设计“吊环轴”零件机械加工工艺规程及防止锅炉灭火及爆燃技术措施

PAGE7212-机械制造工艺课程设计说明书题目设计“吊环轴”零件机械加工工艺规程（大批量）系别_______________班级________________姓名____学号_______________指导老师________目录机械制造工艺课程设计任务书··························3序言……………………….4一、零件的分析……………..…41.1零件的工艺分析………41.1确定生产类型……….………………41.1确定毛坯………………4二、工艺规程设计…….………...42.1选择定位基准…………52.2制定工艺路线…………52.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定……………6三、总结…………12参考文献……………………….13

机械制造工艺课程设计任务书设计题目：设计“吊环轴”零件机械加工工艺规程（大批量）设计要求：1、未注圆角R2～3.2、铸件不得有沙眼、疏松等缺陷。3、热处理、调质，硬度18～25HRC4、材料：HT200设计内容：1、熟悉零件图；2、绘制零件图（1张）；3、绘制毛坯图（1张）；4、编写工艺过程卡片（1张）和工序卡片（7张）；5、课程设计说明书（1份）

序言机械制造工艺课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，技术基础课以及大部分专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己的分析问题，解决问题的能力，为今后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，恳请各位老师给予指教。一、零件的分析1.1零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是吊环轴需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、轴Φ30d1以及与此轴相垂直的Φ38D1的孔。2、大头半圆轴R40d2。3、吊环轴底面T1、和T2,T3,T4,T5,T6,T7.轴的端面T4、大头半圆轴面d2，轴d1的中心线与孔D1中心线的垂直度误差为0.05mm，轴d1的中心线与下端面T1的平行度度误差为0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工吊环轴的下端面T1，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此吊环轴零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。1.2确定生产类型已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是1Kg/个，查电子版《机械加工工艺设计手册》，可确定该生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序；加工设备。1.3确定毛坯1、确定毛坯种类：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批量生产，故选择砂型铸件及其造型坯。查电子版《机械加工工艺设计手册》选用铸件尺寸公差等级为CT-12。2、确定铸件加工余量及形状：查电子版《机械加工工艺设计手册》，选用加工余量为MA-H级，并查表确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：简图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明T125H3单侧加工D138H1孔降一级单侧加工T225H3单侧加工T333H1单侧加工T433H3单侧加工d130H1单侧加工3、绘制铸件毛坯图二、工艺规程设计2.1选择定位基准：（1）粗基准的选择：以吊环轴下端面(T1)为粗基准和另一个面(T3)为粗基准。（2）精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的孔的内圆面(Φ38)D1和轴的右端面(T3)为定位精基准。（3）辅助基准的选择：T22.2制定工艺路线:根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用。工艺路线方案一工序一钻、扩，铰Φ38孔工序二粗铣T1平面工序三粗铣T2平面工序四粗车，半精车，精车Φ30轴，工序五粗铣T3平面工序六粗铣，半精铣T4平面工序七检查，工序八入库。上面的工序加工不太合理，因为与先面后孔原则不符，加工孔时应先面后孔这样容易满足加工要求。