端蓋加工工藝設(shè)計

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58IT13/B端蓋右端而58IT13/B方形端而115X115IT13/B端蓋中心孔<1>25;IT8<1>14孔(1)11IT10<1>10孔<l>10JIT9巾9孔小9IT13巾4孔C1IT13,小75外表面IT9R33弧R33IT13、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)計題目知：Q=5000件/年，m=l件/年，結(jié)合生產(chǎn)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(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?？隙叩某叽绻詈蜋C(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=9O2.2.2端蓋鑄造毛坯尺寸工差及加工余量項目機(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=126O.i1表2-1至表2-5方形斷面厚度15表2-1至表2-5675外圓而1*2=21.1L,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2-52. 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)計基準(zhǔn)，選用其作竟基準(zhǔn)定位端蓋兩頭而，實現(xiàn)了設(shè)計基準(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，因為該端蓋在軸向方向上的尺寸多以該端而作設(shè)計基準(zhǔn)。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，能夠為后續(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1-8115x115端而IT11粗銃-精銃表1-6至表1-8由60端面IT11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1-84x小9孔IT13鉆表1-6至表1-8小4孔IT13鉆表1-6至表1-84x414孔IT13鉆-擴(kuò)表1-6至表1-8675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）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為：在、熱處置一一基準(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)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)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(guān)系如下圖所示。加工方向0.040J609.8+0.05809.96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(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）切削速度的計算由表5-22,按鑄鐵硬度為200241HBs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(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）,可求出該工序的實際鉆削速度為v=1000=12.06m/mino6. 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=0.4mm3)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(zhuǎn)速n=r/min，參照Z525型立式鉆床的主軸轉(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=0.3mm3)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(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+(12)=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(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；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)計算，它們別離為：鉆孔工步的其他時刻為：tb+tx=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<jjtt=28s+=;粗銳工步tdj機(jī)較=42s+=;精銳工步tdj梢較=36s+=;因此,此工序的單件時刻tdj=tdjtt+tdjM«i+tdj»«=+=<>將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件。6.夾具設(shè)計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)計夾具由螺旋夾緊工件。（3）設(shè)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(shè)計思想設(shè)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，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，因為該定位元件的定位基準(zhǔn)為孔的軸線，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)/2Td=0.050mmTd=0.011mmS=0.010mmj=O.O355mm6.3.2切削力及夾緊力的計算刀具：中的麻花鉆，中10較刀。鉆孔切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計手冊/70表3-6,得鉆削力計算公式：P=70.6DS式中P鉆削力t鉆削深度,12mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量.0.1mmD麻花鉆直徑，P9.8mmHB布氏硬度，140HBs所以P=70.6»SHB"，=762(N)鉆孔的扭矩：加=。14£)，S，HB式中S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.1mmD麻花鉆直徑，9.8mmHB布氏硬度，140HBS加=0.014力5。33=8200(NM)欽孔時的切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計手冊k0表3-6,得鉆削力計算公式:CC.L2-0.4yh門0.6P=»it，S-HB式中p切削力t鉆削深度，12mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.4mmD較孔鉆直徑，10mmHB布氏硬度，140HBs所以p = 9W、HB0.6較孔的扭矩:=73(N)P=0.031,3S06HB)4D式中t鉆削深度，12mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量.0.4mmD較刀直徑，10mmHB布氏硬度，140HBsp=0.031嚴(yán)s°”hB°，D=600(NM)鉆孔夾緊力：查機(jī)床夾具設(shè)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，Lw=2djtja+Gyf.d、式中<l>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：4rJa+0)+ga=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)計的夾具夾緊原理為：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現(xiàn)工件定位。該設(shè)計用可換定位銷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二一7.3onmio8. 體會與展望本次課程設(shè)計主要經(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，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我運用了基準(zhǔn)選擇、機(jī)床選用等方面的知識：夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。通過這三個禮拜的設(shè)計，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?？傊?，這次設(shè)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(xùn)練。提高了咱們的試探、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計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，看到了自己的實踐經(jīng)驗仍是比較缺乏，理論聯(lián)系實際的能力還急需提高。