法兰盘——_零件的机械加工工艺规程及工序的设计计算毕业论文

1、 设计题目： 法兰盘 零件的机械加工工艺规程及工序的设计计算 目录 序言一. 零件的分析.4 1. 零件的作用.4 2. 零件的材料.4 3. 零件的结构.4 4. 零件的工艺分析.4二. 工艺规程设计.51.1.确定毛坯的制造形式.51.2.基面的选择.5 .粗基准的选择.5 .精基准的选择.51.3.制定工艺路线.5 .工艺方案的比拟.5 .工艺方案确实定.51.4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确实定.61.5.确定切削尺寸及根本工时.6总结.19参考文献.20零件图.21 工序图.22 序言 机械制造工艺及机床夹具课程设计是在学完啦?机械制造技术根底?，以及相关课程后从理论转向实践。

2、考察实际分析问题，解决问题的一个教学环节。这将是我们即将进行毕业设计之前所学的课程设计的一次深入理解与适用。就我个人而言，希望通过这次课程设计，提高分析问题解决问题的能力为将来从事的工作打下扎实的根底。由于本小组成员水平有限，设计的过程中难免会有许多缺乏之处，希望指导老师能在查阅的过程中指出我们所存在的问题，谢谢！ 1. 零件的作用 法兰盘在数控机床里起支撑作用和导向作用，是回转体零件。它的主要作用是连接处的固定及密封。 2. 零件的材料 2.1、特性：该零件的材料为HT150，铸造成型，具有良好的塑性和适当的强度，工艺性能较好。大多在正火状态和调质状态下使用。 2.2、用途：法兰盘连接使用方

3、便，能够承受加到的压力。在工业管道中法兰的连接的使用十分广泛，在家庭内，管道直径小，而且是低压看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或生场现场，到处都是法兰连接的管道和器材。通俗的讲，法兰盘的作用就是使得管件连接处固定并密封。 3. 零件的结构 3.1、由零件图可知，该零件的重要外表或端面的粗糙度最高要到达1.6这么高的精度，可见，该零件时一个重要的连接结构零件。 3.2、为了保证加工精度，在加工过程中要尽量减小加工装夹次数，尽可能使加工在同一轴线锪外表间完成，这样可使零件的加工工艺更迅捷，并能保证外表粗糙度。 4. 零件的工艺分析 4.1、基准的分析。 粗基准的选择：对于本零件来讲，可归为轴类零件

4、，我们应尽可能选择不加工外表要求不高的为粗基准，根据基准选取原那么，现选取87mm，前端面的中心线作为粗基准，加工87mm的两个外端面以及87mm的底端的前端面。精基准的选择：以62mm所在端在为精基准的加工外表，以此为基准，并逐步加工87mm左右两端面，40左右两端面，62左右两端面，以及50的内孔端面，20.5的退刀槽，47mm和15mm的定位孔，随后再倒圆角R3,倒角C1。 4.2、零件的尺寸分析 定位尺寸：根据上面的基准分析，定位尺寸为87mm端面所在的平面为定位基准进行定位。 限位尺寸：分别以31mm，40mm的内孔及62d11所在的两端面为基面为装夹外表进行限位。 二.工艺规程设计

5、1.1确定毛坯的制造形式 零件材料HT150考虑零件在机床上运行过程中所受冲击不大，零件结构比拟简单，而且零件加工的轮廓尺寸不大，在考虑提高生产效率保证加工精度可采用铸造成型。零件形状并不复杂而且零件加工的尺寸不大，因此毛坯形状可以与零件形状尽量接通，内孔铸为直径25毫米。毛坯尺寸通过确定加工余量后在决定。在考虑提高生产效率保证加工精度后采用铸造成型。1.2基面的选择 工艺过程中重要的工作之一，正确与合理的定位选择。可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。 1.21 粗基准的选择，对于法兰盘而言可归为轴类零件，尽可能选择不加工外表为粗基准或加工外表要求不高的为粗基准，根据基准选择原那么，现选取

