端盖零件的工艺流程及专用夹具的设计

1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目端盖零件的工艺流程及专用夹具的设计专业班级 机械设计制造及其自动化 1111班姓名学号指导老师成绩评定等级评阅签字评阅日期湖北文理学院理工学院机械与汽车工程系2014 年 6 月 12目录1端盖零件的用途、技术要求及工艺分析 端盖的用途端盖的工艺性分析 2 确定毛坯、绘制毛坯简图 选择毛坯绘制毛坯图.3 工艺路线的确定定位基准的选择表面加工方法的确定加工工序的安排确定工艺路线4 机床设备及工艺装备的选用 机床设备的选用工艺装备的选用5 切削用量及工时定额的计算工序1 ：粗镗、半精 25内圆工序2:粗车左端凸起端面工序3:粗铣、半精铣右端面 工序4 :粗铣左

2、端环面及越程槽工序5:粗车，半精车凸台外圆工序6:钻4孔、及锪 10孔6 夹具设计夹具设计任务 确定夹具的加工方案参考文献附 录一零 件 加 工 工 序卡 17附录二零件 图及夹具装配图 251 端盖零件的用途、技术要求及工艺分析1.1 端盖的用途端盖应用广泛，是非常重要的机械零件之一。端盖的一般作用是：（a轴承外圈的轴向定位；（b）防尘和密圭寸，除本身可以防尘和密圭寸外，也常和密圭寸件配 合以达到密圭寸的作用；（c）位于车床电动机和主轴箱之间的端盖，主要起传递扭 矩和缓冲吸震的作用，使主轴箱的转动平稳。因此该零件应具有足够的强度、钢度耐磨性和韧性，以适应端盖的工作条件。 该零件的主要工作表面

3、为左右端面以及左端面的外圆表面，在设计工艺规程时必 须重点考虑。端盖加工工艺的可行性与合理性直接影响零件的质量、生产成本、 使用性能和寿命等。1.2 端盖的工艺性分析分析零件图可知， 端盖的 4 个端面和 2500.025的内圆均要求车销加工； 零件左、 右端面为平面，可以防止加工过程中铸件偏斜； 另外，该零件除主要表面 （ 2500.025 孔、 1000。030 及 4台阶孔、 75 00.102400 外圆和端盖右端端面）外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床 加工，通过车削，铣削，钻床的粗加工就可以在正常的生产条件下，采用较经济 的方法加工出来。即该零件的工艺性能良好。2 确定毛

4、坯、绘制毛坯简图2.1 选择毛坯由于该零件的结构比较简单，在工作工程中不会受很大的力。由于该端盖在 工作过程中要承受冲击载荷，为增强其强度和冲击韧度，和较好的组织，毛坯选 用铸件，该端盖的轮廓尺寸不大，为提高生产率和铸件精度，采用机器造型方法铸造毛坯，选择HT150 HT150灰铸铁具有良好的铸造性、减震性、耐磨性和切削 加工性能，适合铸造该端盖零件。该零件各表面的加工余量是由各个表面的粗糙度、加工方法以及加工等级来 确定的。具体方法及结果如下：2.1.125。0。025内圆加工余量的确定工序名称工序加工余量/mm工序尺寸/mm尺寸公差/mm表面粗糙度/a m半精镗精镗毛坯2.1.2左端凸起端

5、面的加工余量的确定工序名工序加工余量工序尺寸尺寸公差表面粗糙度/称/mm/mm/mma m粗车59. 4毛坯2.1.3右端面加工余量的确定工序名工序加工余量工序尺寸/mm尺寸公差表面粗糙度/称/mm/mma m半精铣58精铣毛坯2.1.4左端环面加工余量的确定工序名称工序加工余量/mm工序尺寸/mm尺寸公差/mm表面粗糙度/a m粗铣51毛坯2.1.5 左端凸起外圆面加工余量的确定工序名称工序加工余量/mm工序尺寸/mm尺寸公差/mm表面粗糙度/a m半精车0. 5粗车38毛坯2.1.6其余尺寸的加工4X 9孔可以直接钻出，再利用锪钻加工14孔，4孔也可直接钻出，再用锪钻加工102.2绘制毛坯

