端盖零件的工艺流程及专用夹具的设计

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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孔、0300010。及4台阶孔、040.0120.075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 0250025。内圆加工余量的确定

工序名称 工序加工余量/mm 工序尺寸/mm 尺寸公差/mm 表面粗糙度/μm

半精镗 0.09 25.00 3.2

精镗 0.41 24.91 3.2

毛坯 24.50

2.1.2 左端凸起端面的加工余量的确定

工序名称 工序加工余量/mm 工序尺寸/mm 尺寸公差/mm 表面粗糙度/μm

粗车 0.7 59．4 6.3

毛坯 60.1

2.1.3 右端面加工余量的确定

工序名称 工序加工余量/mm 工序尺寸/mm 尺寸公差/mm 表面粗糙度/μm

半精铣 0.5 58 3.2

精铣 0.9 58.5 6.3

毛坯 59.4

2.1.4 左端环面加工余量的确定

工序名称 工序加工余量/mm 工序尺寸/mm 尺寸公差/mm 表面粗糙度/μm

粗铣 0.7 51 12.5

毛坯 51.7

2.1.5 左端凸起外圆面加工余量的确定

工序名称 工序加工余量/mm 工序尺寸/mm 尺寸公差/mm 表面粗糙度/μm

半精车 0．5 37.5 3.2

粗车 0.9 38 6.3

毛坯 38.9

2.1.6 其余尺寸的加工

4×9孔可以直接钻出，再利用锪钻加工14孔，4孔也可直接钻出，再用锪钻加工10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”原则，以精加工后的25孔中心轴线为主要的定位精基准。

3.2 表面加工方法的确定

图3.2

加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度Ra/um 加工方案 备注

端盖左端凸起端面 12.5 粗车

端盖左端凸起外圆面 3.2 粗车-半精车

左端环面 3.2 粗铣―半精铣

越程槽 12.5 粗铣

端盖右端面 3.2 粗铣-半精铣

25内圆 3.2 粗镗-半精镗

4×10台阶大孔 6.3 钻-锪

4×9台阶小孔 12.5 钻

右端10台阶大孔 12.5 钻-锪

右端4台阶小孔 12.5 钻

3.3 加工工序的安排

3.3.1 主要加工工序

（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准—25内圆中心轴线。

（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

序号 工序名称 机床设备 刀具 量具

1 粗镗、半精镗25内圆 卧式镗床 高速钢镗刀 游标卡尺

2 粗车左端凸起端面 车床CA6140 车刀 游标卡尺

3 粗铣、半精铣右端面 铣床X51 端铣刀 游标卡尺

4 钻4×9孔、锪14孔 钻床Z525 麻花钻、锪钻 深度游标卡尺

5 粗铣左端环面 铣床X51 端铣刀 游标卡尺

6 铣越程槽 铣床X51 周铣刀 深度游标卡尺

7 粗车、半精车左端凸起外圆 车床CA6140 外圆车刀 游标卡尺

8 车倒角 车床CA6140 车刀 游标卡尺

9 钻4孔、锪10孔 钻床Z525 麻花钻、锪钻 双面游标卡尺

10 去毛刺 钳工台 平挫

11 热处理—端盖圆柱表面淬火、低温回火 淬火机

12 校正 钳工台 手锤

13 中检 塞规、百分表、卡尺等

14 清洗 清洗机

15 终检 塞规、百分表、卡尺等

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25内圆

5.1.1 粗镗孔至82.24，

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。

mml58，mml21，mml42

则：

5.1.2 半精镗孔至25

2Z=0.18mm，Z=0.09mm

f=0.2mm/r

v=40m/min

计算切削工时

mml58，mml21，mml42

则：

ifnllltwm21=s3812.05094258

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75端面及表面粗糙度值Ra为12.5。

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/85rv。

计算切削工时mml5.37，则：

nfltm=s664.0855.37

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59.4-58.5mm

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min/380rnw时，工作台的每分钟进给量mf应为

L=18mm

5.3.2 半精铣至58.5-58mm

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min/380rnw时，工作台的每分钟进给量mf应为

L=18mm

5.3.3 倒角C1

采用锪钻。

5.3.4 钻94孔

参照有关手册，确定：

f=0.1mm/r

V=16mm/min

所以，