移动式法兰盘端面铣床的设计

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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。

法兰盘的加工工艺设计毕业论文

法兰盘的加工工艺设计毕业论文标题：法兰盘的加工工艺设计摘要：本论文针对法兰盘的加工工艺进行了深入的研究和设计，并根据工艺参数的选择，提出了一种高效、节能的加工方案。

通过合理的选材和工艺流程的设计，能够提高产品的加工质量和加工效率，降低生产成本，具有较高的经济效益和社会效益。

关键词：法兰盘、加工工艺、加工质量、加工效率、成本降低、经济效益、社会效益引言：法兰盘广泛应用于压力容器、管道连接、输送系统等工业领域，是承受高压力和高温的重要零部件。

其加工工艺的质量和效率直接影响到产品的使用寿命和工业生产的效益。

因此，对法兰盘的加工工艺进行研究和设计，具有重要的理论和实践意义。

一、法兰盘的加工工艺流程设计1.材料选择：根据法兰盘的使用要求和工艺特点，选择合适的材料，如碳钢、不锈钢、铝合金等。

2.工艺参数的选择：根据法兰盘的加工需求，确定合适的工艺参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。

3.工艺流程设计：根据法兰盘的结构和功能要求，设计合理的工艺流程，如车削、铣削、钻孔等工序的顺序和方法。

二、法兰盘的加工工艺参数选择1.切削速度的选择：根据材料的硬度和切削工具的材料选择合适的切削速度，以保证切削质量和工具寿命。

2.进给速度的选择：根据切削深度和切削速度确定合适的进给速度，以保证加工效率和表面质量。

3.切削深度的选择：根据法兰盘的加工要求和工艺条件，选择合适的切削深度，以保证加工质量和工具寿命。

三、法兰盘的加工工艺流程设计实例1.车削工序：根据法兰盘的结构和尺寸要求，选择合适的车削刀具和车削方式，进行车削加工。

2.铣削工序：根据法兰盘的加工要求，选择合适的铣削刀具和铣削方式，进行铣削加工。

3.钻孔工序：根据法兰盘的加工要求，选择合适的钻孔刀具和钻孔方式，进行钻孔加工。

四、法兰盘加工工艺设计的优化方法1.利用数值模拟软件对加工工艺进行优化，通过改变工艺参数和流程，减小变形和残余应力，优化产品的加工效果。

2.采用先进的机械设备和自动化生产线，提高加工精度和生产效率，降低生产成本和人工投入。

毕业设计(论文)-法兰盘的设计

毕业设计（论文）-法兰盘的设计铸造碳钢法兰盘内部组织疏松、不均匀，强度、质量难以得到保证，锻制成型则耗材多、能耗大、成本高，且盘、颈交接处易产生应力集中而影响强度，轧制成型则可避免上述问题。

孔型设计
因为法兰盘在轧制的过程是在一个孔型内进行的连续轧制的过程，故孔型以试验对象的外部轮廓为基准。

为便于金属流动及防止发生局部应力集中现象，颈盘部相交处设计成圆弧状;为避免金属在变形中有夹持现象，孔型中凹槽设计要有一定斜度。

毛坯设计
法兰盘的轧制成型与毛坯的设计有很大的关系，不同的型号有不同的尺寸设计，迄今为止，尚未见到有一确定的公式可计算出法兰坯的尺寸。

从资料上看，与法兰盘同属异型截面环件的轧件毛坯设计，大都是依据以往的经验或近似截面的产品设计来给出毛坯的大致形状，通过试机、修正再来确定出毛坯的最佳尺寸。

由于柔性石墨具有可塑性和良好的充填性，使用这种垫片时对相配法兰盘密封面不需要进行精密加工，对法兰盘密封面上制有水线;沟槽也能适应，相对来说比较经济。

这种垫片又称柔性石墨金属增强复合垫片，它是由冲齿的金属齿板或冲孔金属芯板与柔性石墨粒子复合压成的一种密封垫片，它通常由柔性石墨复合增强板裁制而成，典型柔性石墨金属增强复合法兰盘垫片。

