机械制造基础法兰盘课程设计.docx

1、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

2、(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

3、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

4、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80+0尺寸公差等级IT11，表面粗糙度Ra为，尺 寸公差等级为IT6 ,表面粗糙度Ra为，120：；尺寸公差等级IT14 , 表面

5、粗糙度Ra为，内孔62：公差等级为IT7 ,36；尺寸公差等级 为IT6 ,65表面粗糙度Ra为，距离36：0为的平面公差等级IT13.2）位置精度，内孔62+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

6、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36；的 孔中心线距离分别为54和的两平面，若毛坯外形铸成120的外圆， 材料浪费太严重，因此将两平面直接铸出。且 3-11和3-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

7、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80+。为粗基准粗车 的外圆、长 度方向为15的右端面、长度方向为60的右端面和120： 1的外圆， 掉头装夹以 的外圆、长度方向为15的右端面为粗基准粗车80+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80

8、+0为精基准半精车 的外圆、和120： 1的外圆粗镗， 半精镗36：0的内孔，以 的外圆、长度方向为15的右端面为基准 粗镗、62+、65、及的槽、58的内孔，继续半精镗65、 62+、及的槽，车出的螺纹，以外圆80+。为基准粗铣长度为54的左 端面和长度为 的两平面，以36：的内孔、的内孔和长度为 60的 右端面及的平面定位钻3-11和3-的孔，然后继续钻出18和 4的孔，磨80+。的外圆和长度为60和15的左端面，磨 的外圆、 长度方向为15的右端面为基准精镗62+的孔，以80+。的外圆为基 准精镗36；的内孔，然后用浮动镗刀精镗36；的内孔并加工出6X6 的半圆槽。3.定位基准选择先以8

9、0+0为基准加工 的外圆、长度方向为15的右端面和 120：1的外圆，再以 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 36：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)粗车的外圆、长度方向为15的右端面、长度为60的右端面、120+1的外圆4)粗车80+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） 半精车的外圆和120： 1的外圆、粗镗36；的内孔、半精镗36-+0的内孔6） 粗镗、6

10、2+、65、及的槽、58的内孔，半精镗65、62 + 、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3-11的孔、扩3-的孔9） 钻出18和4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80+0的外圆和长度为60和15的左端面、磨 的外圆、长度为 15 的右端面并切出的槽然后倒角佝精镗62+的孔17） 精镗36：0的

11、内孔18） 用浮动镗刀精镗36。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工艺落线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸57+57+粗车+0半精车+0磨削52 80+0工艺落线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸85+85+粗车+0磨削80 80+0 120： 1工艺落线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸125+ 125+粗车1+0半精车1202 120+ 162+工艺落线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸57+57+粗镗603 60；0半精镗+0磨削6262+65工艺落线工序余量工序尺寸铸57粗镗764半精镗165工艺落线工序余量工序尺寸铸57粗镗 36；o工

12、艺落线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸31+31+粗镗+0半精镗：0半精镗1+0浮动镗刀块精镗36 36；0工艺落线工序余量工序尺寸铸20粗车磨削1560工艺落线工序余量工序尺寸铸65粗车磨削6011工艺落线工序余量工序尺寸钻1111工艺落线工序余量工序尺寸钻1111扩18工艺落线工序余量工序尺寸钻18184工艺落线工序余量工序尺寸钻447.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、11、4、18钻头、 砂轮、切断刀。量具有：千分尺、游标卡尺、专用卡规

13、，止规。8.切削用量及工时定额确定1）粗车的外圆，长度方向为15的右端面，长度为60的右端面、120+ 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：（+）x18+=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X 5/257 xx =1min则 T总二T1+T2+T3+T

