机械制造基础法兰盘课程设计.docx
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机械制造基础法兰盘课程设计
一、序言
（2）
1.设计目的
（2）
二、零件图工艺分析（3）
1.零件结构功能分析（3）
2.零件技术条件分析（3）
3.零件结构工艺分析（3）
三、毛坯选择（4）
1.毛坯类型（4）
2.毛坯余量确定（4）
3.毛坯-零件合图草图（4）
四、机加工工艺路线确定（5）
1.力卩工方法分析确定（5）
2.加工顺序的安排（5）
3.定位基准选择（6）
4.加工阶段的划分说明（6）
5.主要机加工工序（6）
6.工序尺寸及其公差确定（8）
7.设备及其工艺装备确定（11）
8.切削用量及工时定额确定（11）
五、工序夹具设计说明书（16）
1.工序尺寸精度分析（16）
2.定位方案确定（17）
3.定位元件确定（17）
4.定位误差分析计算（17）
5.设计钻套，连接元件及其夹具体，钻模板（18）
6.夹具总草图（18）
六、量具设计（18）
1.工序尺寸精度分析（18）
2.量具类型确定（18）
七、课程设计小结（18）
八、参考文献（20）
一、序言
机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
是进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
希望能通过这次课程设计对学生未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼他们分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。
（一）设计目的
机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础课程后、进行了生产实习之后的下一个教学环节。
它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。
学生通过机械制造技术基础课程设计，应在下述各方面得到锻炼：
（1）能熟练运用制造技术基础课程中的基础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）提高结构设计能力。
学生通过设计夹具（或量具）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、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力，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。
二、零件图工艺分析
1.零件结构功能分析
法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。
法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯孔和螺纹孔组成，其要求有较高的耐磨性，较高的强度和回转稳定性，
2.零件技术条件分析
1）法兰盘本身精度
外圆①80+0尺寸公差等级IT11，表面粗糙度Ra为，①尺寸公差等级为IT6,表面粗糙度Ra为，①120：
；尺寸公差等级IT14,表面粗糙度Ra为，内孔①62：
公差等级为IT7,①36；尺寸公差等级为IT6,①65表面粗糙度Ra为，距离①36：
0为的平面公差等级IT13.
2）位置精度，内孔①62+相对于基准面A、B的跳动量要为.
3）加工此零件时，应尽量统一定基准，减少装夹次数，这样有
利于保证零件的加工精度。
3.零件结构工艺分析
此法兰盘是有回转面和平面组成，有零件图可知，该零件结构较为简单，但零件精度要求高，零件选用材料HT150该材料用于强度要求不高的一般铸件，不用人工实效，有良好的减震性，铸造性能好。
对法兰盘的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排法兰盘加工过程应考虑到这些特点。
三、毛坯选择
1.毛坯类型
1）根据零件材料HT150确定毛坯为铸件，由于要加工与①36；的孔中心线距离分别为54和的两平面，若毛坯外形铸成①120的外圆，材料浪费太严重，因此将两平面直接铸出。
且3-①11和3-①的内孔不铸出，均在钻床上钻出后加工。
2）由于零件要求生产批量为中批量生产，毛坯铸造方法选用金属型铸造（查机械加工工艺设计资料），铸造的毛坯尺寸公差等级为8级（机械加工工艺设计资料），选择错型值为（机械加工工艺设计资料）。
2.毛坯余量确定
对于批量生产的铸件加工余量（查机械加工工艺设计资料），初步将本零件的加工余量定为5mm毛坯尺寸偏差查得为+.
