机械制造技术基础课程设计-阀盖零件的加工工艺及钻4-Φ14H8孔夹具设计【全套图纸】 .pdf

辽宁工程技术大学 课 程 设 计 题 目：设计阀盖零件的机械加工工艺规程及 4-14h8 工艺装备 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 班 级：机械 05-6 班 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2008.7.2 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 i 一、设计题目一、设计题目 设计阀盖零件的机械加工工艺规程及 4-14h8 工艺装备 二、原始材料二、原始材料 设计的要求包括如下几个部分： 1绘制零件图。 1 张 2. 绘制零件毛坯图。 1 张 3编制零件的机械加工工艺卡片。 1 套 4绘制夹具装配图（a0 或 a1） 1 张 5编写课程设计说明书（约 50008000 字） 。 1 份 说明书主要包括以下内容（章节） （1） 目录 （2） 摘要（中外文对照的，各占一页） （3） 零件工艺性分析 （4） 机械加工工艺规程设计 （5） 指定工序的专用机床夹具设计 （6） 方案综合评价与结论 （7） 体会与展望 （8） 参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10 条以上) 三、上交材料三、上交材料 1.零件图 1 张 2.毛坯图 1 张 3.机械加工工艺过程卡片 1 张 4.零件的机械加工工艺卡片 1 张 5.夹具装配图 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 ii 6.夹具零件图 1 张 7.设计说明书 1 份 五、指导教师评语五、指导教师评语 成成 绩：绩： 指导教师指导教师 日日 期期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 iii 摘摘 要要 设计“阀盖”零件的机械加工工艺规程及工艺装备，并 绘制出调速杠杆零件图、毛坯图、夹具装配图，填写工艺卡 片，编制课程设计说明书。 通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合， 锻炼 了自己分析问题、解决问题的能力，在这个过程中我独立地 分析和解决了零件机械制造的工艺问题，设计了机床专用夹 具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕 业设计及对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练， 从而打下了良好的基础。 本设计可以提高生产的效率，提高公司利润。可以更精 确的加工零件，也方便了操作者。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 iv abstract design: design “valve cover“ of mechanical parts and order processing technology and equipment, and spare parts to map out plans speed lever, rough maps, fixture assembly plans to fill in the card technology, the preparation of curriculum design specification. design significance: the adoption of the curriculum design, the theory and practice of production, tempered their own analysis of issues, problem- solving skills, i am in the process of analyzing and solving independent parts machinery manufacturing technology, a machine tool design fixture for the typical process equipment, and improve the structure of design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of a adaptability training, thus laying a good foundation. 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 v 目目 录录 序言1 1.零件的工艺分析及生产类型的确定 2 1.1 零件的工艺分析2 2.零件的生产类型 2 二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 2 1.选择毛坯 2 2.确定机械加工余量 3 3.确定毛坯尺寸 3 4.设计毛坯 3 三、选择加工方法，制定工艺路线 3 1.定位基准的选择3 2.零件表面加工方法的选择4 3.制定工艺路线4 四、 工序设计5 1.选择加工设备与工艺装备5 2.确定工序尺寸（工序）5 五、确定切削用量及基本时间（工序）6 1.切削用量的计算6 2.基本时间 tm的计算6 六、 夹具设计7 1.定位方案7 2.夹紧机构7 3.导向装置7 4.夹具与机床连接元件8 5.夹具体8 七、 设计体会8 参考文献9 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1 序言序言 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术机车和大 部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环 节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并 结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造 工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设 计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位 老师多加指教。