設(shè)計(jì)“填料箱蓋”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備【含CAD圖紙】

機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目: 設(shè)計(jì)” 填料箱蓋 ”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備內(nèi)容： 1.零件圖 1 張2.毛坯圖 1 張3. 機(jī)械加工工藝過程卡片 1 張4. 機(jī)械加工工序卡 1張5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1 張6. 課程設(shè)計(jì)說明書 1 張序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。一、零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是 ZW-6/7 型空氣壓縮機(jī)的填料箱蓋（見附圖 1）主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后保證密封性，對(duì)內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對(duì)配合面的表面粗糙度要求也較高。（二） 零件的工藝分析共填料箱蓋有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. φ65 等一組外圓柱面及端面這一組加工表面包括：φ65 的外圓面，φ80mm 及以 φ75mm 的013.?外圓面，φ100 的階梯外輪廓面，及 7.5 的密封環(huán)槽。036.9? 03.?2. 以 φ50 為中心的加工表面這一組加工表面包括：φ50 的孔，以及其上下兩個(gè)端面。50.2?這兩組表面有一定的位置度要求,即 φ50 的孔上下兩個(gè)端面與 φ2050.2的孔有垂直度要求。021.?由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200。考慮在運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。 。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。（三）制定工藝路線按照先加工基準(zhǔn)面，先面后孔、先粗后精的原則，布置工藝路線如下：工藝路線方案:工序Ⅰ：以 φ155mm 外圓及端面定位，粗車小端端面，粗車 φ65mm 外圓及臺(tái)階端面，錯(cuò)鏜孔 φ37mm 和 φ47mm工序Ⅱ：以粗車后的 φ65mm 外圓及端面定位，粗車大端面、粗車φ155mm 外圓面、粗車左端臺(tái)階面、粗車環(huán)槽、粗車 φ75mm、φ80mm 外圓面。粗鏜 φ60H8、倒角 1×45°.工序Ⅲ：以粗車后的 φ155mm 外圓及端面定位半精車 φ65mm 外圓及臺(tái)階面。工序Ⅳ：以 φ65mm 外圓定位，半精車 φ155mm、φ75mm、φ80mm 環(huán)槽，半精鏜 φ60 內(nèi)孔。工序Ⅴ：以 φ155mm 外圓及端面定位，精車 φ65mm 外圓。工序Ⅵ：以 φ155mm 外圓及端面定位精細(xì)車 φ65mm 外圓。工序Ⅶ：以 φ65mm 外圓及端面定位，精鏜 φ60 內(nèi)孔、研磨內(nèi)端面、倒角。工序Ⅷ：鉆床鉆 6-φ13.5 小孔、鉆 M10 螺紋孔。工序Ⅸ：絲錐攻絲。工序Ⅹ：終檢。（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定” ZW-6/7 型空氣壓縮機(jī)的填料箱蓋”；零件材料為 HT200，硬度190～210HB，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。1、鑄件材料為 HT200，機(jī)械加工余量按 JB3835-85 確定，有《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》可查得外圓表面及軸向加工余量，孔的加工余量由表2.3-10 查得為單邊余量。外徑方向雙邊余量 2.0mm，軸向方向?yàn)?2.5mm，孔的加工余量 4mm（雙邊）2、確定毛坯尺寸：上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra≥1.6um, Ra≤1.6um 的加工表面余量適當(dāng)增大。（五）選擇加工設(shè)備與工藝裝備1、選擇機(jī)床①工序 I 、 II 、 III、VI 是粗車和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的 C620-1 型臥式車床即可。②工序 V、VI 是精車和精細(xì)車還有精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用精密的車床能滿足要求。故選用 C616A 型車床。③工序 VII 鉆孔。可采用專用的分度夾具在立式鉆床上加工，可選用Z518 型立式鉆床。2、選擇夾具本零件除鉆削加工需設(shè)計(jì)專用夾具，其他工序使用通用家具即可，車床上用三爪自定心卡盤。3、選擇刀具①在車床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用 YG 型硬質(zhì)合金，粗加工用 YG6，半精加工用 YG8，精加工和精細(xì)加工用 YG10，切槽宜用高速鋼。②鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。4、確定工序尺寸（六）確立切削用量及基本工時(shí)工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定1、 切削用量本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣妗⑼鈭A及鏜孔） 。以知加工材料為 HT200，鑄件。機(jī)床為 C620-1 型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤。①確定 φ65 mm 外圓的切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車013.?刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 C620-1 機(jī)床的中心高為200mm，故選用刀桿尺寸 B×H=16mm×25mm，刀片厚度為 4.5mm 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角 γ o=12°，后角 α o＝6°、主偏角 Kr=90°、,副偏角 Kr’=10°、刃傾角 λs=0°、刀尖圓弧半徑 =0.8mm。?r②確定切削深度 ap 由于粗車單邊余量僅為 1mm,可一次走刀完成，故m1257??③確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 1.4，在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為 16 mm×25 mm、a p≤3 mm、工件直徑為 100 mm ——400 mm 時(shí)，f=0.6-1.2 mm/r按 C620-1 機(jī)床的進(jìn)給量選擇 f=0.65 mm/r。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)表 1.30，C620-1 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 Fmax=3530N。根據(jù)表 1.23，當(dāng)灰鑄鐵 170—212HBS，a p≤2 mm，f≤0.75 mm/r，Kr=45°，v=65m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力 Ff=950N.Ff的修正系數(shù)為 ， ， ,故實(shí)際進(jìn)給力為1.0?Frk0.Fsk?17.?fk?Ff=950×1.17=1111.5N,由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給允許的進(jìn)給力，所選的 f=0.65 mm/r 可用。