CA6140法蘭盤設(shè)計論文

ISouthwest university of science and technology本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ）CA6140 車床法蘭盤零件的機械加工工藝與鉆夾具的設(shè)計學(xué) 院 名 稱專 業(yè) 名 稱學(xué) 生 姓 名學(xué) 號指 導(dǎo) 教 師二一四年六月西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 ICA6140 車床法蘭盤零件的機械加工工藝與鉆夾具的設(shè)計摘要：制造是人類科學(xué)理念物化的過程。制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是國家創(chuàng)造力、競爭力和綜合國力的重要體現(xiàn)。它不僅為現(xiàn)代工業(yè)社會提供物質(zhì)基礎(chǔ)，為信息與知識社會提供先進(jìn)裝備和技術(shù)平臺，也是實現(xiàn)中國特色軍事變革和國防安全的基礎(chǔ)。本次設(shè)計首先對 CA6140 車床法蘭盤零件技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)特點以及加工工藝過程進(jìn)行深入的分析,并對其制定了相應(yīng)的加工工藝流程。加工工藝流程的制定即保證了加工精度又提高了加工效率和生產(chǎn)質(zhì)量。在設(shè)計的過程中，針對法蘭盤的孔系加工設(shè)計了一套鉆床用的夾具。其意義是提高了工件的加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，達(dá)到高效率生產(chǎn)。本文以 CAD 和三維造型軟件 UG 為設(shè)計平臺，分別繪制了 CA6140 車床法蘭盤吊的零件圖、工裝夾具的零件圖。關(guān)鍵詞：法蘭盤；加工工藝；夾具西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 IICA6140 machining lathe flange parts and fixture design Abstract：Manufacturing is the process of human scientific idea materialized. Manufacturing industry is the pillar industry of the national economy,is the important embodiment of national create bity. Competitivenes and overall national strength. It not only provides the material basis for the modern industrial society, in order to provide advanced equipment and technology platform of the information materialized and knowledge society, also is the basic China characteristic military revolution and national securityThe design of the flange CA6140 lathe parts, structural characteristics and technical requirements of machining is analyzed, and the corresponding process for machining. . Make the process flow which is to ensure the machining accuracy and improve the processing efficiency and the flange parts dan fixture is basis for product quality. in the design process, the holes machining flange design fixture for a drilling machine. Its meaning is to improve the processing quality of work pieces, reduce production costs achieve high efficiency production.In this paper, CAD and 3D modeling software UG as the design platform, were plotte CA6140 lathe flange drawing, engineering crane fixture parts diagramKey words: flange; processing technology; fixture西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 III目 錄第 1 章 緒 論11.1 課題背景11.2 國內(nèi)外夾具研究現(xiàn)狀.11.3 研究內(nèi)容和研究方法21.4 課題研究的意義和目的31.5 論文正文的結(jié)構(gòu)3第 2 章 法蘭盤零件.4 2.1 法蘭盤零件的介紹42.2 CA6140 車床上法蘭盤的作用.4第 3 章 CA6140 車床法蘭盤零件的加工工藝分析.53.1 毛坯材料及制造方式的選擇 63.2 基面的選擇 63.3 制定工藝路線 63.4 毛坯尺寸的確定 83.5 確定切削用量及基本用時.12第 4 章 夾具設(shè)計.334.1 定位誤差的分析：.33結(jié) 論.35致謝.36參考文獻(xiàn).37西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 1第 1 章 緒 論1.1 課題背景機械制造業(yè)的加工水平是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志。