太原工業(yè)學院 課 程 設 計 課程名稱機械制造技術基礎設計題目法蘭盤的機械加工工藝規(guī)程設計系別機械工程系專業(yè)機電一體化學號姓名指導教師日期法蘭盤加工工藝規(guī)程設計17目錄第一部分 工藝設計說明書1件圖工藝性分析1.1結構功用分析1.2零件技術條件分析1.3零件結構工藝性分析2毛坯選擇2.1毛坯類型2.2毛坯余量決定2.3毛坯零件合圖草圖3機械加工工藝路線確定3.1加工方法分析確定3.2加工順序的安排3.3定位基準的選擇3.4加工階段的劃分說明3.5主要機械加工工序簡圖4工序尺寸及其公差確定5設備及其工藝裝備確定6切削用量及工時定額第二部分 法蘭盤機械加工工藝規(guī)程1.機械加工工藝過程卡2.機械加工工藝卡第三部分 1.1零件結構功用分析法蘭盤是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強度的一種零件。本法蘭盤是回轉面和平面的結合，內部由階梯孔和螺紋孔組成，其要求有較高的耐磨性，較高的強度和回轉穩(wěn)定性。1.2零件技術條件分析 1）法蘭盤本身精度：外圓70尺寸公差等級IT11，表面粗糙度Ra為12.5m，120尺寸公差等級IT14，表面粗糙度Ra為12.5m，內孔60公差等級為IT7，30尺寸公差等級IT6，60表面粗糙度Ra為6.3m，30表面粗糙度Ra為3.2m， 2）位置精度，右端面相對于基準A的平行度要求為0.02，相對于基準B的垂直度要求為0.04， 70k6的圓相對于基準B的同軸度要求為0.04。 3）加工此零件時，應盡量統一定位基準，減少裝夾次數，這樣有利于保證零件的加工精度。1. 3零件結構工藝性分析 此法蘭盤是由回轉面和平面組成，由零件圖可知，該零件結構較為簡單，但零件精度要求高，零件選用材料HT200，該材料用于強度要求不高的一般鑄件，不用人工實效，有良好的減振性，鑄造性能好。對法蘭盤的基本要求是高強度、高韌性、高耐磨性和回轉平穩(wěn)性，因而安排法蘭盤加工過程應考慮到這些特點。本次設計的零件圖如下： 法 蘭 盤 2. 毛坯選擇2.1毛坯類型1、根據零件材料HT200確定毛坯為鑄件，3-11和3-18的內孔不鑄出，均在鉆床上鉆出后加工。2. 由于本零件要求生產批量為中批量生產，毛坯鑄造方法選用金屬型鑄造（查機械加工工藝設計資料 P4表1.2-1），鑄造的毛坯尺寸公差等級為8級（查機械加工工藝設計資料 P6表1.2-5），選擇錯型值為0.7（查機械加工工藝設計資料 P6表1.2-4）。2.2毛坯余量確定對于批量生產的鑄件加工余量（查機械加工工藝設計資料 P7表1.2-7），初步將本零件的加工余量定為5mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.8. 3機加工工藝路線確定3.1加工方法分析確定該零件是法蘭盤，中批量生產。由于此零件較為簡單，但精度要求較高，為保證加工精度和表面粗糙度的要求，應盡量減少裝夾次數，統一定位基準，由于該法蘭盤是由回轉面和平面組成，根據具體需要初步確定的加工方法有車、銑、磨、鏜、鉆等。3.2加工順序的安排本著先粗后精、先主后次、基準先行、先面后孔的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，先以左外圓70為粗基準粗車70的外圓、長度方向為20的右端面、長度方向為45的右端面和120的外圓，調頭裝夾以右70的外圓、長度方向為20的右端面為基準粗車70的外圓、長度方向為45的左端面和長度方向為15的左端面，再以粗車后的左外圓70為精基準半精車70的右外圓、和120的外圓粗鏜，半精鏜30的內孔，以70的右外圓、長度方向為20的右端面為基準粗鏜62、60、及2x0.5的槽，繼續(xù)半精鏜62、60、及2x0.5的槽，以30的內孔、60內孔和長度為45的右端面定位鉆3-11和3-18的孔，然后擴3-18的孔，然后磨70的左外圓和長度為45和20的左端面，磨70的右外圓、長度方向為20的右端面并切出2X0.5的槽然后倒角，以70的右外圓、長度方向為20的右端面為基準精鏜60的孔，以70的左外圓為基準精鏜30的內孔，然后用浮動鏜刀塊精鏜30的內孔。3.3定位基準選擇先以70左外圓為基準加工70的右外圓、長度方向為20的右端面和120的外圓，再以70的右外圓、長度方向為20的右端面為基準加工左端部分，再以外圓定位加工內孔，以30的內孔、長度為45的右端面定位鉆孔、擴孔。3.4加工階段的劃分說明加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。3.5主要機加工工序簡圖1、鑄 鑄造、清理2、熱處理 正火3、粗車70的右外圓、長度方向為20的右端面、長度為45的右端面、120 的外圓4、粗車70的左外圓、長度方向為45的左端面和長度方向為20的左端面5、半精車70的右外圓和120的外圓、粗鏜30的內孔、半精鏜30的內孔6、粗鏜60、4x62的內孔、半精鏜60、4x62。7、鉆3-11的孔 、擴3-18的孔8、熱處理：退火9、去毛刺（在所有側面去除機械加工所留下的毛刺）10、清洗吹凈在乳化液中清洗法蘭盤，保證沒有鐵削、油污和其他贓物，清洗時間不少于3min，清洗的同時通入壓縮空氣以提高清洗效果，清洗后用壓縮空氣吹凈零件，并用擦布擦凈表面。11、檢驗12、表面淬火13、磨70的左外圓和長度為45和20的左端面、磨70的右外圓、長度方向為20的右端面并切出C2的槽然后倒角15、精鏜60的孔16、精鏜30的內孔17、去毛刺吹凈18、檢驗4.