法兰盘夹具设计

摘要法兰盘作为生活中一种常用的零件,它的外形是一个近似盘类的金属块，并在其周围均匀的开通孔用来连接另外的零件，与之匹配的还有垫圈螺栓之类的零件，起到密封以及防止变形的作用，用螺栓起到连接的作用，一般情况下法兰盘都是成对使用的。

本次我的毕业论文设计的题目是CK6140车床法兰盘零件的工艺规程和其专用夹具的设计，本文主要内容如下：首先，我们要对该法兰盘的零件进行分析，包括选用什么样的材质，以及选用该材质运用什么样的制造方法得出，根据法兰盘零件的材质考虑用锻造还是铸造。

主要是针对其零件的作用分析以及工艺性分析，通过对该零件认真透彻的分析，则可以了解该工件的基本构造情况，如果想要进一步了解该法兰盘零件的加工表面和加工工艺要求，则需要对其进行工艺分析，接下来就可以按照零件图提出的加工要求来确定毛坯图的尺寸以及要求。

其次，如果要确定该零件加工过程中的粗基准与精基准如何选择，就要对其进行基面的选择。

再按照选好的基准，用来确定该工件的加工工艺路线，一般情况下，当加工一个零件的时候，则要制定两种或两种以上的工艺路线，通过比对这两种工艺方案，再根据零件的尺寸精度、几何形状以及位置精度等级的技术分析选择出一条合理的工序路线。

然后，根据上面已经选定好的工序路线，选择合适的机床、量具以及刀具，并计算每一步的切削用量以及加工工时。

最后，设计专用夹具，在设计前先分析零件，之后参考相关的机床夹具手册设计构思出自己的原理来，紧接着设计出夹具方案，该方案既要满足零件的加工精度要求，还要能合理的对工件进行安装、定位以及夹紧；接下来参考零件的技术等级要求，选择出合理且相对应的材料。

在完成了所有的设计以及计算后，运用AutoCAD对其进行二维图形的绘制，并标注相关的尺寸以及技术要求，这样，就可以使读者清楚的了解所讲述的内容。

关键词：法兰盘，工艺卡片，零件图，夹具设计AbstractFlange as a common parts in life, its shape is a similar to the disk-like metal block, and around its open hole is used to connect other parts, matching with the washer bolts and other parts, plays the seal as well as prevents the distortion the function, uses the bolt to play the connection the function, under the general situation the Flange is used in pairs. The subject of my graduation thesis design is CK6140 lathe flange parts and the design of its special fixture, the main content of this paper is as follows: First, we want to analyze the flange parts, include what kind of material to choose, and what kind of manufacturing method to choose that material to use, according to the material of flange parts to consider forging or casting. It is mainly the function analysis and the craft analysis of the flange part. on the craft analysis to it, then may according to the part drawing the processing request to determine the blank drawing size as well as the request. Secondly, if we want to determine how to choose the coarse datum and the fine datum in the machining process of the part, we should choose the datum. Then, according to the selected datum, the processing route of the flange parts is determined. Usually, two or more processing routes need to be worked out After comparing the two schemes, the best process of the parts. Then, according to the above process has been selected, select the appropriate machine tools, measuring tools and tools, and calculate each step of the cutting amount and processing time. Finally, we design the special fixture for the Flange. When designing the special fixture, we first carefully analyze the machining technical requirements of the part, and then refer to the fixture manual for the machine tool to design the basic principles and methods The Design Scheme of the special fixture is drawn up, and the fitting, positioning and clamping are carried out reasonably under the requirement of the machining precision of the part. After the completion of all the design and calculation, the use of AUTOCAD for its two-dimensional graphics drawing, and mark the relevant size and technical requirements, so that the reader can clearly understand the content.Key words: Flange, process card, part drawing, fixture design目录摘要 (1)Abstract (2)第一章前言 (4)1.1法兰盘国内外的发展现状 (4)1.2本论文的意义和研究内容 (4)1.3该论文要达到的要求 (5)第二章工件的分析 (6)2.1法兰盘零件图的工艺性分析 (6)2.2工件的结构作用及功能分析 (6)2.3零件技术条件分析 (7)2.4零件结构工艺性分析 (8)第三章法兰盘加工工艺规程设计 (8)3.1毛坯的类型 (8)3.2毛坯余量的确定 (8)3.4工件表面加工方法的分析与确定 (9)3.5工艺路线的制定 (10)3.5.1方案一： (10)3.5.2工艺路线方案二： (11)3.6定位基准的选择 (11)3.6.1粗基准的选择 (12)3.6.2精基准的选择 (12)3.7零件加工阶段的划分说明 (13)3.8工序尺寸及其公差的确定 (13)3.8.1基准重合时工序尺寸的确定 (13)3.8.2基准不重合时工序尺寸确定 (15)3.9零件的加工设备及其工艺装备的确定 (16)3.10切削用量及基本工时的确定 (16)第四章夹具设计 (26)4.1提出问题 (26)4.2设计专用的钻床夹具 (27)4.2.1 选择夹具的定位元件 (27)4.2.2分析定位误差 (27)4.2.3钻削力的计算 (28)4.2.4夹紧装置的设计与夹紧力的计算 (29)4.3夹具结构设计及操作简要说明 (31)4.3.1底座 (31)4.3.2钻套及衬套的选择 (31)4.3.3夹紧机构 (32)结论 (32)参考文献 (33)第一章前言1.1法兰盘国内外的发展现状机械制造业是一个国家工业发展的支柱，它为新技术的研发和产品的更新迭代起着重要的作用，是非常重要的战略性产业。

