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上海工程技术大学毕业设计（论文）法兰盘工艺设计与数控加工

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摘要

本课题完成法兰盘工艺设计与数控加工。法兰盘是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。法兰上有孔眼，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。

本次设计主要完成以下设计内容：法兰盘的零件图纸与技术要求分析、零件二维图绘制及三维建模；制定数控加工工艺卡片文件；零件的夹具设计并进行夹具图二维图绘制；对零件进行加工仿真。根据锻件的形状特点、零件尺寸及精度，选定合适的机床设备以及夹具设计，通过准确的计算并查阅设计手册，确定了法兰盘的尺寸及精度，在材料的选取及技术要求上也作出了详细说明，并在结合理论知识的基础上，借助于计算机辅助软件绘制了各部分零件及装配体的工程图,以保障法兰盘的加工制造。

在夹具的设计过程中，主要以可换圆柱销、可换菱形销、定位心轴和支承钉来定位，靠六角厚螺母来夹紧。首先在数控车床上，完成零件的外圆及端面加工；再在数控铣床上，完成零件端面上6-Φ11沉孔及3-Φ5孔的加工；最后采用专用夹具以Φ16孔以及6-Φ11沉孔其中两孔定位进行外圆上Φ10孔的加工。

关键字：法兰盘，数控加工工艺，数控编程，夹具设计，仿真加工

法兰盘工艺设计与数控加工

姓名学号

0引言

0.1概述

本课题起源于装配制造业法兰盘工艺设计与数控技术，通过此次毕业设计，可以初步掌握对中等复杂零件进行数控加工工艺规程的编制，学会查阅有关资料，能合理编制数控加工过程卡片、数控加工工序卡片、数控加工刀具卡片、数控编程等工艺文件，能合理的确定加工工序的定位与夹紧方案。

能使用AutoCAD正确绘制机械零件的二维图形，能通过使用UGNX7.0软件对零件进行三维图的绘制，可以提高结构设计能力及建模能力。

编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。在毕业设计工作中，学会综合运用多学科的理论知识与实际操作技能，分析与解决设计任务书中的相关问题。在毕业设计中，综合运用数控加工刀具和数控工艺、工装夹具的设计等专业知识来分析与解决毕业设计中的相关问题。

依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范；掌握实验、测试等科学研究的基本方法；以及与解决工程实际问题的能力。

0.2本设计的主要工作内容

本次对于法兰盘工艺设计及数控加工的主要任务是：

（1）分析零件图纸与技术要求；

2零件的数控加工工艺设计

2.1选定毛坯

根据零件的加工前尺寸及考虑夹具方案的设计，选择的毛坯材料牌号为45钢，毛坯种类为锻件，毛坯外形尺寸为Φ95mm×45mm。如图1.3所示。

图1.3法兰盘加工前三维图

2.2选择定位基准

选择定位基准时，首先是从保证工件加工精度要求出发的，因此，选择定位基准时先选择粗基准，再选择精基准。

2.2.1粗基准的选择：

按照粗基准的选择原则，为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故在加工Φ16mm内圆、Φ90外圆及Φ55外圆时，选择Φ95mm毛坯外圆作为粗基准。

2.2.2精基准的选择：

按照精基准的选择原则，为符合基准重合原则以及基准统一原则，故在加工Φ52外圆、Φ90外圆、Φ32内圆、Φ10内孔、6-Φ11沉孔及3-Φ5内孔时，选择Φ55外圆及Φ16内圆作为精基准。

2.3工艺路线的设计

（1）工艺路线的设计为保证几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须判定合理的工艺路线。

由于生产纲领为成批生产，所以XH714立式加工中心配以专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。

针对零件图样确定零件的加工工序为：

工序一：（Φ95毛坯外圆定位）

1)粗车外圆及端面。

2)精车外圆至尺寸要求，留总厚余量2mm。

3)钻Φ16孔中心孔。

4)粗钻扩Φ16孔。

5)精钻扩Φ16孔至尺寸要求。

6)倒圆角R2。

工序二：（Φ55圆柱面定位）

粗车外圆及端面。

精车外圆及端面至尺寸要求。

钻Φ32孔中心孔。

粗钻铰锪Φ32孔。

精钻铰锪Φ32孔至尺寸要求。

倒角C1.5。

工序三：（Φ16孔及工件下平面定位）

1)钻6-Φ11沉孔及3-Φ5内孔中心孔。

2)粗钻铰6-Φ11沉孔及3-Φ5内孔。

3)精钻铰6-Φ11沉孔及3-Φ5内孔至尺寸要求。

工序四：（Φ16孔及工件上平面定位）

钻Φ10孔中心孔。

粗铰Φ10孔。

精铰Φ10孔至尺寸要求。

4)所有面去锐边毛刺。

2.4确定切削用量和工时定额

切削用量包括背吃刀量、进给速度或进给量、主轴转速或切削速度（用于恒线速切削）。其具体步骤是：先选取背吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。（参考资料《数控加工工艺及设备》）

工时定额包括基本时间、辅助时间、地