专业课程设计（零件工艺设计某些）姓名：学号：班级：指引教师：3月2日一、零件工艺分析1、端盖用途端盖是应用广泛机械零件之一，是轴承座重要外部零件。

端盖普通作用是：轴承外圈轴向定位；轴承工作过程防尘和密封（除自身可以防尘和密封外，也常和密封件配合以达到密封作用）；位于车床电动机和主轴箱之间端盖，重要起传递扭矩和缓冲吸震作用，使主轴箱转动平稳。

因而该零件应具备足够强度、刚度、耐磨性和韧性，以适应其工作条件。

该零件重要工作表面为左右端面以及左端面外圆表面，在设计工艺规程时必要重点考虑。

端盖加工工艺可行性与合理性直接影响零件质量、生产成本、使用性能和寿命等。

2、端盖工艺性分析该端盖重要由平面、外圆面以及孔系构成，其构造简朴、形状普通，属于普通盘盖类零件。

端盖重要加工表面有左、右和凸台等三个端面，Φ47和Φ80两个外圆面，Φ34和Φ16两个内圆面，密封圈内槽以及六个均布Φ7通孔。

规定其Φ7孔右端加工平面对于基准A垂直度公差是0.03mm，端盖Φ47外圆面与基准A同轴度误差为0.03mm，另一方面就是均布φ7孔加工端面规定为平面，可以防止加工过程中钻头偏斜以保证孔加工精度。

其中，端面和内外圆面均规定车削加工，可以采用半精车和粗车，并且粗、精加工应分开进行，以保证表面粗糙度规定；φ7通孔加工采用钻铰来达到精度规定。

别的非配合表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过粗车和半精车就可以在正常生产条件下，采用较经济办法加工出来；此外，该零件材料为铸铁HT200，切削加工性能较好。

综上所述，该端盖零件工艺性能良好。

（1）工件时效解决对于毛坯为铸件盖类零件，因其各部位厚度不均匀，存在较大锻造内应力，容易导致变形等缺陷，因而必要安排人工时效解决。

对于本端盖，其精度规定普通，则可运用粗、精加工工序间自然停放和运送时间，得到自然时效解决效果。

其自然时效解决时间越长越好，否则会影响端盖配合精度稳定性。

对于特别精密端盖，在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效，以消除锻造内应力，提高精度稳定性。

（2）加工工艺顺序应先面后孔作为端盖上重要两类加工表面——平面和孔，从定位稳定可靠角度上分析，平面比孔要优越得多，同步还可以使孔加工余量均匀；从加工难度上分析，平面比孔容易加工；从有利加工进行上分析，采用先加工平面后加工分布在平面上孔，由于铸件表面凹凸不平和夹砂等缺陷已被切除，大大有助于孔加工进行。

（3）加工阶段粗、精加工分开端盖为铸铁件，预留加工余量较多，在粗加工中切削余量较大，夹紧力、切削力较大，且削热较多，因而对加工精度影响也较大；再加上粗加工是切削毛胚表面金属，工件内应力重新分布，也会引起工件变形。

因而，粗、精加工分为两个加工阶段，有助于把粗加工后，由于各种因素引起工件变形充分暴露出来，在精加工阶段得以消除。

（4）工件清洗同步，清洗这一步也十分重要。

清洗工作对保证机器装配质量、延长机器使用寿命均有重要意义，特别是对精密配合件、密封件更为重要。

清洗目是除去零件表面上油污及杂质。

惯用清洗液有煤油、汽油、碱液及化学清洗液等，清洗时可采用擦洗、浸洗、喷洗超声波清洗等办法。

3、端盖技术规定端盖各项技术规定如下表所示该端盖重要实现轴承轴向定位功能，必要满足端盖位置度规定，即垂直度和同轴度规定，因而加工精度规定较高；端盖在工作中需承受载荷，为增长其耐磨性，对端盖规定期效解决。

二、零件毛胚选取1、拟定毛坯种类由于该端盖在工作过程中要承受冲击载荷，为增强强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件。

材料采用灰铸铁HT200，它是有容易变形、吸振性好、耐磨性强及切削性好等长处。

该端盖轮廓尺寸不大，生产类型为中批产量，为提高生产率和铸件精度，减少加工余量，宜采用金属模机器造型办法锻造毛坯，毛坯拔模斜度为5°。

此外为消除残存应力还应安排人工时效。

2、拟定毛坯尺寸公差：（1）铸件公差级别：由端盖功能和技术规定，拟定该铸件毛坯尺寸公差级别为CT-10。

（2）铸件材质系数：拟定端盖材料为HT200。

（3）锻件分模线形状：依照该端盖形位特点，选取零件方向对称平面为分模面，属于平直分模线。

（4）零件表面粗糙度：该端盖各加工表面粗糙度如零件图所示。

3、拟定加工余量该零件各表面加工余量是由各个表面粗糙度、加工办法以及加工级别来拟定。

（1）左端面加工余量拟定（2）右端凸台端面加工余量拟定（3）右端面加工余量拟定（4）Φ80外圆面加工余量拟定（5）Φ47外圆面加工余量拟定半精车0.7 47.8 3.2粗车 1.5 49.2 6.3毛坯52.2（6）Φ16内圆面加工余量拟定工序名称工序加工余量（单面）/mm 工序尺寸/mm 表面粗糙度/µm总余量/mm 半精车0.7 16 3.2粗车 1.5 14.6 6.34.4毛坯11.6（7）Φ34内圆面加工余量拟定工序名称工序加工余量（单面）/mm 工序尺寸/mm 表面粗糙度/µm总余量/mm粗车 1.5 34 6.33毛坯31（8）6×Φ7均布通孔加工余量拟定工序名称工序加工余量/mm 工序尺寸/mm 表面粗糙度/µm总余量/mm 扩 1.8 7 6.3钻 5.2 5.2 12.57毛坯04、毛坯零件图三、制定工艺路线1、定位基准选取（1）粗基准选取作为粗基准表面应平整，没有飞边、毛刺或其她表面欠缺。

