盖类零件机械加工工艺编制

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1、项目5 盖类零件机械加工工艺编制任务1 分析盖类零件的技术资料任务2 确定盖类零件的生产类型任务3 选定盖类零件的毛坯类型及其制造方法任务4 拟定盖类零件的工艺路线任务5 选择盖类零件的定位基准和工艺装备任务6 设计盖类零件的加工工序任务7 填写盖类零件的机械加工工艺文件项目小结同步练习5目 录项目5 盖类零件机械加工工艺编制项目5 盖类零件机械加工工艺编制任务1 分析盖类零件的技术资料5.1.1、盖类零件的工艺特点 1盖类零件的功用 盖类零件是指回转体零件中的盘状类零件，是机械加工中 常见的一种零件，如支承传动轴的各种形式的轴承盖、端 盖、法兰盘等。盖类零件通常在生产中起支承和导向作用 ，有

2、的还有密封或防尘等作用。 2盖类零件的结构特点 由于功用不同，盖类零件的形状结构和尺寸有很大的差异 ，但也有许多的相同点，具体如下： （1）主要表面内孔和外圆基本上都是回转面，它们有较高 的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求，而且有高的同 轴度要求。 （2）长度L一般小于其外圆直径 d，通常L/ d 5。 （3）结构比较简单，多为扁平的圆形或方形盘状结构，如 图5-2所示。 盖类零件主体一般由多个同轴的回转体，或由一长方体与 几个同轴的回转体组成。此外，在主体上常有沿圆周方向 均匀分布的凸缘、肋条、光孔或螺纹孔等局部结构。任务1 分析盖类零件的技术资料3盖类零件的主要技术要求 （1）孔的技术要

3、求。 孔是盖类零件起支承或导向作用的最主要表面，通常与轴或轴承相配合。孔的直径 尺寸公差等级一般为IT7，精密轴套可取IT6。孔的形状精度，应控制在孔径公差以 内，一些精密盖类零件控制在孔径公差的1/21/3，甚至更严。为了保证零件的功用 和提高其耐磨性，孔的表面粗糙度值为Ra1.60.16m。 （2）外圆的技术要求。 外圆是盖类零件的支承面，常以过盈配合或过渡配合与箱体或机架上的孔相连接。 外径尺寸公差等级通常取IT6IT7，其形状精度控制在外径公差以内，表面粗糙度值 为Ra3.20.63m。 （3）孔与外圆的同轴度要求。 当孔的最终加工是将盖类零件装入箱体或机架后进行时，盖类零件内外圆间的

4、同轴 度要求较低；若最终加工是在装配前完成的，则同轴度要求较高，一般为 0.010.05mm。 （4）孔轴线与端面的垂直度要求。 盖类零件的端面（或凸缘端面）若在工作中承受载荷，或在装配和加工时作为定位 基准，则端面与孔轴线垂直度要求较高，一般为0.010.05mm。任务1 分析盖类零件的技术资料5.1.2、阀盖技术资料分析 1分析阀盖的结构形状 （1）阀盖零件图（如图5-1所示） 采用了主视图和左视图两个视图来 表达其结构，其中主视图为全剖视 图，主要表达零件的内部结构和各 端面的轴向位置；左视图主要表达 零件的外形轮廓及主体上凸缘、沉 孔分布的情况。 （2）从主视图可以看出，阀盖由 多个同

5、轴内孔和外圆组成。左端要 求加工M362外螺纹，另外主体上 沿圆周方向均匀分布有4个台阶沉 孔，由此可以想象出阀盖的结构形 状如图5-3所示。任务1 分析盖类零件的技术资料2 明确阀盖各部分的作用 查阅阀盖的轴测装配图（如图5-4所示），可知 阀盖是常见球阀上的一个零件，阀盖2和阀体1用 四个双头螺柱6和螺母7连接，用调整垫片5调节 阀芯4与密封圈3之间的松紧程度，在阀体上有阀 杆12，阀杆下部有凸块，榫接在阀芯4上的凹槽 中。为了密封，在阀体与阀杆之间加进填料垫8 、填料9和10，旋入填料压紧套11压紧。 经分析可以看出：阀盖（图5-5所示） 50f7外 圆装配于阀体内孔，是阀盖的支承面；3

