机械制造基础法兰盘课程设计报告

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1、目录一、序言（2）1.设计目的（2）二、零件图工艺分析（3）1. 零件结构功能分析（3）2零件技术条件分析（3）3.零件结构工艺分析（3）三、毛坯选择（4）1毛坯类型（4）2毛坯余量确定 （4）3毛坯-零件合图草图（4）四、机加工工艺路线确定（5）1加工方法分析确定（5）2. 加工顺序的安排（5）3定位基准选择（6）4加工阶段的划分说明（6）5主要机加工工序（6）6工序尺寸及其公差确定（8）7设备及其工艺装备确定（11）8切削用量及工时定额确定（11）五、工序夹具设计说明书 (16)1工序尺寸精度分析 (16)2. 定位方案确定(17)3. 定位元件确定 (17)4. 定位误差分析计算(17)

2、5设计钻套，连接元件及其夹具体，钻模板(18)6夹具总草图(18)六、 量具设计(18)1工序尺寸精度分析(18)2量具类型确定(18)七、课程设计小结(18)八、 参考文献(20)一、序言机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术 基础课以及大部分专业课之后进行的。是进行毕业设计之前对所学各 课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练， 因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。希望能通过这次课程设计对学生未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼他们分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。(一)设计目的机械制造技术基础课程设计是在学完

3、了机械制造基础课程后、进 行了生产实习之后的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能 获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺结构设计的基本能力， 另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生通过机 械制造技术基础课程设计，应在下述各方面得到锻炼： （1）能熟练运用制造技术基础课程中的基础理论以及在生产实习中 学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧 以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质 量。（2）提高结构设计能力。学生通过设计夹具（或量具）的训练，应 当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济 合理而能保证加工质量的夹具的能力，学会使用

4、手册及图表资 料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟 练运用。二、零件图工艺分析1. 零件结构功能分析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。法兰盘是回转面和平面的结合，内部由阶梯孔和螺纹孔组成， 其要求有较高的耐磨性，较高的强度和回转稳定性，2. 零件技术条件分析1）法兰盘本身精度夕卜圆O80+0尺寸公差等级IT11，表面粗糙度Ra为1.6um ,-0.19952-0.01尺寸公差等级为IT6,表面粗糙度Ra为1.6um, 9120+ 1尺-0.029 -1寸公差等级IT14,表面粗糙度Ra为3.2um，内孔962+ 0.015公差 等级为 IT7,9

5、36+0.02 尺寸公差等级为 IT6,965 表面粗糙度 Ra 为-01.6um，距离936+0.02为34.5-0.3。的平面公差等级IT13.-0 -0.802）位置精度，内孔962+0.015相对于基准面A、B的跳动量要为0.04.3）加工此零件时,应尽量统一定基准,减少装夹次数,这样有 利于保证零件的加工精度。3. 零件结构工艺分析此法兰盘是有回转面和平面组成,有零件图可知,该零件结构较 为简单，但零件精度要求高，零件选用材料HT150,该材料用于强度 要求不高的一般铸件,不用人工实效,有良好的减震性,铸造性能好。 对法兰盘的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因 而安排

6、法兰盘加工过程应考虑到这些特点。三、毛坯选择1. 毛坯类型1）根据零件材料HT150确定毛坯为铸件，由于要加工与936+0.02的-0孔中心线距离分别为54和34.5-0.30的两平面，若毛坯夕形铸成91 20-0.80的夕圆，材料浪费太严重，因此将两平面直接铸出。且3-911 和3- 916.5的内孔不铸出，均在钻床上钻出后加工。2）由于零件要求生产批量为中批量生产，毛坯铸造方法选用金属 型铸造（查机械加工工艺设计资料），铸造的毛坯尺寸公差等级为 8 级（机械加工工艺设计资料），选择错型值为 0.7（机械加工工艺设计 资料）。2. 毛坯余量确定 对于批量生产的铸件加工余量（查机械加工工艺设计

7、资料），初步将本零件的加工余量定为5mm，毛坯尺寸偏差查得为+1.8.3. 毛坯-零件合图草图A44II56.5U-A1111i_n0.mu 2四、机加工工艺路线确定1. 加工方法分析确定该零件是法兰盘，中批量生产。由于此零件较为简单，但精度 要求较高，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、铣、磨、镗、钻等。2. 加工顺序的安排先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度，先以外圆980+。为粗基准粗车952-0.01的外-0.19 -0.029 圆、长度方向为

