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1、目 录1前言22 机械制造技术基础课程设计说明书42端盖的工艺分析及生产类型的确定51）端盖的用途2）端盖的技术要求3）审查端盖的工艺性4）端盖的生产类型3. 确定毛坯、绘制毛坯零件综合图61）选择毛坯2）确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量3）绘制端盖锻造毛坯零件综合图4. 拟定端盖工艺路线81）定位基准的选择2）表面加工方法的确定3）加工阶段的划分4）工序的集中与分散5）工序顺序的安排6）工艺路线的确定5. 机床设备及工艺装备的选用91) 机床设备的选用2) 工艺装备的选用6. 加工余量、工序尺寸和公差的确定177. 切削用量、时间定额的计算191）切削用量的计算2）时间定额的计算8. 设计小
2、结25前 言机械加工工艺规程，是规定零件机械加工工艺过程和操作方法的重要工艺文件。它不仅是企业生产中重要的技术文件，也是机械制造过程中用于指导生产、组织加工和管理工作的基本依据，还是新建和改建工厂或车间的基本资料。本次课程设计是在学习了机械制造技术课程之后，我们综合 3 年来所学的基础和专业知识，在老师的指导下进行系统、全面的一次综合性生产实践的检验。课程设计说明书概括性的介绍了设计过程，,对设计中各部分内容作了重点的说明、分析、论证和必要的计算，系统性整理、表达了在机械加工工艺设计过程中涉及到的专业知识和基本要求，有条理的表达了自己对工艺规程作用的独到见解。齿轮的传动在现代机器和仪器中的应用
3、极为广泛,其功用是按规定的速比传递运动和动力。本课题设计的齿轮是 CA6140 型机床变速箱中的常用传动件，虽然在设计中我们下了很大的工夫，取得了一定的收获，但是由于生产经验和专业知识有限，设计中一定存在较多的缺点和错误，恳请各位老师批评指正萍乡高等专科学校机械制造技术基础课程设计任务书题目： 端盖零件的机械加工工艺规程的设计内容：1、零件图（三维图和二维图） 各 1 张2、毛坯图 1 张3、机械加工工艺规程（过程综合卡片） 1 套4、课程设计说明书 1 份5、电子文档 1 份班 级： 07 机 械 （2）班 学 生： 罗 亮 祖 指导教师： 何 萍 设计课题：端盖零件的机械加工工艺规程设计端
4、盖零件图端盖三维图第一节 端盖的工艺分析及生产类型的确定一. 端盖的用途该端盖应用在某减速器齿轮机构中。端盖以 25 孔套在轴上的端与轴承相接触，且用沉头螺钉将端盖和轴承联结起来。其主要作用并不是起支撑作用，而是起轴承外圈的轴向定位和防尘和密封作用。另外，除它本身可以防尘和密封外，它也常和密封件配合以达到密封的作用。当减速器运作时，该端盖承受弯曲内应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应端盖的工作条件。该零件的主要工作表面为端盖端面、轴孔25 +0.030，在设计工艺规程时应重点予以保证。二. 端盖的技术要求将端盖的全部技术要求列于下表中：加工表面 尺寸及偏差mm公
5、差及精度等级表面粗糙度Ra m形位公差/mm端盖左轴端面 75mm IT8 3.2端盖左端面 115 IT7 12.5端盖右轴端面 60mm IT8 3.2端盖右端面 115 IT7 12.5右轴表面 36 IT8 12.525mm 孔内表面25 0+0.03 IT8 3.2轴上孔 10mm IT13 6.3轴孔 30 30mm IT12 12.5孔 9mm 9mm IT12 12.5（其中公差等级的确定可参考）该端盖的形状、结构较为复杂，属于典型的轮盘类零件。为实现端盖防尘等的功能，其端盖轴孔与减速器中的齿轮轴有间隙配合要求。因此，其加工精度要求较高，即为 Ra=3.2mm。在减速器运行期间
6、，轴与轴套、端盖等零件不可能、完好无损，总是存在零件磨损等的缺陷，况且端盖上表面存在圆跳动，故说明轴在转动期间，存在着偏心的现象。因此，轴孔内侧在工作中需承受着微量冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求进行表面退火处理，以达到减少工件内应力的目的，使之疲劳强度大增，且其硬度为 4855HRC;为保证齿轮轴与端盖配合时受力均匀，而不至于偏心，则应有圆跳动要求为 0.03mm，为保证齿轮在端盖内的精确定位，则应在端盖轴上钻一中心孔，用螺钉将其紧固。另外，未铸造圆角为 R3-5,线性未注公差为 GB/T1804-m,且端盖右端面和右轴表面为未去除材料的粗糙度。综合以上所述，该端盖的各项技术要求制订的较
7、为合理，符合该零件在减速器中机械中的功用。三. 审查端盖的工艺性分析零件图可知，端盖右端面、端盖上、下表面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面。这样既减少了加工面积，又可提高齿轮轴与端盖轴孔的接触刚度；25mm 孔、9mm 孔、10mm 孔、14mm 孔的端面均为平面。可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面（端盖右端面、上平面及轴孔25 0+0.03）外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过车削钻床的精加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件
8、的工艺性较好。四. 确定端盖的生产类型由题目已知条件可知：该铸件为轻型零件，且该端盖的生产类型为中批生产。第二节. 确定毛坯、绘制毛坯零件综合图一. 选择毛坯由于该端盖在工作期间要承受微量冲击载荷，为增强端盖的强度，毛坯选用铸件。该端盖的轮廓尺寸不大，且生产类型属于成批生产，为提高铸件的生产率和铸件精度，宜采用砂型铸造（金属模机器造型） ，用砂型铸造出来的铸件， 、其表面质量与机械性能均较好，且砂型铸造适用于成批生产。查工程材料及热成型工艺 ，姜敏凤主编，高等教育出版设，2008 年 1 月第三次印刷。P99 表 5-1 可知，选 HT150 作为铸件材料。其硬度为 160HBS.。二. 确定
