填料箱盖工艺课程设计说明书.doc

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1、目录工艺部分11.1有关零件的结构分析和功用11.1.1零件的功用11.1.2零件的结构分析:11.2课题（提供的技术资料）11.2.1生产纲领11.2.2技术资料11.3毛坯的种类21.3.1确定毛坯的种类21.4定位基准的选择原则21.4.1粗基准的选择原则21.4.2精基准的选择原则21.5工艺规程的拟定31.5.1制定工艺规程的原则31.5.2拟定工艺路线31.6机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定31.6.1确定加工余量和工序尺寸31.6.2确定毛坯尺寸41.7确定切削余量41.7.1确定和计算切削用41.8工时定额的确定131.8.1计算工时定额13总结17参考文献18工艺部分

2、1.1有关零件的结构分析和功用:1.1.1零件的功用: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。1.1.2零件的结构分析: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：填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求：（查机械制造工艺设计手册表1.4）1.以65h5（）轴为中心的加工表面。包括：尺寸为65h5

3、（）的轴，表面粗糙度为1.6， 尺寸为80的与65h5（）相接的肩面, 尺寸为100f8()与65H5（）同轴度为0.025的面. 尺寸为60H8()与65h5（）同轴度为0.025的孔。2.以60H8()孔为中心的加工表面。尺寸为78与60H8()垂直度为0.012的孔底面,表面粗糙度为0.4,须研磨。3. 以60H8()孔为中心均匀分布的12孔,6-13.5,4-M10-6H深20孔深24及4-M10-6H。4.其它未注表面的粗糙度要求为6.3,粗加工可满足要求。1.2课题（提供的技术资料）1.2.1生产纲领：1000件/年1.2.2技术资料：（1）选用机床设备参数：卧式车床C620-1，

4、转塔车床365L，摇臂钻床Z3025，C616，金刚镗床，X63，T60，M115B，研磨机。（2）选用机床刀具参数：YG6外圆车刀 ，切槽刀， 28、 13.5、 7.5麻花钻， 37扩孔钻， 47锪孔钻， 10丝锥，金刚石车刀，YG30、YG10镗刀，端面铣刀，内孔车刀，砂轮G36 YA6N 20X6X8，金刚玉微分。（3）选用机床夹具：三爪卡盘，专用夹具。（4）选用量具：卡板，卡尺，塞规，螺纹塞规，粗糙度仪。1.3毛坯的种类1.3.1确定毛坯的种类：零件材料为HT200，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于年产量为1000件，属于中批生产的水平

5、，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型。1.4定位基准的选择原则1.4.1粗基准的选择原则：对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准）。1.4.2精基准的选择原则按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随便着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于2M

6、M的锥面来代替中心孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。采用锥堵或锥套心轴。精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件时，以支承轴颈本身找正。1.5工艺规程的拟定1.5.1制定工艺规程的原则：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。1.5.2拟定工艺路线：工序 车削左右两端面工序 粗车65，80，75，155外圆及倒角工序 钻30孔、扩37孔，扩47孔工序 钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序 精车65外圆及与80相接的端面工序 粗、精、细镗60H8（孔工序 铣60孔底面工序 磨60孔底面工序 镗6

7、0孔底面沟槽工序 研磨60孔底面工序 终检1.6机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定1.6.1确定加工余量和工序尺寸：（1）外圆表面(65、80、75、100、90、155)考虑到尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为86、106、161的阶梯轴式结构，除65以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值R为6.3um,只要粗车就可满足加工要求。（2）外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查机械制造技术课程设计指导教程（以下简称工艺手册）表2-4,铸件轮廓尺寸(长度方向)100160mm,故长度方向偏差为 mm。长度方向的余量查表,其余量值规定为3.03.5 mm.现取3.0 mm

8、。（3）内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度要求，R 为6.3,钻扩即可满足要求。（4）内孔 60H8()。要求以外圆面 65h5（）定位，铸出毛坯孔60。查表2-7：粗镗59.5 2Z=4.5精镗59.9 2Z=0.4细镗60H8() 2Z=0.1(5) 60H8()孔底面加工.按照工艺手册表2-7：1.研磨余量 Z=0.0100.014 取Z=0.0102.磨削余量 Z=0.20.3 取Z=0.33.铣削余量 Z=3.0-0.3-0.01=2.69(6)底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度.Z=0.5。(7) 613.5孔及2M106H孔、4M106H深20孔。均为自由

9、尺寸精度要求。1613.5孔可一次性直接钻出。2查工艺手册表2-39，得攻螺纹前用麻花钻直径为8.5的孔。钻孔 8.5 攻螺纹 M101.6.2确定毛坯尺寸（1）外圆表面(65、80、75、100、90、155)考虑到尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为86、106、161的阶梯轴式结构。（2）外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差，查表2-18可取余量3.0 mm。（3）内孔。毛坯为实心。（4）内孔60H8()铸出毛坯孔54。1.7确定切削余量1.7.1确定和计算切削用工序：车削端面、外圆：本工序采用计算法确定切削用量工件材料：HT200，铸造。加工要求：粗车65、

