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1、1机械制造工艺学机械制造工艺学课程设计说明书课程设计说明书设计题目设计题目： 设计“法兰盘”零件加工工艺规程及工艺装备（年产量为 20000 件）设计者：设计者： 佘爱云 指导老师：指导老师： 岳陆游 学院：学院： 汽车与交通工程学院 2班级：班级： 车辆工程 1105 学号：学号： 3110401162 2014 年 9 月 20 日江苏大学江苏大学机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书题目题目： 设计“法兰盘”零件加工工艺规程及工艺装备（年产量为 20000 件）内容内容 ： 1、零件图 1 张32、毛坯图 1 张3、机械加工工艺过程综合卡片 1 张4、结构设计装配图 1
2、 张5、夹具体零件图 1 张6、课程设计说明书 1 份班级：车辆 1105 班学号：3110401162姓名：佘爱云目录目录一、 零件的分析零件的分析 41.1 零件的作用41.2 零件的工艺分析44二、二、 工艺规程设计工艺规程设计 42.1 确定毛配的制造形式42.2 基面的选择 -42.3 制定工艺路线52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.5 确定切削用量及基本工时9三、夹具的设计夹具的设计 153.1 问题的提出 153.2 夹具设计 163.3 定位误差分析 16四、四、总结总结17五、五、 参考文献参考文献 18一、零件的分析一、零件的分析1.1 零件的作用CA61
3、40 卧式车床上的法兰盘，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，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，5外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。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 mm 的孔为中心 ,包括：mm 的外圆柱面及左端面, 尺寸为 mm 的圆柱面,mm 的外圆柱面、右端面及上面的 4 个 mm 的透孔，mm 的外圆柱面及上面的 mm，mm 的孔,mm 端面上距离中心线分别为 34mm 和 24mm 的两个平面。并且其余加工面都与它有位置关系,可以先加工它的
4、一个端面和一端外圆,借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面和利用外圆定位加工各轴段外圆。二、工艺规程设计二、工艺规程设计2.1 确定毛配的制造形式零件材料为 HT200，由于该零件是大量生产，而且零件轮廓尺寸不大，故采用机器造型铸造，再进行机械加工。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
5、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（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。62）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。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
6、证。在生产纲领一确定为大量生产的条件下，可以考虑采用专用机床配以专用工夹具。经组内讨论，确定一下工艺路线方案如下：经组内讨论，确定一下工艺路线方案如下：工序工步工序 10粗车左端面粗车外圆粗车 B 面钻内孔扩内孔粗铰 19.94 的孔精铰 20 的孔倒角(内孔右侧)工序 20粗车右端面粗车外圆粗车右端面7粗车外圆倒角(内孔左侧)工序 30半精车 左端面车 、外圆倒角倒圆角 R5工序 40半精车外圆半精车右端面半精车外圆外圆倒角车 3x2 退刀槽工序 50粗铣距离 24mm 平面粗铣距离 34mm 平面工序 60精车左端面工序 70精车外圆精车右端面工序 80钻 4x 孔工序 90钻孔扩孔精铰孔
7、8工序 100精铣距离 24mm 平面精铣距离 34mm 平面工序 110磨 B 面磨外圆工序 120抛光 B 面工序 130磨距离 24mm 平面工序 140刻线刻字工序 150外圆无光镀铬工序 160检验入库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，毛坯重量约为 1.4kg，生产类型为大量生产，采用机器造型铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，确定各加工表面的机械加工余量，毛坯尺寸如下：加工表面工步余量粗糙度精车0.30.8半精车1.73.2粗车86.3外圆毛坯10外圆粗车46.39毛坯4抛光0.10.4磨0.40.8粗车9.56.3B 面外圆毛坯10
