端盖的机械加工工艺规程及工艺装备设计-机械制造与自动化专业论文.pdf

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1、I摘 要这次毕业设计主要介绍了端盖零件的加工方法包括机械工艺设计和夹具设计。全方位的运用所学知识，如机械制图，金属材料及热处理，机床的选用，切削数据的查询，夹具的选用与设计等一些专业知识，还包括了计算机辅助技术如AUTO CAD 等一些现代信息条件下机械方面的辅助工具，甚至还包括了一些非专业方面的只是运用，如 WORD 文档的处理，一些资料在网上下载等多方面的只是与技能。此次设计的主要内容还是工艺部分，包括工艺分析，毛坯确定，工艺路线的拟定，切削参数的确定。夹具设计包括夹具装配图和零件图，以及夹具设计的说明。通过分析零件图上的技术参数得知其零件尺寸较小技术要求一般，结构形状也不是很复杂，但25

2、 孔和10 孔的精度要求较高，此外还有对60 端面、75 外圆表面粗糙度要求较高，75 外圆、25 内孔、60 端面的粗糙度要求都是 Ra3.2，所以要安排精加工。其左、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。对于左、右端面，方形端面的加工，我选择的是粗铣半精铣，对于顶面的四孔和圆柱上两孔，我选择了先钻，对于不同的孔的要求，在进行扩，锪，以及铰等加工方法。再然后，确定粗精基准，接下来，我开始拟订加工路线，这其中要考虑到工序的合理组合，阶段的划分，再下来就是确定毛坯的尺寸以及偏差计算，然后我又对各工艺步骤进行了机动时间的计算以及各工序的辅助时间的安排。通过此次设计进一步培

3、养了学生机械设计的能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件、简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺等方面的要求。确定合理的设计方案。关键词：端盖工艺学 切削参数 计算机辅助技术 装配图 零件图 夹具方案。II绪绪言言随着社会的发展、科技的进步，机械行业对专业人才的需求在不断变化，特别是随着数控技术的应用和先进设备的增加，对既有扎实专业理论基础，又会动手的职业技术人才需求越来越多。所以为了深化课程学习，我以极高的热情对待这次课程设计。通过课程设计这一实践环节，使我更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，进一步提高查阅技术资料、绘制零件图等能力,按照一个简单机械系统的功能要求，综

4、合运用所学知识，并对其中某些机构进行分析和设计。“以设计为主线，分析为设计服务，立足点是机械系统的方案设计”是机械制造工艺与装备设计的新体系。毕业设计使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总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大学三年中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这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。由于能力有限，设计尚有许多的不足之处，恳请各位老师给予指导。III目目 录录摘摘 要要.I I绪绪言言.IIII第一章第一章设计任

5、务概述设计任务概述.1 11.21.2 设计的指导思想设计的指导思想.1 1第二章第二章 零件的结构分析零件的结构分析.2 22.12.1 零件的功能零件的功能.2 22.22.2 零件的工艺性分析零件的工艺性分析.2 22.32.3 零件的技术条件分析零件的技术条件分析.3 32.3.12.3.1 尺寸精度等级及表面粗糙度尺寸精度等级及表面粗糙度.3 32.3.22.3.2 零件的技术要求零件的技术要求.4 42.3.32.3.3 零件材料及热处理分析零件材料及热处理分析.4 42.42.4 生产类型、生产纲领及工艺特征生产类型、生产纲领及工艺特征.4 4第三章第三章毛坯的确定毛坯的确定.7

6、 73.13.1 确定毛坯类型与制造方法确定毛坯类型与制造方法.7 73.23.2 毛坯形状尺寸毛坯形状尺寸.7 73.33.3 毛坯图毛坯图.8 8第四章第四章工艺路线的拟定工艺路线的拟定.9 94.14.1 定位基准的选择定位基准的选择.9 94.24.2 加工方法的确定加工方法的确定.10104.34.3 加工顺序的安排加工顺序的安排.11114.44.4 热处理工序、辅助工序的安排热处理工序、辅助工序的安排.12124.54.5 加工工序的划分与确定加工工序的划分与确定.12124.64.6 拟定工艺路线拟定工艺路线.13134.74.7 填写机械加工工艺过程卡（见附表）填写机械加工工

