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

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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

附录一零件加工工序卡 (17)

附录二零件图及夹具装配图 (25)

1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。 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025.0025+φ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（025.0025+φ孔、0300010。+φ及4φ台阶孔、040

.0120.075+-φ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：

2.1.1 025

0025。+φ内圆加工余量的确定

2.1.2 左端凸起端面的加工余量的确定

2.1.3 右端面加工余量的确定

2.1.4 左端环面加工余量的确定

2.1.5 左端凸起外圆面加工余量的确定

2.1.6 其余尺寸的加工

4×9φ孔可以直接钻出，再利用锪钻加工14φ孔，4φ孔也可直接钻出，再用锪钻加工10φ孔。

2.2 绘制毛坯图·

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“基准统一”

φ孔中心轴线为主要的定位精基准。

原则，以精加工后的25

3.2 表面加工方法的确定

图

3.3 加工工序的安排

3.3.1 主要加工工序

φ内圆中心轴线。

（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准—25

（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HT150，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

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25Φ内圆

5.1.1 粗镗孔至82.24φ，

2Z=0.82mm 则

Z=0.41mm

查有关资料，确定镗床的切削速度为v=40m/min ，f=0.3mm/min 由于卧式镗床主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。

mm l 58=，mm l 21=，mm l 42=

则：

5.1.2 半精镗孔至25φ

2Z=0.18mm ，Z=0.09mm

f=0.2mm/r

v=40m/min

计算切削工时

mm l 58=，mm l 21=，mm l 42=

则：

i f

n l

l l t w m ?++=

21=s 3812.05094258=??++

5.2 工序2：粗车左端凸起端面

工件材料：HT150，铸造。

加工要求：粗车75φ端面及表面粗糙度值R a 为。 机床：卧式车床CA6140。 刀具：刀片材料为YG6

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 ，加工等级取IT12级，取，

v=20m/min

d=75mm

则，

卧式车床CA6140为无级调整，可取，

min /85r v =。

计算切削工时mm l 5.37=，则：

nf l t m =

=s

664.0855

.37=?

5.3 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=5 5.3.1 粗铣至-58.5mm

参照有关手册，确定切削速度：

v=19m/min

f=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

m in

/380r n w =时，工作台的每分钟进给量m f 应为

L=18mm

5.3.2 半精铣至-58mm

参照有关手册，确定切削速度：

v=19m/min

f=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

m in

/380r n w =时，工作台的每分钟进给量m f 应为

L=18mm

5.3.3 倒角C1

采用锪钻。

5.3.4 钻94Φ?孔

参照有关手册，确定：

f=0.1mm/r

V=16mm/min

所以，

n=41000?πV

=1273r/min

根据机床说明书，取;

所以实际切削速度为：

切削工时，

mm l 44.21=，mm l 02=，mm l 15=

则：

f n l l l t w m ++=

21=s

5.81.0122515

044.2=?++

5.3.5 锪钻14Φ孔

参照有关手册，确定：

f=0.1mm/r

v=4m/min

所以，n=

14

1000x v

π=91r/min

根据机床说明书，取;

则实际切削削工时

mm l 9=，mm l 11=，mm l 02=

则：

f n l l l t w ++=

21=s

601.01001

9=?+

5.4 工序4：粗铣左端环面及越程槽

5.4.1 粗铣左端环面至-51mm

参照有关手册，确定：

f=2mm/r

v=28.8m/min

d=115mm

取，

n=80

机床可直接选取

则计算工时，

mm l 15=，mm l 21=，mm l 02=

则：

f n l l l t w ++=

21=s 5.822.0800

220=?++

5.4.2 粗铣越程槽

参照有关手册，确定：

f=0.4mm/r

V=25m/min

d=75mm

所以，

n=751000?πv

=106r/min

根据机床说明书，取：

则，

mm l 4.1=，mm l 21=，mm l 42=

则：

f n l l l t w ++=

21=s 1.114.01004

24.1=?++

5.5 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/r

v=24

d=75mm

计算切削工时

mm l 4=，mm l 31=，mm l 02=

则：

i f n l

l l t w ?++=

21=s 2.4133.0102403=??++

5.5.2 半精车凸台外圆至-75mm

参照有关手册，确定：

f=0.25mm/r

v=25m/min

d=75mm

计算切削工时

mm l 4=，mm l 31=，mm l 02=

则：

i f n l

l l t w ?++=

21=s 7.31225.0106034=??++

5.6 工序6：钻4Φ孔、及锪10Φ孔

5.6.1 钻4Φ孔

参照有关手册，确定：

f=0.2mm/r

v=12.25m/min[5]

min)/(398425

.1210001000r d v n w s =??==

ππ[4]

根据机床说明书，取：

w n =400r/min 所以实际切削速度 切削工时计算：

mm l 15=，mm l 5.21=，mm l 02=

f

n l l l t w 2

1++=

=min

13.132.04000

5.215=?++

5.6.2锪10φ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：

mm l 5.21=，mm l 02=，mm l 12=

6 夹具设计 6.1 夹具设计任务

所要加工的部位是4φ、10φ台阶孔，该工件的材料为HT150，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