管板兼法兰工艺规程报告Word文件下载.doc
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2.4技术要求·
3.机加工工艺规程拟定·
4
3.1定位基准的选择·
3.2加工方法的选择·
3.3加工阶段的划分·
3.4加工顺序安排·
5
3.5加工方案对比·
6
3.6加工设备选择·
7
3.6.1机床设备的选用·
3.6.2工艺装备的选用·
3.7加工余量、工序尺寸及偏差·
3.8工艺过程卡片·
9
3.9特性检查方法·
12
3.9.1表面粗糙度检测·
3.9.2尺寸检测·
13
3.9.3形状和位置误差检测·
4.设计总结·
5.主要参考文献·
14
1.序言
1.1课题背景
管板是换热器中经常遇到的典型零件之一。
它在其中主要用于承受管程和壳程的压力差及管箱法兰的连接,受力情况比较复杂,同时还要保证与管子连接的严密性,所以对管板及其上的管孔有明确的技术要求。
管板多数是圆形,上面钻有多孔,法兰部分加工要求精度相对较高,其技术要求与一般法兰一样。
管板法兰式换热器中重要的部件之一,在换热器制造成本中占有相当大的比重。
下面就以管板兼做法兰为例,介绍一般的加工工艺。
1.2课题目的及意义
(1)使学生能独立分析管板类零件的工艺与技术要求;
(2)会拟定加工工艺路线;
(3)能使用机床进行管板的实际加工;
2.零件工艺分析
下图为我组课题管板兼做法兰的零件图纸
2.1零件功能分析
管板兼做法兰是机械结构中用于支撑管程、承受压力差的重要零件之一,其加工质量直接影响到换热器的使用性能和精度。
它的主要表面是上下两端面,法兰部位要求加工精度较高,最主要的是管孔的加工,车削是外圆加工的主要方法,钻、绞是孔的主要加工方法。
加工时对孔群的要求较高,其加工质量要满足技术要求。
2.2零件结构分析
图1所示零件是本课题的管板兼做法兰。
它大致结构可以看作为管板与法兰组装而成的台阶法兰盘,由圆柱面、孔端面、法兰端面、孔面、螺纹、倒角等组成。
孔端面一般用来加工孔的,法兰端面是用于密封相连,孔面用于与管子相配合并支撑管子,螺纹用于与拉杆相连。
根据该零件工作图,需要有较高的尺寸精度和形状位置精度,并有较小的表面粗糙度值。
这些技术要求必须在加工中给予保证。
2.3毛坯的确定
该管板材料为Q345,属于一般板材,可以在市场上直接购买。
2.4技术要求
管板兼做法兰各部分技术要求
(1)此管板的尺寸公差要求见零件图。
(2)主要表面分为两类,一类是与管子连杆配合的管孔与螺纹内表面,其精度为IT8;
另一类为与法兰密封配合的法兰端面,其精度为IT8。
(3)几何形状精度主要指管孔。
其误差一般应限制在尺寸公差范围内,同时还要满足技术要求。
3.机加工工艺规程拟定
3.1定位基准的选择
粗基准的选择:
按照粗基准的选择原则,应选择次要加工表面为粗基准。
又考虑到台阶的工艺特点,所以选择φ345的外圆为基准面。
精基准的选择:
按照基准重合原则及加工要求,应选已加工完的表面为精基准。
3.2加工方法的选择
根据零件上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工件各表面的加工方法:
圆盘毛坯采用气割使其尺寸率大于Φ345,取Φ350,采用铣床铣切割区,使其外圆以确保其在车床上定位夹紧。
上下表面,主要采用车削:
粗车→半精车。
管孔加工主要是钻与绞。
3.3加工阶段的划分
该零件为管板,精度较容易到达,因此,安排工序时,应将加工过程分为以下阶段:
①粗加工阶段
粗加工阶段主要是去除各加工表面的余量,并作出精基准。
a.粗加工外圆(铣),使其满足Φ345。
b.车两端面,为精基面作好准备,从而保证其他加工表面的形状和位置要求。
c.钻管孔、螺纹。
②半精加工阶段
