法蘭盤制造工藝

1、廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 課 程 設(shè) 計（論文）課程名稱 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)題目名稱 法蘭盤制造工藝學(xué) 部（系）機電與信息工程學(xué)部專業(yè)班級 10機械設(shè)計制造及其自動化3班學(xué)   20 12 年 12 月 28 日序言隨著社會的發(fā)展、科技的進步，機械行業(yè)對專業(yè)人才的需求在不斷變化，特別是隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和先進設(shè)備的增加，對既有扎實專業(yè)理論基礎(chǔ)，又會動手的職業(yè)技術(shù)人才需求越來越多。所以為了深化課程學(xué)習(xí)，我以極高的熱情對待這次課程設(shè)計。通過課程設(shè)計這一實踐環(huán)節(jié)，使我更好地理解和掌握本課程的基本理論和方法，進一步提高查閱技術(shù)資料、繪制零件圖等能力,按照一個簡單機械系統(tǒng)的功能要

2、求，綜合運用所學(xué)知識，并對其中某些機構(gòu)進行分析和設(shè)計?！?#160;“以設(shè)計為主線，分析為設(shè)計服務(wù)，立足點是機械系統(tǒng)的方案設(shè)計”是機械制造工藝與裝備設(shè)計的新體系。通過本次課程設(shè)計，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉：能熟練運用機械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。我們應(yīng)該能綜

3、合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力，能熟練運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料，進一步鞏固識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本技能，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。目錄1零件的分析11.1 零件的作用11.2 材料分析11.3 結(jié)構(gòu)分析11.4 零件的工藝分析11.5 尺寸精度分析12工藝規(guī)程設(shè)計22.1 確定毛坯的制造形式22.2 基面的選擇22.3 制定工藝路線22.4 機械加工余量與工序尺寸及毛坯尺寸的確定3總 結(jié)17 參考文獻171零件的分析1.1 零件的作用題目所定的零

4、件時法蘭盤，法蘭盤，也就是過渡盤，用于不通尺寸規(guī)格的兩個同心工件鏈接的作用，是車床上的重要零件。1.2 材料分析零件為HT150鑄造毛坯，金屬模鑄造，HT150為灰鑄鐵。 化學(xué)成分：C% =2.54.0 Si %=1.02.5 Mn%=0.51.4 微量S、P。顯微組織：片狀石墨基體組織（F、F+P、P)灰鑄鐵（也叫灰口鑄鐵），最小抗拉強度150，屬于中強度鑄鐵件，鑄造性能好，工藝簡單，鑄造應(yīng)力小，可不用人工時效；有一定機械強度和良好的減震性。適用于制造承受中等應(yīng)力的零件，在弱腐蝕環(huán)境工作的零件。如蓋，軸承座，閥體，手輪等1.3 結(jié)構(gòu)分析法蘭盤為異形盤類回轉(zhuǎn)體零件，法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承的

5、外圓相配合。法蘭盤的主要作用是使齒輪正確嚙合，能夠標(biāo)明刻度實現(xiàn)縱向進給。1.4 零件的工藝分析法蘭盤是一回轉(zhuǎn)零件，這一組加工表面以30的孔為中心的加工表面包括50H6、85、124、M12的螺紋孔，50的內(nèi)孔中內(nèi)含6的傾斜長孔。1.5 尺寸精度分析尺寸精度分析：零件內(nèi)外尺寸大部分未標(biāo)注公差，可按IT13確定工件尺寸公差，經(jīng)查公差表各尺寸公差分別為：零件外形： 零件內(nèi)形： 孔心距: 2工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式零件的材料為HT150，由于該零件時單件小批量生產(chǎn)而零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造。2.2 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確及合理可以保證

6、加工質(zhì)量提高生產(chǎn)效率，否則就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件的大批報廢使生產(chǎn)無法進行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇對于一般的盤套類零件而言，以外圓面作為基準(zhǔn)是完全合理的，按有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；當(dāng)零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)取法蘭盤50H6的外圓面，以124的端面作肩，利用三爪卡盤限制4個自由度，又有軸向移動和轉(zhuǎn)動沒有限制，那么利用124的肩限制軸向的移動，屬不完全定位。（2）精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，以5

