法兰盘课程设计

机械工艺设计-1-绪论随着社会的发展、科技的进步，机械行业对专业人才的需求在不断变化，特别是随着数控技术的应用和先进设备的增加，对既有扎实专业理论基础，又会动手的职业技术人才需求越来越多。所以为了深化课程学习，我以极高的热情对待这次课程设计。通过课程设计这一实践环节，使我更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，进一步提高查阅技术资料、绘制零件图等能力,按照一个简单机械系统的功能要求，综合运用所学知识，并对其中某些机构进行分析和设计。”“以设计为主线，分析为设计服务，立足点是机械系统的方案设计”是机械制造工艺与装备设计的新体系。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：⑴能熟练运用机械制造工艺学课程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。⑵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。⑶学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。我们应该能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，能熟练运用有关手册、图表等技术资料，进一步巩固识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。机械工艺设计-2-一、计算生产纲领、确定生产类型法兰盘，该产品年产量为100台，设其备品率为5%，机械加工废品率为1%。现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求（1）铸件应消除内应力。（2）未注明铸造圆角R2~R3。（3）铸件表面不得有粘砂、多肉、裂痕等缺陷。（4）铸件表面倒角为1×45°。（5）去毛刺、锐边倒钝。（6）材料HT150。（7）质量：1.34kgN=Qn(1+a%+b%)=100×1×(1+5%+1%)件/年=106件/年法兰盘年产量106件/年，先通过计算，该零件质量约为1.34kg。根据教材表3-3生产类型与生产纲领的关系。可确定其生产类型为小批量量生产。注：一般零件质量小于100kg为中型零件，大于100kg为重型零件。因法兰盘质量为1.34kg。故该法兰盘属于轻型零件。二、审查零件图样的工艺性机械工艺设计-3-2.1、零件的结构分析法兰盘在数控机床里起支承和导向作用，是回转体零件。由外圆、圆孔、端面构成主要表面。用F面定位，三个螺栓固定，实现法兰盘的正确连接。3-Φ16.5孔既为螺栓连接孔。2.2、零件的技术要求分析由图知，其材料为HT150，质量为1.34kg。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。①外圆Φ80h11，Ra=1.5μm;Φ120±1,Ra=3.2μm；Φ52g6,Ra=1.6μm②圆孔Φ02.0036，与其Φ52g6同轴度0.04③;5.164M4.62④端面C与端面E距离60mm；A面与C面距离47mm,aR=1.6m;大圆切面与1120的轴心线距离20.040.05.34；斜孔Φ4与Φ52g6轴线夹脚为o45。三、选择毛坯根据零件材料HT150确定为铸件，又已知零件生产纲领为106件/年。该零件质量为1.3Kg。可知，其生产纲领小批量生产。毛坯的铸造方法选用永久型铸造型。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工机械工艺设计-4-时效。3.1、铸件尺寸公差铸件尺寸公差为12级，又由于是小批量生产，毛坯制造采用永久型铸造。公差等级为CT9级（机械制造工艺设计《简明手册》P38），选取铸件错箱值为0.1mm。3.2、铸造机械加工余量对大批量生产的铸件加工余量中查《机械制造工艺补充教材》P359~360得，选取等级精度为3级。铸造方位各加工表面总余量mm零件尺寸(mm)单面加工余量(mm)铸件尺寸(mm)尺寸偏差（mm）364.527±0.5523.559±0.8626.549±0.8机械工艺设计-5-62.46.749±0.8803.086±0.81203.0126±0.815顶：4.5底：3.523±0.547顶：4.5底：3.555±0.860顶：4.5底：3.568±0.8四、工艺规程的设计4.1、定位基准的选择⑴精基准的选择法兰盘的外圆652g既是装配基准，又是设计基准。为避免由于基准不重合而产生的误差，选用外圆652g为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选外圆652g及A端面作为精基准。⑵粗基准的选择由于法兰盘全部表面都需要加工，而外圆652g既是精度最高又是壁厚最薄的表面，为保证加工要求。固选外圆652g及A端面为粗基准。4.2、零件表面加工方法选择法兰盘的加工面又外圆、内孔、端面、槽及小孔等。材料为HT150，参考《机械制造工艺设计简明手册》有关资料，其加工方法如下：⑴80mm外圆面；公差等级为IT11。表面粗糙度Ra1.6m，需粗车------半精车------精车（表1.4-6）。⑵1201mm外圆面；未注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级安IT10表面粗糙度为Ra3.2m，需粗车------半精车。⑶52mm外圆面；公差等级为IT6表面粗糙度为Ra1.6m，需：粗车------半精车------精车⑷62.4mm、620.015内孔；为未注公差尺寸。根据GB1800-79规定公差等级为IT7表面粗糙度为Ra1.6m，毛坯孔已铸出。根据表1.4-7加工方法可采取：粗镗------半精镗------精镗。⑸02.0036内孔；为未注公差尺寸，根据GB180-79规定公差等级为IT7，机械工艺设计-6-表面粗糙度为Ra1.6m，毛坯已锻出。根据表1.4-7加工方法可采取：粗镗------半精镗-----精镗------拉孔（或磨孔）等都能满足加工要求。