3.毛坯-零件合图草图
四、机加工工艺路线确定
1.加工方法分析确定
该零件是法兰盘，中批量生产。
由于此零件较为简单，但精度要求较高，为保证加工精度和表面粗糙度的要求，应尽量减少装夹次
数，统一定基准，由于该法兰盘是由回转面和平面组成，根据具体需要初步确定的加工方法有车、铣、磨、镗、钻等。
2.加工顺序的安排
先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺
序，逐步提高加工精度，先以外圆①80+。
为粗基准粗车①的外圆、长度方向为15的右端面、长度方向为60的右端面和①120：
1的外圆，掉头装夹以①的外圆、长度方向为15的右端面为粗基准粗车①80+0的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面，再以粗车后的外圆①80+0为精基准半精车①的外圆、和①120：
1的外圆粗镗，半精镗①36：
0的内孔，以①的外圆、长度方向为15的右端面为基准粗镗①、①62+、①65、及的槽、①58的内孔，继续半精镗①65、①62+、及的槽，车出的螺纹，以外圆①80+。
为基准粗铣长度为54的左端面和长度为的两平面，以①36：
的内孔、①的内孔和长度为60的右端面及的平面定位钻3-①11和3-①的孔，然后继续钻出①18和①4的孔，磨①80+。
的外圆和长度为60和15的左端面，磨①的外圆、长度方向为15的右端面为基准精镗①62+的孔，以①80+。
的外圆为基准精镗①36；的内孔，然后用浮动镗刀精镗①36；的内孔并加工出6X6的半圆槽。
3.定位基准选择
先以①80+0为基准加工①的外圆、长度方向为15的右端面和①120：
1的外圆，再以①的外圆、长度方向为15的右端面为基准加工左端部分，再以外圆定位加工内孔和螺纹，以①36：
的内孔、6X6的半圆槽和长度为60的右端面定位钻孔、扩孔。
4.加工阶段的划分说明
加工阶段分为：
粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。
5.主要机加工工序
1）铸铸造，清理
2）热处理正火
3）粗车①的外圆、长度方向为15的右端面、长度为60的右端面、
①120+1的外圆
4）粗车①80+0的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左
端面
5）半精车①的外圆和①120：
1的外圆、粗镗①36；的内孔、半精镗①
36-+0的内孔
6）粗镗①、①62+、①65、及的槽、①58的内孔，半精镗①65、①62+、及的槽，车出的螺纹
7）粗铣长度为54的左端面和长度为的两平面
8）钻3-①11的孔、扩3-①的孔
9）钻出①18和①4的孔
10）热处理：
退火
11）去毛刺（在所有侧面去除机加工所留下的毛刺）
12）清洗吹净在乳化液中清洗法兰盘，保证没有铁屑、油污和其他赃物，清洗时间不少于3分钟，清洗的同时通入压缩空气以提高清洗效果，清洗后用压缩空气吹净零件，并用檫布檫净表面。
13）检验
14）表面淬火
15）磨①80+0的外圆和长度为60和15的左端面、磨①的外圆、长度
为15的右端面并切出的槽然后倒角
佝精镗①62+的孔
17）精镗①36：
0的内孔
18）用浮动镗刀精镗①36。
的内孔
19）铣6X6的槽
20）去毛刺吹净
21）检验
6.工序尺寸及其公差确定
①
工艺落线
基本尺寸
工序余量
工序精度
工序尺寸
铸
①57
+
①57+
粗车
①
①+0
半精车
①
①+0
磨削
①52
①
①80+0
工艺落线
基本尺寸
工序余量
工序精度
工序尺寸
铸
①85
+
①85+
粗车
①
①+0
磨削
①80
①80+0
①120：
1
工艺落线
基本尺寸
工序余量
工序精度
工序尺寸
铸
①125
+
①125+
粗车
①
1
①+0
半精车
①120
2
①120+1
①62+
工艺落线
基本尺寸
工序余量
工序精度
工序尺寸
铸
①57
+
①57+
粗镗
①60
3
①60；0
半精镗
①
+
①+0
磨削
①62
①62+
①65
工艺落线
工序余量
工序尺寸
铸
①57
粗镗
7
①64
半精镗
1
①65
①
工艺落线
工序余量
工序尺寸
铸
①57
粗镗
①
①36；o
工艺落线
基本尺寸
工序余量
工序精度
工序尺寸
铸
①31
+
①31+
粗镗
①
+
①0
半精镗
①
①：
0
半精镗
①
1
+
①0
浮动镗刀块精镗
①36
①36；0
工艺落线
工序余量
工序尺寸
铸
20
粗车
磨削
15
60
工艺落线
工序余量
工序尺寸
铸
65
粗车
磨削
60
①11
工艺落线
工序余量
工序尺寸
钻
11
①11
①
工艺落线
工序余量
工序尺寸
钻
11
①11
扩
①
①18
工艺落线
工序余量
工序尺寸
钻
18
①18
①4
工艺落线
工序余量
工序尺寸
钻
4
①4
7.设备及其工艺装备确定
所用的设备有：
CA6140立式铣床、摇臂钻床、清洗机、检验台、外圆磨床。
夹具有：
三爪卡盘、虎钳、钻直孔专用夹具、磨床专用夹具。
刀具有：
90度车刀、车用镗刀、铣刀、①11、①4、①18①钻头、砂轮、切断刀。
量具有：
千分尺、游标卡尺、专用卡规，止规。
8.切削用量及工时定额确定
1）粗车①的外圆，长度方向为15的右端面，长度为60的右端
