填料箱蓋零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計[鉆13.5孔]

壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,均可直接下載獲得文件，所見所得，電腦查看更方便。咨詢Q 197216396 或 11970985 目 錄 摘要 .1 1 緒論 .2 1.1 機械制造的發(fā)展情況 .3 1.2 夾具的發(fā)展形勢 .3 2 填料箱蓋的結(jié)構(gòu)及工藝性分析 .3 2.1 生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)條件 .4 2.2 零件的分析 .4 2.2.1 零件的作用 .4 2.2.2 零件的工藝分析 .5 3 工藝規(guī)程設計 .6 3.1 毛坯的制造形式 .6 3.2 基準面的選擇 .6 3.2.1 粗基準的選擇 .6 3.2.2 精基準的選擇 .6 3.3 制訂工藝路線 .7 3.3.1 工藝線路方案一 .7 3.3.2 工藝路線方案二 .8 3.3.3 工藝方案的比較與分析 .8 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .9 3.5 確定切削用量及基本工時 .11 3.5.1 工序 車削端面、外 圓 .11 3.5.2 工序 粗車 65, 80, 75, 100 外圓及倒角 .13 3.5.3 工序 切槽 91 0 -0.054 及倒角 .17 3.5.4 工序 鉆 25 孔、擴 32 孔、锪 43 孔 .17 3.5.5 工序 鉆 613.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24.19 3.5.6 工序 精車 65 的外圓及與 80 相接的端面 .21 3.5.7 工序 精、粗、細鏜 60+0.048 0 孔 .23 3.5.8 工序 銑 60 孔底面 .24 3.5.9 工序 鏜 60 孔底溝槽 .25 3.5.10 工序 磨 60 孔底面 .25 3.5.11 工序 XI 研磨 60 孔底面 .25 3.5.12 工序 XII 去毛刺，終檢 .25 4 指定工序的專用機床夾具設計 .26 4.1 問題的指出 .26 4.2 夾具設計 .26 4.2.1 定位基準的選擇 .26 4.2.2 切削力及夾緊力的計算 .26 4.3 定位誤差的分析 .27 4.4 夾具設計及操作的簡要說明 .28 總結(jié) .30 致謝 .31 參考文獻 .32 1 摘 要 此次設計的零件為填料箱蓋，它位于汽車填料箱中，其主要作用是對箱體起 密封作用，使箱體在工作時不致讓油液滲漏。本次畢業(yè)設計主要經(jīng)歷了兩個階段： 第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計。通過對填料箱蓋的工藝分析，整理出其 所需要的主要技術要求，并確定毛坯的制造形式為鑄造成型。在綜合了零件的技 術要求，基準的選擇及加工階段的劃分后制定了兩套工藝路線，并進行對比選擇 了一套最符合實際要求的工藝路線，最后確定了毛坯余量，并對切削用量及基本 工時進行了計算。 第二階段是專用夾具設計。由于需要對加工工序中某一道工序中的專用夾具 進行設計，因此選擇對鉆 12 孔的專用夾具進行設計。通過問題的提出和零件的 重點技術分析來對夾具進行設計方案的確定，方案中包括了定位基準的選擇，定 位方式及元器件的選擇，加緊方式及元器件的選擇等內(nèi)容。然后進行了定位誤差 的分析，制定夾具的操作說明和夾具的保養(yǎng)和維護。此外，設計夾具時要力求簡 單，操作方便、省力和安全。 關鍵詞： 加工工藝 填料箱蓋 夾具 2 1 緒論 機械制造工業(yè)是國名經(jīng)濟最重要的部門之一，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的支柱 產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平標志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟實力、科技水平、生活水平和國防 實力。機械制造工業(yè)是制造農(nóng)業(yè)機械、動力機械、運輸機械，礦山機械中的重要 環(huán)節(jié)。機械制造工業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機械設備的先進程度，產(chǎn)品的性能和 質(zhì)量的好壞則取決于制造過程中工藝水平的高低。 將設計圖樣轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，離不開機械制造工藝與夾具，因而它是機械制造業(yè) 的基礎，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開了它，就不能開發(fā)制造出先進的產(chǎn)品和 保證產(chǎn)品質(zhì)量，不能提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期。機械制造工藝 技術是在人類生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生并不斷發(fā)展。機械制造工藝的內(nèi)容極其廣泛，包括 零件的毛坯制造、機械加工及熱處理和產(chǎn)品的裝配等。 填料箱蓋是汽車的重要零件，其主要作用是保證對箱體起密封作用，使箱體 在工作時不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料、水封環(huán)、填料筒、填料壓蓋、水 封管組成。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不使泵內(nèi)的水 流不流到外面來也可阻止外面的空氣進入到泵內(nèi)，始終保持水泵內(nèi)的真空。當泵 軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻。本篇詳細介紹 了其加工方法的擬定和確立，并對加工中鉆 12 孔所采用的專用夾具進行設計。 從工藝與專用夾具的方向進行了探討，填料箱蓋零件如圖 1-1。 