14、4+基=2）粗车80+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25X 25） ap=,由表得 v=53m/min,则 n=318v/d=318 x 53/85=198r/min工时定额：得：操作机床时间为：+x 5+X 3+（ +）x 9= 由表得：测量工 件时间为：+= 由表得：T仁+= 由表得机动时间为：T2=+ X 3= 由表得布置工作地、休息和生理时间分别为： T3=56min、T4=15min T 基二Ljz/nfap=460 X 5/198 XX =贝卩 T 总=T1+T2+T 基 +T3+T4=3）半精车的外圆和120： 1的

15、外圆、粗镗36；的内孔、半精镗36。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=318 X 100/55=578r/min 工时定额：（ 同上 ） T1= T2= T3=56minT4=15minT 基= 135X 5/578 XX 3= T 总二T1+T2+T基+T3+T4=粗镗36；的内孔：切削用量： ap= 由表得 f=r 由表得 v=110m/min 贝 n=318v/d=318X 110/31=1129r/min工时定额：（同上）T仁 T2= T3=60min T4=15minT 基=Ljz/nfap

16、=100 X 5/1129 XX = T 总 2=半精镗36；的内孔：工时定额：（同上）T仁 T2= T3=60min T4=15minT基二Ljz/nfap=50 X 5/1108 XX =1min T 总 3=则T总二4）粗镗、62+、65、及的槽、58的内孔，半精镗65、62+、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=318 x 67/57=374r/min工时定额：（同上） T1= T2= T3=60min T4=15minT 基二Lz/nfap=145 x 5/374 xx 7=T 总二T1+T2+T基+T3+T4二半精镗6

17、5、62+、及的槽切削用量： ap=由表得 f=r由表得 v=115m/min则 n=318v/d=318 x115/62=590r/min工时定额：（同上） T1= T2= T3=60min T4=15minT 基=100x 5/590 xx =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=318 x70/62=359r/min工时定额： T1= T2= T3=56min T4=15minT 基二 Lz/nfap =50 x 5/359 xx =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=

18、r由表得 v=120m/min则 n=318v/d=318 x 120/112=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=51mi n T4=15mi n T 基=lz/nfap=300 x 5/341 xx = T 总6)钻3-11的孔切削用量： ap=15由表得 f=r由表得 v=12m/min则 n=318v/d=318 x 12/11=347r/min工时定额：由表得 T2=Lw+L1+Lt/fn=15+0/ x 347=(Lf=dm/2cotkr=11/2cot120= )T 基=15

19、x 11/347 xx 15=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=47min T4=15min T总 1= 扩3-的孔切削用量： ap=10由表得 f=r由表得 v=min则 n=318v/d=318 x =484r/min工时定额：由表得 T2二Lw+L1+Lt/fn=(10+/ x 484)= (Lf=(dm-dw)/2cotkr=2cot1 20= )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=47min T4=15min T 基=10x484xx 10= T

20、 总 2= T 总二7)钻出18和4的孔切削用量： ap=11 由表得 f=r 由表得 v=13m/min则 n=318v/d=318 x13/18=230r/min工时定额：钻出 18深2的孔 T2=Lw+L1+Lt/fn=2+0/ x 230=Lf=(dm-dw)/2cotkr=18/2cot120=T 基=11 x 4/230 xx 11 =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=47min T4=15min T 总=8)磨80+。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=

21、318v/d=318 x22/80=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=60min T4=15min T 基=108x 88xx = T 总 1 =磨的外圆、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=318 x115/62=590r/min工时定额：（同上）T1= T2= T3=60min T4=15min T 基=lz/nfap=50 x 5/1087 xx 1= T 总=77min9）用浮动镗刀精镗36；的内孔、铣6X6的槽切削用量： ap=

22、由表得 f=r 由表得 v=140m/min则 n=318v/d=318 x140/36=1237r/min工时定额：（同上） T1= T2= T3=60min T4=15min T 基=lz/nfap=50 x 5/1237 xx = 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 3-11的孔，深度为，并扩3-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

23、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3&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36；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 36：，所以芯轴的尺寸为：基本尺寸为，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

24、，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-dmi n)二， dw=A db=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=05.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

25、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(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 (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52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

26、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