7、艺过程卡（见附表）.1313第五章第五章零件加工工序设计零件加工工序设计.1414IV5.15.1各工序的工序尺寸及其公差各工序的工序尺寸及其公差.14145.25.21010 号工序设计号工序设计.14145.35.32020 号工序设计号工序设计.14145.45.43030 号工序设计号工序设计.15155.4.15.4.1加工设备的选择加工设备的选择.1 15 55.4.25.4.2工艺装备的选择工艺装备的选择.16165.4.35.4.3 工步顺序的确定工步顺序的确定.16165.4.45.4.4 加工余量的确定加工余量的确定.17175.4.55.4.5 切削参数的确定切削参数的确

8、定.18185.55.54040 号工序设计号工序设计.19195.5.4 4.1.1加工设备的选择加工设备的选择.19195.5.4 4.2.2工艺装备的选择工艺装备的选择.2 20 05.5.4 4.3.3 工步顺序的确定工步顺序的确定.2 20 05.5.4 4.4.4 加工余量的确定加工余量的确定.20205.5.4 4.5.5 切削参数的确定切削参数的确定.20205.65.65050 号工序设计号工序设计.21215.6.15.6.1加工设备的选择加工设备的选择.21215.6.25.6.2工艺装备的选择工艺装备的选择.22225.6.35.6.3工步顺序的确定工步顺序的确定.22

9、225.6.45.6.4 加工余量的确定加工余量的确定.23235.6.55.6.5 切削参数的确定切削参数的确定.23235.75.76060 号工序设计号工序设计.24245.7.15.7.1加工设备的选择加工设备的选择.24245.7.25.7.2工艺装备的选择工艺装备的选择.25255.7.35.7.3工步顺序的确定工步顺序的确定.25255.7.45.7.4 加工余量的确定加工余量的确定.26265.7.55.7.5 切削参数的确定切削参数的确定.27275.85.87070 号工序设计号工序设计.2828V5.8.15.8.1 加工设备的选择加工设备的选择.28285.8.25.8

10、.2工艺装备的选择工艺装备的选择.29295.8.35.8.3工步顺序及加工余量的确定工步顺序及加工余量的确定.29295.8.45.8.4 切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定.29295.95.98080 号工序设计号工序设计.29295.105.109090 号工序设计号工序设计.2929第六章第六章端盖钻孔端盖钻孔夹具设计夹具设计.30306.16.1 机床夹具设计概述机床夹具设计概述.30306.1.16.1.1 机床夹具的分类和组成机床夹具的分类和组成.30306.1.26.1.2 专用夹具的作用专用夹具的作用.30306.26.2 钻孔钻孔夹具设计夹具设计.31316.2.1

11、6.2.1 工艺分析工艺分析.30306.2.26.2.2 定位基准确定定位基准确定.32326.2.36.2.3 加紧装置的确定加紧装置的确定.34346.2.46.2.4 钻钻床方案的设计床方案的设计.35356.2.56.2.5 夹具体夹具体.36366.2.66.2.6 安装（与机床连接）安装（与机床连接）.38386.2.76.2.7 精度分析精度分析.3939总总结结.4141参考文献参考文献.4242附附 录录.4343-1-第一章第一章 设计任务概述设计任务概述1.11.1 设计的主要内容设计的主要内容机械加工毕业设计是在学院机械制造工艺学（含机床夹具设计）和所有专业课之后进行

