端盖加工工艺设计

端盖零件图其余V一、端盖的工艺分析及生产类型的肯定、端盖的用途端盖主要用于零件的外部，起密封，阻挡尘埃的作用。故其在机械中只是起辅助作用，对机械的稔固运行影晌不是专门大，其在具体加工的时候，精度要求也不是很高，加工起来也十分容易。、端盖的技术要求：该端盖的各项技术要求如下表所示:加工表而尺寸偏差(皿)公差及精度等级表面粗糙度(um)形位公差(mm)端盖左端而58IT13/B端盖右端而58IT13/B方形端而115X115IT13/B端盖中心孔25;IT814孔(1)11IT1010孔10JIT9巾9孔小9IT13巾4孔C1IT13,小75外表面IT9R33弧R33IT13、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知足，第二就是25孔及e10孔，巾25孔的加工端面为平面，能够避免加工进程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度：另外巾10孔的加工表面虽然在圆周上，但通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。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，通过铳削、钻床的粗加工就可以够达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。、肯定端盖的生产类型依设计题目知：Q=5000件/年，m=l件/年，结合生产实际，备品率a%和废品率b%别离取3%和%.代入公式得：N=5000台/年XI件/台X(1+3%)X(1+%)=端盖重量为0.5kg,由表1-3知，端盖属轻型零件；由表1-4知，该端盖的生产类型为大量生产。2、肯定毛胚、绘制毛胚简图选择毛胚端盖在工作进程中不经受冲击载荷，也没有各类应力，毛胚选用铸件即可知足工作要求。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。肯定毛胚的尺寸公差和机械加工余量由表2-1至表2-5可知，可肯定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。2.2.1公差品级由端盖的功用和技术要求，肯定该零件的公差品级为CT=9O2.2.2端盖铸造毛坯尺寸工差及加工余量项目机械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm备注方形端面115*115*2=3表2-1至表2-5厚度58*2=126O.i1表2-1至表2-5方形断面厚度15表2-1至表2-5675外圆而1*2=21.1L,表2-1至表2-5小75外圆长度7巾25孔*2=1表2-1至表2-5表2-1至表2-52. 2.3绘制端盖毛坯简图3、拟定端盖工艺线路、定位基准的选择3.1.1,精基准的选择按照该端盖零件的技术要求，选择端盖右端面和625孔作为精基准，零件上的很多表面都能够采用它们作基准进行加工，即遵循“基准统一”原贝k1)25孔的轴线是设计基准，选用其作竟基准定位端盖两头而，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的端而跳动度要求。选用端盖右端面作为精基准一样是遵循了“基准重合”原则，因为该端盖在轴向方向上的尺寸多以该端而作设计基准。3. 2.2,粗基准的选择作为粗基准的表而应平整，没有飞边、毛刺或其他表而欠缺。这里选择端盖左端面和4)60外圆而作为粗基准。采用660外圆而定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀：采用端盖右端而作为粗基准加工左端面，能够为后续工序预备好精基准。、表面加工方式的肯定按照端盖零件图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级表面粗糙度Ra/um加工方案备注小75端面IT11粗铳-精铳表1-6至表1-8115x115端而IT11粗铳-精铳表1-6至表1-8由60端面IT11粗铳-精铳表1-6至表1-8由25孔IT8钻-扩-较表1-6至表1-8力10孔IT9钻-钱-精锐表1-6至表1-84x小9孔IT13钻表1-6至表1-8小4孔IT13钻表1-6至表1-84x414孔IT13钻-扩表1-6至表1-8675外圆而IT9粗车-半精车表1-6至表1-8、加工阶段的划分该端盖加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工两个阶段。在粗加工阶段，第一将精基准（端盖右端面和e25孔）预备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表而的精度要求：然后粗铳端盖左端而、方形端而、车675外圆、倒角。在半精加工阶段，完成端盖左端而的精铳加工和e10孔的钻-较-精锐加工及614孔等其他孔的加工。、工序的集中与分散选用工序集中原则安排端盖的加工工序。该端盖的生产类型为大量生产，能够采用全能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率：而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时刻，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。、工序顺序的安排3. 5.1机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，第一加工精基准一一端盖右端面和小250+0.03mm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“先面后孔”原则，先加工端盖右端面，再加工25孔。3.5.2.热处置工序铸造成型后，对铸件进行退火处置，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该端盖在工作进程中不经受冲击载荷，也没有各类应力，故采用退火处置即可知足零件的加工要求。