根据需要，柔性石墨金属增强复合法兰盘垫片可制成带不锈钢
或碳钢内包边或内外包边。

这种垫片的主要特点是：有良好的耐高、低温，耐腐蚀，耐辐射等性能，强度较高，能在高压工况下使用。

所需的预紧力比使用金属垫片或金属缠绕式垫片的小因为轧件的纤维呈周向连续分布，金属晶粒排列严密整齐、成型快、能耗小、省材料、表面质量好、成型质量高等，诸多优点使得法兰盘的轧制成型发展迅速。

(完整版)毕业设计-法兰盘加工工艺及夹具设计(最新整理)

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。

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。

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。

法兰盘机械加工工艺及工装设计1

Φ90前面（距中心线24mm）的平面，表面粗糙度要求Ra0.4um未注尺寸公差按GB/T 1084-2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸公差》，取中等级（m）。
Φ45外圆右段，表面粗糙度要求Ra0.8um，且外圆面相对于孔Φ20中心线的圆跳动值小于0.03mm，直径尺寸上偏差0，下偏差-0.16mm，精度等级11。
KeyWords:machining technology;basis;routing;fixture
0文献综述
0.1
现代制造技术是在传统的机械制造技术如车、铣、刨、钻、磨、铸造、锻造、焊接等传统手段上，与计算机技术、自动控制技术、信息技术等现代科技手段相结合而发展而来的新型先进制造技术。其目的是满足社会的飞速发展的同时对产品的质量、精度、外形、性能等一系列越来越高的要求，满足社会经济的飞速发展。先进的机械制造技术是世界制造业发展的趋势。改革开发以来，我国大力发展生产力，发展社会经济。目前我国已经成为世界的制造大国，但是我国制造业目前技术水平还远落后与世界先进国家，我国还不算是制造强国，信息化、服务化和高技术化是我们必须发展的方向。“失去制造就失去未来”，是我们发展制造业的过程中必须要明确的一点。
0.3
中国在制造领域内的发展程度与世界先进国家仍有较大的差距。主要表现在：1技术水平低，缺乏创新能力。中国现行的加工制造方法大多选用自动化程度很低的机床设备，数控设备运用较少，在高精度、高质量方面，很难与世界一流强国比较，中国的技术创新能力还处在低级水平，很多加工理念均由国外得到。2制造企业中外资所占比重过高。中国在社会主义发展的初级阶段，依赖与外资合作来发展本国经济，造成外资比重过高，企业大部分利润，由掌握核心技术的外国夺走，中国付出的是廉价劳动力。3中国的比较优势主要体现为价格优势。由于大部分制造企业是劳动密集型，在国际市场，中国制造的产品就出现了技术含量不足价格有余的怪现象。4劳动生产率偏低，经济效益较差。中国生产同样价值的产品，所消耗的资源是世界发达国家的数倍，究其原因，主要是中国机械化、自动化、智能化程度均与世界强国差距较大，严重依赖劳动力数量，造成经济效益较差。5缺少世界一流的跨国公司。改革开放以来，中国经济突飞猛进的发展，很多大型、有实力的公司崛起，比如海尔、联想，但这毕竟是少数，中国还缺乏世界一流的跨国公司，中国应该进一步发展创新，让民族产业走向世界。6资源性产品消费快速增长，环境、资源压力增大。现阶段中国的发展，缺乏对环境保护，资源节约方面的考虑，造成中国迅速发展本国经济的同时，也在迅速、严重的破坏环境。为了更好更快的发展中国经济和制造业，可持续发展战略是我们必须要严格执行的战略思想，来实现中国健康、稳定的发展，成为世界强国。

法兰盘铣夹具课程设计

法兰盘铣夹具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解法兰盘铣夹具的基本结构、工作原理及其在机械加工中的应用。

2. 学生能够掌握法兰盘铣夹具的安装、调整及使用方法，了解相关安全技术规范。

3. 学生能够了解法兰盘铣夹具在工业生产中的实际应用案例，理解不同类型夹具的特点。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成法兰盘铣夹具的安装、调整及操作。

