2022年设计法兰盘零件的加工工艺规程课程设计说明书.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 机械制造工艺与夹具课程设计说明书设计题目：法兰盘的钻床夹具设计学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及自动化 班级：六班 指导老师：冯凭 同学姓名：郑鑫2022 年 8 月 30 日名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计法兰盘零件的加工工艺规程生产类型：批量生产 内容：1. 产品零件图 1 张 2. 产品夹具图 1 张 3. 产品夹具装配图 1 张 4. 机械加工工艺过程卡片 1 套 5. 机械加工工序卡片 1 套 6. 课程设计说

2、明书 1 份2 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目录前言 2 1一、零件的分析 2 一）、零件的作用 2 、主要技术要求 2 二、确定毛坯 2 一、确定毛坯的种类 2 三、工艺规程设计 3 一、定位基准的挑选 3 二、工艺路线的拟定 3 三、挑选加工设备和工艺设备 5 四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5 四、时间定额运算 6 五、夹具设计 7 六、设计心得 9 参考文献 9 3 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - -

3、 - - 前言 机械制造工艺学课程是在学完了机械制造工艺学包括 机床夹具设计和大部分专业课,并进行了生产实习的基础 上的一个教案环节；这是我们在进行毕业设计之前对所学 课程的一次深化的全面的总复习,也是一次理论联系实际 的训练；因此,它在今年的学习中占有重要的位置；我个人的感想是,期望经受了这次课程的设计,对自 己的将来所从事的工作,进行一次适应性的训练,通过这 次课程设计锤炼自己的分析问题,解决问题的才能,为毕 业后的工作打下一个良好的基础；由于自己的理论学问的不完善,实践才能的缺乏,设 计之中不免有一些不合理的地方,恳请老师能够赐予指教 批判；4 / 16 名师归纳总结 - - - - -

4、 - -第 4 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 零件的分析一）零件的作用上紧定螺丝,以达到内圈周向、轴向固定的目的 间隙协作,一般只用于轻载、无冲击的场合； 由零件图可知,零件的底座底面、内孔、端面有粗糙度要求,其 余的表面精度要求较高,也就是说其余的表面需要加工；底座底面 的精度为 Ra3.2、内孔、端面及内孔的精度要求均为 Ra1.6；法兰盘 在工作时,静力平稳； 2 铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷,以保证零件的强度、硬度 及疲惫度,在静力的作用下,不至于发生意外事故；三）主要技术要求零件调质 HRC55-60、锐边倒钝,未注倒角 从零件图上可知主

5、要的加工难点在与 .9 外圆与 .65 0 内孔的加工,表面粗糙度为 Ra1.6um以及它们之间同轴度 零件总长的要求保证尺寸 Ra3.2um；65 0.05,同时两端面的粗糙度为3 除了保证尺寸在公差范畴之内同时保证表面粗糙度 Ra3.2um 即 可；4）保证 3.9 通孔的尺寸要求,其定位尺寸为自由公差只要满意要 求即可,同时保证表面粗糙度 Ra3.2um；其次章 确定毛坯 初步确定工艺支配为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设 备以通用设备为主,采纳专用工装；确定毛坏种类：零件材料为 HT15-32,考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简洁,生产类型为中批生产,故挑选

6、砂型铸件毛坯；查机械制造工艺设计简明手册第41 页表 2.2-5, 选用铸件尺寸公差等级为 9；这对提高生产率,保证产品质量有帮忙；此外为排除残余应力仍应支配人工时效；第三章工艺规程的设计一）定位基准的挑选依据零件图纸及零件的使用情形分析,知 45H7的孔,法兰盘端面、顶面等均需正确定位才能保证；故对基准的挑选应予以分析； 精基准的挑选轴承底座底面以及其它表面；考虑要保证零件的加工精度和装夹精确便利,依据“ 基准重合” 原 就和“ 基准统一” 原就,以粗加工后的端面为主要的定位精基准,即以法兰盘的上底面为精基准；依据粗,精基准挑选原就,确定此加工工序的基准如下：1）钻 3-.9 孔：工件上表面

7、和 45 内孔为定位基准；二） 工艺路线的拟定 依据零件的几何外形、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工 方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情形下 , 可以考虑采用万能机床床配以专用工卡具, 并尽量使工序集中来提高生产率；除此之外,仍应当考虑经济成效,以便使生产成本尽量下降；挑选零件的加工方法及工艺路线方案如下：工艺路线方案：工序 1：粗铣大孔两端端面 工序 2：粗铣小孔两端端面 工序 3：扩大孔 工序 4: 半精镗中间孔 工序 5：钻 3- .9 孔 工序 6：铣法兰盘侧平面 工序 7：铣半圆槽7 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页精选学习资

