机械制造技术课程设计-CA6140床头盖机械加工工艺规程及夹具设计.docx
辽宁工业大学机械制造基础课程设计（论文）题瓦CA6140床头盖机械加工工艺规程及夹具设计学院：机械工程与自动化学院专业班级I机械学.号：.学生姓名：指导教师：教师职称，.起止时间：2020.11.30-2020.12.11目录第1章零件工艺分析和毛坯设计11.1.零件工艺分析及生产类型确定11.2毛坯类型及毛坯图设计1第2章机械加工工艺规程设计32. 1基准选择33. 2工艺方案拟定34. 2.1零件表面加工方法选择35. 2.2机械加工工艺路线拟定46. 3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定47. 4切削用证及时间定额计算78. 4.I基本计算公式79. 4.2工序计算710. 经济分析15第3章专用夹具设计173.1 工序内容及加工要求173.2 定位方案及定位误差计算173.2.1定位方案173.2.2定位误差计算173.3夹具结构设计及工作流程18第4章结论20参考文献21第1章零件分析和毛坯的确定1.1零件工艺分析及生产类型确定本零件材料为HTI50灰铸铁。其力学性能：C1.1.=150WUHAS=190.根据£机械工程材料B等相关资料可以知道：HT1.50铸造性能好，工艺简单，铸造应力小，易加工，需人工时效：有一定的机械强度及良好的减振性，流动性能好、体收缩和线收缩小：综合力学性能低，抗压强度比抗拉强度高约3-4倍；耐热性较好：可承受较大的弯曲应力：主要用丁强度、耐磨性要求较高的重要零件和要求气密性的铸件。因此毛坯形式为铸件，根据任务书技术参数与要求：设备年产量1万件，废品率、备品率各0.1%，每台设缶含该零件件数：1：可知每年每年生产件数N=100(X)×1.×(1.+0.1.%)(1.+0.1.%)=10021件，生产纲领为大批生产。零件主要作用是轴向定位：防尘和密封，除它本身可以防尘和密封外，它常和密封件配合以达到密封的作用.通过对该零件图的全新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该零件的需加工表面的加工精度和表面粗糙度都不雄获得。由零件图可知，零件的内孔、端面及键槽顶面有粗糙度耍求，其余的表面精度要求并不高，也就是说其余的表面不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。孔的精度要求为R.12.5。端面要求R.3.2,键槽顶面要求R.6.3。床头盖在工作时，静力平衡。铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及疲劳度，在净力的作用下，不至于发生意外事故。可知该零件为粗加工和半精加工，加工不成问题。主要技术要求如表1.1所示。1.2毛坯类型及毛坯设计I.选择毛坯该零件材料为HTI50灰铸铁，考虑到车床车削产生碎屑，该零件在工作过程中起密封的作用，对其要求来说选用铸件即可。由于零件年产量为10021件，属于大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用砂型铸造。这从提面生产率、保证加工精度上考虑也是应该的。毛坯图设计：根据零件形状，加工先后顺序,预留一定加工余量,对零件图进行分析计算，设计的毛坯图如图1.1所示：表1.1主要技术要求加工表面尺寸精度等级表面粗粒度键植面35-7OIT126.3内孔面4×9>I4IT1212.5那面IT83.2图1.1毛坯图第2章机械加工工艺规程设计2.1 基准选择本零件是盘盖类的床头盖，其中心线是设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由基准不重合而产生的误差，应选中心线为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，先选用一端面和一侧面作为粗基准，铳出环形槽，然后选该环形槽和端而作为精基准。2.2 工艺方案拟定2.3 2.1零件表面加工方法选择本零件的加工表面有内孔、端面，螺纹孔等，材料为HTI50灰铸铁.以公差等级和表面粗糙度要求，杳询有关资料，其加工方法选择如下。（1）中35-4>70三键槽为未注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级为112,表面粗糙度为Ra6.3,需耍进行粗铳、半精铳,以一端面和两通孔定位。（2） 49-中14nm沉头孔孔直彳仝未标注公差尺寸，公差等级为IT12,表面粗糙度为网12.5,直接进行钻孔即可中16mm螺纹孔为未标注公差尺寸，公差等级为IT8,内螺纹孔粗糙度无要求，也可以可以采用钻孔。（3）端面本零件端面不是回转体端面，尺寸精度要求不高且要求有倒角，公差等级精度IT8,表面粗糙度为Ra3.2,故可用端铳刀和网柱铳刀粗铳以及半精铳即可。2.2.2机械加工工艺路线拟定根据该零件的技术要求，选择端盖底面和616孔作为精基准,零件的很多表面都可以采用他们作为基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。16两孔是设计基准。选用其作定位端盖的测面，实现了设计基准和工艺基准重合。粗基准的选择：作为粗基准的表面应平整，没有飞边，毛剌或其他表面欠缺，这里选卜端面作为粗基准。拟定工艺路线如下：I粗铳端盖上，下端面I1.半精铳端盖上，下端面III 钻孔IV 粗铳环形键槽V 半精诜环形键槽VI 攻螺纹2. 3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定3. 