机械制造技术课程设计-法兰盘机械加工工艺规程设计.docx

2 .成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3 .大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表I-Io表1-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于100Okg）中型（零件质量为100-100Okg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小丁等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-100100-500中批生产100-300100-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000依设计题目知：Q=5000台/年，n=l件/台；结合生产实际，备品率和废品率B分别取为10%和3%o带入公式得该零件的生产纲领N=5000×l×（l+10%+3%）=5650件/年零件是轻型零件，根据表IT可知生产类型为大批生产。第2章零件分析2.1 法兰盘零件的作用法兰盘是管道工程中最为常见的盘状零件，通常成对使用。在需要连接两个管道的端头处，各安装一片法兰盘，通过螺栓将两法兰紧连，并在两片法兰盘之间加上密封垫，以确保管道系统的安全和可靠运行。这种连接方式适用于各种压力和温度的管道系统。2.2 零件的工艺分析1 .法兰盘中199mm左端面，粗糙度Ra6.32 .法兰盘199mm右端面，粗糙度Ra6.33 .法兰盘中199二歌6mm外圆，粗糙度Ra3.24 .法兰盘100mm外圆，粗糙度Ra6.35 .法兰盘100mm端面，粗糙度Ra6.36 .法兰盘宽中40.5mm孔，粗糙度Ra6.37 .法兰盘75°mm孔，粗糙度Ra3.28 .法兰盘4-17mm孔，粗糙度Ra6.39 .法兰盘4-OMlmm孔，粗糙度Ra6.310 .法兰盘4-17mm沉孔，粗糙度Ra631996mm外圆为基准A,中199mm左端面为基准B,75和Hmm孔与基准A的同轴度公差0.01,与基准B的垂直度公差0.01。第3章工艺规程设计3.1 法兰盘的毛坯法兰盘零件的材料为Q235-A,考虑零件在机床运行过程中所承受的冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，毛坯可选用铸造成型零件形状不复杂，因此毛坯形状可以与零件形状尽量接近。3.2 定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成大批零件报废，使生产无法正常进行。3.2.1 粗基准的选择1 .如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2 .如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3 .如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4 .选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5 .粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由粗基准选择原则及法兰盘零件图知，选法兰盘199mm外圆作为定位粗基准。6 .2.2精基准的选择L用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。7 .当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。8 .当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。9 .为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。10 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由精基准选择原则及法兰盘零件图知，选法兰盘199左端面和两个17孔作为定位精基准，满足要求。