8、料 - - - - - - - - - 工序 8: 去毛刺 工序 9： 检查 工序 10：如某道工序有误返工 工艺方案的分析：工艺路线是依据工序集中原就组织工序,优点是工艺路线短,削减工件的装夹次数,可削减机床数量、操作人员数量和生产面积 仍可削减生产方案和生产组织工作并能生产率高；易于保证加工面 相互位置精度,使需要的机床数量少,削减工件工序间的运输,减 少帮助时间和预备终结的时间,同时产量也较高,同时在为了保证.45+0.027 内孔和.9 孔的相互位置精度,采纳了互为基准的原就,能 0达到零件间所标的精度；零件的加工要求就整体来说,其精度并不高,如采纳工序分散 方案二）法,其加工经济性并

9、不是很好；但在挑选方案的时候,仍 应考虑工厂的具体条件等因素,如设备,能否借用工、夹、量具 等；故本次设计挑选此方案；依据工序方案一制定出具体的工序划分如下所示：工序1 2 3 4 5 6 7 8 工序内容粗铣大孔 45 上端面 粗铣小孔 9 上端面 粗铣大孔 45 下端面 粗铣小孔 9 下端面 扩大孔 52.5mm,半精镗中间孔 45mm 钻 3- 9mm孔 铣 法 兰 盘 侧 平 面 距 中 心 工 序 尺 寸 38mm）铣半圆槽 R15mm 8 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 9 去毛刺10 检查

10、如某道工序有误返工11 为了修正由于粗基准重复使用而产生的定位误差,同时也照料了原有的加工路线中装夹便利的特点,因此最终的加工工艺路线确定如下：依据此工序支配,编出机械加工工艺过程卡及工序卡片；见附表10：机械加工工艺过程卡；附表三）挑选加工设备和工艺设备1 机床的挑选：2090；机械加工工序卡；工序 001004均为铣平面,可采纳 X51 立式铣床；工序 005采纳镗床；工序 006采纳钻床；工序 07,08采纳铣床,可采纳 X51 立式铣床；工序 09 采纳铣断机床；2 挑选夹具：该法兰盘的生产纲领为大批生产,所以采纳专用夹具；3 挑选刀具：在铣床上加工的各工序,采纳硬质合金铣刀即可保证加

11、工质量；在铰孔 52.5h7 ,由于精度不高,可采纳硬质合金铰刀；4 挑选量具：小头孔、大孔均采纳极限量规；9 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5 其他：对垂直度误差采纳千分表进行检测,对角度尺寸利用 专用夹具保证,其他尺寸采纳通用量具即可；四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 法兰盘零件材料为 HT15-32,硬度为 HBS 230250,依据上述原始 资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量,查机械制 造工艺设计简明手册 mm度 Ram1.5 65 3.2 2 粗铣小孔上端面1 14

12、3.2 3 粗铣大孔下端面1.5 65 3.2 4 粗铣小孔下端面1 14 3.2 扩大孔半精镗中间2；1.5 52.5 ；45 3.2 ；1.6 5 孔6 钻 3- 9 孔4.5 9 6.3 7 铣法兰盘侧平面2.5 38 3.2 8 铣半圆槽3 15 3.2 9 去毛刺10 检查11 如某道工序有误返工机械加工余量及机床刚度校验 工序 6：钻 3- 9 的孔 该孔先由高速钢钻头钻出底孔,钻孔：工序尺寸为 9 由文献 表 8-69 取钻孔的进给量 F=0.25mm/r 由文献 表 8-71 求10 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 16 页精选学习资料 -

13、- - - - - - - - 得钻孔时的切削速度为V=0.35m/s=21m/min 由此算出转速为：n= = =743.1r/min ；按钻床的实际转速为 780r/min ；就实际切削速度为 V= = =22.04m/min；由表 8-78 得F=588.6xd xf xKM=225.63x xf xK x10 由于加工灰铸造铁时, K = K 由 8-78 可查得 K =1 故 F=588.6 x9x0.25 x1=1747.5N M=225.63x9 x0.25 x1x10 =4.6N.m 它们均小于机床所能供应的进给率和扭转力矩,故机床刚度足够；第四章时间定额运算依据设计要求,只运

