2025年法兰课程设计说明书pdf(5篇)

法兰课程设计说明书pdf篇一

机械制造工艺课程设计使我们学完了机械制造技术，机械制造装备设计，机械制造工艺学等课程，进行了生产实习之后，所进行的一个重要实践性教学环节。其主要目的是让学生不所学的工艺理论和实践知识在实践的工艺，夹具设计中综合地加以应用，进而得以加深和发展，提高学生分析和解决生产实际问题的能力，为以后搞好毕业设计和从事工作奠定了一定基础。通过本次课程设计，我们在下述方面可以得以锻炼：

1)能熟练的运用机械制造工艺学及相关课程的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决一个零件在加工中的定位，加紧和工艺路线地合理拟定等问题，从而保证零件制造的质量，生产率和经济性。

2)通过夹具的工艺，进一步提高了我们的结构设计能力，你能够根据被加工零件的加工要求设计出高效省力，既经济合理有能保证质量的夹具。

3)进一步提高我们的计算设计制图能力，能比较专业熟练地查阅和使用各种技术资料。

4)在设计制造中培养我们严谨的工作作风和独立的工作能力。在设计中，由于理论知识和实践经验不足，设计中的不妥之处，敬请老师批评指正。

一、零件的分析

（一）零件的功用：

机械制造工艺设计我们组的零件是法兰，法兰的种类很多，用途也很广。法兰的一端可以是封闭的，用于变速箱用于变速箱主轴侧面，阻止外界灰尘进入箱体内，也可用于固定轴承，起到轴向定位的作用，本例中的法兰，其内部有m901.5的螺纹可以起到定位轴的零件作用，外圆1100.0360.071和一端面均有ra=1.6的配合要求，9和4-5.5起到固定法兰的作用。

（二）零件的工艺分析：

由零件图可以看出，该法兰的结构不是很复杂，加工表面也不多，加工精度要求也不大，但主要注意其位置精度要求。下面将主要表面分为四部分，见图1-1。

1、以内孔为中心的一组加工面：

这组加工面包括：94孔、m901.5螺纹孔及其倒角。

2、以外圆为中心的一组加工面：

这组加工面包括：1100.071外圆、134及其倒角。

3、以1200.1定位的两个孔 这组加工面包括：9孔和4-5.5孔。

4、左右端面：

这组加工面包括：9的端面和4-5.5表面的端面和面。

以上各表面的主要技术要求如下：

0.0361100.0710.036的端

1、94孔的表面粗糙度为ra=3.2，m901.5螺纹的表面粗糙度为ra=3.2。

2、外圆0.0361100.071mm的ra=1.6，同轴度要求为0.02，倒角为145°，134mm表面粗糙度为ra=3.2。3、4-5.5mm的端面与轴心线有位置0.02mm的要求。其ra为1.6。

4、孔4-5.5mm和9mm。

零件要求调质hrc30~45，其坯重为2.2kg。

由分析可知，四组加工表面可以选择其中一组表面为粗基准进行加工，然后再以加工过的表面为精基准加工其他各组表面，并保证他们之间的相互位置精度。

二、零件的工艺规程设计

（一）确定零件的生产类型：

零件的生产纲领为：n=q²n（1+a%）（1+b%）(件/年)其中，产品年产量q为台/年, 每台产品中该零件的数量为n件/台，零件备品率为a%，零件废品率为b%。从初始资料和计算结果可知，该零件为中批生产。

（二）确定零件毛坯的制造形式：

零件为45钢，在工作时法兰在某些场面要经常正反转，与接触表面受摩擦作用，所以零件在工作过程中受到交变载荷和冲击载荷，要求有较高的强度，因此应该选择锻件毛坯。由于零件的轮廓尺寸不3 大，生产纲领达到中批生产水平，可以采用模锻成型，这对于提高生产率，减少切削加工的劳动量，保证加工精度，都是有利的。

(三)拟定零件的机械加工工艺路线：

1、定位基准的选择：

定位基准的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择正确、合理与否，将直接影响工件的技工质量和生产率。在选择定位基准时，需要同时考虑一下三个问题：（1）以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工时精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行。（2）为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为精基面。

（3）是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面。

另外，我们还应从粗精基准选择的基本原则为出发点：

a．“基准重合”原则。应尽量选择被加工表面的设计基准为精基准。

b.“基准统一”原则。应选择多个表面加工都能使用的表面作为基准。

c.“互为基准”原则。当两个表面相互位置精度和其自身尺寸及形状精度都要求很高时，可互为基准，反复进行加工。

d.“自为基准”原则。在光整加工或某些精加工工序中，要求余量小且均匀，应尽量选择加工表面本身作为基准。

2、粗基准选择：

a.如果必须保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作为粗基准。

b.应选择加工余量最小的表面作为粗基准。

c.应尽量选择与加工表面的位置精度要求较高的非加工面为粗基准。

d.选作粗基准的表面，应尽可能平整光洁，不能有飞边。浇冒口及其他缺陷，以保证定位准确可靠。.e.粗基准一般只使用一次，不再重复使用。

精基面选择：根据精基面的选择原则。选择精基面时，首先应考虑基准重合问题，即在可能的情况下，应尽量选择螺纹孔和端面作为精基准。根据该工件的特点和加工要求，选择螺纹孔和端面作为精基面。加工1100.0360.071mm，94mm，134mm，20mm，5mm，1200.1mm等主要尺寸以螺纹孔和右端面作为精面。这样才能实现同轴度和位置的要求。对于45.5mm有相互位置要求，加工笫一个孔时应以螺纹孔和右端面为精基准。其余三个孔应以螺纹孔和已加工出的孔作为精基准，实现周向定位。

粗基面选择：为了加工出上述精基面，很显然，应以外圆和一个端面作为粗基面，镗，半精镗内孔。

零件各表面加工方法和方案的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还需考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙5 度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。

该工件毛坏经模锻成型，根据表2-9得知孔已锻出。《金属加工工艺及工装设计》黄如林主编。其各表面加工方法选择如下：

94mm孔，m901.5螺纹孔

粗镗——精镗；

各外圆表面

粗车——精车；

9mm，45.5mm

钻——铰；

螺纹孔

车螺纹。

m901.5mm3、零件各表面加工顺序的确定：

1）加工阶段的划分：为达到规定的技术要求，该法兰盘的加工可分为如下三个加工阶段：

a.粗加工阶段：车外圆，端面，内孔；

b.半精加工阶段：以精车后为主要精基准，精车，外圆，端面；

c.精加工阶段：以端面和9孔定位，加工另外三个孔。

对于精度要求很高，表面粗糙度参数值要求很小（it6及it6以上，ra0.02m）的零件，还需要专门精度和减小表面粗糙度为主，一般不用纠正形状精度和位置精度。

2）加工工序的安排：

a.机械加工顺序的安排：根据机械加工顺序安排时应遵循的原则，考虑到该工件的具体特点，先安排外圆，端面，内孔的加工。由于螺纹内孔是主要精基准，又由于车螺纹后作为定位基准，会破坏螺纹，须以精加工后的未车螺纹之前的内孔作为主要精基准，精车外圆，端面，然后加工出一个孔，最后加工出四个孔。b.热处理工序的安排：由于毛坯为模锻件，在机械加工之前，首先安排正火处理，以消除锻造应力，改善切削性能。在粗加工后，安排第二次热处理——调质处理，以获得均匀细致的回火索氏体，提高零件的综合力学性能。

c.辅助工序安排：检验工序：在热处理工序后安排中间检验工序，最后安排终结检验工序。在终检前应安排清洗工序，最后将零件油封，入库。

3）工序的组合：

在确定加工顺序后，根据该工件的生产规模以及工件的结构特点与技术条件，为了尽可能地减少工件的安装次数，在一次安装中加工多个表面，以便于保证高的表面相互位置精度，考虑使用通用机床配以专用夹具，并采用工序集中的原则来组合工序。