所以应该先铣要钻孔平面。2．工艺路线方案二工序一粗铣T1平面。工序二粗铣T2平面。工序三钻、扩，铰Φ38孔工序四粗车，半精车，精车Φ30轴，工序五粗铣T3平面工序六粗铣，半精铣T4平面工序七检查，工序八入库。上面工序可以适合大多数生产，根据以上两种加工路线，查《机械制造工艺学》,最后的加工路线确定如下铸造（砂型机器造型，铸造公差等级CT8级）时效（消除内应力）涂漆（防止生锈）工序一粗铣T1平面，以Φ38孔为粗基准，采用X53立式铣床加专用铣夹具；工序二粗铣T2平面，以T1为精基准，采用X53立式铣床加专用铣夹具；工序三钻、扩、粗铰Φ38孔D1，以T1为精基准，采用Z5125A钻床、钻模板和专用钻床夹具；工序四粗车、半精车Φ30轴d1，以T1,D1为精基准，采用CA6140车床加专用车夹具；工序五粗铣T3平面，以T1，D1为精基准，采用X53立式铣床加专用铣夹具；工序六粗铣、半精铣T4平面，以T3为精基准，采用X53K立式铣床加专用铣夹具；工序七去毛刺；工序八终检。2.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:2.3.1圆柱表面工序尺寸（精度等级查《机械制造工艺学》p155表4-8，公差查《互换性与测量技术》p39表3-2，加工余量查《切削加工简明实用手册》）前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大Φ30轴铸件3CT11粗车2IT1112.511.2半精车1IT106.311.2Φ38孔钻孔8IT1212.57.879扩孔1.4IT106.31.13161.43粗铰0.1IT83.20.0880.2242.3.2平面工序尺寸工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸工序余量最小最大0T1、T2铸件3.5×233CT1233±2.21粗铣T12.225IT110.094.42粗铣T22.225IT110.94.43粗铣T3平面2.233IT110.2784.114粗铣T4平面2.233IT112.092.315半精铣T4平面0.733IT90.390.5272.3.3确定切削用量及时间定额工序一以φ38孔为粗基准，粗铣φ38孔下端面。1.加工条件工件材料：HT200,σb=0.16GPaHB=200~241,铸造。加工要求：粗铣φ38孔下端面。机床：X53立式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=80mm。选择刀具前角γo＝0°后角αo＝15°，副后角αo’=10°，刀齿斜角λs=－15°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1.5mm。2.切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=1.3mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量机床功率为10kw。查《切削手册》f=0.08~0.15mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.15mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命查《机械切削用量手册》表8，寿命T=180min4）计算切削速度和每分钟进给量根据《切削用量简明手册》表3.9查得，当d0=27.2mm，Z=12，，时，各修正系数为：。切削速度计算公式为：（2-1）

其中，，，，，，，，，，，，，将以上数据代入公式：确定机床主轴转速：。根据X53铣床的说明书选择,因此，实际进给量和每分钟进给量为：校验机床功率根据《切削用量简明手册》表3.23，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率。0故校验合格。最终确定5）计算基本工时tm＝L/Vf=(25+3)/6.44=3.9min。-工序二粗铣Φ38孔上端面，以T1为定位基准1.加工条件工件材料：HT200,σb=0.16GPaHB=200~241,铸造。加工要求：粗铣φ25孔上下端面。机床：X53立式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=80mm。选择刀具前角γo＝0°后角αo＝15°，副后角αo’=10°，刀齿斜角λs=－15°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1.5mm。2.切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=1.3mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量机床功率为10kw。