11 3制定加工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合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工序01：铸造工序02：时效处理工序03：粗车199右端面；粗车100端面；粗车75端面；粗车100外圆；粗车75孔工序04：掉头粗车199左端面；粗车中40.5孔工序05：粗车199外圆工序06：钻4-17孔工序07：钻4-中11孔；专忽4-17深11沉孔工序08：半精车199外圆工序09：半精车75孔工序10：去毛刺工序11：检验至图纸要求工序12：包装、入库12 4选择加工设备及工艺装备工序03：粗车199右端面；粗车100端面；粗车75端面；粗车100外圆；粗车75孔；刀具：车刀；量具：游标卡尺；夹具：三爪卡盘；机床：卧式车床CA6140工序04：掉头粗车199左端面；粗车中40.5孔；刀具：车刀；量具：游标卡尺；夹具：三爪卡盘；机床：卧式车床CA6140工序05：粗车199外圆；刀具：车刀；量具：游标卡尺；夹具：车夹具；机床：卧式车床CA床40工序06：钻4-17孔；刀具：17麻花钻；量具：圆柱塞规；夹具：钻夹具；机床：立式钻床Z525工序07：钻4-ll孔；专忽4-17深11沉孔；刀具：ll麻花钻、17专忽孔钻；量具：圆柱塞规；夹具：钻夹具；机床：立式钻床Z525工序08：半精车199外圆；刀具：车刀；量具：游标卡尺；夹具：车夹具；机床:卧式车床CA6140工序09：半精车75孔；刀具：车刀；量具：游标卡尺；夹具：三爪卡盘；机床:卧式车床CA614013 5加工工序设计、工序尺寸计算该零件的材料是Q235-A,铸造出来的毛坯精度等级IT9,加工余量等级MA-G,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4知。1 .法兰盘中199端面的加工余量法兰盘中199端面，单边余量Z=4.5mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步粗车即可满足其精度要求。2 .法兰盘中199外圆的加工余量法兰盘199外圆，单边余量Z=40mm,表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表L4-6知，需要经过粗车一一半精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=3.5mm半精车单边余量Z=0.5mm3 .法兰盘100外圆的加工余量法兰盘中100外圆，单边余量Z=2.5mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-6知，一步车削即可满足其精度要求。4 .法兰盘中100端面的加工余量法兰盘中100端面，单边余量Z=3.0mm,表面粗糙度Ra63,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步车削即可满足其精度要求。5 .法兰盘中75孔的加工余量法兰盘75孔，单边余量Z=2.5mm,表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，需要经过粗车一一半精车方可满足其精度要求。粗车单边余量Z=2.0mm半精车单边余量Z=0.5mm6 .法兰盘75端面的加工余量法兰盘中75端面，单边余量Z=3.0mm,表面粗糙度Ra63,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步车削即可满足其精度要求。7 .法兰盘40.5孔的加工余量法兰盘中40.5孔，单边余量Z=25mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，一步车削即可满足其精度要求。8 .法兰盘4-17孔的加工余量法兰盘4-17孔采用实心铸造，表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表L4-7知，一步钻削即可满足其精度要求。9 .法兰盘4-ll孔的加工余量法兰盘4-11孔采用实心铸造，表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，一步钻削即可满足其精度要求。10 .法兰盘4-17沉孔的加工余量法兰盘4-17沉孔采用实心铸造，表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，一步钩削即可满足其精度要求。一A-AAL第4章选择切削用量、确定时间定额工序03：粗车199右端面；粗车100端面；粗车75端面；粗车100外圆;粗车力75孔工步一：粗车199右端面L确定切削深度外199右端面，单边加工余量Z=4.5mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表L4-8知，故&p=4.5mm2 .确定进给量/根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择=O.8Imm/r3 .确定切削速度D切削速度的修正系数为vv=0.8,Jln=0.65,Q=O.81,L=I.15,kMv=kliv=1.0(均见表1.28),故。=100XO.8x0.65x0.81xl.l5mmin=48mmin100Ovn=7td100OX48%l99r/mins77rmin按CA6140机床的转速（表4.2-8）,选择=80rmin4 .