8、15 的右端面、长度方向为 60 的右端面和9120+1的外圆，掉头装夹以952-0.01 的外圆、长度方向为 15 的右端面为粗基准-0.029粗车980+0 的外圆、长度方向为 60 的左端面和长度方向为 15 的左 -0.19端面，再以粗车后的外圆980+0 为精基准半精车952-0.01 的外圆、和-0.19 -0.0299120+ 1 的外圆粗镗，半精镗936+0.02的内孔，以952-0.01 的外圆、长- -0 -0.029度方向为 15 的右端面为基准粗镗962.4、962+0.015、965、及 4X0.5的槽、958的内孔，继续半精镗965、962+0.015、及4X0.5

9、的槽,车出 M64X1.5 的螺纹，以外圆980+0 为基准粗铣长度为 54 的左端 -0.19面和长度为 34.5-0.30的两平面，以936+0.02的内孔、962.4 的内孔和长 -0.80 -0度为 60 的右端面及 34.5 的平面定位钻3-911和3-916.5 的孔，然后继续钻出918 和94 的孔，磨980+0 的外圆和长度为 60 和 15 的-0.19左端面，磨952-0.01 的外圆、长度方向为 15 的右端面为基准精镗962 -0.029+ 0.015 的孔，以980+0 的外圆为基准精镗936+0.02的内孔，然后用浮- -0.19 -0 动镗刀精镗936+0.02的

10、内孔并加工出6X6的半圆槽。-03. 定位基准选择先以980+0 为基准加工952-0.01 的外圆、长度方向为 15 的右端 -0.19 -0.029面和9120+1的外圆，再以952-0.01 的外圆、长度方向为 15 的右端面- -0.029为基准加工左端部分，再以外圆定位加工内孔和螺纹，以936+0.02 的-0 内孔、6X6的半圆槽和长度为60的右端面定位钻孔、扩孔。4. 加工阶段的划分说明加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。5. 主要机加工工序1) 铸 铸造，清理2)热处理 正火3) 粗车952o.oi的外圆、长度方向为15的右端面、长度为60的右端-0.029面、

11、9120+1的外圆4) 粗车980+。的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的-0.19左端面5) 半精车952-0.01的外圆和9120+1的外圆、粗镗936+0.02的内孔、半-0.029 - -0精镗936 +0.02 的内孔-06) 粗镗962.4、962+0.015、965、及4X0.5 的槽、958 的内孔，半 精镗965、962+0.015、及4X0.5的槽，车出M64X1.5的螺纹7) 粗铣长度为 54 的左端面和长度为 34.5-0.30的两平面-0.808) 钻 3-911 的孔、扩 3-916.5 的孔9) 钻出918 和94 的孔10) 热处理：退火11) 去毛

12、刺(在所有侧面去除机加工所留下的毛刺)12) 清洗吹净 在乳化液中清洗法兰盘，保证没有铁屑、油污和其他 赃物，清洗时间不少于 3 分钟，清洗的同时通入压缩空气以提高清 洗效果，清洗后用压缩空气吹净零件，并用檫布檫净表面。13) 检验14) 表面淬火15) 磨980+0 的外圆和长度为 60 和 15 的左端面、磨952-0.01 的外圆、-0.19 -0.029长度为15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角16) 精镗962+0.015的孔17) 精镗936 +0.02 的内孔-018) 用浮动镗刀精镗936+0.02的内孔-019) 铣 6X6 的槽20) 去毛刺吹净21) 检验6. 工序尺

13、寸及其公差确定952-0.01-0.029工艺落线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸957+ 1.8957+1.8粗车954.22.80.046954.7+0-0.046半精车952.41.80.019952.9+0-0.019磨削9520.40.019952-0.01-0.029980+0-0.19工艺落线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸985+ 1.8985+1.8粗车980.44.60.22980.4+0-0.22磨削9800.40.019980+0-0.199120+ 1工艺落线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸9125+ 1.89125+1.8粗车9121.53.519121.5+

