填料箱盖说明书资料.pdf

目录 序言.1 1 零件图样分析.1 1.1 零件的功用.1 1.2 零件结构分析.1 2 毛坯的选择.2 2.1 选择毛坯应考虑的因素.2 2.2 毛坯的制造方法及其工艺特征.2 2.2.1 毛坯的制造方法.2 2.2.2 工艺特征.2 2.3 毛坯尺寸、公差与加工余量.2 2.3.1 毛坯公差.2 2.3.2 确定机械加工余量.3 2.3.3 确定毛坯尺寸.3 3 工艺过程设计.4 3.1 定位基准的选择.4 3.1.1 粗基准的选择原则.4 3.1.2 精基准的选择原则.4 3.2 零件表面加工方法的选择.5 3.3 工艺规程的拟定.5 3.3.1 制定工艺规程的原则.5 3.3.2 制订工艺路线.5 4 工序设计.6 4.1 选用机床.6 4.2 工艺装备的选择.7 4.2.1 选用刀具.7 4.2.2 选用夹具.7 4.2.3 选用量具.7 5 确定切削用量及基本用时.7 5.1 确定切削用量.7 5.2 确定工时定额.15 结论.22 参考文献.22 附图附表 零件图 工艺过程卡 加工工序卡 序言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、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入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过此次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指正。1 零件图样分析 1.1 零件的功用 我选定的零件是机械制造工艺学课程设计指导书第 101 页的填料箱盖。其主要作用是保证对箱体起密封作用，使箱体在工作时不致让油液泄露。对内表面的加工精度要求较高，对配合的表面粗糙度要求也较高。1.2 零件结构分析 套类零件的主要加工表面有孔、外圆和端面。其中孔既是装配基准又是设计基准，加工精度和表面粗糙度一般要求较高，内外圆之间的同轴度及端面与孔的垂直度也有一定的技术要求。题目所给填料箱盖有四处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：（1）以 65h5 轴为中心的加工表面。尺寸为65h5的轴，尺寸为80与65h5相接的轴肩面,尺寸为 100f6与65h5同轴度为0.025的外圆表面.。尺寸为60H8与65h5同轴度为0.025的孔。（2）以 60H8 孔为中心的加工表面。尺寸为 78 与 60H8 垂直度为 0.012 的孔底面,表面粗糙度为 0.4，须研磨。（3）以 60H8 孔为中心均匀分布的12 孔：6-13.5、4-M10-6H深 20 孔深24 及 4-M10-6H。】【1 2 毛坯的选择 2.1 选择毛坯应考虑的因素（1）零件的力学性能（2）零件的结构形状和外廓尺寸（3）生产纲领和批量（4）现场生产条件 2.2 毛坯的制造方法及其工艺特征 2.2.1 毛坯的制造方法 零件材料为 HT200，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本，保证零件工作的可靠，采用铸造。由于是单件小批量生产，而且零件外形轮廓尺寸不大，故可以采用木模手工砂型铸造成型。2.2.2 工艺特征（1）毛坯制造：木模造型，精度低，余量大（2）机床设备：通用设备（3）工件尺寸获得方法：试切法，划线找正（4）夹具：通用夹具（5）刀具：通用标准刀具（6）量具：通用量具（7）生产成本：较高（8）工人技术水平：高 2.3 毛坯尺寸、公差与加工余量 2.3.1 毛坯公差 查表可知木模手工砂型铸造的工艺特点如下：（1）精度等级（CT）：IT11IT13（2）毛坯尺寸公差：18mm（3）加工余量等级：H（4）加工余量：2.53.5mm（5）由表可知错型值为 1.5 2.3.2 确定机械加工余量（1）外圆表面(65、80、75、100、91、155)考虑到尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为 84、104、160的阶梯轴式结构，除 65 以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值 Ra=6.3um,只要粗车就可满足加工要求。（2）外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查表可知铸件轮廓尺寸(长度方向100160mm），故长度方向偏差为5.1mm。长度方向的余量查表克制，其余量值规定为3.03.5 mm.现取 3.0 mm。（3）32、47 内孔。毛坯为实心，两内孔精度要求自由尺寸精度要求，表面粗糙度值Ra=6.3um，钻扩即可满足要求。（4）内孔 60H8。要求以外圆面65h5 定位，铸出毛坯孔55。查表可知 粗镗 59.5 2Z=4.5 半精镗 59.9 2Z=0.4 精镗 60H8 2Z=0.1 (5)60H8 孔底面加工.查表可确定 研磨余量 Z=0.0100.014 取 Z=0.010 磨削余量 Z=0.20.3 取 Z=0.3 铣削余量 Z=3.0-0.3-0.01=2.69 即 Z=2.69 (6)底面沟槽采用镗削，经过底面研磨后镗可保证其精度 取 Z=0.5 (7)613.5 通孔及 2M106H 孔、4M106H 深 20 孔深 24 的孔，均为自由尺寸精度要求。