圖 1-1 填料箱蓋零件 3 1.1 機械制造的發(fā)展情況 隨著科學技術的發(fā)展，新工藝和新技術的不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高 質(zhì)量、高效率和低成本的方向發(fā)展。電火花、超聲波、激光、電子束和離子束加 工等工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以 加工各種難加工的材料，復雜的型面和某些特殊的要求零件。 1.2 夾具的發(fā)展形勢 夾具設計與制造是機電產(chǎn)品設計與制造的一項重要步驟，傳統(tǒng)的夾具設計與 制造需要大量的工時和金屬材料的消耗。目前，基于特征參數(shù)化技術已在機電產(chǎn) 品設計與制造的各個階段得到廣泛的應用，夾具設計也必須向標準化、系統(tǒng)化的 方向發(fā)展。 夾具是機械加工中不可缺少的部件，在機床向著高速、高效、精密、復合、 環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精度、高效率、模塊化、組合化、通 用性、經(jīng)濟性方向發(fā)展。 2 填料箱蓋的結(jié)構(gòu)及工藝性分析 規(guī)定零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件，稱為機械加工工藝規(guī)程。工 藝規(guī)程的內(nèi)容主要有零件加工的工藝路線、各工序的具體加工內(nèi)容、切削用量、 時間定額以及所采用的設備和工藝裝備。只聽工藝規(guī)程的步驟如下； 研究零件圖和產(chǎn)品裝配圖，進行工藝分析； 明確生產(chǎn)類型； 確定毛坯種類，包括選擇毛坯類型及其制造方法； 擬定工藝路線，包括選擇定位基準和各表面加工方法，確定加工順序， 工序劃分等內(nèi)容，這是制定工藝路線最重要的一步； 確定加工余量和工序尺寸及其公差，確定各工序的技術要求及檢驗方法； 確定切削用量和工時定額； 確定各工序的設備、刀、夾、量具及輔助工具； 進行技術經(jīng)濟分析，選擇最佳方案； 填寫工藝文件。 4 2.1 生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)條件 （1） 生產(chǎn)條件 生產(chǎn)綱領 1 產(chǎn)品（或零件）的生產(chǎn)綱領，是指企業(yè)在計劃期內(nèi)計劃生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。對 于零件而言，除了制造機器所需的數(shù)量外，還應包括一定數(shù)量的備品和廢品。 零件的生產(chǎn)綱領可按下式計算： N=Qn(1+a%+b%) 式中 N零件的生產(chǎn)綱領； Q產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領； n每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量； a%備品的百分率； b%廢品的百分率。 生產(chǎn)類型 2 生產(chǎn)類型是指工廠或車間生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。根據(jù)產(chǎn)品的大小及生產(chǎn)綱 領的不同，可以將生產(chǎn)分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。 本零件的生產(chǎn)條件 3 填料箱蓋零件應用于填料箱上，用量比較大，故屬于大批量生產(chǎn)。 2.2 零件的分析 2.2.1 零件的作用 題目所給定的零件是汽車的填料箱蓋如圖 2.1 所示，其主要作用是保證對箱 體起密封作用，使箱體在工作時不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料，水封環(huán)， 填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間 的空隙，不使泵內(nèi)的水流不流到外面來也可阻止外面的空氣進入到泵內(nèi)。始終保 持水泵內(nèi)的真空。當泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填 料冷卻，保持水泵的正常運行。 5 圖 2-1 填料箱蓋 2 .2 .2 零件的工藝分析 填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術要求： 以 65 0 -0.013 軸為中心的加工表面 包括：尺寸為 65 0 -0.013 的軸，表面粗糙度為 1.6, 尺寸為 80 的與 65 0 -0.013 相接的肩面, 尺寸為 100-0.009 -0.036 與 65 0 -0.013 同 軸度為 0.025 的面， 尺寸為 60+0.048 0 與 65 0 -0.013 同軸度為 0.025 的孔。 以 60+0.048 0 孔為中心的加工表面 尺寸為 78 與 60+0.048 0 垂直度為 0.012 的孔底面,表面粗糙度為 0.4,須 研磨。 以 60+0.048 0 孔為中心均勻分布的 12 孔,6-13.5,4-M10-6H 深 20 孔深 24 及 4-M10-6H。 其它未注表面的粗糙度要求為 6.3,粗加工可滿足要求。 有以上分析可知，對于這些加工表面而言，可以按先粗后精、先主后次等原 則分段進行加工，并保證它們之間的相互位置精度。 6 7 3 工藝規(guī)程設計 3.1 毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮到零件材料及機械性能要求、結(jié)構(gòu)形狀與尺寸、生產(chǎn) 綱領的大小及材料成本和加工成本等,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn) 量為 1000 件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造 成型。 