大法兰座加工工艺规程及夹具设计说明书
大法兰加工工艺及夹具设计毕 业 设 计（论 文）设计题目：大法兰座加工工艺及夹具设计专 业：机械设计制造及其自动化班 级：学 号：姓 名：指导老师：起讫日期年 月 日 年 月 日目录摘 要3Abstract41、绪 论42、零件的分析52.1、零件的作用52.2、零件的工艺分析53、毛坯的确定以及毛坯图和零件图的绘出83.1、分析毛坯的制作以及其组成83.2、加工余量和工序、毛坯尺寸的确定84、大法兰座的工艺规程的设计104.1、确定定位基准104.2、工艺路线的确定104.3、选择加工设备及刀、夹、量具144.4 确定切削用量及基本工时16 4.4.1粗铣上下平面，半精铣上下平面，保证厚度尺寸33mm到位17 4.4.2 粗铣四个端面，半精铣四个端面，保证尺寸260X260MM到位，铣倒角4-C318 4.4.3粗铣、精铣凸台保证凸台对中心孔轴线的同轴度不大于0.0218 4.4.4粗镗孔贯穿19 4.4.5精镗孔并保证其对中心轴线的同轴度不大于0.0219 4.4.6粗镗孔20 4.4.7精镗孔，保证深度尺寸18mm到位.23 4.4.8钻攻顶部平面上4-M6螺纹孔.24 4.4.9钻攻顶部平面上2-M5螺纹孔.24 4.4.10钻平面上4-直孔.255、设计大法兰座镗孔夹具265.1选择定位基准265.2分析误差265.3夹具的夹紧力和切削力的计算205.4镗套与衬套的设计275.5夹紧元件及动力装置确定285.6夹具设计及操作的简要说明28小 结28致 谢29参考文献29摘 要 本次设计的主要内容是大法兰座加工工艺规程及孔镗孔夹具的设计。大法兰座主要是与其它零件配对使用，其主要加工表面及控制位置为外圆和内孔。由零件要求分析可知，保证孔和外圆尺寸的同时应该尽量保证其同轴度，这对于后工序装配和总成使用上来说都有重要影响。所以，工序安排时，采取以大外圆粗定位夹紧加工后，对孔进行镗削加工同时成型。因其粗糙度为Ra3.2，可通过粗镗、半精镗满足。对于钻4-M6螺孔时，主要以大法兰座的四个侧面定位，控制其自由度，以达到加工出来的产品满足要求并且一致性好的目的。本文的研究重点在于通过对大法兰座的工艺性和力学性能分析，对加工工艺进行合理分析，选择确定合理的毛坯、加工方式、设计高效、省力的夹具，通过实践验证，最终加工出合格的大法兰座零件。 关键词：大法兰座，工艺规程，镗孔夹具，工艺路线，加工方式；绪 论本文首先对大法兰座的零件进行分析，通过对大法兰座进行的研究和分析，描述了大法兰座零件的加工工艺的制定，各工序的加工工艺的分析以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了大法兰座的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。2、零件的分析2.1、零件的作用：题目所给的零件是大法兰，而法兰一般是盘状物，上面钻或铣有直孔或者是螺纹孔，其作用是用来与其它部件进行连接的。电机上的法兰主要有两类，一个是“大法兰”，一般指电机的端盖，是用来支撑电机的转子、安放轴承、有时也起对电机密封保护的作用。另一个是“小法兰”，一般是指轴承盖，用来固定和防护轴承的，而本课题的任务就是”大法兰加工工艺及夹具设计“。2.2、零件的工艺分析：（1）以零件图里正视于我们的面作为加工面。大法兰座的上、下、左、右四个端面的铣削加工，四个倒角的加工以及 4-M6螺纹孔的加工，2-M10螺纹孔的加工，4-12，4-15深9沉头孔，4-9直孔的加工，和2-M5螺纹孔的加工。其中四个侧面的表面粗糙度要求为，4-M6螺纹孔、2-M10、4-12直孔，2-M5螺纹孔的表面粗糙度要求为。（2）以凸台的中心轴线为中心的主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：孔的镗削加工，孔的镗削加工，以下是该大法兰的零件图。 图1-1 大法兰零件图主视图 图1-2 大法兰图左剖视图3、确毛坯的确定以及毛坯图和零件图的绘出3.1、分析毛坯的制作以及其组成“大法兰”零件材料采用45#钢制造。法兰材料为45#钢，需表面电镀处理，生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用直接气割下料的形式，从而提高劳动生产率，降低成本。3.2、加工余量和工序、毛坯尺寸的确定3.2.1、上、下平面的加工余量 通过分析大法兰座的各个工序，我们可以得知，加工上、下平面的时是需要经过粗铣、半精铣得到的，所以各个工序的加工余量具体分配如下：根据标准，当材料为锻件，且为45#钢时，粗铣的加工余量为2.1-6.5mm,根据实际情况，在这里，我们去5mm.其厚度偏差我们取-0.28mm。