電機(jī)法蘭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)（含CAD圖紙）
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江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電機(jī)法蘭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）
設(shè)計(jì)題目：
電機(jī)法蘭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
專(zhuān) 業(yè)：
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)：
學(xué) 號(hào)：
姓 名：
指導(dǎo)老師：
起訖日期
年 月 日～ 年 月 日
目 錄
摘 要 3
Abstract 4
1、緒 論 4
1.1 機(jī)械加工工藝概述 2
1.2機(jī)械加工工藝流程 2
1.3夾具概述 3
1.4機(jī)床夾具的功能 4
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 5
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 5
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 5
2、零件的分析 5
2.1、零件的作用 5
2.2、零件的工藝分析 5
3、確定毛坯、畫(huà)毛坯—零件合圖 8
3.1、確定毛坯的制造形式及材料 8
3.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
4、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 10
4.1、定位基準(zhǔn)的選擇 10
4.2、制定工藝路線(xiàn) 10
4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 14
4.4 確定切削用量及基本工時(shí) 14
5、鏜孔夾具的設(shè)計(jì) 19
5.1定位基準(zhǔn)的選擇 19
5.2定位誤差的分析 19
5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 20
5.4鏜套與襯套的設(shè)計(jì) 22
5.5夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 24
5.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 24
小 結(jié) 28
致 謝 29
參考文獻(xiàn) 29
摘 要
在生產(chǎn)過(guò)程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過(guò)程叫工藝過(guò)程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱(chēng)之為工藝過(guò)程。在制定工藝過(guò)程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車(chē)及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。
關(guān)鍵詞：工藝過(guò)程，工步，工序，夾具；
Abstract
Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.
Keywords：the valve body processing procedures,,the positioning,clamping force, fixture design,
緒 論
加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專(zhuān)業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)。
獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（電機(jī)法蘭）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)，為未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車(chē)和大部分專(zhuān)業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。
這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專(zhuān)用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。
1.1 機(jī)械加工工藝概述
機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。
機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過(guò)程稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。
機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明，比如，上面說(shuō)的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車(chē)，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。
技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過(guò)程，并將有關(guān)內(nèi)容寫(xiě)成工藝文件，這種文件就稱(chēng)工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。
總的來(lái)說(shuō)，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫(xiě)的特定的加工工藝。
1.2機(jī)械加工工藝流程
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě) 成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線(xiàn)、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型。
2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。
3) 選擇毛坯。
4) 擬訂工藝路線(xiàn)。
5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。
6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
7) 確定切削用量及工時(shí)定額。
8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。
9) 填寫(xiě)工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。
1.3夾具概述
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。
在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。
“工欲善其事，必先利其器。”
工具是人類(lèi)文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。
1.4機(jī)床夾具的功能
在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。
1．機(jī)床夾具的主要功能
機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。
（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
2．機(jī)床夾具的特殊功能
機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。
（1）對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。