工序集中和分散各有特点，应根据零件的生产纲领，技术要求，现场的生产条件和产品的发展情况来综合考虑。一般情况下，单件小批生产适于采用工序集中的原则。而大批量生产则可以集中，也可以分散。由于数控机床，加工中心，柔性制造系统等的发展，今后发展趋向于采用工序集中且柔性较高的原则来组织生产。

零件法兰由于是中批生产，又考虑到该零件结构特点，选用通用机床配以夹具，这样得到零件的工艺路线如下：

（1）下料；（2）锻造毛坯；（3）正火；（4）粗车小端外圆，端面，镗孔及倒角；（5）粗车大端外圆，端面，镗孔及倒角；（6）调质处理；（7）检验；

（8）精车各档外圆，端面，倒角，攻螺纹；（9）钻5.5mm孔，锪5.5mm孔直到9mm；（10）清洗；（11）检验；（12）油封，入库。

以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡和工序卡片。

（四）确定加工余量：

合理选择加工余量对零件的加工质量和整个工艺过程的经济性都有很大影响。余量过大，则浪费材料及工时，增加机床和刀具的消耗；余量过小，则不能去掉加工前存在的误差和缺陷层，影响加工质量，造成废品。所以合理确定加工余量是一项很重要的工作。故应在保证在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量。确定工序加工余量的方法有以下三种：

1）分析计算法； 2）查表修正法； 3）经验估算法。

工艺路线确定后，就要计算各个工序加工时所应能达到的工序尺寸及其公差的确定与工序余量的大小，工序尺寸的标注方法，基准选8 择中间工序安排等密切相关，是一项繁琐的工作，但就其性质和特点而言，一般可以归纳为以下两大类：

a.在工艺基准不变的情况下，某表面本身各次加工工序尺寸的计算。对于这类简单的工序尺寸，当决定了各工序间余量和工序所能达到的加工精度后，就可计算各工序的尺寸和公差。计算顺序是从最后一道工序开绐，由后向前推。

b.基准不重合时工序尺寸的计算。在零件的加工过程中，为了加工和检验方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用设计

毛坯图1-2 9 基准作定位基准，出现基准不重合的情况。形状较复杂的零件在加工过程中需要多次转换定位基准，这时工艺尺寸的计算就比较复杂，应利用尺寸链原理进行分析和计算，并对工序间余量进行必要的验算，以确定工序尺寸及其公差。

机械加工余量对工艺过程有一定的影响，余量不够，不能保证零件的加工质量，余量过大，增加机械加工劳动量，而且增加了材料。刀具能源的消耗，从而增加了成本，所以必须合理安排加工余量。

根据零件毛坯条件：材料为45钢，硬度为hrc30-45，生产类型为中批生产，采用在锻模毛坯。

1、本设计采用查表修正法和经验估计法相结合确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。

（1）外圆表面加工余量

小端外圆长度7.5mm，加工表面公差等级为it6-it8，表面粗糙度ra1.6，故锻造时外径加工余量按f110外圆查表得：精车1100.0360.071，2z=1.2；精车可以达到该公差等级，按照“入体原则”，粗车111.22z=5.8；毛坯1172，2z=7±2。

00.63（2）轴向长度方向加工余量，左、右端面及中间台阶面的加工。余量查表得z=3±1，故毛坯总长为26±2mm，小端台阶长为13.5±2mm。

（3）内孔表面加工余量。工件内孔为螺纹孔和光孔。由于94和90相差较小，故锻造时取统一内径，加工余量按94内孔查表得：车螺纹m90³1.5，2z=0.2；精镗内孔88.376，2z=0.8；精镗内孔86，10 2z=8；毛坯81.2±2，2z=9±2，毛坯图见1-2，其余各表面加工余量及工序尺寸详见工序卡片。

2、确定各工序所用机床及工艺装备：

零件的加工精度和生产率在很大程度上是由使用的机床所决定的。在设计工艺规程时，主要是选择机床的种类和型号。选择时参考有关手册，产品样本。选择工艺装备即选择夹具、刀具、量具等，在选择时应考虑产品的生产纲领、生产类型及生产组织结构；产品的通用化程度及产品的寿命周期；现由设备、工艺规程的特点等情况。

由于该工件生产规模为中批生产，根据工件的结构特点和技术要求，选用通用机床余专用夹具较为合适。具体的选择如下：

（1）粗车各档外圆、端面，镗孔及倒角。选用ca6140普通车床。夹具：三爪卡盘。

（2）精车134mm右端面。选用ca6140普通车床。夹具：专用心轴。

（3）精车左端面及110心轴。

（4）钻铰5.5mm孔。选用z525。夹具：专用夹具。（5）锪9mm孔。选用z525。夹具：专用夹具。

另外刀具的选择主要取决于各工序的加工方法、工件材料、加工精度、所用机床性能，生产率及经济性等。量具主要根据生产类型和所要求检验的精度来选择。其选择的型号详见工序卡片。

3、确定切削用量及工时定额：

0.0360.071mm。选用ca6140普通车床。夹具：切削用量应在机床、刀具、加工余量等确定以后，综合考虑工序的具体内容、加工精度、生产率、刀具寿命等因素正确选择。

选择切削用量的基本原则是：首先选取尽可能大的背吃刀量（即切削深度）¶p，其次要根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面粗糙度的规定等，选取尽可能大的进给量f，最后利用切削用量手册选取或用公式计算确定最佳切削速度v。

a.估算工时定额：tp=tb+ts+tr=tb+ta+ts+tr

tp——单件时间；

tb——作业时间； ts——布置工作地时间； tr——休息与生理需要时间； ta——辅助时间； tb——基本时间。

te。b.准备与终结时间 c.单件计算时间

tc=tb+ta+ts+tr+

ten。

其具体计算过程如下：

（1）加工条件：

工件材料：45钢正火，sb=0.35gpa,模锻。

加工要求：车端面134mm,ra3.2；粗车外圆134mm，1100.071mm。ra0.036分别为3.2，1.6。车螺纹m90 ³1.5，ra3.2。

机床：ca6140普通车床

刀具：端面车刀，刀具材料yt15，刀杆尺寸16 ³25 mm2，kr=90°，r0=15°，¶0=12°，rx=0.5mm，60°螺纹车刀；刀具材料：

w18cr4v。

（2）计算切削用量：

1)粗车端面时，根据加工余量z= 3±1，取z=3，即¶=3mm，p走刀量f=0.4 mmr（表3-13）；

计算切削速度（表3-18），耐用度t=45min，vcvkvtpxvfmyv292450.1830.150.40.30.810.81.54163 m/s2.72m/s