3.5.3.辅助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该端盖工序的安排顺序为：在、热处置一一基准加工一一粗加工精加工。、肯定工艺线路在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了端盖的工艺线路。工序号工序名称机床设备刀具量具1热处理一一退火2粗铳端盖左右端而、方形端面立式铳床X51端铳刀游标卡尺3精铳端盖左右端而、方形端面立式铳床X51端铳刀游标卡尺4粗车、半精车675外圆CA6140外圆车刀游标卡尺5车倒角CA6140端面车刀6钻-扩-校山25孔四面组合钻床麻花钻、扩孔钻、钱刀卡尺、塞规7钻中4孔四面组合钻床麻花钻卡尺、塞规8钻做-精锐610孔四面组合钻床麻花钻、被刀卡尺、塞规9钻中9孔四面组合钻床麻花钻卡尺、塞规10钻小14孔四面组合钻床麻花钻、钱卡尺、塞规11铳R33圆弧数控铳床立铳刀游标卡尺12去毛刺钳工台平锤13清洗清洗机14终检塞规、卡尺、百分表等4、加工余量、工序尺寸和工差的肯定在这只肯定钻-钱-精锐小10孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-表可查得,精锐余量Z/较=0.04mm；粗较余量Z/蛟=0.16mm;钻孔余量Z砧=9.8mm。查表1-20可依次肯定各工序尺寸的加工精度品级为，精较：IT7；粗较：IT10：钻：IT12按照上述结果，再查标准公差数值表可肯定各工步的公差值别离为,精锐:0.015mm;粗锐:0.058mm;钻:0.15mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公不同离为，精较：巾100。+。15mm:粗较小+。5smm;钻：小+。”皿儿它们的彼此关系如下图所示。加工方向0.040J609.8+0.05809.96勿+915/五、切削用量、时刻定额的计算在这只计算钻-较-精锐小10孔此工序的切削用量和时刻定额。、切削用量的计算5. 1.1钻孔工步1）背吃刀量的肯定取aP=9.8mm.2）进给量的肯定由表5-22,选取该工步的每转进给量f=0.1mm/r。3）切削速度的计算由表5-22,按铸铁硬度为200241HBs计算，切削速度v选取为12m/min,由公式（5-1）n=1000v/可求得该工序钻头转速n=r/min,参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=392r/min,再将此转速代入公式（5-1）,可求出该工序的实际钻削速度为v=1000=12.06m/mino6. 1.2粗较工步1）背吃刀量的肯定取aP=0.16mm。2）进给量的肯定由表5-31,选取该工步的每转进给量f=0.4mm3)切削速度的计算由表5-31,切削速度v选取为2m/min.由公式(5-1)n=1000v/可求得该工序钻头转速n=r/min，参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=97r/min,再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际钻削速度为v=1000=3.0m/min6.1. 3精较工步1)背吃刀量的肯定取ap=0.04mm。2)进给量的肯定由表5-31,选取该工步的每转进给量f=0.3mm3)切削速度的计算由表5-31,切削速度v选取为4m/min,由公式(5-1)n=1000v/可求得该工序钻头转速n=min,参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=140min，再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际钻削速度为v=1000=4.4m/mina、时刻定额的计算5.2.1. 大体时刻与的计算(1) 钻孔工步按照表5-41,钻孔的大体时刻可由公式tj=L/fn=(l+ll+12)/fn求得。式中l=20mm;12=lmm;li=D/2*cotkr+(12)=2*cot54+lmm=5.3mm:f=0.1mm/r;n=392mm/r.o将上述结果代入公式,则该工序的大体时刻。(2) 粗校工步按照表5-41,较圆柱孔的大体时刻可由公式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=的条件查得li=O.37mm;l2=15mm;而1=12mm;f=0.4mm/r;n=97r/min.o将上述结果代入公式，则该工序的大体时刻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求得该工步的大体时刻。式中1二、11由表5-42按kr=l五、ap=(D-d)/2=()/2=的条件查得11=;12=13mm;而1=12mm:f=mm/r:n=140r/min.将上述结果代入公式，则该工序的大体时刻tj=(12mm+13mm)/minx97r/min)=36s()5.2.2.辅助时刻t.的计算按照第五章第二节所述，辅助时亥ta与大体时刻tj之间的关系为ta=tj,这里取ta=tj,则各工序的辅助时刻别离为：钻孔工步的辅助时刻为：ta=粗锐工步的辅助时刻为：ta=精锐工步的辅助时刻为：ta=5.2.3.其他时刻的计算除作业时刻(大体时刻和辅助时刻之和)之外，每道工序的单件时刻还包括布置工作的时刻、休息与生理需要的时刻和预备与终结时刻。由于端盖的生产类型为大量生产，分摊到每一个工件上的预备与终结时刻甚微，可忽略不计；布置工作的时刻S是作业时刻的2%7%,休息与生理需要时刻tx是作业时刻的2%4%,这里均取3%,则各工序的其他时刻可按关系式(3%+3%)(tj+ta)计算，它们别离为：钻孔工步的其他时刻为：tb+tx=6%x(28s+=;粗皎工步的其他时刻为：lb+tx=6%x(42s+=;精较工步的其他时刻为：tb+tx=6%x(36s+=;5. 