主轴承盖零件机械加工工艺编制

任务2盘盖类零件机械加工工艺编制产品或机器中的箱体，一般都有为装配和调整而设置的孔，这些孔需用端盖、支承盖等盘盖类零件加以保护，并支承和调整各零部件。本课题通过介绍主轴承盖机械加工工艺的编制过程，讲解盘盖类零件机械加工工艺编制的方法和步骤，以及相关的知识。1．典型盘盖类零件（a）法兰盘（b）闷盖（c）支承盖2．轴类零件的结构特点盘盖类零件的基本形状多为扁平的圆形或方形盘状结构，轴向尺寸相对于径向尺寸小很多，如图2-4所示。常见的零件主体一般由多个同轴的回转体，或由一正方体与几个同轴的回转体组成；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、销孔等局部结构；常用作端盖、齿轮、带轮、链轮、压盖等，制造材料一般多为灰铸铁。机械加工工艺编制任务书任务名称编制主轴承盖机械加工工艺编制依据1．相关技术文件和资料（1）主轴承盖零件图，如图2-1所示。（2）产品装配图（局部），如图2-2所示。每台产品中主轴承盖的数量1件。2．产品生产纲领（1）产品的生产纲领为50000台/年。（2）主轴承盖的备品百分率为10%、废品百分率为1%。3．生产条件和资源（1）毛坯为外协件，生产条件可根据需要确定。（2）由机加工车间三班（两班制）负责生产。（3）现可供选用的加工设备有：①CB3463-1半自动转塔车床1台；②CA6140×1000普通车床多台；各设备均达到机床规定的工作精度要求。（4）机械加工设备可根据需要增加专用机床，不再增加通用设备。工作结果1．主轴承盖毛坯简图；2．主轴承盖机械加工工艺规程。主轴承盖零件图产品（主轴承盖部分）装配示意图步骤2.1分析主轴承盖1.分析主轴承盖零件图和装配图，明确主轴承盖在产品中的作用。2.找出其主要技术要求，确定加工关键表面。任务目标任务实施2.1.1看懂主轴承盖的结构形状1．主轴承盖零件图采用了主视图和左视图表达其结构。其中，主视图为旋转剖切的全剖视图，主要表达零件的内部结构和各表面的轴向相对位置。左视图主要表达零件的外形轮廓、主体上凸缘、沉孔、肋条的分布情况。此外，主视图还采用重合断面图表达肋条的结构。2.1.1看懂主轴承盖的结构形状2．从主视图可以看出，主体由多个同轴的内孔和外圆组成。从左视图可以看出，在主体上沿圆周方向均匀分布有圆弧状凸缘、肋条、沉孔，由此可以想象出主轴承盖的结构形状。2.1.2明确主轴承盖的装配位置和作用由产品装配图可知，主轴承盖的作用是支承主轴承，并起轴向定位作用。Ф142k6外圆装配于机体内孔，Ф60H7孔用于安装主轴承，M面为轴向定位面，与主轴承的轴肩端面接合；N面为装配基面，与机体的侧面接合。主轴承盖用螺栓固定在机体上。1．Ф60H7孔、Ф142k6外圆都具有较高的尺寸精度（IT7、IT6）和位置精度（同轴度Ф0.02）要求，表面粗糙度Ra值为1.6μm，是加工的关键表面。2．M、N面距离尺寸为28，尺寸精度要求不高（查附表1《标准公差数值》可知约为IT9），但均要求与Ф60H7孔轴线垂直，允差为0.05，表面粗糙度Ra值分别为1.6、3.2μm，也是加工的关键表面。3．6×Ф9和Ф18沉孔尺寸精度要求较低（未注公差等级），表面粗糙度Ra值为12.5μm，是加工的次要表面。4．其它表面均为不加工表面。2.1.3确定主轴承盖的加工关键表面N(轴向定位面)M(装配基面)主轴主轴承主轴承盖固定螺栓任务结果主轴承盖的加工关键表面名称结果关键加工表面Ф60H7孔、Ф142k6外圆、M和N面次要加工表面6×Ф9孔和Ф18沉孔不加工表面其它表面步骤2.2确定生产类型1．计算主轴承盖的生产纲领。2．确定主轴承盖的生产类型及工艺特征。任务目标1．产品的生产纲领是指企业在一年的计划期内应当生产的产品产量和进度计划。零件的生产纲领是指该零件(包括备品和废品在内)的年生产总量。2．零件的产量和产品的产量不一定相同。每台产品中相同零件的数量可能不止一件，所以在中批生产产品的企业，也有可能有大批生产零件的车间。3．