填料箱盖课程设计~含CAD图纸

1、目目录录 设计任务书设计任务书.- 1 - 序序 言言.- 2 - 1 1零件的分析零件的分析. - 2 - 1.1零件的作用.- 2 - 1.2零件的工艺分析. - 2 - 2 2工艺规程设计工艺规程设计.- 3 - 2.1毛坯的制造形式. - 3 - 2.2基准面的选择.- 3 - 2.2.1粗基准的选择. - 3 - 2.2.2精基准的选择. - 3 - 2.3制订工艺路线.- 3 - 2.3.1工艺线路方案一.- 3 - 2.3.2 工艺路线方案二.- 4 - 2.3.3工艺方案的比较与分析. - 4 - 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.- 5 - 2.5确定切削用量.-

2、 6 - 2.5.1 工序. - 6 - 2.5.2 工序. - 7 - 2.5.3 工序.- 9 - 2.5.4 工序.- 11 - 2.5.5 工序. - 12 - 2.5.6 工序.- 13 - 2.5.7 工序.- 14 - 2.5.8 工序.- 15 - 2.5.9 工序.- 15 - 2.5.10 工序.- 15 - 3 3 课程设计心得体会课程设计心得体会.- 16 - 参考文献参考文献.- 17 - 附录：机械工艺过程卡片、填料箱盖零件图、填料箱盖工序卡等 CAD 图纸 如需联系 QQ 401339828 - 1 - 机械制造技术课程设计任务书 设计题目设计题目：设计“填料箱盖

3、”零件的机械加工工艺规程及工艺装置（生产纲领： 5000 件） 零件图：零件图：如图所示 130 155 32 47 75 80 65h5( 0 -0.03) 60H8(-0.046 0 ) 91h8(0-0.054) 100f8(-0.036 -0.090) 0.5X45 7.5+0.30 0 0.02B 0.025A 0.015A B A 0.025A 1.6 1.6 1.6 56 0.5 0.4 研磨 I 78 137 78 30 45 4 1017 15 R5 设计内容设计内容 1 产品零件图1 张（3 或 4 号） 2 产品毛坯图1 张（3 或 4 号） 3 机械加工工艺过程卡片1

4、份 4 机械加工工序卡片1 套 5 课程设计说明书1 份 成绩评定成绩评定 得分 - 2 - 指导教师签名 日期年月日 系主任审核 日期年月日 序序 言言 机械制造技术是我们机电学学生的一门重要的专业课程， 机械制造是我 们机电专业大部分学生的就业方向。 这次课程设计是我们在毕业前对机械制 造技术的一次系统复习，理论联系实际的一次实训，是我们四年的大学中一 个不可缺少的部分。 这次课程设计对我们以后的工作也是一次很好的练习， 让我们为以后的 工作留下了宝贵经验。 由于初学能力有限，很多地反做的有误的地方，恳请老师给与指导。 1零件的零件的分析分析 1.1零件的作用 题目所给定的零件是填料箱盖（

5、附图 1） ，其主要作用是保证对箱体起密封 作用，使箱体在工作时不致让油液渗漏。 1.2零件的工艺分析 填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求： （查表 1.4-28机械制造工 艺设计简明手册 ） 1.以65H5（ 0 013. 0 ）轴为中心的加工表面。 包括：尺寸为65H5（ 0 013. 0 ）的轴，表面粗糙度为 1.6, 尺寸为80 的与 65H5（ 0 013. 0 ）相接的肩面, 尺寸为100f8( 036. 0 090. 0 )与65H5（ 0 013. 0 ）同轴度为 0.025 的面. 尺寸为60h5( 046. 0 0 )与65H5（ 0 013. 0 ）同轴度为 0.02

6、5 的孔. 2.以60h5( 046. 0 0 )孔为中心的加工表面. 尺寸为 78 与60H8( 046. 0 0 )垂直度为 0.012 的孔底面,表面粗糙度为 0.4,须研 磨. 3. 以60H8( 046. 0 0 )孔为中心均匀分布的 12 孔,6-13.5,4-M10-6H 深 20 孔 - 3 - 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 . 2工艺规程设计工艺规程设计 2.1毛坯的制造形式 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

