法兰盘机械加工工艺设计说明文书

1、一、零件的分析（1） 零件的作用题目所给的零件是法兰盘（见附图1）,其为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠该法兰盘定心。法兰盘孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。（2） 零件的工艺分析法兰盘共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下：1. 以80孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：62±0.015孔及其倒角以及与其垂直的端面，80h11外表面,两个M64X1.5的槽，360+0.62孔以及与其垂直的端面，52g6外表面B及退刀槽，三个互成1200的16.5阶梯孔的两端面。2?以A面为基准的加工

2、表面这一组加工表面包括：三个互成120°的血16.5阶梯孔，一个侧面C,一个平面Do这两组表面之间有着一定的位置要求，主要是：62±0.015孔对B端面的径向圆跳动公差为0.04mm由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。二、工艺规程设计（1） 确定毛坯的制造形式材料为HT15-33。考虑到法兰主要承受静压力，因此选用铸件。（2） 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还

3、会造成零件的大批报废，使生产无常进行。(1) 粗基准的选择。位置要按照有关粗基准的选择原则(如果必须首先保证工件上欲加工表面与不加工表面之间的求，则应以不加工表面为粗基准)，孔62±0.015与B端面有0.04mm的圆跳动公差要求，现选择52g6外表面B为粗基准，利用三爪自定心卡盘加持外圆A,并且使卡盘端面紧靠A端面，这样可以消除所有六个自由度，达到完全定位。(2) 精基准的选择。主要应考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。(三)制订工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得

4、到保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1. 工艺路线方案一工序1粗车16.5端面，粗、精车外圆80h11及车倒角，车两个槽64,车外圆52g6、退刀槽及倒角，车端面A工序2扩孔62±0.015,扩孔36。+0.62,绞孔62±0.015,绞孔36。+由工序3车两个槽M64X1.5，车孔62±0.015倒角。工序4镗刀镗R3圆角工序5铳80h11端面.工序6钻三个孔16.5，钻三个孔11。工序7拉槽6X6。工序8磨外圆80h11，磨外圆52g

5、6。工序9铳侧面保证尺寸34.5mm工序10铳平面保证尺寸54mm工序11表面处理，检验入库。2. 工艺路线方案二工序1粗车80h11外圆柱面，车120外圆柱面，车80h11端面及倒角，车16.5端面及倒角，精车外圆80h11，粗车62±0.015孔，精车62±0.015孔及倒角，车螺纹M64X1.5，车两个密封槽64。工序2车52g6端面，车端面A,车52g6外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔36。+”精车孔360+0.62。工序3钻三个孔16.5，钻三个孔11。工序4拉槽6X6。工序5镗刀镗R3圆角工序6铳侧面保证尺寸34.5mm工序7铳平面保证尺寸54mm工序8磨外圆80h

6、11，磨外圆52g6。工序9表面处理，检验入库。3. 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一选择对孔36os2进行铸造然后在机加工（扩、绞），对62±0.015孔采取先扩后绞。在加工过程中，要进行七次装夹，用五套夹具，共八道工序。方案二选择对孔360+0.62进行先钻后车，对62±0.015孔采取先粗车后精车。在加工过程中，要进行六次装夹，用五套夹具，共七道工序。相比之下，方案工序更为简单。在工序安排中，装夹次数越多，定位次数越多，造成的定位误差也就越大，而且所用工时会越多。而且方案一没能完成车螺纹M64X1.5工序。除此以外，方案二的1、2工序可合并为一个

7、工序，两个方案都没有考虑到零件毛坯为铸件，因而在所有机加工之前，应先安排除砂工序。综合考虑以上各方面，对方案进行改进，改进后的具体工艺方案确定如下：工序1除砂。工序2粗车80h11外圆柱面，车120外圆柱面，车80h11端面及倒角，车16.5端面及倒角，精车外圆80h11，粗车62±0.015孔，精车62±0.015孔及倒角，车螺纹M64X1.5,车两个密封槽64o（以52g6外圆柱面为粗基准，采用三爪卡盘夹持52g6外圆柱面）车52g6端面，车端面A,车52g6外圆柱面、倒角及退刀糟，钻孔3662,精车孔360+0.62o（以80h11外圆柱面为精基准，采用三爪卡盘夹持8

8、0h11外圆柱面）工序3钻三个通孔11,钻三个孔16.5，惚沉头孔16.5（以端面A为精基准，）工序4拉槽6X6。工序5镗刀镗R3圆角。工序6铳侧面保证尺寸34.5mm工序7铳平面保证尺寸54mm工序8磨外圆80h11，磨外圆52g6。工序9表面处理，检验入库。将以上容一并填入工艺过程卡片，见附表1。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT15-33,硬度为170-240HBS，毛坯的重量为2.5kg,生产类型为大批生产，采用铸件。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面(80h11,52g6,120)外圆

9、80h11,表面粗糙度要求1.6Pm,公差等级为6级，查机械加工技术手册(以下简称手册)表3-9(P87)采用先车(只能达7级精度)，然后再磨(可达6级精度)。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm精车双边余量为2Z=1mm查手册15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.4mmt夕卜圆52g6,表面粗糙度要求为1.6口m公差等级为6级，查手册表3-9(P*7)采用先车，然后再磨。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm精车双边余量为2Z=1mm查手册15-13(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0.4mm夕卜圆?120,选用粗车的双边余量为2Z=2mm2. 孔表面(6

