工艺学课程设计端盖说明书

1、广广西西科科技技大大学学数控工艺课程设计 （端盖）设计说明书学生姓名： 学生学号： 指导教师： 邓 丽 萍 专业班级： 专业方向： 机械电子工程方向 广西科技大学职业技术教育学院二零一三年六月第 页 共 20 页摘摘要要本课程设计主要内容包括端盖的加工工艺过程设计专用夹具的设计，在课程设计过程中完成零件图、毛坯图、夹具装配图和夹具体零件图的绘制。机械制造技术基础课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实际的训练。能够顺利完成这次课程设计，首先得益于邓老师的悉心指导，同学们的耐心解答。在设计过程中，缺乏实际

2、的生产经验，导致在设计中碰到了许多问题。但在同学们的帮助下，通过请教老师，翻阅资料、查工具书，解决设计中的一个又一个问题。在此，十分感谢朱占平老师的细心指导，感谢同学们的帮助。第 页 共 20 页目目 录录1.零件工艺性分析 11.1 零件用途 .1 1.2 零件的技术要求.11.3 审查零件的工艺性.12.零件毛坯的确定.22.1 零件的生产类型.22.2 毛坯的种类和制造方法.22.3 零件个表面的加工方法.32.4 各工序间加工余量.32.5 确定毛坯图尺寸.63.机械加工工艺规程设计.63.1 拟定工艺路线.63.1.1 定位基准的选择 .63.1.2 工序顺序的安排 .63.2 孔切

3、削用量的计算.7643.2.1 钻孔工步切削用量的计算.73.2.2 铰孔工步切削用量的计算.73.3 孔基本工时的计算.8643.3.1 基本时间的计算 .8jt3.3.2 辅助时间的计算 .8ft3.3.3 其他时间的计算 .93.3.4 单件时间的计算.9djt3.4 制订孔的加工工艺卡片 .9644.孔专用机床夹具设计 .9644.1 定位方案的设计.94.2 定位误差的分析与计算.9第 页 共 20 页4.3 导向元件的设计.104.4 加紧装置的设计.114.5 夹具结构设计及操作简要说明.115.方案综合评价与结论.116.设计体会与展望.12参考文献 .131.零零件件工工艺艺

4、性性分分析析端端盖盖零零件件图图第 页 共 20 页1 1. .1 1 零零件件的的用用途途本零件为端盖 ,是用来调整轴承相关装配位置的一种零件.用来定位 ,固定轴类零件 ,防止轴向运动 .1 1. .2 2 零零件件的的技技术术要要求求端盖属于盘类零件，材料为HT200。其全部技术要求如下表表 1 端盖的技术要求加工表面尺寸及偏差/mm公差 /mm及精度等级表面粗糙度/m形位公差/mm端盖上端面45.50.062，IT93.2凹槽10.50.20.062，IT83.2凹槽底面16刮 16 点115 圆柱底面1150.036，IT91.6第 页 共 20 页115mm 圆柱面1150.023，

5、IT90.878 圆柱底面45.50.062，IT93.278 圆柱面780.030，IT96.352mm 孔520.0040.70，IT80.81 1. .3 3 审审查查零零件件的的工工艺艺性性根据老师发给的零件图，审查了零件的结构工艺性，其结构利于机械加工，故对零件结构不做修改。经仔细读图，发现所给的零件图有错误，有的尺寸不清楚，通过与老师沟通，解决以上问题，最后运用机械制图知识更正了零件图，用 CAD 绘图，详见零件图。2.零零件件毛毛坯坯的的确确定定2 2. .1 1 零零件件的的生生产产类类型型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程

6、的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的年生产纲领N 可按下式计算(1%)(1%)NQmab其中 是零件的生产纲领（件 /年） ；N 产品的年产量（台、辆 /年） ；Q 每台（辆）产品中该零件的数量（件/m第 页 共 20 页台、辆） ； 备品率，一般取；%a2%3% 废品率，一般取；%b0.3%0.7%根据上式结合题目给定数据，即可算出端盖的生产纲领，进

7、而确定出其生产类型。端盖的年产量为 5000 件，生产类型为大批大量生产。2 2. .2 2 毛毛坯坯的的种种类类和和制制造造方方法法端盖的材料在产品设计时已经确定，在制订零件机械加工工艺规程时，毛坯的选择主要是选定毛坯的制造方法。用于铸造的材料有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、铸钢、有色金属合金等。由于端盖选用HT200作为材料，加之零件形态以外圆为主，为了减少加工余量，提高劳动生产率，决定毛坯采用铸件。金属模机器造型生产率较高、铸件精度高、表面质量与机械性能均好，使用于大批大量生产。该端盖的生产类型为大批大量生产，所以在铸件造型上采用金属模机器造型。2 2. .3 3 零零件件个个表