3.2 基準面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確、合理，可 以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，就會使加工工藝過程中會問題百出，嚴重 的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 3.2.1 粗基準的選擇 對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。按照有關的粗基 準選擇原則（為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應選不加工面為粗基 準；為了保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準；若工件每個表 面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應選擇加工余量最小的表面為 粗基準；粗基準應避免重復使用，在同一尺寸方向上通常只允許使用一次） 。 綜上所述，填料箱蓋零件應取84 外圓表面作為粗基準。 3.2.2 精基準的選擇 選擇精基準時應重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾 具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝夾方便。 按照有關的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；自為基準原則； 互為基準原則） ，對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準，但是 隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如 下三種方法： 當中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于 2MM 的錐面來代替 8 中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。 采用錐堵或錐套心軸。 精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時，以支承軸頸本身找 正。 綜上所述，當粗車外圓時應選155 的外圓為精基準； 當鏜孔時應取65 0 -0.013 外圓為精基準。 3.3 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度 等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮 采用普通機床以及部分高效專用機床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。 部分采用專用刀具和專一量具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還 應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1 工藝線路方案一 工序 銑削左右兩端面。 工序 粗車 65，80，75，155,100 外圓及倒角。 工序 切槽 91 及倒角。 工序 鉆 30 孔、擴 32 孔，锪 43 孔。 工序 鉆 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋 工序 精車 65 外圓及與 80 相接的端面. 工序 粗、精、細鏜 60+0.048 0 孔。 工序 銑 60 孔底面 工序 鏜 60 孔底面溝槽。 9 工序 磨 60 孔底面。 工序 研磨 60 孔底面。 工序 XII 去毛刺，終檢。 3.3.2 工藝路線方案二 工序 車削左右兩端面及 155 外圓。 工序 粗車 65，80，75，100 外圓及倒角。 工序 切槽 91 及倒角。 工序 鉆 30 孔、擴 32 孔，锪 43 孔。 工序 精車 65 外圓及與 80 相接的端面. 工序 粗、精、細鏜 60+0.048 0 孔。 工序 銑 60 孔底面。 工序 鏜 60 孔底面溝槽。 工序 磨 60 孔底面。 工序 研磨 60 孔底面。 工序 鉆 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋。 工序 XII 去毛刺，終檢。 3.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工 12 孔后精加工外圓面和 60+0.048 0 孔。 ；方案二是使用車削方式加工兩端面， 12 孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，應車 削端面，在中批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。 但是仔細考慮，在線路二中，工序 精車 65 外圓及與 80 相接的端面。 10 然后工序 鉆 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 紋。 這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會引起已 加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線確定如下： 工序 車削左右兩端面及 155 外圓。 工序 粗車 65，80，75，,100 外圓及倒角。 工序 切槽 91 及倒角。 工序 鉆 25 孔、擴 32 孔，锪 43 孔。 工序 鉆 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋 工序 精車 65 外圓及與 80 相接的端面. 工序 粗、精、細鏜 60+0.048 0 孔。 工序 銑 60 孔底面 工序 鏜 60 孔底面溝槽。 工序 磨 60 孔底面。 工序 研磨 60 孔底面。 工序 XII 去毛刺，終檢。 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡片”和“機械加工工序卡” 。 