后盖的机械加工工艺规程及钻孔工艺装备设计（全套CAD图纸+设计说明书）
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机械
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装备
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设计
- 资源描述：
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该后盖结构简单，形状普通，属一般的盘盖类零件。主要加工表面有后盖左、右端面，中心孔，要求其端面平行度相对左端平面满足0.15mm和0.02mm，其次就是φ5.8孔，的加工，可以防止加工φ10孔及φ3孔过程中钻头钻偏，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，通过车削、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。
- 内容简介：
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机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 后盖 共 1 页 第 1 页 0+ 0 . 0 3 50 （ D 4 ）车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 钻 精铰 10孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 113 90 27 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 组合机床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻 3 麻花钻、专用夹具、内径千分 尺 2900 19 3 29 1 钻 麻花钻、专用夹具、内径千分 尺 680 20 9 1 3 粗铰 铰刀、专用夹具、内径千分尺 97 3 9 2 精铰 10铰刀、专用夹具、内径千分尺 97 3 9 1 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 后盖 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 页 第 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸铁 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 1 铸造 2 热处理 实效 00 3 粗车 粗车 后盖两端面 外圆车刀，游标卡尺 4 半精车 半精车右端面 外圆车刀，游标卡尺 5 半精车 半精车左端面 外圆车刀，游标卡尺 6 精车 精车右端面 外圆车刀，游标卡尺 7 粗镗 粗镗 58 8 粗车 粗车 外圆车刀，游标卡尺 9 粗车 粗车左外呀圆端面 外圆车刀，游标卡尺 10 粗镗 粗镗 11 半精车 半精车 外圆车刀，游标卡尺 12 半精车 半精车左外圆端面 外圆车刀，游标卡尺 13 攻螺纹 攻 纹塞规 14 攻螺纹 攻 纹塞规 15 钻孔 钻 3 莫氏圆锥 16 锪沉孔 锪 3 锪钻 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 页 第 页 材 料 牌 号 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 17 钻孔 钻 3 d=3 18 钻孔 钻 10 d=10 19 粗铰 粗铰 10 专用夹具， 10 铰刀， 游标卡尺 20 精铰 精铰 10 专 用夹具， 10 铰刀， 游标卡尺 21 去毛刺 钳工台 平锉 22 清洗 清洗机 23 终检 游标卡尺，塞规 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 课 程 设 计 题 目： 后盖 的机械加工工艺规程及钻 孔工艺装备设计 一、设计题目 后 盖的机械加工工艺规程及钻孔工艺装备设计 二、原始资料 （ 1） 被加工零件的零件图 （ 草图 ） 1 张 （ 2） 生产类型 ： 中批或大批大量生产 三、上交材料 （ 1） 被加工工件的零件图 1 张 （ 2） 毛坯图 1 张 （ 3） 机械加工工艺过程综合卡片 1 张 （ 4） 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张 （ 5） 夹具装配图 1 张 （ 6） 夹具体零件图 1 张 （ 7） 课程设计说明书 （约 50008000 字 ） 1 份 四、进度安排 (参考 ) （ 1） 熟悉零件 ， 画零件图 2 天 （ 2） 选择工艺方案 ， 确定工艺路线 ， 填写工艺过程综合卡片 5 天 （ 3） 工艺装备设计 （ 画夹具装配图及夹具体图 ） 9 天 （ 4） 编写说明书 3 天 （ 5） 准备及答辩 2 天 五、指导教师评语 成 绩： 指导教师 冷岳峰 日 期 要 机械制造课程设计是我们学完了大学的全部基础课 、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学学业中占有重要的地位。 这次设计的是 后盖 ，有零件图、毛坯图、夹具体图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是 后 盖。