8、表面面的的加加工工方方法法工件上的加工表面往往需要通过粗加工、半精加工、精加工等才能逐步达到质量要求，加工方法的选择一般应根据每个表面的精度要求，先选择能够保证该要求的最终加工方法，然后再选择前面一系列预备工序的加工方法和顺序。通过对端盖各加工表面的分析，根据表1-6 至 1-11 选择各表面的加工方法。表 2 各表面加工方法第 页 共 20 页加工表面粗糙度要求加工方法78 圆柱底面3.2粗铣精铣78 圆柱面 6.3粗铣半精铣115 圆柱底面1.6粗铣半精铣 精铣115 圆柱面0.8粗铣精铣一磨削52 孔 0.8粗镗一半精镗一精镗凹槽底面刮 16 点钳工台上表面3.2粗铣精铣凹槽3.2粗铣精

9、铣7、 5.8、 6、4、 5、 4、 3孔12.5钻11、 9.5 12.5锪2 2. .4 4 各各工工序序间间加加工工余余量量根据表 1-6 至 1-11 和 2-15 至 2-40，将各加工表面的工艺路线、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表 3 中。表 3 各工序间加工余量加工表面工步名称工步余量基本尺寸公差等级粗糙度上端面精铣1.045.5IT93.2第 页 共 20 页粗铣2.046.5IT1212.5毛坯348.5精铣0.910.5IT83.2粗铣2.19.6IT1212.5凹槽毛坯37.6精铣145.5IT93.2粗铣246.5IT1212.578

10、 圆柱端面毛坯348.5精铣0.721IT81.6半精铣1.321.7IT96.3粗铣223IT1212.5115 圆柱端面毛坯425半精铣187IT96.3粗铣279IT1212.578 圆柱面毛坯381第 页 共 20 页磨削0.9115IT80.8精铣0.9115.9IT91.6粗铣1.2116.8IT1212.5115 圆柱面毛坯3118精镗0.552IT80.8粗镗1.552.5IT1212.552 孔毛坯2544 孔钻133 孔钻12刮116IT11刮 16 点凹槽底面毛坯117第 页 共 20 页2 2. .5 5 确确定定毛毛坯坯图图尺尺寸寸根据表 3，得出毛坯尺寸。利用CAD

11、 板绘出毛坯图，毛坯尺寸详见毛坯图第 页 共 20 页3.机机械械加加工工工工艺艺规规程程设设计计3 3. .1 1 拟拟定定工工艺艺路路线线工艺路线的拟定包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。考虑到实际经验的缺乏，加之时间的限制，主要进行了定位基准的选择、各表面加工方法的确定和工序顺序的安排工作。3 3. .1 1. .1 1 定定位位基基准准的的选选择择拟定工艺路线的第一步是选择定位基准，为使所选的定位基准能保证整个机械加工工艺过程顺利进行，通常应先考虑如何选择精基准来加工各个表面，然后考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面先加工出来

12、。端盖的平面面只有上端面和阶梯面，所以应先以凹槽第 页 共 20 页块底面为粗基准加工上端面以及凹槽，然后以上端面加工78 圆柱端面和阶梯面以及两个外圆面，镗孔52，钻7、 5.8、 6、 4、 5、 4、 3 孔，锪11、 9.5 。粗加工完成后，进一步进行半精加工和精加工。3 3. .1 1. .2 2 工工序序顺顺序序的的安安排排根据表 2 各加工表面的加工方法和表3 各工序间加工余量，考虑加工过程中定位基准的选择原则，确定工序顺序。在工序顺序安排中，不仅要考虑机械加工工序，还应考虑辅助工序，遵循先基准后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔的原则，最终确定的工序顺序详见表4，以此为依据，填

13、写机械加工工艺过程卡片。表 4 端盖的加工工序工序工序名供需内容1铣粗铣上端面至 47，粗铣凹槽底面至9.62铣粗铣78 圆柱面至 46.5， 115 端面至 233铣78 外圆面至79， 115 外圆面至116.84镗粗镗52 至 52.55铣半精铣78 外圆面至78，6铣半精铣115 底面至 21.7第 页 共 20 页7铣精铣上端面至 46，凹槽至 10.58铣精铣78 端面至 45.5， 115 底面至 219铣精铣115 外圆面至115.910磨磨削115 外圆面至11511镗精镗52 孔至5212钻钻孔7、 5.8、 6、 4、 5， 4 至 3，3 至 213锪锪 11、 9.5