613.5 通孔可一次性直接钻出。查表可得攻 M10 螺纹前所用麻花钻直径为8.5，螺距P=1.5.钻孔 8.5 攻螺纹 M10 2.3.3 确定毛坯尺寸 （1）外圆表面(65、80、75、100、91、155)考虑到尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为84、104、160的阶梯轴式结构。（2）外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差，查表可取余量 3.0 mm。（3）32、47 内孔，毛坯为实心。（4）内孔 60H8，铸出毛坯孔 55。图 1 零件毛坯图 3 工艺过程设计 3.1 定位基准的选择 3.1.1 粗基准的选择原则 对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准）。3.1.2 精基准的选择原则 按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随便着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：（1）当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于 2mm 的锥面来代替中心 孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。（2）采用锥堵或锥套心轴。（3）精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件时，以支承轴颈本身找正。本加工中粗基准与精基准均采用外圆作为定位基准。3.2 零件表面加工方法的选择 查表可确定重要工序的加工方法如下：（1）外圆 65h5（）：=0.013，Ra=1.6,粗车半精车精车（2）外圆 100f6()：=0.027，Ra=6.3,粗车半精车精车（3）内孔 60H8（）：=0.048，Ra=1.6,粗镗半精镗精镗（4）74.5 槽：Ra=3.2,采用切槽刀，粗车半精车（5）内孔 60H8（）底面：Ra=0.4，铣磨研磨（6）右端端面：垂直度 IT5，Ra=6.3，粗车半精车精车 3.3 工艺规程的拟定 3.3.1 制定工艺规程的原则 按照先基面后其他、先面后孔、先粗后精的原则，制定工艺路线。3.3.2 制订工艺路线 工步号 工步内容 1 粗车小端端面 2 粗车65 外圆 3 粗车台阶面 4 粗镗47 内孔 5 粗镗37 内孔 6 粗精车大端面 7 车外圆保证16.00155 8 车台阶、车环槽 9 粗镗 60 内孔 10 钻 6-13.5 小孔 00.013-0.0090.036-0.04800.0480 11 钻 M10 螺纹孔及攻丝 12 精车 65 外圆 13 精、细镗 60 内孔 14 磨 60 内孔底面 15 精车46.0075 46.0080 16 去毛刺 17 终检 4 工序设计 4.1 选用机床 查车床说明书相关表格：卧式车床 CA6140，最大加工直径为 400mm.摇臂钻床 Z3025，最大钻孔直径为 25mm.金刚镗床 T740 铣床 X63 磨床 M1158 研磨机 4.2 工艺装备的选择 4.2.1 选用刀具 YG6 外圆车刀，切槽刀，25、13.5、8.5 麻花钻，32 扩孔钻，47锪孔钻，10 丝锥，YG30、YG10 镗刀，端面铣刀，内孔车刀，砂轮 G36 YA6N 20X6X8，金刚玉微粉。4.2.2 选用夹具 三爪卡盘，机用虎口钳。4.2.3 选用量具 卡板，游标卡尺，外径千分尺，塞尺，螺纹塞规，粗糙度仪。5 确定切削用量及基本用时 5.1 确定切削用量 工步 1：粗车小端端面 车床：CA6140 刀具：YG6 外圆车刀、成型刀具 夹具：三爪卡盘 量具：游标卡尺（测外圆、工件长度）（1）粗车右端面及与 80、100、155 相接的端面 计算切削用量：确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为 3mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为 4.5mm，分两次加工，以 ap=2mm 计。确定进给量 f：根据表格可知，当刀杆 16mm25mm，ap2mm 以及工件直径为160 时，f=0.50.7mm/r 按 CA6140 车床说明书可知，取 f=0.5 mm/r 计算切削速度:：按表可得 Z=3mm 切削速度的计算公式为：Vc=vyxpmvkfaTcvv(m/min)（5-1）vc=1.58,xv=0.15,yv=0.4,m=0.2。修正系数kkv,即 kmv=1.44,ksv=0.8,kkv=1.04,kkrv=0.81,kBV=0.97 mmap2rmmf/5.0 所以 Vc=97.081.004.18.044.15.026058.14.015.02.0 =66.7(m/min)确定机床主轴转速 （5-2）由指导书与 253r/min相近的机床转速选取ns=250r/min，则实际切削速度 （5-3）（2）粗车65、75、80外圆（先将毛坯84 粗车至80）取 nw=250r/min 则实际切削速度分别为：(3)倒圆角R5 采用成形刀具加工。