法蘭盤零件加工工藝【含CAD圖紙、工藝卡、說明書】

法蘭盤零件加工工藝【含CAD圖紙、工藝卡、說明書】,含CAD圖紙、工藝卡、說明書,法蘭盤,零件,加工,工藝,cad,圖紙,說明書,仿單 附錄1 外文翻譯 基于事例推理的夾具設(shè)計研究與應(yīng)用 摘要:根據(jù)基于事例的設(shè)計方法,提出采用工序件的特征信息和夾具的結(jié)構(gòu)特征信息來描述夾具的相似性,并建立了包括這2方面主要特征信息為基礎(chǔ)的事例索引碼,設(shè)計了事例庫的結(jié)構(gòu)形式,創(chuàng)建了層次化的事例組織方式;同時,提出了基于知識引導(dǎo)的夾具事例檢索算法,以及事例的修改和采用同族事例碼進(jìn)行相似事例的存貯,形成了基于事例推理的夾具設(shè)計.所開發(fā)的原型系統(tǒng)在型號工程夾具設(shè)計等項目的設(shè)計過程中得到了應(yīng)用,并取得了令人滿意的使用效果. 關(guān)鍵詞: 基于事例的推理 夾具設(shè)計 CAD 夾具是以確定工件安全定位準(zhǔn)確為目的的裝置，并在加工過程中保持工件與刀具或機(jī)床的位置一致不變。因為夾具的結(jié)構(gòu)依賴于產(chǎn)品的特點和在企業(yè)規(guī)劃中加工工序的地位,所以它的設(shè)計是制造過程中的瓶頸,制約著效率的提高. 夾具設(shè)計是一個復(fù)雜的過程,需要有從大量的設(shè)計論文中了解質(zhì)量知識的經(jīng)驗，這些設(shè)計論文包括工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、涉及加工工藝，和加工環(huán)境。當(dāng)用這些擅長繪制詳細(xì)設(shè)計圖的傳統(tǒng)的CAD工具（如Unigraphics、CATIA、Pro/E)時,這仍然是一項非常耗時的工作，但是利用以往的設(shè)計經(jīng)驗和資源也不能提供一些益處,而這正是提高效率的關(guān)鍵因素. 基于事例推理 (CBR) 的方法適應(yīng)以往個案解決的辦法,建立一個新問題的方法,主要有以下四步驟:檢索、利用、修改,并保留.這是一個比用專業(yè)系統(tǒng)模仿人類思維有用的使用方法，因為提出一個類似的情況,和采用一些修改,似乎不言自明,而且比人類更直觀.所以支持不同事例的設(shè)計工具已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中發(fā)展起來，如在注射成型及設(shè)計、建筑設(shè)計、模具設(shè)計投死, 規(guī)劃過程中,還有夾具設(shè)計. 孫用六個數(shù)字組成代碼參數(shù),包括工件的形狀、機(jī)械部分、軸襯,第一定位裝置,第二定位裝置和夾緊裝置. 但這個系統(tǒng)不能用于除鉆床夾具外的其他夾具類型,不能解決儲存需要保留的同一參數(shù)代碼的問題,這在CBR中是非常重要的. 1事例參數(shù)和事例圖書館的建立 1.1事例參數(shù) 事例參數(shù)應(yīng)該由工件的所有的特征組成，來區(qū)別不同的夾具. 使用他們能夠使操作方便. 因為零件的形狀是多種多樣的, 在生產(chǎn)企業(yè)中制造的技術(shù)要求也不斷發(fā)展,許多特征作被用做事例參數(shù)將會使搜索速度降低,其主要特征是不重要的,因為分配給每個特征的比重必須減少. 另一方面,事例參數(shù)包含所有的特征是困難的。 因此,考慮到實際和快速設(shè)計的需求,事例參數(shù)要包含工件的主要特征和夾具的結(jié)構(gòu)。事例參數(shù)代碼由16位數(shù)組成：13位數(shù)是事例特征 3位數(shù)是事例識別數(shù)字。 前13位數(shù)代表13個特征。 每個數(shù)字與特征的一個屬性相一致,這可能是"*"、"？"、"1"、"2"，…，"A"、"B",…，"Z"，…，等其中的一個。其中，"*"是指任何一個,"?"代表不確定,"0"代表沒有。 系統(tǒng)規(guī)定:夾具的類型，工件的形狀，位置模式不能是"*"和"?"。在設(shè)計系統(tǒng)時,三個項目的屬性信息沒有這些選擇,這就意味著必須選擇確定的屬性。 最后三位數(shù)是事例識別號碼,如果事例特征的13位數(shù)是一樣的,這三個數(shù)字就用來區(qū)別他們。 該系統(tǒng)還規(guī)定:"000"是用于修正的一個典型事例,其他事例"001"、"002"、…,這些是用于設(shè)計師查找參考事例的. 如果其中一個偶爾需要改變成典型事例,首先它必須要求改成"000",前面的自動變成參考事例. 事例索引碼的結(jié)構(gòu)如圖1所示。 1—夾具類型； 6—工件重量； 11—夾緊模型； 2—工件形狀； 7—工件剛度； 12—夾具體； 3—工件材料； 8—加工內(nèi)容； 13—其他； 4—批 量； 9—過程所有物； 14到16—事例識別碼； 5—工件比例； 10—定位模型； 圖1 事例索引碼的結(jié)構(gòu) 1.2事例庫 事例庫由許多預(yù)定義的事例組成。事例的描述是基于事例推理的最重要的問題之一。所以由索引碼復(fù)合。 1.3 事例的層次化 夾具的結(jié)構(gòu)相似被認(rèn)為是整個夾具，成分和內(nèi)容相似。所以，整個夾具事例庫，成分事例庫，夾具的成分事例庫形成相同。整個夾具的設(shè)計資料通常是由工件資料和工件加工資料組成,這就意味著夾具的設(shè)計應(yīng)滿足特別功能的需求.全部夾具事例是由功能成分組成，它是用功能成分的名字和數(shù)字來進(jìn)行描述的。成分事例代表成員（成分功能和其他結(jié)構(gòu)成分，主要驅(qū)動參數(shù)，數(shù)字，和它們的約束關(guān)系）。成分事例（夾具的最低層）是功能成分和和其他成分的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代夾具設(shè)計中有很多參數(shù)化準(zhǔn)件和普通非標(biāo)準(zhǔn)件。所以成分事例圖書館應(yīng)記錄特殊參數(shù)和保持它們的方法。 2事例修改的策略 在基于事例的夾具設(shè)計中，最重要的是相似點的修改，這樣能有助于獲得最相似的事例，以及縮短適應(yīng)時間。根據(jù)夾具設(shè)計的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知識指導(dǎo)結(jié)合起來。首先在深度上查找，然后在寬度上；知識指導(dǎo)策略意味著在來自客觀事物根源的知識規(guī)則上查找，這就要首先查找固定類型，然后查找工件的形狀，第三查找定位方法。例如，如果事例索引碼包括夾具類型的磨削夾具，就只查找所有的磨削夾具，然后查找工件形狀的盒子，第三查找一個平面兩個銷的定位方法。如果沒有合適的，就查找深度標(biāo)點，然后回到最上層，然后再找所有與寬度相關(guān)的事例。 修改方法： 1） 根據(jù)夾具事例庫的事例索引信息，查找有關(guān)事例庫。 2） 將事例索引碼與事例庫的每個事例碼匹配，然后計算相似尺寸的價值。 3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最類似的事例。 兩個事例之間的相似點是基于兩個事例特征之間的相似點。相似點尺寸的計算依靠特征的類型。相似點的價值可以通過數(shù)字化的價值來計算，例如比較重量分別是50kg 和 20kg的工件。非數(shù)字化的價值也能計算，例如，現(xiàn)在前13位索引碼都是非數(shù)字化的價值。一個夾具的相似尺寸的計算公式如下： 其中S表示通用夾具的相似尺寸，n表示索引特性數(shù)，表示每個特性的重量，表示事例庫中特性和相關(guān)夾具的特性的相似尺寸。同時， ，數(shù)值計算如下： 其中表示第i個特征的索引特性值，表示事例庫中第j個事例的第i個特征的特性值。 所以有兩種方法選擇相似夾具。一個方法是建立數(shù)值。如果通用事例的相似尺寸值比給定的數(shù)值小，這些事例就不能選來作相似事例。事例庫最初建立的時候，只有一些事例，數(shù)值可以建小一點。如果有大量的相似事例，數(shù)值就應(yīng)該建的大一些。另外一個方法是只建立相似事例的數(shù)字（例如10），這是類型單里相似尺寸的最大值。 3 事例的修改和存儲 3.1事例的修改 夾具設(shè)計中相似事例的修改包括以下三個階段： 1） 成分的替代 2） 保持形式不變，調(diào)整成分的特性 3） 模型重新設(shè)計 如果夾具的成分是普通的物品，它們能通過使用工具被修改，代替以及刪除，這些已經(jīng)被設(shè)計好了。 3.2事例的存儲 在將一個新的事例保存到事例庫之前，設(shè)計者必須考慮保存是否有價值。如果這個事例不能增加系統(tǒng)的知識，就沒有必要把它保存到事例庫里。如果它有價值的話，設(shè)計者在保存之前必須分析一下，看看這個事例是否作為標(biāo)準(zhǔn)事例或參考事例被存儲了。一個標(biāo)準(zhǔn)事例是一個描述同族事例主要特征的標(biāo)準(zhǔn)。一個同族事例是有事例庫中索引碼前13位相同而最后三位不同的那些事例組成的。一個標(biāo)準(zhǔn)事例的最后三位通常是“000”。一個參考事例屬于同族標(biāo)準(zhǔn)事例，最后三位用不同數(shù)字區(qū)分。 從被解釋的概念中，可采用以下方法： 1）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，和一個存在的標(biāo)準(zhǔn)事例的前13位數(shù)相同，那么這個事例就不能存儲因為已經(jīng)這種標(biāo)準(zhǔn)事例了。或者只能作為一個參考事例保存（最后三位不是“000”，而且和其它的不一樣）在事例庫中。 2）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，并且被認(rèn)為代替這個事例族要比以前的標(biāo)準(zhǔn)事例好，那么這個標(biāo)準(zhǔn)事例就被這個新的事例代替，以前的標(biāo)準(zhǔn)事例作為一個參考事例保存。 3）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族不一致，一個新的事例族將會自動產(chǎn)生，并作為標(biāo)準(zhǔn)事例保存到事例庫中。 4夾具設(shè)計中基于事例推理的過程 根據(jù)夾具設(shè)計的特性，夾具設(shè)計的基本信息，例如夾具的名字，零件，生產(chǎn)和設(shè)計者等等，必須先輸入。然后，輸入或設(shè)計工件的模型。輸入有關(guān)工件的細(xì)節(jié)信息，建立事例索引碼，然后CBR開始依靠相似尺寸查找相似事例，選出最相似的事例。如果需要的話，事例要滿足通用性設(shè)計，再存儲到事例庫中。