毕业设计----法兰盘的机械加工工艺规程及工艺装备.doc

毕业设计（论文）设计（论文）题目：法兰盘的机械加工工艺规程及工艺装备专 业： 年 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成时间： 目录一、零件分析 3二、确定毛坯 3三、拟定工艺路线 41.确定加工方案 42.定位基准的选择 53.加工路线 5四、工序设计 71.加工余量 72.工序尺寸及偏差 83.进给量的选用、切削力和主轴转速的计算 8五、设备、刀具、夹具、量具的选择 10六、夹具设计 121.确定设计方案 122.定位误差的计算 133.夹紧力计算 13七、设计小结 13八、参考文献 14内容摘要 该零件法兰盘属于盘类零件，一般用于管道之间的连接，也用于与机床回转轴的配合，主要起到支承和导向的作用。可以根据以上相关的条件选取设备：车削时用ca6140型普通车床加工，铣削时用x61w型万能铣床加工，钻削时用z525型摇臂钻床加工，磨削时用m2140和m1440型磨床加工。同时，还要根据相关的尺寸来确定刀具、夹具和量具的选用。 为了加工方便，提高生产效率，因此在铣削加工时采用专用夹具。1. 确定设计方案：因为铣削加工是在车削加工之后，所以基准可以从的端面、的左端面、的右端面、的内孔表面、的右端面和的表面中选择。由于铣削的是的两侧，为了装夹方便，因而选用右侧的表面。又因为的表面和内孔表面作用相同，而孔轴配合比较方便，因此铣削加工的定位基准面为的右端面和的内孔表面。同时为了防止零件的移动、旋转，故加压板固定2. 定位误差计算：由于100mm是自由公差，所以选it12。因为设计基准与定位基准重合，所以；而孔与轴是间隙配合，那么移动误差。因此,即该方案可行。一、零件分析：该零件法兰盘属于盘类零件，一般用于管道之间的连接，也用于与机床回转轴的配合，主要起到支承和导向的作用。因为该零件的作用是支承和导向，所以要保证其内外孔有良好的同轴度和孔轴线与端面有较高的垂直度要求；而且内孔要有良好的表面粗糙度要求，使其达到与回转轴配合的要求；同时还应该注意外圆的公差要求，因为外圆表面一般是以过盈配合与箱体孔配合起到支承作用。加工时应注意以上要求及部分的结构特征与尺寸。二、确定毛坯：由于毛坯是零件加工之前的状态，也就是说当我们把毛坯加工完成之后，就可以得到零件了。那么毛坯的尺寸也就是零件尺寸与各工序的加工余量之和。又因为该零件是盘类零件，而且形状简单，所以毛坯采用的是自由锻造的锻件。而该零件的总长度比较小，那么就不用锻造出内孔了。因此毛坯的尺寸就可以确定了，下表为与毛坯尺寸有关的加工工序的加工余量：与毛坯尺寸有关的加工工序的加工余量表 单位：mm尺寸粗车半精车精车粗磨精磨2.52.31.50.250.1545左：2 右：21521.10.20.1以上外圆余量为单边余量，15mm的余量为右侧的，左侧已确定。通过上表得到的余量及零件的尺寸就可得到毛坯的尺寸，所以毛坯的形状及尺寸的简略图如下：130+2.52=1351356455+(2.3+1.5+0.25+0.15)2=63.4642145+2+2=494915+2(左:45确定)+2+1.1+0.2=20.321三、拟定工艺路线：1. 确定加工方案：加工方案是根据各个尺寸的精度等级it值和表面粗糙度ra值选定的加工方法来确定，查机械设计与工艺手册表8-46、8-47、8-48可以确定加工方案，见下表：位置尺寸经济精度表面粗糙度加工方案外圆it6ra1.6粗车半精车精车it6ra0.8粗车半精车粗磨精磨it12粗车内孔it7ra0.8钻半精车粗磨精磨ra12.5钻ra12.5钻平面左侧ra3.2粗车半精车精车右侧ra0.8粗车半精车精车由于外圆在图纸上无公差要求，因此选自由公差等级it12。