法兰盘工艺规程说明书

机械制造课程设计
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目录
一、零件图
二、三维图
三、工艺性分析
（1）零件材料
（2）零件构型特征
（3）零件加工关键
四、确定毛坯
五、工艺路线的拟定
六、重点工序加工方案
（1）基准分析
（2）零件的安装方案
（3）零件表面加工方法
（4）热处理的安排
七、加工余量和公差的查询
八、加工刀具的选择
九、设备的选择
十、夹具和工件的安装
十一、量具的选择
十二、切削用量的选择
十三、设计体会
十四、工艺路线清单十五、工序卡片
十六、检验卡片
三、法兰盘工艺性分析：
1.零件材料
45号钢是优质碳素结构钢，属于低碳钢。

强度、硬度较低，塑性、韧性好，具有良好的焊接性能。

常用做冲压件和焊接件以及受力不大、韧性要求高的机械零件及渗碳件。

相对加工性Kr=1.0
分级加工等级
2.零件构型特征：
该零件属盘类零件，其组成表面：
Φ52外圆Φ36内孔Φ58宽4的槽
Φ65宽4深1的槽Φ62内孔Φ80外圆
Φ120外圆Φ18定紧坑Φ3斜孔
3×0.5的退刀槽3×Φ11的孔
Φ16.5深10的沉孔M64×1.5内螺纹孔Φ52端面
Φ80端面台阶面R3倒圆1×45°倒角
3.加工关键及对应措施
Φ52的外圆及台阶和Φ80的外圆表面粗糙度要求Ra1.6，需要精加工要用到外圆磨床，因为是空心的所以要用到芯轴。

Φ62内孔尺寸精度达7级其表面粗糙度要求达Ra1.6，需要精加工用到内圆磨床。

Φ62内孔与Φ52外圆同轴度要求达0.04，无法使用同一基准，故才用互为基准来保证同轴度。

45度Φ3斜孔和Φ8定紧坑位置特殊，需要设计专用夹具。

四、毛坯确定：
从材料上已选定用45号钢，45号钢塑性韧性好，易于加工，经过一定的热处理后，很容易达到零件需求。

从形状上考虑，零件形状较为规制，而且表面要求较高，选择铸件的话不易加工，难以达到图纸要求。

故选择45号棒料，直径Φ130长70。

五、工艺路线制定：
制定工艺路线的出发点是使零件的几何形状、尺寸精度、位置精度等技术条件能得到合理的保证。

在生产纲领已确定为大批生产的条件下，根据现有条件应考虑采用通用机床在配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此之外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。

工艺路线方案一：粗车左端端面、外圆及内孔粗车右端端面、外圆及内孔中检热处理半精车左端外圆及内孔半精车右端外圆及内孔钻孔3×Φ11及Φ18定紧坑钳锪沉孔Φ16.5深10 钳铣后方平面距离54 钳铣下方平面距离34.5 钳钻Φ3斜孔钳插R3槽宽6距离24 钳磨Φ52外圆、端面、Φ80外圆磨Φ62内孔终检工艺路线方案二：粗车右端面、外圆及内孔粗车左端面、外圆及内孔中检热处理半精车右端外圆及内孔半精车左端外圆及内孔铣后方平面距离54 钳铣下方平面距离34.5 钳钻孔3×Φ11及Φ18定紧坑钳锪沉孔Φ16.5深10 钳（钻Φ3斜孔）插R3槽宽6距离24 钳Φ80外圆、Φ52外圆及端面磨Φ62内孔终检
由方案一、方案二可看出两套方案的差别在零件加工左右的先后顺序以及铣平面和钻孔的先后顺序。

方案一是先加工左端，在零件中左端是零件的尺寸基准，先加工左端本来是正确的，但从零件图上又可知其零件的右端是零件的位置基准，因此，位置基准应先加工才好保证零件的位置精度，所以应先加工右端。

