后定法兰盘的加工工艺,实际钻Φ7孔的钻床夹具

哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计目录序言...................................................1第1章零件分析........................................21.1零件的作用.....................................21.2零件的工艺分析.................................2第2章选择毛坯..........................................22.1确定毛坯的成形方法.............................22.2铸件结构工艺性分析.............................32.3铸造工艺方案的确定.............................32.4铸造工艺参数的确定.............................3第3章工艺规程设计....................................43.1定位基准的选择.................................43.2工件表面加工方法的选...........................53.3制定工艺路线...................................53.4加工余量、工序尺寸及加工工时的确定.............9第4章夹具设计........................................324.1确定设计方案..................................324.2夹具使用说明..................................35总结...................................................36参考文献错误!未定义书签。...............................................37哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计1序言机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：1.能熟练运用机械制造工艺设计中的基本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.提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。3.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。就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计2第1章零件分析1.1零件的作用对于我们大多数人来说可能是听说过法兰一词但是我们却并不知道它准确是干什么的现在我们就对这个词加以说明，法兰连接(flange，joint)由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。法兰连接是一种可拆连接。按所连接的部件可分为容器法兰及管法；按结构型式分，有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。常见的整体法兰有平焊法兰及对焊法兰。平焊法兰的刚性较差，适用于压力p≤4MPa的场合；对焊法兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力温度较高的场合。1.2零件的工艺分析法兰盘共有两组加工的表面。先分述如下：1．以Φ151mm、Φ125mm、Φ78mm三孔为精基准的加工表面。这一组加工表面包括：一个Φ78的孔及其倒角；一个Φ196外圆及其倒角；Φ150外圆及其倒角；Φ83外圆及其倒角；Φ110外圆及其倒角；Φ125外圆及其倒角；Φ151外圆及其倒角；Φ196左端面；6×Φ11通孔；6×Φ18止端孔。2.以Φ150右端面为基准加工表面。这一组加工表面包括：Φ196右端面；3×0.5退刀槽；Φ5孔；6×M6螺孔；R25半圆。这两组加工表面之间有着一定的位置要求：（1）Φ196左端面与Φ151、Φ125、Φ78轴形位公差哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计30.03mm。（2）6×Φ11孔轴线与Φ196外缘位置公差0.6mm，同时与Φ151、Φ125、Φ78轴线垂直相交。经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。第2章选择毛坯2.1确定毛坯的成型方法该零件材料为HT200。由于其铸造性能良好，且为中批生产，可选择砂型铸造机器造型。毛坯的热处理方式铸件铸造后应安排时效处理，以消除残余的铸造应力，防止在机械加工过程中出现变形情况。2.2铸件结构工艺性分析该零件因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢，故能满足使用要求。2.3铸造工艺方案的确定根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考《机械制造技术基础课程设计》表2-6选用砂型铸造。2.4铸造工艺参数的确定哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计4按手工砂型铸造，灰铸铁查《金属工艺学课程设计》表1-11，查得加工余量等级为H1311，转查表1-12。第3章工艺规程设计3.1定位基准的选择工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。（1）粗基准的选择。