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “填料箱蓋”零件材料為 HT200，硬度為 HBS190-241，毛坯質(zhì)量約為 5kg， 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機器造型鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸如下： 11 （1）外圓表面(65、80、75、100、91、155) 考慮到尺寸較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu) 取為 84、104、160 的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除 65 以外，其它尺寸外圓表面粗 糙度值為 R 6.3 um,只要粗車就可滿足加工要求, 以 155 為例,2Z=5mm 已能滿足a 加工要求。 （2）外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差 查機械制造工藝簡明手冊 （以下稱工藝手冊）表 2.2-3，鑄件輪廓尺寸 (長度方向100-160mm,故長度方向偏差為 mm，其余量值規(guī)定為 3.0-3.5 mm.現(xiàn)5.2 取 3.0 mm。 同理可得，兩臺階面余量值 2.0-2.5mm,現(xiàn)取為 2mm。 （3） 內(nèi)孔432、 毛坯為實心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R 為 6.3,鉆擴即可a 滿足要求，參照工藝手冊表 2.3-8 及 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：25mm 擴孔：32mm 2Z=7mm 锪孔：43mm 2Z=11mm （4）內(nèi)孔 60+0.048 0 要求以外圓面 65 0 -0.013 定位，鑄出毛坯孔 55。參照工藝手冊確 定孔的加工余量分配： 粗鏜 59.5 2Z=4.5 精鏜 59.9 2Z=0.4 細鏜 60+0.048 0 2Z=0.1 (5) 60+0.048 0 孔底面加工. 12 按照工藝手冊表 2.3-1，確定孔的加工余量分配： 研磨余量 Z=0.010-0.014 取 Z=0.010 磨削余量 Z=0.2-0.3 取 Z=0.3 銑削余量 Z=3.00.30.01=2.69 (6)底面溝槽 采用鏜削，經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度，取 Z=0.5 (7) 6 孔及 2M106H 孔、4M106H 深 20 孔5.13 其均為自由尺寸精度要求，加工余量如下： 6 孔可一次性直接鉆出。5.13 攻螺紋前用麻花鉆直徑為 8.5 的孔 鉆孔 8.5 ，攻螺紋 M10。 3.5 確定切削用量及基本工時 3.5.1 工序 車削端面、外圓 本工序采用計算法確定切削用量、加工條件。 工件材料：HT200，鑄造。 加工要求：粗車 65、155 端面及 65、80、75、100，155 外 圓，表面粗糙度值 Ra為 6.3。 機床：C6201 臥式車床。 刀具：刀片材料為 YG6，刀桿尺寸為 16mmX25mm,kr=90,r0=15 0=12，r R =0.5mm。 計算切削用量。 （1） 粗車 65、155 兩端面 13 確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為 ，則毛坯m25.13 長度方向的最大加工余量為 4.25mm,分兩次加工,a p=2mm 計。長度加工方向取 IT12 級，取 。m04. 確定進給量 f,當?shù)稐U 16mm25mm, apF 鉆削時 T=17.34 N.M 切向方向所受力: NLT26710534.=F 取 f=0.1 )(.6 FF F1 所以,鉆削時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。 4.3 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件 的尺寸公差為 0 -0.013，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。 29 4.4 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應首先著眼于機動夾具，本 道工序的鉆床夾具選用氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了 夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應設法降 低切削力。目前采取的措施有兩個：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低， 以降低切削力；二是在可能的情況下，適當提高壓縮空氣的工作壓力（由 0.5Mpa 增至 0.6 Mpa）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。 鉆床夾具的裝配圖、零件圖及三維圖分別見圖 4-1、圖 4-2、圖 4-3。 圖 4-1 鉆床夾具裝配圖 30 圖 4-2 夾具體零件圖 圖 4-3 鉆床夾具三維圖 31 總 結(jié) 通過這次設計，使我對機械工業(yè)有感性認識，同時對國內(nèi)外的機械工業(yè)的發(fā) 展也有了了解。根據(jù)國家機械工業(yè)發(fā)展經(jīng)驗、現(xiàn)狀及近幾年的動態(tài)，結(jié)合當前國 內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展的具體情況，機械工業(yè)的技術重點應在提高生產(chǎn)率、降低勞動強度及 其相當技術的開發(fā)及應用。 經(jīng)過這次設計，使我綜合運用機械設計的理論和實際知識，結(jié)合生產(chǎn)實際知 識，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能力，并使所學的知識得到進一步鞏固、 深化和擴展；通過設計，使我掌握了機械設計的一般規(guī)律，樹立正確的設計思想， 培養(yǎng)獨立分析和解決實際問題的能力；學會從機器的功能要求出發(fā)，合理選擇傳 動機構(gòu)類型，制定設計方案，正確計算零件的工作能力，確定零件的尺寸、形狀、 結(jié)構(gòu)及材料，并考慮制造工藝、使用、維護、經(jīng)濟和安全等問題，培養(yǎng)獨立設計 能力。 