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法兰盘工艺规程及夹具设计

目录摘要 (1)Abstract (3)1 绪论 (4)1.1概述 (4)1.2国内外研究现状 (5)1.2.1 国内研究现状 (5)1.2.2 国外研究现状 (5)1.3本设计的课题研究意义 (5)1.4课题研究的内容 (6)2 法兰盘零件的分析 (6)2.1法兰盘的作用 (6)2.2零件的工艺分析 (7)3 工艺规程设计 (8)3.1工艺规程的作用 (8)3.2工艺规程必须遵守的设计原则 (9)3.3工艺规程的设计步骤 (9)3.4毛坯的制造形式 (9)3.5定位基准的确定 (11)3.5.1 粗基准的选择 (11)3.5.2 精基准的选择 (11)3.6 拟定工艺路线并分析 (12)3.7加工余量和工序尺寸以及毛坯尺寸的选择和参数设计 (14)3.8确定所需切削用量及基本工时 (16)4 钻床夹具设计 (29)4.1设计夹具的意义及分类 (29)4.2机床夹具的主要组成及功能 (29)4.2.1 夹具的主要组成 (29)4.2.2 机床夹具的功能 (30)4.3设计夹具的基本要求 (30)4.4夹具的作用 (30)4.5夹具定位基准的选择 (31)4.6切削力及夹紧力计算 (31)4.7定位误差分析 (32)4.8夹具设计和其基本操作简要说明 (33)4.8.1 所设计夹紧装置的说明 (33)4.8.2 夹具与机床连接元件 (33)5 结论 (34)参考文献 (35)附录........................................................................... 错误!未定义书签。

摘要机械加工这个行业的发展是国民经济各部门发展的基础,是国民经济发展的支柱产业,是国家生产力的重要组成部分,对国民生计和国防力量起着关键性作用。

本论文选择的题目是法兰盘工艺规程和相关夹具的设计,这个题目主要针对的是整个工艺规程的设计,其中就含有CAD绘制出零件图以供参考,在零件图的基础上找出零件图所需要的加工工艺,方便快捷的绘制出毛坯图,并找出各加工表面的成形方法,初步拟定合理的工艺路线,选择合适并切合技术要求的加工基准面,按照环境和人为因素着重考虑成本的降低安排加工顺序,计算出工序中需要的基本参数等。

第二部分的基本内容就是夹具的设计,在设计中选用合适的装夹方法,并且根据合适的装夹方法来确定夹具的类型和结构,确定出夹具的结构方案,绘制出夹具的装配图,对夹具进行计算。

针对法兰盘的制造工艺设计出专用夹具是此次毕业设计的重心,本夹具满足工件加工精度的要求,不但在加工零件时操作方便、简单、能够有效减少劳动力,而且夹具的性能也很好。

关键词:法兰盘,专用夹具,工艺规程AbstractMachining process regulations and fixture design are the main research contents of "Machinery Manufacturing Technology".The mainly includes drawing part drawings by CAD, analyzing its technological composition according to the part drawings, drawing out the blank drawings of parts, finding out the forming methods of each processing surface, preliminarily drawing up a reasonable technological route, and selecting the processing surface to be added. The second part is to design special fixture, determine fixture positioning scheme according to process content, select clamping device, design fixture structure, determine fixture structure scheme, draw fixture assembly diagram and calculate fixture.Designing a special fixture for flange manufacturing process is the focus of this graduation project. This fixture meets the requirements of workpiece processing accuracy.Key words:Flange, Special fixture, Process specification1 绪论1.1概述论文中的机械制造工艺,这里指的是机械的制造方法和制作过程的内容就是制造工艺,而论文中的加工工艺规程则指的是零件在加工时的整个过程。

这个过程的主要原则是保证制作出的零件的质量可靠和成本低廉[1]。

而本论文为了使整个工艺的规程能够切实可行,一定要了解、熟悉所加工的零件材料和结构,并且要尽量采用机械化和自动化措施,这样就可以解放多余的劳动力,缩短加工工时,降低成本。

夹具的作用主要是为了在机械加工的过程中对于工件的夹紧,而夹具的种类多不胜数,其中包括车床夹具和铣床夹具。

如果根据夹具的特点可以把夹具分为可调夹具、通用夹具和专用夹具等几种夹具类型。

工件的加工离不开机床,机床在加工工件时为了保证走刀路线没有偏差,我们需要对刀具实施定位。

而在整个加工过程中难免会出现工件刀具的作用力,这种作用力会使工件偏移,从而造成定位失败,所以需要工件位置的固定,而这种定位被称为夹紧[2]。

需要对工件做到了解就需要设计出零件图,绘制零件图在现如今都是使用电脑,有一种计算机辅助设计,它就是CAD。

CAD是一种计算机绘图程序,它的出现取代了零件图的手绘时代,使得零件图的绘制更加方便。

在计算机中可以进行大量的数据计算,经过计算机的分析我们能够得到最佳的设计方案。

并且对于数据和图形,文字各种信息储存和翻阅也更加方便。

本论文的设计内容主要有加工法兰盘的专用夹具,现在大部分企业都习惯于大量采用专用夹具,近几年来机械制造业的飞速研究发展,更是加入了很多新技术,加工中心、成组技术、柔性制造技术的加入使得专用夹具有了更大的需求。