程序流程圖如圖2所示 圖2 基于事例推理的夾具設(shè)計流程圖 5基于事例推理的夾具設(shè)計說明 這是一個工件如圖3所示。材料是45鋼，底座，形狀為塊狀，生產(chǎn)批量為中批等。需要設(shè)計成一個用來旋轉(zhuǎn)孔的旋轉(zhuǎn)夾具。 圖3 需要設(shè)計夾具的一個工件 （最大尺寸80mmx49mmx22mm） 工件的特征值，屬性值，事例索引碼和重量在表1中列出。 表1 工件的事例索引碼和重量 特征名稱 特性值 索引碼 重量 夾具類型 車床夾具 1 100 工件形狀 塊狀 9 90 工件材料 中碳鋼 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 輕 5 60 工件剛度 硬度強(qiáng) 1 60 加工內(nèi)容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三個平面 1 100 夾緊方法 不確定 ？ 90 夾具體 復(fù)合 4 80 其他 沒有 0 60 通過查找和計算相似點，最相似的事例的事例索引碼是19325513321402000，細(xì)節(jié)信息在表2中列出。 表2 最相似事例的事例索引碼 特征名稱 特性值 索引碼 夾具類型 車床夾具 1 工件形狀 塊狀 9 工件材料 中碳鋼 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 輕 5 工件剛度 硬度強(qiáng) 1 加工內(nèi)容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三個平面 1 夾緊方法 不確定 ？ 夾具體 復(fù)合 4 其他 沒有 0 相似點的計算如下： 所以夾具的相似尺寸值是0.806，這是在事例庫中用于設(shè)計的最相似的事例，最相似的事例的結(jié)構(gòu)如圖4所示 圖4 最相似的夾具 當(dāng)成分替代，修改定位模型和夾緊模型，以及調(diào)節(jié)相關(guān)尺寸之后，新的夾具被設(shè)計出來，圖形如圖6所示 圖5 需要設(shè)計的新夾具 因為在事例庫中沒有相似夾具，新夾具被儲存到事例庫中。事例索引碼是19325523311402000。 6 結(jié)論 基于事例推理，作為一個問題解決的方法，是一個比模仿人類思想的專業(yè)系統(tǒng)更有效的方法，已經(jīng)在很多難獲取知識的領(lǐng)域里得到發(fā)展?；谑吕评淼膬?yōu)點如下：它和人類的思想很相似；一個事例庫通過保存新事例獲得自學(xué)能力，它比有慣例庫更快更容易，它可以更好的傳遞和解釋新的知識，這和慣例庫有很大的不同?；谑吕评碇刑岢龅囊粋€夾具設(shè)計的框架已經(jīng)被實行了，使用的是支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的VC++，UG電腦繪圖軟件。這個框架也已經(jīng)和普通成分庫和典型夾具庫結(jié)合起來。這個發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，用于航空項目，幫助夾具設(shè)計者提高設(shè)計效率和重新使用先前的設(shè)計資源。 9 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度走刀次數(shù) 1 鍛打 專用量具 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 鍛 打 工序號 1 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬 度 型式 重量 HT200 HBW160-260 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名稱 型 號 切削深度進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速切削速度基本工時 陳老師 共11頁 第1頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度走刀次數(shù) 2 退火 專用量具 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 退 火 工序號 Ⅱ 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 HT200 HBW151-229 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名 稱 型 號 切削深度進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速切削速度基本工時 陳老師 共11頁 第2頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度走刀次數(shù) 3 夾直徑為320的外圓車另一端面和外圓 yT15 專用量具 130 3 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 車 工序號 Ⅲ 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 HT200 HBW160-260 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 臥式車床 CA6140 切削深度進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速切削速度基本工時 1.6 0.15mm/r160r/min20m/min 0.43 共11頁 第3頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度走刀次數(shù) 4 掉頭夾另一端外圓，車另一端面和外圓 yT15 專用量具 160 3 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 車 工序號 Ⅳ 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 HT200 HBW160-260 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名 稱 型 號 切削深度進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速切削速度基本工時 1.6 0.15mm/r160r/min20r/min 0.65 共11頁 第4頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度 走刀次數(shù) 5 粗鏜直徑為90,101,209的孔 彎頭鏜刀 專用量具 150 1 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 車 工序號 Ⅴ 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 HT200 HBW160-260 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 鏜床 T6212 切削深度 進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時 0.3mm/r 960r/min 150mm/min 1.23 共11頁 第5頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度 走刀次數(shù) 6 精鏜直徑為90,101,209的孔 彎頭鏜刀 專用量具 150 1 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 鏜 工序號 Ⅵ 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 HT200 HBW160-260 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 鏜床 T6212 切削深度 進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 基本工時 1mm/r 1450r/min80mm/min 共11頁 第6頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度走刀次數(shù) 7 鉆直徑為17.5的孔 高速鋼錐柄麻花鉆 專用量具 25 1 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 鉆 工序號 Ⅶ 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 HT200 HBW160-260 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 立式鉆床 Z525 切削深度進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速切削速度基本工時 35m/min 550r/min31.4mm/min 0.63 共11頁 第7頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度走刀次數(shù) 8 鉆3-φ12孔 高速鋼錐柄麻花鉆 專用量具 30 1 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 鉆 工序號 Ⅷ 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 HT200 HBW160-260 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 臥式機(jī)床 切削深度進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速切削速度基本工時 35m/min 555r/min31.4mm/min 0.63 共11頁 第8頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度走刀次數(shù) 9 鉆3-φ12孔 高速鋼錐柄麻花鉆 專用量具 102 1 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 鉆 工序號 Ⅸ 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 HT200 HBW160-260 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 立式鉆床 Z525 