由于加工62.4mm、015.062用镗孔加工方法，固选用：粗镗------半精镗------精镗。⑹端面；端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度为Ra1.6m、Ra3.2m、Rz50m，三种要求，要求Ra1.6m的端面：粗车-----半精车------精车。要求Ra32m的端面：粗车------半精车。要求Ra250m的端面：粗车即可（表1.4-8）。⑺槽;槽宽和槽深的公差等级分别为IT13和IT14，表面粗糙度分别为Rz50m、Ra3.2m，需采用：（参考表1.4-8）。⑻内螺纹；普通细牙螺纹，表面粗糙度为Ra3.2m、精度等级为IT6，攻螺纹即可。⑼3-11的内圆表面粗糙度为Rz50，需进行钻孔（查表14-7）。⑽盲孔和斜孔4，未注明尺寸公差表面粗糙度Ra50m，只需要进行钻孔。⑾平面F20.040.05.34；公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra3.2，需：粗铣------半精铣。⑿平面G；未注明公差。根据GB1800-79规定其公差等级IT12表面粗糙度为Ra50m，需粗铣即可。4.3制定工艺路线：法兰盘的加工工艺路线一般是先进行外圆加工再进行内孔加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则。外圆加工可按照下述工艺路线进行：工艺路线（一）工段1、铸造毛坯工段2、进行时效处理工段3、加工过程工序10：52g6外圆及端面定位，粗车另一端面C面。粗车外圆80h11及台阶D面,粗镗孔62.4，62±0.015，58,倒角1×30°、1×45°。工序20：以粗车的80h11外圆及端面C定位，粗车另一端面E面、粗车外圆52g6及台阶A面、粗镗02.0036孔、倒角。机械工艺设计-7-工序30：以粗车后的80h11外圆及端面定位，半精车另一端面E面、半精车外圆52g6、半精车120±1及台阶A面，半精镗62.4，62±0.0015,倒角1×30及1×45角。加工内螺纹是以外圆52g6及A面定位基准，为了更好地保证他们之间的位置精度，攻内螺纹时。先精车外圆52g6及A面。工序40:以半精车后的52g6外圆及端面A定位；半精车外圆80h11、端面C面及精车台阶面D面,半精镗孔62.4，62±0.0015，切槽、倒角1×30及1×45角。工序50：以80h11外圆及端面定位；精车外圆52g6及精车台阶面A面、精镗孔02.0036、倒角1×45。工序60:以精车后的52g6外圆及A端面定位，精车外圆80h11、精镗62.4，62±0.0015,倒角1×30及1×45角、切槽、车螺纹M64×1.5。工序70：已精加工后外圆52g6定位，粗铣大圆盘的F、G面，半精铣F20.040.05.34切面。工序80：已精加工后外圆52g6及端面C定位，插铣02.0036内孔键槽。3个通孔、1个小孔、18盲孔、02.0036内沟槽于大圆盘有位置关系，划线定出钻孔加工位置。工序90：以外圆52g6、E端面定位钻11的3个孔、锪钻16.5的孔；工序100：以外圆80h11孔及C端面钻4小孔和18的盲孔。工段4：钳工去毛刺。工段5：终检。工艺路线（二）工序10、铸造毛坯工序20、时效处理工序30、粗车工步1、以外圆652g为粗基准，粗车端面C面、台阶面D及外机械工艺设计-8-圆1180h，1120。工步2、调头，以1180h外圆及端面C定位，粗车端面E面、A面以及外圆652g，并倒角1×45。工序40、粗镗工步1、以1180h外圆及端面C定位，粗镗2.0036工步2、调头，一外圆652g及A面定位，粗镗孔62工序50、半精车工步1、以粗车后的外圆1180h及C面定位为定位基准，半精车另一端面，半精车652g及台阶面A，端面E。工步2、以652g及端面A定位，半精车C面、台阶面D以及外圆1120，并倒角1×45°工序60、半精镗工步1、以外圆1180h及端面C定位，半精镗孔2.0036工步2、以外圆652g及A面定位，半精镗孔015.062及孔4.62工序70、精车工步1、以半精车后的外圆1180h及C面定位，精车端面E，精车外圆652g及台阶面A。工步2、以精车后的外圆652g及端面A定位，精车1180h及另一端面C及台阶面E。工序80、精镗工步1、以外圆1180h及端面C定位，精镗孔2.0036。工步2、以外圆652g及A面定位，精镗孔015.062、4.62。工序90、以A面及E面定位粗铣G、F面工序100、以A面及D面定位精铣F面工序110、以4.62及A面定位，粗插削键槽、斜孔4工序120、以4.62及A面定位，半精插削键槽、斜孔4工序130、以652g及A面定位，钻孔5.163及113、钻孔18工序140、以652g及A面定位，铰孔5.163及113工序150、钳工去毛刺工序160、终检在两个工艺路线相比较当中，由于工艺路线（一）的工序比较集中，在装夹方面没有那么繁琐，所以我们选择了拟定路线方案（一）机械工艺设计-9-4.4、确定机床设备4.4-1选择机床a.工序10、20、30、40、50、60是粗车和半精车。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，又是回转体，固宜在车床上镗孔,选用最常用的CA6140型卧式车床即可。b.工序70是粗铣和半精铣平面，应选卧式铣床XA5302。c.工序80是粗插和半精插，应选立式插床B5020。d.工序90、100是钻小孔3-11mm、锪钻3-16.5mm，钻4小孔及18的盲孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选立式钻床Z525。4.4-2选择夹具本零件钻斜孔4工序需要用专用夹具外，其他各工步使用通用夹具即可。前五道车床工步用三爪定心卡盘、铣平面工步用心轴。①选择刀具⑴在车床上加工的工步一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工铸件类零件采用YG类硬质合金，粗、精加工用YG6。为提高生产率及经济性，可选用可转位车刀