淺談端蓋的零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計

摘 要：端蓋廣泛應(yīng)用于各類機械產(chǎn)品中，其加工工藝是否合理、可行等直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。本文依據(jù)機械加工工藝規(guī)程的步驟，針對端蓋零件的機械加工工藝規(guī)程進行設(shè)計。首先對分析端蓋零件的工藝，以確定毛坯，制定端蓋零件的加工工藝路線，確定各工序的加工余量、尺寸及公差，確定各工序的加工設(shè)備，刀、量、夾具，最后確定各工序的切削用量和工時定額。

關(guān)鍵詞：端蓋零件；機械加工；工藝規(guī)程；設(shè)計

1 前言

端蓋是機械產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用的零件，比如油缸、電機、減速器上的端蓋等，其加工工藝的合理性、可行性等直接會對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。端蓋零件的機械加工工藝過程是規(guī)定零件切削加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，以此將單一的端蓋零件加工成符合標準的總要求，該工藝規(guī)程包括了端蓋零件的各種加工要求，操作步驟等，操作人員按照端蓋零件的加工工藝要求，才能加工出合格的產(chǎn)品。

2 端蓋零件工藝性分析

2.1 端蓋的作用

端蓋位于軸承座的外部，起密封和阻擋灰塵進入軸承座的作用，僅在機器工作中起輔助作用，因此，端蓋對加工精度的要求不高，加工較為容易。

2.2 端蓋工藝性

端蓋內(nèi)、外端面的公差等級為IT10，而端蓋中心孔的公差等級為IT7。其中端蓋內(nèi)端面和中心孔的表面粗糙度Ra分別為3.2μm 和1.6μm，6×Ф6孔的表面粗糙度為6.3μm，保證端面的圓跳動為0.03mm，端蓋內(nèi)端面對Ф100軸線的垂直度為0.04 mm，Ф100圓與Ф50孔軸線的同軸度為0.03，其余表面無需較高的加工精度，普通機床即可滿足要求，端蓋的零件圖如圖1所示。

圖1 端蓋零件圖

3 確定毛坯

3.1 選擇毛坯材料

端蓋零件在機器工作中所受的沖擊較小，也不受各種力的作用，結(jié)構(gòu)較為簡單，輪廓整體尺寸也不大，選用HT150材料砂型鑄造毛坯即可滿足強度的要求，此有助于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

3.2 公差等級及加工余量

根據(jù)端蓋毛坯件的最大圓形端面尺寸為Ф100，查閱機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，選用鑄件的公差等級要求為CT-10，鑄件的尺寸公差為2.6 mm，選取F級的加工余量。

4 制定端蓋零件加工工藝路線

4.1 選擇定位基準

粗基準：以端蓋外端面和Ф100外圓面為粗基準，端蓋內(nèi)孔選用Ф100外圓面為基準可確保加工的壁厚均勻，加工端蓋外端時選用端蓋內(nèi)端為粗基準。精基準：依據(jù)端蓋零件的技術(shù)要求，以端蓋內(nèi)端面和Ф50孔為精基準，加工其它各表面。采用Ф50內(nèi)孔作為基準，可確保端蓋內(nèi)、外端面圓跳動的要求；以端蓋內(nèi)端面為精基準，原因在于端面在軸向方向的尺寸大都以此作為設(shè)計基準。

4.2 選擇端蓋表面加工方法

端蓋零件的加工面主要為端面、圓及內(nèi)孔，參照機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書，具體加工方法如下所示：（1）端蓋內(nèi)、外端面利用立式銑床粗銑-半精銑，公差等級為IT10，表面粗糙度分別為3.2μm和6.3μm。（2）Ф500H7內(nèi)孔先用立式鉆床，之后進行粗鉸-精鉸，公差等級為IT7，表面粗糙度為1.6μm。（3）6×Ф6孔利用立式鉆床，公差等級為IT10，表面粗糙度分別為6.3μm。

4.3 劃分加工階段

本文端蓋零件所需的加工精度不高，將加工分為粗加工和半精工大個階段。在粗加工階段，準備好精基準，之后采用精基準進行定位，然后粗銑各端面及外圓。在半精加工階段，完成對端蓋內(nèi)端面的半精銑和Ф500H7內(nèi)孔的精鉸。

4.4 加工工序的集中與分散

為減小對端蓋的裝夾次數(shù)，提高端蓋的生產(chǎn)效率，以工序集中的原則進行對端蓋零件的加工，可選用萬能型機床，從而減少了加工時間，保證對工件加工精度的要求。

4.5 安排加工工序

（1）加工工序：端蓋零件加工中遵循先基準后其它、先粗后精、先面后孔的原則。（2）熱處理工序：砂型鑄造完后，對毛坯進行熱處理，由于機器工作中不受力，只需對毛坯進行退火處理，以消除鑄造中產(chǎn)生的應(yīng)力。（3）輔助工序：待完成對零件的的精加工后，之后去毛刺、清洗、檢查等工序。

5 確定各工序的加工余量、尺寸及公差

本文僅對Ф50內(nèi)孔的加工余量、尺寸及公差進行分析，通過查閱機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，粗絞Ф50內(nèi)孔余量為0.15mm，精鉸余量為0.05mm，鉆孔余量13mm，從而可確定出各加工工序的加工精度等級，粗絞為IT10，精鉸為IT7，鉆孔為IT12，也就確定出了各工序的公差值，即粗絞為Ф500+0.07，精鉸為Ф500+0.018，鉆為Ф500+0.18。

6 確定各工序的加工設(shè)備、刀具、量具、夾具

加工設(shè)備：粗銑端蓋內(nèi)、外端面選用立式銑床X53K，粗車、半精車各外圓選用CA6140，鉆-粗較-精鉸Ф50H7內(nèi)孔選用四面組合鉆床，去除端蓋毛刺在鉗工臺上完成，使用清洗機對端蓋進行清洗。

刀具：粗銑端蓋內(nèi)、外端面使用端銑刀，粗車、半精車各外圓使用外圓車刀，Ф50H7內(nèi)孔使用麻花鉆、擴孔鉆及鉸刀，6×Ф6孔使用麻花鉆，去毛刺使用平銼。

量具：端蓋內(nèi)、外端面及圓面選用游標卡尺，對于端蓋內(nèi)孔需選用卡尺和塞規(guī)。

夾具：根據(jù)端蓋生產(chǎn)批量的不同，選用不同的夾具，小批量選用通用夾具、組合夾具；大批量則需使用生產(chǎn)率高的專用夾具。

7 確定各工序的切削用量和工時定額

本文以Ф50H7內(nèi)孔工序的切削用量和工時定額進行簡單說明，首先應(yīng)計算鉆孔、粗絞、精鉸工步的切削用量，即背吃刀量、切削速度、進給量，具體的計算這里不再贅述。工時定額由基本時間，輔助時間及其它時間組成，每工步的基本時間計算公式可查閱手冊算出，通過基本時間與輔助時間之間的換算關(guān)系，可求出每工步的輔助時間。布置工作時間，休息與生理時間等都需要計算在其它時間內(nèi)。

8 結(jié)束語

端蓋零件的機械加工工藝過程是規(guī)定零件切削加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，制定端蓋合理的加工工藝，不僅可以提高端蓋產(chǎn)品的質(zhì)量，還可以降低生產(chǎn)成本，延長端蓋的使用壽命，因此，生產(chǎn)中不斷積累經(jīng)驗，以此制定出更為合理的加工工藝。

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