④選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T=30min。⑤確定切削速度 v 切削速度 v 可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。根據(jù)表 1.11，當(dāng)用 YG6 硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵時(shí)，a p≤1.8 mm，f≤0.75 mm/r 時(shí)，切削速度 v=71m/min。切削速度的修正系數(shù)為 KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12, ,KMV=0.85,故73.0?rvKkV=71×0.8×1.0×0.73×1.12×0.85×0.85=33.55m/minmin/68157.301rdvn????按 C620-1 機(jī)床的轉(zhuǎn)速選擇 n=90r/min=1.5r/s則實(shí)際切削速度 v=44.4m/min。最后確定切削用量為：，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s ，v=44.4m/minmap1?確定車端面及臺(tái)階面的 ap=1.25mm，f=0.52 mm，主軸轉(zhuǎn)速與車φ65 mm 外圓相同。013.?確定粗鏜 φ37mm 和 φ47mm 孔的切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金、直徑為 20 mm 的圓形鏜刀。①確定切削深度 apΦ47mm: a p=（47-43）/2=2mm φ37mm: a p=（37-33）/2=2mm②確定進(jìn)給量 f根據(jù)表 1.5，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵時(shí)、鏜刀直徑為 20mm,鏜刀伸出長度為 100 mm時(shí)按 C620-1 機(jī)床的進(jìn)給量，選擇 f=0.20 mm/r。③確定切削速度 v按表 1.27 的計(jì)算公式 vyxpmkfaTCv?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,則 in/68.4in/468.02.5.6081902.v ????對(duì) φ37mm 內(nèi)孔： m19371rDn??對(duì) φ47mm 內(nèi)孔： i/24.v?2、 基本時(shí)間①確定粗車外圓 φ65mm 的基本時(shí)間 根據(jù)表 6.2-1 車外圓基本時(shí)間為ifnllifLTj 3211??式中 l=17mm, kr=90°,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r,)(1?rptgkaln=1.5r/s,i=1,則 sTj 5.20.60371???②確定粗車端面的基本時(shí)間 slldLifnTj 1742, 3213 ???式中 d=65mm,d 1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1則 sj5.073?③確定粗鏜 φ37mm、φ47mm 孔的基本時(shí)間 選鏜刀的主偏角 xr=45°,則 l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,對(duì) φ37mm 孔 n=5.48r/s,對(duì) φ47mm 孔 n=6.98r/s,i=1對(duì) φ37mm 孔 sTsT2148.50317,98.6045???????工序 II 切削用量及基本時(shí)間的確定工序二 精銑 φ20 孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：精銑 φ20 上下端面。機(jī)床：X6140 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào) YG6。銑削寬度 aePcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ V f=(32+80)/475=0.09min。工序三 以 φ20 孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 φ20 孔，保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達(dá)到 IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角α o＝12°，二重刃長度 bε=2.5mm,橫刀長 b=1.5mm,寬 l=3mm,棱帶長度° ° ° ml5.1?120??10?30??2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查《切》 rmf/86.~7. 5.120?dl所以， /0?按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇rf/5.1 rmf/3.?最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)rmf/48.0?校驗(yàn)成功。max609Ff??（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.5～０.８mm，壽命 ．min60?T（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rvc/18?0.1?TVK.MV.1tvK故 。0.Kx.v10apv rc/8min/3.180rdns?查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 in/27rc?故實(shí)際的切削速度 dvsc/4.150?（4）校驗(yàn)扭矩功率所以 NmMc6?N2.?mcM?故滿足條件，校驗(yàn)成立。EcPkwP??0.2~71３.計(jì)算工時(shí) min10.45.3???nfLtm由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：擴(kuò)鉆： in/27r?rf/48.0?min/4.15vc?md8.190鉸孔： i/rrmf/. i/.vc4.0?精鉸： in/27rrf/48.0?min/4.15vc?0ITd工序四 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 φ50 孔，保證空的精度達(dá)到 IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 α o＝11°，二重刃長度 bε=11mm,橫刀長 b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度 ° ° ° ml31?120?10??30?2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查《切》 rf/.~0按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇mf2?rmf/53.0?最終決定選擇 Z550 機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)rf/4.校驗(yàn)成功。max245016FFf ???（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.8～1.2mm，壽命 min140?T擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.9～１.４mm，壽命in60?T鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為０.６～０.