當然在設計中也碰到了不少的問題。在同學及自身的努力下克服了這些困難， 最后順利地完成了整個設計。由于本人缺乏經(jīng)驗及水平有限，設計中仍存在一些 問題，望老師給予指正。 畢業(yè)設計是對自己所學幾乎所學專業(yè)知識的綜合考驗，作畢業(yè)設計給了自己 更大的思維空間，可以把自己的設計思路與所學的專業(yè)知識巧妙的結(jié)合起來，同 時也更好地鍛煉自己思索分析問題的能力。自己所學的專業(yè)知識畢竟只是書本上 空洞的理論，而無太大的實際收貨，把它們與實際的生產(chǎn)實踐結(jié)合起來更進一步 加深了自己對專業(yè)知識的運用把握，對今后自己步入工作崗位從事一線生產(chǎn)加工 是很有幫助的。做畢業(yè)設計就是要學以致用，提高自己看問題分析問題的綜合能 力。 希望老師對自己設計中存在的漏洞提出寶貴意見與指導。 32 致 謝 本次設計得到了郭威老師的全過程的耐心指導大力支持，使得設計能夠順利 地完成。同時還得到其他老師的熱情幫助，也得益于在校實訓期間所在實習車間 里師傅的指導，使自己增加了一定的實踐知識，僅此表示由衷的感謝。同時也非 常感謝在設計過程中給予我許多支持和幫助的同學。 隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設計也接近了尾聲。經(jīng)過幾個月的奮戰(zhàn)，我的畢 業(yè)設計終于完成了。在這次畢業(yè)設計中也使我們的同學關系更進了一步了，同學 之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理 解知識。我對設計有了一個比較清楚的認識，也使我能夠把所學的知識成功的運 用在設計方面，也從另一方面說也使我對機械行業(yè)的知識有個更深層次的了解。 總之，通過這次設計，又讓本人領略到掌握知識與運用知識的重要性，由于 設計任務比較繁重，時間倉促，資料不夠全面，本人水平有限，設計過程中存在 問題在所難免，望各位老師能夠指示并改正，本人在此深表感謝！ 33 參 考 文 獻 1 機械制造工藝設計簡明手冊.李益民主編. 北京：機械工業(yè)出版社 1993.4； 2 機械制造工藝與機床夾具課程設計指導.吳拓、方瓊珊主編. 北京：機械工業(yè)出版 社 2005.10 3 機械制造工藝與夾具.蘭建設主編. 北京：機械工業(yè)出版社 2004.7 4 機械制造工業(yè)及夾具.周棟隆主編. 北京：輕工業(yè)出版社 1990.4 5 機床夾具設計實例教程.李名望主編.北京：化學工業(yè)出版社 2009.8 6 機械制圖.劉家平主編.湖北：武漢理工大學出版社 2008.8 7 工程材料與成形工藝.冀秀煥、唐建生主編.湖北：武漢理工大學出版社 2008.1 8 機械加工設備.張普禮 楊琳主編.北京：機械工業(yè)出版社 2010.2 9 特種機械加工技術.劉紅普主編. 北京：北京理工大學出版社 2010.1 10 公差配合與測量技術.董燕主編.湖北：武漢理工大學出版社 2008.8 11 機械設計基礎.于興芝、朱敬超主編.湖北：武漢理工大學出版社 2009.11 遼寧工程技術大學課程設計16 課 程 設 計題 目： 填料箱蓋零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計班級：姓名：指導教師：完成日期： 一、設計題目(學生空出，由指導教師填寫)二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖 1張(2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn)三、上交材料(1)繪制零件圖 1張(2) 毛坯圖 1張(3) 機械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張(4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張(4) 夾具裝配圖 1張(5) 夾具體零件圖 1張(6) 課程設計說明書(50008000字) 1份四、進度安排(參考)(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天(3) 工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天(4) 編寫說明書 3天(5) 準備及答辯 2天五、指導教師評語成 績： 指導教師日期摘要在機械制造的機械加工，檢驗，裝配，焊接和熱處理等冷熱工藝過程中，使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證零件和工件的質(zhì)量。本次設計主要是進行填料箱蓋零件的專用夾具的設計，是對我們以往所學知識的總結(jié)和對我們所掌握知識的一次擴展。本文主要從工藝規(guī)程的指定與夾具的設計兩方面出發(fā)。根據(jù)零件本身的特點，生產(chǎn)類型以及零件在具體工作時的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面：確定生產(chǎn)類型，綜合考慮其準確度高，生產(chǎn)效率高，消耗經(jīng)濟少等方面，選擇一個最優(yōu)方案；在夾具設計方面，因為是蓋體類零件，加工13.5孔，選擇鉆床加工，考慮諸多因素擬訂最優(yōu)方案，最終完成本次設計。