機械製造課程設計說明書
題目:法蘭盤內套軸機械加工工藝規程及工藝裝備設計
學生姓名 ***
專業工業工程
學號 20101935
班級 2010級6班
指導教師
機械工程學院
2023年5月15 日 目錄
一． 機械製造工藝學課程設計任務書 2
二． 計算生產綱領，確定生產型別 3
三．工藝規程設計 5
3.1零件分析 5
3.1.1型別及功用 6
3.1.2結構分析 6
3.2零件的毛坯 6
3.3定位基準的選擇 6
3.3.1粗基準的選擇 7
3.3.2精基準的選擇 7
3.4零件加工工藝路線的擬定 8
3.5工序設計 8
3.5.1工序尺寸的計算 9
3.5.2切削用量的計算 9
四．專用夾具的設計 12
4.1定位方案的選擇 12
4.2夾緊方案的選擇 13
4.3夾緊力方向、作用點的選擇及確定 14
五． 機械加工工藝過程卡
六． 機械加工工序卡片
七．收穫及心得體會 14
致謝 16
參考文獻 17
一． 機械製造工藝學課程設計任務書
重慶大學本科學生課程設計任務書
二． 計算生產綱領，確定生產型別
1．生產綱領。生產綱領是企業在計畫期內應當生產的產品產量和進度計畫。零件在計畫期為一年的生產綱領n可按下式計算：
n=qn(1+a%)(1+b%)
式中 q—產品的年生產綱領（臺/年）
n—每台產品中該零件的數量（件/臺）
a—備品的百分數
b—廢品的百分數。
2。生產型別，生產型別是指企業（或車間、工段、班組、工作地）生產專業化程度的分類。一般分為大量生產、成批生產和單件生產三種型別。
生產型別的劃分，主要取決於生產綱領，即年產量。不同生產型別的零件的加工工藝有很大的不同（見表4-8）。因此，制訂工藝規程時，首先應根據零件的生產綱領確定其相應的生產型別。
生產型別確定以後，零件製造工藝過程的總體輪廓也就勾畫出來了。
表4-8 各種生產型別的生產綱領及工藝特點
該零件為法蘭盤內套軸，生產型別為重型機械大批量生產，工藝特點如上表要求，廣泛採用模鍛、機器製造型等高效方法；毛坯精度高，餘量小；高效專用夾具；定程及自動測量控制尺寸；專用刀具、量具，自動測量；零件的互換性：全部互換，高精度偶件採用分組裝配、配磨；工藝檔案的要：編制詳細的工藝過程、工序卡片及調整卡片；生產率高；成本低；對工人的技術要求：
對操作工人的技術要求較低，對調整工人的技術要求較高；發展趨勢：用計算機控制的自動化製造系統、車間過無人工廠，實現自適應控制。
三．工藝規程設計
3．1零件型別及其功能
本題目所用的是法蘭盤內套軸，該零件屬於軸類零件，是乙個法蘭盤的內套軸，主要用於實現法蘭盤的連線支撐的功能，在其工作過程中經常承受衝擊、徑向載荷。
3．1．1結構分析
該法蘭盤內套軸是連線法蘭盤，並其支撐作用。
主要的加工表面有：
直徑為φ35mm、寬為35mm的圓軸表面。
直徑為φ40mm、長為21mm的圓軸表面。
直徑為φ46mm、長為18mm的圓軸表面。
直徑為φ38mm、長為6mm的圓軸表面。
直徑為φ25的中心孔。
直徑為φ76mm、寬50mm的圓盤。
3．2零件的毛坯
零件材料為45鋼。考慮到零件在工作過程中則經常承載載荷及衝擊性載荷，因此應選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。屬於大批大量生產，而且零件的輪廓尺寸不大，故可以採用模鍛成型。
這從提高生產率、保證加工精度上也考慮，也是應該的。
3．3定位基準的選擇
基準選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基準選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大量報廢，使生產無法正常進行。
3．3．1粗基準的選擇
在軸類零件的加工中，應該以內孔的中心線做為基準，現選取25mm的軸中心孔作為粗基準。
3．3．3精基準的選擇
在精基準的選擇過程中要考慮多方面的問題，應遵循「重合基準」原則、「基準統一」原則、「互為基準」等原則。當設計基準與工序基準不能重合時，應進行換算，另外以後也要專門計算，現不做詳述。選擇精基準時，一定要保證工件定位準確，加緊穩定可靠，夾具結構簡單、操作簡便。
3．4零件加工工藝路線的擬定
