后法蘭盤零件的加工工藝規(guī)程設計

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課程設計說明書 設計題目： 制定后法蘭盤零件 的加工工藝 專 業(yè)： 機械設計及其自動化 技術 班 級： 機制 11 學 號： 1108470301 姓 名： 卜權 指導教師： 目錄 摘要 …… .................................................................................................... I 零件的分析 ............................................................................................. 3 件的作用 .................................................................................... 3 件的工藝分析 ............................................................................ 3 工藝規(guī)程設計 ......................................................................................... 4 定毛坯制造方法、初步確定毛坯形狀 .................................... 4 準的選擇 ..................................................... 錯誤 !未定義書簽。 基準的選擇 ......................................................................... 4 基準的選擇 ......................................................................... 4 件表面加工方法的選擇 ............................................................ 4 定工藝路線 ................................................................................ 工藝路線法案一 ..................................................................... 工藝路線法案二 ..................................................................... 工藝法案的比較與分析 .........................................................械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ............................定切削用量及基本工時 ............................................................ 粗車 ?160左端面 ......................................................... 粗車 ?160外圓 ........................................................... 粗車 ?90外圓 ....................................................... 粗車 ?67外圓 ........................................................... 粗車 ?45外圓 ............................................................. 粗車 ?160右端面 ....................................................... 粗車 ?90圓右端 面 ................................................... 粗車 ?67體右端面 ................................................... 粗車 ?45體右端面 .....................................................0 半精車 ?160外圓 .....................................................1 半精車 ?90外圓 .................................................2 半精車 ?67外圓 .....................................................3 半精車 ?160臺右端面 .............................................4 半精車 ?90臺右端面 .........................................5 鉆 ??? ， ????? 的 階 梯 孔 . 和 ???? 