缸头的机械加工工艺规程设计【2张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

摘 要

本文主要介绍缸头的机械加工工艺过程，首先通过对该其零件图纸进行分析，再确定其加工工艺，选择合理的设备及工艺装备，并制定出合理的工艺路线，选择合理的刀具、切削用量等，最终制定并填写机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。
关键词：工艺规程  定位基准  工艺路线  加工设备

目 录
1.前言 4
1.1 生产过程 4
1.2 机械加工工艺过程 4
1.3 机械加工工艺规程 4
1.3.1格式 5
1.3.2设计原则 5
1.3.3步骤与内容 5
2.零件图的工艺分析 6
2.1零件图的分析 6
2.2零件的结构工艺性分析 7
3.毛坯的选择 7
3.1毛坯的种类 8
3.2毛坯选择时应考虑的因素 8
3.3毛坯的确定 8
4.定位基准的确定 9
5.确定加工方案 9
5.1表面加工方法的选择 9
5.2加工顺序的安排 10
5.3工序的划分 10
5.4工艺路线的确定 11
5.5机加工工序简图 11
6.设备及其工艺装备的选择 13
6.1机床的选择 13
6.2夹具的选择 14
6.3量具的选择 14
6.4刀具的选择 14
7.切削用量的选择 14
7.1车削用量的选择 14
7.2铣削用量的选择 17
7.3该零件的切削用量选取 21
8.填写工艺文件 21
小 结 23
致 谢 24
参考文献 25

缸头的机械加工工艺规程设计

1.前言
1.1 生产过程
把原材料转变成成品的全过程，原材料和成品是相对的，是具体对象而定。
生产过程包括：
原材料的运输、保存
生产准备（图纸、工艺规程、刀具、夹具、量具……）
毛坯制造
零件加工、热处理
装配
检验、试车
包装
主要劳动过程和辅助劳动过程。
1.2 机械加工工艺过程
工艺：制造产品的方法，机加工、铸造、焊接等；
机械加工工艺过程＝制造方法＋制造过程；
用机械加工的方法改变毛坯尺寸、形状和材料的性质，使之成为成品的过程。
工艺过程包括：
热加工：指铸造、塑性加工、焊接、表面处理等。
冷加工：机械加工（切削、磨削）、装配。
1.3 机械加工工艺规程
把工艺过程用文件的形式固定下来，就称之为工艺规程。
机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。
作用：生产计划、调度，工人操作、质量检查等活动的依据；
生产准备工作的依据；
新建或扩建车间的原始依据。
1.3.1格式
1）在单件小批生产中，一般只编写简单的机械加工工艺过程卡片；
2）在中批生产中，多采用机械加工工艺卡片；
3）在大批大量生产中，则要求有详细和完整的工艺文件，要求各工序都要有机械加工工序卡；
4）对半自动及自动机床，则要求有机床调整卡，对工序则要求有检验工序卡等。
1.3.2设计原则
1）保证产品与零件的质量（达到图纸要求）；
2）较高的生产率；
3）较好的经济性；
4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。
1.3.3步骤与内容
1）阅读装配图和零件图；
2）分析零件的制造工艺性；
3）确定毛坯；
4）拟定加工工艺路线；
5）确定工装（机床、刀、量、夹）；
6）确定各主要工序的技术要求和检验方法；
7）计算与确定加工余量；
8）计算工序尺寸及其公差；
9）选择切削用量；
10）计算工时定额；
11）评价与比较；
12）填写工艺文件。
下面来介绍下缸头的机械加工工艺规程设计。

2.零件图的工艺分析
如图2.1所示为缸头零件图，图中不清晰之处请参见CAD图。该零件的生产规模为中批量生产，试根据该零件的技术要求，对该零件进行工艺分析，并制定出合理的加工工艺路线、合理的切削用量、刀具等。

图2.1 零件图
2.1零件图的分析
（1）零件图的完整性与正确性
经审查，该零件视图准确、完整，表达很直观清晰，符合国家标准，尺寸、公差以及技术要求的标注齐全、合理。
（2）零件的技术要求分析
零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性，以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度大，增加不必要的成本。
通过分析得知，该零件的尺寸精度要求有：尺寸Ф80的尺寸精度等级为IT8级、尺寸Ф100的尺寸精度等级为IT10-11级、尺寸Ф30的尺寸精度等级为IT8-9级、尺寸40的尺寸精度等级为IT13-14级、尺寸25的尺寸精度等级为IT10-11级，其余未注尺寸公差等级为IT12级。
位置精度要求有：Ф30孔的表面对基准A的垂直度要求为0.05mm，对称度要求为0.2mm；25上下两表面对基准A的垂直度要求为0.05mm，对基准B的对称度为0.2mm。
表面粗糙度要求有：Ф30孔的表面粗糙度为Ra3.2um；25上下两表面、Ф80外圆表面以及Ф100外圆表面的粗糙度要求为Ra6.3um，其余未注表面粗糙度为Ra12.5um。
此外，零件还规定了一些其他技术要求，如热处理T235要求、锐角倒钝等等。总而言之，从以上分析中可以看出，该零件的精度要求一般，最高级别只有达到IT8级，故其加工难度较小，零件的精度容易保证。
2.2零件的结构工艺性分析
该零件结构形状不规则，其加工既涉及到车削又涉及到铣削，虽然工序简单，但其不易装夹，故为了提高加工效率，需要使用专用夹具进行加工。

3.毛坯的选择
3.1毛坯的种类
(1) 铸件
铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等。
(2) 锻件
锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。其锻造方法有自由锻和模锻两种。
(3) 型材
型材有热轧和冷拉两种。热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。
(4) 焊接件
焊接件是根据需要将型材或钢板等焊接而成的毛坯件
(5) 冷冲压件
冷冲压件毛坯可以非常接近成品要求，在小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。
3.2毛坯选择时应考虑的因素
(1) 零件的材料及机械性能要求
零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。
(2) 零件的结构形状与外形尺寸
(3) 生产纲领的大小
(4) 现有生产条件
(5) 充分利用新工艺、新材料
为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用。
3.3毛坯的确定
综合考虑，为了方便工件的装夹确定该零件的毛坯类型为实心棒料，毛坯尺寸为Ф105×95mm。虽然选择棒料毛坯会给工件带来很大的余量，同样浪费了很多材料，但是跟专用夹具设计相比，选择棒料毛坯比选择铸件毛坯更经济。