端蓋加工工藝設(shè)計(jì)

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1、端蓋零件圖 其余V 一、端蓋的工藝分析及生產(chǎn)類型的肯定、端蓋的用途 端蓋主要用于零件的外部，起密封，阻擋塵埃的作用。故其在機(jī)械中只是起輔助作用，對機(jī)械的稔固運(yùn)行影晌不是專門大，其在具體加工的時候，精度要求也不是很高，加工起來也十分容易。 、端蓋的技術(shù)要求： 該端蓋的各項(xiàng)技術(shù)要求如下表所示: 加工表而 尺寸偏差(皿) 公差及精度等級 表面粗糙度(um) 形位公差(mm) 端蓋左端而 58 IT13 / B 端蓋右端而 58 IT13 / B 方形端而 115X115 IT13 / B 端蓋中心

2、孔 <1>25; IT8 <1>14孔 (1)11 IT10 <1>10孔 10J IT9 巾9孔 小9 IT13 巾4孔 C1 IT13, 小75外表面 IT9 R33弧 R33 IT13 、審查端蓋的工藝性 該端蓋結(jié)構(gòu)簡單，形狀普通，屬一般的盤蓋類零件。主要加工表面有端蓋左、右端面，方形端面，要求其端面跳動度相對中心軸線知足，第二就是<1>25孔及e10孔，巾25孔的加工端面為平面，能夠避免加工進(jìn)程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度：另外巾10孔的加工表面雖然在圓周上，但通過專用的夾

3、具和鉆套能夠保證其加工工藝要求。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銃削、鉆床的粗加工就可以夠達(dá)到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。 、肯定端蓋的生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)題目知：Q=5000件/年，m=l件/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%別離取3%和%.代入公式得： N=5000臺/年XI件/臺X(1+3%)X(1+%)= 端蓋重量為0.5kg,由表1-3知，端蓋屬輕型零件；由表1-4知，該端蓋的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。 2、肯定毛胚、繪制毛胚簡圖 選擇毛胚 端蓋在工作進(jìn)程中不經(jīng)受沖擊載荷，也沒有各類應(yīng)力，毛胚選用鑄件即可知足工作要

4、求。該端蓋的輪廓尺寸不大，形狀亦不是很復(fù)雜，故采用砂型鑄造。 肯定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由表2-1至表2-5可知，可肯定毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量。 2.2.1公差品級 由端蓋的功用和技術(shù)要求，肯定該零件的公差品級為CT=9O 2.2.2端蓋鑄造毛坯尺寸工差及加工余量 項(xiàng)目 機(jī)械加工余量/mm 尺寸工差/mm 毛坯尺寸/mm 備注 方形端面115*115 *2=3 表2-1至表2-5 厚度58 *2=1 2 6O.i1 表2-1至表2-5 方形斷面厚度15 表2-1至表2-5 675外圓而 1*2=2 1.1L,

5、 表2-1至表2-5 小75外圓長度7 巾25孔 *2=1 表2-1至表2-5 表2-1至表2-5 2. 2.3繪制端蓋毛坯簡圖 3、擬定端蓋工藝線路 、定位基準(zhǔn)的選擇 3.1.1,精基準(zhǔn)的選擇 按照該端蓋零件的技術(shù)要求，選擇端蓋右端面和625孔作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都能夠采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原貝k<1)25孔的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作竟基準(zhǔn)定位端蓋兩頭而，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的端而跳動度要求。選用端蓋右端面作為精基準(zhǔn)一樣是遵循了“基準(zhǔn)重合”原則，因?yàn)樵摱松w在軸向方向上的尺寸多以該端而作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

6、。 3. 2.2,粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表而應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表而欠缺。這里選擇端蓋左端面和4)60外圓而作為粗基準(zhǔn)。采用660外圓而定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻：采用端蓋右端而作為粗基準(zhǔn)加工左端面，能夠?yàn)楹罄m(xù)工序預(yù)備好精基準(zhǔn)。 、表面加工方式的肯定 按照端蓋零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，肯定加工件各表而的加工方式，如下表所示： 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/um 加工方案 備注 小75端面 IT11 粗銃-精銃 表1-6至表1-8 115x115端而 IT11 粗銃-精銃 表1-6至表1-8 由60端面 I

