法兰盘机械加工工艺说明书.doc

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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:

这一组加工表面包括:Φ62±,Φ80h11外表面,两个M64×,Φ360+0。62孔以及与其垂直的端面,Φ52g6外表面B及退刀槽,三个互成
120°的Φ16。5阶梯孔的两端面.

这一组加工表面包括:三个互成120°的ф16。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:
Φ62±0。。
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,使生产无法正常进行。
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(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Φ62±。04mm的圆跳动公差要求,现选择Φ52g6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)。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、,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。

工序1粗车Φ16。5端面,粗、精车外圆Φ80h11及车倒角,车两个槽Φ64,车外圆Φ52g6、退刀槽及倒角,车端面A.
工序2扩孔Φ62±0。015,扩孔Φ360+,绞孔Φ62±0。015,绞孔Φ360+0。62
工序3车两个槽M64×,车孔Φ62±。
工序4镗刀镗R3圆角
工序5铣Φ80h11端面.
工序6钻三个孔Φ16。5,钻三个孔Φ11。
工序7拉槽6×6。
工序8磨外圆Φ80h11,磨外圆Φ52g6。
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.

工序1粗车Φ80h11外圆柱面,车Φ120外圆柱面,车Φ80h11端面及倒角,车Φ16。5端面及倒角,精车外圆Φ80h11,粗车Φ62±,精车Φ62±,车螺纹M64×,车两个密封槽Φ64。
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工序2车Φ52g6端面,车端面A,车Φ52g6外圆柱面、倒角及退刀槽,钻孔Φ360+,精车孔Φ360+。
,钻三个孔Φ11。
工序4拉槽6×6。
工序5镗刀镗R3圆角

工序7铣平面保证尺寸54mm
工序8磨外圆Φ80h11,磨外圆Φ52g6。
工序9表面处理,检验入库.

上述两个工艺方案的特点在于:方案一选择对孔Φ360+(扩、绞),对Φ62±0。,要进行七次装夹,用五套夹具,+0。62进行先钻后车,对Φ62±。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M64×1。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Φ80h11外圆柱面,车Φ120外圆柱面,车Φ80h11端面及倒角,车Φ16。5端面及倒角,精车外圆Φ80h11,粗车Φ62±0。015孔,精车Φ62±,车螺纹M64×1。5,车两个密封槽Φ64。(以Φ52g6外圆柱面为粗基准,采用三爪卡盘夹持Φ52g6外圆柱面)
车Φ52g6端面,车端面A,车Φ52g6外圆柱面、倒角及退刀槽,钻孔Φ360+0。62,精车孔Φ360+0。62.(以Φ80h11外圆柱面为精基准,采用三爪卡盘夹持Φ80h11外圆柱面)
工序3钻三个通孔Φ11,钻三个孔Φ16。5,(以端面A为精基准,)
工序4拉槽6×6.
工序5镗刀镗R3圆角。
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工序7铣平面保证尺寸54mm
工序8磨外圆Φ80h11,磨外圆Φ52g6。
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:
(Φ80h11,Φ52g6,Φ120)
外圆Φ80h11,µm,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(P567),选用磨削的双边余量为2Z=0。4mm.
外圆Φ52g6,表面粗糙度要求为1。6µm,公差等级为6级,查《手册》表3—9(P87)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(P567),选用磨削的双边余量为2Z=。
外圆ф120,选用粗车的双边余量为2Z=2mm。
(Φ62±,Φ360+0。62)
内孔Φ62±,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(P401),选用精车的双边余量为2Z=0。4mm。
内孔Φ360+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(P401),选用精车的双边余量为2Z=.
(Φ80h11及Φ52m6端面)
µm,轴向无公差要求。查《手册》表3—13(P91),-6。3µm,可达要求,因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm。
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µm,轴向无公差要求。查《手册》表3—13(P91),-µm,可达要求,因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm.
4。Φ16。5端面
µm,轴向无公差要求。查《手册》表3-13(P91),µm,因而选用粗车即可。选用粗车的加工余量为Z=1mm。

端面A粗糙度要求为1。6µm,轴向无公差要求。公差等级为6级,查《手册》表3—9(P87)采用先车,,选用粗车的余量为Z=1mm,精车余量为Z=0。5mm,查《手册》15—13(P567),选用磨削的余量为Z=.
6。侧面C,平面D
平面D距内孔Φ36中心的距离为54mm,无公差要求,µm,计算得其需切削量为6±0。5mm,根据《手册》P480叙述,选用一次铣削成型。侧面C距内孔Φ36中心的距离为34。5-0。40—0。20,µm,公差为200µm,查《机械制图》(P232),为12级公差要求,计算得其需切削量为26。5±0。《手册》P480叙述,选分四次铣削成型。
(五)确定切削用量及基本工时
工序Ⅰ:除砂
工序Ⅱ:粗、精车Φ80h11外圆柱面,车ф120外圆柱面,车Φ80h11端面及倒角,车Φ16。5端面及倒角,,粗车Φ62±0。015孔,精车Φ62±,车螺纹M64×1。5,车两个密封槽Φ64。(以Φ52g6外圆柱面为粗基准,采用三爪卡盘夹持Φ52g6外圆柱面)
车Φ52g6端面,车端面A,粗、精车Φ52g6外圆柱面、倒角及退刀槽,钻孔Φ360+0。62,精车孔Φ360+。(以Φ80h11外圆柱面为精基准,采用三爪卡盘夹持Φ80h11外圆柱面)
工件材料:HT150,HB=150,金属模铸造。
加工要求:车外圆Φ80h11及车倒角,表面粗糙度要求为1。6µm,6级公差要求;车两个槽M64×1。5;车外圆Φ52g6、退刀槽及倒角,µm,6级公差要求;车端面A,µm。
机床:C620—1卧式车床。
刀具:YT15外圆车刀、YT15端面车刀、YT15内圆车刀、高速钢螺纹车刀,刀杆尺寸为16
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×25mm2。
切削用量:

1)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80mm时
f=—1。2mm/r
取f=
2)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=CV×KV/(Tmapxfy)m/min
其中:CV=158,x=,y=,m=0。《手册》表8-61至表8-69,即
KMv=1。44,ksv=0。8,kkv=1。04,kkrv=,kBv=0。97。
所以vc=158×1。44××1。04×0。81×/(×10。15×)
=71。85(m/min)
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×71。85/(3。14×80)=286(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8-56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(41+1)/286×=0。18(min)

1)进给量f根据《手册》表8—58(P380)
取f=0。6mm/r
2)切削速度根据《手册》表8-60(P381)
vc=102m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×102/(×80)=406(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8—56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/406×0。6=0。17(min)

1)进给量f根据《手册》表8-58(P380)
取f=1。0mm/r
2)切削速度根据《手册》表8—60(P381)
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vc=85m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×85/(3。14×120)=225(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8-56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(15+1)/225×1。0=(min)

1)进给量f根据《手册》表8-58(P380)
取f=
2)切削速度根据《手册》表8-60(P381)
vc=105m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×105/(×80)=418(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8—56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/418×=(min)

1)进给量f根据《手册》表8-58(P380)
取f=0。4mm/r
2)切削速度根据《手册》表8—60(P381)
vc=35m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3。14×16。5)=675(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8—56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(+1)/675×0。4=0。04(min)
±0。015孔
1)进给量f根据《手册》表8-58(P380)
取f=
2)切削速度根据《手册》表8—60(P381)
vc=106m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×106/(3。14×60)=560(r/min)
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4)切削工时根据《手册》表8—56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/560×0。6=(min)
7。精车Φ62±
1)进给量f根据《手册》表8-58(P380)
取f=(mm/r)
2)切削速度根据《手册》表8—60(P381)
vc=112(m/min)
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×112/(×60)=590(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8-56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/590×=0。18(min)
×
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=,所以进给量f=.
1)切削速度根据《手册》表8—60(P381)
粗车螺纹时:vc=21m/min
精车螺纹时:vc=35m/min
2)确定机床主轴转速
粗车螺纹时:n1=1000vc/(πd)=1000×21/(3。14×64)=105(r/min)
精车罗纹时:n2=1000vc/(πd)=1000×35/(3。14×64)=174(r/min)
3)切削工时根据《手册》表8-56(P379)
粗车螺纹时:t1=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×4/(105×1。5)=0。41(min)
精车螺纹时:t2=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×2/(174×)=0。12(min)

1)进给量f根据《手册》表8—58(P380)
取f=0。5mm/r
2)切削速度根据《手册》表8-60(P381)
vc=84m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×84/(×64)=418(r/min)
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4)切削工时根据《手册》表8-56(P379)
tm=2×(l+y+△)/nf=2×(2+1)/418×=0。03(min)

1)进给量f根据《手册》表8-58(P380)
取f=
2)切削速度根据《手册》表8-60(P381)
vc=90m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×90/(×52)=551(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8—56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/551×0。5=(min)
11。车端面A
1)进给量f根据《手册》表8—58(P380)
取f=1。0mm/r
2)切削速度根据《手册》表8—60(P381)
vc=82m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×82/(×120)=218(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8-56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(35+1)/218×=0。17(min)

1)进给量f根据《手册》表8—58(P380)
取f=0。5mm/r
2)切削速度根据《手册》表8-60(P381)
vc=105m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3。14×52)=643(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8-56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/643×=0。04(min)

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1)进给量f根据《手册》表8-58(P380)
取f=0。4mm/r
2)切削速度根据《手册》表8-60(P381)
vc=125m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×125/(×52)=765(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8—56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/765×0。4=0。04(min)
14。钻孔Φ360+
1)进给量f=(见《手册》表10-15(P437))
2)切削速度Vc=40(m/min)(见《手册》表10-15(P437)
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×40/(×36)=350(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8—56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=22/(350×)=(min)
15。精车孔Φ360+
1)进给量f根据《手册》表8—58(P380)
取f=0。3mm/r
2)切削速度根据《手册》表8-60(P381)
vc=108m/min
3)确定机床主轴转速
ns=1000vc/(πd)=1000×108/(×36)=950(r/min)
4)切削工时根据《手册》表8—56(P379)
tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/950×0。3=0。15(min)
工序Ⅲ:钻三个通孔Φ11,钻三个孔Φ16。5,惚沉头孔Φ16。5
机床:摇臂钻床
刀具:高速钢钻头
切削用量:
钻三个通孔Φ11
刀具材料:高速钢。