7、0的中心軸線加工出85的中心軸線為精基準(zhǔn)。（3）工件的定位誤差顯然因定位基準(zhǔn)因工序基準(zhǔn)不確定產(chǎn)生的誤差稱為基準(zhǔn)不統(tǒng)一誤差，其大小等于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間的位置誤差。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀尺寸精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為單件小批量生產(chǎn)的條件。其工序過程如下其工藝路線如下：工序0：鑄造毛坯，需加工部位單邊留3mm余量。工序5：1）車外圓85及臺階面，留精車余量，單邊0.11mm。2）平右端面，總長達72mm，倒角C1。3）粗精車兩個環(huán)槽65×3，達到要求。4）粗精車62k7，達到要求。工序10：1)粗車外圓56H6,平臺階

8、面，留精車余量，單邊0.1mm。2）車環(huán)槽3×1，達到要求。3）精車外圓56H6，平臺階面達到要求。4）平左端面，總長達到69mm，倒角，達到要求。5）車內(nèi)孔38，倒角并達到要求。工序15：1）鉆7×9孔達到要求。2）锪7×15深孔，達到要求3）鉆攻M12。工序20：用專用夾具，鉆6深孔。工序25：銑缺邊，達到要求。工序30：去毛刺，清洗。工序35：終檢。工序40：入庫。2.4 機械加工余量與工序尺寸及毛坯尺寸的確定工序0 ：鑄造毛坯，選用HT150工序5 ：表 2-1車外圓85第一次走刀第二次走刀背吃刀量ap (mm)21進給量f (m/r)0.50.5表2-2

9、 平右端面第一次走刀第二次走刀背吃刀量ap (mm)21進給量f (m/r)0.50.5表 2-3 粗精車兩個環(huán)槽第一次走刀第二次走刀背吃刀量ap (mm)21進給量f (mm/r)0.50.5表2-4 粗精車62k7第一次走刀第二次走刀背吃刀量ap (mm)21進給量f (mm/r)0.50.5 選擇刀具材料及量具：YT15，游標(biāo)尺寸，三爪卡盤，刀桿尺寸16mmX25mm。2.4.1 車外圓85（1）第一次走刀計算切削用量粗車外圓80 留精車余量單邊0.1 mm。 1）查表 2-1得：第一次走刀ap=2mmf=0.5mm/r 其中Cr=242，代入數(shù)據(jù)算出Vc=110.934 m/min2）

10、確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ，經(jīng)查表取n= 400r/min。3）檢驗機床功率.Fc=CFc. KFe其中，CFc=2795 ， xFe=1.0 ，nFc=-0.15 ,Kmp=0.94 ,KFr=0.89Fc=1011.09N。切削消耗的功率pc為：Pc=由CA6140機床說明書可知CA6140動機功率為7.8KW，當(dāng)主轉(zhuǎn)速為400r/min,主軸傳遞最大功率為4.5KW，所以機床功率足夠可以正常加工。4）檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力Fc=1011.09N，徑向切削力Fp，按切削手冊表1.2P所示公式計算。已知：CFp=1940 ,XFp=0.9 ,yFp=0.6 ,nFp=-0.3 故代入公式

11、如下；Fp=CFp.KFpKmp=0.897；得Fp=150.9N而軸向切削力，F(xiàn)f=CFf, , , KFf，CFf=2880,XFf=1 ,yFf=0.5 ,nFf=-0.4, Km=0.923 , Kk=1.17于是軸向切削力 Ff=2880x2xxx0.923x1.17=377.830 取機床導(dǎo)軸與床鞍間的摩擦系數(shù)為0.1，則切削力在縱向進給方向尺寸進給機構(gòu)的作用力為：F=Ff+=494.029N5）切削工時計算： = 0.225min（2）第二次走刀： 1） ap= 1 mm 2） f=0.5mm/r 3） = 123.099 m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ，經(jīng)查表取n=450r

12、/min。 5)切削工時=0.20min2.4.2平右端面（1） 第一次走刀 1）ap=2mm 2) f=0.5mm/r 3）m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 經(jīng)查表按機床選取n=400r/min。 5)切削工時 =0.11min（2）第二次走刀 1）ap=1mm 2) f=0.5mm/r3） =123.099m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床查表取n=450r/min。 5）切削工時 =0.09min2.4.3 粗精車兩個內(nèi)環(huán)槽 （1）第一次走刀 1）ap=1mm 2) f=0.5mm/r 3） =109.078m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ，經(jīng)按機床查表取n=250r/min。