零件的生产纲领按下式计算：N＝Qn（1＋a）（1＋b）式中N——零件的生产纲领（件/年）；Q——产品的年生产纲领（台/年）；n——每台产品中该零件的数量（件/台）；a——零件的备品百分率；b——零件的废品百分率。4．零件生产类型的确定，主要取决于产品的生产纲领，但也要考虑零件质量的大小和结构的复杂程度。轻型和重型的零件、结构简单和结构复杂的零件，它们的加工难度和工艺技术都有很大差别。5．不同生产类型的零件，其加工过程、加工设备和工艺装备等都有很大差别。各种机加工生产类型的生产纲领及工艺特点见附表2相关知识根据任务书已知：（1）产品的生产纲领Q＝50000台/年；（2）每台产品中主轴承盖的数量n＝1件/台；（3）主轴承盖的备品百分率a＝10%；（4）主轴承盖的废品百分率b＝1%；主轴承盖的生产纲领计算如下：N＝Qn（1＋a）（1＋b）＝50000×1（1＋10%）（1＋1%）＝55550（件/年）任务实施2.2.1计算主轴承盖的生产纲领2.2.2确定主轴承盖的生产类型及工艺特征主轴承盖属于柴油机类型的零件，由此根据附表2《机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点》可确定，主轴承盖属于中型机械。根据主轴承盖的生产纲领（55550件/年）及零件类型（中型机械），由附表2《机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点》可查出，主轴承盖的生产类型为大量生产，工艺特征见如下任务结果。任务结果名称结果生产纲领55550件/年生产类型大生产工艺特征（1）毛坯采用金属模机器造型的制造方法，精度高、加工余量小（2）加工设备采用自动机床、专用机床，按流水线排列（3）工艺装备采用专用夹具、专用或复合刀具、专用量具，定程控制尺寸（4）工艺檔需编制详细的加工工艺过程卡片和工序卡片（5）生产效率高，成本低，对操作工人的技术要求较低，对调整工人的技术水平要求较高主轴承盖的生产纲领和生产类型步骤2.3确定传动轴的毛坯类型及其制造方法1．确定主轴承盖毛坯的类型及其制造方法。2．估算主轴承盖毛坯的机械加工余量。3．绘制主轴承盖毛坯简图。任务目标1．毛坯的制造方法（1）铸造的方法有多种，如砂型铸造、压力铸造、金属型铸造、精密铸造等。其中，砂型铸造是最常用的方法。（2）铸造毛坯的制造方法决定了其制造精度，精度越高，毛坯机加工的余量越小，加工工作量和材料消耗越少，加工成本越低，但毛坯的制造成本高。因此铸件毛坯的制造精度并不是越高就越好，应考虑生产总成本及加工条件。（3）铸造毛坯的制造方法是根据零件的生产类型、材料、机械性能、零件结构、生产条件确定，不同的生产批量与不同的毛坯制造方法相适应。（4）当生产批量较小、铸件一般采用木模手工造型的砂型铸造法。由于木模制造一次性投入费用较低，适用于单件和小批量生产。（5）当生产批量较大，铸件一般采用金属模机械造型的砂型铸造法。由于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，所以不适用于较小批量的生产。2．毛坯尺寸的公差一般是在基本尺寸上标注双向偏差。相关知识1．选择毛坯的类型由附表5《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。根据主轴承盖的制造材料（灰铸铁HT200）可以确定，毛坯类型为铸件。2．选择毛坯的制造方法根据主轴承盖的材料，查附表2《机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点》可得出，主轴承盖的毛坯采用金属模机器造型的铸造方法。任务实施2.3.1选择传动轴毛坯类型及其制造方法2.3.2估算主轴承盖毛坯的机械加工余量根据主轴承盖毛坯的最大轮廓尺寸（Ф184）和加工表面的基本尺寸（按最大尺寸Ф142），查附表6《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5，底面及侧面的机械加工余量为4。各加工表面的机械加工余量统一取5。查附表7《铸件的尺寸偏差》可得出，主轴承盖毛坯的尺寸偏差为±1.0。