端盖设计说明书文档格式.docx

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3*M8普通螺纹

M8

6*Ф9沉孔

9

Ф16孔

16

1:

16管螺纹

1：

16（深度18）

表1-1端盖的技术要求

该端盖形状为盘类，结构简单属一般的轮盘类零件。

为实现支撑轴向定位作用。

必须满足端盖的位置度要求，即垂直度和同轴度的要求，因此加工精度要求较高。

端盖在工作中需承受载荷，为增加其耐磨性，则对端盖要求时效处理；

Ф86外援端面的尺寸为86-0.0.12-0.034，且它的中心线与孔Ф26的中心线的同轴度要求为0.04mm，Ф26孔的尺寸为26+0.021 

0；

为保证端盖右侧面受力均匀，要求端盖右侧面对Ф26+0.021 

0孔的垂直度为0.006mm。

综上所述，该端盖的各县技术要求制定的较合理，符合该零件在实际中的功用。

1.2.2审查端盖的工艺性：

分析零件图可知，端盖的两端面和Ф86、Ф84、Ф144外园均要求车销加工；

Ф26孔和Ф48孔的端面均为平面，可以防止加工过程中铸件偏斜，以保证孔的加工精度；

另外，该零件除主要表面（孔ФФ26+0.021 

0、Ф48+0.062 

0孔和外圆Ф86-0.0.12-0.034）外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过车削，钻床的粗加工就可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。

由此可见，该零件的工艺性较好。

1.2.3确定端盖的生产类型：

依设计题目知：

N=4000件/年

由表1-2知，端盖属轻型零件；

由表1-3知该端盖的生产类型为大批生产。

2．确定毛坯2.1确定毛坯制造方法：

由于该端盖在工作过程中要承受冲击载荷，为增强其强度和冲击韧度，合度较好的组织，毛坯选用铸件。

该端盖的轮廓尺寸不大，且生产类型属于大批生产，为提供生产率和铸件的精度，宜采用砂型铸造、机器造型和壳形制造毛坯。

2.2确定总余量：

由表设计指导书2-1、2-2、2-3、2-4、2-5确定如下因素

2.2.1公差等级

由端盖的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。

2.2.2逐铸件重量：

已知机械加工后端盖的重量为轻型零件，由此可以初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为轻型零件。

2.2.3铸件的分模线形状：

根据该端盖的形状特点，本设计选零件高度方向的对称平面为分模面，属于平直分模线

2.2.4铸件的材质系数：

由零件图可知，该端盖的各加工表面的粗糙度Ra均大于3.2µ

m

根据上述因素，由公式R=F+2RMA+CT/2和R=F-2RMA-CT/2确定要求的机械加工余量（RMA）

由表确定毛坯铸件公差等级为CT10。

要求的机械加工余量等级为F，则个加工尺寸的加工余量为：

1）Ф144外圆：

R=F+2RMA+CT/2=144+2*1.5+3.6/2=148.8

2）Ф86外圆：

R=F+2RMA+CT/2=86+2*1+3.2/2=89.6

3）Ф84外圆：

R=F+2RMA+CT/2=84+2*1+3.2/2=87.6

4）Ф48孔：

R=F-2RMA-CT/2=48-2*0.5-2.8/2=45.6

5）Ф26孔：

R=F-2RMA-CT/2=26-2*0.5-2.6/2=23.7

6）端面16：

R=F+RMA+CT/2=16+0.5+2.4/2=17.7

7）端面8：

R=F+RMA+CT/2=8+0.5+2/2=9.5

2.3绘制毛坯图 

图2.3端盖毛坯图3．制定零件工艺规程3.1选择表面加工方法

加工方案

尺寸精度等候

表面粗糙度Ra（µ

备注

粗车

粗车-半精车

钻

3.2选择定位基准

定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。

3.2.1精基准的选择：

根据该端盖的技术要求和装配要求，选择φ86外圆和φ84外圆作为精基准。

零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。

φ86孔的轴线是设计基准，选用其作为精基准为定位加工端盖外圆，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。

