1、- 1 -本 科 毕 业 论 文（ 20 届 ）法兰盘机加工艺设计及钻模设计所在学院专业班级机 械 设 计 制 造 及 自 动 化学生姓名学号指导教师完成日期年月毕业设计任务书设计题目： 法兰盘机加工艺设计及钻模设计系部：机械工程系 专业：机械设计制造及其自动化1课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解机械加工工艺方案的选择、工艺方法的确定、加工过程设备选型等；及机械加工过程中使用的专用夹具设计、夹具各零部件材料选择、性能参数确定、应力计算方法等机械加工方面的设计规范、计算方法及设计思想等，为学生在毕业后从事机械加工技术工作打好基础。2主要任务1）制定所提供
2、零件的机械加工工艺流程，选择合适的工艺方法。2）将确定的工艺方法按工艺流程分工序展开进行详细说明，包含设备选型、加工基准选择、加工步骤描述、加工过程尺寸确定、所需工装需求、量具选择等。3）根据加工设备种类和零件定位、加工需要设计联合钻孔夹具（简称钻模），绘制该钻模的装配图及各零部件的分解图，并对设计过程和设计思路进行详细介绍，包含各零部件的材料选定、直径或厚度确定、热处理参数等进行分步骤详细阐述。4）完成设计说明书一本，内容包括两部分：详细的机械加工工艺过程展开说明；机加夹具装配图和零件图及设计说明。3主要参考资料1陈宏钧.实用机械加工工艺手册.-2版.北京:机械工业出版社,2003.1.2任
3、嘉卉.公差与配合手册.-2版.北京:机械工业出版社,2000.4.3李维荣.五金手册.-2版.北京:机械工业出版社,2002（2007.3重印）.4进度安排 设计各阶段名称 起 止 日 期1 根据提供的零件图纸及设计要求，确定加工工艺方案和工艺流程 2015年3月3日3月23日2 完成零件加工工艺过程的设计 3月24日4月13日3 设计机加夹具，确定机加夹具的总体结构及零件结构，并进行强度和内力计算 4月14日5月4日4 完成夹具的装配图及零件图绘制 5月5日6月1日5 完成毕业论文及答辩工作 6月2日6月22日审核人： 年 月 日I题目：法兰盘机加工艺设计及钻模设计摘要:本次毕业设计中我所选
4、的是铁路货车制动装置中的制动缸连接键法兰盘，根据零件图对其进行分析，之后进行机加工艺设计和夹具设计。在机加工艺设计中，采用几种工艺相对比方法来获得最好的工艺路线，达到节约时间提高劳动生产率的作用，再对各工序设计说明，最后将工艺过程制作成工序卡。本夹具设计是针对零件中的孔进行钻模设计，利用固定钻模以及螺栓夹紧装置，提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在本次的设计中，运用了机械制图、机械设计、机械制造工艺学等相关课程知识，以及查阅大量查阅相关书籍以及机械手册，并在指导老师的帮助下解决难题，最终完成了本次设计。关键词：法兰盘，机加工艺设计，夹具设计Title:Flange machining
5、design anddrillingdiedesignAbstract：The graduation design specification in my choice of braking device ofrailway freight car brake cylinder is connected with key - flange, parts diagram tocarry on the analysis, according to the of machining process design and fixture design.In machine and process de
6、sign, the method compared several process to obtain thebest process route, to save time and improve labor productivity, to each processdesign description, the process to make process card. This jig design is aimed at thehole in the spare parts to carry on the jig design, the use fixed drill jig and
7、the boltclamp device, improves the labor productivity, the guarantee processing quality,reduces labor intensity. In this design, using the mechanical drawing, mechanicaldesign, mechanical manufacturing technology etc. knowledge, as well as access toaccess to a large number of books and the machinery
8、s Handbook, and solve theproblem in the teachers help, finally completed the design.Keywords:Flange, Machining process design, Fixture design.II目录前言.11.零件的工艺设计.21.1零件的分析.21.1.1零件的作用.21.1.2零件的工艺分析.31.2工艺规程设计.31.2.1确定毛柸的制造形式.31.2.2基准面的选择.41.2.2.1粗基准的选择. 41.2.2.2精基准的选择.41.2.3制定工艺路线.41.2.3.1工艺路线的原则和方案选定
