零件法兰及机械加工设计.doc
《零件法兰及机械加工设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《零件法兰及机械加工设计.doc(35页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、上海工程技术大学毕业设计(论文)目 录摘要 10 引言 21 法兰零件机械加工工艺规程 511 确定生产类型 512 法兰零件的分析 6 121 零件的分析 6122毛坯的选择及制造方法 613 机械加工工艺规程设计 6131 定位基准的选择 6132 法兰零件表面加工方法的选择 7133 工艺路线 7134加工设备及工艺装备 9135 加工工序及切削用量的计算 11136 时间定额计算 13137 机械加工工艺过程卡 152法兰零件的加工程序 15总结 30 致谢 31参考文献 32附表(法兰零件机械加工工艺卡) 33摘 要本设计是关于法兰零件的加工工艺规程和数控加工编程的设计,以介绍设计方
2、法为宗旨,着重实力,力图做到内容完整、详实。全文一共有三个章节,首先介绍了对零件的分析,根据零件图的加工要求,确定毛坯的制造形式和毛坯的尺寸。其次进行基准面的选择,确定加工过程中的粗基准和精基准,在根据选好基准制定工艺路线。确定可以使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度达到要求的工序。最后根据已经选择好的工艺路线选择设备,刀具,夹具及编制零件的加工程序。机械制造工艺规程设计的基本要求、内容、方法和步骤和论述了如何编制数控车床的程序,以及法兰零件的程序。机械加工余量的大小,不仅影响机械零件的毛坯尺寸,而且也影响工艺装备的尺寸,设备的调整,材料的消耗,切削用量的选择,加工工时的多少。因此,正确的确定
3、机械加工余量,对于节约金属材料,降低刀具损耗,减少工时,从而降低产品制造成本,保证加工质量具有十分重要的意义关键词:法兰,工艺,编程零件法兰的机械加工设计宋月佳 Y090210340引言随着科学技术飞速和经济竞争的日趋激烈,机械产品的更新速度越来越快,多品种、中小批量生产的比重明显增加。同时,随着航空工业、汽车工业和轻工业消费品生产的高速增长,复杂形状的零件越来越多,精度要求也越来越高。近几十年来,世界各国十分重视发展能有效解决复杂、精密、小批多变零件加工的数控加工技术。数控加工技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等,都是建立在数控加工技术之
4、上,离开数控加工技术,先进制造技术就成了无本之木。机械制造的竞争,其实质是数控技术的竞争。数控机床即是采用了数控技术的机床,或者说装备了数控系统的机床。从应用来说,数控机床就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、启动与停止、选择刀具、供给切削液等)和步骤,以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示,通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理与运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需要的零件。在现代生产中,为了满足多品种、小批量、产品更新换代周期快的要求,原来以单功能组成机床为主体的生产线,已不能
5、适应机械制造业日益提高的要求,因而具有多功能和一定柔性的设备和生产系统相继出现,促使数控技术向更高层次发展。现代生产系统主要有柔性制造单元FMC(Flexible Manufacturing Cell)、柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing system)这三种生产系统。数控机床是一种高效能自动化加工设备,与普通机床相比,其特点有柔性好、适应性强,精度高,质量稳定、加工生产率高,可实现多功能、高复杂程度的控制,可减轻劳动强度,可靠性高,经济性好,有利于制造
6、系统现代化。这些优势促使数控技术向各工业领域的渗透在加速,应用范围在不断扩大。数控机床不仅在加工多品种小批量零件、结构形状复杂的零件、需要频繁改型的零件、价值昂贵不允许报废的零件及需要最短生产周期的急需零件方面发挥越来越重要的作用,而且在加工大批量以及结构形状不太复杂的零件方面也取得了很好的效益。数控系统发展的目标是:进一步降低价格,增加可靠性,拓宽功能,提高操作舒适性,提高集成度,提高系统的柔性和开放性,减小体积,使数控机床具有更高速度、更高精度、更高可靠性、更强功能。法兰是一种盘状零件,在管道工程中最为常见,法兰都是成对使用的。 在管道工程中,法兰主要用于管道的连接。在需要连接的管道,各种
