机械制造与自动化设计说明书

第一章设计任务概述

1.1 设计的主要内容

机械加工课程设计是在学院机械制造工艺学(含机床夹具设计)和所有专业课之后进行的,是对所学课程的一次深入的综合性复习,也是理论联系实际的训练。设计的任务是根据所给定的零件图，确定合适的加工机床、刀具、切削用量，合理的进给路线，制定经济高效的工艺方案；绘制零件图一张、毛坯图一张、编制工艺过程卡，数控加工工序卡，编写数控加工程序，撰写设计说明书。要求我们能综合运用机械制造工艺学中基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂零件的工艺程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定加工方案。同时也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后从事的工作打下良好基础。

1.2设计的指导思想

2>适当采用数控加工条件能显著提高生产效率和精度。

3>降低生产成本，1>保证零件加工质量

适应性强。

4>工艺合理，工艺资料齐全，说服力强。

5>结合零件的结构特点，选择相应的工艺装夹设备，便于提高精度和生产效率。

第二章零件的结构工艺分析

2.1零件的作用

端盖属于盘类零件它的主要作用有：

1、轴承外圈的轴向定位

2、防尘和密封除本身可以防尘和密封外，也常和密封配件合以达到密封作用

3、位于车船电机和主轴箱之间的端盖，主要起到传送扭矩和缓冲吸震的作用

因此该零件应具有足够的强度、钢度耐磨性和韧性，以适应端盖的工作条件。

2.2零件的材料热及处理分析

零件的材料为HT150，它是一种灰铸铁，线性收缩率较小约为0.4%—0.46%左右。硬度范围为HB150—200。摩擦面间的单位面积压力不大于490kpa。灰铸铁的抗拉强度和弹性模量均比钢低得多，通常σb约为120~250MPa，抗压强度与钢接近，一般可达600~800MPa，能承受中等载荷的零件，塑性和韧度近于零，属于脆性材料，不能锻造和冲压；焊接时产生裂纹的倾向大，焊接区常出现白口组织，焊后难以切削加工，焊接性差；灰铸铁的铸造性能优良，铸件产生缺陷的倾向小；由于石墨的存在切削加工性能好，切削加工时呈崩碎切屑，通常不需加切削液；灰铸铁的减振能力为钢的5~10倍，是制造机床床身、机座的主要材料；灰铸铁的耐磨性好，适于制造润滑状态下工作的导轨、衬套和活塞环等。

2.3零件的结构形状

该零件的加工表面有：

1）Φ27圆柱表面

2）左右两端高为9端面

3)φ20的孔

4)φ7孔

5）φ9的孔

6）φ１６H7的内孔表面

2.4零件的加工质量分析

该端盖结构简单，形状普通，属于一般的盘类零件。其主要加

工表面有宽为27的凸台上端面和Ｍ２７×1.5螺纹，φ20H7、φ16H7以及φ9、φ6的孔。其中φ16的孔经加工后要满足表面粗糙度为Ra 1.6，宽为27的凸台上端面以及φ9、φ6的孔和螺纹经加工后要满足表面粗糙度为Ra 6.3，两个φ16H7的孔经加工后，要满足两孔中心轴线间距离为26.76±0.016。由以上分析及结合零件图（见附录）可知：其中各个孔的端面都为平面，可以防止在加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度。该零件除φ16H7的孔外，其余表面加工精度均比较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻、磨床的加工就可达到要求。且在加工过程中容易受到切削力、切削热和夹紧力的影响而产生变形，减少切削力与切削热的影响，粗、精加工应该分开进行；使粗加工产生的变形在精加工之前得到矫正。

第三章毛坯的确定

3.1确定毛坯类型

由于该零件结构简单，在工作过程中不会受很大的力。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，和较好的组织，毛坯选用铸件，该端盖的轮廓尺寸不大，为提高生产率和铸件精度，采用及其造型方法铸造毛坯，选择HT150。HT150具有良好的铸造性、减震性、耐磨性和切削加工性，适合铸造该端盖零件。

3.2确定各毛胚表面的加工余量

加工时如果余量留得过大，不但浪费材料，而且增加机械加工劳动量和生产工时。使生产成本增高，余量留得过小，一方面使毛坯制造困难，另一方面在机械加工时也常因余留得过小而迫使用画线找正等方法，不仅增加了生产工时，而且还有可能造成废品，因此，必须合理的选择加工余量。零件的材料为HT-150，毛坯（铸件）图是根据产品零件设计的。根据《金属机械加工工艺人员手册》，端盖上的孔都用钻，M27的圆柱面左端面留加工余量5mm,右端面留加工余量3mm。6-φ7的孔上端面留3mm的加工余量。

3.3毛坯图（见附录）

第四章工艺路线的拟定

4.1定位基准的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证加工质量提高，提高生产效率。否则，就会使得加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。

1）设计基准在零件图上用以确定其他点、线、面位置得基准称为设计基准。由零件图分析，该零件的设计基准为Φ27的轴线和左端面。

2）定位基准工件加工定位基准的选择与工艺过程的制定有关系。因此在选择定位基准时要多考虑几种方案加以比较，使之符合工艺要求，提高加工精度，保证产品质量.

（1）在选择粗基准时，以保证其他各加工表面又足够的加工余量为重点，保证不加工面的尺寸、位置符合图纸要求。因此选择原则是：综上所述：粗基准的选择根据该零件的结构特点、重量轻，比钢的硬度低，加工难度要增加，但是该材料易于加工磨合与低碳钢类似。

（2）对于精基准的考虑重点是如何减少误差、提高定位精度和安装方便，最限度保证零件的加工精度，一般应遵循下列几个原则：

一、基准重合原则，应尽可能选择设计基准作为定位基准，特别是在一个零件的最后加工阶段，为保证精度避免因基准不重合而引起定位误差。

二、基准统一原则，各工序间应尽可能采用同一基准来加工零件各表面，提高各表面间的位置精度。

三、互为基准原则，适用于一个零件中两个表面相互位置较高，四、有些精加工工序加工余量小而且均匀时，常以加工面本身作为精基面。

综上所述：精基准的选择加工后的φ27的轴线和左端面为精基准，符合基准重合的原则。但设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

4.2加工方法的确定