机械制造工艺学课程设计-法兰盘(得优)
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题目： 法兰盘机械加工工艺规程及工艺装配设计 系别： 机械工程学院 专业： 机械设计制造及自动化 班级： 机设1004班 姓名： 学号： 指导老师：
教务处 2
机械制造技术课程设计任务书 设计题目： 法兰盘机械加工工艺规程及工艺装配设计 设计内容：1、零件图； 2、毛坯图； 3、机械加工工艺过程综合卡片； 4、结构设计装配图； 5、结构设计零件图； 6、课程设计说明书。 目 录 序言 一、零件的分析……………………………………………………………1 1.1零件的作用……………………………………………………………1 1.2零件的工艺分析………………………………………………………1 二、工艺规程设计…………………………………………………………2 2.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状……………………………2 2.2基准的选择……………………………………………………………2 2.3制定工艺路线…………………………………………………………2 2. 4 确定加工余量及毛坯尺寸……………………………………………………4 2. 5 确定切削用量及时间定额……………………………………………………7 三、课程设计心得体会………………………………………………………39 四、参考文献………………………………………………………………40 序言 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，课程设计是我们对大学三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（法兰盘）的工艺规程的能力基本原理和方法，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。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予批评指正。 1 零件的分析 1.1零件的作用 所给的零件是法兰盘（见零件图），其为盘类零件，用于卧式车床上车床的变速箱固定在主轴箱上，靠该法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。该零件年产量为5000件，设其备品率α为4%，机械加工废品率β为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+α+β)=5000×1×(1+4%+1%)= 5250(件/年)，根据文献【2】表5-8可知该产品为大批生产。 1.2零件的工艺分析
零件的材料为45优质碳素结构钢，法兰盘共有两组加工表面，现分述如下： （1）以Φ70k6外圆为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 加工表面之间的位置要求：Φ120左端面； 1、Φ70k6mm孔中心轴的轴线必须位于直径为公差值Φ0.04且与公共基准线Φ30H7轴线同轴的圆柱面内； 2、右端面与Φ30H7mm 孔中心轴线的垂直度为0.04且与Φ120右端面的平行度为0.02。 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。 2 工艺规程设计 2.1确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 零件材料为45号钢，由于零件年产量为5250件，已达到大批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，在考虑提高生产率保证加工精度后可采用锻造。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 2.2基准的选择
基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 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，现选取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5个自由度，达到完全定位。 2）精基准的选择
精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。以Φ30H7孔为精基准。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。 2.3制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序05：检验毛坯。 工序10：正火。 工序15：粗车Φ120的右端面及外圆柱面、Φ70k6端面及外圆柱面。 定位基准：Φ70端面、Φ70及Φ120的左端面为粗基准。 工序20：粗车Φ120左端面、Φ70端面及外圆柱面、粗车Φ60H11孔。 定位基准：Φ120的右端面、Φ70k6端面及Φ70k6为粗基准。 工序25：半精车Φ120的右端面、Φ70k6外圆柱面并倒角C2、退刀槽2×0.5。 定位基准：Φ70、Φ120左端面。 工序30：钻Φ30H7 定位基准：Φ70外圆柱面及Φ70端面 工序35：半精车Φ30H7及倒角C2 定位基准：Φ70k6外圆柱面、Φ70端面。 工序40：半精车Φ60H11孔、退刀槽4×Φ62孔 定位基准：Φ30H7外圆柱面。 工序45：钻Φ11孔 定位基准：Φ70k6外圆柱面、Φ120左端面。 工序50：钻Φ18孔 定位基准：Φ11外圆柱面、Φ120左端面 工序55：检验零件。 工序60：整体淬火至45-50HRC。 工序65：粗磨Φ30孔。 定位基准：Φ70k6及Φ70k6端面为基准。 工序70：半精磨Φ30孔。 定位基准：Φ70k6及Φ70k6端面为基准。 工序75：去毛刺。 工序80：清洗、烘干。 工序85：检验。 工序90：打油，包装入库。 2.4确定加工余量及毛坯尺寸 2.4.1确定加工余量 该法兰盘材料为45号钢，屈服强度MPa335=s，抗拉强度MPa600=b，采用砂型机器造型，且为大批生产。根据文献【2】表5-2知，铸钢件采用砂型机器造型时，铸件尺寸公差为CT8-CT12级。此处选为CT9级。根据文献【2】表5-3选择加工余量为H级，根据机械加工后铸件的最大轮廓尺寸根据文献【2】表5-4可查的个加工表面加工余量，如表2.4-1所示： 表2.4-1法兰盘各加工表面加工余量 加工表面/mm 单边余量/mm 双边余量/mm 备注 Φ70 Φ60H11孔 Φ30H7孔 Φ70k6 Φ120 Φ18 Φ11 3.0 6.0
Φ70左端面 Φ120左端面 Φ120右端面 Φ70k6右端面
3.0
2.4.2确定毛坯基本尺寸 加工表面的毛坯尺寸只需将零件尺寸加上查取的相应加工余量即可，所得毛坯尺寸如表2.4-1所示。 2.4-2法兰盘毛坯尺寸 零件尺寸/mm 单边加工余量/mm 毛坯尺寸/mm Φ70 3 Φ76 Φ60H11孔 3 Φ54 Φ30H7孔 3 Φ24 Φ70k6 3 Φ76 Φ120 3 Φ126 Φ11孔 3 Φ5 Φ18孔 3 Φ12 45 Φ70左端面为3，Φ70k6右端面为3 51
20 Φ120左端面为3，Φ120右端面为3 26 R30 3 R33 2.4.3确定毛坯尺寸公差 根据文献【2】表5-1查的各铸件加工尺寸公差如表2.4-3所示： 表2.4-3 法兰盘加工尺寸公差 毛坯尺寸/mm 公差/mm 按“对称”标注 结果/mm Φ76 2.2 1.1+
- Φ
1.1+
1.1-76
Φ54 2 1.0+
- Φ
1.0+
1.0-54
Φ24 1.7 0.85+
- Φ
0.85+
0.85-24
Φ76 2.2 1.1+
- Φ
1.1+
1.1-76
Φ126 2.5 1.25+
- Φ
1.25+
1.25-126
Φ5 1.5 0.75+
- Φ
0.75+
0.75-5
Φ12 1.6 1.6+- Φ1.6+
1.6-12
51 2 1.0+
- 1.0+
1.0-51
26 1.8 0.9+
- 0.9+
0.9-26
33 1.8 0.9+
- 0.9+
0.9-33
