1、第一部分 工艺设计说明书1 件图工艺性分析1.1 结构功用分析1.2 零件技术条件分析1.3 零件结构工艺性分析2 毛坯选择2.1 毛坯类型2.2 毛坯余量决定2.3 毛坯零件合图草图3 机械加工工艺路线确定3.1 加工方法分析确定3.2 加工顺序的安排3.3 定位基准的选择3.4 加工阶段的划分说明3.5 主要机械加工工序简图4 工序尺寸及其公差确定5 设备及其工艺装备确定6 切削用量及工时定额第二部分 法兰盘机械加工工艺规程1.机械加工工艺过程卡2.机械加工工艺卡1第三部分 1.1 零件结构功用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。本法兰盘是回转面和平面的结合，
2、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。1.2 零件技术条件分析1）法兰盘本身精度：外圆 70 尺寸公差等级 IT11，表面粗糙度 Ra 为19.012.5m，120 尺寸公差等级 IT14，表面粗糙度 Ra 为 12.5m，内孔60 公差等级为 IT7，30 尺寸公差等级 IT6，60 表面粗5. 02.糙度 Ra 为 6.3m，30 表面粗糙度 Ra 为 3.2m， 2）位置精度，右端面相对于基准 A 的平行度要求为 0.02，相对于基准 B的垂直度要求为 0.04， 70k6 的圆相对于基准 B 的同轴度要求为0.04。3）加工此零件时，应尽量统一定位基准
3、，减少装夹次数，这样有利于保证零件的加工精度。1. 3 零件结构工艺性分析此法兰盘是由回转面和平面组成，由零件图可知，该零件结构较为简单，但零件精度要求高，零件选用材料 HT200，该材料用于强度要求不高的一般铸件，不用人工实效，有良好的减振性，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，因而安排法兰盘加工过程应考虑到这些特点。本次设计的零件图如下：法 兰 盘 22. 毛坯选择2.1 毛坯类型1、根据零件材料 HT200 确定毛坯为铸件，3-11 和 3-18 的内孔不铸出，均在钻床上钻出后加工。2. 由于本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
4、机械加工工艺设计资料 P4 表 1.2-1） ，铸造的毛坯尺寸公差等级为 8 级（查机械加工工艺设计资料 P6 表 1.2-5） ，选择错型值为 0.7（查机械加工工艺设计资料 P6 表 1.2-4） 。2.2 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资料 P7 表 1.2-7） ，初步将本零件的加工余量定为 5mm，毛坯尺寸偏差由表 1.2-2 查得为1.8. 3机加工工艺路线确定3.1 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，统一定位基准，由于该法兰盘是由回转面和平面组成，根据具
5、体需要初步确定的加工方法有车、铣、磨、镗、钻等。3.2 加工顺序的安排本着先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度，先以左外圆 70 为粗基准粗车 70 的外圆、19.0029.1长度方向为 20 的右端面、长度方向为 45 的右端面和 120 的外圆，调3头装夹以右 70 的外圆、长度方向为 20 的右端面为基准粗车 70029.1的外圆、长度方向为 45 的左端面和长度方向为 15 的左端面，再以粗19.0车后的左外圆 70 为精基准半精车 70 的右外圆、和 12019.0029.1的外圆粗镗，半精镗 30 的内孔，以 70 的右外圆、长度102. .方
6、向为 20 的右端面为基准粗镗 62、60、及 2x0.5 的槽，继续半精镗62、60、及 2x0.5 的槽，以 30 的内孔、 60 内孔和长度为 4502.的右端面定位钻 3-11 和 3-18 的孔，然后扩 3-18 的孔，然后磨 70的左外圆和长度为 45 和 20 的左端面，磨 70 的右外圆、长19.0 029.1度方向为 20 的右端面并切出 2X0.5 的槽然后倒角，以 70 的右外.圆、长度方向为 20 的右端面为基准精镗 60 的孔， ，以 70 的左外19.0圆为基准精镗 30 的内孔，然后用浮动镗刀块精镗 30 的内02. 2.孔。3.3 定位基准选择先以 70 左外圆
7、为基准加工 70 的右外圆、长度方向为19.0029.120 的右端面和 120 的外圆，再以 70 的右外圆、长度方向为.20 的右端面为基准加工左端部分，再以外圆定位加工内孔，以 30的内孔、长度为 45 的右端面定位钻孔、扩孔。02.3.4 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。3.5 主要机加工工序简图1、铸 铸造、清理2、热处理 正火43、粗车 70 的右外圆、长度方向为 20 的右端面、长度为 45 的右029.1端面、120 的外圆4、粗车 70 的左外圆、长度方向为 45 的左端面和长度方向为 2019.0的左端面55、半精车 70 的右外圆和