（2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱(chēng)為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為15%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：
1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。
2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。
3）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。
4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。
5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。
精密化
隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車(chē)削的高精度三爪卡盤(pán)，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2～0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車(chē)床上使用的高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。
柔性化
機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。
標(biāo)準(zhǔn)化
機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類(lèi)型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
2、零件的分析
2.1、零件的作用：
題目所給的零件是電機(jī)法蘭。法蘭，是flange的中文翻譯。法蘭一般是盤(pán)狀物，且上面帶至少一個(gè)連接用的光孔或者螺孔，是用來(lái)與其它部件進(jìn)行連接的。電機(jī)上的法蘭主要有2類(lèi)，一個(gè)是“大法蘭”，一般指電機(jī)的端蓋，是用來(lái)支撐電機(jī)的轉(zhuǎn)子、安放軸承、有時(shí)也起對(duì)電機(jī)密封〔保護(hù)〕的作用。另一個(gè)是“小法蘭”，一般是指軸承蓋，用來(lái)固定和防護(hù)軸承的，而本課題的任務(wù)就是”電機(jī)法蘭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)“。
2.2、零件的工藝分析：
（1）以φ55.5軸承位端面為主要加工表面的加工面。
這一組加工表面包括：
電機(jī)法蘭的四個(gè)側(cè)面的銑削加工，四個(gè)倒角的加工以及 8-M8螺紋孔的加工，其中四個(gè)側(cè)面的表面粗糙度要求為，8-M8螺紋孔的表面粗糙度要求為。
（2）以中間孔中心的孔端面為主要加工表面的加工面。
這一組加工表面包括：
孔的鏜削加工，孔的鏜削加工，。以及圓凸臺(tái)的銑削加工。
以下是該電機(jī)法蘭的零件圖。
圖1-1 電機(jī)法蘭零件圖主視圖
圖1-2 電機(jī)法蘭圖左剖視圖
3、確定毛坯、畫(huà)毛坯—零件合圖
3.1、確定毛坯的制造形式及材料：
“電機(jī)法蘭”零件材料采用45#鋼制造。法蘭材料為45#鋼，需表面電鍍處理，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用氣割下料毛坯。
由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用直接氣割下料的形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。
3.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：
3.2.1、頂面和底面的加工余量
根據(jù)工序要求，電機(jī)法蘭四個(gè)側(cè)面以及頂面和底面的加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：
粗銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-23。其余量值規(guī)定為2.1~3.5mm，現(xiàn)取2.5mm。 表7-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。
精銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。
毛坯的基本尺寸為135+2.5+2.5=140mm。
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.6mm。
毛坯的名義尺寸為：135+2.5+2.5=140mm
毛坯最小尺寸為：140-0.8=139.2mm
毛坯最大尺寸為：140+0.8=140.8mm
粗銑后最大尺寸為：140.8-1-1=138.2mm
粗銑后最小尺寸為：139.2-1-1=137.2mm
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即135mm。
3.2.2、孔的加工余量，
根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個(gè)工序完成，各工序余量如下：
粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為2.0mm;
精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為0.3mm。
毛坯的基本尺寸分別為：
毛坯基本尺寸為φ55.5-2-1-0.3=φ52.5；
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，45#鋼尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為φ55.5-2-1-0.3=φ52.5；
毛坯最大尺寸為φ52.5+0.55=φ53.5；
毛坯最小尺寸為φ52.5-0.55=φ51.5；
粗鏜工序尺寸為φ57.5；
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即；
3.2.3、φ60孔的加工余量
根據(jù)工序要求，φ60孔的加工分為粗鏜、半精鏜兩個(gè)工序完成，各工序余量如下：
粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為2.0mm；
半精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為1.3mm；
毛坯的基本尺寸分別為：
毛坯基本尺寸為φ60-2-1.3=φ56.7mm；
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，45#鋼尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為φ60-2-1.3-0.3=φ56.4mm；
毛坯最大尺寸為φ56.4mm+0.55=φ56.95mm；
毛坯最小尺寸為φ56.4mm-0.55=φ55.85mm；
粗鏜工序尺寸為φ58mm；
半精鏜工序尺寸為φ60mm；
4、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
4.1、定位基準(zhǔn)的選擇：
4.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇：
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求：
A、保證各重要支承孔的加工余量均勻；
B、保證電機(jī)法蘭的內(nèi)壁有一定的間隙。
為了滿(mǎn)足上述要求，應(yīng)選擇電機(jī)法蘭的主要面作為定位基準(zhǔn)。即以電機(jī)法蘭的兩個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)來(lái)限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)面作為定位基準(zhǔn)來(lái)限制第五個(gè)自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達(dá)到了加工各個(gè)工序的目的。
4.1.2、精基準(zhǔn)的選擇：
從保證電機(jī)法蘭孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證電機(jī)法蘭零件在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。