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2 一、零件的工艺分析及生产类型的确定一、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.零件的工艺分析零件的工艺分析 通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、 公差及技术要求齐全。该零件需要加工的表面均需切削加工，各表面 的加工精度和表面粗糙度都不难获得。以下是阀盖需要加工的表面以 及加工表面之间的位置要求： 1.左右端面粗糙度为 25，孔35，粗糙度为 12.5，此孔为加工 其他孔的基准。孔35 内表面，粗糙度为 12.5，孔20，粗糙度为 25。 2.41 外圆面，粗糙度为 25；50 外圆，粗糙度为 12.5， ； 50 外圆右端面，粗糙度为 12.5；53 外圆右端面，粗糙度为 25； 53 外圆，粗糙度为 25；53 外圆左端面，粗糙度为 25 3.孔14h8，粗糙度为 12.5； 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该 零件没有很难加工的孔，上述各孔的技术要求采用常规加工工艺均可 以保证。 2.零件的生产类型零件的生产类型 零件的生产纲领：属中批量生产。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3 二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 1.选择毛坯选择毛坯 该零件材料为铸钢，零件结构比较简单，生产类型为中批生产， 为使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，故采用模锻成形。 这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的。零件形状并不复 杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺 寸通过确定加工余量后再决定。 2.确定机械加工余量确定机械加工余量 根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查 2-28 表得。 锻件孔的精铰：0.05mm.粗铰：0.95mm.钻：0.94mm. 3.确定毛坯尺寸确定毛坯尺寸 毛 坯 尺 寸 只 需 将 零 件 的 尺 寸 加 上 所 查 得 的 余 量 值 即 可 。 4.设计毛坯设计毛坯 （1）确定圆角半径 查表得： 外圆角半径 r=2.5mm 内圆角半径 r=8mm （2）确定模锻斜度 查表得： 模锻斜度为：510。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4 三、选择加工方法，制定工艺路线三、选择加工方法，制定工艺路线 1.定位基准的选择定位基准的选择 粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面 时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则 应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零 件的侧面为主要的定位粗基准。 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依 据“基准重合”原则和“基准统一”原则，选择以圆柱体的12h7 孔为精基准。 2.零件表面加工方法的选择零件表面加工方法的选择 （1）左右端面 为未注公差尺寸，表面粗糙度为 ra25，根据 gb 1800-79 规定起公差等级按 it13，需进行粗铣 （2）35 孔 公差等级为 it11，表面粗糙度为 ra12.5，需 进行钻和粗铰。 （3）35 内表面 为未注公差尺寸，根据 gb 1800-79 规定起 公差等级按 it13，表面粗糙度为 ra12.5，用平面锪钻。 （4）20 孔 为未注公差尺寸，根据 gb 1800-79 规定 起公差等级按 it13，表面粗糙度为 ra25，需进行钻。 （5）41 外圆面 为未注公差尺寸，根据 gb 1800-79 规定 起公差等级按 it13，表面粗糙度为 ra25，粗车即可。 （6）50 外圆右端面，为未注公差尺寸，根据 gb 1800-79 规定 起公差等级按 it13，粗糙度为 12.5，对35h11 孔的垂直度为 0.05， 采用粗车 半精车 （7）50 外圆， 公差等级为 it11，粗糙度为 12.5，采用粗 车 半精车。 （8）53 外圆右端面 为未注公差尺寸，根据 gb 1800-79 规定起公差等级按 it13，粗糙度为 25，粗车即可。 （9）53 外圆 为未注公差尺寸，根据 gb 1800-79 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5 规定起公差等级按 it13，粗糙度为 25，粗车即可。 （10）53 外圆左端面 为未注公差尺寸，根据 gb 1800-79 规定起公差等级按 it13，粗糙度为 25，粗车即可。 （11）m36 外螺纹 为未注公差尺寸，根据 gb 1800-79 规定起公差等级按 it13，采用粗车。 （12）28.5 孔 公差等级为 it8，粗糙度为 12.5， 采用钻，铰。 （13）28.5 孔右端面 为未注公差尺寸，根据 gb 1800- 79 规定起公差等级按 it13，粗糙度为 12.5，用平面锪钻 （14）倒角 粗糙度为 25，粗车即可。 （15）4-14 孔 为未注公差尺寸，根据 gb 1800-79 规定 起公差等级按 it13，表面粗糙度为 ra12.5，需进行钻 3.制定工艺路线制定工艺路线 工序：粗铣左右两水平端面。 工序：钻、粗铰35 的孔。 工序：锪钻鍃平35 内表面。 工序：钻20 的孔。 工序：粗车41 外圆面。 工序：粗车、半精车50 外圆右端面。 工序：粗车、半精车50 外圆。 工序：粗车53 外圆右端面 工序：粗车53 外圆。 工序：粗车53 外圆左端面。 工序：粗车 m36 外螺纹 工序：车倒角。 。 