工序 10：粗车左端面，155、100外圆 （1）粗车左端面 确定机床主轴转速：按机床指导书与133r/min相近的机床转速选取 ns=125r/min，则实际切)min/(2538414.37.6610001000nrdVwcs)min/(6610002508414.31000mndVww)min/(8.6210002508014.31000mndVww)min/(025.5110002506514.31000mndVww)min/(875.5810002507514.31000mndVww）/min(13316014.37.6610001000nrdVwcs 削速度为 （2)粗车 100、155 外圆 取 nw=125r/min 实际切削速度分别为：工序 20：半精车、精车右端面，65 外圆及与 80 相接的端面，倒角 （1）半精车、精车右端面及与 80 相接的端面 Z=0.2mm mmap2.0 rmmf/1.0 计算切削速度：切削速度的计算公式为（刀具寿命选T=90min）Vc=vyxpmvkfaTcvv(m/min)式中158vc，,15.0vx 4.0vy，15.0m修正系数vk 所以：min/25797.081.004.18.044.11.02.0601584.015.015.0mkfaTcvvyxpmvcvv )min/(8.62100012516014.31000mndVww)min/(25.39100012510014.31000mndVww)min/(875.58100012515514.31000mndVwwmin/10238025710001000rdvnwcs 按机床指导书选择机床主轴转速为 ns=1120r/min 所以实际切削速度分别为：（2）半精车、精车 65 外圆 2Z=0.3，Z=0.15，f=0.1mm/r Vc=vyxpmvkfaTcvv(m/min)式中158vc，,15.0vx 4.0vy，15.0m修正系数vk 所以：min/25797.081.004.18.044.11.02.0601584.015.015.0mkfaTcvvyxpmvcvv 按机床指导书选择机床主轴转速为 ns=1120r/min 所以实际切削速度 工序 30：半精车、精车左端面，100 外圆，倒角，切槽 7x4.5 （1）半精车、精车左端面 取 ns=1120r/min，则实际切削速度：（2）半精车、精车 100 外圆 2Z=0.3mm，Z=0.15mm，f=0.1mm/r min/257mvc)min/(344.281100011208014.31000mndVww)min/(592.228100011206514.31000mndVww)min/(12596514.325710001000rdvns)min/(592.228100011206514.31000mndVww)min/(688.5621000112016014.31000mndVww 取ns=1120r/min，则实际速度为：（3）切槽 7x4.5，采用切槽刀，刀具倒圆半径为：rR=0.4mm 由表可知，取 f=0.25mm/r ns=1120r/min 所以实际切削速度：工序 40：钻 25 孔、扩 32 孔，锪 47 孔 由表查得 Z3025 摇臂钻床的相关技术参数。（1）钻 25 孔 选择进给量：f=0.4mm/r 选择切削速度：V=12.25m/min 机床主轴转速：按机床选取：ns=125r/min 则实际切削速度：（2）扩 32 孔、锪 47 孔 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩孔时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为 f=（1.21.3）钻f v=（3121）钻v 公式中钻f、钻v为加工实心孔时的切削用量，查表可得：钻f=0.56mm/r，钻v=19.25m/min）)min/(68.3511000112010014.31000mndVww)min/(68.3511000112010014.31000mndVww)min/(1562514.325.1210001000nrdvws)min/(81.9100011202514.31000mndVww 令：f=1.3钻f v=0.4钻v 按机床取 f=0.73mm/r，v=7.7m/min 所以机床主轴转速分别为：按照机床表可选取：min/97rnw 所以实际切削速度：工序 50：粗、半精、精镗 60 孔 机床：金刚镗床 T740 刀具：YG30、YG10 镗刀 夹具：三爪卡盘 量具：游标卡尺（测内径与孔深）（1）粗镗孔至 59.5 2Z=4.5mm，Z=2.25mm min/185603510001000rdvnw 查有关资料，确定金刚镗床的切削速度为 v=35m/min，f=0.8mm/r 由于 T740金刚镗主轴转数为无级调数，查表可知，故以上转数可以作为加工时使用的转数。（2）半精镗孔至 59.9 2Z=0.4mm，Z=0.2mm f=0.1mm/r )min/(63.763214.37.710001000rdvns)min/(18.524714.37.710001000rdvns)min/(75.91000973214.31000mndVww)min/(32.141000974714.31000mndVww min/4256014.38010001000rdvnw 实际切削速度 （3）精镗孔至 60 由于精镗与半精镗孔时共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件半精、精镗孔，故 切削用量及工时均与精樘相同。