设计法兰盘零件的机制加工工艺规程及工艺装备机械工艺学课程设计Word文档下载推荐.docx

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这一组加工表面包括：

端面，外圆，端面，倒角；

切槽3×

2；

内孔的右端倒角。

（2）以的孔为中心加工表面

外圆，端面；

外圆，端面，侧面；

外圆；

外圆，过渡圆角；

4—Φ9孔。

它们之间有一定的位置要求，主要是：

（一）左端面与Φ20孔中心轴线的跳动度为0.03；

（二）右端面与Φ20孔中心轴线的跳动度为0.03；

经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。

3工艺路线的拟定

3.1定位基准的选择

定位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。

3.1.1粗基准的选择

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法兰盘右端Φ45的外圆及Φ90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Φ45外圆可同时削除五个自由度，再以Φ90的右端面定位可削除1个自由度。

3.1.2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。

3.2加工方法的确定

本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200。

参考《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—6、表1.4—7、表1.4—8等，其加工方法选择如下：

一．Φ45左外圆面：

公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为

采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

二．Φ20内孔：

公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为

，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。

三．Φ45右外圆面：

公差等级为IT13~IT14，表面粗糙度为

，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

四．Φ90外圆：

未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为

，采用的加工方法为粗车—半精车—磨削。

五．Φ100外圆面：

公差等级为IT11，表面粗糙度为

六．右端面：

，采用的加工方法为粗车。

七．Φ90突台右端面：

，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

八．Φ90突台左端面：

，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

九．Φ100突台左端面：

十．槽3×

2：

十一.Φ100突台右端面：

十二.Φ90突台距离轴线34mm的被铣平面:

未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为

，采用的加工方法为粗铣→精铣.

十三.Φ90突台距离轴线24mm的被铣平面:

，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削.

十四.4—Φ9孔：

，采用的加工方法为钻削。

十五.Φ4的孔：

十六.Φ6的孔：

，采用的加工方法为钻→铰。

3.3工序划分的确定

制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）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。

3.4拟定加工工艺路线

工艺路线方案一

（一）工序Ⅰ粗车Φ100柱体左端面。

（二）工序Ⅱ钻、扩、粗铰、精铰Φ20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。

（三）工序Ⅲ粗车Φ100柱体右端面，粗车Φ90柱体左端面，半精车Φ100左、右端面、Φ90左端面，精车Φ100左端面，粗车外圆Φ45、Φ100、Φ90，半精车外圆Φ45、Φ90、Φ100、，车Φ100柱体的倒角，车Φ45柱体的过度倒圆。

（四）工序Ⅳ粗车、半精车、精车Φ90右端面，车槽3×

2，粗车、半精车Φ45外圆及倒角。

（五）工序Ⅴ粗车Φ45右端面，内孔右侧及Φ45右侧倒角

（六）工序Ⅵ粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。

（七）工序Ⅶ钻Φ4孔，铰Φ6孔。

（八）工序Ⅷ钻4—Φ9孔。

（九）工序Ⅸ磨削外圆面Φ100，Φ90。

（十）工序Ⅹ磨削B面，即外圆面、Φ100右端面、Φ90左端面。

（十一）工序Ⅺ磨削Φ90突台距离轴线24mm的侧平面。

（十二）工序Ⅻ刻字刻线。

（十三）工序ⅩⅢ镀铬。

（十四）工序XIV检测入库。

工艺路线方案二

（一）工序Ⅰ车柱体的右端面，粗车Φ90右端面，车槽3×

2，粗车、半精车外圆，车右端倒角。

（二）工序Ⅱ粗车Φ100柱体左、右端面，粗车Φ90柱体左端面，半精车Φ100左、右端面、Φ90左端面，粗车外圆Φ45、Φ100、Φ90，半精车外圆Φ45、Φ100、Φ90，车Φ100柱体的倒角，车Φ45柱体的过度倒圆。

（三）工序Ⅲ精车Φ100左端面，Φ90右端面。

（四）工序Ⅳ钻、扩、粗铰、精铰孔20mm至图样尺寸并车孔左端的倒角。

（五）工序Ⅴ粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。

（六）工序Ⅵ钻Φ4孔，铰Φ6孔。

（七）工序Ⅶ钻4

Φ9孔。

（八）工序Ⅷ磨削外圆面Φ100，Φ90，。

（九）工序Ⅸ磨削B面，即外圆面、Φ100右端面、Φ90左端面。

（十）工序Ⅹ刻字刻线。

（十一）工序Ⅺ镀铬。

（十二）工序Ⅻ检测入库。

3.5加工路线的确定

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Φ100的外圆作为粗基准加工左端面及20mm的孔又以孔为精基准加工，而方案二则是从右端面开始加工到左端面，然后再钻孔20mm，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。

