法兰盘专业课程设计.doc
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1、JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY机械制造课程设计阐明书题目: 法兰盘课程设计 学 院: 工学院 姓 名: 刘译文 学 号: 4319 专 业: 机械设计制造及其自动化班 级: 1202 指引教师: 蔡金平 职 称: 讲师 二 一 五 年 一 月摘要机械制造工艺课程设计是在咱们基本完毕了所有基本课、技术基本课、大某些专业课以及参加了生产实习之后进行。这是咱们在进行毕业设计之前对所学各课程一次进一步综合性复习,也是一次理论联系实际训练,因而,它在咱们四年大学生活中占有重要地位。通过本次课程设计,应当得到下述各方面锻炼:1 能纯熟运用机械制造工艺设计中基本理论以及在生产
2、实习中学到实践知识,对的地解决一种零件在加工中定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸拟定等问题,保证零件加工质量。2 提高构造设计能力。通过设计夹具训练,应当获得依照被加工零件加工规定,设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量夹具能力。3 加强使用软件及图表资料。掌握与本设计关于各种资料名称、出处、可以做到纯熟运用。就我个人而言,通过这次设计,基本上掌握了零件机械加工工艺规程设计,机床专用夹具等工艺装备设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国标等。最重要是综合运用所学理论知识,解决当代实际工艺设计问题,巩固和加深了所学到东西。并在设计过程中,学到了诸多课堂上没有学到东西。本阐明书重
3、要是CA6140卧式车床上法兰盘关于工艺规程设计阐明,由于自身能力水平有限,设计存在许多错误和局限性之处,恳请教师予以指正,谢谢。目录摘要2目录31. 零件分析41.1 零件作用41.2 零件工艺分析42. 工艺规程设计52.1 拟定毛坯制造办法,初步拟定毛坯形状52.2 基准选取52.3 制定工艺路线52.4 工艺路线方案62.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸拟定62.6 拟定切削用量及基本工时7设计小结23参照文献241. 零件分析1.1 零件作用 题目所给定零件是法兰盘, 重要是用来安装在机床上,起到导向作用使机床实现进给运动,零件上精度规定较高两个平面用以装配,4个孔是用于连接其她
4、机构或零件。外圆上钻有底部为7 mm定位孔,实现精准定位。法兰盘中部通孔则给传递力矩标明通过,自身没有受到多少力作用。 该零件年产量为4000件,设其备品率为4%,机械加工废品率为1%,则该零件年生产大纲为:N=Qn(1+)=40001(1+4%+1%)=4200(件/年),查表可知该产品为中批生产。1.2 零件工艺分析 法兰盘是一回转体零件,法兰盘共有三组加工表面,她们之间有一定位置规定。现分述如下:1.以 mm外圆为中心d加工表面: 这一组加工表面涉及:55mm 外圆、端面及倒角;130mm外圆,过度倒圆R5; 42内孔及其左端倒角C1。2.以外圆为中心加工表面: 这一组加工表面涉及: 端
5、面,130mm外圆,端面,倒角C1;切槽33; 内孔右端倒角C1。3. 以42mm孔为中心加工表面: 这一组加工表面涉及: 70mm外圆,端面; 130mm外圆,端面,侧面;55mm外圆;4x12mm孔和同轴2x7mm孔。 通过对以上加工表面分析,咱们可先选定粗基准,加工出精基准所在加工表面,然后借助专用夹具对其她加工表面进行加工,保证它们位置精度。2. 工艺规程设计2.1 拟定毛坯制造办法,初步拟定毛坯形状 零件材料为HT200,由于零件年产量为4200件,已达到中批生产水平,并且零件轮廓尺寸不大,并且零件加工轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用锻导致型。零件形状并不复杂,因而