7、产的水平，而 且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型。 2.2基准面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。也是保证加工精度的关键。 2.2.1粗基准的选择 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。 ） 2.2.2精基准的选择 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

8、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 2MM 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。 2.3制订工艺路线 2.3.1工艺线路方案一 工序铣削左右两端面。 工序粗车65，80，100，75，155 外圆及倒角。车 7.5 槽 工序钻30 孔、扩32 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

9、面. - 4 - 工序粗、精、细镗60H8（) 046. 0 0 孔。 工序铣60 孔底面 工序磨60 孔底面。 工序镗60 孔底面沟槽。 工序研磨60 孔底面。 工序终检。 2.3.2工艺路线方案二 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32 孔，扩47 孔。 工序精车65 外圆及与80 相接的端面. 工序粗、精、细镗60H8（) 046. 0 0 孔。 工序铣60 孔底面 工序孔底面 工序镗60 孔底面沟槽。 工序研磨60 孔底面。 工序钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹 工序终检。

10、 2.3.3工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工 12 孔后精加工外圆面和60H8（) 046. 0 0 孔。 ；方案二是使用车削方式加工两端面， 12 孔的加工放在最后。两相比较起来可以看出，由于零件的端面尺寸不大，应 车削端面，在中批生产中，综合考虑，选择工艺路线二。 但是仔细考虑，在线路二中，工序精车65 外圆及与80 相接的端面. 然后工序钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹。 这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加 工表面变形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工

11、工艺路线确定如下： 工序车削左右两端面。 工序粗车65，85，75，155 外圆及倒角。 工序钻30 孔、扩32 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. - 5 - 工序粗、精、细镗60H8（) 046. 0 0 孔。 工序铣60 孔底面 工序磨60 孔底面。 工序镗60 孔底面沟槽。 工序研磨60 孔底面。 工序终检。 以上工艺过程详见械加工工艺过程卡片 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “填料箱盖”零件材料为 HT200 钢，硬度为 HBS190241，毛坯

12、质量约为 5kg，生产类型为中批生产，采用机器造型铸造毛坯。 根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸如下： （1）外圆表面(65、80、75、100、91、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84、104、160 的阶梯轴式结构，除65 以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为 R a6.3 um,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。查机械制造工艺设计 简明手册（以下简称 工艺手册 表 2.2-1,铸件轮廓尺寸(长度方向100160mm, 故长度方向偏差为5 . 2mm.长度方向的

13、余量查表 2.2-4,其余量值规定为 3.03.5 mm.现取 3.0 mm。 （3）4332、内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度要求，Ra 为 6.3,钻扩即可满足要求。 （4）内孔60H8( 046. 0 0 )。要求以外圆面65H5（ 0 013. 0 ）定位，铸出毛坯孔 30。 查表 2.3-9, 粗镗59.52Z=4.5 精镗 59.92Z=0.4 细镗60H8( 046. 0 0 )2Z=0.1 (5) 60H8( 046. 0 0 )孔底面加工. 按照表 2.3-21 及 2.3-23 - 6 - 1.研磨余量Z=0.0100.014取 Z=0.010 2.磨削余量Z=

14、0.20.3取 Z=0.3 3.铣削余量Z=3.00.30.01=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) 65 .13孔及 2M106H 孔、4M106H 深 20 孔。均为自由尺寸精 度要求。 165 .13孔可一次性直接钻出。 2查 工艺手册 表 2.320 得攻螺纹前用麻花钻直径为8.5 的孔。 钻孔8.5 攻螺纹M10 2.5确定切削用量 2.5.1工序：车削端面、外圆 本工序采用计算法确定切削用量 加工条件 工件材料：HT200，铸造。 加工要求：粗车65、155 端面及65、80、75、100，155 外圆， 表面粗糙度值 Ra为 6