12、的，是对所学课程的一次深入的综合性复习，也是理论联系实际的训练。毕业设计的任务是根据所给定的零件图，以零件图为设计依据对零件进行工艺分析，绘制出零件图，依据零件图确定加工余量，设计并绘制出毛坯图。通过对零件的整体把握设计出相应的工艺方案，以达到高产、优质、低耗的要求，依照所设计的工艺路线，填写相应的工艺文件（工艺过程卡、工序卡）选择合适的机床、刀具、量具和切削用量，编写出零件的加工顺序，并对加工顺序进行相应的调整、检查、修改，以利于工件的顺利加工，从而编写出一套内容精简、说服力强的设计说明。要求我们能综合运用机械制造工艺学中基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初

13、步具备设计一个中等复杂零件的工艺程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定加工方案。同时也是熟悉和运用有关手册、图表等 技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后从事的工作打下良好基础。1.21.2 设计的指导思想设计的指导思想1.保证零件加工质量。2.适合一般现场条件，能显著提高生产效率。3.降低生产成本，适应性强。4.工艺合理，工艺资料齐全，说服力强。5.结合零件的结构特点，选择相应的工艺装夹设备，提高精度和生产效率。-2-第二章第二章 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析2.12.1 零件的功能零件的功能端盖应用广泛，是非常重要的机械零件之一。端盖的一般

14、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。2.22.2 零件的工艺性分析零件的工艺性分析该端盖结构简单，形状普通，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足 0.0

15、3mm，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。由此可见，该零件的加工工艺性较好。2.32.3 零件的技术条件分析零件的技术条件分析图 1 为端盖零件简图，根据端盖的尺寸精度、技术要求和功用，经过是深入分析，该端盖零件的特点是:25 内圆加工精度高，端面与中心轴线垂直度高，凸台外圆面精度要求高，台阶孔定位精度高。-3-图 1 零件简零件简图

16、图该端盖的各项技术要求如下表所示：表 1端盖的各项技术要求表端盖的各项技术要求表序号序号加工表面加工表面精度等级精度等级表面粗糙度表面粗糙度形位公差形位公差(mm)(mm)1 1端盖左端凸起端面IT13Ra12.50.030B2 2端盖左端凸起外圆面IT9Ra3.23 3端盖右端面IT9Ra3.20.030B4 4端盖中心孔IT8Ra3.25 5414 台阶大孔IT10Ra12.56 649 台阶小孔IT10Ra12.57 7右端10 台阶大孔IT13Ra6.38 8右端4 台阶小孔IT13Ra12.59 9R33 弧IT13Ra12.51010方形端面IT13Ra12.50.030B1111

17、30.5 槽IT13Ra12.5-4-从所给零件图分析可知，该端盖主要由 1 个台阶圆筒与带圆角的方板组合而成，方板上有 4 个均匀分布的台阶孔。其中，A-A 是旋转剖视图；图中三处的形位公差所指端面相对于孔25 的轴线的端面圆跳动公差为 0.030mm；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，必须满足端盖的位置度要求，即垂直度和同轴度的要求，因此加工精度要求较高；端盖在工作中需承受载荷，为增加其耐磨性，对端盖要求时效处理。2.3.2.3.1 1 零件的技术要求零件的技术要求1.未注铸造圆角

18、为 R3-52.线性未注公差为 GB/T 1804-M2.3.2.3.2 2 零件材料及热处理分析零件材料及热处理分析零件材料为 HT150，HT150 属于中强度铸铁件，铸造性能好，工艺简单，铸造应力小；有一定机械强度和良好的减震性。适用于制造承受中等应力的零件，在弱腐蚀环境工作的零件。如端盖，轴承座，阀体，手轮等。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。2.42.4 生产类型、生产纲领及工艺特征生产类型、生产纲领及工艺特征1.生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进

19、度成为生产纲领。零件的生产纲领还包括一定的次品和废品率。生产类型的划分主要由生产纲领决定，不同生产类型采用的制造工艺，工装设备、技术措施及经济效果不同。此零件是大批量生产，其表面质量要求不高，因此在普通车床、铣床和钻床上加工即可满足要求。2.生产类型：企业生产专业化程度。一般分为大量生产、成批生产、单件生产三种类型。（1）单件生产：产品品种很多，同一产品的产量少，而且很少重复生产（2）大量生产：产品的产量很大，大多数工作地按照一定的节拍进行某种零件的某道工序的重复加工。（3）成批生产：一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品都有一定的数量，工作地加工数量周期性地重复。按批量的多少，成批生产