14、14攻丝4 孔至 M4，3 孔至 M315刮凹槽板块底面刮 16 点16钳工却毛刺，尖角，锐边17检验检验各尺寸3 3. .2 2 孔孔切切削削用用量量的的计计算算64背吃刀量的确定，取=5.8mm。进给量的确定，由表pa5-22，选取该工步每转的进给量f=0.05mm/s。切削速度的确定，由表 5-22，工件材料为铸铁、硬度度HBS=300的条件选择，切削速度可取为v=8m/min.由公式（ 5-1）n=1000v/d 可求得该工序钻头转速为n=493.3r/min，参照表 4-9 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5-1，可求出实际转速v=

15、nd/000=545*3.14*5.8/1000=9.93m/min。3 3. .3 3 孔孔基基本本工工时时的的计计算算643 3. .3 3. .1 1 基基本本时时间间的的计计算算jt第 页 共 20 页钻孔工步，根据表5-41 钻孔的基本时间可由公式：fnlllfnLtj/ )(21求得。式中 l=6mm,mml221 . 3154cot*9 . 2)21 (cot)2/(1rkDlf=0.05m/s,n=545r/min。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间。stj4 .24min407. 0545*05. 0/ )21 . 36(3 3. .3 3. .2 2 辅辅助助时时间间的

16、的计计算算ft根据第五章第二节所述，辅助时间与基本时间之ftit间的关系为，可取=0.15 ，则各工序的辅jftt)2 . 015. 0(ftit助时间分别为：钻孔工步的辅助时间：stf66. 34 .24*15. 03 3. .3 3. .3 3 其其他他时时间间的的计计算算除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于端盖的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间是作bt业时间的，休息与生理需要时间是作业时间的2%7%xt，本工件均取 3%，则各工序的其他时间（）2%4%xbtt 可按关系式（

17、3%+3%）X（）计算，分别为：钻孔工步fjtt 的其他时间：sttxb68. 1)66. 34 .24(*06. 03 3. .3 3. .4 4 单单件件时时间间的的计计算算djt钻孔工步sssstdj74.2968. 166. 34 .24钻第 页 共 20 页因此，工序的单件时间。由于工件有四s74.29钻djdjtt个孔，可以分两次加工，所以总时间ssttdj48.5974.29*2*23 3. .4 4 制制订订孔孔的的加加工工工工艺艺卡卡片片64根据表 3 中孔的加工余量，上述孔的切削用6464量、加工时间可制订出该工序的工艺卡片，具体内容详见机械加工工艺卡片。4.孔孔专专用用机

18、机床床夹夹具具设设计计644 4. .1 1 定定位位方方案案的的设设计计本夹具的定位方案如夹具体装配图所示，采用了V形块定位。工作台限制的自由度：，zV 形块限制的自由度：z y,，xyx综上，该定位方案限制了工件的6 个自由度，较好的满足了零件的加工要求，定位方案合理。4 4. .2 2 定定位位误误差差的的分分析析与与计计算算所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。造成定位误差的原因有：由于定位基准与工第 页 共 20 页

19、序基准不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，以表示；由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定b位误差，称基准位移误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量，以表示。jdbj 分析和计算定位误差的目的，就是为了判断所采用的定位方案能否保证加工要求，以便对不同方案进行分析比较，从而选出最佳定位方案，它是决定定位方案时的一个重要依据。4 4. .3 3 夹夹紧紧装装置置的的设设计计加工过程中，工件会受到切削力、惯性力、离心力等外力的作用，为了保证在这些力的作用下工件仍能在夹具中保持定位的正确位置，而不致发生位移或产生振动，一般在夹具结构中都必须设置一定得加紧机构，把工件压紧夹牢在定位元件上。在该夹具设计中，由于支承钉的定位方向与切削力的方向一致，所以只须较小的加紧力。故采用了滑块-螺杆-衬套式夹紧机构。6.设设计计体体会会 与与展展望望 为期三周的机械制造技术课程设计就要结束了。这三周第 页 共 20 页让我受益匪浅，我既学到了许多新知识，复习巩固了许多以前的知识，也发现了自己存在的许多不足之处。在老师将零件图发给我以后，我很快就将零件图