方形闷盖机械加工工艺规程设计.doc

航空制造工程学院

机械制造工艺课程设计

课程名称： 机械制造工艺课程设计
设计课题： 方形闷盖机械加工工艺规程设计

专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 130312
姓名： 罗潇 学号： 13031220
评分： 指导老师：（签字）

2016 年 12 月 25日

南昌航空大学 航空制造工程学院
机械设计制造及其自动化专业
《机械制造工艺及装备》课程设计课题单

班级
130312
学生
罗潇

课 题
方形闷盖零件机械加工工艺规程与工艺装备设计

原始条件
方形闷盖零件图

生产纲领：中等批量
设计要求
1.绘制方形闷盖零件图

2.编制方形闷盖零件机械加工工艺规程

（含机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡）

3.专用夹具设计（装配图及部分零件图）

4.编写课程设计说明书

课题发给日期
2016年11月14日

课程设计完成日期
2016年12月25日

指导教师
陈为国

目录
一、闷盖的工艺分析及生产类型的确定···········4
1.1、闷盖的用途
1.2、闷盖的技术要求
1.3、审查闷盖的工艺性
二、确定毛坯的形状，尺寸······················6
2.1选择毛坯
2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
2.3、工艺规程设计
2.4、确定工序机械加工余量，工序尺寸及公差
三、拟定闷盖工艺路线···························8
3.1、定位基准的选择
3.2加工阶段的划分
3.3工序的集中与分散
3.4工序顺序的安排
3.5、确定工艺路线
四、夹具设计····································11
4.1.设计思想
4.2.夹具操作说明
五、小结 ·······································13
六、参考资料····································14

一、闷盖的工艺分析及生产类型的确定

1.1、闷盖的用途
闷盖主要用于零件的外部，起密封，阻挡灰尘的作用。故其在机器中只是起 辅助作用，对机器的稳定运行影响不是很大，其在具体加工的时候，精度要求也 不是很高，加工起来也十分容易。

1.2、闷盖的技术要求
该闷盖的各项技术要求如下表所示：
加工表面
尺寸偏差
表面粗糙度
形位公差
前端面
47-0.025 -0.050
6.3

后端面
15
12.5

Φ40的孔
Φ40

M10×1
10
12.5

4×Φ7的孔
Φ7

方形端面
60×60
12.5

经过对以上加工表面的分析，我们可以先选定粗基准，加工出精基准所在的表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度
1.3、审查闷盖的工艺性
该闷盖结构简单，形状普通，属一般的盘盖类零件。主要加工表面有闷盖前、后端面，方形端面，以及四个小孔，要求其跳动度相对中心轴线满足0.2mm,防止加工过程中钻头钻偏，以及孔的技工精度，虽然在圆周上，但通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件初主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。

二、确定毛坯的形状，尺寸

2.1选择毛坯
闷盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，毛坯选用铸件即可满足工作要求。该闷盖的轮廓尺寸不大，形状亦不是很复杂，故采用砂型铸造。
零件材料是HT200。零件年产量是中等批量生产,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近。

2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
材料为HT200中等批量生产，以此确定尺寸公差与加工余量。根据《机械制造工艺设计简明手册》：
1) 求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，长60mm，宽60mm，所以最大轮廓尺寸为60mm。
2)选取公差等级CT ，铸造方法按机器铸造型、铸件材料按灰铸铁得公差等级范围7到9级，取8级。
项目
机械加工余量
尺寸公差/mm
毛坯尺寸/mm
Φ47的外圆面
1*2=2
2.2
50.11.1 -1.1
方形端面60*60
1.5*2=3
2.5
64.251.25 -1.25
方形断面厚度5
0.5
1.6
6.30.8 -0.8
Φ47的外圆长度3
0.5
0.2
3.60.0 -0.2
Φ40的孔
0.5*2=1
1.8
41.40.9 -0.9

三、拟定闷盖工艺路线
3.1、定位基准的选择
3.1.1.粗基准的选择
因为闷盖为盖体类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以闷盖前端面部分作为粗基准.
3.1.2. 精基准的选择
精基准的选择应主要考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应改进行尺寸计算。应选择后端面为本零件的精基准
3.2加工阶段的划分
该闷盖加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工两个阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准（闷盖右端面和φ40孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗铣闷盖左端面、方形端面、车φ47外圆、1×45º倒角。在半精加工阶段，完成φ7孔等其他孔的加工。
3.3工序的集中与分散
选用工序集中原则安排闷盖的加工工序。该闷盖的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；

而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。
3.4工序顺序的安排
3.4.1机械加工工序
（1） 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准——闷盖右端面和Φ47孔。
（2） 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3） 遵循“先面后孔”原则，先加工闷盖右端面，再加工φ10孔。
3.4.2.热处理工序
铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该闷盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。
3.4.3.辅助工序
在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该闷盖工序的安排顺序为：在、热处理——基准加工——粗加工——精加工。

