【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)要求：1、中批生產(chǎn)；設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、繪制加工工件圖，計(jì)算機(jī)繪圖；藝過程卡和工序卡，并交電子文稿。術(shù)基礎(chǔ)》，以及相關(guān)課程后從理論轉(zhuǎn)向?qū)嵺`。法蘭盤在數(shù)控機(jī)床里起支撐作用和導(dǎo)向作用，是回轉(zhuǎn)體零件。它的主要作用是連接處的固定及密封。工業(yè)管道中法蘭的連接的使用十分廣泛，在家庭內(nèi)，管道直徑小，的兩個(gè)外端面以及Φ87mm的底端的前端面。以此為基準(zhǔn)，并逐步加工Φ87mm左右兩端面，Φ40左右兩端面，Φ7mm和Φ15mm的定位孔，隨后再倒圓角R3,倒角C1。面所在的平面為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位。使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。．1粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)于法蘭盤而言可歸為軸類零件，準(zhǔn)，根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取Φ87mm的中心線作為粗基準(zhǔn)，一精加工表面包括Φ87mm外圓端面，右端面，Φ31mm內(nèi)孔，和Φ7mm的定位孔以及2×的退刀槽。

　　

【正文】 粗糙度 aR 。 zf =（參考《切削手冊(cè)》表 33） 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v =,即 18m/min。 采用高速鋼立銑刀， wd =20mm，齒數(shù) z =4。則 sn =wdvπ1000 = 20181000??π r/min=290r/min 現(xiàn)選用 X63 臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書，取 wn =300r/min，故實(shí)際切削速度為 v= 1000wwndπ = 100030020??π m/min=當(dāng) wn =300r/min，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 mf 應(yīng)為 mf = wzznf =? 4? 30mm/min=課程設(shè)計(jì)說明書 23 查機(jī)床說明書，有 mf =，故選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法，可得出銑刀的行程 l ＋ 1l =8mm。因此，機(jī)動(dòng)工時(shí)為 mt =mfll 1? = min= 工序 35：銑以外圓直徑 87 的軸線為基準(zhǔn)保證尺寸 的端面。 以 ? 31 內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)。選用高速鋼圓柱銑刀， wd =50mm，齒數(shù) z =6，走刀兩次。 第一次： zf =（參考《切削手冊(cè)》表 33） 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v =30m/min。則 sn =wdvπ1000 = 50301000??π r/min=191r/min 現(xiàn)選用 X63 臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書，取 wn =190r/min。故實(shí)際切削速 度為 v= 1000wwndπ = 100019050??π m/min=當(dāng) wn =190r/min 時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量 mf 應(yīng)為 mf = wzznf =? 6? 190mm/min=114mm/min 查機(jī)床說明書，有 mf =118mm/min，故選用該值。 切削工時(shí)：利用作圖法，可得出銑刀行程 1l = 1t =mfl1 = min= 第二次： 課程設(shè)計(jì)說明書 24 采用相同進(jìn)給量，相同的切削速度。利用作圖法可得出銑刀行程 2l =。則 2t =mfl2 = min= 因此機(jī)動(dòng)工時(shí)為 mt =1t + 2t =+= 工序 40：鉗工去毛刺。 工序 45： 清洗入庫(kù)。 三．夾具 設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)的選擇 從定位和夾緊的角度來 看，本工序中，定位基準(zhǔn)是下平面，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)也是要求保證上、下兩平面的平行度要求，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，不需要重新計(jì)算上下平面的平行度，便可保證平行度的要求。在本工序只需保證下平面放平就行，保證下平面與定位襯套正確貼合就行了。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用銑刀銑 R10 面進(jìn)行粗精銑加工。同時(shí)進(jìn)行采用手動(dòng)夾緊。 定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為外圓與肩胛面定位。其定位誤差主要為： 課程設(shè)計(jì)說明書 25 由公式 e=(H/2+h+b)△ max/H △ max=(++)1/2 = e= 30/32= 可見這種定位方案是可行的。 