8、120 的外圆、粗镗 30 的029.1102.内孔、半精镗 30 的内孔.66、粗镗 60、4x62 的内孔、半精镗 60、4x62。7、钻 3-11 的孔 、扩 3-18 的孔78、热处理：退火9、去毛刺（在所有侧面去除机械加工所留下的毛刺）10、清洗吹净在乳化液中清洗法兰盘，保证没有铁削、油污和其他赃物，清洗时间不少于 3min，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，并用擦布擦净表面。11、检验12、表面淬火13、磨 70 的左外圆和长度为 45 和 20 的左端面、磨 70 的19.0 029.1右外圆、长度方向为 20 的右端面并切出 C2 的槽然后倒角81
9、5、精镗 60 的孔916、精镗 30 的内孔02.17、去毛刺吹净18、检验4.工序尺寸及其公差确定70 029.1工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸铸 75 1.875 1.8粗车72.22.80.046 72.7 046.半精车70.41.80.019 70.9 19.磨削700.40.019 70 02.1080 19.0工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸铸 75 1.875 1.8粗车70.44.60.22 70.4 2.0磨削700.40.19 70 19.120 1工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸铸 125 1.8125 1.8粗车12
10、1.53.51 121.5 0.1半精车1201.52 12060 015.工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸铸 55 1.855 1.8粗镗5830.19 58 019.半精镗59.51.50.074 59.5 74.精镗 600.50.03 60 015.1162工艺路线 工序余量 工序尺寸铸 57粗镗 5 6230 02.工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸铸 25 1.825 1.8粗镗27.12.10.16 27.1 016.半精镗28.61.50.1 28.6 .精镗29.6 10.039 29.6 039.浮动镗刀块精镗 30 0.4 0.02 30 2
11、.20工艺路线 工序余量 工序尺寸铸 25粗车 4.5 20.5 磨削 0.5 2045工艺路线 工序余量 工序尺寸铸 50粗车 4.6 45.4磨削 0.4 4511工艺路线 工序余量 工序尺寸12钻 11 11185.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、钻斜孔专用夹具、磨床专用夹具。刀具有：90 度车刀、车用镗刀、铣刀、11、18、钻头、砂轮、切断刀。量具有：千分尺、游标卡尺、专用卡规、专用通规、止规。6切削用量及工时定额确定（1）粗车 70 的外圆、长度方向为 15 的右端面、长度为 60
12、的右029.1端面、120 时：（T1=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 5.3-1 得：f=0.9mm/r 由表 5.3-20 查得 v=46m/min 则 n=318x46/57=256.63=257r/mm工时定额：由表 3.3-1 得：装夹工件时间为 0.08min由表 3.3-2 得：松开卸下工件时间为 0.06min，由表 3.3-3 得：操作机床时间为：（0.02+0.03）X18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min由表 3.3-4 得：测量工件时间为：0.1+0.15
13、+0.08+0.1=0.43minT1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min由表 3.3-33 得布置工作地、休息和生理时间分别为：T3=56min、T4=15minT 基=Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min则 T 总=T1+T2+T3+T4+T 基=73.84min（2）粗车 70 的外圆、长度方向为 45 的左端面和长度方向为 20 的左19.0端面：切削用量：（车刀刀杆尺寸 BXH 取 25X25）ap=4.6 ，由表 5.3-1 得工艺路线 工序余量 工序尺寸钻 11 11扩 7 1813f=0.8，由表 5.3-20 查得 v=5
14、3m/min，则n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min工时定额：由表 3.3-1 得：装夹工件时间为 0.08min由表 3.3-2 得：松开卸下工件时间为 0.06min，由表 3.3-3 得：操作机床时间为：0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+（0.03+0.02+0.03+0.02）X9=1.16min由表 3.3-4 得：测量工件时间为：0.1+0.09+0.08=0.27minT1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min由表 5.4-1 得机动时间为：T2=（0.04+0.03）X3=0.21min由表 3.3-33
