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 mm为 φ200.045 中心,包括: 两个φ
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外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件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
法兰标准的区别与应用 无论执行何种标准，法兰自身只有两个体系即： 欧洲体系PN0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0 美洲体系PN2.0（CLASS150）、5.0（CLASS300）、11.0（CLASS600）、15.0（CLASS900）、26.0（CLASS1500）42.0（CLASS2500） 目前2000版的国标法兰全部涵概了这两大体系的标准，完全能满足设计要求。仅在德国法兰压力超过PN16.0MPa以上的须执行苏尔寿标准。 法兰焊端外径（钢管外径）也叫管口外径为两大系列即：系列Ⅰ和系列Ⅱ或叫A 系列和B系列（化工部称谓）。 美洲体系均为系列Ⅰ或A系列法兰（俗称英制管），欧洲系列则采用系列Ⅰ和Ⅱ或B系列（俗称米制管），确切的说系列Ⅱ只适用于执行机械部（JB）标准的法兰。 HG化工部法兰标准是我国最早完整地概括了法兰的两大系列的标准。 SH石油化工部法兰就SH3406-92来看完全执行美洲体系。 JB机械部法兰比较另类，执行的是米制管系列标准，基本属于欧洲体系。 德国法兰标准属于欧洲体系，完全可以和国家法兰标准通用。 88版与2000版法兰的主要区别在于： 1.以法兰压力来划分标准编号改为以法兰类型来编号； 2.除环连接面法兰外的各密封面厚度f由原来的3、4、5等尺寸一律靠向美洲体系 的尺寸（0.06和0.25in）2（CLASS150、300）和7（CLASS600~2500）；密封面直径部分相差1~4mm； 3.欧洲体系中的公称通经DN450、500、600三规格中的厚度比2000版的厚度小 2~12； 4.螺栓孔径原20—18（M18—M16）、30—29.5、33—32.5、36—3 5.5、52——51、 56—55、62—60、70—68； 5.其它如法兰颈部直径N值有的增加或变小，但变值不是很大，设计者酌情考虑。
精心整理 常见法兰种类及代号 PL……………………………………….产品规格-板式平焊法兰100………………………………………公称尺寸 (B)……………………………………….产品系列 16………………………………………..压力等级 RF……………………………………….密封面型式 304……………………………………….产品材质 举例二：HG/T20592-2009SO80(B)-16RF304 注释： HG/T20592-2009………………………..产品标准
SO……………………………………….产品类型-带颈平焊法兰80…………………………………………公称尺寸(B)………………………………………..产品系列16…………………………………………压力等级RF……………………………………….密封面型式304………………………………………产品材质 举例三：HG/T20592-2009WN80(B)-16RFSCH40S304 注释： HG/T20592-2009………………………..产品标准WN……………………………………….产品类型-带颈对焊法兰80…………………………………………公称尺寸 (B) 16 RF SCH40S 304 注释： SW 80 (B) 16 RF 304 注释： PJ/SE 80 (B) 16 RF……………………………………….密封面型式304……………………………………….产品材质 HG/T20592-2009SE80-16RFS=5304 注释： HG/T20592-2009………………………..产品标准SE………………………………………...产品类型-对焊环80…………………………………………公称尺寸16…………………………………………压力等级RF……………………………………….密封面型式 S=5……………………………………….产品壁厚（客户提供数值）304……………………………………….产品材质
常用法兰规格尺寸表(国标） 发布时间：2010.07.13 新闻来源：法兰-法兰盘-法兰毛坯-弯头-三通-无缝钢管-聊城荣丰法兰制造厂浏览次数： 593 常用法兰规格尺寸表(国标） GB9119，2—88GB9119，2—88 in 法兰公称 通径 10kg=1.0MPa 公称通径 16kg=1.6MPa 法兰外 径 螺栓孔 距 螺栓直 径 螺栓孔数法兰厚度法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔数法兰厚度 3/8 DN10 50 60 14 4 14 DN10 90 60 14 4 14 1/2 DN15 59 65 14 4 14 DN15 95 65 14 4 14 3/4 DN20 105 75 14 4 16 DN20 105 75 14 4 16 1 DN25 115 85 14 4 16 DN25 115 85 14 4 16 11/4DN32 140 100 18 4 18 DN32 140 100 18 4 18 11/2DN40 150 110 18 4 18 DN40 150 110 18 4 18 2 DN50 165 125 18 4 20 DN50 165 125 18 4 20 21/2DN65 185 145 18 4 20 DN65 185 145 18 4 20 3 DN80 200 160 18 8 20 DN80 200 160 18 8 20 31/2DN100 220 180 18 8 22 DN100 220 180 18 8 22 4 DN12 5 250 210 18 8 