法蘭盤課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　COURSE PROJECT</p><p>　　題目： 法蘭盤課程設(shè)計 </p><p>　　系別： 電子工程系 </p><p>　　專業(yè)： 機械設(shè)計制造及自動化 </p><

2、;p>　　學(xué)制： </p><p>　　姓名： </p><p>　　機械制造技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計題目：制定平焊法蘭的加工工藝</p><p>　　設(shè)計內(nèi)容：1、零件圖； </p><p><

3、b>　　2、毛坯圖；</b></p><p>　　3、機械加工工藝過程綜合卡片；</p><p><b>　　4、課程設(shè)計說明書</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　序 言1</b></p><p

4、><b>　　一、零件的分析2</b></p><p>　　1.1計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型2</p><p>　　1.2零件的作用2</p><p>　　1.3零件的工藝分析2</p><p>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計3</p><p>　　2.1確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀

5、3</p><p>　　2.2基準(zhǔn)的選擇3</p><p>　　1. 粗基準(zhǔn)的選擇3</p><p>　　2. 精基準(zhǔn)的選擇3</p><p>　　2.3制定工藝路線4</p><p>　　2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定5</p><p>　　2.5 確定切削用量6&

6、lt;/p><p><b>　　三、設(shè)計小結(jié)13</b></p><p><b>　　附錄1：14</b></p><p><b>　　序 言</b></p><p>　　本次課程設(shè)計的課題是平焊法蘭盤加工工藝規(guī)程，主要內(nèi)容如下：</p><p>　　首

7、先，對零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。</p><p>　　第二步，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。</

8、p><p>　　第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機床和刀具。對于粗加工，還要校核機床功率。</p><p>　　通過以上的概述，整個設(shè)計基本完成</p><p>　　課程設(shè)計是我們對大學(xué)三年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)中的基本理論，并結(jié)合實習(xí)中學(xué)到的實

9、踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（平焊法蘭）的工藝規(guī)程的能，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會。 因此，它在我們大學(xué)生活中占有重要地位。就我個人而言，我也希望通過這次設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性心理，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對未來的工作發(fā)展打下一個良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足

10、之處，懇請老師給予指教。</p><p><b>　　一、零件的分析</b></p><p>　　1.1計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型</p><p>　　我們小組所設(shè)計的零件是平焊法蘭。該產(chǎn)品的產(chǎn)量為5000,其設(shè)備品率為10%， 機械加工廢品率為1%，現(xiàn)制定該法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程</p><p>　　N=Qn(1

11、+α%+β%）</p><p>　　=5000*( 1+10%+1%)</p><p>　　=5550 件／年</p><p>　　法蘭盤零件的年產(chǎn)量為5550件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品為輕型機械，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下簡稱《簡明手冊》）表1.1-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可以確定其生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)。</p><p><

12、b>　　1.2零件的作用</b></p><p>　　我們小組所設(shè)計的零件是平焊法蘭，它的作用是使管件連接處固定并密封，它連接于管端，法蘭上有8個直徑為φ18mm M16的螺 紋孔眼，可穿螺栓，使兩法蘭緊密連接，壓緊兩法蘭間的襯墊以達(dá)到密封效果，。因此，法蘭盤承受較大的壓力，所以采用鍛件，提高零件致密性，以使承受壓力的能力增強。</p><p>　　1.3零件的工藝分析&

13、lt;/p><p>　　法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：</p><p>　　直徑為φ91mm的孔的軸線為基準(zhǔn)加工的表面 本組表面包括直徑為 φ132mm 、φ200mm 的外圓的輪廓表面及左右端面，表面粗糙度為12.5。</p><p>　　直徑為φ91mm的內(nèi)圓孔的加工 本組包括φ91mmn內(nèi)圓孔，表面粗糙度1

14、.6</p><p>　　直徑為φ18mm的孔的加工本組包括在直徑φ160mm均勻分布的8*φ18的圓孔，表面粗糙度6.3 </p><p><b>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計</b></p><p>　　2.1確定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀</p><p>　　零件材料為(GB/T9119-2000－10kg) 45鋼，

