机械制造技术课程设计-端盖零件加工工艺规程设计

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江苏技术师范学院机械制造技术课程设计与综合训练说明书 一、设计任务 根据所给的“端盖”零件，设计加工工艺规程。 二、原始资料 被加工“端盖”零件图1张 图1:端盖零件简图 三、完成材料 (1)被加工工件的零件图（AutoCAD制图）——1张（A3） (2) 机械加工工艺过程卡片——1张 (3) 课程设计说明书——1份 摘要 本文的任务是加工工艺规程，包括被加工工件的零件图（AutoCAD格式）1张、工件实体UG图1张、机械加工工艺过程卡片1张、以及课程设计说明书1份。 文章首先对“端盖”零件进行了简要分析，并阐述了端盖的部分作用。然后，根据零件的性质及零件图上各端面的粗糙度，确定了加工毛坯的工序过程。 关键词： 工艺规程 , 端盖 目 录 1、端盖零件的用途、技术要求及工艺分析 ………………………………………… 4 1.1端盖的用途………………………………………………………………………………………4 1.2端盖的技术要求…………………………………………………………………………………4 1.3端盖的工艺性分析………………………………………………………………………………5 1.4确定端盖的生产类型……………………………………………………………………………6 2、 确定毛坯、绘制毛坯简图………………………………………………………………… 6 2.1选择毛坯………………………………………………………………………………………… 6 2.2公差等级………………………………………………………………………………………… 6 2.3绘制毛坯图………………………………………………………………………………… 7 3、 工艺路线的确定……………………………………………………………………………… 7 3.1定位基准的选择…………………………………………………………………………………7 3.1.1粗基准的选择…………………………………………………………………………………8 3.1.2精基准的选择…………………………………………………………………………………8 3.2表面加工方法的确定……………………………………………………………………………8 3.3加工阶段划分………………………………………………………………………………… 9 3.4工序的集中与分散…………………………………………………………………………… 9 3.5加工工序顺序的安排………………………………………………………………………… 9 3.6确定工序路线………………………………………………………………………………… 11 4、机床设备及工艺装备的选用…………………………………………………………… 12 4.1机床设备的选用…………………………………………………………………………… 12 4.2工艺装备的选用…………………………………………………………………………… 13 5、 总结……………………………………………………………………………………………… 13 6、 参考文献……………………………………………………………………………………… 14 1、 端盖零件的用途、技术要求及工艺分析 1.1端盖的用途 端盖应用广泛，是非常重要的机械零件之一。端盖的一般作用是：（a）轴承外圈的轴向定位；（b）防尘和密封，除本身可以防尘和密封外，也常和密封件配合以达到密封的作用；（c）位于车床电动机和主轴箱之间的端盖，主要起传递扭矩和缓冲吸震的作用，使主轴箱的转动平稳。 因此该零件应具有足够的强度、钢度耐磨性和韧性，以适应端盖的工作条件。该零件的主要工作表面为左右端面以及左端面的外圆表面，在设计工艺规程时必须重点考虑。端盖加工工艺的可行性与合理性直接影响零件的质量、生产成本、使用性能和寿命等。 1.2端盖的技术要求 图1为端盖零件简图，根据端盖的尺寸精度、技术要求和功用，经过是深入分析，该端盖零件的特点是:Ф16内圆加工精度高，端面与中心轴线垂直度高，凸台外圆面精度要求高，台阶孔定位精度高。表1-1是本文涉及端盖的全部技术（次序按实际加工执行） 表1-1端盖零件技术要求 加工表面 尺寸及偏差 （mm） 公差及 精度要求 表面糙度Ra （m） 形位公差 （mm） 端盖左端凸起端面 37 IT13 6.3 端盖右端凸起端面 37 IT13 6.3 Ф90圆柱的右端面 20 IT13 1.6 ⊥ 0.025 A Ф90圆柱的左端面 20 IT13 6.3 水平Φ10的孔 Φ10 IT13 6.3 垂直Φ10的孔 Φ10 IT13 6.3 圆锥管螺纹 RC1/4 IT13 6.3 Φ32H8的孔 Φ32H8 IT8 1.6 Φ35的孔 Φ35 IT13 6.3 Φ16H7的孔 Φ16H7 IT7 1.6 Ф90圆柱外圆面 Ф90 IT13 6.3 6Ф11的孔 Ф11 IT13 1.6 6Ф7的沉头孔 Ф7 IT13 6.3 3M5的螺纹孔 M5 IT13 6.3 Ф52的圆柱面 Ф52 IT13 6.3 Ф55圆柱面 Ф55g6 IT6 1.6 ◎ 0.025 A 倒角C1 2x45 IT13 6.3 倒角C2 1x45 IT13 6.3 1.3、审查端盖的工艺性 该端盖结构简单，形状普通，属一般的盘盖类零件。