了解 后 盖的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基 准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定 后盖 的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 is we of is of by an of is a in of an is of by of of a of we to of in of in of on of to we of of to 录 1、 后 盖的工艺分析及生产类型的确定 . 1 后 盖的用途 . 1 后 盖的技术要求 . 1 查 后 盖的工艺性 . 2 定 后 盖的生产类型 . 2 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 . 2 择毛胚 . 2 定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 . 3 差等级 . 3 盖铸造毛坯尺寸工差及加工余量 . 3 制 后盖 毛坯简图 . 4 3、拟定 后盖 工艺路线 . 4 位基准的选择 . 4 基准的选择 . 4 基准的选择 . 4 工阶段的划分 . 5 序的集中与分散 . 5 序顺序的安排 . 6 械加工工序 . 6 处理工序 . 6 助工序 . 6 定工艺路线 . 6 4、加工余量、工序尺寸和工差的确定 . 8 5、切削用量、时间定额的计算 . 9 削用量的计算 . 9 孔工步 . 9 铰工步 . 9 铰工步 . 10 V 间定额的计算 . 11 本时间 计算 . 11 助时间 计算 . 12 其他时间的计算 . 12 件时间 . 13 . 13 出问题 . 14 计思想 . 14 具设计 . 15 位分析 . 15 削力及夹紧力的计算 . 15 具操作说明 . 18 定导向装置 . 18 7. 体会与展望 . 19 . 20 辽宁工程技术大学课程设计 1 后 盖零件图 1 (d6)8 9 03 - 5 . 8 均 布沉 孔 1 0深3M 8通0 . 0 2 0+ 0 . 0 3 50 （D 4）218M 61 3 0 . 13 . 2 5 36 . 26 . 4 5 R 5R 5 2 2R 1 060 要 求热 处 理 ： 实 效 H B 7 2 0 0材 料 ： H T 2 0 0重 量 ：0 . 5 k 0 . 20 . 0 1 5 后 盖的工艺分析及生产类型的确定 盖的用途 后 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。 后盖 的技术要求 ： 该 后盖 的各项技术要求如下表所示： 加工表面 尺 寸 偏 差（ 公差及精度等级 表面粗糙度(形位公差(后 盖 右上 端面 22 后 盖右端面 50 左外圆 端 面 后 盖中心孔 60 孔 2 68 孔 68 左外圆表面 10外表面 10+0+ 3 孔 查 后 盖的工艺性 该 后 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 后 盖左、右端面， 中心孔 ，要求其端面 平行 度相对 左端平面 次就是 ，的加工，可以防止加工 10孔及 3 孔 过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外 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 车 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。 定 后 盖的生产类型 后 盖重量 表 1， 后 盖属轻型零件；由表 1，该后 盖的生产类型为大批生产。 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 择毛胚 后 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 后 盖的轮廓尺寸不大，形状亦不是很复杂，故采用 金属 型铸造。 3 定毛胚的尺寸 公差和机械加工余量 由表 2表 2知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。 差等级 由 后盖 的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为 。 盖铸造毛坯尺寸 公 差及加工余量 项目 机械加工余量/寸 公 差/ 坯 尺 寸/注 左；右端面25 =7表 2表2上端面 厚度 13 表2 孔 = 2表2 60 内孔 1*2=2 8 表 2表2 68 外圆端面 1 55*2= 2表24 制后 盖毛坯简图 8) 7 51 0585 . 7 51 4 . 32 73、拟定后 盖工艺路线 位基准的选择 基准的选择 根据该后盖零件的技术要求，选择后 盖 左 端面和 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。 是设计基准，选用其作竟基准定位 后盖 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 平行度 要求。选用 后 盖 左端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则，因为该后 盖在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准。 5 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 后盖 左端面和 作为粗基准。采用 定位加工左内孔可保证孔的壁厚均匀；采用后 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。 