《机械制造工艺学》课程设计法兰盘的机械加工工艺规程设计.docx
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《机械制造工艺学》课程设计法兰盘的机械加工工艺规程设计
荆楚理工学院
课程设计
课程名称:
机械制造工艺学
设计题目:
法兰盘的机械加工工艺规程设计
姓名:
学号:
专业班级:
系(院):
机械工程学院
指导老师:
设计时间:
2012-2013学年第一学期
法兰盘加工工艺规程设计
目录
第一部分工艺设计说明书
1、工艺性分析-----------------------------------------------------------------21、1材料分析--------------------------------------------------------------2
1.1.1毛坯选择----------------------------------------------------------------2
1.1.2毛坯加工余量的确定-------------------------------------------------2
1、2结构工艺性分析-------------------------------------------------------3
2、技术要求分析----------------------------------------------------------------4
3、加工艺路线的确定----------------------------------------------------------4
3.1加工方法分析确定-------------------------------------------------------4
3.2加工顺序的安排和加工余量的选择----------------------------------4
4、切削用量的选择-------------------------------------------------------------5
5、定位误差分析及计算-------------------------------------------------------6
第二部分机械加工工艺卡片---------------------------------------
第三部分机械加工工序卡片----------------------------------------
第四部分参考文献---------------------------------------------------
第五部分附图---------------------------------------------------------
1、工艺性分析
1、1材料分析
(1)、此零件的机械加工工艺设计给定的材料为40Cr,40Cr是我国我国GB的标准钢号,40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。
调质处理后具有良好的综合力学性能,良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。
钢的淬透性良好,水淬时可淬透到Ф28~60mm,油淬时可淬透到Ф15~40mm。
在830-860℃油淬时硬度可以大于55HRC。
40Cr是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达45~52HRC。
1、1、1毛坯选择
根据零件的材料为40Cr,毛坯为锻件,但其中的孔均未锻出。
由于法兰盘结构较简单,但部分表面有较高的精度要求,为了保证加工精度和表面粗糙度的要求,具体初步确定加工方法有车,镗,钻,铣等。
1、1、2毛坯余量的确定
对于批量生产的锻件的加工余量,查相关的机械加工工艺手册初步将余量确定为2-3mm。
1、2结构工艺性分析
法兰盘是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。
本次加工工艺设计的法兰盘是回转面和平面相结合,内部有阶梯孔及螺纹孔。
此法兰盘主要由φ62f9,φ55h5的圆柱面和φ36,φ60,φ72H6的大阶梯孔和3×φ9小阶梯孔以及2×M8的螺纹孔组成。
根据所给定的锻件为由φ65×88和φ155×58的阶梯轴组成,所以选择先装夹大端,对小端的断面,外圆表面及φ65的孔进行粗加工,然后调头夹小端对大端的断面及外圆表面和阶梯孔,螺纹孔进行粗加工,最后依次进行精加工,其中的3×φ9小阶梯孔以及2×M8的螺纹孔可采用专用钻模进行加工。
2、技术要求分析
(1)法兰盘本身精度
Φ62外圆精度等级为IT9,φ55外圆精度等级为IT5,表面粗糙度Ra为1.6um。
