1、端盖的工艺分析及生产类型的确定
1.1、端盖的用途
端盖主要用于零件的外部,起密封,阻挡灰尘的作用。故其在机器中只是起辅助作用,对机器的稳定运行影响不是很大,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。
1.2、端盖的技术要求:
该端盖的各项技术要求如下表所示:
加工表面 尺寸偏差(mm) 公差及精度等级 表面粗糙度(um) 形位公差(mm)
端盖左端面 58 IT13 12.5 ↗ 0.03 B
端盖右端面 58 IT13 3.2 ↗ 0.03 B
方形端面 115X115 IT13 12.5 ↗ 0.03 B
端盖中心孔 φ250+0.03 IT8 3.2
φ14孔 φ14 IT10 12.5
φ10孔 φ100+0.03 IT9 6.3
φ9孔 φ9 IT13 12.5
φ4孔 φ4 IT13 12.5
φ75外表面 φ75-0.04+0.O1 IT9 3.2
R33弧 R33 IT13 12.5
1.3、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满足0.03mm,其次就是φ25孔及φ10孔,φ25孔的加工端面为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度;另外φ10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,通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见,该零件的加工工艺性较好。
1.4、确定端盖的生产类型
依设计题目知:Q=5000件/年,m=1件/年,结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。代入公式得:
N=5000台/年X1件/台X(1+3%)X(1+0.5%)=5175.75
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批生产。
2、确定毛胚、绘制毛胚简图
2.1选择毛胚
端盖在工作过程中不承受冲击载荷,也没有各种应力,毛胚选用铸件即可满足工作要求。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。
2.2确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,可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。
2.2.1公差等级
由端盖的功用和技术要求,确定该零件的公差等级为CT=9。
2.2.2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 1.5*2=3 2.5 119.25-1.251.25 表2-1至表2-5
厚度58 0.5*2=1 2 60-11 表2-1至表2-5
方形断面厚度15 0.5 1.6 16.3-0.80.8 表2-1至表2-5
φ75外圆面 1*2=2 2.2 78.1-1.11.1 表2-1至表2-5
φ75外圆长度7 0.5 1.6 8.3-0.80.8 表2-1至表2-5
φ25孔 0.5*2=1 1.7 23.15-0.850.85 表2-1至表2-5
2.2.3绘制端盖毛坯简图
3、拟定端盖工艺路线
3.1、定位基准的选择
3.1.1.精基准的选择
根据该端盖零件的技术要求,选择端盖右端面和φ25孔作为精基准,零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工,即遵循“基准统一”原则。φ25孔的轴线是设计基准,选用其作竟基准定位端盖两端面,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面跳动度要求。选用端盖右端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则,因为该端盖在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准。
3.2.2.粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。这里选择端盖左端面和φ60外圆面作为粗基准。采用φ60外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀;采用端盖右端面作为粗基准加工左端面,可以为后续工序准备好精基准。
3.2 、表面加工方法的确定
根据端盖零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工件各表面的加工方法,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
φ75端面 IT11 12.5 粗铣-精铣 表1-6至表1-8
115x115端面 IT11 3.2 粗铣-精铣 表1-6至表1-8
φ60端面 IT11 3.2 粗铣-精铣 表1-6至表1-8
φ25孔 IT8 3.2 钻-扩-铰 表1-6至表1-8
φ10孔 IT9 6.3 钻-铰-精铰 表1-6至表1-8
4xφ9孔 IT13 12.5 钻 表1-6至表1-8
φ4孔 IT13 12.5 钻 表1-6至表1-8
4xφ14孔 IT13 12.5 钻-扩 表1-6至表1-8
φ75外圆面 IT9 3.2 粗车-半精车 表1-6至表1-8
3.3、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,首先将精基准(端盖右端面和φ25孔)准备好,使后续工序都可采用精基准定位加工,保证其他表面的精度要求;然后粗铣端盖左端面、方形端面、车φ75外圆、3X.0.5倒角。在半精加工阶段,完成端盖左端面的精铣加工和φ10孔的钻-铰-精铰加工及φ14孔等其他孔的加工。
3.4、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批生产,可以采用万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,不但可缩短辅助时间,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。
3.5、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,首先加工精基准——端盖右端面和φ250+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φ25孔。
3.5.2.热处理工序
铸造成型后,对铸件进行退火处理,可消除铸造后产生的铸造应力,提高材料的综合力学性能。该端盖在工作过程中不承受冲击载荷,也没有各种应力,故采用退火处理即可满足零件的加工要求。
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、热处理——基准加工——粗加工——精加工。
3.6、确定工艺路线
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路线。
工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具
1 热处理——退火
2 粗铣端盖左右端面、方形端面 立式铣床X51 端铣刀 游标卡尺
3 精铣端盖左右端面、方形端面 立式铣床X51 端铣刀 游标卡尺
4 粗车、半精车φ75外圆 CA6140 外圆车刀 游标卡尺
5 车3X0.5倒角 CA6140 端面车刀
6 钻-扩-铰φ25孔 四面组合钻床 麻花钻、扩孔钻、铰刀 卡尺、塞规
7 钻φ4孔 四面组合钻床 麻花钻 卡尺、塞规
8 钻-铰-精铰φ10孔 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 卡尺、塞规
9 钻φ9孔 四面组合钻床 麻花钻 卡尺、塞规
10 钻φ14孔 四面组合钻床 麻花钻、铰 卡尺、塞规
11 铣R33圆弧 数控铣床 立铣刀 游标卡尺
12 去毛刺 钳工台 平锉
13 清洗 清洗机
14 终检 塞规、卡尺、百分表等
4、加工余量、工序尺寸和工差的确定
在这只确定钻-铰-精铰φ10孔的加工余量、工序尺寸和公差。
由表2-28可查得,精铰余量Z精铰=0.04mm;粗铰余量Z粗铰=0.16mm;钻孔余量Z钻=9.8mm。查表1-20可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为,精铰:IT7;粗铰:IT10;钻:IT12。根据上述结果,再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为,精铰:0.015mm;粗铰:0.058mm;钻:0.15mm。
综上所述,该工序各工步的工序尺寸及公差分别为,精铰:φ1000+0.015mm;粗铰