2. 定位基准的选择：1) 车削加工：车左侧时，以右侧的表面为定位基准；车右侧和的内孔时，以左侧的表面为定位基准。2) 铣削加工：以的内孔和的右端面为定位基准。3) 钻孔加工：钻的通孔和沉头孔部分时，以的表面及右端面为定位基准；钻沉头孔部分时，以的表面和的左侧面为定位基准；钻m6的螺纹孔时，以两个的通孔和左端面为定位基准，钻的内孔时，以左侧的表面为定位基准。4) 磨削加工：磨的内孔时，以的表面为定位基准；磨的表面时，以的内孔为定位基准。3. 加工路线：1) 加工准备：2) 下料：清砂(2) 预备热处理：正火，目的是消除毛坯内部的残余应力，提高毛坯的加工性能（主要是提高硬度），便于加工。2) 车削加工：(1) 钻孔：钻的孔。(2) 粗车： 夹右侧，先车平左端面，再车合外圆，车外圆和长度2mm。 夹左侧，微调。先车平右端面，并且保证总长；再车外圆保证长度29mm，然后粗车右端面。(3) 半精车： 夹右侧，车外圆，长度2.8mm；再车左端面。 夹左侧，微调。车外圆，保证长度30mm，并倒角c4；再车右端面，然后车内孔。(4) 精车： 夹右侧，车合外圆，长度3mm；精车左端面。 夹左侧，微调。精车右端面，再车内孔，并倒角c1，然后车i部分。3) 磨削加工：(1) 粗磨： 先装夹工件，粗磨内孔。 装夹，粗磨外圆。(2) 精磨： 精磨内孔至。 精磨外圆至。4) 铣削加工：先装夹工件，再用锯片铣刀铣掉两侧，同时保证长度100mm，并且以中轴线为对称轴。(在铣床主轴上装两把锯片铣刀，其间隔为100mm。)5) 钻孔加工：1、 钻的通孔和沉头孔部分，先装夹工件，再定位，然后用的钻头钻通孔。(2) 钻沉头孔部分，先装夹，再根据定位尺寸定位，然后用的平头钻钻6mm深。(3) 钻m6的螺纹孔，先装夹，再定位，接着用的钻头钻通孔，然后用m6的丝锥攻丝。6) 最终热处理：淬火，其目的是使表层获得高的硬度和耐磨性，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性及塑性。加工路线详细内容见工序卡片。四、工序设计：1. 加工余量：根据零件图上各尺寸及其加工方案，查机械设计与工艺手册的表8-51、8-52、8-53、8-54、8-56、8-57、8-62，就可以确定各道工序的加工余量。详细内容见下表：各工序加工余量表 单位：mm尺寸粗车半精车精车粗磨精磨2.52.31.50.22.31.50.250.151.50.20.20.1320.80.21221.10.2452其中外圆和内孔为单边余量，尺寸3mm的工序加工余量是左端面的表面加工余量，尺寸12mm的工序加工余量是右端面的表面加工余量，尺寸45mm的工序加工余量为左右端面的加工余量。2. 工序尺寸及偏差：由于轴线方向上的尺寸的经济精度等级要求不高，同时直径方向上的尺寸虽然经济精度等级要求较高，但是都可以直接测量出来，因此该零件就不需要计算尺寸链。3. 切削力、主轴转速及进给量等：由于切削力和主轴转速都与进给量有关，因此先确定进给量，再算切削力和主轴转速。1) 进给量的选用：根据机械设计与工艺手册表8-69、8-70、8-75、8-80和切削用量手册铣削用量选择表4可以知道以下各尺寸的各种加工方法的进给量：相关尺寸的进给量表： 单位：mm/r尺寸粗车半精车、精车磨削10.80.350.60.25横向：0.0430.50.35120.50.25钻孔：0.30.2横向：0.01451部分钻孔：0.2部分钻孔：0.3m6钻孔：0.15攻丝：0.15100铣：0.032) 计算切削力：从机械制造技术基础可查出，同时可根据公式计算出切削力： ： ： 3mm： 12mm： ： 3) 计算主轴转速：(1) 车削加工：根据公式，并根据机械设计与工艺手册表8-72选取出相应的切削速度。