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1、精品名师归纳总结襄樊学院机械制造技术课程设计题目：设计 端盖 的机械加工工艺规程院、系：襄樊学院机械工程系班级：机械 1012 班姓名： 毕文浩学号： 10316201指导老师：刘海生二零一三年六月三日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摘 要机械制造工艺学课程设计是我们学完了高校的全部基础课、技 术基础课以及大部分专业课之后进行的. 这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深化的综合性的总复习, 也是一次理论联系实际的训练 , 因此, 它在我们四年的高校生活中占有重要的位置。这次设计的是端盖，有零件图、毛坯图、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
2、卡片各一 张。第一我们要熟识零件，题目所给的零件是端盖。明白了端盖的作用，接下来依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。然后我们再依据定位基准先确定精基准， 后确定粗基准，最终拟定端盖的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结端盖零件图1一. 端盖的分析1 端盖的工艺分析及生产类型的确定11.11.21.3端盖的用途1端盖的技术要求： 2审查端盖的工艺性2二. 端盖的工艺规程设计2. 确定毛胚、绘制毛胚简图32.1 挑选毛胚 32.2 端盖铸造毛坯尺寸工差及加工余量32.3 绘制端盖毛坯简图 43. 拟定端盖
3、工艺路线 43.1 定位基准的挑选 43.1.1 精基准的挑选 43.2.2粗基准的挑选 43.2 表面加工方法的确定 53.3 加工阶段的划分 53.4 工序的集中与分散 53.5 工序次序的支配 53.6 确定工艺路线 64. 加工余量、工序尺寸和工差的确定75. 切削用量、时间定额的运算86 时间定额的运算 8三. 机床夹具的设计7.1提出问题117.2设计思想117.3夹具设计117.3.1 、定位分析 117.3.2 切削力及夹紧力的运算 127.3夹具操作说明 127.4.确定导向装置 138. 参考文献 13可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结端盖零件图1 端盖的工艺
4、分析及生产类型的确定1.1 端盖的用途端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帮助作用，对机器的稳固运行影响不是很大，其在详细加工的时候，精度要求也不是很高，加工起来也非常简洁。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结端盖左端面58IT1312.5端盖右端面58IT133.2方形端面115X115IT1312.5IT1012.5IT96.3IT1312.5IT1312.5IT93.2IT1312.51.2端盖的技术要求：该端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 粗形位公差 mm0.030.030.03BB B端盖中心孔 250+0.
5、03IT83.2 14 孔 10 孔 9 孔 4 孔 75 外表面R33 弧 14 1009 4+0.03 75-0.04R33+0.O11.3审查端盖的工艺性该端盖结构简洁，外形一般，属一般的盘盖类零件。主要加工表面有端盖左、右端面，方形端面，要求其端面跳动度相对中心轴线满意0.03mm，其次就是 25 孔及 10 孔， 25 孔的加工端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，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，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由
6、此可见，该零件的加工工艺性较好。确定端盖的生产类型依设计题目知： Q=5000 件/年， m=1 件/年，结合生产实际，备品率a%和废品率 b%分别取 3%和 0.5%。代入公式得：N=5000 台/年 X1 件/台 X1+3%）X1+0.5%） =5175.75端盖重量为 0.5kg，由表 1-3 知，端盖属轻型零件。由表1-4 知，该端盖的生产类型为大批生产。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 确定毛胚、绘制毛胚简图2.1挑选毛胚端盖在工作过程中不承担冲击载荷，也没有各种应力，毛胚选用铸件即可满意工作要求。该端盖的轮廓尺寸不大，外形亦不是很复杂，故采纳砂型铸造。确定毛胚的
7、尺寸公差和机械加工余量由表 2-1 至表 2-5 可知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。1.公差等级由端盖的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT=9。2.2端盖铸造毛坯尺寸工差及加工余量工程尺寸工差 /mm毛坯尺寸 /mm方形端 面机 械 加 工 余 量/mm 1.5*2=3备注2.5119.25-1.251.25表 2-1 至表 2-5115*1151-1.1-0.8-0.85厚度 580.5*2=1260-1表2-1 至表2-5方 形 断 面厚 度0.51.616.30.8-0.8表2-1 至表2-51575 外圆面1*2=22.278.11.1表2-1 至表2-575 外圆长度