确定车中199右端面的基本时间TL.T,r=11,d-d,LF/+/,+/：a45=+(23)=-+(23)=(6.57.5)mmtgkrtg45o4=354为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表622知，4=5207-1052mm=5Imm式中4=7.0mm,I2=4mm,li=5,f=0.81mmr,n=80rmin,=48mmin,走刀次数i=l51+7.0+4+5O.81×8O×lmin1.034min工步二：粗车100端面L确定切削深度!100端面，单边加工余量Z=3.0mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表l4-8知，故p=30mm2 .确定进给量/根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择f=0.81mmr3 .确定切削速度D切削速度的修正系数为vv=0.8,n=0.65,=0.81,L=LI5,L=kk=1.0(均见表1.28),故D=100XO.8x0.65x0.81xL15mmins48mmin100Ov7t1000x48万XlOOr/min¾153rmin按CA6140机床的转速俵4.2-8）,选择=160rmin4 .确定车100端面的基本时间=/*"d-d.L-F+Z3+/12123a3O/.=-+(2-3)=-+(2-3)=(5.06.0)mmtgkrtg45o4=354为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.2-2知，4=5d-d,2105-702mm=17.5mm式中1=5.5mm,2=4mm,li=5,f=0.81mmr,n=160rmin,o=48mmin,走刀次数i=lT17.5+5.5+4+5XIminB0247minj0.81×160工步三：粗车75端面L确定切削深度.75端面，单边加工余量Z=3.0mm,表面粗糙度Ra63,再由机械制造工艺设按CA6140型卧式车床的进给量（表429）,选择=O.8Imm/r3 .确定切削速度U切削速度的修正系数为=0.8,=0.65,=0.81,g=1.15,kMv=kk=1.0(均见表1.28),故U=100XO.8x0.65x0.81X1.15mminP48mmin100OvTtd100oX48万XlOor/min153rmin按CA6140机床的转速（表4.2-8）,选择=160rmin4 .确定车100外圆的基本时间Tm=-Z*fnL=/+/+/2+/3a25l=-+(2-3)=+(2-3)=(4.55.5)mmtgkrtg45o4为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.2-2知，。=5走刀长度I=34.5mm式中1=5.0mm,I2=4mm,3=5»f=0.81mmr,=160r/min,=48mmin,走刀次数i=lTj34.5+5.0+4+5Xlmin0374min0.81×160工步五：粗车中75孔L确定切削深度与75孔，单边加工余量Z=2.5mm,表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，故q=2.Omm2 .确定进给量/根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择/=0.8Imm/r3 .确定切削速度。切削速度的修正系数为=0.8,=0.65,L=O.81,厚=1.15,ZMV=&广Lo(均见表1.28),=100×0.8×0.65×0.81×1.15mmin=s48mmin4 .确定车199左端面的基本时间L=言+4+4+/3a45=2+(23)=(23)=(6.57.5)mmtgk,.tg45°2=354为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表622知，4=5207-35.52mm=85.75mm式中l=7.0mm,Z2=4mm,Z3=5,/=0.81mmr,11=80rmin,=48mmin,走85.75+7.0+4+50.81x80×lmin1.570min工步二：粗车中40.5孔1 .确定切削深度.40.5孔，单边加工余量Z=2.5mm,表面粗糙度Ra6.3,再由机械制造工艺设计简明手册表147知，故p=2.5mm2 .确定进给量/根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表429）,选择f=0.81mmr3 .确定切削速度D切削速度的修正系数为vv=0.8,Jln=0.65,L=O.8LL=LI5,&,=kk=1.0(均见表1.28),故D=表OXo.8xO.65xO.81XL15mmin5s48mmin100OvTId100oX4811X40.5r/min377rmin按CA6140机床的转速（表428）,选择=400rmin4 .