再
有就是方案一是先钻孔在铣平面，在整个加工过程中其平面和孔的相对位置是有关系的，因此，无论事先加工孔还是先加工平面，其后加工的都需要其前一步加工的定位。

并且，若是先加工孔，又是批量生产，所以就需要两套专用夹具来加工孔和平面。

如若是先加工平面，那么加工平面就可以不需要专用夹具，那么就只需钻孔一套夹具了，这么一来就可以降低生产成本、提高生产效率。

因此，综上所述，我选择方案二。

六、工序加工方案分析
1)基准分析
零件左端面是零件的主要尺寸基准,右端的台阶和中心轴线为零件的位置基准。

2)零件的安装方案
①加工左右端面、外圆及内孔时均采用三爪卡盘安装。

②铣削后侧平面时采用机用虎钳安装，左端端面定位右端端面夹紧。

③铣削下方平面时采用机用虎钳安装，用已铣削过的平面定位，大外圆Φ120夹紧。

④钻3个小孔Φ11及定紧坑Φ18采用专用夹具安装，用右端面、后侧平面及Φ36内孔定位，左端面采用螺纹机构夹紧。

⑤钻沉头孔Φ16.5采用机用虎钳安装，左侧铣削的平面定位，大外圆Φ120夹紧。

⑥钻Φ3斜孔时采用专用夹具安装，用右端面、Φ36内孔及下方铣削的平面定位，左端面采用螺纹机构夹紧。

⑦磨外圆时用三爪卡盘安装，分别加持左右两端磨削两端外圆及右端台阶面。

⑧磨内孔Φ62时采用三爪卡盘安装，采用膨胀心轴定位。

3）零件表面加工方法
①粗加工：左右端面及其外圆采用车削，内孔是采用的钻削。

②半精加工：外圆、内孔、R3圆弧及螺纹均采用车削方法，大外圆Φ120上的两个平面采用铣削，均布孔Φ11、沉头孔Φ16.5、Φ18定紧坑及斜孔Φ3采用钻削。

③精加工：由于左右外圆及内孔Φ62粗糙度要求Ra1.6,采用了磨削来达到图纸要求。

4）热处理的安排
零件热处理安排在粗加工之后半精加工之前，为调质处理。

调质常常应用在中碳结构钢,总之对力学要求高的结构零部件都要进行调质处理。

目的是使钢件有很高的韧性和足够的强度，具有综合的优良机械性能。

法兰盘就需要综合的优良机械性能。

七.加工余量和公差：
尺寸
余量 公差 标注值 Φ8019
.00+
粗加工 2.5 0.35 Φ82.5035.0- 半精加工 0.45 0.034 Φ80.450034.0- Φ52±0.1
粗加工
1.8 0.3 Φ53.803.0- 半精加工 0.35 0.03 Φ5
2.35003
.0- Φ62±0.015 半精加工 0.4 0.03 Φ61.603.00+
Φ120±0.1 粗加工 1.8 0.4 Φ121.804
.0- Φ58
粗加工 2.5 0.3 Φ55.53
.00+
Φ3662
.00+
粗加工 2 0.25 Φ3425.00+
48
半精加工
0.1
0.025
48.10025
.0- 八、加工刀具选择：
由于TiC 耐磨、耐热，但是脆，不耐冲击和振动。

因为加工钢时塑性变形
很大，切屑与刀具摩擦很剧烈，切屑温度很高：但是切屑呈带状，切屑较平稳，
所有YT 类硬质合金适合加工刚料。

YT5的车刀用于粗加工，YT15的车刀用于半精加工。

前角 后角 副后角 主偏角 副偏角 刃倾角 外圆刀
粗加工 15° 6° 8° 90° 10° -5° 半精加工
20° 6°
8° 90° 5° 5° 对于铣刀就用W18Cr4V ，W18Cr4V 是高速钢主要性能是硬度和耐磨性、足够的强度和韧性以及高的热硬性。

所有用高速钢铣削45号钢足以。

之后还会用到 切槽刀 内切槽刀 60°内螺纹刀 内孔车刀（半精加工时刀尖倒圆R3） 内切槽刀 Φ20麻花钻 Φ11麻花钻 Φ16.5平头锪钻 Φ18的90度锪钻 R3插刀 Φ3麻花钻
刀刃倒棱，可提高耐用度，刀尖倒圆R=0.5，可保护刀尖
端面刀 15°
6°
8°
45°
10°
-5°
九、设备的选择：
根据对零件结构和表面的分析，加工此零件主要是车削、铣削和钻削。

由于零件的表面粗糙度和尺寸精度要求不是很高，故其设备选用通用型即可：
1、工序5、10、25、30采用CA6140普通车床，
2、工序35、45采用立式铣床X5032
3、工序55、65采用立式钻床Z5763
4、工序70采用Z406C型台钻
5、工序75采用普通擦床B5050
6、工序85采用外圆磨床MW13203
7、工序90采用内圆磨床M2110C
十.夹具和工件的安装
1、工序5、10、25和30均用通用夹具三爪卡盘夹持外圆定位夹紧或外圆和台阶面定位、外圆夹紧。