6、毛坯形状可以与零件形状尽量接近,内孔不铸出。毛坯尺寸通过拟定加工余量后再决定。2.2 基准选取 基准选取是工艺规程设计中重要工作之一。基面选取得对的与合理,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,更有甚着,还会导致零件大批报废,使生产无法正常进行。1)粗基准选取 选取粗基准重要是选取第一道机械加工工序定位基准,以便为后续工序提供精基准。选取粗基准出发点是:一要考虑如何分派各加工表面余量:二要考虑如何保证不加工面与加工面间尺寸及互相位置规定。这两个规定经常是不能兼顾,但对于普通轴类零件来说,以外圆作为粗基准是完全合理。对本零件而言,由于每个表面都规定加工,为保证各
7、表面均有足够余量,应选加工余量最小面为粗基准(这就是粗基准选取原则里余量足够原则)现选用外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口三爪卡盘夹住工件,消除工件5个自由度,达到完全定位。2) 精基准选取 精基准选取重要考虑基准重叠与统一基准原则。以42mm孔为精基准。当设计基准与工序基准不重叠时,应当进行尺寸换算,这在后来还要专门计算,此处不在重复。2.3 制定工艺路线制定工艺路线出发点,应当是使零件几何形状,尺寸精度及位置精度等技术规定能得到合理保证。在生产大纲一拟定为中批生产条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,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,以便使生产成
8、本尽量下降。2.4 工艺路线方案工序 1 粗车130mm柱体左端面、外圆,粗车70mm,柱体左端面,外圆。工序 2 钻中心孔40mm,扩孔41mm,粗铰41.95mm、精绞42mm孔。工序 3 粗车右55mm柱体右端面、外圆。工序 4 半精车130mm左端面,半精车70mm端面,42左侧倒角C1。工序 5 半精车右55mm外圆及右端面,倒角4x25,半精车130mm右面, 切槽33mm,车42孔右端倒角C1。工序 6 精车130mm柱体左端面,精车70mm柱体左端面。工序 7 精车右55mm柱体外圆,精车130mm柱体右端面、外圆。工序 8 精铣130mm柱体两侧面。工序 9 钻4x7mm透孔
9、,扩孔深度6mm,12mm。工序 10 钻2x7mm孔。工序 11 钻8mm、扩、铰紧固孔。工序 12 划线刻字。工序 13 外圆无光镀铬。工序 14 检测入库。2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸拟定依照上述原始资料及加工工艺,参照机械制造设计技术基本课程设计指引教程分别拟定各加工表面机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:(单位mm)加工表面工序(或工步)名称工序(或工步)余量工序(或工步)基本尺寸公差级别公差表面粗糙度(Ra )右端面粗车312.5毛坯3130突台右端精车0.833IT70.0251.6半精车1.033.8IT90.0623.2粗车1.234.8IT110.1606.3
10、毛坯4362.2槽33粗车2Z=352IT130.396.3毛坯5555外圆精车2Z=0.345IT70.0251.6半精车2Z=1.045.3IT90.0623.2粗车2Z=3.746.3IT110.1606.3毛坯2Z=5502.0内孔42铰2Z=142IT80.051.6扩2Z=141IT100.0846.3钻2Z=4040IT120.1812.5毛坯实心130右端面精铣0.233IT90.0741.6精车133.2IT70.0251.6半精车1.033.8IT90.0623.2粗车1.234.8IT110.1606.3毛坯4362.2130外圆精车2Z=0.4130IT70.0251.
