法兰盘设计机械制造课程设计.doc

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1、法兰盘设计机械制造课程设计机械设计制造工艺学课程设计是我们学完了大学里的全部课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国现代化建设打下一个良好的基础。 由于能力有限，设计尚有不足之处，恳请各位老师给予指教。 一零件的分析 （一） 零件的作用 我所设计的零件是法兰盘，它的作用是使管件连接处固定并密封，它连接于管端，法兰上有

2、3个直径为20mmEQS的孔眼，可穿螺栓，使两法兰紧密连接，压紧两法兰间的衬垫以达到密封效果，还有三组直径为12mm的斜孔与水平孔组合的通油孔。因此，法兰盘承受较大的压力，所以采用锻件，提高零件致密性，以使承受压力的能力增强。 （二） 零件的工艺分析 此法兰盘共有两组加工表面 1） 直径为90mm的孔的轴线为基准加工的表面 本组表面包括直径为 320mm 、248mm 、190mm的外圆的轮廓表面及左右端面，表面粗糙度为12.5。 直径为90mm的孔的表面粗糙度为3.2，尺寸上偏差为+0.054,下偏差为0 2） 直径为12mm的孔的加工 包括平行于轴线的三组孔及斜孔的加工，其表面粗糙度为2.

3、5，直径为20的三个均布孔，表面粗糙度为6.3，直径为17.5mm的孔的加工，表面粗糙度为6.3。 二工艺规程设计 （一） 确定毛坯的制造形势 零件材料为45钢，锻造，考虑到法兰盘在连接两管的工作过程中，要承受螺钉连紧时的压力，要有一定的韧性，因此选用锻件，尽可能使金属纤维不被切断，保证零件工作可靠。零件为大批量生产。 （二） 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会使零件大批量报废，使生产无法进行。 1. 粗基准的选择 对于一般的盘类零件，可以以外圆作为粗基准。对零件来说，按照粗基准

4、的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选取直径为320mm的外圆作为粗基准的，（三爪卡盘夹持，自动定心，限制x、y、z三个方向的移动自由度及y、z方向上的旋转自由度，不完全定位，但不影响加工）。粗基准的选择应保证足够的加工余量，且应避免粗基准的重复使用。 2. 精基准的选择 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应进行尺寸换算。精基准的选择原则有：基准重合、基准统一、自为基准、互为基准等。精基准选择应保证工件定位准确、加紧可靠、操作方便。 （三）

5、 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点应该是使零件的几何形状 尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以采用万能机床配有专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。 工艺路线方案如下： 工序1.粗车A面，粗车直径320mm的外圆表面 工序2.粗车直径248mm、190mm、147mm的外圆，右端面及轮廓上的圆弧，倒角7mm。 工序3.粗镗直径为90mm的孔（不到尺寸） 工序4.半精镗直径为90mm的孔 工序5.钻3x直径12mm的孔及斜孔，3x直径17.5mm的孔及3x20mm的均布孔。（均6到尺寸） 工序7铰

6、3x直径12mm的孔及斜孔 工序8.扩3x直径17.5mm的孔及3x20mm的均布孔。 工序9.钳工修锐边毛刺及倒角C1。 工序10.检验 以上工艺过程详见附表的机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 （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45钢，硬度为207-241HBW，毛坯重量约10kg，生产类型为大批生产，毛坯采用锻件。 确定锻件的加工余量和公差的主要因素有如下5种： 1.锻件的质量、按图样尺寸加上其尺寸上偏差的一般进行计算得到 锻件形状复杂系数S S=m锻件/m外轮廓包容体 （式中m锻为锻件的质量，m外包容体为锻件外廓包容体的质量） 2.分模线形状 有平分直