從電機(jī)法蘭零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿(mǎn)足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。
至于前后端面，雖然它是電機(jī)法蘭箱體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c電機(jī)法蘭箱體的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
4.2、制定工藝路線(xiàn)
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。電機(jī)法蘭體加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。
具體安排是先以底面作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工頂面，以及四個(gè)側(cè)面。第二個(gè)工序是銑削加工電機(jī)法蘭零件的四個(gè)倒角C10。由于頂平面加工完成后一直到電機(jī)法蘭體加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。
按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。
因此，實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段后分散進(jìn)行。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
根據(jù)以上分析過(guò)程，現(xiàn)初步擬定電機(jī)法蘭加工工藝路線(xiàn)如下；
方案一：
毛坯氣割下料,
對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫(huà)出各孔的位置,
噴涂油漆,
工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位,
工序2：粗銑和半精銑四個(gè)倒角C10;
工序3：粗銑和精銑四個(gè)側(cè)面。
工序4：粗鏜孔mm
工序5：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位,
工序6：粗鏜孔mm
工序7：半精鏜孔，保證深度尺寸14mm到位,
工序8：銑削圓凸臺(tái)。
工序9：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。
工序10：清洗加工零件，
工序11：檢查零件，
工序12：入庫(kù)，
方案二：
毛坯氣割下料,
對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫(huà)出各孔的位置,
噴涂油漆,
工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位,
工序2 粗銑和精銑四個(gè)側(cè)面。
工序3：粗銑和精銑上下平面;
工序4：粗銑和半精銑四個(gè)倒角C10;
工序5：銑削圓凸臺(tái)。
工序6：粗鏜孔mm
工序7：半精鏜孔，保證深度尺寸14mm到位,
工序8：粗鏜孔mm
工序9：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位,
工序10：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。
工序11：清洗加工零件，
工序12：檢查零件，
工序13：入庫(kù)，
方案三：
毛坯氣割下料,
對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫(huà)出各孔的位置,
噴涂油漆,
工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位,
工序2：粗銑和半精銑四個(gè)倒角C10;
工序3：粗銑和精銑四個(gè)側(cè)面。
工序4：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。
工序5：粗鏜孔mm
工序6：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位,
工序7：粗鏜孔mm
工序8：半精鏜孔，保證深度尺寸14mm到位,
工序9：銑削圓凸臺(tái)。
工序10：清洗加工零件，
工序11：檢查零件，
工序12：入庫(kù)，
方案四：
毛坯氣割下料,
對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫(huà)出各孔的位置,
噴涂油漆,
工序1：粗銑和精銑上頂面即140X140mm面，保證尺寸24到位,
工序2：粗銑和半精銑四個(gè)倒角C10;
工序3：粗銑和精銑四個(gè)側(cè)面。
工序4：銑削圓凸臺(tái)。
工序5：鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。
工序6：粗鏜孔mm
工序7：半精鏜孔，保證深度尺寸14mm到位,
工序8：粗鏜孔mm
工序9：精鏜斜孔，保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位,
工序10：清洗加工零件，
工序11：檢查零件，
工序12：入庫(kù)，
有上述幾種零件加工工藝路線(xiàn)方案分析確定，首先分別經(jīng)粗、精銑加工上頂面即140X140MM面,之后繼續(xù)以頂面，底面為定位基準(zhǔn)，粗、精銑加工零件四邊側(cè)面以及倒角，并保證零件外形尺寸要求140X140mm到位。接著銑削圓凸臺(tái)到位，鏜mm、到位，最后以四個(gè)側(cè)面及底面作為定位基準(zhǔn)鉆、攻8-M8螺紋孔。
其中，方案二的工藝路線(xiàn)雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過(guò)程中會(huì)對(duì)零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時(shí)對(duì)零件的裝夾和拆卸較頻繁，時(shí)間耽擱較長(zhǎng)，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。
4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專(zhuān)用夾具為主，專(zhuān)用機(jī)床為輔的流水生產(chǎn)線(xiàn)。工件在機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。
銑削平面時(shí)，由于該加工對(duì)象均有加工表面?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，采用立銑，選用X5032。選擇直徑D為φ400mm的C類(lèi)可轉(zhuǎn)位面銑刀、專(zhuān)用夾具和游標(biāo)卡尺。
鏜各主要孔系時(shí)均采用臥式雙面組合鏜床，選擇功率為1.5KW的1TA20鏜削頭.選擇鏜通孔的鏜刀、精鏜刀、專(zhuān)用夾具、游標(biāo)卡尺。
臥式鏜床選用T613式鏜床，及鏜刀YG3X。
鉆削各表面孔系時(shí)，選用搖臂鉆床Z3050，選用錐柄麻花鉆，專(zhuān)用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺和塞規(guī)。
4.4 確定切削用量及基本工時(shí)
工序3：粗、精銑上平面
機(jī)床：銑床X5032
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
（1）粗銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-73，取
銑削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
即
：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
（2）精銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-73，取
銑削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序5：粗鏜,φ55.5、精鏜孔，保證尺寸精度到位。
機(jī)床：T613臥式鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X
（1） 粗、精鏜孔
粗鏜φ60孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
即
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
半精鏜孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
