机械制造技术课程设计-后法兰盘加工工艺及钻攻6-M6螺纹孔夹具设计.docx

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1、机械制造技术课程设计说明书设计题目：制定后法兰盘零件（图5-10）的加工工艺，设计钻6-M6螺纹的钻床夹具专业：机电一体化技术班级：学号：姓名：指导教师：_机械工程系20XX年12月20日目录第1章零件的分析11.1 零件的作用11.2 零件的工艺分析1第2章工艺规程设计22.1 确定毛坯制造方法、初步确定毛坯形状22.2 基准的选择22.2.1 粗基准的选择22.2.2 精基准的选择22.3 工件表面加工方法的选择22.4 制定工艺路线32.4.1 工艺路线法案一32.4.2 工艺路线法案二42.4.3 工艺法案的比较与分析42.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定42.6 确定切削用

2、及基本工时62.6.1 粗车6196mm的左端面72.6.2 粗车6196mm的外圆82.6.3 粗车150k6mm的外圆92.6.4 粗车中IlOmm的外圆102.6.5 粗车78mm的外圆112.6.6 粗车6196mm的右端面122.6.7 粗车150mm外圆右端面132.6.8 粗车中IlOmm柱体右端面132.6.9 粗车78mm柱体右端面142.6.10 半精车6196mm的外圆152.6.11 半精车6150k6mm的外圆162.6.12 半精车lIOmm的外圆172.6.13 半精车196mm凸台右端面182.6.14 半精车6150k6mm凸台右端面182.6.15 粗铳R2

3、5的半圆形槽182.6.16 钻618,Ilmm的阶梯孔182.6.17 钻6XM6的螺纹孔182.6.18 钻内孔2义中5mm182.6.19 钻67斜孔19第3章夹具设计203.1 夹具设计任务203.2 确定夹具的结构方案203.2.1 确定定位元件203.2.2 确定导向装置203.3 切削力及夹紧力计算22第4章总结23参考文献24致谢25第1章零件的分析1.1 零件的作用后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。本法兰盘是回转面和平面的结合，内部由斜孔、螺纹孔、阶梯孔组成，其要求有较高的耐磨性，较高的强度和回转稳定性。1.2 零件的工艺分析如图(5-10)后法

4、兰盘共有两组加工表面。150kmm的外圆为初基准的加工表面，196mm外圆右端面为基准的加工表面。它们之间有一定的位置要求，主要是78mm的外圆表面与150k6mm的外圆的轴向跳动度为0.008,196mm外圆右端面与150k6mm的外圆的轴向跳动度为0.015,经过对以上加工表面的分析，我们可先选定150k6mm外圆为粗基准。第2章工艺规程设计2.1 确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状零件材料是HT200。零件的产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型的金属型铸造。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确

5、定加工余量后再决定。2.2 基准的选择基面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。2.2.1 粗基准的选择因为法兰盘可归为轴类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以后法兰盘右端150k6mm的外圆及196mm的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧6150k6mm外圆可

6、同时消除四个自由度，再以196mm的右端面定位可限制两个自由度。2.2.2 精基准的选择主要就考虑基准重合问题,当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。这在以后还要专门计算，此处不再计算。2.3 工件表面加工方法的选择该零件是法兰盘，要求中批量生产。由于此零件较为简单，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，统一定位基准，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、铳、磨、链、钻等。其具体加工方法如下：1、196mm的外圆的粗糙度为3.2采用的加工方法为粗车一半精车2、150k6mm的外圆的粗糙度为L6采用的加工方法为粗车半精车3、IlOrnm的

7、外圆的粗糙度为L6采用的加工方法为粗车一半精车。倒角用车刀加工4、78mm的外圆的粗糙度为6.3采用的加工方法为粗车5、M6的螺纹孔的左端面的粗糙度为6.3采用的加工方法为钻削6、1811六个阶梯孔的粗糙度为6.3和12.5采用的加工方法为钻削7、R25的半圆形槽采用的加工方法为粗铳一精铳.8、2*5的内孔未注公差等级,根据GB180079规定公差为IT13,表面粗糙度为6.3,采用的加工方法为钻削9、7的斜孔未注公差等级,根据GB180079规定公差为IT13,表面粗糙度为3.2,采用的加工方法为钻较10、196mm凸台左端面粗糙度为6.3采用的加工方法为粗车11、6196mm凸台右端面粗糙

8、度为L6采用的加工方法为粗车f半精车12、150k6mm凸台右端面粗糙度为1.6采用的加工方法为粗车f半精车13、IlOmln凸台右端面粗糙度为6.3采用的加工方法为粗车2.4 制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。本着先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序，制定工艺路线方案。2.4.1 工艺路线方案一工序I粗车196mm柱体左端面工序11粗车6196mm、1