15、鍛件，考慮到法蘭盤在連接兩管的工作過程中，要承受螺釘連緊時的壓力，要有一定的韌性，因此選用鍛件，盡可能使金屬纖維不被切斷，保證零件工作可靠。零件為大批大量生產(chǎn)。 </p><p><b>　　2.2基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出

16、，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p>　　1. 粗基準(zhǔn)的選擇 </p><p>　　對于一般的盤類零件，可以以外圓作為粗基準(zhǔn)。對零件來說，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選取直徑為200mm的外圓作為粗基準(zhǔn)的，（三爪卡盤夾持

17、，自動定心，限制x、y、z三個方向的移動自由度及y、z方向上的旋轉(zhuǎn)自由度，不完全定位，但不影響加工）。粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證足夠的加工余量，且應(yīng)避免粗基準(zhǔn)的重復(fù)使用。 </p><p>　　2. 精基準(zhǔn)的選擇 </p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)進(jìn)行尺寸換算。精基準(zhǔn)的選擇原則有：基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一、自為基準(zhǔn)、互為基準(zhǔn)等。精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證

18、工件定位準(zhǔn)確、加緊可靠、操作方便。 </p><p><b>　　2.3制定工藝路線</b></p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點應(yīng)該是使零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機床配有專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 </p>

19、<p><b>　　工藝路線方案如下：</b></p><p>　　工序 1 粗車Φ200mm端面及外圓柱面，粗車左面，粗車Φ132mm的外圓柱面及粗鏜Φ91mm孔</p><p>　　工序 2 半精車Φ200mm端面及外圓柱面，粗車左面，粗車Φ132mm的外圓柱面及半精Φ91mm鏜孔。</p><p>　　工序 3 精Φ91

20、mmH8鏜孔。</p><p>　　工序 4 在Φ160mm的圓上鉆8*15mm的孔。</p><p>　　工序 5在Φ160mm的圓上擴8*16.8mm的孔。</p><p>　　工序 6 在Φ160mm的圓上絲攻螺紋8*18mm的孔。</p><p>　　2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p&g

21、t;　　根據(jù)上述原始資料及加工工藝，參照《實用機械加工工藝手冊》分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（單位mm）</p><p>　　2.5 確定切削用量</p><p>　　工序 1 粗車Φ200mm端面及外圓柱面，粗車左面，粗車Φ132mm的外圓柱面及粗鏜Φ91mm孔</p><p>　　本工序為粗車（車外圓，端面及鏜孔）。已知加工材料為

22、45鋼，δb=670MPa 鍛件</p><p><b>　　1.加工條件</b></p><p>　　工件材料：45鋼 δb=670MPa 鍛件鑄造</p><p>　　機床：C620 - 1臥式車床 </p><p>　　刀具：采用刀片材料為YT15硬質(zhì)合金，刀桿尺寸16x25mm,=90,

23、=12,</p><p>　　=6,=0.5mm（查《切削用量簡明手冊》（第三版，艾心，肖詩綱編，以下查表均在所選表后加“*”表示）表1.1*）</p><p><b>　　計算切削用量</b></p><p>　?。?）粗車Φ200mm端面</p><p><b>　　確定切削深度：</b><

24、;/p><p>　　已知方向的加工余量=3mm</p><p><b>　　b.確定進(jìn)給量f </b></p><p>　　根據(jù)表1.4* ，在粗車鋼料，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25 mm，<3mm,以及工件直徑為100~400mm時，f =0.6~1.2mm/r。</p><p>　　按C620 - 1臥式車床進(jìn)

25、給量表（《簡明手冊》表4.2-9）取f=0.65mm/r</p><p>　　c.選擇車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 </p><p>　　根據(jù)表1.9* 車刀最大磨損值取1mm，可轉(zhuǎn)化為耐用度T=30min</p><p><b>　　d.確定切削速度V</b></p><p>　　根據(jù)表1.10* 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金刀加