最後的工藝路線確定如下：
工序1： 車兩大端麵
工序2： 粗車35mm、40mm、46mm、38mm外圓
工序3： 半精車35mm、40mm、46mm、38mm外圓
工序4： 精車35mm、40mm、46mm、38mm外圓
工序5： 車左右圓盤端麵
工序6： 鑽中心孔φ25mm
工序7： 鉸中心孔φ25mm
工序8： 端麵倒角
工序9： 軸熱處理
工序10： 終檢
以上工藝過程詳見「機械加工工藝過程綜合卡片」。
3．5工序設計
"法蘭盤內套軸"零件材料為45鋼，硬度為：207~241hbs, 生產型別為大批大量成批生產，採用鍛錘上合模模鍛毛坯，公差等級ct:8~10，取為10級。
機械造型加工餘量等級為e~g級，取f級。
3．5．1工序尺寸的計算
現採用經驗法查詢機械加工餘量：
（1） 大端麵、倒角
考慮到大端麵的表面加工等級為6級，因此需要粗車、半精車、精車才能達到要求，根據經驗值可得以下加工餘量：
粗車：2.8mm 半精車：2.0mm 精車：0.5mm
單邊加工餘量2z=2.65mm
（2）中心孔表面
中心孔表面粗糙度為1.6~3.2，要達到此精度要求，查《機械製造技術基礎》"表面加工方法的選擇"知精度等級需達到7~9級才行，需因此需要鑽孔、擴孔、鉸孔才能達到要求，根據經驗值可得到加工餘量：
鑽孔：1.6mm 擴孔：1.0mm 鉸孔：0.8mm
加工餘量z=1.6+1.0+0.8=3.4mm
（3）外圓表面粗糙度為1.6~3.2，精度要求很高，為6~8級。同理可得：粗銑：1.5mm 半精銑：1.0mm 精銑：0.8mm
加工餘量z=3.3mm
3.5.2切削用量的計算
工序1： 車兩大端麵
查上表和計算得：
主軸轉速8000rpm ,進給速度f=2900 mm/min ，軸向切削深度ad=0.420mm ，基本速度rd=1.800mm
工序2： 粗車35mm、40mm、46mm、38mm外圓
同上。工序3： 半精車35mm、40mm、46mm、38mm外圓
s=8000rpm f=2900 mm/min ad=0.420mm rd=1.200mm
材料移除率1461.600mm3/min、粗糙度0.0614mm
工序4： 精車35mm、40mm、46mm、38mm外圓
s=8000rpm f=2900 mm/min ad=0.077mm rd=0.155mm
材料移除率34.800 mm3/min、粗糙度0.0024mm
工序5： 車左右圓盤端麵
主軸轉速8000rpm ,進給速度f=2900 mm/min ，軸向切削深度ad=0.420mm ，基本速度rd=1.800mm
工序6： 鑽中心孔φ25mm
選用工具機z525立式鑽床
鑽孔至25.8mm，單邊餘量z=0.8，一次鑽去全部餘量，背吃刀量（切削深度）ap1.2。進給量 f=0.2/r
計算公式： v=πdn/1000(m/min)
式中：d——工件待加工表面的直徑（mm）
n——車床主軸每分鐘的轉速（r/min
根據有關手冊，確定鑽床的切削速度為v=50(m/min),則有
工序7： 鉸中心孔φ25mm
鉸孔至φ25mm，一次鉸去全部用量，a
工序8： 端麵倒角
工序9： 軸熱處理
工序10： 終檢
4專用夾具的設計
夾具設計應滿足零件加工工序的精度要求； 應能提高加工生產率； 操作方便、省力、安全； 具有一定使用壽命和較低的夾具製造成本；夾具元件應滿足通用化、標準化、系列化的「三化」要求； 具有良好的結構工藝性：便於製造、檢驗、裝配、調整、維修
4.1定位方案的選擇
根據六點定位原理確定工件的定位方式。該工序為銑工件外沿齒，要求在銑齒時限定工件的六個自由度即完全定位。
由《工具機夾具設計手冊》p263，選擇材料為45，熱處理後hrc為38—43的定位銷來限制夾具體自由度。
為了限制工件的移動，採用以工件上的外圓柱面作為定位基準的定位方式。即將工件上某一外圓柱面的軸線，與夾具上定位元件的圓柱孔、半圓孔的軸線或v型塊的縱中剖面重合，以使工件定位。在圓柱孔中定位時，為防止定位圓柱面的軸線傾斜，可利用工件上與此定位圓柱面在一次裝夾中加工出來的垂直端麵作為輔助定位面。
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