确定机床主轴转速

ns1000vdw10002.723.141346.46r/s(387.87r/min)

按机床选取nw=6.67

rs(400rminms)(表4-3)

mmin）所以实际切削速度v=2.57 切削i时：

l=134-902（154.4

=22mm, l1=2mm, l2=0, l3=5mm(试切长度)lmll1l2l3nwf2926.670.421.7s(0.36min)

2)粗车外圆: a.切削深度：单边余量z=2.8mm可一次切除。

b.进给量：考虑刀杆尺寸、工件直径及规定的切除深度。从表3-13中选用f=0.6

mmr。

c.计算切削速度（表3-18）

vcvtpmxvfyvkv292450.182.90.150.60.30.99146mmin(2.4ms)d.确定机床主轴转速：

ns1000vdw10002.43.141345.7rs(342r/min)

按机床选取nw=6.67 所以实际切削速度

vwrs(400rmin)dwnw10003.141345.710002.4ms(144r/min)

e.切削i时：

切入长度l1=4mm，切出长度l2=0，试切长度l3=5mm tm1ll1l2l3nwfll1l2l3nwf13.5456.670.67.5456.670.63.6s(0.06min)

tm24.13s(0.07min)

3）车螺纹：

a.切削速度的计算（表3-55），刀具耐用度t=60min，螺距s=1.5mm，取¶p=0.15mm。

v14.8600.1110.30.50.735.6mmin(0.6m/s)

b.确定机床主轴转速

ns1000vdw10000.63.141341.43rs(85r/min)

按机床选取nw=1.67rs（100r所以实际切削速度

vwmin）

dwnw10003.141341.6710000.703r/s

c.切削i时：

取粗行程次数3次，精行程2次，切入长度l1=3mm 14 tmll1nwf13.531.67549.5s(0.82min)

4）钻孔5.5mm：

f0.42ktf0.420.9mm/r0.38mm/r（表3-38）

v=0.25ms(15mmin)（表ns1000v10000.253.145.53-42）

dwr/s14.48r/s(868.6r/min)

按机床选取nw=15

rs(900 rmin)

所以实际切削速度

vwdwnw10003.145.5151000r/s0.26r/s

切削i时：

切入l1=10mm，切出l2=2mm, l=13.5mm, tmll1l2nwf13.5102150.384.47s(0.07min)

5）镗孔94mm 取刀杆直径d= 加工余量z=225mm，刀杆伸出量125mm，=2mm，一次可切除完毕。94-90选用90°硬质合金yt5镗刀,f=0.21mmr（表3-15）

v1.6ms(120%)1.28ms（表3-19及手册p102“镗孔切削用量”）

ns1000v10001.283.14944.34rs(260.2rmin)

dw按机床选取nw=5.25 所以实际切削速度: 15

rs(315 rmin)vwdwnw10003.14945.2510001.55rs(92.98rmin)

切削i时：（表7-1）

l=13.5 , l1=2mm

tmll1nwfi13.525.250.21228.2s

三、专用夹具设计

图1-1所示为法兰零件图，生产规模为中等批量生产，零件的某些尺寸已经在前工序按要求加工完毕，本道工序要求在z525立式钻床上加工5.5mm个孔，需要设计一专用钻床夹具以便满足零件图上的各项精度要求。

（一）零件的加工工艺分析： 零件对5.5mm孔的要求如下：

a.四个孔需要均布排列； b.两孔的中心距为1200.1； c.孔的表面粗糙度ra为3.2；

加工面的凸台面积较小，故需要专用夹具，又由于上下端面均已经加工完毕，所以精基准选上下端面，侧面或者中心孔。

（二）定位加紧方案的确定及论证：

根据工序加工要求分析，工件定位时只需限制六个自由度，沿法兰方向的转动自由度也必须予以限制。现在有三种定位夹紧方案可供选择。三种夹紧定位方案简图如下： 方案1图示：

图3-1

方案2图示：

图3-2 方案3图示：

图3-3

a 工件以右端面为第一定位基准，限制3个自由度，可知法兰右端台阶较小，相当于短圆柱销。其中右端面作为基准，限制的自由度为z，x和y短圆柱销限制y和z，共有 x，y，y和z四个自由度受到限制，v

形块限制x和z，这样便可以保证孔的正确位置。

根据主要夹紧力由v形块和削边销提供，当削边销发生磨损后，主要加紧力由v形块提供，由于是侧面提供夹紧力，故需要对v形块施加较大的力。为使工件稳定，防止产生共振现象等不稳定现象，可以进行自定位支承，在钻削过程中，容易产生较大的轴向力，下面设一辅助支承，以减少工件产生变形，图3-1为该定位夹紧方案的图示。

b 工件以右端面为第一定位基准，分别限制了4个自由度，其18

小平面和长圆柱销供限制里个自由度即x，x，y，y

和z。又由于短v形块限制了z，故6个自由度全部被限制。

根据主要夹紧力由短v形块提供，且v形块的面积和法兰的接触面积较小，故需提供较大的预紧力。为确定加工过程中工件的加工稳定性，需设置辅助支承；为防止过定位情况的出现，可以采用自位支承。3-2为该定位夹紧方案示意图，但此方案需将加工路线中车螺纹放到了后面。

c 由于该工件的形状和结构特点，该定位基准仍采用右端面，该端面属于大平面与法兰的右端面接触，分别限制了z，x和y三个方向上自由度。又v形块限制了x，z和y三个方向上自由度，这样保证零件的定位可靠。

根据主要夹紧力作用于定为基准面的原则，主要夹紧力由v形块和开口垫圈来提供，其中v形块上的受力较大，又由于钻孔处的的零件较薄弱，为防止工件过大变形，需设置辅助支承，图3-3所示为定位夹紧方案。

比较上述的三种方案，可以看出它们的优缺点。

三种方案都可以满足定位基准和设计基准相重合的原则，这是它们的主要优点。

方案一和方案二分别在中心轴线处采用了削边销和长圆柱销，均出现了局部过定位现象，但还是可以满足加工要求的，但需要加上自位支承，增加了专用夹具的复杂性。

前两种方案中的v形块都需要提供较大的夹紧力，而方案三的夹紧力由开口垫圈和v形块分担，且有辅助支承存在，没出现过定位现象，也不需要提供自定位支承来解除过定19 位的自由度，且方案三结构紧凑操作方便，定位误差较小，并且可以满足加工精度的要求。