半精加工阶段的任务是减小粗加工留下的误差,使加工面达到一定得精的,为精加工做好准备。
它包括法兰部位、绞管孔等。
3.4加工顺序安排
①按“先基准面后其他”的原则,首先加工外圆表面和上下端面。
②遵循“先面后孔”的原则,先加工端面,管孔、法兰孔与螺纹。
③按“先主后次”的顺序,先加工主要表面:
车上下个表面,后加工次要表面:
管孔、法兰面。
④按“先粗后精”的顺序,先加工精度要求较高的各主要表面,后安排精加工。
综上所述,该管板兼做法兰的工艺路线为:
下料——铣——粗车----钳——半精车,划线-钻—绞---钻螺纹—倒角—检验
3.5加工方案对比
下表为传动轴加工方案对比
序号
方案一
方案二
1
下料
铣外圆
划线,氧乙炔切割外圆
粗车上下端面、探伤
粗车外圆,
半精车法兰端面,去毛刺
粗铣上下端面,探伤
,用钻模钻孔
铰孔
用钻模钻孔
挤压丝锥加工螺纹
8
车倒角
钻螺纹
检验
车倒角
10
检验
11
3.6加工设备选择
由于该轴生产类型为小批生产,加工设备以通用机床为主,生产方式为通用机床加辅助夹具为主。
工件在各机床上的装卸及及各机床的传送均由人工完成。
3.6.1机床设备的选用
根据该零件的尺寸大小要求,选用卧式车床CA6140,钻床z3040×
12A摇臂钻床,立式升降台铣床X5032。
3.6.2工艺装备的选用
工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。
工艺装备采用通用夹具,通用刀具和通用量具。
(1)刀具的选择:
①粗车时:
选用90度角偏头外圆车刀,材料为YT5。
②半精车时:
选用90度角偏头外圆车刀,材料分别为YT15,YT30.
③铣外圆使用圆柱铣刀加工。
车倒角时使用TM10的30、45度倒角车刀。
④钻孔麻花钻
⑤加工螺纹长柄机用挤压丝锥
(2)夹具的选择:
加工该零件不需要使用专用夹具,采用通用夹具,如:
三爪卡盘、定位等
(3)量具的选择:
游标卡尺(精度为0.02),千分尺。
3.7确定各工序加工余量、工序尺寸及偏差
由《机械加工工艺手册》和《过程装备制造工艺》可查得:
粗车精度等级IT11—IT13粗糙度50—12.5
半精车精度等级IT8—IT10粗糙度6.3—3.2
钻精度等级IT11—IT13粗糙度12.5
绞精度等级IT8—IT10粗糙度1.6—6.3
各工序具体加工余量、工序尺寸及偏差如下:
位置
工序
尺寸及上下偏差
公差等级
Φ345
粗铣
要求较低
上下端面
粗车
40
IT11
上端面向下3mm
Φ207—Φ345之间并R5倒角过渡
下端面向上3mm
Φ203—Φ345之间
IT8
下端面向上向上1.5mm
Φ270—Φ345之间
钻模
钻孔
48—Φ15
绞
48—Φ19.4(+0.2,0)
法兰
8—Φ22
IT13
螺纹
4—Φ8
4—Φ12
长柄机用丝锥
钻
3.8填写工艺过程卡片、填写工序卡片
燕山大学
机械加工工艺卡片
产品名称
图
号
零件名称
管板兼做法兰
共1页
第1页
毛坯种类
板材
材料牌号
Q345
毛坯尺寸
φ350厚50
工种
工序内容
设备
工
具
刀具
量具
划线,截取长宽350,厚50的钢板
氧乙炔切割
普通皮尺
铣
外圆至345
圆柱铣刀
车
三爪自定心卡盘夹持工件毛坯外圆
车床
CA6140
粗车选90度角偏头外圆车刀,材料为YT5
半精车、精车选用90度角偏头外圆车刀,材料分别为YT15,YT30
麻花钻
量程0-500,精度0.02游标卡尺
粗车上端面3mm
粗车上端面2mm
粗车下端面3mm
粗车下端面2mm
检测
探伤
上端面
粗车φ207至φ345间3mm并用R5倒角过渡
下端面
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