mmap05.0 f=0.1mm/r wn=425r/min V=80m/min 工序 60：铣 60 孔底面 铣床：X63 系列 铣刀：选用立铣刀 d=10mm L=115mm 齿数 Z=4 切削速度：参照有关手册，确定 v=15m/min mmaw7 采用 X63 卧式铣床，查表可知 取 wn=475r/min 故实际切削速度为：当时，工作台的每分钟进给量应为：min/150475408.0mmznffwzm （5-4）查表可知，刚好有min/150mfm故直接选用该值。工序 70：磨 60 孔底面 查表可知 选择磨床：选用 M1158)min/(8010004256014.31000mndVwwmin/7.4771014.31510001000mdvns)min/(9.1410004751014.31000mndVww 选择砂轮：结果为 A36KV6P 2068mm 切削用量的选择：砂轮转速 min/1500rn砂，轴向进给量 径向进给量 工序 80：镗 60mm 孔底沟槽 内孔车刀 保证 t=0.5mm，d=2mm 工序 90：研磨 60mm 孔底面 采用手工研具进行手工研磨：Z=0.01mm 工序 100：划线 采用钳工划线 工序 110：钻 6-13.5 孔、2-M10-6H、4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹（1）钻 6-13.5 通孔 查表可知 选取：f=0.35mm/r V=17mm/min 所以 查表可知 选取 min/400rnw 实际切削速度 （2）钻 2-M10-6H、4-M10-6H 深 20，孔深 24 底孔8.5 查表可知，取进给量与切削速度为：f=0.35mm/r ，v=13m/min 所以 s275m/v砂rmm/3famm015.0fr)min/(4015.1314.31710001000rdvns)min/(95.1610004005.1314.31000mndVww)min/(4875.814.31310001000rdvns 按机床选取 min/500rnw 实际切削速度 （3）攻螺纹 M10 V=0.2m/s=12m/min 所以 min/382rns 按机床选取 min/315rnw 实际切削速度 工序 120：去毛刺，终检 钳工借助锉刀手工去毛刺 5.2 确定工时定额 工序 00：粗车右端面，65、80、75 外圆及与 80、100、155 相接的端面，倒圆角 R5（1）粗车右端面 计算切削工时，取 L=284=42mm,L1=3mm,L2=0mm,L3=0mm （5-5）（2）粗车 65 外圆 计算切削工时，取 L=17mm,L1=3mm,L2=0mm （3）粗车 75 外圆)min/(35.1310005005.814.31000mndVww)min/(9.910003151014.31000mndVwwmin(72.025.025034221infllltm)min(16.05.025031721infllltm 计算切削工时，取 L=80mm,L1=3mm,L2=0mm （4）粗车 80 外圆 计算切削工时，取 L=10mm,L1=3mm,L2=0mm （5）粗车与 80 相接的端面 计算切削工时，取 L=（84-65）/2=9.5mm,L1=3mm,L2=0mm （6）粗车与 100 相接的端面 计算切削工时，取 L=（104-75）/2=14.5mm,L1=3mm,L2=0mm （7）粗车与 155 相接的端面 计算切削工时，取 L=（160-100）/2=30mm,L1=3mm,L2=0mm 工序 10：粗车左端面，155、100 外圆（1）粗车左端面 计算切削工时，取：L=2160=80mm,L1=3mm,L2=0mm,L3=0mm （2）粗车 155 外圆)min(66.05.025038021infllltm)min(11.05.025031021infllltm)min(1.05.025035.921infllltm)min(14.05.025035.1421infllltm)min(26.05.025033021infllltm)min(33.125.0250330t21nflllm 计算切削工时，取：L=15mm,L1=3mm,L2=0mm （3）粗车 100 外圆 计算切削工时，取：L=15mm,L1=3mm,L2=0mm 工序 20：半精车、精车右端面，65 外圆及与 80 相接的端面，倒角 半精车、精车虽然加工余量及背吃刀量不同，但是主轴转速和进给量相同，故切削加工用时一样。