根据孔的位置要求，该夹具上安装有分度装置，从而提高了生产效率，使一次安装能同时加工出四个孔.。

(三)定位误差分析。

首先，在对夹具进行定位误差分析之前，对已经选定的方案工作原理做一下说明：

该夹具用于立式钻床，钻削法兰上四个孔。工件以端面，止口和凸台圆弧在夹具体7和v形块9上定位。转动手柄10，在弹簧作用下使v形块9向右运动，起角向定位作用，拧紧螺母2，通过开口垫圈3将工件压紧。当一个孔钻好后，拉动手柄10并旋转900，使v形块9脱离工件再向上推动手柄5，对髽脱离分度盘8，转动夹具体7至相应位置时，对定爪6在弹簧销4的作用下，插入分度盘8的槽中分度对定，钻削另一个孔。其余各孔按同样的方法依次加工。了解了该专用夹具的工作原理之后，将对此夹具在使用过程中的定位误差做如下分析: 1.四个孔均不排列：

该误差主要存在于分度装置的精度问题，在加工完毕一个孔后，090需转动夹具体的角度来加工下一个孔，定位夹紧后，通过钻头产生的轴向力会使工件发生倾斜现象，即便有辅助支承的存在，而辅助支承产生的外力很小，本身就会使工件产生倾斜，故需要在设置辅助支承时应注意到这一方面，对均布的5.5mm的四个孔有很重要的意义。2.两孔心距1200.1：

为保证两孔中心距，需要可靠的夹紧力，开口垫圈上的夹紧力应足够大，以防止工件产生倾斜或加工过程中的扭转现象。由于加工的公差较大，在夹具制造过程中应稍加注意，将会消除这方面的问题，将产生的误差为，其夹角为，钻孔平面的尺寸为22mm，具体参照图3-3。定位误差为：

=22tan

=22(0.0150.05)7017.5

=0.016 由于=0.016<0.05，故可以满足其加工精度。

3.孔表面粗糙度ra3.2：

由于钻孔的公差等级能达到it12-it11，其中ra值为ra25~ra12.5，故钻孔远远不能达到ra3.2，故需进一步采用铰孔，而该孔又是一个沉孔，需要在铰孔后锪钻进行锪孔。定位方案仍为带凸缘的夹具定位，进行铰孔后便能满足要求。

四、结束语

要掌握零件制造过程中的共同性规律和解决具体工艺问题的知识和能力，其复杂性就不是一门课程所能解决的，通过多门相关知识学科的学习，掌握其内在的基本规律。多门学科的综合组成全面地分析和运用机械制造工艺过程的基本内容，圆满完成了这次课程设计的内容。

通过本次课程设计，让我了解到生产零件过程中需要解决很多问题，从中发现了很多自己的不足，老师和同学的热心帮助，让我屡次树立信心，决心完成课程设计任务，在设计的最后，发现设计中仍存在有问题，反复纠正，最终完成本次课程设计。

对本次设计中，帮助过指导过我的老师和同学最真诚的谢意！

五、参考文献:

《机械制造工艺学基础》

傅水根主编

清华大学出版社2000.9 《机械制造装备设计》

冯辛安主编

机械工业出版设 2004.1 《机械制造工艺学》

顾崇衔主编

西科学技术出版社

2006.8 《机械制造工艺手册》 王绍俊主编

哈尔滨工业大学

1981.8 《机械设计》

濮良贵主编

高等教育出版社

2006.12 《金属切削机床夹具图册》

南京机械研究所主编加工

1984.12 《机床夹具设计手册》编委会主编

机械工业出版社

2002 23

法兰课程设计说明书pdf篇二

三维cad 课程设计说明书

题 目： 二级圆柱齿轮减速器造型设计 院（部）： 机械工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 班级：0801 学生姓名： 李维 指导教师：

何丽红 谭加才 完成日期： 2011年1月 8日

目录

第1章 前言.........................................................3 1.1引言..........................................................3

1.1.1减速器的功能..............................................3 1.1.2减速器传动方案............................................3 1.2任务安排......................................................4 1.2.1基本任务：....................................................4 1.2.2设计内容及要求................................................4 1.2.3进度安排：....................................................5 第2章 减速器零件建模...............................................5 2.1引言..........................................................5 2.2零件的建模....................................................6 2.2.1大的直齿轮建模............................................6 第3章 工程制图.....................................................9 3.1箱盖的转换....................................................9 第4章 虚拟装配....................................................12 4.1引言.........................................................12 4.2总装配图.....................................................12 4.2.1总装配图...................................................12 心得体会...........................................................15 参考文献...........................................................1。

第1章 前言

1.1引言

目前大学生就业压力极大，要想毕业后找到一份不错的工作的话，就一定要有足够的知识水平，作为一个工程技术人员，掌握ug绘图的本领是必须的。

另外现在的实际生产中，手工制图已经成为历史，为此熟练掌握至少一项的制图软件是十分用必要的，此外将二维图转为三维图也是十分重要的一项技能。是作为工程型人才必备的基本素质。

1.1.1减速器的功能

本品为二级减速器，其功能为连接电动机和工作机，将电动机相对于工作机高速的动力经过其内部的两对齿轮转变为较为低速的。

1.1.2减速器传动方案

高速端连接电动机的，其为一对直齿轮传动，再由一对斜齿轮传动至工作机。

传动方案一般用运动简图表示。拟定传动方案就是根据工作机的功能要求和工作条件，选择合适的传动机构类型，确定各类传动机构的布置以及各组部分的联接方式，绘出传动装置的运动简图

54213图1.1二级圆柱齿轮减速器传动方案

1-电动机 2-联轴器 3-减速器 4-联轴器 5-工作机

1.2任务安排

1.2.1基本任务：

结合各人已完成机械原理、机械设计等课程设计成果，综合应用ug等cad软件完成齿轮减速器三维实体造型及工程图设计。

1.2.2设计内容及要求

1）减速器零部件三维造型设计。

建模必须依据设计图纸表达出零件的主要外形特征与内特征，对于细部结构，也应尽量完整的表达。

2）应用工程图模块转化生成符合国家标准二维工程图。

装配图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸以及技术特性数据和技术要求，并应有完整的标题栏和明细表。

零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容，标注规范（如形位公差、粗糙度、技术要求，对齿轮还要有啮合参数表等）。

