法兰盘设计说明书
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机械制造工艺学
课程设计说明书
题目：设计“法兰盘”零件的机械
加工工艺规程（大批生产）
院、系别 机 电 工 程 学 院
班 级 2012级机械设计制造及其自动化专升本（2）班
姓 名 赵 普 光
学 号 ***********
指导老师 邓 志 勇
三 明 学 院
2013 年 6 月 7日
i
目 录
机械制造工艺学课程设计任务书……………..…………………………..….…Ⅰ
序 言………………………………………..…………………….……..………...1
1 零件分析…….………………………………………………………………….....2
1.1零件的生产类型及生产纲领…….…………………………………..........…2
1.2 零件的作用 …….………………………………………………………..…2
1.3 零件的工艺分析….………………………………………………..………..2
2 铸造工艺方案设计…….…………………………………………………….…...3
2.1确定毛坯的成形方法…………………………………………………...……3
2.2确定铸造工艺方案………………………………………………...…………3
2.3确定工艺参数………………………………………………………...………3
3 机械加工工艺规程设计…………………………………………………………4
3.1基面的选择………….……………………………………………..…………4
3.2确定机械加工余量及工序尺寸……….…………………………..…………6
3.3确定切削用量及基本工时………...……………………………..…………10
4 夹具选用……….………….……………………………………………….…….18
5 总结………………………..…………………………………………………..…20
参考文献…………………………………………………………...…………….…22
I
机械制造工艺学课程设计任务书
设计题目： 设计“法兰盘”零件的机械加工
工艺规程（大批生产）
设计要求： 1.未注明铸造圆角2*45º
2.去毛刺锐边
3.材料45刚
设计内容： 1.熟悉零件图
2.绘制零件图（1张）
3.绘制毛坯图（1张）
4.编写工艺过程综合卡片(1张)
5.工序卡片（4张）
6.课程设计说明书（1份）
2013年 5月27日
1 序 言
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。
此次课程设计，需要我们熟练掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识，如运用软件绘制零件图、毛坯图，零件加工工艺路线的定制等。同时通过设计让我们学会查询各种专业相关资料，有助于扩展我们的知识面。总的来说，就是要让所学理论知识在实际设计过程中得到最充分地利用，并不断提高自己解决问题的能力。
本设计的内容是制订操纵手柄加工工艺规程。通过分析操纵手柄从毛坯到成品的机械加工工艺过程，总结其结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程。针对操纵手柄零件的主要技术要求，选择适当的夹具进行装夹以及设计钻孔用的钻床夹具。
本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。
2 1 零件分析
1.1 零件的生产类型及生产纲领
生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。在本次课程设计题目中，已知该零件的生产类型为大批生产。由于操纵手柄轮廓尺寸小，属于轻型零件。因此，该零件的年生产纲领大于5000(件/年)。
1.2 零件的作用
本次课程设计题目给定的零件是法兰盘（135调速器），是机床操纵杆上的一个连接类零件，该零件的功用是传递动力、固定以及拆卸。
1.3 零件的工艺分析
该零件主要加工面有平面、外圆面、孔和槽，是一个形状比较简单的零件，可通过铣以及钻来获得。加工个参数如下：
车Φ108及Φ50外圆面
铣5个深度6mm沉头槽
钻5*Φ10圆孔孔并倒角
攻螺纹5*M8及去毛刺
有以上的分析可知，可以先加工外圆表面，然后借助外圆面加工其他表面。这样子对于后续的加工，其精度要求更加容易得到保证。
2 铸造工艺方案设计
3 2.1 确定毛坯的成形方法
法兰盘是可用于连接其他零件或增加其他零件强度，材料为45钢，要求具有较强的耐磨性。由于零件轮廓尺寸不大，形状也不复杂，。并且该零件为大批生产，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。
2.2 确定铸造工艺方案