选用φ84外圆作为精基准同样是遵循了“基准重合”的原则。

选用φ84和φ86外圆做基准，加精可作用在端盖的右端面上，加紧稳定可靠。

3.2.1粗基准的选择：

作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。

本设计选择φ144的外圆面做粗基准。

采用φ144外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀也为后续工序准备好精基准。

3.3拟定零件加工工艺路线

3.3.1加工阶段的划分：

该端盖加工质量要求比较高，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φ84和φ86的精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；

然后粗车端盖左右端面。

φ26和φ48内孔，φ144外圆，钻3*M8普通螺纹，6*φ9沉孔，φ16孔和

16管螺纹。

在半精加工阶段，完成φ86外圆，φ26内孔，φ48内孔的半精车加工。

3.3.2工序的集中与分散：

选用工序集中原则安排端盖的加工工序，该端盖的生产类型为大批实现，可以采用卧式车床CA6140。

立式钻床Z525配以专用夹具，以提高生产率。

而且运用工序集中原则使工件的装夹次数减少，不到可以缩短附注时间，而且可以在一次装夹中加工多个表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。

3.3.3工序顺序的安排：

3.3.3.1机械加工工序

1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准——φ86外圆表面。

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“先主后次”原则，先加工主要表面——φ84外圆表面；

后加工次要表面——端盖左右端面。

4）遵循“先面后孔”原则，先加工φ144外圆表面，再加工φ26孔

3.3.3.2热处理工序：

端盖为铸件，材料为HT299，成型后进行时效处理。

3.3.3.3辅助工序：

半精加工后，要安排中间检验工序；

钻床上钻孔后，要安排清洗和终检工序。

综上所述，该端盖工序的安排顺序为：

基准加工主要表面粗加工及一些余量大的粗加工——主要表面精加工和此药表面加工——热处理——主要表面精加工。

3.3.4确定工艺路线：

1）粗车Ф144外圆Ф148.8~Ф144Ra12.5µ

m 

粗车Ф86 

外圆Ф89.6~Ф86.6

2）调头粗车Ф84外圆Ф87.6~Ф84Ra12.5µ

3）粗车端盖两端面Ra12.5µ

4）粗车Ф23.7~Ф25.5

5）粗车Ф48内孔Ф45.6~Ф48Ra12.5µ

m倒工艺倒角

6）时效处理

7）半精车Ф86外圆Ф86.6~Ф86Ra3.2µ

8）半精车Ф26内孔Ф25.5~Ф26Ra3.2µ

9）中检

10）钻Ф16孔

11）调头钻3*M8的预制孔

12）钻6*Ф9/┖┘Ф15T9EQS孔

13）钻圆椎管螺纹Ф16的通孔

14）攻3*M8-7H/T20孔T24EQS的螺纹

15）攻1：

16的圆椎管螺纹（深度18）

16）清洗

17）检验

18）入库

本方案采用工序分散原则，各工序工作相对简单。

考虑到该零件生产批量较大，工序分散可简化调整工作，易于保证加工质量，且采用专用夹具，可提高加工效率。

3.4选择各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具（表S－5，表S－6）

3.4.1机床的选择：

在大批生产下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备。

在生产该端盖时，车端面、外圆时选用卧式车床CA6140，钻Ф16孔和6*Ф9沉孔，3*M8时选用立式钻床Z525.即：

工序1～5、7和8均采用卧式车床CA6140。

工序10～15采用立式钻床Z525。

3.4.1选择夹具：

该端盖的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。

3.4.2选择刀具：

在车床上加工的各工序，采用硬质合金车刀即可保证加工质量。

在钻孔时，由于精度不高，可采用麻花钻。

攻螺纹时用高速钢机动丝锥W18Cr4v和

16的圆锥管螺纹丝锥。

3.4.3选择量具：

游标卡尺

3.5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定3.5.1工序1：

1）以Ф84的轴线定位加工Ф144的外圆表面，因为此端盖为盘类零件，表面粗糙度为12.5，利用车床粗加工即可完成表面要求，经计算可得，Ф144的毛坯尺寸为Ф148.8，即吃刀量为2.4，即可以一次性却除余量，达到零件的尺寸和表面粗糙度要求。