15、.3。 机床：C6201 卧式车床。 刀具： 刀片材料为YG6， 刀杆尺寸为16mmX25mm,kr=90,r0=15 0=12 r 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 325. 1mm，则毛坯 长度方向的最大加工余量为 4.25mm,分两次加工,a p=2mm 计。长度加工方向取 IT12 级， 取04. 0mm。 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 16mmX25mm, a p=2mm 时,以及工件直径为160 时。 f=0.50.7mm/r 按 C6201 车床说明书（见

16、切削手册表 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 - 7 - Vc= v yx p m v k faT c v v (m/min) v c=1.58,x v=0.15, yv=0.4,m=0.2。修正系数 k k v 见切削手册表 1.28,即 kmv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kkrv=0.81, kBV=0.97 所以 Vc=97. 081. 004. 18 . 044. 1 5 . 0260 58. 1 4 . 015. 02 . 0 =66.7(m/min) 确定机床主轴转速 ns= d VC100

17、0 = 8414. 3 7 .661000 =253(r/min) 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）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160 端面 确定机床主轴转速: ns= d VC1000 = 16014. 3 7 .661000 =133(r/min) 按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 133r/min 相近的机床 转速选取 150r/min。实际切削速度 V=75.4m/min 2.5.2工序：粗车65,80,75,100 外圆以及槽和倒角 切削深度:先84 车至80 以及104 车至100。 进给量

18、:见切削手册表 1.4 Vc= v yx p m v k faT c v v (m/min) =97. 081. 004. 18 . 044. 1 5 . 0260 58. 1 4 . 015. 02 . 0 =66.7(m/min) 确定机床主轴转速: ns= d VC1000 = 10414. 3 7 .661000 =204(r/min) - 8 - 按机床选取 n=230 r/min。所以实际切削速度 V= 1000 dn = 1000 23010414. 3 =75.1 m/min 检验机床功率:主切削力 F c=CFcap C F x f C F y vc FC n k C F C

19、FC=900,x C F =1.0 ,y C F =0.75 ,n C F =-0.15 kMF=(02. 1) 190 200 () 190 4 . 0 F n HB kkr=0.73 所以 FC=900)(59873. 002. 17 .665 . 05 . 1 15. 075. 0 N 切削时消耗功率 Pc=)(665. 0 106 7 .66598 106 44 KW VF cc 由切削手册表 1.30 中 C630-1 机床说明书可知, C630-1 主电动机功率 为 7.8KW,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。

20、 （2） 粗车65 外圆 实际切削速度 V= 1000 wwn d =min/3 .62 1000 6530514. 3 m （3)车75 外圆 取nw=305r/min 实际切削速度 V= 1000 wwn d =min/9 .71 1000 7530514. 3 m - 9 - （4） 粗车100 外圆 取nw=305r/min 实际切削速度 V= 1000 wwn d =min/78.95 1000 10030514. 3 m （5）车槽 7.5采用切槽刀，r R=0.2mm 根据机械加工工艺师手册表 27-8 取f=0.25mm/rnw=305r/min 2.5.3 工序钻扩 32 m

21、m、及 mm43 孔。Z3025 摇臂钻床 （1）钻孔mm25 选择进给量f=0.41mm/r 选择切削速度（见切削手册表 2.7） V=12.25m/min （见切削手册表 2.13 及表 2.14，按 5 类加工性考虑） min)/(130 30 25.1210001000 r d v n w s 按机床选取： w n=136r/min（按工艺手册表 4.2-2） 则实际切削速度 min/68.10 1000 13625 1000 m nd v （2）钻孔32mm 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）

22、 钻 f v=（ 3 1 2 1 ） 钻 v 公式中 钻 f、 钻 v为加工实心孔时的切削用量，查切削手册 得 钻 f=0.56mm/r（表 2.7） 钻 v=19.25m/min（表 2.13） 并令：f=1.35 - 10 - 钻 f=0.76mm/r 按机床取 f=0.76mm/r v=0.4 钻 v=7.7m/min min/6 .76 32 7 . 710001000 r d v ns 按照机床选取 min/97rnw 所以实际切削速度： min/84. 7 1000 9732 1000 m nd v ww (3)钻孔mm47 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

