2020（机械制造行业）法兰盘机械加工工艺规程

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1、 机械制造行业 法兰盘 机械加工工艺规程 机械制造工艺学 课程设计说明书 法兰盘机械加工工艺规程 起止日期 年 月 日 至 年 月 日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师 签字 目 录 1 零件的分析 3 1 1 零件的作用 3 1 2 零件的工艺分析 3 2 工艺规程设计 4 2 1 确定毛坯的制造形式 4 2 2 基面的选择 4 2 3 制定工艺路线 4 2 4 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 8 3 确定切削用量及基本工时 11 4 夹具设计 35 参考文献 序 言 本次课程设计的任务之一是针对一个实际生产的一个零件 法兰 盘 制定其机械加工工艺规程 该零件的工艺范围广难易程度

2、适合 工艺课程设计的需要 本次课程设计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 1 零件的分析 1 1 零件的作用 题目所给定的零件是 CA6140 车床上的法兰盘 见附图 1 法兰盘起 联接作用是车床上的重要零件 1 2 零件的工艺分析 法兰盘是一回转体零件 有一组加工表面 这一组加工表面以 20 为中心 包括 两个 mm 的端面 尺寸为 mm 的圆柱面 两个 9

3、0mm 的端面及上面 的 4 个 9mm 的透孔 mm 的外圆柱面及上面的 6mm 的销孔 90mm 端面上距离中心线分别为 34mm 和 24mm 的两个平面 这组加工表面是以 20mm 为中心 其余加工面都与它有位置关系 可以先 加工它的一个端面 再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面 然后再 加工其它加工表面 2 工艺规程设计 2 1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT200 由于零件年产量为 1000 件 已达到中批 生产的水平 而且零件轮廓尺寸不大 故采用金属模铸造 法兰盘 因毛坯比较简单 采用铸造毛坯时一般是成队铸造 再进行机械加 工 这从提高生产率 保证加工精度上考虑也

4、是应该的 2 2 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 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

5、量最小的面为粗基准 这就是粗基准选择原则里的余量足够原 则 现选取 45 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 消除工件的六个自由度 达到完全定位 2 精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题 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 制定工艺路线的出发点 应当是使零件的几何形状 尺寸精度 及位置精度等技术要求能得到合理的保证 在生产纲领一确定为中 批生产的条件下 可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具 并 尽量使工序集中来提高生产率 除此以外 还应当考虑经济效果 以便使生产成本尽量下降 一 工艺路线

6、方案一 工序 10 粗铣 20 孔两端面 工序 20 钻 粗铰孔 20 工序 30 粗铣 90 外圆柱面上平行于轴线的两个平面 工序 40 精铣 20 孔两端的端面 工序 50 精绞 20 的孔 工序 60 粗车 45 90 100 的外圆 粗车 B 面与 90 的右端面 工序 70 半精车 45 90 100 的外圆 半精车 B 面与 90 的端面 对 100 90 45 的圆柱面倒角 倒 45 两端的过度圆弧 车退刀槽 车 20 内孔 两端的倒角 工序 80 精车 100 外圆面 精车 B 面 精车 90 的右端面 精车 45 的圆柱面 工序 90 精铣 90 外圆柱面上平行于轴线的两个平

7、面 工序 100 钻 4 9 透孔 工序 110 钻 4 孔 钻铰 6 的销孔 工序 120 磨 45 100 的外圆 工序 130 磨 90 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 140 磨 B 面 工序 150 刻字划线 工序 160 100 外圆无光镀铬 工序 170 检查入库 二 工艺方案二 工序 10 粗车 100mm 端面 粗车 100mm 外圆柱面 粗 车 B 面 粗车 90 的外圆柱面 工序 20 粗车 45 端面及外圆柱面 工序 30 钻粗绞 20 的内孔 工序 40 半精车 100 的端面及外圆面 半精车 B 面 半精车 90 的外圆柱面 对 100 90 的外圆柱面

8、进行倒 角 车 45 两端的过渡圆弧 车 20 孔的左端倒角 工序 50 半精车 45 的端面及外圆柱面 车 20 孔的右端倒 角 车 45 的倒角 车 3 2 的退刀槽 工序 60 精车 100 的端面及外圆面 精车 B 面 工序 70 精车 45 端面及外圆柱面 工序 80 精绞 20 的孔 工序 90 钻 4 9 透孔 工序 100 钻 4 孔 钻绞 6 孔 工序 110 铣 90 圆柱面上的两个平面 工序 120 磨 B 面 工序 130 磨 90 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 140 划线刻字 工序 150 100 外圆无光镀铬 工序 160 检查 三 工艺方案的比较与

9、分析 上述两个方案的特点在于 方案一 采用同时铣削加工两个端面 可以提高效率 而方案二采用车削端面 可以保证精度 方案一的 效率虽高但精度不能保证 应把保证精度放在首位 故选用方案二 车削两端面 由于各端面及外圆柱面都与 20 轴线有公差保证 所 以加工各端面及外圆柱面时应尽量选用 20 孔为定位基准 经过比 较修改后的具体工艺过程如下 工序 10 粗车 100 端面及外圆柱面 粗车 B 面 粗车 90 的外 圆柱面 工序 20 粗车 45 端面及外圆柱面 粗车 90 的端面 工序 30 钻 扩 粗铰 20 的孔 工序 40 钻 4 孔 再钻 6 孔 工序 50 半精车 100 的端面及外圆柱

