設(shè)計“填料箱蓋”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝置（生產(chǎn)綱領(lǐng)：5000件）

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目 錄設(shè)計任務書 .- 1 -序 言 .- 2 -1 零件的分析 - 2 -1.1 零件的作用 .- 2 -1.2 零件的工藝分析 .- 2 -2 工藝規(guī)程設(shè)計 .- 3 -2.1 毛坯的制造形式 .- 3 -2.2 基準面的選擇 - 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 - 3 -2.3.1 工藝線路方案一 - 3 -2.3.2 工藝路線方案二 - 4 -2.3.3 工藝方案的比較與分析 .- 4 -2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 - 5 -2.5 確定切削用量 - 6 -2.5.1 工序Ⅰ .- 6 -2.5.2 工序Ⅱ .- 7 -2.5.3 工序Ⅲ - 9 -2.5.4 工序Ⅳ .- 11 -2.5.5 工序Ⅴ .- 12 -2.5.6 工序Ⅵ - 13 -2.5.7 工序Ⅶ - 14 -2.5.8 工序Ⅷ - 15 -2.5.9 工序Ⅸ - 15 -2.5.10 工序Ⅹ .- 15 -3 課程設(shè)計心得體會 .- 16 -參考文獻 - 17 -附錄：機械工藝過程卡片、填料箱蓋零件圖、填料箱蓋工序卡等 CAD 圖紙如需聯(lián)系 QQ 401339828- 1 -機械制造技術(shù)課程設(shè)計任務書設(shè)計題目：設(shè)計“填料箱蓋”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝置（生產(chǎn)綱領(lǐng)：5000 件）零件圖：如圖所示 Φ130Φ5 Φ32Φ47Φ75Φ80Φ65h(0-.3)Φ6H8(-.4)Φ91h8(0-.54)Φf360.5X4°7.5+030.2B0.25A0.15AB0.25A 1.616Φ 0.0.4研磨IΦ71377845°4071R5設(shè)計內(nèi)容1 產(chǎn)品零件圖 1 張（3 或 4 號）2 產(chǎn)品毛坯圖 1 張（3 或 4 號）3 機械加工工藝過程卡片 1 份4 機械加工工序卡片 1 套5 課程設(shè)計說明書 1 份成績評定 得 分 指導教師 簽名 日期 年 月 日系主任 審核 日期 年 月 日- 2 -序 言機械制造技術(shù)是我們機電學學生的一門重要的專業(yè)課程，機械制造是我們機電專業(yè)大部分學生的就業(yè)方向。這次課程設(shè)計是我們在畢業(yè)前對機械制造技術(shù)的一次系統(tǒng)復習，理論聯(lián)系實際的一次實訓，是我們四年的大學中一個不可缺少的部分。這次課程設(shè)計對我們以后的工作也是一次很好的練習，讓我們?yōu)橐院蟮墓ぷ髁粝铝藢氋F經(jīng)驗。由于初學能力有限，很多地反做的有誤的地方，懇請老師給與指導。1 零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是填料箱蓋（附圖 1） ，其主要作用是保證對箱體起密封作用，使箱體在工作時不致讓油液滲漏。1.2 零件的工藝分析填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求： （查表 1.4-28《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 ）1.以 ф65H5（ ）軸為中心的加工表面。013.?包括：尺寸為 ф65H5（ 013.?）的軸，表面粗糙度為 1.6, 尺寸為 ф80 的與ф65H5（ ）相接的肩面, 尺寸為 ф100f8( 036.9?)與 ф65H5（ ）同軸度013.? 013.?為 0.025 的面. 尺寸為 ф60h5( 046.?)與 ф65H5（ ）同軸度為 0.025 的孔.1.2.以 ф60h5( )孔為中心的加工表面.046.?尺寸為 78 與 ф60H8( )垂直度為 0.012 的孔底面,表面粗糙度為 0.4,須研磨.3. 以 ф60H8( )孔為中心均勻分布的 12 孔,6-ф13.5,4-M10-6H 深 20046.?孔深 24 及 4-M10-6H.4.其它未注表面的粗糙度要求為 6.3,粗加工可滿足要求.- 3 -2 工藝規(guī)程設(shè)計2.1 毛坯的制造形式零件材料為 HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為 1000 件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。2.2 基準面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。也是保證加工精度的關(guān)鍵。2.2.1 粗基準的選擇對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準。若工件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應選擇加工余量最小的表面為粗基準。 ）2.2.2 精基準的選擇按照有關(guān)的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原則） ，對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：當中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于 2MM 的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。采用錐堵或錐套心軸。