14、0-1.0半精车91201.529120+1962+0.015工艺落线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸957+ 1.8957+1.8粗镗96030.19960+0.19+0半精镗961.51.50.074961.5+0.074+0磨削9620.50.03962+0.015965工艺落线工序余量工序尺寸铸957粗镗7964半精镗1965962.4工艺落线工序余量工序尺寸铸957粗镗5.4962.4936+0.02+0工艺落线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸931+ 1.8931+1.8粗镗933.12.10.16933.1 +0.160半精镗934.61.50.1934.6+0.1+0半精镗

15、935.610.039935.6+0.0390浮动镗刀块精镗9360.40.02936+0.02+015工艺落线工序余量工序尺寸铸20粗车4.515.5磨削0.51560工艺落线工序余量工序尺寸铸65粗车4.660.4磨削0.460中11工艺落线工序余量工序尺寸钻11911中 16.5工艺落线工序余量工序尺寸钻11911扩5.5916.5918工艺落线工序余量工序尺寸钻1891894工艺落线工序余量工序尺寸钻4947. 设备及其工艺装备确定所用的设备有：CA6140、立式铣床、摇臂钻床、清洗机、检验台、 外圆磨床。夹具有：三爪卡盘、虎钳、钻直孔专用夹具、磨床专用夹 具。刀具有：90度车刀、车用

16、镗刀、铣刀、中1、94、918、916.5 钻头、砂轮、切断刀。量具有：千分尺、游标卡尺、专用卡规，止规。8. 切削用量及工时定额确定1）粗车952-0.01的外圆，长度方向为15的右端面，长度为60的 -0.029右端面、9120+1 时：（T1二T辅 T2=T机 T3=T 工 T4=T休）（车刀 刀杆尺寸BXH取20X30）切削用量:ap=10.85 由表得：f=0.9mm/r 由表查得 v=46m/min 则 n=318x46/57=256.63=257r/min 工时 定额：由表得 装夹工件时间为 0.08min 由表得：松开卸下工件时 间为0.06min 由表得：操作机床时间为：（0

17、.02+0.03） X 18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97min 由表得：测量工作时间为： 0.1+0.15+0.08+0.1=0.43minT1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min 由表得布置工作地、休息和生理 时间分别为：T3=56min、T4=15min、T 基二Ljz/nfap=497.6x5/257 x0.9x 10.85=1min则 T 总二T1+T2+T3+T4+T 基=73.84min2）粗车98O+o的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15-0.19的左端面：切削用量：（车刀刀杆尺寸BXH取25x25） ap=4.6，由 表得 v

18、=53m/min,则 n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min 工时定额：由表得：装夹工件时间为 0.08min 由表得：松开卸下工件时间为 0.06min 由 表 得 ： 操 作 机 床 时 间 为 ：0.02+0.02 x5+0.02+0.03+0.03x3+（0.03+0.02+0.03+0.02）x9=1.16min 由 表得：测量工件时间为： 0.1+0.09+0.08=0.27min 由表得： T1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min 由 表 得 机 动 时 间 为 ： T2=（0.04+0.03） x3=0.21min 由表得布置工作

19、地、休息和生理时 间分别为：T3=56min、T4=15min、T基二Ljz/nfap=460x5/198x0.8 x4.6=3.16min 则 T 总二T1+T2+T 基+T3+T4=75.943）半精车952-0.01的外圆和9120+1的外圆、粗镗936+0.02的内孔、-0.029-0半精镗936+0.02的内孔：切削用量：（刀尖圆弧半径取0.5） ap=3-0由表得：f=0.15mm/r 由表得：v=100m/min 则 n=318v/d=318 x 100/55=578.2=578r/min 工时定额：（ 同上） T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15

20、min+T3+T4=74.79min粗镗936 +0.02 的内孔:-0切削用量：ap=2.1由表得f=O.mm/r由表得v=110m/min 则 n=318v/d=318x 110/31=1129r/min工时定额：（同上）T1=0.8min T2=0.14min T3=60min T4=15minT 基二Ljz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7min T 总 2=76.64min 半精镗936+0.02的内孔:-0工时定额：（同上）T1=0.4min T2=0.07min T3=60min T4=15minT基二Ljz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=