7、分模线和对称弯曲分模线、不对称弯曲分模线两类 3.锻件的质量系数分M1和M2两级 4.零件加工表面粗糙度，适用于机械加工表面粗糙度Ra=1.6um的表面，当加工表面粗糙度Ra10-13mm f=0.190.23mm/r查表取f=0.2mm/r 钻头直径16-20 f=0.260.32mm 查表取f=0.32mm/r 2） 切削速度 V=0.25m/s 3)主轴转速 直径12mm孔 ns1=1000vc/dw=398r/min 直径17.5mm孔 ns2=1000vc/dw=272r/min 直径20mm孔 ns3=1000vc/dw=239r/min 查工艺手册得机床转速为ns1=400r/m

8、in, ns2=ns3=275r/min,所以实际切削速度v1=0.25m/s, v2=v3=0.29m/s 4)计算切削工时 由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj1=1.5min, tj2=0.38min, tj3=0.38min (5)扩孔切削用量 查工艺手册得 1)进给量 f=（2.22.4）f钻（f钻 为钻孔的进给量） 直径小于等于15mm时，f=0.5-0.6mm/r取f=0.46mm/r 直径大于1520mm时，f=0.6-0.7mm/r 取f=0.7mm/r 2）被吃刀量 ap=0.05D（加工孔直径） 扩直径20mm的孔ap=1mm 扩直径17.5mm的孔 ap=

9、0.9mm 3）切削速度v V=（1/21/3）V钻（V钻 为钻孔的切削速度）=0.15m/s 4)计算切削工时 由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj1=0.4min, tj2=0.4min, （6）铰孔的切削用量 1）进给量f 加工不通孔时，进给量取0.2-0.5mm/r 取f=0.5mm/r 2)切削速度 孔直径大于10-20时，v=0.65-1.4m/s 取v=1.0m/s 4)计算切削工时 由tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn得tj=1.56min 注： 钻扩铰圆柱孔时， tj=Li/fn=(l+l1+l2)/fn 式中l1=（D-d）cotkr/2+(12) 1

10、. 钻扩铰不通孔时，l2=0 2. 扩钻，扩孔时l2=24，铰圆柱孔时l1=0.56，l2=22 3 d为扩、铰孔前的直径，D为扩、铰孔后的孔径，l为板厚。 辅助时间（min）确定： 1.清扫工件或清扫夹具定位基面 0.10.2 2.变换刀架或转换方位 0.95 3.拿取工件并放在夹具上 0.51.0 4.启动机床、变速或变换进给量、放下清扫工具 0.02 5.工件或刀具退离并复位 0.040.05 6在钻头铰刀上刷油 0.1 7.在工作台上用手翻转钻模，用游标卡尺测孔深度 0.2 三课程设计心得体会面 课程设计结束了，快要完成这项艰巨的任务时，内心充满惊喜与期待，惊喜的是自己终于完成了一份课

11、程设计，过程虽然有些复杂曲折，但看着自己的小小成果，还是忍不住的兴奋，期待的是想看看自己的设计有哪些不足，希望老师能予以指正，好让我能更进一步。 通过这次的课程设计，我了解到工艺设计是一门复杂、繁琐、需要耐心、细心与恒心的工作，尤其计算部分，过程十分繁琐，稍不注意便会出错，每逢此处，我便有些心烦，便拖到第二天在做，因此花费了大量的时间，把作业拖到了最后。但该来的早晚要来，一味的推迟不仅没有任何收益，反而因时间逼近而更加手忙脚乱。所以在以后的生活中，我一定养成今日事今日毕的好习惯。 这次课程设计也使我深深地受了打击，知道了自己学识的局限、狭窄。当遇到问题时才晓得自己的知识是多么的贫乏。“书到用时方恨少”，此刻，我深深地体会到了这句名言的真理。但我知道，从现在努力为时不晚，我一定更加努力的充实自己。 最后，希望老师能认真的提出修改意见，我将不胜感激。 四 结论 我的课程设计虽完成了，但还有许多不足之处。如使用镗床，成本比较高；加工右端外圆轮廓表面时对工人技术要求很高等等。 五 参考文献 论文范文 吴拓、方琼珊主编的机械制造工艺与机床夹具课程设计指导 机械工业出版社 王凡主编使用机械制造工艺设计手册 机械工艺出版社 倪森寿主编机械制造基础 高等教育出版社