機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)~填料箱蓋

1、 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目： 填料箱蓋零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆12孔的工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 班 級： 設(shè) 計(jì) 者： 指導(dǎo)教師： 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校2012年10月26日機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題 目：填料箱蓋零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆12孔的工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 內(nèi) 容：（1）零件毛坯合圖 1張 （2）機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 1套（3）夾具裝配總圖 1張（4）夾具體零件圖 1張（5）課程設(shè)計(jì)說明書 1份原始資料：該零件圖樣一張，生產(chǎn)綱領(lǐng)一年8000件/年，每日1班。 2012年10月15日 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書目 錄第1章 零件分析1 1.1零件的作用1 1.2零件的工

2、藝分析1第2章 確定毛坯、畫毛坯-零件合圖2 2.1選擇毛坯種類 2 2.2確定毛坯制造方法22.3確定毛坯公差等級2 2.4 確定各加工表面的總余量和毛坯的主要尺寸2第3章 擬定零件的加工工藝規(guī)程4 3.1 選擇定位基準(zhǔn)4 3.2 擬訂零件加工工藝路線4 3.3 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 6 3.4 加工工序設(shè)計(jì)7 3.5 填寫工藝文件7第4章 夾具設(shè)計(jì)18 4.1 確定夾具設(shè)計(jì)方案18 4.2 定位裝置設(shè)計(jì)18 4.3 夾緊裝置設(shè)計(jì)18 4.4 定位誤差的分析19 4.5 夾具技術(shù)要求 19參考資料 20附錄I 第1章 零件分析1.1零件的作用 題目所給的零件是填料箱蓋，主要作用是與軸配

3、合保證對箱體起密封作用，使箱體在工作時(shí)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(shù)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()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2-M10-6H。4.其它未

4、注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求。 第二章 確定毛坯、畫毛坯-零件圖 2.1選擇毛坯的種類零件材料為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,且年產(chǎn)量為8000件/年，屬于大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓簡單，為提高生產(chǎn)率，保證加工精度故采用鑄造。2.2確定毛坯制造方法 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，有由題目已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為8000件/年。通過計(jì)算，該零件的質(zhì)量約為8KG。由參考文獻(xiàn)可知，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。毛坯的制造方法為砂型機(jī)器造型由于零件的內(nèi)腔有孔需要鑄造出來，故還應(yīng)安排型芯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。2.3確定毛坯公差等

5、級 參考文獻(xiàn)該種鑄件的尺寸公差等級為CT為8-10級，加工余量等級MA為G級。故取CT為10級為級。2.4 確定各加工表面的總余量和毛坯的主要尺寸填料箱蓋”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(jī)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(jī)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Ra6.3um,只要粗車就可滿足加工要求。2）.外圓

6、表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)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(shí)心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，Ra為6.3,鉆孔再擴(kuò)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)

7、.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。613.5孔可一次性鉆出。查工藝手冊表得攻螺紋前用麻花鉆鉆直徑的孔鉆孔直徑為攻螺紋第3章 擬定零件的加工工藝規(guī)程3.1 選擇定位基準(zhǔn)基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。也是保證加工精度的關(guān)鍵基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。也是保證加工精度的關(guān)鍵。粗基準(zhǔn)的選擇 對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。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

8、，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。）精基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)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(zhǔn)，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(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，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(shí)，以支承軸頸本身找正。3.2 擬訂零件加工工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能

9、得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床以及部分高效專用機(jī)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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.2.1 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 鉆30孔、擴(kuò)32孔，锪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(xì)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

10、序 研磨60孔底面。工序 去毛刺，終檢。3.2.2 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(kuò)32孔，锪47孔。工序 精車65外圓及與80相接的端面.工序 粗、精、細(xì)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 鉆6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋工序 去毛刺，終檢。上述兩個方案的特點(diǎn)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

11、以看出，由于零件的端面尺寸不大，應(yīng)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(xì)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65，80，75，155,100外圓及倒角。工序 鉆30孔、擴(kuò)32孔，锪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

12、接的端面.工序 粗、精、細(xì)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 去毛刺，終檢。以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。 3.3選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床的裝卸及各機(jī)床的傳送均由人工完成。 粗車左右兩端面?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用臥式車床C620-1。選擇YG65車刀，刀具尺寸16mmx25mm,參考文獻(xiàn)【1】三爪卡盤和游標(biāo)卡尺。粗車外圓及倒角。采

13、用的設(shè)備、刀具、夾具和量具均和工序相同。 鉆擴(kuò)至，孔口倒角1x45度,鉆孔選擇轉(zhuǎn)塔車床365L，選用錐柄麻花鉆、錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆，擴(kuò)孔時(shí)倒角。還有三爪卡盤、游標(biāo)卡尺和塞規(guī)。 鉆12孔，考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，選擇搖臂鉆床Z3025鉆6-13.5孔選擇錐柄麻花鉆，鉆4-M10選擇錐柄麻花鉆，鉆2-M10選擇錐柄麻花鉆。夾具采用專用夾具，量具為游標(biāo)卡尺。6-M10，2-M10螺孔采用機(jī)用絲錐、絲錐夾頭、專用夾具和螺紋塞規(guī) 精車65外圓?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用臥式車床C616。選擇YG65車刀，刀具尺寸16mmx25mm,參考文獻(xiàn)【1】三爪卡盤和游標(biāo)卡

14、尺。 鏜孔60采用的是金剛鏜床C730，選擇功率為1.5KW的鏜削頭，參考文獻(xiàn)【1】表3.2-44選擇鏜刀，專用夾具、游標(biāo)卡尺。 銑孔底面采用臥式銑床X63，采用功率為1.5KW的1TXb20M型銑頭，莫氏錐柄面銑刀、專用銑夾具、專用檢具。 鏜溝槽，采用鏜銑床T68，選擇內(nèi)孔鏜刀，專用夾具，游標(biāo)卡尺。磨孔底面采用內(nèi)圓端面磨床M115B，選擇砂輪為G36YA6N、專用夾具，表面粗糙度儀。 研磨孔底面，采用研磨機(jī)，專用夾具和表面粗糙度儀。3.4 加工工序設(shè)計(jì) 工序：車削端面、外圓本工序采用計(jì)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

15、，155外圓，表面粗糙度值Ra為6.3。機(jī)床：C6201臥式車床。刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16mm25mm,k=90,r=15=12 r=0.5mm。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(jì)。長度加工方向取IT12級，取mm。確定進(jìn)給量f:根據(jù)切削用量簡明手冊（第三版）表1.4,當(dāng)?shù)稐U16mmX25mm, aF鉆削時(shí) T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,鉆削時(shí)工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。4.4 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公

16、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。4.5 夾具技術(shù)要求如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī)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(yīng)設(shè)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(dāng)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。參考資料1.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社2.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社3.機(jī)械制造技術(shù) 馬國亮等 機(jī)械工業(yè)出版社4. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及習(xí)題 張龍勛 主編 機(jī)械工業(yè)出版社社6. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?. 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社8. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 徐起賀、劉靜香、程鵬飛主編 機(jī)械工業(yè)出版社 設(shè)