法兰盘课程设计说明书.docx

序 言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部根底课、技术根底课、大局部专业课以及参与了生产实习之后进展的。这是我们在进展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。通过本次课程设计，应当得到下述各方面的熬炼：1 能娴熟运用机械制造工艺学课程中的根本理论以及在生产实习中学到的实践学问，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 提高构造设计的力量。通过设计夹具的训练，应当获得依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力量。3 学会使用手册及图表资料。把握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到娴熟运用。就我个人而言，我期望通过本次课程设计对自己将来将从事的工作进展一次适应性训 练，从中熬炼自己分析问题、解决问题的力量，为今后参与生产实践打下一个良好的根底。由于力量所限，设计尚存在很多缺乏之处，恳请各位教师予以指教。一、零件的分析一零件的作用题目所给的零件是法兰盘见附图 1，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。二零件的工艺分析法兰盘共有两组加工外表，它们之间有肯定的位置要求。现分述如下：1. 以 80 孔为中心的加工外表这一组加工外表包括： 60H7 孔及其倒角以及与其垂直的端面， 80m6 外外表，两个M64*1.5 的槽， 36 0+0.63 孔以及与其垂直的端面， 52m6 外外表B 及退刀槽，三个互成120°的 16.5 阶梯孔的两端面。2. 以A 面为基准的加工外表这一组加工外表包括：三个互成 120°的 16.5 阶梯孔，M、N 两个端台。这两组外表之间有着肯定的位置要求，主要是： 60H7 孔对B 端面的径向圆跳动公差为 0.04mm。由以上分析可知，对于这两组加工外表而言，可以先加工其中一组外表，然后借助于专用夹具加工另一组外表，并且保证它们之间的位置精度要求。二、工艺规程设计一确定毛坯的制造形式材料为HT150。考虑到法兰主要承受静压力，因此选用铸件。二基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量 得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进展。（1） 粗基准的选择。依据有关粗基准的选择原则假设必需首先保证工件上欲加工外表与不加工外表之间的 位置要求，则应以不加工外表为粗基准，孔 60H7 与 B 端面有 0.04mm 的圆跳动公差要求，现选择 52m6 外外表B 为粗基准，利用三爪自定心卡盘加持外圆A，并且使卡盘端面紧靠A 端面，这样可以消退全部六个自由度，到达完全定位。（2） 精基准的选择。主要应考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时， 应当进展尺寸换算，这在以后还要特地计算，此处不再重复。三制订工艺路线制定工艺路线的动身点，应当是使零件的几何外形、尺寸精度及位置精度等技术要求能 得到保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑承受万能性机床配以专用夹具， 并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产本钱尽量下 降。1. 工艺路线方案一工序 010 粗车 16.5 端面，粗、精车外圆 80m6 及车倒角，车两个槽 64，车外圆 52m6、退刀槽及倒角，车端面A。工序 020 扩孔 60H7，扩孔 36 0+0.63 ，绞孔 60H7，绞孔 36 0+0.63工序 030 车两个槽M64*1.5，车孔 60H7 倒角。工序 040 铣 80m6 端面，铣端台M，铣端台N。工序 050 钻三个孔 16.5，钻三个孔 11。工序 060 拉槽 6*6。工序 070 磨外圆 80m6，磨外圆 52m6。工序 080 外表处理，检验入库。2. 工艺路线方案二工序 010 粗车 80m6 外圆柱面，车 120 外圆柱面，车 80m6 端面及倒角，车 16.5 端面及倒角，精车外圆 80m6，粗车 60H7 孔，精车 60H7 孔及倒角，车螺纹 M64*1.5， 车两个密封槽 64。工序 020 车 52m6 端面，车端面 A，车 52m6 外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔 36 +0.63，0精车孔 36 +0.63。0工序 030 钻三个孔 16.5，钻三个孔 11。工序 040 拉槽 6*6。工序 050 铣端台M，铣端台N。工序 060 磨外圆 80m6，磨外圆 52m6。工序 070 外表处理，检验入库。3. 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一选择对孔 36 +0.63 进展铸造然后在机加工扩、0绞，对 60H7 孔实行先扩后绞。