8、 70.51.68.30.8表2-1 至表2-525 孔0.5*2=11.723.150.85表2-1 至表2-5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结绘制端盖毛坯简图2.33. 拟定端盖工艺路线3.1 定位基准的挑选3.1.1 精基准的挑选依据该端盖零件的技术要求，挑选端盖左端面和25 孔作为精基准，零件上的很多表面都可以采纳它们作基准进行加工，即遵循“基准统一”原就。 25 孔的轴线是设计基准，选用其作竟基准定位端盖两端面，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跳动度要求。选用端盖左端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原就，由于该端盖在轴向方向上的尺寸多以该端面
9、作设计基准。3.2.2粗基准的挑选作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。这里挑选端 盖右端面和 60 外圆面作为粗基准。采纳 60 外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚匀称。采纳端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。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结加工表面尺寸精度等级表 面粗糙度加工方案备注75 端面IT11Ra/um 12.5粗铣 -精铣表 1-6 至表1-8115x115 端面IT113.2粗铣 -精铣表 1-6 至表1-860 端面IT113.2粗铣 -精铣表 1-6 至表1-825 孔IT83.2钻-扩-铰表 1-6 至表1-810
10、孔IT96.3钻-铰-精铰表 1-6 至表1-84x 9 孔IT1312.5钻表 1-6 至表1-84 孔IT1312.5钻表 1-6 至表1-84x 14 孔IT1312.5钻-扩表 1-6 至表1-875 外圆面IT93.2粗车 -半精车表 1-6 至表1-83.2表面加工方法的确定依据端盖零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示 ：3.3 加工阶段的划分该端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，第一将精基准 端盖左端面和 25 孔）预备好，使后续工序都可采纳精基准定位加工，保证其他表面的精度要求。然后粗铣端
11、盖右端面、方形端面、车 75 外圆、 3X.0.5 倒角。在半精加工阶段，完成端盖右端面的精铣加工和 10 孔的钻-铰-精铰加工及 14 孔等其他孔的加工。3.4 工序的集中与分散选用工序集中原就支配端盖的加工工序。该端盖的生产类型为大批生产， 可以采纳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就使工件的装夹次数少，不但可缩短帮助时间，而且由于在一次装夹中加工了很多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。3.5 工序次序的支配1. 机械加工工序1 ）遵循“先基准后其他”原就，第一加工精基准端盖左端面和可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结25 +0.03mm
12、孔。02）遵循“先粗后精”原就，先支配粗加工工序，后支配精加工工序。3）遵循“先面后孔”原就，先加工端盖右端面，再加工25 孔。2. 热处理工序铸造成型后，对铸件进行退火处理，可排除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该端盖在工作过程中不承担冲击载荷，也没有各种应 力，故采纳退火处理即可满意零件的加工要求。3. 帮助工序在半精加工后，支配去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该端盖工序的支配次序为：在、热处理基准加工粗加工精加工。3.6 确定工艺路线在综合考虑上述工序次序支配原就的基础上，下表列出了端盖的工艺路线。工序工序名称机床设备刀具量具号1热处理退火2粗铣端盖左右端面、立 式 铣床
13、端铣刀游标卡尺方形端面X513精铣端盖左右端面、立 式 铣床端铣刀游标卡尺方形端面X514粗车、半精车 75 外CA6140外圆车刀游标卡尺圆5车 3X0.5 倒角CA6140端面车刀6钻-扩-铰25 孔四 面 组 合钻麻 花钻 、 扩 孔卡尺、塞规床钻、铰刀7钻4 孔四 面 组 合钻麻花钻卡尺、塞规床8钻-铰-精铰10 孔四 面 组 合钻麻花钻、铰刀卡尺、塞规床9钻9 孔四 面 组 合钻麻花钻卡尺、塞规床10钻-铰-精铰14 孔四 面 组 合钻麻花钻、铰卡尺、塞规床11铣 R33 圆弧数控铣床立铣刀游标卡尺12去毛刺钳工台平锉13清洗清洗机14终检塞规、卡可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
14、名师归纳总结尺 、 百 分 表等加工余量、工序尺寸和工差的确定在这只确定钻 -铰-精铰14 孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表 2-28 可查得，精铰余量Z 精铰=0.05mm。粗铰余量 Z 粗铰=0.15mm。钻孔余量 Z 钻=13.0mm。查表 1-20 可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰： IT7 。粗铰： IT10 。钻： IT12。依据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰：0.18mm。0.018mm。粗铰： 0.070mm。钻：综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：粗铰140+0.018mm。 13.950+0.070mm。 钻 13.
