【正文】 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）法蘭盤(pán)機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）有圖紙目 錄摘要 1Abstract 20文獻(xiàn)綜述 3 3 3 51法蘭盤(pán)的概述 62零件的工藝分析 63選擇零件毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖 8 8 8 94選擇定位基準(zhǔn)、選擇加工方法 10 10 105確定加工余量、制定工藝路線(xiàn) 11 11 146工序設(shè)計(jì) 15 15 15 15 15 15 167確定切削用量及基本時(shí)間 19 18 22 23 25 27 29 29 31 33 33 34 36 37 378夾具設(shè)計(jì) 37 37 37 37 37 389 小結(jié) 39參考文獻(xiàn) 39致謝 4133西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）法蘭盤(pán)機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，重慶 400716摘要：機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)達(dá)程度突出反應(yīng)了一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和綜合國(guó)力，是一個(gè)國(guó)家生存、發(fā)展與繁榮所依賴(lài)的重要基礎(chǔ)。本文對(duì)一法蘭盤(pán)零件進(jìn)行加工工藝分析，并對(duì)相關(guān)工序設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。本設(shè)計(jì)的基本思路是，首先對(duì)零件圖進(jìn)行分析，選擇毛坯形式、公差及余量。再次是確定加工基準(zhǔn)、工藝路線(xiàn)，選擇工藝裝備，設(shè)計(jì)各個(gè)工序的具體內(nèi)容，確定切削用量及時(shí)間定額等。最后設(shè)計(jì)關(guān)鍵工序的夾具。合理選擇加工基準(zhǔn)，加工方法，確保已加工零件符合技術(shù)要求。設(shè)計(jì)的夾具應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省時(shí)省力，裝夾方便，并且對(duì)相似的零件的加工有通用性。關(guān)鍵詞：工序；基準(zhǔn)；路線(xiàn)；裝夾Machining process and tooling design for the flange College of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400716, China Abstract:The level of the development of the manufacturing technology is the response of the economic strength and national strength of a country. The existence and the development of a country depends on the manufacturing paper mainly discusses the machining technology of a flange and designes these tools used for machining the flange. The basic ideas of the paper is that first analying the detail drawing of the flange,choosing the blank,the sizesand the basis,second, choosing the machine routing, choosing tools for machining the flange，designing details of erevy procedure，third，design the fixture. All these chooses must be right to make sure the flange meeting the technical requirements. The fixture should save time and force，and should has generality.Key Words: machining technology。basis。routing。fixture0文獻(xiàn)綜述現(xiàn)代制造技術(shù)是在傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)如車(chē)、銑、刨、鉆、磨、鑄造、鍛造、焊接等傳統(tǒng)手段上，與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)等現(xiàn)代科技手段相結(jié)合而發(fā)展而來(lái)的新型先進(jìn)制造技術(shù)。