填料箱蓋機械加工工藝和銑大端面專用夾具設計

填料箱蓋機械加工工藝和銑大端面專用夾具設計,填料,機械,加工,工藝,端面,專用,夾具,設計 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(shù)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(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。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(guān)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(guān)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(guān)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(chǎn)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(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）內(nèi)孔。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,鉆擴即可滿足要求。（4）內(nèi)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 M10 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。3.1 問題的指出 本夾具主要用來加工60內(nèi)孔底面，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。3.2定位基準的選擇由零件圖可知，要加工60內(nèi)孔底面，原本只需限制工件的3個自由度，但由于在孔內(nèi)加工，為了不使加工影響其他表面，需要限制工件的5個自由度，且60內(nèi)孔底面對60內(nèi)孔有垂直度要求，要求的加工精度較高，因此，應選擇65外圓和與80外圓相連的臺階面作為基準進行加工。3.3、定位誤差的分析工件以臺階面和外圓面定位，工件的設計基準為其軸線，故不存在基準不重合誤差，誤差即為65外圓面公差的一半。即0.0065mm，此誤差在允許的范圍內(nèi)，因此符合要求。3.4 夾具設計及操作的簡要說明該夾具是以端面和外圓定位基準加工60內(nèi)孔底面，可以用一帶端面的定位套來定位，由于磨削時的夾緊較大，因此加了四跟柱以加強其強度，本夾具通過楔塊的移動使鉸鏈軸帶動螺栓下移從而帶動壓板下移壓緊工件。鉸鏈機構(gòu)能迅速夾緊和松開，達到了提高生產(chǎn)力和降低勞動強度的目的，因此能滿足要求。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(shù)協(xié)會 上?？茖W技術(shù)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(shù)出版社 11機械制造工藝水學、機床夾具設計 （教材）12機械零件設計手冊13機械制造工藝學課程設計指導書， 機械工業(yè)出版社14機床夾具設計 王啟平主編 哈工大出版社 16