AbstractThe machine made in the machine processes, examining, assembling, welding with heat handle to wait cold and hot craft process in, use a great deal of tongs, in order to the gearing process object, making it occupy right position to promise the quality of spare parts and work piece.This design is mainly the design of appropriation tongs which carries on covering body spare parts, is tally up the knowledge that we learn before and to the once expanding of the knowledge that we control.This text mainly sets out from the design both side of the specifying of craft rules distance and the tongs.According to the characteristics of spare parts, the function produced type and spare parts while concretely working choice the craft rules distance and tongs.In the craft rules distance aspect:Assurance produce a type, comprehensive consider its ccurate degree high, produce an efficiency is high, consume economy little etc. aspect, choose the superior project;Design aspect in the tongs, because of is cover body spare parts, process 13.5 bores, the choice drills a bed to process, considering many factors to draw up the superior project, end completion originally time design.目 錄1 零件的分析11.1 零件的作用11.2 零件的工藝分析12 機械加工工藝規(guī)程設計12.1 毛坯的制造形式12.2 基準面的選擇12.2.1 粗基準的選擇22.2.2 精基準的選擇22.3 制訂工藝路線22.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定32.5 確定切削用量42.5.1 工序：車削端面、外圓42.5.2 工序：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角52.5.3工序 鉆擴mm、及孔。Z3025搖臂鉆床72.5.4 工序 鉆613.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深2482.5.5 工序：精車65mm的外圓及與80mm相接的端面92.5.6工序：精、粗、細鏜mm孔112.5.7 工序：銑60孔底面122.5.8 工序：磨60孔底面122.5.9工序： 鏜60mm孔底溝槽122.5.10 工序： 研磨60mm孔底面123指定工序的專用機床夾具設計133.1 問題的指出133.2 夾具設計133.2.1 定位基準的選擇133.2.2 切削力及夾緊力的計算133.3 定位誤差的分析143.4 夾具設計及操作的簡要說明144.方案綜合評價與結(jié)論155. 本次課程設計體會與展望15參考資料161 零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是填料箱蓋，其主要作用是保證對箱體起密封作用，使箱體在工作時不致讓油液滲漏。1.2 零件的工藝分析填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術要求：1.以65h5（）軸為中心的加工表面。包括：尺寸為65h5（）的軸，表面粗糙度為1.6, 尺寸為80的軸與65h5（）相接的肩面, 尺寸為100f8()與65h5（）同軸度為0.025的面. 尺寸為60H8()與65h5（）同軸度為0.025的孔.2.以60H8(+0.046 0)孔為中心的加工表面.尺寸為78與60H8(+0.046 0)垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨.3. 以60H8(+0.046 0)孔為中心均勻分布的12孔,6-13.5,4-M10-6H深20，孔深24及2-M10-6H.4.其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求2 機械加工工藝規(guī)程設計2.1 毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn)。2.2 基準面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。也是保證加工精度的關鍵。2.2.1 粗基準的選擇 對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。按照有關的粗基準選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準。若工件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應選擇加工余量最小的表面為粗基準。）2.2.2 精基準的選擇按照有關的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：1.當中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。2.采用錐堵或錐套心軸。3.精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時，以支承軸頸本身找正。2.3 制訂工藝路線工藝路線確定如下：工序 車削左右兩端面。工序 粗車65，80，75，155，100，91外圓及倒角。工序 鉆30孔、擴32孔，擴47孔。工序 鉆6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋.工序 精車65外圓及與80相接的端面.工序 粗、精、細鏜60H8（孔。工序 銑60孔底面工序 磨60孔底面。工序 鏜60孔底面溝槽。工序 研磨60孔底面。工序 終檢。以上工藝過程詳見械加工工藝過程卡片2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“填料箱蓋”零件材料為HT200鋼，硬度為HBW190241，毛坯質(zhì)量約為5kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機器造型鑄造毛坯。