其目的是滿(mǎn)足社會(huì)的飛速發(fā)展的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、精度、外形、性能等一系列越來(lái)越高的要求，滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)是世界制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國(guó)大力發(fā)展生產(chǎn)力，發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)。目前我國(guó)已經(jīng)成為世界的制造大國(guó)，但是我國(guó)制造業(yè)目前技術(shù)水平還遠(yuǎn)落后與世界先進(jìn)國(guó)家，我國(guó)還不算是制造強(qiáng)國(guó)，信息化、服務(wù)化和高技術(shù)化是我們必須發(fā)展的方向。“失去制造就失去未來(lái)”，是我們發(fā)展制造業(yè)的過(guò)程中必須要明確的一點(diǎn)。制造技術(shù)是一個(gè)國(guó)家生存、發(fā)展、與繁榮所依賴(lài)的重要基礎(chǔ)。它的水平與制造業(yè)的發(fā)達(dá)程度突出反映了一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、綜合國(guó)力，人民生活水平、生活的質(zhì)量，國(guó)家防偽能力和社會(huì)發(fā)展的程度。兩千多年前發(fā)生的“農(nóng)業(yè)革命”以及二百多年前發(fā)生的“工業(yè)革命”都曾經(jīng)極大的改善和發(fā)展了當(dāng)時(shí)代的制造技術(shù)。到20世紀(jì)初期，人類(lèi)設(shè)計(jì)制造了機(jī)械自動(dòng)化流水線(xiàn)生產(chǎn)，提出了標(biāo)準(zhǔn)化的概念，并引進(jìn)了科學(xué)的管理方式。這時(shí)的工業(yè)生產(chǎn)主要表現(xiàn)在產(chǎn)品成本得到降低，而且產(chǎn)品質(zhì)量的容易得到保證。本階段生產(chǎn)率是機(jī)械制造的主要追求，而采用的方案是各種專(zhuān)用機(jī)械設(shè)備、機(jī)械自動(dòng)化和剛性生產(chǎn)線(xiàn)。而從20世紀(jì)60年代以后，隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，供過(guò)于求的現(xiàn)象開(kāi)始越來(lái)越普遍，賣(mài)方市場(chǎng)逐步向買(mǎi)方市場(chǎng)轉(zhuǎn)變。到了20世紀(jì)80～90年代，隨著各種科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)及發(fā)展，特別是自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會(huì)開(kāi)始進(jìn)入信息與知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，工業(yè)生產(chǎn)追求的開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)橥度氘a(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)效益，追求的是高質(zhì)量、高效率、高精度、更安全、更環(huán)保、低能耗。先進(jìn)的制造技術(shù)由此產(chǎn)生，并開(kāi)始成為21世紀(jì)先進(jìn)制造領(lǐng)域的主導(dǎo)。21世紀(jì)的先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)包括以下幾點(diǎn)。（1）集成化。計(jì)算機(jī)集成制造(CIMS)是21世紀(jì)制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。其主要包括一下幾點(diǎn)：工程技術(shù)信息分系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)，計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)，計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程(CAPP)，計(jì)算機(jī)輔助工裝裝設(shè)計(jì)(CATD)、數(shù)控程序編制(NCP)等。管理信息分系統(tǒng)(MIS) 。制造自動(dòng)化分系統(tǒng)(MAS)包括各種自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)。質(zhì)量信息分系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)，它是一個(gè)支持系統(tǒng)，集成化就是將上述幾個(gè)分系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)各分系統(tǒng)的集成化。 （2）智能化。智能化制造系統(tǒng)可理解為一個(gè)由智能機(jī)械和人類(lèi)專(zhuān)家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，智能系統(tǒng)在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，如分析、推理、判斷、構(gòu)思、決策等。