課程設(shè)計(jì)說明書-軸承蓋零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程

PAGE23-第頁 目錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書…………2前言………3軸承蓋零件工藝結(jié)構(gòu)分析………………4軸承蓋零件的生產(chǎn)類型…………………6軸承蓋毛坯圖的確定……7軸承蓋零件工藝路線的制定……………11=7\*ROMAN工序間尺寸、公差、表面粗糙度………14加工余量，切削用量，工時(shí)定額的確定………………15心得體會(huì)…………………21參考資料…………………22內(nèi)容備注第一章課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)軸承蓋零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程內(nèi)容：1、繪制零件圖（按1︰1的比例）1張2、繪制毛坯圖（按1︰1的比例）1張3、填寫零件機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片1套（包括：機(jī)械加工工藝過程卡片1套，機(jī)械加工工序卡片1套）4、編寫零件課程設(shè)計(jì)說明書1份原始資料：零件圖樣1張；零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年；每日1班。內(nèi)容備注第二章前言機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)之零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工程學(xué)等機(jī)械學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，他要求學(xué)生全面地綜合地運(yùn)用本課程極其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，其目的在于：1.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工程學(xué)及相關(guān)課程（工程材料與熱處理，機(jī)械設(shè)計(jì)，公差與技術(shù)測量等）的知識(shí)，綜合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決零件機(jī)械加工工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。2.培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。3.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。當(dāng)然本次課程設(shè)計(jì)的目的除了上述所述之外，還有讓一個(gè)機(jī)械類的并學(xué)完基本專課的學(xué)生基本熟悉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本步驟和流程，為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它專業(yè)知識(shí)或工程實(shí)踐設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)，同時(shí)也是對學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的專業(yè)課和基礎(chǔ)課的知識(shí)的檢驗(yàn)，也為以后工程設(shè)計(jì)加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)意識(shí)。內(nèi)容備注第三章軸承蓋零件工藝結(jié)構(gòu)分析2.1軸承蓋零件結(jié)構(gòu)分析對于軸承蓋零件，基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。圖1-1軸承蓋零件，主要由87外圓，62外圓，以及2X0.5溝槽，50孔，4031階梯孔，以及固定軸承蓋的11*7孔，以及軸承蓋左端面中心的R10的通槽構(gòu)成。2.2軸承蓋零件的工藝分析零件的材料為HT150，灰鑄鐵鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削,零件的主要技術(shù)要求分析如下：(1).由零件圖可知，零件的內(nèi)孔、端面及軸承座的左端面有粗糙度要求，其余的表面精度要求為12.5，其余表面只需粗加工即可達(dá)到要求。內(nèi)孔的精度要求為Ra6.3。左端面要求Ra3.2。與軸連接的外圓要求精度較高Ra1.6。軸承座在工作時(shí)，靜力平衡。內(nèi)容備注(2)鑄件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保證零件的強(qiáng)度、硬度及疲勞度，在使用過程中，靜力學(xué)作用下，不會(huì)因零件的強(qiáng)度、剛度等問題發(fā)生安全事故。2.3軸承蓋的作用1：阻止灰塵等異物侵入滾動(dòng)體的滾道；

