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黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(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 法蘭盤應用 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(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.基準的選擇.........................................- 3 - 2.2.1.粗基準的選擇 ...................................- 3 - 2.2.2．精基準的選擇 ..................................- 3 - 2.3．制訂工藝路線......................................- 4 - 2.4．機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定............- 4 - 2.4.1．外圓表面（ф100 mm，ф45 mm，ф90 mm） ........- 5 - 2.4.2. 內(nèi)孔 ф20 0+0.045的 加工 .........................- 5 - 2.4.3．外圓端面加工余量及公差（ф100 mm 的兩面和 ф45 mm 端 面以及 ф90 mm 的兩端面） .............................- 5 - 2.4.4．4Xф9 透孔和 ф6 與 ф4 組成的臺階孔的加工 ......- 6 - 2.4.5. ф90 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)墾大學畢業(yè)設(shè)計論文 IV 4．總結(jié) ................................................- 25 - 參考文獻 ...............................................- 26 - 致 謝 ...................................................- 27 - 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(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 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.以制造標準劃分可分為國標、電標、水標、美標、德標、日標、俄標等。 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，強度與剛度較大， 經(jīng)得起高溫高壓及重復彎折和溫度波動，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。 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(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)侵蝕性較強的情況。當介質(zhì)侵蝕性 較強時，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)域應用越來越廣泛。 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(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，也是應該的。 工件材料為HT200，毛坯尺寸對應的精度和公差等級分別選AM為F，CT為9。 2.2.基準的選擇 2.2.1.粗基準的選擇 根據(jù)粗基準的選擇原則和零件的具體情況，選擇毛坯φ51的外圓作為粗基準， 利用三爪自定心卡盤加持外圓即可。 2.2.2．精基準的選擇 在加工好φ20H7孔后，各工序以該孔為定位精基準，以基準軸心為徑向尺寸 的定位精基準，φ100mm的端面給予輔助，這樣就滿足了基準重合的原則和互為基 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)設(shè)計論文 - 4 - 準原則，在加工某些面時若出現(xiàn)基準不重合時，則應進行尺寸鏈的換算，以后要 進行專門計算，這里就不在重復。 2.3．制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當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 當考慮到經(jīng)濟效果，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φ106mm, φ51mm, φ96mm的外圓，粗車各端面，粗車 φ90mm的倒角，φ100mm的倒角，粗車R5mm的圓角。 工序二 粗車右φ51mm的外圓及端面，粗車7*45°的倒角，半精車φ46.4mm 的外圓及端面，半精車φ91.1mm的外圓、端面及倒角。 工序三 鉆φ18mm的孔，擴φ19.8mm的孔，粗鉸φ19.94mm的孔，精鉸φ20mm 的孔。 工序四 半精車左端φ102 mm的外圓、端面及倒角，半精車左端φ46.4 mm的 外圓，半精車R5 mm的圓角。 工序五 粗銑φ90m m的后端面，精銑φ90m m的后端面。 工序六 粗銑 φ90m m 的前端面，精銑 φ90m m 的前端面。 工序七 鉆，鉸四個 φ9 mm，鉆，鉸左面上的臺階孔。 工序八 精車右 φ45mm 的外圓、端面及倒角，精車 φ90mm 的外圓、左右端 面及倒角，半精車 3*2 的退刀槽。 工序九 精車 φ100mm 的端面和倒角，精車左 φ45mm 的外圓及 R5 的圓. 工序十 粗，精磨 φ100 mm 的外圓，粗，精磨 φ90 mm 的前端面。 工序十一 B 面拋光。 工序十二 φ100 mm 的左端面刻字，沖箭頭。 工序十三 φ100 mm 的外圓無光渡鉻。 工序十四 檢驗。 2.4．機械加工余量、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，毛坯鑄出后應進行退火處理，以消除鑄件在鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力。 2.4.1．外圓表面（ф100 mm，ф45 mm，ф90 mm） 外圓 ф100 mm，表面粗糙度要求 0.8μm,公差等級為 5 級，查《機械加工技術(shù) 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(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 7 級精度） ，然后再磨 （可達 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 ф45，表面粗糙度要求為 0.4μm，查《機械制造技術(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 ф90 mm，表面粗糙度要求 6.4μm，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 ф20 0+0.045的 加工 毛坯為實心，孔壁粗糙度要求為 1.6μm，參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 指導教程》表 2-28 確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：ф18 mm 擴孔：ф19.8 mm 2Z=1.8mm 粗鉸：ф19.94 mm 2Z=0.14mm 精鉸：ф20 mm 2Z=0.06mm 2.4.3．外圓端面加工余量及公差（ф100 mm 的兩面和 ф45 mm 端面 以及 ф90 mm 的兩端面） 外圓 ф100 端面粗糙度要求為 1.6μm，軸向無公差要求。查《手冊》表 3- 13（P 91） ，精車就可以達到表面粗糙度為 1.6μm，可達要求，因而選用車即可。 ф100 mm 的右面粗糙度為 0.4μm，先車，后磨再拋光可以達到。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 ф45 mm 端面粗糙度要求不高，但作為端面基準為了提高加工精度應給 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。 