7、T11 粗銃-精銃 表1-6至表1-8 由25孔 IT8 鉆-擴(kuò)-較 表1-6至表1-8 力10孔 IT9 鉆-錢-精銳 表1-6至表1-8 4x小9孔 IT13 鉆 表1-6至表1-8 小4孔 IT13 鉆 表1-6至表1-8 4x414孔 IT13 鉆-擴(kuò) 表1-6至表1-8 675外圓而 IT9 粗車-半精車 表1-6至表1-8 、加工階段的劃分 該端蓋加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工兩個階段。 在粗加工階段，第一將精基準(zhǔn)（端蓋右端面和e25孔）預(yù)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定

8、位加工，保證其他表而的精度要求：然后粗銃端蓋左端而、方形端而、車675外圓、倒角。在半精加工階段，完成端蓋左端而的精銃加工和e10孔的鉆-較-精銳加工及614孔等其他孔的加工。 、工序的集中與分散 選用工序集中原則安排端蓋的加工工序。該端蓋的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，能夠采用全能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率：而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時刻，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置精度要求。 、工序順序的安排 3. 5.1機(jī)械加工工序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，第一加工精基準(zhǔn)一一端蓋右端面和小250+0.03mm孔。 （2

9、）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先面后孔”原則，先加工端蓋右端面，再加工<1>25孔。 3.5.2.熱處置工序 鑄造成型后，對鑄件進(jìn)行退火處置，可消除鑄造后產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，提高材料的綜合力學(xué)性能。該端蓋在工作進(jìn)程中不經(jīng)受沖擊載荷，也沒有各類應(yīng)力，故采用退火處置即可知足零件的加工要求。 3.5.3.輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。 綜上所述，該端蓋工序的安排順序?yàn)椋涸凇崽幹靡灰换鶞?zhǔn)加工一一粗加工精加工。 、肯定工藝線路 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了端蓋的工藝線路。 工序號 工序名稱 機(jī)床設(shè)

10、備 刀具 量具 1 熱處理一一退火 2 粗銃端蓋左右端而、方形端面 立式銃床X51 端銃刀 游標(biāo)卡尺 3 精銃端蓋左右端而、方形端面 立式銃床X51 端銃刀 游標(biāo)卡尺 4 粗車、半精車675外圓 CA6140 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 5 車倒角 CA6140 端面車刀 6 鉆-擴(kuò)-校山25孔 四面組合鉆床 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、錢刀 卡尺、塞規(guī) 7 鉆中4孔 四面組合鉆床 麻花鉆 卡尺、塞規(guī) 8 鉆做-精銳610孔 四面組合鉆床 麻花鉆、被刀 卡尺、塞規(guī) 9 鉆中9孔 四面組合鉆床 麻花鉆 卡尺、塞規(guī)

11、 10 鉆小14孔 四面組合鉆床 麻花鉆、錢 卡尺、塞規(guī) 11 銃R33圓弧 數(shù)控銃床 立銃刀 游標(biāo)卡尺 12 去毛刺 鉗工臺 平錘 13 清洗 清洗機(jī) 14 終檢 塞規(guī)、卡尺、百分表等 4、加工余量、工序尺寸和工差的肯定 在這只肯定鉆-錢-精銳小10孔的加工余量、工序尺寸和公差。 由表2-表可查得,精銳余量Z/較=0.04mm；粗較余量Z/蛟=0.16mm;鉆孔余量Z砧=9.8mm。查表1-20可依次肯定各工序尺寸的加工精度品級為，精較： IT7；粗較：IT10：鉆：IT12?按照上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可肯定各工步的

12、公差值別離為,精銳:0.015mm;粗銳:0.058mm;鉆:0.15mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公不同離為，精較：巾100。+。。15mm:粗較 小+。。5smm;鉆：小+?！泵髢核鼈兊谋舜岁P(guān)系如下圖所示。 加工方向 0.04 0J6 09.8 +0.058 09.96 勿+9?°15/// 五、切削用量、時刻定額的計(jì)算 在這只計(jì)算鉆-較-精銳小10孔此工序的切削用量和時刻定額。 、切削用量的計(jì)算 5. 1.1鉆孔工步 1）背吃刀量的肯定取aP=9.8mm. 2）進(jìn)給量的肯定由表5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.1mm/r。 3）切削速度的

