2022年法兰盘课程设计 .pdf
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1、广西工业 职业技术 学院实验 、实训 及设计等 用纸机械工艺设计- 1 - 绪论随着社会的发展、科技的进步,机械行业对专业人才的需求在不断变化,特别是随着数控技术的应用和先进设备的增加,对既有扎实专业理论基础,又会动手的职业技术人才需求越来越多。所以为了深化课程学习,我以极高的热情对待这次课程设计。通过课程设计这一实践环节,使我更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法,进一步提高查阅技术资料、绘制零件图等能力,按照一个简单机械系统的功能要求,综合运用所学知识,并对其中某些机构进行分析和设计。”“ 以设计为主线,分析为设计服务,立足点是机械系统的方案设计”是机械制造工艺与装备设计的新体系。通过本次
2、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学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。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。我们应该能综合运用机械制造工艺学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力,能熟练运用有关手册、图表等
3、技术资料,进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 44 页 - - - - - - - - - 广西工业 职业技术 学院实验 、实训 及设计等 用纸机械工艺设计- 2 - 一、 计算生产纲领、确定生产类型法兰盘,该产品年产量为10000 台,设其备品率为14%,机械加工废品率为 1%。现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求(1)铸件应消除内应力。(2)未注明铸造圆
4、角 R2R3。(3)铸件表面不得有粘砂、多肉、裂痕等缺陷。(4)铸件表面倒角为 145。(5)去毛刺、锐边倒钝。(6)材料 HT150 。(7)质量:1.34kgN=Qn(1+a%+b%) =100001(1+14%+1%) 件/ 年 =11150 件/ 年法兰盘年产量 11150件/ 年,先通过计算, 该零件质量约为 1.34kg。根据教材表 3-3 生产类型与生产纲领的关系。可确定其生产类型为大批量生产。注:一般零件质量小于100kg 为中型零件,大于100kg 为重型零件。因法兰盘质量为1.34kg 。故该法兰盘属于轻型零件。二、审查零件图样的工艺性2.2 、零件的结构分析法兰盘在数控机
5、床里起支承和导向作用,是回转体零件。由外圆、圆孔、端面构成主要表面。用F 面定位,三个螺栓固定,实现法兰盘的正确连接。 3-16.5 孔既为螺栓连接孔。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 44 页 - - - - - - - - - 广西工业 职业技术 学院实验 、实训 及设计等 用纸机械工艺设计- 3 - 2.3 、零件的技术要求分析由图知,其材料为HT150 ,质量为 1.34kg 。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性,适用于承受较大应力、要求耐
6、磨的零件。 外圆80h11,Ra =1.5 m; 1201, Ra=3.2 m;52g6, Ra=1.6 m 圆孔02.0036,与其 52g6 同轴度 0.04 ;5.164M4 .62端面 C与端面 D 距离 60mm; A 面与 D 面距离 47mm, aR=1.6m; 大圆切面与1120的轴心线距离20.040.05.34;斜孔 4 与 52g6 轴线夹脚为o45。三、选择毛坯根据零件材料HT150 确定为铸件,又已知零件生产纲领为11150件/年。该零件质量为1.3Kg。可知,其生产纲领伟大批量生产。毛坯的铸造方法选用永久型铸造型。此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效。3.1、