９mm，壽命m12（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rvc/00.1?TVK.MV0.1?tvK故 。.1?Kx.v10apv rmc/2min/6.320rdns?查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 i/125rc?故實(shí)際的切削速度 ndvsc/8.0?（4）校驗(yàn)扭矩功率所以 NmMc362?N2.14?mcM?故滿足條件，校驗(yàn)成立。kwPkE95.?擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量同理如下：擴(kuò)鉆： in/12r?rf/40.?in/5.19vc?md75.490鉸孔： i/rrmf/. mi/6.vc3.0?精鉸： in/125rrf/40.?in/.19vc?750ITd?３.計(jì)算工時(shí) min52.03.128???nfLtm所有工步工時(shí)相同。工序五 切斷。工序六 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，粗銑 φ50 孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。機(jī)床：XA5032 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào) YG6。銑削寬度 ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗(yàn)合格。6）計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ V f=(72+9)/375=0.216min.工序七 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，精銑 φ50 孔上下端面，保證端面相對(duì)孔的垂直度誤差不超過 0.07。1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。機(jī)床：XA5032 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào) YG6。銑削寬度 ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗(yàn)合格。6）計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ V f=(72+9)/375=0.216min.結(jié)果 ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.工序八 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，鉆 φ4 孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔） 。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=4mm，后角 α o＝16° ，二重刃長度 ° ° ° 120??50?30??2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查《切》 rmf/2~8.按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇f50.? rmf/53.0?最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。rf/2.（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in20?T（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?.1TVK.MV.1tvK故 。0.1?Kxv.v10?apvKrmc/8min/4320rdns?查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 in/1360rc?故實(shí)際的切削速度 dvsc/.7?（4）校驗(yàn)扭矩功率故滿足條件，校驗(yàn)成立。mcM?EcP３.計(jì)算工時(shí) min021364????nfLtm工序九 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè) φ4 孔，攻 M6 螺紋。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=4mm，后角 α o＝16° ，二重刃長度 ° ° ° 120??450?30??2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查《切》 rmf/2~8.按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇f50.? rmf/53.0?最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。rf/2.（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in20?T（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?.1TVK.MV.1tvK故 。0.1?Kxv.v10?apvKrmc/8min/4320rdns?查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 in/1360rc?故實(shí)際的切削速度 dvsc/.7?（4）校驗(yàn)扭矩功率故滿足條件，校驗(yàn)成立。mcM?EcP３.計(jì)算工時(shí) in021364????nfLtm螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見工藝卡片。工序十 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，銑 47°凸臺(tái)。工序十一 檢查。其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。三、 卡具設(shè)計(jì)經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第 IX 道工序——鉆 M6 孔的鉆床卡具。本卡具將用于 Z525 立式鉆床。刀具為 M6 絲錐，以及∮4 的高速鋼麻花鉆。（一） 問題的提出在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。（二） 卡具設(shè)計(jì)1． 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡單和快速的考慮，選擇∮20 孔為基準(zhǔn)，即以一面上一長銷（自由度限制數(shù)：5）配合以一擋銷（自由度限制數(shù)：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。2． 切削力和卡緊力計(jì)算本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。軸向力 NkfdCFFyMi 52.01.06.428.10 ?????扭矩 Mfyzc ??68.0.20 4.7.由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略?？ňo力為 NFf04.52??取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實(shí)際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3. 定位誤差分析本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。4. 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)?？