6、87mm的中心线作为粗基准，加工外圆外表及87mm底端前端面。 1.22 精基准的选择，以62mm为精基准加工外表。这一精加工外表包括87mm外圆端面，右端面，31mm内孔，40mm内孔，62mm外圆端面，50mm内孔，左端面，11mm和7mm的定位孔以及20.5的退刀槽。1.3制定工艺路线: 制定工艺路线得出零件加工的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领确定的情况下，可以考虑万能型机床配以专用夹具提高生产率。除此之外，还应该考虑经济效果，以便使生产本钱尽量降至最低。 工艺路线方案的比拟：工艺方案一： 工序00：下料，取材料HT150的直径95

7、x35mm铸铁进行铸造。工序01：车外圆直径87mm，平右端面到30mm，倒圆角R3。工序05：车直径30mm,直径40mm内孔，单边留有的加工余量。工序10：到内圆角R2。工序15：粗车-半精车-精车直径62mm外圆，车退刀槽2x，倒角C1。工序20：钳工划线，用麻花钻4x直径7mm的孔，锪沉头孔直径11mm的孔。工序25：以直径87mm的前端面为基准，铣直径87mm的后端面,和直径62mm的上端面，保证两面的平行度到达要求。工序30：以直径20mm的球头铣刀铣R10的凹槽。工序35：铣以外圆直径87mm的中心线为基准，保证的端面。工序40：钳工去毛刺。 工序45：清洗终检入库。工艺方案二：

8、 工序00：下料，取材料HT150的直径95x35mm铸铁进行铸造。工序01：车87mm的外圆及87的底端前端面，保证长度30mm，倒圆角R3.工序05：车内孔31mm，40mm保证留有单边加工余量，倒圆角R2工序10：以87mm的中心线为基准，粗车半精车精车62mm的外圆端面，使到达要求，车底端面14mm，车退刀槽2，倒圆角C1。工序15：车50mm的内孔，单边留有的加工余量。工序20：钳工划线，以87mm的底端前端面为基准画出7mm及11mm的位置，再用磨花钻钻47mm的小孔，用锪刀锪沉头孔11mm的内孔，使之到达要求。工序25：以87mm的底端前端面为基准，铣87mm的上端面及62mm的

9、端面，保证长度27mm，使两面到达平行度要求。-工序30：以20mm的球头铣刀铣削加工R10的凹孔，使之到达要求。工序35：铣以外圆87为基准，控制的端面。工序40：钳工去毛刺。工序45：清洗已加工的零件，终检入库。方案一：工艺清晰，但过于繁琐，对工人操作不方便，且费时，生产效率低。方案二：该工艺是采用对工件进行一次尽量加工能加工的部位的工艺方案，该方案提高了工人的生产率，降低了生产本钱，有利于增加效益。经以上分析：我们选择方案二。1.4机械加工余量，工序尺寸及毛培尺寸确实定 由于零件材料为HT150,查课程设计指导书，根据以上原始资料及加工路线，分别确定各外表的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺

10、寸如下： 图1 法兰盘的铸造件毛坯图 车87mm的外圆外表的加工余量及公差，查?机械制造工艺设计简明手册?表2.22.5,取外圆长度余量均为2Z=8mm均为双边加工。车削加工余量为：粗车22mm，走刀两次 车31mm,40mm,87mm底端前端面的加工余量：毛坯为实心，不冲孔，两内孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照?工艺手册?表2.3-9及2.3-12确定工序尺寸及余量为：车孔：31mm,40mm的内孔，单边留有为的加工余量，那么31内孔车削余量为2Z=12mm40内孔车削余量为2Z=15mm87外圆端面2Z=5mm,保证长度30mm 车削62mm的外圆端面，车退刀槽2，倒圆角C1 车削6

11、2mm的加工余量为2Z=6mm均为双边加工 粗车2,半精车2,精车2、 车退刀槽：加工余量2Z=7mm， 在车削加工完成62mm后用切断刀切削2的退刀槽，且倒圆角C1。 车50的内孔，单边留有加工余量 车削余量2Z=24mm，均为双边加工 钻孔7mm或11mm 查?工艺手册?2.22.5，先钻7mm的小孔，工序尺寸加工余量，钻孔7mm，锪孔10mm，精镗为。 铣削加工余量，精铣各端面： 62mm的端面2，87mm的端面2，半精铣20.3控制两面的平行度。粗铣离87的中心线35mm 以球头铣刀粗铣6mm使87的底端前端面距铣刀中心线4mm. 机械加工余量，工序尺寸确实定 表一. 各工序的加工余量