6、0H7台 阶孔用于压紧密封圈，是起密封作用的重要表面 ；N面（如图5-5所示）为轴向配合面，与阀芯圆 球面配合；M面为装配基面，与阀体的装配面接 合，阀盖用螺柱固定在阀体上。任务1 分析盖类零件的技术资料3确定阀盖的关键加工表面 对照阀盖零件图（如图5-1所示)可以看出： （1） 30H7台阶孔、 50f7外圆具有较 高的尺寸精度（IT7级）和相互位置精度(同 轴度 0.03)，表面粗糙度要求为Ra1.6um ，是加工的关键表面。 （2）M、N面距离尺寸为，尺寸精度要求 不高（查附表1标准公差数值可知约为 IT11级），但M面位置精度要求较高（与 30H7内孔轴线垂直度允差为0.04mm），

7、且为装配基准面，N面为轴向配合面，因此 也应确定为加工的关键表面。 （3）右端40外圆、M362外圆螺纹、左 端20内孔及4 7沉孔的尺寸精度要求较 低（未注公差），表面粗糙度也不高，是 加工的次要表面。任务2 确定盖类零件的生产类型1计算阀盖的生产纲领阀盖的生产纲领计算如下： N=Qn（1+a）（1+b）=60000（1+8%）(1+1%) =65448（件/年） 2确定阀盖的生产类型及其工艺特征 根据阀盖的生产纲领（65448件/年）及产品类型（球阀属于轻型机械），查附表16机 加工各种生产类型的生产纲领及工艺特点可得，阀盖的生产类型为大量生产，工艺特 点见表5-2。 任务3 选定盖类零件

8、毛坯类型及其制造方法5.3.1 盖类零件毛坯的选定 1盖类零件的材料 盖类零件材料的选择主要取决于零件的功能要求、结构特点及使用时的工作 条件，常采用铸铁、碳钢、青铜黄铜或粉末冶金等材料制成。 2盖类零件的毛坯选择盖类零件毛坯制造方式的选择与毛坯结构尺寸、材料和生产批量的大小等 因素有关。若孔径较大（直径大于 20mm ）时，常采用铸件、型材或带孔的 锻件；若孔径较小（直径小于 20mm ）时，一般多选择棒料，或采用实心铸 件； 毛坯的铸造方法有很多种，如砂型铸造、压力铸造、离心铸造、金属型铸造 、失腊铸造等，其中砂型铸造是最常用的方法。 当生产批量较小时、砂型铸造一般采用木模手工造型。木模制

9、造投入费用较 低，毛坯尺寸不受限制，适用于大件和小批量生产。 当生产批量较大时，砂型铸造一般采用金属模机械造型，紧砂与起模工序均 采用机械化代替手工操作，生产率高。但需配备金属模板和相应的造型设备 ，一次性投入费用较高，适用于大批大量生产。任务3 选定盖类零件毛坯类型及其制造方法5.3.2 阀盖毛坯实例分析 1确定阀盖毛坯的类型及其制造方法 （1）选择毛坯类型。由附表7常用毛坯类型可知，铸铁材料的零件一般 情况下只能采用铸件。根据阀盖的制造材料（灰铸铁HT200）可以确定，毛 坯类型为铸件。 （2）选择毛坯制造方法。查附表16机加工工作各种生产类型的生产纲领 及工艺特点，由于阀盖的生产类型为大

10、量生产，因此毛坯制造采用金属模 机器造型的铸造方法，可以获得较高的生产效率和精度。 2估算阀盖毛坯的机械加工余量 根据阀盖毛坯的最大轮廓尺寸（ 80）和加工表面的基本尺寸(按最大尺寸 50)，查附表2铸件的机械加工余量（按中间等级2级精度查表）可得 出，顶面的机械加工余量为4，底面及侧面的机械加工余量为3。为统一起见 各加工表面的机械加工余量统一取4。查附表5铸件的尺寸偏差可得出， 阀盖毛坯的尺寸偏差为0.5。任务3 选定盖类零件毛坯类型及其制造方法3绘制阀盖毛坯简图 阀盖的毛坯简图（如图5-6所示）的绘制步骤如下： （1）用双点划线画出零件主要视图，只画主要结构，次要细节不画，非毛 坯制造的

11、孔可以不画。 （2）将加工余量按尺寸用粗实线画在表面轮廓外。 （3）加粗或加深毛坯轮廓线，在余量层内打上网络线，以区别剖面线。 （4）标注毛坯的主要尺寸。任务4 拟定盖类零件的工艺路线5.4.1 内孔表面的加工方法 1钻孔 用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属粗加工，可达到的尺寸公差 等级为IT13IT11，表面粗糙度值为Ra5012.5m。由于麻花钻长度较长， 钻芯直径小而刚性差，又有横刃的影响，故钻孔有以下工艺特点： （1）钻头容易偏斜。（2）孔径容易扩大。（3）孔的表面质量较差。钻削时 切屑较宽，在孔内被迫卷为螺旋状，流出时与孔壁发生摩擦而刮伤已加工表 面。（4）钻削时轴向力大。2

