機械課程設(shè)計---法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計

1、<p>　　課 程 設(shè) 計</p><p>　　《機械制造工藝學(xué)》課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計題目： 法蘭盤的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 </p><p>　　系部： 機械工程系 專業(yè)： 機械制造及其自動化 學(xué)號

2、： </p><p>　　1．設(shè)計的主要任務(wù)及目標(biāo)</p><p>　　通過零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，將機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理</p><p>　　以及加工方法（加工設(shè)備）選擇等問題，從而確保零件的加工質(zhì)量。同時能夠熟練地依據(jù)給定的任務(wù)而查找相關(guān)的資料、手冊及圖表等，培養(yǎng)學(xué)生使用手冊及圖表資料的能力。</p><

3、p>　　生產(chǎn)綱領(lǐng)為年產(chǎn)10000件。法蘭盤材料：HT200；</p><p>　　2．設(shè)計的基本要求和內(nèi)容</p><p>　?、僬n程設(shè)計說明書一份（含機械加工工藝過程卡及機械加工工序卡）；②零件圖一張</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1設(shè)計概述</b>&

4、lt;/p><p><b>　　2工藝規(guī)程設(shè)計</b></p><p><b>　　3確定機床設(shè)備</b></p><p><b>　　4確定工藝尺寸</b></p><p><b>　　5總結(jié)</b></p><p><b>

5、;　　6參考文獻</b></p><p><b>　　一．設(shè)計概述</b></p><p>　　[ 1 ] 法蘭盤，該產(chǎn)品年產(chǎn)量為10000臺，設(shè)其備品率為14%，機械加工廢品率為1%。現(xiàn)制定該零件的機械加工工藝規(guī)程。</p><p><b>　　技術(shù)要求</b></p><p><

6、;b>　　鑄件應(yīng)消除內(nèi)應(yīng)力。</b></p><p>　　鑄件表面不得有粘砂、裂痕等缺陷。</p><p><b>　　鑄件表面倒角c2</b></p><p><b>　　去毛刺、銳邊倒鈍。</b></p><p><b>　　材料HT200</b><

7、/p><p>　　N=Qn(1+a%+b%)</p><p>　　=10000×1×(1+14%+1%)件/年</p><p><b>　　=11150件/年</b></p><p><b>　　1.1零件結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　法蘭盤在數(shù)控機床

8、里起支承和導(dǎo)向作用，是回轉(zhuǎn)體零件。由外圓、圓孔、端面構(gòu)成主要表面。用A面定位，，實現(xiàn)法蘭盤的正確連接。3-Φ18孔。</p><p>　　1.2零件的技術(shù)要求分析</p><p>　　由圖知，其材料為HT200，質(zhì)量1.34kg。該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減震性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。</p><p>　?、?外圓 Φ70k6mm

9、 Φ120mm,Ra12.5 Φ70mm,Ra3.2</p><p>　?、?圓孔 Φ30H7mm,Ra3.5.與基準(zhǔn)B0.04 ?60H11mm</p><p>　?、郐?8↓10mm, ?3×11mm</p><p>　?、軅€部分的寬度分別為，18mm 20 mm 7mm</p><p>　　1.

10、3 選擇毛胚</p><p>　　根據(jù)零件材料HT200鑄件，又已知零件生產(chǎn)綱領(lǐng)?？芍?，其生產(chǎn)綱領(lǐng)偉大批量生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用永久型鑄造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。</p><p><b>　　二、工藝規(guī)程的設(shè)計</b></p><p>　　2.1、定位基準(zhǔn)的選擇</p><p><b&

11、gt;　　⑴精基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　法蘭盤的外圓φ70k6mm基準(zhǔn)，又是設(shè)計基準(zhǔn)。為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，選用外圓φ70k6，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選外圓φ70k6作為精基準(zhǔn)。</p><p><b>　　⑵粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由于法蘭盤全部表面都需要加工，而外圓φ7

12、0k6精度最高又是壁最薄的表面，為保證加工要求。固選外圓φ70k6為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　2.2零件表面加工方法選擇</p><p>　　法蘭盤的加工面又外圓、內(nèi)孔、端面、槽及小孔等。材料為HT200，參考《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》有關(guān)資料，其加工方法如下：3</p><p>　　⑴70mm外圓面；未注公差尺寸。 需：粗車，半精車，精車</p>