12、工序号工序类容工序尺寸/mm一次走刀余量/mm二次走刀余量/mm三次走刀余量/mm四次走刀余量/mm 01车直径87mm端面95x30200车直径87mm外圆87x302100倒圆角R3100 05钻直径31mm的孔31210车直径40mm的孔800倒圆角R2100 10车直径62mm的孔18车退刀槽2x00车直径62mm端面87x2700倒圆角C1000 15车直径50mm的孔12210 20钻直径7mm的孔12200锪直径11mm的孔 60025以20mm的球头铣刀铣R10的缺10030 铣以外圆87mm210工序00：加工材料HT150，铸造成型工序01：车外圆87 端面，倒圆角R3工件

13、材料：HT150，铸造成型加工要求：粗车87mm的外圆，底端前端面，外表粗糙度值R2为12.5，倒圆角R3机床CA6140卧式机床刀具：刀具为YT15材料，刀杆尺寸为16mm25mm，Kr=90，r0=150=8.r= 粗车87底端前端面 1确定端面最大加工尺寸，一直毛坯尺寸方向的加工余量为8mm，那么毛坯长度尺寸方向的加工余量在在=5mm,留有3个加工余量给另一端，且同时倒圆角R3，分两次加工，a = 2确定进给量f，25mm，a =，工件直径为87mm时，f=0.6r按CA6140车床说明书取f=r参考书1表3.9 3切削速度：按?切削手册?表1.27，切削速度的切削公式为寿命选T=60m

14、in那么 v=k式中，C=242，x=0.15，y=0.35，m=0.2。k见?切削手册?表1.28，即k=1.44，k=0.8，k=1.04，k=0.81，k所以 v=/min=/min 4确定主轴转速 n= =r/min=325r/min 按机床说明书，与328r/min相接近的机床转速为280r/min和330r/min.。按加工要求，闲选取560r/min。所以实际切削速度为/min。5计算切削工时，按?工艺手册?表6.2-1，取L=mm=，L=2，L=0，L=0t=i=2粗车87mm的外圆 1背吃刀量：单边余量Z=4mm，可用二次切除。 2进给量 ：根据?切削手册?表1.4，选用f=

15、/r 3)计算切削速度：见?切削手册?表1.27，可得 v=/min 4确定主轴转速n=r/min=331r/min 按机床选取n=450r/min。所以实际切削速度为 V= 5检验机床功率：主切削力FF=Cafvk 式中，C=2795，x=1.0，y=0.75，n 可计算得： k 所以F=279520.89N=1915,06N 故切削时所耗功率P= 由CA6140机床说明书可知，CA6140主电动机功率为7.8kw，当主轴转速为450r/min时，主轴传递的最大功率为5.5kw，所以机床功率足够，可以正常加工。6切削工时t=；式中，L=17mm，L=4mm，L=0(3)车87mm外圆倒角 取

16、a=1mm，f=/r见?切削手册?表1.6，R，刀尖圆弧半径r= 切削速度 v= 式中C=242，m=2，T=60，x=0.15，y=0.45，K=1.44，K=0.81，代入数据，可计算得： v=/min有 n=416r/min 按机床说明书选取 n=450r/min 那么此时 v=123mm/min 切削工时 t= 式中L=12mm，L=12mm，L=0 工序05：钻内孔31mm，车40内孔，倒内圆角R2. 切削用量计算如下：钻31孔。 =/r见?切削手册?表2.7 =/min(见?切削手册?表2.13及表2.14，按5类加工性考虑 =r/min=125r/min 按机床选取=136r/m

17、in(按?工艺手册?表4.2-2 所以实际切削速度=m/min=/min 那么切削工时 =式中，切入=10mm，切出=5mm，=30mm。车40mm内孔。切削用量计算如下：=/r，=25mm，走刀2次那么 =m/min=/min那么 =实际切削速度为： =m/min=112m/min切削工时： =式中，切入=4mm，切出=0mm，=8mm。倒内圆角R2。取=1mm，=/r，=m。刀具圆弧半径=。那么切削速度： =/min=159m/min =那么实际=1000r/min所以，=/min切削工时： =式中，切入=1mm，切出=0mm，=2mm。工序10：车62mm的外圆，端面，退刀槽2，倒角。车