面、①120+1时：
（T1=T辅T2=T机T3=T工T4=T休）（车刀刀杆尺寸BXH取20X30切削用量：
ap=由表得：
f=r由表查得v=46m/min则n=318x46/57==257r/min工时定额：
由表得装夹工件时间为
由表得：
松开卸下工件时间为由表得：
操作机床时间为：
（+）x
18++++=由表得：
测量工作时间为：
+++=T1=+++=由表得布置
工作地、休息和生理时间分别为：
T3=56minT4=15minT基二Ljz/nfap二
X5/257xx=1min
则T总二T1+T2+T3+T4+基=
2）粗车①80+0的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面：
切削用量：
（车刀刀杆尺寸BXH取25X25）ap=,由表得v=53m/min,则n=318v/d=318x53/85==198r/min
工时定额：
得：
操作机床时间为：
+x5+++X3+（+++）x9=由表得：
测量工件时间为：
++=由表得：
T仁+++=由表得机动时间为：
T2=+X3=由表得布置工作地、休息和生理时间分别为：
T3=56min、
T4=15minT基二Ljz/nfap=460X5/198XX=贝卩T总=T1+T2+T基+T3+T4=
3）半精车①的外圆和①120：
1的外圆、粗镗①36；的内孔、半精镗
①36。
的内孔：
切削用量：
（刀尖圆弧半径取）ap=3
由表得：
f=r由表得：
v=100m/min贝n=318v/d=318X100/55==578r/min工时定额：
（同上）T1=T2=T3=56min
T4=15min
T基=135X5/578XX3=T总二T1+T2+T基+T3+T4=
粗镗①36；的内孔：
切削用量：
ap=由表得f=r由表得v=110m/min贝n=318v/d=318
X110/31=1129r/min
工时定额：
（同上）T仁T2=T3=60minT4=15min
T基=Ljz/nfap=100X5/1129XX=T总2=
半精镗①36；的内孔：
工时定额：
（同上）T仁T2=T3=60minT4=15min
T基二Ljz/nfap=50X5/1108XX=1minT总3=
则T总二
4）粗镗①、①62+、①65、及的槽、①58的内孔，半精镗①65、
①62+、及的槽，车出的螺纹
切削用量：
ap=7
由表得f=r
由表得v=67m/min
则n=318v/d=318x67/57=374r/min
工时定额：
（同上）T1=T2=T3=60minT4=15min
T基二Lz/nfap=145x5/374xx7=
T总二T1+T2+T基+T3+T4二
半精镗①65、①62+、及的槽
切削用量：
ap=
由表得f=r
由表得v=115m/min
则n=318v/d=318x115/62=590r/min
工时定额：
（同上）T1=T2=T3=60minT4=15min
T基=100x5/590xx=
T总2=
车出的螺纹
切削用量：
ap=
由表得f=r
由表得v=70m/min
则n=318v/d=318x70/62=359r/min
工时定额：
T1=T2=T3=56minT4=15min
T基二Lz/nfap=50x5/359xx=
T总3=则T总二
5）粗铣长度为54的左端面和长度为的两平面
切削用量：
ap=
由表得f=r
由表得v=120m/min
则n=318v/d=318x120/112=341r/min
工时定额：
由表得T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120x=
由表得操作时间为由表得测量工件时间为
T1=T3=51minT4=15minT基=lz/nfap=300x5/341xx=T总
6）钻3-①11的孔
切削用量：
ap=15
由表得f=r
由表得v=12m/min
则n=318v/d=318x12/11=347r/min
工时定额：
由表得T2=Lw+L1+Lt/fn=15++0/x347=
（Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=）
T基=15x11/347xx15=
由表得装夹工件的时间为,松卸工件的时间为，操作时间为
由表得3-3-12的测量工件的时间为，则T1=T3=47minT4=15minT
总1=扩3-①的孔
切削用量：
ap=10
由表得f=r
由表得v=min
则n=318v/d=318x=484r/min
工时定额：
由表得T2二Lw+L1+Lt/fn=（10+/x484）=（Lf=（dm-dw）/2cotkr=2cot120=）
由表得装夹工件的时间为,松卸工件的时间为，操作时间为,测量工件时间为
T1=T3=47minT4=15minT基=10x484xx10=T总2=T总二
7）钻出①18和①4的孔
切削用量：
ap=11由表得f=r由表得v=13m/min
则n=318v/d=318x13/18=230r/min
工时定额：
钻出①18深2的孔T2=Lw+L1+Lt/fn=2++0/x230=
Lf=（dm-dw）/2cotkr=18/2cot120=
T基=11x4/230xx11=