機械制造業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)的各部門提供了加工裝備，它的發(fā)展水平直接影響到國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)水平以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。沒有現(xiàn)代化的機械制造業(yè)，就不可能有現(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)。機床夾具是機械制造中一項極其重要的工藝裝備。工件在機床上加工時，為了保證工件的加工精度以及提高其生產(chǎn)效率，必須使工件在機床上相對于刀具占有正確的位置，這個過程稱之為定位。在切削過程中為了克服工件受到外力（切削力，慣性力，重力等）的作用而破壞定位，還必須對工件實施加緊力，這個過程稱之為夾緊。定位和夾緊兩個過程的綜合稱為裝夾，完成工件裝夾的工藝裝備則稱為機床夾具。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這時夾具的主要作用是作為人的單純的輔助工具，使零件的加工過程提速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，且夾具的使用機能發(fā)生了變化，它主要用于工件的定位以及夾緊。當(dāng)人們越來越認(rèn)識到，夾具與操作人員對改進(jìn)工作及提高機床的性能有著密切的關(guān)系的時候，對夾具引起了相當(dāng)高的重視；至此，第三階段夾具的表現(xiàn)為與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。1.2 國內(nèi)外夾具研究現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件總數(shù)的 85%左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 34 年就要更新 5080%左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為 1020%左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 2(1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；(2）能裝夾一組具有相似特征的工件；(3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；(4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；(5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強度和提高勞1.3 研究內(nèi)容和研究方法本次的設(shè)計是針對 CA6140 車床法蘭盤零件的加工工藝規(guī)程以及一些加工工序的專用夾具的設(shè)計。CA6140 車床法蘭盤零件的主要加工表面是圓面及孔系的加工。根據(jù)加工工藝原則可知，保證零件外圓面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。所以本次設(shè)計遵循先面后孔的加工原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工階段半精加工階段和精加工階段，以滿足零件的加工精度要求?；鶞?zhǔn)選擇以后以一端的圓柱面作為粗基準(zhǔn)，再以另一外圓面作為精基準(zhǔn)。主要加工工序的安排是先以粗加工基準(zhǔn)加工，再以已加工過的面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用已加工的外圓面和工藝孔定位加工其他孔與外圓面。這樣采用的互為基準(zhǔn)的方法，精基準(zhǔn)可以提高其加工精度。（1）首先對零件的形狀、尺寸、精度要求和力學(xué)性能等參數(shù)進(jìn)行分析。并結(jié)合當(dāng)今的制造條件、生產(chǎn)技術(shù)等因素，分析其零件的機械加工工藝性能。良好的機械加工工藝性應(yīng)保證工序數(shù)目較少、占用的設(shè)備數(shù)量少、生產(chǎn)效率較高、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，并且使用壽命高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、以及操作的簡單等特點。（2）確定加工工藝方案和主要的工藝參數(shù)。在零件的加工工藝分析基礎(chǔ)上，找出后鋼板彈簧吊耳制造工藝及其工裝夾具設(shè)計的特點和難點。再根據(jù)實際的加工情況，提出實際可行的加工工藝方案。提出的內(nèi)容要包括工序的性質(zhì)、工步、加工順序等等。在實際的生產(chǎn)過程中，同一種零件的加工可能存在著多個切實可行的加工工藝方案。這些方案通常各有優(yōu)缺點，所以要從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備的使用情況、夾具制造的難易程度以及使用壽命的高低、生產(chǎn)成本的比較、安全程度等方面進(jìn)行綜合分析比較，這樣才能確定出適合該零件的生產(chǎn)的最佳方案。（3）根據(jù)加工工藝方案選擇合適的機械加工設(shè)備。