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黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 論文題目 設(shè)計法蘭盤零件的工藝規(guī)程及工藝裝備 學(xué)院名稱 工程學(xué)院 姓名 楊旭 專業(yè)班級 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化05（） 指導(dǎo)教師 李寶玉 課題類型 畢業(yè)論文（設(shè)計）的內(nèi)容摘要 1.對零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖。包括：分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求；分析零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設(shè)計基準(zhǔn)；分析零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工的工藝性。 2.選擇毛坯制造方式。 3.制訂零件的機(jī)械加工工藝路線，包括：制定工藝路線；選擇定位基準(zhǔn)；選擇機(jī)床及其工、夾、量、刃具；確定加工余量及工序間尺寸與公差、確定切削用量。 4.工藝裝備設(shè)計，包括：確定設(shè)計方案、繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖、選擇定位元件、計算定位誤差、計算夾緊力。 畢業(yè)論文（設(shè)計）基本要求及工作量要求 零件圖1張 毛坯圖1張 機(jī)械加工工藝過程卡片及工序卡片1套 工藝裝配設(shè)計1～2套 工藝裝備主要零件圖1張 設(shè)計說明書1份 畢業(yè)論文（設(shè)計）的主要階段計劃（分前期、中期、后期） 前期（1周）：熟悉零件，畫零件圖 中期（2～8周）：選擇加工方案，確定工藝路線和工藝尺寸，填寫工藝過程卡片及工序卡片；工藝裝備設(shè)計（畫總裝圖及主要零件圖） 后期（9～11周）：編寫設(shè)計說明書；準(zhǔn)備答辯 任務(wù)下發(fā)日期 2009年3月13日 完成日期 2009年5月10日 系主任 主管教學(xué)院長審批（簽字）： 學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計 設(shè)計法蘭盤零件的工藝規(guī)程及工藝裝備 學(xué)生姓名：楊旭 學(xué) 號：20054024103 指導(dǎo)教師：李寶玉 所在學(xué)院：工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 中國·大慶 2009 年 6 月 ` 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué)生姓名： 楊 旭 學(xué) 號： 20054024103 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 設(shè)計(論文)題目： 設(shè)計法蘭盤零件的工藝規(guī)程及 工藝裝備 指導(dǎo)教師： 李寶玉 2009 年 3 月 19 日 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 文 獻(xiàn) 綜 述 1、法蘭盤零件的作用 法蘭(flange) 又叫法蘭盤或突緣。使管子與管子相互連接的零件。連接于管端。法蘭上有孔眼，可穿螺栓，使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。法蘭管件(flanged pipe fittings)指帶有法蘭(突緣或接盤)的管件。它可由澆鑄而成(圖暫缺)，也可由螺紋連接或焊接構(gòu)成。法蘭聯(lián)接(flange，joint)由一對法蘭、一個墊片及若干個螺栓螺母組成。墊片放在兩法蘭密封面之間，擰緊螺母后，墊片表面上的比壓達(dá)到一定數(shù)值后產(chǎn)生變形，并填滿密封面上凹凸不平處，使聯(lián)接嚴(yán)密不漏。法蘭聯(lián)接是一種可拆聯(lián)接。按所聯(lián)接的部件可分為容器法蘭及管法蘭。按結(jié)構(gòu)型式分，有整體法蘭、活套法蘭和螺紋法蘭。常見的整體法蘭有平焊法蘭及對焊法蘭。平焊法蘭的剛性較差，適用于壓力p≤4MPa的場合；對焊法蘭又稱高頸法蘭，剛性較大，適用于壓力溫度較高的場合。法蘭密封面的型式有三種：平面型密封面，適用于壓力不高、介質(zhì)無毒的場合；凹凸密封面，適用于壓力稍高的場合；榫槽密封面，適用于易燃、易爆、有毒介質(zhì)及壓力較高的場合。墊片是一種能產(chǎn)生塑性變形、并具有一定強(qiáng)度的材料制成的圓環(huán)。大多數(shù)墊片是從非金屬板裁下來的，或由專業(yè)工廠按規(guī)定尺寸制作，其材料為石棉橡膠板、石棉板、聚乙烯板等；也有用薄金屬板(白鐵皮、不銹鋼)將石棉等非金屬材料包裹起來制成的金屬包墊片；還有一種用薄鋼帶與石棉帶一起繞制而成的纏繞式墊片。普通橡膠墊片適用于溫度低于120℃的場合；石棉橡膠墊片適用于對水蒸氣溫度低于450℃，對油類溫度低于350℃，壓力低于5MPa的場合，對于一般的腐蝕性介質(zhì)，最常用的是耐酸石棉板。在高壓設(shè)備及管道中，采用銅、鋁、10號鋼、不銹鋼制成的透鏡型或其他形狀的金屬墊片。高壓墊片與密封面的接觸寬度非常窄(線接觸)，密封面與墊片的加工光潔度較高。 根據(jù)壓力的不同等級，法蘭墊也有不同材料，從低壓石棉墊、高壓石棉墊到金屬墊都有。 1.以材質(zhì)劃分碳鋼，鑄鋼，合金鋼，不銹鋼，銅，鋁合金，塑料，氬硌瀝，ppc等。 2.以制作方法劃分可分為推制、壓制、鍛制、鑄造等。 3.以制造標(biāo)準(zhǔn)劃分可分為國標(biāo)、電標(biāo)、水標(biāo)、美標(biāo)、德標(biāo)、日標(biāo)、俄標(biāo)等。 法蘭連接 法蘭(flange)連接就是把兩個管道、管件或器材，先各自固定在一個法蘭盤上，兩個法蘭盤之間，加上法蘭墊，用螺栓緊固在一起，完成了連接。有的管件和器材已經(jīng)自帶法蘭盤，也是屬于法蘭連接。法蘭連接是管道施工的重要連接方式。 法蘭連接使用方便，能夠承受較大的壓力。 在工業(yè)管道中，法蘭連接的使用十分廣泛。在家庭內(nèi)，管道直徑小，而且是低壓，看不見法蘭連接。如果在一個鍋爐房或者生產(chǎn)現(xiàn)場，到處都是法蘭連接的管道和器材。 法蘭盤只是一個統(tǒng)稱，通常是指在一個類似盤狀的金屬體色的周邊開上幾個固定用的孔用于連接其它東西。 這東西在機(jī)械上應(yīng)用很廣泛，所以樣子也千奇百怪的，只要像就是叫法蘭盤。 法蘭盤發(fā)展的多方向，各個領(lǐng)域都在開發(fā)法蘭盤的使用。種類繁多，管道配件法蘭盤按與管子的聯(lián)接要領(lǐng)可分為五種基本類型：平焊法蘭、對焊法蘭、螺紋法蘭、承插焊法蘭、松套法蘭。法蘭的密封面型式有很多種，一般常用有凸面（RF）、凹面（FM）、凹凸面（MFM）、榫槽面（TG）、全平面（FF）、環(huán)聯(lián)接面（RJ）. 平焊鋼法蘭盤：適用于公稱壓力不超出2.5MPa的碳鋼管道聯(lián)接。平焊法蘭的密封面可以制成光滑式，凹凸式和榫槽式三種.　光滑式平焊法蘭的運用量很大，多用于介質(zhì)條件對比緩和的情況下，如低壓非凈化壓縮空氣、低壓循環(huán)水，它的長處是價錢對比利益哦。 對焊鋼法蘭盤：用于法蘭與管子的對口焊接，其結(jié)構(gòu)正常，強(qiáng)度與剛度較大，經(jīng)得起高溫高壓及重復(fù)彎折和溫度波動，密封性可靠，公稱壓力為0.25～2.5MPa的對焊法蘭選用凹凸式密封面。 承插焊法蘭盤：常用與PN≤10.0MPa，DN≤40的管道中。 松套法蘭盤：松套法蘭俗稱活套法蘭,分焊環(huán)活套法蘭,翻邊活套法蘭和對焊活套法蘭.常用于介質(zhì)溫度和壓力都不高而介質(zhì)侵蝕性較強(qiáng)的情況。當(dāng)介質(zhì)侵蝕性較強(qiáng)時，法蘭接觸介質(zhì)部分(翻邊短節(jié))為耐侵蝕的上等級材料如不銹鋼等材料，而外部則使用下等級材料如碳鋼材料的法蘭環(huán)夾緊它以實現(xiàn)密封。 整體法蘭盤：經(jīng)常是將法蘭與設(shè)備、管子、管件、閥門等做成一體，這種型式在設(shè)備和閥門上常用。 現(xiàn)在出現(xiàn)了光線法蘭盤、管法蘭盤、波導(dǎo)法蘭盤等等。法蘭盤在各個領(lǐng)域都有涉及。 尤其在高科技領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。 2、法蘭盤零件的工藝規(guī)程 （一）工藝分析 CA6140車床共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1.???以φ100為基準(zhǔn)面加工表面 這一組加工表面包括： ，的右端面 2.?以??端面為基準(zhǔn)，?先用的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔 由于孔與有跳動的要求，所以要以.?以??端面為基準(zhǔn) 3．以??端面為基準(zhǔn)，車、、外圓，并導(dǎo)，和， 4．要以孔為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，使其達(dá)到要求 由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 (一)確定毛坯的制造形 零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 （二）基面的選擇 ??? 