9、.41.2.3.2确定工艺路线.61.2.4工艺装备的确定.71.2.4.1 机床的选择.81.2.4.2 刀具的选择.81.2.4.3 量具的选择.91.2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛柸尺寸确定.91.2.5.1加工余量的确定.91.2.5.2确定切削用量及工时.101.3.工序设计. 111.3.1工序车削外圆. 111.3.2工序平外圆332mm端面.141.3.3工序平另一端端面.151.3.4工序镗孔.171.3.5工序用钻模钻孔613.5mm. 201.3.6工序铣削.221.3.7工序其他工序的安排.241.4.工序卡汇总.241.5.本章小结.26III2. 夹具设计.27
10、2.1.夹具设计思路.272.1.1问题提出.272.1.2采用钻模的优点.282.1.3设计钻床夹具应满足要求.282.1.4设计钻模的规范程序.282. 2.夹具结构.282.2.1钻模的结构和特点.282.2.2夹具类型选择.302.2.3工件在夹具上的定位.302.2.4工件的夹紧.302.2.5钻模零件设计.312.3.主要零件的设计.332.3.1钻套的设计.332.3.2钻模板的设计.342.3.3平台的设计.342.3.4支柱的设计.352.3.5压板的设计.362.3.6底板的设计.362.3.7双头螺栓的设计.372.3.8定位销的设计.382.3.9手柄的设计.382.4
11、.定位误差和夹紧力的分析计算.392.4.1定位误差的分析.392.4.2夹紧力的分析计算.392.5.夹具的工作原理简介.402.6.夹具总图上尺寸及技术条件的标注.412.7.本章小结.413.总结.42参考文献.42致谢信.44太原工业学院毕业设计1前言我本次设计的是法兰盘机加工工艺及钻模设计，主要应用有关机械制造工艺学的内容。机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的基础课、技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实践的训练，因此，它在我们大学生活中占有重要的地位。合理的工艺规程方案与夹具能提高零件加工的效率精度和降低
12、成本。我最开始进行零件图分析，然后收集资料，再进行工序设计以及进行工艺规程设计，最后完成夹具设计。由于所学知识的有限，还需查阅各种相关文献，例如各种切削手册、工艺手册等。就我个人而言，我希望能够通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。本设计共有三章内容：第一章是零件工艺规程设计；第二章是夹具设计；最后一章是结论。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。太原工业学院毕业设计21.零件的工艺设计1.1零件的分析图1 法兰盘零件图1.1.1零件的作用法兰盘是用于铁路货车制动装置中的制动缸连接，用于将制动缸体和缸盖连接在一起，中
13、间通过加装密封垫起到密封作用。零件的孔317 0-0.5mm与制动缸缸体连接（过盈配合），孔391+0.63 0mm的端面与制动缸前盖大端面对齐，通过孔13.5mm把制动缸缸体与前盖用螺栓连接。好处是便于拆装，更换密封，但尺寸要很精确，三个零件才能同心，缸尾还有节流缓冲的功能。如图2太原工业学院毕业设计3图2法兰盘的联接1.1.2零件的工艺分析法兰盘有三组加工表面1.以3170-0.5mm孔的未加工面为中心的加工表面这组加工表面包括：406mm外圆，332mm外圆及其台阶，并倒角c2。2.以加工好的外圆406mm为加工表面这组加工表面包括：332mm外圆端面，406mm外圆另一端端面，孔317
14、0-0.5 mm、327+ 2+ 1mm及长3mm、 391+0.63 0mm及长9.5mm，并倒角c2。3.以406mm外圆大端面为基准这组加工表面包括：使用钻模钻孔6x13.5mm，再铣平面。经过对以上加工表面的分析，我们可以先选定粗基准加工出基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，并保证它们的精度。1.2工艺规程设计1.2.1确定毛柸的制造形式零件材料为Q235A。零件厚度为21.5mm，最大直径为406mm，因此选用太原工业学院毕业设计4t=25mm的钢板进行等离子切割下料后再机加工。1.2.2基准面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理
15、，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。1.2.2.1粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说，如果以406mm外圆表面为基准，则可能造成偏心。且工件比较薄因而以中心孔为基准，用一夹在三爪自定心卡盘上的心轴支撑工件（三爪自定心卡盘：装夹方便，自定心好，精度高，适于车削短小工件），消除工件的六个自由度，达到完全定位。1.2.2.2精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。1.2.3制定工艺路线1.2.3.1工艺路线的原则和方案选定