9、50k6mm.6110mm、78mm的外圆，粗车196mm、粗车150、IlOnlin柱体右端面工序III粗车78mm柱体右端面、半精车6196mm、150k6mm、IlOmm的外圆,半精车6196mm、6150k6mm凸台右端面工序V粗铳、精铳R25的半圆形槽工序Vl钻618mm,61Inlin的阶梯孔工序VlI钻6*M6的螺纹孔工序VlIl钻内孑L2*65mm工序IX钻7的斜孔工序X检测入库2.4.2 工艺路线方案二工序I粗车678mm柱体右端面工序II粗车。粗车6110mm、粗车150、196mm柱体右端面，粗车196mm柱体左端面工序In粗车678mm,IlOmm,150mm,196m

10、m外圆，半精车150k6mi196mm凸台右端面半精车110mm、150k6mm196mm的外圆工序V粗铳、精铳R25的半圆形槽工序Vl钻18mm,Ilmm的阶梯孔工序VlI钻6*M6的螺纹孔工序VllI钻内孑L2*65mm工序IX钻较7的斜孔工序X检测入库2.4.3 工艺方案的比较与分析上述两种工艺方案的特点在于：方案一是从左端面加工到右侧，以196Inin的外圆右端面作为初基准而方案二则是从右端面开始加工到左端面，这时则很难保证其圆跳动的误差精度等。因此决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。2.5 机械加工余工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘”零件材料为HT200,硬度190HBS,生产类

11、型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：表1196mm外圆各工序加工余量以及基本尺寸工序名称工序余量工序基本尺寸半精车外圆0.4196.4粗车外圆4200毛坯6202表26150m外圆各工序加工余量以及基本尺寸工序名称工序余量工序基本尺寸半精车外圆1.4151.4粗车外圆4154毛坯6156表3IlOmm外圆各工序加工余量以及基本尺寸工序名称工序余量工序基本尺寸半精车外圆1.4111.4粗车外圆3113毛坯5115表4196mm左端面各工序加工余量以及基本尺寸工序名称工序余量半精车0.8粗车2毛坯3表5150三右端面各工序加

12、工余量以及基本尺寸工序名称工序余量半精车0.8粗车3毛坯3表64)UOnIm右端面各工序加工余量以及基本尺寸工序名称工序余量粗车3毛坯32.6 确定切削用及基本工时2.6.1 粗车196mm的左端面(1)选择刀具选用93偏头端面车刀，参看机械制造工艺设计简明手册车床选用C365L转塔式车床，中心高度210mm。选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为10。，后角8,主偏角93,副偏角10,刀尖圆弧半径0.5mm,刃倾角10。(2)确定切削用量a.确定背吃刀量ap(即切深a)粗车的余量为4mm所以ap=4mm0b.确定进给量车刀刀杆尺寸为16*25、工件直径196mm、量取f=0.73

13、mmroc.选择磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册取车刀后面最大磨损量为081.0。焊接车刀耐用度T=60mm0d.确定切削速度V:根据切削用量简明手册当用YG6硬质合金车刀加工HT200(182-199HBS),a=4mm,f=0.73mmr,查出V=1.05mSo由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册查得切削速度的修正系数KTV=1。KtV=IQKkrV=O.73,KmV=(190HBS)1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0o则V=V*KTv*Ktv*Kkrv*Kmv*Ksv*Kkv式(21)=1.05*60*1.0*1.0*0.73*1.0*0.85

14、*1.0=44mminn=140rmin按C365L车床转速(机械制造工艺设计手册)选择与140rmin相近似的机床转速n=136rmin,则实际切削速度V=42.7mminoe.校验机床功率:车削时功率P可由切削用量简明手册表1.25查得：在上述各条件下切削功率P=1.72.0,取2.0。由于实际车削过程使用条件改变，根据切削用量简明手册表1.292,切削功率修正系数为：Kkrpc=KkrFc=0.89,Kropc=KroFc=1.0o贝J:P=PXKkrPCXKroP=I.87KW根据C365L车床当n=136rmin时，车床主轴允许功率PE=7.36KWc因PPE,故所选的切削用量可在C365L上加工。f.校验机床进给机构强度:车削时的进给力Ff可由切削用量手册查表得Ff=Il40N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册查得车削过程的修正系数：Kkrf=I.17,Krof=IAK=0.75,WJFf=1140*1.17*1.0*0.75=1OOON根据C365L车床说明书(切削用量简明手册),进给机构的进给力FmaX=4100N(横向进给)因FfFmax,所选的f=0.73进给量可用。综上,此工步的切削用量为：a=4mm,f=0.73,n=136rmin,V