对于法兰盘零件而言可归为轴类零件，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相互位置精度较高的不加工表面作粗基准。选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边Φ45外圆及Φ90的右端面的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Φ45外圆可同时削除五个自由度，再以的Φ90右端面定位可削除一个自由度。对外圆Φ196、Φ150、Φ110和Φ151、Φ125、Φ78（共两块V形块加紧，限制４个自由度，底面两块支撑板定位面限制1个自由度，使缺少定位，不过是可以靠两个V形块加紧力来约束Ｚ轴的扭转力，然后进行钻削）的加工，这样对于回转体的发兰盘而言是可以保证相关面的标准，确保的圆周度。（2）精基准的选择。以Φ151、Φ125、Φ78为精基准加工表面。这一组加工表面包括：右3×2退刀槽；Φ5和M6孔。因为主哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计5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，此处不再重复。3.2工件表面加工方法的选择1)Φ196mm的左端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度为Ra6.3um，要粗车，半精车。2)Φ125JS6mm的内圆柱面公差等级为IT7表面粗糙度为Ra1.6um，需要粗车，半精车，精车，磨削。3)B面与A面，其端面尺寸精度高，表面粗糙度都为Ra1.6um，需要粗车，半精车，精车，磨削。4)Φ196mm外圆柱面尺寸精度不高，表面粗糙度为Ra6.3um，需要粗车，半精车。5)Φ150K6mm的外圆柱面，表面精度高，表面粗糙度为Ra1.6μm，需要粗车，半精车，精车，磨削。6)Φ110mm的端面表面粗糙度为Ra1.6μm，需要粗车，半精车，精车，磨削7)Φ78mm的内圆柱面表面粗糙的为Ra=6.3um，需要粗车，半精车。8)Φ18及Φ11的螺栓孔表面粗糙度为Ra1.6μm，需粗镗，精镗。9）Φ110mm的内圆柱面粗糙度为Ra1.6μm，需粗镗，精镗。3.3制定工艺路线制定工艺路线得出发点，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，在生产纲领已确定的情况哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计6下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1.工艺路线方案一工序ⅠΦ196粗车。粗车Φ150。粗车Φ196外圆。粗车Φ110外圆。工序Ⅱ粗车R25半圆。工序Ⅲ钻、扩、粗铰、精铰Φ151、Φ125、Φ78孔并车孔左端的倒角。工序Ⅳ半精车Φ196、Φ150左端面，半精车外圆Φ110、Φ150、Φ196，车柱体上的倒角C1.5。工序Ⅴ车槽3×0.5。倒角C2圆角工序Ⅵ粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。工序Ⅶ钻Φ5孔，M6螺孔。工序Ⅷ钻6×Φ11孔，6×Φ18止端孔。工序Ⅸ磨削B面，即两端面。工序Ⅹ磨削外圆面Φ196、Φ150。工序Ⅺ刻字刻线。工序Ⅻ镀铬。工序ⅩⅢ检测入库。2.工艺路线方案二工序Ⅰ粗车Φ196柱体。工序Ⅱ粗加工Φ151、Φ125、Φ78孔：钻中心孔Φ76，扩孔Φ77.8。哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计7工序Ⅲ粗车外圆Φ110、Φ196、Φ150，半精车外圆Φ110、Φ150、Φ196、，车Φ196柱体的倒角，车Φ110柱体的过度倒圆。工序Ⅳ车槽3×2，粗车、半精车外圆外圆及倒角。工序Ⅴ粗铰Φ150.5、Φ124.5、Φ77.5。精铰Φ151、Φ125、Φ78。工序Ⅵ粗钻Φ6.8，Φ扩孔7.工序Ⅶ铰M6螺孔。工序Ⅷ钻Φ5孔。工序Ⅸ钻6×Φ11通孔，6×Φ18止端孔。工序Ⅹ磨B面，即两端面。工序ⅪB面抛光工序Ⅻ刻字刻线工序XIIIΦ196外圆镀铬工序XIV检验入库3.工艺方案的比较与分析上述两种工艺方案的特点在于：方案一是先粗加工表面的毛坯，基本按照加工原则来加工的，先粗加工半精加工精加工。给钻Φ151、Φ125、Φ78孔确定基准，确保孔的行位公差，不过一次性加工好Φ151、Φ125、Φ78孔，同时零件Φ151、Φ125、Φ78孔要求很高的，在后面的加工会对它的精度的影响，并且Φ196和Φ150右端面要与Φ151、Φ125、Φ78轴有一定位置公差，这样很难保证它们的位置的准确性。而方案二是只给Φ20钻孔保证底座平面度，不过钻头的下钻时不能准确定位，会影响的Φ151、Φ125、Φ78位置公差，从哈尔滨理工大学荣成学院机械制造课程设计8而也影响后面加工的Φ196和Φ150的端面跳动。不过在方案二中Φ151、Φ125、Φ78孔粗钻扩和铰是分开加工，粗铰ΦΦ150.5、Φ124.5、Φ77.5孔。2、精铰Φ151、Φ125、Φ78孔，放在精车Φ196、Φ150前面，这样确保左端面和右端面要与轴有一定位置公差。综合的方案如下：工序Ⅰ粗车Φ196外圆。粗车Φ110外圆。粗车Φ150外圆。工序Ⅱ粗车Ф78内圆、粗车Ф110内圆、粗车Ф125内圆、粗车Ф150内圆。工序Ⅲ钻Φ4孔、扩Φ4.8孔。工序Ⅳ半精车Φ196外圆。半精车左Φ110外圆。半精车Φ150外圆并倒角C1.5。车过渡圆角R2。工序Ⅴ半精车Ф78内圆、半精车Ф110内圆、半精粗车Ф125内圆、半精车Ф150内圆。倒角C7。切槽3×0.5。工序Ⅵ粗铰Φ3。精铰Φ5。镗M6螺孔。工序Ⅶ倒角。工序Ⅷ粗铣两端面。精铣两端面。。工序Ⅹ钻6×Φ11透孔，6×Φ18止端孔。工序Ⅺ磨外圆。磨B面，即两端面。工序Ⅻ磨R25半圆工序XIIIB面抛光工序XIV刻字刻线工序XV镀铬工序XVI检验入库。总工艺方案的分析：本方案基本克服了一二方案的缺点，继承它哈尔滨理工大学荣成学