填料箱蓋課程設(shè)計說明書

1、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書題目：填料箱蓋班 級: 機設(shè)1106班 姓 名: 學(xué) 號: 指導(dǎo)老師: 吳曉光 日 期: 設(shè)計要求：1. 機床專業(yè)夾具總裝圖1份2. 零件毛坯圖1份3. 機械加工工藝過程卡片及選定工序的工序卡1套4. 課程設(shè)計說明書 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(shè)計12.1毛坯的制造形式12.2基準(zhǔn)面的選擇1粗基準(zhǔn)的選擇2精基準(zhǔn)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4工序：車削端面、外圓4工序：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角5工序 鉆擴mm、及孔。Z3025搖臂鉆床

2、6工序 鉆613.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深248工序：精車65mm的外圓及與80mm相接的端面9工序：精、粗、細鏜mm孔11工序：銑60孔底面11工序：磨60孔底面12工序：鏜60mm孔底溝槽12工序：研磨60mm孔底面123指定工序的專用機床夾具設(shè)計123.1 問題的指出133.2夾具設(shè)計13定位基準(zhǔn)的選擇13切削力及夾緊力的計算133.3定位誤差的分析143.4夾具設(shè)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(shè)計體會與展望15參考資料151零件的分析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

3、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65（）軸為中心的加工表面。包括：尺寸為65（）的軸，表面粗糙度為1.6, 尺寸為80的軸與65（）相接的肩面, 尺寸為100()與65（）同軸度為0.025的面. 尺寸為60()與65（）同軸度為0.025的孔。 2.以60()孔為中心的加工表面。 尺寸為78與60()垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨。 3. 以60()孔為中心均勻分布的12個孔,6-13,4-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(shè)計2.1毛坯

4、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(zhǔn)面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。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，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，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

5、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，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。鉆6-13孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋.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，鉆中心孔。工序 鉆6-13孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋.工序 粗車65，80，75，155，100，91外圓及倒角。工

6、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60（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)

7、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(shè)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，Ra為6.3,鉆孔再擴孔即可滿足要求。4）.內(nèi)孔60(),要求以外圓面65（）定位，鑄出毛坯孔59。5) 60()孔底面加工.按照<<工藝手冊>>

8、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) 6×13孔及2M106H孔、4M106H深20孔。均為自由尺寸精度要求。2.5確定切削用量工序：車削端面、外圓,鉆中心孔。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16mmx2

9、5mm,kr=90°,=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,ap=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(dāng)?shù)稐U16mmX25mm, ap<=2mm時,以及工件直徑為160時。f=0.50.7mm/r按C6201車床說明書（見切削手冊表1.30）取f=0.5 mm/r計算切削速度: 按切削手冊表1.27,切削速度的計算公式為,m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即,所以確定機床主軸轉(zhuǎn)速

10、 按機床說明書（見工藝手冊表4.28）與253r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取305r/min。實際切削速度 V=80m/min 2） 粗車160端面確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 轉(zhuǎn)速選取150r/min。實際切削速度 V=75.4m/min 工序：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角1）切削深度:先84車至80以及104車至100。進給量: 見切削手冊表1.4 = =66.7(m/min)確定機床主軸轉(zhuǎn)速:按機床選取 。所以實際切削速度V=75.1 (m/min)2） 粗車65外圓 實際切削速度 V=3) 車75外圓 實際切削速度 V=4） 粗車100外圓實際切削速度 5）車槽7.5 采用切槽刀

11、根據(jù)機械加工工藝師手冊表27-8取 f=0.25mm/r ns=305r/min工序 鉆擴mm、及孔。Z3025搖臂鉆床1） 鉆孔mm根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關(guān)系為f=（1.21.3）v=（）公式中、為加工實心孔時的切削用量，查切削手冊得 =0.56mm/r（表2.7）=19.25m/min（表2.13）并令： f=1.35 =0.76mm/r按機床取f=0.76mm/rv=0.4=7.7m/min按照機床選取所以實際切削速度：2）鉆孔47mm根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進