18、62mm的外圆。1粗车加工余量2，那么切削速度： =m/min=/min主轴转速： =按机床选取=450r/min，那么实际切削速度为; =m/min=/min切削工时： =2半精车加工余量2。=/r，切削速度; =m/min=/min那么主轴转速： =按机床选取=820r/min。所以实际切削速度为 =m/min=/min切削工时： =3精加工余量2。=/r，确定切削速度： =m/min=/min确定主轴转速： =按机床选取=1000r/min。那么实际切削速度为 =m/min=/min切削工时为： =所以，总工时为： =车退刀槽2mm。刀具选择：切断刀2，那么=，=/r。确定切削速度： =

19、m/min=/min确定主轴转速： =按机床选取=1000r/min，那么实际切削速度为 =切削工时：=2mm，=0mm，=2mm。 =工序15：车50的内孔，单边车削余量，车削余量为2Z=24mm，双边均进行加工。1. 粗车50mm内孔机床：CA6140卧式车床刀具：刀片材料为YT15材料，刀杆尺寸为16mmX25mm，Kr=90，=15， ，r=。(1) 确定进给量f 根据?切削手册?表15-8 取f=/r 2切削速度： V=式中，C=242，x=0.15，y=0.35，m=0.2。k见?切削手册?表1.28，即 k=1.44，k=0.8，k=1.04，k=0.81，k根据以上数据，可计算

20、得： v=106m/min3确定机床主轴转速： n= 数据代入计算可得n=675r/min 按机床说明书，现可选取700r/min，所以与实际切削速度相近。 4计算切削工时t=1+y+/nf=40+1/700精车50mm内孔（1） 确定进给量f（2） 切削速度根据以上公式代入数据可计算v=/min =112m/min（3） 确定机床主轴转速 n=713r/min 按机床说明书，现可选取n=750r/min4计算切削工时 t=40+1/750工序20：钻7mm孔，锪11mm的沉头孔。选用机床型号;C365L钻7mm孔。=/r(见?切削手册?表10-6=/s，即/min，见?切削手册?表10-15

21、确定主轴转速： =按机床选取=560r/min。那么实际切削速度为 =m/min=/min切削工时：=2mm，=1mm，=12mm =锪圆柱孔沉头孔11mm。根据有关资料，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻空时的1/21/3，故， =1/3=1/3/r=/r =1/3=1/3/min=4m/min =r/min=115r/min按机床选取=120r/min，那么实际切削速度为： =m/min=/min切削工时：=2mm，=0mm，=6mm =总工时; =4+4=4()=4本工步中，加工11沉头孔的测量长度是工艺基准与设计基准重合，故按图样要求合理。 工序25：以87mm的底端前端面为基准，铣87

22、mm的上端面及62mm的端面，保证长度27mm，使两面到达平行度要求。工件材料：HT150，金属模铸造加工要求：粗精铣87mm的端面及62mm的端面机 床：X63W卧式铣床刀 具：100mm的硬质合金端面铣刀 半精铣87mm的后端面 1确定进给量 根据?切削手册?表13-10，可选取每转进给量f=/r 2切削速度 查?工艺手册?表1.18，可确定v=70m/min 3机床主轴转速 采用100mm的硬质合金端面铣刀，d=100mm，齿数为12，那么n=r/min=223r/min 根据计算数据结果，以及采用机床型号为X63W卧式铣床，查?工艺手册?表4-17可选取 n=235r/min 故实际切

23、削速度v=73.19 m/min 当n=235r/min时，工作台每分钟进给量f应为f=f12235=1410mm/min 4切削工时 根据所选机床型号，可选取 k=60，a=,分两次铣削 切入长度：L=0.5D+a+(1-2)= 切出长度：取L=2mm，L=12mm 那么切削工时 t= 铣削62mm的端面 1确定进给量 根据?切削手册?表13-10，每转进给量f=/r 2切削速度 查?工艺手册?表，确定v=75m/min 3机床主轴转速 根据所选机床型号，d=100mm，齿数为12n=1000v/=1000100=239r/min 查?工艺手册?表4-17-1可选取n=300r/min 故实

