(畢業(yè)設計)“填料箱蓋”零件的工藝規(guī)程及鉆孔夾具設計畢業(yè)設計.docx

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目 錄 前 言 1 1 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 3 2 工藝規(guī)程設計 3 2.1 毛坯的制造形式 4 2.2 基準面的選擇 4 2.2.1 粗基準的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2.2 精基準的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3 制訂工藝路線 4 2.3.1 工藝線路方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3.2 工藝路線方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.3.3 工藝方案的比較與分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2.5 確定切削用量及基本工時 7 2.5.1 工序Ⅰ：車削端面、外圓．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.5.2 工序Ⅱ：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角．．．．．．9 2.5.3工序Ⅲ 鉆擴mm、及锪孔。轉(zhuǎn)塔機床C365L．．．．．12 2.5.4 工序Ⅳ 鉆6—13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24．．．．．13 2.5.5 工序Ⅴ：精車Φ65mm的外圓及與Φ80mm相接的端面．．．．．．．16 2.5.6工序Ⅵ：精、粗、細鏜mm孔．．．．．．．．．．．．．．．．．18 2.5.7 工序Ⅶ：銑Φ60孔底面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 2.5.8 工序Ⅷ：磨Φ60孔底面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 2.5.9工序Ⅸ： 鏜Φ60mm孔底溝槽．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 2.5.10 工序Ⅹ： 研磨Φ60mm孔底面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 3專用夾具設計 20 3.1 問題的指出 21 3.2 夾具設計 21 3.2.1 定位基準的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 3.2.2 切削力及夾緊力的計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 3.3 定位誤差的分析 22 3.4 夾具設計及操作的簡要說明 22 參考資料 22 致謝 23 附 錄 24 前 言 畢業(yè)設計是高等工業(yè)學校教學中的一個主要組成部分,是專業(yè)學習過程是最后的一個主要的實踐性的教學環(huán)節(jié),是完成工程師基本訓練的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生獨立思考和科學工作方法重要的實踐性的過程。 設計的目的和要求在于培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和技能去分析和解決機械工程實際問題的能力.熟練生產(chǎn)技術的工作的一般方法,培養(yǎng)學生樹立工程技術必備的全局觀點,生產(chǎn)觀點和經(jīng)濟觀點。樹立正確的設計思想和嚴肅認真的工作態(tài)度,培養(yǎng)學生調(diào)查研究,查閱技術文獻資料,手冊進行工程運籌,圖樣的繪制及編寫技術文件的獨立工作能力. 友情提醒：需要完整版論文及圖紙請聯(lián)系qq798048393，各種畢業(yè)設計課程設計 畢業(yè)設計,通過到工廠的實際調(diào)研,對設計內(nèi)容有了基本的了解,并仔細觀察和了解各加工工序的加工過程,查閱了大量的資料,在何鶴林、鄧興貴兩位教授的指導下完成了設計任務,并編寫了設計說明書。 就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的技術工作打下一個良好的基礎。 由于能力和經(jīng)驗的有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 　　 1 零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給定的零件是解放牌汽車的填料箱蓋（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。填料箱主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來也不讓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。友情提醒：需要完整版論文及圖紙請聯(lián)系qq798048393，各種畢業(yè)設計課程設計 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ф65H5（）軸為中心的加工表面。 包括：尺寸為ф65H5（）的軸，表面粗糙度為1.6, 尺寸為ф80的與ф65H5（）相接的肩面, 尺寸為ф100f8()與ф65H5（）同軸度為0.025的面. 尺寸為ф60h5()與ф65H5（）同軸度為0.025的孔. 2.以ф60h5()孔為中心的加工表面. 尺寸為78與ф60H8()垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨. 3. 以ф60H8()孔為中心均勻分布的12孔,6-ф13.5,4-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。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，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應該的。 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，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工 藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 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。）友情提醒：需要完整版論文及圖紙請聯(lián)系qq798048393，各種畢業(yè)設計課程設計 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 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。 2.3.1 工藝線路方案一 工序Ⅰ 銑削左右兩端面。 工序Ⅱ 粗車ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。 工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴ф32孔，锪ф43孔。 工序Ⅳ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋 工序Ⅴ 精車ф65外圓及與ф80相接的端面. 工序Ⅵ 粗、精、細鏜ф60H8（孔。 工序Ⅶ 銑ф60孔底面 工序Ⅷ 磨ф60孔底面。 工序Ⅸ 鏜ф60孔底面溝槽。 工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。 工序Ⅺ 去毛刺，終檢。 2.3.2 工藝路線方案二 工序Ⅰ 車削左右兩端面。 工序Ⅱ 粗車ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。 工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴ф32孔，锪ф43孔。 工序Ⅳ 精車ф65外圓及與ф80相接的端面. 工序Ⅴ 粗、精、細鏜ф60H8（孔。 工序Ⅵ 銑ф60孔底面 工序Ⅶ 磨ф60孔底面。 工序Ⅷ 鏜ф60孔底面溝槽。 工序Ⅸ 研磨ф60孔底面。 