13、;<p>　?、?20mm 外圓面；未注公差尺寸，需:粗車，半精車，精車</p><p>　?、?0mm外圓面；未注公差尺寸，需：粗車，半精車，精車</p><p>　?、?0H11mm、30K7mm內(nèi)孔；為未注公差尺寸。表面粗糙度分別為Ra6.3，Ra3.2毛坯孔已鑄出。根據(jù)表1.4-7加工方法可采取：粗鏜------半精鏜------精鏜。</p><

14、p>　?、?×11mm,?3×18mm內(nèi)孔；為未注公差尺寸，根據(jù)GB180-79規(guī)定公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra12.5，毛坯已鍛出。根據(jù)表1.4-7加工方法可采?。捍昼M------半精鏜-----精鏜------鉆孔等都能滿足加工要求。</p><p>　　2.3制定工藝路線：</p><p>　　法蘭盤的加工工藝路線一般是先進行外圓加工再進行內(nèi)孔加工。按

15、照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則。外圓加工可按照下述工藝路線進行：</p><p><b>　　工藝路線（一）</b></p><p><b>　　工段1、鑄造毛坯</b></p><p>　　工段2、進行時效處理</p><p><b>　　工段3、加工過程</b></p

16、><p>　　工序1：120粗車 車削A端面</p><p>　　工序2：以粗車的70mm外圓及端面定位，半精車?70mm,精車?70mm工序3：粗鏜60H11mm，30H7mm 半精鏜?60H11mm，30H7mm 精鏜60H11mm，30H7mm</p><p>　　工序4: 鉆孔?11，擴孔?18</p><p>

17、　　工序5：鑄件表面不得有粘砂、裂痕等缺陷 去毛刺、銳邊倒鈍</p><p><b>　　鑄件表面倒角C2 </b></p><p><b>　　三、確定機床設(shè)備</b></p><p><b>　　3.1選擇機床</b></p><p>　　工序1.2.是粗車和半精車。本零件

18、外輪廓尺寸不大，精度要求不是很高，又是回轉(zhuǎn)體，選用最常用的CA6140型臥式車床即可。</p><p>　　b 4.5 用鏜，鉆，擴 可用CA6140</p><p><b>　　3.2選擇夾具</b></p><p>　　車床工步用三爪卡盤。</p><p><b>　　選擇刀具</b></

19、p><p>　?、旁谲嚧采霞庸さ墓げ揭话愣歼x用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工鑄件類零件采用YG類硬質(zhì)合金，粗、精加工用YG6X。</p><p><b>　　3.3選擇量具</b></p><p>　　本零件屬大批量生產(chǎn)，一般均采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定選擇；二是按計量器具的測量方法極限誤差選擇。選擇時，采用其中一種方法即

20、可。</p><p>　　選擇各外圓加工面的量具</p><p>　　工序Ⅳ中精車外圓70h6mm達到圖紙要求，現(xiàn)按計量器具的不確定度選擇該表面加工時所用量具，該尺寸公差T=0.019mm。按表5.1-1計量器具不確定度允許值=0.018 mm。根據(jù)表5.1-6，分度值0.02mm的游標(biāo)卡尺，其不確定數(shù)值。,不能使用。必須，故應(yīng)選分度值0.01mm的外徑千分尺（u=0.005mm）。<

21、;/p><p>　　按照上述方法選擇本零件各外圓加工面的量具如表7.6-1所列，加工70外圓面可用分度值0.005mm的外徑千分尺進行測量，但由于加工120mm外圓面是在同一工序中進行，故用表中所列的一種量具即可。</p><p><b>　　四、確定工序尺寸</b></p><p>　　確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后

22、工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)裝換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。</p><p>　　確定圓柱面的工序尺寸</p><p>　　圓柱面多次的加工的工序尺寸與加工余量有關(guān)。前面根據(jù)有關(guān)資料已查出本零件各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)該總加工余量分為各加工余量，然后由后望前計算工序尺寸。中間工序尺寸

23、的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。</p><p>　　各零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度</p><p>　　4.1工序1的切削用量 </p><p>　　工序1，加工材料HT200.200， 150~200HBS</p><p>　　外圓?70mm.車120.右臺階面A面；機床選擇，選擇CA6140車床，選擇方法查《

24、切削用量》表4.2－7.22）2)確定切削用量及工時定額。</p><p>　?、俑鶕?jù)《切削用量》表1.2選擇YG6X硬質(zhì)合金車刀，刀具耐用度T＝60mm，刀桿尺寸按表2－25選擇1625mm，刀片厚度6mm</p><p>　　.＝查（2－14）＝－ = = ＝ == =1mm </p><p>　　4.1-1粗車端面A面</p><