ф90 mm 兩端面的粗糙度要求為 0.4μm 和 1.6μm，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 1.6μm，0.4μm 的粗糙度可以通過先精車后 再拋光即可達到。 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)墾大學畢業(yè)設(shè)計論文 - 6 - 2.4.4．4Xф9 透孔和 ф6 與 ф4 組成的臺階孔的加工 由于 ф9mm 和 ф4mm 的孔沒粗糙度要求，直接鉆即可。而 ф6mm 的孔粗糙度 要求為 3.2μm 故采用先鉆后鉸即可。 鉆：ф5.8mm 鉸：ф6mm 2Z=0.2mm 2.4.5.ф90 的前后端面的加工 ф90mm 的后端面粗糙度要求為 3.2μm，通過精銑即可達到要求，粗銑的雙邊 雨量為 2Z=2.6mm，精銑的雙邊余量為 2Z=0.4mm；ф90mm 的前端面粗糙度要求為 0.4μm，通過先精銑后磨即可達到要求，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 ф106mm，ф51mm，ф96 mm 的外圓、端面及車倒角。 機床：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>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=2mm,工件直徑 ф100mm 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)墾大學畢業(yè)設(shè)計論文 - 7 - =45.79(m/min) 3> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*45.79/(3.14*100)=145.8(r/min) 根據(jù)《機械制造工藝設(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=Лdn/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 ф100 的外圓表面及倒角 1>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=1.99mm,工件直徑 ф100mm 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> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*45.88/(3.14*100)=146.11(r/min) 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=125r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 ф51 mm 的外圓表面及 R5 的圓角 1>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=2.3mm,工件直徑為 ф45 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> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*33.74/(3.14*45)=238(r/min) 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=200r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 ф96 mm 的外圓表面及倒角 1>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=2.45mm,工件直徑為 ф90 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> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*33.58/(3.14*90)=118.8(r/min) 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=100r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 ф51mm 的外圓、端面及車倒角，半精車右 ф46.4mm 的外 圓、端面及車倒角，半精車 ф91.1mm 的外圓、端面及倒角。 機床：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)墾大學畢業(yè)設(shè)計論文 - 9 - （1）粗車右 ф51mm 的外圓、端面及車倒角 1>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=2.3mm,工件直徑 ф45mm 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> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*33.74/(3.14*45)=238.78(r/min) 根據(jù)《機械制造工藝設(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=Лdn/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 ф46.4mm 的外圓、端面及車倒角 1>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.55mm,工件直徑 ф45mm 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> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*50.28/(3.14*45)=355.84(r/min) 根據(jù)《機械制造工藝設(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=Лdn/1000=320*45*3.14/1000=45.22(m/min) 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(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 ф91.1 mm 的外圓表面及倒角 1>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.55mm,工件直徑為 ф90 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> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*42.30/(3.14*90)=149.68(r/min) 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=120r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 ф90 mm 的端面 1>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.3mm,工件直徑為 ф90 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>確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*45.64/(3.14*90)=161.5(r/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=160r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/1000=160*90*3.14/1000=45.22(m/min) 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(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 ф18mm 的孔,擴 ф19.8mm 的孔，粗鉸 ф19.94mm 的孔，精鉸 ф20mm 的孔 機床：CA6140 臥式車床 鉆頭：高速鋼鉆頭 2．