12、扩孔 扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙 度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为IT11IT10, 表面粗糙度值为Ra12.56.3m， 属于孔的半精加工方法，常作铰削前的预加工，也可作为精度不高的孔的终加工。扩 孔钻的结构与麻花钻相比有以下特点： （1）刚性较好。（2）导向性好。（3）切屑条件较好。因此扩孔与钻孔相比，加工 精度高，表面粗糙度值较低，且可在一定程度上校正钻孔的轴线误差。适用于扩孔的 机床与钻孔相同。任务4 拟定盖类零件的工艺路线3铰孔 铰孔是在半精加工（扩孔或半精镗）的基础上对较小的孔进行的一种精加工方 法。铰孔的尺寸公差等级可达IT9IT6

13、，表面粗糙度值可达Ra3.20.2m。 铰孔的方式有机铰和手铰两种。在机床上进行铰削称为机铰，如图511所示 ；用手工进行铰削称为手铰，如图512所示。任务4 拟定盖类零件的工艺路线4镗孔 镗孔是用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。可在车床、镗床 或铣床上进行。镗孔是常用的大孔加工方法之一，可分为粗镗、半精镗和精 镗。粗镗的尺寸公差等级为IT13IT12，表面粗糙度值为Ra12.56.3m； 半精镗的尺寸公差等级为IT10IT9，表面粗糙度值为Ra6.33.2m；精镗 的尺寸公差等级为IT8IT7，表面粗糙度值为Ra1.60.8m。如图513所 示为在车床上镗孔。 在车床上镗孔多用于

14、加工轴类、盖类和小型叉架类零件的孔。由于是工件旋 转、车刀移动，孔径大小可由车刀的切深量和走刀次数予以控制，操作较为 方便。 任务4 拟定盖类零件的工艺路线5磨孔 磨孔是孔的常用精加工方法，在内圆磨床进行，如图514所示。磨孔不仅能获得较高 的尺寸精度和表面质量，而且还可以提高孔的位置精度和孔的轴线的直线度。内圆磨削 与外圆磨削相比，工作条件较差：砂轮直径小，刚性差，排屑和散热困难，生产率低。 精度可达IT7，Ra1.60.4 m。 6拉孔 拉孔是大批大量精加工孔的方法，在拉床上进行，如图515所示。加工时以孔本身定 位，不能修正孔的轴线歪斜。生产率高，但刀具复杂。精度可达IT8IT7，Ra0

15、.8 0.4m。 7光整加工孔 （1）研磨孔。研磨是一种光整加工方法。孔的形状精度有相应的提高，但不能提高位 置精度，精度可达IT7IT6，Ra0.40.025m。 （2）珩磨孔。珩磨是用珩磨头对孔施加一定压力，当其旋转及作直线往复运动时， 即可切除极小的加工余量。 精度可达IT7IT6，Ra0.40.025m。任务4 拟定盖类零件的工艺路线5.4.2、盖类零件的一般加工工艺路线 盖类零件加工中的主要难点是如何保证主要表面的同轴度及装配基面与内孔 轴线的垂直度。可以采取以下三种方案： 1在一次安装中完成内、外主要表面及端面的全部加工 内、外主要表面及端面的全部加工在一次安装中完成，这样可消除工

16、件的安 装误差，并获得很高的相互位置精度。但由于盖类零件长度短，不一定有足 够的装夹长度，故多用于尺寸较长的盖类零件或多件合并车削加工。 2先加工孔，主要表面的加工分在几次安装中进行 先加工孔至零件图尺寸，然后以孔为精基准加工外圆。由于使用的夹具 ( 通常为心轴 ) 结构简单，而且制造和安装误差较小，因此可保证较高的相 互位置精度，在盖类零件加工中应用较多。 3、先加工外圆，主要表面的加工分在几次安装中进行 先加工外圆至零件图尺寸，然后以外圆为精基准完成内孔的全部加工。该方 法工件装夹迅速可靠，但一般卡盘安装误差较大，使得加工后工件的相互位 置精度较低。如果欲使同轴度误差较小，则须采用定心精度较高的夹具，如 弹性膜片卡盘、液性塑料夹头、经过修磨的三爪自定心卡盘和软爪等。 任务4 拟定盖类零件的工艺路线5.4.3、转塔车床介绍 1转塔车床是一种多刀、多工位加工的高效机床，能完成普通