9、毛坯的尺寸公差和机械加工余量由机械制造技术基础课程设计指导教程中表 2-1表 2-5 可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应该先确定如下因素。1. 毛坯铸件的机械加工余量等级要求的机械加工余量等级有 10 级，称之为 A、B、C、D、E、F、G、H、J 和 K 级，其中 A、B 级仅用于特殊场合。由端盖的功用和技术要求，确定该零件的机械加工余量等级。由机械制造技术基础课程设计指导教程中表 2-5 确定该机械加工余量等级为 DF 级，取 E 级即可。2. 最大尺寸由铸件的零件图可以知道：该零件的最大尺寸为端盖的长和宽，即 115115，故该铸件的最大尺寸为 115mm,根据铸件的最大尺寸
10、L=115mm 查由机械制造技术基础课程设计指导教程中表2-4 和机械加工余量等级可知：该铸件的机械加工余量为 1.1mm.要求的机械加工余量：除非另有规定，要求的机械加工余量适用于整个毛坯铸件，即对所有需机械加工的表面只规定一个值，且该值应根据最终机械加工后成品铸件的最大轮廓尺寸，在相应的尺寸范围内选取。铸件某一部位在铸态下的最大尺寸应该不超过成品尺寸与要求的加工余量及铸造总公差之和。3. 公差值的确定由机械制造技术基础课程设计指导教程中表 2-1 及铸造材料可知：在大批量生产的毛坯铸件的公差等级为 810，取 IT=9 级。在由表 2-3 及毛坯铸件的基本尺寸可知：该铸件尺寸公差为2.5m
11、m.3. 零件表面粗糙度由零件图可知，该端盖各加工表面的粗糙度 Ra 均大于等于 1.6um。根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表中：机械加工余量等级 公差等级E 级 IT=9项目 机械加工余量/mm 尺寸公差/mm 备注长和宽1151153.45 2.5厚度 58 1.8 2轴 60 1.8 2表 2-3、表 2-4孔径 25 1.65 1.7孔径 30 1.7 1.8轴 75 2.8 2.2R33 1.3 1.8孔径 9 1.55 1.5孔径 14 1.6 1.6孔径 10 1.55 1.5厚度 15 1.6 1.6表 2-3、表 2-4凡是尺寸40
12、时，其机械加工余量均为 0.4，毛坯尺寸10mm 时，其公差值为1.5mm。三. 绘制端盖锻造毛坯零件综合图由上表所得结果，绘制毛坯零件综合图如下图所示：第三节 拟定端盖工艺路线一. 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。1. 精基准的选择根据该端盖零件的技术要求和装配要求，选择该轴右表面作为精基准，端盖左端面为辅助精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工。即遵循了“基准统一”原则。轴孔 250+0.03的轴线是设计基准，选用其和右端面作粗基准定位加工 10 的钻孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的圆跳动要求。选用该端盖左
13、端面作为精基准同样也遵循了“基准重合”的原则，因为该端盖在轴向方向上的尺寸多以该端面为设计基准；如加工孔 9mm 和14mm 等，均以 25 和右端面为基准进行加工。以端盖左轴表面为精基准，加工端盖右轴端面。此外，精基准通常是确定粗基准之后才进行选择的。故该端盖的精基准有左端面和左轴表面。另外，因该端盖铸件的刚性较好，故无需考虑其加工过程中定位点的选择。2. 粗基准的选择作为粗基准的表面应该平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。故该端盖中选择端盖右轴表面作为粗基准，以端盖右端面作为辅助粗基准。用三爪卡盘夹紧端盖右轴表面，从而保证加工出来的25mm 和 30mm 孔的壁厚均匀；采用端盖右轴表面作粗
14、基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。端盖左轴端面是右轴端面的设计基准，中心轴心线是 60mm 和 25mm 设计基准，25mm 的内轴线和左端面为加工 10mm 孔的工序基准。25mm 的内孔表面称为定位基准，同时，25mm 的内轴线和左端面是加工 10mm 孔的定位基准。符合基准重合的原则。二. 表面加工方法的确定根据端盖零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示：端盖零件各表面加工方案加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度Ra/um加工方案 备注端盖左轴端面 IT8 3.2 粗车-半精车-精车表 1-8端盖左端面 IT7 12.5 粗车 表 1-6
15、切沟槽 IT12 12.5 粗车 表 1-625mm 孔内表面IT8 3.2 钻铰 表 1-730mm 孔 IT12 12.5 钻 表 1-7端盖右端面 IT8 3.2 粗车-半精车 表 1-8孔 9mm IT12 12.5 钻 表 1-7孔 14mm IT12 12.5 钻 表 1-7孔 10mm IT9 6.3 钻铰 表 1-7孔 4mm IT12 12.5 钻 表 1-7（其中以上所述的表可在机械制造技术基础课程设计指导教程邹青主编，机械工业出版设，2008 年一月第六次印刷） 。三. 加工阶段的划分该端盖加工质量要求较高，且根据各表面加工方案的要求，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（端盖左端面和轴孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车端盖右