15、00+0.18mm,它们的相互关系如下图所示。加工方向0.150.180.0513.00.07013.95140.0184.5.切削用量、时间定额的运算在这只运算钻 -铰-精铰10 孔此工序的切削用量和时间定额。一、切削用量的运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 进给量的确定 由表 5-22，选取该工步的每转进给量 f=0.1mm/r 。3）切削速度的运算由表 5-22，按铸铁硬度为 200241HBS 运算，切削速度 v 选取为 12m/min,由公式 5-1） n=1000v/3.14d 可求得该工序钻头转速n=389.96 r/min ,参照 Z525 型立式钻床的主轴转
16、速，取转速n=392 r/min ,再将此 转 速 代 入 公 式 5-1 ） ， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度 为v=3.14nd/1000=12.06 m/min。 进给量的确定 由表 5-31，选取该工步的每转进给量 f=0.4mm/r 。3）切削速度的运算由表 5-31，切削速度 v 选取为 2m/min, 由公式5-1） n=1000v/3.14d 可求得该工序钻头转速 n=63.95 r/min ,参照 Z525 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=97r/min ,再将此转速代入公式 5-1），可求出该工序的实际钻削速度为 v=3.14nd/1000=3.0
17、m/min。 进给量的确定 由表 5-31，选取该工步的每转进给量 f=0.3mm/r 。3） 切削速度的运算由表 5-31，切削速度 v 选取为 4m/min,由公式 5-1） n=1000v/3.14d 可求得该工序钻头转速 n=127.4r/min ,参照 Z525 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=140r/min ,再将此转速代入公式 5-1），可求出该工序的实际钻削速度为 v=3.14nd/1000=4.4m/min。6 时间定额的运算1基本时间 tj 的运算/fn 求得。式中l=20mm 。l2 =1mm 。 l1=D/2*cotk r+12=9.8/2*cot54+1mm=5.
18、3mm 。f=0.1mm/r 。 n=392mm/r.。将上述结果代入公式，就该工序的基本时间tj=12mm+5.3mm+1mm /0.1mm/minx392r/min=0.47min=28s。/fn 求得。式中 l 2、l 1 由表 5-42 按 kr=15、ap=D-d） /2= /0.4mm/min x 97r/min=0.7min=42s。/fn 求得该工步的基本时间。式中 l 2、l1 由表 5-42 按 kr=15、ap=D-d ）/2=/0.4mm/min x 97r/min=0.6min=36s。2帮助时间 ta 的运算依据第 五章 其次节所 述， 帮助 时间 ta 与基本时
19、间 tj 之 间的关系 为ta=0.150.2 tj ,这里取 ta=0.15 tj ,就各工序的帮助时间分别为： 钻孔工步的帮助时间为： ta=0.15x28s=4.2s。粗铰工步的帮助时间为： ta=0.15x42s=6.3s。精铰工步的帮助时间为： ta=0.15x36s=5.4s。3. 其他时间的运算除了作业时间 基本时间和帮助时间之和）以外，每道工序的单件时间仍包括布置工作的时间、休息与生理需要的时间和预备与终结时间。由于端盖 的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的预备与终结时间甚微，可忽略不计。布置工作的时间 tb是作业时间的 2%7%，休息与生理需要时间 tx是作业时间的 2%
20、4%，这里均取 3%，就各工序的其他时间可按关系式3%+3%） =1.93s。粗铰工步的其他时间为： tb+tx =6%x42s+6.3s=2.90s。精铰工步的其他时间为： tb+tx =6%x36s+5.4s=2.48s。4单件时间 tdj 的运算这里的各工序的单件时间分别为：钻孔工步 tdj 钻=28s+4.2s+1.08s=34.13。s 粗铰工步 tdj 粗铰=42s+6.3s+2.90s=51.20s。精铰工步 tdj 精铰=36s+5.4s+2.48s=43.88s。因 此 ， 此 工 序 的 单 件 时 间tdj=tdj钻+tdj粗铰+tdj精铰可编辑资料 - - - 欢迎下载