法兰盘的夹具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解法兰盘的基本结构及其在工程中的应用。

2. 学生能够掌握夹具设计的基本原理和关键参数的计算。

3. 学生能够了解不同类型夹具的特点和适用范围。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行简单法兰盘夹具的设计与计算。

2. 学生能够运用CAD软件绘制夹具的三视图和装配图。

3. 学生能够通过小组合作，进行夹具设计的讨论和优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识和实践能力。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重细节，提高工程意识。

3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与表达能力。

课程性质：本课程为机械设计基础课程，以理论与实践相结合的方式进行教学。

学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和探究精神。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，通过案例分析、小组讨论等形式，引导学生主动参与教学活动，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

同时，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保课程目标的实现。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 复习法兰盘的基本概念、结构及分类，参考教材第2章。

2. 讲解夹具设计的基本原理，包括夹紧力、定位和导向等方面的知识，结合教材第3章。

3. 介绍夹具设计的关键参数计算，如夹紧力、定位误差等，以教材第4章为例进行讲解。

4. 分析不同类型夹具的特点及应用，对比教材第5章中的案例。

5. 结合CAD软件，演示夹具三视图和装配图的绘制方法，参考教材第6章。

6. 实践操作：小组合作进行简单法兰盘夹具的设计与计算，完成教材第7章的相关练习。

7. 案例分析：讨论实际工程中的夹具设计案例，总结经验教训，提高学生的实际操作能力。

教学安排：第1课时：复习法兰盘知识，讲解夹具设计基本原理。

第2课时：介绍关键参数计算，分析不同类型夹具。

第3课时：CAD软件操作演示，绘制夹具图纸。

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。

题目:设计“CA6140车床法兰盘”零件的机械加工工艺规则及工艺装备目录一、序言 (4)1. 设计目的2. 设计的要求3. 设计的内容及步骤二、零件的分析 (5)1.零件的主要技术要求2.零件的工艺分析三、工艺规程设计 (6)1.确定毛坯的制造形式2.基面的选择3.制定工艺路线4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5.确定切削用量及基本工时四、夹具设计 (17)1.问题的提出2.夹具设计五、心得体会 (19)六、参考资料 (20)一、序言机械制造技术基础课程设计是在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。

是进行毕业设计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。

希望能通过这次课程设计对学生未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼他们分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。

一、设计目的机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础课程后、进行了生产实习之后的下一个教学环节。

它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。

学生通过机械制造技术基础课程设计，应在下述各方面得到锻炼：（1）能熟练运用制造技术基础课程中的基础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。

（2）提高结构设计能力。

学生通过设计夹具（或量具）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、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。

（3）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。

二、设计的要求机械制造技术基础课程设计题目为：后罗拉过桥摇（零件的机械加工工艺规程及工艺类装备）。

生产纲领为大批量生产。

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。

法兰盘及夹具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解法兰盘的定义、分类及结构特点，掌握其应用场景和基本工作原理。

2. 学生能了解夹具的分类、结构及功能，掌握其在机械加工中的重要作用。

3. 学生能掌握法兰盘与夹具的选用原则，提高实际应用中的问题解决能力。

技能目标：1. 学生能通过观察、分析，正确识别不同类型的法兰盘和夹具。

2. 学生能运用所学知识，设计简单的法兰盘及夹具系统，具备一定的创新能力和动手操作能力。

3. 学生能通过查阅资料、小组讨论等方法，解决法兰盘及夹具在实际应用中的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生对机械加工领域产生兴趣，增强对工程技术的认识和尊重。