同样地，根据标准，当材料为锻件，且为45#钢时，精铣的加工余量为0.8-1.0mm,根据实际情况，在这里，我们去1mm.其厚度偏差我们取-0.28mm。所以通过计算可知：毛坯尺寸为：260=5=5=270mm。经查表实用机械制造工艺设计手册可得，由于工件为45#钢，根据标准，锻件的尺寸公差为CT6级，于是就有大法兰座毛坯的尺寸公差为1.5mm。 根据以上分析可知：大法兰座毛坯件的理论尺寸经计算得：260+5+5=270mm 大法兰座毛坯件的理论最小尺寸经计算得：270-0.8=269.2mm 大法兰座毛坯件的理论最大尺寸经计算得：270+0.8=270.8mm 大法兰座毛坯件的理论经过粗铣后的最大尺寸经计算得：270.8-1-1=268.8mm 大法兰座毛坯件的理论经过粗铣后的最小尺寸经计算得：269.2-1-1=267.2mm 大法兰座经过半精铣后，尺寸与图示相符。3.2.2、孔的加工余量， 通过分析大法兰座的各个工序，我们可以得知，加工的时候是需要经过粗镗、精镗工序得到的，所以各个工序的加工余量具体分配如下：根据标准，当材料为锻件，且为45#钢时，粗镗的加工余量为2.0mm。根据标准，当材料为锻件，且为45#钢时，精镗的加工余量为0.3mm。根据以上分析可知：大法兰座毛坯件的理论尺寸经计算得：150-2-1-0.3=146.7；经查表实用机械制造工艺设计手册可得，由于工件为45#钢，根据标准，锻件的尺寸公差为CT6级，于是就有大法兰座毛坯的尺寸公差为1.1mm。 根据以上分析可知：大法兰座毛坯件的理论尺寸经计算得：150-2-1-0.3=146.7；大法兰座毛坯件的理论最大尺寸经计算得：146.7+0.55=147.25；大法兰座毛坯件的理论最小尺寸经计算得：146.7-0.55=146.4；根据以上分析确定粗镗工序尺寸为149；大法兰座经过精镗后，尺寸与图示相符。3.2.3、孔的加工余量 通过分析大法兰座的各个工序，我们可以得知，加工孔的时候是需要经过粗镗、精镗两个工序得到的，所以各个工序的加工余量具体分配如下： 根据标准，当材料为锻件，且为45#钢时，粗镗的加工余量为2.0mm。 根据标准，当材料为锻件，且为45#钢时，精镗的加工余量为0.3mm。 根据以上分析可知：大法兰座毛坯件的理论尺寸经计算得：194-2-1-0.3=190.7； 经查表实用机械制造工艺设计手册可得，由于工件为45#钢，根据标准，锻件的尺寸公差为CT6级，于是就有大法兰座毛坯的尺寸公差为1.1mm。 根据以上分析可知：大法兰座毛坯件的理论尺寸经计算得：190.7-2-1.3-0.3=187.4mm；毛坯最大尺寸为190.7mm+0.55=191.25mm；大法兰座毛坯件的理论最大尺寸经计算得：190.7mm-0.55=190.15mm；根据以上分析确定粗镗工序尺寸为192mm；大法兰座经过精镗后，尺寸与图示相符。4、大法兰座工艺规程的设计4.1、确定定位基准4.1.1、确定粗基准： 粗基准是开始加工工件的时候要用到的基准，其选择需要满足一下几点的需要：1、一定要确保各个重要支撑孔的加工余量均匀分布。2、在选择一个面作为粗基准时，需要确保工件的内壁留有一定的余量。4.1.2、确定精基准： 精基准的确定关系到整个零件的加工精度，是加工一个零件最重要的因素，所以在加工工件之前，一定要准确无误地确定工件的精基准的确定。从大法兰座零件图可知，大法兰座的四个端面最先就经过了粗铣，半精铣工序，为了镗大法兰座中间的那个的内孔，必须选择大法兰座的上面和已经铣削出来的外圆面作为精基准，因为这几个工序都已经加工出来了，并且有一定的精度，我们选择两面一孔，正好满足了基准的选定原则，符合大法兰座零件的加工工艺要求，只有这样，才能加工出满足图纸尺寸的零件来。4.2、工艺路线的确定 工艺路线的确定的合适与否直接关系到工件的加工的生产效率以及质量，是机械加工中的第一要素，必要重点对待，在大法兰座这个零件中，我们必须遵循零件加工工艺的基本原则，即为先面后孔，先粗车后精车，在这里，我们先对大法兰座的上、下平面进行加工然后就是大法兰座零件的四个侧面以及四个倒角，然后就是凸台的铣削，最后就是镗孔，最后钻孔。 根据大法兰座零件的特点，确定大法兰座的加工工艺路线如下：方案一： 毛坯气割下料, 对毛坯进行时效处理，确定并在毛坯上画出各孔的位置, 喷涂油漆,工序1：粗铣上下平面，半精铣上下平面，保证厚度尺寸33mm到位,工序2：粗铣四个端面，半精铣四个端面，保证尺寸260X260MM到位，铣倒角4-C3。工序3：粗铣、精铣凸台保证凸台对中心孔轴线的同轴度不大于0.02。工序4：粗镗孔贯穿。工序5：精镗孔并保证其对中心轴线的同轴度不大于0.02。工序6：粗镗孔。工序7：精镗孔，保证深度尺寸18mm到位。工序8：钻攻顶部平面上4-M6螺纹孔