22 DN125 250 210 18 8 22 5 DN150 285 240 22 8 24 DN150 285 240 22 8 24 6 DN200 340 295 22 8 24 DN200 340 295 22 8 26 8 DN250 395 350 22 12 26 DN250 405 355 26 12 29 10 DN300 445 400 22 12 28 DN300 460 410 26 12 32 12 DN350 505 460 22 16 30 DN350 520 470 26 16 35 14 DN400 565 515 26 16 32 DN400 580 525 30 16 38 16 DN450 615 565 26 20 35 DN450 640 585 30 20 42 18 DN500 670 620 26 20 38 DN500 715 650 33 20 46 20 DN600 780 725 26 20 42 DN600 840 770 36 20 52
机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目：法兰盘零件的机械加工工艺规程 及夹具设计 设计者： 2012年 9 月 13日
长春理工大学 机械制造技术基础课程设计任务书 题目：发法兰盘零件的机械加工工艺规程及夹具设计 内容： 1、零件图 1 张 2、毛坯图 1 张 3、机械加工过程卡 1 张 机械加工工序卡10 张 4、夹具结构设计装配图 1 张 5、夹具结构设计零件图 1 张 6、课程设计说明书 1 份班级： 学生： 2012年9月13日
摘要 本次课程设计的课题是 CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 最后，设计第三道工序—钻法兰盘孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 关键词机械；加工工艺；夹具设计
目录 序言错误!未定义书签。 1零件的分析错误 !未定义书签。 零件的作用错误 ! 未定义书签。 零件的工艺分析错误 ! 未定义书签。 2工艺规程设计错误!未定义书签。 确定毛坯的制造形式错误 ! 未定义书签。 基面的选择错误 ! 未定义书签。 制定工艺路线错误 ! 未定义书签。 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定错误 ! 未定义书签。确定切削用量及基本工时错误 ! 未定义书签。 3夹具设计 30 问题的提出 30 夹具设计30 参考文献33 致谢34
法兰选用的一般原则 一、法兰的分类及适用范围： 上图给出了法兰分类的总的情况，下面来详细的看一下各类法兰。 按整体性质程度分类： （一）整体法兰 １．平焊法兰（图(a)、(b)）法兰盘焊接在设备筒体或管道上，制造容易，应用广泛，但刚性较差。法兰受力后，法兰盘的矩形截面发生微小转动，见下图，与法兰相联的筒壁或管壁随着发生弯曲变形。于是在法兰附近筒壁的截面上，将产生附加的弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力范围较低（PN<4.0MPa）。 ２．对焊法兰（图(c)）对焊法兰又称高颈法兰或长颈法兰。颈的存在提高了法兰的刚性，同时由于颈的根部厚度比筒体厚，所以降低了根部的弯曲应力。此外，法兰与筒体（或管壁）的联接是对接焊缝，比平焊法兰的角焊缝强度好，故对焊法兰适用于压力、温度较高或设备直径较大的场合。对毒性为高度或极度危害介质、温度较高和三类压力容器上都应尽量采用带颈对焊管法兰，而不采用普通的平焊法兰。对于真空或密封要求极为严格的连接,可以采用法兰加焊唇焊死结构。
（二）松式法兰 松式法兰的特点是法兰未能有效地与容器或管道连接成一整体，不具有整体式连接的同等强度，如上图所示。由于法兰盘可以采用与设备或管道不同的材料制造，因此这种法兰适用于铜制、铝制、陶瓷、石墨及其非金属材料的设备或管道上。另外，这种法兰受力后不会对筒体或管道产生附加的弯曲应力，这也是它的一个优点，但一般只适用于压力较低的场合。 （三）任意式法兰 任意式法兰其整体性介于整体法兰和松式法兰之间，包括未焊透的焊接法兰。 按形状： 圆形法兰是最常见的，方形法兰有利于把管子排列紧凑，椭圆形法兰通常用于阀门和小直径的高压管子上。
法兰的分类 (一)整体法兰 1.平焊法兰,制造容易,应用广泛,但刚性较差. 法兰附近筒壁的截面上,将产生附加的弯曲应力.所以平焊法兰适用的压力范围较低(PN<4.0MPa). 平焊法兰的适用范围: 2.对焊法兰 又称高颈法兰或长颈法兰. 颈提高刚性,厚度比筒体厚,降低根部弯曲应力. 对接焊缝,比平焊法兰的角焊缝强度好,对焊法兰适用于压力,温度较高或设备直径较大的场合. (二)松式法兰 法兰与容器或管道不连接,比整体式连接强度差 法兰盘可用不同材料,用于铜制,铝制,陶瓷,石墨及其非金属材料的设备或管道上. 受力后无附加弯曲应力,只适用于压力较低场合 (三)任意式法兰 整体性介于整体法兰和松式法兰之间,包括未焊透的焊接法兰. 圆形法兰最常见,方形法兰利于管子排列紧凑,椭圆形法兰常用于阀门和小直径的高压管子上. 三,影响法兰密封的因素 影响法兰密封的因素主要有:
螺栓预紧力; 密封面型式; 垫片性能; 法兰刚度; 操作条件. 一螺栓预紧力 螺栓预紧力是影响密封一个重要因素. 预紧力使垫片压紧并实现初始密封. 预紧力过大则垫片被压坏或挤出. 预紧力通过法兰密封面传递给垫片,良好的密封,必须使预紧力均匀地作用于垫片. 当需要预紧力一定时,采取增加螺栓个数,减小螺栓直径对密封有利二密封面 法兰联接密封性能与密封面型式有关,密封面型式选择,主要考虑压力,温度,介质. 压力容器和管道中常用的法兰密封面型式和特点: 1,突面(RF) 光滑平面,可车制密纹水线.结构简单,加工方便,便于进行防腐衬里. 接触面积大,预紧时垫片容易往两边挤,不易压紧. 2,凹凸面(MFM) 凸面和凹面相配合,凹面上放置垫片,防止垫片被挤出,适用于压力较高.