3）减速器虚拟装配。

将各零件按装配关系进行正确定位，并生成爆炸图。4）撰写课程设计说明书。

说明书应涵盖整个设计内容，包括总体方案的确定，典型零件造型的方法，工程图生成过程，虚拟装配介绍，心得体会（或建议）等，说明书的字数不少于3千字。

1.2.3进度安排：

第一天：布置设计任务，查阅资料，拟定方案，零部件造型设计； 第二天：零部件造型设计； 第三天：工程图生成；

第四天：虚拟装配、撰写说明书； 第五天：检查、答辩。

第2章 减速器零件建模

2.1引言

ug软件建模是基于特征的复合建模，是显示建模、参数化建模、基于约束的建模技术的选择性组合。

显示建模：显示建模的对象是相对于模型空间，而不是相对于彼此建立。对一个或多个对象所做的变化不影响其他对象。

参数化建模:将用于模型定义的尺寸参数和参数值随模型存储，参数变量可以彼此引用。从而建立模型的各个特征之间的关系。可以通过编辑参数变量改整

个模型。

基于约束的建模:模型几何体的一组设计规则的定义，称之为约束。模型是通过约束或求解的。这些约束可以是尺寸约束或几何约束。

2.2零件的建模如图2.1

图2.1 2.2.1大的直齿轮建模

建立齿轮的平面图进行回转并建键槽如图2.2

图2.2

在齿轮腹板开减重孔如图2.3

图2.3

输入表达式如图2.4 7

图2.4

生成渐开线如图2.5

图2.5

生成齿如图2.6 8

图2.6

第3章 工程制图

3.1箱盖的转换

打开箱盖模型图如图3.1 9

图3.1

设置图纸为a3建立基本视图如图3.2

图3.2

将图导出cgm如图3.3 10

图3.3

将图导出dxf/dwg在caxa中打开调入a3图框如图3.4

图3.4

第4章 虚拟装配

4.1引言

零件之间的装配关系就是零件之间的位置约束，也可以见零件组装成组件，然后再将多个组件装配成总装配件。

根据装配的模型和零件模型的引用关系，ug软件有3种创建装配体的方法，即从顶向下装配、从底向上装配和混合装配。

自顶向下装配：如果装配模型中的组件存在关联，可以基于一个组件创建一个组件，即首先完成装配级的装配模型，然后再根据装配级模型创建其子装配件。也可以首先完成顶层装配模型文件，然后在装配体中创建零部件模型，再将其中的子装配体另外存储。

从底向上装配：先创建零件模型，再组合成子装配模型，最后由子装配模型生成总装配件的装配方法。

混合装配：混合装配是将自顶向下装配和从底向上装配结合在一起的装配方法，这将增加装配设计的功能。例如，用户开始用从底向上的装配方法，然后为了设计的顺利进行改用自顶向下装配的方法，这两种方法之间互相转换

4.2总装配图

4.2.1总装配图

根据配对与中心的方法装配好端盖如图4.1 12

图4.1

同样方法装好轴承如图4.2

图4.2

把轴装好如图4.3 13

图4.3

装好齿轮如图4.4

图4.4

盖好盖并装好其余零件如图4.5 14

图4.5

心得体会

说句实话，在没搞ug课程设计之前，我对ug这个制图软件还很不熟练很所东西都不会，cad还马马虎虎，但是在这一个星期的ug课程称设计中，我学到了很多，从基本不会到慢慢熟悉，这种过程真的很美妙，这一个星期我感觉真的很充实，不过期间我也搞得很烦燥，有的时候也想干脆不搞算了，但是做事情没有一帆风顺的，一个人要想成为一个能在社会上立足的人的话，就一定要在失败，困难中学到知识，所以我还是在老师和同学的帮助下完成了本次设计任务，课程设计其实很长知识，很有意义。

这次ug课程设计加深了我对这款软件的认识，通过这次课程设计，使我熟悉了很多以前不懂得不熟悉的操作及其功能，通过查阅书籍或上网查阅资料并询问同学，使自己对这款软件印象更深刻了，既巩固了以前所学的知识也学到了很多书本上没有学到过的知识。使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有所学的理论与实践相结合起来，从理论中得出结论才能真正为啥社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

这次课程设计跟我们以后的工作性质很相似，很多机设专业的学生毕业工作后去从事技术研发，这就要求自己有一定的专业素养，并且有独立的思考能力，会熟练的利用一门或几门制图软件，这次整个三维设计均是利用ug软件制图，它运用方便，易修改，速度快，且易学好懂，不过还有很多不是太熟练的地方，这就要求我以后多加练习，更加熟练的运用此款软件，为以后找工作加些坚实的筹码。

本次的课程设计，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和理论联系实际，应用生产实际知识解决工程实际题目的能力；在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，同学们共同协作，解决了很多个人无法解决的题目；在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。

这次课程设计使我收获颇大，真切感受到ug的强大功能，作为一名机械专业的学生，我们应该熟练掌握ug的各项功能，快速制作出三维实物，还使我学到了很多的专业知识，也经历了不少艰辛，培养了我独立思考的能力，也体会到了团队的力量，与同学们一起解决难题，也锻炼了我的毅力，不怕困难不怕失败，拥有恒心去解决任何的困难，这正是以后我们工作中所需要的，对以后的学习和生活有着重要的影响。通过这次课程设计我也找到了自己在很多方面的额不足，以后认真学习各项技能，充实自己，在实践中学习，为以后走向社会打下坚实的基础。

参考文献

[1]李丽华，赵娟，唐宏伟等。ug nx6.0 入门与提高。电子工业出版社。2010.1 [2]王昆。机械设计课程设计。高等教育出版社。1996.12 [3]朱理.机械原理.北京；高等教育出版社；2004.4 [4]徐锦康.机械设计.北京；高等教育出版社；2004.4

法兰课程设计说明书pdf篇三

计算机辅助工艺设计

课

程

设

计

说

明

书

设计题目：

制定ca6140车床法兰盘的加工工艺

设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具

设 计 者：金 凯 敏

学

号：040101220

班

级：a04机械（2）班

指导教师：李 静 敏

机械设计制造及其自动化系

2008年1月16日

目录

一、序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

二、设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

三、计算生产纲领、确定生产类型„„„„„„„„„„„„„„„„..3

四、零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

1、零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3

2、零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

五、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状„„„„„„„„„„„..4

六、工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..4

1、定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

2、工件表面加工方法的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„4

3、制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.5

4、以工序ⅱ为例说明确定切削用量的依据„„„„„„„„„„„.6

七、夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..7

1、设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.7

2、夹具设计的有关计算„„„„„„„„„„„„„„„„..„„..7

3、夹具结构设计及操作简要说明„„„„„„„„„„„„....„„7

八、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „..8

（一）序言

机械辅助工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，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，保证零件的加工质量。提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。

并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。

最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。

并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。

能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于李静敏老师的悉心指导。

在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题，但在通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。

在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。

在此，十分感谢任晓智老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。

在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。

本说明书主要是ca6140卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明,由于本本人专业能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正。

（二）零件作用及设计任务

ca6140卧式车床上的法兰盘，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。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。设计机床专用夹具总装图中某个主要零件的零件图。

（四）零件的分析

一、零件的作用

题目给的零件是ca6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的φ100外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为φ4mm上部为φ6mm的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。

