题目端盖零件的机械加工工艺规程和钻Φ10孔夹具设计学生所在校专业学号学生指导教师目录设计目的及背景 (3)一、零件的工艺分析1.零件的用途、技术要求及工艺分析 (3)二、零件的工艺规程设计2.1由要求可知该零件的生产类型为中批或大批生产 (4)2.2确定毛坯尺寸 (4)2.3定位基准的选择 (4)2.4零件加工方法选择 (4)2.5制定工艺路线 (4)2.6确定加工余量 (5)2.7加工装备和工艺装备的选择 (6)2.8确定切削用量及基本时间 (6)三、钻床专用夹具设计3.1.1 确定夹具的类型 (17)3.1.2 确定工件的定位方案 (17)3.1.3 确定工件的夹紧方案和夹紧结构设计 (18)3.1.4 夹具的结构类型设计 (19)3.1.5钻模板结构类型设计 (19)3.1.6 夹具总图设计 (19)3.2 夹具精度的校核 (19)四、总结 (21)五、参考文献 (21)设计目的及背景机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程以后，进行的一次理论联系实际的综合运用。

培养学生综合运用所学基础理论、专业知识与技能，独立分析与解决问题的能力，有助于学生对专业知识、技能的进一步提高，为以后从事专业技术工作打下基础。

专用夹具的设计，对加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的性能有着重要的影响。

本课题讨论的目的是通过分析汽车法兰端盖的特点，论述了设计时应注意的问题及其应用范围。

一、零件的工艺分析1.零件的用途、技术要求及工艺分析.1·1该端盖主要是用来进、排气或油的，如用在内燃机打的活塞上的端盖，该零件出用来进、排气或油外，还有轴向定位、防尘，轴向定位和支撑旋转轴的缓冲和吸振登作用。

1·2根据端盖零件图可知，该零件的主要技术要求有：圆孔Φ16H7为IT7级精度，孔Φ32H8即IT8级精度以及该表面从粗糙度Ra3.2, Φ90的一端面表面粗糙度Ra1.6及该断面与Φ16H7的垂直度公差0.040和Φ55外圆与Φ16H7的同轴度公差0.025，其余表面粗糙度为Ra6.3。

,为零件的主要技术要求。

1·3该零件主要加工面有外圆、孔、断面、螺纹，均可用回转机床加工。

由零件技术要求和机床加工精度可知，外圆表面用车床半精车，Ra.6断面在车床上精车可达到。

孔Φ35和Φ32H8孔在车床上镗，由于Φ16孔较小部宜铸造，留待加工反而更经济，故Φ16H7孔采取钻、扩、铰，其余孔和螺纹在钻床上钻可得到。

故该工件用车床和钻床。

二、零件的工艺规程设计2·1由要求可知该零件的生产类型为中批或大批生产。

2·2确定毛坯尺寸该零件材料为灰铸铁HT150，故毛坯件选择铸造。

零件受力不大，机构简单，生产类型中批或成批生产，选用砂型铸造，查《金属加工工艺及工装设计》第2页表1—2选取尺寸精度等级为CT12，查《金属加工工艺及工装设计》第6页表1—8选加工余量为MA-H，查《金属加工工艺及工装设计》第6页表1—9确定铸件的双侧加工时的切削每侧的加工余量3.5mm，铸件的尺寸如下：加工面及尺寸加工余量等级加工余量加工面数铸件尺寸外圆Φ90 CT12H 3.5×2 双面Φ97 外圆Φ55 CT12H 3.5×2 双面Φ62端面37 CT12H 3.5×2 双面44端面20 CT12H 3.5×2 双面27孔Φ32 CT12H 3.5×2 双面Φ25孔Φ35 CT12H 3.5×2 双面Φ282·3定位基准的选择根据基准的选择“先基准后其他，先粗后精，先主后次，先面后空”原则，故粗基准的选择以Φ55外圆和Φ90端面为定位粗基准，考虑保证零件的加工精度和装夹方便，根据基准重合和基准统一原则，则精基准选择B面半精加工后的Φ55外圆表面和和精车Φ90后的端面，能保证零件的同轴度和垂直度要求，2·4零件加工方法的选择本零件的加工表面有外圆、内孔、端面及小孔，材料为45#钢。

故确定加工方法如下：Φ55外圆及端面：图纸要求表面粗糙度为Ra6.3，但工艺过程考虑其为粗基准，故对此外圆面采取粗车和半精车。

Φ90外圆及端面：图纸要求圆表面粗糙度为Ra6.3，采取粗车和半精车。

对Ra1.6的端面采取粗车、半精车、精车。

Φ35孔及端面：图纸要求表面粗糙度Ra6.3，采取粗镗，半精镗。

Φ32H8孔及端面：图纸要求精度为IT8，表面粗糙度Ra3.2，采取粗镗和铰。

Φ16H7孔：图纸要求精度为IT8，采取钻、扩、铰。

其余孔采取钻和螺纹采取螺纹车刀攻2.5制定工艺路线根据零件本身要求及先粗后精的加工原则，端盖加工工艺路线如下：工序5：铸造零件毛坯工序10：灰铸铁HT150退火，为机加工作准备工序15：以BΦ55外圆表面及端面做粗定位，用三爪卡盘夹紧，粗车AΦ55端面及外圆，Φ90端面，粗镗Φ32孔到尺寸。