7、铸件尺寸公差铸件尺寸公差为12 级,又由于是大批量生产,毛坯制造采用永久型铸造。公差等级为CT9 级(机械制造工艺设计简明手册P38) ,选取铸件错箱值为 0.1mm。3.2、铸造机械加工余量对大批量生产的铸件加工余量中查机械制造工艺补充教材P359360得,选取等级精度为2 级。3.3、铸造方位名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 44 页 - - - - - - - - - 广西工业 职业技术 学院实验 、实训 及设计等 用纸机械工艺设计- 4 - 各加工表
8、面总余量7mm 零件尺寸 (mm) 单面加工余量 (mm) 铸件尺寸 (mm) 尺寸偏差( mm)36 3.5 290.5 52 3.0 58 0.8 62 4.0 54 0.8 62.4 4.2 54 0.8 80 3.0 86 0.8 120 3.0 126 0.8 15 顶: 3.5 底: 2.5 22 0.5 47 顶: 3.5 底: 3.0 53.5 0.8 60 顶: 4.0 底: 3.0 67 0.8 四、工艺规程的设计4.1、定位基准的选择名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
9、- - - - 第 4 页,共 44 页 - - - - - - - - - 广西工业 职业技术 学院实验 、实训 及设计等 用纸机械工艺设计- 5 - 精基准的选择法兰盘的外圆652g既是装配基准, 又是设计基准。为避免由于基准不重合而产生的误差,选用外圆652g为定位基准,即遵循“基准重合”的原则。具体而言,即选外圆652g及 A 端面作为精基准。粗基准的选择由于法兰盘全部表面都需要加工,而外圆652g既是精度最高又是壁厚最薄的表面,为保证加工要求。固选外圆652g及 A 端面为粗基准。4.2、零件表面加工方法选择法兰盘的加工面又外圆、 内孔、端面、槽及小孔等。材料为 HT150,参考机械
10、制造工艺设计简明手册有关资料,其加工方法如下:80mm外圆面; 公差等级为 IT11。 表面粗糙度 Ra1.6m, 需粗车-半精车 -精车(表 1.4-6) 。120 1mm 外圆面;未注公差尺寸,根据GB1800-79 规定其公差等级安 IT10 表面粗糙度为 Ra3.2m,需 粗车-半精车。52mm外圆面; 公差等级为 IT6 表面粗糙度为 Ra1.6m, 需:粗车-半精车 -精车62.4mm、62 0.015 内孔;为未注公差尺寸。根据GB1800-79 规定公差等级为 IT7 表面粗糙度为 Ra1.6m, 毛坯孔已铸出。根据表 1.4-7加工方法可采取:粗镗 -半精镗 -精镗。02.
11、0036内孔;为未注公差尺寸,根据 GB180-79 规定公差等级为 IT7,表面粗糙度为 Ra1.6m,毛坯已锻出。根据表1.4-7加工方法可采取:粗镗-半精镗-精镗-拉孔(或磨孔)等都能满足加工要求。由于加工62.4mm、015. 062用镗孔加工方法,固选用:粗镗-半精镗-精镗。端面;端面尺寸精度要求不高,表面粗糙度为Ra1.6m、Ra3.2m、Rz50m,三种要求,要求 Ra1.6m的端面:粗车 -半精车-精车。要求 Ra32m的端面:粗车 -半精车。要求Ra250m的端面:粗车即可(表 1.4-8) 。槽;槽宽和槽深的公差等级分别为IT13 和 IT14,表面粗糙度分别为Rz50m、
12、Ra3.2m,需采用:(参考表 1.4-8) 。内螺纹;普通细牙螺纹,表面粗糙度为Ra3.2m、精度等级为 IT6,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 44 页 - - - - - - - - - 广西工业 职业技术 学院实验 、实训 及设计等 用纸机械工艺设计- 6 - 攻螺纹即可。3-11 的内圆表面粗糙度为Rz50,需进行钻孔(查表14-7) 。盲孔和斜孔4,未注明尺寸公差表面粗糙度Ra50m,只需要进行钻孔。平面 F20.040.05.34; 公差等级
13、为 IT11, 表面粗糙度为 Ra3.2, 需:粗铣-半精铣。平面 G;未注明公差。 根据 GB1800-79规定其公差等级 IT12 表面粗糙度为 Ra50m,需粗铣即可。4.3 制定工艺路线:法兰盘的加工工艺路线一般是先进行外圆加工再进行内孔加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则。外圆加工可按照下述工艺路线进行:工艺路线(一)工段 1、铸造毛坯工段 2、进行时效处理工段 3、加工过程工序:52g6 外圆及端面定位,粗车另一端面D 面。粗车外圆80h11及台阶 E 面,粗镗孔62.4, 620.015, 倒角 130、145。工序:以粗车的80h11外圆及端面定位,粗车另一端面C面、粗车外圆