粗车:，因为所选机床有相应的转速，所以n为250r/min。而。粗车：，因为所选机床有相应的转速，所以n为450r/min。而。半精车、精车：，因为所选机床有相应的转速，所以n为710r/min。而。粗车：，因为所选机床有相应的转速，所以n为560r/min。而。半精车: ，因为所选机床有相应的转速，所以n为900r/min。而。半精车：，因为所选机床有相应的转速，所以n为900r/min。而。(2) 铣削加工：根据公式，并根据机械设计与工艺手册表8-74选取出相应的切削速度。100mm：，因为所选机床有相应的转速，所以n为100r/min。而。(3) 钻孔加工：根据公式，并根据机械设计与工艺手册表8-76选取出相应的切削速度。：,而该孔是在车床上进行钻孔加工，所以选择与所选车床相应的转速，即n为250r/min。则。部分：, 因为所选机床有相应的转速，所以n为545r/min。而。部分：, 因为所选机床有相应的转速，所以n为680r/min。而。m6：, 因为所选机床有相应的转速，所以n为960r/min。而。五、设备、刀具、夹具、量具的选择：可以根据以上相关的条件选取设备：车削时用ca6140型普通车床加工，铣削时用x61w型万能铣床加工，钻削时用z525型摇臂钻床加工，磨削时用m2140和m1440型磨床加工。同时，还要根据相关的尺寸来确定刀具、夹具和量具的选用，详细内容见下表：刀具、夹具和量具的选用表：尺寸刀具夹具量具yt15 90右偏车刀通用夹具0.02游标卡尺(0150mm)yt15 90右偏车刀通用夹具千分尺(50100mm)yt15 90右偏车刀、砂轮通用夹具千分尺(50100mm)内孔车刀、砂轮通用夹具内径千分尺(2550mm)3yt15 90右偏车刀通用夹具0.02游标卡尺(0150mm)12yt15 90右偏车刀、砂轮通用夹具0.02游标卡尺(0150mm)45yt15 90右偏车刀通用夹具0.02游标卡尺(0150mm)i部分成形车刀通用夹具0.02游标卡尺(0150mm)端面、倒角yt15 45右偏车刀通用夹具0.02游标卡尺(0150mm)100锯片铣刀专用夹具0.02游标卡尺(0150mm)钻头专用夹具0.02游标卡尺(0150mm)平头钻专用夹具0.02游标卡尺(0150mm)钻头专用夹具0.02游标卡尺(0150mm)m6丝锥专用夹具六、夹具设计： 为了加工方便，提高生产效率，因此在铣削加工时采用专用夹具。1. 确定设计方案：因为铣削加工是在车削加工之后，所以基准可以从的端面、的左端面、的右端面、的内孔表面、的右端面和的表面中选择。由于铣削的是的两侧，为了装夹方便，因而选用右侧的表面。又因为的表面和内孔表面作用相同，而孔轴配合比较方便，因此铣削加工的定位基准面为的右端面和的内孔表面。同时为了防止零件的移动、旋转，故加压板固定。2. 定位误差计算：由于100mm是自由公差，所以选it12。因为设计基准与定位基准重合，所以；而孔与轴是间隙配合，那么移动误差。因此,即该方案可行。3. 夹紧力计算：根据切削用量手册铣削用量选择表22中的公式，并且从表中选取相应的参数：，而可根据公式得。所以：理论夹紧力可以根据公式得出，摩擦系数，所以。而实际夹紧力可根据公式计算得到，当时，。查表可知m24的螺母夹紧力大于实际的夹紧力，故m24的螺母符合条件。七、设计小结：通过这次的设计，我更进一步的了解了怎么样制作工艺卡片，怎么样利用手上的相关书籍查表。同时更熟悉了公式，增强了