切削深度進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速切削速度基本工時 35m/min 555r/min31.4mm/min 0.63 共11頁 第9頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度走刀次數(shù) 10 鉆3-φ12孔 高速鋼錐柄麻花鉆 專用量具 80 1 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 鉆3-φ12斜孔 工序號 Ⅹ 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 HT200 HBW160-260 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 立式鉆床 Z525 切削深度進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速切削速度基本工時 35m/min 555r/min31.4mm/min 0.63 共11頁 第10頁 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度走刀次數(shù) 11 檢驗 設(shè)計 指導(dǎo) 工序名稱 檢 驗 工序號 Ⅺ 零件名稱 法 蘭 盤 零件號 零件重量 40kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 HT200 HBW160-260 模鍛件 設(shè) 備 夾具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 切削深度進(jìn)給量 主軸轉(zhuǎn)速切削速度基本工時 共11頁 第11頁 零件號 材料 HT200 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 零件名稱 法蘭盤 毛坯質(zhì)量 40kg生產(chǎn)類型 大批量生產(chǎn) 毛坯種類 工序序號 工序內(nèi)容 安裝 工步 工 序 說 明 Ⅰ 鍛打 Ⅱ 退火 Ⅲ 車削 夾直徑為320的外圓車另一端面和外圓 Ⅳ 車削 掉頭夾另一端外圓，車另一端面和外圓 Ⅴ 鏜削 Ⅰ 粗鏜直徑為90的孔 粗鏜直徑為101的孔 粗鏜直徑為209的孔 Ⅵ 精鏜 Ⅰ 精鏜直徑為90的孔 精鏜直徑為101的孔 精鏜直徑為209的孔 Ⅶ 鉆削 Ⅰ 鉆直徑為17.5的孔 Ⅷ 鉆削 鉆3-φ20孔 Ⅸ 鉆削 Ⅰ 鉆3-φ12孔 Ⅹ 鉆削 Ⅰ 鉆3-φ12孔 Ⅺ 銑削 Ⅰ 檢驗 設(shè)計 指導(dǎo) 審核 夾具 機(jī)床 道具 量具 專用夾具 專用組合機(jī)床 yT15 專用量具 yT15 彎頭鏜刀 專用夾具 專用組合機(jī)床 彎頭鏜刀 專用量具 專用夾具 專用組合機(jī)床 高速鋼錐柄麻花鉆 專用量具 專用夾具 專用組合機(jī)床 高速鋼錐柄麻花鉆 專用量具 專用夾具 專用組合機(jī)床 高速鋼錐柄麻花鉆 專用量具 專用夾具 專用組合機(jī)床 高速鋼錐柄麻花鉆 專用量具 HT200 40kg 工 序 說 明 夾直徑為320的外圓車另一端面和外圓 掉頭夾另一端外圓，車另一端面和外圓 粗鏜直徑為90的孔 粗鏜直徑為101的孔 粗鏜直徑為209的孔 精鏜直徑為90的孔 精鏜直徑為101的孔 精鏜直徑為209的孔 鉆直徑為17.5的孔 鉆3-φ20孔 鉆3-φ12孔 鉆3-φ12孔 檢驗 畢業(yè)設(shè)計（論文） 開題報告 題目： 法蘭盤零件的加工工藝 系 機(jī)械工程及自動化 專業(yè) 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 課題來源 法蘭盤是使管子和管子相互連接的零件，連接在管端，也有用在設(shè)備進(jìn)出口上的法蘭。 科學(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等） 法蘭盤是工業(yè)中應(yīng)用廣泛的零件之一，生產(chǎn)量比較大。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高加工效率，需要對其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并在關(guān)鍵工序使用組合機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床進(jìn)行加工。本課題即以此為背景，要求學(xué)生根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和支座體零件的加工要求，首先完成零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計，在此基礎(chǔ)之上，選擇其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專用夾具及加工用組合機(jī)床設(shè)計，并完成必要的設(shè)計計算。 近幾年來，我國在法蘭的制造領(lǐng)域和研發(fā)領(lǐng)域取得了一定的突破，因產(chǎn)業(yè)鏈和市場的影響，加上政策的支持，大量的工廠和個人加工作坊開始大批量的生產(chǎn)和銷售法蘭成品。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近幾年全球在法蘭方面的市場容量聯(lián)創(chuàng)新高，產(chǎn)銷規(guī)模大幅增加，價格也居高不下。由此導(dǎo)致的研究領(lǐng)域在開發(fā)法蘭產(chǎn)品方面也加快了步伐，各種類型和功能的法蘭產(chǎn)品層出 國際法蘭是按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求的尺寸，公差范圍等生產(chǎn)的法蘭盤，區(qū)別于不按標(biāo)準(zhǔn)尺寸生產(chǎn)的法蘭片也稱二標(biāo)法蘭（有人叫非標(biāo)法蘭式不正確的），通常一些無良商家會減少法蘭盤厚皮，外徑兩項尺寸來達(dá)到節(jié)省材料的目的。還有用廢舊的鋼材或邊角料鋼材加工法蘭，這種私煉鋼使用的煉鋼技術(shù)陳舊無法保證力學(xué)性能的焊接性能，使用時間可能無法和鋼管焊接，或者鋼材本身就有裂縫，氣孔等焊接上去后會漏水，所以購買法蘭盤時盡量選用國際法蘭。如果資金有限選擇二標(biāo)法蘭的情況下一定要仔細(xì)觀察并測量法蘭尺寸以免上當(dāng)。 生產(chǎn)工藝主要分為鍛造，鑄造，割制，卷制這四種 通過這樣一個典型環(huán)節(jié)綜合訓(xùn)練，達(dá)到綜合訓(xùn)練學(xué)生運用所學(xué)知識，解決工程實際問題的能力。 研究內(nèi)容 （ 1 ）查閱相關(guān)法蘭盤資料書籍，初步了解法蘭盤用途，特點，性能等情況。 （ 2 ）確定該法蘭盤零件屬于大批量生產(chǎn)及其工藝特征。 （ 3 ）仔細(xì)看懂零件圖，根據(jù)圖中的技術(shù)要求以及尺寸，看其各項條件是否準(zhǔn)確合理 及其工藝能否達(dá)到要求。 （ 4 ）確定毛坯，繪制毛坯圖。毛坯種類對提高生產(chǎn)率，降低成本，節(jié)約材料有很大影響，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯。 （ 5 ）擬定法蘭盤工藝路線。加工余量，工序尺寸及其公差的確定。確定切削量及其工時。分出工序，安裝或工位及工步等。通過查閱《切削用量手冊》《機(jī)械加工工藝手冊》來確定工序使用的刀具、機(jī)床型號、進(jìn)刀量、夾具及量具等等。 （ 6 ）制作工藝卡片。填寫完成后，認(rèn)真檢查卡片中的數(shù)據(jù)是否有錯誤。 （ 7 ）斜孔與徑向孔的鉆模設(shè)計。 （ 8 ）設(shè)計說明書。完成后，認(rèn)真檢查說明書是否有錯誤。 （ 9 ）整理好畢業(yè)設(shè)計的所有材料，確定無誤后裝好。 擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析 生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，故采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。同時還可降低生產(chǎn)成本，通過工藝方案的分析與比較選擇較好的工藝方案。 研究計劃及預(yù)期成果 研究計劃： 2012年10月12日-2009年12月30日：按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料，填寫畢業(yè)設(shè)計開題報告書。 2013年1月1日-2010年3月1日：填寫畢業(yè)實習(xí)報告。 2013年3月2日-2010年3月15日：按照要求修改畢業(yè)設(shè)計開題報告。 2013年3月16日-2010年3月25日：學(xué)習(xí)并翻譯一篇與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的英文材料。 2013年3月26日-2010年4月10日：CAD圖紙以及工藝卡片。 2013年4月11日-2010年4月25日：畢業(yè)論文初稿。 2013年4月26日-2010年5月21日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作。 預(yù)期成果： 達(dá)到預(yù)期的結(jié)論：1． 明確此零件的工作環(huán)境，零件圖的審核和毛坯的確定。 2． 擬定詳細(xì)的加工工藝路線。 3． 根據(jù)《切削用量手冊》來計算各工序的進(jìn)刀量、切削余量。 特色或創(chuàng)新之處 工人的勞動條件比較好；成本比較低；生產(chǎn)效率較高。 已具備的條件和尚需解決的問題 ① 思路已經(jīng)非常明確，已經(jīng)具備使用CAD畫圖的能力和法蘭盤相關(guān)方面的知識。 ② 工藝方面的能力尚需加強(qiáng)。 