2：保證潤滑劑（潤滑脂）僅對滾動(dòng)體和滾道起作用而不溢出。

3：一定程度上防止?jié)L動(dòng)體保持架等易損件受外力作用而損壞。內(nèi)容備注第四章軸承蓋零件的生產(chǎn)類型3.1零件的生產(chǎn)類型根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書知該零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件，該零件屬于中重型的機(jī)械的零件，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.1-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)的關(guān)系知生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。內(nèi)容備注第五章軸承蓋毛坯圖的確定4.1毛坯的選擇在毛坯的選擇過程中，考慮零件的力學(xué)性能要求，零件的結(jié)構(gòu)形狀、外輪廓的尺寸、零件生產(chǎn)綱領(lǐng)、批量以及現(xiàn)場生產(chǎn)條件等因素。選擇材料為HT150，根據(jù)材料的工藝性能以及采用新材料、新工藝、新技術(shù)的可能性，毛坯的制造方式采用金屬型澆注，生產(chǎn)率較高，精度較高，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大壓力。4.2毛坯加工方式的確定本零件的加工面有端平面、孔、外圓面等，材料為HT150，參考有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊和資料，其加工方法選擇如下：左端面：為未標(biāo)注尺寸公差，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為Ra12.5，需要粗車和半精車。右端面：為未標(biāo)注尺寸公差，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為無要求，需要進(jìn)行粗車。87外圓面：未標(biāo)注尺寸公差，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為無要求，需要進(jìn)行粗車。φ62外圓面：62公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度為Ra1.6，需要進(jìn)行粗車、半精車、精車。50和31內(nèi)孔：為未標(biāo)注尺寸公差，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，內(nèi)表面粗糙度為Ra6.3，需要粗鏜和半精鏜。40內(nèi)孔面：未標(biāo)注尺寸公差，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)為IT14，表面粗糙度為無要求，需要進(jìn)行粗鏜。查《機(jī)械制造機(jī)車課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》第二版P12表1-9表1-10內(nèi)容備注根據(jù)各面的加工方式，可查表得到各面的加工余量，從而可以計(jì)算出各面的毛坯余量。4.3毛坯各面的加工余量確定根據(jù)以上分析步驟和加工方式，查手冊和指導(dǎo)書可以得出各加工方式步驟的切削余量，整理分析，可得到表4-1。根據(jù)表4-1，可確定毛坯鑄造的余量總和，根據(jù)表4-1還可以分析得出軸承蓋零件的工藝加工路線，加工步驟，加工方式，選擇機(jī)床，分析加工時(shí)間等問題，從而制定工藝卡。表4-1序號(hào)各加工面粗糙度加工方式余量毛坯余量毛坯尺寸1右端面12.5粗車1.51.52φ87外圓12.5粗車44913左端面3.2粗車22.5左右端面31半精車0.54φ62外圓1.6粗車45（雙邊余量）67半精車0.8精車0.25φ50孔6.3粗鏜1.54（雙邊余量）46半精鏜0.56φ31孔6.3粗鏜1.54（雙邊余量）27半精鏜0．