58设计说明书

机械制造工艺课程设计题目阀盖加工工艺设计姓名黄煌斌专业机械制造班级10机制一班学号1011111013指导老师林俊义日期：2013年7月12日华侨大学机电学院10级机械制造1班黄煌斌2前言本次机械零件加工工艺设计是我们在完成机械课程设计之后的又一次课程设计，整合我们所学过的有关的知识(如《机械制造工艺学》、工程制图、《互换性与测量技术基础》、《机械设计》、《热加工工艺基础》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、提高及运用，使理论与实践有机结合；让我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！我认真复习了以前的课程并从图书馆借了各种参考资料，自己独立完成此次的课程设计。我希望再次通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的独立思考、分析问题、解决问题的能力，为以后的学习和工作打下良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指正和改善。华侨大学机电学院10级机械制造1班黄煌斌3目录一、零件的分析…………………………………………………………………………（一）零件的作用……………………………………………………………………（二）零件的工艺分析………………………………………………………………（三）确定零件的生产类型…………………………………………………………二、确定毛坯类型及绘制毛坯简图…………………………………………………（一）选择毛坯种类…………………………………………………………………（二）确定毛坯尺寸公差及机械加工余量…………………………………………（三）毛坯简图………………………………………………………………………三、工艺规程设计………………………………………………………………………（一）定位基准的选择………………………………………………………………（二）零件表面加工方法的选择……………………………………………………（三）制定工艺路线…………………………………………………………………（四）加工设备及工艺装备的选用…………………………………………………（五）加工余量、工序尺寸和公差的确定…………………………………………（六）切削用量的计算………………………………………………………………（七）时间定额的计算………………………………………………………………四、设计小结……………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………华侨大学机电学院10级机械制造1班黄煌斌4机械制造工艺课程设计任务书设计题目：制定阀盖的加工工艺设计要求：小批量生产通用及专用工艺装备设计时间：2013.7.1---2013.7.12设计内容：1、熟悉零件图；2、绘制零件图（CAD制图，三维造型图）；3、绘制毛坯图（CAD制图）；4、编写机械加工工艺过程卡片；5、所有工序卡片；6、设计说明书（一份）；华侨大学机电学院10级机械制造1班黄煌斌5一、零件的分析（一）零件的作用阀盖的用途有两个：一是给阀杆定位，保证阀杆正常传动开关。二是密封作用，具有一定的强度，防止内部的流体流出。（二）零件的工艺分析零件图下图：因为阀盖的作用要求，所以该阀盖的右端Φ35H8的内圆周、右端Φ50h8外圆台阶面，需要精加工，表面粗糙度要求为Ra2.5，右端的Φ50h8外圆右端面与Φ35H8内孔轴线垂直度为0.05；而且还要对铸件进行时效处理以消除内应力；其余加工表面粗糙度均为Ra12.5和Ra25只要粗加工就可以了。（三）确定零件的生产类型由已知阀盖的生产类型为小批量生产，选用手工砂型铸造。所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主。二、确定毛坯类型及绘制毛坯简图（一）选择毛坯种类：零件材料为HT200钢。