4工艺设计

4.1工序Ⅰ

4.1.1粗车Φ100左端面

（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C365L转塔式车床，中心高度210mm。

选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角10°

，后角8°

，主偏角93°

。

副偏角10°

刀尖角圆弧半径0.5，刃倾角10°

（2）确定切削用量

（a）确定背吃刀量a（即切深a）

粗车的余量为4.5mm由于刀杆截面取最大吃刀深度为6mm所以一次走刀完成即a=4.5mm。

（b）确定进给量

查《切削用量简明手册》：

加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16、工件直径100mm、切削深度a=4.5mm，则进给量为0.7~1.0。

再根据C365L车床及《机械制造工艺设计简明手册》表4－2－3查取横向进给量取f=0.73mm/r。

（c）选择磨钝标准及耐用度

根据表可取车刀后面最大磨损量为0.8~1.0。

焊接车刀耐用度T=60mm。

（d）确定切削速度V

由查表可知当用YG6硬质合金车刀加工HT200（182~199HBS），a=4.5mm，f=0.73mm/r，查出V=1.05m/s。

由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，查得切削速度的修正系数为：

K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=（190/HBS）1.25=1.0,KSV=0.85,Kkv=1.0。

则

V=Vc×

K×

Ksv×

K

=1.05

60

1.0

0.73

0.85

=44m/min

n=140r/min

按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与140r/min相近似的机床转速n=136r/min,则实际切削速度V=42.7m/min。

（e）校验机床功率

车削时功率P可由《切削用量简明手册》表1.25查得：

在上述各条件下切削功率P=1.7~2.0，取2.0。

由于实际车削过程使用条件改变，根据《切削用量简明手册》表1.29-2，切削功率修正系数为：

Kkrpc=KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0。

则：

P=P×

Kkrpc×

Krop=1.87KW

根据C365L车床当n=136r/min时，车床主轴允许功率PE=7.36KW。

因P<

Pe，故所选的切削用量可在C365L上加工。

（f）校验机床进给机构强度

车削时的进给力Ff可由《切削用量手册》查表得Ff=1140N。

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：

Kkrf=1.17,Krof=1.0,K=0.75,则

Ff=1140×

1.17×

1.0×

0.75=1000N

根据C365L车床说明书（《切削用量简明手册》）,进给机构的进给力Fmax=4100N（横向进给）因Ff<

Fmax，，所选的f=0.73进给量可用。

综上，此工步的切削用量为：

a=4.5mm，f=0.73,n=136r/min,V=42.7m/min。

（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=（d－d1）/2+L1+L2+L3,由于车削实际端面d1=0,L1=4,L2=2,L3=0，则

L=（100－0）+4+2+0=61mm.

T==61×

1÷

（0.73×

136）=0.61mind1

4.2工序Ⅱ

4.2.1钻Φ18mm孔

（1）刀具选择：

查《机械制造工艺设计简明手册》选用18高速钢锥柄标准花钻。

（2）切削用量选择：

查《切削用量手册》得：

f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L车床进给量取f=0.76mm/r。

查《切削用量简明手册》取V=0.33m/s=19.8m/min

n=1000V/D=1000×

19.8/3.14×

18=350r/min

按机床选取n=322r/min,故V=Dn/1000=3.14×

18×

322/1000=18m/min

T=（L+L1+L2）/（f×

n）

=（91+11+0）/（0.76×

322）=0.42min。

其中L=91，L1=D/2×

cotKr+2=11,L2=0

4.2.2扩Φ19.8mm孔

选用19.8高速钢锥柄扩孔钻。

（2）确定切削用量：

切削用量选择：

查《切削用量简明手册》得：

f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L车床进给量取f=0.92mm/r。

扩孔时的切削速度，由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：

Vc=（1/2~1/3）Vc

查《切削用量简明手册》取Vc=0.29m/s=17.4m/min

Vc=（1/2~1/3）VC=5.8~8.7m/min

n=1000VC/D=1000×

（5.8~8.7）/（3.14×

18）=93~140r/min

按机床选取n=136r/m,故V=Dn/1000=3.14×

19.8×

136/1000=8.5m/min

=（91+14+2）/（0.92×

136）=0.86min。

其中L=91，L1=14,L2=2

4.2.3粗铰Φ19.94mm孔

19.94高速钢锥柄铰刀。

后刀面磨钝标准为0..4~0.6，耐用度T=60min

背吃刀量asp=0.07mm

f=1.0~2.0mm/r，取f=1.68mm/r。

计算切削速度V=Cv×

Zv×

Kv/（601×

m×

Tmap×

Xv×

f×

Yv）,其中

Cv=15.6,Zv=0.2,Xv=0.1,Yv=0.5,m=0.3,Kv=（190/HB）0.125=1,则：

V=15.6×

（19.94）0.2/[601－0.3×

36000.3×

（0.07）0.1×

（1.68）0.5]