計算切削用量： （1）鉆 ф18mm 的孔 1>進給量：f=0.8mm/r 見《手冊》表 10-6 (Ｐ429) 2>切削速度：v=0.25m/s=15m/min 見《手冊》表 10-15 3>機床主軸轉(zhuǎn)速: n s=1000vc/(Лd)=1000*15/(3.14*18)=265.4(r/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=238r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 ф19.8mm 的孔 1>進給量：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>確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*21.18/(3.14*19.8)=340.67(r/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=322r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 ф19.94mm 的孔 1>進給量 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>確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*6.35/(3.14*19.94)=101.48(r/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=100r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 ф20mm 的孔 1>進給量 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>確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*7.40/(3.14*20)=117.83(r/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=100r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 φ102.2mm 的外圓、端面及倒角，半精車左端 φ46.4mm，半 精車 R5 的圓角。 機床：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 φ102.2mm 的外圓及倒角 1>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.6mm,工件直徑為 φ100mm 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> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*41.16/(3.14*100)=131.08(r/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=125r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 φ100 mm 的端面。 1>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.3mm,工件直徑 φ100mm 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> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*45.64/(3.14*100)=145.35(r/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=125r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 φ46.4 mm 外圓及 R5 的圓角。 1>進給量 f 根據(jù)《手冊》表 8-58（P 380） ，當?shù)稐U尺寸為 16mm*25mm，a p=0.55mm,工件直徑 φ45mm 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> 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(Лd)=1000*50.28/(3.14*100)=355.84(r/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》取轉(zhuǎn)速為 n=320r/min 所以實際切削速度 v=Лdn/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 φ90mm 的后端面 機床：X63W 臥式銑床。 刀具：φ100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀。 2．計算切削用量： (1)粗銑 φ90mm 的后端面 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)設(shè)計論文 - 15 - 1>進給量：根據(jù)《手冊》表 13-10，每轉(zhuǎn)進給量 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>機床主軸轉(zhuǎn)速：采用 φ100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀，d w=100mm,齒數(shù) z=12 則： ns=1000vc/(Лd 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=Лdn/1000=235*100*3.14/1000=73.79(m/min) 當 nw=235r/min 時，工作臺的每分鐘進給量 fm應為： 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 φ90mm 的后端面 1>進給量：根據(jù)《手冊》表 13-10，每轉(zhuǎn)進給量 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>機床主軸轉(zhuǎn)速：采用 φ100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀，d w=100mm,齒數(shù) z=12 則： ns=1000vc/(Лd 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=Лdn/1000=300*100*3.14/1000=94.2(m/min) 當 nw=300r/min 時，工作臺的每分鐘進給量 fm應為： 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 φ90mm 的前端面 黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)設(shè)計論文 - 16 - 機床：X63W 臥式銑床。 刀具：φ100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀。 2．計算切削用量： (1)粗銑 φ90mm 的前端面 1>進給量：根據(jù)《手冊》表 13-10，每轉(zhuǎn)進給量 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>機床主軸轉(zhuǎn)速：采用 φ100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀，d w=100mm,齒數(shù) z=12 則： ns=1000vc/(Лd 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=Лdn/1000=235*100*3.14/1000=73.79(m/min) 當 nw=235r/min 時，工作臺的每分鐘進給量 fm應為： 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 φ90mm 的前端面 1>進給量：根據(jù)《手冊》表 13-10，每轉(zhuǎn)進給量 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>機床主軸轉(zhuǎn)速：采用 φ100mm 的硬質(zhì)合金端面銑刀，d w=100mm,齒數(shù) z=12 則： ns=1000vc/(Лd 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 4-1