课程设计设计法兰盆零件的机械加工工艺规程及工序夹具设计.docx

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课程设计设计法兰盆零件的机械加工工艺规程及工序夹具设计

课程设计（论文）

课程名称机械制造技术基础

题目名称设计法兰盆零件的机械加工工艺规程及工序夹具设计

学生学部（系）机电与信息工程学部

专业班级

学  号

学生姓名

指导教师

2013年12月30日

课程设计（论文）任务书

题目名称

法兰盆的机械加工工序规程设计及夹具设计

学生学部（系）

机电与信息工程学部

专业班级

11机械1班

姓名

学号

一、课程设计（论文）的内容

（1）确定生产类型，对零件进行工艺分析；

（2）确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图（零件——毛坯合图）；

（3）拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具和辅具）；

（4）确定工序尺寸及公差，各工序切削用量，画出工序简图；

（5）填写工艺头文件，包括工艺过程卡片（或工艺卡片）、工序卡片（可只填写部分主要工序的工序卡片；

（6）设计某一工序的夹具，绘制夹具装配图和主要零件图3～5张；

（7）撰写设计说明书。

说明书内页应首先写明设计任务书内容，接着是摘要、目录、正文、参考文献，最后是心得体会表。

心得体会可以谈谈课程设计的收获及体会。

二、课程设计（论文）的要求与数据

（1）毛坯图：

1张；

（2）机械加工工艺过程卡片：

1套；

（3）机械加工工序片：

3～4张；

（4）机床夹具装配图：

1张；

（5）夹具主要零件图（包括夹具体）：

3～5张；

（6）课程设计说明书：

1份。

三、课程设计（论文）应完成的工作

（1）封面

（2）任务书

（3）内容摘要及关键词

（4）工艺规程的设计

1）原始资料、生产条件。

2）零件的功用、结构特点、结构工艺性，主要加工表面和主要技术要求的分析。

3）确定生产类型。

4）毛坯的选择与毛坯图的绘制及说明。

（5）工艺规程文件（机械加工的工艺过程卡及工序卡片）。

（6）专用夹具的设计。

1）夹具的功用；

2）不同设计方案分析比较和确定设计方案；

3）定位分析与定位误差计算；

4）夹具工作原理或或动作原理、结构示意图；

5）夹紧力计算与强度校核；

6）夹具使用说明、特点及有待改进处。

四、课程设计（论文）进程安排

序号

设计（论文）各阶段内容

地点

起止日期

1

零件图、毛坯图

宿舍

12月6日

2

说明书

图书馆、宿舍

12月10日

3

夹具

图书馆、宿舍

12月19日

五、应收集的资料及主要参考文献

[1]孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，1991

[2]李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，1993

[3]崇凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，1993

[4]王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社，1987

[5]黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社，2004

[6]薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社，1995

[7]崇凯主编.机械制造技术基础课程设计指南.化学工业出版社，2006.12

[8]陈于萍，高晓康主编.互换性与测量技术.北京高等教育出版社，2005.

[9]司乃钧，许德珠主编.热加工工艺基础.高等教育出版社，1991

[10]张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导及习题.机械工业出版社，1999.11

[11]艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册.机械工业出版社，2002

发出任务书日期：

20年月日指导教师签名：

计划完成日期：

20年月日教学单位责任人签章：

摘要

机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。

生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。

在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。

因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。

.关键词工艺规程，毛坯设计，零件图，专用夹具.

.