根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1）.外圓表面(65、80、75、100、91、155)考慮到尺寸較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為84、104、160的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除65以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為R6.3um,只要粗車就可滿足加工要求。2）.外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查機械制造工藝設計簡明手冊（以下簡稱工藝手冊表2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長度方向100160mm,故長度方向偏差為 mm.長度方向的余量查表2.2-4,其余量值規(guī)定為3.03.5 mm.現(xiàn)取3.0 mm。3）.毛坯為實心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R為6.3,鉆孔再擴孔即可滿足要求。4）.內(nèi)孔60H8()。要求以外圓面65h5（）定位，鑄出毛坯孔59。5) 60H8()孔底面加工.按照表2.3-21及2.3-23研磨余量 Z=0.0100.014 取Z=0.010磨削余量 Z=0.20.3 取Z=0.3銑削余量 Z=3.00.30.01=2.696).底面溝槽.采用鏜削,經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度.Z=0.57) 613.5孔及2M106H孔、4M106H深20孔。均為自由尺寸精度要求。2.5 確定切削用量2.5.1 工序：車削端面、外圓本工序采用計算法確定切削用量加工條件：工件材料：HT200，鑄造。加工要求：粗車65、155端面及65、80、75、100，155外圓，表面粗糙度值為6.3。機床：C6201臥式車床。刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16mmX25mm,k=90,r=15計算切削用量：1）粗車65、155兩端面確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為3mm，則毛坯長度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加工,a=2mm計。長度加工方向取IT12級，取mm。確定進給量f:根據(jù)切削用量簡明手冊（第三版）表1.4,當?shù)稐U16mmX25mm, aF鉆削時 T=17.34 N*M切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,鉆削時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。3.3 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件的尺寸公差為，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。3.4 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應首先著眼于機動夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應設法降低切削力。目前采取的措施有兩個：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當提高壓縮空氣的工作壓力（由0.5M增至0.6 M）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。鉆床夾具的裝配圖及零件圖分別見附圖3及附圖4。、4.方案綜合評價與結(jié)論本夾具加工過程穩(wěn)定,經(jīng)濟方面也大大減少了開支,生產(chǎn)效率也提高了很多，因此本方案適合大批量生產(chǎn)。5. 本次課程設計體會與展望本次課程設計是我們在結(jié)束所有專業(yè)課程以后的一次綜合性設計，它不僅測試了我們所學的知識是否扎實，而且還為我們接下來的畢業(yè)設計做好了鋪墊。通過這次課程設計，我所學的知識得到了鞏固，充分發(fā)揮了我們個人的潛力。在這次設計過程中，雖然遇到過很多的困難，但是我們經(jīng)過小組討論以及老師的細心教導，使我們一次次地突破困難，最終圓滿的完成了設計。對于接下來的畢業(yè)設計，因為有了這次積累的經(jīng)驗，我相信我一定可以圓滿地完成。參考資料1.機床夾具設計 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機械工業(yè)出版社2.機械制造工藝及專用夾具設計指導 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社3.機械制造工藝學周昌治、楊忠鑒等 重慶大學出版社4. 機械制造工藝設計簡明手冊李益民 主編 機械工業(yè)出版社社6. 機床夾具設計手冊王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?. 機床專用夾具設計圖冊南京市機械研究所 主編 機械工業(yè)出版社8. 機械原理課程設計手冊 鄒慧君主編 機械工業(yè)出版社9.金屬切削手冊第三版 上海市金屬切削技術協(xié)會 上海科學技術出版社10.幾何量公差與檢測第五版 甘永立 主編 上?？