6、图图2-1毛坯图3工艺路线的确定3.1定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.1 粗基准的选择以右端非加工面和左端面为主要的定位粗基准3.1.2 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“基准统原则，以精加工后的 25孔中心轴线为主要的定位精基准。3.2表面加工方法的确定图加工表面尺寸精度等 级表面粗糙度Ra/um加工方案备注端盖左端凸起端面粗车端盖左端凸起外圆面粗车-半精车左端环面粗铣半精铣越程槽粗铣端盖右端面粗铣-半精铣25内圆粗镗-半精镗4X io台阶大孔钻-锪4X 9台阶小孔钻右端10台阶大孔钻-锪右端4

7、台阶小孔钻3.3加工工序的安排3.3.1 主要加工工序(1) 遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准一25内圆中心轴线。(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“先主后次”原则，先加工端盖右端面，后加工端盖左端环面。(4) 遵循“先面后孔”原则，先加工端盖端面，再加工端盖的各孔。3.3.2 辅助加工工序由于加工零件为端盖，材料为 HT15Q主要面进行热处理工序，当加工完主要平面后, 可安排一次中检。加工完后，需去除毛刺，在安排清洗和终检工序。3.4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，列出端盖的工艺路线。表X:端盖的工艺路线及设备、工装的选用

8、序号工序名称机床设备刀具量具1粗镗、半精镗25内圆卧式镗床高速钢镗刀游标卡尺2粗车左端凸起端面车床CA6140车刀游标卡尺3粗铣、半精铣右端面铣床X51端铣刀游标卡尺4钻4X 9孔、锪14孔钻床Z525麻花钻、锪 钻深度游标卡 尺5粗铣左端环面铣床X51端铣刀游标卡尺6铣越程槽铣床X51周铣刀深度游标卡 尺7粗车、半精车左端凸起 外圆车床CA6140外圆车刀游标卡尺8车倒角车床CA6140车刀游标卡尺9钻4孔、锪10孔钻床Z525麻花钻、锪 钻双面游标卡 尺10去毛刺钳工台平挫11热处理一端盖圆柱表 面淬火、低温回火淬火机12校正钳工台手锤13中检塞规、百分 表、卡尺等14清洗清洗机15终检塞

9、规、百分 表、卡尺等4机床设备及工艺装备的选用4.1机床设备的选用考虑到本文的端盖零件精度要求不是很高，本文采用的机床主要有：卧式镗床、车床CA6140铣床X51、钻床Z525等。4.2工艺装备的选用根据以上机床设备进行加工时，要选用的工艺装备有车刀、钻头、锪钻、百分表、游标卡尺等。5切削用量及工时定额的计算5.1工序1:粗镗、半精25内圆5.1.1粗镗孔至 24.82，2Z=0.82mM则Z=0.41mm由于卧式镗床主轴查有关资料，确定镗床的切削速度为 v=40m/min, f=0.3mm/min 转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。I 58mm h 2mm J 4mm贝U:

10、5.1.2 半精镗孔至 252Z=0.18mm Z=0.09mm f=0.2mm/rv=40m/min计算切削工时1 58mm, 11 2mm, l24mm则:tmi 5LA inw f= 509 0.238s5.2工序2:粗车左端凸起端面工件材料：HT15Q铸造。加工要求：粗车 75端面及表面粗糙度值Ra为。机床：卧式车床CA6140刀具：刀片材料为YG6加工等级取IT12确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为0.7mm级，取，v=20m/m ind=75mm则，卧式车床CA6140为无级调整，可取，v 85r /min。计算切削工时l 37.5mm，贝归tm丄 37.5nf =8

11、5 0.466s5.3 工序 3：粗铣、半精铣右端面铣床： X51铣刀：选用立铣刀d=16mm齿数Z=55.3.1 粗铣至 -58.5mm参照有关手册，确定切削速度：v=19m/minf=0.2mm/r ，采用 X51 立式铣床，根据机床使用说明书，取 故实际切削速度为：当nw 380r / min时，工作台的每分钟进给量fm应为L=18mm5.3.2 半精铣至 -58mm参照有关手册，确定切削速度：v=19m/minf=0.1mm/r采用 X51 立式铣床，根据机床使用说明书，取 故实际切削速度为：当nw 380r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为L=18mm5.3.3 倒角 C1采用