2）以Ф84的轴线进行加工Ф86的外圆表面，由于该表面的表面粗糙度为3.2，利用车床进行加工，要进行粗车——半精车后才能达到表面粗糙度要求，经计算Ф86的毛坯尺寸为Ф89.6，粗车余量为1.5mm，然后利用工序7的半精加工，汲古阁余量为0.3mm，即可到达表面粗糙度要求和尺寸的要求。

3.5.2工序2：

加工Ф84外圆面应将工件在车床上调头加工，该外圆的毛坯尺寸为Ф87.6.表面粗糙度要求为12.5，经粗车一次性切削即可完成零件表面的要求，加工余量为1.8mm。

3.5.3工序3：

1）粗车端盖右端面，经计算该段该的毛坯尺寸为9.5，表面粗糙度为12.5，经车床粗车一次性即可切削完成，达到零件的尺寸和表面粗糙度要求，加工余量为1.5mm。

2）粗车度昂左端面，工件在车床上调头后进行加工，经计算该端盖左端面的毛坯尺寸为17.7，表面粗糙度为12.5，由卧式车床CA6140一次性粗车即可达到设计尺寸和表面粗糙度的要求，加工余量为1.7mm

3.5.4工序4和工序8：

1）加工Ф26内孔，其内孔和表面粗糙度为3.2，经计算该内孔的毛坯尺寸为Ф23.7，要达到尺寸和表面粗糙度的要求，由手册查到要经粗车——半精车才可达到要求，实现有粗车加工，加工余量为0.9mm。

2）在工序8中，进行工件的半精车加工，加工余量为0.25mm，一次性精加工即可达到工件的设计尺寸和表面粗糙度要求。

3.5.5工序5：

1）对Ф48内孔加工，由计算可知毛坯尺寸为Ф45.6.其表面粗糙度要求为12.5，由卧式车床CA6140一次性加工即可达到工件的要求，加工余量为1.2mm。

2）加工完成内孔后进行倒工艺倒角，标准为c1.6和45°

倒角。

3.5.6工序6：

加工Ф16孔，因孔为盲孔，深度为16，由前述计算和表面粗糙度要求可知，由立式车床Z525钻床一次性钻孔即可达到要求。

3.5.7工序11和工序14：

1）加工螺纹之前，应先加工出攻螺纹的预制孔，加工的预制空由手册查得直径为6mm.

2）在加工出预制孔后，就可以攻螺纹，攻螺纹时要用转哟个的高速机动丝锥W18Cr4V进行加工，加工尺寸为3*M8-7H/T20孔T24EQS，表面粗糙度为12.5，一次性攻丝即可达到工件的要求。

3.5.8工序12：

1）在加工此通孔时应先加工Ф9的通孔，因为Ф9孔的直径较小，工件的厚度不大，可一次性加工完成。

2）加工好Ф9的通孔后，再加工Ф15深9的盲孔，利用莫式锥柄麻花钻进行加工，表面粗糙度为12.5，可达到尺寸和表面粗糙度的要求。

3.5.9工序13和工序15：

1）工序13，先钻出Ф16深度52的盲孔，表面粗糙度为12.5，即只有钻床可达到尺寸和表面粗糙度的要求。

2）在加工好孔后，就可加工

16的圆椎管螺纹，深度为18，表面粗糙度为12.5，可一次性在卧式车床CA6140上利用专用攻丝丝锥进行加工，达到尺寸和表面粗糙度的要求。

3.6切削用量、间定额计算：

3.6.1时间定额的计算：

3.6.2.1基本时间tm的计算

1）工序1：

粗车Ф144，Ф86外圆。

根据表5-39车外圆的基本时间计算tj=Li/fn=（L+l+l1+l2）/fn可求出该工序的基本时间，由于该工序包括两个工步，即两个工件同时加工（详见工序卡片），故式中

