机械制造课程设计~填料箱盖

1、 机械制造技术课程设计说明书设计题目： 填料箱盖零件的机械加工工艺规程及钻12孔的工序的专用机床夹具设计 班 级： 设 计 者： 指导教师： 河南机电高等专科学校2012年10月26日机械制造技术课程设计任务书题 目：填料箱盖零件的机械加工工艺规程及钻12孔的工序的专用机床夹具设计 内 容：（1）零件毛坯合图 1张 （2）机械加工工艺规程卡片 1套（3）夹具装配总图 1张（4）夹具体零件图 1张（5）课程设计说明书 1份原始资料：该零件图样一张，生产纲领一年8000件/年，每日1班。 2012年10月15日 机械制造技术课程设计说明书目 录第1章 零件分析1 1.1零件的作用1 1.2零件的工

2、艺分析1第2章 确定毛坯、画毛坯-零件合图2 2.1选择毛坯种类 2 2.2确定毛坯制造方法22.3确定毛坯公差等级2 2.4 确定各加工表面的总余量和毛坯的主要尺寸2第3章 拟定零件的加工工艺规程4 3.1 选择定位基准4 3.2 拟订零件加工工艺路线4 3.3 选择加工设备及刀、夹、量具 6 3.4 加工工序设计7 3.5 填写工艺文件7第4章 夹具设计18 4.1 确定夹具设计方案18 4.2 定位装置设计18 4.3 夹紧装置设计18 4.4 定位误差的分析19 4.5 夹具技术要求 19参考资料 20附录I 第1章 零件分析1.1零件的作用 题目所给的零件是填料箱盖，主要作用是与轴配

3、合保证对箱体起密封作用，使箱体在工作时不致让油液渗漏。1.2零件的工艺分析填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求：1.以65h5（）轴为中心的加工表面。包括：尺寸为65h5（）的轴，表面粗糙度为1.6, 尺寸为80的轴与65h5（）相接的肩面, 尺寸为100f8()与65h5（）同轴度为0.025的面。尺寸为60H8()与65h5（）同轴度为0.025的孔。2.以60H8()孔为中心的加工表面。尺寸为78与60H8()垂直度为0.012的孔底面,表面粗糙度为0.4,须研磨。3. 以60H8()孔为中心均匀分布的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为6.3,粗加工可满足要求。 第二章 确定毛坯、画毛坯-零件图 2.1选择毛坯的种类零件材料为HT200，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,且年产量为8000件/年，属于大批生产的水平，而且零件轮廓简单，为提高生产率，保证加工精度故采用铸造。2.2确定毛坯制造方法 根据零件材料确定毛坯为铸件，有由题目已知零件的生产纲领为8000件/年。通过计算，该零件的质量约为8KG。由参考文献可知，其生产类型为大批生产。毛坯的制造方法为砂型机器造型由于零件的内腔有孔需要铸造出来，故还应安排型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。2.3确定毛坯公差等

5、级 参考文献该种铸件的尺寸公差等级为CT为8-10级，加工余量等级MA为G级。故取CT为10级为级。2.4 确定各加工表面的总余量和毛坯的主要尺寸填料箱盖”零件材料为HT200钢，硬度为HBW190241，毛坯质量约为5kg，生产类型为中批生产，采用机器造型铸造毛坯。根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1）.外圆表面(65、80、75、100、91、155)考虑到尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为84、104、160的阶梯轴式结构，除65以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为Ra6.3um,只要粗车就可满足加工要求。2）.外圆

6、表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册表2.2-1,铸件轮廓尺寸(长度方向100160mm,故长度方向偏差为 mm.长度方向的余量查表2.2-4,其余量值规定为3.03.5 mm.现取3.0 mm。3）.毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度要求，Ra为6.3,钻孔再扩孔即可满足要求。4）.内孔60H8()。要求以外圆面65h5（）定位，铸出毛坯孔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铣削余量 Z=3.00.30.01=2.696)

7、.底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度.Z=0.57) 613.5孔及2M106H孔、4M106H深20孔。均为自由尺寸精度要求。613.5孔可一次性钻出。查工艺手册表得攻螺纹前用麻花钻钻直径的孔钻孔直径为攻螺纹第3章 拟定零件的加工工艺规程3.1 选择定位基准基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。也是保证加工精度的关键基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。也是保证加工精度的关键。粗基准的选择 对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量