在加工过程中，要进展七次装夹，用五套夹具，共八道工序。方案二选择对孔 36 +0.63 进展先钻后车，对 60H7 孔实行先粗车后精车。在加工过程0中，要进展六次装夹，用五套夹具，共七道工序。相比之下，方案工序更为简洁。在工序安排中，装夹次数越多，定位次数越多，造成的定位误差也就越大，而且所用工时会越多。而且方案一没能完成车螺纹M64*1.5 工序。除此以外，方案二的 010、020 工序可合并为一个工序，两个方案都没有考虑到零件毛坯为铸件，因而在全部机加工之前，应先安排解砂工序。 综合考虑以上各方面，对方案进展改进，改进后的具体工艺方案确定如下：工序 010 除砂。工序 020 粗车 80m6 外圆柱面，车 120 外圆柱面，车 80m6 端面及倒角，车 16.5 端面及倒角，精车外圆 80m6，粗车 60H7 孔，精车 60H7 孔及倒角，车螺纹 M64*1.5， 车两个密封槽 64。以 52m6 外圆柱面为粗基准，承受三爪卡盘夹持 52m6 外圆柱面车 52m6 端面，车端面 A，车 52m6 外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔 36 0+0.63，精车孔 36 0+0.63。以 80m6 外圆柱面为精基准，承受三爪卡盘夹持 80m6 外圆柱面工序 030 钻三个通孔 11，钻三个孔 16.5，惚沉头孔 16.5以端面 A 为精基准，工序 040 拉槽 6*6。工序 050 铣端台M，铣端台N。工序 060 磨外圆 80m6，磨外圆 52m6。工序 070 外表处理，检验入库。将以上内容一并填入工艺过程卡片，见附表1。四机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定“法兰盘”零件材料为HT150，硬度为，毛坯的重量为kg,生产类型为大批生产，承受铸件。依据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工外表的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1外圆外表 80m6， 52m6， 120外圆 80m6，外表粗糙度要求1.6µm,公差等级为 6 级，查机械加工技术手册以下简称手册表 3-9P 承受先车只能达 7 级精度，然后再磨可达 6 级精度。根87据其尺寸，选用粗车的双边余量为 2Z=2mm,精车双边余量为 2Z=1mm，查手册15-13(P ),选用磨削的双边余量为 2Z=0.4mm。567外圆 52m6，外表粗糙度要求为3.2µm，公差等级为 6 级，查手册表3-9P 采87用先车，然后再磨。依据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm，精车双边余量为 2Z=1mm，查手册15-13(P ),选用磨削的双边余量为 2Z=0.4mm。567外圆 120，选用粗车的双边余量为 2Z=2mm。2内孔外表 60H7， 36 +0.63 0内孔 60H7，查手册表 3-9P ，实行先粗车再精车。依据其尺寸，选用粗车的87双边余量为 2Z=2mm，查手册9-11(P ),选用精车的双边余量为 2Z=0.4mm。401内孔 36 +0.63，查手册表 3-5P ，为 9 级公差要求，查手册表 3-9P ，07487实行先钻孔后精车。依据其尺寸，选用钻孔的双边余量为 2Z=35.6mm，查手册9-11(P ),401选用精车的双边余量为 2Z=0.4mm。3外圆端面加工余量及公差 80m6 及 52m6 端面外圆 80m6 端面粗糙度要求为 6.3µm，轴向无公差要求。查手册表3-13P91，粗铣的外表粗糙度为 3.2-6.3µm，可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为 Z=1mm.外圆 52m6 端面粗糙度要求为 6.3µm，轴向无公差要求。查手册表3-13P91，粗车的外表粗糙度为 3.2-6.3µm，可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为 Z=1mm.6. 16.5 端面 16.5 端面的粗糙度要求为 6.3µm，轴向无公差要求。查手册表3-13P91，粗车的外表粗糙度可达 6.3µm，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.5. 端面A端面 A 粗糙度要求为 6.3µm，轴向无公差要求。查手册表3-13P91，粗车的外表粗糙度可达 6.3µm，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.6. 端台M、N端台 N 距内孔 36 中心的距离为 54mm，无公差要求，外表粗糙度要求为 6.3µm，计算得其需切削量为 6±0.5mm，依据手册P480 表达，选用一次铣削成型。端台M 距内孔 36中心的距离为 34.5-0.40-0.20，外表粗糙度要求为6.3µm，公差为200µm，查机械制图表 8.5P232，为 12 级公差要求，计算得其需切削量为 26.5±0.5mm。依据手册P480 表达，选分四次铣削成型。