ň呱显O(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。 016.5? 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目: 設(shè)計(jì)” 填料箱蓋 ”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備內(nèi)容： 1.零件圖 1 張2.毛坯圖 1 張3. 機(jī)械加工工藝過程卡片 1 張4. 機(jī)械加工工序卡 1張5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1 張6. 課程設(shè)計(jì)說明書 1 張序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。一、零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是 ZW-6/7 型空氣壓縮機(jī)的填料箱蓋（見附圖 1）主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后保證密封性，對(duì)內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對(duì)配合面的表面粗糙度要求也較高。（二） 零件的工藝分析共填料箱蓋有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. φ65 等一組外圓柱面及端面這一組加工表面包括：φ65 的外圓面，φ80mm 及以 φ75mm 的013.?外圓面，φ100 的階梯外輪廓面，及 7.5 的密封環(huán)槽。036.9? 03.?2. 以 φ50 為中心的加工表面這一組加工表面包括：φ50 的孔，以及其上下兩個(gè)端面。50.2?這兩組表面有一定的位置度要求,即 φ50 的孔上下兩個(gè)端面與 φ2050.2的孔有垂直度要求。021.?由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200?？紤]在運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。 。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。（三）制定工藝路線按照先加工基準(zhǔn)面，先面后孔、先粗后精的原則，布置工藝路線如下：工藝路線方案:工序Ⅰ：以 φ155mm 外圓及端面定位，粗車小端端面，粗車 φ65mm 外圓及臺(tái)階端面，錯(cuò)鏜孔 φ37mm 和 φ47mm工序Ⅱ：以粗車后的 φ65mm 外圓及端面定位，粗車大端面、粗車φ155mm 外圓面、粗車左端臺(tái)階面、粗車環(huán)槽、粗車 φ75mm、φ80mm 外圓面。粗鏜 φ60H8、倒角 1×45°.工序Ⅲ：以粗車后的 φ155mm 外圓及端面定位半精車 φ65mm 外圓及臺(tái)階面。工序Ⅳ：以 φ65mm 外圓定位，半精車 φ155mm、φ75mm、φ80mm 環(huán)槽，半精鏜 φ60 內(nèi)孔。工序Ⅴ：以 φ155mm 外圓及端面定位，精車 φ65mm 外圓。工序Ⅵ：以 φ155mm 外圓及端面定位精細(xì)車 φ65mm 外圓。工序Ⅶ：以 φ65mm 外圓及端面定位，精鏜 φ60 內(nèi)孔、研磨內(nèi)端面、倒角。工序Ⅷ：鉆床鉆 6-φ13.5 小孔、鉆 M10 螺紋孔。工序Ⅸ：絲錐攻絲。工序Ⅹ：終檢。（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定” ZW-6/7 型空氣壓縮機(jī)的填料箱蓋”；零件材料為 HT200，硬度190～210HB，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。1、鑄件材料為 HT200，機(jī)械加工余量按 JB3835-85 確定，有《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》可查得外圓表面及軸向加工余量，孔的加工余量由表2.3-10 查得為單邊余量。外徑方向雙邊余量 2.0mm，軸向方向?yàn)?2.5mm，孔的加工余量 4mm（雙邊）2、確定毛坯尺寸：上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra≥1.6um, Ra≤1.6um 的加工表面余量適當(dāng)增大。（五）選擇加工設(shè)備與工藝裝備1、選擇機(jī)床①工序 I 、 II 、 III、VI 是粗車和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的 C620-1 型臥式車床即可。②工序 V、VI 是精車和精細(xì)車還有精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用精密的車床能滿足要求。故選用 C616A 型車床。③工序 VII 鉆孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，可選用Z518 型立式鉆床。2、選擇夾具本零件除鉆削加工需設(shè)計(jì)專用夾具，其他工序使用通用家具即可，車床上用三爪自定心卡盤。3、選擇刀具①在車床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用 YG 型硬質(zhì)合金，粗加工用 YG6，半精加工用 YG8，精加工和精細(xì)加工用 YG10，切槽宜用高速鋼。②鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。4、確定工序尺寸（六）確立切削用量及基本工時(shí)工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定1、 切削用量本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣妗⑼鈭A及鏜孔） 。以知加工材料為 HT200，鑄件。機(jī)床為 C620-1 型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤。①確定 φ65 mm 外圓的切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車013.?刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 C620-1 機(jī)床的中心高為200mm，故選用刀桿尺寸 B×H=16mm×25mm，刀片厚度為 4.5mm 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角 γ o=12°，后角 α o＝6°、主偏角 Kr=90°、,副偏角 Kr’=10°、刃傾角 λs=0°、刀尖圓弧半徑 =0.8mm。?r②確定切削深度 ap 由于粗車單邊余量僅為 1mm,可一次走刀完成，故m1257??③確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 1.4，在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為 16 mm×25 mm、a p≤3 mm、工件直徑為 100 mm ——400 mm 時(shí)，f=0.6-1.2 mm/r按 C620-1 機(jī)床的進(jìn)給量選擇 f=0.65 mm/r。確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)表 1.30，C620-1 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 Fmax=3530N。根據(jù)表 1.23，當(dāng)灰鑄鐵 170—212HBS，a p≤2 mm，f≤0.75 mm/r，Kr=45°，v=65m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力 Ff=950N.Ff的修正系數(shù)為 ， ， ,故實(shí)際進(jìn)給力為1.0?Frk0.Fsk?17.?fk?Ff=950×1.17=1111.5N,由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給允許的進(jìn)給力，所選的 f=0.65 mm/r 可用。