的孔 ...............................................6 鉆內孔 2× ??............................................................. 第 1章 零件的分析 件的作用 后法蘭盤是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強度的一種零件。本法蘭盤是回轉面和平面的結合，內部由斜孔、螺紋孔、階梯孔組成，其要求有較高的耐磨性，較高的強度和回轉穩(wěn)定性。 件的工藝分析 φ 90外圓為初基準的加工表面，φ 160圓右端面為基準的加工表面。它們之間有一定的位置要求，主要是φ 45外圓表面與φ 90 1600外圓的軸向跳動度為 過對以上加工表面的分析，我們可先選定φ 90圓為粗基準。 - 5 - 第 2章 工藝規(guī)程設計 定毛坯制造方法，初步確定毛坯形狀 零件材料是 件的產量是中批量 ,而且零件加工的輪廓尺寸不大 ,在考慮提高生產率保證加工精度后可采用鑄造成型的金屬型鑄造。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。 準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中重要的工作之一。定位 選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正進行。 基準的選擇 因為法蘭盤可歸為軸類零件，執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時則應與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準），所以對于本零件可以先以后法蘭盤右端φ 90 k6 用三爪卡盤夾緊φ 90k6 圓可同時消除四個自由度，再以φ 160右端面定位可限制兩個自由度。 基準的選擇 主要就考慮基準重合問題 ,當設計基準與定位基準不重合時，應該進行尺寸換算。這在以后還要專門計算，此處不再計算。 件表面加工方法的選擇 該零件是法蘭盤，要求中批量生產。由于此零件較為簡單，為保證加工精度和表面粗糙度的要求，應盡量減少裝夾次數，統(tǒng)一定位基準，由于該法蘭盤是由回轉面和平面組成，根據具體需要初步確定的加工方法有車、銑、磨、鏜、鉆等。其具體加工方法如下： 1、φ 160外圓的粗糙 度為 用的加工方法為粗車→半精車 - 6 - 2、φ 90 外圓的粗糙度為 用的加工方法為粗車→半精車 3、Φ 67精車。倒角用車刀加工 4、Φ 455、 6、 Φ 20Φ 個階梯孔的粗糙度為 用的加工方法為鉆削 7、 半圓形槽采用的加工方法為粗銑→精銑 . 8、 2*Φ 6的內孔未注公差等級 ,根 據 79 規(guī)定公差為面粗糙度為 用的加工方法為鉆削 9、φ 16010、φ 160精車 12、φ 90臺右端面粗糙度為 用的加工方法為粗車→半精車 13、Φ 67定工藝路線 制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位 精度）和表面質量等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領 已經確定為大批生產的條件下，可以考慮采用通用機床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。還有，應當考慮經濟效果，以便降低生產成本。 本著先粗后精、先主后次、基準先行、先面后孔的原則安排加工順序，制定工藝路線方案。 藝路線方案一 工序Ⅰ 粗車φ 160工序Ⅱ 粗車φ 160φ 90 67 45粗車 φ 160車 φ 90、φ 67 工序Ⅲ 粗車 φ 45體右端面、半精車φ 160 90k6 Φ 67外圓，半精 車φ 160 90工序Ⅴ 粗銑、精銑 工序Ⅵ 鉆 Φ 20 階梯孔 工序 內孔 2*φ 6序Ⅹ 檢測入庫 - 7 - 藝路線方案二 工序Ⅰ粗車φ 45工序Ⅱ粗車φ粗車 φ 67車 φ 90、φ 160車 φ 160工序Ⅲ粗車 φ 45φ 67φ 90 160精車φ90φ 1607 90k6 60工序Ⅴ 粗銑、精銑 工序Ⅵ 鉆 Φ 20 階梯孔 工序Ⅶ 鉆 10*工序Ⅷ 鉆內孔 2*φ 6測入庫 藝方案的比較與分析 上述兩種工藝方案的特點在于：方案一是從左端面加工到右側，以φ 160端 面開始加工到左端面，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “法蘭盤”零 件材料為 度 190產類型為中批生產，采用鑄造毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序及毛坯尺寸如下： 表 1φ 160圓各工序加工余量以及基本尺寸 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 半精車外圓 車外圓 4 164 毛坯 6 166 表 2φ 90工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 半精車外圓 車外圓 4 94 - 8 - 毛坯 6 96 表 3φ 67尺寸 工序名稱 工序余量 工序基本尺寸 半精車外圓 車外圓 3 70 毛坯 5 72 表 4φ 160工序名稱 工序余量 半精車 車 2 毛坯 3 表 5φ 90工序名稱 工序余量 半精車 車 3 毛坯 3 表 6φ 67工序名稱 工序余量 粗車 4 毛坯 3 - 9 - 定切削用量及基本工時 車Φ 160（ 1）選擇刀 具 選用 93 偏頭端面車刀，參看《機械制造工藝設計簡明手冊》車床選用 心高度 210擇車刀幾何形狀，前刀面形狀為平面帶倒棱型，前角為 10°，后角 8°，主偏角 93°，副偏角 10°，刀尖圓弧半徑 傾角 （ 2）確定切削用量 即切深 a )粗車的余量為 4以 4 6*25 、工件直徑 160取f=r。 