目录 前 言 (2) 一法兰零件的加工工艺 (3) （一）零件图工艺分析 (3) （二）选择数控加工的内容 (4) （三）确定加工方案 (4) 1平面的加工 (5) 2孔系的加工 (5) （四）毛坯尺寸与材料特性分析 (6)
二确定定位装夹方案 (6) （一）定位基准的选择 (6) （二）夹具的选择 (6) （三）刀具的选择 (7) 四确定加工顺序 (9) （一）切削用量的选择 (12) （二）切削深度的确定 (13) 五编程 (13) （一）加工工艺 (13)
（二）程 序…………………………………………………………… ..13 六操作要点及分析 (16) （一）操作要点 (16) （二）要点分析 (17) 总 结 (17) 参考文献 (1) 9
前言 根据学院要求大学生毕业之前写毕业设计, 毕业设计是完成教学计划、实现培养目标要求的重要培养阶段, 是学生运用在校学习的知识, 去分析, 解决实际问题的实践锻炼过程, 是一个综合性的教学实践环节。毕业设计是大学期间, 学生毕业前的最后学习阶段, 是学习深化与升华的重要过程: ; 是学生学习研究与实践成果的全面总结; 是学生综合素质与动手实践能力培养效果的全面检验, 培养学生能够根据机械设备和零件的要求编制合理的加工工艺, 最后生成数控加工程序。 随着科学技术的不断的发展, 对机械产品的不断发展, 对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。机械加工过程的自动化是实现上述要求的最重要的措施之一。它不但能提高产品的质量, 提高生产效率, 降低生产成本, 还能够大大降低工人的劳动强度。 近年来, 由于市场竞争日趋激烈, 为在竞争中求得生存与
法兰分类 国标GB/T9115-2000、机械部标准JB82-94、化工部标准HGJ50～53-91 HG20595-97HG20617-97 、电力部标准GD0508～0509、美国标准ASME/ANSI B16.5、日标JIS/KS（5K, 10K, 16K, 20K）、德标DIN。 法兰分类有多种方式： 按加工方式分、按产品材料材质分、按生产标准分、按连接方式分、按产品规格分类等。具体情况具体分类。 法兰材质有：20#、A105、Q235A、12Cr1MoV、16MnR、15CrMo、18-8、321、304、304L、316、316L等。 管道法兰按与管子的连接方式可分为五种基本类型：平焊法兰、对焊法兰、螺纹法兰、承插焊法兰、松套法兰。法兰的密封面型式有有多种，一般常用有凸面（RF）、凹面（FM）、凹凸面（MFM）、榫槽面（TG）、全平面（FF）、环连接面（RJ）。 一、平焊钢法兰 平焊钢法兰适用于公称压力不超过2.5MPa的碳素钢管道连接，平焊法兰的密封面可以制成光滑式、凹凸式和榫槽式三种。光滑式平焊法兰的应用量最大，多用于介质条件比较缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环水，它的优点是价格比较便宜。 二、对焊钢法兰 对焊钢法兰用于法兰与管子的对口焊接，其结构合理，强度与刚度较大，经得起高温高压及反复弯曲和温度波动，密封性可靠，公称压力为0.25～2.5MPa的对焊法兰采用凹凸式密封面。 三、承插焊法兰 承插焊法兰常用于PN≤10.0MPa，DN≤40的管道中。 四、松套法兰 松套法兰俗称活套法兰，分焊环活套法兰、翻边活套法兰和对焊活套法兰。常用于介质温度和压力都不高而介质腐蚀性较强的情况。当介质腐蚀性较强时，法兰接触介质的部分(翻边短节)为耐腐蚀的高等级材料如不锈钢等材料，而外部则利用低等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封。 五、整体法兰 整体法兰常常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备和阀门上常用。 带双接管阻火呼吸阀的特点及性能 带双接管阻火呼吸阀是装在室内固定储罐顶上的接管阻火呼吸作用,它能对石油储罐内外压差进行自动调节,其性能可靠、稳定，完全符合（石油储罐呼吸阀）SY7511-87、（石油储罐阻火性能和试验方法）GB5908-86标准 带双接管阻火呼吸阀的适用范围
法兰盘加工工艺 1零件的工艺分析 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Φ60H11为中心 ,包括:一 个Φ062 .0070mm 的端面,一个Φ70K6的端面，尺寸为Φ035.0120-mm 的圆柱面,长度为20mm 的外 圆柱面，以及三个大径为Φ16043.00+mm 小径为Φ10043.00+mm 的螺栓孔 这组加工表面是以Φ60H11为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以先加工Φ 062 .00 70mm 的端面,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. 2工艺规程设计 2.1确定毛坯 该零件材料为HT200。由于其铸造性能良好，且为中批生产，可选择砂型铸造机器造型。 毛坯的热处理方式 铸件铸造后应安排时效处理，以消除残余的铸造应力，防止在机械加工过程中出现变形情况。 2.2基面的选择 现选取Φ70K6圆柱的端面作为基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。 2.3零件表面加工方法的选择 1) Φ062.00 70的左端面及外圆柱面尺寸精度要求不高，表面粗糙度为Ra6.4，要粗车，半精车，。 2) Φ60H7的内圆柱面公差等级为IT7表面粗糙度为Ra1.6μm ，需要粗车，半精车， 精车，磨削。 3) B 面与A 面，其端面尺寸精度不高，表面粗糙度都为Ra6.4um ，需要粗车，半精 车。 4) Φ035.0120-外圆柱面尺寸精度不高， 表面粗糙度按Ra6.4um 取，需要粗车，半精车。