根據(jù)零件所需完成的工序的要求，結(jié)合工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況，選擇適合該零件的加工設(shè)備。西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 3（4）工裝夾具的設(shè)計。根據(jù)擬定的加工工藝方案，設(shè)計夾具的結(jié)構(gòu)并計算其參數(shù)。設(shè)計時，需要對結(jié)構(gòu)上的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校核。（5）繪制夾具的裝配圖和零件圖。夾具的裝配圖中，需要標(biāo)注夾具的定位機構(gòu)、加緊機構(gòu)、導(dǎo)向機構(gòu)以及其它輔助裝置。裝配圖是用夾具體將零件連接起來，這樣看上去更為直觀形象。1.4 課題研究的意義和目的本題目是根據(jù)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的機械制造方向的培養(yǎng)目標(biāo)和機械制造中的典型零件的機械加工工藝規(guī)程與工藝裝備設(shè)計要求而自擬的畢業(yè)設(shè)計題目，目的是提高學(xué)生理論聯(lián)系工程實際和實際工程設(shè)計能力。畢業(yè)設(shè)計是綜合運用機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)知識，分析和解決實際工程問題的一個重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力，以及設(shè)計機床夾具的能力。在設(shè)計過程中，學(xué)生應(yīng)熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計資料，學(xué)會使用有關(guān)手冊和數(shù)據(jù)庫。將作為未來從事機械制造技術(shù)工作的一次重要的基本訓(xùn)練。（1）培養(yǎng)學(xué)生熟練運用機械加工工藝規(guī)程與工藝裝備設(shè)計的基本理論，并理論聯(lián)系生產(chǎn)實際，正確解決零件在機械加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等生產(chǎn)技術(shù)問題，保證零件的加工質(zhì)量。（2）提高學(xué)生的機械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計工藝裝備的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的工藝裝備的能力。（3）學(xué)會使用機械制造、機械設(shè)計手冊及圖表資料，掌握資料的正確查閱和熟練運用。1.5 論文正文的結(jié)構(gòu)設(shè)計正文分為四個章節(jié)，包括：第一章緒論（簡述了課題的研究背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和研究方法以及意義和目的）。第二章零件的工藝設(shè)計（分析零件各部分的加工要求并擬定零件的加工工藝路線）。第三章零件工藝的詳細(xì)設(shè)計（分析加工過程中的重要工序，并確定其切削用量）第四章專用夾具設(shè)計（設(shè)計鉆 49 鉆孔工序的夾具）。西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 4西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 5第 2 章 法蘭盤零件2.1 法蘭盤零件的介紹又叫法蘭凸緣盤。法蘭是管子與管子之間相互連接的零件，用于管端之間的連接；也有用在設(shè)備進(jìn)出口上的法蘭，用于兩個設(shè)備之間的連接，如減速機法蘭。法蘭連接或法蘭接頭，是指由法蘭、墊片及螺栓三者相互連接作為一組組合密封結(jié)構(gòu)的可拆連接。管道法蘭系指管道裝置中配管用的法蘭，用在設(shè)備上系指設(shè)備的進(jìn)出口法蘭。法蘭上有孔眼，螺栓使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。法蘭分螺紋連接（絲扣連接）法蘭、焊接法蘭和卡夾法蘭。法蘭都是成對使用的,低壓管道可以使用絲接法蘭，四公斤以上壓力的使用焊接法蘭。兩片法蘭盤之間加上密封墊，然后用螺栓緊固。不同壓力的法蘭厚度不同，它們使用的螺栓也不同。水泵和閥門，在和管道連接時，這些器材設(shè)備的局部，也制成相對應(yīng)的法蘭形狀，也稱為法蘭連接。凡是在兩個平面周邊使用螺栓連接同時封閉的連接零件，一般都稱為“法蘭 ”，如通風(fēng)管道的連接，這一類零件可以稱為“ 法蘭類零件”。但是這種連接只是一個設(shè)備的局部，如法蘭和 水泵的連接，就不好把水泵叫“ 法蘭類零件 ”。比較小型的如閥門等，可以叫 “法蘭類零件”。2.2 CA6140 車床上法蘭盤的作用A6140 臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤 20 mm 內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，0.45 mm 外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。0.1745主要作用是標(biāo)明刻度，實現(xiàn)縱向進(jìn)給。西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 6第 3 章 CA6140 車床法蘭盤零件的加工工藝分析因為已經(jīng)知道 CA6140 車床法蘭盤的材料為 HT200，需要生產(chǎn) 5000 件，于是決定用金屬型鑄造的方式來生產(chǎn)毛坯。由零件圖我們可以得到需要加