21、精品名师归纳总结=34.13s+51.20s+43.88s=129.21。s7. 机床夹具的设计夹具是一种能够使工件按肯定的技术要求精确定位和坚固夹紧的工艺装备， 它广泛的运用于机械加工，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，始终都是生产厂家所追求的目标。正确的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。同时也扩大各种机床使用范畴必不行少重要手段。夹具装配图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结7.1 提出问题1）怎样限制零件的自由度。一个面限制3 个自由度，短圆柱销限制 2 个自由
22、度，削边销限制 1 个自由度。2）怎样夹紧。设计夹具由螺旋夹紧协作V 形块夹紧工件，定位块起支撑工件的作用。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。7.2 设计思想设计必需保证零件的加工精度，保证夹具的操作便利，夹紧牢靠，使用安全， 有合理的装卸空间，仍要留意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要是对 14 孔进行加工，孔的尺寸精度要求为GB/T1804-m 表面粗糙度 12.5，钻、粗铰、精铰可以满意其精度要求，所以要在满意其精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。7.3 夹具设计7.3.1
23、 、定位分析1）定位基准的挑选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，应尽量采纳同肯定位基准进行加工。故加工25 孔时，采纳端盖底面为定位基准。2）定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。，由于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 =0.018mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结T d =0.011mmS=0.010mmj=0.0195mm7.3.2 切削力及夹紧力的运算刀具： 14 的麻花钻， 14 的锥度铰刀。2、夹紧力的运算钻孔夹
24、紧力：查机床夹具设计手册 P70 表 3-6 ，查得工件以一个面和两个孔定位时所需夹紧力运算公式：式中 螺纹摩擦角平头螺杆端的直径工件与夹紧元件之间的摩擦系数 ,0.16螺杆直径螺纹升角 Q 手柄作用力L 手柄长度就所需夹紧力=600N依据手册查得该夹紧力满意要求，故此夹具可以安全工作。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结7.3夹具操作说明此次设计的夹具夹紧原理为：通过 25 孔和底面为定位基准，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协作来实现工件定位。该设计用可换定位销圆柱销、实现完全定位，以钻模板引导刀具进行加工。采纳手动螺旋
25、快速夹紧机构夹紧工件。7.4.确定导向装置本工序要求对被加工的孔依次进行钻、铰的加工，最终达到工序简图上规定的加工要求，应选用可换钻套作为刀具的导向元件。8. 参考文献1、机械制造技术基础黄健求主编机械工业出版社2005.112、机械制造技术基础方子良主编上海交通高校出版社2005.13、机械制造技术基础课程设计指南崇凯主编化学工业出版社 2007.24、机械制造工艺及专用夹具设计指导孙丽媛 冶金工业出版社 2002.125、机械制造技术基础课程设计指导教程邹青主编 机械工业出版社 2004.86、机床夹具设计 其次版） 肖继德、陈宁平主编机械工业出版社 2000.57、机械制造工艺及专用夹具设计指导孙丽媛 冶金工业出版社 2002.128、机械精度设计与检测技术李彩霞主编上海交通高校出版社 2006.9、机床夹具设计秦宝荣主编中国建材工业出版社 1998.210、机床夹具的现代设计方法秦国华、张卫红主编航空工业出版社 2006.11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载