7、安装一片法兰盘,低压管道可以使用丝接法兰,4公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封点,然后用螺栓紧固。不同压力的法兰有不同的厚度和使用不同的螺栓。 水泵和阀门,在和管道连接时,这些器材设备的局部,也制成相对应的法兰形状,也称为法兰连接。 凡是在两个平面在周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件,一般都称为“法兰”,如通风管道的连接,这一类零件可以称为“法兰类零件”。 但是这种连接只是一个设备的局部,如法兰和水泵的连接,就不好把水泵叫“法兰类零件”。比较小型的如阀门等,可以叫“法兰类零件”。1法兰零件机械加工工艺规程的编制11 确定生产类型如图,为某产品的法兰零件,该产品年产量为10000
8、台,设其备品率为25%,机械加工废品率为0.2%,每台产品中该零件的数量为1件,现制定该法兰零件的机械加工工艺过程 N=Q*n*(1+a %)*( 1+b %)(1.1) =10000*1*(1+25%)*(1+0.2%) =12525件/年法兰零件的年产量为12525件,现已知该产品属于轻型机械,根据生产类型与生产纲领的关系查阅,确定其生产类型为大批量生产。大批量生产的工艺特征: 零件的互换性:具有广泛的互换性,少数装配精度较高处,采用分组装配法和调整法; 毛坯的制造方法与加工余量:广泛采用金属模机器造型,模锻或其他高效方法。毛坯精度高,加工余量小; 机床设备及其布置形式:广泛采用高效专用机
9、床及自动机床,按流水线和自动线排列设置; 工艺装备:广泛采用高效夹具,复合刀具,专用量具或自动检验装置,靠调整法达到精度要求; 对工人技术要求:对调整工的技术水平要求高,对操作工的技术要求较低; 工艺文件:有工艺过程卡,关键工序要调整卡和检验卡; 成本:较低; 生产效率:高; 工人劳动条件:较好。12 法兰零件的分析121 零件的分析该法兰零件其材料为HT150(灰口铸铁)。GB9439-88为铁素体加珠光体类型的灰铸铁.其铸造性能好,工艺简单铸造应力,不用人工时效处理有一定的机械强度和良好的减振性能减振性。适用于承受较大应力,要求耐磨的零件。该零件的主要加工表面是50.5的外圆面以及31的内
10、孔。26的孔与50.5的同轴度0.01 mm,与31H7的孔的同轴度0.05 mm,与50f7的同轴度 0.1mm与A的圆跳动0.02mm,直接影响其安装精度,在加工它们时最好可以在一次装夹下将两孔或两外圆同时加工出来。另外,D面相对C面的平行度0.1mm,也影响安装精度。122 毛坯的选择及制造方法根据技术要求,零件材料为HT150,确定毛坯为铸件,又已知零件生产纲领为12525件/年,该零件质量约为1kg,可知其生产类型为大批量生产。根据毛坯的材料、生产类型、生产纲领及零件的复杂程度,毛坯可采用铸造成型。选择毛坯铸造的原因:铸件的形状接近于零件,可减少切削加工量,从而降低铸造成本。13 机
11、械加工工艺规程设计131 定位基准的选择在研究分析工件定位问题时,定位基准的选择是关键。一般来说,工件的定位基准一旦被选定,则工件的定位方案也就基本上确定了。作为定位基准的点、线、面可以是实际存在的,也可以是假想的,如外园和内孔轴线、对称平面等。选择定位基准是制定工艺规程的一个十分重要的问题。在第一道工序中,只能使用工件上未加工的毛坯表面来定位,这种定位基准称为粗基准。在以后的工序中,可以采用经过加工的表面来定位,这种定位基准称为精基准。在法兰机械加工工艺过程中,大部分工序选用法兰的一个指定的端面和外圆作为主要基面,并用大外圆面作为另一基面。这是由于:端面的面积大,定位比较稳定。再深入研究一下
12、:(1)刚性粗加工左端时,即第一道加工工序中,工件的各个表面都是毛坯表面,定位和夹紧的条件都较差,而加工余量和切削力都很大,如果再遇到工件本身的差,则对加工精度有很大影响,因此第一道工序的定位和夹紧方法的选择,对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响,所以用法兰的右端面及外圆作为定位面和夹紧面。进行粗车,然后掉过头来,进行另一端的粗加工。用大外圆及右端面进行定位夹紧。(2)在零件进行加工连接孔及小孔时,这时需要用专用夹具进行加工,定位面依然是用外圆面及大外圆的一侧面进行夹紧。132 法兰零件表面加工方法的选择本零件的加工面有两端面、小外圆、外圆(50)、50.5的外圆以及大外圆面,以及31H7
13、的孔,26的孔,右端的两个槽及连接孔和小孔。以及3的斜孔。两端面:尺寸公差为31.50.05,需进行粗车、半精车、精车。小外圆:尺寸公差为420.3,需进行粗车、半精车、精车50的外圆:尺寸公差为50f7,表面粗糙度为Rz7m,需进行粗车、半精车、精车。50.5的外圆:尺寸公差为50.5,表面粗糙度为Rz3.5,需进行粗车、半精车、精车。大外圆:尺寸公差为73.5,需进行粗车、半精车、精车。而两侧面的距离为6.850.02,且一侧面相对于另一定位基面的平行度为0.1,需进行粗车、半精车、精车。31H7的孔:公差等级为H7,表面粗糙度为Rz8.5m,采用粗镗、半精镗、精镗即可加工出。26H7的孔