2、工序35、45、65、75均用通用夹具机用虎钳夹持外圆或平面以及在工作台上安装挡销进行定位夹紧，。

3、工序85和90均用三爪卡盘和配芯轴进行定位和夹紧。

4、工序55和70均用专用夹具进行安装定位。

专用夹具一：
此专用夹具用于钻3个Φ11的均布孔和Φ18定紧坑。

此夹具以钻模板为定位件，采用一大平面、一短轴和一挡销定位。

大平面限制零件的Z移动、X转动和Y转动，短轴限制零件的X移动和Y移动，挡销限制零件的Z转动，如此，零件的6个自由度全被限制且没有欠定位，而根据零件的要求，在加工孔时，不能放开任意一个自由度，因此，此夹具没有出现过定位。

零件的夹紧是用的压板和螺母在零件的轴向Z方向上进行夹紧。

需要说明的是，本零件的径向定位应选用精度要求高的内孔既是Φ62内孔进行定位，但因其M64的螺纹底径小于Φ62，轴不能放进去，因此，退而求其次，选用Φ36的孔作为径向定位。

专用夹具二：
此专用夹具用钻Φ3斜孔。

此夹具的定位、夹紧均和上一套夹具相同。

不同的是，这套夹具的定位面有45度斜角的，这用以弥补Φ3斜孔轴向上的45度斜角，还有，这套夹具的挡销的位置也与上一套夹具不同，这套夹具的挡销位置在原位置的20度位置上，这也是用以弥补斜孔径向上的20度斜角。

十一、量具的选择
量具的选用要根据每一步具体的工序内容来确定，本零件的量具选用如下：
工序号所选量具检验的内容
00 游标卡尺毛坯尺寸直径φ130长70
05 游标卡尺外圆φ53.8、外圆φ121.8 、内孔φ20、总长65、
台阶面距离45.9、台阶面距离18
10 游标卡尺外圆φ55.7、内孔φ82.25、总长60、盲孔孔深37、
肩宽17.25
25 游标卡尺和光外圆φ120、外圆φ52.35、内孔φ36、槽宽3、槽深
滑塞规0.5、台阶面距离48.18和倒角C1
30 游标卡尺、内
径千分尺以及
螺纹塞规外圆φ80、内孔φ58、内孔φ62.4、螺纹M64、孔深40、孔深37、螺纹深20、槽宽4、肩宽15、倒角C1
35 游标卡尺和测
量芯棒
平面到中心的距离54
45 游标卡尺和测
量芯棒
平面到中心的距离34.5、平面宽度15
55 游标卡尺和万
能角度尺均布孔径Φ11、定紧坑直径Φ18、定紧坑深2、定紧坑位置20度及均布孔夹角120度
65 游标卡尺锪孔孔径Φ16.5及孔深10
70 万能角度尺和
测量芯棒
斜孔Φ3的位置45度和20度
75 游标卡尺和半
径规
槽宽6、槽深42和槽低圆弧R3
80 外径千分尺、
游标卡尺和粗
糙度对比快外圆Φ80外圆Φ52、台阶面距离48、肩宽15和表面粗糙度
90 内径千分尺和
粗糙度对比快
内孔Φ62和表面粗糙度
其中缺失的工序20、40、50、60、85是热处理和钳工，不需要进行尺寸测量。

工序15和95是检测工序，工序15需要游标卡尺测量零件的外圆、内孔、
台阶距离以及孔深，工序95需要前面工序中提到的所有量具。

十二、切削用量的选择
内容ap(mm) f(mm/r) v(m/min) n(r/min) Φ80端面 2 0.9 90 320
Φ52外圆粗车8.5 0.5 86 280
半精车0.725 0.3 140 800
Φ58内孔粗车 5.1 0.4 102 600
半精车 1.35 0.15 162 1000
侧面（距离54） 1.8 0.05（每齿）235
十三、设计体会
这次课程设计历时七天，在这七天里，我发现了自身许多的不足，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还需要提高。

不仅如此，这次的课程设计业让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团体的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团队协作精神才能使我们成功。

从画图到写说明，从标尺寸线到标尺寸值，我们积极讨论，积极参与，最后得到一个合理的设计思路。

这是我们共同努力的结果，这也是我们大学历程中一次值得记忆的亲身实践。