2. 学生能够通过实际操作，掌握法兰盘铣夹具加工过程中的常见问题及解决办法。

3. 学生能够运用所学技能，安全、高效地完成法兰盘类零件的铣削加工。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械加工行业的兴趣，树立正确的职业观念。

2. 学生通过团队协作，培养沟通、协作能力和集体荣誉感。

3. 学生在学习过程中，增强安全意识，养成严谨、务实的工作作风。

本课程针对中职或高职机械类相关专业的学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。

课程内容紧密联系课本，注重实用性，旨在帮助学生掌握法兰盘铣夹具的相关知识和技能，为今后的工作实践打下坚实基础。

二、教学内容1. 法兰盘铣夹具的基本结构及其工作原理：- 夹具的组成部分及其功能- 铣削加工的基本原理- 夹具与机床的连接方式2. 法兰盘铣夹具的安装与调整：- 夹具的安装方法及注意事项- 夹具调整的步骤和技巧- 调整过程中的安全技术规范3. 法兰盘铣夹具的操作与应用：- 夹具操作流程及方法- 常见问题及其解决办法- 实际应用案例分析与讨论4. 法兰盘铣夹具的安全技术及维护：- 安全操作规程及注意事项- 常见安全事故案例分析- 夹具的日常维护与保养教学内容按照课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。

本课程参照教材相关章节，制定以下教学大纲：第一周：法兰盘铣夹具的基本结构及其工作原理第二周：法兰盘铣夹具的安装与调整第三周：法兰盘铣夹具的操作与应用第四周：法兰盘铣夹具的安全技术及维护教学内容安排合理，注重理论与实践相结合，使学生在掌握知识的同时，提高实际操作能力。

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。

I轴法兰盘铣2个斜面夹具设计(含全套CAD图纸)

目录序言 (1)一、零件的分析 (2)1.1 零件的作用 (2)1.2 零件的工艺分析 (2)二、工艺规程设计 (3)2.1 确定毛坯的制造形式 (3)2.2 基面的选择 (3)2.3 制订工艺路线 (4)2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)2.5 确定切削用量及基本工时 (6)总结 (17)参考文献 (19)序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。

机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。

我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。

从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。

法兰盘的加工工艺规程及其铣的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。

正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。

本次设计也要培养自己的自学与创新能力。

因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。

所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。

本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

一、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是法兰盘，其为盘类零件，用于卧式车床上。

车床的变速箱固定在主轴箱上，靠该法兰盘定心。

法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。

1.2 零件的工艺分析法兰盘共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。

现分述如下：1．以Φ72为中心的加工表面这一组加工表面包括：Φ36及其倒角以及与其垂直的端面，Φ62表面，两个2x0.5槽，7.5宽槽。

曲轴铣端面专用机床设计

摘要本文主要是设计一台曲轴铣端面专用机床，此次设计主要是为了让学生进一步熟悉机械制造技术和机电一体化系统设计的相关知识，建立正确的设计思想，进一步掌握综合运用所学知识解决本专业工程技术问题的方法和手段，能对以前自身所学的本专业知识有进一步的掌握和提高。

本次设计主要是通过查阅相关的工程手册、图表等技术资料，选用合理的参数来设计机床的机械结构和其控制部分。

使用CAD软件进行计算机辅助设计和工程图的绘制。

本文主要从零件分析工艺规程的制定、机床机械结构的设计和机床控制部分的设计三方面进行阐述。

在对零件分析时作了工艺路线的拟定；对于机床的机械结构设计，首先确定了切削用量，从而选择了适合的动力头，对动力滑台和专用夹具进行了设计；并对机床进行PLC接口电路设计及机床总体电气原理设计。

