后法兰盘零件的加工工艺规程设计

课程设计说明书 设计题目： 制定后法兰盘零件 的加工工艺 专 业： 机械设计及其自动化 技术 班 级： 机制 11 学 号： 1108470301 姓 名： 卜权 指导教师： 目录 摘要 . I 零件的分析 . 3 件的作用 . 3 件的工艺分析 . 3 工艺规程设计 . 4 定毛坯制造方法、初步确定毛坯形状 . 4 准的选择 . 错误 !未定义书签。 基准的选择 . 4 基准的选择 . 4 件表面加工方法的选择 . 4 定工艺路线 . 工艺路线法案一 . 工艺路线法案二 . 工艺法案的比较与分析 .械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .定切削用量及基本工时 . 粗车 160左端面 . 粗车 160外圆 . 粗车 90外圆 . 粗车 67外圆 . 粗车 45外圆 . 粗车 160右端面 . 粗车 90圆右端 面 . 粗车 67体右端面 . 粗车 45体右端面 .0 半精车 160外圆 .1 半精车 90外圆 .2 半精车 67外圆 .3 半精车 160台右端面 .4 半精车 90台右端面 .5 钻 ， 的 阶 梯 孔 . 和 的孔 .6 钻内孔 2 . 第 1章 零件的分析 件的作用 后法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合，内部由斜孔、螺纹孔、阶梯孔组成，其要求有较高的耐磨性，较高的强度和回转稳定性。 件的工艺分析 90外圆为初基准的加工表面， 160圆右端面为基准的加工表面。它们之间有一定的位置要求，主要是 45外圆表面与 90 1600外圆的轴向跳动度为 过对以上加工表面的分析，我们可先选定 90圆为粗基准。 - 5 - 第 2章 工艺规程设计 定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状 零件材料是 件的产量是中批量 ,而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型的金属型铸造。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 准的选择 基面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位 选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 基准的选择 因为法兰盘可归为轴类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以后法兰盘右端 90 k6 用三爪卡盘夹紧 90k6 圆可同时消除四个自由度，再以 160右端面定位可限制两个自由度。 基准的选择 主要就考虑基准重合问题 ,当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。这在以后还要专门计算，此处不再计算。 件表面加工方法的选择 该零件是法兰盘，要求中批量生产。由于此零件较为简单，为保证加工精度和表面粗糙度的要求，应尽量减少装夹次数，统一定位基准，由于该法兰盘是由回转面和平面组成，根据具体需要初步确定的加工方法有车、铣、磨、镗、钻等。其具体加工方法如下： 1、 160外圆的粗糙 度为 用的加工方法为粗车半精车 - 6 - 2、 90 外圆的粗糙度为 用的加工方法为粗车半精车 3、 67精车。倒角用车刀加工 4、 455、 6、 20 个阶梯孔的粗糙度为 用的加工方法为钻削 7、 半圆形槽采用的加工方法为粗铣精铣 . 8、 2* 6的内孔未注公差等级 ,根 据 79 规定公差为面粗糙度为 用的加工方法为钻削 9、 16010、 160精车 12、 90台右端面粗糙度为 用的加工方法为粗车半精车 13、 67定工艺路线 制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位 精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领 已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。 本着先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序，制定工艺路线方案。 艺路线方案一 工序 粗车 160工序 粗车 160 90 67 45粗车 160车 90、 67 工序 粗车 45体右端面、半精车 160 90k6 67外圆，半精 车 160 90工序 粗铣、精铣 工序 钻 20 阶梯孔 工序 内孔 2* 6序 检测入库 - 7 - 艺路线方案二 工序粗车 45工序粗车粗车 67车 90、 160车 160工序粗车 45 67 90 160精车90 1607 90k6 60工序 粗铣、精铣 工序 钻 20 阶梯孔 工序 钻 10*工序 钻内孔 2* 6测入库 艺方案的比较与分析 上述两种工艺方案的特点在于：方案一是从左端面加工到右侧，以 160端 面开始加工到左端面，这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。