管板兼法兰工艺规程报告

1、化工机械制造工艺项目报 告 课题名称： 管板兼做法兰工艺编制 学院（系）： 过程装备与控制工程 系 年级专业： 过程装备与控制工程 学生姓名： 毕景志 郭凯 阴德智 刘飞 许寒飞 张猛 指导教师： 王鲁敏 目目 录录 1. 序言2 1.1课题背景2 1.2课题目的及意义2 2. 零件工艺分析2 2.1 零件功能分析3 2.2 零件结构分析3 2.3 毛坯的确定3 2.4 技术要求3 3. 机加工工艺规程拟定4 3.1定位基准的选择4 3.2加工方法的选择4 3.3加工阶段的划分4 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7 3.6.2工艺装备的

2、选用7 3.7加工余量、工序尺寸及偏差7 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12 3.9.2尺寸检测13 3.9.3形状和位置误差检测13 4. 设计总结13 5. 主要参考文献14 1. 序言序言 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

3、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

4、 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

5、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345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345 ， 取350，

6、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。 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： 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 345。 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。 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加工顺序安排加工顺序安排 按“先基准面后其他”的原则，首

7、先加工外圆 表面和上下端面。 遵循“先面后孔”的原则，先加工端面，管孔 、法兰孔与螺纹。 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。 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，钻绞- 钻螺纹倒角检验 3.5加工方案对比加工方案对比 序号序号方案一方案一方案二方案二 1下料下料 2铣外圆划线，氧乙炔切割外圆 3粗车上下端面、探伤粗车外圆， 4半精车法兰端面，去毛刺粗铣上下端面，探伤 5用钻模钻孔半精车法兰端面，去毛刺 6铰孔划线，用钻模钻孔 7挤压丝锥加工螺纹铰孔

8、 8车倒角 钻螺纹 9检验车倒角 10 检验 11 12 3.6加工设备选择 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 根据该轴的尺寸大小要求，选用卧式车床 CA6140,钻床z304012A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： 粗车时：选用90度角偏头外圆车刀，材料为YT5。 半精车时：选用90度角偏头外圆车刀，材料分别为YT15，YT30. 铣外

9、圆使用圆柱铣刀加工。车倒角时使用TM10的30、45度倒角车刀。 钻孔 麻花钻 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 IT11IT13 粗糙度 5012.5 半精车 精度等级 IT8IT10 粗糙度 6.33.2 钻 精度等级 IT11IT13 粗糙度 12.5 绞 精度等级 IT8IT10 粗糙度 1.66.3 3.9特性检查方法特性检查方法 3.9.1表面

10、粗糙度检测 检测方法：样板比较法。 样板比较法是贫视觉或触觉将被测表面与已知其评定参数 值的表面粗糙度样板进行比较，来判断被测表面粗糙度的 方法。 当被测表面较粗糙时，用目测比较；当被测表面较光滑时 ，可借助于放大镜比较；当被测表面非常光滑时，可借助 于比较显微镜或立体显微镜进行比较，以提高检测精度。 3.9.2尺寸检测 对于单件或小批量生产通常采用游标卡尺、外径百分尺、 指示千分尺等量具测量。当被测零件精度较高时，可选用 机械式比较仪、测长仪、万能工具显微镜等测量，还可用 三坐标测量机测量。 3.9.3形状和位置误差检测 一般用专用测量器具检测 螺纹的检测方法单针检测、三针检测等 相邻管孔之

11、间的位置误差检测，坐标法 4. 设计总结设计总结 小组成员首先到图书馆查阅了大量书籍，在翻阅了诸多资料和前人的 设计之后，我们开始讨论阶梯轴的工序，其中涉及大量的机械设计、 机械制图、互换性等方面的知识，大家的相互交流与讨论使得很多基 本功不扎实的同学对原来学过的知识有了更深的理解。随后大家进行 详细的分工，将搜集资料、制定加工工序、撰写设计报告和制作答辩 ppt等工作分工明确。最后通过集体的努力，我们一步步的完成了该 项设计。 首先，我学会了如何正确的解决和分析问题，领悟诸多平时学习难以 理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式。 其次，使我们认识到了团队合作的重要性。小组成员共同商讨，将一 人不懂的问题拿出来大家讨论，为其解答，在理论层面提高了小组成 员的水平，也加深了同学之间的友谊。 在这次课程设计当中我们也学习了很多专业知识，从查资料到识图查 表，都为将来的课程设计毕业设计打了一个很好的基础，增强了我们 的学习能力。另外，经过这次课程设计感觉到自己学到了很多计算机 方面的知识,经过训练能够非常熟练的使用Word和AUTOCAD。 5. 主要参考文献主要参考文献 1 陶正良 张华 热能与动力机械制造工艺 2006.5 227-228 2傅水根.机械制造工艺