11、6半精车2Z=1.1130.4IT110.223.2粗车2Z=3.5131.5IT110.226.3毛坯2Z=51352130左端面精铣0.23IT90.0741.6精车0.83.2IT70.0251.6半精车0.84IT90.0623.2粗车1.24.8IT110.1606.3毛坯462.2130突台左端粗车33IT110.1606.3毛坯462.22x7孔钻2Z=77IT110.07512.5毛坯实心4x712孔扩2Z=512IT100.0486.3钻2Z=77IT110.07512.5毛坯实心M8孔铰2Z=0.18IT100.0486.3扩2Z=0.97.9IT100.0486.3钻2Z
12、=77IT130.2212.5毛坯实心2.6 拟定切削用量及基本工时工序 1 粗车130mm柱体左端面、外圆,粗车70mm,柱体左端面,外圆1. 加工条件工件材料:HT200 b=220MPa 砂型锻造机床:CA6140卧式车床 刀具:采用刀片材料为YT15,刀杆尺寸16x25mm,=90,=15,=12,=0.5mm2计算切削用量(1) 粗车130mm端面1) 已知毛坯长度方向加工余量为3+0.8-0.7mm,考虑模铸拔模斜度,=4mm2) 进给量f 依照机械制造工艺手册中,当刀杆尺寸为1625 mm,35mm,以及工件直径为130时,f =0.71.0mm/r按CA6140车床阐明书(见切
13、削用量手册)取 f =0.9mm/r3) 计算切削速度,按切削用量手册表1.27,切削速度计算公式为(寿命T=60min) (m/min)其中:=342, =0.15,=0.35, m=0.2。修正系数见切削用量手册表1.28,即=1.44 ,=0.8 ,=1.04 ,=0.81 ,=0.97。因此 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)拟定机主轴转速 ns= 504r/min现选用=480r/min。因此实际切削速度v=110r/min/。5) 切削工时,按机械制造工艺手册表6.2-1。L=40mm,=2mm,=0,=0 tm=0.098(min)(2
14、) 粗车130mm外圆柱面,同步应检查机床功率及进给机构强度1) 切削深度,单边余量Z=2mm,分二次切除。2) 进给量,依照机械加工工艺手册取f=0.9mm/r3)计算切削速度132m/min4)拟定机床主轴转速 ns= 420r/min 按机床阐明书(见工艺手册表4.2-8)与420r/min相近机床转速为480r/min。现选用480r/min 因此实际切削速度= 5) 检查机床功率主切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中2985,1.0,0.65,-0.15, =0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削时消耗功率2.81(KW)
15、由机械制造工艺手册表7-4中CA6140机床阐明书可知,CA6140主电机功率为7.5kw.转速为480r/min时主轴传递最大功率为4.5kw.因此机床功率足够,可以正常加工。6) 校验机床进给系统强度已知主切削力1122.4N.径向切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中1940,0.9,0.6,-0.3,=0.59 =0.5 因此 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而轴向切削力 其中2880,1.0,0.5,-0.4,=0.34 =1.17 轴向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N) 取机床导轨与床鞍之间摩擦系数=0.1,则切削罗在纵
16、向进给方向对进给机构作用力为F=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N 而机床纵向进给机床可承受最大纵向力为3530N(见切削手册表1.30)故机床进给系统可正常工作。7)切削工时:t=其中l=10mm =4mm =2mm 因此t=0.1min4) 拟定机主轴转速 ns= 378r/min按机床阐明书(见工艺手册表4.2-8),与378r/min相近机床转速为400r/min。现选用=400r/min。因此实际切削速度=5) 切削工时,按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=30mm t=i=15=0.83(min)工序 2 钻中心孔40mm,扩
17、孔41mm,粗铰41.95mm、精绞42mm孔 (1) 钻40mm孔机床:Z4025立式钻床 刀具:依照机械加工工艺手册表10-61选用高速钢钻头W18Cr4V.1)进给量 据切削手册表10-66,当铸铁HB200时,D=18时,取f=0.3mm/r(二) 切削速度依照机械加工工艺手册表10-70,及10-66,查得V=35m/min.3)拟定机床主轴转速ns= 619.2r/min按机床阐明书(见工艺手册表4.2-2),与619.2r/min相近机床转速为555r/min。现选用=555r/min。因此实际切削速度=4) 削工时,按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=91mm;=10m
18、m; =4mm; t= =0.63(min)(2) 41mm孔依照关于资料简介,运用钻头进行扩钻时,其进给量与切削速度与钻同样尺寸实心孔时进给量与切削速度之关系为 式中、加工实心孔进切削用量。现已知=0.36mm/r(切削手册)表2.7 =42.25m/min (切削手册)表2.131) 进给量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选用0.5mm/r2) 切削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速ns= 271.8r/min按机床阐明书(见工艺手册表4.2-2),与271.8r/min相近机床转速为275r/min。现选用=275r/min。因此实际切削
19、速度=4) 削工时,按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=91mm;=10mm; =4mm; t= =0.78(min)(3) 粗绞孔至41.95mm、精绞孔至42mm1) 进给量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选用0.5mm/r2) 削速度按切削手册选用v=0.448.25=19.3m/min. 3) 定机床主轴转速ns= 298.3r/min按机床阐明书(见工艺手册表4.2-2),与298.3r/min相近机床转速为275r/min。现选用=275r/min。因此实际切削速度=4) 工时,按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=91mm;=7mm; =3mm; t=
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