12、锪钻。5.3.4 钻 49 孔参照有关手册，确定：f=0.1mm/rV=16mm/min所以，1000Vn= 4 =1273r/min根据机床说明书，取 所以实际切削速度为: 切削工时，l12.44mm l2 0mm l 15mm则：tm8.5sh 丨212.440 15nwf= 1225 0.15.3.5 锪钻 14孔参照有关手册，确定：f=0.1mm/rv=4m/min1000v所以，n=91r/minx14根据机床说明书，取； 则实际切削削工时l 9mm，l11mml2 0mm则：t l1 l2 l9 1-60snwf=100 0.15.4工序4:粗铣左端环面及越程槽5.4.1粗铣左端环

13、面至-51mm参照有关手册，确定：f=2mm/rv=28.8m/mi nd=115mm取，n=80机床可直接选取则计算工时,l 15mm 1贝U:1 2mm 12 0mmt ll 121nwf20 2 082.5s =80 0.2542粗铣越程槽参照有关手册，确定:f=0.4mm/rV=25m/min d=75mm 所以，1000vn=75=i06r/mi n根据机床说明书，取: 则，1 4mm，贝U:11 2mm 12 4mmt ll 121nwf1.4 2 411.1s =100 0.45.5工序5:粗车，半精车凸台外圆5.5.1粗车凸台外圆至 77mm参照有关手册，确定：f=0.3mm/

14、rv=24d=75mm计算切削工时1 4mm 11贝U:3mm 12 0mm+ i亠3nw f =102 0.341.2s5.5.2半精车凸台外圆至-75mm参照有关手册，确定：f=0.25mm/rv=25m/m ind=75mm计算切削工时l 4mm li 3mm I2 0mm则：t |i |21 i 43 0tnr i2 31.7snwf=106 0.255.6工序6:钻4孔、及锪10孔5.6.1 钻 4孔参照有关手册，确定:f=0.2mm/r v=12.25m/mi n5ns1000vdw1000 12.254398(r/mi n)4根据机床说明书，取:nw =400r/min所以实际切

15、削速度切削工时计算：l 15mm l12.5mm l2 0mm13.13minh l215 2.5 0nwf= 400 0.25.6.2 锪 10 孔根据有关资料介绍，锪孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2-1/3，故 d=10mm 按机床选取： 所以实际切削速度为： 切削工时计算：l1 2.5mm ， l2 0mm，l 12mm6 夹具设计6.1 夹具设计任务所要加工的部位是 4、10台阶孔，该工件的材料为HT15Q毛坯为铸件，所选用的机床为 Z525 型立式钻床，成批生产规模。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降 低劳动强度，需要设计专用夹具。因此要为此工序设计专用夹具6.2 确定夹具的

16、加工方案6.2.1 确定夹具的结构方案（1）确定定位元件 根据工序简图规定的定位基准，选用一面双销定位方案，长定位销与工件定位孔配合，限制四个自由度，定位销轴肩与工件定位端接触，限制一个自由度，削边销与工件 一通孔接触限制一个自由度， 实现工件正确定位。 定位孔与定位销的配合尺寸取 25。对 于工序尺寸20mm取工件右端作为工序基准不便于装夹，而且精度要求较低，故选择工 件左端为定位基准。（2）确定导向装置本工序要求被加工孔依次进行钻、铰等 2 个工步的加工，最终达到工序简图上规定 的加工要求，故选用快换钻套作为刀具的导向元件（3）确定夹紧机构 此夹具选用螺栓夹紧机构。6.2.2 具装配图上标注尺寸、配合及技术要求（1）确定元件之间的尺寸，定位销与削边销中心距尺寸无公差要求。标注尺寸为 55mm。（2）根据工序简图上规定的被加工孔的加工要求，确定钻套中心线与定位销定位 环面（轴间）之间的尺寸取为 38mm。