57φ40孔12.5粗鏜1.5337內(nèi)容查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》第2版P35表2-11表2-15表1-10表2-30備注根據(jù)上表查表結(jié)果，可確定毛坯尺寸，根據(jù)以上尺寸，可畫出毛坯圖如圖4-1所示。毛坯三維模型如圖4-2所示。內(nèi)容備注4.4毛坯鑄造、加工過程中注意事項(xiàng)毛坯在鑄造過程中，由于選擇的是金屬型，所以，澆注之前首先對金屬型進(jìn)行預(yù)熱，在澆注過程中，澆注速度應(yīng)做到先慢，后快，再慢，在澆注過程中應(yīng)盡量保證液流平穩(wěn)。軸承蓋在加工過程中，應(yīng)保證按照設(shè)計(jì)的工藝路線加工，并保證尺寸精度，保證要達(dá)到所要求的粗糙度。內(nèi)容備注第六章軸承蓋零件工藝路線的制定零件的工藝路線的制定要考慮的因素很多，為了制定出更好的工藝路線需要先擬制出多種工藝路線，將這幾種路線進(jìn)行比較，從中找出較好的一種，結(jié)合該零件的各因素現(xiàn)擬制以下三種方案。零件毛坯圖如圖5-1所示。圖5-15.1工藝路線方案一工序1、以C面及D面定位，粗車91外圓及右端面。工序2、以粗車后的87外圓及右端面端面定位，粗車62g6外圓及左端面，并倒角。工序3、以87外圓及端面定位切2x0.5溝槽。工序4、以87外圓及端面定位粗鏜孔50，31。內(nèi)容備注工序5、以87外圓及端面定位半精車62g6外圓及端面。工序6、以87外圓及端面定位精車62g6外圓。工序7、以精車后的C面及B面定位用莫氏錐柄階梯麻花鉆鉆四個(gè)11階梯孔。工序8、去毛刺。工序9、終檢。5.2工藝路線方案二工序1、以62g6外圓及端面定位粗銑右端面。工序2、以62g6外圓及端面定位，粗銑87外圓。工序3、以粗車后的87外圓及端面定位粗車62g6外圓及左端面，倒角。工序4、以粗車后的87外圓及端面定位粗車2x0.5溝槽。工序5、以粗車后的87外圓及端面定位粗鏜50，31孔。工序6、以粗車后的左端面及62g6外圓定位，采用莫氏錐柄階梯麻花鉆鉆四個(gè)11階梯孔。工序7、以粗車后的87外圓及端面定位半精車62g6外圓及端面。工序8、以粗車后的87外圓及端面定位半精車左端面。工序9、以31孔及右端面定位，精車62g6外圓。工序10、去毛刺。工序11、終檢。5.3工藝路線方案三工序1、以C面和D面定位，粗車右端面，粗車87。內(nèi)容備注工序2、以C面和D面定位，粗鏜40和31階梯孔，半精鏜31孔。工序3、以C面和B面定位，采用莫氏錐柄階梯麻花鉆鉆四個(gè)11階梯孔。工序4、以粗車后的右端面和半精鏜后的31孔定位，粗車、半精車、62g6外圓及左端、精車62g6外圓并倒角。工序5、以粗車后的右端面和半精鏜后的31孔定位，切2*0.5溝槽。工序6、以粗車后的右端面和半精鏜后的31孔定位，粗鏜、半精鏜50孔。工序7、去毛刺。工序8、終檢。通過對三個(gè)方案的比較，方案一工序比較少，不過因?yàn)榱慵叶嗣嬗幸粋€(gè)半圓柱槽造成右端面不連續(xù)，并不能車削平面，而且把鉆孔放在后面，會(huì)造成B面粗糙度Ra增大不太合理，方案三，工序過于集中，會(huì)影響零件的加工質(zhì)量，專用設(shè)備和工藝裝備較復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長，故采取方案二。內(nèi)容備注第七章工序間尺寸、公差、表面粗糙度毛坯尺寸的確定根據(jù)第五章確定工藝路線，查表、手冊可得到如下數(shù)據(jù)，見表6-1。表6-1工序名稱工步工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度Ra/μm尺寸，公差/mm右端面粗銑1.5IT1029.5毛坯IT1231鏜31孔鏜孔4IT106.331毛坯IT1227鏜50孔鏜孔4IT106.350毛坯IT1246左端面半精車0.5IT123.227粗車2IT146.327.5毛坯29.5D面半精車0.5IT123.212粗車2IT146.312.5毛坯14.5溝槽面粗車2IT146.312毛坯14主要表面62g6外圓精車0.2g61.662g6半精車0.8g83.262.2g8粗車4h106.363毛坯67主要表面62g6外圓精車0.2g61.662g6半精車0.8g83.262.2g8粗車4h106.363毛坯6787外圓粗車4IT126.387毛坯91內(nèi)容備注第八章加工余量，切削用量，工時(shí)定額的確定根據(jù)表6-1數(shù)據(jù)，計(jì)算各工序的加工余量、切削用量、工時(shí)定額。加工材料—HT150,HBS＝160~180，鑄件,有外皮。