机械制造工艺学课程设计填料箱盖机械加工工艺及其镗φ65孔工序夹具设计（全套图纸）

1、全套图纸等，加全套图纸等，加 153893706 课程设计 设设 计计 题题 目：目： 填料箱盖机械加工工艺填料箱盖机械加工工艺 及其镗及其镗 6565 孔工序夹具设计孔工序夹具设计 系系部：部： 机电工程系机电工程系 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学学 生生 姓姓 名：名： 班班 级：级：机械三班机械三班 学号学号 20090113182009011318 同同 组组 者：者： 陈利甫陈利甫 郭佼郭佼 指导教师姓名：指导教师姓名： 职称职称 教授教授 职称职称 副教授副教授 最终评定成绩：最终评定成绩： 长沙学院教务处长沙学院教务处 二二一一年二月制一一年二月

2、制 长沙学院课程设计鉴定表 姓名学号专业机械设计制造班级三 设计题目填料箱盖机械加工工艺及 其第 9 工序夹具设计 指导教师 指导教师意见： 该同学在设计过程中，工作态度 （好，良好，中，差） 设计工作量 （饱满，基本符合要求，未达到设计要求） 工艺设计 （很好，合理，基本合理，不符合要求） 夹具设计 （很好，合理，基本合理，不符合要求） cad 图纸和工艺卡质量 （很好，基本符合要求，差） 其效果图和动画 （很好，基本符合要求，差） 评定等级： 教师签名： 日期： 答辩小组意见： 评定等级：答辩小组长签名：日期： 教研室意见： 教研室主任签名： 日期： 系（部）意见： 系主任签名：日期： 说

3、明 课程设计成绩分“优秀” 、 “良好” 、 “及格” 、 “不及格”四类； 机械制造工艺及夹具机械制造工艺及夹具 课程设计课程设计任务书任务书 题目：设计 填料箱盖 零件的机械加工工艺规程 及 第 9 道 工序的专用机床夹具。 设计要求：熟练使用计算机辅助(软件自选)，独立完成 （1）毛坯图、零件毛坯合图各一张(3 或 4 号图 cad 出图， 手工图为 2 号) （2）关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4 号图，capp 出图) （3）指定工序夹具装配图一张(2 或 3 号图，cad 出图可拼接) （4）夹具部分零件图 12 张(图幅自定) （5）设计说明书(一份，10 页，正文五号字，含

4、插图) 以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。 原始资料：零件图样，生产纲领，每月班次、生产条件等。 班级 机本 3 班 学生 指导教师 2012 年 06 月 28 日 摘要摘要 在机械制造的机械加工，检验，装配，焊接和热处理等冷热工艺过程中， 使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和 工件的质量。 本次设计主要是进行填料箱盖零件的专用夹具的设计，是对我们以往所学 知识的总结和对我们所掌握知识的一次扩展。本文主要从工艺规程的指定与夹 具的设计两方面出发。根据零件本身的特点，生产类型以及零件在具体工作时 的作用选择工艺规程和夹具。在工艺规程方面：确定生产类型

5、，综合考虑其准 确度高，生产效率高，消耗经济少等方面，选择一个最优方案；在夹具设计方 面，因为是盖体类零件，加工 60 孔，选择镗床加工，考虑诸多因素拟订最优 方案，最终完成本次设计。 关键字；填料箱盖、镗床、机械加工 目录 摘要摘要. 第一部分第一部分 填料箱盖加工工艺过程填料箱盖加工工艺过程.1 第第 1 章章.2 1.1 零件分析.2 1.2 零件的工艺性分析.3 第第 2 章章.4 2.1 确定毛坯类型与铸造方法.4 2.2 毛胚分型面和浇冒口位置.5 2.2 1 毛坯技术要求.5 2.3 基准面的选择.5 2.3 1 粗基准的选择.5 2.3 2 精基准的选择.5 2.4 制订工艺路

6、线.6 2.5 1 毛坯尺寸余量表.9 2.5 2 机械加工余量、工序尺寸的确定.10 2.6 确定切削用量和基本工时.12 第二部分第二部分 夹具设计夹具设计.14 第第 3 章章.15 3.1 零件本工序的加工要求分析.15 3.2 确定夹具的类型.15 3.3 拟定定位方案和选择定位元件.15 3.3.1 定位原理图.16 3.3.2 选择定位元件.17 3.3.3 定位误差的计算.17 3.4 确定夹紧方案.18 3.5 镋套的类型及结构的确定.18 3.6 绘制夹具装配图.19 设计心得设计心得.22 参考资料参考资料.23 附录附录 工艺过程卡工艺过程卡 工序卡工序卡 第一部分第一

