机械制造技术课程设计-法兰盘机械加工工艺规程设计.docx

2 .成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3 .大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表I-Io表1-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于100Okg）中型（零件质量为100-100Okg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小丁等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-100100-500中批生产100-300100-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000依设计题目知：Q=5000台/年，n=l件/台；结合生产实际，备品率和废品率B分别取为10%和3%o带入公式得该零件的生产纲领N=5000×l×（l+10%+3%）=5650件/年零件是轻型零件，根据表IT可知生产类型为大批生产。第2章零件分析2.1 法兰盘零件的作用法兰盘是管道工程中最为常见的盘状零件，通常成对使用。在需要连接两个管道的端头处，各安装一片法兰盘，通过螺栓将两法兰紧连，并在两片法兰盘之间加上密封垫，以确保管道系统的安全和可靠运行。这种连接方式适用于各种压力和温度的管道系统。2.2 零件的工艺分析1 .法兰盘中199mm左端面，粗糙度Ra6.32 .法兰盘199mm右端面，粗糙度Ra6.33 .法兰盘中199二歌6mm外圆，粗糙度Ra3.24 .法兰盘100mm外圆，粗糙度Ra6.35 .法兰盘100mm端面，粗糙度Ra6.36 .法兰盘宽中40.5mm孔，粗糙度Ra6.37 .法兰盘75°mm孔，粗糙度Ra3.28 .法兰盘4-17mm孔，粗糙度Ra6.39 .法兰盘4-OMlmm孔，粗糙度Ra6.310 .法兰盘4-17mm沉孔，粗糙度Ra631996mm外圆为基准A,中199mm左端面为基准B,75和Hmm孔与基准A的同轴度公差0.01,与基准B的垂直度公差0.01。第3章工艺规程设计3.1 法兰盘的毛坯法兰盘零件的材料为Q235-A,考虑零件在机床运行过程中所承受的冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，毛坯可选用铸造成型零件形状不复杂，因此毛坯形状可以与零件形状尽量接近。3.2 定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成大批零件报废，使生产无法正常进行。3.2.1 粗基准的选择1 .如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2 .如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3 .如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4 .选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5 .粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由粗基准选择原则及法兰盘零件图知，选法兰盘199mm外圆作为定位粗基准。6 .2.2精基准的选择L用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。7 .当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。8 .当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。9 .为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。10 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由精基准选择原则及法兰盘零件图知，选法兰盘199左端面和两个17孔作为定位精基准，满足要求。11 3制定加工工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工序01：铸造工序02：时效处理工序03：粗车199右端面；粗车100端面；粗车75端面；粗车100外圆；粗车75孔工序04：掉头粗车199左端面；粗车中40.5孔工序05：粗车199外圆工序06：钻4-17孔工序07：钻4-中11孔；专忽4-17深11沉孔工序08：半精车199外圆工序09：半精车75孔工序10：去毛刺工序11：检验至图纸要求工序12：包装、入库12 4选择加工设备及工艺装备工序03：粗车199右端面；粗车100端面；粗车75端面；粗车100外圆；粗车75孔；刀具：车刀；量具：游标卡尺；夹具：三爪卡盘；机床：卧式车床CA6140工序04：掉头粗车199左端面；粗车中40.5孔；刀具：车刀；量具：游标卡尺；夹具：三爪卡盘；机床：卧式车床CA6140工序05：粗车199外圆；刀具：车刀；量具：游标卡尺；夹具：车夹具；机床：卧式车床CA床40工序06：钻4-17孔；刀具：17麻花钻；量具：圆柱塞规；夹具：钻夹具；机床：立式钻床Z525工序07：钻4-ll孔；专忽4-17深11沉孔；刀具：ll麻花钻、17专忽孔钻；量具：圆柱塞规；夹具：钻夹具；机床：立式钻床Z525工序08：半精车199外圆；刀具：车刀；量具：游标卡尺；夹具：车夹具；机床:卧式车床CA6140工序09：半精车75孔；刀具：车刀；量具：游标卡尺；夹具：三爪卡盘；机床:卧式车床CA614013 5加工工序设计、工序尺寸计算该零件的材料是Q235-A,铸造出来的毛坯精度等级IT9,加工余量等级MA-G,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4知。1 .法兰盘中199端面的加工余量法兰盘中199端面，单边余量Z=4.5mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步粗车即可满足其精度要求。2 .法兰盘中199外圆的加工余量法兰盘199外圆，单边余量Z=40mm,表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表L4-6知，需要经过粗车一一半精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=3.5mm半精车单边余量Z=0.5mm3 .法兰盘100外圆的加工余量法兰盘中100外圆，单边余量Z=2.5mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-6知，一步车削即可满足其精度要求。4 .法兰盘中100端面的加工余量法兰盘中100端面，单边余量Z=3.0mm,表面粗糙度Ra63,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步车削即可满足其精度要求。5 .法兰盘中75孔的加工余量法兰盘75孔，单边余量Z=2.5mm,表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，需要经过粗车一一半精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=2.0mm半精车单边余量Z=0.5mm6 .法兰盘75端面的加工余量法兰盘中75端面，单边余量Z=3.0mm,表面粗糙度Ra63,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步车削即可满足其精度要求。7 .法兰盘40.5孔的加工余量法兰盘中40.5孔，单边余量Z=25mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，一步车削即可满足其精度要求。8 .法兰盘4-17孔的加工余量法兰盘4-17孔采用实心铸造，表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表L4-7知，一步钻削即可满足其精度要求。9 .法兰盘4-ll孔的加工余量法兰盘4-11孔采用实心铸造，表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，一步钻削即可满足其精度要求。10 .法兰盘4-17沉孔的加工余量法兰盘4-17沉孔采用实心铸造，表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，一步钩削即可满足其精度要求。一A-AAL第4章选择切削用量、确定时间定额工序03：粗车199右端面；粗车100端面；粗车75端面；粗车100外圆;粗车力75孔工步一：粗车199右端面L确定切削深度外199右端面，单边加工余量Z=4.5mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表L4-8知，故&p=4.5mm2 .确定进给量/根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择=O.8Imm/r3 .确定切削速度D切削速度的修正系数为vv=0.8,Jln=0.65,Q=O.81,L=I.15,kMv=kliv=1.0(均见表1.28),故。=100XO.8x0.65x0.81xl.l5mmin=48mmin100Ovn=7td100OX48%l99r/mins77rmin按CA6140机床的转速（表4.2-8）,选择=80rmin4 .确定车中199右端面的基本时间TL.T,r=11,d-d,LF/+/,+/：a45=+(23)=-+(23)=(6.57.5)mmtgkrtg45o4=354为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表622知，4=5207-1052mm=5Imm式中4=7.0mm,I2=4mm,li=5,f=0.81mmr,n=80rmin,=48mmin,走刀次数i=l51+7.0+4+5O.81×8O×lmin1.034min工步二：粗车100端面L确定切削深度!100端面，单边加工余量Z=3.0mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表l4-8知，故p=30mm2 .确定进给量/根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择f=0.81mmr3 .确定切削速度D切削速度的修正系数为vv=0.8,n=0.65,=0.81,L=LI5,L=kk=1.0(均见表1.28),故D=100XO.8x0.65x0.81xL15mmins48mmin100Ov7t1000x48万XlOOr/min¾153rmin按CA6140机床的转速俵4.2-8）,选择=160rmin4 .确定车100端面的基本时间=/*"d-d.L-F+Z3+/12123a3O/.=-+(2-3)=-+(2-3)=(5.06.0)mmtgkrtg45o4=354为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.2-2知，4=5d-d,2105-702mm=17