（3）敏捷化。敏捷制造是以競(jìng)爭(zhēng)力和信譽(yù)度為基礎(chǔ)，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一日標(biāo)共同努力來(lái)增強(qiáng)整體競(jìng)爭(zhēng)能力，對(duì)用戶(hù)需求作出快速反應(yīng)，以滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。其中虛擬企業(yè)的建立是敏捷化的關(guān)鍵技術(shù)，敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。（4）虛擬化。虛擬制造是以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和系統(tǒng)建模作為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、并行工程、信息技術(shù)、多媒體技術(shù)等新技術(shù)為一體，是一項(xiàng)由多門(mén)學(xué)科知識(shí)相互融合形成的系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造是利用信息技術(shù)，計(jì)算機(jī)的的模擬仿真功能，對(duì)現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的制造過(guò)程進(jìn)行的模擬，以提前發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)加工制造過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，這樣在產(chǎn)品實(shí)際組織生產(chǎn)之前，生產(chǎn)者就可采取預(yù)防措施，從而讓產(chǎn)品一次性制造成功，來(lái)達(dá)到降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期，增強(qiáng)產(chǎn)品及企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力的目的。（5）綠色化。綠色化的目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，對(duì)環(huán)境影響或負(fù)作用最小，資源消耗盡可能小，綠色制造技術(shù)是可持續(xù)發(fā)展制造技術(shù)在制造技術(shù)中的充分體現(xiàn)。現(xiàn)代制造工藝技術(shù)的快速發(fā)展是現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要組成部分。特種加工技術(shù)技術(shù)，如納米技術(shù)、激光加工技術(shù)的應(yīng)用，使精密加工、超精密加工得到實(shí)現(xiàn)。最近，制造先進(jìn)的加工工藝?yán)碚摵图夹g(shù)發(fā)展很快，除了傳統(tǒng)的加工制造方法以外，不少新型產(chǎn)品制造生產(chǎn)方法涌現(xiàn)，如計(jì)算機(jī)生產(chǎn)、集成電路(芯片)生產(chǎn)、印刷線(xiàn)路板生產(chǎn)等，它們的制造方式與傳統(tǒng)制造方法有很大的不同。在這些領(lǐng)域，人們開(kāi)辟了許多制造工藝的新領(lǐng)域和新方法。主要可分為制造模式、加工方法、工藝?yán)碚?、制造技術(shù)和系統(tǒng)等。制造工藝?yán)碚摪ǎ杭庸こ尚螜C(jī)理、精度原理、相似性原理、決策原理和優(yōu)化原理等若干方面。中國(guó)在制造領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展程度與世界先進(jìn)國(guó)家仍有較大的差距。主要表現(xiàn)在：1技術(shù)水平低，缺乏創(chuàng)新能力。中國(guó)現(xiàn)行的加工制造方法大多選用自動(dòng)化程度很低的機(jī)床設(shè)備，數(shù)控設(shè)備運(yùn)用較少，在高精度、高質(zhì)量方面，很難與世界一流強(qiáng)國(guó)比較，中國(guó)的技術(shù)創(chuàng)新能力還處在低級(jí)水平，很多加工理念均由國(guó)外得到。2制造企業(yè)中外資所占比重過(guò)高。中國(guó)在社會(huì)主義發(fā)展的初級(jí)階段，依賴(lài)與外資合作來(lái)發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)，造成外資比重過(guò)高，企業(yè)大部分利潤(rùn)，由掌握核心技術(shù)的外國(guó)奪走，中國(guó)付出的是廉價(jià)勞動(dòng)力。3中國(guó)的比較優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)為價(jià)格優(yōu)勢(shì)。由于大部分制造企業(yè)是勞動(dòng)密集型，在國(guó)際市場(chǎng)，中國(guó)制造的產(chǎn)品就出現(xiàn)了技術(shù)含量不足價(jià)格有余的怪現(xiàn)象。4勞動(dòng)生產(chǎn)率偏低，經(jīng)濟(jì)效益較差。