五确定切削用量及根本工时工序 010：除砂工序 020：粗、精车 80m6 外圆柱面，车 120 外圆柱面，车 80m6 端面及倒角，车16.5 端面及倒角，粗车 60H7 孔，精车 60H7 孔及倒角，车螺纹 M64*1.5，车两个密封槽 64。以 52m6 外圆柱面为粗基准，承受三爪卡盘夹持 52m6 外圆柱面车 52m6 端面，车端面A，粗、精车 52m6 外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔 36+0.63， 0精车孔 36 +0.63。以 80m6 外圆柱面为精基准，承受三爪卡盘夹持 80m6 外圆柱面0工件材料：HT150，HB=150,金属模铸造。加工要求：车外圆 80m6 及车倒角，外表粗糙度要求为1.6µm，6 级公差要求；车两个槽 M64*1.5；车外圆 52m6、退刀槽及倒角，外表粗糙度要求为 3.2µm，6 级公差要求；车端面 A，外表粗糙度要求为 6.3µm。机床：C620-1 卧式车床。刀具：YT15 外圆车刀、 YT15 端面车刀、 YT15 内圆车刀、高速钢螺纹车刀，刀杆尺寸为 16*25mm2。切削用量：1. 粗车 80m6 外圆柱面1） 进给量 f 依据手册表 8-58P ，当刀杆尺寸为 16mm*25mm，a =1mm,工件直380p径为 80mm 时f=0.8-1.2mm/r取 f=0.8mm/r2） 计算切削速度 依据手册表8-60P ，切削速度的计算公式为寿命选60T381V =C *K /(Tma xfy)m/min cVVp其中：C =158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系数见手册表 8-61 至表 8-69，即VK =1.44, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97。MvsvkvkrvBv所以v =158*1.44*0.8*1.04*0.81*0.97/(600.2*10.15*0.80.40)c=71.85(m/min)3) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*71.85/(3.14*80)=286(r/min)sc4) 切削工时依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=(41+1)/286*0.8=0.18(min)m2. 精车外圆 80m61进给量 f 依据手册表 8-58P380取 f=0.6mm/r 2切削速度 依据手册表 8-60P381vc=102m/min3) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*102/(3.14*80)=406(r/min)sc4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=(40+1)/406*0.6=0.17(min)m3. 车 120 外圆柱面1进给量 f 依据手册表 8-58P 380取 f=1.0mm/r2切削速度 依据手册表 8-60P 381v =85m/minc3) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*85/(3.14*120)=225(r/min)sc4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=(15+1)/225*1.0=0.07(min)m4. 车 80m6 端面及倒角1进给量 f 依据手册表 8-58P 380取 f=0.8mm/r2切削速度 依据手册表 8-60P 381v =105m/minc3) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*105/(3.14*80)=418(r/min)sc4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=(40+1)/418*0.8=0.12(min)m5. 车 16.5 端面及倒角1进给量 f 依据手册表 8-58P 380取 f=0.4mm/r2切削速度 依据手册表 8-60P 381v =35m/minc3) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*35/(3.14*16.5)=675(r/min)sc4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=(8.3+1)/675*0.4=0.04(min)m6. 粗车 60H7 孔1） 进给量 f 依据手册表 8-58P380取 f=0.6mm/r2） 切削速度 依据手册表 8-60P 381v =106m/minc3) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*106/(3.14*60)=560(r/min)sc4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=(40+1)/560*0.6=0.13(min)m7. 