机械制造基础法兰盘课程设计说课讲解.docx

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机械制造基础法兰盘课程设计说课讲解

机械制造基础法兰盘课程设计

一、序言………………………………………………………………………

（2）

1.设计目的……………………………………………………………

（2）

二、零件图工艺分析………………………………………………………（3）

1.零件结构功能分析…………………………………………………（3）

2.零件技术条件分析……………………………………………………（3）

3.零件结构工艺分析……………………………………………………（3）

三、毛坯选择…………………………………………………………………（4）

1.毛坯类型………………………………………………………………（4）

2.毛坯余量确定…………………………………………………………（4）

3.毛坯-零件合图草图……………………………………………………（4）

四、机加工工艺路线确定……………………………………………‥……（5）

1.加工方法分析确定……………………………………………………（5）

2.加工顺序的安排………………………………………………………（5）

3.定位基准选择…………………………………………………………（6）

4.加工阶段的划分说明…………………………………………………（6）

5.主要机加工工序………………………………………………………（6）

6.工序尺寸及其公差确定………………………………………………（8）

7.设备及其工艺装备确定………………………………………………（11）

8.切削用量及工时定额确定……………………………………………（11）

五、工序夹具设计说明书……………………………………………………（16）

1.工序尺寸精度分析……………………………………………………（16）

2．定位方案确定…………………………………………………………（17）

3.定位元件确定……………………………………………………………（17）

4.定位误差分析计算………………………………………………………（17）

5.设计钻套，连接元件及其夹具体，钻模板……………………………（18）

6.夹具总草图………………………………………………………………（18）

六、量具设计……………………………………………………………………（18）

1.工序尺寸精度分析………………………………………………………（18）

2.量具类型确定……………………………………………………………（18）

七、课程设计小结………………………………………………………………（18）

八、参考文献……………………………………………………………………（20）

一、序言

机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术

基础课以及大部分专业课之后进行的。

是进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

希望能通过这次课程设计对学生未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼他们分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。

（一）设计目的

机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础课程后、进行了生产实习之后的下一个教学环节。

它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。

学生通过机械制造技术基础课程设计，应在下述各方面得到锻炼：

（1）能熟练运用制造技术基础课程中的基础理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

（2）提高结构设计能力。

学生通过设计夹具（或量具）的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力，学会使用手册及图表资料。

掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。

二、零件图工艺分析

1.零件结构功能分析

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。

法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯孔和螺纹孔组成，其要求有较高的耐磨性，较高的强度和回转稳定性，

2.零件技术条件分析

1）法兰盘本身精度

外圆Φ80+0-0.19尺寸公差等级IT11，表面粗糙度Ra为1.6um,Ф52-0.01-0.029尺寸公差等级为IT6，表面粗糙度Ra为1.6um，Ф120+1-1尺寸公差等级IT14，表面粗糙度Ra为3.2um，内孔Ф62+-0.015公差等级为IT7，Ф36+0.02-0尺寸公差等级为IT6，Ф65表面粗糙度Ra为1.6um，距离Ф36+0.02-0为34.5-0.30-0.80的平面公差等级IT13.

2）位置精度，内孔Ф62+-0.015相对于基准面A、B的跳动量要为0.04.

3）加工此零件时，应尽量统一定基准，减少装夹次数，这样有利于保证零件的加工精度。

3.零件结构工艺分析

此法兰盘是有回转面和平面组成，有零件图可知，该零件结构较为简单，但零件精度要求高，零件选用材料HT150，该材料用于强度要求不高的一般铸件，不用人工实效，有良好的减震性，铸造性能好。

对法兰盘的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排法兰盘加工过程应考虑到这些特点。

三、毛坯选择

1.毛坯类型

1）根据零件材料HT150确定毛坯为铸件，由于要加工与Ф36+0.02-0的孔中心线距离分别为54和34.5-0.30-0.80的两平面，若毛坯外形铸成Ф120的外圆，材料浪费太严重，因此将两平面直接铸出。

且3-Ф11和3-Ф16.5的内孔不铸出，均在钻床上钻出后加工。

2）由于零件要求生产批量为中批量生产，毛坯铸造方法选用金属型铸造（查机械加工工艺设计资料），铸造的毛坯尺寸公差等级为8级（机械加工工艺设计资料），选择错型值为0.7（机械加工工艺设计资料）。

2.毛坯余量确定

对于批量生产的铸件加工余量（查机械加工工艺设计资料），初步将本零件的加工余量定为5mm，毛坯尺寸偏差查得为+-1.8.