工序尺寸及其公差確定70工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄751.8751.8 粗車 72.2 2.8 0.04672.7 半精車 70.4 1.8 0.01970.9 磨削 70 0.4 0.0197080工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄751.8751.8 粗車 70.4 4.6 0.2270.4 磨削 70 0.4 0.1970120工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄1251.81251.8 粗車 121.5 3.5 1121.5 半精車 120 1.5 212060工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄551.8551.8 粗鏜 58 3 0.1958 半精鏜 59.5 1.5 0.07459.5 精鏜60 0.5 0.0360 62工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 57 粗鏜 56230工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄251.8251.8 粗鏜 27.1 2.1 0.1627.1 半精鏜 28.6 1.5 0.128.6精鏜29.61 0.03929.6浮動鏜刀塊精鏜30 0.40.023020工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 25 粗車 4.520.5 磨削 0.52045工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 50 粗車 4.645.4 磨削 0.44511工藝路線工序余量工序尺寸 鉆 111118工藝路線工序余量工序尺寸 鉆1111擴7185.設備及其工藝裝備確定所用的設備有：CA6140、立式銑床、搖臂鉆床、清洗機、檢驗臺、外圓磨床。夾具有：三爪卡盤、虎鉗、鉆直孔專用夾具、鉆斜孔專用夾具、磨床專用夾具。刀具有：90度車刀、車用鏜刀、銑刀、11、18、鉆頭、砂輪、切斷刀。量具有：千分尺、游標卡尺、專用卡規(guī)、專用通規(guī)、止規(guī)。6切削用量及工時定額確定（1）粗車70的外圓、長度方向為15的右端面、長度為60的右端面、120時：（T1=T輔 T2=T機 T3=T工 T4=T休）（車刀刀桿尺寸BXH取20X30）切削用量：ap=10.85 由表5.3-1得：f=0.9mm/r 由表5.3-20查得 v=46m/min 則n=318x46/57=256.63=257r/mm工時定額：由表3.3-1得：裝夾工件時間為0.08min由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.06min，由表3.3-3得：操作機床時間為：（0.02+0.03）X18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.15+0.08+0.1=0.43minT1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min則T總=T1+T2+T3+T4+T基=73.84min（2）粗車70的外圓、長度方向為45的左端面和長度方向為20的左端面：切削用量：（車刀刀桿尺寸BXH取25X25）ap=4.6 ，由表5.3-1得f=0.8，由表5.3-20查得v=53m/min，則n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min工時定額：由表3.3-1得：裝夾工件時間為0.08min由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.06min，由表3.3-3得：操作機床時間為：0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+（0.03+0.02+0.03+0.02）X9=1.16min由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.09+0.08=0.27minT1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min由表5.4-1得機動時間為：T2=（0.04+0.03）X3=0.21min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16min則T總=T1+T2+T基+T3+T4=75.94（3）半精車70的外圓和120的外圓、粗鏜30的內孔、半精鏜30的內孔：切削用量：（刀尖圓弧半徑取0.5）ap=3由表5.3-2得：f=0.15mm/r 由表5.3-20得：v=100m/min 則n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15minT基=135x5/578x0.15x3=2.29minT總1=T1+T2+T3+T4+T基=74.79min粗鏜30的內孔：切削用量：ap=2.1 由表5.3-3得f=0.3mm/r由表5.3-20得v=110m/min 則n=318v/d=318x110/31=1129r/min工時定額：（同上）T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7minT總2=76.64min半精鏜30的內孔：切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/33=1108r/min工時定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=1minT總3=76.47min則T總=227.9min(4) 粗鏜60、4x62、半精鏜60、4x62時：切削用量： ap=7 由表5.3-3得f=0.5mm/r 由表5.3-20得v=67m/min 則n=318v/d=318x67/57=374r/min工時定額：（同上）T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min