目录

第1章零件的分析…………………………………………………………1

1.1零件的作用………………………………………………………………1

1.2零件的工艺分析…………………………………………………………1

第2章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图……………………2

第3章选择加工方法，制定工艺路线…………………………………4

3.1机械加工工艺设计………………………………………………………4

3.1.1基面的选择…………………………………………………………4

3.1.2粗基面的选择………………………………………………………4

3.1.3精基面的选择………………………………………………………4

3.2制定机械加工工艺路线…………………………………………………4

3.2.1工艺路线方案一……………………………………………………4

3.2.2工艺路线方案二……………………………………………………5

3.3工艺方案的比较与分析…………………………………………………5

第4章确定切削用量…………………………………………………………6

4.1加工轴面φ320…………………………………………………………6

4.2加工轴面φ248及其倒圆角R21………………………………………6

4.3加工轴面φ190及其倒圆角R14及倒角C7……………………………6

4.4加工内孔φ209…………………………………………………………6

4.5加工内孔φ101、φ90…………………………………………………7

4.6加工内孔3×φ12、3×φ17.5、3×φ20、3×φ12…………………7

第5章夹具设计………………………………………………………………8

5.1、定位基准的选择………………………………………………………8

5.2、切削力的计算：

………………………………………………………8

5.3、夹紧力的计算：

………………………………………………………9

心得体会…………………………………………………………………………10

第1章零件的分析

1.1零件的作用

据资料可知，该零件（法兰）是管子与管子之间相互连接的零件，用于管端之间的连接，或者是用于两个设备之间的连接。

其中孔φ20是用于两法兰间的螺栓紧连。

1.2零件的工艺分析

由零件图可知，该零件材料为MT45（即45钢），强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件。

水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油中淬火。

焊接性差。

由零件图可知，此零件为轴类零件，所以此零件的是主要的设计基准和加工基准为轴的中心线。

该零件的主要加工面可分为两组：

1，外圆轴面

这一组加工表面包括：

外圆车φ320、φ248、φ190和倒圆角R21、R14及倒角C7；以及φ320的端面和φ147的端面。

2、经中心轴内孔

这一组加工表面包括：

φ209的端面及其倒角和内孔φ101、φ90的阶梯内孔，其中φ90的孔尺寸一定的公差要求，其中上偏差为0.054，下偏差为0。

这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：

轴外圆与中心轴孔的同轴度公差为0.10；

这两组的加工表面有着一定的形状要求，主要是:

轴外圆及中心孔的圆柱度公差为0.02；

由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。

由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。

第2章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图

根据零件材料确定毛坯为MT45（即45号钢），生产类型为中批量，可采用模锻锻造毛坯。

此外，未消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。

由查表法查得文献的得知，该锻件的的尺寸。

如图3.1所示：

图3.1毛坯图

第3章选择加工方法，制定工艺路线

3.1机械加工工艺设计

3.1.1基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

3.1.2粗基面的选择

根据粗基准的选择原则，再结合此次所设计的零件；应以选φ208轴面为粗基准面。

3.1.3精基面的选择

精基准的选择主要考虑基准重合的问题。

选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。

采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。

为使基准统一，先选择φ90孔作为精基准。

3.2制定机械加工工艺路线

3.2.1工艺路线方案一

工序1车、半精车φ320左端面并倒角C1

工序

车、半精车φ320、φ248和φ248至φ206之间的倒圆角R21的轴面

工序3车、半精车φ190右端面并倒角C1

工序4车、半精车φ190、φ190至φ176之间的倒角C7和φ176至φ148之间的倒圆角的轴面

工序5镗、半精镗φ90、φ101、φ209内孔，及φ209的倒角C6

工序7精镗φ90、φ101内孔

工序8钻3×φ12、3×φ17.5、3×φ20、3×φ12孔

工序9扩3×φ20、3×φ17.5孔

3.2.2工艺路线方案二

工序1车、半精车φ320的左端面

工序2镗、半精镗φ90、φ101、φ209内孔，及φ209的倒角C6

工序3精镗φ90、φ101内孔

工序4车、半精车φ190右端面

工序5车、半精车φ320、φ248、φ190轴面

工序6车、半精车φ248至φ206之间的轴面R21、φ190至φ176之间的轴面C7和φ176至φ148之间轴面R14

工序7钻3×φ12、3×φ17.5、3×φ20、3×φ12孔

工序8扩3×φ20、3×φ17.5孔

3.3工艺方案的比较与分析

上述所制定的两个工艺方案的有自身的特点：

两个方案都是先加工面再加工这一原则进行加工的并且都是以轴面的中心轴为基准加工出内孔面。

其中方案1是先把整个工件的轴表面分两部分先后装夹两次先加工出来的，工序不集中，然后再把内孔面加工出来，最后是加工小孔；方案2是先装夹轴面把内孔面一次性加工出来，然后再装夹内孔面加工外面，最后加工其余的孔。

既减少了装夹次数，还符合基准重合原则；因此，选择方案1是比较合理的。

第4章确定切削用量

切削用量包括背吃刀量ap、进给量f和切削速度v。

以下是对各工序的步骤的切削用量的确定

4.1加工轴面φ320

查《机械加工工艺设计手册》P433得知：

ap=2.5mm,f=0.8～1.2mm/r,取f=0.81mm/r,查《金属切削手册》知V=70～90m/min取V=80m/min.

4.2加工轴面φ248及其倒圆角R21

粗车：

查《金属机械加工工艺人员手册》增订组编上海科学出版社表10-8知f=0.6～0.9mm/r结合CA6140说明书取ap=2.5mm,f=0.71mm/r.查《金属切削手册》知V=70～90