削用量簡明手冊》取車刀后面最大磨損量 為 接車刀耐用度 T=60 :根據《切削用量簡明手冊》 當用 質合金車刀加工 182 a =4f=r，查出 V =s。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據《 切 削 用 量 簡 明 手 冊 》 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 數190/ V = V* 式 (2=0*44m/n =140r/ 床轉速（《機械制造工藝設計手冊》）選擇與 140r/近似的機床轉速 n=136r/實際切削速度 V = 車削時功率 P 可由《切削用量簡明手冊》表 得：在上述各條件下切削功率 P = 于實際車削過程使用條件改變，根據《切削用量簡明手冊》表 削功率修正系數為： ： P = P × 365n =136r/床主軸允許功率 P <所選的切削用量可在 車削時的進給力 由《切削用量手冊》查表得 140N。由于實際車削過程使用條件的改變，根據《切削用量簡明手冊》查得車削過程的修正系數： = 1140*000N 根據 《切削用量簡明手冊》 ),進給機構的進給力 - 10 - 100N(橫向進給 )因 所選的 f =給量可用。 綜上，此工步的切削用量為： a =4f =n =136r/V = （ 3）計算基本工時： 按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算： L= 1+3,由于車削實際端面 ,,,，則 L=160/2+4+2+5=109T=L*i/(f*n)=109× 1/(136) 式 (2 = 粗車Φ 160（ 1）選擇刀具：焊接式直頭外圓車刀，刀片厚度 5質合金，前刀面帶倒棱形，前角為 10°，后角 6°，主偏角 90°，副偏角 8°，刀尖圓弧半徑 傾角 （ 2）確定切削用量 粗車外圓，加工余量為 6+4=10次走刀，則 由《切削用量簡明手冊》 桿尺寸 16*25， ,工件直徑為160 f=由《簡明手冊》表 3 查 f=r。 由《切削用量手冊》表 取后刀面磨損最大限度為 接耐用度 T=60 C： 根據《切削用量簡明手冊》表 182f =r。車刀為 質合金 ),由于實際車削過程使用條件 的改變，查取切削速度修正系數： 190/ 0 V = V* 式 (2= 0*9.5 n= 機械制造工藝設計簡明手冊》表 2）選擇與 近似 的機床轉速 n=183r/實際切削速度 V =p 000=00*183/1000= 綜上，此工步的切削用量為： a =f =n =183r/V = - 11 - (3)計算基本工時： T=（ L+2+ i/(f× n) 式 (2=(9+3+3+0)× 2/(183)= 其中 L=9， ， ， ， i=2 車 φ 90（ 1）選擇刀具：與粗車 ????外圓同一把。 （ 2）確定切削用量 粗車外圓，加工余量為 3+3=6次走刀，則 由《切削用量簡明手冊》 桿尺寸 16*25， ,工件直徑為90 f=由《簡明手冊》表 3 查取 f =r。 由《切削用量簡明手冊》表 ，焊接耐用度 T=60 C 根據《切削用量簡明手冊》表 ?。?由 182f =G 硬質合金 ),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數： 190/ 0V = V* 式 (2=0*9.5 n= 機械制造工藝設計簡明手冊》表 2）選擇與 近似的 機床 轉速 n=183r/實際切削速度 V =p 000=00*183/1000= 式 (2綜上，此工步的切削用量為： a =f =n =183r/V = （ 3） 計算基本工時： T=（ L+2+× i/(f× n) 式 (2==8， ， ， ， i=2 車φ 67（ 1）選擇刀具：與粗車 ?160外圓同一把。 （ 2） 確定切削用量 - 12 - 粗車外圓，加工余量為 3+4=7次走刀，則 由《切削用量簡明手冊》 桿尺寸 16*25， ,工件直徑為67 f=由《簡明手冊》表 3 查 f=r。 由《切削用量簡明手冊》表 ，焊接耐用度 T=60 C 根據《切削用量簡明手冊》表 ?。?由 182f =r、 車刀為 質合金 ),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數： 190/ 0 V = V* 式 (2=0*9.5 n= 機械制造工藝設計簡明手冊》表 2）選擇與 近似的 機床 轉速 n=183r/實際切削速度 V =p 000 式 (2=00*183/1000= 綜上，此工步的切削用量為： a =f =n =183r/V = （ 3） 計算基本工時： T=（ L+2+ i/(f× n ) 式 (2==9， ， ， ， i=2 車φ 45（ 1）選擇刀具：與粗車 ?160外圓同一把。 （ 2）確定切削用量 粗車外圓，加工余量為 3+4=7次走刀，則 由《切削用量簡明手冊》 桿尺寸 16*25， ,工件直徑為67 f=由《簡明手冊》表 3 查取 f =r。 由《切削用量簡明手冊》表 ， - 13 - 焊接耐用度 T=60 C 根據《切削用量簡明手冊》表 ?。?由 182f =r、 車刀為 質合金 ),由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數： 190/ 0V = V* 式 (2=0*9.5 n= 床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表 ）選擇與 近似的 機床 轉速 n=183r/實際切削速度 V =p 000 式 (2=00*183/1000= 綜上，此工步的切削用量為： a =f =n =183r/V = （ 3） 計算基本工時： T=（ L+2+ i/(f× n) 式 (2=中 L=13， ， ， ， i=2 車φ 160（ 1）選擇刀具：與粗車 ?160外圓左端面同一把 （ 2）確定切削用量 即切深 a ) 粗車的余量為 4以 4 車 刀刀桿尺寸為 16*25 、工件直徑 160取 f=r。 