14、算一道工序的工时 时定额；l =,钻盲孔时, l0l=30 l =2 f=0.3 n=600 l = cot +1.5=3.8 因此,t= =0.198min 所以 t =4t=0.795min 帮助时间由机械加工工艺手册表 2.5-41 确定开停车 0.015min 升降钻杆 0.015min 11 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 主轴运转 0.02min 清除铁屑 0.04min 卡尺测量 0.1min 装卸工件时间由机械加工工艺手册表2.5-42 取min 故帮助时间 t =0.015+0.01

15、5+0.02+0.04+0.1+1=1.19min 3作业时间tt. .795 ）=1.985min 4）常量工作场地时间 T 由机械制造工艺学取就 T x =1.985x3%=0.0595 5）休息与生理需要时间由机械制造工艺学取就x=0.06 ；/5000=0.00646min ；7） 单件时间 tt T T .134min 8） 单件运算时间 T /n2.14min；第五章 夹具设计12 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 定位基准挑选底面对孔的中心线有肯定的垂直度公差要求,因此应以地面为主要定

16、位基准 .由于铸件的公差要求较大 ,利用小头孔的外圆表面作为帮助定位基准时 ,只有采纳自动对中夹具才能同时保证对称的两个零件的大小孔的中心距的公差要求.为了提高加工效率 ,现打算采纳两把麻花钻同时加工出两个 8mm 的通孔 . 2 切削力及夹紧力运算由于实际加工的体会可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于第肯定位基准面 ,在两侧只需要采纳两个 V 型块适当夹紧后本夹具即可安全工作 .因此,无须再对切削力进行运算 . 本步加工可按钻削估算卡紧力；实际成效可以保证牢靠的卡紧；轴向力扭矩由于扭矩很小,运算时可忽视；卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1就实际卡紧力为F =

17、S1*S2*S3*S4*F=10.06N 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧,调剂卡紧力调剂装置,即可指定牢靠的卡紧力；3 定位误差分析零件图规定大孔与小孔的中心距为72mm.采纳自动对中具后 ,定位误差取决于对中块螺杆以及滑块的制造误差. 本工序采纳肯定位13 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 销,一挡销定位,工件始终靠近定位销的一面,而挡销的偏角会使 工件自重带来肯定的平行于卡具体底版的水平力,因此,工件不在 在定位销正上方,进而使加工位置有肯定转角误差；但是,由于加 工是自由公差,故应当能满意定位要

18、求；4 钻床夹具的装配图见附图设计心得通过这次课程设计使我进一步的懂得了所学的理论学问及具体运用 了这些学问；通过这次课程设计,使自己对工艺人员所从事的工作 有了亲身的体验,学会了查图表、资料、手册等工具书；通过实例 对工艺规程的编制；和切削用量的挑选运算等做了一次练习；设计夹具同时复习了对于公差,机械原理等专业学问的应用贯 14 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 通；同学分组争论设计方案,提高了设计的精确和创新性；总之,通过这次课程设计使我受益非浅,为我今后的学习及工作打下了坚实而良好的基础；在此,忠

19、心感谢各位老师的帮忙和指导；参考文献1 职工高校机制专业教案争论会编. 机床夹具 M. 北京 : 北京科学技术出版社 ,1985. 2 孙丽媛主编 . 机械制造工艺及专用夹具设计指导. 北京: 冶金工业出版社 .2002. 3 王启平主编. 机床夹具设计. 哈尔滨 : 哈尔滨工业高校出版社.1995. 4 刘品 , 李哲主编 . 机械精度设计. 哈尔滨 : 哈尔滨工业高校出版社.2022. 5 李登 , 吴天生 , 闻百桥主编 . 机械制图 . 北京 : 高等训练出版社；15 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2002. 6 上海金属切削技术协会. 金属切削手册 M. 上海 : 上海科学技术出版社 .1984. 7 黄如林 . 切削加工简明有用手册 M. 北京: 化学工业出版社 .2004. 8 王光斗,王春福主编 . 机床夹具设计手册 . 上海: 上海科学技术出 版社.1980. 10 长春汽车制造厂工装设计室编. 机床夹具设计原理. 吉林 : 吉林人民出版社 .1986. 11 王先逵 . 机械机械制造工艺学 . 北京: 机械工业出版社 .2006. 16 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 16 页