7、部分 填料箱盖加工工艺过程填料箱盖加工工艺过程 第第 1 章章 1.1 零件分析零件分析 图 1 填料箱盖为型空气压缩机的密封箱盖，它通过与与zw6/7100f865f5 缸座孔配合用螺栓固定。长径为的活塞杆穿过该零件的内孔，67230h6 的孔内装入填料，防止活塞杆运动时漏油，右端通过螺栓与压盖连接，60h8 宽度为槽装 o 型密封圈。由于零件用于密封，固在连接处和配合出的精7.5mm 度要求较高， 1.2 零件的工艺性分析零件的工艺性分析 （1）以65h5（）孔中心线为基准的加工面：尺寸为80 的与65h5（ 0 013 . 0 ）相接的垂直度为 0.015 的肩面, 尺寸为100f8()

8、与65h5（） 0 013 . 0 036 . 0 090 . 0 0 013 . 0 同轴度为 0.025 的面. 尺寸为60h5()与65h5（）同轴度为 0.025 046 . 0 0 0 013 . 0 的孔。 （2）以60h5()孔中心线为基准的加工面：尺寸为 78 与60h8() 046 . 0 0 046 . 0 0 中心线垂直度为 0.012,表面粗糙度为 0.4 凸台面。 （3）以60h8()孔中心均匀分布的 12 孔,6-13.5,4-m10-6h 深 20 孔 046 . 0 0 深 24 及 4-m10-6h。 （4）以100f8()的外圆面和左端面为定位基准加工表面粗

9、糙度 036 . 0 090 . 0 0.20 0 7.5 为 3.2 的密封环槽。 第第 2 章章 2.1 确定毛坯类型与铸造方法确定毛坯类型与铸造方法 图 2 根据零件材料 ht200 确定毛坯为铸件，据零件结构特征和保证零件加工质 量及便于加工原则，采用整体半实体铸造毛坯，分型面通过60 孔中心线并垂 直与端面，铸造后对铸件进行人工时效处理，以免工件加工后因内应力产生较 大变形。零件年产产纲领为为 6000 件/年，达到大批生产的水平，且零件的轮 廓尺寸不大，故选用砂型机器铸造。从提高生产率、保证加工精度及经济性等 角度考虑,铸造方案也可行。 2.2 毛胚分型面和浇冒口位置毛胚分型面和浇

10、冒口位置 由于零件的形状和结构为对称结构，故铸造的分型面为通过60 孔中心线 并垂直与左端面，浇注口位于右端面中心，采取顶部浇注法制造毛坯。 2.2 1 毛坯技术要求毛坯技术要求 1.铸件不应有裂痕、砂眼和局部缩松、气孔和夹渣等铸造缺陷。铸件表面 应清除毛刺、结瘤和粘砂等。 2.正火处理硬度 190241hbs，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性 能。 3.未注圆角为 r1r3mm。 4.起模斜度为。 0 0 30 2.3 基准面的选择基准面的选择 基准面的选择是工艺规程设计中的关键，正确与合理的选择基准面，能够保 证加工质量得到，提高生产率，降低生产成本等。基准面的选择不合理，在加 工工艺

11、过程中出现各种问题，不能保证加工质量，增加零件不合格机率，甚至 造成生产无法正常进行等。 2.3 1 粗基准的选择粗基准的选择 粗基准的选择原则：一：保证相互位置要求原则。二：余量均匀 分配原则。根据粗基准的选择原则基准面要尽可能平整光洁，没有 飞边毛刺的缺陷。故选取 155 外圆面为粗基准加工 65 80 75 外 圆和右端面。 2.3 2 精基准的选择精基准的选择 精基准选择时应首先考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使 夹具结构简单，工件装夹方便。 根据精基准选择原则：一.基准重合原则；二.基准统一原则；三.互为基准 原则，四.自为基准原则，五.便于装夹原则。故65 外圆面自为基

12、准找正进行 精加工，再以65 外圆面中心线为精基准加工60h8 内孔和100f8 外圆面保 证同轴度和80 结合面保证垂直度，然后以60h8 内孔中心为精基准加工36 凸台面保证垂直度。 2.4 制订工艺路线制订工艺路线 制订工艺路线应当以使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要 求能得到合理的保证为出发点。遵循工序安排原则，结合生产纲领，和现有的 机床，量具、刀具、夹具等因素的综合考虑，尽量使工序安排具有科学性合理 性，提高生产率和产品质量。根据零件的结构可知 6-13.5 孔和 4-m10-6h 深 20 孔深 24 及 4-m10-6h 可以通过一次性装夹加工，30 孔和 47 孔