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 ?? （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取孔外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)。 ??? （2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 參考資料 1． 董剛，李建功，潘鳳章主編，機(jī)械設(shè)計（機(jī)械類）第3版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999，ISBN 7-111-06755-X/TH.906 2． 孔凌嘉，張春林主編，機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計，北京理工大學(xué)出版社， 2004，ISBN 7-5640-0093-7 3． 吳宗澤主編，高等機(jī)械設(shè)計，北京：高等教育出版社，1991,ISBN 7-302-00683-0/TH.29 4． 喻子建，張磊，邵偉平，機(jī)械設(shè)計習(xí)題與解題分析，沈陽：東北大學(xué)出版社，2000，ISBN 7-81054-5612 5． 吳宗澤主編，機(jī)械設(shè)計，北京：高等教育出版社，2001 6． 陳鐵鳴，王連明主編，機(jī)械設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 7． 炊海春，Pro/Engineer 從零件到整體，北京：人民郵電出版社，2003，ISBN 7-115-11016-6 8． 邱宣懷主編 機(jī)械設(shè)計 第七版 北京：高等教育出版社，2001 9． 吳宗澤，黃純穎主編，機(jī)械設(shè)計習(xí)題集（第3版），北京：高等教育出版社，2002 10． 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編，機(jī)械零件習(xí)題集，西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1998 11． 蔡春源等主編 機(jī)械設(shè)計手冊 沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1990 12. 任嘉卉主編. 公差與配合手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1990 13. 李益民主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)備簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1994 14. 艾興等主編. 切削用量簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002 15. 《金屬加工工藝人員手冊》修訂組. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1983 16. 浦林祥主編. 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊，2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1995 17. 東北重型機(jī)械學(xué)院等編. 機(jī)床夾具設(shè)計手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1980 18. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 趙家齊編. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1987  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑） 1、 法蘭盤的設(shè)計 1.對零件進(jìn)行工藝分析，運用CAD畫零件圖。包括：分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求；分析零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設(shè)計基準(zhǔn)；分析零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工的工藝性。 2.選擇毛坯制造方式。 3.制訂零件的機(jī)械加工工藝路線，包括：制定工藝路線；選擇定位基準(zhǔn)；選擇機(jī)床及其工、夾、量、刃具；確定加工余量及工序間尺寸與公差、確定切削用量。 4.工藝裝備設(shè)計，包括：確定設(shè)計方案、繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖、選擇定位元件、計算定位誤差、計算夾緊力。 2. 法蘭盤設(shè)計的目的 1 能熟練運用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 2 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3 學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。 就我個人而言，我希望通過本次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加生產(chǎn)實踐打下一個良好的基礎(chǔ)。  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 該綜述參考文獻(xiàn)較豐富，收集了工藝規(guī)程設(shè)計、夾具設(shè)計及裝配技術(shù)等方面的相關(guān)資料，內(nèi)容相關(guān)性強(qiáng)，基本達(dá)到了開題的目的，起到了引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入課題的作用，有利于課題的深入開展。 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 本課題涉及《機(jī)械制造工藝學(xué)》相關(guān)內(nèi)容、夾具設(shè)計及CAD技術(shù)，對于本科學(xué)生而言，該課題具有相當(dāng)?shù)膹V度和深度。 課題中將設(shè)計目標(biāo)集中到法蘭盤這一機(jī)械零件，要求學(xué)生對該零件在機(jī)器中的主要作用有所了解并對其工藝性進(jìn)行分析，從而對該產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具進(jìn)行設(shè)計。 預(yù)期學(xué)生能夠按照設(shè)計要求完成對該零件的工藝規(guī)程及專用夾具的設(shè)計。 ? 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 8 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)05設(shè)計一班 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 CA6140? 產(chǎn)品型號 831004 共1頁 產(chǎn)品名稱 CA6140車床 零件名稱 法蘭盤 第1 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 106mm*96mm*51mm 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 ? 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 1 車 1．粗車左邊φ106mm的端面保證尺寸91mm 2．粗車左邊φ106mm外圓、端面及倒角 3．粗車左邊φ51mm外圓表面 4．粗車ф96 mm的外圓、端面及倒角 5. 粗車R5的圓角 01 車 CA6140臥式車床 YG6端面車刀、 YG6內(nèi)圓車刀、專用夾具、、游標(biāo)卡尺、YG6外圓車刀 2 車 1． 粗車右φ51 mm的外圓及端面 2． 粗車7*45°的倒角 3． 半精車右φ46.4 mm的外圓及端面 4． 半精車φ91.1mm的外圓、端面及倒角 01 車 CA6140臥式車床 YG6端面車刀、 YG6內(nèi)圓車刀、YG6外圓車刀、專用夾具、、游標(biāo)卡尺 3 鉆 1． 鉆φ18mm的孔，擴(kuò)φ19.8mm的孔 2． 粗鉸φ19.94mm的孔，精鉸φ20mm的孔 25 鉆 CA6140臥式車床 麻花鉆φ18mm，專用夾具 ? 4 車 1． 半精車φ102.2mm的外圓、端面及倒角 2． 半精車φ46.4mm的外圓 3． 半精車R5的圓角 01 車 CA6140臥式車床 YG6端面車刀、 YG6內(nèi)圓車刀，YG6外圓車刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺 ? 5 銑 1． 粗銑φ90的后端面， 2．精銑φ90的后端面，保證尺寸34mm 03 銑 X63W臥式銑床 硬質(zhì)合金端面銑刀，專用夾具、卡板 ? 6 銑 1． 粗銑φ90的前端面 2．精銑φ90的前端面，保證尺寸24mm 03 銑 X63W臥式銑床 硬質(zhì)合金端面銑刀，專用夾具、卡板 7 鉆 鉸 1．