工序20：调头以AΦ55外圆表面及端面定位，用三爪卡盘夹紧，粗车BΦ55端面、外圆，Φ90端面、外圆，粗镗Φ35孔和端面至尺寸。

工序25：半精车BΦ55端面、外圆，Φ90端面、外圆，精车BΦ90端面，半精镗Φ35孔和端面至尺寸，倒孔内的R2圆角工序30：调头以半精加工的BΦ55外圆和端面定位，用三爪卡盘夹紧，半精车ΦA55端面、外圆，Φ90端面，扩、铰AΦ32H8孔至尺寸。

工序35：扩、铰Φ16H7至尺寸。

以半精加工的BΦ55外圆和端面定位，用三爪卡盘夹紧.工序40：钻Φ90外圆表面上的孔Φ10，专用夹具定位夹紧。

工序45：攻NPT1/4管螺，专用夹具定位夹紧。

工序50：钻B90端面上的Φ10孔，专用夹紧定位夹紧。

工序60：钻A端面的6×Φ7孔及锪钻Φ11×5，专用夹具定位夹紧。

工序65：钻AΦ55端面的3×Φ5的孔，专用夹具定位夹紧。

工序70：攻M5—7H的螺纹，专用夹具定位夹紧。

工序75：去零件的毛刺和检验。

;2.6确定加工余量由《机械制造工艺学》第30至31页的表1—10，表1——11，表1——12确定其加工的的经济精度和经济粗糙度。

（1）Φ55的外圆表面：工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度半精车 1 Φ55 IT8 Ra6.3粗车 6 Φ56 IT11 Ra12.5毛坯Φ62（2）Φ90的外圆表面：工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度半精车 1 Φ90 IT8 Ra6.3粗车 6 Φ91 IT11 Ra12.5毛坯Φ97（3）轴向长度37尺寸：工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度半精车A端 1 37 IT8 Ra6.3半精车B端 1 38 IT8 Ra6.3粗车A端 2.5 39 IT11 Ra12.5粗车B端 2.5 41.5 IT11 Ra12.5毛坯44（4）轴向长度20尺寸：工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度精车B端0.7 20 IT7 Ra1.6 半精车B端 1 20.7 IT8 Ra1.6 半精车A端 1 21.7 IT8 Ra6.3 粗车B端 1.8 22.7 IT11 Ra12.5 粗车A端 2.5 24.5 IT11 Ra12.5 毛坯27（5）Φ35的孔：工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度半精镗 1.0 Φ35 IT9 Ra6.3 粗镗 6 Φ34 IT11 Ra12.5 毛坯Φ28（6）Φ32H8的孔：工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度铰0.3 Φ32H8 IT7 R1.6 扩0.7 Φ31.7 IT9 R3.2 粗镗 3 Φ31 IT11 R12.5 毛坯Φ25(7) Φ16H7的孔：工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度铰0.1 Φ16H7 IT8 R3.2 扩0.9 15.9 IT10 R6.3 钻15 15 IT11 R12.52.7加工装备和工艺装备的选择（1）加工装备：选择CA6140卧式车床进行车、镗、铰零件的外圆、端面及内孔，用Z3025摇臂钻床加工零件端面上的孔及螺纹加工，（2）工艺装备：粗车选取YT15硬质合金车刀，精车选YT30硬质合金车刀，钻孔选用高速钢钻头，由于精度要求不高可选用0.02mm 的游标卡尺测量，孔Φ32H8和Φ16H7用塞规检测。

2.8确定切削用量及基本时间切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量，确定方法是先确定背吃刀量，再进给量，最后确定切削速度。

不同的加工性质，对切削加工的要求不一样。

粗加工时，应尽量保证较高的金属切削率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的背吃刀量，其次选择较大的进给量，最后根据刀具耐用度要求，确定适合的切削速度。

精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要去，故一般选用较小的背吃刀量和进给量，而尽可能选用较高的切削速度。

一、工序15 粗车 切削用量及基本时间的确定确定切削速度V 和工作台每分钟进给量Vf 切削速度可以通过计算得出，在实际生产中通过查表确定表4-53 第95页 选择背吃刀量为a p 3 根据设计和零件要求选择a p =3 通过查表《车外圆和端面的进给量》得到进给量f 0.56mm/r 由表4-58《外圆切削速度》可查的切削速度为1m/s~1.33则所需主轴的转速是一个范围工步车外圆d=90mm n=3.14*d v1000=212.3~282.3r/min根据CA6140机床的标准主轴转速查表选取n=250 r/min 则实际车削速度为 v=1000dn*14.3=70.65m/min2基本时间 T=fnl=0.175 l=24.5 式中l 是工件切削加工长度、f 为实际车削速度、n 为主轴转速 工步车外圆d=55 n=3.14*d v1000=347.2~462根据CA6140机床的标准主轴转速查表选取n=450 r/min 则实际车削速度为 V=1000dn*3.14=77.72基本时间 T=fnl=0.031 l=8 式中l 是工件切削加工长度、f 为实际车削速度、n 为主轴转速 工步车孔d=32 n=3.14*d v1000=597.1~794.1根据CA6140机床的标准主轴转速查表选取n=710 r/min 则实际车削速度为 v=1000dn*3.14=71.32基本时间 T=fnl=0.025 l=10 式中l 是工件切削加工长度、f 为实际车削速度、n 为主轴转速 Tm=0.025+0.175+0.031*2=0.262min Tm=0.262*60=15.72s 切削力 Fc=Cf c * a pxfc*f y fc *v nfcFc=900*3*0.5675.0=1747.8切削效率Pc=FcVc /60*1000=2.16KW根据表《卧式车床主要技术参数.》知CA6140机床电动机功率Pe=7.5KW ，隐Pc＜Pe ，故上述切削用量可用。