二、零件的工艺分析

法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：

1、以φ45外圆（中间）为中心的加工表面

这一组加工表面包括：外圆，端面及倒角；过度倒圆；内孔及其左端倒角。

2、以φ45外圆（端）为中心的加工表面

这一组加工表面包括：端面，外圆，倒角；切槽3×2；内孔的右端倒角。

3、以4—φ9的孔为中心加工表面

这一组加工表面包括：外圆，端面，侧面；外圆，过度圆角；4—φ9孔和同轴的孔。

它们之间有一定的位置要求，主要是：

1）、左端面与φ20孔中心轴的跳动度为0.05 ；

2）、右端面与φ20孔中心轴线的跳动度为 0.05；

3）、φ90的外圆与4—φ9孔的圆跳动公差为 0.06。

经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精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，保证它们的位置精度。

（五）确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状

零件材料是ht200。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。

（六）工艺规程设计

一、基准的选择

定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。

1、粗基准的选择

因为法兰盘可归为轴类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以法兰盘右端φ45的外圆及φ90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧φ45外圆可同时削除五个自由度，再以φ90的右端面定位可削除一个自由度。

2、主要就考虑基准重合问题

当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。这在以后还要专门计算，此处不再计算。

二、工件表面加工方法的选择

本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为ht200。参考《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—

6、表1.4—

7、表1.4—8等，其加工方法选择如下：

1、外圆面：公差等级为it6~it8，表面粗糙度为 , 采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

2、φ20内孔：公差等级为it7~it8，表面粗糙度为，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。

3、外圆面：公差等级为it13~it14，表面粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

4、φ90外圆：未注公差等级，根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车—半精车—磨削。

5、φ100外圆面：公差等级为it11，表面粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

6、右端面：未注公差等级，根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车。

7、φ90突台右端面：未注公差等级，根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

8、φ90突台左端面：未注公差等级，根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

9、φ100突台左端面：未注公差等级，根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

10、槽3×2：未注公差等级，根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车。

11、φ100突台右端面：未注公差等级，根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

12、φ90突台距离轴线34mm的被铣平面:未注公差等级,根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗铣→精铣.13、φ90突台距离轴线24mm的被铣平面:未注公差等级,根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削.14、4—φ9孔：未注公差等级,根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻削。

15、φ4的孔：未注公差等级,根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻削。

16φ6的孔：未注公差等级,根据gb1800—79规定公差为it13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻→铰。

三、制定工艺路线

制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本，多方面考虑而制定的工艺路线为：

1、工序ⅰ

粗车φ100柱体左端面。

2、工序ⅱ

钻、扩、粗铰、精铰φ20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。

3、工序ⅲ

粗车φ100柱体右端面，粗车φ90柱体左端面，半精车φ100左、右端面、φ90左端面，精车φ100左端面、φ90左端面，粗车外圆φ45、φ100、φ90，半精车外圆φ45、φ90、φ100、，车φ100柱体的倒角，车φ45柱体的过度倒圆。

4、工序ⅳ

粗车、半精车、精车φ90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆及倒角。

5、工序ⅴ

粗车φ45 右端面，倒角（内孔右侧），倒角（φ45 右侧）

6、工序ⅵ

粗铣、精铣φ90柱体的两侧面。

7、工序ⅶ

钻φ4孔，铰φ6孔。

8、工序ⅷ

钻4—φ9孔。

9、工序ⅸ

磨削b面，即外圆面、φ100右端面、φ90左端面。

10、工序ⅹ

磨削外圆面φ100，φ90。

11、工序ⅺ

刻字刻线。

12、工序ⅻ

镀铬。

13、工序ⅹⅲ

检测入库。

四、以工序ⅱ为例说明确定切削用量及基本工时的依据

(一)钻φ18孔

（1）刀具选择：查《机械制造工艺设计简明手册》选用φ18高速钢锥柄标准花钻。

（2）切削用量选择：

查《切削用量手册》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》c365l

车床进给量取f =0.76mm/r。查《切削用量简明手册》取v =0.33m/s=19.8m/min

n =1000 v / d=1000×19.8/3.14×18=350r/min

按机床选取n =322r/m,故v = d n /1000=3.14×18×322/1000=18m/min

(3)计算基本工时：

t=（l+l1+l2）/(f×n)=(91+11+0)/(0.76×322)=0.42min。

其中l=91，l1=（d/2）×cotkr+2=11,l2=0

(二)扩φ19.8 孔

（1）刀具选择：选用φ19.8高速钢锥柄扩孔钻。

（2）确定切削用量：

查《切削用量简明手册》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》c365l

车床进给量取f =0.92mm/r。扩孔时的切削速度，由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：vc=（1/2~1/3）vc

查《切削用量简明手册》取vc =0.29m/s=17.4m/min

vc=（1/2~1/3）vc =5.8~8.7m/min

n=1000 vc/ d=1000×(5.8~8.7)/(3.14×18)=93~140r/min

按机床选取n =136r/min,故v = d n /1000=3.14×19.8×136/1000=8.5m/min

(3)计算基本工时：

t=（l+l1+l2）/(f×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。

其中l=91，l1=14,l2=2

(三)粗铰φ19.94

（1）刀具选择：φ19.94高速钢锥柄铰刀。后刀面磨钝标准为0.4~0.6，耐用度t=60min

（2）确定切削用量：

背吃刀量asp=0.07

查《切削用量简明手册》得：f=1.0~2.0mm/r，取f=1.68mm/r。

计算切削速度v=cvdozvkv/(601mtmapxvfyv)，其中cv=15.6,zv=0.2,xv=0.1,yv=0.5,m=0.3,kv=(190/hb)0.125=1,则：

v=15.6×(19.94)0.2/[601－0.3×36000.3×(0.07)0.1×(1.68)0.5]

=0.14m/s=8.4m/min

n=1000×v/(d)=1000×8.4/(3.14×19.94)=134r/min

按机床选取n =132r/min

v = d n /1000=3.14×132×19.94/1000=8.26m/min

(3)计算基本工时：

t=（l+l1+l2）/(f×n)=(91+14+2)/(1.68×132)=0.48min。

其中l=91，l1=14,l2=2

(四)精铰φ20

（1）刀具选择：φ20高速钢锥柄机用铰刀

（2）确定切削用量：

背吃刀量asp=0.03。切削速度与粗铰，故n =132r/mmin。

由《切削用量简明手册》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.24

vc= d n /1000=3.14×132×20／1000＝8.29r/min

(3)计算基本工时：

t=(l+l1+l2)/(f*n)

=(91+14+2)/(1.24*132)

=0.65min

其中l=91,l1=14,l2=2

(五)倒角（内孔左侧）

（１）刀具选择：用粗车φ100外圆左端面的端面车刀。

（２）确定切削用量：

背吃刀量asp=1.0mm,手动一次走刀。

v＝30，n ＝1000*ｖ /（d）＝1000*30／（3.14*20）=477.7r/min

由机床说明书，n=430r/min

v= d n /1000=3.14*430*20/1000=27m/min

（七）夹具设计

通过跟老师商量并指定设计第ⅶ道工序钻4×φ9孔的专用夹具，本夹具将用于z525摇臂钻床。

一、设计要求

本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，面精度不是主要考虑的问题。

二、夹具设计的有关计算

定位误差分析：

1、定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即

2、由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为

3、钻削力的计算：

刀具选用高速钢材料

查《机床夹具设计手册》表1-2-8 得kn=1.03、、4、夹紧力计算：

查《机床夹具设计手册》由表1-2-23

可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0

查表1-2-21：

2°29′

选用梯形螺纹有利于自锁 8°50′最终得：

=1120n

由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力，所以夹具设计符合要求。

三、夹具结构设计及操作简要说明

在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，使用铰链式钻模，一次固定4个钻套，在一次装夹中可以加工4个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。但是切削力产生颠覆力矩，应该使夹紧力主法平衡。利用钻模板夹紧φ90突台。

