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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 11
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
課 程 設(shè) 計
題 目：設(shè)計閥蓋零件的機械加工工藝規(guī)程及4-Φ14H8工藝裝備
班 級：機械05-6班
姓 名： 孫 埴
指導(dǎo)教師： 張 興 元
完成日期： 2008.7.2
一、設(shè)計題目
設(shè)計閥蓋零件的機械加工工藝規(guī)程及4-Φ14H8工藝裝備
二、原始材料
設(shè)計的要求包括如下幾個部分：
1．繪制零件圖。 1張
2. 繪制零件毛坯圖。 1張
3．編制零件的機械加工工藝卡片。 1套
4．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張
5．編寫課程設(shè)計說明書（約5000——8000字）。 1份
說明書主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)）
（1）．目錄
（2）．摘要（中外文對照的，各占一頁）
（3）．零件工藝性分析
（4）．機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
（5）．指定工序的專用機床夾具設(shè)計
（6）．方案綜合評價與結(jié)論
（7）．體會與展望
（8）．參考文獻
列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，10條以上)
三、上交材料
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
4.零件的機械加工工藝卡片 1張
5.夾具裝配圖
6.夾具零件圖 1張
7.設(shè)計說明書 1份
五、指導(dǎo)教師評語
成 績：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
設(shè)計“閥蓋”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，并繪制出調(diào)速杠桿零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設(shè)計說明書。
通過該課程設(shè)計，將所學(xué)理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合， 鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨立地分析和解決了零件機械制造的工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及對自己未來將從事的工作進行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從而打下了良好的基礎(chǔ)。
本設(shè)計可以提高生產(chǎn)的效率，提高公司利潤?？梢愿_的加工零件，也方便了操作者。
Abstract
Design: Design "valve cover" of mechanical parts and order processing technology and equipment, and spare parts to map out plans speed lever, rough maps, fixture assembly plans to fill in the card technology, the preparation of curriculum design specification.
Design significance: the adoption of the curriculum design, the theory and practice of production, tempered their own analysis of issues, problem-solving skills, I am in the process of analyzing and solving independent parts Machinery Manufacturing Technology, a machine tool design Fixture for the typical process equipment, and improve the structure of design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of a adaptability training, thus laying a good foundation.
目 錄
序言……………………………………………………………1
1.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定…………………… 2
1.1零件的工藝分析…………………………………………2
2.零件的生產(chǎn)類型 ………………………………………… 2
二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 ………………2
1.選擇毛坯 ………………………………………………… 2
2.確定機械加工余量 ……………………………………… 3
3.確定毛坯尺寸 …………………………………………… 3
4.設(shè)計毛坯 ………………………………………………… 3
三、選擇加工方法，制定工藝路線………………………… 3
1.定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………3
2.零件表面加工方法的選擇…………………………………4
3.制定工藝路線………………………………………………4
四、工序設(shè)計……………………………………………………5
1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備…………………………………5
2.確定工序尺寸（工序Ⅸ）…………………………………5
五、確定切削用量及基本時間（工序Ⅸ）……………………6
1.切削用量的計算……………………………………………6
2.基本時間tm的計算…………………………………………6
六、夾具設(shè)計……………………………………………………7
1.定位方案……………………………………………………7
2.夾緊機構(gòu)……………………………………………………7
3.導(dǎo)向裝置……………………………………………………7
4.夾具與機床連接元件………………………………………8
5.夾具體………………………………………………………8
七、設(shè)計體會……………………………………………………8
參考文獻………………………………………………………9
序言
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造技術(shù)機車和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。
一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.零件的工藝分析
通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是閥蓋需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
1.左右端面粗糙度為25，孔φ35，粗糙度為12.5，此孔為加工其他孔的基準(zhǔn)?？爪?5內(nèi)表面，粗糙度為12.5，孔φ20，粗糙度為25。
2.φ41外圓面，粗糙度為25；φ50外圓，粗糙度為12.5，；φ50外圓右端面，粗糙度為12.5；φ53外圓右端面，粗糙度為25；φ53外圓，粗糙度為25；φ53外圓左端面，粗糙度為25
3.孔φ14H8，粗糙度為12.5；
根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的孔，上述各孔的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。
2.零件的生產(chǎn)類型
零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：屬中批量生產(chǎn)。
二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖
1.選擇毛坯
該零件材料為鑄鋼，零件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件工作可靠，故采用模鍛成形。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。
2.確定機械加工余量
根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查2-28表得。
鍛件孔的精鉸：0.05mm.粗鉸：0.95mm.鉆：0.94mm.