主要加工表面有端盖左、右端面，方形端面，要求其端面跳动度相对中心轴线满足0.06mm、Φ55g 6的轴线相对于Φ16H7的轴线的同轴度误差为Φ0.025mm、Φ16H7的孔、Φ46H8的孔、Φ35的孔、Φ11的孔加工表面在圆周上。可以通过专用的夹具和T611A镗床能够保证其加工工艺要求。3xM5深10的螺纹孔可以通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。外圆表面φ10孔，钻销时位置精度要求较高，我们可以用专用夹具保证。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。 1.4、确定端盖的生产类型 依设计题目知：Q=4000件/年，m=1件/年，结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。代入公式得： N=4000台/年X1件/台X（1+3%）X（1+0.5%）=4175.75 端盖重量为0.5kg，由数据知，端盖属轻型零件；由课本《机械制造技术》表3-2知，该端盖的生产类型为中批量生产。 2、确定毛坯、绘制毛坯简图 2.1选择毛胚 端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，毛胚选用铸件即可满足工作要求。该端盖的轮廓尺寸不大，形状亦不是很复杂，故采用砂型铸造。 2.2公差等级 由端盖的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT=9。 2.3绘制端盖毛坯简图 图2-3 3、工艺路线的确定 3.1定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 3.1.1粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边，毛刺或其他表面欠缺。这里选择端盖的左端面和Φ52外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀，采用端盖左端面，作为粗基准加工Φ90圆柱的右端面，可以为后续工序准备好精基准。 3.1.2精基准的选择 根据该端盖零件的技术要求选择该端盖的Φ90圆柱的右端面和Φ16H7作为精基准。零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工即遵循“基准统一”原则。Φ16H7的轴线是设计基准，选用其作精基准定位该端盖上各个断面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面垂直度要求。选择Φ90圆柱的右端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则。 3.2表面加工方法的确定 根据端盖零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度。确定加工工件中各表面的加工方法。如下表所示（加工顺序按工序过程卡执行）： 表3-2加工方法 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度Ra/um 加工方案 端盖左端面 IT13 6.3 粗车 端盖右端面 IT13 6.3 粗车 Ф90圆柱的右端面 IT13 1.6 粗车―精车 Ф90圆柱的左端面 IT13 6.3 粗车 水平Φ10的孔 IT13 6.3 钻 垂直Φ10的孔 IT13 6.3 钻 圆锥管螺纹 IT13 6.3 钻-攻丝 Φ32H8的孔 IT8 1.6 粗镗-半精镗-精镗 Φ35的孔 IT13 6.3 粗镗-半精镗-精镗 Φ16H7的孔 IT7 1.6 粗镗-半精镗-精镗 Ф90圆柱外圆面 IT13 6.3 粗车―精车 6Ф11的孔 IT13 1.6 钻-铰 6Ф7的沉头孔 IT13 6.3 锪孔 3M5的螺纹孔 IT13 6.3 钻-攻丝 Ф52的圆柱面 IT13 6.3 粗车 Ф55圆柱面 IT6 1.6 粗车―精车 倒角C1 IT13 6.3 在镗Φ32H8时完成 倒角C2 IT13 6.3 粗车 3.3加工阶段的划分 该端盖质量要求中等，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工、精加工三个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（Φ90圆柱右端面和Φ16H7轴孔）准备好。使后续工序都可采用精基准加工，保证其他表面的精度要求。然后粗车端盖的其他端面、外圆、各倒角。 