填料箱蓋設計.doc

目 錄1 零件的分析 .12 工藝設計22.1 毛坯的制造形式32.2 基準面的選擇32.2.1 粗基準的選擇42.2.2 精基準的選擇42.3 制訂工藝路線42.3.1 工藝線路方案一42.3.2 工藝路線方案二52.3.3 工藝方案的比較與分析52.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定62.5 確定切削用量73專用夾具設計203.1 問題的指出213.2 夾具設計213.2.1 定位基準的選擇213.2.2 切削力及夾緊力的計算213.3 定位誤差的分析 223.4 夾具設計及操作的簡要說明22參考資料 22致謝 23附 錄 241 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（附圖1），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： （查表1.4-28機械制造工藝設計簡明手冊）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的與65H5（ ）相接的肩面, 尺寸為100f8( )與65H5（ ）同軸度為0.025的面. 尺寸為60h5( )與65H5（ ）同軸度為0.025的孔.2.以60h5( )孔為中心的加工表面.尺寸為78與60H8( )垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨.3. 以60H8( )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.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 工藝設計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。由于年產量為1000件，屬于中批生產的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。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：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。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。2.3 制訂工藝路線2.3.1 工藝線路方案一工序 銑削左右兩端面。工序 粗車65，80，100，75，155外圓及倒角。車7.5槽工序 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。2.3.2 工藝路線方案二工序 車削左右兩端面。工序 粗車65，80，75，155外圓及倒角。工序 鉆30孔、擴32孔，擴47孔。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 孔底面工序 鏜60孔底面溝槽。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 終檢。2.3.3 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60H8（ 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，在中批生產中，綜合考慮，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.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。工序 粗車65，85，75，155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HBS190241，毛坯質量約為5kg，生產類型為中批生產，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)直接按零件結構取為84、104、160的階梯軸式結構，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。（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） 內孔。毛坯為實心。兩內孔精度要求自由尺寸精度要求，R 為6.3,鉆擴即可滿足要求。（4）內孔60H8( )。要求以外圓面65H5（ ）定位，鑄出毛坯孔30。查表2.3-9,粗鏜59.5 2Z=4.5精鏜 59.9 2Z=0.4細鏜60H8( ) 2Z=0.1(5) 60H8( )孔底面加工.按照表2.3-21及2.3-231. 研磨余量 Z=0.0100.014 取Z=0.0102. 磨削余量 Z=0.20.3 取Z=0.33. 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. Z=0.5(7) 6 孔及2M106H孔、4M106H深20孔。均為自由尺寸精度要求。16 孔可一次性直接鉆出。2查工藝手冊表2.320得攻螺紋前用麻花鉆直徑為8.5的孔。鉆孔 8.5 攻螺紋 M102.5 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R 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 =12 r =0.5mm。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3 mm，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, a F鉆削時 T=17.34 N 切向方向所受力: F = 取 F =4416 F F 所以,鉆削時工件不會轉動,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。結果，本夾具結構比較緊湊。 鉆床夾具的裝配圖及零件圖分別見附圖3及附圖4。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 上海科技出版社7. 機床專用夾具設