鉆鉸φ90mm面上的四個φ9 mm的孔 2. 鉆鉸左邊φ45圓柱面上的階梯孔 25 鉆 鉆Z525 麻花鉆φ9 mm ，專用夾具 ? 8 車 1． 精車φ46.4mm外圓、端面及倒角 2． 精車φ90mm的外圓、左右端面及倒角 3． 半精車3*2的退刀槽 01 車 CA6140臥式車床； YG6端面車刀、 YG6內(nèi)圓車刀、YG6外圓車刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺 9 車 1. 精車φ100mm的端面 2. 精車左φ46.4mm的外圓及R5的圓角 01 車 CA6140臥式車床； YG6端面車刀、 YG6內(nèi)圓車刀，專用夾具、游標(biāo)卡尺 10 磨 3. 粗磨φ100.2mm 4. 粗磨φ90 mm的前端面 5. 精磨φ100mm 6. 精磨φ90 mm的前端面 05 磨 臥軸距臺平面磨床M7120A 砂輪 TH 60 250*25*75 專用夾具、卡板 11 拋光 B面拋光，使表面粗糙度達(dá)到0.4um 06 拋光 WA46KV6P 350x40x127 專用夾具、卡板 ? 12 φ100 mm的左端面刻字，沖箭頭 06 13 φ100 mm的外圓無光渡鉻 06 14 檢驗 08 ? ? ? ? ? ? ? ? 設(shè)計（日期） 審核（日期） 會簽（日期） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 院 工程學(xué)院 姓 名 楊 旭 指導(dǎo)教師 李寶玉 設(shè)計題目 設(shè)計法蘭盤零件的工藝規(guī)程及工藝裝備 畢業(yè)設(shè)計前期工作小結(jié) 前期我主要完成了與課題相關(guān)的分析工作，通過對相關(guān)的文獻(xiàn)資料進(jìn)行詳細(xì)的搜集、分析、總結(jié)，選出了與設(shè)計有關(guān)的資料備用，分析所研究法蘭盤零件的結(jié)構(gòu)與工藝性要求，以及與傳統(tǒng)工藝的區(qū)別。對整體進(jìn)行了系統(tǒng)分析，尋找最佳設(shè)計方案，按時完成了前期的工作計劃，并開始為下一階段的設(shè)計做好充分的準(zhǔn)備。 畢業(yè)設(shè)計中期工作小結(jié) 經(jīng)過前期大量的資料收集后，理清設(shè)計思路并著手于設(shè)計的過程，結(jié)合以前所學(xué)的知識，對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)及工藝性分析，并制定了其加工工藝，編寫了設(shè)計的程序清單，完成了相應(yīng)圖紙的繪制和計算。在此過程中所遇到的問題通過與老師溝通，在老師的細(xì)心指導(dǎo)下大部分已經(jīng)得到解決，并開始著手最后階段的設(shè)計工作。 指導(dǎo)教師意見 情況基本屬實，基本上能按照畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書中規(guī)定的任務(wù)和時間進(jìn)行，進(jìn)展情況良好。 指導(dǎo)教師簽名： 2009屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）中期匯表 填表日期：2009-4-25 2009屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）中期檢查表（教師用） 專 業(yè) 所在院系 指導(dǎo)教師 檢查人數(shù) 工作進(jìn)度情況（對照學(xué)生的計劃進(jìn)程表和任務(wù)書）： 工作態(tài)度情況（學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)論文的認(rèn)真程度、紀(jì)律及出勤情況；指導(dǎo)教師具體指導(dǎo)情況）： 質(zhì)量評價（學(xué)生前期已完成的工作的質(zhì)量情況）： 存在的問題與建議： 填表時間： 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 I 摘要 法蘭盤是使管子與管子相互連接的零件。連接于管端。法蘭上有孔眼，可穿 螺栓，使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。法蘭管件指帶有法蘭（突緣或接盤） 的管件。它可由澆鑄而成，也可由螺紋連接或焊接構(gòu)成。法蘭聯(lián)接由一對法蘭、 一個墊片及若干個螺栓螺母組成。墊片放在兩法蘭密封面之間，擰緊螺母后，墊 片表面上的比壓達(dá)到一定數(shù)值后產(chǎn)生變形，并填滿密封面上凹凸不平處，使聯(lián)接 嚴(yán)密不漏。有的管件和器材已經(jīng)自帶法蘭盤，也是屬于法蘭連接。法蘭連接是管 道施工的重要連接方式。 法蘭連接使用方便，能夠承受較大的壓力。在工業(yè)管道中，法蘭連接的使用 十分廣泛。在家庭內(nèi)，管道直徑小，而且是低壓，看不見法蘭連接。如果在一個 鍋爐房或者生產(chǎn)現(xiàn)場，到處都是法蘭連接的管道和器材。 通俗的講，法蘭盤的作用就是使得管件連接處固定并密封。 關(guān)鍵詞：連接 法蘭盤應(yīng)用 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 II Abstract Flange pipe and tube is connected parts. Connected to pipe end. There are hole flange can be bolted to wear so that the two flange abuts. With liner sealing flange between. Flange pipe flange with means (or access plate nosing) of the tube. It can be cast from, but also may pose a thread connection or welding. Flange connected by a flange, a gasket and nut composed of a number of bolts. On the flange gasket sealing surface between the two, fastening nut, the gasket on the surface pressure reaches a certain value after the deformation, and fill uneven sealing surface, the leakage is not so closely linked. Some fittings and equipment has its own flange, Also belong to the flange connection. Pipeline flange connection is an important connection. Flange connections easy to use, can withstand greater pressure. In the industrial pipe, flange connecting a wide range of use. In the family, the small diameter pipe, but also low-voltage, see flange connection. If the boiler room or in a production site, there are flange connected to pipes and equipment. Popular speaking, the role of flange makes pipe is fixed and sealed junction. Keywords: flange connection application 目錄 前言 ....................................................- 1 - 1.零件的分析 ............................................- 3 - 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 III 1.1.零件的作用.........................................- 3 - 1.2.零件的工藝要求.....................................- 3 - 2、工藝規(guī)程的設(shè)計 .......................................- 3 - 2.1.確定毛坯的制造形式 ..................................- 3 - 2.2.基準(zhǔn)的選擇.........................................- 3 - 2.2.1.粗基準(zhǔn)的選擇 ...................................- 3 - 2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 ..................................- 3 - 2.3制訂工藝路線......................................- 4 - 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定............- 4 - 2.4.1外圓表面（100 mm，45 mm，90 mm） ........