关键词：曲轴端面，专用机床，设计，PLC控制AbstractThis paper is to design of a crankshaft end milling special machine, the design mainly to make the students become more familiar with the mechanical manufacturing technology and mechatronics system design knowledge, to establish the correct design idea, and further grasp the comprehensive use of the knowledge of professional engineering and technology to solve this problem ways and means to their own previous studies of this expertise to further understand and improve. The design is mainly related to the project through access to manuals, diagrams and other technical information, a reasonable choice of parameters to design the machine mechanical structure and its control section. Use CAD software to computer-aided design and engineering mapping. In this paper, a point of order from the parts of the development process, machine design and mechanical structure design of machine control section described the three aspects. Analysis of parts made in the course of the development process; for the machine tool mechanical structure design, first determine the cutting parameters to select the appropriate power head, on the power sliding table and special fixture was designed; and design the PLC interface circuit and the electric circuit theory of the machine center.Keywords: crankshaft end, special machine, design, PLC control目录1 绪论---------------------------------------------------------------------------------------------------------11.1 专用机床特点----------------------------------------------------------------------------------11.2 专用机床的工艺分析------------------------------------------------------------------------12 课题综述-------------------------------------------------------------------------------------------------42.1 完成课题的方案及主要措施--------------------------------------------------------------42.2 铣床介绍-----------------------------------------------------------------------------------------52.3 铣床布局分类----------------------------------------------------------------------------------52.4 双端面铣床介绍及特点---------------------------------------------------------------------63 零件分析及工艺规程的制定-----------------------------------------------------------------83.1零件的分析---------------------------------------------------------------------------------------83.2工艺规程的制定--------------------------------------------------------------------------------94 选择切削用量---------------------------------------------------------------------------------------124.1主要切削用量的确定------------------------------------------------------------------------134.2 动力头的选择---------------------------------------------------------------------------------145 导轨的设计-------------------------------------------------------------------------------------------185.1导轨设计的主要内容------------------------------------------------------------------------205.2导轨的结构设计-------------------------------------------------------------------------------205.3滚动直线导轨副的结构及特点----------------------------------------------------------225.4滚动导轨的选择-------------------------------------------------------------------------------255.5校核计算-----------------------------------------------------------------------------------------256.滚珠丝杠的设计-----------------------------------------------------------------------------------276.1机械传动部件及其功能要求--------------------------------------------------------------276.2滚珠丝杠-----------------------------------------------------------------------------------------276.3滚珠丝杠副支承方式的选择--------------------------------------------------------------296.4校核计算-----------------------------------------------------------------------------------------307.专用夹具设计---------------------------------------------------------------------------------------367.1夹具定位支承系统---------------------------------------------------------------------------377.2夹紧机构-----------------------------------------------------------------------------------------387.3铣床夹具设计要点---------------------------------------------------------------------------417.4对刀装置工作原理---------------------------------------------------------------------------418 控制部分设计---------------------------------------------------------------------------------------428.1滑台定位元件的选择------------------------------------------------------------------------428.2 PLC型号的选择-------------------------------------------------------------------------------438.3 PLC程序的编写-------------------------------------------------------------------------------46结论与展望-----------------------------------------------------------------------------------------------50参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------51致谢-----------------------------------------------------------------------------------------------------------521 绪论曲轴在轴类零件分类中属于异形轴，是发动机上的一个重要零件，承受由活塞通过连杆传来的力，并将活塞的往复运动通过曲柄连杆机构变为旋转运动，将发动机所做的功传递出去。