10、155端面及65、80、75、100，155外圆，表面粗糙度值R 为6.3。机床：C6201卧式车床。刀具：刀片材料为YG6，刀杆尺寸为16mm25mm,主偏角k=90,前角r=15，后角=12 ，刀鼻半径r=0.5mm。计算切削用量：（1）粗车65、155两端面：确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为3mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为4.25mm,分两次加工,a=2mm计。长度加工方向取IT12级，取mm。确定进给量f:根据切削用量简明手册（第三版）表1.4,当刀杆16mm25mm, a2mm时,以及工件直径为160时。f=0.50.7mm/r按C6201车床说明书（见切削手册

11、表1.30）取f=0.5 mm/r计算切削速度: 按切削手册表1.27,切削速度的计算公式为：V=(m/min) =1.58, =0.15, y=0.4,m=0.2。修正系数见工艺手册,即k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97所以：V= =66.7(m/min)确定机床主轴转速：n=253(r/min)按机床说明书（见工艺手册）与253r/min相近的机床转速选取305r/min。实际切削速度 V=80m/min （2）粗车106端面：确定机床主轴转速：n=133(r/min)按机床说明书（见工艺手册表）与133r/min相近的机床转速选取150r/min。

12、实际切削速度 V=75.4m/min 工序：（1）粗车65, 80, 75, 100外圆以及槽和倒角：切削深度:铣86车至80以及106车至100。进给量: 见工艺手册表5-5 V=(m/min) = =66.7(m/min)确定机床主轴转速:n=204(r/min)按机床选取n=230 r/min。所以实际切削速度： V=75.1 m/min检验机床功率: 主切削力： F=CFafvkCF=900, x=1.0 , y=0.75 , n=-0.15 k=(k=0.73所以： F=900切削时消耗功率： P=由工艺手册表4-1中C630-1机床说明书可知, C630-1主电动机功率为7.8KW

13、,当主轴转速为230r/min时,主轴传递的最大功率为2.4KW,所以机床功率足够,可以正常加工。 （2）粗车65外圆： 实际切削速度： V=（3) 车75外圆： 取 n=305r/min 实际切削速度： V=（4）粗车100外圆：取 n=305r/min实际切削速度： V=（5）车槽7.5，0.5：采用切槽刀，r=0.2mm 根据工艺手册表5-5取 f=0.25mm/r n=305r/min工序：钻扩37mm、及47孔。 钻床：Z3025摇臂钻床（1）钻孔选择进给量f=0.41mm/r 选择切削速度（见切削手册表5-6，按5类加工性考虑） V=12.25m/min, 按机床选取：=136r/

14、min（按工艺手册表4.2）则实际切削速度 （2） 钻孔mm根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=（1.21.3）v=（）公式中、为加工实心孔时的切削用量，查切削手册得 =0.56mm/r（表2.7）=19.25m/min（表2.13）并令： f=1.35 =0.76mm/r按机床取f=0.76mm/r；v=0.4=7.7m/min按照机床选取：所以实际切削速度： (3)钻孔47mm根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=（1.21.3）v=（）公式中、为加工实

15、心孔时的切削用量，查切削手册得 =0.56mm/r（表2.7）=19.25m/min（表2.13）并令： f=1.35 =0.76mm/r按机床取f=0.76mm/rv=0.4=7.7m/min按照机床选取：所以实际切削速度：工序 ：钻613.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24：（1）钻6-13.5：f=0.35mm/r V=17mm/min所以 n=401(r/min)按机床选取： 所以实际切削速度为：（2） 钻2底孔8.5：f=0.35mm/r v=13m/min所以n=487r/min按机床选取 实际切削速度（3）钻4深20，孔深24，底孔8.5：f=0.35mm/r

16、v=13m/min所以 n=487r/min按机床选取 实际切削速度(4)攻螺纹孔2：r=0.2m/s=12m/min所以 按机床选取则实际切削速度（5）攻螺纹4-M10：r=0.2m/s=12m/min所以 按机床选取则实际切削速度：工序：精车65mm的外圆及与80mm相接的端面：车床：C620-1卧式车床（1）精车端面Z=0.4mm计算切削速度：按工艺手册表5-2，切削速度的计算公式为（寿命选T=90min）式中， ， 修正系数见工艺手册表5-1所以：按机床说明书（见工艺手册表5-2）选择800r/min所以实际切削速度 ：（2）精车65外圆：2Z=0.3f=0.1mm/r式中， ， 修正

