毕业设计-法兰盘加工工艺及夹具设计

摘要工艺学是研究机械加工工艺技术和夹具设计为主的技术学科,具有很强的实践性,要求学习过程中应紧密联系生产实践,同时它又具有很强的综合性。

本次毕业设计研究的课题是法兰盘加工工艺及夹具的设计，主要内容如下：首先，对零件进行分析，主要是零件作用、结构和工艺的分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。

根据零件图提出的具体加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸。

第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。

根据选好的基准，制定工艺路线方案，通常情况下制定两种以上的工艺路线方案，通过工艺方案的比较分析，再确定出可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证的工艺路线方案。

第三步，根据已经确定的工艺路线，选择加工设备及工艺装备，再确定每一工步的切削用量及时间定额。

第四步，设计工序Ⅶ—钻法兰盘 4mm斜孔的夹具。

先提出夹具设计任务，选择定位基准，再确定夹具结构方案，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。

最后，把整个设计过程整理为设计说明书和图纸，至此整个设计基本完成。

关键词：法兰盘；加工工艺；夹具设计。

AbstractTechnology is the study of machining fixture design technology and technology-based disciplines, with a very practical, requiring close contact with the learning process should be productive practice, but it also has a strong and comprehensive.The issue is the graduation of flange and fixture design process, the following key elements: First, the analysis of parts, mainly the role of parts, structural and process analysis, part by part analysis to understand the basic situation, The process analysis to know the machining surface and machining requirements. According to the specific part drawing processing requirements, to determine the manufacture of blank forms and dimensions.The second step, the choice of the base surface to determine the processing of coarse and fine reference base. According to the chosen benchmark, the development process route programs, usually two or more of the process line development program, through the process of comparative analysis of the program, and then determine the geometry can make the part shape, size and location accuracy of a reasonable accuracy and other technical requirements programs to ensure the process route.The third step, according to process routes have been identified, select the processing equipment and process equipment, and then determine the amount of each process step of cutting and time fixed for the rough.The fourth step, the design process Ⅶ - 4mm Flange drilling inclined holes of the fixture. To present the fixture design task, select locating datum, and then determine the fixture structure solution, and then began cutting force, clamping force calculation and analysis of positioning error.Finally, the process of finishing the entire design specifications and drawings for the design, bringing the whole design is basically completed.Keywords: Flange; Processing Technology; Fixture Design.第1章绪论1.1机械加工工艺的发展现状随着机械制造业的发展和科学技术的进步，机械制造工艺的内涵和面貌下不断发生变化，近一二十年的技术进展主要表现在以下几方面：（1）常规工艺的不断优化常规工艺的方向是实现高效化、精密化、强韧化、轻量化，以形成优质高效、低耗少污染的先进实用工艺为主要目标，同时实现工艺设备、辅助工艺、工艺材料、检测控制系统的成套工艺服务，使优化工艺易于为企业所采用。

（2）新兴加工方法的不断出现和发展新兴加工方法包括精密加工、细微加工、特种加工及高密度能加工、新硬材料加工技术、表面功能性覆盖技术和复合加工，以适应机械产品更新换代对制造工艺提出的更高、更新的制造模式。

（3）自动化等高新技术与工艺的紧密结合微电子、计算机和自动化技术与工艺及设备相结合，使传统工艺面貌产生显著、本质的变化，如生产线自动控制、在线检测自适应控制、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助家具设计、计算机辅助装配工艺设计和智能制造系统等。