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室（學(xué)科組、研究所）意見 教研室主任簽名： 年 月 日 系意見 主管領(lǐng)導(dǎo)簽名： 年 月 日 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 法蘭盤 零件名稱 法蘭盤 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 Φ326X156 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 10 下料 機(jī)器鍛造造型 鍛造 一 鍛造機(jī) 鍛造機(jī) 20 車 車φ320mm圓柱體左端面、外圓 機(jī)加工 二 車床CA6140 車刀，三爪卡盤 2min 2min 30 車 粗車右φ190mm右端面、外圓，φ248mm外圓及臺階 機(jī)加工 二 車床CA6140 車刀，三爪卡盤 1.9mim 1.9mim 40 車 半精車右φ190mm外圓臺階，φ248mm外圓及臺階 機(jī)加工 二 車床CA6140 車刀，三爪卡盤 2.8min 2.8min 50 車 精車右φ190mm外圓臺階，φ248mm外圓及臺階 機(jī)加工 二 車床CA6140 鏜刀，三爪卡盤， 22min 22min 60 鏜 粗鏜孔φ209mm臺階、φ101mm內(nèi)孔臺階、φ90mm內(nèi)孔 機(jī)加工 二 車床CA6140 鏜刀，三爪卡盤， 30min 30min 70 鏜 半精鏜φ90mm內(nèi)孔 機(jī)加工 二 車床CA6140 鏜刀，三爪卡盤， 8min 8min 80 鏜 精鏜φ90mm內(nèi)孔 機(jī)加工 二 車床CA6140 鏜刀，三爪卡盤， 2min 2min 90 鉆 鉆大端面上3-φ12mm孔 機(jī)加工 二 鉆床Z525 高速鋼直柄麻花鉆Φ12，專用夾具 10min 10min 100 鉆 鉆大端面上斜孔3-φ12mm孔 機(jī)加工 二 鉆床Z525 高速鋼直柄麻花鉆Φ12，專用夾具 9min 9min 110 鉆 鉆、擴(kuò)大端面上3-φ20mm孔 機(jī)加工 二 鉆床Z525 高速鋼直柄麻花鉆Φ15， 高速鋼直柄麻花鉆Φ20，專用夾具 15min 15min 120 鉆 鉆φ190mm外圓圓周方向上的3-φ17.5mm孔 機(jī)加工 二 鉆床Z525 高速鋼直柄麻花鉆Φ17.5，專用夾具 22min 22min 130 檢驗 檢驗入庫 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 法蘭盤零件加工工藝 1 摘要 法蘭盤是一種盤狀零件，法蘭盤也叫法蘭，成對使用。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高 加工效率，需要對其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并在關(guān)鍵工序使用專用機(jī)床進(jìn)行加工。本 課題即以此為背景，要求學(xué)生根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和支座體零件的加工要求，首先完成零 件的加工工藝規(guī)程設(shè)計，在此基礎(chǔ)之上，選擇其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專用夾具設(shè)計，并完 成必要的設(shè)計計算。通過查閱相關(guān)資料，了解法蘭盤用途，性能，特點，看懂零件圖， 確定毛坯，繪制毛坯圖，擬定法蘭盤工藝路線，制作工藝卡片等。近幾年來，我國在法 蘭的制造領(lǐng)域和研發(fā)領(lǐng)域取得了一定的突破。機(jī)械制造工業(yè)是為社會提供各種機(jī)械設(shè)備 的部門，在國家的發(fā)展中起到很重要的地位，其發(fā)展規(guī)模及水平反映了一個國家經(jīng)濟(jì)實 力科技水平的標(biāo)志。此設(shè)計是在大學(xué)即將結(jié)束前學(xué)完了所有學(xué)校所安排的課程及實習(xí)后 所面臨的一次考察，是一次理論加實踐的一次訓(xùn)練。強(qiáng)化了我們對基礎(chǔ)知識和技能的理 解和應(yīng)用程度，培養(yǎng)了我們一定的理論分析，設(shè)計運算能力，論證能力，搜集資料能力。 在我們四年的大學(xué)生活中占很重要作用。 關(guān)鍵詞：法蘭盤；工藝卡片；毛坯圖；夾具設(shè)計 2 Abstract Flange is a discoid parts, flanges, also called flange, used in pairs. In order to ensure product quality, improve processing efficiency, it is needed to optimize the processing technology, and the use of special machine tool for processing in the critical process. This issue is based on the background, ask the students to production and processing enterprises need and a support body parts requirements, complete the components processing technological process design first, on this basis, choose one of the key process of special fixture design, and completes the essential design calculation. Through access to relevant information, understand the flange uses, properties, characteristics, understand the part drawing, determine blank, drawing blank map, formulate flange process route, process cards etc.. In recent years, China has made certain breakthrough in the field of manufacturing and flange. Machinery manufacturing industry is to provide all kinds of machinery and equipment of the Department for the society, play a very important role in the development of the nation, the development scale and level reflects the symbol of economic strength of a country's scientific and technological level. This design is in the University before the end of the finished all the work of school curriculum and a study faced after practice, is a theoretical and practical training session. To strengthen our on the basic knowledge and skills to understand and apply, cultivate our analysis the theory, design and operation ability, reasoning ability, ability to collect information. Plays an important role in our four years of University life. Key words: flange; process card; rough map; fixture design 法蘭盤零件加工工藝 3 目 錄 摘 要 ...........................................................................................................................................III ABSTRACT ..................................................................................................................................IV 目 錄 ............................................................................................................................................V 1 緒論 .............................................................................................................................................1 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 ....................................................................................................1 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 ................................................................................................................1 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 ............................................................................................................1 2 法蘭盤的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 .....................................................................................3 2.1 法蘭盤零件的用途 ...............................................................................................................3 2.2 法蘭盤零件的工藝分析 .......................................................................................................3 2.3 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型 ...................................................................................................5 3 確定毛坯繪制毛坯圖 .................................................................................................................6 3.1 選擇毛坯 ...............................................................................................................................6 3.2 確定尺寸公差及加工余量 ...................................................................................................6 4 擬定法蘭盤工藝路線 ..................................................................................................................7 4.1 精基準(zhǔn)的選擇 .......................................................................................................................7 4.2 粗基準(zhǔn)的選擇 .......................................................................................................................7 4.3 加工階段的劃分 ...................................................................................................................7 4.4 工序集中及分散 ..................................................................................................................7 4.5 工藝路線的選擇 ..................................................................................................................7 4.5.1 工藝路線方案一 ............................................................................................................7 4.5.2 工藝路線方案二 ............................................................................................................7 4.6 工藝方案的分析 ...................................................................................................................8 4.7 最終的加工工藝過程 ...........................................................................................................8 5 加工余量，工序尺寸及公差的確定 .........................................................................................9 5.1 加工余量的確定 ....................................................................................................................9 5.2 工序尺寸和公差的確定 .......................................................................................................9 5.3 Φ320mm 外圓加工余量，工序尺寸和公差的確定 ........................................................10 5.4 Φ248MM 外圓加工余量，工序尺寸和公差的確定 .........................................................11 5.5 Φ320mm 左端面加工余量，工序尺寸和公差的確定 ....................................................12 6 確定切削用量及基本工時 .......................................................................................................16 6.1 合理選擇切削用量 .............................................................................................................16 6.1.1 背吃刀量 ap 的選擇 .....................................................................................................16 6.1.2 進(jìn)給量 f 的選擇 ............................................................................................................16 4 6.1.3 切削速度 VC 的選擇 .......................................................................................................16 6.2 粗加工切削用量選擇原則 .................................................................................................17 6.2.1 切削深度選擇 ..................................................................................................................18 6.2.2 進(jìn)給量選擇 ....................................................................................................................18 6.2.3 切削速度選擇 ................................................................................................................18 6.3 精加工時切削用量的選擇原則 .........................................................................................18 6.3.1 切削深度選擇 .................................................................................................................18 6.3.2 進(jìn)給量選擇 .....................................................................................................................18 6.3.3 切削速度選擇 .................................................................................................................18 7 孔的夾具設(shè)計 ............................................................................................................................19 7.1 研究原始資料,確定夾具的設(shè)計方案.................................................................................19 7.1.1 分析工件并確定定位方案 .............................................................................................19 7.2 確定夾具總裝配圖的設(shè)計..................................................................................................19 7.2.1 鉆模的選擇 .....................................................................................................................19 7.2.2 鉆模板的選擇 .................................................................................................................20 7.2.3 鉆套的選擇與設(shè)計 .........................................................................................................20 7.2.4 夾具體定位元件的確定..................................................................................................21 7.2.5 工件定位元件的確定......................................................................................................21 7.2.6 回轉(zhuǎn)分度裝置 .................................................................................................................23 7.2.7 對定分度裝置機(jī)構(gòu) .........................................................................................................23 7.2.8 定位器原理 .....................................................................................................................23 7.3 夾具的總裝配與原理..........................................................................................................24 8 法蘭盤的夾具設(shè)計 ....................................................................................................................25 8.1 定位基準(zhǔn)的選擇 ..................................................................................................................25 8.1.1 選擇定位基準(zhǔn)的基本方法 .............................................................................................25 8.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 .................................................................................................................25 8.1.3 精基準(zhǔn)的選擇 .................................................................................................................25 8.2 確定切削用量及基本工時 ..................................................................................................25 8.2.1 車 Φ320MM 端面和外圓 ...............................................................................................26 8.2.2 半精車 Φ320MM 端面和外園 .......................................................................................26 8.2.3 鉆 Φ3-12MM 孔 ..............................................................................................................27 8.3 定位誤差分析 ......................................................................................................................27 8.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ..............................................................................................27 致 謝 ...........................................................................................................................................29 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................30 附錄 ...............................................................................................................................................31 法蘭盤零件加工工藝 5 6 1 緒論 1.1 本課題的意義和研究內(nèi)容 法蘭盤是工業(yè)中應(yīng)用廣泛的零件之一，生產(chǎn)量比較大。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高 加工效率，需要對其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并在關(guān)鍵工序使用專用機(jī)床進(jìn)行加工。本 課題即以此為背景，要求學(xué)生根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和支座體零件的加工要求，首先完成零 件的加工工藝規(guī)程設(shè)計，在此基礎(chǔ)之上，選擇其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專用夾具設(shè)計，并完 成必要的設(shè)計計算。 本課題的研究內(nèi)容如下： （ 1 ）查閱相關(guān)法蘭盤資料書籍，初步了解法蘭盤用途，特點，性能等情況。 （ 2 ）確定該法蘭盤零件屬于大批量生產(chǎn)及其工藝特征。 （ 3 ）仔細(xì)看懂零件圖，根據(jù)圖中的技術(shù)要求以及尺寸，看其各項條件是否準(zhǔn)確合 理 及其工藝能否達(dá)到要求。 （ 4 ）確定毛坯，繪制毛皮圖。毛坯種類對提高生產(chǎn)率，降低成本，節(jié)約材料有很 大影響，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯。 （ 5 ）擬定法蘭盤工藝路線。加工余量，工序尺寸及其公差的確定。確定切削量及 其工時。分出工序，安裝或工位及工步等。通過查閱《切削用量手冊》《機(jī)械加工工藝 手冊》來確定工序使用的刀具、機(jī)床型號、進(jìn)刀量、夾具及量具等等。 （ 6 ）制作工藝卡片。填寫完成后，認(rèn)真檢查卡片中的數(shù)據(jù)是否有錯誤。 （ 7 ）設(shè)計斜孔與徑向孔鉆模。 （ 8 ）設(shè)計說明書。完成后，認(rèn)真檢查說明書是否有錯誤。 （ 9 ）整理好畢業(yè)設(shè)計所有的材料，確定無誤后裝好 。 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 近幾年來，我國在法蘭的制造領(lǐng)域和研發(fā)領(lǐng)域取得了一定的突破，因產(chǎn)業(yè)鏈和市場 的影響，加上政策的支持，大量的工廠和個人加工作坊開始大批量的生產(chǎn)和銷售法蘭成 品。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近幾年全球在法蘭方面的市場容量聯(lián)創(chuàng)新高，產(chǎn)銷規(guī)模大幅增加，價 格也居高不下。由此導(dǎo)致的研究領(lǐng)域在開發(fā)法蘭產(chǎn)品方面也加快了步伐，各種類型和功 能的法蘭產(chǎn)品層出。 國際法蘭是按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求的尺寸，公差范圍等生產(chǎn)的法蘭盤，區(qū)別于不按標(biāo)準(zhǔn) 尺寸生產(chǎn)的法蘭片也稱二標(biāo)法蘭（有人叫非標(biāo)法蘭式不正確的），通常一些無良商家會 減少法蘭盤厚皮，外徑兩項尺寸來達(dá)到節(jié)省材料的目的。還有用廢舊的鋼材或邊角料鋼 材加工法蘭，這種私煉鋼使用的煉鋼技術(shù)陳舊無法保證力學(xué)性能的焊接性能，使用時間 可能無法和鋼管焊接，或者鋼材本身就有裂縫，氣孔等焊接上去后會漏水，所以購買法 蘭盤時盡量選用國際法蘭。如果資金有限選擇二標(biāo)法蘭的情況下一定要仔細(xì)觀察并測量 法蘭尺寸以免上當(dāng)。 法蘭盤零件加工工藝 7 通過這樣一個典型環(huán)節(jié)綜合訓(xùn)練，達(dá)到綜合訓(xùn)練學(xué)生運用所學(xué)知識，解決工程實際 問題的能力。 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 機(jī)械制造工業(yè)是為社會提供各種機(jī)械設(shè)備的部門，在國家的發(fā)展中起到很重要的地 位，其發(fā)展規(guī)模及水平反映了一個國家經(jīng)濟(jì)實力科技水平的標(biāo)志。