20、又可分为小批、中批、大批生产三种。生产类型的具体划分，可根据生产纲领和产品及零件的特征或工作地每月担负的工序数，参照表 2-2 确定-5-表 2生产类型和生产纲领等的关系表生产类型和生产纲领等的关系表生产类型生产类型生产纲领生产纲领/（台（台/年、或件年、或件/年）年）工作地每月担负的工序数工作地每月担负的工序数小型机械或小型机械或轻型零件轻型零件中型机械或中型机械或中型零件中型零件重型机械或重型机械或重型零件重型零件工序数工序数/月月单件生产单件生产100105不作规定小批生产小批生产100001015051002040中批生产中批生产50050001505001003001020大批生产大

21、批生产50005000050050003001000110大量生产大量生产500005000100013.工艺特征：生产类型不同，零件和产品的制造工艺、所用设备及工艺装备对工人的技术要求、采用的技术措施和达到的技术经济效果也会不同。各种生产的工艺特征归纳在表 2-3 中，在制订零件机械加工工艺规程时，先确定生产类型，再参考表确定该生产类型下的工艺特征，以使所制订的工艺规程正确合理。大批量生产基于产品或零件的互换性，标准化和系列化的应用，刚性生产线大大提高了生产效率，降低了生产成本，其特点是产品结构稳定、自动化程度高。表 3各种生产类型的工艺特征表各种生产类型的工艺特征表工艺特征工艺特征生产类型

22、生产类型单件小批单件小批中批中批大批大量大批大量零件的互换性零件的互换性用修配法，钳工修配，缺乏互换性大部分具有互换性，装配精度要求高时，灵活应用分组装配法和调整法，同时还保留某些修配法具 有 广 泛 的 互 换性。少数装备精度较高处，采用分组装配和调整法毛坯的制造方法与毛坯的制造方法与加工余量加工余量木模手工造型或自由锻造。毛坯精度低，加工余部分采用金属模制造或模锻。毛坯精度和加工余量中等广泛采用金属模机器造型、模锻或其他高效方法。毛坯精度高，-6-量大加工余量小机床设备及其公布形式机床设备及其公布形式通用机床。按机床类别采用集群式布置部分通用机床和高效机床。按工件类别分工段排类设备广泛采用

23、专用高效夹具及自动机床。按流水线和自动线排列设备工艺装备工艺装备大多数采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试切法达到精度要求广泛采用专用夹具，部分靠找正装夹达到精度要求。较多采用专用刀具和量具广泛采用专用高效夹具、复合刀具、专用量具和自动检验装置。考调整法达到精度要求对工人的技术要求对工人的技术要求需技术水平较高的工人需一定技术水平的工人对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低工艺文件工艺文件有工艺过程卡，关键工序要有工序卡有工艺过程卡，关键零件要有工序卡有工艺过程卡和工序卡，关键工序要调整卡和检验卡成本成本较高中等较低-7-第三章第三章毛坯的确定毛坯的确定毛坯的选

24、择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度、精度、金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。3.13.1 确定毛坯类型与制造方法确定毛坯类型与制造方法毛坯种类的选择决定了零件的实际作用，材料、形状、产生性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材 2、锻造 3、铸造4、焊接 5、其他毛坯。该零件为 HT150，其外形主要由 1 个台阶圆筒与带圆角的方板组合而成所以选择铸件。端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，

25、毛胚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。3.23.2 毛坯形状尺寸毛坯形状尺寸工件如果余量留得过大，不但浪费材料，而且增加机械加工劳动量和生产工时。使生产成本增高，余量留得过小，一方面使毛坯制造困难，另一方面在机械加工时也常因余量留得过小而迫使用画线找正等方法，不仅增加了生产工时，而且还有能造成废品，因此，必须合理的选择加工余量。机械加工余量的确定：根据简明机械加工工艺手册查表 10-5，10-8查出如下表 3-1 所示毛坯余量和尺寸偏差表 4毛坯余量毛坯余量表表零件尺寸机械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm尺寸偏差方形端面 1152.52

