端蓋零件的工藝流程及專用夾具的設(shè)計(jì)

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目端蓋零件的工藝流程及專用夾具的設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化1111班姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師成績(jī)?cè)u(píng)定等級(jí)評(píng)閱簽字評(píng)閱日期湖北文理學(xué)院理工學(xué)院機(jī)械與汽車工程系2014年6月12目錄HYPERLINK1端蓋零件的用途、技術(shù)要求及工藝分析 1HYPERLINK 端蓋的用途 1HYPERLINK 端蓋的工藝性分析 1HYPERLINK2 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 1HYPERLINK 選擇毛坯 1HYPERLINK 繪制毛坯圖· 3HYPERLINK3 工藝路線的確定 3HYPERLINK 定位基準(zhǔn)的選擇 3HYPERLINK 表面加工方法的確定 4HYPERLINK 加工工序的安排 4HYPERLINK 確定工藝路線 5HYPERLINK4 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用 6HYPERLINK 機(jī)床設(shè)備的選用 6HYPERLINK 工藝裝備的選用 6HYPERLINK5 切削用量及工時(shí)定額的計(jì)算 6HYPERLINK 工序1：粗鏜、半精內(nèi)圓 6HYPERLINK 工序2：粗車左端凸起端面 7HYPERLINK 工序3：粗銑、半精銑右端面 8HYPERLINK 工序4：粗銑左端環(huán)面及越程槽 11HYPERLINK 工序5：粗車，半精車凸臺(tái)外圓 12HYPERLINK 工序6：鉆孔、及锪孔 13HYPERLINK6 夾具設(shè)計(jì) 15HYPERLINK 夾具設(shè)計(jì)任務(wù) 15HYPERLINK 確定夾具的加工方案 15HYPERLINK參考文獻(xiàn) 16附錄一零件加工工序卡………………17附錄二零件圖及夾具裝配圖…………251端蓋零件的用途、技術(shù)要求及工藝分析端蓋的用途端蓋應(yīng)用廣泛，是非常重要的機(jī)械零件之一。端蓋的一般作用是：（a）軸承外圈的軸向定位；（b）防塵和密封，除本身可以防塵和密封外，也常和密封件配合以達(dá)到密封的作用；（c）位于車床電動(dòng)機(jī)和主軸箱之間的端蓋，主要起傳遞扭矩和緩沖吸震的作用，使主軸箱的轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、鋼度耐磨性和韌性，以適應(yīng)端蓋的工作條件。該零件的主要工作表面為左右端面以及左端面的外圓表面，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)必須重點(diǎn)考慮。端蓋加工工藝的可行性與合理性直接影響零件的質(zhì)量、生產(chǎn)成本、使用性能和壽命等。端蓋的工藝性分析分析零件圖可知，端蓋的4個(gè)端面和的內(nèi)圓均要求車銷加工；零件左、右端面為平面，可以防止加工過程中鑄件偏斜；另外，該零件除主要表面（孔、及臺(tái)階孔、外圓和端蓋右端端面）外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過車削，銑削，鉆床的粗加工就可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法加工出來。即該零件的工藝性能良好。確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖選擇毛坯由于該零件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在工作工程中不會(huì)受很大的力。由于該端蓋在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)其強(qiáng)度和沖擊韌度，和較好的組織，毛坯選用鑄件，該端蓋的輪廓尺寸不大，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，采用機(jī)器造型方法鑄造毛坯，選擇HT150。HT150灰鑄鐵具有良好的鑄造性、減震性、耐磨性和切削加工性能，適合鑄造該端蓋零件。該零件各表面的加工余量是由各個(gè)表面的粗糙度、加工方法以及加工等級(jí)來確定的。具體方法及結(jié)果如下：內(nèi)圓加工余量的確定工序名稱工序加工余量/mm工序尺寸/mm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm半精鏜精鏜毛坯左端凸起端面的加工余量的確定工序名稱工序加工余量/mm工序尺寸/mm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm粗車59．