车床车座法兰盘工艺分析与夹具设计

1 零件分析

机械加工工艺的三个方法是零件分析、基准选取、加工工序，第一步是先对零件进行分析，将零件中需要的位置精度、尺寸精度、表面粗糙度都划分好，然后选择加工基准面，通过零件的结构和技术要求，制定合理的加工工序，这是一个完整的工艺制定流程和方法，如下图为车床尾座法兰盘零件图。

车床尾座法兰盘零件图

对于车床尾座法兰盘零件分析主要对加工面的尺寸、形状精度、表面粗糙度以及主要表面的相互位置精度这些关键尺寸着重关注，通过零件图可以观察出，车床尾座法兰式一个回转型零件，同时还有两组平面加工，回转部分的加工时以直径为20的中心孔作为加工的基准。

2 工艺规程

车床尾座法兰盘的年需求量较大，生产水平为中批量生产，零件的毛坯采用金属铸造方法得到，材质选取HT200，选取公差等级CT，根据查表1可知毛坯铸件的公差等级CT为8～12级，此处取10级。

表1 毛坯铸件的公差等级

2.1 加工基准的确定

(1)粗基准的确定。粗基准的确定规则为保证重要表面均有加工余量的前提下，保证重要孔的加工余量均匀，最终选取车床尾座法兰盘的粗基准为直径45外圆柱面和端面。

(2)精基准的确定。精基准的确定一般是装配基准(或设计基准)，也就是遵守基准统一的原则，满足这一点的前提下，还要保证法兰盘加工表面的加工余量均称，具有较大的支撑面积，使定位和夹紧可靠，选取直径20圆柱面和端面作为精加工基准。

2.2 车床尾座法兰盘工艺路线如表2

表2 工艺路线

工艺计算中有切削用量、时间额定的计算，切削用量是背吃刀量、进给量、切削速度，时间定额有基本时间和辅助时间，基本时间计算公式如下：

式中：Tj—基本时间；

l—加工长度；

l1—切入长度；

l2—切出长度；

fMZ—进给量。

辅助时间Tf计算公式如下：

Tf=(0.15～0.2)Tj

3 夹具设计

车床尾座法兰盘加工过程中，对钻孔工位需要进行专用夹具设计，钻床的型号为Z3025B，通过零件图，可以看出在钻孔的时候，直径6mm孔与直径90mm端有位置精度要求，所以在加工的时候，为了能满足零件的精度，减少定位误差，选择直径90右端面为定位基准面，同时还需要直径6mm孔外圆表面为辅助定位面，将工件的自由度限制住。

在夹具的设计上，为了能提高设备对零件的加工效率，缩短工艺中的辅助时间，将钻孔的钻套设计成快速更换钻套。

夹具设计的时候夹紧力是关键，夹紧力的大小要满足钻孔时候，钻头产生的切削力，夹紧的方式采用螺栓连接的定位芯轴和快速螺旋夹紧机构，该结构中的机构形式为螺母螺孔内有斜钻孔，螺母斜向沿着光孔套入螺杆，螺母摆正，螺纹与螺杆啮合，最后在拧动螺母，这样就可以使工件夹紧。

4 结论

机械加工中，机械加工工艺过程是重要组成部分，作用是指导生产，通过计算相应的数据，选用合理的切削刀具，最终得到零件的形状、尺寸和图纸技术要求的表面粗糙度。在机械加工中，不仅工艺文件非常重要，夹具也是重要的部分，零件能否加工，一个是加工设备，另一个是辅助工装，夹具零件加工中的作用是实现零件整体加工的前提。