14、:公差等级为H7,表面粗糙度为Rz8.5m,采用粗镗、半精镗、精镗即可。一个宽5mm,槽径为43的槽和宽2.40.1mm,槽径为47.65的槽;采用粗车和精车。66.5的孔:相对于50.5的位置度为0.02,采用钻孔及扩孔即可。610的孔:采用钻孔。2.80.1的小孔:可采用钻孔。2.5的孔:采用钻孔和扩孔。3的斜孔:采用钻孔。133 工艺路线当生产批量不同时,零件的工艺路线也会有较大差别,零件的加工质量要求较高时,应把整个加工过程划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段。这样可以保证加工质量、合理使用机床、适应热处理的需要,在粗加工阶段可发现缺陷,便于即使报废或修补,将表面精
15、加工安排在最后,可使这些表面少受或不受损伤。现列出法兰零件大量生产时的工艺路线如表2-1:序号工序名称工序内容30粗车粗加工左端,粗车端面,粗车42的外圆,50的外圆,以及大外圆镗粗镗31的孔40粗车粗加工右端面,粗车端面,粗车50.5的外圆镗粗镗22的孔50车精加工左端面,半精车端面,半精车42的外圆,半精车50的外圆以及大外圆镗半精镗31的孔60车精车端面,精车42的外圆,精车50的外圆以及大外圆,精车大外圆的一侧面镗精镗31的孔。车宽为3.9的槽。车精加工右端面,半精车50.5的外圆精车50.5的外圆,精车大外圆的另一侧面,精车宽为5和2.4的槽精车大外圆一侧面的宽2.1、深1.1的槽。
16、镗半精镗26的孔,半精镗孔的倒角,精镗孔及其倒角,70钻孔加工连接孔及小孔,钻6.5的通孔,再用10的钻头钻至深4.5mm处,钻3的孔,钻2.5孔以及扩孔,钻2.8的孔。75加工斜孔,钻2.5的斜孔以及扩孔134 加工设备及工艺装备由于生产类型为大批生产,故加工设备宜以通用机床为主,辅以少量专用机床。其生产方式以通用机床加专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线。工件在个机床上的装夹及各机床间的传送均由人工完成。 选择机床a 工序30、40是粗车,本零件外廓尺寸不大,精度要求不是很高,选用CK200。b 工序50、60属于精加工成型,可以在切削中心上加工,选用MT2-200W。c 工序70,
17、可以用加工中心加工,可选VTC-160A/16A。d 工序 75 可以用钻削中心加工,可选DTC510。 选用夹具 本法兰零件加工除加工连接孔及小孔需要设计夹具外,其他工序使用通用夹具即可。 选用刀具a 粗车端面、外圆以及大外圆:可选用PCMNR2020-16刀,其中该刀片形状为80菱形,粗镗刀可选用微调镗刀,刀片为机夹式,M:M20*0.5,L=64mm,l=16mm的镗刀。b 工序50,半精车端面、42的外圆42的外圆、50的外圆以及大外圆可选用PCLN(L/R)2525M-12的外径车刀,半精镗31的孔以及倒角,选用S13R-SCLPROP-20E的内径镗刀。精车端面,42的外圆,51的
18、外圆以及大外圆可选用MCLN(L/R)2525M12M5的外径车刀;精镗31的孔及其倒角可选用S16Q-SDUCL11-20E的内径镗刀。车宽为3.9的槽可用KGML2525M-3的外径槽刀。c 工序60 半精车50.5的外圆,可选用PCLNR2525M-12的外径车刀,半精镗26的孔可选用CNMG120408WQCA5025的内径镗刀,精车端面、50.5外圆及大外圆的另一侧面可选CPMHO90304HQCA5025的外径镗刀,半精镗22的孔及倒角选用WNMG080408WF4015的内径镗刀,精镗孔及倒角可选用TCMT110308PF4015的内径镗刀,精车宽为5的槽用VBGT110302R
19、-YPR930的外径槽刀,精车宽为2.4的槽用GMG3020-03MGPR930的外径槽刀,精车大外圆一侧面宽2.1深1.1的槽GFVR2525M-201A的端面槽刀。d 钻6.5的通孔可用直柄断麻花钻,钻深4.5的孔10用d=10mm的直柄麻花钻,钻孔3、2.5的孔可用直柄麻花钻,钻2.8的孔可选用d=2.8mm的直柄长麻花钻。e 钻2.5的斜孔可用直径为2.4的直柄麻花钻,扩孔时可用直径为2.5的直柄麻花钻。 选择量具本零件属大量生产,一般均采用通用量具。选择量具的方法有两种:一是按计量器具的不确定度选择;二是按计量器具的测量方法极限误差选择。a 粗加工时可以选用游标卡尺,分度为0.02m
20、m。b 精加工时加工孔用量具是内径千分尺,分度值为0.001 mm。加工外圆用量具可选外径千分尺,外圆或内孔台阶深度可用高度仪,工件长度或是公差范围较大的孔或外圆可用0.01 mm的数显游标卡尺。粗糙度以及形位公差或是操作者自己不便测量的尺寸可用轮廓仪测量。另外,零件的外观要百分之百的检验。135 加工工序及切削用量的计算确定工序尺寸一般的方法是由加工表面的最后工序往前推算,最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时,同一表面多次加工的工序尺寸只与工序(或工步)的加工余量有关。有基准转换时,工序尺寸应用工艺尺寸链解算。工序30 粗加工左端面、工序50 精加工左端面查阅有关手册平面加
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 零件 法兰 机械 加工 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。