精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時，以支承軸頸本身找正。2.3 制訂工藝路線2.3.1 工藝線路方案一工序Ⅰ 銑削左右兩端面。工序Ⅱ 粗車 ф65，ф80，ф100，ф75，ф155 外圓及倒角。車 7.5 槽工序Ⅲ 鉆 ф30 孔、擴 ф32 孔，擴 ф47 孔。工序Ⅳ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺- 4 -紋工序Ⅴ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面.工序Ⅵ 粗、精、細鏜 ф60H8（ 孔。)046?工序Ⅶ 銑 ф60 孔底面工序Ⅷ 磨 ф60 孔底面。工序Ⅸ 鏜 ф60 孔底面溝槽。工序Ⅹ 研磨 ф60 孔底面。工序Ⅺ 終檢。2.3.2 工藝路線方案二工序Ⅰ 車削左右兩端面。工序Ⅱ 粗車 ф65，ф80，ф75，ф155 外圓及倒角。工序Ⅲ 鉆 ф30 孔、擴 ф32 孔，擴 ф47 孔。工序Ⅳ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面.工序Ⅴ 粗、精、細鏜 ф60H8（ 孔。)046?工序Ⅵ 銑 ф60 孔底面工序Ⅶ 孔底面工序Ⅷ 鏜 ф60 孔底面溝槽。工序Ⅸ 研磨 ф60 孔底面。工序Ⅹ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋工序Ⅺ 終檢。2.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工12 孔后精加工外圓面和 ф60H8（ 孔。 ；方案二是使用車削方式加工兩端面，)046.?12 孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，應車削端面，在中批生產(chǎn)中，綜合考慮，選擇工藝路線二。但是仔細考慮，在線路二中，工序Ⅳ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面.然后工序Ⅹ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋。這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會引起已加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線確定如下：- 5 -工序Ⅰ 車削左右兩端面。工序Ⅱ 粗車 ф65，ф85，ф75，ф155 外圓及倒角。工序Ⅲ 鉆 ф30 孔、擴 ф32 孔，擴 ф47 孔。工序Ⅳ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋工序Ⅴ 精車 65 外圓及與 80 相接的端面.工序Ⅵ 粗、精、細鏜 ф60H8（ 孔。)046.?工序Ⅶ 銑 ф60 孔底面工序Ⅷ 磨 ф60 孔底面。工序Ⅸ 鏜 ф60 孔底面溝槽。工序Ⅹ 研磨 ф60 孔底面。工序Ⅺ 終檢。以上工藝過程詳見械加工工藝過程卡片2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“填料箱蓋”零件材料為 HT200 鋼，硬度為 HBS190~241，毛坯質(zhì)量約為5kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機器造型鑄造毛坯。根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）外圓表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)考慮到尺寸較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為 ф84、ф104、ф160的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除 ф65 以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為 R 6.3 um,只a要粗車就可滿足加工要求。（2）外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 （以下簡稱〈〈工藝手冊〉 〉表 2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長度方向100~160mm,故長度方向偏差為 mm.長度方向的余量查表 2.2-4,其余量值規(guī)5.2?定為 3.0~3.5 mm.現(xiàn)取 3.0 mm。（3） 內(nèi)孔。毛坯為實心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R432?、為a6.3,鉆——擴即可滿足要求。（4）內(nèi)孔 ф60H8( )。要求以外圓面 ф65H5（ ）定位，鑄出毛坯046.? 013.?孔 ф30。- 6 -查表 2.3-9,粗鏜 ф59.5 2Z=4.5精鏜 ф59.9 2Z=0.4細鏜 ф60H8( ) 2Z=0.1046.?(5) ф60H8( )孔底面加工按照表 2.3-21 及 2.3-231.研磨余量 Z=0.010~0.014 取 Z=0.0102.磨削余量 Z=0.2~0.3 取 Z=0.33.銑削余量 Z=3.0—0.3—0.01=2.69(6)底面溝槽. 采用鏜削,經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度.Z=0.5(7) 6— 5.13?孔及 2—M10—6H 孔、4—M10—6H 深 20 孔。均為自由尺寸精度要求。1．6— .孔可一次性直接鉆出。2．查〈〈工藝手冊〉 〉表 2.3—20 得攻螺紋前用麻花鉆直徑為 ф8.5 的孔。鉆孔 ф8.5 攻螺紋 M102.5 確定切削用量2.5.1 工序Ⅰ：車削端面、外圓本工序采用計算法確定切削用量加工條件工件材料：HT200，鑄造。