14、52g6 及台阶A 面、粗车外圆120,粗镗02. 0036孔、倒角。工序:以粗车后的52g6 外圆及端面定位,半精车另一端面 D 面、半精车外圆80h11及台阶 E 面,半精镗62.4, 620.0015,倒角 130 及 145 角。加工内螺纹是以外圆52g6 及 A 面定位基准,为了更好地保证他们之间的位置精度,攻内螺纹时。先精车外圆52g6 及A 面。工序: 以80h11外圆及端面定位; 半精车外圆50g6及精车台阶面 A 面,半精车外圆120、半精镗孔02.0036,切沟槽 ,倒角 145名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
15、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 44 页 - - - - - - - - - 广西工业 职业技术 学院实验 、实训 及设计等 用纸机械工艺设计- 7 - 工序:以80h11外圆及端面定位; 精车外圆52g6 及精车台阶面 A 面、精镗孔02.0036、切槽、倒角 145。工序 :以精车后的52g6 外圆及C 端面定位,精车外圆80h11、精镗62.4,620.0015,倒角 130 及 145 角、车螺纹 M641.5 。工序:已精加工后外圆52g6 定位,粗铣大圆盘的F、G面,半精铣 F20. 040. 05.34切面。工序:已精加工后外圆80h1
16、1及端面定位,插铣02. 0036内孔键槽。3 个通孔、 1 个小孔、18 盲孔、02. 0036内沟槽于大圆盘有位置关系,划线定出钻孔加工位置。工序:以外圆52g6、C 端面定位钻11 的 3 个孔、锪钻16.5的孔;工序: 以外圆80h11孔及 D 端面钻4 小孔和18 的盲孔。工段 4:钳工去毛刺。工段 5:终检。工艺路线(二)工序 1、铸造毛坯工序 2、时效处理工序 3、粗车工步 1、 以外圆652g为粗基准,粗车端面 D面、 E面及外圆1180h工步 2、调头,以1180h外圆及端面定位,粗车端面C面、A面以及外圆652g、1120,并倒角 145 工序 4、粗镗工步 1、以1180
17、h外圆及端面定位,粗镗2. 0036工步 2、调头,一外圆652g及 A面定位,粗镗孔62工序 5、半精车工步 1、以粗车后的外圆652g及 A面定位为定位基准,办精车另一端面,半精车1180h及台阶面工步 2、 以1180h及端面定位,半精车 C面、A面以及外圆1120、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 44 页 - - - - - - - - - 广西工业 职业技术 学院实验 、实训 及设计等 用纸机械工艺设计- 8 - 652g,并倒角 145工序 6
18、、半精镗工步 1、以外圆1180h及端面定位,半精镗孔2. 0036工步 2、调头,以外圆652g及 A 面定位,半精镗孔015.062及孔4 .62工序 7、精车工步 1、以半精车后的652g及 A面定位,精车另一端面, 半精车外圆1180h及台阶面。工步 2、以半精车后的外圆1180h及端面定位,精磨652g及另一端面及台阶面。工序 8、精镗工步 1、以外圆1180h及端面定位,精镗2.0036工步 2、以外圆652g及 A面定位,精镗015.062、4.62工序 9、以 A面及 D面定位粗铣 G 、F 面工序 10、以 A面及 D面定位精铣 F面工序 11、以4 .62及 A面定位,粗插
19、削键槽、斜孔4工序 12、以4 .62及 A面定位,半精插削键槽、斜孔4工序 13、以652g及 A面定位,钻孔5.163及113、钻孔18工序 14、以652g及 A面定位,铰孔5.163及113工序 15、钳工去毛刺工序 16、终检在两个工艺路线相比较当中,由于工艺路线(一)的工序比较集中,在装夹方面没有那么繁琐,所以我们选择了拟定路线方案(一)4.4 、确定机床设备4.4-1 选择机床a. 工序、是粗车和半精车。本零件外轮廓尺寸不大,精度要求不是很高,又是回转体,固宜在车床上镗孔,选用最常用的 C620-1 型卧式车床即可。b. 工序是粗铣和半精铣平面,应选卧式铣床XA5302 。c.
