方形闷盖机械加工工艺规程设计.doc

航空制造工程学院机械制造工艺课程设计课程名称： 机械制造工艺课程设计 设计课题： 方形闷盖机械加工工艺规程设计 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 130312 姓名： 罗潇 学号： 13031220 评分： 指导老师：（签字） 2016 年 12 月 25日南昌航空大学 航空制造工程学院机械设计制造及其自动化专业机械制造工艺及装备课程设计课题单班级130312 学生 罗潇 课 题 方形闷盖零件机械加工工艺规程与工艺装备设计 原始条件 方形闷盖零件图 生产纲领：中等批量 设计要求 1.绘制方形闷盖零件图 2.编制方形闷盖零件机械加工工艺规程 （含机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡） 3.专用夹具设计（装配图及部分零件图） 4.编写课程设计说明书 课题发给日期 2016年11月14日 课程设计完成日期 2016年12月25日 指导教师 陈为国 目录一、闷盖的工艺分析及生产类型的确定41.1、闷盖的用途1.2、闷盖的技术要求1.3、审查闷盖的工艺性二、确定毛坯的形状，尺寸62.1选择毛坯 2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量2.3、工艺规程设计2.4、确定工序机械加工余量，工序尺寸及公差三、拟定闷盖工艺路线83.1、定位基准的选择3.2加工阶段的划分3.3工序的集中与分散3.4工序顺序的安排3.5、确定工艺路线四、夹具设计114.1.设计思想4.2.夹具操作说明五、小结 13六、参考资料14一、闷盖的工艺分析及生产类型的确定1.1、闷盖的用途闷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、闷盖的技术要求该闷盖的各项技术要求如下表所示：加工表面尺寸偏差表面粗糙度形位公差前端面47-0.025 -0.0506.3后端面1512.540的孔40M1011012.547的孔7方形端面606012.5经过对以上加工表面的分析，我们可以先选定粗基准，加工出精基准所在的表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度1.3、审查闷盖的工艺性该闷盖结构简单，形状普通，属一般的盘盖类零件。主要加工表面有闷盖前、后端面，方形端面，以及四个小孔，要求其跳动度相对中心轴线满足0.2mm,防止加工过程中钻头钻偏，以及孔的技工精度，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。该零件初主要加工表面外，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。二、确定毛坯的形状，尺寸 2.1选择毛坯 闷盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，毛坯选用铸件即可满足工作要求。该闷盖的轮廓尺寸不大，形状亦不是很复杂，故采用砂型铸造。零件材料是HT200。零件年产量是中等批量生产,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。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。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 材料为HT200中等批量生产，以此确定尺寸公差与加工余量。根据机械制造工艺设计简明手册： 1) 求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，长60mm，宽60mm，所以最大轮廓尺寸为60mm。 2)选取公差等级CT ，铸造方法按机器铸造型、铸件材料按灰铸铁得公差等级范围7到9级，取8级。项目机械加工余量尺寸公差/mm毛坯尺寸/mm47的外圆面1*2=22.250.11.1 -1.1方形端面60*601.5*2=32.564.251.25 -1.25方形断面厚度50.51.66.30.8 -0.847的外圆长度30.50.23.60.0 -0.240的孔0.5*2=11.841.40.9 -0.9三、拟定闷盖工艺路线3.1、定位基准的选择3.1.1.粗基准的选择 因为闷盖为盖体类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以闷盖前端面部分作为粗基准.3.1.2. 精基准的选择 精基准的选择应主要考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应改进行尺寸计算。应选择后端面为本零件的精基准3.2加工阶段的划分 该闷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（闷盖右端面和40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；然后粗铣闷盖左端面、方形端面、车47外圆、145倒角。在半精加工阶段，完成7孔等其他孔的加工。3.3工序的集中与分散选用工序集中原则安排闷盖的加工工序。该闷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。3.4工序顺序的安排3.4.1机械加工工序（1） 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准闷盖右端面和47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，先加工闷盖右端面，再加工10孔。3.4.2.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。该闷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。 3.4.3.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，该闷盖工序的安排顺序为：在、热处理基准加工粗加工精加工。3.5、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，下表列出了闷盖的工艺路线工序号工序名称机床设备刀具量具5热处理-退火10粗铣闷盖左右端面、方形端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺 铣40孔立式铣床X51端铣刀游标卡尺15铣方形端面圆倒角立式铣床X51圆柱铣刀游标卡尺20精铣闷盖左右端面、方形端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺25粗车47外圆CA6140外圆车刀游标卡尺 30精车47外圆CA6140外圆车刀游标卡尺 35车1*45倒角CA6140端面车刀40钻M101孔四面组合钻床麻花钻卡尺、塞规45钻7孔四面组合钻床麻花钻卡尺、塞规50攻丝M101孔钳工台丝锥 55去毛刺钳工台平锉 60清洗清洗机65终检塞规、卡尺、百分表等四、夹具设计 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。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，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。 （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，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工10孔时，采用闷盖右端面和40孔内圆柱面作为定位基准。（2） 定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与两个孔定位，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变化即存在基准位移误差。 j=（TD+T d+S）/2 TD =0.050mm T d =0.011mm S=0.010mm j=0.0355mm4.1.设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，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M10孔进行加工，所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。4.2.夹具操作说明此次设计的夹具夹紧原理为：通过40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： 定位元件是用以确定正确位置的元件。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。五、小结 通过这三个星期的学习，我在老师的指导下完成了机械工艺课程设计。从而使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。 本次工艺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。 经过这三个星期的设计，我基本掌握了零件的加工过程分析及工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤，学会了查找相关手册、说明书等，以及选择使用工艺装备等等。 总之，这次设计使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、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。 通过这三个星期的学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的