26、.5119.2525.1端盖厚度 5852601方形端面厚 152.51.616.38.075 外圆面52.278.11.175 外圆长度 72.51.68.38.025 孔251.723.15025.010 孔100.1003.0-8-3.33.3 毛坯图毛坯图图图 2 2 毛坯图毛坯图-9-第四章第四章工艺路线的拟定工艺路线的拟定4.14.1 定位基准的选择定位基准的选择制定机械加工工艺规程时，正确选择定位基准对保证零件表面的位置要求（位置尺寸和位置精度）和安排加工顺序都有很大的影响。用夹具装夹时，定位基准的选择还会影响到夹具的结构。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。用未加工的毛

27、坯表面作定位基准，这种基准称为粗基准；用加工过的表面作定位基准，则称为精加工基准。在选择定位基准时，是从保证工件精度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序就应从精基准到粗基准，1.精基准的选择原则（1）基准重合原则（2）基准统一原则（3）自为基准原则（4）互为基准原则（5）保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则综上所述：该零件在加工外圆时，选用通用夹具装夹。在铣削平面和钻孔时采用专用夹具。2.粗基准的选择原则为了保证加工表面与非加工表面之间的位置要求，应选非加工表面为粗基准；合理分配各加工表面的余量；粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向，通常只允许使用一次；选作粗基准的表面应平整光洁，要避

28、开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面毛刺等缺陷，以保证定位基准、夹紧可靠；轴向定位基准为端面，径向定位基准为中心线。4.1.14.1.1 精基准的选择精基准的选择根据该端盖零件的技术要求，以精加工后的25 孔中心轴线为主要的定位精基准，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。25 孔的轴线是设计基准，选用其作精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-10-盖右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。作为粗基准的表面应平整，没有飞边。4.1.24.1.2 粗基准的选

29、择粗基准的选择毛刺或其他表面欠缺。这里选择端盖左端面和60 外圆面作为粗基准。采用60 外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；以右端非加工面和左端面为主要的定位粗基准，可以为后续工序准备好精基准。4.24.2 加工方法的确定加工方法的确定在市场经济的前提下，一切都是为能够创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，提高工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和人工的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件加工方法的选择中，我们根据工件的具体情况和现有

30、的加工设备，确定方案如下：表 5加工方案的确定加工方案的确定表表加工表面尺寸精度等级表面粗糙度(um)加工方案尺寸偏差（mm）75 端面IT1112.5粗铣-精铣04.014.075方形端面IT1112.5粗铣115X11560 端面IT113.2粗铣-精铣6025 孔IT83.2钻-扩-铰025.002510 孔IT96.3钻-铰-精铰030.00104x9 孔IT1312.5钻9、深度 64 孔IT1312.5钻44x14 孔IT1312.5钻-扩14500.0075 外圆面IT93.2粗车-半精车04.014.075-11-4.2.14.2.1 加工阶段的划分加工阶段的划分该端盖加工质量

31、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，首先将精基准（端盖右端面和25 孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗铣端盖左端面、方形端面、车75 外圆、3X.0.5 倒角。在半精加工阶段，完成端盖左端面的精铣加工和10 孔的钻-铰-精铰加工及14 孔等其他孔的加工。4.34.3 加工顺序的安排加工顺序的安排1.基面先行应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工；首先加工基准25 内圆中心轴线。2.先主后次主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行

32、加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度；先加工端盖右端面，后加工端盖左端环面。3.先面后孔一般是既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系；先加工端盖端面，再加工端盖的各孔。4.先粗后精是指先安排各表面粗加工工序，后安排精加工序。4.44.4 热处理工序、辅助工序的安排热处理工序、辅助工序的安排热处理，可以提高材料的力学性能改善金属的切削性能及消除内应力，而热处理工序的安排，常根据零件的技术要求和材料的性质，合理的安排，热处理工序安排得是否恰当，对保证零件的精度、保证零件加工的顺利进行、保证零件