26、工δb=630~700MPa鋼料，<3mm,f<0.75mm/r,切削速度V=109m/min.</p><p>　　切削速度 修正系數(shù)見表1.28*,即=1.0 , =0.8 , =1.15 , =0.81 , =0.65。</p><p>　　所以切削速度V=109*0.8*0.65*0.81*1.15=52.8m/min.</p><p>　　n=

27、= 83.6r/min</p><p>　　按C620 - 1臥式車床轉(zhuǎn)速（《簡明手冊》表4.2-8），選擇</p><p>　　n=90r/min=1.5r/s.</p><p>　　則 實際切削速度V=56.5m/min.</p><p>　　最后的切削用量為=3mm，f=0.65mm/r，n=90r/min=1.5r/s，V=56.5m

28、/min.</p><p>　　（2）粗車Φ200mm外圓柱面，粗車左面，粗車Φ132mm的外圓柱面 </p><p>　　采用車Φ200外圓柱面的刀具加工這些表面，因Φ200mm，Φ132mm數(shù)據(jù)值均在100~400mm內(nèi)，車Φ200外圓柱面=1.2mm粗車左面=3mm。車Φ132的外圓柱面=35mm（分12次走刀故=3mm）。因所有≦3mm</p><p>　

29、　故主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給量，切削速度，背吃刀量均與車Φ200m端面相同。</p><p>　?。?）確定粗鏜孔Φ91mm的切削用量 </p><p>　　刀具：采用刀片材料為YT15硬質(zhì)合金，鏜刀直徑20mm的圓形鏜刀。 </p><p>　　確定切削深度：已知方向的加工余量=4mm</p><p><b>　　確定進(jìn)給量f：&

30、lt;/b></p><p>　　根據(jù)表1.5*，在粗鏜鋼料，當(dāng)鏜刀直徑20mm，=3~5mm,鏜刀伸出長度為100mm時，f =0.12mm/r。</p><p>　　按C620 - 1臥式車床進(jìn)給量表（《簡明手冊》表4.2-9）取</p><p>　　f=0.12mm/r</p><p><b>　　確定切削速度V<

31、/b></p><p>　　按表1.27*的計算公式確定。</p><p>　　式中 ：=291, =0.15, =0.2, m=0.2，耐用度T=60min，修正系數(shù)Kv=0.9*0.8*0.65=0.468,(表1.28*）</p><p>　　*0.46875m/min</p><p>　　n== 262r/min</p

32、><p>　　按C620 - 1臥式車床轉(zhuǎn)速（《簡明手冊》表4.2-8），選擇</p><p>　　n=260r/min</p><p>　　最后的切削用量為=4mm，f=0.12mm/r，n=262r/min，V=75m/min.</p><p>　　工序 2 半精車Φ200mm端面及外圓柱面，粗車左面，粗車Φ132mm的外圓柱面及半精鏜孔。

33、</p><p>　　本工序為半精加工，已知條件與粗加工相同</p><p><b>　　計算切削用量。</b></p><p>　?。?）確定半車Φ200mm外圓柱面切削用量。</p><p>　　刀具：采用刀片材料為YT15硬質(zhì)合金，刀桿尺寸16x25mm,=90,=12,</p><p>　

34、　=8,=0.5mm（表1.3*）</p><p><b>　　計算切削用量</b></p><p><b>　　確定切削深度：</b></p><p>　　已知方向的加工余量=1mm</p><p>　　. 確定進(jìn)給量f </p><p>　　根據(jù)表1.6* 及C620

35、- 1臥式車床進(jìn)給量表（《簡明手冊》表4.2-9）取f=0.3mm/r，。</p><p>　　c.選擇車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度</p><p>　　d.確定切削速度V </p><p>　　根據(jù)表1.10* 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金刀加工δb=630~700MPa鋼料，<1.4mm,f<0.38mm/r,切削速度V=156m/min.</p>