1.2现代机械加工工艺的发展现状机械制造是国民经济发展和各部门科技进步的基础。

在现代化条件下机械制造的发展方向是：开发工艺可行性广、能保证各种原料消耗最少、可靠性和自动化精度高的新一代技术。

机械制造工艺及其实现组织形成的发展趋势，在很大程度上取决于机器结构的发展方向和它的技术使用特征。

机器制造中的科技进步将促进以计算机和生产全盘自动化为基础的工序少和能源节约的工艺的建立推广。

机器制造工艺组织的远景发展的概念是考虑在集管理、信息和技术为一体的基础上建立全盘自动化工厂，将最终产品的各个加工阶段连接起来。

这时，在科技发展现阶段的自动化工厂将不是无人企业。

由人服务和管理的体系和机器会发挥作用。

新的智能型和集成型的生产手段与高度熟练的工作人员相结合，将在市场需求变化的条件下假造出满足技术和社会经济需求的先决条件。

在现今的发达国家中,毛坯生产的发展趋势表明,今后毛坯生产发展方向是力图在经济合理的范围内,使毛坯接近成品零件的尺寸形状。

这可降低金属消耗量，减少加工余量和毛坯及铁屑的运输费用，这样就可提高生产率，降低零件的加工成本。

对于毛坯生产，其特点主要是扩大新的先进的节约资源的工艺过程运用领域。

采用电子技术管理切削加工过程，提高了对毛坯质量精度的要求。

这将使其加工工艺得到必要的完善。

在不久的将来，精密金属摸铸造和压力铸造将取代砂型铸造。

有前途的制取毛坯的方法将会得到发展，其中包括等静压法、金属的压力喷射成型挤压、精密冲压、预热推挤方法等。

金属切削加工将被比较经济的制取零件的方法所取代（如冷推挤法）。

但由于所使用的设备昂贵，以及工件必须经过再次退火，使得这种方法只能在零件生产规模不少于100万件时，经济上才是合算的。

在金属切削机床上加工工艺的发展趋势，是扩大采用先进的工艺过程和提高加工自动化的程度。

提高生产率，降低切削加工成本，在很大程度上取决于刀具和刀具材料的技术可行性。

高速钢和烧结合钨硬质合金，由于价格相对较低，工具制造简单，耐磨性好，强度高，所以促使其得到了广泛的使用。

新型切削材料的使用有助于增大切削用量，提高生产率，扩大经济效益。

使粉末冶金高速钢工具，并且用物理沉积法涂上耐磨涂层，是很有发展前途的。

对于钢件的半精加工和精加工，采用以碳化钛、碳氮化钛为基的无钨硬质合金。

用细颗粒硬质合金代替高速钢，可提高加工生产指标率。

在加工韧性材料时，涂层硬质合金获得了越来越广泛的应用。

用化学气相沉积方法得到的陶瓷涂层的应用，可使切削速度大大提高，而这种切削速度在以前只有用矿物陶瓷切削刀具或金属陶瓷才能达到。

在加工淬火钢，尤其是铣齿和拉削方面，以及有色金属和合金的加工，非金属材料的加工，使用硬质合金也是有发展前途的。

在硬质合金刀片上镶上人造材料—多晶立方氮化硼，可用于加工硬度达HRC68的镍铬钢或铬镍钼钢，其切削速度可达130m/min。

在加工研磨性强的轻金属和非金属材料时，则采用多晶金刚石。

用碳化硅纤维增强的氧化物陶瓷，用于加工镍合金、渗碳和热处理后的钢以及灰铸铁。

氮化硅陶瓷在广泛的切削速度范围下使用（达1000m/min）。

氮化硅陶瓷现在用于灰铸铁、高温合金的加工，因为它有较高的抗扩散磨损的能力。

陶瓷结合剂的立方氮化硼砂轮、多孔砂轮和数控机床用的砂轮，具有寿命长、磨削性能稳定的特点。

今后在磨削中将使用优质的加入合金成分的刚玉砂轮、用球形刚玉制造的砂轮、高纯度单晶刚砂轮、高强度耐热人造单晶刚石的复合材料砂轮。

磨料的新型结合剂的开发将扩大高磨削的可能性。

除了上述传统切削加工方法之外，还有范围更广泛的非金属加工方法：电物理和电化学加工方法；微塑性变形尺寸加工法以及将两种以上物理本质各不相同的加工方法合在一起的复合加工方法（化学反应，电腐蚀和磨粒加工等）。

这些非传统方法的合理应用领域，是在那些采用传统切削方法不经济或在技术上不可能实现的那些工序。

这样，切削加工由于具有广泛的工艺可行性，所以它在使用机床的加工方法中仍会占有优先地位。