装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由平面上的短销定位，再把钻模板合上，转动手柄利用升降工作台来实现对工件的夹紧。这样就可以钻削了。

本夹具装配图和零件图，见附图。

（八）参考文献

1、《现代制造工艺设计方法》。段明扬主编2007年1月。广西师范大学出版社

2、《现代机械制造工艺设计实训教程》。段明扬主编 2007年1月。广西师范大学出版社

3、《机械制造工艺设计简明手册》。李益民主编1999年10月 机械工业出版社

4、《切削用量简明手册》。艾兴等编2000年3月 机械工业出版社

5、《机床夹具设计手册》。王光斗等主编2000年11月 上海科学技术出版社

6、《金属机械加工工艺人员手册》。上海科技出版社

7、《机床夹具设计原理》。龚定安等主编

8、《机械制造技术基础》。华楚生 主编2000年4月 重庆大学出版社

(责任编辑：admin)

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法兰课程设计说明书pdf篇四

新疆工程学院

课程设计说明书

题目名称：矿井火灾防治课程设计

系部：专业班级：学生姓名：指导教师：完成日期：年月日

新疆工程学院

安全工程系课程设计任务书

教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日

新疆工程学院

课程设计评定意见

设计题目：学生姓名：评定意见：

评定成绩：

指导教师（签名）：年月日

评定意见参考提纲：

1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。2.学生的勤勉态度。

3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。

课程设计说明书格式及要求

1.摘要

1)摘要正文

(小四，宋体)

摘要内容200～300字为易，要包括目的、方法、结果和结论。2）关键词xxxx；xxxx；xxxx(3—8个主题词)(小四，黑体)

2.目录格式

目录(三号，黑体，居中)xxxxx（小四，黑体）……………………………………………11.l xxxxx(小四，宋体)……………………………………………21.1.1 xxxxx(同上)…………………………………………………

33.说明书正文格式：

(三号，黑体)1．1xxxxx(四号，黑体)1.1.1 xxxxx(小四，黑体)

正文：xxxxx(小四，宋体)

（页码居中）

4.致谢格式：

致谢(三号，黑体，居中)致谢内容(小四，宋体)5.参考文献格式：

参考文献

(三号，黑体，居中)

列出的参考文献限于作者直接阅读过的、最主要的且一般要求发表在正式出版物上的文献。参考文献的著录，按文稿中引用顺序排列。

参考文献内容(五号，宋体)示例如下：

期刊—[序号]作者1，作者2…，作者n．题(篇)名[j].刊名(版本)，出版年，卷次(期次)。

图书—[序号]作者1，作者2…，作者n．书名[m].出版地:出版社，出版年。

6.纸型、页码要求：

纸型：双面打印a4纸,每行32-33个字，字间距：0.9磅左右，位置：标准；每页28-29行，行间距：21磅左右。每章另起一页。

页码：居中，小五

7.量和单位的使用：

必须符合国家标准规定，不得使用已废弃的单位。量和单位不用中文名称，而用法定符号表示。

法兰课程设计说明书pdf篇五

班级:___________学号:____________姓名:______________ 指导教师:_________ 锻造课程设计法兰设计说明书

目录

序言 零件的分析.............................................................................................3 1.1零件的作用....................................................................................31.2零件的材料……………………………………………………….3

1.3零件的结构分析……………………………………………........4 1.4对毛坯的说明................................................................................4 1.5零件的工艺分析............................................................................5 2 工艺规程设计........................................................................................5 2.1 制定工艺路线...............................................................................6 3 收获与体会.............................................................................................9 4 参考文献...............................................................................................。

序言

锻造课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从而锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后走向工作岗位适应工作条件打下一个良好的基础。

相信通过课程设计能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。通过本次课程设计，希望能得到下述方面的锻炼：①培养制定零件锻造等机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，设计机床夹具的能力。②熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请杨老师给予指教。摘要

自由锻的基本工序：自由锻造时，锻件的形状是通过一些基本变形工序将坯料逐步锻成的。自由锻造的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲和切断等。

1.镦粗 镦粗是对原坯料沿轴向锻打，使其高度减低、横截面增大的操作过程。这种工序常用于锻造齿轮坯和其他圆盘形类锻件。镦粗分为全部镦粗和局部锻粗两种。

2.拔长 拔长是使坯料的长度增加，截面减小的锻造工序，通常用来生产轴类件毛坯，如车床主轴、连杆等。3.冲孔 用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。4.弯曲 使坯料弯曲成一定角度或形状的锻造工序。

5.扭转 使坯料的一部分相对另一部分旋转一定角度的锻造工序。6.切割 分割坯料或切除料头的锻造工序。

1.零件的分析 1.1零件的作用

该零件称作法兰是管子与管子之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封.根据零件图来看该零件是用来连接两个直管道，对管道进行固定和导向，改变流体的方向，对连接处进行固定和密封。1.2零件的材料

1.2.1材料的特性:

材质为q345a,是一种低合金钢,化学成分如下:c 0.20%,si≤0.55%,mn≤1.70%,p≤0.045%,s≤0.045%,v 0.02%～0.15%,nb 0.015%～0.060%,ti 0.02%～0.20%.与q345b，c，d，e钢相比而言，低温冲冲击的试验温度高，性能差.屈服强度在345mp左右.1.2.2材料的用途: 广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器等.1.3零件的结构分析

从零件图来看,该法兰结构较为简单表面的要求精度不高.此法兰整体呈长方体,在四角对称有4个螺栓通孔,有直径不同的两个盲孔垂直相交连通,另外,一面有4个大小相同的凹槽.对法兰的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排法兰加工过程应考虑到这些特点 1.4对毛坯的说明 1.4.1毛坯类型

由于材质q345a的强度较高,该零件采用自由锻的锻造工艺,自由锻生产率低，加工余量大，但工具简单，通用性大，故被广泛用于锻造形状较简单的单件、小批生产的锻件。所以不必要机加工获得,直接采用金属型铸造的方式获得外形与零件相同的毛坯.更为省力.注意留有较大的加工余量,废料相应增多不可避免.1.4.2毛坯余量的确定