Φ72的内孔精度等级为IT6,表面粗糙度Ra为1.6。
Φ120的外圆精度等级为IT6,表面粗糙度Ra为1.6。
大端面粗糙度Ra为3.2,小端面粗糙度Ra为3.2。
(2)位置精度
3×φ9孔的中心线相对于B基准的位置度要求为0.2,φ152右端面相对于A基准的圆跳动误差为0.02,φ72H6内孔左端面相对于A基准圆跳动误差为0.025。
3、加工工艺路线的确定
3、1加工方法分析确定
该零件是法兰盘,由于零件较为简单,但部分位置精度要求较高,为保证加工精度和表面粗糙度的要求,加工此零件时,应尽量统一定位基准,减少装夹次数。
由于法兰盘主要由平面和回转面组成,根据具体需要初步确定的加工方法有车,铣,钻,镗等。
3.2加工顺序的安排和加工余量的选择
根据先粗车再精车,先面后孔的原则进行加工。
先夹工件的大端,粗车右端面见平,再在钻床上钻出Φ36的通孔达到要求,然后夹大端粗车外圆Φ65至Φ62,留1mm的加工余量,粗车Φ62至Φ56以及车Φ100*3,留1mm的加工余量,车槽2*0.5至1*0.5。
调头装夹夹小端,粗车右端面见平,镗Φ36*39至Φ60,镗Φ60*18至Φ71,车Φ155至Φ152,均留出1mm的加工余量。
车槽2*0.5至1*0.5,车槽7.5*4.5至5*0.5.均留出1mm的加工余量.接着对工件进行油淬的热处理。
在钻床上利用专用钻模加工其中的阶梯孔以及螺纹孔达到要求。
并在铣床上铣出两斜面。
最后进行精车阶段,利用三转卡盘夹紧,平两端面,精车外圆达到要求,并镗内孔以及精车槽达到技术要求。
最后,对工件进行检验入库。
4、切削用量的选择
根据零件材料为40Cr,查《机械加工工艺设计》有关资料可以选择合适的切削用量。
粗车外圆及端面时,切削深度选择3—5mm,进给量选择0.4—0.6mm,切削速度选择50—100。
精车时(硬质合金刀具),表面粗糙度Ra为3.2时,切削速度选择50,进给量选择0.18—0.25。
表面粗糙度Ra为1.6时,切削速度选择40,进给量选择0.11—0.15。
铣平面时,选择进给量为0.09—0.18,铣削速度选择35—80。
镗孔时(镗刀选择φ16的圆形镗刀),切削深度选择1—3,进给量选择0.1—0.15。
钻孔时,进给量选择0.02—0.04,切削速度选择25—32。
5、定位误差分析及计算
(1)
1>工序30,采用定心定位,用三爪卡盘夹紧。
2>分析基准
设计基准:
Φ55h5外圆轴线
定位基准:
Φ62f9外圆轴线
限位基准:
三爪卡盘轴线
3>误差计算
1、基准不重合误差(设计基准与定位基准):
由于Φ55h5外圆与Φ62f9外圆是在工序25中一次加工完成的,所以它们的定位尺寸S=0,所以δs=0;ΔB=δs=0。
2、基准位置误差(定位基准与限位基准):
由于三爪卡盘有自定心功能,所以ΔY=0。
所以B端面的定位误差ΔD=ΔB+ΔY=0。
(2)
1>工序40,采用定心定位,用三爪卡盘夹紧。
2>分析基准
设计基准:
Φ55h5外圆轴线
定位基准:
Φ120h6外圆轴线
限位基准:
三爪卡盘轴线
3>误差计算
1、基准不重合误差(设计基准与定位基准):
Φ120h6的上极限偏差es=0,下极限偏差ei=-0.022mm;Φ55h5的上极限偏差es=0,下极限偏差ei=-0.013;ΔB=IT6=0.022mm。
2、基准位置误差(定位基准与限位基准):
由于三爪卡盘有自定心功能,所以ΔY=0。
所以B端面的定位误差ΔD=ΔB+ΔY=0.022mm。
参考文献
1、李益民主编,机械加工工艺简明手册,北京:
机械工业出版社,1994.7
2、李洪主编,机械加工工艺手册,北京:
北京出版社,1990
3、毛平淮主编,互换性与测量技术基础(第二版),北京:
机械工业出版社,2005
4、张世昌、李旦、高航主编,机械制造技术基础(第二版),北京:
高等教育出版社,2001
设计心得
为期几周的机械加工工艺设计终于圆满完成,不仅顺利的完成设计任务,而且从中一方面巩固了之前的理论学习,另一方面也在过程中发现了自己在工艺设计方面的不足之处。
经过老师的指导,和自己的努力,把一些掌握的不是很牢固的知识点重新加深的理解。
把在设计中发现的问题,作为今后在学习中努力的方向。
通过这样一个系统的学习和实践的结合,使自己把学习的理论知识应用到各个方面,同时在设计中查阅了大量的手册等参考书籍,使我学会了应用工具书的能力。
在整个设计过程中,我们同组的同学一起讨论,分工完成各个步骤,让我们学会了合作完成工作的重要性。
在遇到设计困难时,我们积极去请教指导老师为我们解决困难,使我们的设计更加合理和完善。
总之,经过这次的机械加工工艺设计作业后,让我们学到了各方面的知识,受益匪浅。
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