工阶段的划分 该后 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（ 后盖 左 端面和 ）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 车 后盖 右 端面、车 60 内孔和 68 外圆、 钻 在半精加工阶段，完成 后盖 左 右端面的精车 加工和 10 孔的钻 序的集中与分散 选用工序集中原则安排 后盖 的加工工序。该后 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。 6 序顺序的安排 械加工工序 （ 1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 后盖 左端面和 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 后盖 右端面，再加工 0 孔。 处理工序 铸造成型后，对铸件进行 实效热处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该后 盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用 实效热处理 即可满足零件的加工要求。 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 后盖 工序的安排顺序为：在、热处理 基准加工 粗加工 半 精加工。 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 后盖 7 的工艺路线。 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 1 铸造 2 热处理 实效 00 3 粗车 粗车后盖两端面 外圆车刀，游标卡尺 4 半精车 半精车右端面 外圆车刀，游标卡尺 5 半精车 半精车左端面 外圆车刀，游标卡尺 6 精车 精车右端面 外圆车刀，游标卡尺 7 粗镗 粗镗 58孔 8 粗车 粗车 外圆 外圆车刀，游标卡尺 9 粗车 粗车左外呀圆端面 外圆车刀，游标卡尺 10 粗镗 粗镗 孔 11 半精车 半精车 外圆 外圆车刀，游标卡尺 12 半精车 半精车左外圆端面 外圆车刀，游标卡尺 8 13 攻螺纹 攻 纹孔 锥，螺纹塞规 14 攻螺纹 攻 纹孔 锥，螺纹塞规 15 钻孔 钻 3孔 莫氏圆锥 16 锪沉孔 锪 3孔 锪钻 17 钻孔 钻 3孔 d=3柄麻花钻 18 钻孔 钻 10孔 d=10柄麻花钻 19 粗铰 粗铰 10孔 专用夹具， 10 铰刀， 游标卡尺 20 精铰 精铰 10孔 专用夹具， 10 铰刀， 游标卡尺 21 去毛刺 钳工台 平挫 22 清洗 清洗台 23 终检 4、加工余量 、工序尺寸和公 差的确定 在这只确定钻 0 孔的加工余量、工序尺寸和公差。 由表 2铰余量 Z 精铰 =铰余量 Z 粗铰 =9 钻孔余量 Z 钻 =表 1依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰： 铰： ： 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： 铰： 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：铰， ： 5、切削用量、时间定额的计算 在这只计算钻 精铰 10 孔此工序的切削用量和时间定额。 削用量的计算 孔工步 1）背吃刀量的确定 取 2) 进 给 量 的 确 定 由表 5选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量f=r。 3）切削速度的计算 由表 5铸铁硬度为 160200算，切削速度 v 选取为 19m/公式（ 5n=1000v/求得该工序钻头转速 n=r/参照 立式钻床的主轴转速，取转速 n=2900 r/再将此转速代入公式（ 5可求出该工序的实际钻削速度为 v=000=m/ 4）背吃刀量的确定 取 10 2) 进给量的确定 由表 5取该工 步的每转进给量 f=mm/r。 3）切削速度的计算 由表 5铸铁硬度为 160200算，切削速度 v 选取为 20m/公式（ 5n=1000v/求得该工序钻头转速 n=r/参照 立式钻床的主轴转速，取转速 n=680 r/再将此转速代入公式（ 5可求出该工序的实际钻削速度为 v=000=m/ 铰工步 1）背吃刀量的确定 取 2) 进 给 量 的 确 定 由表 5选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量f=r。 3）切削速度的计算 由表 5削速度 v 选取为 3m/公式（ 5n=1000v/求得该工序钻头转速 n=r/参照 立式钻床的主轴转速，取转速 n=97r/再将此转速代入公式（ 5可求出该工序的实际钻削速度为 v=000=3.0 m/ 铰工步 1）背吃刀量的确定 取 2) 进 给 量 的 确 定 由表 5选 取 该 工 步 的 每 转 进 给量f=r。 11 3） 切削速度的计算 由表 5削速度 v 选取为 3m/公式（ 5n=1000v/求得该工序钻头转速 n=参照 立式钻床的主轴转速，取转速 n=再将此转速代 入 公 式 （ 5， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度 为v=000= 间定额的计算 本时间 计算 （ 1） 钻孔工步 根据表 5孔的基本时间可由公式 L/l+l1+ 得。式中 l=29 *12)=3/2* f=r;n=r.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间。 L/9+1+据表 5孔的基本时间可由公式 L/l+l1+得。