3.確定毛坯尺寸
毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 4.設(shè)計毛坯
（1）確定圓角半徑
查表得：
外圓角半徑 r=2.5mm
內(nèi)圓角半徑 R=8mm
（2）確定模鍛斜度
查表得：
模鍛斜度為：5°～10°。
三、選擇加工方法，制定工藝路線
1.定位基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的Φ12H7孔為精基準(zhǔn)。
2.零件表面加工方法的選擇
（1）左右端面 為未注公差尺寸，表面粗糙度為Ra25，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，需進行粗銑
（2）Φ35孔 公差等級為IT11，表面粗糙度為Ra12.5，需進行鉆和粗鉸。
（3）Φ35內(nèi)表面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，表面粗糙度為Ra12.5，用平面锪鉆。
（4）Φ20孔 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，表面粗糙度為Ra25，需進行鉆。
（5）φ41外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，表面粗糙度為Ra25，粗車即可。
（6）φ50外圓右端面，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為12.5，對φ35H11孔的垂直度為0.05，采用粗車 半精車
（7）φ50外圓， 公差等級為IT11，粗糙度為12.5，采用粗車 半精車。
（8）φ53外圓右端面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為25，粗車即可。
（9）φ53外圓 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為25，粗車即可。
（10）φ53外圓左端面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為25，粗車即可。
（11）M36外螺紋 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，采用粗車。
（12）φ28.5孔 公差等級為IT8，粗糙度為12.5，采用鉆，鉸。
（13）φ28.5孔右端面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為12.5，用平面锪鉆
（14）倒角 粗糙度為25，粗車即可。
（15）4-φ14孔 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，表面粗糙度為Ra12.5，需進行鉆
3.制定工藝路線
工序Ⅰ：粗銑左右兩水平端面。
工序Ⅱ：鉆、粗鉸Φ35的孔。
工序Ⅲ：锪鉆鍃平Φ35內(nèi)表面。
工序Ⅳ：鉆Φ20的孔。
工序Ⅴ：粗車φ41外圓面。
工序Ⅵ：粗車、半精車φ50外圓右端面。
工序Ⅶ：粗車、半精車φ50外圓。
工序Ⅷ：粗車φ53外圓右端面
工序Ⅸ：粗車φ53外圓。
工序Ⅹ：粗車φ53外圓左端面。
工序Ⅺ：粗車M36外螺紋
工序Ⅻ：車倒角。。
工序XIII：鉆、粗鉸、精鉸φ28.5的孔。
工序XIV：锪鉆鍃平φ28.5孔右端面
工序XV：鉆4-φ14孔。
工序XVI：清洗。工序XVII:終檢。
四、工序設(shè)計
1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備
2.確定工序尺寸
由表可查得，Φ14mm的孔粗鉸余量Z粗鉸=0.95mm；鉆孔余量Z鉆=13.0mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為，粗鉸：IT10鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，粗鉸：0.070mm;鉆：0.180mm。
綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，粗鉸：Φ13.95+0.0700 mm鉆孔：Φ13.0+0.1800mm.