10、面 半精车 B 面 半精 车 90 的外圆柱面 车 100 90 的倒角 车 45 两端过渡圆弧 车 20 孔的左端倒角 工序 60 半精车 45 的端面及外圆柱面 半精车 90 的端面 车 3 2 退刀槽 车 45 的倒角 车 20 内孔的右端倒 角 工序 70 精车 100 的端面及外圆 精车 B 面 工序 80 精车 45 的外圆 精车 90 的端面 工序 90 精绞 20 的孔 工序 100 磨 100 45 的外圆柱面 工序 110 钻 4 9 透孔 工序 120 铣 90mm 圆柱面上的两个平面 工序 130 磨 B 面 工序 140 磨 90mm 外圆柱面上距离轴线 24mm 的

11、平面 工序 150 划线刻字 工序 160 100mm 外圆无光镀铬 工序 170 检查 以上加工方案大致看来还是合理的 但通过仔细考虑零件的技术 要求以及可能采取的加工手段之后 就会发现仍有问题 主要表现在工 序 钻 4mm 孔 再钻 6mm 孔由于在设计夹用夹具时要以 90mm 圆柱面上的一个平面来定位 所以应把铣 90mm 圆柱面 上的两个平面这一道工序放在钻 4 孔 再钻 6mm 孔工序前 因 此最后确定的加工工艺路线如下 工序 10 粗车 100 端面及外圆柱面 粗车 B 面 粗车 90 的外圆柱面 工序 20 粗车 45 端面及外圆柱面 粗车 90 的端面 工序 30 钻 扩 粗绞

12、 20 的孔 工序 40 粗铣 90 圆柱面上的两个平面 工序 50 半精车 100 的端面及外圆柱面 半精车 B 面 半 精车 90 的外圆柱面 车 100 90 外圆柱面上的倒 角 车 45 两端过渡圆弧 车 20 孔的左端倒角 工序 60 半精车 45 的端面及外圆柱面 半精车 90 的端 面 车 3 2 退刀槽 车 45 圆柱面两端的倒角 车 20 内孔的右端倒角 工序 70 精车 100 的端面及外圆 精车 B 面 工序 80 精车 45 的外圆 精车 90 的端面 工序 90 精绞 20 的孔 工序 100 精铣 90 圆柱面上的两个平面 工序 110 钻 绞 4 9 的孔 工序

13、120 钻 4 孔 钻 绞 6 孔 工序 130 磨 100 45 的外圆柱面 工序 140 磨 B 面 工序 150 磨 90 外圆柱面上距离轴线 24mm 的平面 工序 160 刻线刻字 工序 170 镀铬 工序 180 检测入库 2 4 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 法兰盘 零件材料为 HT200 硬度 200HBS 毛坯重量约为 2 8KG 生 产类型为中批生产 采用铸造毛坯 根据上述原始资料及加工工艺 分别确定各加工表面的机械加工余量 工 序尺寸及毛坯尺寸下 1 mm 外圆表面 此外圆表面为 IT6 级 参照 机械制造工艺学课程设计指导书 确定各工 序尺寸及加工余量 工序名

14、称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差 精车外圆 0 6450 017 半精车外圆 1 445 60 1 粗车外圆 347 0 3 毛坯 5500 5 2 外圆表面 mm 参照 机械制造工艺学课程设计指导书 确定各工序尺寸及加工余量 工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差 精车外圆 0 6100 0 46 半精车外圆 1 4 100 6 粗车外圆 4102 毛坯 61060 8 3 B 面中外圆柱面 参照 机械制造工艺学课程设计指导书 确定各工序尺寸及加工余量 工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差 精磨外圆 0 245 0 6 粗磨外圆 0 8

15、45 2 半精车外圆 146 粗车 247 毛坯 601061 1 4 孔 20mm 参照 机械制造工艺学课程设计指导书 确定各工序尺寸及加工余量 工序名称工序余量工序基本尺寸工序尺寸的公差工序尺寸及公差 铰孔 0 220 0 045 20 扩孔 0 919 8 0 1 19 8 钻孔 918 0 6 18 毛坯 10 5 mm 的端面 1 按照 机械制造工艺学课程设计指导书 表 5 1 铸件重量为 2 8kg mm 端面的单边加工余量为 2 0 3 0 取 Z 2 0mm 铸件的公差按 照表 6 28 材质系数取 复杂系数取 则铸件的偏差为 2 精车余量 单边为 0 2mm 见 机械制造工艺

16、学课程设计指导书 精车公差既为零件公差 0 08 3 半精车余量 单边为 0 6mm 见 机械制造工艺学课程设计指导书 半精车公差的加工精度为 IT9 因此可以知道本工序的加工公差为 0 12mm 4 粗车余量 粗车的公差余量 单边 为 Z 2 0 0 2 0 6 1 2mm 粗车公差 现在规定本工步 粗车 的加工精度为 IT11 级 因此 可以知 道本工序的加工公差为 0 32mm 由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公 差 因此所规定的加工余量其实就是含义上的加工余量 实际上 加工余量有 最大的加工余量及最小加工余量之分 mm 端面的尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下图 由图可以知道 毛坯名义尺寸为 94 2 96 mm 毛坯的最大尺寸 96 0 7 96 7 mm 毛坯的最小尺寸 96 0 8 95 2 mm 粗车后最大尺寸 94 1 2 95 2 mm 粗车后最小尺寸 95 2 0 32 94 88 mm 半精车后最大尺寸 94 0 6 94 6 mm 半精车后最小尺寸 94 6 0 12 94 48 mm 精车后尺寸为 94mm 加工余量计算表 工 序 加工尺寸 及公差