确定车中40.5孔的基本时间+4+/2+/3a25l=+(2-3)=+(2-3)=(4.55.5)mmtgkrtg45o4=354为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.2-2知，4=5走刀长度/=3Omm式中1=5.0mm,I2=4mm,Z3=5»f=0.81mmr,n=400rmin,=48mmin,走刀次数i=l3°+5.0+4+5XlminBo.136min0.81×400工序05：粗车199外圆1 .确定切削深度.199外圆，单边加工余量Z=4.0mm,表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表146知，故p=3.5mm2 .确定进给量/根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择/=0.8ImmZr3 .确定切削速度。切削速度的修正系数为ksv=0.8,=0.65,L=O.81,ATV=I.15,ZMV=L=10(均见表1.28),=1OO×0.8×0.65×0.81×1.15mmin48mmin100Ov11d100OX48×199r/min77rmin按CA6140机床的转速俵4.2-8）,选择=80rmin4 .确定车中199外圆的基本时间Tj3="7zJnL=/+/+/2+/3a35=+(23)=+(23)=(556.5)mmtgkrtg4504为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.2-2知，4=5走刀长度/=3Omm式中I1=6.0mm,I2=4mm,3=5,f=0.81mmr,n=80rmin,=48mmin,走刀次数i=l皿|T30÷6.0÷4+5.八KQzI.则T-=×Imm0.694mmJ0.8Ix80工序06：钻4-17孔确定进给量/：根据参考文献IV表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量/=0.1-0.8lmmr,根据参考文献IV表4.2T3,取/=0.28mm/r主轴速度：主轴转速力=97136(kmin,根据参考文献IV表4.2T2,取H=140rmin故实际切削速度为U=血"%=jxl7xl40rnmin7.5mmin10001000切削工时：/=3Omm,I1=8.5mm,Z2=2mm,走刀次数i=4则机动工时为Ti=/+/|+l2i=30+85+2X4min«4.133minjnwf140×0.28工序07：钻4-ll孔；专忽4-17深11沉孔工步一：钻4-ll孔确定进给量/：根据参考文献IV表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量/=0.1-0.8lmmr,根据参考文献IV表4.2-13,取/=0.28加帆/广主轴速度：主轴转速=97136(Wmin,根据参考文献IV表4.2-12,取=140rmin故实际切削速度为V=如些=""14°-48mmin10001000切削工时：/=3Omm,I1=5.5mm,Z2=2mm,走刀次数i=4则机动工时为Ti='+4+4Z=30+5.5+2X4minB3.827minjnwf140×0.28工步二：专忽4-17深11沉孔确定进给量/：根据参考文献IV表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量/=0.1-0.8lmmr,根据参考文献IV表4.2-13,取/=0.2Smm/r主轴速度：主轴转速几=97136(Wmin,根据参考文献IV表4.2-12,取7i=140rmin故实际切削速度为J=N"%：="xl7xl40rnmin7.5mmin100O100O17-11切削工时：=llmm,II=mm=3mm,盲孔时勾=Omrn,走刀次数i=42则机动工时为Ti=/+/|+；2i="+3+。x4min1.429minjnwf140×0.28工序08：半精车199外圆1 .确定切削深度4199外圆，单边加工余量Z=2.5mm,由零件图知，表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表1.4-6知，两步粗车即粗车一一半精车方可满足其精度要求，粗车单边余量2.0mm,半精车单边余量0.5mm,此为半精车故外=（）.5mm2 .确定进给量f根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.66mmr3 .确定切削速度。切削速度的修正系数为4v=08,Jln=0.65,kkr=0.81,L=I.15,kM=kk=1.0(均见表1.28)，故。=150x0.8x0.65x0.81X1.15mminj¾573mmin100Ovai1000x73万l99r/min=117rmin按CA6140机床的转速（表42-8）,选择=125rmin4 .确定半精车中199外圆的基本时间L.一IfitL=/+/+4+/3aO5=之+(23)=(23)=(2.53.5)mmtgkrtg45o2=35/3为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表622知，。