机械制造技术课程设计--端盖零件加工工艺规程及专用夹具设计.docx
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机械制造技术课程设计
任务书
设计依据:
设计零件质料:
零件图一份零件年产量:
2500件
每日一班8小时,全年按300个工作日计
设计任务
根据所给的“端盖”零件,设计加工工艺规程及专用夹具
设计。
原始资料
被加工“端盖”零件图1张
完成材料
16
零件的零件图和三维图如下页
目 录
—.序言 4
二.零件图分析 5
2.1零件的作用 5
2.2零件的材料及其力学性能 5
2.3零件的结构工艺分析 5
三.确定毛坯、绘制毛坯简图 6
3.1选择毛坯 6
3.2确定毛坯尺寸公差及加工余量 6
3.3绘制毛坯图 7
四.工艺路线拟定 8
4.1定位基准的选择 8
4.1.1精基准的选择 8
4.1.2粗基准的选择 8
4.2加工方法的确定 8
五.加工顺序的安排 9
5.1工序的安排 9
5.1.1机械加工工序 9
5.1.2热处理工序 9
5.1.3辅助工序 9
5.2拟定加工工艺路线 9
六.工艺设计 10
6.1加工余量,工序尺寸,及其公差的确定 10
6.1.1工序2,3中的粗铣端盖左右端面 10
6.1.2工序8:
钻-铰-精铰φ14孔 11
6.2确定切削用量 12
七.机械加工工艺过程卡 13
八.参考文献 13
九.小结 14
一.序言
机械制造技术基础课程设计是为我们在大学学完全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后提供的一次很重要的锻炼机会。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
通过本次课程设计,应该得到下述各方面的锻炼:
1能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。
2学会使用手册及图表资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。
就我个人而言,通过这次设计,基本上掌零件机械加工工艺规程的设计。
并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。
最重要的是综合运用所
学理论知识,解决现代实际工艺设计问题,巩固和加深了所学到的东西。
并在设计过程中,学到了很多课堂上没有学到的东西。
能够顺利的完成这次课程设计,首先得助于石怀荣老师的指导,还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。
在设计过程中,由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解,缺乏实际的生产经验,导致在设计中碰到了许多的问题。
但在我们小组成员的共同努力下,我们通过请教老师和咨询同学,翻阅资料、查工具书,解决设计过程中的一个又一个的问题。
在这个过程中,使我对所学的知识有了进一步的了解,也了解了一些设计工具书的用途,同时,也锻炼了相互之间的协同工作能力。
在此,十分感谢石老师的指导,感谢同学们的互相帮助。
在以后的学习生活中,我将继续刻苦努力,不段提高自己。
本说明书主要是端盖的有关工艺规程的设计说明,由于本身能力水平有限,设计存在许多错误和不足之处,恳请老师指正,谢谢!
二.零件图分析
2.1零件的作用
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)防尘和密封,除本身可以防尘和密封外,也常和密封件配合以达到密封的作用;(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
2.2零件的材料及力学性能
零件材料是HT150。
其材料名称是灰铸铁。
按GB/9436-88标准:
其最低单铸直径为30mm的试棒的抗拉强度为150MPa。
其力学性能为:
其抗拉强度很低,塑性,韧性几乎为零。
但由于灰铸铁中有石墨的存在,使其具有一系列其他优良性能,具体表现为:
(1))铸造性能优良。
(2))减摩性好。
(3))减震性强。
(4))切削加工性良好。
(5)缺口敏感性较低。
2.3零件的结构工艺分析
分析零件图可知,该端盖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足0.03mm,其次就是φ25孔及φ10孔,φ25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。
零件下方的圆弧槽的作用是让开与之相邻的零件的重叠部分,避免相互干涉。
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。
由此可见,该零件的加工工艺性较好。
该端盖形状的普通、结构简单,属典型的圆盘类零件,主要实现轴承轴向定
位的功能,必须满足端盖的位臵度要求,即垂直度和同轴度的要求,因此加工精度要求较高。
确定端盖的生产类型:
依设计题目知:
Q=2500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=2500台/年X1件/台X(1+3%)X(1+0.5%)=2587.875
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中批生产。
表1-1是本文涉及端盖的全部技术。
表1-1端盖零件技术要求
尺寸及偏
公差及精
表面糙度
差(mm)
度等级