查《切削手册》f=0.08~0.15mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.15mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命查《机械切削用量手册》表8，寿命T=180min4）计算切削速度按《2》表14，V=1.84n=7.32=6.445）计算基本工时tm＝L/Vf=(25+3)/6.44=3.9min。工序三以φ38孔下端面为精基准，钻、扩、粗铰φ38孔，孔的精度达到IT8。1.选择钻床及钻头选择Z5125A钻床，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=36.5mm，钻头采用双头刃磨法，2.选择切削用量（1）决定进给量由do=36.5mm,查《2》表5按钻头按机床强度查[1]表10.1-2选择最终决定选择机床已有的进给量（2）耐用度查[2]表9T=4500s=75min（3）n=50-2000r/min取n=1000r/min.（4）检验机床扭矩及功率查《切削用量简明手册》表2.20，当f≤0.26,do=27.2mm时，Mt=31.78N•m，修正系数均为1.0，故查机床使用说明书得查《切削用量简明手册》表2.23,钻头消功率：查机床使用说明书。由于，，故切削用量可用，即：背吃刀量均为2mm３.计算工时由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩铰和粗铰的切削用量如下：扩钻：选高速钢扩孔钻粗铰孔：选高速钢铰刀T=++=0.116该工序单位加工时间为0.116min工序四粗车、半精车Φ30轴d1，以T1,D1为精基准1.选择钻头选择高速钢车刀，粗车时do=32m。选择CA6140车床n=22.4~1000r/min,f=0.063~1.2mm/r.2.选择切削用量（1）决定进给量查《2》表5车刀进给量按钻头强度选择按机床强度选择最终决定选择CA6140车床已有的进给量（2）计算工时粗车半精车：选高速钢铰刀T=0.046+0.026=0.072工序五粗铣T3平面，以T1，D1为精基准机床：X53立式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=80mm。选择刀具前角γo＝0°后角αo＝15°，副后角αo’=10°，刀齿斜角λs=－15°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1.5mm。2.切削用量计算切削速度按《2》表14，V=1.84n=7.32=6.445）计算基本工时tm＝L/Vf=（33+2)/6.44=5.43s工序六粗铣、半精铣T4平面，以T3为精基准1.选择机床刀具选择立式铣床X53K硬质合金钢Yab端铣刀2.切削用量查2表5f=0.14~0.24mm/rT=180min取f=0.15mm/rv=1.84m/minn=732r/min（4）检验机床扭矩及功率查《切削用量简明手册》表2.20，当f≤0.26,do=35mm时，Mt=31.78N•m，修正系数均为1.0，故查机床使用说明书得查《切削用量简明手册》表2.23,钻头消耗功率：查机床使用说明书。由于，，故切削用量可用，即：3.计算工时半精铣三、总结为期一周的课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，在老师的指导下，我取得了可喜的成绩，课程设计作为《机械制造制造技术基础》课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要是机械加工工艺规程设计。我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！

参考文献[1].于骏一邹青《机械制造技术基础》第2版：机械工业出版社[2].《机械设计》第8版：高等教育出版社[3].李伟《先进制造技术》：机械工业出版社[4].邹青呼咏《机械制造技术基础课程设计指导教程》第2版：机械工业出版社[5].孙桓陈作模葛文杰《机械原理》第7版：高等教育出版社[6].蔡兰.机械零件工艺性手册.-2版.-北京:机械工业出版社，2006.12[7].刘力.机械制图.-2版.-北京：高等教育出版社，2004.7[8]孙学强《机械制造基础》第2版：机械工业出版社Q/GDNSPCQ/GDNSPC国电宁夏石嘴山发电公司发电部技术措施国电宁夏石嘴山发电公司发电部发布20年11月1日实施20国电宁夏石嘴山发电公司发电部技术措施国电宁夏石嘴山发电公司发电部发布20年11月1日实施20年11月1日发布防止锅炉灭火及爆燃预防措施版本/修改：C/0GDNSPC.5.20.YXGL01.06.20** 第21页共21页前言本标准依据GB/T19001-2000、GB/T28001-2001、GB/T24001-2004管理体系标准化工作要求，结合本公司质量安健环管理及实现管理规范的要求制定。