L=144，l=148.8，l1=2.5,l2=4,n1=100,n2=200,f1=f2=0.8

tj1=（148.8+144+2.5+4）/（100*0.8）=224S

tj2=2（89.6+86+2.5+4）/（200*0.8）=136.6S

2）工序2：

粗车Ф84外圆

tj=（87.6+84+2.5+4）/（200*0.8）=66.8S

3）工序3：

粗车端盖两端面

①粗车端面右端面tj1=（9.5+8+2.5+4）/（250*0.8）=7.2S

②粗车端面左端面tj2=（17.7+16+2.5+4）/（200*0.8）=15S

4）工序4及工序8：

粗、半精车Ф26内孔

①粗车 

tj1=（23.7+25.5+2.5+4）/（710*0.8）=5.88S

②半精车tj2=（25.5+26+2.5+4）/（710*0.8）=6.13S

5）工序5：

粗车Ф48内孔

tj=（45.6+48+2.5+4）/（320*0.8）=23.46S

6）工序7：

半精车Ф86外圆

tj=（86.6+86+2.5+4）/（200*0.8）=89.6S

7）工序10：

粗钻Ф16孔

tj=（16-3.12+2.5）/（392*0.3）=7.8S

8）工序11及工序14：

钻孔及螺纹

①钻孔 

tj1=（6-3.2+2.5）/（960*0.1）=3.3S

②攻螺纹tj2=（8-3.2+2.5）/（400*0.8）=13.7S

9）工序12：

钻6*Ф9/┖┘Ф15T9EQS孔

①tj1=（9-3.2+2.5）/（680*0.2）=3.66S

②tj2=（15-3.2+2.5）/（392*0.3）=7.3S

10）工序13及工序15：

16的圆椎管螺纹

①tj1=（16-3.2+2.5）/（545*0.35）=4.72S

②tj2=（18-3.2+2.5）/（545*0.35）=5.44S

3.6.2.2辅助时间ta的计算

根据机械制造技术基础课程设计指导教程，第五章。

第三节所述，辅助时间tf与基本时间tj之间的关系为tf=（0.15~0.2）tj。

取tf=0.7tj。

则各工序的辅助时间为：

工序1的辅助时间：

t 

f1=0.17*224=38.08S 

t 

f2=0.17*13.6=23.22S

工序2的辅助时间：

f1=0.17*66.8=11.36S

工序3的辅助时间：

f1=0.17*7.2=1.224S 

f2=0.17*15=2.55S

工序4及工序8的辅助时间：

f1=0.17*5.88=0.99S 

f2=0.17*6.13=3.99S

工序5的辅助时间：

f1=0.17*23.46=3.99S

工序7的辅助时间：

f1=0.17*89.6=15.23S

工序10的辅助时间：

f1=0.17*7.85=1.33S

工序11及工序14的辅助时间：

f1=0.17*3.3=0.56S 

f2=0.17*13.7=2.33S

工序12的辅助时间：

f1=0.17*3.66=0.62S 

f2=0.17*7.3=1.24S

工序13及工序15的辅助时间：

f1=0.17*4.72=0.80S 

f2=0.17*5.44=0.93S

3.6.2.3其他时间的计算：

除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括不知工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。

由于端盖的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计，不知工作地时间tb是作业时间的2%~7%休息与生理需要时间tx是作业时间的2%~4%，即取3%，则各工序的其他时间（tb+tx）。