21、1min T 总 3=76.47min则 T 总=227.9min4）粗镗962.4、962+0.015、965、及4X0.5 的槽、958 的内孔,半精镗965、962+0.015、及4X0.5的槽，车出M64X1.5的螺纹 切削用量：ap=7由表得 f=0.5mm/r由表得 v=67m/min则 n=318v/d=318 x 67/57=374r/min工时定额：（同上）T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15minT 基二Lz/nfap=145 x 5/374 x 0.5 x 7=0.55minT 总二T1+T2+T 基+T3+T4=78.35min半精镗96

22、5、962+0.015、及 4X0.5 的槽切削用量：ap=1.5由表得 f=0.15mm/r由表得 v=115m/min则 n=318v/d=318x 115/62=590r/min工时定额：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT 基=100x 5/590 x0.15x1.5=3.77minT 总 2=80.27min车出M64X1.5的螺纹切削用量：ap=1.6由表得 f=1.2mm/r由表得 v=70m/min则 n=318v/d=318x70/62=359r/min工时定额：T1=0.7min T2=0.07min T3=56min T4=

23、15minT 基二 Lz/nfap =50x5/359x1.2x 1.6=0.36minT 总 3=71.83min 则 T 总=230.45min5）粗铣长度为54的左端面和长度为34.5-0.30的两平面-0.80切削用量：ap=2.5由表得 f=0.25mm/r由表得 v=120m/min则 n=318v/d=318x120/112=341r/min工时定额：由表得 T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120 x 0.25=2.2min由表得操作时间为0.5min由表得测量工件时间为0.24minT1=1.98min T3=51min T4=15min T 基=lz/nfap=3

24、00x5/341x6) 钻3-911的孔切削用量：ap=15由表得 f=0.6mm/r由表得 v=12m/min则 n=318v/d=318x 12/11=347r/min工时定额：由表得 T2二LW+L1+L t/fn=15+9.35+0/0.6x347=0.12min(Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)T 基=15x11/347 x0.6x15=0.05min由表得装夹工件的时间为0.17min,松卸工件的时间为0.15min,操作时间为 0.4min由表得3-3-12的测量工件的时间为0.04min，贝IT1=0.76minT3=47min T4=15min T

25、总 1=62.81min扩3-916.5的孔切削用量：ap=10由表得 f=0.6mm/r由表得 v=25.1m/min则 n=318v/d=318x25.1/16.5=484r/min工时定额：由表得T2=Lw+L1+Lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min(Lf=(dm-dW)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)由表得装夹工件的时间为0.17min,松卸工件的时间为0.15min,操作时间为0.42min,测量工件时间为0.05min10=0.06min T 总 2=62.89min T 总=125.7min7）钻出918和94的孔切削用量

26、：ap=11 由表得f=0.8mm/r由表得 v=13m/min则 n=318v/d=318x 13/18=230r/min工时定额：钻出918 深 2 的孔 T2二Lw+LI+Lt/fn=2+5.29+0/0.8x230=0.04Lf=（dm-dw）/2cotkr=18/2cot120=5.29T 基二 11x 4/230 x0.8x11=0.02min由表得装夹工件的时间为0.17min,松卸工件的时间为0.15min,操作时间为0.4min,测量工件时间为0.04min则 T1=0.76min T3=47min T4=15min T 总=62.99min8）磨980+0 的外圆和长度为

27、60和 15的左端面-0.19切削用量：ap=0.4 由表得f=0.4mm/r由表得 v=22m/min则 n=318v/d=318x22/80=88r/min由表得装夹工件的时间为0.05min,松卸工件的时间为0.03min,操作时间为0.35min,测量工件时间为0.08min则 T1=0.51min T3=60min T4=15min T 基=108 x 0.4/88 x0.4x 0.4=3.09min T 总 1=78.6min磨952-0.01的外圆、长度为15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角-0.029切削用量：ap=0.5 由表得f=0.15mm/r由表得 v=115m/m

28、in 则 n=318v/d=318x115/62=590r/min工时定额：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15min9）用浮动镗刀精镗936+0.02的内孔、铣6X6的槽-0切削用量：ap=0.4 由表得f=0.15mm/r由表得 v=140m/min则 n=318v/d=318x 140/36=1237r/min工时定额：（同上）T1=0.4min T2=0.07min T3=60min T4=15minT 基=lz/nfap=50x5/1237x0.15x0.4=3.37minT 总=78.84min五、工序夹具设计说明书1. 工序尺寸精度分析 由