- 5 - 2.4.2. 內(nèi)孔 20 0+0.045的 加工 .........................- 5 - 2.4.3外圓端面加工余量及公差（100 mm 的兩面和 45 mm 端 面以及 90 mm 的兩端面） .............................- 5 - 2.4.44X9 透孔和 6 與 4 組成的臺階孔的加工 ......- 6 - 2.4.5. 90 的前后端面的加工 .........................- 6 - 2.5. 各工序的定位夾緊方案及切削用量的選擇 ..............- 6 - 2.5.1 工序一 .........................................- 6 - 2.5.2 工序二 .........................................- 8 - 2.5.3 工序三 ........................................- 11 - 2.5.4 工序四 ........................................- 13 - 2.5.5 工序五 ........................................- 14 - 2.5.6 工序六 ........................................- 15 - 2.5.7 工序七 ........................................- 17 - 2.5.8 工序八 ........................................- 18 - 2.5.9 工序九 ........................................- 20 - 2.5.10 工序十 .......................................- 21 - 2.5.11 工序十一 .....................................- 22 - 2.5.12 工序十二 .....................................- 22 - 2.5.13 工序十三 .....................................- 22 - 2.5.14 工序十四 .....................................- 22 - 3夾具設(shè)計 ............................................- 22 - 3.1 問題的提出 ........................................- 22 - 3.2 夾具設(shè)計 ..........................................- 23 - 3.2.1.定位基準(zhǔn)的選擇 ................................- 23 - 3.2.2.切削力及夾緊力的計算 ..........................- 23 - 3.2.3.定位誤差分析 ..................................- 24 - 3.2.4.夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ......................- 24 - 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 IV 4總結(jié) ................................................- 25 - 參考文獻(xiàn) ...............................................- 26 - 致 謝 ...................................................- 27 - 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 1 - 前言 法蘭聯(lián)接是一種可拆聯(lián)接。按所聯(lián)接的部件可分為容器法蘭及管法蘭。按結(jié) 構(gòu)型式分，有整體法蘭、活套法蘭和螺紋法蘭。常見的整體法蘭有平焊法蘭及對 焊法蘭。平焊法蘭的剛性較差，適用于壓力 p4MPa 的場合；對焊法蘭又稱高頸 法蘭，剛性較大，適用于壓力溫度較高的場合。法蘭密封面的型式有三種：平面 型密封面，適用于壓力不高、介質(zhì)無毒的場合；凹凸密封面，適用于壓力稍高的 場合；榫槽密封面，適用于易燃、易爆、有毒介質(zhì)及壓力較高的場合。墊片是一 種能產(chǎn)生塑性變形、并具有一定強(qiáng)度的材料制成的圓環(huán)。大多數(shù)墊片是從非金屬 板裁下來的，或由專業(yè)工廠按規(guī)定尺寸制作，其材料為石棉橡膠板、石棉板、聚 乙烯板等；也有用薄金屬板(白鐵皮、不銹鋼)將石棉等非金屬材料包裹起來制成 的金屬包墊片；還有一種用薄鋼帶與石棉帶一起繞制而成的纏繞式墊片。普通橡 膠墊片適用于溫度低于 120的場合；石棉橡膠墊片適用于對水蒸氣溫度低于 450，對油類溫度低于 350，壓力低于 5MPa 的場合，對于一般的腐蝕性介質(zhì)， 最常用的是耐酸石棉板。在高壓設(shè)備及管道中，采用銅、鋁、10 號鋼、不銹鋼制 成的透鏡型或其他形狀的金屬墊片。高壓墊片與密封面的接觸寬度非常窄(線接觸)， 密封面與墊片的加工光潔度較高。 根據(jù)壓力的不同等級，法蘭墊也有不同材料，從低壓石棉墊、高壓石棉墊到 金屬墊都有。 1.以材質(zhì)劃分碳鋼，鑄鋼，合金鋼，不銹鋼，銅，鋁合金，塑料，氬硌瀝，ppc 等。 2.以制作方法劃分可分為推制、壓制、鍛制、鑄造等。 3.以制造標(biāo)準(zhǔn)劃分可分為國標(biāo)、電標(biāo)、水標(biāo)、美標(biāo)、德標(biāo)、日標(biāo)、俄標(biāo)等。 法蘭盤發(fā)展的多方向，各個領(lǐng)域都在開發(fā)法蘭盤的使用。種類繁多，管道配 件法蘭盤按與管子的聯(lián)接要領(lǐng)可分為五種基本類型：平焊法蘭、對焊法蘭、螺紋 法蘭、承插焊法蘭、松套法蘭。法蘭的密封面型式有很多種，一般常用有凸面 （RF） 、凹面（FM） 、凹凸面（MFM） 、榫槽面（TG） 、全平面（FF） 、環(huán)聯(lián)接面 （RJ）. 平焊鋼法蘭盤：適用于公稱壓力不超出 2.5MPa 的碳鋼管道聯(lián)接。平焊法蘭 的密封面可以制成光滑式，凹凸式和榫槽式三種.光滑式平焊法蘭的運用量很大， 多用于介質(zhì)條件對比緩和的情況下，如低壓非凈化壓縮空氣、低壓循環(huán)水，它的 長處是價錢對比利益哦。 對焊鋼法蘭盤：用于法蘭與管子的對口焊接，其結(jié)構(gòu)正常，強(qiáng)度與剛度較大， 經(jīng)得起高溫高壓及重復(fù)彎折和溫度波動，密封性可靠，公稱壓力為 0.252.5MPa 的對焊法蘭選用凹凸式密封面。 承插焊法蘭盤：常用與 PN10.0MPa，DN40 的管道中。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 2 - 松套法蘭盤：松套法蘭俗稱活套法蘭,分焊環(huán)活套法蘭,翻邊活套法蘭和對焊 活套法蘭.常用于介質(zhì)溫度和壓力都不高而介質(zhì)侵蝕性較強(qiáng)的情況。當(dāng)介質(zhì)侵蝕性 較強(qiáng)時，法蘭接觸介質(zhì)部分(翻邊短節(jié))為耐侵蝕的上等級材料如不銹鋼等材料， 而外部則使用下等級材料如碳鋼材料的法蘭環(huán)夾緊它以實現(xiàn)密封。 整體法蘭盤：經(jīng)常是將法蘭與設(shè)備、管子、管件、閥門等做成一體，這種型 式在設(shè)備和閥門上常用。 現(xiàn)在出現(xiàn)了光線法蘭盤、管法蘭盤、波導(dǎo)法蘭盤等等。法蘭盤在各個領(lǐng)域都 有涉及。 尤其在高科技領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 3 - 1.零件的分析 1.1.零件的作用 法蘭盤只是一個統(tǒng)稱，通常是指在一個類似盤狀的金屬體色的周邊開上幾個 固定用的孔用于連接其它東西。它的作用是連接及傳動。 1.2.零件的工藝要求 該零件形狀基本規(guī)則,工藝要求不是很高.其他要求見零件圖技術(shù)要求. 鑄件要求不能有砂眼，疏松等缺陷，以保證零件的強(qiáng)度、硬度及剛度，確保 工作時安全 2、工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1.確定毛坯的制造形式 由于零件中批生產(chǎn)的水平，選擇年生產(chǎn)量為2000件，而且零件的輪廓尺寸不 大，所以采用金屬形鑄造。從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 工件材料為HT200，毛坯尺寸對應(yīng)的精度和公差等級分別選AM為F，CT為9。 2.2.基準(zhǔn)的選擇 2.2.1.粗基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則和零件的具體情況，選擇毛坯51的外圓作為粗基準(zhǔn)， 利用三爪自定心卡盤加持外圓即可。 2.2.2精基準(zhǔn)的選擇 在加工好20H7孔后，各工序以該孔為定位精基準(zhǔn)，以基準(zhǔn)軸心為徑向尺寸 的定位精基準(zhǔn)，100mm的端面給予輔助，這樣就滿足了基準(zhǔn)重合的原則和互為基 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 4 - 準(zhǔn)原則，在加工某些面時若出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合時，則應(yīng)進(jìn)行尺寸鏈的換算，以后要 進(jìn)行專門計算，這里就不在重復(fù)。 