因此决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “法兰盘”零 件材料为 度 190产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序及毛坯尺寸如下： 表 1 160圆各工序加工余量以及基本尺寸 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 半精车外圆 车外圆 4 164 毛坯 6 166 表 2 90工序名称 工序余量 工序基本尺寸 半精车外圆 车外圆 4 94 - 8 - 毛坯 6 96 表 3 67尺寸 工序名称 工序余量 工序基本尺寸 半精车外圆 车外圆 3 70 毛坯 5 72 表 4 160工序名称 工序余量 半精车 车 2 毛坯 3 表 5 90工序名称 工序余量 半精车 车 3 毛坯 3 表 6 67工序名称 工序余量 粗车 4 毛坯 3 - 9 - 定切削用量及基本工时 车 160（ 1）选择刀 具 选用 93 偏头端面车刀，参看机械制造工艺设计简明手册车床选用 心高度 210择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为 10，后角 8，主偏角 93，副偏角 10，刀尖圆弧半径 倾角 （ 2）确定切削用量 即切深 a )粗车的余量为 4以 4 6*25 、工件直径 160取f=r。 削用量简明手册取车刀后面最大磨损量 为 接车刀耐用度 T=60 :根据切削用量简明手册 当用 质合金车刀加工 182 a =4f=r，查出 V =s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据 切 削 用 量 简 明 手 册 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 数190/ V = V* 式 (2=0*44m/n =140r/ 床转速（机械制造工艺设计手册）选择与 140r/近似的机床转速 n=136r/实际切削速度 V = 车削时功率 P 可由切削用量简明手册表 得：在上述各条件下切削功率 P = 于实际车削过程使用条件改变，根据切削用量简明手册表 削功率修正系数为： ： P = P 365n =136r/床主轴允许功率 P 所选的切削用量可在 车削时的进给力 由切削用量手册查表得 140N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册查得车削过程的修正系数： = 1140*000N 根据 切削用量简明手册 ),进给机构的进给力 - 10 - 100N(横向进给 )因 所选的 f =给量可用。 综上，此工步的切削用量为： a =4f =n =136r/V = （ 3）计算基本工时： 按机械制造工艺设计简明手册公式计算： L= 1+3,由于车削实际端面 ,，则 L=160/2+4+2+5=109T=L*i/(f*n)=109 1/(136) 式 (2 = 粗车 160（ 1）选择刀具：焊接式直头外圆车刀，刀片厚度 5质合金，前刀面带倒棱形，前角为 10，后角 6，主偏角 90，副偏角 8，刀尖圆弧半径 倾角 （ 2）确定切削用量 粗车外圆，加工余量为 6+4=10次走刀，则 由切削用量简明手册 杆尺寸 16*25， ,工件直径为160 f=由简明手册表 3 查 f=r。 由切削用量手册表 取后刀面磨损最大限度为 接耐用度 T=60 C： 根据切削用量简明手册表 182f =r。车刀为 质合金 ),由于实际车削过程使用条件 的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0 V = V* 式 (2= 0*9.5 n= 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 近似 的机床转速 n=183r/实际切削速度 V =p 000=00*183/1000= 综上，此工步的切削用量为： a =f =n =183r/V = - 11 - (3)计算基本工时： T=（ L+2+ i/(f n) 式 (2=(9+3+3+0) 2/(183)= 其中 L=9， ， ， ， i=2 车 90（ 1）选择刀具：与粗车 外圆同一把。 （ 2）确定切削用量 粗车外圆，加工余量为 3+3=6次走刀，则 由切削用量简明手册 杆尺寸 16*25， ,工件直径为90 f=由简明手册表 3 查取 f =r。 由切削用量简明手册表 ，焊接耐用度 T=60 C 根据切削用量简明手册表 取： 由 182f =G 硬质合金 ),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0V = V* 式 (2=0*9.5 n= 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 近似的 机床 转速 n=183r/实际切削速度 V =p 000=00*183/1000= 式 (2综上，此工步的切削用量为： a =f =n =183r/V = （ 3） 计算基本工时： T=（ L+2+ i/(f n) 式 (2=8， ， ， ， i=2 车 67（ 1）选择刀具：与粗车 160外圆同一把。 （ 2） 确定切削用量 - 12 - 粗车外圆，加工余量为 3+4=7次走刀，则 由切削用量简明手册 杆尺寸 16*25， ,工件直径为67 f=由简明手册表 3 查 f=r。 由切削用量简明手册表 ，焊接耐用度 T=60 C 根据切削用量简明手册表 取： 由 182f =r、 车刀为 质合金 ),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0 V = V* 式 (2=0*9.5 n= 机械制造工艺设计简明手册表 2）选择与 近似的 机床 转速 n=183r/实际切削速度 V =p 000 式 (2=00*183/1000= 综上，此工步的切削用量为： a =f =n =183r/V = （ 3） 计算基本工时： T=（ L+2+ i/(f n ) 式 (2=9， ， ， ， i=2 车 45（ 1）选择刀具：与粗车 160外圆同一把。 （ 2）确定切削用量 粗车外圆，加工余量为 3+4=7次走刀，则 由切削用量简明手册 杆尺寸 16*25， ,工件直径为67 f=由简明手册表 3 查取 f =r。 由切削用量简明手册表 ， - 13 - 焊接耐用度 T=60 C 根据切削用量简明手册表 取： 由 182f =r、 车刀为 质合金 ),由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0V = V* 式 (2=0*9.5 n= 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 ）选择与 近似的 机床 转速 n=183r/实际切削速度 V =p 000 式 (2=00*183/1000= 综上，此工步的切削用量为： a =f =n =183r/V = （ 3） 计算基本工时： T=（ L+2+ i/(f n) 式 (2=中 L=13， ， ， ， i=2 车 160（ 1）选择刀具：与粗车 160外圆左端面同一把 （ 2）确定切削用量 即切深 a ) 粗车的余量为 4以 4 车 刀刀杆尺寸为 16*25 、工件直径 160取 f=r。 根据切削用量简明手册取车刀后面最大磨损量为 接车刀耐用度 T=60 根据切削用量简明手册 当用 质合金车刀加工 182， a =4 f=r ，查出 V =s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削 用 量 简 明 手 册 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 数 - 14 - 190/ V = V* 式 (2=0*44m/n =140r/ 床转速（机械制造工艺设计手册）选择与 140r/近似的机床转速 n=136r/实际切削速度 V = （ 3）计算基本工时： 按机械制造工艺设 计简明手册公式计算： L= 1+3,由于车削实际端面 ,，则 L=160/2+4+2+5=109T =L*i/(f*n) 式 (2=109 1/(136)= 车 90（ 1）选择刀具：与粗车 160外圆左端面同一把 （ 2）确定切削用量 即切深 a ) 粗车的余量为 3以 3 车刀刀杆尺寸为 16*25 、工件直径 90取 f=r。 根据切削用量简明手册取车刀后面最大磨损量为 接车刀耐用度 T=60 根据切削用量简明手册 当用 质合金车刀加工 182 a =4f=r，查出 V =s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册查得切削速度的修正系数190/ V = V* 式 (2=0*44m/n =140r/ 床转速（机械制造工艺设计手册）选择与 140r/近似的机床转速 n=136r/实际切削速度 V = （ 3）计算基本工时： 按机械制造工艺设计简明手册公式计算： - 15 - L= 1+3,由于车削实际端面 ,，则 L=90/2+4+2+5=86T=L*i/(f*n) 式 (2=86 1/(136) = 车 67（ 1）选择刀具：与粗车 160外圆左端面同一把 （ 2）确定切 削用量 即切深 a ) 粗车的余量为 4以 4 车刀刀杆尺寸为 16*25 、工件直径 67取 f=r。 根据切削用量简明手册取车刀后面最大磨损量为 接车刀耐用度 T=60 根据切削用量简明手册 当用 质合金车刀加工 182， a =4 f=r ，查出 V =s。由于实际情 况，在车削过程使用条件的改变，根据切削 用 量 简 明 手 册 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 数190/ V = V* 式 (2=0*44m/n =140r/ 床转速（机械制造工艺设计手册）选择与 140r/近似的机床转速 n=136r/实际切削速度 V = （ 3）计算基本工时： 按机械制造工艺设计简明手册公式计算： L= 1+3,由于车削实际端面 ,，则L=67/2+4+2+5=*i/(f*n) 式 (2=66 1/(136)= 粗车 45（ 1）选择刀具：与粗车 160外圆左端面同一把 - 16 - （ 2） 确定切削用 量 即切深 a ) 粗车的余量为 3以 3 车刀刀杆尺寸为 16*25 、工件直径 45取 f=r。 根据切削用量简明手册取车刀后面最大磨损量为 接车刀耐用度 T=60 根据切削用量简明手册 当用 质合金车刀加工 182， a =4 f=r ，查出 V =1.s。由于实际情况， 在车削过程使用条件的改变，根据切削 用 量 简 明 手 册 查 得 切 削 速 度 的 修 正 系 数190/ V = V* 式 (2=0*44m/n =140r/ 床转速（机械制造工艺设计手册）选择与 140r/ 近似的机床转速 n=136r/实际切削速度 V = （ 3）计算基本工时： 按机械制造工艺设计简明手册公式计算： L= 1+3,由于车削实际端面 ,，则 L=45/2+4+2+5=50T =L*i/(f*n) 式 (2=50 1/(136)=0 半精车 160（ 1）选择刀具 :焊接式直头外圆车刀 ，刀片厚度 5质合金，前刀面带倒棱形，前角为 10，后角 6，主偏角 90，副偏角 10，刀尖圆弧半径 倾角 0。 （ 2）确定切削用量 半精车外圆，加工余量为 次走刀，则= f =r. 