法兰盘机械加工工艺说明书.doc

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。法兰盘内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：1以 80 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：620.015 孔及其倒角以及与其垂直的端面，80h11 外表面，两个 M641.5 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

2、基准的加工表面这一组加工表面包括：三个互成 120的 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：620.015 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，

3、还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）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 620.015 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

4、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 620.015，扩孔 36 0+0.62 ，绞孔 620.015，绞孔 36 0+0.62工序 3 车两个槽 M641.5，车孔 620.015 倒角。工序 4 镗刀镗 R3 圆角工序 5 铣 80h11 端面.工序 6 钻三个孔 16.5，钻三个孔 11。工

5、序 7 拉槽 66。工序 8 磨外圆 80h11，磨外圆 52g6。工序 9 铣侧面保证尺寸 34.5mm工序 10 铣平面保证尺寸 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 620.015 孔，精车 620.015 孔及倒角，车螺纹 M641.5，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+0.62，精车孔 36 0+0.62。工序 3 钻三个孔 16.5，钻三个孔

6、11。工序 4 拉槽 66。工序 5 镗刀镗 R3 圆角工序 6 铣侧面保证尺寸 34.5mm工序 7 铣平面保证尺寸 54mm 工序 8 磨外圆 80h11，磨外圆 52g6。工序 9 表面处理，检验入库。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 36 0+0.62进行铸造然后在机加工（扩、绞） ，对 620.015 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 620.015 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，

7、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 M641.5 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 620.015 孔及倒角，车螺纹 M641.5，车两个密封槽 64。 （以 52g6 外圆柱面为粗基准，采用三

8、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+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，钻三个孔 16.5，惚沉头孔 16.5（以端面 A 为精基准，）工序 4 拉槽 66。工序 5 镗刀镗 R3 圆角。工序 6 铣侧面保证尺寸 34.5mm工序 7 铣平面保证尺寸 54mm工序 8 磨外圆 80h11，磨外圆 52g6。工序 9 表面处理，检验入库。将以上内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

9、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 80h11，表面粗糙度要求 1.6m,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（P 87）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=0.4m

10、m。外圆 52g6，表面粗糙度要求为 1.6m，公差等级为 6 级，查手册表 3-9（P 87）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。外圆 120，选用粗车的双边余量为 2Z=2mm。2内孔表面（620.015，36 0+0.62 ）内孔 620.015，查手册表 3-9（P 87） ，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。内孔 36 0+0.62，查手册表 3-5（P

11、 74） ，为 9 级公差要求，查手册表 3-9（P 87） ，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=0.4mm。3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 3.2m，轴向无公差要求。查手册表 3-13（P 91） ，粗铣的表面粗糙度为 3.2-6.3m，可达要求，因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.外圆 52g6 端面粗糙度要求为 6.3m，轴向无公差要求。查手册表 3-13（P 91） ，粗车的表面粗糙度为 3.2-6.3m，可达要求，因

12、而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.4. 16.5 端面16.5 端面的粗糙度要求为 3.2m，轴向无公差要求。查手册表 3-13（P 91） ，粗车的表面粗糙度可达 3.2m，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 1.6m，轴向无公差要求。公差等级为 6 级，查手册表 3-9（P 87）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=0.2mm。6. 侧面 C,平面 D平面 D 距内孔 36 中心的距离为 54mm，无公差要求，表面粗糙度要

13、求为 6.3m，计算得其需切削量为 60.5mm，根据手册P 480叙述，选用一次铣削成型。侧面 C 距内孔36 中心的距离为 34.5-0.40-0.20，表面粗糙度要求为 6.3m，公差为 200m，查机械制图表 8.5（P 232） ，为 12 级公差要求，计算得其需切削量为 26.50.5mm。根据手册P 480叙述，选分四次铣削成型。（五）确定切削用量及基本工时工序：除砂工序：粗、精车 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 620.015 孔，精车 620.015 孔及倒角，车螺纹M641.5，车两个密封槽 64。

14、 （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 1.6m，6 级公差要求；车两个槽 M641.5；车外圆 52g6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求为 3.2m，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