茖W技術出版社 11機械制造工藝學課程設計指導書， 機械工業(yè)出版社12機床夾具設計 王啟平主編 哈工大出版社 河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號1填料箱蓋工序名稱車削左右端面材料HT200設備名 稱車床型 號臥式車床C620-1夾具名稱三爪卡盤刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量車刀YG6外圓車刀1游標卡尺分度值為0.02mm、測量范圍為0-200mm1編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 1 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號2填料箱蓋工序名稱粗車外圓及倒角材料HT200設備名 稱車床型 號臥式車床C630-1夾具名稱三爪卡盤刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量車刀YG6外圓車刀1游標卡尺分度值為0.02mm、測量范圍為0-200mm1編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 2 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號4填料箱蓋工序名稱鉆孔材料HT200設備名 稱車床型 號轉(zhuǎn)塔車床C365L夾具名稱專用夾具刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆d=25mm,l=160mm,3號1錐柄擴孔鉆d=20mm,l=190mm,4號1錐柄錐面锪鉆d=43mm,l=45,3號，Z=101游標卡尺分度值為0.02mm、測量范圍為0200mm1編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 4 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號5填料箱蓋工序名稱鉆12孔材料HT200設備名 稱鉆床型 號搖臂鉆床Z3025夾具名稱專用夾具刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆d=13.5mm,l=108,1號1硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆d=8.5mm,l=75,1號1絲錐M101游標卡尺分度值為0.02mm、測量范圍為0200mm1螺紋卡規(guī)1編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 5 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號6填料箱蓋工序名稱精車外圓材料HT200設備名 稱車床型 號C616夾具名稱三爪卡盤刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量金剛石車刀1游標卡尺分度值為0.02mm、測量范圍為0200mm1編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 6 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號7填料箱蓋工序名稱鏜60孔材料HT200設備名 稱鏜床型 號金剛鏜床夾具名稱專用夾具刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量鏜刀YG301游標卡尺分度值為0.02mm、測量范圍為0200mm1塞規(guī)1編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 7 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號8填料箱蓋工序名稱銑60孔底面材料HT200設備名 稱銑床型 號X63夾具名稱專用夾具刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量立銑刀d=10mm,l=115mm,Z=41游標卡尺分度值為0.01mm、測量范圍為0200mm1編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 8 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號9填料箱蓋工序名稱鏜溝槽材料HT200設備名 稱鏜床型 號T68夾具名稱專用夾具刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量鏜刀內(nèi)孔車刀1游標卡尺分度值為0.01mm、測量范圍為0200mm1編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 9 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號10填料箱蓋工序名稱磨60孔底面材料HT200設備名 稱磨床型 號內(nèi)圓磨床MD1158夾具名稱專用夾具刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量砂輪A36KV6P20608mm1表面粗糙度儀1游標卡尺分度值為0.01mm、測量范圍為0200mm1編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 10 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號11填料箱蓋工序名稱研磨60孔底面材料HT200設備名 稱手工研磨型 號夾具名稱刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 11 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號12填料箱蓋工序名稱去毛刺，終檢材料HT200設備名 稱型 號夾具名稱刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 12 張河南工業(yè)職業(yè)技術學院工 序 卡 片產(chǎn) 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號工序號3填料箱蓋工序名稱切槽材料HT200設備名 稱車床型 號臥式車床C630-1夾具名稱三爪卡盤刀 量 輔 具名 稱規(guī) 格數(shù) 量切槽刀1編 制趙林飛校 核審 查共 12 張第 3 張