填料箱盖课程设计

序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是ZW-6/7型空气压缩机的填料箱盖（见附图1）主要作用是保证与填料箱体联接后保证密封性，对内表面的加工精度要求比较高，对配合面的表面粗糙度要求也较高。（二）零件的工艺分析套类零件的主要加工表面有孔、外圆、和端面．其中孔既是装配基准又是设计基准，加工精度和表面粗糙度一般要求较高，内外圆之间的同轴度及端面与孔的垂直度也有一定的技术要求．题目所给填料箱盖有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.φ65等一组外圆柱面及端面这一组加工表面包括：φ650013.0的外圆面，φ80mm及以φ75mm的外圆面，φ100036.0090.0的阶梯外轮廓面，及7.503.00的密封环槽。2.以φ50为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ5050.025.0的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求,即φ5050.025.0的孔上下两个端面与φ20021.00的孔有垂直度要求。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑在运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制定工艺路线按照先加工基准面，先面后孔、先粗后精的原则，布置工艺路线如下：工艺路线方案:工序Ⅰ：以φ155mm外圆及端面定位，粗车小端端面，粗车φ65mm外圆及台阶端面，错镗孔φ37mm和φ47mm工序Ⅱ：以粗车后的φ65mm外圆及端面定位，粗车大端面、粗车φ155mm外圆面、粗车左端台阶面、粗车环槽、粗车φ75mm、φ80mm外圆面。粗镗φ60H8、倒角1×45°.工序Ⅲ：以粗车后的φ155mm外圆及端面定位半精车φ65mm外圆及台阶面。工序Ⅳ：以φ65mm外圆定位，半精车φ155mm、φ75mm、φ80mm环槽，半精镗φ60内孔。工序Ⅴ：以φ155mm外圆及端面定位，精车φ65mm外圆。工序Ⅵ：以φ155mm外圆及端面定位精细车φ65mm外圆。工序Ⅶ：以φ65mm外圆及端面定位，精镗φ60内孔、研磨内端面、倒角。工序Ⅷ：钻床钻6-φ13.5小孔、钻M10螺纹孔。工序Ⅸ：丝锥攻丝。工序Ⅹ：终检。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定”ZW-6/7型空气压缩机的填料箱盖”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，生产类型大批量，铸造毛坯。1、铸件材料为HT200，机械加工余量按JB3835-85确定，有《机械制造工艺设计简明手册》可查得外圆表面及轴向加工余量，孔的加工余量由表2.3-10查得为单边余量。外径方向双边余量2.0mm，轴向方向为2.5mm，孔的加工余量4mm（双边）2、确定毛坯尺寸：上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6um,Ra≤1.6um的加工表面余量适当增大。其它尺寸见毛坯图毛坯图如下：?157+1.80?139.5+1.801732?82+1.80?43+1.80?68+1.80?33+1.8080+1.80R723,8?100+1.80c-ccc?56+1.80（五）选择加工设备与工艺装备1、选择机床①工序I、II、III、VI是粗车和半精车。选用卧式车床就能满足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，选用最常用的C620-1型卧式车床即可。②工序V、VI是精车和精细车还有精镗。由于要求的精度较高，表面粗糙度较小选用精密的车床能满足要求。故选用C616A型车床。③工序VII钻孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选用Z3025型摇臂钻床。2、选择夹具本零件除钻削加工需设计专用夹具，其他工序使用通用家具即可，车床上用三爪自定心卡盘。3、选择刀具①在车床上加工的工序，一般都用硬质合金车刀和镗刀，加工灰铸铁零件采用YG型硬质合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工和精细加工用YG10，切槽宜用高速钢。②钻孔用麻花钻，攻螺纹用丝锥。4、确定工序尺如下表：加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精155外圆2155+0.166.365210.2566.5-0.3065.5+0.0665+0.0136.31.637437+0.0396.347447+0.0396.375275+0.0466.380280+0.0466.36021164+0.3062+0.0.1560+0.0466.31.67.5×417.5+1.306.31372137+0.306.378278+0.306.31.60.4（六）确立切削用量及基本工时工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定1、切削用量本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔）。以知加工材料为HT200，铸件。机床为C620-1型卧式车床，工件装夹在三爪自定心卡盘。①确定φ650013.0mm外圆的切削用量所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀，根据《切削用量简明手册》表1.1，由于C620-1机床的中心高为200mm，故选用刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm根据《切削用量简明手册》表1.3，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角γo=12°，后角αo＝6°、主偏角Kr=90°、,副偏角Kr’=10°、刃倾角λs=0°、刀尖圆弧半径r=0.8mm。