刀面磨钝标准为 用度 - 17 - 为 T=60 C 根据切削用量简明手册 s(由 182f =r、车刀为 ,由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：190/ 0 V = V* 式 (2=0*9.3 n =1000 V/（ p D） =1000 160） =129r/ 床转速（机械制造工艺设计简明手册选择与129r/近似的机床转速 n=322r/则实际切削速度 V =p 000 式 (2=60*322/1000=198m/上，此工步的切削用量为： a =f =0. 28mm/r, n =322r/V =198m/ (3)计算基本工时： T=（ L+2+ i/(f n) 式 (2=(9+3+3+0) 1/(322)= 其中 L=33， 5， 5， ， i=2 精车 90k6 （ 1）选择刀具：与半精车 160外圆同一把 （ 2） 确定切削用量 半精车外圆，加工余量为 次走刀，则= f =0.r。 刀面磨钝标准为 用度为 T=60 C 根据切削用量简明手册 s(由 182f =r、车刀为 ,由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： - 18 - 190/ 0 V = V* 式 (2=0*9.3 n =1000 V/（ p D） =1000 90） =168r/ 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 ）选择与 168r/近似的机床转速 n=322r/实际切削速度 V =p 000=0*322/1000= 式 (2综上，此工步的切削用量为： a =f =0. 28mm/r, n =322r/V = (3)计算基本工时： T=（ L+2+ i/(f n) 式 (2=(9+3+3+0) 1/(322)= 其中 L=33， 5， 5， ， i=2 精车 67(1）选择刀具：与半精车 160外圆同一把 (2）确定切削用量 半精车外圆，加工余量为 次走刀，则= f =0.r。 刀面磨钝标准为 用度为 T=60 C 根据切削用量简明手册 s(由 182f =r、车刀为 ,由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数：190/ 0 V = V* 式 (2=0*9.3 n =1000 V/（ p D） =1000 67） =230r/ 床转速（机械制造工艺设计简明手册选择与 - 19 - 230r/近似的机床转速 n=322r/则实际切削速度 V =p 000=7*322/1000= 式 (2综上，此工步的切削用量为： a =f =0. 28mm/r, n =322r/V = (3)计算基本工时： T=（ L+2+ i/(f n) 式 (2=(9+3+3+0) 1/(322)=中 L=33， 5， 5， ， i=2 精车 160（ 1）选择刀具：与粗车 160 （ 2） 确定切削用量 加工余量为 z=一次走刀完成， 由机械制造工艺手册 表面粗糙度 铁，副偏角 10。，刀尖半径 进给量为 r,再根据机械制造工艺简明手册查取横向进量 f =r。 C 根据切削用量手册表 12 查取： 182f =r、车刀为 质合金 )由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0 V = V* 式 (2=0*5.2 n=266r/ 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 ）选择与 266r/近似的机床转速 n=322r/实际切削速度 V =p 000=60*322/1000= 式 (2综上，此工步的切削用量为： a =f =n =322r/V = （ 3）计算基本工时： 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 半精车 90（ 1）选择刀具：与半精车 160 （ 2）确定切削用量 加工余量为 z=一次走刀完成， 由机械制造工艺手册 表面粗糙 度 铁，副偏角 10。，刀尖半径 进给量为 r,再根据机械制造工艺简明手册查取横向进量 f =r。 C 根据切削用量手册表 12 查取： 182f =r、车刀为 质合金 )由于实际车削过程使用条件的改变，查取切削速度修正系数： 190/ 0 V = V* 式 (2=0*5.2 n=168r/ 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 ）选择与 168r/近似的机床转速 n=322r/实际切削速度 V =p 000=0*322/1000= 式 (2综上，此工步的切削用量为： a =f =n =322r/V = （ 3）计算基本工时： 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）由切削手册当机床 率为 5用 质合金材料加工铸铁取 f=r,取 f 机 =r。 （ 4）确定切削速度 000=24m/ 式 (2（ 5）计算基本工时 :t=- 21 - 钻 20 （ 1）刀具选择： 由工艺手册选用 ， 高速钢锥柄标准花钻。 （ 2）确定切削用量： 查切削用量手册 f=r,由钻床 取 f=削用量手册取 s=钻床取 n =1700r/故 1m/（ 3） 基本工时： = (1)刀具选择 选用 6高速钢锥柄标准麻花钻。 （ 2）确定切削用量 6个孔共走 6次刀。由切削用量手册 f=r,由钻床取f=r. 由切削用量手册，取 V 查 =s= 由钻床说明书，取 n 机 =850r/ 3）计算基本工时 其中 2， ， L=12 T=6(L+2)/次移刀时间 t= 式 (26钻内孔 2 6 1） 刀具选择 选用 高速钢锥柄标准麻花钻。 （ 2）确定切削用量 2个孔共走 2次刀。由切削用量手册 f=r,由钻床取f=r. 由切削用量手册，取 V 查 =s= 由钻床说明书，取 50r/ 3）计算基本工时 其中 ， ， L=8 T=(L+2)/