33、机械性能有着重要影响。常用的热处理工序有：退火、正火、调质、时效、淬火、回火、渗碳、碳氮共渗等。按热处理的目的，可分为预备热处理、消除残余应力热处理、最终热处理。预备热处理是为了改善材料的切削性能，消除毛坯制造时的残余应力，改善组织；最终热处理是提高零件的强度、表面硬度和耐磨性，常安排在精加工工序之前。退火处理是为了提高工件的综合力学性能。4.4.14.4.1 热处理工序热处理工序铸造成型后，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。-12-4.4.24.4.2 辅助工序辅助工

34、序辅助工序的安排：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：再热处理基准加工粗加工精加工。4.54.5 加工工序的划分与确定加工工序的划分与确定工序集中与工序分散，是拟订工艺路线时确定工序数目的两种不同的原则，它和设备类型的选择有密切关系。1.工序集中与工序分散的概念工序集中是指将工件的加工把集中在少数几道工序内完成，每道工序加工内容较多，使总工序数减少，这样就减少了机床数量，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每到工序的内容很少，最少时间段每到工序只包括一个简单工步。2.工序集中和工序分散的

35、特点工序集中的特点：（1）采用高效专用设备及工艺装备，成产率高。（2）工艺装夹次数减少，易于保证表面间位置精度，还能减少工序间运输量，缩短生产周期。（3）工序数目少，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可简化生产计划和生产组织工作。（4）应采用结构复杂的专用设备及工艺装备，是投资大，调整和维修复杂，生产装备工作量大，转换新产品比较费时。工序分散的特点:（1）设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便，工人容易掌握，生产装备工作量少，又易于平衡工序时间，易于适应产品更换。（2）可采用最合理的切削用量，减少基本时间。（3）设备数量多，操作工人多，占用生产面积也大。工序集中与分散的选用工序集中与分散

36、各有利弊，应根据生产类型、现有生产条件、工件结构特点和技术要求等进行综合分析后选用。该端盖的生产类型为大批生产，可以采用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则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对4.6 拟定工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定-13-加工工艺路线，具体方案如下：表 6加工工艺路线加工工艺路线表表序号工序名称机床设备刀具量具1热处理退火2粗铣端盖左右端面、方形端面X5032A 立式铣床端铣刀游标卡尺3精铣端盖左右端面、方形端面X5032A 立式铣床端铣刀游

37、标卡尺4粗车、半精车75 外圆CA6140外圆车刀游标卡尺5车 3X0.5 倒角CA6140端面车刀6粗镗-半精镗25 孔CA6140麻花钻、扩孔钻、铰刀卡尺、塞规7钻4 孔摇臂钻 Z3040麻花钻卡尺、塞规8钻-铰-精铰10 孔摇臂钻 Z3040麻花钻、铰刀卡尺、塞规9钻9 孔摇臂钻 Z3040麻花钻卡尺、塞规10钻-铰-精铰14 孔摇臂钻 Z3040麻花钻、铰卡尺、塞规11铣 R33 圆弧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、卡尺、百分表等4.4.7 7 填写机械加工工艺过程卡（见附表）填写机械加工工艺过程卡（见附表）-14-第五章第五章零件加工工序设计零件加工

38、工序设计5.15.1各工序的工序尺寸及其公差各工序的工序尺寸及其公差5.15.1.1.1 各工序的工序尺寸及其公差各工序的工序尺寸及其公差表 7各工序的工序尺寸及其公差各工序的工序尺寸及其公差序号序号加工表面加工表面工序名称工序名称公差等级公差等级基本尺寸基本尺寸工序尺寸公差工序尺寸公差1 1端盖左端端面毛坯60602.0粗铣1159.459.04.02 2端盖右端面毛坯58610.45粗铣1160.5603.0半精铣96060+0.22 03 3端盖方形端面毛坯115115粗铣11115115半精铣4 4端盖中心孔25毛坯232335.0粗镗1124.724半精镗825025.00256 6

