機械制造工藝學課程設計任務書題目: 設計” 填料箱蓋 ”零件的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備內(nèi)容： 1.零件圖 1 張2.毛坯圖 1 張3. 機械加工工藝過程卡片 1 張4. 機械加工工序卡 1張5. 結(jié)構(gòu)設計零件圖 1 張6. 課程設計說明書 1 張序言機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術(shù)基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。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，對內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對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 的孔上下兩個端面與 φ2050.2的孔有垂直度要求。021.?由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。二、 工藝規(guī)程設計(一)確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200。考慮在運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)程設計中的重要工作之一?；孢x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，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。 。（2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。（三）制定工藝路線按照先加工基準面，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 外圓及臺階端面，錯鏜孔 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，機械加工余量按 JB3835-85 確定，有《機械制造工藝設計簡明手冊》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，軸向方向為 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械加工表面粗糙度Ra≥1.6um, Ra≤1.6um 的加工表面余量適當增大。（五）選擇加工設備與工藝裝備1、選擇機床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計專用夾具，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工序Ⅰ切削用量及基本時間的確定1、 切削用量本工序為粗車（車端面、外圓及鏜孔） 。以知加工材料為 HT200，鑄件。機床為 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，f=0.6-1.2 mm/r按 C620-1 機床的進給量選擇 f=0.65 mm/r。確定的進給量尚需滿足機床進給強度的要求，故需進行校驗。根據(jù)表 1.30，C620-1 機床進給機構(gòu)允許的進給力 Fmax=3530N。根據(jù)表 1.23，當灰鑄鐵 170—212HBS，a p≤2 mm，f≤0.75 mm/r，Kr=45°，v=65m/min(預計)時，進給力 Ff=950N.Ff的修正系數(shù)為 ， ， ,故實際進給力為1.0?Frk0.Fsk?17.?fk?Ff=950×1.17=1111.5N,由于切削時的進給力小于機床進給允許的進給力，所選的 f=0.65 mm/r 可用。④選擇車刀磨鈍標準及耐用度 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，當用 YG6 硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵時，a p≤1.8 mm，f≤0.75 mm/r 時，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 機床的轉(zhuǎn)速選擇 n=90r/min=1.5r/s則實際切削速度 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確定進給量 f根據(jù)表 1.5，當粗鏜灰鑄鐵時、鏜刀直徑為 20mm,鏜刀伸出長度為 100 mm時按 C620-1 機床的進給量，選擇 f=0.20 mm/r。③確定切削速度 v按表 1.27 的計算公式 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 φ37mm 內(nèi)孔： m19371rDn??對 φ47mm 內(nèi)孔： i/24.v?2、 基本時間①確定粗車外圓 φ65mm 的基本時間 根據(jù)表 6.2-1 車外圓基本時間為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 φ37mm 孔 n=5.48r/s,對 φ47mm 孔 n=6.98r/s,i=1對 φ37mm 孔 sTsT2148.50317,98.6045???????工序 II 切削用量及基本時間的確定工序二 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。機床：X6140 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 aePcc。故校驗合格。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）計算基本工時tm＝L/ V f=(32+80)/475=0.09min。工序三 以 φ20 孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸 φ20 孔，保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達到 IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 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）決定進給量查《切》 rmf/86.~7. 5.120?dl所以， /0?按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇rf/5.1 rmf/3.?最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗rmf/48.0?校驗成功。max609Ff??（2）鉆頭磨鈍標準及壽命 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》機床實際轉(zhuǎn)速為 in/27rc?故實際的切削速度 dvsc/4.150?（4）校驗扭矩功率所以 NmMc6?N2.?mcM?故滿足條件，校驗成立。EcPkwP??0.2~71３.計算工時 min10.45.3???nfLtm由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。擴鉸和精鉸的切削用量如下：擴鉆： 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，鉆、擴、鉸、精鉸 φ50 孔，保證空的精度達到 IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 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）決定進給量查《切》 rf/.~0按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇mf2?rmf/53.0?最終決定選擇 Z550 機床已有的進給量 經(jīng)校驗rf/4.校驗成功。max245016FFf ???（2）鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為 0.8～1.2mm，壽命 min140?T擴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》機床實際轉(zhuǎn)速為 i/125rc?故實際的切削速度 ndvsc/8.0?（4）校驗扭矩功率所以 NmMc362?N2.14?mcM?故滿足條件，校驗成立。kwPkE95.?擴鉸和精鉸的切削用量同理如下：擴鉆： 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.計算工時 min52.03.128???nfLtm所有工步工時相同。工序五 切斷。工序六 以 φ20 孔為精基準，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。機床：XA5032 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗合格。6）計算基本工時tm＝L/ V f=(72+9)/375=0.216min.工序七 以 φ20 孔為精基準，精銑 φ50 孔上下端面，保證端面相對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。機床：XA5032 臥式銑床。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗合格。6）計算基本工時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，鉆 φ4 孔（裝配時鉆鉸錐孔） 。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=4mm，后角 α o＝16° ，二重刃長度 ° ° ° 120??50?30??2.選擇切削用量（1）決定進給量查《切》 rmf/2~8.按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇f50.? rmf/53.0?最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。rf/2.（2）鉆頭磨鈍標準及壽命 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》機床實際轉(zhuǎn)速為 in/1360rc?故實際的切削速度 dvsc/.7?（4）校驗扭矩功率故滿足條件，校驗成立。mcM?EcP３.計算工時 min021364????nfLtm工序九 以 φ20 孔為精基準，鉆一個 φ4 孔，攻 M6 螺紋。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=4mm，后角 α o＝16° ，二重刃長度 ° ° ° 120??450?30??2.選擇切削用量（1）決定進給量查《切》 rmf/2~8.按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇f50.? rmf/53.0?最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。rf/2.（2）鉆頭磨鈍標準及壽命 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》機床實際轉(zhuǎn)速為 in/1360rc?故實際的切削速度 dvsc/.7?（4）校驗扭矩功率故滿足條件，校驗成立。mcM?EcP３.計算工時 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，銑 47°凸臺。工序十一 檢查。其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。三、 卡具設計經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設計第 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，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。（二） 卡具設計1． 定位基準的選擇出于定位簡單和快速的考慮，選擇∮20 孔為基準，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構(gòu)進行卡緊。2． 切削力和卡緊力計算本步加工可按鉆削估算卡緊力。實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，計算時可忽略?？ňo力為 NFf04.52??取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位機構(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，故應當能滿足定位要求。4. 卡具設計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。卡具上設置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。 016.5?