24、际切削速度 v=m/min=/min 当n=300r/min时，工作台的每分钟进给量f12300=1800mm/min 4切削工时a=，分两次切削 切入长度：L=0.5(D+a/tank1=7mm 切出长度：L=2mm，L=15mm 那么切削工时 t= 工序30：粗铣以直径为20的球头铣刀铣R10的缺，保证粗糙度12.5。 =/齿参考?切削手册?表3-3 切削速度：参考有关手册，确定=/s,即18m/min。 采用高速钢立铣刀，=20mm，齿数=4。那么 =r/min=290r/min 现选用X63卧式铣床，根据机床使用说明书，取=300r/min，故实际切削速度为 =m/min=/min当=

25、300r/min，工作台的每分钟进给量应为 =430mm/min=/min查机床说明书，有=/min，应选用该值。切削工时：利用作图法，可得出铣刀的行程=8mm。因此，机开工时为 =工序35：铣以外圆直径87的轴线为基准保证尺寸78.5的端面。以31内孔为定位基准。选用高速钢圆柱铣刀，=50mm，齿数=6，走刀两次。第一次： =/齿参考?切削手册?表3-3 切削速度：参考有关手册，确定=30m/min。那么 =r/min=191r/min现选用X63卧式铣床，根据机床使用说明书，取=190r/min。故实际切削速度为 =m/min=/min当=190r/min时，工作台的每分钟进给量应为 =6

26、190mm/min=114mm/min查机床说明书，有=118mm/min，应选用该值。切削工时：利用作图法，可得出铣刀行程= =第二次：采用相同进给量，相同的切削速度。利用作图法可得出铣刀行程=。那么 =因此机开工时为 =+=0.33min+0.44min= 工序40：钳工去毛刺。 工序45： 清洗入库。 设计总结 本次课程设计是对本学期所学?机械制造技术根底?课程和生产综合实习的检测和应用。课程设计作为工科院校广阔学生的必修环节，不仅是稳固大学生大学所学知识的重要环节，而且也是检验我们综合应用知识的能力，是我们参加工作前的实践性锻炼。 通过这两周的学习和对有关资料的查询，我们小组的每位成员

27、都很积极参加进去，一起运用所学的专业知识和从与专业相关的课程为出发点，并复习所学的制图软件AUTO/CAD的运用，同时学习了其他一些相关软件的应用。在此设计过程也广泛接触、应用一些办公软件，丰富了自己的知识水平。在设计思想中，尽可能表达了我们所学的知识的掌握和了解的相关知识。 首先所学知识有限，实际经验更加缺乏。因此我们小组共同完成的设计还存在许多的缺乏之处，但我相信经过此次设计，我们会得到相应的能力提升。虽然了解了计算机绘图的锻炼，但手工绘图相比占了很长的时间比例。其次，我们从此次的课程设计中受益匪浅，虽然遇到了很多的困难，但回想起这次设计经历的时候，我就萌发出与困难斗争的勇气，相信我们组成

28、员每位同学也都和我一样！同时通过这次课程设计我了解到工艺设计是一门复杂、繁琐、需要耐心、细心与恒心的工作，尤其计算局部，过程十分繁琐，稍不注意便会出错，每逢此处，我便有些心烦，便拖到第二天在做，因此花费了大量的时间，把作业拖到了最后。但该来的早晚要来，一味的推迟不仅没有任何收益，反而因时间逼近而更加手忙脚乱。所以在以后的生活中，我一定养成今日事今日毕的好习惯。这次课程设计也使我深深地受了打击，知道了自己学识的局限、狭窄。当遇到问题时才晓得自己的知识是多么的贫乏。“书到用时方恨少，此刻，我深深地体会到了这句名言的真理。但我知道，从现在努力为时不晚，我一定更加努力的充实自己。 此次课程设计是以组为