5) Φ70k6mm 的外圆柱面，公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra3.2μm ，需要粗车， 半精车，磨削。 6) Φ70k6的端面表面粗糙度为Ra1.6μm ，需要粗车，半精车，精车，磨削 7) Φ30H7的内圆柱面公差等级为IT7,表面粗糙的为Ra=3.2um ，需要粗车，半精 车，精车，磨削 8) Φ16及Φ10的螺栓孔等级为IT9，表面粗糙度为Ra3.2μm ，需粗镗，精镗。 2.4 制定工艺路线 (按CA6140机床转速,取车床主轴转速n=480r/min 。粗车实际切削速度v=110r/min,进给量取f=0.9mm/r;半粗车v=115m/min,f=0.5mm/r;精车v=115m/min,f=0.15mm/r) 工序01 以Φ062.0070外圆柱面定位，使用外圆车刀粗车Φ035.0120-， Φ70K6外圆柱面。选用CA6140卧式车床、床夹具选用三爪卡盘。 工序02 使用切断车刀车出退刀槽长度为2mm 。 工序 03 使用端面车刀精车Φ70K6的端面，使凸台长度为201 .00 +mm 并粗车端面A 以 及倒角，角度为45度。 工序 04 以Φ60H11孔及Φ70k6端面定位精镗Φ16043.00+孔精镗Φ10043.00+孔共加工三 个此规格的螺栓孔，选用X52K 立式铣床及专用夹具。 工序 05 以Φ035.0120-圆柱面定位， 半精车Φ004 .0015.070+-端面及外圆柱面，使用内圆车刀精车Φ60H11内圆柱面以及精车Φ30H7的内圆柱面，加工出宽4mm 直径64mm 的砂轮越程槽，对个棱角进行倒圆角R=2mm 。 工序 6 以Φ035.0120-外圆柱面定位，磨Φ004 .0015.070+-外圆柱面。选用M1420A 磨床。 工序 7 以Φ062.0070外圆柱面定位，磨Φ035.0120-外圆柱面以及Φ70k6外圆柱面，其 中要求Φ70K6外圆柱面的粗糙度为Ra3.2um ，选用M1420A 磨床 工序8 以Φ062.0070的端面及Φ035.0120-的外圆柱面定位精磨Φ70k6的端面。 工序9 以Φ70k6的端面及Φ035.0120-的外圆柱面定位精磨Φ60H7与Φ30H7的内圆柱 面，使Φ60H7内圆柱面的粗糙度达到Ra1.6um ，Φ30H7内圆柱面的粗糙度达到 Ra3.2um 。选用M1420A 磨床 2.5尺寸及加工余量
1.Flange-法兰： 1.1高颈法兰-对焊法兰（Weld Neck Flange）——WNF 指带颈的并有圆管过渡的并与管子对焊连接的法兰。 对焊法兰就是两个大口径管道的连接装置,通常是两个法兰片加若干紧固螺栓，它的塑性好强度低，加入适量碳元素后就会变得坚硬，塑性降低强度增强。它的连接有可能需要承受很高抗拉，抗压，抗扭，抗剪强度。对焊法兰的取材方便，制造简单，成本低，使用广泛，但刚性较差，因此不得用于有供需，易燃，易爆和较高真空度要求的化工工艺配管系统和高度,极度危害的场合。密封面型式有平面和突面。对焊法兰的焊条消耗多,经不起高温,高压,反复弯曲和温度波动的作用。
对焊法兰 高颈法兰-整体法兰-Integral Flange(Long Weld Neck Flange) 适用于压力或温度大幅度波动的管线或高温、高压及低温的管道，优点是价格比较便宜，公称压力不超过2.5MPa ；也用于输送价格昂贵、易燃、易爆介质的管路上，公称压力在PN16MPa 左右。
1.2滑动法兰/滑套法兰/带颈平焊法兰（Slip On Flange）——SO
1.3板式平焊法兰、平板法兰（Plate Flange）——PL 板法兰通常是指在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西. 1.4盲板法兰&法兰盖(Blind Flange)——BL Flange 1.5 呈插法兰(Socket Weld Flange)——SW
1.6 螺纹法兰(Threaded Flange) 1.7 松套法兰Loose Flange(Lap Joint Flange) 法兰圈松套和翻边短节组合使用。常用作连接是材料的变更