=55 刀长度/=3Omm式中=3.0mm1I2=4mm,I3=5,f=0.66mmr,"=125rmin,=73mmin,走刀次数i=l=30+3.0+4+5lminX509min70.66×125工序09：半精车75孔1 .确定切削深度75孔，单边加工余量Z=2.5mm,由零件图知，表面粗糙度Ra3.2,再由机械制造工艺设计简明手册表146知，两步粗车即粗车一一半精车方可满足其精度要求，粗车单边余量2.0mm,半精车单边余量0.5mm,此为半精车故q=0.5mm2 .确定进给量/根据表1.4,f=0.0286.33mmr按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择=0.66mmr3 .确定切削速度D切削速度的修正系数为&v=08,绘=0.65,4=0.81,L=LI5,%=Zh=Lo(均见表1.28)，=150×0.8×0.65×0.81×1.15mminsa73mmin=螫=幽沿.1120rmin11d11×75按CA6140机床的转速（表4.2-8）,选择=320rmin4 .确定半精车中75孔的基本时间a05=+(23)=-+(23)=(2.53.5)mmtgk,tg45o盲孔时4=o4为试切附加长度，依据机械制造工艺设计简明手册表6.2-2知，Z3=5走刀长度/=15mm式中=3.0mm,I2=Omm,Z3=5,f=0.66mmr,n=320rmin,=73mmin,走刀次数i=l则T3=1"3.0+0+5Xlminao.109min,30.66×320本次课程设计让我有机会将课堂上学到的理论知识应用到实际的项目中。通过需求分析、系统设计、编码实现、测试与调试等阶段的实践，我不仅加深了对所学知识的理解，还学会了如何将这些知识转化为实际的操作能力。特别是在编码实现和测试与调试阶段，我遇到了不少挑战，但通过不断的尝试和调整，我逐渐掌握了解决问题的方法，提高了自己的实践能力。在课程设计过程中，我深刻体会到了团队合作的重要性。与小组成员共同讨论、分工协作，不仅提高了工作效率，还培养了我的沟通和协调能力。我们共同面对问题，共同寻找解决方案，这种团队精神和协作能力对于未来的学习和工作都是非常重要的。在课程设计中，我遇到了许多预料之外的问题和困难。但正是这些挑战让我学会了如何独立思考、分析问题并找到解决方案。通过查阅资料、与小组成员讨论以及向老师请教，我逐渐提高了自己的问题解决能力。这种能力不仅对于编程领域，对于其他领域的学习和工作都是非常重要的。虽然我在课程设计中取得了一些成绩，但也存在一些不足之处。例如，在某些模块的实现上，我过于注重细节而忽略了整体架构的合理性；在测试阶段，我也发现了一些潜在的问题但没有及时修复。针对这些问题，我将继续努力改进自己的学习方法和工作习惯，更加注重整体性和细节性的平衡。同时，我也将积极参加更多的实践项目，不断提升自己的实践能力和编程水平。致谢在完成本次课程设计的过程中，我得到了许多人的帮助和支持，在此我想向他们表示衷心的感谢。感谢我的指导老师，在课程设计期间，老师不仅为我提供了专业的指导和建议，还耐心解答了我遇到的每一个问题。老师的严谨治学态度和深厚专业知识，让我深受启发，也让我更加坚定了自己在学术道路上的追求。感谢我的小组成员们，我们一起经历了课程设计的整个过程，从最初的迷茫到最后的成果展示，我们共同面对困难，共同寻找解决方案。在这个过程中，我们互相学习、互相鼓励，建立了深厚的友谊。我相信这段经历将成为我们宝贵的回忆。感谢学校的支持和资源，学校为我们提供了良好的学习环境和丰富的资源，让我们能够更好地完成课程设计。我也感谢图书馆和实验室的工作人员，他们的辛勤工作为我们提供了极大的便利。感谢我的家人和朋友，他们一直是我最坚实的后盾，他们的支持和鼓励让我更加有信心面对挑战。在我遇到困难和挫折时，他们总是给予我关心和帮助，让我能够重新振作起来。要向所有在我完成课程设计过程中给予帮助和支持的人表示衷心的感谢。没有他们的帮助，我不可能顺利完成这次课程设计。我将永远铭记这段经历，并以此为动力，继续努力前行。参考文献1陈鸿均主编实用机械加工工艺手册北京：机械工业出版社2022.82冯道主编机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册北京：机械工业出版社2022.93李益民主编机械制造工艺设计简明手册北京：机械工业出版社2023.74李洪主编机械加工工艺及夹具手册北京：北京出版社2022.125乐兑谦主编切削用量北京：高等教育出版社2023.76徐鸿本主编机床夹具手册重庆：重庆大学出版社2022.107储凯许斌等主编机械工程材料重庆：重庆大学出版社2022,128廖念钊主编互换性与技术测量北京：中国计量出版社2023,19乐兑谦主编金属切削刀具北京：机械工业出版社2020,1210李庆寿主编机床夹具设计北京：机械工业出版社2022,4H陶济贤主编机床夹具设计北京：机械工业出版社2022,412周永强等主编高等学校毕业设计指导北京：中国建材工业出版社2021,12