3.1祖铳，半精铳端面工序尺寸及公差画定（1）加工方案粗洗一半精铳（2）基本尺寸、工序公差及偏差表2.1端面工序尺寸及其公差工序名称加工余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗铳2（单边）140.46心半精铳1（单边）120.072122（3）直阅加工余量，经济精度，公差尺寸等相关资料得，单边毛坯总余量3mm,工序尺寸为I2%07j11iiio（4）工序简图如图2.1所示。图2.1工序简图2.3.249-I4nm沉头孔工序尺寸及公差确定（1）加工方案钻通孔（2）基本尺寸、工序公差及偏差表2.24x9-34mn孔工序尺寸及其公差工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差钻2皿4孔0.213.20.184i,"钻4-¢9孔0.28.80.158.8/s钻4例4孔0.113.90.04313.9ttn（3）查阅加工余量，经济精度，公差尺寸等相关资料得，单边毛坯总余量0.3un,工序尺寸为4xVwj-14,°mm4（4）工序简图如图2.2所示。图2.2工序筒图2.3.2祖铳、半精铳圆形槽工序尺寸及公差确定（1）加工方案粗铳,半精铳（2）基本尺寸、工序公差及偏差表2.3槽工序尺寸及其公差工序名称工序余址工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗铳3（单边）350.4635二半精铳1（单边）320.1132，。（3）隹阅加工余量，经济精度，公差尺寸等相关资料得，单边毛坯总余量311m,工序尺寸为35%4f,mm。<4）工序简图如图2.3所示。图2.3工序简图2.3.416mm螺纹孔工序尺寸及公差确定（1）加工方案钻通孔、钻螺纹孔（2）基本尺寸、工序公差及偏差表2.416三孔工序尺寸及其公差工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差攻螺纹孔0.1160.03316产(3)瓷阅加工余量，经济精度，公差尺寸等相关资料得，单边毛坯总余量O.3un.工序尺寸为16jItzn.2.4切削用房及时间定额计算工序一：工步:粗铳端面(1)计算切削用量本工步为粗铳端面，已知加工材料为HTI50灰铸铁，q=15(),Ma,"RS=I(X),铸件，机床为X5012立式铳床，工件夹装在专用夹具中。查阅相关资料，根据单边加工余量得背吃刀量叫=2mm,每齿进给量f=0.12mmz,Z=8,从而选取切削速度匕=35mmin.Ifa100O匕I(XX)X35g-,主轴转速n=S-=89.2,力”In11dn3.14x125由机床转速表取，=130r/11in实际转速：V="=-=51.03nmn100OIO(X)(2)时间定额基本时间：1.=202三,1.a=yjaf,(d0-at,)+(1-3),1.b=2-5T1mu凡.(202+9.78+3)x1S12x8X100=1.72nin=103.2s式中i-为走刀次数：n工件转速(rmin)：刀具进给母(mr):辅助时间=25%X103.2=25.8s作业时间.7=4+7；=129s工作地点服务时间t=%×T=6%×129=7.74s休息和生理需要时间=2%×T=2%X129=2.58S单件时间心=/+，X1.+a%+2%)=139.32s工步二:粗铳另一端面(1)计算切削用量本工步为粗跣端面，已知加工材料为HTI50灰铸铁，=150,WUH噂=190,铸件，机床为X5012立式铳床，工件夹装在专用夹具中。查阅相关资料，根据堆边加工余量得背吃刀量=2三,每齿进给量f=0.I2m11z,Z=8,从而选取切削速度.=3511min.+ifc±rt.I(XX)1.I(XX)×35，r,主轴转速H=89.17必In11o3.I4×I25由机床转速表取*=130r/ninr+.r-tf.ihRdg3.14×125×130.1,头叼;必速：V=j1.-三-=5103，"/nnIO(X)IO(M)(2)时间定额基本时间：1.-202三,Ia=yap(<t0-ap)+(I3),fc=2-5Ti=1.72Hin=103.2s(1.+1.+h)i(202+9.78+3)1.K0.12x8x130辅助时间Tr=25%×103.2=25.8s作业时间T=Ti+Tf=I29s工作地点服务时间t=%×T-6%×129=7.74s休息和生理需要时间r,=2%T=2%1.29=258s单件时间7；=(7+7)X1.+«%+2%)=159.32.V工序二：工步一:半精铳端面（1）计算切削用量查阅相关资料，根据单边加工余量得背吃刀I<=1.>三,每齿进给任f=0.12mmz,Z=8,从而选取切削速度匕=40mmin.主轴转速=I21=0×40=1019r/z,n3.14×125由机床转速表取3=130nin实际转速：V=5.03mmnIOIO(2)时间定额基本时间：1.-20211un,Ia=+(1-3),Ih=2-5=1.72nin=103.2s二(/+/“+4"(202+978+3)x1.fit,-0.12×8×130辅助时间T,-25%×103.2=25.8s作业时间=T+,=129s工作地点服务时间t=%×T-6%×129-7.74s休息和生理需要时间/,=2%×T=2%×129=2.585单件时间7>=(7z+7;X+%+2%)=139.32s工步二:半精铳端面计算切削用量杳阅相关资料，根据单边加工余量得背吃刀址,=1.mm,每齿进给量f=0.12mmz,Z=8,从而选取切削速度匕=40mmin.由100o匕I（XX）×40,zc,主轴