.. 常用国标法兰规格尺寸表 GB9119，2—88 GB9119，2—88 in 公称通径10kg=1.0MPa 公称通径 16kg=1.6MPa 法兰 外径 螺栓孔 距 螺栓直 径 螺栓孔数法兰厚度法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔 3/8 DN10 50 60 14 4 14 DN10 90 60 14 4 1/2 DN15 59 65 14 4 14 DN15 95 65 14 4 3/4 DN20 105 75 14 4 16 DN20 105 75 14 4 1 DN25 115 85 14 4 16 DN25 115 85 14 4 11/4DN32 140 100 18 4 18 DN32 140 100 18 4 11/2DN40 150 110 18 4 18 DN40 150 110 18 4 2 DN50 165 125 18 4 20 DN50 165 125 18 4 21/2DN65 185 145 18 4 20 DN65 185 145 18 4 3 DN80 200 160 18 8 20 DN80 200 160 18 8 31/2DN100 220 180 18 8 22 DN100 220 180 18 8 4 DN12 5 250 210 18 8 22 DN125 250 210 18 8 5 DN150 285 240 22 8 24 DN150 285 240 22 8 6 DN200 340 295 22 8 24 DN200 340 295 22 8 8 DN250 395 350 22 12 26 DN250 405 355 26 12 10 DN300 445 400 22 12 28 DN300 460 410 26 12 12 DN350 505 460 22 16 30 DN350 520 470 26 16 14 DN400 565 515 26 16 32 DN400 580 525 30 16 16 DN450 615 565 26 20 35 DN450 640 585 30 20 18 DN500 670 620 26 20 38 DN500 715 650 33 20 20 DN600 780 725 26 20 42 DN600 840 770 36 20 24 JIS标准JIS标准 in 公称通径10kg=1.0MPa 公称通径 16kg=1.6MPa 法兰 外径 螺栓孔 距 螺栓直 径 螺栓孔数法兰厚度法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔 3/8 DN10 DN10 1/2 DN15 DN15 3/4 DN20 DN20 1 DN25 DN25 11/4DN32 DN32 11/2DN40 140 105 19 4 16 DN40 140 105 19 4 2 DN50 155 120 19 4 16 DN50 155 120 19 8 21/2DN65 175 140 19 4 18 DN65 175 140 19 8 3 DN80 185 150 19 8 18 DN80 200 , 160 22 8 31/2DN90 195 160 19 8 18 DN90 210 170 22 8 4 DN100 210 175 19 8 18 DN100 225 185 22 8
法兰零件的加工工艺 一，零件的工艺分析。 ?对于该零件的工艺分析：主要从结构形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯材料等方面进行。该零件的加工表面由凸台平面、中心孔Φ40及2-Φ22的沉孔、2-Φ13的通孔组成?尺寸标注完整：几何条件充分。各尺寸均未标注公差：Φ40孔表面粗糙度要求较高：为Ra1.6um。2个沉孔与通孔粗糙度要求不高：为 Ra12.5um,其余各表面的粗糙度要求均为Ra3.2um。但是该零件图为轴对称图形：轮廓有多次要求换向进给?每当坐标移动换向时；由正?负、负?正，：都有可能带入因机床磨损而产生的机械间隙：加工中要注意反向间隙补偿。在数控铣床上加工时是手动换刀：不仅会降低生产效率：而且还会给编程增加许多麻烦：同时：因换刀增加了零件加工的接刀接差：从而降低了零件的加工质量。因此尽量减少换刀次数。该零件材料为HT200：切削加工性能好。
二，选择数控加工的容 数控铣床与普通铣床相比：具有加工精度高、加工零件的形状复杂、加工围广等特点。但是数控铣床价格较高：加工技术复杂：零件的制造成本也较高。因此：正确选择适合数控铣削的容就显得很有必要。 普通机床无法加工或加工难度不大、质量难以保证的容作为数控加工的优先容。对于普通机床能加工但加工效率低：而且又可以在数控机床加工其它表面时顺带加工出的容也可用数控加工。例如该零件上2个Φ22沉孔及2个Φ除13通孔本身尺寸和加工精度要求都不高：但为了减少工艺装备：提高效率：可以在数控铣床上顺带加工完成。除底面在普通机床上铣削外：其余各加工部位均需采用数控机床铣削加工。