法兰盘夹具设计毕业设计

法兰盘夹具设计毕业设计法兰盘夹具设计毕业设计在工业生产中，夹具是一种重要的工具，用于固定工件以便进行加工和加工。

夹具的设计对于产品的质量和生产效率至关重要。

本文将探讨法兰盘夹具的设计，以及在毕业设计中如何应用这一技术。

一、法兰盘的概述法兰盘是一种连接管道和设备的重要部件。

它通常由两个法兰和一个密封垫片组成。

法兰盘的主要功能是连接和密封管道系统，以确保流体或气体的正常流动。

在工业生产中，法兰盘广泛应用于石油化工、船舶、电力、水处理等领域。

二、夹具的作用夹具是一种用于固定工件的工具。

它可以保持工件在加工过程中的稳定性，从而提高加工精度和效率。

夹具的设计需要考虑工件的形状、尺寸和材料等因素，以确保夹具能够牢固地固定工件。

三、法兰盘夹具的设计要求1. 稳定性：法兰盘夹具的设计需要确保工件能够稳定地固定在夹具上，以避免加工过程中的振动和位移。

2. 精度：夹具的设计需要考虑工件的加工精度要求，以确保夹具能够提供足够的固定力和刚度，以保持工件的准确位置。

3. 可调性：夹具的设计需要考虑工件的不同尺寸和形状，以便夹具能够适应不同的工件。

4. 安全性：夹具的设计需要考虑操作人员的安全，以避免夹具在使用过程中产生意外伤害。

四、法兰盘夹具设计的步骤1. 确定夹具类型：根据工件的形状和尺寸，选择合适的夹具类型。

常见的夹具类型包括平口夹具、U型夹具和V型夹具等。

2. 确定夹具结构：根据工件的特点和加工要求，确定夹具的结构。

夹具的结构应包括夹具底座、夹具夹持部件和夹具固定部件等。

3. 设计夹具夹持部件：根据工件的形状和尺寸，设计夹具夹持部件。

夹具夹持部件应具有足够的固定力和刚度，以确保工件在加工过程中的稳定性。

4. 设计夹具固定部件：根据夹具的结构和工件的特点，设计夹具固定部件。

夹具固定部件应能够牢固地固定夹具，以确保夹具在加工过程中的稳定性。

5. 进行夹具试验：设计完成后，进行夹具试验以验证夹具的性能。

夹具试验应包括夹持力、刚度和稳定性等指标的测试。

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移动式法兰盘端面铣床的设计
作者：张发厅
来源：《价值工程》2014年第29期

摘要：本文介绍了移动式法兰盘端面铣床的特点，重点对该机床机架的总体设计方案进
行了描述，详细介绍了机架设计方案的设计过程，并对支撑装置的设计进行了描述，可为机床
的设计提供理论参考。

Abstract： This paper introduces the characteristics of the movable flange end milling
machine， focuses on the description of general design scheme of the machine frame， introduces the
design process of frame scheme in detail， and describes the design of supporting equipment， which
provides references for the design of machine tools.

关键词：移动式法兰盘端面铣床；机架；支撑装置；设计
Key words： movable flange end milling machine；frame；supporting equipment；design
中图分类号：TG502.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0050-02
0 引言
移动式法兰盘端面铣床又可称为便携式法兰盘端面铣床，是在普通端面铣床和普通车床的
基础上，用于解决施工过程中的现场实际问题而演化而成的。相对于普通的铣床来说，移动式
法兰盘端面铣床由于主要面对施工现场的辅助性加工，移动式法兰盘端面铣床基本原理等同于
普通铣床，但其便携性使其在现场施工领域得以较快发展。本文通过分析移动式法兰盘端面铣
床的工作原理和特点，对其设计思路进行探讨，为移动式法兰盘端面铣床的设计提供参考。

1 总体方案设计
1.1 概述移动式法兰盘端面铣床主要由四大部分构成：支撑装置、驱动装置、进给机构及
旋转接头。支撑装置主要由支撑臂和旋转接头组成。驱动装置由液压马达传递扭矩，进给机构
由液压缸、移动刀架和导轨等部分组成。

1.2 机架设计
1.2.1 机架设计准则机架是机器（或仪表）中支撑或容纳零部件的零件的统称。如底座、
机体、床身、车架、桥架、壳体等。机架设计的三个准则是应满足刚度、强度以及稳定性的要
求。

1.2.2 机架设计的一般要求
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①在满足强度和刚度的前提下，机架的重量应要求轻，成本低。②抗振性好，将受迫振动
振幅限制在允许的范围内，噪声小。③温度场布局合理，热变形对精度影响小。④结构设计合
理，工艺性良好，便于铸造、焊接和机械加工。⑤结构力求便于安装和调整，方便修理和更换
零件。⑥有导轨的机架要求导轨面受力合理，耐磨性良好。⑦造型好，使之既适用经济又美观
大方。