由于端盖尺寸不是很大，对力学性能要求一般，为了方便生产，提高效率，故选用毛坯为棒料型材。（二）确定毛坯尺寸公差及机械加工余量华侨大学机电学院10级机械制造1班黄煌斌61、因为毛坯选用的是棒料，所以要先进行粗车，故需要把这个余量算进去。查《机械制造技术基础课程设计》表2.10可得阀盖右端面取：5mm；左端面作为浇注面容易出现缺陷，故取6mm；Φ41内孔圆周取：3.5mm，左端面取5mm；Φ41外圆周取：4.5mm，左端面取5mm；Φ50外圆周取：3.5mm；由于Φ53的阶梯轴尺寸较小，故与75*75面的右端面一起并入计算，取6mm；M36*2的螺纹外圆周取：3.5mm。2、75*75面上4-Φ14和Φ20的孔和Φ28的孔可不铸造出来，由于粗糙度要求不高可由钻头直接钻出。3、精加工Φ35H8内圆周面和Φ50h8外圆周时应留1mm余量。（三）毛坯简图：三、工艺规程设计（一）定位基准的选择华侨大学机电学院10级机械制造1班黄煌斌7定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后在确定粗基准。1、精基准的选择端盖是盘类零件，又由其零件图可知Φ20mm内孔是其径向尺寸基准，阀盖左端面为长度方向尺寸基准，但是又考虑到装夹问题，为了使加工时平稳性更好，所以选择Φ20mm内孔和已加工阀盖左端面作为精基准。适合基准统一原则2、粗基准的选择选择毛坯件外圆Φ57和阀盖右端面作为粗基准，同时将右端面及75*75右半部分的圆周面和圆周右侧面一起加工，保证了Φ35mm轴线和Φ50mm右端面的垂直度。（二）零件表面加工方法的选择本零件的加工面有端面、台阶面、外圆面、内孔、通孔、螺纹，材料为HT200。根据尺寸精度、公差等级和表面粗糙度要求，查表2.23平面加工方案的经济精度和表面粗糙度；表2.24孔加工方案的经济精度和表面粗糙度；表2.25平面加工方案的经济精度和表面粗糙度；表2.27米制螺纹加工方案的经济精度和表面粗糙度；各表面加工方法的选择如下表：加工表面尺寸及尺寸偏差/mm尺寸精度等级表面粗糙度/um加工方案备注粗车阀盖左端面IT1125粗车粗车外螺纹Φ36Φ36粗车通孔Φ20Φ20IT1125钻阀盖右端面IT1125粗车75*75右端面IT1125粗车右端Φ53外圆台阶面Φ53IT1125粗车右端Φ50外圆台阶面Φ50IT82.5粗车—半精车—精车右端Φ50外圆右端面IT1112.5粗车右端Φ41外圆台阶面Φ41IT1125粗车沉孔Φ35内圆周面Φ35IT82.5粗车—半精车—精车沉孔Φ28.5Φ28.5IT1112.5粗车倒角IT1125粗车粗车外螺纹M36Φ36粗车4个通孔Φ14Φ14钻（三）制定工艺路线华侨大学机电学院10级机械制造1班黄煌斌81、加工阶段的划分该阀盖的加工质量要求不高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将粗基准准备好，是后续工序都可采用粗基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车阀盖右端面、钻通孔Φ20、粗车75*75右端面、粗车右端Φ53外圆、粗车Φ41的外圆和右端面、粗车Φ28孔至Φ32、粗车阀盖左端面、粗车沉孔Φ28.5、钻4个通孔Φ14。在半精加工阶段，半精车右端Φ50外圆右端面、沉孔Φ35内圆周面。在精加工阶段精车右端Φ50外圆右端面、沉孔Φ35内圆周面。2、工序集中与分散选用工序集中原则安排阀盖的加工工序。该阀盖的生产类型为单件小批量生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产效率；而且运用工序集中原则可使工件装夹次数减少，不但可以缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。