中國(guó)生產(chǎn)同樣價(jià)值的產(chǎn)品，所消耗的資源是世界發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)倍，究其原因，主要是中國(guó)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化程度均與世界強(qiáng)國(guó)差距較大，嚴(yán)重依賴(lài)勞動(dòng)力數(shù)量，造成經(jīng)濟(jì)效益較差。5缺少世界一流的跨國(guó)公司。改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，很多大型、有實(shí)力的公司崛起，比如海爾、聯(lián)想，但這畢竟是少數(shù)，中國(guó)還缺乏世界一流的跨國(guó)公司，中國(guó)應(yīng)該進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)新，讓民族產(chǎn)業(yè)走向世界。6資源性產(chǎn)品消費(fèi)快速增長(zhǎng)，環(huán)境、資源壓力增大。現(xiàn)階段中國(guó)的發(fā)展，缺乏對(duì)環(huán)境保護(hù)，資源節(jié)約方面的考慮，造成中國(guó)迅速發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，也在迅速、嚴(yán)重的破壞環(huán)境。為了更好更快的發(fā)展中國(guó)經(jīng)濟(jì)和制造業(yè)，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是我們必須要嚴(yán)格執(zhí)行的戰(zhàn)略思想，來(lái)實(shí)現(xiàn)中國(guó)健康、穩(wěn)定的發(fā)展，成為世界強(qiáng)國(guó)。1法蘭盤(pán)的概述法蘭盤(pán)是一類(lèi)零件的統(tǒng)稱(chēng)。一般情況下在一個(gè)盤(pán)形金屬金屬體的周邊上，加工若干用于連接其他零件的螺紋孔或光孔，在管道工程中用的尤為廣泛。法蘭盤(pán)一般情況下都是成對(duì)使用，兩片法蘭盤(pán)之間加上密封墊，然后用螺栓緊固。2零件的工藝分析法蘭盤(pán)零件三維模型圖如圖1所示，法蘭盤(pán)零件二維工程圖如圖2所示。根據(jù)圖圖2，分析法蘭盤(pán)的各加工要素。圖1 法蘭盤(pán)三維圖 Threedimensional Figure Of The Flange此法蘭盤(pán)的加工要素包括平面、外圓面、內(nèi)圓面和小孔。其中，Φ100左端面。，且要求無(wú)光鍍鉻，，精度等級(jí)IT11。 圖2 法蘭盤(pán)零件圖 Detail Drawing Of The FlangeΦ100右端面，且要求拋光。Φ45外圓左段，且要求拋光，直徑尺寸上偏差0，精度等級(jí)IT14。Φ90左端面，且要求拋光。Φ90外圓，且要求拋光，未注尺寸公差按GB/T 10842000《一般公差 未注公差的線(xiàn)性和角度尺寸公差》，取中等級(jí)（m）。Φ90右端面。Φ90后面（距中心線(xiàn)34mm）的平面，未注尺寸公差按GB/T 10842000《一般公差 未注公差的線(xiàn)性和角度尺寸公差》，取中等級(jí)（m）。Φ90前面（距中心線(xiàn)24mm）的平面，《一般公差 未注公差的線(xiàn)性和角度尺寸公差》，取中等級(jí)（m）。Φ45外圓右段，，直徑尺寸上偏差0，精度等級(jí)11。法蘭盤(pán)右端面，退刀槽32。Φ20孔，，下偏差0，倒角C1，精度等級(jí)9。Φ90端面4Φ9透空，未注尺寸公差按GB/T 10842000《一般公差 未注公差的線(xiàn)性和角度尺寸公差》，取中等級(jí)（m）。Φ45外圓Φ6，Φ4孔，，下偏差0，精度等級(jí)9。 ，材料HT200，年生產(chǎn)批量為3000件，由參考文獻(xiàn)[1]確定，該法蘭盤(pán)為輕型零件中批生產(chǎn)。3選擇零件毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖分析零件的結(jié)構(gòu)和材料HT200的特點(diǎn)，參照參考文獻(xiàn)[2]，選擇金屬型鑄造，金屬型鑄造一般適用于重量在12kg一下，批量大而沒(méi)有復(fù)雜外形及薄壁的鑄件，符合該法蘭盤(pán)的特點(diǎn)。參照參考文獻(xiàn)[2]表34，選取毛坯鑄件的公差等級(jí)為9級(jí)，根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表36，取機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)。根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，除非另有規(guī)定，要求的機(jī)械加工余量適應(yīng)于整個(gè)毛坯鑄件，即對(duì)所有需要加工的表面只規(guī)定一個(gè)值，且該值根據(jù)最終機(jī)械加工后成品鑄件的最大輪廓尺寸確定。分析毛坯圖，零件最終加工后的最大輪廓尺寸為100mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，取機(jī)械加工余量RAMA為1mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表33，確定鑄件尺寸公差的數(shù)值。根據(jù)毛坯的加工余量RAMA、公差CT、零