工序號
設(shè)備
工 藝 裝 備
工序Ⅰ
X62臥式銑床
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
工序Ⅱ
組合鉆床
麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具
工序Ⅲ
組合鉆床
锪鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具
工序Ⅳ
組合鉆床
麻花鉆、內(nèi)徑千分尺、專用夾具
工序Ⅴ
CA6140臥式車床
車刀、游標(biāo)卡尺、三角卡盤
工序Ⅵ
CA6140臥式車床
車刀、游標(biāo)卡尺、三角卡盤
工序Ⅶ
CA6140臥式車床
車刀、游標(biāo)卡尺、三角卡盤
工序Ⅷ
CA6140臥式車床
車刀、游標(biāo)卡尺、三角卡盤
工序Ⅸ
CA6140臥式車床
車刀、游標(biāo)卡尺、三角卡盤
工序Ⅹ
CA6140臥式車床
車刀、游標(biāo)卡尺、三角卡盤
工序Ⅺ
CA6140臥式車床
車刀、游標(biāo)卡尺、三角卡盤
工序Ⅻ
CA6140臥式車床
車刀、游標(biāo)卡尺、三角卡盤
工序XIII
組合鉆床
麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具
工序XIV
組合鉆床
锪鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具
工序XV
組合鉆床
麻花鉆、內(nèi)徑千分尺、專用夾具
工序XVI
清洗機
工序XVII
塞規(guī)、百分表、卡尺等
五、確定切削用量及基本時間
1.切削用量的計算
（1）鉆孔工步
①被吃刀量的確定 取ap=13.0mm。
②進給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.3mm/r。
③切削速度的計算 由表5-22，按工件材料為45鋼的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=538.95r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際鉆削速度v=nΠd/1000=22.2m/min.
(2)粗鉸工步
①被吃刀量的確定 取ap=0.95mm。
②進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.45mm/r。
③切削速度的計算 由表5-31，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=150.85 r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195 r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際切削速度v=nΠd/1000=8.5m/min.
2.基本時間tm的計算
（1）鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=12mm;l2=1mm;l1=(D/2)×cotkr+(1～2)=（13mm/2）×cot54°+1mm=5.7mm;f= 0.3mm/r;n= 545r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間tj=(12mm+1mm+5.7mm)/(0.3mm/r×545r/min)=0.114min=6.86s。
（2） 粗鉸工步 根據(jù)表5-41，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時間。l1、l2由表5-42按kr=15°、ap=(D-d)/2=(13.95mm-13mm)/2=0.475mm的條件查得l1=2.8mm；l2=3mm；而l=12mm；f=0.45mm/r; n=195r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時間tj=（12mm+2.8mm+3mm）/（0.45mm/r×195r/min）=0.203min=12.2s。
六、夾具設(shè)計
1.定位方案
工件以一端面和Φ20孔為定位基準(zhǔn)，采用平面和定位銷組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制3個自由度、短圓柱銷限制2個自由度，共限制了五個自由度。由于加工的孔是與20共軸線的，所以繞Z軸的旋轉(zhuǎn)不需要限制。
2.夾緊機構(gòu)
根據(jù)生產(chǎn)率要求，運用手動夾緊可以滿足。采用彈簧壓板夾緊機構(gòu)，通過擰螺母實現(xiàn)對工件的上表面夾緊。壓板夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動。由于夾緊力與鉆孔時產(chǎn)生的力方向相同，所以可免去夾緊力的計算。
3.導(dǎo)向裝置
采用可換鉆套作為導(dǎo)向裝置，選用JB/T 8045.3-1999。鉆套高度H=20mm，排削間隙h=5mm.
4.夾具與機床連接元件
在夾具體上設(shè)計座耳，用T形螺栓固定。
5.夾具體
見夾具體零件圖。
七、設(shè)計體會
在這次設(shè)計中，我明確設(shè)計目的.綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識,培養(yǎng)了自主動手能力.將理論與實際結(jié)合起來.在設(shè)計過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯誤,但是這并不影響我學(xué)習(xí)知識的積極性,我懂的設(shè)計人員的艱辛,也對他們的付出表示敬意.經(jīng)過這次課程設(shè)計,我有了更充分的自信.我相信一切困難都會有解決的辦法.同時通過這次設(shè)計為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
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