根據《切削用量簡明手冊》取車刀后面最大磨損量為 接車刀耐用度 T=60 根據《切削用量簡明手冊》 當用 質合金車刀加工 182， a =4 f=r ，查出 V =s。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據《切削 用 量 簡 明 手 冊 》 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 數 - 14 - 190/ V = V* 式 (2=0*44m/n =140r/ 床轉速（《機械制造工藝設計手冊》）選擇與 140r/近似的機床轉速 n=136r/實際切削速度 V = （ 3）計算基本工時： 按《機械制造工藝設 計簡明手冊》公式計算： L= 1+3,由于車削實際端面 ,,,，則 L=160/2+4+2+5=109T =L*i/(f*n) 式 (2=109× 1/(136)= 車φ 90（ 1）選擇刀具：與粗車 ?160外圓左端面同一把 （ 2）確定切削用量 即切深 a ) 粗車的余量為 3以 3 車刀刀桿尺寸為 16*25 、工件直徑 90取 f=r。 根據《切削用量簡明手冊》取車刀后面最大磨損量為 接車刀耐用度 T=60 根據《切削用量簡明手冊》 當用 質合金車刀加工 182 a =4f=r，查出 V =s。由于實際情況，在車削過程使用條件的改變，根據《切削用量簡明手冊》查得切削速度的修正系數190/ V = V* 式 (2=0*44m/n =140r/ 床轉速（《機械制造工藝設計手冊》）選擇與 140r/近似的機床轉速 n=136r/實際切削速度 V = （ 3）計算基本工時： 按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算： - 15 - L= 1+3,由于車削實際端面 ,,,，則 L=90/2+4+2+5=86T=L*i/(f*n) 式 (2=86× 1/(136) = 車φ 67（ 1）選擇刀具：與粗車 ?160外圓左端面同一把 （ 2）確定切 削用量 即切深 a ) 粗車的余量為 4以 4 車刀刀桿尺寸為 16*25 、工件直徑 67取 f=r。 根據《切削用量簡明手冊》取車刀后面最大磨損量為 接車刀耐用度 T=60 根據《切削用量簡明手冊》 當用 質合金車刀加工 182， a =4 f=r ，查出 V =s。由于實際情 況，在車削過程使用條件的改變，根據《切削 用 量 簡 明 手 冊 》 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 數190/ V = V* 式 (2=0*44m/n =140r/ 床轉速（《機械制造工藝設計手冊》）選擇與 140r/近似的機床轉速 n=136r/實際切削速度 V = （ 3）計算基本工時： 按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算： L= 1+3,由于車削實際端面 ,,,，則L=67/2+4+2+5=*i/(f*n) 式 (2=66× 1/(136)= 粗車φ 45（ 1）選擇刀具：與粗車 ?160外圓左端面同一把 - 16 - （ 2） 確定切削用 量 即切深 a ) 粗車的余量為 3以 3 車刀刀桿尺寸為 16*25 、工件直徑 45取 f=r。 根據《切削用量簡明手冊》取車刀后面最大磨損量為 接車刀耐用度 T=60 根據《切削用量簡明手冊》 當用 質合金車刀加工 182， a =4 f=r ，查出 V =1.s。由于實際情況， 在車削過程使用條件的改變，根據《切削 用 量 簡 明 手 冊 》 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 數190/ V = V* 式 (2=0*44m/n =140r/ 床轉速（《機械制造工藝設計手冊》）選擇與 140r/ 近似的機床轉速 n=136r/實際切削速度 V = （ 3）計算基本工時： 按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算： L= 1+3,由于車削實際端面 ,,,，則 L=45/2+4+2+5=50T =L*i/(f*n) 式 (2=50× 1/(136)=0 半精車φ 160（ 1）選擇刀具 :焊接式直頭外圓車刀 ，刀片厚度 5質合金，前刀面帶倒棱形，前角為 10°，后角 6°，主偏角 90°，副偏角 10°，刀尖圓弧半徑 傾角 0°。 （ 2）確定切削用量 半精車外圓，加工余量為 次走刀，則= f =r. 刀面磨鈍標準為 用度 - 17 - 為 T=60 C 根據《切削用量簡明手冊》 s(由 182f =r、車刀為 ,由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：190/ 0 V = V* 式 (2=0*9.3 n =1000× V/（ p D） =1000× 160） =129r/ 床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》選擇與129r/近似的機床轉速 n=322r/則實際切削速度 V =p 000 式 (2=60*322/1000=198m/上，此工步的切削用量為： a =f =0. 