法蘭盤零件鉆床夾具設計【含CAD圖紙、說明書】[夾具類15元]

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此法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)較為簡單，但零件精度要求高，零件選用材料HT150，該材料用于強度要求不高的一般鑄件，不用人工實效，有良好的減振性，鑄造性能好。對法蘭盤的基本要求是高強度、高韌性、高耐磨性和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，因而安排法蘭盤加工過程應考慮到這些特點。本次設計的零件圖如下： 法 蘭 盤 2. 毛坯選擇2.1毛坯類型1、根據(jù)零件材料HT150確定毛坯為鑄件，由于要加工與36的孔中心線距離分別為54和34.5的兩平面，若毛坯外型鑄成120的外圓，材料浪費太嚴重，因此將兩平面直接鑄出。且3-11和3-16.5的內(nèi)孔不鑄出，均在鉆床上鉆出后加工。2. 由于本零件要求生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，毛坯鑄造方法選用金屬型鑄造（查機械加工工藝設計資料 P4表1.2-1），鑄造的毛坯尺寸公差等級為8級（查機械加工工藝設計資料 P6表1.2-5），選擇錯型值為0.7（查機械加工工藝設計資料 P6表1.2-4）。2.2毛坯余量確定對于批量生產(chǎn)的鑄件加工余量（查機械加工工藝設計資料 P7表1.2-7），初步將本零件的加工余量定為5mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.8. 2.3毛坯零件合圖草圖 3機加工工藝路線確定3.1加工方法分析確定該零件是法蘭盤，中批量生產(chǎn)。由于此零件較為簡單，但精度要求較高，為保證加工精度和表面粗糙度的要求，應盡量減少裝夾次數(shù)，統(tǒng)一定位基準，由于該法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，根據(jù)具體需要初步確定的加工方法有車、銑、磨、鏜、鉆等。3.2加工順序的安排本著先粗后精、先主后次、基準先行、先面后孔的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，先以外圓80為粗基準粗車52的外圓、長度方向為15的右端面、長度方向為60的右端面和120的外圓，調(diào)頭裝夾以52的外圓、長度方向為15的右端面為基準粗車80的外圓、長度方向為60的左端面和長度方向為15的左端面，再以粗車后的外圓80為精基準半精車52的外圓、和120的外圓粗鏜，半精鏜36的內(nèi)孔，以52的外圓、長度方向為15的右端面為基準粗鏜62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的內(nèi)孔，繼續(xù)半精鏜65、62、及4X0.5的槽，車出M64X1.5的螺紋，以外圓80為基準粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面，以36的內(nèi)孔、62.4內(nèi)孔和長度為60的右端面及34.5的平面定位鉆3-11和3-16.5的孔，然后擴3-16.5的孔，然后在繼續(xù)鉆出18和4的孔，磨80的外圓和長度為60和15的左端面，磨52的外圓、長度方向為15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角，以52的外圓、長度方向為15的右端面為基準精鏜62的孔，以80的外圓為基準精鏜36的內(nèi)孔，然后用浮動鏜刀塊精鏜36的內(nèi)孔并加工出6X6的半圓槽。3.3定位基準選擇先以80為基準加工52的外圓、長度方向為15的右端面和120的外圓，再以52的外圓、長度方向為15的右端面為基準加工左端部分，再以外圓定位加工內(nèi)孔和螺紋，以36的內(nèi)孔、6X6的半圓槽和長度為60的右端面定位鉆孔、擴孔。3.4加工階段的劃分說明加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。3.5主要機加工工序簡圖1、鑄 鑄造、清理2、熱處理 正火3、粗車52的外圓、長度方向為15的右端面、長度為60的右端面、120 的外圓4、粗車80的外圓、長度方向為60的左端面和長度方向為15的左端面5、半精車52的外圓和120的外圓、粗鏜36的內(nèi)孔、半精鏜36的內(nèi)孔6、粗鏜62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的內(nèi)孔、半精鏜65、62及4X0.5的槽、車出M64X1.5的螺紋7、粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面8、鉆3-11的孔 、擴3-16.5的孔9、鉆出18和4的孔10、熱處理：退火11、去毛刺（在所有側(cè)面去除機械加工所留下的毛刺）12、清洗吹凈在乳化液中清洗法蘭盤，保證沒有鐵削、油污和其他贓物，清洗時間不少于3min，清洗的同時通入壓縮空氣以提高清洗效果，清洗后用壓縮空氣吹凈零件，并用擦布擦凈表面。