2.2.1铸造方法的选择
根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用45钢为材料，铸件的表面精度要求高，并且为中批量生产，（参考《机械加工工艺设计资料》P4表1.2-1）选用金属型铸造。
2.2.2造型的选择
因铸件制造批量为中批生产（参考《机械工程师手册》第三篇第2节），故选用砂型机器造型。
2.2.3 分型面的选择
将Φ50、Φ108和Φ40 的中孔直接铸出
2.3 确定铸造工艺参数
2.3.1加工余量的确定
按机械金属型铸造，查《机械加工工艺设计资料》P6表1.2-5，查得铸件尺寸公差等级为8，加工余量为5mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查的为±1.8
2.3.2拔模斜度的确定
零件总体长度小于115mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。
2.3.3收缩率的确定
4 通常，45钢的收缩率为1.3%～2% ，在本设计中铸件取2% 的收缩率
2.3.4不铸孔的确定
为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于Φ25mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。
2.3.5铸造圆角的确定
为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R =2mm～4mm圆滑过渡。
3 机械加工工艺规程设计
3.1 基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。
3.1.1 粗基准的选择
先以Φ108外圆面为基准铣Φ50外圆面，再以Φ50外圆为基准铣H6的沉头槽再以外圆定位加Φ10内孔和螺纹
3.1.2 精基准的选择
主要考虑的是基准的重合问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。
3.1.3 制订工艺路线
生产为中批量生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。
工艺路线方案一：
工序1：铸造；
工序2：热处理；
工序3：粗车Φ108、Φ50外圆
5 工序4：车Φ50圆柱厚度至尺寸5mm；
工序5：铣5个沉头槽深度为6mm槽头半圆直径Φ20；
工序6：钻孔5-Φ10，倒角2X45；
工序7：攻螺纹5-M8-7H；
工序8：倒角2X45；
工序9：去毛刺；
工序10：终检；
工序11：入库。
工艺路线方案二：
工序1：铸造；
工序2：热处理；
工序3：在数控加工中心铣端面Φ108mm外圆，铣Φ50圆柱端面；铣Φ108与Φ50同心圆之差端面至尺寸10 mm； 铣深度为6的沉头槽；
工序4：钻孔Φ10，倒角2X45
工序5：攻螺纹M8、倒角2X45；
工序6：去毛刺；
工序7：终检；
工序8：入库。
3.1.4 工艺方案的分析：
上述两个工艺方案的特点在于：方案一将每个工序细分，分别进行加工。方案二将部分工序集中起来，这样有利提高效率，定位精度也比较高，使用于大批量生产。经比较，从生产条件出发及生产效率方面考虑，选择工艺路线方案一。
6 3.2 确定机械加工余量及工序尺寸
根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：
3.2.1 车Φ108mm外圆端面
根据端面的精度要求，查《机械加工工艺师手册》表4-12，得可用粗车达到要求精度，端面参照《机械制造工艺设计简明手册》，确定工序尺寸，余量为单侧余量3.5mm，具体工序尺寸见表3-1。
表3-1工序尺寸表
工 序
名 称 工序间
余量/mm 工序间 工序间
尺寸/mm 工序间尺寸
公差/mm 经济精度
/um 表面粗糙度
/um
车 2 H11 Ra12.5 110 110±0.5
毛 坯 CT9 Ra25 115 115±1.8
3.2.2 车50mm外圆
根据外圆面的精度要求，查《机械加工工艺师手册》表4-10，得可用粗车达到要求精度，外圆面参照《机械制造工艺设计简明手册》，确定工序尺寸，余量为3mm；具体工序尺寸见表3-2。
表3-2 工序尺寸表
工 序
名 称 工序间
余量/mm 工序间 工序间
尺寸/mm 工序间尺寸
公差/mm 经济精度
/um 表面粗糙度
/um
车 2 H10 Ra12.5 52 52±0.5
毛 坯 CT9 Ra25 60 60±1.8
3.2.3 铣Φ40内圆
根根据内圆面的精度要求，查《机械加工工艺师手册》表4-10，得可用粗车达到要求精度，内圆面参照《机械制造工艺设计简明手册》，确定工序尺寸，余量为3mm；具体工序尺寸见表3-3。