2.3制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等 技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考 慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。之外，還應(yīng) 當(dāng)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，以便生產(chǎn)成本量下降。經(jīng)分析，現(xiàn)擬訂工藝路線方案如下： 工序一 粗車左邊106mm, 51mm, 96mm的外圓，粗車各端面，粗車 90mm的倒角，100mm的倒角，粗車R5mm的圓角。 工序二 粗車右51mm的外圓及端面，粗車7*45的倒角，半精車46.4mm 的外圓及端面，半精車91.1mm的外圓、端面及倒角。 工序三 鉆18mm的孔，擴(kuò)19.8mm的孔，粗鉸19.94mm的孔，精鉸20mm 的孔。 工序四 半精車左端102 mm的外圓、端面及倒角，半精車左端46.4 mm的 外圓，半精車R5 mm的圓角。 工序五 粗銑90m m的后端面，精銑90m m的后端面。 工序六 粗銑 90m m 的前端面，精銑 90m m 的前端面。 工序七 鉆，鉸四個 9 mm，鉆，鉸左面上的臺階孔。 工序八 精車右 45mm 的外圓、端面及倒角，精車 90mm 的外圓、左右端 面及倒角，半精車 3*2 的退刀槽。 工序九 精車 100mm 的端面和倒角，精車左 45mm 的外圓及 R5 的圓. 工序十 粗，精磨 100 mm 的外圓，粗，精磨 90 mm 的前端面。 工序十一 B 面拋光。 工序十二 100 mm 的左端面刻字，沖箭頭。 工序十三 100 mm 的外圓無光渡鉻。 工序十四 檢驗。 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “法蘭盤”零件材料為 HT200，毛坯的重量約為 1.4kg,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)， 采用鑄件，毛坯鑄出后應(yīng)進(jìn)行退火處理，以消除鑄件在鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。 2.4.1外圓表面（100 mm，45 mm，90 mm） 外圓 100 mm，表面粗糙度要求 0.8m,公差等級為 5 級，查機(jī)械加工技術(shù) 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 5 - 手冊 （以下簡稱手冊 ）表 3-9（P 87）采用先車（只能達(dá) 7 級精度） ，然后再磨 （可達(dá) 5） 。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為 2Z=4.38mm,半精車雙邊余量為 2Z=1.2mm，查手冊15-13(P 567),選用粗磨削的雙邊余量為 2Z=0.4mm，精磨削 的雙邊余量為 2Z=0.02mm 外圓 45，表面粗糙度要求為 0.4m，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表 7-8 采用 先車，然后拋光。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為 2Z=4.6m，半精車雙邊余 量為 2Z=1.1mm，精車雙邊余量為 2Z=0.3mm。 外圓 90 mm，表面粗糙度要求 6.4m，查手冊表 1-15 精度等級為 IT10，選用粗車的雙邊余量為 2Z=4.9mm，半精車雙邊余量為 2Z=1.1mm 即可。 2.4.2. 內(nèi)孔 20 0+0.045的 加工 毛坯為實心，孔壁粗糙度要求為 1.6m，參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 指導(dǎo)教程表 2-28 確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：18 mm 擴(kuò)孔：19.8 mm 2Z=1.8mm 粗鉸：19.94 mm 2Z=0.14mm 精鉸：20 mm 2Z=0.06mm 2.4.3外圓端面加工余量及公差（100 mm 的兩面和 45 mm 端面 以及 90 mm 的兩端面） 外圓 100 端面粗糙度要求為 1.6m，軸向無公差要求。查手冊表 3- 13（P 91） ，精車就可以達(dá)到表面粗糙度為 1.6m，可達(dá)要求，因而選用車即可。 100 mm 的右面粗糙度為 0.4m，先車，后磨再拋光可以達(dá)到。粗車的雙邊余量 為 2Z=2.2mm，半精車的雙邊余量為 2Z=0.6mm，精車的雙邊余量為 2Z=0.2mm。 外圓 45 mm 端面粗糙度要求不高，但作為端面基準(zhǔn)為了提高加工精度應(yīng)給 與精車。即粗車的雙邊余量為 2Z=2.2mm，半精車的雙邊余量為 2Z=0.6mm，精車的 雙邊余量為 2Z=0.2mm。 90 mm 兩端面的粗糙度要求為 0.4m 和 1.6m，軸向無公差要求。查手冊 表 3-13（P 91） ，精車的表面粗糙度可達(dá) 1.6m，0.4m 的粗糙度可以通過先精車后 再拋光即可達(dá)到。 即：粗車的雙邊余量為 2Z=2.2mm，半精車的雙邊余量為 2Z=0.6mm，精車的雙 邊余量為 2Z=0.2mm。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 6 - 2.4.44X9 透孔和 6 與 4 組成的臺階孔的加工 由于 9mm 和 4mm 的孔沒粗糙度要求，直接鉆即可。而 6mm 的孔粗糙度 要求為 3.2m 故采用先鉆后鉸即可。 鉆：5.8mm 鉸：6mm 2Z=0.2mm 2.4.5.90 的前后端面的加工 90mm 的后端面粗糙度要求為 3.2m，通過精銑即可達(dá)到要求，粗銑的雙邊 雨量為 2Z=2.6mm，精銑的雙邊余量為 2Z=0.4mm；90mm 的前端面粗糙度要求為 0.4m，通過先精銑后磨即可達(dá)到要求，粗銑的雙邊雨量為 2Z=2.4mm，精銑的雙 邊余量為 2Z=0.4mm，磨的雙邊余量為 2Z=0.2mm. 2.5.各工序的定位夾緊方案及切削用量的選擇 2.5.1 工序一： 1加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造。 加工要求：粗車 106mm，51mm，96 mm 的外圓、端面及車倒角。 機(jī)床：CA6140 臥式車床。 刀具：YG6 外圓車刀、 YG6 端面車刀、 YG6 內(nèi)圓車刀。 2計算切削用量： (1). 粗車 106 的端面 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=2mm,工件直徑 100mm 時 f=0.8-1.2mm/r 取 f=0.8mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8-69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 所以 v c=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(601-0.2600.2*20.15*0.80.40) 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 7 - =45.79(m/min) 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*45.79/(3.14*100)=145.8(r/min) 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊附表 4-3-1（P172）取主軸轉(zhuǎn)速為 n=125r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=125*100*3.14/1000=39.25(m/min) 4切削工時 根據(jù)手冊 tm=(l+y+)/nf=(50+2)/(125*0.8)=0.52(min) （2） 粗車 100 的外圓表面及倒角 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=1.99mm,工件直徑 100mm 時 f=0.8-1.2mm/r 取 f=0.8mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公 式(壽命選 60T) Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8-69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 所以 vc=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(601-0.2 600.2*1.990.15*0.80.40) =45.88(m/min) 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*45.88/(3.14*100)=146.11(r/min) 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=125r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=125*100*3.14/1000=39.25(m/min) 4切削工時 根據(jù)手冊 tm=(l+y+)/nf=(9+1.99)/(125*0.8)=0.11(min) （3）.