28mm/r, n =322r/V =198m/ (3)計算基本工時： T=（ L+2+ i/(f× n) 式 (2=(9+3+3+0)× 1/(322)= 其中 L=33， 5， 5， ， i=2 精車φ 90k6 （ 1）選擇刀具：與半精車 ?160外圓同一把 （ 2） 確定切削用量 半精車外圓，加工余量為 次走刀，則= f =0.r。 刀面磨鈍標準為 用度為 T=60 C 根據《切削用量簡明手冊》 s(由 182f =r、車刀為 ,由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數： - 18 - 190/ 0 V = V* 式 (2=0*9.3 n =1000× V/（ p D） =1000× 90） =168r/ 床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表 ）選擇與 168r/近似的機床轉速 n=322r/實際切削速度 V =p 000=0*322/1000= 式 (2綜上，此工步的切削用量為： a =f =0. 28mm/r, n =322r/V = (3)計算基本工時： T=（ L+2+ i/(f× n) 式 (2=(9+3+3+0)× 1/(322)= 其中 L=33， 5， 5， ， i=2 精車φ 67(1）選擇刀具：與半精車 ?160外圓同一把 (2）確定切削用量 半精車外圓，加工余量為 次走刀，則= f =0.r。 刀面磨鈍標準為 用度為 T=60 C 根據《切削用量簡明手冊》 s(由 182f =r、車刀為 ,由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數：190/ 0 V = V* 式 (2=0*9.3 n =1000× V/（ p D） =1000× 67） =230r/ 床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》選擇與 - 19 - 230r/近似的機床轉速 n=322r/則實際切削速度 V =p 000=7*322/1000= 式 (2綜上，此工步的切削用量為： a =f =0. 28mm/r, n =322r/V = (3)計算基本工時： T=（ L+2+ i/(f× n) 式 (2=(9+3+3+0)× 1/(322)=中 L=33， 5， 5， ， i=2 精車φ 160（ 1）選擇刀具：與粗車 ?160 （ 2） 確定切削用量 加工余量為 z=一次走刀完成， 由《機械制造工藝手冊》 表面粗糙度 鐵，副偏角 10。，刀尖半徑 進給量為 r,再根據《機械制造工藝簡明手冊》查取橫向進量 f =r。 C 根據《切削用量手冊》表 12 查?。? 182f =r、車刀為 質合金 )由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數： 190/ 0 V = V* 式 (2=0*5.2 n=266r/ 床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表 ）選擇與 266r/近似的機床轉速 n=322r/實際切削速度 V =p 000=60*322/1000= 式 (2綜上，此工步的切削用量為： a =f =n =322r/V = （ 3）計算基本工時： L=(d－ +2+其中 d=160,0,,3=0)(2=（ 160－ 90） /2+4+0+0=27=L× i/(f× n) 式 (2 - 20 - =27× 1/(322)=4 半精車φ 90（ 1）選擇刀具：與半精車 ?160 （ 2）確定切削用量 加工余量為 z=一次走刀完成， 由《機械制造工藝手冊》 表面粗糙 度 鐵，副偏角 10。，刀尖半徑 進給量為 r,再根據《機械制造工藝簡明手冊》查取橫向進量 f =r。 C 根據《切削用量手冊》表 12 查取： 182f =r、車刀為 質合金 )由于實際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數： 190/ 0 V = V* 式 (2=0*5.2 n=168r/ 床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表 ）選擇與 168r/近似的機床轉速 n=322r/實際切削速度 V =p 000=0*322/1000= 式 (2綜上，此工步的切削用量為： a =f =n =322r/V = （ 3）計算基本工時： L=（ d－ +2+其中 d=90,7,,3=0) =（ 90－ 67） /2+4+0+0=24=L× i/(f× n) 式 (2 =24× 1/(322)= 2）切削用量 L=3 3）由《切削手冊》當機床 率為 5用 質合金材料加工鑄鐵取 f=r,取 f 機 =r。 （ 4）確定切削速度 π000=24m/ 式 (2（ 5）計算基本工時 :t=- 21 - 鉆 Φ 20 （ 1）刀具選擇： 由《工藝手冊》選用 ???， ???高速鋼錐柄標準花鉆。 （ 2）確定切削用量： 查《切削用量手冊》 f=r,由鉆床 取 f=削用量手冊》取 s=鉆床取 n =1700r/故 1m/（ 3） 基本工時： = Φ (1)刀具選擇 選用 ?6高速鋼錐柄標準麻花鉆。 （ 2）確定切削用量 6個孔共走 6次刀。由《切削用量手冊》 f=r,由鉆床取f=r. 由《切削用量手冊》，取 V 查 =s= 由鉆床說明書，取 n 機 =850r/ 3）計算基本工時 其中 2， ， L=12 T=6(L+2)/次移刀時間 t= 式 (26鉆內孔 2× φ 6 1） 刀具選擇 選用 ??高速鋼錐柄標準麻花鉆。 （ 2）確定切削用量 2個孔共走 2次刀。由《切削用量手冊》 f=r,由鉆床取f=r. 由《切削用量手冊》，取 V 查 =s= 由鉆床說明書，取 50r/ 3）計算基本工時 其中 ， ， L=8 T=(L+2)/