13、計(jì)算由表5-22,按鑄鐵硬度為200~241HBs計(jì)算，切削速度v選取為12m/min,由公式（5-1）n=1000v/可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=r/min,參照Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=392r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1）,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=1000=12.06m/mino 6. 1.2粗較工步 1）背吃刀量的肯定取aP=0.16mm。 2）進(jìn)給量的肯定由表5-31,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm 3)切削速度的計(jì)算由表5-31,切削速度v選取為2m/min.由公式(5-1)n=1000v/可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=r/min，參照Z525型立

14、式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=97r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式(5-1),可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=1000=3.0m/min? 6.1. 3精較工步 1)背吃刀量的肯定取ap=0.04mm。 2)進(jìn)給量的肯定由表5-31,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3mm 3)切削速度的計(jì)算由表5-31,切削速度v選取為4m/min,由公式(5-1)n=1000v/可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=min,參照Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=140"min，再將此轉(zhuǎn)速代入公式(5-1),可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=1000=4.4m/mina 、時刻定額的計(jì)算 5.2.1. 大體時刻與

15、的計(jì)算 (1) 鉆孔工步 按照表5-41,鉆孔的大體時刻可由公式tj=L/fn=(l+ll+12)/fn求得。式中l(wèi)=20mm;12=lmm;li=D/2*cotkr+(1~2)=2*cot54+lmm=5.3mm:f=0.1mm/r;n=392mm/r.o將上述結(jié)果代入公式,則該工序的大體時刻。 (2) 粗校工步 按照表5-41,較圓柱孔的大體時刻可由公式tj=L/fn=(l+H+12)/fn求得。式中1二、11由表5-42按kr=l五、ap=(D-d)/2=()/2=的條件查得li=O.37mm;l2=15mm;而1=12mm;f=0.4mm/r;n=97r/min.o將上述結(jié)果代

16、入公式，則該工序的大體時刻tj=(12mm+0.37mm+15mm)/(0.4mm/minx97r/min)==42so (3) 精校工步 同上，按照表5-41可由公式tj=L/fn=(l+ll+12)/fn求得該工步的大體時刻。式中1二、11由表5-42按kr=l五、ap=(D-d)/2=()/2=的條件查得11=;12=13mm;而1=12mm:f=mm/r:n=140r/min.?將上述結(jié)果代入公式，則該工序的大體時刻tj=(12mm++13mm)/minx97r/min)==36s() 5.2.2.輔助時刻t.的計(jì)算 按照第五章第二節(jié)所述，輔助時亥ta與大體時刻tj之間的關(guān)系為

17、ta=~tj,這里取ta=tj,則各工序的輔助時刻別離為： 鉆孔工步的輔助時刻為：ta==粗銳工步的輔助時刻為：ta==精銳工步的輔助時刻為：ta== 5.2.3.其他時刻的計(jì)算 除作業(yè)時刻(大體時刻和輔助時刻之和)之外，每道工序的單件時刻還包括布置工作的時刻、休息與生理需要的時刻和預(yù)備與終結(jié)時刻。由于端蓋的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫恳粋€工件上的預(yù)備與終結(jié)時刻甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時刻S是作業(yè)時刻的2%~7%,休息與生理需要時刻tx是作業(yè)時刻的2%~4%,這里均取3%,則各工序的其他時刻可按關(guān)系式(3%+3%)(tj+ta)計(jì)算，它們別離為： 鉆孔工步的其他時刻為：tb+tx=

18、6%x(28s+=; 粗皎工步的其他時刻為：lb+tx=6%x(42s+=; 精較工步的其他時刻為：tb+tx=6%x(36s+=; 5. 2.4.單件時刻t”的計(jì)算 這里的各工序的單件時刻別離為： 鉆孔工步t 將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件。 6.夾具設(shè)計(jì) 夾具是一種能夠使工件按必然的技術(shù)要求準(zhǔn)肯定位和牢固夾緊的工藝裝備，它普遍地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個工藝進(jìn)程中。在現(xiàn)代化的

19、機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造本錢，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的利用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)本錢的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴(kuò)大各類機(jī)床利用范圍必不可少重要手腕。 提出問題 （1）如何限制零件的自由度；一個面限制3個自由度，長圓柱銷限制2個自由度，定位銷限制1個自由度。 （2）如何夾緊：設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊工件。 （3）設(shè)計(jì)的夾具如何排削；這次加工利用麻花鉆和錢刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。 （4）如何使夾具利用合理，便于裝卸。 設(shè)計(jì)思想 設(shè)計(jì)必需保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊靠得住，利用安全