加工要求：粗車 ф65、ф155 端面及 ф65、ф80、ф75、ф100，ф155 外圓，表面粗糙度值 R 為 6.3。a機床：C620 —1 臥式車床。刀具：刀片材料為 YG6，刀桿尺寸為 16mmX25mm,k =90°,r =15°r0=12 r =0.5mm。?0·R計算切削用量（1）粗車 ф65、ф155 兩端面確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為 3 mm，則毛坯25.1?長度方向的最大加工余量為 4.25mm,分兩次加工,a =2mm 計。長度加工方向取pIT12 級，取 mm。確定進給量 f:根據(jù)《切削用量簡明手冊》 （第三版）表04.?- 7 -1.4,當?shù)稐U 16mmX25mm, a =2mm 時,以及工件直徑為 ф160 時。pf=0.5～0.7mm/r按 C620—1 車床說明書（見《切削手冊》表 1.30）取 f=0.5 mm/r 計算切削速度: 按《切削手冊》表 1.27,切削速度的計算公式為V = (m/min)cvyxpmvkfaT=1.58, =0.15, y =0.4,m=0.2。修正系數(shù) 見 《切削手冊 》表 1.28,即vvvkvk =1.44, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97ms rvBV所以V =c 97.0814.0.15.0268140 ???=66.7(m/min)確定機床主軸轉(zhuǎn)速n = = 841.37.60?=253(r/min)s??dVC按機床說明書（見《工藝手冊》表 4.2—8）與 253r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速選取 305r/min。實際切削速度 V=80m/min （2） 粗車 ф160 端面確定機床主軸轉(zhuǎn)速:n = = =133(r/min)s??dVC101604.37.?按機床說明書（見《工藝手冊》表 4.2—8）與 133r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速選取 150r/min。實際切削速度 V=75.4m/min 2.5.2 工序Ⅱ：粗車 65, 80, 75, 100 外圓以及槽和倒角??切削深度:先 84 車至 80 以及 104 車至 100。進給量: 見 《切削手冊》表 1.4 V = (m/min)cvyxpmvkfaT- 8 -= 97.0814.0.15.0268140 ???=66.7(m/min)確定機床主軸轉(zhuǎn)速:n = = =204(r/min)s??dVC10104.37.6?按機床選取 n =230 r/min。所以實際切削速度V= = =75.1 m/min10023.檢驗機床功率: 主切削力F =CF a f v kcpCFxycFCnCF =900, x =1.0 , y =0.75 , n =-0.15CCCCFk =(MF02.1)9()104.?FnHBk =0.73r所以 F =900C )(59873.0217.65.0150N????切削時消耗功率P =c )(65.0175980644KWVc??由《切削手冊》表 1.30 中 C630-1 機床說明書可知, C630-1 主電動機功率為 7.8KW,當主軸轉(zhuǎn)速為 230r/min 時,主軸傳遞的最大功率為 2.4KW,所以機床功率足夠,可以正常加工。（2） 粗車 65 外圓?實際切削速度 V= =10wnd?min/3.620534.??- 9 -（3) 車 75 外圓 ?取 n =305r/minw實際切削速度 V= =10wd?min/9.710534.??（4） 粗車 100 外圓?取 n =305r/minw實際切削速度 V= = min/78.951034.??10wd?（5）車槽 7.5 采用切槽刀，r =0.2mm R根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表 27-8取 f=0.25mm/r n =305r/minw2.5.3 工序Ⅲ 鉆擴 mm、及 孔。Z3025 搖臂鉆床32?m43（1）鉆孔 5選擇進給量 f=0.41mm/r 選擇切削速度（見《切削手冊》表 2.7）V=12.25m/min（見《切削手冊》表 2.13 及表 2.14，按 5 類加工性考慮） min)/(1302.10rdvnws ????按機床選?。?136r/min（按《工藝手冊》表 4.2-2）wn則實際切削速度 min/68.1032510ndv????（2） 鉆孔 mm32?根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關(guān)系為f=（1.2~1.3） 鉆f- 10 -v=（ ）31~2鉆v公式中 、 為加工實心孔時的切削用量，查《切削手冊》鉆f鉆v得 =0.56mm/r（表 2.7）鉆f=19.25m/min（表 2.13）鉆v并令： f=1.35=0.76mm/r鉆f按機床取 f=0.76mm/rv=0.4 =7.7m/min鉆vmin/6.732.10rdns ????按照機床選取 i/9rw所以實際切削速度： min/84.71032ndv????(3)鉆孔 m47?根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關(guān)系為f=（1.2~1.3） 鉆fv=（ ）31~2鉆v公式中 、 為加工實心孔時的切削用量，查《切削手冊》鉆f鉆v得 =0.56mm/r（表 2.7）鉆f=19.25m/min（表 2.13）鉆v并令： f=1.35=0.76mm/r鉆f按機床取 f=0.76mm/rv=0.4 =7.7m/min鉆vmin/6.5247.10rdns ????按照機床選取- 11 -min/97rw?