3.5、确定工艺路线
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了闷盖的工艺路线
工序号
工序名称
机床设备
刀具
量具
5
热处理--退火

10
粗铣闷盖左右端面、方形端面
立式铣床X51
端铣刀
游标卡尺

铣Φ40孔
立式铣床X51
端铣刀
游标卡尺
15
铣方形端面圆倒角
立式铣床X51
圆柱铣刀
游标卡尺
20
精铣闷盖左右端面、方形端面
立式铣床X51
端铣刀
游标卡尺
25
粗车Φ47外圆
CA6140
外圆车刀
游标卡尺
30
精车Φ47外圆
CA6140
外圆车刀
游标卡尺
35
车1*45º倒角
CA6140
端面车刀

40
钻M10×1孔
四面组合钻床
麻花钻
卡尺、塞规
45
钻Φ7孔
四面组合钻床
麻花钻
卡尺、塞规
50
攻丝M10×1孔
钳工台
丝锥

55
去毛刺
钳工台
平锉

60
清洗
清洗机

65
终检

塞规、卡尺、百分表等

四、夹具设计
夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。

（1） 定位基准的选择 据《夹具手册》知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工φ10孔时，采用闷盖右端面和φ40孔内圆柱面作为定位基准。
（2） 定位误差的分析
定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与两个孔定位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合△b=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。 △j=（TD+T d+△S）/2 TD =0.050mm T d =0.011mm △S=0.010mm △j=0.0355mm
4.1.设计思想
设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。 本夹具主要用来对M10孔进行加工，所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。
4.2.夹具操作说明
此次设计的夹具夹紧原理为：通过φ40孔和侧面为定位基准，在圆柱销、平面和定位销实现完全定位，以钻模板引导刀具进行加工。采用手动螺旋快速夹紧机构夹紧工件。
定位元件： 定位元件是用以确定正确位置的元件。用工件定位基准或定位基面与夹具定位元件接触或配合来实现工件定位。

五、小结
通过这三个星期的学习，我在老师的指导下完成了机械工艺课程设计。从而使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。 本次工艺设计主要经历了两个阶段，第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我运用了基准选择、机床选用等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。 经过这三个星期的设计，我基本掌握了零件的加工过程分析及工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤，学会了查找相关手册、说明书等，以及选择使用工艺装备等等。 总之，这次设计使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。 由于个人能力有限，所学知识还不能完全掌握，设计中还有许多错误和不足。 通过这三个星期的学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。

六、参考资料
[1]张进生主编.机械制造工艺与夹具设计指导.机械工业出版社，1995
[2] 赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.机械工业出版社，1998
[3]孙本绪，熊万武编.机械加工余量手册.国防工业出版社，1999
[4]陈宏钧等编.典型零件机械加工生产实例.机械工业出版社，2004
[5]张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导书及习题.机械工业出版社，2001目 录
第一章 总论 1
一、项目概况 1
二、项目提出的理由与过程 6
三、项目建设的必要性 8
四、项目的可行性 12
第二章 市场预测 15
一、市场分析 15
二、市场预测 16
三、产品市场竞争力分析 19
第三章 建设规模与产品方案 22
一、建设规模 22
二、产品方案 22
三、质量标准 22
第四章 项目建设地点 25
一、项目建设地点选择 25
二、项目建设地条件 25
第五章 技术方案、设备方案和工程方案 28
一、技术方案 28
二、产品特点 30
三、主要设备方案 32
四、工程方案 32
第六章 原材料与原料供应 35
一、原料来源及运输方式 35
二、燃料供应与运输方式 35
第七章 总图布置、运输、总体布局与公用辅助工程 37
一、总图布置 37
二、 运输 38
三、总体布局 38
四、公用辅助工程 39
第八章 节能、节水与安全措施 44
一、主要依据及标准 44
二、节能 44
三、节水 45
四、消防与安全 45
第九章 环境影响与评价 47
一、法规依据 47
二、项目建设对环境影响 48
三、环境保护措施 48
四、环境影响评价 49
第十章 项目组织管理与运行 50
一、项目建设期管理 50
二、项目运行期组织管理 52
第十一章 项目实施进度 55
第十二章 投资估算和资金筹措 56
一、投资估算 56
二、资金筹措 58
第十三章 财务评价与效益分析 61
一、项目财务评价 61
二、财务评价结论 65
三、社会效益 68
四、生态效益 68
第十四章 风险分析 70
一、主要风险分析识别 70
二、风险程度分析及防范风险的措施 70
第十五章 招标方案 72
一、招标范围 72
二、招标组织形式 72
三、招标方式 72
第十六章 结论与建议 74
一、可行性研究结论 74
二、建议 75
附 件 77
一、附表 77
二、附件 77
三、附图 77