13、檢驗14、表面淬火15、磨80的外圓和長度為60和15的左端面、磨52的外圓、長度方向為15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角 16、精鏜62的孔17、精鏜36的內(nèi)孔18、用浮動鏜刀塊精鏜36的內(nèi)孔并加工出6X6的半圓槽 19、去毛刺吹凈20、檢驗4.工序尺寸及其公差確定52工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄571.8571.8 粗車 54.2 2.8 0.04654.7 半精車 52.4 1.8 0.01952.9 磨削 52 0.4 0.0195280工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄851.8851.8 粗車 80.4 4.6 0.2280.4 磨削 80 0.4 0.1980120工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄1251.81251.8 粗車 121.5 3.5 1121.5 半精車 120 1.5 212062工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄571.8571.8 粗鏜 60 3 0.1960 半精鏜 61.5 1.5 0.07461.5 精鏜62 0.5 0.036265工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 57 粗鏜 764 半精鏜 165 62.4工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 57 粗鏜 5.462.436工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄311.8311.8 粗鏜 33.1 2.1 0.1633.1 半精鏜 34.6 1.5 0.134.6精鏜35.61 0.03935.6浮動鏜刀塊精鏜36 0.40.023615工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 20 粗車 4.515.5 磨削 0.51560工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 65 粗車 4.660.4 磨削 0.46011工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 111116.5工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 1111 擴 5.516.518工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 18184工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 445.設備及其工藝裝備確定所用的設備有：CA6140、立式銑床、搖臂鉆床、清洗機、檢驗臺、外圓磨床。夾具有：三爪卡盤、虎鉗、鉆直孔專用夾具、鉆斜孔專用夾具、磨床專用夾具。刀具有：90度車刀、車用鏜刀、銑刀、11、4、18、16.5鉆頭、砂輪、切斷刀。量具有：千分尺、游標卡尺、專用卡規(guī)、專用通規(guī)、止規(guī)。6切削用量及工時定額確定（1） 粗車52的外圓、長度方向為15的右端面、長度為60的右端面、120時：（T1=T輔 T2=T機 T3=T工 T4=T休）（車刀刀桿尺寸BXH取20X30）切削用量：ap=10.85 由表5.3-1得：f=0.9mm/r 由表5.3-20查得 v=46m/min 則n=318x46/57=256.63=257r/mm工時定額：由表3.3-1得：裝夾工件時間為0.08min由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.06min，由表3.3-3得：操作機床時間為：（0.02+0.03）X18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.15+0.08+0.1=0.43minT1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min則T總=T1+T2+T3+T4+T基=73.84min（2）粗車80的外圓、長度方向為60的左端面和長度方向為15的左端面：切削用量：（車刀刀桿尺寸BXH取25X25）ap=4.6 ，由表5.3-1得f=0.8，由表5.3-20查得v=53m/min，則n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min工時定額：由表3.3-1得：裝夾工件時間為0.08min由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.06min，由表3.3-3得：操作機床時間為：0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+（0.03+0.02+0.03+0.02）X9=1.16min由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.09+0.08=0.27minT1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min由表5.4-1得機動時間為：T2=（0.04+0.03）X3=0.21min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16min則T總=T1+T2+T基+T3+T4=75.94（3）半精車52的外圓和120的外圓、粗鏜36的內(nèi)孔、半精鏜36的內(nèi)孔：切削用量：（刀尖圓弧半徑取0.5）ap=3由表5.3-2得：f=0.15mm/r 