工序 xiii：钻、粗铰、精铰28.5 的孔。 工序 xiv：锪钻鍃平28.5 孔右端面 工序 xv：钻 4-14 孔。 工序 xvi：清洗。工序 xvii:终检。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 6 四、工序设计四、工序设计 1.选择加工设备与工艺装备选择加工设备与工艺装备 2.确定工序尺寸确定工序尺寸 由表可查得，14mm 的孔粗铰余量 z 粗铰=0.95mm；钻孔余量 z 钻=13.0mm。查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为，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，粗铰：0.070mm;钻：0.180mm。 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，粗铰： 13.95 +0.070 0 mm 钻孔：13.0 +0.180 0mm. 工序号 设备 工 艺 装 备 工序 x62 卧式铣床 铣刀、游标卡尺、专用夹具 工序 组合钻床 麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具 工序 组合钻床 锪钻、游标卡尺、专用夹具 工序 组合钻床 麻花钻、内径千分尺、专用夹具 工序 ca6140 卧式车床 车刀、游标卡尺、三角卡盘 工序 ca6140 卧式车床 车刀、游标卡尺、三角卡盘 工序 ca6140 卧式车床 车刀、游标卡尺、三角卡盘 工序 ca6140 卧式车床 车刀、游标卡尺、三角卡盘 工序 ca6140 卧式车床 车刀、游标卡尺、三角卡盘 工序 ca6140 卧式车床 车刀、游标卡尺、三角卡盘 工序 ca6140 卧式车床 车刀、游标卡尺、三角卡盘 工序 ca6140 卧式车床 车刀、游标卡尺、三角卡盘 工序 xiii 组合钻床 麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具 工序 xiv 组合钻床 锪钻、游标卡尺、专用夹具 工序 xv 组合钻床 麻花钻、内径千分尺、专用夹具 工序 xvi 清洗机 工序 xvii 塞规、百分表、卡尺等 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7 五、确定切削用量及基本时间五、确定切削用量及基本时间 1.切削用量的计算切削用量的计算 （1）钻孔工步）钻孔工步 被吃刀量的确定 取 ap=13.0mm。 进 给 量 的 确 定 由 表5-22， 选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量 f=0.3mm/r。 切削速度的计算 由表 5-22，按工件材料为 45 钢的条件选 取，切削速度 v 可取为 22m/min。由公式 n=1000v/d 可求得该工序 钻头转速 n=538.95r/min,参照表所列 z525 型立式钻床的主轴转速， 取转速 n=545r/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际钻削 速度 v=nd/1000=22.2m/min. (2)粗铰工步粗铰工步 被吃刀量的确定 取 ap=0.95mm。 进 给 量 的 确 定 由 表5-31， 选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量 f=0.45mm/r。 切削速度的计算 由表 5-31，切削速度 v 可取为 4m/min。由 公式 n=1000v/d 可求得该工序铰刀转速 n=150.85 r/min,参照表所 列 z525 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=195 r/min.再将此转速 代入公式，可求出该工序的实际切削速度 v=nd/1000=8.5m/min. 2.基本时间基本时间 tm的计算的计算 （ 1） 钻 孔 工 步 根 据 表5-41 ， 钻 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式 tj=l/fn=(l+l1+l2)/fn求 得 。 式 中l=12mm;l2=1mm;l1=(d/2) cotkr+(1 2)= （ 13mm/2 ） cot54 +1mm=5.7mm;f= 0.3mm/r;n= 545r/min. 将 上 述 结 果 代 入 公 式 ， 则 该 工 序 的 基 本 时 间 tj=(12mm+1mm+5.7mm)/(0.3mm/r545r/min)=0.114min=6.86s。 （2） 粗铰工步 根据表 5-41， 可由公式 tj=l/fn=(l+l1+l2)/fn 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8 求 得 该 工 序 的 基 本 时 间 。 l1、 l2由 表5-42按kr=15 、 ap=(d-d)/2=(13.95mm-13mm)/2=0.475mm的 条 件 查 得l1=2.8mm ； l2=3mm；而 l=12mm；f=0.45mm/r; n=195r/min.将上述结果代入公式， 则该工序基本时间 tj=（12mm+2.8mm+3mm）/（0.45mm/r195r/min） =0.203min=12.2s。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 9 六、夹具设计六、夹具设计 1.定位方案定位方案 工件以一端面和20 孔为定位基准， 采用平面和定位销组合定位 方案，在定位平面及定位销的圆柱面上定位，其中平面限制 3 个自由 度、短圆柱销限制 2 个自由度，共限制了五个自由度。由于加工的孔 是与 20 共轴线的，所以绕 z 轴的旋转不需要限制。 2.夹紧机构夹紧机构 根据生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用弹簧压板夹紧机 构，通过拧螺母实现对工件的上表面夹紧。压板夹紧力主要作用是防 止工件在切削力的作用下产生震动。由于夹紧力与钻孔时产生的力方 向相同，所以可免去夹紧力的计算。 3.导向装导向装置置 采用可换钻套作为导向装置，选用 jb/t 8045.3-1999。钻套高度 h=20mm，排削间隙 h=5mm. 4.夹