15、得布置工作地、休息和生理时间分别为：T3=56min、T4=15minT 基=Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16min则 T 总=T1+T2+T 基+T3+T4=75.94（3）半精车 70 的外圆和 120 的外圆、粗镗 30 的029.1102.内孔、半精镗 30 的内孔：.切削用量：（刀尖圆弧半径取 0.5）ap=3由表 5.3-2 得：f=0.15mm/r 由表 5.3-20 得：v=100m/min 则 n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min工时定额：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15
16、minT 基=135x5/578x0.15x3=2.29minT 总 1=T1+T2+T3+T4+T 基=74.79min粗镗 30 的内孔：02.切削用量：ap=2.1 由表 5.3-3 得 f=0.3mm/r由表 5.3-20 得 v=110m/min 则 n=318v/d=318x110/31=1129r/min工时定额：（同上）T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 minT 基=lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7minT 总 2=76.64min半精镗 30 的内孔：02.切削用量：ap=1.5 由表 5.3-3 得 f
17、=0.15mm/r 由表 5.3-20 得 v=115m/min 则 n=318v/d=318x115/33=1108r/min工时定额：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 14minT 基=lz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=1minT 总 3=76.47min 则 T 总=227.9min(4) 粗镗 60、4x62、 、半精镗 60、4x62 时：切削用量： ap=7 由表 5.3-3 得 f=0.5mm/r 由表 5.3-20 得 v=67m/min 则 n=318v/d=318x67/57=374r/min工时定额：
18、（同上）T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min T 基=lz/nfap=145x5/374x0.5x7=0.55minT 总 1=T1+T2+T3+T4+T 基=78.35min半精镗 60、4x62 时：切削用量：ap=1.5 由表 5.3-3 得 f=0.15mm/r 由表 5.3-20 得 v=115m/min 则 n=318v/d=318x115/62=590r/min工时定额：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT 基=100x5/590x0.15x1.5=3.77minT 总 2=80.27min(5
19、) 钻 3-11 的孔：切削用量：ap=15 由表 7.3-1 得 f=0.6mm/r 由表 7.3-11 得 v=12m/min n=318v/d=318x12/11=347r/min工时定额：T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)T 基=15X11/347X0.6X15=0.05 min由表 3.3-9 得装夹工件的时间为 0.17 min由表 3.3-10 得松卸工件的时间为 0.15 min由表 3.3-11 得操作时间为 0.4 min由表 3.3-12 得测量工件的时间为 0.0
20、4min则 T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T 总 1=62.81min扩 3- 18 的孔：切削用量：ap=10 由表 7.3-2 得 f=0.6mm/r 由表 7.3-12 得v=25.1m/min则 n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min工时定额：由表 7.4-1 得 T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min【lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】由表 3.3-9 得装夹工件时间为 0.17min 由表 3.3-10 的松卸工件时间为 0.15
21、min由表 3.3-11 得操作机床时间为 0.42 min 由表 3.3-12 得测量工件时间为 0.05minT1=0.79min T3=47min T4=15min T 基=10x16.5/484x0.6x10=0.06minT 总 2=62.89 min T 总=125.7 min15（6）磨 70 的左外圆和长度为 45 和 20 的左端面：19.0切削用量：ap=0.4 由表 10.2-2 得 f=0.4mm/r v=22m/min则 n =318v/d=318X22/80=88r/min工时定额：由表 3.3-13 得装夹和松卸时间为 0.05 min 0.03 min由表 3.
