某盘盖零件的机械加工工艺规程设计

某盘盖零件的机械加工工艺规程设计内容摘要：

品产量和进度计划。 年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。 零件的生产纲领 N 可按下式计算： ( 1 % ) ( 1 % )abN Q m a b= + +式 中 N 零 件 的 生 产 纲 领 Q 产 品 的 年 产 量 （ 台 、 辆 / 年 ） m 每 台 （ 辆 ） 产 品 中 该 零 件 的 数 量 （ 件 / 台 、 辆 ） % 备 品 率 ， 一 般 取 2%4% % 废 品 率 ， 一 般 取 %% 根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。 根据本零件的设计要求， Q=10000 台， m=1 件 /台，分别取备品率和废品率3%和 %，将数据代入生产纲领计算公式得出 N=10351 件 /年，根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》 [3]表 13，表 14 可知该零件为 小 型零 件，本设计零件 零部件 体 的的生产类型为大批量生产。 选择毛坯种类，绘制毛坯图 选择毛坯种类 机械加工中毛坯的种类有很多种，如 工件 、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。 为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。 选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。 （ 1）材料的工艺性能 材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。 例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也 不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。 低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。 （ 2）毛坯的尺寸、形状和精度要求 毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。 直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。 尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。 形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用 工件 、模锻件、冲压件或组合毛坯。 （ 3）零件的生产纲领 选择毛坯的制造方法，只 有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。 生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。 根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为 合金 钢 ，首先分析 钢材料的性能， 合金钢 是一种 塑 性较高，硬度较 高 的材料，因此其 切削性能 性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择 圆钢下料 的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以 不去除材 料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度。 确定毛坯尺寸及机械加工总余量 根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长 110mm，宽 110mm，高 10mm。 查阅《机械制造技术基础课程设计指导教程》 [3]表 21 按 锻造方法 ，零件材料为 合金钢 ，查得 工件 公差等级为 CT8CT12，取 工件 公差等级为 CT10。 再根据毛坯 工件 基本尺寸查阅《机械制造技术基础课程设计指导教程》 [3]表 23 ，按前面已经确定的 工件 公差等级 CT10 差得相应的 工件 尺寸公差。 查阅《机械制造技术基础课 程设计指导教程》 [3]表 25 按铸造方法为砂型铸造机器造型，材料为 铝铸 ，查得 工件 所要求的机械加工余量等级为 EG,将要求的机械加工余量等级确定为 G，再根据 工件 的最大轮廓尺寸查阅《机械制造工艺设计简明手册》 [13]表 要求的 工件 机械加工余量。 由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面 ， mμ 的加工表面，机 械加工余量要适当放大。 分析本零件，除了 27φ15φ 和 的 = mμ外，没有一个加工表面的表面粗糙度是小于 mμ 的，也就是所有的加工表面 mμ ，因此一般情况下这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需经过粗加工和 半精加工，因此余量将要放大，这里为了机械加工过程的方便，除了孔以外的加工表面，将总的加工余量统一为一个值。 如下表： 表 毛坯尺寸及机械加工总余量表 加工 表面 基本 尺寸 工件 尺寸 公差 机械加工总余量 工件 尺寸 零件圆盘底面 110mm 4 114 177。 凸台侧面与圆盘顶面 86mm 4 90 177。 凸台上的腰形槽 60mm 4 40 177。 设计毛坯图 （ 1） 确定 锻件 斜度 根据《机械制造工艺设计简明手册》 [13]表 本零件毛坯 锻造 斜度为 03 ～ 05。 （ 2） 确定分型面 由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及便于发现上下模在 锻 造过程中的错移，所以选择前后对称中截面为分型面。 （ 3） 毛坯的 热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在 工件 取出后进行机械加工前应当做时效处理。 绘制毛坯图 如图 所求为 零部件 毛坯图，如图 所示为 零部件 上 盘体 三维毛坯模型。 图 零部件 毛坯图 图 盘体 三维毛坯模型 零部件 加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 由以上分析可知。 该 盘体 零件的主要加工表面是平面。 一般来说，保证平面的加工精度要比保证 面 系的加工精度容易。 因此，对于 零部件盘体 来说，加工过程中的主要问题是保证 面 的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之 间的相互关系。 由于 零部件 的生产量很大。 怎样满足生产率要求也是 零部件 加工过程中的主要考虑因素。 盘体 类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工 盘体 上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。 然后再加工孔系。 零部件盘体 的加工自然应遵循这个原则。 这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。 其次，先加工平面可以先切去 工件 表面的凹凸不平。 为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。 零部件盘体 零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工 和精加工阶段以保证孔系加工精度。 盘体 加工定位基准的选择 粗基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）保证各重要支承孔的加工余量均匀； （ 2）保证装入 盘体 的零件与箱壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择 零部件 的主要支承孔作为主要基准。 即以 零部件盘体 的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。 也就是以前后端面上距 侧 平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。 由于是以孔作为粗基准加工精基准面。 因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定 是均匀的。 由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。 因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。 精基准的选择 从保证 盘体 孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。 精基准的选择应能保证 零部件盘体 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从 零部件盘体 零件图分析可知，它的 侧 平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。 但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。 至于前后端面，虽然它是 零部件 盘体 的装配基准，但因为它与 零部件盘体 的主要支承孔系垂直。 如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。 零部件盘体 加工主要工序安排 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。 零部件盘体 加工的第一个工序也就是加工统一的基准。 具体安排是先以 凸台平面面 定位粗、精加工 圆盘底 平面。 第二个工序是加工定位用的工艺孔。 由于 圆盘底 平面加工完成后一直到 零部件盘体 加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。 清洗是在 c9080 的含 %—%苏打及 %—%亚硝酸钠溶液中进行的。 清洗后用压缩空气吹干净。 保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 mg200。 根据以上分析过程，现将 盘体 加工工艺路线确定如下： 工序 1：粗、精铣 圆盘 两端面。 以 盘体零件 对应端面 为粗基准。 选用立轴圆工作台铣床 和专用夹具。 工序 2：钻 凸台上的 工艺孔。 以 圆盘底面 为基准。 选用专用组合钻床和专用夹具。 工序 3：粗铣 凸台。 以 圆盘底面 和工艺孔为基准。 选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 4：粗铣 凸台 腰形槽。 以 圆盘底面 和工艺孔 为基准。 选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 5： 检验。 工序 6： 半精铣 凸台。 以 圆盘底面 和工艺孔为基准。 选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 7： 半精铣 腰形槽。 以 圆盘底面 和工艺孔为基准。 选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 8：中间检验。 工序 9： 精铣 凸台。 以 圆盘底面 和工艺孔为基准。 选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 10： 精铣 腰形槽。 以 圆盘底面 和工艺孔为基准。 选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 11：清洗。 选用清洗机。