粗镗Φ16H7，Φ35和Φ32H8的孔，钻6xΦ11孔，钻3xM5的孔、钻2xΦ10的孔。在半精加工阶段，完成锪6xΦ11的平台孔，6xΦ7深5，以及半精镗Φ16H7，Φ35，Φ32H8的镗孔，最后完成它们的精车，以及Φ16H7，Φ35，Φ32H8的精镗加工及其他的加工。 3.4工序的集中与分散 选择工序集中的原则安排端盖的加工工序。该端盖的生产类型为中批量生产。可以采用通用和专用设备配以专用夹具和专用刀、量具来提高生产效率，运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且在一次装夹中加工许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。 3.5加工工序顺序的安排 主要加工工序： （1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准—Φ90外圆表面，右端面和Φ16H7的轴孔。 （2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原则，先加工端盖右端面，后加工端盖左端环面。 （4）遵循“先面后孔”原则，先加工端盖端面或者外援面，然后再加工孔。例如加工精基准时，先加工Φ90的右端面再加工Φ16H7的孔。 热处理工序： 铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的出早应力。提高材料的综合力学性能。该端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力故采用退火处理即可满足零件的加工要求。 辅助加工工序： 由于加工零件为端盖，材料为HT150，主要面进行热处理工序，当加工完主要平面后，可安排一次中检。加工完后，需去除毛刺，在安排清洗和终检工序。 综上所述，该端盖工序的安排顺序为：铸造------热处理-----基准加工-----粗加工------精加工-----去毛刺-----清洗-----终检 3.6确定工序路线 铸造 ↓ 时效 ↓ 涂底漆 ↓ 粗车端盖Φ55外圆、Φ90外圆、Φ55右端面 ↓ 钻Φ16孔 ↓ 粗车Φ52外圆、Φ52外端面 ↓ 粗镗Φ16孔、Φ35孔、Φ32孔 ↓ 半精车Φ55外圆 ↓ 半精镗Φ16孔、Φ32孔 ↓ 精车Φ55外圆 ↓ 精镗中间轴孔Φ16H7、左端面Φ32的孔、倒C2、R2倒角 ↓ 6―Φ7（沉孔Φ11深5）沉头孔 ↓ 钻Φ52左端面上3―M5深10孔、攻Φ52左端面上3―M5深10螺纹孔 ↓ 钻Φ90外圆上Φ10油孔、攻Φ90外圆上Φ10孔螺纹孔 ↓ 钻右端面上Φ10的油孔 ↓ 终检（入库） 4、机床设备及工艺装备的选用 4.1机床设备的选用 考虑到本文的端盖零件精度要求不是很高，又属于中批量生产，为了使得加工方便，充分利用车间设备，广泛采用通用和专用设备，按工艺路线成流水线布置或者机群式布置。通用的机床：卧式镗床、车床CA6140、铣床X51、钻床Z525等。 4.2工艺装备的选用 根据以上机床设备进行加工时，要选用的工艺装备有：专用夹具（按加工要求设计制造专用夹具）、专用刀具（一般尽可能采用标准刀具，必要时采用复合刀具）、量具（各种量规、检验仪器、检验夹具）。 5．设计总结 设计人员都是以一个个简单基本的设计开始成长的,每次能力的提升,都离不开自身的努力与每次的设计任务。我作为一个学机械设计制造及其自动化的，就要在设计中获取技能。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，这句名言告诉我们要身体力行。在这次设计中，我汲取了很多养料。从事设计的原则就是要设计简单，易用，成本低和效率高的机器或者是零件。 总的来说，设计算是成功的，不仅要有宽广的知识，还要有富于创新意识，当然要基于原有的知识。这次任务关键是学会了填写工序卡和工艺过程卡。设计过程是挺辛苦的，不仅查阅了好多手册，而且重新翻阅了以前的教材。当这些知识一下子汇集在一起的时候，好象知识变成了一个大的体系，在脑海中巩固了。这个设计对将来的工作有很大的帮助，相信我们会很好的胜任这项工作，不仅是为了我们自己，而且为了中国经济的更好的发展贡献自己的才能，为了中国实现富强而奋斗。当然，现在只要好好学习，做好手头的工作就行了。做完之后，觉得很有成就感。 6、参考文献 1、 周开勤.机械零件手册（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2001 2、 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程[M].北京：机械工业出版社，2004 3、 吉卫喜.机械制造技术[M].北京：机械工业出版社，2011 4、 王绍俊.机械制造工艺设计手册[M].北京：机械工业出版社，1987 5、 孙庆群.机械工程综合实训[M].北京：机械工业出版社，2005 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