=0.14m/s=8.4m/minn=1000×

V/（

d）=1000×

8.4/（3.14×

19.94）=134r/min

按机床选取n=132r/min

V=

dn/1000=3.14×

132×

19.94/1000=8.26m/min

=（91+14+2）/（1.68×

132）=0.48min。

4.2.4精铰Φ20mm孔

20高速钢锥柄机用铰刀

背吃刀量asp=0.03。

切削速度与粗铰，故n=132r/mmin。

由《切削用量简明手册》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.24

Vc=

20／１０００＝8.29r/min

n）

=（91+14+2）/（1.24×

132）=0.65min

其中　　L=91,L1=14,L2=2

4.2.5倒角（内孔左侧）

（１）刀具选择：

用粗车Φ100外圆左端面的端面车刀。

（２）确定切削用量：

背吃刀量asp=2.5mm,手动一次走刀。

Ｖ＝３０，

n＝１０００×

Ｖ／

d＝１０００×

３０／（３.14×

20）=477.7r/min

由机床说明书，n＝４３０r/min

Vc=

430×

20/1000=27m/min

4.3工序Ⅲ

4.3.1粗车Φ90左端面

（1）选择刀具：

与粗车100左端面同一把。

（a）确定背吃刀量asp

加工材料HT200、车刀刀杆尺寸为16、工件直径90mm、切削深度a=4.5mm，则进给量为0.7~1.0。

（c）确定切削速度VC：

根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200（182~199HBS），a=4.5mm，f=0.73mm/r，查出Vc=1.05m/s。

由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据《切削用量手册》表1.25，查得切削速度的修正系数为：

K=1.0,K=1.0,K=0.73,K=（190/HBS）1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。

=1.05×

60×

0.73×

0.85×

=44m/min

n=155r/min

按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与155r/min相近似的机床转速n=136r/min,则实际切削速度V=n/1000=3.14×

90×

136/1000=38.4m/min。

a=4.5mm，f=0.73,n=136r/min,V=38.4m/min。

L=（d－d1）/2+L1+L2+L3（其中d=90,d1=45,L1=4,L2=L3=0）

=（90－45）/2+4+0+0=26.5mm

T=26.5×

136）=0.267min。

4.3.2粗车Φ100右端面

（2）确定切削用量:

（a）确定背吃刀量asp:

（b）确定进给量：

根据《切削用量简明手册》表1.11当用YG6硬质合金车刀加工HT200（182~199HBS），a=4.5mm，f=0.73mm/r，查出V=1.05m/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》表1.25，查得切削速度的修正系数为：

=1.05×

n=140r/min

按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与140r/min相近似的机床转速n=136r/min,则实际切削速度

V=n/1000=3.14×

100×

136/1000=42.7m/min。

L=（d－d1）/2+L1+L2+L3（其中d=100,d1=45,L1=4,L2=L3=0）

=（100－45）/2+4+0+0=36.5mm

T=36.5×

136）=0.367min。

4.3.3半精车Φ100左端面

与粗车Φ90左端面同一把。

（a）确定背吃刀量：

加工余量为z=0.7,可一次走刀完成，asp=0.7。

由《机械制造工艺设计简明手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10，刀尖半径0.5，则进给量为0.18~0.25mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f=0.24mm/r。

（c）确定切削速度Vc：

根据《切削用量简明手册》表1.11查取：

Vc=2.13（由182~199HBS、asp=0.7、f=0.24mm/r、车刀为YG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：

Vc=Vc×

V=Vc×

=2.13×

1.0=79.3

n=252r/min

按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与252r/min相近似的机床转速n=238r/min,则实际切削速度

238/1000=74.7m/min。

L=（d－d1）/2+L1+L2+L3（其中d=100,d1=0,L1=4,L2=2,L3=0）

=（100－0）÷

2+4+2+0=61mm

T=61÷

（0.24×

238）=1.1min。

4.3.4半精车Φ100右端面

与半精车Φ100左端面同一把。

（a）确定背吃刀量

加工余量为z=1.1,可一次走刀完成，asp=1.1。

由《机械制造工艺设计手册》表3—14表面粗糙度Ra3.2，铸铁，副偏角10，刀尖半径0.5，则进给量为0.2~0.35mm/r,再根据《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—3查取横向进量f=0.24mm/r。

（c）确定切削速度Vc

Vc=2.02（由182~199HBS、asp=1.1、f=0.24mm/r、车刀为YG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：

=2.02×

1.0=75.2

n=239r/min

按C365L车床转速（《机械制造工艺设计简明手册》表4.2－2）选择与239r/min相近似的机床转速n=238r/min,则实际切削速度

=（100－45）/2+4+0+0=31.5mm

T=L×

i/（f×

n）=31.5/（0.24×

238）=0.55min。

4.3.5半