本标准由宁夏石嘴山发电公司标准化委员会提出。本标准由本公司发电部负责起草、归口并负责解释。本标准主要起草人:杨宝玉审核：袁涛批准：张学锋本标准于20**年11月01日首次发布。本标准的版本及修改状态：C/0.范围本标准适用于国电石嘴山发电有限公司。规范性引用文件国电石嘴山发电有限责任公司《集控运行规程》和《锅炉事故处理管理规定》定义和术语无锅炉灭火保护锅炉灭火保护是锅炉的主保护之一，它的投退关系到锅炉设备健康状况，影响机组安全。为了保护设备安全，锅炉灭火保护必须投入。4锅炉灭火保护及暴燃的预防措施：4.1锅炉运行灭火保护一定要正常投入，严禁随意解除，灭火保护不投不得点火启动。4.2正常运行中一定要检查火焰检测装置正常投入且运行稳定良好，发现火检装置有问题时及时联系热控人员处理。4.3运行中火焰工业电视也必须投入，有缺陷及时联系处理保证必要的监视手段。4.4运行中煤油火检弱，不得随意联系热控短接，应首先加强燃烧调整，必须经总工程师批准方可短接，并做好记录。4.5当锅炉运行中燃烧情况恶化，工业电视及就地看火炉膛发黑且炉膛负压急剧增大时而锅炉灭火保护拒动时，应及时果断手动MFT灭火,防止锅炉爆燃。4.6运行中要注意检查炉前油系统的内漏情况，严防锅炉灭火后油枪喷油而造成爆燃。4.7运行中燃烧工况恶化燃烧不稳时应及时投油助燃，防止灭火。4.8运行中要经常根据燃煤煤质的变化，参照锅炉相关参数（炉膛负压、氧量、一二次风压及制粉系统参数等）、DCS火检情况，并且要到就地查看锅炉炉膛着火情况，及时进行燃烧调整，保证锅炉在最佳燃烧工况下运行。4.9运行中发现磨煤机喷燃器不着火或油枪不着，应立即停运相应磨煤机或油枪。4.10运行中发生DCS故障（AP4、AP5故障）画面禁操时，如果保护误动引起MFT动作联动正常，则按炉MFT动作处理；如果保护误动联动不正确，如果发生送风机跳而磨不跳或风量低于30％而磨还运行，为防止锅炉爆燃应立即MFT紧急停炉；如果DCS故障（AP4、AP5）故障保护未动作，一旦发现DCS上火检模拟量消失或就地检查炉膛发黑且炉膛负压突然增大时立即果断手动MFT停炉严防灭火放炮事故发生。4.11运行中如果发生炉两台磨煤机跳闸剩一台磨运行时，如果油枪点不着无油助燃燃烧恶化时为防爆燃应立即手动MFT灭火。4.12低负荷启动磨煤机时一定要注意该磨油枪要投全且要注意油枪着火正常方可启磨。4.13启磨后或锅炉启动过程中撤油枪一定要慎重，一定要注意各层燃烧器火检情况火检弱不稳严禁撤油枪。4.14锅炉水冷壁泄漏严重时一定要注意锅炉燃烧及火检情况，当发现锅炉燃烧恶化炉膛发黑时应立即手动MFT灭火防止爆燃。4.16锅炉MFT动作后一定要检查锅炉炉前油系统燃油跳闸阀及油枪油阀关闭严密，防止漏油进入炉膛而造成爆燃。4.17锅炉不投油启磨一定要按有关规定进行，防止造成爆燃事故。5运行中防止灭火的预防措施5.1运行中发现一层燃烧器火检消失应先通过减小一次风量及增加煤量和提高磨出口温度进行调整，调整无效时投油助燃。5.2当由于煤质恶化燃烧不稳时，视火检情况可投入相应无煤火检燃烧器的油枪助燃。5.3当运行磨油枪撤掉后应注意其中心风挡板要关闭，否则手动关闭。5.4磨煤机启动后需撤油枪时一定要注意火检情况，若撤掉后火检失去应立即再投运油枪，且一定要注意C、D磨煤量大于30T/H或A、B磨煤量大于40T/H方可考虑撤油枪。5.5运行中需减煤时应尽量减一台磨煤量且煤量低于35T/H时应注意火检情况，火检弱可投油助燃并注意及时减小一次风量保证风煤比合适；严禁几台磨同时减煤至35T/H以下而使燃烧不稳火检失去造成灭火。5.6运行中一定要经常检查炉底水封槽密封水及捞渣机水箱水位正常，防止炉底水封失去而使大量冷空气漏入炉膛而造成灭火。5.7燃烧工况变化时一定要注意维持炉膛负压在－20－－50Pa，严防炉膛负压过大拉断火焰而造成锅炉灭火。5.8机组负荷低于200MW，禁止锅炉炉膛吹灰，以防燃烧不稳造成灭火。5.9正常运行中应检查锅炉燃油系统正常，发现缺陷及时联系处理，保证油枪随时可用。5.10当磨组有缺陷启动运行后油枪陪烧时间可长一些，待磨组运行正常稳定后方可视火检情况撤油枪。5.11正常运行倒磨中应加强各参数调整调整，待启动磨运行正常稳定后再停运待停磨，以防陪转时间短而停运待停磨后启动磨又跳闸使燃烧恶化。5.12运行中注意不可因汽温高而将二次风压降的过低而造成燃烧失稳。5.13运行中要经常根据煤质情况及燃烧工况的变化，参照DCS火检及炉膛负压、氧量、一二次风压、制粉系统各参数等和炉着火情况，勤于分析精心调整，保证锅炉在最佳燃烧工况下运行。5.14在运行中一定要注意锅炉没有层油枪投入时各磨火检不得少于4/6，否则及时投油助燃且确保投运