2022年法兰盘工艺设计与数控加工 .docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 上海工程技术高校毕业设计论文法兰盘工艺设计与数控加工摘 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; 依据锻件的外形特点、零件尺寸及精度, 选定合适的机床设备以及夹具设计,通过精确的 运算并查阅设计手册, 确定了法兰盘的尺寸及精度, 在材料的选取及技术
2、 要求上也作出了具体说明, 并在结合理论学问的基础上, 借助于电脑帮助软件绘制了各部分零件及装配体的工程图, 以保证法兰盘的加工制造;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; 第一在数控车床上, 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- 11 沉孔及 3- 5孔的加工; 最终采纳专用夹具以 行外圆上 10 孔的加工;16 孔以及 6- 11 沉孔其中两孔定位进关键字: 法兰盘,数控加工工艺,数控编程,夹具设计,仿真加工1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页精选学习资料 - -
3、- - - - - - - 上海工程技术高校毕业设计论文法兰盘工艺设计与数控加工法兰盘工艺设计与数控加工学号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,可以初步把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 UG软件 对零件进行三维图的绘制,可以提高结构设计才能及建模才能;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
4、综合运用多学科的理论学问与实际操作技能,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学问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;把握有关工程设计的程序、方法与技术标准;把握试验、测试等 科学讨论的基本方法;以及与解决工程实际问题的才能;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 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上海工程技术高校毕
5、业设计论文法兰盘工艺设计与数控加工2三维建模;依据零件二维视图建立三维视图;3制定机械加工工艺文件; 依据产品技术资料、生产条件与生产纲领,制定零件机械加工工艺规程,编写工艺规程卡片;4夹具设计;绘制工件夹具图;5编制数控加工程序、仿真加工与课题制作6工件检验;选用合理的测量工具与设备检验工件的加工质量;在这整个过程中, 综合运用多学科的理论、 学问与技能, 分析与解决实际相关问题;1 零件分析1.1 零件图分析法兰盘零件二维图,其结构外形较复杂,中批量生产 1000 件;图为零件的三维图;法兰盘零件二维图3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 23 页精选学习资料 - -
6、 - - - - - - - 上海工程技术高校毕业设计论文法兰盘工艺设计与数控加工图 1.2 法兰盘三维图 该零件材料为 45 钢,毛坯为锻件,主要应用于装配管子,起管子的 连接及固定作用, 为中批量生产类型产品; 该零件为由外圆、 内圆、沉孔、内孔、倒斜角等外表组成, 加工外表较多且都为平面及各种孔,因此适合 采纳加工中心加工;技术要求分析1结构分析 零件由外圆、内圆、沉孔、内孔、倒斜角等构成;2尺寸精度分析 加工精度是指零件在加工后的几何参数的实际值和理论值符合的程 度;尺寸精度是指实际尺寸变化所到达的标准公差的等级范畴;如图 1.1 所示,加工要求较高的尺寸列出如下表格,如表 1.1 所
7、示;4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上海工程技术高校毕业设计论文3形位公差分析法兰盘工艺设计与数控加工加工后的零件不仅有尺寸误差,构成零件几何特点的点、 线、面的实 际外形或相互位置与抱负几何体规定的外形和相互位置仍不行防止地存 在差异,这种状上的差异就是外形误差, 而相互位置的差异就是位置误差,统称为形位误差;4毛坯加工余量分析;5粗糙度分析 外表粗糙度,是指加工后的零件外表上具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何外形特点,一般是由所实行的加工方法和 或其他因素形成的; 外表粗糙度高度参数有 3 种:轮廓
8、算术平均偏差 Ra,微观不平度十点高度 Rz 以及轮廓最大高度 Ry;该零件主要由外圆、内圆、沉孔及内孔组成,具体表示为 55 外圆、 52 外圆、 90 外圆、6- 11 沉孔、3- 5 内孔、 10 内孔、 32 内圆、 16 内圆;粗糙度皆为Ra3.2;外形位置结构尺寸 10mm的孔 10mm孔 90mm圆柱面 11mm的沉孔 11mm沉孔 90mm圆柱面C1.5mm倒角1.5 mm 45倒角 32mm圆柱面内侧 5mm内孔 5mm内孔 10mm圆柱面5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上海工程技术高校毕业
9、设计论文2 零件的数控加工工艺设计2.1 选定毛坯法兰盘工艺设计与数控加工依据零件的加工前尺寸及考虑夹具方案的设计,挑选的毛坯材料牌号为 45 钢,毛坯种类为锻件,毛坯外形尺寸为 示; 95mm 45mm;如图 1.3 所图 法兰盘加工前三维图2.2 挑选定位基准挑选定位基准时, 第一是从保证工件加工精度要求动身的,因此,选 择定位基准时先挑选粗基准,再挑选精基准;2.2.1 粗基准的挑选 :依据粗基准的挑选原就,为保证不加工外表和加工外表的位置要求,应挑选不加工外表为粗基准,故在加工 6 16mm内圆、 90 外圆及 55 外名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页精