15、圆车刀、 YT15 端面车刀、 YT15 内圆车刀、高速钢螺纹车刀，刀杆尺寸为 1625mm2。切削用量：1. 粗车 80h11 外圆柱面1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380） ，当刀杆尺寸为 16mm25mm，a p=1mm,工件直径为 80mm 时f=0.8-1.2mm/r取 f=0.8mm/r2）计算切削速度 根据手册表 8-60（P 381） ，切削速度的计算公式为（寿命选60T）Vc=CVKV/(Tmapxfy)m/min其中：C V=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KMv=1.44, ksv=0.8,

16、 kkv=1.04, kkrv=0.81, kBv=0.97。所以 v c=1581.440.81.040.810.97/(600.210.150.80.40)=71.85(m/min)3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100071.85/(3.1480)=286(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(41+1)/2860.8=0.18(min)2. 精车外圆 80h11 1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=0.6mm/r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=102m/min3) 确定机床主

17、轴转速ns=1000vc/(d)=1000102/(3.1480)=406(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/4060.6=0.17(min)3. 车 120 外圆柱面1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=1.0mm/r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=85m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100085/(3.14120)=225(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(15+1)/2251.0=0.07(min)4

18、. 车 80h11 端面及倒角1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=0.8mm/r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=105m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000105/(3.1480)=418(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/4180.8=0.12(min)5. 车 16.5 端面及倒角1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=0.4mm/r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=35m/min3) 确定机床主轴转速ns=100

19、0vc/(d)=100035/(3.1416.5)=675(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(8.3+1)/6750.4=0.04(min)6. 粗车 620.015 孔1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=0.6mm/r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=106m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000106/(3.1460)=560(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/5600.6=0.13(min)7. 精车

20、 620.015 孔及倒角1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=0.4(mm/r)2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=112(m/min)3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000112/(3.1460)=590(r/min)4) 切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/5900.4=0.18(min) 8.车螺纹 M641.5 采用高速钢螺纹车刀，规定粗车螺纹时走刀次数为 i=4;精车螺纹时，走刀次数为 i=2.螺距 t=1.5mm,所以进给量 f=1.5mm/r.1) 切削速度 根据手册表 8

21、-60（P 381）粗车螺纹时： v c=21m/min精车螺纹时： v c=35m/min2) 确定机床主轴转速粗车螺纹时：n 1=1000vc/(d)=100021/(3.1464)=105(r/min)精车罗纹时：n 2=1000vc/(d)=100035/(3.1464)=174(r/min)3)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）粗车螺纹时：t 1=(l+y+)i/nf=(15+1)4/(1051.5)=0.41(min)精车螺纹时：t 2=(l+y+)i/nf=(15+1)2/(1741.5)=0.12(min)9. 车两个密封槽 641）进给量 f 根据手册表 8-58（

22、P 380）取 f=0.5mm/r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=84m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100084/(3.1464)=418(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=2(l+y+)/nf=2(2+1)/4180.5=0.03 (min)10. 车 52g6 端面1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=0.5mm/r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=90m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100090/(3.1452)=551(r/min)4)

23、切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(10+1)/5510.5=0.04(min)11.车端面 A 1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=1.0mm/r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=82m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100082/(3.14120)=218(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(35+1)/2181.0=0.17(min)12. 粗车 52g6 外圆柱面1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=0.5mm/

24、r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=105m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000105/(3.1452)=643(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(10+1)/6430.5=0.04(min)13. 精车 52g6 外圆柱面倒角及退刀槽1）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=0.4mm/r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=125m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000125/(3.1452)=765(r/min)4)切削工时

25、根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(10+1)/7650.4=0.04(min)14. 钻孔 36 0+0.621）进给量 f=0.2mm/r (见手册表 10-15（P 437）)2）切削速度 V c=40(m/min) (见手册表 10-15（P 437）3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=100040/(3.1436)=350(r/min)4) 切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=22/(3500.2)= 0.32(min)15. 精车孔 36 0+0.621）进给量 f 根据手册表 8-58（P 380）取 f=0.3mm/r2）切削速度 根据手册表 8-60（P 381）vc=108m/min3) 确定机床主轴转速ns=1000vc/(d)=1000108/(3.1436)=950(r/min)4)切削工时 根据手册表 8-56（P 379）tm=(l+y+)/nf=(40+1)/9500.3=0.15(min)