12、給量與切削速度之關(guān)系為f=（1.21.3）v=（）公式中、為加工實心孔時的切削用量，查切削手冊得 =0.56mm/r（表2.7）=19.25m/min（表2.13）并令： f=1.35 =0.76mm/r按機床取f=0.76mm/rv=0.4 =7.7m/min按照機床選取所以實際切削速度：工序 鉆613.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深241）鉆6-13.5f=0.35mm/r V=17mm/min所以 ns=401(r/min) 按機床選?。?所以實際切削速度為：2）鉆2底孔8.5f=0.35mm/r v=13m/min所以n=487r/min按機床選取 實際切削速度3）

13、4深20，孔深24，底孔8.5f=0.35mm/r v=13m/min所以 n=487r/min按機床選取 實際切削速度4）攻螺紋孔2r=0.2m/s=12m/min所以 按機床選取則實際切削速度5）攻螺紋4-M10r=0.2m/s=12m/min所以 按機床選取則實際切削速度工序：精車65mm的外圓及與80mm相接的端面車床：C620-11） 精車端面Z=0.4mm計算切削速度：按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=90min）式中， ， 修正系數(shù)見切削手冊表1.28所以按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）選擇1200r/min所以實際切削速度 2）精車65外圓2Z=0.3

14、f=0.1mm/r式中， ， 修正系數(shù)見切削手冊表1.28所以所以實際切削速度3） 精車外圓100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r取 實際切削速度工序：精、粗、細鏜mm孔1） 粗鏜孔至59.5mm2Z=4.5mm則Z=2.25mm查有關(guān)資料，確定金剛鏜床的切削速度為v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)數(shù)。2） 精鏜孔至59.9mm2Z=0.4mm， Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/min3） 細鏜孔至mm由于細鏜與精鏜孔時共用一個鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量

15、及工時均與精樘相同。f=0.1mm/r=425r/minV=80m/min工序：銑60孔底面銑床：X63系列銑刀：選用立銑刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù)Z=4切削速度：參照有關(guān)手冊，確定v=15m/min=477.7r/min采用X63臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見工藝手冊表4.2-39）取 =475r/min故實際切削速度為：當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為查機床說明書，剛好有故直接選用該值。倒角1x45°采用90°锪鉆工序：磨60孔底面1）選擇磨床：選用MD1158（內(nèi)圓磨床）2）選擇砂輪：見工藝手冊第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為A36KV6P 20x6x8mm3

16、）切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速 ，m/s軸向進給量 徑向進給量 工序：鏜60mm孔底溝槽內(nèi)孔車刀保證t=0.5mm，d=2mm工序：研磨60mm孔底面采用手工研具進行手工研磨：Z=0.01mm3指定工序的專用機床夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計13鉆孔的鉆床專用夾具。本夾具將用于Z3025搖臂鉆床。刀具為麻花鉆。3.1 問題的指出本夾具主要用來鉆13孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。3.2夾具設(shè)計定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，12孔中，613在圓周上均勻分布,2M10，4M1

17、0也為對稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計基準(zhǔn)為兩對稱孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)統(tǒng)一，只能以65外圓面作為定位基準(zhǔn)。為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對12孔進行加工。同時，為了縮短輔助時間，準(zhǔn)備采用氣動夾緊。切削力及夾緊力的計算刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為13。 則軸向力：見工藝師手冊表28.4 式中： ， 轉(zhuǎn)矩式中: ，在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) 式中 基本安全系數(shù)，1.5; 加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;刀具鈍化系數(shù), 1.1;斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F=KF=1.5氣缸選用。當(dāng)壓縮空氣單位壓力P=0.6MPa,夾緊拉桿。N= N&g

18、t;F鉆削時 切向方向所受力: F1=取Ff=4416Ff> F1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13，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(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)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(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0.5增至0.6 ）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。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(shè)計體會與展望本次課程設(shè)計是我們在結(jié)束所有專業(yè)課程以后的一次綜合性設(shè)計，它不僅測試了我們所學(xué)的知識是否扎實，而且還為我們接下來的畢業(yè)設(shè)計做好了鋪墊。通過這次課程設(shè)計，我所學(xué)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(shè)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(dǎo)，使我們一次次地突破困難，最終圓滿的完成了設(shè)計。對于接