④選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T=30min。⑤確定切削速度 v 切削速度 v 可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。現(xiàn)采用查表法確定切削速度。根據(jù)表 1.11，當(dāng)用 YG6 硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵時(shí)，a p≤1.8 mm，f≤0.75 mm/r 時(shí)，切削速度 v=71m/min。切削速度的修正系數(shù)為 KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12, ,KMV=0.85,故73.0?rvKkV=71×0.8×1.0×0.73×1.12×0.85×0.85=33.55m/minmin/68157.301rdvn????按 C620-1 機(jī)床的轉(zhuǎn)速選擇 n=90r/min=1.5r/s則實(shí)際切削速度 v=44.4m/min。最后確定切削用量為：，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s ，v=44.4m/minmap1?確定車端面及臺(tái)階面的 ap=1.25mm，f=0.52 mm，主軸轉(zhuǎn)速與車φ65 mm 外圓相同。013.?確定粗鏜 φ37mm 和 φ47mm 孔的切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金、直徑為 20 mm 的圓形鏜刀。①確定切削深度 apΦ47mm: a p=（47-43）/2=2mm φ37mm: a p=（37-33）/2=2mm②確定進(jìn)給量 f根據(jù)表 1.5，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵時(shí)、鏜刀直徑為 20mm,鏜刀伸出長度為 100 mm時(shí)按 C620-1 機(jī)床的進(jìn)給量，選擇 f=0.20 mm/r。③確定切削速度 v按表 1.27 的計(jì)算公式 vyxpmkfaTCv?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,則 in/68.4in/468.02.5.6081902.v ????對(duì) φ37mm 內(nèi)孔： m19371rDn??對(duì) φ47mm 內(nèi)孔： i/24.v?2、 基本時(shí)間①確定粗車外圓 φ65mm 的基本時(shí)間 根據(jù)表 6.2-1 車外圓基本時(shí)間為ifnllifLTj 3211??式中 l=17mm, kr=90°,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r,)(1?rptgkaln=1.5r/s,i=1,則 sTj 5.20.60371???②確定粗車端面的基本時(shí)間 slldLifnTj 1742, 3213 ???式中 d=65mm,d 1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1則 sj5.073?③確定粗鏜 φ37mm、φ47mm 孔的基本時(shí)間 選鏜刀的主偏角 xr=45°,則 l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,對(duì) φ37mm 孔 n=5.48r/s,對(duì) φ47mm 孔 n=6.98r/s,i=1對(duì) φ37mm 孔 sTsT2148.50317,98.6045???????工序 II 切削用量及基本時(shí)間的確定工序二 精銑 φ20 孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求：精銑 φ20 上下端面。機(jī)床：X6140 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào) YG6。銑削寬度 aePcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ V f=(32+80)/475=0.09min。工序三 以 φ20 孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 φ20 孔，保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達(dá)到 IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角α o＝12°，二重刃長度 bε=2.5mm,橫刀長 b=1.5mm,寬 l=3mm,棱帶長度° ° ° ml5.1?120??10?30??2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查《切》 rmf/86.~7. 5.120?dl所以， /0?按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇rf/5.1 rmf/3.?最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)rmf/48.0?校驗(yàn)成功。max609Ff??（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.5～０.８mm，壽命 ．min60?T（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rvc/18?0.1?TVK.MV.1tvK故 。0.Kx.v10apv rc/8min/3.180rdns?查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 in/27rc?故實(shí)際的切削速度 dvsc/4.150?（4）校驗(yàn)扭矩功率所以 NmMc6?N2.?mcM?故滿足條件，校驗(yàn)成立。EcPkwP??0.2~71３.計(jì)算工時(shí) min10.45.3???nfLtm由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：擴(kuò)鉆： in/27r?rf/48.0?min/4.15vc?md8.190鉸孔： i/rrmf/. i/.vc4.0?精鉸： in/27rrf/48.0?min/4.15vc?0ITd工序四 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 φ50 孔，保證空的精度達(dá)到 IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 α o＝11°，二重刃長度 bε=11mm,橫刀長 b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度 ° ° ° ml31?120?10??30?2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查《切》 rf/.~0按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇mf2?rmf/53.0?最終決定選擇 Z550 機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)rf/4.校驗(yàn)成功。max245016FFf ???（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.8～1.2mm，壽命 min140?T擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.9～１.４mm，壽命in60?T鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為０.６～０.