39、钻4 孔毛坯1717钻1315.815.81515毛坯8 8扩-铰-10 孔131010+0.039 9钻 4X9 孔1399+0.051010锪14 孔131414+0.051111铣 R33 圆弧13R335.25.21010 号工序设计号工序设计设计内容：铸造毛坯。5.35.32020 号工序设计号工序设计设计内容：毛坯退火处理。-15-5.5.4 43030 号工序设计号工序设计设计内容：粗铣端盖左右端面、方形端面、精铣端盖右端面。5.5.4 4.1.1 加工设备的选择加工设备的选择因为本工序只需铣外圆平面，且精度要求不高，为了节约成本，综合和考虑选择 X5032A 立式铣床较为合适表

40、 8X5032AX5032A 的主要参数的主要参数表表型号X5032A工作台台面尺寸（宽长）(mm)320132立铣头最大回转角度+-45工作台行程：手动/机动：纵向(mm)800/790工作台行程：手动/机动：横向(mm)300/290工作台行程：手动/机动：垂向(mm)430/420工作台进给速度范围：纵向，横向/垂向（mm/min）12-1000/4-333工作台进给级数18主轴锥孔7：24No.50主轴转速范围(r/min)30-1500主轴转速级数18主轴中心线至工作台面距离(mm)350主轴端面至工作台面距离(mm)60-490机床主电机功率(KW)7.5机床进给电机功率(KW)1

41、.5机床冷却电机功率(KW)0.125机床外型尺寸（长宽高）(mm)222518102050机床包装箱外型尺寸（长宽高）(mm)237022102390机床净重(kg)3100机床毛重(kg)3790表 9X5032AX5032A 万能立式铣床主轴转速及工作台进给量万能立式铣床主轴转速及工作台进给量表表主轴转速（r/min）30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、235、300、375、475、600、750、950、1180、1500-16-工作台进给量(mm/min)23.5、30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、235、300、3

42、75、475、600、750、950、1180、15005.5.4 4.2.2 工艺装备的选择工艺装备的选择1.工装夹具：专用夹具2.刀具:面铣刀、周铣刀、锉刀刀具参数：D=63mm，L=157mm，l=48mm，d=63mm，z=4mm刀具材料：YT15 硬质合金3.量具：游标卡尺0150规格（0.02）5.5.4 4.3.3 工步顺序及加工余量的确定工步顺序及加工余量的确定1.粗铣端盖左端面2.粗铣端盖方形端面3.粗铣端盖右端面4.精铣端盖右端面表 10加工余量表加工余量表序号序号工步内容工步内容加工余量（加工余量（mmmm）1 1粗铣端盖左端面2.52 2粗铣端盖方形端面2.53 3粗铣

43、端盖右端面2.54 4半精铣端盖右端面0.55.5.4 4.4.4 切削用量的选择与确定切削用量的选择与确定1.粗铣端盖左端面（1）查金属切削速查速算手册表 7-40查得ap=1.5mm（2）查实用机械加工工艺手册表 11-92 查得zf=0.090.18f取 0.2mm/r（3）查实用机械加工工艺手册表 11-94查得c=19m/min由此可算出：n=dc1000（5-1）=7514.3191000=r/min按机床选取 n=380r/min-17-所以实际切削速度为c=1000dn（5-2）由公式 5-2 计算实际切削速度为c=19.1/min（4）Pc=31060cpcfak（5-3）=

44、499130.259.3601000=4.7KW7.5KW它的功率小于机床 X5032A 万能立式铣床的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。（5）切削时间由公式 5-4 计算 tm=nfL（5-4）=713000.32=0.74min（6）切削参数c=59.3m/minf=0.2mm/rap=1.5mm2.粗铣端盖方形端面（1）查金属切削速查速算手册表 7-40查得ap=1mm（2）查实用机械加工工艺手册表 11-92 查得zf=0.090.18f取 0.4mm/r（3）查实用机械加工工艺手册表 11-94查得c=70m/min由公式 5-1 可算出：n=1000703.1463=398