29、单位，我们组五位成员都能做到尽心尽责，时常也能一起讨论，一分歧也能一起解决，这大大增加了我们的团队意识，我觉得这样很好，多少也能为以后工作打下团队根底。还有就是此次也是我们第一次使用电子稿，我们做了下来，同时也让我们每个人对办公软件有了更深层次的运用，虽然中途也有很多障碍，但团队的力量的很大！ 总体来说，感谢此次的设计经历，也感谢曹老师的细心教导以及机械制造老师找老师的帮助，我相信我们每个人都得到了锻炼，也得到了相应的提高！希望老师批准我们共同的工作的结果！ 参考文献【1】. 机械设计制造工艺与机床夹具课程设计指导. 吴拓.机械工业出版社.【2】. 机械制造技术根底. 王茂元. 机械工业出版社

30、.【3】. 机械工艺切屑手册. 机械工业出版社.【4】. 机械工艺手册. 高等教育出版社.【5】. 金属切屑加工方法与设备. 王茂元. 北京：机械工艺出版社.【6】. 金属切屑机床. 机械工业出版社.【7】. 机械制造工艺学. 机械工业出版社. 图一. 法兰盘零件图4540353025201510050100工序号机械加工工艺过程卡片荆楚理工学院机械工程学院清洗已加工的零件，终检入库钳工去毛刺铣以外圆87为基准，控制的端面20mm的球头铣刀铣削加工R10的凹孔铣87mm的上端面及62mm的端面磨花钻钻47mm的小孔，用锪刀锪沉头孔11mm的内孔车50mm的内孔，单边留有的加工余量粗车半精车精车

31、62mm的外圆端面车底端面14mm，车退刀槽2，倒圆角C1车内孔31mm，40mm保证留有单边加工余量，倒圆角R2车87mm的外圆及87的底端前端面，保证长度30mm，倒圆角R3下料，取材料HT150的直径95x35mm铸铁进行铸造工 序 名 称 与 内 容生产类型零件编号零件名称铣 床铣 床铣 床钻 床车 床车 床车 床车 床机 床小批量法兰盘专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具三爪卡盘三爪卡盘三爪卡盘三爪卡盘夹 具毛坯重量毛坯种类材料牌号锉刀铣刀球头铣刀铣刀麻花钻45弯头车刀09弯头车刀45弯头车刀90车刀刀 具灰铸铁HT150油量具审核指导编制桶虎口钳压板压板压板压板顶尖顶尖顶尖顶尖辅助工具

32、2时间定额分日期共 1 张第 1 张321工步号 机械加工工序卡片荆楚理工学院机械工程学院车倒圆角R3车直径87mm的外圆端面车直径87mm的前端面工步内容121255走刀长度mm设备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称11112走刀次数CA6140车床车削01小批量法兰盘450560450560330主轴转速(r/min)冷却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号切削速度(m/s)水专用夹具灰铸铁HT150进给量(mm/r)审核指导编制同时加工件数1222背吃刀量(mm)1工时定额min日期日期日期共 1 张第 1 张 321工步号 机械加工工序卡片荆楚理工学院机

33、械工程学院 倒圆角R2 车直径40mm的内孔钻直径31mm的孔工步内容3030走刀长度/mm设备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称 111走刀次数CA6140车床工序0505小批量法兰盘 1000820136主轴转速(r/min)冷却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号切削速度(m/s)水专用夹具灰铸铁HT150进给量(mm/r)审核指导编制同时加工件数 1背吃刀量(mm) 1工时定额min日期日期日期共 1 张第 1 张4321工步号 机械加工工序卡片荆楚理工学院机械工程学院车2x的退刀槽倒角C1车直径62mm的外圆车直径63mm的外圆端面工步内容153走刀长度/mm设备型号设备名称工序名称工序编号生产类型零件编号零件名称1111走刀次数CA6140车床车削10小批量法兰盘10004501000450560主轴转速(r/min)冷却液工序工时夹具名称夹具编号毛坯重量毛坯种类材料牌号160切削速度(m/s)水专用夹具灰铸铁HT150进给量(mm/r)审核指导编制同时加工件数1背吃刀量(mm)1工时定额min日期日期日期共 1 张第 1 张2