所以實際切削速度： i/13.410ndvw??2.5.4 工序Ⅳ 鉆 6— 13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24?（1） 鉆 6- 13.5f=0.35mm/r V=17mm/min所以 n= =401(r/min)5.130??V按機床選?。? min/4rnw?所以實際切削速度為： in/95.1605.31dv???（2） 鉆 2 底孔 Φ8.5HM60?f=0.35mm/r v=13m/min所以 n= =487r/min5.810??v按機床選取 min/rnw?實際切削速度 in/35.105.81dv???（3） 4 深 20，孔深 24，底孔 Φ8.5HM60?f=0.35mm/r v=13m/min所以 n= =487r/min5.810??v按機床選取 min/rnw?實際切削速度 in/35.105.81dv??(4)攻螺紋孔 2 HM60?- 12 -r=0.2m/s=12m/min所以 min/382rns?按機床選取則i/15w實際切削速度 in/9.103mndv????（5）攻螺紋 4-M10r=0.2m/s=12m/min所以 in/382rns?按機床選取則mi/15w實際切削速度 in/9.103ndv????2.5.5 工序Ⅴ：精車 Φ65mm 的外圓及與 Φ80mm 相接的端面車床：C620-1（1）精車端面Z=0.4mmmap2.0?rf/1計算切削速度：按《切削手冊》表 1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=90min） in)/(mkfyxaTcvvpmvc?式中 ， ， 修正系數(shù) 見《切削手冊》158?vc,15.0vx4.v15.0?vk表 1.28所以 min/2579.0814.0.1.02.601584.kfaTcvvyxpmvc ??????- 13 -min/102385710rdvnwcs ????按機床說明書（見《工藝手冊》表 4.2-8）選擇 1200r/min所以實際切削速度 in/3011820mv????（1）精車 Φ65 外圓2Z=0.3f=0.1mm/r min)/(kfyxaTcvvpmvc?式中 ， ， 修正系數(shù) 見《切削手冊》158?vc,15.0vx4.v15.0?vk表 1.28所以 min/2579.0814.0.1.02.601584.kfaTcvvyxpmvc ?????? min/rnw?所以實際切削速度 i/2451062v??（3） 精車外圓 Φ100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r min/257vc?取 10rw實際切削速度 in/8.376102v????- 14 -2.5.6 工序Ⅵ：精、粗、細鏜 mm 孔)(86046.??H（1）粗鏜孔至 Φ59.5mm2Z=4.5mm 則Z=2.25mm min/18560310rdvnw????查有關(guān)資料，確定金剛鏜床的切削速度為 v=35m/min，f=0.8mm/min 由于T740 金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)數(shù)。（2）精鏜孔至 Φ59.9mm2Z=0.4mm， Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/min min/425601.380rdvnw????（3）細鏜孔至 mm)(86046.??H由于細鏜與精鏜孔時共用一個鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量及工時均與精樘相同。 map05.?f=0.1mm/r=425r/minwnV=80m/min2.5.7 工序Ⅶ：銑 Φ60 孔底面銑床：X63 系列銑刀：選用立銑刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù) Z=4切削速度：參照有關(guān)手冊，確定 v=15m/minmaw7?=477.7r/min10510??sdvn采用 X63 臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見《工藝手冊》表 4.2-39）取 =475r/minwn- 15 -故實際切削速度為： min/9.140751ndvw????當 時，工作臺的每分鐘進給量 應為mi/475rnw?fi/578.znfw查機床說明書，剛好有 故直接選用該值。in/150m?倒角 1x45°采用 90°锪鉆2.5.8 工序Ⅷ：磨 Φ60 孔底面①．選擇磨床：選用 MD1158（內(nèi)圓磨床）②．選擇砂輪：見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為 A36KV6P 20x6x8mm③．切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速 ， m/smin/150rn?砂 5.27?砂v軸向進給量 fa3徑向進給量 r.2.5.9 工序Ⅸ： 鏜 Φ60mm 孔底溝槽內(nèi)孔車刀 保證 t=0.5mm，d=2mm2.5.10 工序Ⅹ： 研磨 Φ60mm 孔底面采用手工研具進行手工研磨：Z=0.01mm- 16 -課程設(shè)計心得體會- 17 -參考文獻（1） 吳拓，方瓊珊.機械制造工藝于機床夾具課程設(shè)計指導.大連：機械工業(yè)出版社，2005（2） 魯國強，黃宏偉.機械制造技術(shù).（第二版）.大連：大連理工出版社，2005（3） 羅玉福.機械設(shè)計基礎(chǔ).（第二版）.大連：大連工業(yè)出版社.2008（4） 劉少年.程婷，機械制圖.北京：機械工業(yè)出版社，2008（5） 宮成立.金屬工藝學.北京：機械工業(yè)出版社，2007（6） 鄒吉權(quán).公差配合與技術(shù)測量.重慶：重慶大學出版社，2007- 18 -