13、可以一次 装夹加工，65、85、75、115、100 也一样，故采用工序集中，可以较 少装夹次数和时间，精度易于保证，辅助时间也减少生产率得到提高。 工艺安排原则： 一.先基准后其他；划线找正，先加工精基准65h5 外圆。二.先面后孔； 先加工65、85、75、115、100 外圆表面和端面，然后加工60h8。三.先 主后次；先加工有形位公差和表面粗糙度要求的面和孔。 方案一：方案一： 工序：1.铸造 2.时效处理 3.车削铸件毛坯左右端面，保证尺寸 137。 4.粗车65、80、75、100、115 外圆及倒角 145。 5.钻30 孔、扩至32 孔，锪47 孔及倒角 0.545。 6.钻

14、6-13.5 孔,2-m10-6h,4-m10-6h 深 20 孔深 24 的孔。 7.攻 2-m10-6h 和,4-m10-6h 深 20 孔深 24 的孔螺纹。 8.精车65 外圆及与80 相接的端面，保证尺寸 17 和垂直度 0.015. 9.粗、精铣削宽 7.5mm 的密封环槽。 10.粗、精、细镗 60h8（孔，保证与 a 基准的同轴度 0.025。) 046 . 0 0 11.铣60 底面。 12.磨60 孔底面，保证尺寸。 13.镗60 孔底面沟槽加工 36 凸台面。 14.研磨36 凸台面，保证与 b 基准的垂直度 0.012。 15. 去毛刺，终检。 方案二：方案二： 工序：

15、1.铸造 2.时效处理 3.铣削毛坯左右端面，保证尺寸 137。 4. 粗车65、80、75、100、155 外圆及倒角 145。 5.钻30 孔、扩至32 孔、锪47 孔及倒角 0.545。 6. 精车65 外圆及与80 相接的端面，保证尺寸 17 和垂直度 0.015。 7.粗、精铣削宽 7.5mm 的密封环槽。 8 .粗、精、细镗60h8（孔。 ) 046 . 0 0 9. 铣60 孔底面。 10. 磨60 孔底面，保证尺寸 78。 11. 镗60 孔底面沟槽加工36 凸台面。 12.研磨36 凸台面，保证与基准垂直度 0.012。 13. 钻 6-13.5 孔、2-m10-6h、4-m

16、10-6h 深 20 孔深 24 的孔。 14.攻 2-m10-6h 和 4-m10-6h 深 20 孔深 24 的孔螺纹。 15. 去毛刺，终检。 方案比较： 由加工工艺方案一二，可看出方案一采用车削毛坯两端面，工序先粗、精 加工，有关工序集中加工减少装夹次数。方案二采用铣削毛坯端面，最后 钻 6-13.5 孔、2-m10-6h、4-m10-6h 和攻丝，综合考虑生产纲领 6000 件/ 年等因素，选择方案一。根据减少加工面和有利于保证加工质量的原则及较 少切削热引起工件变形，对方案一进行调整和优化。 确定方案确定方案： 工序：1.铸造 2.时效处理 3.车削铸件毛坯左右端面，保证尺寸 13

17、7。 4.粗车65、80、75、100、155 外圆保证尺寸 15 及倒角 145。 5.钻30 孔、扩至32 孔，锪47 孔及倒角 0.545。 6.钻 6-13.5 孔,.攻 2-m10-6h 和,4-m10-6h 深 20 孔深 24 的孔螺纹。 7.精车65 外圆及与80 相接的端面，保证尺寸 17 和垂直度 0.015。 8.粗、精铣削宽 7.5mm 的密封环槽。 9.粗、精、细镗60h8（孔。) 046 . 0 0 10.镗60 孔底面沟槽加工36 凸台面。 11.磨36 凸台面，保证尺寸 78，研磨36 凸台面，保证垂直度 0.012。 12. 去毛刺， 13. 终检。 2.5