由表5.3-20得：v=100m/min 則n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15minT基=135x5/578x0.15x3=2.29minT總1=T1+T2+T3+T4+T基=74.79min粗鏜36的內(nèi)孔：切削用量：ap=2.1 由表5.3-3得f=0.3mm/r由表5.3-20得v=110m/min 則n=318v/d=318x110/31=1129r/min工時定額：（同上）T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7minT總2=76.64min半精鏜36的內(nèi)孔：切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/33=1108r/min工時定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=1minT總3=76.47min則T總=227.9min(4) 粗鏜62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的內(nèi)孔、半精鏜65、62及4X0.5的槽、車出M64X1.5的螺紋時：切削用量： ap=7 由表5.3-3得f=0.5mm/r 由表5.3-20得v=67m/min 則n=318v/d=318x67/57=374r/min工時定額：（同上）T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min T基=lz/nfap=145x5/374x0.5x7=0.55minT總1=T1+T2+T3+T4+T基=78.35min 半精鏜65、62及4X0.5的槽時：切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=100x5/590x0.15x1.5=3.77minT總2=80.27min車出M64X1.5的螺紋：切削用量：ap=1.6 由表5.3-1得f=1.2mm/r 由表5.3-20得v=70m/min則n=318v/d=318x70/62=359r/min工時定額：T1=0.74min T2=0.07min T3=56min T4=15minT基= lz/nfap=50X5/359X1.2X1.6=0.36 minT總3=71.83min 則T總=230.45min(5) 粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面：切削用量：ap=2.5 由表6.3-2得f=0.25mm/r 由表6.3-21得v=120m/min 則n=318v/d=318x120/112=341r/min工時定額：由表6.4-1得T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120X0.25=2.2 min由表3.3-7得操作時間為0.5 min 由表3.3-8得測量工件時間為0.24minT1=1.98min T3=51min T4=15minT基=lz/nfap=300X5/341X0.25X2.5=7.04minT總=75.02min(6) 鉆3-11的孔：切削用量：ap=15 由表7.3-1得f=0.6mm/r 由表7.3-11得 v=12m/min n=318v/d=318x12/11=347r/min工時定額：T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12 min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)T基=15X11/347X0.6X15=0.05 min由表3.3-9得裝夾工件的時間為0.17 min由表3.3-10得松卸工件的時間為0.15 min由表3.3-11得操作時間為0.4 min由表3.3-12得測量工件的時間為0.04min則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總1=62.81min 擴3-16.5的孔： 切削用量：ap=10 由表7.3-2得f=0.6mm/r 由表7.3-12得v=25.1m/min則n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min工時定額：由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min【lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】由表3.3-9得裝夾工件時間為0.17min 