因为零件形状并不复杂而且零件加工的尺寸不大，因此毛坯形状可以与零件形状接近。由于要求设计零件的长宽高分别为a=110mm，b=107mm，h=140mm。满足表中规定的a/b≤2.5。由锻造实用速查手册，满足a﹤h﹤2.5a，所以由表格得加工余量a=8±3，b=8±3（锻件精度等级为f级的），我选择a=10mm，b=10mm。所以锻件高h1=h+b=140+b=150mm，b1=b+b=116mm ,a1=a+a=120mm 1.4.3毛坯定位基准的选择 1.4.3.1粗基准

选择不加工面或加工表面精度不高的面为基准，根据基准选择原则，以底面为基准面，以它的中心线为粗基准。1.4.3.2精基准

因为后面表面的粗糙度为3.2，是该法兰零件精度最高的面，所以选它为精基准加工面。1.5零件的工艺分析

生产工艺主要分为锻造、铸造这两种。铸造法兰和锻造法兰

铸造出来的法兰，毛坯形状尺寸准确，加工量小，成本低，但有铸造缺陷（气孔.裂纹.夹杂）；铸件内部组织流线型较差（如果是切削件，流线型更差）；

锻造法兰一般比铸造法兰含碳低不易生锈，锻件流线型好，组织比较致密，机械性能优于铸造法兰；

锻造工艺不当也会出现晶粒大或不均，硬化裂纹现象，锻造成本高于铸造法兰。

锻件比铸件能承受更高的剪切力和拉伸力。

铸件的优点在于可以搞出比较复杂的外形，成本比较低；

锻件优点在于内部组织均匀，不存在铸件中的气孔，夹杂等有害缺陷； 1.5.1坯料和零件的相关计算

坯料尺寸:长a1=120mm,宽b1=116mm,h1=150mm.密度ρ=7.85g/cm³ 坯料体积v=150×120×116=2088cm³ 坯料质量m=7.85×2088=16390.8g 零件尺寸：h=140mm, a=110mm, b=106mm.除去通孔和凹槽体积v=140×110×106=1632.4cm³

4螺栓通孔体积v=（π×1.7²÷4×（10.6-4.2）+π×2.6²÷4×4.2）×4=147.3cm³

凹槽体积v=（9.46×8-8.46×7）×0.175=2.88cm³ 冲孔废料体积v=（π×4.5²÷4×（8.55-6.5）=32.6cm³ 零件体积v=14×11×10.6-（147.3+2.88+32.6）=1449.62cm³ 零件质量m=7.85×1449.62=11379.5g 废料质量m=16390.8-11379.5=5011.3g 1.6零件定位基准的选择

1.6.1粗基准的选择

选择不加工面或加工表面精度不高的面为基准，根据基准选择原则，以底面为基准面，以它的中心线为粗基准。

1.6.2精基准的选择

因为后面表面的粗糙度为3.2，是该法兰零件精度最高的面，所以选它为精基准加工面。精加工这个表面和其上面的四个凹槽。

1.6.3加工顺序的选择

先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度 2.工艺规程的设计 2.1制定工艺路线

工艺方案㈠

(1)下料：取铸造好的柱状坯料q345a，粗加工成长宽高分别为120mm，116mm，150mm的柱状坯件。

(2)加热:炉型:半连续炉,加热时间:2至3小时,锻造温度:始锻温度1200℃终锻温度750℃.(3)镦粗: 镦粗用钢筋头镦粗机 锻锤吨位:0.75吨.(4)冲孔：先在右面冲φ65的盲孔，深度为75mm，孔的中心距地面高度为70mm，距后面为85.5-（65÷2）=53mm。然后在背面冲φ45的盲孔，深度为20.5mm，孔的中心距地面高度为70mm，距零件的右面为22.5+30=52.5mm。

(5)扩孔：扩右表面的盲孔，使直径φ74mm，深度10mm。

扩右表面的盲孔，使直径φ77mm，深度7mm。

(6)钻孔：在车床上钻四个φ17的通孔，从前面到后面。该通孔中心距左面20.5mm，距上面17mm。在四个φ17的通孔的基础上，从前面扩深度为42mm，φ26mm的孔,其余三个通孔同理。

(7)中间热处理：退火,退火温度为850℃.(8)精加工：在刨床上精加工成长宽高分别为110mm，106mm，140mm的柱状零件。

(9)铣沟槽：在背面铣一个深度为1.75mm，宽度为5mm的矩形沟槽。其中内边长84.6,宽70,外边长94.6,宽84.6.矩形的中心线与零件中心线重合.须精加工保证粗糙度.(10)最终热处理:正火,正火温度900℃.工艺方案㈡

(1)下料：取铸造好的柱状坯料q345a，粗加工成长宽高分别为120mm，116mm，150mm的柱状坯件。

(2)加热:炉型:半连续炉,加热时间:2至3小时,锻造温度:始锻温度1200℃终锻温度750℃.(3)钻孔：在车床上钻四个φ17的通孔，从前面到后面。该通孔中心距左面20.5mm，距上面17mm。在四个φ17的通孔的基础上，从前面扩深度为42mm，φ26mm的孔,其余三个通孔同理。(4)镦粗: 镦粗用钢筋头镦粗机 锻锤吨位:0.75吨.(5)冲孔:先在背面冲φ45的盲孔，深度为20.5mm，孔的中心距地面高度为70mm，距零件的右面为22.5+30=52.5mm。然后在右面冲φ65的盲孔，深度为75mm，孔的中心距地面高度为70mm，距后面为85.5-（65÷2）=53mm。

(6)扩孔：扩右表面的盲孔，使直径φ74mm，深度10mm。

扩右表面的盲孔，使直径φ77mm，深度7mm。

(7)中间热处理：退火,退火温度为850℃.(8)精加工：在刨床上精加工成长宽高分别为110mm，106mm，140mm的柱状零件。

(9)铣沟槽：在背面铣一个深度为1.75mm，宽度为5mm的矩形沟槽。其中内边长84.6,宽70,外边长94.6,宽84.6.矩形的中心线与零件中心线重合.须精加工保证粗糙度.(10)最终热处理:正火,正火温度900℃.方案一和方案二比较,方案二的工艺对保正零件的基本形状更加困难,而且方案二的工艺相比方案一更加浪费材料,所以选择方案一更为合理.3.收获和体会

通过一周的课程设计，我对本专业的知识有了更深的了解，如锻造的基本工序,加工基准如何选择，加工工步的顺序，各种材料的特性和加工性能等。同时也把一部分以前所学的知识（包括机械制图，互换性与技术测量，工程材料及成型技术基础等）复习了一遍，对绘图软件cad和caxa的操作也更加熟练,提高了自己的绘图能力。课程设计是一门实践课，通过课程设计把自己的理论水平和实践相结合，又提高了自己分析问题解决问题的能力。

另外，在课程设计过程中，通过和其他同学的互相合作以及老师的指导和帮助，我学到了很多东西，我的团队合作能力也得到了一定的提高，为以后走上社会和工作岗位做好准备。

4.参考文献

《锻造实用数据速查手册》机械工业出版社 《实用机械加工工艺手册》机械工业出版社 《金属学与热处理》机械工业出版社 《金属材料成型工艺及控制》北京大学出版社