②确定切削深度ap由于粗车单边余量仅为1mm,可一次走刀完成，故mmmmap126567③确定进给量f根据表1.4，在粗车灰铸铁、刀杆尺寸为16mm×25mm、ap≤3mm、工件直径为100mm——400mm时，f=0.6-1.2mm/r按C620-1机床的进给量选择f=0.65mm/r。确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。根据表1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力Fmax=3530N。根据表1.23，当灰铸铁170—212HBS，ap≤2mm，f≤0.75mm/r，Kr=45°，v=65m/min(预计)时，进给力Ff=950N.Ff的修正系数为1.000Frk，0.1FsFk，17.1fFkk,故实际进给力为Ff=950×1.17=1111.5N,由于切削时的进给力小于机床进给允许的进给力，所选的f=0.65mm/r可用。④选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。⑤确定切削速度v切削速度v可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.11，当用YG6硬质合金车刀加工灰铸铁时，ap≤1.8mm，f≤0.75mm/r时，切削速度v=71m/min。切削速度的修正系数为KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,73.0rvKk,KMV=0.85,故V=71×0.8×1.0×0.73×1.12×0.85×0.85=33.55m/minmin/6815755.3310001000rdvn按C620-1机床的转速选择n=90r/min=1.5r/s则实际切削速度v=44.4m/min。最后确定切削用量为：mmap1，f=0.65mm/r，n=90r/min=1.5r/s，v=44.4m/min确定车端面及台阶面的ap=1.25mm，f=0.52mm，主轴转速与车φ650013.0mm外圆相同。确定粗镗φ37mm和φ47mm孔的切削用量所选刀具为YG6硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。①确定切削深度apΦ47mm:ap=（47-43）/2=2mmφ37mm:ap=（37-33）/2=2mm②确定进给量f根据表1.5，当粗镗灰铸铁时、镗刀直径为20mm,镗刀伸出长度为100mm时按C620-1机床的进给量，选择f=0.20mm/r。③确定切削速度v按表1.27的计算公式vyvxvpmvkfaTCv式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.9×0.8×0.65=0.468,则min/68.48min/468.02.05.2608.1892.015.02.0mmv对φ37mm内孔：min/4193768.4810001000rDvn对φ47mm内孔：min/3294768.4610001000rDvn2、基本时间①确定粗车外圆φ65mm的基本时间根据表6.2-1车外圆基本时间为ifnllllifnLTj3211式中l=17mm,)32(1rptgkalkr=90°,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r,n=1.5r/s,i=1,则sTj5.205.165.03171②确定粗车端面的基本时间slllddLifnLTj17422222,32113式中d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1则sTj225.152.0173③确定粗镗φ37mm、φ47mm孔的基本时间选镗刀的主偏角xr=45°,则l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,对φ37mm孔n=5.48r/s,对φ47mm孔n=6.98r/s,i=1对φ37mm孔sTsT2148.52.05.25.317,2198.62.045.322工序II切削用量及基本时间的确定：车端面、车台阶、车环槽、车外圆、镗孔、倒角。1.加工条件工件材料：HT200,σb=0.16GPaHBS=200-217,铸造。加工要求：粗车端面保证尺寸8.10137、车台阶保证17和32、车环槽保证尺寸45.730.00、粗车外圆保证尺寸16.00155、粗车外圆保证46.0075和46.0080。机床与刀具与工序１相同2.切削用量的选择与计算方法与工序１基本相同，里表表示如下：主轴转速F/mia切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时12035.40.651.2512212035.40.651112045.60.651.31184800.22130工序三切削用量及基本时间的确定：本工序为半精车外圆65，保证尺寸，30.0063已知条件与粗加工工序相同。1.确定半精车外圆的65的切削用量。所选用的刀具为YG6硬质合金刀，车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度为：B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm根据《切削用量简明手册》表1.3，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角γo=12°，后角αo＝6°、主偏角Kr=90°、,副偏角Kr’=10°、刃倾角λs=0°、刀尖圆弧半径r=0.8mm。①确定切削深度ap＝0.75mm。②确定进给量f根据表1.4，在粗车灰铸铁、刀杆尺寸为16mm×25mm、ap≤3mm、工件直径为d100mm时及按C620-1机床的进给量选择f=0.３mm/r。由于是半精加工，切削力小，故不需要校核机床进给机