三，确定加工方案 根据上述分析：该法兰零件的中心孔Φ40表面粗糙度要求较高：因此应分别用粗、精加工两个阶段完成：Φ40孔采用三个工步?钻—粗镗—精镗的方法来加工完成：零件的上表面轮廓由粗铣、精铣完成。另外由于工件毛坯是铸造件：加工余量较大：在加工中变形较大：因此也适合粗精加工分开的方法。 1平面的加工? 由于上平面A采用的是去除材料的方法加工获得的表面：要求采用粗铣；精铣两种加工方案才能保证达到标准公差IT8级的精度：考虑到要进行高效率加工：尽量采用减少加工时间方法：故在进行粗加工时选用较大直径的面铣刀；宜选用直径大于80mm的面铣刀，进行粗铣和精铣由于粗铣和精铣在选择刀片上有所区别：所以选用两把刀具分别进行粗加工和精加工。粗加工时尽量要选用较大的进给量：较大的背吃刀量：和较高的切削速度。精加工时为了保证表面粗糙度和尺寸精度故要选用较小的进给量：较小的背吃刀量和较大的切削速度。为保证刀具耐用度和表面粗糙度以及降低加工温度要使用切削液进行冷却。。 2孔系的加工? 通过分析零件图纸：我们可以看出：该零件图中的孔系的尺寸精度和位置读精度要求很严：所以在加工时我们必须采用合理的加工方法：既保证零件的尺寸精度又保证零件的位置度精度。 钻孔时进给量要小：待钻头切削部分全部进入工件后才能正常钻削。钻小孔或较深孔时：必须经常退出钻头清楚切削：防止因切屑堵塞而造成钻头 被“咬死”或折断。钻削钢料时：必须充分浇注切削液冷却钻头：以防钻头发热退火。
法兰标准对照表 法兰类型代号国内外法兰互换相应标 准密封面类型：全平面FF，突面RF，凹面FM，凸面M，榫面T，槽面G，螺纹TH，环连接面RJ 板式平焊PL 国标GB/T9119-2000、机械部标准JB81-94、化工部标准HGJ45-91、HG20593-97、 HG5010-58突面HG5011-58榫槽、HG5012-58凹凸、电力部标准GD0506~0507、德标DIN2573、德标DIN2576 带颈平焊SO 国标GB/T9116-2000、化工部标准HGJ46~49-91（46RF，47MFM）、HG20594-97、美HG20616-97、石油部SH3406-96、美标ASME/ANSI B16.5 对焊WN 国标GB/T9115-2000、机械部标准JB/T82-94、化工部标准HGJ50~53-91（50RF,51MFM,53RJ)、HG5014~16-58(14RF,15TG,16MFM)、HG20595-97、电力部标准GD0508~0509、德标DIN2628~2638-1975、美HG20617-97、石油部SH3406-96 、美国标准ASME/ANSI B16.5 大直径对焊美标ASME B16.47 B系列=API605-81（HG20623）、ASME B16.47 A系列=MSS SP44 整体IF HG20596、美HG20618、JB/T79-94、GB/T9113-2000、德标DIN2543~2549-1977 承插SW HG20597、美HG20619、GB/T9117-2000、美国标准ASME/ANSI B16.5 螺纹Th HG20598、HG20620、GB/T9114-2000、美标ASME B16.5、JB/T2769-1992、德标DIN2566 压力容器
机械制造技术 课程设计说明书设计题目法兰盘零件的加工工艺规程 班级10级机制二班
绪论 随着社会的发展、科技的进步，机械行业对专业人才的需求在不断变化，特别是随着数控技术的应用和先进设备的增加，对既有扎实专业理论基础，又会动手的职业技术人才需求越来越多。所以为了深化课程学习，我以极高的热情对待这次课程设计。通过课程设计这一实践环节，使我更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，进一步提高查阅技术资料、绘制零件图等能力,按照一个简单机械系统的功能要求，综合运用所学知识，并对其中某些机构进行分析和设计。” “以设计为主线，分析为设计服务，立足点是机械系统的方案设计”是机械制造工艺与装备设计的新体系。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： ⑴能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 ⑵提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 ⑶学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 我们应该能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产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的工艺规程的能力，能熟练运用有关手册、图表等技术资料，进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。