25、;p>　　確定背吃刀量:=2mm</p><p>　　確定進給量f 根據(jù)《切削用量》表1.4.在加工材料為HT200尺寸1625mm.工件直徑為60-120mm時.</p><p>　　故f=0.6－0.8mm/r由表2－18《機械制造工藝與裝配》查得刀片強度允許進給量f=1.3＝1.31.61.0＝2.08mm/r.根據(jù)數(shù)據(jù)可取按C620－1車床的進給量 （表4.2-9），選擇

26、</p><p>　　f=0.96mm/r ＝80m/min</p><p>　　4.1工序1的切削用量</p><p>　　工序1，加工材料HT200.200， 150~200HBS</p><p>　　外圓?70h6,120mm左臺階面E面；機床選擇，選擇CA6140車床，選擇方法查《切削用量》表4.2－7.22）2)確定切削用量及工

27、時定額。</p><p>　?、俑鶕?jù)《切削用量》表1.2選擇YG6X硬質(zhì)合金車刀，刀具耐用度T＝60mm，刀桿尺寸按表2－25選擇1625mm，刀片厚度6mm</p><p>　　.＝查（2－14）＝－ = = ＝ == =1mm</p><p>　　A面4.1.1粗車端</p><p>　　確定背吃刀量:=2mm</p>

28、;<p>　　確定進給量f 根據(jù)《切削用量》表1.4.在加工材料為HT200刀具尺寸1625mm.工件直徑為60-120mm時.</p><p>　　故f=0.6－0.8mm/r由表2－18《機械制造工藝與裝配》查得刀片強度允許進給量f=1.3＝1.31.61.0＝2.08mm/r.根據(jù)數(shù)據(jù)可取按CA6140車床的進給量 ，選擇</p><p>　　f=0.96mm/r&

29、lt;/p><p><b>　?、扔嬎慊緯r間：</b></p><p>　　確定粗車?120左端面A面的基本時間，根據(jù)《簡明用量》表公式計算，L=，L，L～5，取3.2mm， L=0mm i=1 f=0.81mm/r n=96r/min,</p><p>　　T=i=0.53=31.64s</p>&

30、lt;p>　　4.1.2粗車?120mm</p><p>　　已知工件為鑄件HT200， a200MPa,毛坯尺寸12660mm.要求加工后達到10級精度，表面粗糙度R為12.5粗車直徑余量為4.5mm.</p><p>　　⑴確定背吃刀量＝＝2.25mm.</p><p>　?、拼_定進給量f 根據(jù)《切削用量》表1.4在加工材料為HT200刀桿尺寸1625

31、3mm,故f=0.6~0.8mm/r, 根據(jù)數(shù)據(jù)可取f=0.73mm/r</p><p>　　求得實際切削速度=＝＝39.564m/min</p><p>　　粗車120的基本時間，根據(jù)《簡明用量》表6.2-1公式計算</p><p><b>　　===</b></p><p>　　4.2工序2的切削用量</p

32、><p><b>　　4.2-1粗車70</b></p><p><b>　?、糯_定背吃刀量</b></p><p>　　=4mm選著兩刀車=2.5mm =1.5mm</p><p>　?、拼_定進給量f: 根據(jù)《切削用量》表1.4得，在加工材料為HT200.刀桿尺寸16x25mm ，確定f=0.8m

33、m/r</p><p><b>　　粗車70</b></p><p>　　已知工件為鑄件HT200a200MPa.要求加工后達到g6級精度表面粗糙度R為1.6.使用CA6140臥式車床</p><p><b>　　背吃刀量</b></p><p>　　單邊余量Ap＝（58－54.6）/2＝1mm

34、 即=1.7mm</p><p>　　確定進給量f 根據(jù)《切削用量》表1.4 在加工材料為HT200.刀桿尺寸為1625mm, 3mm,工件直徑為60~100mm由表查得f=0.6~0.8mm 由表2－18，查得刀片強度允許的進給量f=2.6mm, K＝2.61.60.4mm/r=1.664mm/r</p><p>　　已知工件為鑄件HT200. a200MPa,毛坯尺寸5860m

35、m.要求加工后達到g6級精度表面粗糙度R為1.6.使用CA6140臥式車床</p><p><b>　　背吃刀量</b></p><p>　　單邊余量A＝（58－54.6）/2＝1.7mm 即=1.7mm</p><p>　　確定進給量f 根據(jù)《切削用量》表1.4 在加工材料為HT150，刀桿尺寸為1625mm, 3mm,工件直徑為6