由表3.3-10的松卸工件時間為0.15min由表3.3-11得操作機床時間為0.42 min 由表3.3-12得測量工件時間為0.05minT1=0.79min T3=47min T4=15min T基=10x16.5/484x0.6x10=0.06minT總2=62.89 min T總=125.7 min（7）鉆出18和4的孔切削用量：ap=11 由表7.3-1得f=0.8mm/r 由表7.3-11得 v=13m/min n=318v/d=318x13/18=230r/min工時定額：鉆18深2的孔：T2=Lw+Lf+Lt/fn=2+5.29+0/0.8X230=0.04 min (Lf=dm/2cotkr=18/2cot120=5.29)T基=2X18/230X0.8X2=0.1 min鉆4深11的孔：T2=Lw+Lf+Lt/fn=11+1.18+0/0.8X230=0.07 min (Lf=dm/2cotkr=4/2cot120=1.18)T基=11X4/230X0.8X11=0.02 min由表3.3-9得裝夾工件的時間為0.17 min由表3.3-10得松卸工件的時間為0.15 min由表3.3-11得操作時間為0.4 min由表3.3-12得測量工件的時間為0.04min則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總=62.99min（8）磨80的外圓和長度為60和15的左端面：切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/80=88r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作時間為0.35min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.51min T3=60min T4=15min T基=108x0.4/88x0.4x0.4=3.09minT總1=78.6min磨52的外圓、長度方向為15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/52=135r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作時間為0.35min 由表3.3-16得測量工件時間為0.21minT1=0.64min T3=60min T4=15min T基=103x0.4/135x0.4x0.4=1.91minT總2=77.55min T總=156.15min(9) 精鏜62的孔：切削用量：ap=0.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=70x5/590x0.15x0.5=7.9minT總=84.4min(10) 精鏜36的內(nèi)孔：切削用量：ap=1由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=123m/min 則n=318v/d=318x123/36=1087r/min工時定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1087x0.15x1=1.53minT總=77min(11) 用浮動鏜刀塊精鏜36的內(nèi)孔切出6X6的半圓槽：切削用量：ap=0.4 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=140m/min 則n=318v/d=318x140/36=1237r/min工時定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1237x0.15x0.4=3.37minT總=78.84min第二部分第8號工序夾具設計說明書1. 工序尺寸精度分析由工序圖可知此工序的加工精度要求不高，具體加工要求如下：鉆3-11孔，深度為15.5，并擴3-16.5孔，深度為10.25，無其它技術(shù)要求，該工序在搖臂鉆床上加工，零件屬中批量生產(chǎn)。2. 定位方案確定根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件五個自由度，即x移動、y移動、x轉(zhuǎn)動、y轉(zhuǎn)動、z轉(zhuǎn)動，但為了方便的控制刀具的走刀位置，還應限制z移動一個自由度，因而工件的六個自由度都被限制，由分析可知要使定位基準與設計基準重合。選以36的內(nèi)孔和長度為60的右端面及長度為34.5的平面為定位基準。（見工序圖）3. 定位元件確定1、選擇定位元件：由于本工序的定位面是36的內(nèi)孔和長度為60的右端面及長度為34.5的平面，所以夾具上相應的定位元件選為兩個平面和一個芯軸。（注：定位基準選擇及受力分析見工序圖）2、確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差：由圖可知此工序的加工精度要求不高，由于其定位孔的尺寸為34.6，所以芯軸的尺寸為： 基本尺寸為34.6，公差為0.05(如圖)根據(jù)工件的實際情況，底板的長度選為134.5mm，寬度為134.5mm，高度為70.4mm。