2.3.2估算主轴承盖毛坯的机械加工余量主轴承盖毛坯草图的绘制方法和步骤。主轴承盖毛坯草图的绘制方法和步骤步骤图例步骤图例（1）用双点划线画出零件图的主视图。只画主要结构，次要细节简化不画，非毛坯制造的孔不画。（2）将加工总余量按尺寸用粗实线画在加工表面上。（3）加粗或加深毛坯轮廓线，在余量层内打上网纹线，以区别剖面线。（4）标注毛坯的主要尺寸。任务结果名称结果毛坯的类型及其制造方法（1）毛坯类型为铸件（2）制造方法采用金属模机器造型的砂型铸造方法毛坯的机械加工余量及毛坯的尺寸偏差5±1.0毛坯简图步骤2.4选择定位基准和加工装备1．选择主轴承盖的粗基准。2．选择主轴承盖的精基准。3．选择传动轴的加工装备任务目标1．零件已加工的表面作为定位基准，这种基准称为精基准。合理选择定位精基准是保证零件加工精度的关键。2．选择精基准首先根据零件关键表面的加工精度（尤其是有位置精度要求的表面），同时还要考虑所选基准的装夹是否稳定可靠、操作方便。3．选定精基准所需用的夹具结构是否简单。4．精基准的选择原则：（1）基准重合原则尽量选择设计基准作为精基准，避免基准不重合而引起的定位误差。（2）基准统一原则尽量选择多个加工表面共享的定位基准面作为精基准，以保证各加工面的相互位置精度，避免误差，简化夹具的设计和制造。（3）自为基准原则精加工或光整加工工序应尽量选择加工表面本身作为精基准，该表面与其它表面的位置精度则由先行工序保证。（4）互为基准原则当两个表面相互位置精度以各自的形状和尺寸精度都要求很高时，可以采取互为基准原则，反复多次进行加工。相关知识5．在选择基准时不能同时遵循各选择原则（甚至相互矛盾）时。应根据具体情况具体分析，以保证关键表面为主，兼顾次要表面的加工精度。6．轴类零件的精基准（1）轴类零件的加工，多以轴两端的中心孔作为定位精基准。因为轴的设计基准是中心线，这样既符合基准重合原则，又符合基准统一原则，还能在一次装夹中最大限度地完成多个外圆及端面的加工，易于保证各轴颈间的同轴度以及端面的垂直度。（2）当不能用两端中心孔定位（如带内孔的轴）时，可采用外圆表面或外圆表面和一端孔口作精基准。相关知识1．经分析零件图可知，Ф60H7孔轴线是高度和宽度方向的设计基准，M面是长度方向的设计基准。2．根据基准重合原则，考虑选择已加工的Ф60H7孔和M面作为精基准。这样可以保证关键表面Ф142k6外圆的同轴度、N面的垂直度要求。此外，这一组定位基准定位面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操作，夹具结构也比较简单。任务实施2.4.1选择主轴承盖的粗基准3LMN23．根据基准统一原则，零件各表面的加工过程分析如下。（1）加工Ф142k6外圆、N面时，可使用这一组精基准定位。（2）加工6×Ф9孔和Ф18沉孔时，由于M面的直径只有Ф80，比加工孔的位置尺寸Ф160小，工件装夹有可能不够稳定可靠。如图2-9所示，改用N面定位，可大大提高工件装夹的稳定可靠性。因此，加工6×Ф9孔和Ф18沉孔时，采用N面与Ф60H7孔作为定位基准更合理。任务实施2.4.1选择主轴承盖的粗基准4．选择M面和Ф60H7孔作为主要定位基准时，加工其它表面时能使用这一组定位基准作为主要精基准，既符合基准重合原则，又符合基准统一原则，合理又可行。5．由于定位基准与设计基准重合，不需要对它的工序尺寸和定位误差进行分析和计算。任务实施2.4.1选择主轴承盖的粗基准1．以毛坯表面作为定位基准，称为粗基准。2．粗基准选择要考虑下列原则：（1）选用的粗基准必须便于加工精基准，以尽快获得精基准。（2）粗基准应选用面积较大，平整光洁，无浇口、冒口、飞边等缺陷的表面，这样工件定位才稳定可靠。（3）当有多个不加工表面时，应选择与加工表面位置精度要求较高的表面作为粗基准。（4）当工件的加工表面与某不加工表面之间有相互位置精度要求时，应选择该不加工表面作为粗基准。（5）当工件的某重要表面要求加工余量均匀时，应选择该表面作为粗基准。（6）粗基准在同一尺寸方向上应只使用一次。3．轴类零件的粗加工，可选择外圆表面作为定位粗基准，以此定位加工两端面和中心孔，为后续工序准备精