工序1、粗銑右端面右端面毛坯銑削尺寸為15mm，選擇YG6硬質(zhì)合金端面銑刀，齒數(shù)z=12，d=125mm，ap=1.5mm，選用X62型臥式銑床，主軸轉(zhuǎn)速30~1500r/mim,n取150r/min，銑刀每齒進(jìn)給量fz取0.1mm/z，Ve=124，n=316，Vf=304，銑削深度dp=1.5mm，銑削深度ac=15mm,確定每齒進(jìn)給量fz=0.06~0.1mm/z,取fz=0.1mm/z。取銑刀刀齒后刀面最大磨削量為1mm，耐用度為T=180min。由（式7.1）查表得到：，，xv=0.15，yv=0.35，uv=0.2，pv=0，m=0.32，kv取1.0?？捎?jì)算出Vc=43.28m/min，n==151r/min。由于選擇X62型臥式銑床，主軸轉(zhuǎn)速30~1500r/mim,n取150r/min，實(shí)際速度v=0.72m/s，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為f=fz*z=0.1*12*150=180mm，查表4.2-40去進(jìn)給量為118mm/min，則實(shí)際進(jìn)給量為：基本時(shí)間：（式7.2），，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表3.1-27內(nèi)容備注則根據(jù)Td=（Tj+Tf）（1+K%）+Tz/n（式7.3）軸承蓋零件質(zhì)量0.71kg，定位方式三抓卡盤定位，t1=0.06，t2=0.05，t3=0.21則可計(jì)算的可計(jì)算的Tf=0.06+0.05+0.21=0.32。對于休息與生理需要時(shí)間Tx，每天工作八小時(shí)，假設(shè)每小時(shí)休息5分鐘，則工作期間每天休息40分鐘，K=40/(8*60)=8%。對于準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間，由于N很大，可忽略不計(jì)。則Td=（Tj+Tf）（1+K%）=（1.62+0.32）*1.08=2.095min。工序2、粗車87外圓選擇C620-1車床，選擇YT-5硬質(zhì)合金刀具，kr=60。，kr’=10，α0=6，γ0=12，λs=0，γξ=1.0mm，γ01=-10，bγ1=0.4mm。ap=2mm，進(jìn)給量f取0.56，切削速度Va=80m/min，切削速度修正系數(shù)，Ktv=0.85，Krv=1.06，Ksv=0.9。則實(shí)際切削速度Vc，=80*0.85*1.06*0.9=64.9m/min。n=1000Vc，/D=227.1r/min，查表可取n=230r/min則實(shí)際切削速度為：Vc=π*D*nc/1000=65.7m/min計(jì)算切削時(shí)間：Tj=1.62min《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.3-5表6.3-6表6.3-7Td=2.095min《切削用量簡明手冊》表1.1表1.3表1.11表1.28內(nèi)容備注Tj=[（L+L1+L2+L3）/f*n]*i（式7.4）L=14L1=ap/tgkr+(2~3)=3.5L2=(3~5)取4mm，由于大批生產(chǎn)忽略不計(jì)。Tj=[（L+L1+L2+L3）/f*n]*i=0.17minTf取0.24min（表6.3-1）；K=8%有式7.3得：Td=0.45min工序3、粗車φ62g6外圓，粗車左端面，倒角所用刀具參數(shù)同工序2，加工余量可一次走刀，車外圓φ62g6外圓ap=2mm，端面ap=1.5mm，車外圓φ62g6外圓，f=0.56mm/r，車端面f=0.52mm/r，主軸轉(zhuǎn)速與車φ91外圓相同。車外圓：L=15L1=3.5L2=4由式7.4可計(jì)算得：Tj=0.175min由式7.3可計(jì)算得：Td=0.45min車端面：Tj=（L/fn）*i（式7.5）L=（d-d1）/2+L1+L2+L3(式7.6)d=67，d1=63，L1=3.5，L2=4，L3=0Tj=L/fn*i=0.079min由式7.3計(jì)算得Td=0.36min工序4、粗車2x0.5溝槽由表6.2-1可知，切槽和車端面時(shí)間計(jì)算公式相同，可參照工序3進(jìn)行計(jì)算。查表1.7可得進(jìn)給量f可取0.24~0.32，切削深度ap=0.5mm，一次完成（i=1）；刀具材料為硬質(zhì)合金，刀具壽命T=60min；可取f=0.23mm/r，切削速度144m/min，機(jī)床轉(zhuǎn)速取n=230r/min。基本時(shí)間計(jì)算由式7.6得：L=（d-d1）/2+L1+L2+L3《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-8表6.3-1Tj=0.175minTd=0.45minTj=0.079minTd=0.36min內(nèi)容備注d=63，d1=62，L1=ap/tgkr+(2~3)=2.8，L2=4,L3=0則：L=7.3由式7.5得：Tj=（L/fn）*i=0.057min由式7.3得：Td=（Tj+Tf）（1+K%）+Tz/nTf取0.24min,K取8%。