一、计算生产纲领、确定生产类型 法兰盘，该产品年产量为15000台，设其备品率为14%，机械加工废品率为1%。现制定该零件的机械加工工艺规程。 技术要求 （1）铸件应消除内应力。 （2）未注明铸造圆角R2~R3。 （3）铸件表面不得有粘砂、多肉、裂痕等缺陷。 （4）铸件表面倒角为1×45°。 （5）去毛刺、锐边倒钝。 （6）材料HT150。 （7）质量：1.34kg N=Qn(1+a%+b%) =15000×1×(1+14%+1%)件/年 =17250件/年 法兰盘年产量17250件/年，先通过计算，该零件质量约为1.34kg。根据教材表3-3生产类型与生产纲领的关系。可确定其生产类型为大批量生产。 注：一般零件质量小于100kg为中型零件，大于100kg为重型零件。因法兰盘质量为1.34kg。故该法兰盘属于轻型零件。 二、审查零件图样的工艺性 2.2、零件的结构分析 法兰盘在数控机床里起支承和导向作用，是回转体零件。由外圆、圆孔、端面构成主要表面。用F面定位，三个螺栓固定，实现法兰盘的正确连接。3-Φ16.5孔既为螺栓连接孔。 2.3、零件的技术要求分析 由图知，其材料为HT150，质量为1.34kg。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零
课程设计计算说明书 学院 课程 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期
任务书
序言 机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活后占有重要的地位。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： （1）能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 （2）提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 （3）学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 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的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。 能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于梅伶老师的悉心指导，还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在我们小组成员的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢梅伶老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。 本说明书主要是CA6140卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明,由于本身能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正，谢谢！ 1 零件的分析 1.1 零件的作用 题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的 100外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为6mm上部为4mm的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则是给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。
1. 1、按化工行业标准分：整体法兰（IF）、螺纹法兰（Th）、板式平焊法兰（PL）、带径对 焊法兰（WN）、带颈平焊法兰（SO）、承插焊法兰（SW）、对焊环松套法兰（PJ/SE）、平焊环松套法兰（PJ/RJ）、衬里法兰盖（BL（S））、法兰盖（BL）。 2、按石化行业标准分：螺纹法兰（PT）、对焊法兰（WN）、平焊法兰（SO）、承插焊法兰 （SW）、松套法兰（LJ）、法兰盖（不表注）。 3、按机械行业标准分：整体法兰、对焊法兰、板式平焊法兰、对焊环板式松套法兰、平焊 环板式松套法兰、翻边环板式松套法兰、法兰盖。 平焊钢法兰:适用于公称压力不超过2.5MPa的碳素钢管道连接.平焊法兰的密封面可以制成光滑式,凹凸式和榫槽式三种.光滑式平焊法兰的应用量最大.多用于介质条件比较缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环水，它的优点是价格比较便宜； 对焊钢法兰:用于法兰与管子的对口焊接,其结构合理,强度与刚度较大,经得起高温高压及反复弯曲和温度波动,密封性可靠.公称压力为0.25～2.5MPa的对焊法兰采用凹凸式密封面. 承插焊法兰：常用于PN≤10.0MPa，DN≤40的管道中； 松套法兰：松套法兰俗称活套法兰,分焊环活套法兰,翻边活套法兰和对焊活套法兰.常用于介质温度和压力都不高而介质腐蚀性较强的情况。当介质腐蚀性较强时，法兰接触介质的部分(翻边短节)为耐腐蚀的高等级材料如不锈钢等材料，而外部则利用低等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封； 整体法兰：常常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备和阀门上常用。 密封面形式：平面（FF）、突面（RF）、凸面（M）、凹面（F）、凹凸面（MF）、榫面（T）槽面（G）、榫槽面（TG）、环连接面（RJ）。 法兰材质有：20#、A105、Q235A、12Cr1MoV、16MnR、15CrMo、18-8、321、304、304L、316、316L等。 4、按国家标准分：整体法兰、螺纹法兰、对焊法兰、带颈平焊法兰、带颈承插焊法兰、对 焊环带颈松套法兰、板式平焊法兰、对焊环板式松套法兰、平焊环板式松套法兰、翻边环板式松套法兰、法兰盖。