18、1 毛坯尺寸余量表毛坯尺寸余量表 表 1 序号基本尺寸加工余量等级加工余量值说明 1137g4.0端面单侧加工 2155h5双侧 降一级加工 3100 h4.5双侧 降一级加工 480h4.5双侧 降一级加工 560h45双侧 降一级加工 665h4.0双侧 降一级加工 主要尺寸表 表 2 主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差 ct 100 外圆右端面与左端 面尺寸 303.533.5ct10 155 左右端面尺寸153.5 18.5ct10 60 孔深尺寸784.0 82.0ct11 65 左端面与右端面尺173.5 20.5ct10 2.5 2 机械加工余量、工序尺寸的确定机械加工余量、工序

19、尺寸的确定 零件为铸件，材质为 ht200 的切削加工性能优良，抗拉强度和塑性低，产 纲领为 6000/年，采用砂型机器铸造，根据机械加工工艺手册得到毛坯的 加工加工精度为 it13 以下，精度范围为 1-3mm，表面粗超度为 12.5。依照有的 资料和制定的工艺，确定各工序的工序尺寸和尺寸公差。 表 3 加工表面尺寸精度等级表面粗糙度 ra/um加工方法备注 左右端面 it96.3 粗、半精车 65h5 外圆面 it71.6 粗、半精、精车 65 与 80 相接面 it71.6 粗、半精、精车 60h8 孔 it71.6 粗、精镗、.细 镗 密封环槽 it71.6 粗、半精铣 36 凸台面

20、it60.4 粗铣、磨、研磨 1557580 圆面 it96.3 粗、半精车 32、47 孔 it96.3 钻、扩/鍃 60h8 孔各工序尺寸、公差及表面粗糙度确定 表 4 初定工序调整后工序尺寸 工序 名称 工序余 量/mm 精度 /mm 粗糙度 ra/um 基本工 序尺寸 /mm 入体单向公 差标注 工序尺寸粗糙度 ra/um 精镗 0.7h81.6 0.048 0 60 1.6 半精镗 1.5h113.259.3 0.048 0 60 0.048 0 60 3.2 粗镗 2.3h126.357.8 0.19 0 57.8 0.19 0 57.8 6.3 铸造 55.5 0.4 0 55.

21、5 0.4 0 55.5 表 5 初定工序调整后工序尺寸 工序名 称 工序余 量/mm 精度 /mm 粗糙度 ra/um 基本工 序尺寸 /mm 入体单向 公差标注 工序尺寸粗糙度 ra/um 金刚石 车 0.1it51.6 0 0.013 65 0 0.013 65 1.6 精车03 it73.264.9 0 0.03 64.9 0 0.03 64.9 3.2 半精车 1.5it106.464.6 0 0.12 64.6 0 0.12 64.6 6.4 粗车 2.1it1212.563.1 0 0.30 63.1 0 0.30 63.1 12.5 铸造 61 2.6 确定切削用量和基本工时确

22、定切削用量和基本工时 工序工序 1111：精、粗、细镗：精、粗、细镗mmmm 孔孔粗镗孔59.5mm 0.046 0 608()h 2z=4.5mm 则 z=2.25mm min/185 60 3510001000 r d v nw 查有关资料，确定金刚镗床的切削速度为 v=35m/min，f=0.8mm/min 由于 t740 金刚镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。 ， ， 则：mml78mml3 1 mml0 2 =i fn lll t w 21 min64 . 1 3 8 . 0185 0378 （1）精镗孔至59.9mm 2z=0.4mm， z=0.2mm f=

23、0.1mm/r v=80m/min min/425 6014 . 3 8010001000 r d v nw 计算切削工时 ， ， 则：mml78mml3 1 mml0 2 =i fn lll t w 21 min81 . 3 2 1 . 0425 0378 （2）细镗孔至mm 0.046 0 608()h 由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔， 故切削用量及工时均与精樘相同。 mmap05 . 0 f=0.1mm/r =425r/min w n v=80m/min 第二部分第二部分 夹具设计夹具设计 第第 3 章章 3.1 零件本工序的加工要求分析零件本工序的加工要求分析 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过各方面的比较,决定设计第 9 道工序镗孔的镗床专用夹具。本夹具将用 于 t740 镗床，刀具为镗。 本工序为镗孔，有与65 外圆 0.025 的同轴度要求，还要达到 1.6 的粗糙度要 求。 3.2 确定夹具的类型确定夹具的类型 本工序加工采用镗床加工，所以为镗床夹具。 3.3 拟定定位方案和选择定位元件拟定定位方案和选择定位元件 为保证同轴度要求，经思考只能以65 和100 外圆定位 ，以65 与 80 相接台阶