这里选取端盖左端面和φ80外圆面作为粗基准。

采用φ80外圆面定位加工内孔可保证孔壁厚均匀；采用端盖右端面作为粗基准加工左端面，可觉得后续工序准备好精基准。

（2）精基准选取依照该端盖零件技术规定，选取端盖右端面和φ47孔作为精基准，零件上诸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。

Φ16孔轴线是设计基准，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重叠，保证了被加工表面端面垂直度和同轴度规定。

选用端盖右端面作为精基准同样是遵循了“基准重叠”原则，由于该端盖在轴向方向上尺寸多以该端面作设计基准。

2、工序顺序安排1）机械加工工序（1）遵循“基准先行”原则，一方面加工精基准——端盖右端面和φ16中心孔。

（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“先面后孔”原则，先加工端盖右端面，再加工φ16中心孔。

2）热解决工序锻导致型后，对铸件进行退火解决，可消除锻造后产生锻造应力，提高材料综合力学性能。

该端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，为了工件达到规定硬度使用调质解决HBS220-240。

3）辅助工序在精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。

综上所述，该端盖工序安排顺序为：粗加工——基准加工——热解决——精加工——检查。

3、拟定加工设备、刀具、和夹具在加工时候要跟据零件形状和特点，合理选用各种装夹工具。

还要依照加工部位吃刀量来拟定每个工序应选用刀具，并恰当调节刀具角度。

该零件毛坯外形规则，在加工左右端面、右端凸台端面和内、外圆面以及凸台上2×0.5退刀槽时，在车床上可以用三爪卡盘夹紧；在加工孔系时采用“一定位销，一防转挡销和两可转动压板自制夹具”来定位夹紧。

4、工序集中与分散选用工序集中原则安排端盖加工工序。

该端盖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；并且运用工序集中原则使工件装夹次数少，不但可缩短辅助时间，并且由于在一次装夹中加工了许多表面，有助于保证各加工表面相对位置精度规定。

5、拟定工艺路线1）各表面加工办法选取：2）拟定工艺路线：四、切削用量选取及工序时间计算：工序09 钻、扩6×Φ7均布通孔，以Φ80外圆和Φ16轴线为基准，通孔精度达到IT9。

1、加工条件：工件材料：HT200，σb =170~240MPa，金属模机器造型锻造；机床：Z525立式钻床；刀具：依照《切削手册》，选取高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=5.1mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角αo＝12°，二重刃长度bε=3.5mm，横刀长b=2mm，宽l=4mm，棱带长度l1=1.5mm ，2φ=100°，β=30°。

2、选取切削用量（1）拟定进给量按加工规定拟定进给量：查《切削手册》，f=0.43~0.53mm/r ，367.11830<==dl，由《切削手册》表2.7，系数为0.5，则：f=(0.43~0.53)×0.5=(0.215~0.265)mm / r ；按钻头强度选取进给量：查《切削手册》表2.8，钻头容许进给量为f=2.0 mm / r ；按机床进给机构强度选取进给量：查《切削手册》表2.9，机床进给机构容许轴向力为8330N 时，进给量为f=0.93 mm / r 。

以上三个进给量比较得出，受限制进给量是工艺规定，其值为：0.215~0.265mm/r 。

依照《简要手册》表4.2-16，最后选取进给量f=0.22 mm / r 。

由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。

依照《切削手册》表2.19查出，钻孔时轴向力Ff=2500N，轴向力修正系数为1.0，故Ff=2500N。

依照Z525立式钻床使用阐明书，机床进给机构容许最大轴向力为8830N﹥Ff，故所选进给量可用。

（更多资料访问中华人民共和国机械资料网.com）（2）拟定钻头磨钝原则及寿命查《简要手册》可知后刀面最大磨损限度为0.6mm，寿命T=45min 。

（3）拟定切削速度查《切削手册》表2.30，切削速度计算公式为：(m/min)0v y x p m v c k fa T d c v vvvz = ，其中，22.055.009125.025.01.55.90========f y x a m z mm d v v p v Cv，，，，，，，，查得修正系数：0.1=v Tk ，85.0=lv k ，0.1=tv k ，故实际切削速度：m in /5.985.022.01601.55.955.0125.025.0m v c =⨯⨯⨯⨯=（4）检查机床扭矩及功率查《切削手册》表2.20，当f ≤ 0.26 ，do ≤ 19mm 时，Mt = 31.78N •m ，修正系数均为1.0，故MC=31.78 N •m 。

查机床使用阐明书：Mm =144.2 N •m 。

查《切削手册》表2.23,钻头消耗功率：Pc=1.3 kw 。

查机床使用阐明书可知，PE=2.8×0.81=2.26kw 。

由于M c < M m ，Pc < PE ，故切削用量可用，即：min /4.15min /272/22.0m v r n n r mm f c c ====，， 。

3、计算工时m in 20.022.027212=⨯==nf L t m4、扩孔至Φ7查《切削手册》表2.10，扩孔进给量为：f=0.7~0.8 mm / r ，并由机床使用阐明书最后选定进给量为：f=0.81 mm / r 。