精车 60H7 孔及倒角1进给量 f 依据手册表 8-58P 380取 f=0.4(mm/r)2切削速度 依据手册表 8-60P 381v =112(m/min)c3) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*112/(3.14*60)=590(r/min)sc4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=(40+1)/590*0.4=0.18(min)m8.车螺纹M64*1.5承受高速钢螺纹车刀，规定粗车螺纹时走刀次数为i=4;精车螺纹时，走刀次数为i=2.螺距 t=1.5mm,所以进给量f=1.5mm/r.1) 切削速度依据手册表 8-60P 381粗车螺纹时：v =21m/minc精车螺纹时：v =35m/minc2) 确定机床主轴转速粗车螺纹时：n =1000v /( d)=1000*21/(3.14*64)=105(r/min)1 c精车罗纹时：n =1000v /( d)=1000*35/(3.14*64)=174(r/min)2 c3) 切削工时 依据手册表 8-56P 379粗车螺纹时：t =(l+y+)*i/nf=(15+1)*4/(105*1.5)=0.41(min)1精车螺纹时：t =(l+y+)*i/nf=(15+1)*2/(174*1.5)=0.12(min)29. 车两个密封槽 641进给量 f 依据手册表 8-58P 380取 f=0.5mm/r2切削速度 依据手册表 8-60P 381v =84m/minc3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/( d)=1000*84/(3.14*64)=418(r/min)4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =2*(l+y+)/nf=2*(2+1)/418*0.5=0.03 (min)m10. 车 52m6 端面1进给量 f 依据手册表 8-58P 380取 f=0.5mm/r2切削速度 依据手册表 8-60P 381v =90m/minc3) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*90/(3.14*52)=551(r/min)sc4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=(10+1)/551*0.5=0.04(min)m11.车端面A1进给量 f 依据手册表 8-58P 380取 f=1.0mm/r2切削速度 依据手册表 8-60P 381v =82m/minc3) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*82/(3.14*120)=218(r/min)sc4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=(35+1)/218*1.0=0.17(min)m12. 粗车 52m6 外圆柱面1进给量 f 依据手册表 8-58P 380取 f=0.5mm/r2切削速度 依据手册表 8-60P 381v =105m/minc3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/( d)=1000*105/(3.14*52)=643(r/min) 4)切削工时 依据手册表 8-56P379tm=(l+y+)/nf=(10+1)/643*0.5=0.04(min)13. 精车 52m6 外圆柱面倒角及退刀槽1进给量 f 依据手册表 8-58P380取 f=0.4mm/r2切削速度 依据手册表 8-60P381vc=125m/min3) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*125/(3.14*52)=765(r/min)sc4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=(10+1)/765*0.4=0.04(min)m14. 钻孔 36 +0.6301进给量f=0.2mm/r(见手册表 10-15P )4372切削速度 V =40(m/min)(见手册表 10-15P c4373) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*40/(3.14*36)=350(r/min)sc4) 切削工时依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=22/(350*0.2)= 0.32(min)m15. 