（2）粗鏜 孔
粗鏜 孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
精鏜 孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
5、鏜孔夾具的設(shè)計(jì)
在本夾具主要用來(lái)粗、精鏜，的孔。這些孔表面粗糙度要求分別為RaRa。并作為左右端面垂直度的基準(zhǔn)，其質(zhì)量直接影響左右端面的精度。因此在本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.1定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知兩側(cè)和分別在同一軸線(xiàn)上，由于在鏜孔之前上平面已經(jīng)進(jìn)行了銑削加工，所以選擇上下兩個(gè)側(cè)面作為定位基準(zhǔn)面，并且以已經(jīng)銑削出的圓凸臺(tái)面同樣作為定位基準(zhǔn)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行定位，限制工件的自由度，這樣工件就別限制了自由度，從而達(dá)到了定位的目的。
5.2定位誤差分析
工件的工序基準(zhǔn)為四邊四個(gè)側(cè)面定位，本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的移動(dòng)壓板保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與壓板中心連線(xiàn)方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷(xiāo)中心連線(xiàn)方向相同，則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ；
本工序采用兩個(gè)移動(dòng)壓板，一個(gè)V型塊定位，工件始終靠近定位軸的一面，而定位軸的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位軸正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿(mǎn)足定位要求。
取（中等級(jí)）即 ：尺寸偏差為
由[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：
⑴ 、定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：當(dāng)時(shí)；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿(mǎn)足；則：
⑵ 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：：
其中接觸變形位移值：
式（2.16）
⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。
5.3切削力及夾緊力的計(jì)算
由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。
鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》查表可得：
圓周切削分力公式： 式（3.1）
式中
式（3.2）
查表得： 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3）
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ： 式（3.4）
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
式（3.5）
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式（3.6）
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，可得：
所以，由式（3.5）有：
5.4鏜套與襯套的設(shè)計(jì)
根據(jù)工藝要求此鏜孔夾具為鏜斜孔的φ55.5和φ60孔，所以本次采用的鏜套為60×45，鏜套用襯套選用75×45。
選用鏜套如圖所示:
圖4-2 鏜套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：
表4-1 鏜套基本結(jié)構(gòu)參數(shù)
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
60
45
75
-0.012
-0.027
90
85
18
2．5
40
40
3
襯套選用鏜套用襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖4-3 襯套
其機(jī)構(gòu)參數(shù)如下表：
表4-2 鏜套用襯套結(jié)構(gòu)參數(shù)
d
H
D
C
公稱(chēng)尺寸
允差
公稱(chēng)尺寸
允差
75
+0.022
0
45
85
+0.039
+0.020
3
1
5.5夾緊元件及動(dòng)力裝置的確定
根據(jù)設(shè)計(jì)要求保證夾具一定的先進(jìn)性且?jiàn)A緊力并不是很大，所以采取螺旋夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后，通過(guò)推動(dòng)移動(dòng)壓板將工件夾緊。
整個(gè)壓緊裝置大致圖如下：
圖4-4 電機(jī)法蘭鏜孔夾具夾緊裝置
5.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
鏜孔的夾具，裝卸工件時(shí)，通過(guò)定位軸將工件的工藝孔放入兩個(gè)定位銷(xiāo)中，保證工件的定位，然后將移動(dòng)壓板轉(zhuǎn)移到工件上方，通過(guò)壓板，將工件夾緊，然后鏜桿引導(dǎo)可以對(duì)工件進(jìn)行加工，加工完成后仍然通過(guò)將工件取走。
圖4-5 鏜孔夾具裝配圖
小 結(jié)
通過(guò)近段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我本著實(shí)事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書(shū)館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是在大學(xué)里最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì)，也是最難的一次。在汽車(chē)的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)的時(shí)候，不停的計(jì)算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路，順利的完成了這離合器殼體的工藝分析與加工設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中使我學(xué)到的知識(shí)，使我終生受益。
由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指教。
致 謝
在本次畢業(yè)中，首先設(shè)計(jì)感謝xxx老師和xxx老師的指導(dǎo)，我才能順利地完成設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我曾經(jīng)遇到很多不明白的地方，老師們會(huì)指導(dǎo)我去查找相關(guān)的資料書(shū)籍并給我講解其中各種方式的優(yōu)劣，讓我能夠選擇更好的設(shè)計(jì)方法。在運(yùn)用各種軟件查資料或繪圖設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)遇到不清楚操作的地方，老師和同學(xué)都能夠及時(shí)的給予指導(dǎo)，保證設(shè)計(jì)的進(jìn)度正常進(jìn)行。
總之，本次設(shè)計(jì)是在老師和同學(xué)的幫助下完成的，在學(xué)院學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際，我向各位老師和同學(xué)表示誠(chéng)摯的謝意
雖然第一次做畢業(yè)設(shè)計(jì)做得不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲，讓我更加了解機(jī)械設(shè)計(jì)的流程和應(yīng)注意的事項(xiàng)，使我終身受益。
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