粗車左 51 mm 的外圓表面及 R5 的圓角 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=2.3mm,工件直徑為 45 mm 時 f=0.4-0.5mm/r 取 f=0.5mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8-69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 8 - 所以 v c=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(601-0.2600.2*2.30.15*0.50.40) =33.74(m/min) 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*33.74/(3.14*45)=238(r/min) 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=200r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=200*45*3.14/1000=28.26(m/min) 4切削工時 根據(jù)手冊得： tm=(l+y+)/nf=(32+2.3)/(200*0.5)=0.343(min) （4）.粗車 96 mm 的外圓表面及倒角 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=2.45mm,工件直徑為 90 mm 時 f=0.8-1.2mm/r 取 f=0.8mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8-69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 所以 v c=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(601-0.2600.2*2.450.15*0.80.40) =33.58(m/min) 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*33.58/(3.14*90)=118.8(r/min) 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=100r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=100*90*3.14/1000=28.26(m/min) 4 切削工時 根據(jù)手冊表 8-56（P 379） tm=(l+y+)/nf=(8+2.45)/（100*0.8）=0.13(min) 2.5.2 工序二： 1加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造。 加工要求：粗車右 51mm 的外圓、端面及車倒角，半精車右 46.4mm 的外 圓、端面及車倒角，半精車 91.1mm 的外圓、端面及倒角。 機(jī)床：CA6140 臥式車床。 刀具：YG6 外圓車刀、 YG6 端面車刀。 2計算切削用量： 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 9 - （1）粗車右 51mm 的外圓、端面及車倒角 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=2.3mm,工件直徑 45mm 時 f=0.4-0.5mm/r 取 f=0.5mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8-69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 所以 v c=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(601-0.2600.2*2.30.15*0.50.40) =33.74(m/min) 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*33.74/(3.14*45)=238.78(r/min) 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊附表 4-3-1（P172）取主軸轉(zhuǎn)速為 n=200r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=200*45*3.14/1000=28.26(m/min) 4切削工時 根據(jù)手冊 tm=(l+y+)/nf=(41+2.3)/(200*0.5)=0.343(min) （2）半精車右 46.4mm 的外圓、端面及車倒角 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.55mm,工件直徑 45mm 時 f=0.4-0.5mm/r 取 f=0.5mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8-69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 所以 v c=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(601-0.2600.2*0.550.15*0.50.40) =50.28(m/min) 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*50.28/(3.14*45)=355.84(r/min) 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊附表 4-3-1（P172）取主軸轉(zhuǎn)速為 n=320r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=320*45*3.14/1000=45.22(m/min) 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 10 - 4切削工時 根據(jù)手冊 tm=(l+y+)/nf=(41+2.3)/(320*0.5)=0.26(min) （3）半精車 91.1 mm 的外圓表面及倒角 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.55mm,工件直徑為 90 mm 時 f=0.8-1.2mm/r 取 f=0.8mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8-69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 所以 v c=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(601-0.2600.2*0.550.15*0.80.40) =42.30(m/min) 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*42.30/(3.14*90)=149.68(r/min) 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=120r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=120*90*3.14/1000=35.33(m/min) 4 切削工時 根據(jù)手冊表 8-56（P 379） tm=(l+y+)/nf=(8+0.55)/（120*0.8）=0.086(min) （4）半精車 90 mm 的端面 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.3mm,工件直徑為 90 mm 時 f=0.8-1.2mm/r 取 f=0.8mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8-69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 所以 v c=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(601-0.2600.2*0.30.15*0.80.40) =45.64(m/min) 3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*45.64/(3.14*90)=161.5(r/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=160r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=160*90*3.14/1000=45.22(m/min) 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 11 - 4 切削工時 根據(jù)手冊表 8-56（P 379） tm=(l+y+)/nf=(22.5+0.3)/（160*0.8）=0.18(min) 2.5.3 工序三： 1加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造。 