36、<p>　　切削速度 修正系數(shù)見表1.28*,即=1.0 , =1.0, =1.15 , =0.81 , =1.0。</p><p>　　所以切削速度V=156*0.81*1.15=145.3m/min.</p><p>　　n== 231r/min</p><p>　　按C620 - 1臥式車床轉(zhuǎn)速（《簡明手冊》表4.2-8），選擇</p>

37、<p>　　n=230r/min=3.8r/s.</p><p>　　則實際切削速度V=145m/min.</p><p>　　最后的切削用量為=1mm，f=0.3mm/r，n=225r/min=3.75r/s，V=145m/min.</p><p>　　確定半精車Φ200mm右端面，左端面，半精車Φ132mm的外圓柱面的切削用量</p>

38、<p>　　采用半精車Φ200mm外圓柱面的刀具加工這些表面。半精車Φ132mm的外圓的=1.2mm,端面的=1.2，端面及Φ132的外圓的f=0.3mm n=225r/min=3.75r/s.</p><p>　　確定半精鏜Φ91mm的內(nèi)孔切削用量</p><p>　　刀具：采用刀片材料為YT15硬質(zhì)合金，=45、直徑20mm的圓形鏜刀</p><p>

39、;　　確定切削深度：已知方向的加工余量=0.8mm</p><p><b>　　確定進(jìn)給量f：</b></p><p>　　根據(jù)表1.5*，在粗鏜鋼料，當(dāng)鏜刀直徑20mm，<2mm,鏜刀伸出長度為100mm時，f =0.15~0.30mm/r。</p><p>　　按C620 - 1臥式車床進(jìn)給量表（《簡明手冊》表4.2-9）取</

40、p><p>　　f=0.20mm/r</p><p><b>　　確定切削速度V</b></p><p>　　按表1.27*的計算公式確定。</p><p>　　式中 ：=291, =0.15, =0.2, m=0.2，耐用度T=60min，修正系數(shù)Kv=0.9*0.8*0.65=0.468,(表1.28*）</p

41、><p>　　*0.46885m/min</p><p>　　n== 297r/min</p><p>　　按C620 - 1臥式車床轉(zhuǎn)速（《簡明手冊》表4.2-8），選擇</p><p>　　n=260r/min</p><p>　　最后的切削用量為=0.8mm，f=0.20mm/r，n=297r/min，V=85m/m

42、in.</p><p>　　工序 3 精Φ91mmH8鏜孔。</p><p>　　1.本工序為精加工.</p><p>　　2 .確定精鏜Φ91的內(nèi)孔切削用量</p><p>　　刀具：采用刀片材料為YT30硬質(zhì)合金，=45、直徑20mm的圓形鏜刀</p><p>　　確定切削深度：已知方向的加工余量=0.7mm&l

43、t;/p><p><b>　　確定進(jìn)給量f:</b></p><p>　　按C620 - 1臥式車床進(jìn)給量表（《簡明手冊》表4.2-9）取</p><p>　　f=0.10mm/r</p><p><b>　　確定切削速度V</b></p><p>　　按表1.27*的計算公式確

44、定。</p><p>　　式中 ：=291, =0.15, =0.2, m=0.2，耐用度T=60min，修正系數(shù)Kv=0.9*1.4=1.26,(表1.28*）</p><p>　　*1.26270m/min4.5m/s</p><p>　　n== 15.7r/s=945r/min</p><p>　　按C620 - 1臥式車床轉(zhuǎn)速（《

45、簡明手冊》表4.2-8），選擇</p><p>　　n=955r/min</p><p>　　最后的切削用量為=0.7mm，f=0.10mm/r，n=955r/min，V=270m/min.</p><p>　　工序 4 在Φ160mm的圓上鉆8*15的孔。</p><p>　　機床：Z525立式鉆床 </p><p&