13、5）切削工時 =0.094min（2） 第二次走刀 1） ap=0.1mm 2) f=0.5mm/r 3) =130.24648m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ，經(jīng)按機床查表取n=320r/min。 5）切削工時 =0.29min2.4.4 粗精車62k7（1）第一次走刀 1）ap=2mm 2) f=0.5mm/r3) =109.078m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ，經(jīng)按機床查表取n=400r/min。 5) 切削工時 (2) 第二次走刀 1）ap=1mm 2) f=0.5mm/r3)=130.2464m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ，經(jīng)按機床查表取n=500r/min。 5) 切削工

14、時 =0.12min 工序10機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定。外圓表面50h6，毛坯尺寸單邊3mm余量，即56h6，長15mm留精加工余量 0.1mm，車環(huán)槽，毛坯50.2h6，達3X1。精車外圓50h6平臺階面。毛坯50.2h6長12mm。 平左端面，毛坯單邊3 mm，Rab6.3半精車大要求。車內(nèi)孔38，毛坯32，Rab6.3半精車長22 mm。加工余量、刀量、進給量表及走到次數(shù)。表2-5車外圓50h6第一次走刀第二次走刀背吃刀量ap (mm)20.9進給量f (m/r)0.50.5表2-6平臺階面124第一次走刀第二次走刀背吃刀量ap (mm)20.9進給量f (m/r)0.50.

15、5表 2-7車環(huán)槽，3X1第一次走刀背吃刀量ap (mm)1.1進給量f (mm/r)0.51表2-8精車外圓50h6第一次走刀背吃刀量ap (mm)0.08進給量f (mm/r)0.5表2-9平部分面第一次走刀背吃刀量ap (mm)0.1進給量f (mm/r)0.51表2-10平左端面第一次走刀第二次走刀背吃刀量ap (mm)2.80.2進給量f (mm/r)0.510.51表2-11車內(nèi)孔38第一次走刀第二次走刀背吃刀量ap (mm)2.80.2進給量f (mm/r)0.510.51刀具材料YT15，游標(biāo)尺寸，三爪卡盤，刀桿尺寸16mmX25mm。2.4.5車外圓50h6(1) 第一次走刀

16、計算切削用量粗車外圓50h6，平臺階面，留精車余量單邊0.1 mm。 1) ap=2mm 2) f=0.5mm/r 3) 其中Cr=242，Xv=0.15, yv=0.35,m=0.2。代入數(shù)據(jù)算出Vc=105.078。4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速，經(jīng)查表取n=710r/min。5）檢驗機床功率.Fc=CFc. KFe 其中，CFc=2795 ， xFe=1.0 ，nFc=-0.15 ,Kmp=0.94 ,KFr=0.89Fc=1011.09N。切削消耗的功率pc為：Pc=由CA6140機床說明書可知CA6140動機功率為7.8KW，當(dāng)主轉(zhuǎn)速為710r/min,主軸傳遞最大功率為5.5KW，所以機床功

17、率足夠可以正常加工。 6）檢驗機床進給系統(tǒng)強度，已知主切削力Fc=1011.09N，徑向切削力Fp，按切削手冊表1.2P所示公式計算。已知：CFp=1940 ,XFp=0.9 ,yFp=0.6 ,nFp=-0.3 故代入公式如下；Fp=CFp.KFpKmp=0.897；得Fp=150.9N而軸向切削力，F(xiàn)f=CFf, , , KFf, CFf=2880, XFf=1 ,yFf=0.5 ,nFf=-0.4, Km=0.923 , Kk=1.17于是軸向切削力 Ff=2880x2xxx0.923x1.17=377.830取機床導(dǎo)軸與床鞍間的摩擦系數(shù)為0.1，則切削力在縱向進給方向尺寸進給機構(gòu)的作用

18、力為：F=Ff+=494.029N7)切削工時計算 =0.04788min（2）第二次走刀： 1）ap=0.9mm 2) f=0.5mm/r3）vc =125.237 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ，經(jīng)查表取n=710r/min。 5)切削工時=0.04478min平臺階面124(1) 第一次走刀 1）ap=2mm 2) f=0.5mm/r 3) m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速，經(jīng)查表按機床選取n=250r/min。 5)切削工 時 =0.312min（2）第二次走刀 1）ap=0.9mm 2) f=0.5mm/r3） =130.237m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ，經(jīng)按機床查表取n=320r/