按关系式（3%+3%）*（tj+tf）计算，它们分别为：

工序1的其他时间：

tb+tx=6%*（224+38.08）=15.76S 

tb+tx=6%*（136.6+23.22）=9.59S

工序2的其他时间：

tb+tx=6%*（66.8+11.36）=4.69S 

工序3的其他时间：

tb+tx=6%*（7.2+1.224）=0.50S 

tb+tx=6%*（15+2.55）=1.05S

工序4及工序8的其他时间：

tb+tx=6%*（5.88+0.99）=0.41S 

tb+tx=6%*（6.13+1.04）=0.43S

工序5的其他时间：

tb+tx=6%*（23.46+3.99）=1.65S 

工序7的其他时间：

tb+tx=6%*（89.6+15.23）=6.29S 

工序10的其他时间：

tb+tx=6%*（7.8+1.33）=0.55S 

工序11及工序14的其他时间：

tb+tx=6%*（3.3+0.56）=0.23S 

tb+tx=6%*（13.7+2.33）=0.96S

工序12的其他时间：

tb+tx=6%*（3.66+0.62）=0.26S 

tb+tx=6%*（7.3+1.24）=0.51S

工序13及工序15的其他时间：

tb+tx=6%*（4.72+0.80）=0.33S 

tb+tx=6%*（5.44+0.93）=0.38S

3.6.2.4单件时间的计算：

工序1的单件时间：

tdj=224+38.08+15.73=267.81S

tdj=136.6+23.22+9.59=169.41S

工序2的单件时间：

tdj=66.8+11.36+4.69=82.85S

工序3的单件时间：

tdj=7.2+1.224+0.50=8.924S

tdj=15+2.55+1.02=18.6S

工序4及工序8的单件时间：

tdj=5.88+0.99+0.41=7.28S

tdj=6.13+1.04+043=7.6S

工序5的单件时间：

tdj=23.46+399+1.65=29.1S

工序7的单件时间：

tdj=89.6+15.23+6.29=111.12S

工序10的单件时间：

tdj=7.8+1.33+0.55=9.68S

工序11及工序14的单件时间：

tdj=3.3+0.56+0.23=4.09S

tdj=13.7+2.33+0.96=16.99S

工序12的单件时间：

tdj=3.66+0.62+0.26=4.54S

tdj=7.3+1.24+0.51=9.25S

工序13及工序15的单件时间：

tdj=4.72+0.80+0.33=5.85S

tdj=5.44+0.93+0.38=6.75S

3.7填写工艺过程卡片

工序内容

设备

工艺装备

铸造

实效

粗车Ф144外圆Ф148.8~Ф144Ra12.5µ

粗车Ф86 

卧式车床CA6140

硬质合金车刀、游标卡尺

调头粗车Ф84外圆Ф87.6~Ф84Ra12.5µ

粗车端盖两端面Ra12.5µ

粗车Ф23.7~Ф25.5

粗车Ф48内孔Ф45.6~Ф48Ra12.5µ

时效处理

半精车Ф86外圆Ф86.6~Ф86Ra3.2µ

半精车Ф26内孔Ф25.5~Ф26Ra3.2µ

中检

钻Ф16孔

立式钻床 

Z525

麻花钻、游标卡尺、专用夹具

调头钻3*M8的预制孔

莫氏圆锥1号麻花钻、游标卡尺

莫氏圆柄麻花钻、游标卡尺、专用夹具

钻圆椎管螺纹Ф16的通孔

莫氏圆锥2号麻花钻、游标卡尺、专用夹具

攻3*M8-7H/T20孔T24EQS的螺纹

高速钢机动丝锥W18Cr4v

攻

16的圆锥管螺纹丝锥

清洗

清洗机

检验

入库

4.夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

并设计工序110——钻6-Ф9沉头孔。

本夹具将用于钻床，刀具为麻花钻。

4.1问题的提出：

本夹具是用来钻两个9mm的孔,此工序只是粗加工,因此本工序加工时主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,而精度则不是主要问题.

4.2夹具设计：

4.2.1定位基准选择：

工件以内孔及其端面作为定位基准，通过拧紧螺母将工件牢固地压在台阶定位面的心轴上。

4.2.2切削力及夹紧力计算：

由于实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于第一定位基准面,在中心螺母夹紧后本夹具即可安全工作.因此,无须再对切削力进行计算.

4.2.3定位误差分析：

零件图规定大孔与小孔的中心距为114mm。

轴与端盖采用H7h6配合.

孔壁与定位销的配合间隙为0.05mm.因此加工完成后大孔与小孔的中心距的最大误差为0.08+0.05=0.13<

0.2mm所以能满足精度要求.

4.2.4该夹具优点：

1）工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。

因此，不再需要找正便可将工件夹紧。

2）由于夹具预先在机床上已调整好位置（也有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具对于机床也就占有了正确的位置。

3）通过夹