2. 学生在团队协作中学会沟通、分享，培养合作精神和集体荣誉感。

3. 学生养成严谨、细致的学习态度，提高对工程质量的意识。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生掌握法兰盘及夹具的基本知识，提高实际应用能力。

通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果，为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 法兰盘基础知识- 法兰盘定义、分类及结构特点- 法兰盘的应用场景及工作原理- 相关国家标准和行业标准2. 夹具基础知识- 夹具的分类、结构及功能- 夹具在机械加工中的应用- 夹具的选用原则及注意事项3. 法兰盘与夹具的配合应用- 法兰盘与夹具的连接方式- 螺纹连接、焊接等常见连接方式的优缺点- 法兰盘与夹具的配合实例分析4. 实践操作与案例分析- 设计简单的法兰盘及夹具系统- 分析实际应用中的法兰盘及夹具问题- 结合所学知识，提出解决方案教学内容依据课程目标，按照以下进度安排：第一课时：法兰盘基础知识第二课时：夹具基础知识第三课时：法兰盘与夹具的配合应用第四课时：实践操作与案例分析教学内容与课本紧密关联，涵盖教材相关章节，旨在帮助学生系统地掌握法兰盘及夹具的知识，为实际应用打下基础。

三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高主动性和实践能力。

一、夹具定位及夹紧方案（1）钻油孔一：定位图中芯轴限制：X 移动，Y移动，Y 转动，Z 移动，Z 转动夹具：（2）钻进油孔二:定位图中芯轴限制：X 移动，Y移动，Y 转动，Z 移动，Z 转动螺杆限制：X转动夹具：（3）加工阶梯孔:中心螺栓限制：约束了X向移动,Y向移动,X向转动, Y向转动.底平面限制：约束了X向转动, Y向转动, Z向移动.油孔定位螺钉：约束了Z向转动。

产生的过定位：X向转动, Y向转动。

中心螺栓限制为首参，底平面限制为次参，则综合得到Z向转动。

夹具：局部剖视图：二、法兰夹具设计夹具是组合机床的重要组成部分，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。

它是用于实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向以及装卸工件时的限位等作用。

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

1、问题的提出本夹具主要用来加工圆柱面上的两油孔，加工平面B上的三个均布阶梯孔，及铣平面。

加工前端面、各外圆柱面及心轴都已加工好，采用心轴定位，因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具。

2、定位原理及其实现根据被加工零件的结构特征，选择定位基准。

在钻油孔一：芯轴限制：约束了X 向移动，Y向移动，Y 向转动，Z 向移动，Z向转动。

在钻油孔二：芯轴限制：约束了X向移动，Y向移动，Y向转动，Z 向移动，Z 转动。

螺杆限制：X向转动。

钻均布孔：中心螺钉限制：约束了X向移动,Y向移动,X向转动, Y向转动.底平面限制：约束了X向转动, Y向转动, Z向移动.油孔定位螺钉：约束了Z向转动。

在此过程中产生了过定位，其中X向转动, Y向转动.为过定位，中心螺栓限制为首参，底平面限制为次参，则综合得到Z向转动。

由于在加工过程中产生的影响较小，可以忽略。

3、误差分析：一批工件依次在夹具中进行定位时，由于工序基准的变动对加工表面尺寸所造成的极限值之差称为定位误差。

目录一、序言 (2)二、零件分析 (2)1零件的作用 (2)2零件的工艺分析 (2)三、工艺规程设计 (3)1确定毛坯的制造形式 (3)2基面的选择 (3)3制定工艺路线 (3)4毛坯尺寸的确定与机械加工余量 (5)5确定各道工序的切削用量及基本工时 (5)四、夹具的设计 (14)1问题的提出 (14)2夹具设计 (14)五、三维建模 (16)五、设计总结 (21)六、参考文献 (22)一、序言机械制造装备课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。

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总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我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：1、能熟练运用机械制造课程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。

2、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。

3 、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。

此次设计的是CA6140车床法兰盘及夹具设计。

首先，对工件进行分析得出工艺路线；再着重进行夹具的设计，其中包括定位的设计、夹紧力的设计，夹紧和定位原件的选择。

由于能力所限，设计尚存在许多不足之处，恳请老师予以指教。

二、零件分析1、零件的作用题目所给的零件是法兰盘，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。

2、零件的工艺分析28±，进行夹具设计，生产批法兰盘零件，要求钻孔Ф6和Ф4，保证尺寸3.0量为中批量生产。