22、3-15 得操作时间为 0.35min 由表 3.3-16 得测量工件时间为 0.08minT1=0.51min T3=60min T4=15min T 基=108x0.4/88x0.4x0.4=3.09minT 总 1=78.6min磨 70 的右外圆、长度方向为 20 的右端面并切出 2X0.5 的槽然后倒029.1角切削用量：ap=0.4 由表 10.2-2 得 f=0.4mm/r v=22m/min则 n =318v/d=318X22/52=135r/min工时定额：由表 3.3-13 得装夹和松卸时间为 0.05 min 0.03 min由表 3.3-15 得操作时间为 0.35mi
23、n 由表 3.3-16 得测量工件时间为 0.21minT1=0.64min T3=60min T4=15min T 基=103x0.4/135x0.4x0.4=1.91minT 总 2=77.55min T 总=156.15min(7) 精镗 60 的孔：015.切削用量：ap=0.5 由表 5.3-3 得 f=0.15mm/r 由表 5.3-20 得 v=115m/min 则 n=318v/d=318x115/62=590r/min工时定额：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT 基=70x5/590x0.15x0.5=7.9minT 总=84
24、.4min(10) 精镗 30 的内孔：02.切削用量：ap=1由表 5.3-3 得 f=0.15mm/r 由表 5.3-20 得 v=123m/min 则 n=318v/d=318x123/36=1087r/min工时定额：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT 基=lz/nfap=50x5/1087x0.15x1=1.53minT 总=77min16参考文献1 戴曙.金属切削机床M. 北京：机械工业出版社.1993:21-32.2 濮良贵，纪名刚.机械设计M. 第八版.北京：高等教育出版社.2006.5：186-204.3 华东纺织工
25、学院，哈尔滨工业大学，天津大学.机床设计图册M.上海：上海科学技术出版社，1979.4 徐灏.机械设计手册M. 第二版.北京：机械工业出版社，2001.5 廖念钊、莫雨松.互换性与技术测量M.北京:中国计量出版社，20026 禹金云、吴晓.材料力学M.湖南:中南工业大学出版社，19987 贾亚洲. 金属切削机床概论M. 北京：机械工业出版社,1996.8 黄茂林.机械原理M.重庆大学出版社，2002.9 张俊生. 金属切削机床与数控技术M. 北京：机械工业出版社，1994.10 机械制造技术基础.高等教育出版社，2001产品型号 零件图号法兰盘 机械加工工艺过程卡片产品名称 法兰盘 零件名称
26、法兰盘 共 2 页 第 1 页材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸铁 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注工 时 工序号工 名序 称工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备准终 单件1 铸 铸造，清理2 热处理 正火3 粗车粗车 70 外圆，长度为 20 的右端面，45 的右端面、029.1120 的外圆1CA6140 三爪卡盘、游标卡尺、车刀1.54min73.84min4 粗车 粗车 70 外圆、45 左端面、20 左端面9.0CA6140 三爪卡盘、游标卡尺、车刀1.57min75.94min5 半精车半精车 70 外圆， 120 的外圆、粗镗 302.11的内孔、半
27、精镗 30 的内孔0.02.CA6140三爪卡盘、游标卡尺、千分尺、车刀、车用镗刀、2.4 227.96 粗镗 粗镗 60、4x62、半精镗 60、4x62 CA6140三爪卡盘、游标卡尺、千分尺、车用镗刀、车刀5.1 230.458 钻 钻 3-11 的孔、扩 3-18 的孔 钻床专用夹具、游标卡尺、11 的钻头、18 的扩孔钻头1.55 125.79 热处理 退火班 级 制 定 审 核 指 导 日期0产品型号 零件图号法兰盘 机械加工工艺过程卡片产品名称 法兰盘 零件名称 法兰盘 共 2 页 第 2 页材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸铁 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件
28、数 备 注工序号工 名序 称工 序 内 容钳工台清洗机虎钳、锉刀10 去毛刺 去除机械加工所留下的毛刺 检验台上 游标卡尺、千分尺11 清理并吹净 在乳化液中清洗零件保证没有赃物并吹净12 检验 检验以上加工尺寸 外圆磨床 游标卡尺、千分尺、砂轮、卡规、 1.15 156.1513 热处理 表面淬火 镗床 塞规、镗刀 1.2 84.414 磨磨 70 的左外圆、20 的左端面及 45 的左端面、磨0.1970 的右外圆、20 的右端面并切出 2x0.5 的槽后.2倒角镗床 千分尺、镗刀 0.4 7715 精镗 精镗 60 0.015 的内孔 镗床 塞规、浮动镗刀块 0.4 78.8416 精镗