銑削力與夾緊力計(jì)算 本夾具是在銑床上使用的，用于定位襯套起到定位用，還用于夾緊，為了保證工件在加工工程中不產(chǎn)生振動(dòng)，必須對(duì)螺栓施加一定的夾緊力。由計(jì)算公式 Fj=FsL/(d0tg(α +ψ 1’)/2+r’tgψ 2) 式（ ） Fj－沿螺旋軸線作用的夾緊力 Fs－作用在六角螺母 L－作用力的力臂 (mm) d0－螺紋中徑 (mm) α －螺紋升角 (゜ ) ψ 1－螺紋副的當(dāng)量摩擦 (゜ ) ψ 2－螺桿 (或螺母 )端部與工件 (或壓塊 )的摩擦角 (゜ ) r’－螺桿 (或螺母 )端部與工件 (或壓塊 )的當(dāng)量摩擦半徑 (゜ ) 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [6]其回歸方程為 Fj＝ ktTs 其中 Fj－螺栓夾緊力 (N)； kt－力矩系數(shù) (cm－ 1) Ts－作用在螺母上的力矩 ()； Fj =5 20xx=10000N 夾具體槽形與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向 槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái) U 形槽的配合，使課程設(shè)計(jì)說明書 26 夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [11]定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖 所示。 定向鍵 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [11]夾具 U 型槽的結(jié)構(gòu)如圖 所示。 課程設(shè)計(jì)說明書 27 U 型槽 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表 所示。 表 U 型槽的結(jié)構(gòu)尺寸 螺栓直徑 d D 1D L 12 14 30 20 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊來實(shí)現(xiàn)，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。 由于本道工序是完成上平面的粗、精銑加工，根據(jù) GB2243— 80 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 標(biāo)記 四周倒圓 圖 平塞尺 塞尺尺寸如表 所示。 表 平塞尺結(jié)構(gòu)尺寸 課程設(shè)計(jì)說明書 28 公稱尺寸 H 允差 d C 3 夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) 夾緊裝置采用移動(dòng)的螺栓來夾緊工件，采用的移動(dòng)螺栓的好處就是加工完成后，可以將螺栓退后一定距離把工件取出。 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖所示。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 本夾具用于在銑床上加工 R10 圓弧面，工件以與此相平行的下平面為及 其側(cè)面和水平面底為定位基準(zhǔn)，采用轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓夾緊工件。當(dāng)加工完一件，可松開螺栓、加工來加工另一邊。如夾具裝配圖所示。 課程設(shè)計(jì)說明書 29 四、總結(jié) 通過本次持續(xù)三周的夾具課程設(shè)計(jì)，首先通過零件圖來確定加工余量，繪毛坯圖，而后通過計(jì)算切削余量，繪制工藝卡。通過繪制工藝卡片，確定每道工序的定位與夾緊方式，有老師分配任務(wù)進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。整個(gè)過程中對(duì)以往所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了回顧和復(fù)習(xí)，同時(shí)也是一種查缺補(bǔ)漏的鞏固過程。通過老師的指導(dǎo)，對(duì)課程設(shè)計(jì)說明書 30 很多設(shè)計(jì)過程遇到的問題進(jìn)行了解決，也學(xué)到很多知識(shí)，獲益匪淺。 五、參考文獻(xiàn) 李益民主編《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社。 吳拓編著《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社。 徐鴻本主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，遼寧科學(xué)技術(shù)出版社。 王連明，宋寶玉主編《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。 陳家芳主編《實(shí)用金屬切削加工工藝手冊(cè)》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社。 李旦，邵東向，王杰等著《機(jī)床專用夾具圖冊(cè)》，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。 趙家齊主編《機(jī)械制造 工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，機(jī)械工業(yè)出版社。 葉偉昌主編《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社。 曹巖，白瑀主編《機(jī)床夾具手冊(cè)與三維圖庫(kù)》，化學(xué)工業(yè)出版社。