式中 l=19 *12)=* f=r;n=r.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间。 L/9+1+ 2） 粗铰工步 根据表 5圆柱孔的基本时间可由公式 L/l+l1+12 求得。式中 表 5 5、 （ ; 5而 l=19f=r; n=。 将 上 述 结 果 代 入 公 式 ， 则 该 工 序 的 基 本 时 间195(x 44s。 （ 3） 精铰工步 同上，根据表 5由公式 L/l+l1+得该工步的基本时间。式中 表 5 5、 （ 2=条件查得 3而 l=19f=r; n=95.9 r/。将 上 述 结 果 代 入 公 式 ， 则 该 工 序 的 基 本 时 间193(x 95.9 r/ 助时间 计算 根据第五章第二节所述，辅助时间 基本时间 间的关系为这里取 则各工序的辅助时间分别为： 钻孔工步的辅助时间为： .6)s=粗铰工步的辅助时间为： 精铰工步的辅助时间为： s=其他时间的计算 除了作业时间（基本时间和辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要的时间和准备与终结时间。由于 后盖 的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与 13 终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间 作业时间的 2%7%，休息与生理需要时间 作业时间的 2%4%，这里均取 3%，则各工序的其他时间可按关系式（ 3%+3%）（ tj+算，它们分别为： 钻孔工步的其他时间为： tb+6%x(粗铰工步的其他时间为： tb+6%x(144s+精铰工步的其他时间为： tb+6%x(件时间 这里的各工序的单件时间分别为： 钻孔工步 =粗铰工步 铰 =144s+精铰工步 铰 =因 此 ， 此 工 序 的 单 件 时 间 +铰 +铰= 将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。 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 14 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。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。 1 0 01661091 02 4 . 54 62 4 0 . 1 B 面 对 A 面 垂 直 度 公 差 0 . 0 5 m m 钻 套 轴 线 对 夹 具 体 底 面 垂 直 度 公 差 0 . 0 5 m m 要 求6 0 . 1 1 0 F 81 5H 7n 出问题 （ 1）怎样限制零件的自由度；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）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧工件。 （ 3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。 （ 4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。 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 15 计的夹具完全符合要求。 本夹具主要用来对 10孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为 面粗糙度 、粗铰、精铰以可满足其精度。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。 具设计 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，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工 10 孔时，采用 端左 端面和 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=（ d+ S） /2 d = S= j= 切削力及夹紧力的计算 刀具： 麻花钻， 10 铰刀。 钻孔切削力：查机床夹具设计手册 3钻削力计算 16 公式： P 式中 P 钻削力 t钻削深度 ,19每转进给量 , 麻花钻直径 , B布氏硬度， 140所以 =762（ N） 钻孔的扭矩： 20 1 式中 S每转进给量 , 麻花钻直径 , B布氏硬度， 14020 1 =8200(N M) 铰孔时的切削力：查机床 夹具设计手册 3钻削力计算公式： 式中 P 切削力 t钻削深度 , 1917 S每转进给量 , 铰孔钻直径 , 10B布氏硬度， 140 所以 = 75（ N） 铰孔的扭矩： 式中 t钻削深度 , 19每转进给量 , 铰刀直径 , 10B布氏硬度， 140 =625（ N M） 钻孔夹紧力：查机床夹具设计手册 3得工件以一个面和两个孔定位时所需夹紧力计算公式： 32)(2 式中 螺纹摩擦角 平头螺杆端的直径 18 f 工件与夹紧元件之间的摩擦系数 ,螺杆直径 螺纹升角 Q 手柄作用力 L 手柄长度 则所需夹紧力 32)(2 =766（ N） 根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。 具操作说明 此次设计的夹具夹紧原理为：通过 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
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