46、gt;　　刀具：高速鋼鉆頭，=45、直徑15mm的鉆頭</p><p>　　確定切削深度：已知方向的加工余量=7.5mm</p><p>　　確定進(jìn)給量f:表2.7* 鉆頭直徑D=13~16mm時，f=0.31~0.37mm/r</p><p>　　按Z525立式鉆床 主軸進(jìn)給量（表2.35*）</p><p>　　f=0.36mm/r<

47、;/p><p><b>　　確定切削速度V</b></p><p>　　按表2.30*的計算公式確定。</p><p>　　式中 ：=6.6 =0, =0.5, =0.4，m=0.2（表2.30*），Kv=1</p><p>　　耐用度T=45min（表2.12*）， </p><p><b

48、>　　2m/min</b></p><p>　　n== 42r/min</p><p>　　按Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速（表2.35*），選擇</p><p><b>　　n=97r/min</b></p><p>　　最后的切削用量為=7.5mm，f=0.36mm/r，n=97r/min，V=2m/min.

49、</p><p>　　工序 5在Φ160mm的圓上擴8*15的孔。</p><p>　　機床：Z525立式鉆床 </p><p>　　刀具：高速鋼擴孔鉆頭，=45、直徑16.8mm的鉆頭</p><p>　　確定切削深度：已知方向的加工余量=0.9mm</p><p>　　確定進(jìn)給量f:表2.7* 鉆頭直徑D=16

50、~20mm時，f=0.35~0.43mm/r</p><p>　　按Z525立式鉆床 主軸進(jìn)給量（表2.35*）</p><p>　　f=0.36mm/r</p><p><b>　　確定切削速度V</b></p><p>　　按表2.30*的計算公式確定。</p><p>　　式中 ：=11.1

51、 =0.2, =0.5, =0.4，m=0.2（表2.30*），Kv=1</p><p>　　耐用度T=45min（表2.12*）， </p><p><b>　　27.2m/min</b></p><p>　　n== 515r/min</p><p>　　按Z525立式鉆床轉(zhuǎn)速（表2.35*），選擇</p&g

52、t;<p>　　n=545r/min</p><p>　　最后的切削用量為=0.9mm，f=0.36mm/r，n=545r/min，V=27.2m/min.</p><p>　　最后，將以上各工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。</p><p><b>　　三、設(shè)計小結(jié)</b&g

53、t;</p><p>　　本次課程設(shè)計是對本學(xué)期所學(xué)《機械設(shè)制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程和生產(chǎn)綜合實習(xí)的檢測和應(yīng)用，將課本上所學(xué)的和實習(xí)中看到的結(jié)合起來，在此基礎(chǔ)上，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，進(jìn)行實際設(shè)計工藝過程和夾具。</p><p>　　在本次設(shè)計過程中，我們閱讀了一些技術(shù)資料及設(shè)計手冊，認(rèn)真探討了機械領(lǐng)域內(nèi)的各種基本問題。因此，本次設(shè)計不僅加強了對自己所學(xué)專業(yè)課程的理解和認(rèn)識，而且也對自己的知識面進(jìn)行

54、了拓寬。此外，本次設(shè)計在繪圖的過程中，使用了solidworks繪圖軟件，這些都不同程度地使我們學(xué)到了更多的知識，進(jìn)一步提高了我們繪圖識圖的能力。</p><p>　　但知識所學(xué)有限，實際經(jīng)驗更加不足，因此我的設(shè)計還存在著很多的不足之處。如：各部分時間分配不是很合理，雖然得到了計算機繪圖的鍛煉，但手工繪圖相比下占的比例少了一些。這些在以后的設(shè)計中都是需要改進(jìn)的。</p><p>　　最后，

55、在這里，感謝華晨輝教師的認(rèn)真指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助。</p><p><b>　　附錄1：</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1 華楚生主編. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ). 重慶：重慶大學(xué)出版社（第三版），2011</p><p>　　2 艾興，肖詩綱編. 切削用量簡明