19、min。 5） 切削工時 =0.236min2.4.7 車環(huán)槽，3X1達要求 （1） 只車一刀 1）ap=1.1mm 2) f=0.51mm/r 3） =126.238m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速，經(jīng)按機床查表取n=900r/min。 5）切削工時 =0.00893min2.4.8 精車外圓50h6 (1)第一次走刀 毛坯50.2h6 1) ap=0.08mm 2) f=0.5mm/r3) =175.129m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速，經(jīng)按機床查表取n=1400r/min。5) 切削工時 =0.01725min2.4.9平部分面(1)第一次走刀 1）ap=0.08mm 2) f=0.5

20、1mm/r3) =175.129m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速，經(jīng)按機床查表取n=450r/min。 5) 切削工時 =0.16156min2.4.10 平左端面 (1) 第一次走刀 1）ap=2.8mm 2) f=0.51mm/r3) =109.72m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速，經(jīng)按機床查表取n=710r/min。5) 切削工時 =0.0325min (2) 第二次走刀 1）ap=0.2mm 2) f=0.51mm/r3） =162.0209m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ，經(jīng)按機床查表取n=1120r/min。 5) 切削工時 =0.0161min2.4.11 車內(nèi)孔38(1)第一

21、次走刀 1）ap=2.8mm 2) f=0.51mm/r3) m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速，經(jīng)按機床查表n=1120r/min。 dw=32 5）切削工時 =0.043min（2）第二次走刀 1）ap=0.2mm 2) f=0.51mm/r3)163.02098m/min 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ，經(jīng)按機床查表取n=1400r/min, dw=37.6 5） 切削工時 =0.03109min工序15：2.4.12 鉆7×9孔 機床：Z525立式機床。夾具：普通鉆床夾具。刀具：根據(jù)【1】表2-23，選取高速鋼麻花鉆9.進給量：查【1】表2-23，【2】表1-9，取f = 0.09 m

22、m/r切削速度：查【3】表3-11，【2】表1-9取 vc = 25m/min確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns = =885r/min由【1】表3-9機床轉(zhuǎn)速取 850r/min 現(xiàn)取 nw = 850r/min所以實際切削速度 v = m/min = 24m/min切削工時：t = = 0.20 min 總切削工時：t = 7×0.20 = 1.40 min2.4.13 锪15孔f = 0.2mm/rvc = 60 m/minns = = 1274r/min按機床選?。簄w = 1320r/min實際切削速度：v = 67.2m/min切削工時：t = = 0.05min2.4.14 鉆攻M

23、12 鉆加工螺紋底孔10f = 0.15 mm/rvc = 65m/minns = =2070 r/min按機床選取 nw = 2280 r/min實際切削速度 v = = 71.6 m/min鉆削時間： 由于l = 14mml1 =3mml2 = 0t 1= = 0.05 min 攻M12螺紋t 2= × 2 = 0.13 min耗時t = t1 + t2 = 0.13 + 0.05 = 0.18 min工序20：2.4.15 用專用夾具，鉆6深孔機床：Z525立式機床。夾具：專用夾具，配鉆套。刀具：查【1】表2-23，選取高速鋼麻花鉆6.進給量：查【1】表2-23，【2】表1-9

24、，取 =0.13 mm/r。切削速度：查【3】表3-11.【2】表1-9，取vc =27m/min。確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns =1432r/min由【1】表3-9，與1432r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1360r/min，先取nw =1360r/min，所以實際切削速度為vc =25.6m/min切削工時：l1=3mm,l2=2mm,l=8mmt =0.13min工序25：2.4.16 銑缺邊f(xié)z =0.35mm/齒（參考切削手冊表3-3）切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v = 15m/s選擇刀具：采用高速鋼鋸片銑刀 dw = 100mm 齒數(shù)Z = 20ns = = = 47r/min現(xiàn)選用X5立式銑刀，根據(jù)機床使用說明書取 nw= 65r/min ，故實際切削速度為v = = = 20.4m/min當(dāng)nw = 65r/min時，工作臺每分鐘的進給量為fm = fz Z nw = 65×0.35×20 = 455mm/min查機床說明書，選取fm = 510mm/min 進給量。切削工時：由于是一次