23、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） 钻 f v=（ 3 1 2 1 ） 钻 v 公式中 钻 f、 钻 v为加工实心孔时的切削用量，查切削手册 得 钻 f=0.56mm/r（表 2.7） 钻 v=19.25m/min（表 2.13） 并令：f=1.35 钻 f=0.76mm/r 按机床取 f=0.76mm/r v=0.4 钻 v=7.7m/min min/6 .52 47 7 . 710001000 r d v ns 按照机床选取 min/97rnw 所以实际切削速度： min/13.14 1000 9747 1000 m nd v ww - 11 - 2.5

24、.4工序 钻 613.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24 （1）钻 6-13.5 f=0.35mm/rV=17mm/min 所以 n= 5 .13 1000 V =401(r/min) 按机床选取：min/400rnw 所以实际切削速度为： min/95.16 1000 4005 .13 1000 m nd v ww （2）钻 2HM610底孔8.5 f=0.35mm/rv=13m/min 所以 n= 5 . 8 1000 v =487r/min 按机床选取min/500rnw 实际切削速度 min/35.13 1000 5005 . 8 1000 m nd v ww （

25、3）4HM610深 20，孔深 24，底孔8.5 f=0.35mm/rv=13m/min 所以n= 5 . 8 1000 v =487r/min 按机床选取min/500rnw 实际切削速度 min/35.13 1000 5005 . 8 1000 m nd v ww (4)攻螺纹孔 2HM610 r=0.2m/s=12m/min 所以min/382rns 按机床选取 min/315rnw则 - 12 - 实际切削速度 min/9 . 9 1000 31510 1000 m nd v ww （5）攻螺纹 4-M10 r=0.2m/s=12m/min 所以min/382rns 按机床选取 min

26、/315rnw则 实际切削速度 min/9 . 9 1000 31510 1000 m nd v ww 2.5.5工序：精车65mm 的外圆及与80mm 相接的端面 车床：C620-1 （1）精车端面 Z=0.4mm mmap2 . 0 rmmf/1 . 0 计算切削速度：按切削手册表 1.27，切削速度的计算公式为（寿命选 T=90min） min)/(mk fyxaT c v v vvpm v c 式中158 v c，,15. 0 v x4 . 0 v y，15. 0m修正系数 v k见切削手册 表 1.28 所以 min/25797. 081. 004. 18 . 044. 1 1 .

27、02 . 060 158 4 . 015. 015. 0 mk faT c v v yx p m v c v v min/1023 80 25710001000 r d v n w c s 按机床说明书（见工艺手册表 4.2-8）选择 1200r/min 所以实际切削速度 - 13 - min/301 1000 801200 mv （1）精车65 外圆 2Z=0.3 f=0.1mm/r min)/(mk fyxaT c v v vvpm v c 式中158 v c，,15. 0 v x4 . 0 v y，15. 0m修正系数 v k见切削手册 表 1.28 所以 min/25797. 081.

28、 004. 18 . 044. 1 1 . 02 . 060 158 4 . 015. 015. 0 mk faT c v v yx p m v c v v min/1200rnw 所以实际切削速度 min/245 1000 651200 mv （3）精车外圆100mm 2Z=0.3mmZ=0.15mmf=0.1mm/r min/257mvc 取min/1200rnw 实际切削速度 min/8 .376 1000 1001200 mv 2.5.6 工序：精、粗、细镗 )(860 046. 0 0 H mm 孔 （1）粗镗孔至59.5mm 2Z=4.5mm 则 Z=2.25mm min/185 60 3510001000 r d v nw - 14 - 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59.9mm 2Z=0.4mm， Z=0.2mm f=0.1mm/r v=80m/min min/425 6014. 3 8010001000 r