10、选学习资料 - - - - - - - - - 上海工程技术高校毕业设计论文法兰盘工艺设计与数控加工圆时,挑选 95mm毛坯外圆作为粗基准;2.2.2 精基准的挑选 :依据精基准的挑选原就, 为符合基准重合原就以及基准统一原就,故 在加工 52 外圆、 90 外圆、 32 内圆、 10 内孔、 6- 11 沉孔及 3- 5 内孔时,挑选 55 外圆及 16 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外形、尺寸精度、位置精度及各项技术要求,必需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,以提高生产率和削减机床
11、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: 95 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 16 孔中心孔;4 粗钻扩 16 孔;5 精钻扩 16 孔至尺寸要求;6 倒圆角 R2;工序二: 55 圆柱面定位1 粗车外圆及端面;2 精车外圆及端面至尺寸要求;3 钻 32 孔中心孔;7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上海工程技术高校毕业设计论文4 粗钻铰锪 32 孔;5 精钻铰锪 32 孔至尺寸要求;6 倒角 C1.5;法兰盘工艺设计与数控加工工序三
12、: 16 孔及工件下平面定位1 钻 6- 11 沉孔及 3- 5 内孔中心孔;2 粗钻铰 6- 11 沉孔及 3- 5 内孔;3 精钻铰 6- 11 沉孔及 3- 5 内孔至尺寸要求;工序四: 16 孔及工件上平面定位1 钻 10 孔中心孔;2 粗铰 10 孔;3 精铰 10 孔至尺寸要求;4 全部面去锐边毛刺;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,最终确定切削速度;参考资料数控加工工艺及设备工时定额包括基本时间、 帮助时间、 地点工作服务时间、 休息和自然需要时间以及预备终结
13、时间;2.4.1 背吃刀量 a 的确定依据零件图样知工件外表粗糙度要求为全部 车、精车三步进行;3.2 ,故分为粗车、半精因此挑选粗车的背吃刀量为 mm,半精车的背吃刀量取,精车时背吃8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上海工程技术高校毕业设计论文刀量取 0.35mm;2.4.2 进给量 f 的确定法兰盘工艺设计与数控加工由文献 10 表 2.4-73 ,挑选粗车时:zf =0.20mm/z;精车时:zf2.4.3 切削速度v 的确定由文献 10 表 3.1-74 ,挑选粗车时:主轴转速 n=900r/min ;
14、精车时:主轴转速 n=1000r/min ;因此,相应的切削速度分别为:粗铣时:vcdn16900m/min45 . 2m/min10001000精铣时:vcdn201000m/min628.m/min100010002.4.4 工时定额的确定依据夹具的设计,下面运算工序四中10mm孔的时间定额;(1)基本时间 由文献 8 得,钻孔的运算公式为:T 基本 L L 1 L 2nf式中:L 1 D cot K y 1 2 ;2L 2 1 4,钻盲孔时,L =0; L=17,L =0,f=0.3 ,n=1000;因此 1L 10 cot 118 1 . 5 7 . 52 2所以 T 基本 17 7
15、. 5 0 0 . 082 min0.3 1000(2)帮助时间 文献 8 确定9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上海工程技术高校毕业设计论文装卸工件时间由文献 8 取 1min所以帮助时间T 帮助法兰盘工艺设计与数控加工(3)地点工作服务时间 由文献 8 确定取 3 %,就 T 服务 T 基本 T 帮助 (.0 0 82 .1 19)3 %min 0 . 03815 min(4)休息和自然需要时间 由文献 8 确定取 3 %,就 T 休息 T 基本 T 帮助 (.0 0 82 1 . 19)3 %min 0
16、. 03815 min(5)预备终结时间 简洁件 26min 升降钻杆 6min 由文献 8 ,部分时间确定由设计给定 1000 件,就T准终/ n2603.6/1000min0 . 0323 min(6)单件时间T 总T 基本T 帮助T 休息T 服务T 准终.00323 min0.0821.190.038150 . 038151. 381min(7)单件运算时间T单件T 总T 准终/ n 1 . 3810. 0323 min1 . 4129min10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上海工程技术高校毕业设计论
17、文2.5 各工序的设备、刀具、量具的设计1 挑选 NC加工机床法兰盘工艺设计与数控加工依据 工艺路线的设计 的工序支配,由于零件的复杂性及加工部位多,故挑选立式加工中心;加工内容有:车外圆、钻孔、铰孔及倒角等,所需 刀具不超过 20 把;选用立式加工中心即可满意上述要求;本设计选用 FANUC 18i-MateMC系统 XH714立式数控加工中心,如图 1 所示;图 1 XH714立式数控加工中心 2 机床主要技术参数 工作台面积 长 宽 900 400 mm 工作台左右行程 X 向 630 mm 工作台前后行程 Y 向 400 mm 主轴上、下行程 Z 向 500 mm 工作台最大承重 60
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