4. 定位誤差分析計算(1)分析計算孔的深度尺寸15.5的定位誤差：用內(nèi)孔表面定位和平面定位，工件定位面是內(nèi)孔表面和平面，定位元件的定位工作面是芯軸表面和平面，定位基準是內(nèi)孔中心線，當工件內(nèi)孔直徑發(fā)生變化時其中心線和芯軸中心發(fā)生相對移動。芯軸定位誤差計算如下：jb=0db=1/2（Dmax-dmin）=0.075dw=db =0.075 由于孔的公差屬于自由公差，取13級公差，則dw=0.0751/3T,因此定位準確。（2） 分析計算平面定位誤差：jb=0db=0dw=05.設計鉆套，連接元件及夾具體，鉆模板：由于此工件是中批量生產(chǎn)，固選用GB2264-80快換鉆套，選用固定式鉆模板。根據(jù)鉆床T型槽的寬度，決定選用GB2206-80寬度B=14，公差帶為h6的A型兩個定位鍵來確定夾具在機床上的位置。夾具選用灰鑄鐵的鑄造夾具體，其基本厚度選為20mm，并在夾具體底部兩端設計出供T型槽用螺栓緊固夾具用的U型槽耳座。6.夾具總裝草圖第三部分第4號工序刀具設計說明書1. 工序尺寸精度分析粗車主軸頸左端保證尺寸80、15和60公差等級為IT11、IT13、IT13。2. 刀具類型確定此道工序保證的尺寸精度要求不高可用游標卡尺測量，屬粗加工，因此可用90度外圓車刀。3. 刀具設計參數(shù)確定序號項目數(shù)據(jù)來源或公式計算采用值1車刀外行表2-6、2-7焊接式90度強力外圓車刀2刀片材料YT5刀桿材料45鋼3幾何角度表2-8、2-9s=-10度 o=20度 o=6度 o=4度r=90度r=5 度 =2mm 4斷削參數(shù)前面型式表2-11、2-12（f=1.3mm/r）帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面Ln=8.5mo1=-20度 br1=0.6 qn=9.35過渡刃表2-13（ap=2.6mm）直線過渡刃 Kre=45度 b=16刀片型號表2-3A420L=20 B=12 C=7 R=12.5 r=1 e=0.87車刀外型結(jié)構(gòu)尺寸表2-1、2-2、2-5BxH=20x30 L=150 M=8(90度彎頭車刀)8刀槽型式表2-4Sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443c=o-j=20度-26.3度Hc=H+(12)-cCoso/Cos(o+ c)=30+1-7Cos5/Cos(5+6.3)=31-7x1/1=24Bc=B-Ctg(o+c)=12-7tg(5+6.3)=10.6Lc=L-CCoso/ Cos(o+ c).tgo =20-7.Cos5/ Cos(5+6.3).tg5 =20-7x0.08=19.4j=26.3度c=6.3度Hc=24mmBc=10.6mmLc=19.4mm4. 刀具工作草圖第四部分第15號工序量具設計說明書1. 工序尺寸精度分析對連桿軸頸52（g6）選基孔制，首先確定被測軸的極限偏差，查公差書第三章極限與配合標準得52g6的上偏差es=-0.01mm,下偏差ei=-0.029mm。公差等級為IT6。2. 量具類型確定連桿軸頸52的量具用卡規(guī)，量具測量面的材料用硬質(zhì)合金，測量面的硬度為58-65HRC，其它部分的材料為45鋼。3. 極限量具尺寸公差確定（1）確定工作量規(guī)的制造公差和位置要素值，由公差書表6-1得IT6尺寸52的量規(guī)公差為T=0.0028mm,位置要素Z=0.0034mm.。（2）計算工作量規(guī)的極限偏差：52（g6）通規(guī)：上偏差=es-Z+T/2=-0.01-0.0034+0.0028/2=-0.012mm 下偏差=es-Z-T/2=-0.01-0.0034-0.0028/2=-0.0148mm磨損極限= es=-0.01mm止規(guī)：上偏差=ei+T=-0.029+0.0028=-0.0262mm 下偏差=ei=-0.029mm4. 極限量具尺寸公差帶圖5. 極限量具結(jié)構(gòu)設計第五部分設計體會經(jīng)過此次畢業(yè)設計，內(nèi)心感觸頗深，畢業(yè)設計環(huán)節(jié)可以說既是對我們在校學習成果的檢驗，又是一次綜合運用所學知識的一次機會。以前也曾做過類似的設計，但那些都是一方面的，不像此次設計內(nèi)容考核這樣全面，含蓋面很廣，其中包含了工藝過程的擬訂、工藝卡片的編制、圖紙的繪制、刀具、量具的設計、工裝夾具的設計等很多方面及內(nèi)容。此次設計不僅考核了我們對知識的掌握程度，更重要的是加深了我們對所學知識的印象，為我們步入工作崗位奠定了基礎(chǔ)。設計過程不僅要依賴于課本及資料上的理論知識，也要結(jié)合實際進行設計，只有在理論結(jié)合實際的基礎(chǔ)上做出的設計才能滿足于現(xiàn)場生產(chǎn)的需求，只有滿足現(xiàn)場需求的設計才是一份合格的設計。我們的設計做的還不夠全面，不夠完善，缺少實踐的驗證。但我相信我們通過此次設計所積累的設計經(jīng)驗以及理論經(jīng)驗對于我們而言也是一份很難得很寶貴的財富。由于我提前離開了學校，缺少了老師的親身指導，設計內(nèi)容一定有很多欠缺的地方，有很多不完善的地方，還請各位老師批評指正。但我堅信此次設計對于我而言是受益匪淺的。