1.2.3 机架的总体设计
①主切削力计算。主切削力Fc是计算机床主运动机构强度与刀杆、刀片强度及设计机床
夹具、选择切削用量等的主要依据。取切削速度为120mm/mim，背吃刀量为2mm，进给量为
0.5mm/r，查机械设计手册，由计算主切削力的指数公式F■=C■·a■■·f■·v■■·K■，可得主切削
力 148.75N。

②扭矩计算。取L=0.8m，由扭矩M=Fc×L，计算得：M=119.00N.M。
③进给力的计算。进给力 Ff 作用在机床的进给机构上，是校验进给机构强度的主要依
据。相关参数同主切削力的计算，根据进给力的计算公式，F■=C■·a■■·f■·v■■·K■

可得切削时进给力F■为60.94N。
④机架设计。该移动式法兰盘端面铣床通过支撑臂在工件上进行定位后，动力源经过旋转
接头给出需要扭矩分别传递给液压马达的的转动和带动刀具进行圆周进给运动，使整个法兰的
环面完成切削。一次切削完成后，通过摇动刀架上面的手柄使刀具向下进给，然后进行下一轮
切削。根据机架设计准则、要求及其加工应用特点，移动式法兰盘端面铣床的总体设计方案如
图1。

1.3 动力装置的的选取考虑到便携性和安装的问题，在选择机器动力装置时，以液压马达
为主要选择对象。AKS系列摆缸液压马达（内五星马达）壳体强度增加，内部动态原件承载
能力增强，具有很高的连续功率范围，机械效率和容积效率高，减少了内部单位负载力，从而
减少了热量产生及相关的负面效应，特别适用于提升绞盘、卷筒机械、各种回转机械驱动、履
带和轮子行走机构的驱动等传动机械中，设计中选择AKS系列的液压马达。

由M=119.00N.·M，结合机床实际工作情况，通过相关计算取机械效率ηm =91%，计算压
强△P=13.92MPa，查机械设计手册，可知AKS05-60五星摆缸液压马达的额定压强为
25MPa，符合要求，所以选用AKS05-60五星摆缸液压马达。

2 支撑装置的设计
支撑装置由转盘轴承和支撑架组成。
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2.1 转盘轴承的选择及使用转盘轴承是一种能够同时承受较大的轴向负荷、径向负荷和倾
覆力矩等综合载荷的大型特殊结构轴承。

根据支撑架的大小和强度，选择具有较高的动负荷能力的四点接触球转盘轴承，基本型号
为010.25.315，外形尺寸D=408mm，d=222mm。单排四点接触球式回转支承由两个座圈组
成，结构紧凑、重量轻、钢球与圆弧滚道四点接触，能同时承受轴向力、径向力和倾翻力矩。

2.2 支撑架的的设计本次设计中的外圆内径卡盘装置，其是以内径为加工基准而对圆筒状
的法兰端面进行加工时所使用的端面铣床的内径卡盘装置，基准轴以相对于主轴定心的状态一
体地安装在该主轴的前端部，在设计中使用了8个卡盘爪，它们能以相对于上述基准轴的外周
面沿着周向等间距间隔地在径向上顶在入基准轴的内周面上，多个卡盘爪用于卡紧该工件的内
周面，从而卡紧该工件的内周面；使用过程中用扳手把爪盘上的螺柱旋转而使爪盘外张，顶紧
内壁后，使用扳手旋转防松螺母，固定后调整平面度进行加工。

3 结束语
移动式法兰盘端面铣床由于其便携性使其在现场施工领域得以较快发展。本文通过分析移
动式法兰盘端面铣床的工作原理和特点，对其设计思路进行探讨，重点介绍了该机床机架设计
方案的设计过程，并对支撑装置的设计进行了描述，为移动式法兰盘端面铣床的设计提供参
考。

参考文献：
[1]郑堤，唐可洪.机电一体化设计[M].北京：机械工业出版社，1997.
[2]濮良贵，纪名刚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2001.
[3]周开勤.机械零件手册[M].北京：高等教育出版社，2001.
[4]刘鸿文.材料力学[M].北京：高等教育出版社，2003.
[5]王爱珍.机械工程材料[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.
[6]黄健求.机械制造技术基础[M].北京：机械工业出版社，2005.