29、 精镗 30 的内孔02.钳工台17 去毛刺吹净 去除所有残余的毛刺 钳工台 虎钳、锉刀18 检验 检验 检验台上 游标卡尺、千分尺、塞规、卡规班 级 制 定 审 核 指 导 日期0产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 法兰盘 零件名称 法兰盘 共 1 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号3粗车 70外圆，长029.1度为 20 的右端面，45 的右端面、120 1的外圆HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸造设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数车床 CA6140夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器
30、具名称准终 单件1.54 73.84主轴转速切削速度 进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/min m/min mm/r mm进给次数机动 辅助1 安装 三爪卡盘 0 0 0 02 粗车 70 外圆029.1三爪卡盘、车刀、游标卡尺 257 46 0.9 2.8 2 0 1.543 粗车 20 右端面 三爪卡盘、车刀、游标卡尺 257 46 0.9 2.25 2 0 1.544 粗车 45 右端面 三爪卡盘、车刀、游标卡尺 257 46 0.9 2.3 2 0 1.545 粗车 120 的外圆1三爪卡盘、车刀、游标卡尺 257 46 0.9 3.5 2 0 1.54班 级
31、 制 定 审 核 指 导 日期产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 法兰盘 零件名称 法兰盘 共 1 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号5半精车 70外圆， 029.1120 的外圆、粗镗 30 的0.内孔、半精镗 30的内孔02.HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸造设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数车床 CA6140夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件2.4 227.9主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备r/min m/min
32、mm/r mm进给次数机动 辅助1 安装 三爪卡盘 0 0 0 02 半精车 70 的右外圆029.1三爪卡盘、千分尺、车刀 578 100 0.15 1.8 1 0.3 1.23 半精车 120 的外圆三爪卡盘、游标卡尺、车刀 578 100 0.15 1.5 1 0.3 1.24 粗镗 30 的内孔0.三爪卡盘、千分尺、车用镗刀 1129 110 0.3 2.1 1 0.14 0.85 半精镗 30 的内孔2.三爪卡盘、千分尺、车用镗刀 1108 115 0.15 1.5 1 0.07 0.4班 级 制 定 审 核 指 导 日期产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 法兰盘 零件名称
33、法兰盘 共 1 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号15 精镗 60 的内孔 HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸造设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数镗床夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1.2 84.4主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备r/min m/min mm/r mm进给次数机动 辅助1 安装 三爪卡盘 0 0 0 02 精镗 60 的内孔015.三爪卡盘、塞规、镗刀 590 115 0.15 0.5 1 0.3 1.2班 级
34、制 定 审 核 指 导 日期产品型号 零件图号机械加工工序卡片产品名称 法兰盘 零件名称 法兰盘 共 1 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号16 精镗 30 的内孔 HT200毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数铸造设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数镗床夹具编号 夹具名称 切削液三爪卡盘工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件0.4 78.84主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号工 步 内 容 工 艺 装 备r/min m/min mm/r mm进给次数机动 辅助1 安装 三爪卡盘 0 0 0 02 精镗 30 的内孔 三爪卡盘、塞规、浮动镗刀块 1237 140 0.15 0.4 1 0.07 0.4班 级 制 定 审 核 指 导 日期1000