3.毛坯-零件合图草图

四、机加工工艺路线确定

1.加工方法分析确定

该零件是法兰盘，中批量生产。

由于此零件较为简单，但精度要求较高，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。

2.加工顺序的安排

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，逐步提高加工精度，先以外圆Ф80+0-0.19为粗基准粗车Ф52-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面、长度方向为60的右端面和Ф120+-1的外圆，掉头装夹以Ф52-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面为粗基准粗车Ф80+0-0.19的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面，再以粗车后的外圆Ф80+0-0.19为精基准半精车Ф52-0.01-0.029的外圆、和Ф120+-1的外圆粗镗，半精镗Ф36+0.02-0的内孔，以Ф52-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面为基准粗镗Ф62.4、Ф62+-0.015、Ф65、及4X0.5的槽、Ф58的内孔，继续半精镗Ф65、Ф62+-0.015、及4X0.5的槽，车出M64X1.5的螺纹，以外圆Ф80+0-0.19为基准粗铣长度为54的左端面和长度为34.5-0.30-0.80的两平面，以Ф36+0.02-0的内孔、Ф62.4的内孔和长度为60的右端面及34.5的平面定位钻3-Ф11和3-Ф16.5的孔，然后继续钻出Ф18和Ф4的孔，磨Ф80+0-0.19的外圆和长度为60和15的左端面，磨Ф52-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面为基准精镗Ф62+-0.015的孔，以Ф80+0-0.19的外圆为基准精镗Ф36+0.02-0的内孔，然后用浮动镗刀精镗Ф36+0.02-0的内孔并加工出6X6的半圆槽。

3.定位基准选择

先以Ф80+0-0.19为基准加工Ф52-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面和Ф120+-1的外圆，再以Ф52-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面为基准加工左端部分，再以外圆定位加工内孔和螺纹，以Ф36+0.02-0的内孔、6X6的半圆槽和长度为60的右端面定位钻孔、扩孔。

4.加工阶段的划分说明

加工阶段分为：

粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。

5.主要机加工工序

1）铸铸造，清理

2）热处理正火

3）粗车Ф52-0.01-0.029的外圆、长度方向为15的右端面、长度为60的右端面、Ф120+-1的外圆

4）粗车Ф80+0-0.19的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面

5）半精车Ф52-0.01-0.029的外圆和Ф120+-1的外圆、粗镗Ф36+0.02-0的内孔、半精镗Ф36+0.02-0的内孔

6）粗镗Ф62.4、Ф62+-0.015、Ф65、及4X0.5的槽、Ф58的内孔，半精镗Ф65、Ф62+-0.015、及4X0.5的槽，车出M64X1.5的螺纹

7）粗铣长度为54的左端面和长度为34.5-0.30-0.80的两平面

8）钻3-Ф11的孔、扩3-Ф16.5的孔

9）钻出Ф18和Ф4的孔

10）热处理：

退火

11）去毛刺（在所有侧面去除机加工所留下的毛刺）

12）清洗吹净在乳化液中清洗法兰盘，保证没有铁屑、油污和其他赃物，清洗时间不少于3分钟，清洗的同时通入压缩空气以提高清洗效果，清洗后用压缩空气吹净零件，并用檫布檫净表面。

13）检验

14）表面淬火

15）磨Ф80+0-0.19的外圆和长度为60和15的左端面、磨Ф52-0.01-0.029的外圆、长度为15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角