45、r/min按机床选取 n=375r/min由公式 5-2 计算实际切削速度为c=3.14633751000=74.2m/min（4）切削时间由公式 5-4 计算 tm=713750.4=0.47min（5）切削参数c=74m/minf=0.4mm/rap=1mm3.粗铣右端面（1）查金属切削速查速算手册表 7-40-18-查得ap=1mm（2）查实用机械加工工艺手册表 7-40 查得zf=0.090.18f取 0.2mm/r（3）查实用机械加工工艺手册表 7-40查得c=57m/min由公式 5-1 可算出：n=1000603.1463=303r/min按机床选取 n=300r/min由公式

46、5-2 计算实际切削速度为c=59.3m/min（4）由公式 5-3 计算 Pc=499130.3259.3601000=4.74KW7.5KW它的功率小于机床 X5032A 万能立式铣床的主轴最大功率，所以能在这机床上完成这一步。（5）切削时间由公式 5-4 计算 tm=713000.32=0.74min（6）切削参数c=57m/minf=0.2mm/rap=1mm4.半精铣端盖右端面（1）查金属切削速查速算手册表 7-40查得ap=0.5mm（2）查实用机械加工工艺手册表 7-40 查得zf=0.090.18f取 0.4mm/r（3）查实用机械加工工艺手册表 7-40查得c=80m/min

47、由公式 5-1 可算出：n=1000803.1463=404r/min。按机床选取 n=375r/min由公式 5-2 计算实际切削速度为c=3.14633751000=74m/min-19-（4）切削时间由公式 5-4 计算 tm=713750.4=0.47min（5）切削参数c=74m/minf=0.4mm/rap=0.5mm5.5.5 54 40 0 号工序设计号工序设计设计内容：粗镗、半精镗25 内圆5.4.15.4.1 加工设备的选择加工设备的选择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，该卧式车床参数如下：表 11卧式卧式镗镗床参数床参数表表主轴主轴最大

48、通过直径（mm）85孔锥度莫氏 5 号正转转速级数9正转转速范围（r/min）81000进给量进给量纵向级数64纵向范围（min/r）0.081.59横向级数64横向范围（min/r）0.040.79溜板行程溜板行程横向（mm）320纵向（mm）650、900、1400、1900刀架刀架最大行程（mm）140最大回转角90刀杆支承面至中心高距离（mm）26刀杆截面 BH（mm）2525尾座尾座顶尖套最大移动量（mm）150横向最大移动量（mm）10顶尖套莫氏锥度号5电动机功率电动机功率主电动机（kW）5.5总功率（kW）7.84主轴转速主轴转速/（r/minr/min）进给量进给量/(mm/r

49、)(mm/r)正正转转10、12.5、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200、320、400、450、500、560、710、900、1120、1400纵向0.028、0.032、0.036、0.039、0.043、0.046、0.050、0.054、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20、0.24、0.28、0.30、0.33、0.36、0.41、0.46、0.48、0.51、0.56、0.61、0.66、0.71、0.81、0.91、0.96、1.02、1.09、1.15、1.22、1.29、1.47、1.59、1.71

50、、1.87、2.05、2.28、2.57、2.93、3.16、3.42-20-反反转转14、22、36、56、90、141、226、362、565、633、1018、1580横向0.014、0.016、0.018、0.019、0.021、0.023、0.025、0.027、0.04、0.05、0.06、0.08、0.09、0.10、0.12、0.14、0.15、0.17、0.20、0.23、0.25、0.28、0.30、0.33、0.35、0.40、0.43、0.45、0.50、0.56、0.61、0.73、0.86、0.94、1.08、1.28、1.46、1.585.4.25.4.2 工艺装