3、工序顺序的安排如下表：方案一：工序号工序内容简要说明01铸造毛坯02人工时效03彻底清洗干净铸件内外非加工表面并清砂，检查铸件是否有缺陷04粗车阀盖左端面、粗车左端外圆Φ43至Φ36“先面后孔”05钻Φ20的通孔钻“先基准后其他”，06粗车阀盖右端面、粗车75*75右端面（粗车至Φ57的台阶面）、粗车Φ57的圆周至Φ53、粗车Φ53的外圆周至Φ41、粗车Φ20孔至Φ32、半精车Φ32的内孔至Φ34、精车Φ34内孔至Φ35、半精车Φ53的台阶面至Φ51、精车Φ51的台阶面至Φ50“先基准后其他”“先面后孔”07粗车Φ20的孔至Φ28.5、倒角、粗车M36外螺纹“先主后次”华侨大学机电学院10级机械制造1班黄煌斌908钻4个Φ14的通孔09去毛刺10总检入库方案二：工序号工序内容简要说明01铸造毛坯02人工时效03彻底清洗干净铸件内外非加工表面并清砂，检查铸件是否有缺陷04粗车阀盖左端面、粗车Φ43外圆至Φ36“先面后孔”05钻Φ20的通孔钻“先基准后其他”06粗车阀盖右端面、粗车边长75*75右端面（粗车至Φ57的台阶面）、粗车Φ57的台阶面至Φ53、半精车Φ53的台阶面至Φ51、精车Φ51的台阶面至Φ50、粗车Φ50的外圆周至Φ41、粗车Φ20孔至Φ32、半精车Φ32的内孔至Φ34、精车Φ34内孔至Φ35“先基准后其他”，“先面后孔”07粗车Φ20的孔至Φ28.5、粗车M36外螺纹、倒角“先主后次”08钻4个Φ14的通孔09去毛刺10总检入库方案分析：对比方案一与方案二不难看出，方案一采用的是工序集中的原则，而方案二采用的是工序分散的原则。工序分散增加了装夹次数，使得辅助时间变长，效率较低；同时不易保证各加工表面的位置精度，而Φ35的中心轴线与Φ50台阶右端面有垂直度的要求，应在一次装夹中加工出来，所以选用方案一较为合理。华侨大学机电学院10级机械制造1班黄煌斌102、热处理工序毛坯铸造完后要进行时效处理，以消除铸造产生的内应力。3、辅助工序在加工完成后要去毛刺并对零件进行清洗，最后检验、入库。综合考虑上述工序顺序安排原则，确定阀盖的加工工艺路线为：（四）加工设备及工艺装备的选用机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用。阀盖的生产类型为单件小批量批量生产，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备，所选用的夹具均为专用夹具。根据《机械制造技术基础课程设计》第三章金属切削机床的技术参数和第四章机械加工工艺装备，各工序加工设备及工艺装备选用如下表：工序号工序内容加工设备工艺装备01铸造毛坯02人工时效03彻底清洗干净铸件内外非加工表面并清砂，检查铸件是否有缺陷04粗车阀盖左端面、粗车左端外圆Φ43至Φ36车床CA6140车刀、游标卡尺05钻Φ20的通孔钻立式钻床Z525钻头、游标卡尺06粗车阀盖右端面、粗车75*75右端面（粗车至Φ57的台阶面）、粗车Φ57的圆周至Φ53、粗车Φ53的外圆周至Φ41、粗车Φ20孔至Φ32、半精车Φ32的内孔至Φ34、精车Φ34内孔至Φ35、半精车Φ53的台阶面至Φ51、精车Φ51的台阶面至Φ50车床CA6140车刀、游标卡尺07粗车Φ20的孔至Φ28.5、倒角、粗车M36外螺纹车床CA6140车刀、游标卡尺08钻4个Φ14的通孔摇臂钻床Z32K钻头、游标卡尺09去毛刺钳10总检入库（五）加工余量、工序尺寸和公差的确定华侨大学机电学院10级机械制造1班黄煌斌111、阀盖右端面的加工确定各工序的工序尺寸与公差步骤如下：（1）确定加工方案该表面加工粗糙度要求为25,相对较低，根据端面的加工方案，满足该端面经济加工精度要求和表面粗糙度应采取的加工方案为：粗车。（2）确定加工余量粗车工序余量为：粗车：5mm（3）计算工序尺寸的基本尺寸粗车：27-5=22mm所以粗车后尺寸应达到22mm．粗糙度为25。（4）确定各工序尺寸的公差及偏差粗车：IT11公差值：0.130mm工序尺寸偏差标注：0130.0-222、粗车75*75右平面（粗车至Φ57的台阶面）确定各工序的工序尺寸与公差步骤如下：（1）确定加工方案该表面加工粗糙度要求为25,相对较低，根据平面的加工