T基=lz/nfap=145x5/374x0.5x7=0.55minT總1=T1+T2+T3+T4+T基=78.35min 半精鏜60、4x62時：切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=100x5/590x0.15x1.5=3.77minT總2=80.27min (5) 鉆3-11的孔：切削用量：ap=15 由表7.3-1得f=0.6mm/r 由表7.3-11得 v=12m/min n=318v/d=318x12/11=347r/min工時定額：T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)T基=15X11/347X0.6X15=0.05 min由表3.3-9得裝夾工件的時間為0.17 min由表3.3-10得松卸工件的時間為0.15 min由表3.3-11得操作時間為0.4 min由表3.3-12得測量工件的時間為0.04min則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總1=62.81min 擴3-18的孔： 切削用量：ap=10 由表7.3-2得f=0.6mm/r 由表7.3-12得v=25.1m/min則n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min工時定額：由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min【lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】由表3.3-9得裝夾工件時間為0.17min 由表3.3-10的松卸工件時間為0.15min由表3.3-11得操作機床時間為0.42 min 由表3.3-12得測量工件時間為0.05minT1=0.79min T3=47min T4=15min T基=10x16.5/484x0.6x10=0.06minT總2=62.89 min T總=125.7 min（6）磨70的左外圓和長度為45和20的左端面：切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/80=88r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作時間為0.35min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.51min T3=60min T4=15min T基=108x0.4/88x0.4x0.4=3.09minT總1=78.6min磨70的右外圓、長度方向為20的右端面并切出2X0.5的槽然后倒角切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/52=135r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作時間為0.35min 由表3.3-16得測量工件時間為0.21minT1=0.64min T3=60min T4=15min T基=103x0.4/135x0.4x0.4=1.91minT總2=77.55min T總=156.15min(7) 精鏜60的孔：切削用量：ap=0.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=70x5/590x0.15x0.5=7.9minT總=84.4min(10) 精鏜30的內孔：切削用量：ap=1由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=123m/min 則n=318v/d=318x123/36=1087r/min工時定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1087x0.15x1=1.53minT總=77min參考文獻1 戴曙.金屬切削機床M. 北京：機械工業(yè)出版社.1993:21-32.2 濮良貴，紀名剛.機械設計M. 第八版.北京：高等教育出版社.2006.5：186-204.3 華東紡織工學院，哈爾濱工業(yè)大學，天津大學.機床設計圖冊M.上海：上海科學技術出版社，1979.4 徐灝.機械設計手冊M. 第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2001.5 廖念釗、莫雨松.互換性與技術測量M.北京:中國計量出版社，20026 禹金云、吳曉.材料力學M.湖南:中南工業(yè)大學出版社，19987 賈亞洲. 金屬切削機床概論M. 北京：機械工業(yè)出版社,1996.8 黃茂林.機械原理M.重慶大學出版社，2002.9 張俊生. 金屬切削機床與數控技術M. 北京：機械工業(yè)出版社，1994.10 機械制造技術基礎.高等教育出版社，2001法蘭盤機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱法蘭盤零件名稱法蘭盤共2頁第1頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄鐵毛坯外形尺寸每毛坯件數每 臺 件 數備 注 工序號 工 名序 稱 工 序 內 容設 備工 藝 裝 備 工 時 準終 單件1鑄鑄造，清理2熱處理正火3粗車粗車70外圓，長度為20的右端面，45的右端面、120的外圓CA6140三爪卡盤、游標卡尺、車刀1.54min73.84min4粗車粗車70外圓、45左端面、20左端面CA6140三爪卡盤、游標卡尺、車刀1.57min75.94min5半精車半精車70外圓， 120的外圓、粗鏜30的內孔、半精鏜30的內孔CA6140三爪卡盤、游標卡尺、千分尺、車刀、車用鏜刀、2.4227.96粗鏜粗鏜60、4x62、半精鏜60、4x62 