法兰盘机械加工工艺设计说明文书

1、一、零件的分析（一）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。（二）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：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M64X 1.5的槽，36 0+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120的16.5阶梯孔的两端面。2以A面为基准的加工表面这

2、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D。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（一）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。（二）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，还会造成零件 的大批报废，使生

3、产无常进行。粗基准的选择。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 位置要求，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。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。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

4、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。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。+0.62工序3 车两个槽 M64X 1.5，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6X 6。工序8 磨外圆80h11，磨外圆52g6。工序9 铳侧面保证尺寸 34.5mm工序10铳平面保证尺寸

5、54mm工序11表面处理，检验入库。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620.015孔，精车62 0.015孔及倒角，车螺纹M64X 1.5，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。+0.62, 精车孔36 0 +0.62。工序3钻三个孔16.5，钻三个孔11。工序4拉槽6X 6。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。工

6、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36 o+0.62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36 0 +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M64X 1.5工序。除此以外，方案二的1、2工序可合并为一个工序，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

7、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620.015孔，精车62 0.015孔及倒角，车螺纹 M64X 1.5，车两个密封槽64。（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、倒角及退刀槽，钻孔 36。+0.62，精车 孔36 0+0.62。（以80h11外圆柱面为精基准，采用三爪卡盘夹持80h11外圆柱面）工序3钻三个通孔11,钻三

8、个孔16.5，惚沉头孔16.5 （以端面A为精基准，）工序4拉槽6 X 6。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。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：外圆表面(80h11，52g6，120)外圆80h11，表面粗糙度要求1. 6卩m

9、,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(P 567), 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卩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(P 567),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=2mm孔表面

10、( 62 0.015， 36 0+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(P 401),选用精车的双边余量为 2Z=0.4mm。孔36 0 +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(P 401),选用精车的双边余量为 2Z=0.4mmt 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 3.2卩m轴向无公差要求。查手册表 3-1

11、3 ( P91), 粗铳的表面粗糙度为3.2- 6.3卩m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 6.3卩m轴向无公差要求。查手册表 3-13 ( P91),粗 车的表面粗糙度为 3.2- 6.3卩m可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为 Z=1mm.16.5端面16.5端面的粗糙度要求为 3.2卩m轴向无公差要求。查手册表 3-13 ( P91),粗车 的表面粗糙度可达 3.2卩m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1.6卩m轴向无公差要求。公差等级为6级，查手册表3-9 ( P87)

12、采用先车，然后再磨。根据其尺寸，选用粗车的余量为 Z=1mm精车余量为Z=0.5mm查手 册15-13(P 567),选用磨削的余量为 Z=0.2mm6.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6.3卩m计算得其需切削量为6 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 -0.40-0.20,表面粗糙度要求为 6.3卩m公差为200卩m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。确定切削用量及基本工时工序I:除砂工序H:粗、精

13、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，粗车62 0.015孔，精车62 0.015孔及倒角，车螺纹 M64X 1.5 , 车两个密封槽64。(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36 0+0.62,精车孔36 0 +0.62。(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 1.6卩m 6级公差要求；车两 个槽M64X 1.5 ;

14、车外圆52g6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求为 3.2卩m 6级公差要求； 车端面A,表面粗糙度要求为 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216X 25mm切削用量:1.粗车80h11外圆柱面 进给量f 根据手册表8-58 ( P380),当刀杆尺寸为16mm 25mm ap=1mm工件直 径为80mnfl寸f=0.8-1.2mm/r取 f=0.8mm/r 计算切削速度根据手册表8-60 ( P381),切削速度的计算公式为(寿命选60T)Vc=CVX K/(T mapxf y)m/min其中：C=158,

15、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, k sv =0.8, k kv=1.04, k krv =0.81, k bv=0.97。所以 v c=158X 1.44 X 0.8 X 1.04 X 0.81 X 0.97/(60 0.2 X 1.15 X 0.8 .4) =71.85(m/mi n)确定机床主轴转速ns=1000vj( n d)=1000 X 71.85/(3.14 X 80)=286(r/min)切削工时 根据手册表 8-56 (巳79)tm=(l+y+ )/nf=(41+1)/286 X 0.8=0.18(

16、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 d)=1000 X 102/(3.14 X 80)=406(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56 ( P379)t m=(l+y+ )/nf=(40+1)/406 X 0.6=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/min确定机床主轴转速ns=1000vc/

17、( n d)=1000 X 85/(3.14 X 120)=225(r/min)切削工时 根据手册表8-56 ( P379)tm=(l+y+ )/nf=(15+1)/225X 1.0=0.07(mi n)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/m in3)确定机床主轴转速ns=1000vc/( n d)=1000 X 105/(3.14 X 80)=418(r/min)4)切削工时根据手册表8-56 ( P379)t m=(l+y+ )/nf=(40+1)/418 X 0.8=0.12(min)车16.5端面及倒角进给量f 根据手册表 8-58 (巳80)取 f=0.4mm/r切削速度 根据手册表 8-60 ( P381)vc=35m/min确定机床主轴转速ns=