4毛坯右端面加工余量的確定工序名稱工序加工余量/mm工序尺寸/mm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm半精銑58精銑毛坯左端環(huán)面加工余量的確定工序名稱工序加工余量/mm工序尺寸/mm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm粗銑51毛坯左端凸起外圓面加工余量的確定工序名稱工序加工余量/mm工序尺寸/mm尺寸公差/mm表面粗糙度/μm半精車0．5粗車38毛坯其余尺寸的加工4×孔可以直接鉆出，再利用锪鉆加工孔，孔也可直接鉆出，再用锪鉆加工孔。繪制毛坯圖·圖2-1毛坯圖工藝路線的確定定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇以右端非加工面和左端面為主要的定位粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以精加工后的孔中心軸線為主要的定位精基準(zhǔn)。表面加工方法的確定圖加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra/um加工方案?jìng)渥⒍松w左端凸起端面粗車端蓋左端凸起外圓面粗車-半精車左端環(huán)面粗銑―半精銑越程槽粗銑端蓋右端面粗銑-半精銑內(nèi)圓粗鏜-半精鏜4×臺(tái)階大孔鉆-锪4×臺(tái)階小孔鉆右端臺(tái)階大孔鉆-锪右端臺(tái)階小孔鉆加工工序的安排主要加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)—內(nèi)圓中心軸線。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工端蓋右端面，后加工端蓋左端環(huán)面。（4）遵循“先面后孔”原則，先加工端蓋端面，再加工端蓋的各孔。輔助加工工序由于加工零件為端蓋，材料為HT150，主要面進(jìn)行熱處理工序，當(dāng)加工完主要平面后，可安排一次中檢。加工完后，需去除毛刺，在安排清洗和終檢工序。確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，列出端蓋的工藝路線。表X：端蓋的工藝路線及設(shè)備、工裝的選用序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具1粗鏜、半精鏜內(nèi)圓臥式鏜床高速鋼鏜刀游標(biāo)卡尺2粗車左端凸起端面車床CA6140車刀游標(biāo)卡尺3粗銑、半精銑右端面銑床X51端銑刀游標(biāo)卡尺4鉆4×孔、锪孔鉆床Z525麻花鉆、锪鉆深度游標(biāo)卡尺5粗銑左端環(huán)面銑床X51端銑刀游標(biāo)卡尺6銑越程槽銑床X51周銑刀深度游標(biāo)卡尺7粗車、半精車左端凸起外圓車床CA6140外圓車刀游標(biāo)卡尺8車倒角車床CA6140車刀游標(biāo)卡尺9鉆孔、锪孔鉆床Z525麻花鉆、锪鉆雙面游標(biāo)卡尺10去毛刺鉗工臺(tái)平挫11熱處理—端蓋圓柱表面淬火、低溫回火淬火機(jī)12校正鉗工臺(tái)手錘13中檢塞規(guī)、百分表、卡尺等14清洗清洗機(jī)15終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用機(jī)床設(shè)備的選用考慮到本文的端蓋零件精度要求不是很高，本文采用的機(jī)床主要有：臥式鏜床、車床CA6140、銑床X51、鉆床Z525等。工藝裝備的選用根據(jù)以上機(jī)床設(shè)備進(jìn)行加工時(shí)，要選用的工藝裝備有車刀、鉆頭、锪鉆、百分表、游標(biāo)卡尺等。切削用量及工時(shí)定額的計(jì)算工序1：粗鏜、半精內(nèi)圓粗鏜孔至，2Z=0.82mm則Z=0.41mm查有關(guān)資料，確定鏜床的切削速度為v=40m/min，f=0.3mm/min由于臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級(jí)調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)數(shù)。，，則：半精鏜孔至2Z=0.18mm，Z=0.09mmf=0.2mm/rv=40m/min計(jì)算切削工時(shí)，，則：=工序2：粗車左端凸起端面工件材料：HT150，鑄造。加工要求：粗車端面及表面粗糙度值R為。機(jī)床：臥式車床CA6140。刀具：刀片材料為YG6確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向單邊余量為0.7mm，加工等級(jí)取IT12級(jí)，取，v=20m/mind=75mm則，臥式車床CA6140為無級(jí)調(diào)整，可取，。