由表得装夹工件的时间为,松卸工件的时间为，操作时间为,测量工件时间为
则T1=T3=47minT4=15minT总=
8）磨①80+。
的外圆和长度为60和15的左端面
切削用量：
ap=由表得f=r由表得v=22m/min
则n=318v/d=318x22/80=88r/min
由表得装夹工件的时间为,松卸工件的时间为，操作时间为,测量工件时间为
则T仁T3=60minT4=15minT基=108x88xx=T总1=
磨①的外圆、长度为15的右端面并切出的槽然后倒角
切削用量：
ap=由表得f=r由表得v=115m/min
则n=318v/d=318x115/62=590r/min
工时定额：
（同上）T1=T2=T3=60minT4=15minT基
=lz/nfap=50x5/1087xx1=T总=77min
9）用浮动镗刀精镗①36；的内孔、铣6X6的槽
切削用量：
ap=由表得f=r由表得v=140m/min
则n=318v/d=318x140/36=1237r/min
工时定额：
（同上）T1=T2=T3=60minT4=15minT基
=lz/nfap=50x5/1237xx=T总=
五、工序夹具设计说明书
1.工序尺寸精度分析
由工序图可知此工序的加工精度要求不高，具体要求如下：
钻3-①
11的孔，深度为，并扩3-①的孔，深度为，无其它技术要求，该工
序在摇床上加工，零件属中批量生产
2．定位方案确定
根据该工件的加工要求可知该工序必须限制工件五个自由度，即X移动、
Y移动、X转动、Y转动、Z转动，为了方便的控制刀具的走刀位置，还应限制Z移动一个自由度，因而工件的六个自由度都被限制，由分析可
知要定位基准与设计基准重合选以①3&的内孔和长度为60的右端面及长度为的平面为定位基准。
3.定位元件确定
1）选择定位元件
由于本工序定位面是①36；的内孔和长度为60的右端面及长度为的平面，所以夹具上相应的定位元件选为两个平面和一个芯轴。
2）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件位置尺寸及其极限偏差：
由图可知此工序的加工精度要求不高，由于其定位孔是①36：
，所以芯轴
的尺寸为：
基本尺寸为①，公差为+.根据工件的实际情况，底板的长度选为，宽度为，高度为。
4.定位误差分析计算
1）分析计算孔的深度尺寸的定位误差：
用内控表面定位和平面定位，工件定位面是内控面表面，定位元件的定位工作面是芯轴表面和平面，定位基准室内孔中心线，当工件内孔直径发生变化时其中心线和芯轴中心发生相对移动。
芯轴定位误差计算如下：
△jb=O,△db=1/2（Dmax-dmin）二，△dw=Adb=由于孔的公差属于自由公差，取13级公差，则△dw=<1/3T，因此定位准确。
2）分析计算平面定位误差：
△jb=0,△db=0,△dw=0
5.设计钻套，连接元件及其夹具体，钻模板：
由于此工件是中批量生产，固选用GB2264-80快换钻套，选用固定
式钻模板。
根据钻床T型槽的宽度，决定选用GB2264-80宽度B=14,公差带为h6的A型两个定位键来确定夹具在机床上的位置。
夹具选用灰铸
铁的铸造夹具体，其基本厚度选为20mn并在夹具底部两端设计出供T型
槽用螺栓紧固夹具用的U型槽耳座。
6.夹具总草图
六、量具设计
1.工序尺寸精度分析
对连杆轴颈①（g6）选基孔制，首先确定被测轴的极限偏差，查公差书与配合标准得①（g6）的上偏差es=下偏差ei=。
公差等级为IT6。
2.量具类型确定
对连杆轴颈①52的量具用卡规，量具测量面的材料用硬质合金，测量面
的硬度为56-65HRC其他部分的材料为45刚。
七、课程设计小结
机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
是进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
通过这次课程设计对我们学生未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼我们问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。
在设计过程中我们发现了许多在学习和应用知识的不足之出，尤其锻炼了我们结合实际综合考虑问题的思路和解决问题的能力。
我们深刻体会到基础知识必须要扎实才能有更好的学习和创造性的思维。
所以在今后的学习和工作中，我们要更多的注重基础知识的学习。
另
外在设计过程中我们还有许多小的错误导致拖延了设计时间和扰乱设计思路，让我们明白了“把一件简单的事做好就不是一件容易的事”
的道理。
从而，我们无论做什么事都要努力尽力去做好。
八、参考文献
1】机械制造技术基础课程设计，华中科技大学出版社，柯建宏2】机械制造技术基础，华中科技大学出版社，熊良山3】机械加工工艺手册.北京机械工业出版社，，孟少龙4】切削用量简明手册.北京机械工业出版社，艾兴5】机械制造工艺设计简明手册.哈尔滨工业大学出版社，李益民6】机械制造工艺学课程设计指导书.北京机械工业出版社，，赵家奇7】机械制造及其设备指导手册.北京机械工业出版社，，李云
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