8、抛光0.10.4磨0.40.8粗车1.56.3B 面中两个端面毛坯2精铰0.060.8粗铰0.141.6扩孔1.86.3钻孔1812.5孔毛坯20磨0.40.8半精车1.13.2粗车2.56.3外圆毛坯4粗车36.3右端面毛坯3精车0.31.6左端面半精车0.73.210粗车26.3毛坯3精车0.21.6半精车0.83.2粗车26.3右端面毛坯3精铣0.73.2粗铣10.36.3距中心线 34mm 平面毛坯11磨0.30.4精铣0.73.2粗铣206.3距中心线 24mm 平面毛坯21钻912.5孔毛坯9钻412.5孔毛坯4精铰0.23.2扩1.86.3钻412.5孔毛坯611零件图、毛坯图见
9、图 101、1022.5 确定切削用量及基本工时需确定的有：背吃刀量、进给量、主轴转速、切削速度以及基本工时背吃刀量：选择背吃刀量主要考虑工件的加工余量和工艺系统的刚度。半精加工、精加工工序的背吃刀量由相应的加工方法所需的加工余量确定，粗加工工序的背吃刀量应尽量将粗加工余量一次性切除，如果加工余量太大，不能一次切除时，也应尽量减少工作行程次数，按先多后少的方案分几次切除；进给量：粗加工时，进给量的选择主要考虑工艺系统的刚度和强度，如机床进给系统的刚度和强度、刀杠尺寸、刀片厚度及工件尺寸等因素。在工艺系统的刚度和强度允许的情况下，应尽量选取大一点的进给量。精加工时的进给量主要根据工件的加工精度和
10、表面粗糙度要求来选择。主轴转速：由机床和合适的切削速度计算后，选择最为接近的机床主轴转速切削速度：在背吃刀量和进给量确定之后，可在保证合理刀具寿命的前提下，确定切削速度。切削速度可根据切削原理的公式计算，或者从根据已知的加工条件得出的标准切削速度表格中选取基本工时：它是直接用于改变工件的尺寸、形状或表面质量等消耗的时间。进给速度 工件转速 进给量 加工余量 背吃刀量 工件行程长度 工件加工长度 、分别是车刀切入量、切除量12大部分数据均为查询工艺手册得出，计算方法公式上面已给出，各参数如下：工序工序 1010：机床：CA6140 车床 刀具： YG6 车刀 麻花钻 扩孔钻 铰刀工步/mm/mm
11、/r/m/min粗车左端面20.96002.60.098粗车外圆20.94802.50.1粗车 B 面4.750.94002.20.83钻内孔90.324000.3070.75扩内孔0.40.91400.1450.71粗铰 19.94 的孔0.071.61400.1450.49精铰 20 的孔0.031.61400.1460.49工序工序 2020：机床：CA1640 车床刀具：YG6 车刀工步/mm/mm/r/m/min13粗车右端面30.55001.3090.1粗车外圆40.563500.8370.25粗车右端面20.752001.010.2粗车外圆20.791600.8040.11工序工
12、序 3030：机床：CA1640 车床刀具：YG6 车刀工步/mm/mm/r/m/min半精车 左端面0.350.243201.7090.42工序工序 4040：机床：CA1640 车床刀具：YG6 车刀工步/mm/mm/r/m/min半精车外圆0.850.285001.210.1614半精车右端面0.80.243201.520.36半精车外圆0.550.282501.2060.216工序工序 5050：机床：X63 铣床刀具：YG6 铣刀工步/mm/mm/r/m/min粗铣距离 24mm 平面5.50.322.50.1152.25粗铣距离 34mm 平面50.322.50.1156工序工序
13、6060：15机床：CA6140 车床刀具：YG6 车刀工步/mm/mm/r/m/min精车左端 面0.30.183201.6751.024工序工序 7070：机床：CA6140 车床刀具：YG6 车刀工步/mm/mm/r/m/min精车外圆0.150.157101.670.621精车右端 面0.20.184001720.75工序工序 8080：机床：Z525 立式摇臂钻床16刀具：麻花钻工步/mm/mm/r/m/min钻 4x 孔4.50.16800.360.19工序工序 9090：机床：Z525 立式摇臂钻床刀具：成形刀具工步/mm/mm/r/m/min钻孔20.1313600.280.0
14、85扩孔0.90.1313600.430.039精铰孔0.10.1313600.430.011工序工序 100100：17机床：X63 铣床刀具：YG6 铣刀工步/mm/mm/r/m/min精铣距离 24mm 平面0.70.237.50.1971.125精铣距离 34mm 平面0.70.237.50.1971.125工序工序 110110：机床：M114W 万能外圆磨床刀具：成形砂轮工步/mm/mm/r/m/min轴向：0.064磨 B 面、 外圆0.4轴向：3028100.30.98工序工序 120120：18机床：CA6140 车床刀具：砂带工序工序 130130：机床：M7112 平面磨床刀具：砂轮工步/mm/mm/r/m/min轴向 10磨距离 24mm 平面0.4径向 0.0128100.30.209工序工序 140140： 刻线刻字工序工序 150150： 外圆无光镀铬工序工序 160160： 检验入库五、五、 夹具的设计夹具的