（1）半精车、精车右端面 计算切削工时，取 L=284=42mm,L1=0.2mm,L2=0mm,L3=0mm (2)半精车、精车 65 外圆 计算切削工时，取 L=17mm,L1=0.2mm,L2=0mm (3)半精车、精车与 80 相接的端面 计算切削工时，取 L=（80-65）/2=7.5mm,L1=0.2mm,L2=0mm )min(29.05.012531521infllltm)min(29.05.012531521infllltm)min(75.021.011202.04221infllltm)min(5.121mtt)min(15.01.011202.017t21inflllm)min(3.022mtt)min(07.01.011202.05.721infllltm)min(14.023mtt 工序 30：半精车、精车左端面，100 外圆，倒角，切槽 7x4.5(1)半精车、精车左端面 计算切削工时，取 L=155/2=77.5mm,L1=0.2mm,L2=0mm,L3=0mm (2)半精车、精车 100 外圆 计算切削工时，取 L=15mm,L1=0.15mm,L2=0mm (3)切槽 7x4.5 rR=0.4mm 计算切削工时，取：L=100-91=9mm,L1=3mm,L2=0mm 工序 40：钻 25 孔、扩 32 孔，锪 47 孔 (1)钻 25 孔 计算切削工时，取：，(2)扩 32 孔 计算切削工时，取：，(3)锪 47 孔)min(39.121.011202.05.7721infllltm)min(78.224mtt)min(135.01.0112015.05121infllltm)min(27.025mtt)min(11.01.011203921infllltmmm60lmml5.122/25)min(45.14.01255.1260t21inflllmmm60lmml72532)min(91.076.09776021infllltm 计算切削工时，取：，工序 50：粗、半精、精镗 60 孔 （1）粗镗 59.5 孔 计算切削工时，（2）半精、精镗至 60 孔（虽然半精镗、精镗的加工余量不一样，但都是一次走刀切除余量，且选取的主轴钻速以及进给量都一样，故切削用时一样，切削用时按照两倍计算）计算切削工时，工序 60：铣 60 孔底面 计算切削工时，取：L=（60mm-32mm）=28mm 工序 70：磨 60 孔底面 计算切削工时，当加工一个表面时，L=30mm，b=30mm，bz=0.2mm，K=1.1 (5-6)mml17mml153247)min(43.076.097151721infllltmmml78mml25.22/)555.59(1mml02)min(627.138.018525.27821ifnllltwmml78mml2.02/)5.599.59(1mml02)min(057.128.01852.07821ifnllltwm(min)114.226mtt)min(187.015028mtrabfrfklbz100002t0 工序 110：钻 6-13.5 孔、2-M10-6H、4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹（1）钻 6-13.5 通孔 计算切削工时，取：mml41，mml32，mml15 fnllltw21=min57.105.304001534 （2）钻 2-M10-6H底孔8.5 计算切削工时，取：mml15，mml41，mml32 fnllltw21=min62.105.305001534 （3）钻 4-M10-6H深 20，孔深 24 底孔8.5 计算切削工时，取：mml24，mml41，mml02 fnllltw21=min.1605.30500244 （4）攻螺纹 2-M10-6H 计算切削工时，取：mml15，mml31，mml32 （5）攻螺纹 4-M10-6H 计算切削工时，取：mml20，mml31，mml02 4.4(min)0.01531010001.130302)min(942.0157.066t7 t)min(252.0126.022t8 t)min(64.016.044t9 t)min(19.035.0315331521fnllltw)min(38.019.022t10 t 结论 为期 10 天的工艺课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，我组的同学在老师的指导下，顺利完成了这次课程设计，课程设计作为机械制造技术基础课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。首先，我觉得老师给我们做类似的课程设计是十分必要的，这不仅可以提起我们对这门课的学习兴趣，同时还可以在专业上用实践锻炼一下我们，使我们不但不在对所学专业感到陌生，而且还可以培养大家的积极性。其次，我觉得应该培养我们的团队合作精神，让几个人一起做这样的课程设计我想最主要的是能够更好的发挥我们的特长。)min(21.035.031532021fnllltw)min(84.021.044t11 t 本次课程设计主要经历了机械加工工艺规程设计这个阶段，这一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。本次的课程设计，培养了我们综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和理论联系实际，应用生产实际知识解决工程实际问题的能力；在设计的过程中还培养出了我们的独立设计精神，同学们共同协作，解决了许多个人无法解决的问题；在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题和动手的能力，对我们以后的前途很有作用。参考文献 1 王栋。机械制造工艺学课程设计指导书。北京：机械工业出版社，2010 2 戴亚春。机械制造工艺实习指导书。北京：化学工业出版社，2007