Td=0.32min工序5、粗鏜φ50孔和φ31孔第一、粗鏜φ50孔毛坯尺寸為φ46，則切削深度ap=2mm，選擇硬質(zhì)合金鏜刀，圓形鏜刀刀桿直徑16mm，伸出長度80mm，則進(jìn)給量f為0.1~0.2mm/r，選取機(jī)床型號(hào)C620-1，選取進(jìn)給量f=0.2mm/r。切削速度公式：V=CV/(Tm·apxv·fyv)·kv（式7.7）其中：CV=206，xv=0.15，yv=0.2，m=0.2，T=60min，kv=0.9*0.8*0.65=0.468則切削速度V=52.9m/min。轉(zhuǎn)速n=1000v/πD=348r/min，根據(jù)C620-1機(jī)床轉(zhuǎn)速要求，取n=370r/min。確定基本時(shí)間：根據(jù)表6.2-1可知，鏜孔的基本時(shí)間計(jì)算和車外圓的基本時(shí)間計(jì)算公式相同。L=14.5，L1=3.5，L2=4，K=8%。根據(jù)式7.4Tj=[（L+L1+L2+L3）/f*n]*i=0.32minTf取0.24min,K取8%。根據(jù)式7.3Td=（Tj+Tf）（1+K%）+Tz/n=0.6min。第二、粗鏜φ30孔毛坯尺寸φ26，則切削深度ap=2mm，選擇硬質(zhì)合金鏜刀，圓形鏜刀刀桿直徑《切削用量簡明手冊》表1.7表1.9表1.11Tj=0.057minTd=0.32min《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-9表6.2-1Tj=0.32minTd=0.6min內(nèi)容備注16mm，伸出長度80mm，則進(jìn)給量f為0.1~0.2mm/r，選取機(jī)床型號(hào)C620-1，選取進(jìn)給量f=0.2mm/r。由于切削深度、進(jìn)給量等參數(shù)都相同，所以所用時(shí)間和粗鏜φ50孔時(shí)間相同，但是由于之間沒有工件的裝夾與拆卸，所以無Tf。所以，本工序的總Td=0.6+0.32=0.92min。鉆四個(gè)階梯孔采用莫氏錐柄麻花鉆，一次成型。選擇高速鋼鉆頭，根據(jù)表2.12，可查刀具壽命為35min，鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)去0.5mm，由于孔徑和深度較小，工序6、鉆階梯孔采用手動(dòng)進(jìn)給。由表2.15，進(jìn)給量f取0.2mm/r，切削速度Vc取28m/min。機(jī)床轉(zhuǎn)速n取1000r/min。查表6.2-5可得：Tj=L/fn=(L+L1+L2)/fn（式7.8）L=13,L1=D/2*ctgkr+(1~2)=18，L2=1~4取3mm，則Tj=0.17minTf取0.24min（表6.3-1）；K=8%由式7.3得Td=0.45min。工序7、半精車φ62g6外圓及端面選擇YG6硬質(zhì)合金刀具，切削深度ap=0.8mm。查表1.6，進(jìn)給量f取0.3mm/r，查表1.9，得刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)去0.8mm，刀具使用壽命T=60min.確定切削速度，查表1.11ap<=0.8mm，f<=0.42mm/r可得切削速度Vc=114m/min，機(jī)床轉(zhuǎn)速n=576r/min，根據(jù)C620-1機(jī)床轉(zhuǎn)速，選擇n=600r/min=10r/s，則實(shí)際切削速度v=1.9m/s，ap=0.8mm，f=0.3mm/s，n=600r/min，v=1.9m/s=114m/min。端面ap=0.4mm，f=0.2mm/r，n=10r/s，v=1.9m/s。半精車外圓：《切削用量簡明手冊》表2.12表2.15《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.2-5Tj=0.17minTd=0.45min《切削用量簡明手冊》表1.6表1.9表1.11內(nèi)容備注根據(jù)式7.4，可計(jì)算得基本時(shí)間Tj=0.136min車端面：根據(jù)式7.5，可計(jì)算得基本時(shí)間Tj=0.069min根據(jù)式7.3Td=（Tj+Tf）（1+K%）+Tz/n，Tf取0.24min（表6.3-1）；K=8%則，Td=0.22min。根據(jù)式7.3Td=（Tj+Tf）（1+K%）+Tz/n，Tf取0.24min（表6.3-1）；K=8%則，Td=0.22min。工序8、半精車左端面選擇C620-1車床，選擇YT-5硬質(zhì)合金刀具，kr=60。，kr’=10，α0=6，γ0=12，λs=0，γξ=1.0mm，γ