29、工序图可知此工序的加工精度要求不高，具体要求如下：钻3-911 的孔，深度为15.5，并扩3-916.5 的孔，深度为1 0.25，无其它技术 要求，该工序在摇床上加工，零件属中批量生产2定位方案确定根据该工件的加工要求可知该工序必须限制工件五个自由度，即X移动、 丫移动、X转动、Y转动、Z转动，为了方便的控制刀具的走刀位置，还 应限制Z移动一个自由度，因而工件的六个自由度都被限制，由分析可知 要定位基准与设计基准重合选以936+0.02 的内孔和长度为 60 的右端面及-0长度为 34.5 的平面为定位基准。3. 定位元件确定1）选择定位元件由于本工序定位面是936+0.02 的内孔和长度为

30、 60 的右端面及长度为 34.5-0的平面，所以夹具上相应的定位元件选为两个平面和一个芯轴。2）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件位置尺寸及其极限偏差： 由图可知此工序的加工精度要求不高，由于其定位孔是936+0.02 ，所以芯 轴的尺寸为：基本尺寸为934.6,公差为+0.05根据工件的实际情况，底 板的长度选为134.5mm，宽度为134.5mm，高度为70.4mm。4. 定位误差分析计算1) 分析计算孔的深度尺寸 15.5 的定位误差：用内控表面定位和平面定位,工件定位面是内控面表面,定位元件的定 位工作面是芯轴表面和平面,定位基准室内孔中心线,当工件内孔直径 发生变化时其中心线和芯

31、轴中心发生相对移动。芯轴定位误差计算如下 =0, db=1/2(Dmax-dmin)=0.075, Adw二db=0.075 由于孔的 公差属于自由公差，取13级公差，则厶dw=0.075v1/3T ,因此定位 准确。2) 分析计算平面定位误差：=0, db=0, Adw=05. 设计钻套，连接元件及其夹具体，钻模板：由于此工件是中批量生产，固选用 GB2264-80 快换钻套，选用固定 式钻模板。根据钻床 T 型槽的宽度，决定选用 GB2264-80 宽度 B=14， 公差带为 h6 的 A 型两个定位键来确定夹具在机床上的位置。夹具选用灰 铸铁的铸造夹具体，其基本厚度选为 20mm 并在夹

32、具底部两端设计出供 T 型槽用螺栓紧固夹具用的 U 型槽耳座。6. 夹具总草图六、量具设计1.工序尺寸精度分析对连杆轴颈952-0.01 (g6 )选基孔制，首先确定被测轴的极限偏差,-0.029查公差书与配合标准得9 52-0.01 (g6)的上偏差es=-0.01mm下偏差-0.029ei=-0.029mm。公差等级为 IT6。2. 量具类型确定对连杆轴颈952的量具用卡规，量具测量面的材料用硬质合金，测量面 的硬度为56-65HRC，其他部分的材料为45刚。七、课程设计小结机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课、技 术基础课以及大部分专业课之后进行的。是进行毕业设计之前对所学

33、 各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训 练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。通过这次课程设计对我们学生未来将从事的工作进行一次适应 性训练，从中锻炼我们问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下 一个良好的基础。在设计过程中我们发现了许多在学习和应用知识的不足之出，尤 其锻炼了我们结合实际综合考虑问题的思路和解决问题的能力。我们 深刻体会到基础知识必须要扎实才能有更好的学习和创造性的思维。 所以在今后的学习和工作中，我们要更多的注重基础知识的学习。另 外在设计过程中我们还有许多小的错误导致拖延了设计时间和扰乱 设计思路，让我们明白了“把一件简单的事做好就不是一件容易的事” 的道理。从而，我们无论做什么事都要努力尽力去做好。八、参考文献1】机械制造技术基础课程设计，华中科技大学，柯建宏2】机械制造技术基础，华中科技大学，熊良山3】机械加工工艺手册.机械工业，1991.9，孟少龙4】切削用量简明手册.机械工业，艾兴【5】机械制造工艺设计简明手册.XX工业大学，李益民6】机械制造工艺学课程设计指导书.机械工业，2000.10，赵家奇7】机械制造及其设备指导手册. 机械工业，1997.8，李云