GB9119，2—88 GB9119，2—88 in 公称通 径 10kg=1.0MPa 公称通 径 16kg=1.6MPa 法兰 外径 螺栓 孔距 螺栓 直径 螺栓孔 数 法兰 厚度 法兰 外径 螺栓 孔距 螺栓直 径 螺栓 孔数 法兰厚度 3/8 DN10 50 60 14 4 14 DN10 90 60 14 4 14 ㎡㎏1/2 DN DN 3/4 DN2 DN2 1 DN25 115 85 14 4 16 DN25 115 85 14 4 16 11/4DN32 140 100 18 4 18 DN32 140 100 18 4 18 11/2DN4 DN4 2 DN5 0 DN5 0 21/2DN65 185 145 18 4 20 DN65 185 145 18 4 20 3 DN8 0 DN8 0 31/2DN1 22 DN1 22 4 DN12 5 250 210 18 8 22 DN125 250 210 18 8 22 5 DN 8 24 DN 8 24 6 DN2 24 DN2 26 8 DN25 26 DN25 29 10 DN3 2 28 DN3 2 32 12 DN35 30 DN35 35 14 DN4 6 32 DN4 6 38 16 DN450 6 DN45 42 18 DN5 0 38 DN500 7 20 DN6 0 42 DN6 0 52 24 JIS标准JIS标准JIS标准 in 公称通 径 10kg=1.0MPa 公称通 径 16kg=1.6MPa 公称通 径 20kg=2.0MPa 法兰 外径 螺栓 孔距 螺栓 直径 螺栓孔 数 法兰 厚度 法兰 外径 螺栓 孔距 螺栓直 径 螺栓 孔数 法兰厚度 法兰 外径 螺栓 孔距 螺 栓 直 径 螺 栓 孔 数 法兰厚度 3/8 DN10 DN10 DN10 1/2 DN15 DN15 DN15 3/4 DN20 DN20 DN20 1 DN25 DN25 DN25 11/4DN32 DN32 DN32 11/2DN4 6 DN4 6 DN4 8 2 DN5 DN5 DN5 21/2DN65 175 140 19 4 18 DN65 175 140 19 8 18 DN65 175 140 19 8 20 3 DN8 8 DN80 200 , 160 22 8 20 DN8 2 31/2DN9 8 DN9 0 DN9 4
前言 本设计起源于装配制造业法兰盘工艺设计与数控技术，通过此次毕业设计，可以初步掌握对中等复杂零件进行数控加工工艺规程的编制，学会查阅有关资料，能合理编制数控加工过程卡片、数控加工工序卡片、数控加工刀具卡片、数控编程等工艺文件，能合理的确定加工工序的定位与夹紧方案。能使用AutoCAD正确绘制机械零件的二维图形，能通过使用UGNX7.0软件对零件进行三维图的绘制，可以提高结构设计能力及建模能力。编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。在毕业设计工作中，学会综合运用多学科的理论知识与实际操作技能，分析与解决设计任务书中的相关问题。在毕业设计中，综合运用数控加工刀具和数控工艺、工装夹具的设计等专业知识来分析与解决毕业设计中的相关问题。依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范；掌握实验、测试等科学研究的基本方法；以及与解决工程实际问题的能力。
第1章．零件的分析 1.1 零件的分析和特点： 法兰盘是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。法兰上有孔眼，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。 该零件为双35自行高射炮的冷却回路上的法兰盘，为盘类零件。用于引导特殊冷却液。法兰盘小外圆与冷却液回路管头联接，大外圆与冷却液进入高压泵前的管头联接，法兰盘外圆相配，保证管路同心。 1.2 零件图纸及工艺分析： 本次设计的法兰盘图纸：参见图1-1 图 1-1 法兰盘图纸 该零件外形尺寸为Ф52mm*15mm。 主要尺寸、表面粗糙度要求见表1-2，公差等级见附录1.
表1-2 尺寸公差及粗糙度 加工表面尺寸 mm 公差等级表面粗糙度μm 零件外表面 Φ52 IT8 1.6 Φ27 IT6 0.8 Φ23.8 IT6 0.8 零件内表面 Φ10 IT13 3.2 Φ20 IT9 1.6 4-Φ3.2 IT9 3.2 形位公差要求:保证Ф23.8mm外圆与Ф27mm基准面A的同轴度；保证Ф52mm外圆侧边与基准面A的垂直度。 1.3 零件的UG三维视图：参见图1-3 图1-3 法兰盘三维视图