20、工序是粗插和半精插,应选立式插床B5020 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 44 页 - - - - - - - - - 广西工业 职业技术 学院实验 、实训 及设计等 用纸机械工艺设计- 9 - d. 工序、是钻小孔 3-11mm 、 锪钻 3-16.5mm, 钻4 小孔及18的盲孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工,可选Z525 立式钻床。4.4-2 选择夹具本零件钻斜孔4 工序需要用专用夹具外, 其他各工步使用通用夹具即可。前五道车床工步用三爪
21、定心卡盘、铣平面工步用心轴。 选择刀具在车床上加工的工步一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工铸件类零件采用 YG 类硬质合金, 粗、精加工用 YG6X。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85) ,切槽刀宜选用高速钢。铣刀按表 3.1-40 选错齿三面铣刀 (GB112-85) 。零件要求铣切深度为25.5mm按表 3.1-28。铣刀的直径 d=100mm,铣切长度 Z=10 钻 3-11 孔按表 3.1-5 选直柄麻花钻11,长度 L=100mm;钻4通孔选直柄麻花钻钻4,长度 L=60mm;钻18 的盲孔,选直柄麻花钻18,长度 L=150mm。
22、4.4-3选择量具本零件属大批量生产,一般均采用通用量具。选择量具的方法有两种:一是按计量器具的不确定选择;二是按计量器具的测量方法极限误差选择。选择时,采用其中一种方法即可。 选择各外圆加工面的量具工序中精车外圆52g6 达到图纸要求,现按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用量具,该尺寸公差T=0.019mm。按表 5.1-1计量器具不确定度允许值1u=0.018mm。根据表5.1-6,分度值0.02mm的游标卡尺,其不确定数值。1uu,不能使用。必须1uu,故应选分度值 0.01mm的外径千分尺( u=0.005mm) 。从表 5.2-10 中选择测量范围为 5075mm,分度值为0.0
23、1mm 的外径千分尺( GB1216-85)即可满足要求。按照上述方法选择本零件各外圆加工面的量具如表7.6-1 所列,加工80h11 外圆面可用分度值0.005mm 的外径千分尺进行测量,但由于加工120mm 外圆面是在同一工序中进行,故用表中所列的一种量名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 44 页 - - - - - - - - - 广西工业 职业技术 学院实验 、实训 及设计等 用纸机械工艺设计- 10 - 具即可。加工面尺寸尺寸公差Q82.6 0.60
24、 分度值 0.02 测量Q121.5 Q54.6 0.64 0.50 范围 0150 游标卡尺Q81.1 Q120 0.54 0.22 (GB1214-85 )Q53.1 0.19 Q52 0.019 分度值 0.01 测量范围 5075mm 外径百分尺Q80 0.19 分度值 0.01 测量范围 75100mm外径百分尺 选择加工孔用量具:620.015 孔径粗镗、半精镗、精镗三次加工。粗镗至46. 009.59mm,半精镗至19. 005.61,精镗015. 062。1、粗镗孔46. 009.59mm 公差等级为 IT13。按表 5.1-5精度系数 K=10 计量器具测量方法的极限误差mm
25、KTum046.046.01 .0。查表 5.1-6 可选内径百分尺,从表5.2-10 中选分度值 0.01mm,测量范围 50125mm的内径百分尺( GB8177-87)即可。2 、 半 精 镗19. 005 .61mm公 差 等 级 约 为IT11 , 则K=10% 。mmmmKTum019.019.01.0, 根据 5.1-6,可选内径百分尺。从表 5.2-10中选分度值 0.01mm,测量范围 50129mm的内径百分尺(GB8177-87)即可。3、精镗015.062,由于精度要求高加工时每个工件都需要进行测量,固选用极限量规。由手册可知,根据孔径三牙锁紧式圆柱塞规。名师资料总结
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