法兰盘零件的加工工艺规程及其4×5.5mm钻床夹具设计

前言

机械制造工艺课程设计使我们学完了机械制造技术，机械制造装备设计，机械制造工艺学等课程，进行了生产实习之后，所进行的一个重要实践性教学环节。其主要目的是让学生不所学的工艺理论和实践知识在实践的工艺，夹具设计中综合地加以应用，进而得以加深和发展，提高学生分析和解决生产实际问题的能力，为以后搞好毕业设计和从事工作奠定了一定基础。通过本次课程设计，我们在下述方面可以得以锻炼：

1)能熟练的运用机械制造工艺学及相关课程的基本理论，以及在生

产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决一个零件在加工中的定位，加紧和工艺路线地合理拟定等问题，从而保证零件制造的质量，生产率和经济性。

2)通过夹具的工艺，进一步提高了我们的结构设计能力，你能够根

据被加工零件的加工要求设计出高效省力，既经济合理有能保证质量的夹具。

3)进一步提高我们的计算设计制图能力，能比较专业熟练地查阅和

使用各种技术资料。

4)在设计制造中培养我们严谨的工作作风和独立的工作能力。

在设计中，由于理论知识和实践经验不足，设计中的不妥之处，敬请老师批评指正。

一、 零件的分析

（一）零件的功用：

机械制造工艺设计我们组的零件是法兰，法兰的种类很多，用途也很广。法兰的一端可以是封闭的，用于变速箱用于变速箱主轴侧面，阻止外界灰尘进入箱体内，也可用于固定轴承，起到轴向定位的作用，本例中的法兰，其内部有90 1.5M ⨯的螺纹可以起到定位轴的零件作用，

外圆0.0360.071110-

-Φ和一端面均有Ra=1.6的配合要求，

9Φ和4- 5.5Φ起到固定法兰的作用。

（二）零件的工艺分析：

由零件图可以看出，该法兰的结构不是很复杂，加工表面也不多，加工精度要求也不大，但主要注意其位置精度要求。 下面将主要表面分为四部分，见图1-1。

1、以内孔为中心的一组加工面：

这组加工面包括：94Φ孔、M90⨯1.5螺纹孔及其倒角。

2、以外圆为中心的一组加工面：

这组加工面包括：0.0360.071110-

-Φ外圆、134Φ及其倒角。

3、以1200.1Φ±定位的两个孔

这组加工面包括：9Φ孔和4- 5.5Φ孔。

4、左右端面：

这组加工面包括：9Φ的端面和4- 5.5Φ表面的端面和0.0360.071110--Φ的端

面。

以上各表面的主要技术要求如下：

1、94Φ孔的表面粗糙度为Ra=3.2，M90⨯1.5螺纹的表面粗糙度为Ra=3.2。

2、外圆0.0360.071110-

-Φmm 的Ra=1.6，同轴度要求为0.02，倒角为

1⨯45°，134Φmm 表面粗糙度为Ra=3.2。

3、4- 5.5Φmm 的端面与轴心线有位置0.02mm 的要求。其Ra 为

1.6。

4、孔4- 5.5Φmm 和9Φmm 。

零件要求调质HRC30~45，其坯重为2.2kg 。

由分析可知，四组加工表面可以选择其中一组表面为粗基准进行加工，然后再以加工过的表面为精基准加工其他各组表面，并保证他们之间的相互位置精度。

二、 零件的工艺规程设计

（一）确定零件的生产类型：

零件的生产纲领为：N=Q ²n （1+a%）（1+b%）(件/年)

其中，产品年产量Q 为台/年, 每台产品中该零件的数量为n 件/台，零件备品率为a%，零件废品率为b%。从初始资料和计算结果可知，该零件为中批生产。

（二）确定零件毛坯的制造形式：

零件为45钢，在工作时法兰在某些场面要经常正反转，与接触表面受摩擦作用，所以零件在工作过程中受到交变载荷和冲击载荷，要求有较高的强度，因此应该选择锻件毛坯。由于零件的轮廓尺寸不

大，生产纲领达到中批生产水平，可以采用模锻成型，这对于提高生产率，减少切削加工的劳动量，保证加工精度，都是有利的。

(三)拟定零件的机械加工工艺路线：

1、定位基准的选择：

定位基准的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择正确、合理与否，将直接影响工件的技工质量和生产率。在选择定位基准时，需要同时考虑一下三个问题：（1）以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工时精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行。

（2）为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为精基面。

（3）是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面。

另外，我们还应从粗精基准选择的基本原则为出发点：

a．“基准重合”原则。应尽量选择被加工表面的设计基准为精基准。

b.“基准统一”原则。应选择多个表面加工都能使用的表面作为基准。

c.“互为基准”原则。当两个表面相互位置精度和其自身尺寸及形状精度都要求很高时，可互为基准，反复进行加工。

d.“自为基准”原则。在光整加工或某些精加工工序中，要求余量小且均匀，应尽量选择加工表面本身作为基准。

2、粗基准选择：

a.如果必须保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作为粗基准。

b.应选择加工余量最小的表面作为粗基准。

c.应尽量选择与加工表面的位置精度要求较高的非加工面为粗基准。

d.选作粗基准的表面，应尽可能平整光洁，不能有飞边。浇冒口及其他缺陷，以保证定位准确可靠。.

e.粗基准一般只使用一次，不再重复使用。

精基面选择：根据精基面的选择原则。选择精基面时，首先应考虑基准重合问题，即在可能的情况下，应尽量选择螺纹孔和端面作为精基准。根据该工件的特点和加工要求，选择螺纹孔和端面作为精基

面。加工0.0360.071110mm φ-

-，94mm φ，134mm φ，

20mm ，5mm ，1200.1mm ±等主要尺寸以螺纹孔和右端面作为精面。这样才能实现同轴度和位置的要求。对于4 5.5mm φ-有相互位置要求，加工笫一个孔时应以螺纹孔和右端面为精基准。其余三个孔应以螺纹孔和已加工出的孔作为精基准，实现周向定位。

粗基面选择：为了加工出上述精基面，很显然，应以外圆和一个端面作为粗基面，镗，半精镗内孔。

零件各表面加工方法和方案的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还需考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