17、系数见切削手册表5-1所以：所以实际切削速度：（3）精车外圆100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r 取 实际切削速度：工序：精、粗、细镗60H8()mm孔：（1）粗镗孔至59.5mm2Z=4.5mm则Z=2.25mm查有关资料，确定金刚镗床的切削速度为v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金刚镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。（2）精镗孔至59.9mm2Z=0.4mm， Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/min（3）细镗孔至mm由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精樘

18、相同。f=0.1mm/r=425r/minV=80m/min工序：铣60孔底面：铣床：X63系列铣刀：选用立铣刀 d=10mm L=115mm 齿数Z=4切削速度：参照工艺手册表5-6，确定v=15m/min =477.7r/min采用X63卧式铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册表4-1）取 =475r/min故实际切削速度为：当时，工作台的每分钟进给量应为：查机床说明书，刚好有故直接选用该值。倒角1x45采用90锪钻工序：磨60孔底面：选择磨床：选用MD1158（内圆磨床）选择砂轮：见工艺手册第三章中磨料选择各表，结果为A36KV6P 2068mm切削用量的选择： 砂轮转速 ，m/s 轴向

19、进给量 径向进给量 工序： 镗60mm孔底沟槽：内孔车刀 保证t=0.5mm，d=2mm工序：研磨60mm孔底面：采用手工研具进行手工研磨：Z=0.01mm。1.8工时定额的确定1.8.1计算工时定额（1）粗车65、155两端面：计算切削工时，取：L=42mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t=0.59min（2）粗车106端面：计算切削工时，取：L=53mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t=2.21min（3）粗车161与106连接之端面：计算切削工时，取：L=27.5mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t=0.82min（4）粗车65外圆：计算切削工时

20、，取：L=17mm, L=3mm, L=0mm t=（5）粗车75外圆：计算切削工时，取L=83mm, L=3mm, L=0mm t=（6）粗车100外圆：计算切削工时，取：L=15mm, L=3mm, L=0mmt=（7）车槽.采用切槽刀，r=0.2mm：计算切削工时，取：L=9mm, L=3mm, L=0mmt=（8）钻孔：计算切削工时，取：， =10mm， =4mm=（9）钻孔mm：计算切削工时，取：， ， =（10）锪圆柱式沉头孔：计算切削工时，取：， ， =（11）钻613.5：计算切削工时，取：， ， =t1=6t=60.157=0.942min（12）钻2底孔8.5：计算切削工时

21、，取：， ， =（13）钻4深20，孔深24，底孔8.5：计算切削工时，取：， ， =（14）攻螺纹孔2：计算切削工时，取：， ， =（15）攻螺纹4-M10：计算切削工时，取：， ， =（16）精车65mm的外圆及与80mm相接的端面：计算切削工时，取：=12.5mm， ， ， =（17）精车65外圆：计算切削工时，取：， ， =（18）精车外圆100mm：计算切削工时，取:， ， =（19）粗镗孔至59.5mm：计算切削工时，取：， ， =（20）精镗孔至59.9mm：计算切削工时，取：， ， =（21）铣60孔底面：计算切削工时，取：L=（60mm-30mm）=30mmm=（22）磨60

22、孔底面：计算切削工时，当加工一个表面时，L=30mm，b=30mm，=0.2mm，K=1.1=总结为期三周的工艺课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，我在老师的指导下，顺利完成了这次课程设计，课程设计作为机械制造技术基础课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。首先，我觉得老师给我们作类似的课程设计是十分必要的，这不仅可以提起我们对这门课的学习兴趣，同时还可以在专业上用实践锻炼一下我们，使我们不但不在对所学专业感到陌生，而且还可以培养大家的积极性。 其次，我觉得应该培养我们的团队合作精神，让几个人一起作这样的课程设计我想会更好的发挥我们的特长。本次课

23、程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是填料箱盖设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；工艺设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。本次的课程设计，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和理论联系实际，应用生产实际知识解决工程实际问题的能力；在设计的过程中还培养出了我们的独立设计精神，同学们共同协作，解决了许多个人无法解决的问题；在今后的学习过程中我们会更加努力和

24、团结。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题和动手的能力，对我们以后的前途很有作用。通过本次课题设计，我在刘老师的精心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，机械设计制造领域这对我今后进一步学习工艺设计、机械制造方面的知识有极大的帮助。在此，忠心感谢刘老师的精心讲解和认真答疑，以及同学们的耐心指导和支持。参考文献1于骏一,邹青.机械制造技术基础.2版. 北京：机械工业出版社，20112邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程. 北京：机械工业出版社，20113田凌，冯涓，刘朝儒.机械制图. 北京：清华大学出版社，20074陈天民,吴建平.热处理设计简明手册. 北京：机械工业出版社，19935王凡.实用机械制造工艺设计手册.北京：机械工业出版社，20086赵艳红.机械设计制造技术基础.沈阳：沈阳理工大学，2010