36、0~100mm由表2－17查得f=0.6~0.8mm 由表2－18，查得刀片強度允許的進給量f=2.6mm, K＝2.61.60.4mm/r=1.664mm/r</p><p>　　⑴確定背吃刀量＝＝2.25mm.</p><p>　?、拼_定進給量f 根據(jù)《切削用量》表1.4在加工材料為HT200刀桿尺寸16253mm,故f=0.6~0.8mm/r,由式2－18查得刀片強度允許的進給

37、量f＝2.6， ＝2.61.30.04＝1.664mm/r</p><p>　　根據(jù)數(shù)據(jù)可取f=0.73mm/r</p><p>　　半精加工?70確定切削用量：a==0.75mm</p><p>　?、拼_定進給量f: 根據(jù)《切削用量》表1.4，在加工材料為H7150，刀桿尺寸為16×25mm，a3mm，故f=0.6～0.8mm/r，按CA6140車床的

38、進給量：f=0.52mm/r 。</p><p><b>　?、谴_定切削速度V</b></p><p>　　系數(shù)K=1.0，K=0.79，K=0.8，K=1.0，K=1.0，K=1.0，</p><p>　　故V==50.56m/min</p><p>　　n===72r/min，實際轉(zhuǎn)速n=230r/min，則實際切削

39、速度V==41.2m/min</p><p><b>　　精車外圓?70</b></p><p>　?、糯_定切削用量：a==0.55mm</p><p>　?、拼_定進給量f: 根據(jù)《切削用量》表1.4，在加工材料為HT150，刀桿尺寸為16×25mm，a3mm，故f=0.6～0.8mm/r，按CA6140車床的進給量：f=0.52m

40、m/r 。</p><p><b>　?、谴_定切削速度V</b></p><p>　　零件材料HT200，查《切削用量》表1.11得V=80m/min，由于實際切削過程使用條件的改變，根據(jù)《切削用量》表1.28得切削速度的修正系數(shù)K=1.0，K=0.79，K=0.8，K=1.0，K=1.0，K=1.0，</p><p>　　故V==50.56m

41、/min</p><p>　　n===282.5r/min，實際轉(zhuǎn)速n=230r/min，則實際切削速度V==41.2m/min</p><p><b>　　T=0.3min</b></p><p>　　4.3.1半精鏜孔?60、?30</p><p><b>　?、糯_定背吃刀量a</b></

42、p><p>　　內(nèi)孔機械加工雙邊余量為2mm，單邊余量為=1mm，即a=1mm，</p><p><b>　?、拼_定進給量f</b></p><p>　　查表2-18確定f=0.15，</p><p><b>　?、乔邢魉俣萔</b></p><p><b>　　K與粗

43、加工相同，</b></p><p>　　V==123m/min</p><p>　　n===72選取與1008r/min相近的轉(zhuǎn)速，查表得n=72r/min，則實際切削速度V===123r/min</p><p><b>　?、扔嬎慊緯r間</b></p><p>　　L=+（2～3）==2.55，L=3

44、L=0，L=4</p><p>　　CA6140車床的技術(shù)資料，f=0.15T===4</p><p>　　4.3.2精鏜加工孔?60mm、?30mm</p><p>　?、糯_定背吃刀量a=1mm</p><p>　?、拼_定進給量f 根據(jù)《切削用量》表1.5，當(dāng)精鏜鑄件，鏜刀直徑為20mm，鏜桿精車量為100mm，f=0.15～0.3mm

45、/r，根據(jù)表1.3《切削用量》，車床CA6140的技術(shù)資料，f=0.15mm/r</p><p><b>　?、谴_定切削速度V</b></p><p>　　C=158，X=0.15，Y=0.2，m=0.2，T=60min,K與粗加工相同，K=0.468,V==213mm/min</p><p>　　n==72r/min</p>&

46、lt;p>　　選取與1094r/min相近的轉(zhuǎn)速，查表1.30得n=1200r/min,則實際切削速度V===233.992m/min</p><p>　　度V==230m/min</p><p>　　根據(jù)數(shù)據(jù)可取按CA6140車床的進給量取進給量： </p><p>　　f=0.65mm/r V==230m/mi</p><p>

47、;　　4.4確定工序切削用量及基本時間</p><p>　　孔，3- ，?×18</p><p>　　4.4.1鉆孔?18</p><p>　　工藝要求：孔徑d=11,孔深L=10mm,精度為H12～H13</p><p><b>　?、胚x擇鉆頭</b></p><p>　　選擇高速剛麻