９mm，壽命m12（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rvc/00.1?TVK.MV0.1?tvK故 。.1?Kx.v10apv rmc/2min/6.320rdns?查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 i/125rc?故實(shí)際的切削速度 ndvsc/8.0?（4）校驗(yàn)扭矩功率所以 NmMc362?N2.14?mcM?故滿足條件，校驗(yàn)成立。kwPkE95.?擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量同理如下：擴(kuò)鉆： in/12r?rf/40.?in/5.19vc?md75.490鉸孔： i/rrmf/. mi/6.vc3.0?精鉸： in/125rrf/40.?in/.19vc?750ITd?３.計(jì)算工時(shí) min52.03.128???nfLtm所有工步工時(shí)相同。工序五 切斷。工序六 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，粗銑 φ50 孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。機(jī)床：XA5032 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào) YG6。銑削寬度 ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗(yàn)合格。6）計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ V f=(72+9)/375=0.216min.工序七 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，精銑 φ50 孔上下端面，保證端面相對(duì)孔的垂直度誤差不超過 0.07。1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。機(jī)床：XA5032 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào) YG6。銑削寬度 ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗(yàn)合格。6）計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ V f=(72+9)/375=0.216min.結(jié)果 ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.工序八 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，鉆 φ4 孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔） 。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=4mm，后角 α o＝16° ，二重刃長度 ° ° ° 120??50?30??2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查《切》 rmf/2~8.按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇f50.? rmf/53.0?最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。rf/2.（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in20?T（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?.1TVK.MV.1tvK故 。0.1?Kxv.v10?apvKrmc/8min/4320rdns?查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 in/1360rc?故實(shí)際的切削速度 dvsc/.7?（4）校驗(yàn)扭矩功率故滿足條件，校驗(yàn)成立。mcM?EcP３.計(jì)算工時(shí) min021364????nfLtm工序九 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè) φ4 孔，攻 M6 螺紋。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=4mm，后角 α o＝16° ，二重刃長度 ° ° ° 120??450?30??2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查《切》 rmf/2~8.按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇f50.? rmf/53.0?最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn)校驗(yàn)成功。rf/2.（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in20?T（3）切削速度查《切》 修正系數(shù) rmvc/18?.1TVK.MV.1tvK故 。0.1?Kxv.v10?apvKrmc/8min/4320rdns?查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 in/1360rc?故實(shí)際的切削速度 dvsc/.7?（4）校驗(yàn)扭矩功率故滿足條件，校驗(yàn)成立。mcM?EcP３.計(jì)算工時(shí) in021364????nfLtm螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見工藝卡片。工序十 以 φ20 孔為精基準(zhǔn)，銑 47°凸臺(tái)。工序十一 檢查。其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。三、 卡具設(shè)計(jì)經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第 IX 道工序——鉆 M6 孔的鉆床卡具。本卡具將用于 Z525 立式鉆床。刀具為 M6 絲錐，以及∮4 的高速鋼麻花鉆。（一） 問題的提出在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。（二） 卡具設(shè)計(jì)1． 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡單和快速的考慮，選擇∮20 孔為基準(zhǔn)，即以一面上一長銷（自由度限制數(shù)：5）配合以一擋銷（自由度限制數(shù)：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。2． 切削力和卡緊力計(jì)算本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。軸向力 NkfdCFFyMi 52.01.06.428.10 ?????扭矩 Mfyzc ??68.0.20 4.7.由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略?？ňo力為 NFf04.52??取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實(shí)際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3. 定位誤差分析本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。4. 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)?？ň呱显O(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。 016.5?