2.4.单件时刻t”的计算这里的各工序的单件时刻别离为：钻孔工步tjjtt=28s+=;粗锐工步tdj机较=42s+=;精锐工步tdj梢较=36s+=;因此,此工序的单件时刻tdj=tdjtt+tdjMi+tdj=+=将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。6.夹具设计夹具是一种能够使工件按必然的技术要求准肯定位和牢固夹紧的工艺装备，它普遍地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺进程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造本钱，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的利用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产本钱的重要技术环节之一。同时也扩大各类机床利用范围必不可少重要手腕。提出问题（1）如何限制零件的自由度；一个面限制3个自由度，长圆柱销限制2个自由度，定位销限制1个自由度。（2）如何夹紧：设计夹具由螺旋夹紧工件。（3）设计的夹具如何排削；这次加工利用麻花钻和钱刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。（4）如何使夹具利用合理，便于装卸。设计思想设计必需保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧靠得住，利用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对610孔进行加工，那个孔尺寸精度要求为IT9,表面粗糙度，钻、粗钦、精校以可知足其精度。所以设计时要在知足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。夹具设计6. 3.1定位分析（1）定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽可能采用同必然位基准进行加工。故加工”10孔时，采用端盖右端面和小25孔内圆柱而作为定位基准。（2）定位误差的分析定位元件尺寸及公差的肯定。夹具的主要定位元件为一个而与两个孔定位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合b=0,由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的转变即存在基准位移误差。j=(Td+Td+AS)/2Td=0.050mmTd=0.011mmS=0.010mmj=O.O355mm6.3.2切削力及夹紧力的计算刀具：中的麻花钻，中10较刀。钻孔切削力：查机床夹具设计手册/70表3-6,得钻削力计算公式：P=70.6DS式中P钻削力t钻削深度,12mmS每转进给量.0.1mmD麻花钻直径，P9.8mmHB布氏硬度，140HBs所以P=70.6SHB，=762(N)钻孔的扭矩：加=。14)，S，HB式中S每转进给量,0.1mmD麻花钻直径，9.8mmHB布氏硬度，140HBS加=0.014力5。33=8200(NM)钦孔时的切削力：查机床夹具设计手册k0表3-6,得钻削力计算公式:CC.L2-0.4yh门0.6P=it，S-HB式中p切削力t钻削深度，12mmS每转进给量,0.4mmD较孔钻直径，10mmHB布氏硬度，140HBs所以p = 9W、HB0.6较孔的扭矩:=73(N)P=0.031,3S06HB)4D式中t钻削深度，12mmS每转进给量.0.4mmD较刀直径，10mmHB布氏硬度，140HBsp=0.031严s”hB，D=600(NM)钻孔夹紧力：查机床夹具设计手册P70表3-6,查得工件以一个面和两个孔定位时所需夹紧力计算公式：u/2Q，Lw=2djtja+Gyf.d、式中螺纹摩擦角平头螺杆端的直径f工件与夹紧元件之间的摩擦系数，螺杆直径夕螺纹升角Q手柄作使劲L手柄长度vy=_匕则所需央紧力：4rJa+0)+ga=766(N)按照手册查得该夹紧力知足要求，故此夹具能够安全工作。6. 3.3夹具操作说明这次设计的夹具夹紧原理为：通过25孔和侧面为定位基准，在圆柱销、平面和定位销实现完全定位，以钻模板引导刀具进行加工。采用手动螺旋快速夹紧机构夹紧工件。定位元件：定位元件是用以肯定正确位置的元件。用工件定位基准或定位基面与夹具定位元件接触或配合来实现工件定位。该设计用可换定位销7. 3.4肯定导向装置本工序要求对被加工的孔依次进行钻、钱的加工，最终达到工序简图上规定的加工要求，故选用快换钻套作为刀具的导向元件，查表9-13,肯定钻套高度H=30d=2X=21mm,排泄空间h二一7.3onmio8. 体会与展望本次课程设计主要经历了两个阶段，第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我运用了基准选择、机床选用等方面的知识：夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。通过这三个礼拜的设计，我大体掌握了零件的加工进程分析及工艺文件的编制、专用夹具设计的方式和步骤，学会了查找相关手册、说明书等，和选择利用工艺装备等等。总之，这次设计使我在大体理论的综合运用及正确解决实际问题等方面取得了一次较好的训练。提高了咱们的试探、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于个人能力有限，所学知识还不能完全掌握，设计中还有许多错误和不足，请列位老师和同窗们多多斧正。通过这两个礼拜的学习，发觉了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验仍是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。