16）精镗Ф62+-0.015的孔

17）精镗Ф36+0.02-0的内孔

18）用浮动镗刀精镗Ф36+0.02-0的内孔

19）铣6X6的槽

20）去毛刺吹净

21）检验

6.工序尺寸及其公差确定

Ф52-0.01-0.029

工艺落线

基本尺寸

工序余量

工序精度

工序尺寸

铸

Ф57

+-1.8

Ф57+-1.8

粗车

Ф54.2

2.8

0.046

Ф54.7+0-0.046

半精车

Ф52.4

1.8

0.019

Ф52.9+0-0.019

磨削

Ф52

0.4

0.019

Ф52-0.01-0.029

Ф80+0-0.19

工艺落线

基本尺寸

工序余量

工序精度

工序尺寸

铸

Ф85

+-1.8

Ф85+-1.8

粗车

Ф80.4

4.6

0.22

Ф80.4+0-0.22

磨削

Ф80

0.4

0.019

Ф80+0-0.19

Ф120+-1

工艺落线

基本尺寸

工序余量

工序精度

工序尺寸

铸

Ф125

+-1.8

Ф125+-1.8

粗车

Ф121.5

3.5

1

Ф121.5+0-1.0

半精车

Ф120

1.5

2

Ф120+-1

Ф62+-0.015

工艺落线

基本尺寸

工序余量

工序精度

工序尺寸

铸

Ф57

+-1.8

Ф57+-1.8

粗镗

Ф60

3

0.19

Ф60+0.19+0

半精镗

Ф61.5

1.5

0.074

Ф61.5+0.074+0

磨削

Ф62

0.5

0.03

Ф62+-0.015

Ф65

工艺落线

工序余量

工序尺寸

铸

Ф57

粗镗

7

Ф64

半精镗

1

Ф65

Ф62.4

工艺落线

工序余量

工序尺寸

铸

Ф57

粗镗

5.4

Ф62.4

Ф36+0.02+0

工艺落线

基本尺寸

工序余量

工序精度

工序尺寸

铸

Ф31

+-1.8

Ф31+-1.8

粗镗

Ф33.1

2.1

0.16

Ф33.1+0.160

半精镗

Ф34.6

1.5

0.1

Ф34.6+0.1+0

半精镗

Ф35.6

1

0.039

Ф35.6+0.0390

浮动镗刀块精镗

Ф36

0.4

0.02

Ф36+0.02+0

15

工艺落线

工序余量

工序尺寸

铸

20

粗车

4.5

15.5

磨削

0.5

15

60

工艺落线

工序余量

工序尺寸

铸

65

粗车

4.6

60.4

磨削

0.4

60

Ф11

工艺落线

工序余量

工序尺寸

钻

11

Ф11

Ф16.5

工艺落线

工序余量

工序尺寸

钻

11

Ф11

扩

5.5

Ф16.5

Ф18

工艺落线

工序余量

工序尺寸

钻

18

Ф18

Ф4

工艺落线

工序余量

工序尺寸

钻

4

Ф4

7.设备及其工艺装备确定

所用的设备有：

CA6140、立式铣床、摇臂钻床、清洗机、检验台、外圆磨床。

夹具有：

三爪卡盘、虎钳、钻直孔专用夹具、磨床专用夹具。

刀具有：

90度车刀、车用镗刀、铣刀、Ф11、Ф4、Ф18、Ф16.5钻头、砂轮、切断刀。

量具有：

千分尺、游标卡尺、专用卡规，止规。

8.切削用量及工时定额确定

1）粗车Ф52-0.01-0.029的外圆，长度方向为15的右端面，长度为60的右端面、Ф120+-1时：

（T1=T辅T2=T机T3=T工T4=T休）（车刀刀杆尺寸BXH取20X30）切削用量：

ap=10.85由表得：

f=0.9mm/r由表查得v=46m/min则n=318x46/57=256.63=257r/min工时定额：

由表得装夹工件时间为0.08min由表得：

松开卸下工件时间为0.06min由表得：

操作机床时间为：

（0.02+0.03）×18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97min由表得：

测量工作时间为：

0.1+0.15+0.08+0.1=0.43minT1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min由表得布置工作地、休息和生理时间分别为：

T3=56min、T4=15min、T基=Ljz/nfap=497.6×5/257×0.9×10.85=1min

则T总=T1+T2+T3+T4+T基=73.84min

2）粗车Ф80+0-0.19的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面：

切削用量：

（车刀刀杆尺寸BXH取25×25）ap=4.6，由表得v=53m/min,则n=318v/d=318×53/85=198.3=198r/min

工时定额：

由表得：

装夹工件时间为0.08min由表得：

松开卸下工件时间为0.06min由表得：

操作机床时间为：

0.02+0.02×5+0.02+0.03+0.03×3+（0.03+0.02+0.03+0.02）×9=1.16min由表得：

测量工件时间为：

0.1+0.09+0.08=0.27min由表得：

T1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min由表得机动时间为：

T2=（0.04+0.03）×3=0.21min由表得布置工作地、休息和生理时间分别为：

T3=56min、T4=15min、T基=Ljz/nfap=460×5/198×0.8×4.6=3.16min则T总=T1+T2+T基+T3+T4=75.94

3）半精车Ф52-0.01-0.029的外圆和Ф120+-1的外圆、粗镗Ф36+0.02-0的内孔、半精镗Ф36+0.02-0的内孔：

切削用量：

（刀尖圆弧半径取0.5）ap=3

由表得：

f=0.15mm/r由表得：

v=100m/min则n=318v/d=318×100/55=578.2=578r/min工时定额：

（同上）T1=1.2minT2=0.3minT3=56minT4=15min

T基=135×5/578×0.15×3=2.29minT总=T1+T2+T基+T3+T4=74.79min

粗镗Ф36+0.02-0的内孔:

切削用量：

ap=2.1由表得f=0.mm/r由表得v=110m/min则n=318v/d=318×110/31=1129r/min

工时定额：

（同上）T1=0.8minT2=0.14minT3=60minT4=15min

T基=Ljz/nfap=100×5/1129×0.3×2.1=0.7minT总2=76.64min

半精镗Ф36+0.02-0的内孔:

工时定额：

（同上）T1=0.4minT2=0.07minT3=60minT4=15min

T基=Ljz/nfap=50×5/1108×0.15×1.5=1minT总3=76.47min

则T总=227.9min

4）粗镗Ф62.4、Ф62+-0.015、Ф65、及4X0.5的槽、Ф58的内孔，半精镗Ф65、Ф62+-0.015、及4X0.5的槽，车出M64X1.5的螺纹

切削用量：

ap=7

由表得f=0.5mm/r

由表得v=67m/min

则n=318v/d=318×67/57=374r/min

工时定额：

（同上）T1=2.3minT2=0.5minT3=60minT4=15min

T基=Lz/nfap=145×5/374×0.5×7=0.55min

T总=T1+T2+T基+T3+T4=78.35min

半精镗Ф65、Ф62+-0.015、及4X0.5的槽

切削用量：

ap=1.5

由表得f=0.15mm/r

由表得v=115m/min

则n=318v/d=318×115/62=590r/min

工时定额：

（同上）T1=1.2minT2=0.3minT3=60minT4=15min

T基=100×5/590×0.15×1.5=3.77min

T总2=80.27min

车出M64X1.5的螺纹

切削用量：

ap=1.6

由表得f=1.2mm/r

由表得v=70m/min

则n=318v/d=318×70/62=359r/min

工时定额：

T1=0.7minT2=0.07minT3=56minT4=15min

T基=Lz/nfap=50×5/359×1.2×1.6=0.36min

T总3=71.83min则T总=230.45min

5）粗铣长度为54的左端面和长度为34.5-0.30-0.80的两平面

切削用量：

ap=2.5

由表得f=0.25mm/r

由表得v=120m/min

则n=318v/d=318×120/112=341r/min

工时定额：

由表得T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120×0.25=2.2min

由表得操作时间为0.5min由表得测量工件时间为0.24min

T1=1.98minT3=51minT4=15minT基=lz/nfap=300×5/341×0.25×2.5=7.04minT总=75.02min

6）钻3-Ф11的孔

切削用量：

ap=15

由表得f=0.6mm/r

由表得v=12m/min

则n=318v/d=318×12/11=347r/min

工时定额：

由表得T2=Lw+L1+Lt/fn=15+9.35+0/0.6×347=0.12min

（Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35）

T基=15×11/347×0.6×15=0.05min

由表得装夹工件的时间为0.17min,松卸工件的时间为0.15min，操作时间为0.4min

由表得3-3-12的测量工件的时间为0.04min，则T1=0.76minT3=47minT4=15minT总1=62.81min

扩3-Ф16.5的孔

切削用量：

ap=10

由表得f=0.6mm/r

由表得v=25.1m/min

则n=318v/d=318×25.1/16.5=484r/min

工时定额：

由表得T2=Lw+L1+Lt/fn=（10+1.62）/（0.6×484）=0.04min

（Lf=（dm-dw）/2cotkr=（16.5-11/2cot120=1.62））

由表得装夹工件的时间为0.17min,松卸工件的时间为0.15min，操作时间为0.42min,测量工件时间为0.05min

T1=0.79minT3=47minT4=15minT基=10×16.5/484×0.6×10=0.06minT总2=62.89minT总=125.7min

7）钻出Ф18和Ф4的孔

切削用量：

ap=11由表得f=0.8mm/r由表得v=13m/min

则n=318v/d=318×13/18=230r/min

工时定额：

钻出Ф18深2的孔T2=Lw+L1+Lt/fn=2+5.29+0/0.8×230=0.04Lf=（dm-dw）/2cotkr=18/2cot120=5.29

T基=11×4/230×0.8×11=0.02min

由表得装夹工件的时间为0.17min,松卸工件的时间为0.15min，操作时间为0.4min,测量工件时间为0.04min

则T1=0.76minT3=47minT4=15minT总=62.99min

8）磨Ф80+0-0.19的外圆和长度为60和15的左端面

切削用量：

ap=0.4由表得f=0.4mm/r由表得v=22m/min

则n=318v/d=318×22/80=88r/min

由表得装夹工件的时间为0.05min,松卸工件的时间为0.03min，操作时间为0.35min,测量工件时间为0.08min

则T1=0.51minT3=60minT4=15minT基=108×0.4/88×0.4×0.4=3.09minT总1=78.6min

磨Ф52-0.01-0.029的外圆、长度为15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角

切削用量：

ap=0.5由表得f=0.15mm/r由表得v=115m/min

则n=318v/d=318×115/62=590r/min

工时定额：

（同上）T1=1.2minT2=0.3minT3=60minT4=15minT基=lz/nfap=50×5/1087×0.15×1=1.53minT总=77min

9）用浮动镗刀精镗Ф36+0.02-0的内孔、铣6X6的槽

切削用量：

ap=0.4由表得f=0.15mm/r由表得v=140m/min

则n=318v/d=318×140/36=1237r/min

工时定额：

（同上）T1=0.4minT2=0.07minT3=60minT4=15minT基=lz/nfap=50×5/1237×0.15×0.4=3.37minT总=78.84min

五、工序夹具设计说明书

1.