48、花鉆頭，其直徑d=10mm，，，，=2.5mm,,,b=1.5mm,L=2mm</p><p><b>　?、茮Q定進給量f</b></p><p>　　按加工要求決定進給量，根據(jù)表，當(dāng)加工精度要求為H12～H13，鑄鐵強度，d時，f=0.20～0.34mm/r，由于L/d=0.5,故孔深修正系數(shù)k=0.95,則f=0.27～0.32mm/r</p>&l

49、t;p>　?、前淬@頭強度決定進給量 </p><p>　　根據(jù)表2.8，當(dāng)，d=10mm,鉆頭強度允許的進給量f=0.55mm/min</p><p>　?、劝礄C床進給機構(gòu)強度決定進給量</p><p>　　根據(jù)表2.9，當(dāng)，d=10mm，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為4120N，進給量為0.53mm/r。根據(jù)鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為F=88

50、30N，由于F< F，故f=0.36mm/r可用。</p><p><b>　　確定切削速度</b></p><p>　　切削速度的修正系數(shù)為：K=1.0，K=1.0，K=0.85，K=1.0，f=0.28mm/r,雙橫刃磨的鉆頭，d=11mm時，V=0.15m/min</p><p>　　V= VK=10.2m/min,n= n==29

51、5mm/r,根據(jù)鉆床說明書可選擇n=272r/min</p><p>　　檢查機床扭矩及功率與加工孔相同，故符合。f=0.28mm/r,n= n=272r/min,V=1.5m/min</p><p><b>　?、视嬎慊緯r間</b></p><p>　　查表2.19得y+=10mm,</p><p><b>

52、;　　T===4</b></p><p>　　4.4.2擴孔3×?18</p><p>　　加工材料HT200，=700MPa,鑄鐵</p><p>　　工藝要求，：孔徑d=18,孔深L=10mm,精度為H12～H13，</p><p>　　⑴選擇高速剛麻花鉆頭 其直徑d=16mm，鉆頭幾何形狀為，雙錐修磨橫刃，，，，

53、=2.5mm,,,b=1.5mm,L=3mm</p><p><b>　?、茮Q定進給量</b></p><p>　　按加工要求決定進給量，根據(jù)表2.7，當(dāng)加工精度要求為H12～H13，鑄鐵強度，d時，f=0.37～0.45mm/r</p><p>　　⑶按鉆頭強度決定進給量：</p><p>　　根據(jù)表2.8，當(dāng)，d=1

54、6mm,鉆頭強度允許的進給量f=1.4</p><p>　?、劝礄C床進給機構(gòu)強度決定進給量</p><p>　　根據(jù)表2.9，當(dāng)，d16mm，機床進給機構(gòu)允許的軸向力為5880N，進給量為0.53mm/r。根據(jù)鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為F=8830N，由于F< F，故f=0.36mm/r可用。</p><p><b>　?、纱_定切

55、削速度</b></p><p>　　切削速度的修正系數(shù)為：K=1.0，K=1.0，K=0.85，K=1.0，由表2.13當(dāng)加工為第五類，f=0.36mm/r,d=16mm時，V=17</p><p>　　V= VK=0.15m/min,,根據(jù)鉆床說明書可選擇n=72r/min</p><p>　?、舜_定基本時間L=10mm,由表2.29查出y+=10mm

56、,</p><p><b>　　T===4</b></p><p>　　4.5 鑄件表面不得有粘砂、、裂痕等缺陷 去毛刺、銳邊倒鈍</p><p><b>　　鑄件表面倒角C2 </b></p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>

57、;　　這次課程設(shè)計的基本目的在于鞏固和加深理論知識的掌握，培養(yǎng)我們綜合運用工藝知識能力。通過課程設(shè)計的環(huán)節(jié)，我們鍛煉出了具有設(shè)計零件機械加工工藝規(guī)程的能力，掌握了加工方法及其機床、刀具、切削用量的選擇與應(yīng)用，還學(xué)會了使用、查閱各種設(shè)計資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn)，以及學(xué)會了繪制工序圖、制作工藝卡片 </p><p>　　通過這次設(shè)計，也使我們看到了自身的很多不足之處。我們對以前所學(xué)的課程掌握的不夠，不能把它們很熟練的

58、運用起來，還有我們分析問題，解決問題的能力還有待提高。所以我們要在以后的工作、學(xué)習(xí)中要更加刻苦，努力提高自己的知識和綜合素質(zhì)。</p><p><b>　　6參考文獻</b></p><p>　　1）機械制造工藝簡明手冊（哈工大編）</p><p>　　2）切削用量簡明手冊（艾興等編）</p><p>　　3）現(xiàn)代機械制