Ra(µm)
加工表面 形位公差(mm)
端盖左端凸起端面
端盖左端凸起外圆
0.040
75
_0.012
IT9 3.2 ↗ 0.030 B
面
左端环面
115
IT13
12.5
↗
0.030
B
越程槽
3×0.5
IT13
12.5
端盖右端面
60
IT13
3.2
↗
0.030
B
25孔 250 IT8
0.025
3.2
4×14台阶大孔
14
IT10
12.5
4×9台阶小孔
9
IT13
12.5
7-3×0.5 IT13 3.2
右端10台阶大孔
100
0.030
IT9
6.3
右端4台阶小孔
4
IT13
6.3
三.确定毛坯、绘制毛坯简图
3.1选择毛坯
端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。
该端盖的轮廓尺寸不大,形状亦不是很复杂,故采用砂型铸造。
该端盖为中批生产,为提高生产率和铸件质量,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。
3.2确定毛坯尺寸公差及加工余量
由端盖的生产类型,毛坯的材料及铸造方法可得该毛坯铸件的公差等级为CT=9.由此查表2-1至表2-5可得该毛坯的加工余量,尺寸公差及尺寸如表1-2
项目
机械加工
余量/mm
1.5*2=3
尺寸公差
/mm
2.5
毛坯尺寸/mm
备注
方形端
115*115
面
119.25-1.25
1.25
64-1
表2-1
2-5
表2-1
2-5
表2-1
2-5
表2-1
2-5
表2-1
2-5
表2-1
2-5
至表
1
至表
16.3-0.8
0.8
至表
78.1-1.1
1.1
至表
8.3-0.8
0.8
至表
23.15-0.85
0.85
至表
表1-2毛坯的尺寸,尺寸公差及加工余量
厚度58
2.5*2=5
2
方形断面厚度15
0.5
1.6
端盖左端凸起
1*2=2
2.2
φ75端面
端盖左端凸起外圆面长度7
0.5
1.6
φ25孔
0.5*2=1
1.7
其余尺寸的加工:
4×9孔可以直接钻出,再利用扩钻加工14孔,4孔也可直接钻出,再用
扩钻加工10孔。
3.3绘制毛坯图
图2-1毛坯图
四.工艺路线拟定
4.1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。
4.1.1精基准的选择
根据该端盖零件的技术要求,选择端盖左端面和φ25孔作为精基准,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。
φ25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”原则,因为该端盖在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准。
4.1.2粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。
这里选择端盖右端面和φ60外圆面作为粗基准。
采用φ60外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀;采用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。
4.2加工方法的确定
根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:
加工表面
尺寸精度
等级
表面粗糙
度Ra/um
加工方案
备注
φ75端面
IT11
12.5
粗铣-精铣
表1-6至表1-8
115x115端面
IT11
3.2
粗铣-精铣
表1-6至表1-8
φ60端面
IT11
3.2
粗铣-精铣
表1-6至表1-8
φ25孔
IT8
3.2
钻-扩-铰
表1-6至表1-8
φ10孔
IT9
6.3
钻-铰-精铰
表1-6至表1-8
4xφ9孔
IT13
12.5
钻
表1-6至表1-8
φ4孔
IT13
12.5
钻
表1-6至表1-8
4xφ14孔
IT13
12.5
钻-扩
表1-6至表1-8
φ75外圆面
IT9
3.2
粗车-半精车
表1-6至表1-8
五.加工顺序的安排
5.1工序的安排
其包括机械加工工序,热处理工序和辅助工序的安排。
5.1.1机械加工工序
(1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工基准— 25内圆中心轴线和端盖
左端面。
(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,先加工端盖端面,再加工端盖的各孔。
5.1.2热处理工序
由于加工零件为端盖,材料为HT150,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。
该端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。
5.1.3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,该端盖工序的安排顺序为:
在、热处理——基准加工
——粗加工——精加工。
5.2拟定加工工艺
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- 机械制造 技术 课程设计 零件 加工 工艺 规程 专用 夹具 设计
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