针对于怎样才能使加工出来的零件质量更高,生产效率更好这两个优化也是重中之重。

这样的优化可以使得加工出来的零件更加高品质,高精度,可以使得整个过程更加高效化,大大的缩短了加工时间,降低了成本的消耗,所以想要优化过程,精准有效的夹具可以完成这一点[3]。

1.2 国内外研究现状1.2.1 国内研究现状法兰盘的英文名称为Flang是由英国传入我国的。

法兰盘的出现,对于我国在化工、建筑、卫生、电力以至于航天等方面都有着卓越的贡献,它良好的综合性能让它活跃在这些领域,并经久不衰。

从上世纪90年代到目前,日本首先将这一工具引进我国,之后随之而来的还有韩国,欧美等各个国家,使得我国的法兰盘制造工也份额大大提高。

进过我国的不断努力,对于法兰盘的发展和研究也有了大的突破。

因为需求的增加,适用面面积的扩大还有国家的大力扶持,制作法兰盘的工产如雨后春笋般出现。

大批量的法兰盘生产交易,使得这一工业散发出了蓬勃生机。

各种类型和功能的法兰产品层出不穷[4]。

1.2.2 国外研究现状在国外因为国外的工业程度比我国先进,大量自动化设备的出现使得它们的法兰盘生产有着惊人的进步。

国外由于海洋油气田开发较早,很多技术先进的产品已投入了工业化生产,并成功应用。

在国外法兰盘所形成的产业链已经相对成熟,使得这一产业的业绩大大的调高,而以我国的实际情况考虑,这一产业因为缺少自动化的先进机械,使得这个产品的造价高昂,随意针对我国的实际情况,对于球形法兰的设计、制造、安装改进的研究也是很有必要的[5]。

1.3 本设计的课题研究意义在完成法兰盘的工艺规程和夹具设计的过程中,我可以更好,更全面的掌握四年来所学到的关于机械制造工艺的相关知识。

并且结合生产实习时对于实践知识的掌握,从工艺上认真分析零件图,培养我们独立识图的能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,能增强我们的绘图能力和运用Auto CAD软件的能力,并学会使用和查阅各种资料。

毕业设计的完成是我将所学知识与实际相融合的一次实践。

更是我对于自己四年来所学的一次考验。

在本设计中我需要运用所学知识,对于设计中碰到的问题去解决,给出针对方案。

毕业设计的完成提高了我资料文献的归纳整理能力,增强了我对所学的机械加工制造业的认识和了解。

在对零件的设计和绘制中,更是培养了我对专业所需软件的操作能力和绘图能力,这在以后都是我的宝贵财富。

对法兰盘的研究不仅是对以前学过的所有专业知识的考查,也是对自己的一个挑战,不但能够提升我们独立思考的能力,同时为今后步入工作岗位打下良好的基础[6]。

1.4 课题研究的内容在已有课程学习的基础上,需要投入足够的时间和精力在本次设计中,做到理论联系实际,此次课题研究内容如下:(1) 根据国标图纸绘制出零件图,根据零件图分析其工艺;(2) 根据零件尺寸,设计出确实可行的方案来完成毛坯的制造;(3) 设计出合理高效化的工艺流程,做到低成本,高效率;(4) 对加工工序进行优化和选择进行合理的机床专用夹具设计;(5) 确定法兰夹具的结构方案,同时将夹具所需装配图绘制出来。

2法兰盘零件的分析2.1 法兰盘的作用法兰也可以叫做突缘,在机械行业被广泛运用,其形状特点是金属体为盘状形态,周边有几个固定用的孔,可以与其他零件相连。

可以使螺栓通过孔眼将两个法兰紧密相连,将螺母拧紧之后,法兰之间再用垫片密封,垫片的形状会随着表面压力的改变而改变,改变后会与封面接触没有间隙[7]。

由于目前的法兰产品还存在着一些缺陷和不足,因此需要在法兰零件作用分析的基础上,对产品的原有结构和性能进行更深入的了解,细致研究产品现今存在的缺陷和不足,并根据用户的具体需求,将已有的工艺流程进行重新设计,以便设计出质量更好,使用寿命更长的新产品,满足竞争激烈、日益变化的市场要求。

2.2 零件的工艺分析法兰盘属于回转体零件,有三组加工表面,其中心是∅30H7mm,三组加工面分别为直径为∅70mm的外圆柱,直径及相关参数为∅70K6mm的外圆柱,直径与相关参数为∅60H11mm的外圆柱,直径为∅120mm的外圆及直径为∅18-∅11mm的台阶孔。

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