工序Ⅹ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋 工序Ⅺ 去毛刺，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ф60H8（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Ⅳ 精車ф65外圓及與ф80相接的端面. 然后工序Ⅹ 鉆6-ф13.5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Ⅰ 車削左右兩端面。 工序Ⅱ 粗車ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。 工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴ф32孔，锪ф43孔。 工序Ⅳ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋 工序Ⅴ 精車65外圓及與80相接的端面. 工序Ⅵ 粗、精、細鏜ф60H8（孔。 工序Ⅶ 銑ф60孔底面 工序Ⅷ 磨ф60孔底面。 工序Ⅸ 鏜ф60孔底面溝槽。 工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。 工序Ⅺ 去毛刺，終檢。 以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片”。 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：友情提醒：需要完整版論文及圖紙請聯(lián)系qq798048393，各種畢業(yè)設計課程設計 （1） 外圓表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)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ф84、ф104、ф160的階梯軸式結構，除ф65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,以ф155為例,2Z=5mm已能滿足加工要求. （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>100~160mm,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3.0~3.5 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ф60H8()。要求以外圓面ф65H5（）定位，鑄出毛坯孔ф30。 查表2.3-9, 粗鏜ф59.5 2Z=4.5 精鏜 ф59.9 2Z=0.4 細鏜ф60H8() 2Z=0.1 (5) ф60H8()孔底面加工. 按照<<工藝手冊>>表2.3-21及2.3-23 1. 研磨余量 Z=0.010~0.014 取Z=0.010 2. 磨削余量 Z=0.2~0.3 取Z=0.3 3. 銑削余量 Z=3.0—0.3—0.01=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2—M10—6H孔、4—M10—6H深20孔。均為自由尺寸精度要求。 1．6—孔可一次性直接鉆出。 2．查〈〈工藝手冊〉〉表2.3—20得攻螺紋前用麻花鉆直徑為ф8.5的孔。 鉆孔 ф8.5 攻螺紋 M10 2.5 確定切削用量及基本工時 2.5.1 工序Ⅰ：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ф65、ф155端面及ф65、ф80、ф75、ф100，ф155外圓，表面粗糙度值R 為6.3。 機床：C620—1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ф65、ф155兩端面 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）（以下簡稱《切削手冊》表1.4,當?shù)稐U16mmX25mm, a<=2mm時,以及工件直徑為ф160時。 f=0.5~0.7mm/r 按C620—1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 V=(m/min)…………………………2.1 式中, =1.58, =0.15, y=0.4,m=0.2。修正系數(shù)k見《切削手冊》表1.28,即 k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97 所以 V= =66.7(m/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n===253(r/min) 按機床說明書（見《工藝手冊》表4.2—8）與253r/min相近的機床 轉(zhuǎn)速有230r/min及305r/min?，F(xiàn)選取305r/min。如果選230m/min， 則速度損失較大。所以實際切削速度 V=80m/min 計算切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1,取 L==42mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t==0.59(min) （2） 粗車ф160端面 確定機床主軸轉(zhuǎn)速: n===133(r/min) 按機床說明書（見《工藝手冊》表4.2—8）與133r/min相近的機床 轉(zhuǎn)速有120r/min及150r/min?，F(xiàn)選取150r/min。如果選120m/min， 則速度損失較大。所以實際切削速度 V=75.4m/min 計算切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1,取 L==80mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t==2.21(min) （3） 粗車160與104連接之端面 L==28mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t==0.82(min) 2.5.2 工序Ⅱ：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角 切削深度:先84車至80以及104車至100。友情提醒：需要完整版論文及圖紙請聯(lián)系qq798048393，各種畢業(yè)設計課程設計 進給量: 見《切削手冊》表1.4 V=(m/min) = =66.7(m/min) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速: n===204(r/min) 按機床選取n=230 r/min。所以實際切削速度 V===75.1 m/min 檢驗機床功率: 主切削力 F=CFafvk…………………………………2.2 式中：CF=900, x=1.0 , y=0.75 , n=-0.15 k=( k=0.73 所以 F=900 切削時消耗功率 P= 由《切削手冊》表1.30中C630-1機床說明書可知, C630-1主電動機功率為7.8KW,當主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時,主軸傳遞的最大功率為2.4KW,所以機床功率足夠,可以正常加工。 檢驗機床進給系統(tǒng)強度:已知主切削力F=598N,徑向切削力F按《切削手冊》表1.29所示公式計算 F=CFafVk………………………………2.3 式中: CF530, x=0.9, y=0.75, n=0 k=( k=0.5 所以 F=530 而軸向切削力 F=CFafvk 式中: CF=450, x=1.0, y=0.4, n=0 k=( k=1.17 軸向切削力 F=450 取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)u=0.1,則切削力在縱向進給機構可承受的最大縱向力為3550N(見<<切削手冊>>表1.30),故機床進給系統(tǒng)可正常工作。 切削工時： t= 式中： L=105mm, L=4mm, L=0 所以 t= （2） 粗車65外圓 實際切削速度 V== 計算切削工時： 按<<切削手冊>>表6.2-1，取 L=17mm, L=3mm, L=0mm t= （2） 粗車75外圓 取 n=305r/min 實際切削速度 V== 計算切削工時： 按<<切削手冊>>表6.2-1，取 L=83mm, L=3mm, L=0mm t= （3） 粗車100外圓 取 n=305r/min 實際切削速度 V== 計算切削工時： 按<<切削手冊>>表6.2-1，取 L=15mm, L=3mm, L=0mm t= （4） 車槽.采用切槽刀，r=0.2mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表27-8 取 f=0.25mm/r n=305r/min 計算切削工時 L=9mm, L=3mm, L=0mm t=