加工要求：鉆 18mm 的孔,擴(kuò) 19.8mm 的孔，粗鉸 19.94mm 的孔，精鉸 20mm 的孔 機(jī)床：CA6140 臥式車床 鉆頭：高速鋼鉆頭 2計算切削用量： （1）鉆 18mm 的孔 1進(jìn)給量：f=0.8mm/r 見手冊表 10-6 (429) 2切削速度：v=0.25m/s=15m/min 見手冊表 10-15 3機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: n s=1000vc/(d)=1000*15/(3.14*18)=265.4(r/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=238r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=238*18*3.14/1000=13.45(m/min) 4切削工時： L1=(D-d1)/2*ctgKr+(1-2)=(18-0)/2*ctg60+(1-2)=7 L2=3 L=91 所以 t m = (L1+L2+L)/nf=（3+7+91）/(0.8*238)=0.55(min) （2）擴(kuò) 19.8mm 的孔 1進(jìn)給量：f=0.6 見手冊表 10-22 （P444） a p=1.8mm 2計算切削速度：根據(jù)手冊表 10-24（P445） ，切削速度的計算公式為 （壽命選 60T） Vc=CV* *KV/(601-mTmapxfy)m/mindz0 其中：C V=27.9,z=0.2, x=0.1, y=0.40, m=0.125。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8-69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0。 所以 v c=27.9*0.94*0.8*1.0* /(601-0.125600.125*1.80.1*0.60.40)8.1920 =21.18(m/min) 3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*21.18/(3.14*19.8)=340.67(r/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=322r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=322*19.8*3.14/1000=20.0(m/min) 4 切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 知： 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 12 - L1=18-28 取 L1=20mm L2=2-4 取 L2=3mm L=91mm 所以 t m = (L1+L2+L)/nf=（20+3+91）/(0.6*322)=0.59(min) (3) 粗鉸 19.94mm 的孔 1進(jìn)給量 f=2.0 見手冊表 10-28（P449） a p=0.14mm 2計算切削速度：根據(jù)手冊表 10-30（P450） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV* *KV/(601-mTmapxfy)m/mindz0 其中：C V=15.6,z=0.2, x=0.1, y=0.5, m=0.3。查表 10-19 知，VB=0.6mm 時 T=4800s 而 KMv=190/HB=190/200=0.95 所以 v c=15.6*0.95*19.940.2/(601-0.348000.3*0.140.1*20.5) =6.35(m/min) 3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*6.35/(3.14*19.94)=101.48(r/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=100r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=100*19.94*3.14/1000=6.26(m/min) 4 切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 知： L1=（D-d）/2*ctgKr+(1-2)=(19.94-19.8)/2*ctg60+(1-2) =2.04mm L2=1-4 取 L2=3mm L=91mm 所以 t m = (L1+L2+L)/nf=（2.04+3+91）/(2*100)=0.48(min) (4) 精鉸 20mm 的孔 1進(jìn)給量 f=2.0 見手冊表 10-28（P449） a p=0.03mm 2計算切削速度：根據(jù)手冊表 10-30（P450） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV* *KV/(601-mTmapxfy)m/mindz0 其中：C V=15.6,z=0.2, x=0.1, y=0.5, m=0.3。查表 10-19 知，VB=0.6mm 時 T=4800s 而 KMv=190/HB=190/200=0.95 所以 v c=15.6*0.95*200.2/(601-0.348000.3*0.030.1*20.5) =7.40(m/min) 3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*7.40/(3.14*20)=117.83(r/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=100r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=100*20*3.14/1000=6.26(m/min) 4 切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 知： L1=(D-d)/2*ctgKr+(1-2)=(20-19.94)/2*ctg60+(1-2)=2.02mm L2=1-4 取 L2=3mm L=91mm 所以 t m = (L1+L2+L)/nf=（2.02+3+91）/(2*100)=0.48(min) 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 13 - 2.5.4 工序四： 1加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造。 加工要求：半精車 102.2mm 的外圓、端面及倒角，半精車左端 46.4mm，半 精車 R5 的圓角。 機(jī)床：CA6140 臥式車床。 刀具：YG6 外圓車刀、 YG6 端面車刀、 YG6 內(nèi)圓車刀。 2計算切削用量： (1).半精車 102.2mm 的外圓及倒角 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.6mm,工件直徑為 100mm 時 f=0.8-1.2mm/r 取 f=0.8mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8- 69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 所以 v c=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(600.2*0.60.15*0.80.40) =41.16(m/min) 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*41.16/(3.14*100)=131.08(r/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=125r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=125*100*3.14/1000=39.25(m/min) 4 切削工時 根據(jù)手冊表 8-56（P 379） tm=(l+y+)/nf=(8+0.6)/（125*0.8）=0.086(min) （2）.半精車 100 mm 的端面。 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.3mm,工件直徑 100mm 時 f=0.8-1.2mm/r 取 f=0.8mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8- 69，即 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 14 - KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 所以 v c=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(600.2*0.30.15*0.80.40) =45.64(m/min) 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*45.64/(3.14*100)=145.35(r/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=125r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=125*100*3.14/1000=39.25(m/min) 4切削工時 根據(jù)手冊表 8-56（P 379） tm=(l+y+)/nf=(41+0.3)/(125*0.8)=0.5(min) (3).