計(jì)算切削工時(shí)，則：EQ=工序3：粗銑、半精銑右端面銑床：X51銑刀：選用立銑刀d=16mm、齒數(shù)Z=5粗銑至-58.5mm參照有關(guān)手冊(cè)，確定切削速度：v=19m/minf=0.2mm/r，采用X51立式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書，取故實(shí)際切削速度為：當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為L(zhǎng)=18mm半精銑至-58mm參照有關(guān)手冊(cè)，確定切削速度：v=19m/minf=0.1mm/r采用X51立式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書，取故實(shí)際切削速度為：當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為L(zhǎng)=18mm倒角C1采用锪鉆。鉆孔參照有關(guān)手冊(cè)，確定：f=0.1mmV=16所以，n==1273r/min根據(jù)機(jī)床說明書，取;所以實(shí)際切削速度為：切削工時(shí)，，，則：=锪鉆孔參照有關(guān)手冊(cè)，確定：f=0.1mm/rv=4m/minEQ所以，n==91r/min根據(jù)機(jī)床說明書，取;則實(shí)際切削削工時(shí)，，則：=工序4：粗銑左端環(huán)面及越程槽粗銑左端環(huán)面至-51mm參照有關(guān)手冊(cè)，確定：f=2mmv=28.8md=115mm取，n=80機(jī)床可直接選取則計(jì)算工時(shí)，，，則：=粗銑越程槽參照有關(guān)手冊(cè)，確定：f=0.4mmV=25md=75mm所以，n==106r/min根據(jù)機(jī)床說明書，?。簞t，，，則：=工序5：粗車，半精車凸臺(tái)外圓粗車凸臺(tái)外圓至77mm參照有關(guān)手冊(cè)，確定：f=0.3mm/rv=24d=75mm計(jì)算切削工時(shí)，，則：=半精車凸臺(tái)外圓至-75mm參照有關(guān)手冊(cè)，確定：f=0.25mm/rv=25m/mind=75mm計(jì)算切削工時(shí)，，則：=工序6：鉆孔、及锪孔鉆孔參照有關(guān)手冊(cè)，確定：f=0.2mm/rv=12.25m/min[5][4]根據(jù)機(jī)床說明書，?。?400r/min所以實(shí)際切削速度切削工時(shí)計(jì)算：，，=5.6.2锪孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/2-1/3，故d=10mm按機(jī)床選取：所以實(shí)際切削速度為：切削工時(shí)計(jì)算：，，夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)所要加工的部位是、臺(tái)階孔，該工件的材料為HT150，毛坯為鑄件，所選用的機(jī)床為Z525型立式鉆床，成批生產(chǎn)規(guī)模。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。因此要為此工序設(shè)計(jì)專用夾具確定夾具的加工方案確定夾具的結(jié)構(gòu)方案（1）確定定位元件根據(jù)工序簡(jiǎn)圖規(guī)定的定位基準(zhǔn)，選用一面雙銷定位方案，長(zhǎng)定位銷與工件定位孔配合，限制四個(gè)自由度，定位銷軸肩與工件定位端接觸，限制一個(gè)自由度，削邊銷與工件一通孔接觸限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)工件正確定位。定位孔與定位銷的配合尺寸取25。對(duì)于工序尺寸20mm取工件右端作為工序基準(zhǔn)不便于裝夾，而且精度要求較低，故選擇工件左端為定位基準(zhǔn)。（2）確定導(dǎo)向裝置本工序要求被加工孔依次進(jìn)行鉆、鉸等2個(gè)工步的加工，最終達(dá)到工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件……（3）確定夾緊機(jī)構(gòu)此夾具選用螺栓夾緊機(jī)構(gòu)。具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求（1）確定元件之間的尺寸，定位銷與削邊銷中心距尺寸無公差要求。標(biāo)注尺寸為55mm。（2）根據(jù)工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的被加工孔的加工要求，確定鉆套中心線與定位銷定位環(huán)面（軸間）之間的尺寸取為38