法兰盘机械制造工艺学课程设计

目录序言...................................................................................................1第一章零件分析..................................................................................1一﹑零件的功用分析..........................................................................1二﹑零件的工艺分析..........................................................................1第二章机械加工工艺规程的制定..........................................................2一、确定毛坯制造形式....................................................................2二、选择定位基准............................................................................2三、选择加工方法............................................................................2四、制定工艺路线............................................................................2五、机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定..............................4六、工序设计......................................................................................7七、确定切削用量..............................................................................9第三章专用夹具的设计........................................................................14一、接受设计任务、明确加工要求................................................14二、确定定位方案、选择定位元件................................................14三、确定夹紧方案、设计夹紧机构................................................14四、切削力及夹紧力计算................................................................14五、夹具体设计................................................................................16六、夹具体精度分析........................................................................16七、绘制夹具装配图，标注有关尺寸及技术要求........................16八、夹具设计及操作的简要说明....................................................17第四章设计小结....................................................................................17参考文献..................................................................................................18机械制造工艺学课程设计第1页1序言课程设计是我们在学完大学的全部课程后进行的.是我们对大学四年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练.这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合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，床法兰盘的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力。也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。对未来的工作发展打下一个良好的基础。第一章零件分析一﹑零件的功用分析题目所给的零件是法兰盘，法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。二﹑零件的工艺分析从零件图看，法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以φ200.0450mm为中心,包括:两个φ100-0.120.34-mm的端面,尺寸为φ4500.6-mm的圆柱面,两个φ90mm的端面及上面的4个φ9mm的透孔.φ4500.6-mm的外圆柱面及上面的φ6mm的销孔，Φ90mm端面上距离中心线分别为34mm和24mm的两个平面.其中标有表面粗糙度的表面有：B面，下端面，φ4500.6-mm圆柱面，φ200.0450内圆柱面，φ90mm的左右端面等。其中B面和φ90mm右端面粗糙度要求最高，公差等级达到IT5级，为Ra0.4μm。φ200.0450mm孔为整个的设计基准。从位置关系来看，B面的下端面要与φ200.0450mm垂直。这组加工表面是以Φ200.0450mm为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先机械制造工艺学课程设计第2页2加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面。第二章机械加工工艺规程的制定一、确定毛坯制造形式零件材料为HT200，由于零件是中匹量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造。法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。二、选择定位基准定位基准的选择是工艺规程制定中的重要工作，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理的选择定位基准，可以确保加工质量、素缎工艺工程、简化工艺装备结构与种类、提高生产效率。1.粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量；二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的。但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量。应选加工余量最小的面为粗基准，这就是粗基准选择原则里的余量足够原则。现选取Φ45mm消除工件的六个自由度，达到完全定位。2．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，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。三、选择加工方法1.面的加工面的加工方法有很多，有车，铣，刨，磨，拉等。对于上下端面和Φ90距离轴线为24和30mm的2个平面，粗糙度要求较高。前者可以用车床车，后面可以用铣床铣，然后精沙精磨达到要求；后者在铣床洗后再到磨床精磨。对于圆柱面，因为法兰盘是回转体零件，所以圆柱面用车床加工，精车后，用磨床达到要求的粗糙度。2．孔的加工孔的加工方法有钻、扩、镗、拉、磨等。对于中心通孔，先采用钻18mm的孔然后在扩再粗精铰达到要求的精度，4×Φ9mm透孔也是采用钻出来的。四、制定工艺路线机械制造工艺学课程设计第3页3制定工艺路线是工艺人员制定工艺规程时最重要的工作，也是体现工业师工艺水平的重要方面。其原则是，在合理保证零件的集合形状、尺寸精度、位置精度、表面质量的前提下，尽可能提高生产率，降低生产成本，取得较好的经济效益。工艺路线一如下：1粗车Φ100mm端面，粗车Φ100mm外圆柱面，粗车B面，粗车Φ90的外圆柱面；2粗车Φ45端面及外圆柱面；3钻粗绞Φ20的内孔；4半精车Φ100的端面及外圆面，半精车B面，半精车Φ90的外圆柱面，对Φ100、Φ90的外圆柱面进行倒角，车Φ45Φ20孔的左端倒角；5半精车Φ45的端面及外圆柱面，车Φ20孔的右端倒角，车Φ45的倒角3*2的退刀槽；6精车Φ100的端面及外圆面，精车B面；7精车Φ45端面及外圆柱面；8精绞Φ20的孔；9钻4—Φ9透孔；10钻Φ46孔；11铣Φ90圆柱面上的两个平面；12磨B面；13磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面；14Φ100外圆无光镀铬；工艺路线二如下：1、粗铣Φ20孔两端面；2、钻、粗铰孔Φ20；3、粗铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面；4、精铣Φ20孔两端的端面；5、精绞Φ20的孔；6、粗车Φ45、Φ90、Φ100B面与Φ90的右端面；7、半精车Φ45、Φ90、Φ100的外圆，半精车B面与Φ90的端面，对Φ100、Φ90、Φ45的圆柱面倒角，倒Φ45两端的过度圆弧，车退刀槽车Φ20内孔两端的倒角；8、精车Φ100外圆面，精车B面，精车Φ90的右端面，精车Φ45的圆柱面9、精铣Φ90外圆柱面上平行于轴线的两个平面；10、钻4-Φ9透孔；11、钻Φ46的销孔；12、磨Φ45、Φ100的外圆；13、磨Φ90外圆柱面上距离轴线24mm的平面；14、磨B面；15、刻字划线；16、Φ100外圆无光镀铬；工艺方案的比较与分析机械制造工艺学课程设计第4页4方案一采用车削端面，可以保证精度。方案二的效率虽高但精度不能保证，应把保证精度放在首位。故选用方案一车削两端面。由于各端面及外圆柱面都与Φ20轴线有公差保证，所以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用Φ20孔为定位基准。经过比较修改后的具体工艺过程如下：1、粗车Φ100mm圆柱左端面，外圆，粗车B面；2、钻Φ20mm孔，先钻Φ18mm，然后扩孔Φ19.8mm，然后粗铰到Φ19.95mm，最后精铰Φ20mm；3、粗车Φ45mm圆柱外圆、右端面和Φ90mm外圆、右端面；4、半精车Φ100mm左端面、外圆，半精车B面并倒角C1.5，半精车Φ90外圆，Φ20孔左侧倒角；5、半精车右Φ45mm外圆及右端面，倒角C7；半精车Φ90右侧面，切槽3×2；给Φ20mm孔右侧倒角C1；6、精车Φ100mm端面、外圆；精车B面，车过度圆角R5；7、精车Φ45mm外圆，Φ90右端面；8、粗铣、精铣Φ90mm圆柱体的两侧面；9、钻4×Φ9mm通孔；10、钻Φ4mm孔，扩孔，铰孔到Φ6mm；11、磨削B面；12、磨削Φ100mm、Φ90mm外圆面；13、磨削Φ90mm凸台距离轴线24mm的侧面；14、B面抛光；15、除整个零件的毛刺；16、100mm外圆镀铬。以上工艺路线详见工艺过程卡片。五、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HT200、硬度200HBS，毛坯重量约为1.4KG。生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根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，工序尺寸及毛坯尺寸下。1.Φ4500.017-mm外圆表面，此表面为IT6级精度，表面粗糙度需达Ra0.8。照《实用机械加工工艺手册》确定各工序尺寸及加工余量工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的基本公差工序尺寸及公差精车外圆0.6450.17Φ4500.017-半精车外圆1.445.60.1Φ45.600.1-粗车