機(jī)械制造工藝課程設(shè) 計是在大學(xué)即將結(jié)束前學(xué)完了所有學(xué)校所安排的課程及實習(xí)后所面臨的一次考察，是一 次理論加實踐的一次訓(xùn)練。強(qiáng)化了我們對基礎(chǔ)知識和技能的理解和應(yīng)用程度，培養(yǎng)了我 們一定的理論分析，設(shè)計運算能力，論證能力，搜集資料能力，同時也進(jìn)一步提高了我 們的繪圖能力。在我們四年的大學(xué)生活中占很重要作用。通過這次畢業(yè)設(shè)計可以得到下 述方面的鍛煉： （ 1 ）能夠熟練的運用書本上的基本理論和實習(xí)中的實踐知識，準(zhǔn)確的解決法蘭盤 在加工中的定位，夾緊，工藝方案，尺寸等等一些問題。 （ 2 ）設(shè)計方面的能力也提高了不少，夾具的設(shè)計根據(jù)加工要求，能夠設(shè)計出高效， 合理，經(jīng)濟(jì)的夾具體 （ 3 ）學(xué)會了使用圖表，手冊資料，掌握法蘭盤加工工藝的設(shè)計，專用夾具等工藝 裝備的設(shè)計等等。 同時，也能夠綜合運用所學(xué)的一些理論知識去解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計的問題，相當(dāng) 于又溫習(xí)了一遍所學(xué)的知識，讓自己印象更加深刻，學(xué)到了課上所沒有學(xué)到的東西。能 夠順利的完成這次的畢業(yè)設(shè)計，首先得到了陳老師的悉心指導(dǎo)，在設(shè)計過程中由于自己 對法蘭盤理解的不足，缺乏實際生產(chǎn)經(jīng)驗，使得在設(shè)計過程中遇到了很多的問題，通過 老師咨詢，查找各種相關(guān)資料，解決一個又一個問題，在這個過程中也使得我多學(xué)的知 識進(jìn)一步了解。在此，十分感謝陳老師的悉心指導(dǎo)，在以后的學(xué)習(xí)生活中更加努力不斷 提高自我。我也希望通過這次設(shè)計，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對未來 的工作發(fā)展打下一個良好的基礎(chǔ)。 8 2 法蘭盤的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2.1 法蘭盤零件的用途 CA6140 臥式車床上的法蘭盤，主軸箱上固定著作用在車床上的變速箱，是通過法蘭 盤定心，其內(nèi)孔相配于主軸的中心軸承，外圓相配于變速箱體孔，為了確保主軸上的三 個軸承孔同軸，讓齒輪準(zhǔn)確嚙合，從而實現(xiàn)縱向進(jìn)給標(biāo)明刻度。 2.2 法蘭盤零件的工藝分析 由零件圖可知，此零件屬于回轉(zhuǎn)體零件，需要加工所有的表面。雖然表面 粗糙度有些偏高，但各個加工表面的加工精度不難獲得，加工的時候一定要注意基準(zhǔn)的 選擇。 加工精度低的表面通過鉆床車削粗加工就可以了，不需要高精度的機(jī)床加工，主要 表面加工要求在莫床上才能達(dá)到要求，因為它的粗糙度要求比較高，也可以在平常的生 產(chǎn)條件下加工出來，它采用比較經(jīng)濟(jì)的方法，這樣還可以看出來零件的工藝性好。 該法蘭盤共有兩組加工表面，其相互之間也是有要求的，分析如下：以外圓為加工 孔的基準(zhǔn)，分別鏜 Φ90，Φ101，Φ209 的孔。主要加工 Φ90 的孔，然后以它為中心然 后加工直徑 17.5 的孔，3-20 直孔，3-12 斜孔，通過分析可知，這兩組加工表面，可以先 加工其中的一組，再通過夾具把另一組表面也加工完成 ，并且保證好它們的精度.此次設(shè) 計的零件圖如下： 法蘭盤零件加工工藝 9 圖 2.1 法蘭盤 10 圖 2.2 法蘭盤 2.3 確定生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型 該法蘭盤零件是大批量生產(chǎn)。其工藝特征有： （ 1 ）廣泛的應(yīng)用金屬模機(jī)器造型，模鍛或其他商效方法。毛坯的加工余 量小，精度高 （ 2 ）廣泛的互換性，一些裝配精度高的地方，采用分組裝配法及調(diào)整法 （ 3 ）廣泛采用專用夾具，刀具，組合機(jī)床，量具或自動檢驗裝置，通過 調(diào)整法達(dá)到精度要求 （ 4 ）廣泛采用商效專用機(jī)床及自動機(jī)床，按流水線和自動排列設(shè)備 （ 5 ） 技術(shù)水平對調(diào)整工的要求高，對操作工較低 （ 6 ）具備工序卡，工藝過程卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗卡 （ 7 ） 生產(chǎn)效率高 （ 8 ）成本低 （ 9 ）工人的勞動條件較好 法蘭盤零件加工工藝 11 3 確定毛坯、繪制毛坯圖 3.1 選擇毛坯 由于零件材料為 HT200，硬度 190～210HB， 該灰鑄鐵耐磨性、強(qiáng)度、耐熱性較好， 生產(chǎn)類型已經(jīng)達(dá)到中批量生產(chǎn)水平，鑄造毛坯。而且零件輪廓尺寸不大，也考慮到提高 生產(chǎn)率保證加工精度可以采用金屬膜鑄造，此毛坯也比較簡單，因此可以使毛坯形狀與 零件形狀盡量相互接近，內(nèi)孔不鑄出，毛坯的尺寸等加工余量確定后再決定。法蘭盤使 用過程中不時常的變動，只起到壓緊的作用，在縱向上受到的壓力很大，其他受到的沖 擊不是很大。加工過程中精度的保證非常重要，對工件定位有一定的保證作用。 3.2 確定尺寸公差及加工余量 確定因素如下： (1)公差等級 根據(jù)法蘭盤的功用及技術(shù)要求，確定公差為 CT11。 (2)鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面基本尺寸及鑄件公差等級 CT，查相關(guān)資料可知公差相對基本尺寸基本為 對稱分布。 (3)機(jī)械加工余量等級 鑄造方法按照機(jī)器造型，鑄件材料是灰鑄鐵查表可知加工余量等級范圍 E～G 級，取 F 級。 由加工余量等級查《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計》表 1—7 可知各表面的機(jī)械加工余量 12 4 擬定法蘭盤工藝路線 為了保證加工精度以及確定加工的順序，必須得合理的選擇定位基準(zhǔn)，這具有決定 性的影響?；鶞?zhǔn)的選擇就是基面的選擇，基面選擇合理可保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。 定位基準(zhǔn)可分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)，一般先確定精基準(zhǔn)，再確定粗基準(zhǔn)。 4.1 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮基準(zhǔn)的中和問題。當(dāng)設(shè)計與工序基準(zhǔn)不重合時，進(jìn)行尺寸換算。因此精基 準(zhǔn)為直徑為 90 的內(nèi)圓 4.2 粗基準(zhǔn)的選擇 對于一般的回轉(zhuǎn)體零件來說，外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。對于法蘭盤零件來說以 Φ320 mm 作為粗基準(zhǔn)。 4.3 加工階段的劃分 由于法蘭盤的加工質(zhì)量要求比較高，因?qū)⒓庸るA段分為粗加工、半精加工及精加工 三個階段，在粗加工的時候，運用粗基準(zhǔn)把主要的加工表面加工出來，然后以加工出來 的孔位精基準(zhǔn)加工其它表面。 4.4 工序集中與分散 加工法蘭盤選用工序集中原則，零件生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率應(yīng)使用專 用夾具，由于工序集中原則使得工件的裝夾次數(shù)變少，這樣子不但可以縮短輔助時間， 還因為在一次裝夾中加工了很多表面，使得各個加工表面之間相對位置精度要求得到了 有利的保證，同時也更加降低了生產(chǎn)的成本。 4.5 工藝路線的選擇 擬定方案。各個表面的加工方法以及粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)已基本確定，按照加工階段的 劃分原則來擬定方案 4.5.1 工藝路線方案一： 工序 010 鍛打 工序 020 退火 工序 030 車小端外圓和端面 工序 040 掉頭車大端外圓和端面 工序 050 鏜 Φ209，Φ101，Φ90 的孔 工序 060 鉆 Φ17.5 的孔 工序 070 鉆 3-12 孔 工序 080 鉆，3-12 斜孔 工序 090 去毛刺 工序 100 終檢 法蘭盤零件加工工藝 13 4.5.2 工藝路線方案二： 工序 010 鍛打 工序 020 退火 工序 030 車大端外圓和端面 工序 040 掉頭車小端外圓和端面 工序 050 鏜 Φ209，Φ101，Φ90 的孔 工序 060 鉆 Φ17.5 的孔 工序 070 鉆 3-12 孔 工序 080 鉆 3-12 斜孔 工序 090 去毛刺 工序 100 終檢 4.6 工藝方案的分析 上述兩種方案的主要區(qū)別在于：方案一是先加工了車小端外圓和端面，再加工車大 端外圓和端面。方案二是先加工車大端外圓和端面，然后再加工車小端外圓和端面。通 過比較，方案一先加工車小端外圓和端面再加工車大端外圓和端面，這樣能夠提高效率， 節(jié)約成本。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)少了，同時也使得精度要求得到了更好的保 證。 4.7 最終的加工工藝過程 工序 010 鍛打 工序 020 退火 工序 030 車小端外圓和端面 工序 040 掉頭車大端外圓和端面 工序 050 鏜 Φ209，Φ101，Φ90 的孔 工序 060 鉆 Φ17.5 的孔 工序 070 鉆 3-12 孔 工序 080 鉆，3-12 斜孔 工序 090 去毛刺 工序 100 終檢 14 5 加工余量、工序尺寸和公差的確定 5.1 加工余量的確定 加確定加工余量的方法有 3 種：計算法，查表法和經(jīng)驗法。 (1)計算法：在影響因素清楚的情況下計算法是比較準(zhǔn)確的。要做到對余量影響因素 的清楚，必須具備一定的測量手段和掌握必要的統(tǒng)計分析資料。在掌握了各種誤差因素 大小的條件下，才能進(jìn)行余量的比較準(zhǔn)確計算 (2)查表法：此法主要以工廠生產(chǎn)實踐和實驗研究積累的經(jīng)驗所制成的表格為基礎(chǔ)， 并且結(jié)合實際加工情況加以修正，確定加工余量。這種方法方便，迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用廣 泛。 (3)經(jīng)驗法：有一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或者工人根據(jù)經(jīng)驗確定加工余量的大小。 由經(jīng)驗法確定的加工余量往往偏大，這主要是因為主觀上怕出廢品的緣故。