10、2±0.015，360+0.62)孔62±0.015，查手册表3-9(P87),采取先粗车再精车。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=2mm查手册9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mm。孔360+0.62，查手册表3-5(P74),为9级公差要求，查手册表3-9(P87),采取先钻孔后精车。根据其尺寸，选用钻孔的双边余量为2Z=35.6mm查手册9-11(P401),选用精车的双边余量为2Z=0.4mmt3. 外圆端面加工余量及公差(80h11及52m6端面)外圆80h11端面粗糙度要求为3.2Pm轴向无公差要求。查手册表3-13(P91),粗铳的表面

11、粗糙度为3.2-6.3Pm可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.夕卜圆52g6端面粗糙度要求为6.3Pm轴向无公差要求。查手册表3-13(P91),粗车的Z=1mm.表面粗糙度为3.2-6.3Pm可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为4. 16.5端面16.5端面的粗糙度要求为3.2Pm轴向无公差要求。查手册表3-13(P91),粗车的表面粗糙度可达3.2Pm因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.5. .端面A端面A粗糙度要求为1.6Pm轴向无公差要求。公差等级为6级，查手册表3-9(P87)采用先车，然后再磨。根据其尺寸，选用粗车的余量为Z=1mm

12、精车余量为Z=0.5mm查手册15-13(P567),选用磨削的余量为Z=0.2mm>6. 侧面C,平面D平面D距孔36中心的距离为54mn,无公差要求，表面粗糙度要求为6.3Pm计算得其需切削量为6土0.5mm,根据手册P480叙述，选用一次铳削成型。侧面C距孔36中心的距离为34.5-Mo-。,。，表面粗糙度要求为6.3Pm公差为200Pm查机械制图表8.5(P232),为12级公差要求，计算得其需切削量为26.5±0.5mm根据手册P48。叙述，选分四次铳削成型。(五)确定切削用量及基本工时工序I：除砂工序H：粗、精车80h11外圆柱面，车？120外圆柱面，车80h11端

13、面及倒角，车16.5端面及倒角，粗车62土0.015孔，精车62土0.015孔及倒角，车螺纹M64X1.5,车两个密封槽64o(以52g6外圆柱面为粗基准，采用三爪卡盘夹持52g6外圆柱面)车52g6端面，车端面A粗、精车52g6外圆柱面、倒角及退刀槽，钻孔360+0-,精车孔360+0.62o(以80h11外圆柱面为精基准，采用三爪卡盘夹持80h11外圆柱面)工件材料：HT150,HB=150，金属模铸造。加工要求：车外圆80h11及车倒角，表面粗糙度要求为1.6Pm6级公差要求；车两个槽M64X1.5;车外圆52g6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求为3.2Pm6级公差要求；车端面A,表面粗糙

14、度要求为6.3m机床：C620-1卧式车床。刀具：YT15外圆车刀、YT15端面车刀、YT15圆车刀、高速钢螺纹车刀，刀杆尺寸为216X25mm切削用量:1 .粗车80h11外圆柱面1) 进给量f根据手册表8-58(P380),当刀杆尺寸为16mm<25mmap=1mm工件直径为80mnfl寸f=0.8-1.2mm/r取f=0.8mm/r2) 计算切削速度根据手册表8-60(P38i),切削速度的计算公式为(寿命选60T)Vc=CvXK/(Tmapxfy)m/min其中：C=158,x=0.15,y=0.40,m=0.20。修正系数见手册表8-61至表8-69,即Kiv=1.44,ksv

15、=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kbv=0.97。所以vc=158X1.44X0.8X1.04X0.81X0.97/(60X1”X0.84)=71.85(m/min)3)确定机床主轴转速ns=1000vj(nd)=1000X71.85/(3.14X80)=286(r/min)4)切削工时根据手册表8-56(巳79)tm=(l+y+)/nf=(41+1)/286X0.8=0.18(min)2 .精车外圆80h111)进给量f根据手册表8-58(P380)取f=0.6mm/r2)切削速度根据手册表8-60(P381)Vc=102m/min3)确定机床主轴转速ns=1000Vc/(n

16、d)=1000X102/(3.14X80)=406(r/min)4)切削工时根据手册表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(40+1)/406X0.6=0.17(min)3 .车120外圆柱面1)进给量f根据手册表8-58(P380)取f=1.0mm/r2)切削速度根据手册表8-60(P381)Vc=85m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(nd)=1000X85/(3.14X120)=225(r/min)4)切削工时根据手册表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(15+1)/225X1.0=0.07(min)4 .车80h11端面及倒角1)进给量f根据手册表8-58(P380)取f=0.8mm/r2)切削速度根据手册表8-60(巳81)Vc=105m/min3)确定机床主轴转速ns=1000vc/(nd)=1000X105/(3.14X80)=418(r/min)4)切削工时根据手册表8-56(P379)tm=(l+y+)/nf=(40+1)/418X0.8=0.12(min)5 .车16.5端面及倒角1)进给量f根据手册表8-58(巳80)取f=0.4mm/r2)切削速度根据手册表8-60(P381)vc=35m/min3)确定机床主轴转