端蓋加工工藝設計

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1、端蓋零件圖 其余V 一、端蓋的工藝分析及生產類型的肯定、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。故其在機械中只是起輔助作用，對機械的稔固運行影晌不是專門大，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。 、端蓋的技術要求： 該端蓋的各項技術要求如下表所示: 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 該端蓋結構簡單，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，不需要高精度機床加工，通過銃削、鉆床的粗加工就可以夠達到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。 、肯定端蓋的生產類型 依設計題目知：Q=5000件/年，m=l件/年，結合生產實際，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，該端蓋的生產類型為大量生產。 2、肯定毛胚、繪制毛胚簡圖 選擇毛胚 端蓋在工作進程中不經受沖擊載荷，也沒有各類應力，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，形狀亦不是很復雜，故采用砂型鑄造。 肯定毛胚的尺寸公差和機械加工余量 由表2-1至表2-5可知，可肯定毛胚的尺寸公差及機械加工余量。 2.2.1公差品級 由端蓋的功用和技術要求，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 項目 機械加工余量/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 、定位基準的選擇 3.1.1,精基準的選擇 按照該端蓋零件的技術要求，選擇端蓋右端面和625孔作為精基準，零件上的很多表面都能夠采用它們作基準進行加工，即遵循“基準統(tǒng)一”原貝k<1)25孔的軸線是設計基準，選用其作竟基準定位端蓋兩頭而，實現了設計基準和工藝基準的重合，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一樣是遵循了“基準重合”原則，因為該端蓋在軸向方向上的尺寸多以該端而作設計基準

6、。 3. 2.2,粗基準的選擇 作為粗基準的表而應平整，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。采用660外圓而定位加工內孔可保證孔的壁厚均勻：采用端蓋右端而作為粗基準加工左端面，能夠為后續(xù)工序預備好精基準。 、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-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 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（端蓋右端面和e25孔）預備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定

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。該端蓋的生產類型為大量生產，能夠采用全能型機床配以專用工、夾具，以提高生產率：而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，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機械加工工序 （1）遵循“先基準后其他”原則，第一加工精基準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，對鑄件進行退火處置，可消除鑄造后產生的鑄造應力，提高材料的綜合力學性能。該端蓋在工作進程中不經受沖擊載荷，也沒有各類應力，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為：在、熱處置一一基準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上，下表列出了端蓋的工藝線路。 工序號 工序名稱 機床設

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 游標卡尺 4 粗車、半精車675外圓 CA6140 外圓車刀 游標卡尺 5 車倒角 CA6140 端面車刀 6 鉆-擴-校山25孔 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、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 數控銃床 立銃刀 游標卡尺 12 去毛刺 鉗工臺 平錘 13 清洗 清洗機 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?按照上述結果，再查標準公差數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+。”皿兒它們的彼此關系如下圖所示。 加工方向 0.04 0J6 09.8 +0.058 09.96 勿+9?°15/// 五、切削用量、時刻定額的計算 在這只計算鉆-較-精銳小10孔此工序的切削用量和時刻定額。 、切削用量的計算 5. 1.1鉆孔工步 1）背吃刀量的肯定取aP=9.8mm. 2）進給量的肯定由表5-22,選取該工步的每轉進給量f=0.1mm/r。 3）切削速度的

13、計算由表5-22,按鑄鐵硬度為200~241HBs計算，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速n=r/min,參照Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=392r/min,再將此轉速代入公式（5-1）,可求出該工序的實際鉆削速度為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）進給量的肯定由表5-31,選取該工步的每轉進給量f=0.4mm 3)切削速度的計算由表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速n=r/min，參照Z525型立

14、式鉆床的主軸轉速，取轉速n=97r/min,再將此轉速代入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度為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)進給量的肯定由表5-31,選取該工步的每轉進給量f=0.3mm 3)切削速度的計算由表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速n=min,參照Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=140"min，再將此轉速代入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度為v=1000=4.4m/mina 、時刻定額的計算 5.2.1. 大體時刻與

15、的計算 (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備與終結時刻。由于端蓋的生產類型為大量生產，分攤到每一個工件上的預備與終結時刻甚微，可忽略不計；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系式(3%+3%)(tj+ta)計算，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)程設計的結果，填入工藝文件。 6.夾具設計 夾具是一種能夠使工件按必然的技術要求準肯定位和牢固夾緊的工藝裝備，它普遍地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝進程中。在現代化的

19、機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產率，降低制造本錢，一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的利用夾具，是保證加工質量和提高生產率，從而降低生產本錢的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各類機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：設計夾具由螺旋夾緊工件。 （3）設計的夾具如何排削；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。 設計思想 設計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，還要注意機構密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對610孔進行加工，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。所以設計時要在知足精度的前提下提高勞動生產效率，降低勞動強度。 夾具設計 6. 3.1定位分析 （1）定位基準的選擇 據《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡可能采用同必然位基準進行加工。故加工”10孔時，采用端蓋右端面和小25孔內圓柱而作為定位基準。 （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，因為該定位元件的定位基準為孔

21、的軸線，所以基準重合△b=0,由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的轉變即存在基準位移誤差。 △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算 刀具：中的麻花鉆，中10較刀。 ①鉆孔切削力：查《機床夾具設計手冊》/70表3-6,得鉆削力計算公式： P=70.6?D?S■ 式中P鉆削力 t鉆削深度,12mm S每轉進給量.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每轉進給量,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《機床夾具設計手冊》k0表3-6,得鉆削力計算公式: 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每轉進給量,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每轉進給量.

23、0.4mm D較刀直徑，①10mm HB布氏硬度，140HBs p=0.031?嚴?s°”?hB°，?D =600(N?M) ③鉆孔夾緊力：查《機床夾具設計手冊》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， 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

24、計的夾具夾緊原理為：通過<1>25孔和側面為定位基準，在圓柱銷、平面和定位銷實現完全定位，以鉆模板引導刀具進行加工。采用手動螺旋快速夾緊機構夾緊工件。 定位元件： 定位元件是用以肯定正確位置的元件。用工件定位基準或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實現工件定位。該設計用可換定位銷 7. 3.4肯定導向裝置 本工序要求對被加工的孔依次進行鉆、錢的加工，最終達到工序簡圖上規(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 本次課程設計主要經歷了兩個階段，第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，

25、第二階段是專用夾具設計。第一階段我運用了基準選擇、機床選用等方面的知識：夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。 通過這三個禮拜的設計，我大體掌握了零件的加工進程分析及工藝文件的編制、專用夾具設計的方式和步驟，學會了查找相關手冊、說明書等，和選擇利用工藝裝備等等。 總之，這次設計使我在大體理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面取得了一次較好的訓練。提高了咱們的試探、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。由于個人能力有限，所學知識還不能完全掌握，設計?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習，發(fā)覺了自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實踐經驗仍是比較缺乏，理論聯系實際的能力還急需提高。