這種方法多 在單件小批生產(chǎn)中使用 5.2 工序尺寸與公差的確定 在工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合的情況下確定工序尺寸和公差的過程如下： (1)擬定該加工表面的工藝路線，制定工序及工步； (2)按各工序所采用加工方法的經(jīng)濟(jì)精度，確定工序尺寸公差和表面粗糙度（終加工 工序按設(shè)計要求確定） (3)按工序用分析計算法或查表法確定其加工余量 (4)從終加工工序開始，即從設(shè)計尺寸開始，逐次加上每個加工工序余量，可分別得 到各工序基本尺寸（包括毛坯尺寸） ，并且按照“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差 法蘭盤零件加工工藝 15 5.3 φ320mm 外圓加工余量、工序尺寸和公差的確定 如圖所示加工方案，求解各工序尺寸及公差的順序如下： 由上圖可知： 1)P1=D=φ320mm 2）P2=P1+Z3,其中 Z3 是磨削余量。由《機(jī)械加工工藝設(shè)計員手冊》表 5—10 可知： Z3=0.4mm,因此 P2=320+0.4.因為 P2 是在半精車加工中保證的，由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課 程設(shè)計指導(dǎo)教程》表 1—20 可知，粗銑加工工序的經(jīng)濟(jì)精度等級可達(dá)到要求為 IT10,因此 確定該工序次、尺寸公差等級為 IT12,其公差值為 0.14mm，P2=φ320.4 mm014.? 16 5.4 Φ248mm 外圓加工余量、工序尺寸和公差的確定 如圖所示加工方案，求解各工序尺寸及公差的順序如下： 查《機(jī)械加工工藝設(shè)計員手冊》表 5—10 和表 5—9 可得磨削余量 Z3=0.4mm,半精車 余量 Z2=1.5mm,粗車余量 Z1=3.1mm,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 》表 1—20 得各加工工序尺寸的加工精度等級為，粗車 IT12,半精車 IT10,磨削 IT8.根據(jù)上述結(jié)果查 《機(jī)械加工工藝設(shè)計員手冊》表 A—2 標(biāo)準(zhǔn)公差書中得各工步的公差值為粗車 0.35mm,半 精車 0.14mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差按“入體原則”表示分別為：粗車： φ249.9 mm，半精車：φ248.4 mm，磨削：Φ248mm035.? 014.? 為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進(jìn)行校核。 Z3max=248.4-248=0.4 Z3min=248.26-248=0.26 Z2max=249.9-248.26=1.64 Z2min=1.15 余量校核表明，所確定的工序尺寸公差是合理的 法蘭盤零件加工工藝 17 5.5 φ320mm 左端面加工余量、工序尺寸和公差的確定 如圖所示加工方案，求解各工序尺寸及公差的順序如下： 1）從圖可知 P6=D=50mm 2) 由圖可知 P5=P6+Z6 其中 Z6 為精車余量根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計員手冊表 5—10 確定 Z6=0.8mm,則 P5=50+0.8.由于 P5 是在半精車加工中保證的，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表 1—20 知，精加工工序的經(jīng)濟(jì)精度等級可達(dá)到要求為 IT10,因此確 定該工序次、尺寸公差等級為 IT10,其公差值為 0.074mm，則 P5=50.8±0.037mm 3) 由圖可知 P4=P5+Z5 其中 Z5 為半精車余量根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計員手冊表 5— 10 確定 Z5=1mm,則 P4=50.8+1.由于 P4 是在粗車加工中保證的，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課 程設(shè)計指導(dǎo)教程》表 1—20 知，半精加工工序的經(jīng)濟(jì)精度等級可達(dá)到要求為 IT12,因此確 定該工序次、尺寸公差等級為 IT12,其公差值為 0.3mm，則 P5=51.8±0.15mm。 4）由圖可知 P3=P4+Z4 其中 Z4 為粗車余量根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計員手冊表 5—10 確定 Z4=1.7mm,則 P3=51.6+1.7.由于 P3 是在精車加工中保證的，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表 1—20 知，粗車加工工序的經(jīng)濟(jì)精度等級可達(dá)到要求為 IT9,因此確 18 定該工序次、尺寸公差等級為 IT9,其公差值為 0.074mm，則 P3=53.5±0.037mm。 5） 由圖可知 P2=P3+Z3 其中 Z3 為半精車余量根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計員手冊表 5—10 確定 Z3=1mm,則 P2=53.5+1 由于 P2 是在半精車加工中保證的，查《機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表 1—20 知，半精加工工序的經(jīng)濟(jì)精度等級可達(dá)到要求為 IT10, 因此確定該工序次、尺寸公差等級為 IT10,其公差值為 0.12mm，則 P2=54.3±0.06mm。 6）由圖可知 P1=P2+Z2 其中 Z 為半精車余量根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計員手冊表 5— 10 確定 Z5=1mm,則 P4=54.3+1.由于 P1 是在粗車加工中保證的，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課 程設(shè)計指導(dǎo)教程》表 1—20 知，半精加工工序的經(jīng)濟(jì)精度等級可達(dá)到要求為 IT10,因此確 定該工序次、尺寸公差等級為 IT12,其公差值為 0.3mm，則 P1=55.3±0.15mm。 為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進(jìn)行校核。 Z3max=P2max-P3min=(54.3+0.06)-(53.5-0.037)=0.897mm Z3min= P2min--P3max=(54.3-0.06)-( 53.5+0.037)=0.703mm Z2max=P1max- P2min-=(55.3+0.15)-(54.3-0.06)=1.21mm Z2min= P1min- P2max=(55.3-0.15)-(54.3+0.06)=0.79mm 余量校核表明，所確定的工序尺寸公差是合理的 將工序尺寸按“入體原則”表示 P1=55.3 03.? mm,P2=54.3 mm,P3=53.5 mm,P4=51.8 mm,P5=50.8 mm012.?074.?.0074.? 按以上方法確定出其它的表面加工余量、工序尺寸和公差其它表面如下表: 表 5-1 加工表面 加工表面 加工內(nèi) 容 加工余 量 加工精 度 工序尺寸(mm) 表面粗糙度 Ra(μm) Φ248 鑄件 粗車 半精車 磨削 5 3.1 1.5 0.4 CT11 IT12 TI10 IT11 Φ 253±2.2 Φ249.9 035.? Φ248.4 14.0 Φ248 12.5 6.3 0.8 Φ320 鑄件 粗車 半精車 磨削 5 3.1 1.5 0.4 CT11 IT12 TI10 IT11 Φ 325±2.2 Φ321.9 035.? Φ320.4 14.0 Φ320 2.3? 12.5 6.3 0.8 法蘭盤零件加工工藝 19 續(xù) 表 5- 1 加工表面 加工內(nèi) 容 加工余 量 加工精 度 工序尺寸(mm) 表面粗糙度 Ra(μm) Φ190 鑄件 粗車 半精車 磨削 5 3.3 1.4 0.3 CT11 IT12 IT10 IT14 Φ195±2 Φ191.7 05.? Φ190.3 1.0 Φ190 6.? 12.5 6.3 0.4 Φ90 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 1.8 0.2 IT13 IT11 IT9 Φ88 Φ89.8 Φ90 12.5 6.3 0.4 Φ17.5 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 1.8 0.2 IT13 IT11 IT9 Φ15.5 Φ17.3 Φ17.5 12.5 3.2 1.6 Φ20 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 1.8 0.2 IT13 IT11 IT9 Φ18 27.0? Φ19.8 13.0 Φ20 45.? 6.3 3.2 1.6 Φ12 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 1.8 0.2 IT13 IT9 Φ10 Φ11.8 Φ12 03.? 12.5 3.2 Φ101 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 1.8 0.2 IT13 IT11 IT9 Φ99 Φ100.8 Φ101 12.5 6.3 0.8 Φ209 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 1.8 0.2 IT13 IT11 IT9 Φ207 Φ208.8 Φ209 12.5 6.3 0.8 20 續(xù)表 5- 1 加工表面 加工內(nèi) 容 加工余 量 加工精 度 工序尺寸(mm) 表面粗糙度 Ra(μm) Φ320 左端面 鑄件 粗車 半精車 精車 3.5 1.7 1 0.8 IT12 IT10 IT9 57±2 55.3 03.? 54.3 12.0 50 12.5 3.2 1.6 Φ320 右端面 鑄件 粗車 半精車 磨削 3.5 2.1 1 0.4 IT12 IT10 43.1 25.0? 44.1 1.0 41 12.5 3.2 0.4 Φ148 右端面 鑄件 粗車 半精車 精車 3.5 1.7 1 0.8 IT12 IT10 IT9 52.6 03.? 51.6 12.0 50 12.5 6.3 1.6 法蘭盤零件加工工藝 21 6 確定切削用量及基本