CA6140三爪卡盤、游標卡尺、千分尺、車用鏜刀、車刀5.1230.458鉆 鉆3-11的孔、擴3-18的孔鉆床專用夾具、游標卡尺、11的鉆頭、18的擴孔鉆頭1.55125.79熱處理 退火班 級制 定審 核指 導日期1法蘭盤機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱法蘭盤零件名稱法蘭盤共2頁第2頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄鐵毛坯外形尺寸每毛坯件數每 臺 件 數備 注 工序號 工 名序 稱 工 序 內 容鉗工臺清洗機 虎鉗、銼刀10去毛刺去除機械加工所留下的毛刺檢驗臺上游標卡尺、千分尺11清理并吹凈在乳化液中清洗零件保證沒有贓物并吹凈12檢驗檢驗以上加工尺寸外圓磨床游標卡尺、千分尺、砂輪、卡規(guī)、1.15156.1513熱處理表面淬火鏜床塞規(guī)、鏜刀1.284.414磨磨70的左外圓、20的左端面及45的左端面、磨70的右外圓、20的右端面并切出2x0.5的槽后倒角鏜床千分尺、鏜刀0.47715精鏜精鏜600.015的內孔鏜床塞規(guī)、浮動鏜刀塊0.478.8416精鏜 精鏜30的內孔鉗工臺17去毛刺吹凈 去除所有殘余的毛刺鉗工臺 虎鉗、銼刀18檢驗檢驗檢驗臺上游標卡尺、千分尺、塞規(guī)、卡規(guī)班 級制 定審 核指 導日期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱法蘭盤零件名稱法蘭盤共1頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號3粗車70外圓，長度為20的右端面，45的右端面、120的外圓HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鑄造設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床CA6140夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件1.5473.84工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1安裝三爪卡盤00002粗車70外圓三爪卡盤、車刀、游標卡尺257460.92.8201.543粗車20右端面三爪卡盤、車刀、游標卡尺257460.92.25201.544 粗車45右端面三爪卡盤、車刀、游標卡尺257460.92.3201.545 粗車120的外圓三爪卡盤、車刀、游標卡尺257460.93.5201.54班 級制 定審 核指 導日期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱法蘭盤零件名稱法蘭盤共1頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號5半精車70外圓， 120的外圓、粗鏜30的內孔、半精鏜30的內孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鑄造設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床CA6140夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件2.4227.9工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1安裝三爪卡盤00002半精車70的右外圓三爪卡盤、千分尺、車刀5781000.151.810.31.23半精車120的外圓三爪卡盤、游標卡尺、車刀5781000.151.510.31.24粗鏜30的內孔三爪卡盤、千分尺、車用鏜刀11291100.32.110.140.85半精鏜30的內孔三爪卡盤、千分尺、車用鏜刀11081150.151.510.070.4班 級制 定審 核指 導日期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱法蘭盤零件名稱法蘭盤共1頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號15精鏜60的內孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鑄造設備名稱設備型號設備編號同時加工件數鏜床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件1.284.4工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1安裝三爪卡盤00002精鏜60的內孔三爪卡盤、塞規(guī)、鏜刀5901150.150.510.31.2班 級制 定審 核指 導日期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱法蘭盤零件名稱法蘭盤共1頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號16精鏜30的內孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鑄造設備名稱設備型號設備編號同時加工件數鏜床夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件0.478.84工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1安裝三爪卡盤00002精鏜30的內孔三爪卡盤、塞規(guī)、浮動鏜刀塊12371400.150.410.070.4班 級制 定審 核指 導日期