20、，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對610孔進(jìn)行加工，那個孔尺寸精度要求為IT9,表面粗糙度，鉆、粗欽、精校以可知足其精度。所以設(shè)計(jì)時要在知足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度。 夾具設(shè)計(jì) 6. 3.1定位分析 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 據(jù)《夾具手冊》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡可能采用同必然位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工”10孔時，采用端蓋右端面和小25孔內(nèi)圓柱而作為定位基準(zhǔn)。 （2）定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的肯定。夾具的主要定位元件為一個而與兩個孔定位，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔

21、的軸線，所以基準(zhǔn)重合△b=0,由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會發(fā)生相對位置的轉(zhuǎn)變即存在基準(zhǔn)位移誤差。 △j=(Td+Td+AS)/2 Td=0.050mm Td=0.011mm △S=0.010mm △j=O.O355mm 6.3.2切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：中的麻花鉆，中10較刀。 ①鉆孔切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》/70表3-6,得鉆削力計(jì)算公式： P=70.6?D?S■ 式中P鉆削力 t鉆削深度,12mm S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量.0.1mm D麻花鉆直徑，＜P9.8mm HB布氏硬度，140HBs 所以 P=70.6??S?HB"， =762(N)鉆孔的扭矩： 加=

22、。。14?￡)，S，HB 式中S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.1mm D麻花鉆直徑，①9.8mm HB布氏硬度，140HBS 加=0.014力?5。33 =8200(N?M) ②欽孔時的切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》k0表3-6,得鉆削力計(jì)算公式: CC.L2-0.4yh門0.6 P=?i?t，S-HB 式中p切削力 t鉆削深度，12mm S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.4mm D較孔鉆直徑，①10mm HB布氏硬度，140HBs 所以 p = 9W、HB 0.6 較孔的扭矩: =73(N) P=0.031?,3S06?HB)4?D 式中t鉆削深度，12mm S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量.

23、0.4mm D較刀直徑，①10mm HB布氏硬度，140HBs p=0.031?嚴(yán)?s°”?hB°，?D =600(N?M) ③鉆孔夾緊力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》P70表3-6,查得工件以一個面和兩個孔定位時所需夾緊力計(jì)算公式： u/2Q，L w= 2 djtja+Gyf.d、 式中螺紋摩擦角 平頭螺桿端的直徑 f工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù)， 螺桿直徑 夕螺紋升角 Q手柄作使勁 L手柄長度 vy=_匕 則所需央緊力：4?rJa+0)+g?a =766(N) 按照手冊查得該夾緊力知足要求，故此夾具能夠安全工作。 6. 3.3夾具操作說明 這次設(shè)

24、計(jì)的夾具夾緊原理為：通過<1>25孔和側(cè)面為定位基準(zhǔn)，在圓柱銷、平面和定位銷實(shí)現(xiàn)完全定位，以鉆模板引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。采用手動螺旋快速夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。 定位元件： 定位元件是用以肯定正確位置的元件。用工件定位基準(zhǔn)或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實(shí)現(xiàn)工件定位。該設(shè)計(jì)用可換定位銷 7. 3.4肯定導(dǎo)向裝置 本工序要求對被加工的孔依次進(jìn)行鉆、錢的加工，最終達(dá)到工序簡圖上規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件，查表9-13,肯定鉆套高度H=30d=2X=21mm,排泄空間h二一7.3onmio 8. 體會與展望 本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個階段，第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，

25、第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、機(jī)床選用等方面的知識：夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識。 通過這三個禮拜的設(shè)計(jì)，我大體掌握了零件的加工進(jìn)程分析及工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方式和步驟，學(xué)會了查找相關(guān)手冊、說明書等，和選擇利用工藝裝備等等。 總之，這次設(shè)計(jì)使我在大體理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面取得了一次較好的訓(xùn)練。提高了咱們的試探、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于個人能力有限，所學(xué)知識還不能完全掌握，設(shè)計(jì)?中還有許多錯誤和不足，請列位老師和同窗們多多斧正。 通過這兩個禮拜的學(xué)習(xí)，發(fā)覺了自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)仍是比較缺乏，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高。