半精車左端 46.4 mm 外圓及 R5 的圓角。 1進(jìn)給量 f 根據(jù)手冊表 8-58（P 380） ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.55mm,工件直徑 45mm 時 f=0.4-0.5mm/r 取 f=0.5mm/r 2計算切削速度 根據(jù)手冊表 8-60（P 381） ，切削速度的計算公式為（壽 命選 60T） Vc=CV*KV/(601-mTmapxfy)m/min 其中：C V=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見手冊表 8-61 至表 8- 69，即 KMv=0.94, ksv=0.8, kkv=1.0, kkrv=0.83, kBv=0.8。 所以 v c=158*0.94*0.8*1.0*0.83*0.8/(600.2*0.550.15*0.50.40) =50.28(m/min) 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(d)=1000*50.28/(3.14*100)=355.84(r/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊取轉(zhuǎn)速為 n=320r/min 所以實際切削速度 v=dn/1000=320*45*3.14/1000=45.22(m/min) 4切削工時 根據(jù)手冊表 8-56（P 379） tm=(l+y+)/nf=(41+1)/(320*0.5)=0.26(min) 2.5.5 工序五： 1加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造。 加工要求：粗精銑 90mm 的后端面 機(jī)床：X63W 臥式銑床。 刀具：100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀。 2計算切削用量： (1)粗銑 90mm 的后端面 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 15 - 1進(jìn)給量：根據(jù)手冊表 13-10，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.5mm/r 2切削速度：查工藝手冊表 3-30，確定 v=1.5m/s 即 v=90m/min. 3機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：采用 100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀，d w=100mm,齒數(shù) z=12 則： ns=1000vc/(d w)=1000*90/(3.14*100)=286.6(r/min) 現(xiàn)采用 X63W 臥式銑床，根據(jù)工藝手冊表 4-17-1 取 nw=235r/min 所以實際切削速度: v=dn/1000=235*100*3.14/1000=73.79(m/min) 當(dāng) nw=235r/min 時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量 fm應(yīng)為： fm=f*z*nw=0.5*12*235=1410(mm/min) 4切削工時：Kr=60，a p=1.3mm 分兩次銑削 切入長度：L1=0.5（D- + ap/tgKr+(1-2)=14.5mmBD2 切出長度：L2=1-3 取 L2=2mm L=51.2mm 則切削工時： tm=2*（L1+L2+L）/f m=（14+2+51.2）/1410=0.047min (2) 精銑 90mm 的后端面 1進(jìn)給量：根據(jù)手冊表 13-10，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.5mm/r 2切削速度：查工藝手冊表 3-30，確定 v=2m/s 即 v=120m/min. 3機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：采用 100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀，d w=100mm,齒數(shù) z=12 則： ns=1000vc/(d w)=1000*120/(3.14*100)=382.16(r/min) 現(xiàn)采用 X63W 臥式銑床，根據(jù)工藝手冊表 4-17-1 取 nw=300r/min 所以實際切削速度: v=dn/1000=300*100*3.14/1000=94.2(m/min) 當(dāng) nw=300r/min 時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量 fm應(yīng)為： fm=f*z*nw=0.5*12*300=1800(mm/min) 4切削工時：Kr=60，a p=0.2mm 分兩次銑削 切入長度：L1=0.5（D- + ap/tgKr+(1-2)=13mmBD2 切出長度：L2=1-3 取 L2=2mm L=51.2mm 則切削工時： tm=2*（L1+L2+L）/f m=（13+2+51.2）/1800=0.037min 2.5.6 工序六： 1加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造。 加工要求：粗精銑 90mm 的前端面 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 16 - 機(jī)床：X63W 臥式銑床。 刀具：100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀。 2計算切削用量： (1)粗銑 90mm 的前端面 1進(jìn)給量：根據(jù)手冊表 13-10，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.5mm/r 2切削速度：查工藝手冊表 3-30，確定 v=1.5m/s 即 v=90m/min. 3機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：采用 100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀，d w=100mm,齒數(shù) z=12 則： ns=1000vc/(d w)=1000*90/(3.14*100)=286.6(r/min) 現(xiàn)采用 X63W 臥式銑床，根據(jù)工藝手冊表 4-17-1 取 nw=235r/min 所以實際切削速度: v=dn/1000=235*100*3.14/1000=73.79(m/min) 當(dāng) nw=235r/min 時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量 fm應(yīng)為： fm=f*z*nw=0.5*12*235=1410(mm/min) 4切削工時：Kr=60，a p=1.3mm 分兩次銑削 切入長度：L1=0.5（D- + ap/tgKr+(1-2)=26mmBD2 切出長度：L2=1-3 取 L2=2mm L=72mm 則切削工時： tm=2*（L1+L2+L）/f m=（26+2+72）/1410=0.062min (2) 精銑 90mm 的前端面 1進(jìn)給量：根據(jù)手冊表 13-10，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.15mm/r 2切削速度：查工藝手冊表 3-30，確定 v=2m/s 即 v=120m/min. 3機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：采用 100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀，d w=100mm,齒數(shù) z=12 則： ns=1000vc/(d w)=1000*120/(3.14*100)=382.16(r/min) 現(xiàn)采用 X63W 臥式銑床，根據(jù)工藝手冊表 4-17-1 取 nw=300r/min 所以實際切削速度: v=dn/1000=300*100*3.14/1000=94.2(m/min) 當(dāng) nw=300r/min 時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量 fm應(yīng)為： fm=f*z*nw=0.15*12*300=540(mm/min) 4切削工時：Kr=60，a p=0.2mm 分兩次銑削 切入長度：L1=0.5（D- + ap/tgKr+(1-2)=13mmBD2 切出長度：L2=1-3 取 L2=2mm L=72mm 則切削工時： tm=2*（L1+L2+L）/f m=（13+2+72）/540=0.29min 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 - 17 - 2.5.7 工序七： 1加工條件 工件材料：HT200，金屬模鑄造。 加工要求：鉆四個 9mm 的透孔，鉆 4mm 的臺階孔，鉆，鉸 6mm 的臺階孔。 機(jī)床：Z525 立式鉆床 刀具：高速鋼鉆頭 2計算切削用量： （1）鉆四個 9mm 的透孔 1進(jìn)給量：f=0.5mm/r 查手冊表 10-6 （P429） 2切削速度：v=0.29m/