精车孔 36 +0.6301进给量 f 依据手册表 8-58P 380取 f=0.3mm/r2切削速度 依据手册表 8-60P 381v =108m/minc3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/( d)=1000*108/(3.14*36)=950(r/min) 4)切削工时 依据手册表 8-56P379tm=(l+y+)/nf=(40+1)/950*0.3=0.15(min)工序 030：钻三个通孔 11，钻三个孔 16.5，惚沉头孔 16.5机床：立式钻床Z525 刀具：高速钢钻头 切削用量：1. 钻三个通孔 11刀具材料：高速钢。1进给量f=0.2mm/r(见手册表 10-15P437)2切削速度 Vc=40(m/min)(见手册表 10-15P4373) 确定机床主轴转速ns=1000vc/( d)=1000*40/(3.14*11)=1150(r/min) 4)切削工时依据手册表 8-56P379tm=3*(l+y+)/nf=15/(1150*0.2)= 0.21(min)2. 钻三个阶梯孔 16.5刀具材料：高速钢。1进给量f=0.2mm/r(见手册表 10-15P437)2切削速度 V =40(m/min)(见手册表 10-15P c4373) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*40/(3.14*16.5)=770(r/min)sc4) 切削工时依据手册表 8-56P 379t =3*(l+y+)/nf=5/(770*0.2)= 0.1(min)m2. 惚沉头孔 16.5工序 040：拉槽 6*6 机床：卧式拉床L6120 刀具：高速钢拉刀切削用量：1进给量 f 依据手册表 8-58P 380取 f=0.02mm2切削速度 依据手册表 12-8P 462v =30m/minc3) 确定机床行程数n =z/f=6.0/0.3=20s4) 切削工时 依据手册表 8-56P 379t =2*(l+)* n /(1000v )=2*30*20/30=(min)msc工序 050：铣端台M，铣端台N。机床：立式铣床X63刀具：镶齿三面刃铣刀高速钢 切削用量：1. 铣端面N1进给量f=2.0mm/r(见手册表 13-8P )4812） 切削速度 V =20(m/min)(见手册表 13-12P c4843） 切削深度 a =6mm (见手册P 表达p4804) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*20/(3.14*100)=65(r/min)sc5) 切削工时依据手册表 8-56P 379t =(l+y+)/nf=48/(65*2.0)=0.37 (min)m3. 铣端台M1进给量f=2.0mm/r(见手册表 13-8P )4812） 切削速度 V =20(m/min)(见手册表 13-12P c4843） 切削深度 由于该工序余量较大26.5±0.5mm，所以分四次铣削成型。依据手册P 表达，通常铸铁件铣削深度为5-7mm,所以，前三次选用a =7mm，第四480p次选用a =5.5mm。p4) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*20/(3.14*100)=65(r/min)sc5) 切削工时依据手册表 8-56P 379t =4*(l+y+)/nf=100*4/(65*2.0)= 3.08(min)m工序 060：磨外圆 80m6，磨外圆 52m6。机床：外圆磨床M1412刀具：依据表 15-2 至 15-7，选用WA46KV6P200*32*125 型砂轮。其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46#，硬度为中软1 级，陶瓷结合剂，6 号组织， 平型砂轮，其尺寸为 200*32*125(D*B*D)。切削用量：1. 磨外圆 80m61工件速度V =25m/min见手册表 15-12P W5662) 进给量轴向f =2.0mm/mina径向 f = 0.015mm/双行程r(见手册表 13-8P )4803切削深度a =0.03mmp4) 砂轮速度v=35m/min5) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*35/(3.14*200)=57(r/min)sc6加工工时式中，L加工长度，40mm;Z 单面加工余量，0.2mm;bK系数，1.10；f 工作台轴向移动速度；at =2LZ K/1000f fmba rfr工作台来回一次砂轮径向进给量。tm=2*40*0.2*1.1/1000*2.0*0.015=0.60min2. 磨外圆 52m61工件速度VW=25m/min见手册表 15-12P5662) 进给量轴向fa=2.0mm/min径向 f = 0.015mm/双行程(见手册表 13-8P )r4803切削深度 a =0.03mmp4) 砂轮速度 v=35m/min5) 确定机床主轴转速n =1000v /( d)=1000*35/(3.14*200)=57(r/min)sc6加工工时t =2LZ K/1000f fmba r=2*10*0.2*1.1/1000*2.0*0.015=0.15min 工序 070：外表处理，检验入库。最终，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工序卡片，见附表 2-6。