8、，应选择加工余量最小的表面为粗基准。）精基准的选择按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随便着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：1.当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于2MM的锥面来代替中心孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。2.采用锥堵或锥套心轴。3.精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件时，以支承轴颈本身找正。3.2 拟订零件加工工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能

9、得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.2.1 工艺线路方案一工序 铣削左右两端面。工序 粗车65，80，75，155,100外圆及倒角。工序 钻30孔、扩32孔，锪47孔。工序 钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序 精车65外圆及与80相接的端面.工序 粗、精、细镗60H8（)孔。工序 铣60孔底面工序 磨60孔底面。工序 镗60孔底面沟槽。工

10、序 研磨60孔底面。工序 去毛刺，终检。3.2.2 工艺路线方案二工序 车削左右两端面。工序 粗车65，80，75，155外圆及倒角。工序 钻30孔、扩32孔，锪47孔。工序 精车65外圆及与80相接的端面.工序 粗、精、细镗60H8（）孔。工序 铣60孔底面工序 磨60孔底面。工序 镗60孔底面沟槽。工序 研磨60孔底面。工序 钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序 去毛刺，终检。上述两个方案的特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工12孔后精加工外圆面和60H8（孔。；方案二是使用车削方式加工两端面，12孔的加工放在最后。两相比较起来可

11、以看出，由于零件的端面尺寸不大，应车削端面，在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。但是仔细考虑，在线路二中，工序 精车65外圆及与80相接的端面。然后工序 钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹。这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工艺路线确定如下：工序 车削左右两端面。工序 粗车65，80，75，155,100外圆及倒角。工序 钻30孔、扩32孔，锪47孔。工序 钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序 精车65外圆及与80相

12、接的端面.工序 粗、精、细镗60H8（)孔。工序 铣60孔底面工序 磨60孔底面。工序 镗60孔底面沟槽。工序 研磨60孔底面。工序 去毛刺，终检。以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。 3.3选择加工设备及刀、夹、量具 由于生产类型为大批生产，故加工设备宜通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床的装卸及各机床的传送均由人工完成。 粗车左右两端面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用卧式车床C620-1。选择YG65车刀，刀具尺寸16mmx25mm,参考文献【1】三爪卡盘和游标卡尺。粗车外圆及倒角。采

13、用的设备、刀具、夹具和量具均和工序相同。 钻扩至，孔口倒角1x45度,钻孔选择转塔车床365L，选用锥柄麻花钻、锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角。还有三爪卡盘、游标卡尺和塞规。 钻12孔，考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，选择摇臂钻床Z3025钻6-13.5孔选择锥柄麻花钻，钻4-M10选择锥柄麻花钻，钻2-M10选择锥柄麻花钻。夹具采用专用夹具，量具为游标卡尺。6-M10，2-M10螺孔采用机用丝锥、丝锥夹头、专用夹具和螺纹塞规 精车65外圆。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用卧式车床C616。选择YG65车刀，刀具尺寸16mmx25mm,参考文献【1】三爪卡盘和游标卡

14、尺。 镗孔60采用的是金刚镗床C730，选择功率为1.5KW的镗削头，参考文献【1】表3.2-44选择镗刀，专用夹具、游标卡尺。 铣孔底面采用卧式铣床X63，采用功率为1.5KW的1TXb20M型铣头，莫氏锥柄面铣刀、专用铣夹具、专用检具。 镗沟槽，采用镗铣床T68，选择内孔镗刀，专用夹具，游标卡尺。磨孔底面采用内圆端面磨床M115B，选择砂轮为G36YA6N、专用夹具，表面粗糙度仪。 研磨孔底面，采用研磨机，专用夹具和表面粗糙度仪。3.4 加工工序设计 工序：车削端面、外圆本工序采用计算法确定切削用量加工条件工件材料：HT200，铸造。加工要求：粗车65、155端面及65、80、75、100

15、，155外圆，表面粗糙度值Ra为6.3。机床：C6201卧式车床。刀具：刀片材料为YG6，刀杆尺寸为16mm25mm,k=90,r=15=12 r=0.5mm。算切削用量（1） 粗车65、155两端面确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为3mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为4.25mm,分两次加工,a=2mm计。长度加工方向取IT12级，取mm。确定进给量f:根据切削用量简明手册（第三版）表1.4,当刀杆16mmX25mm, aF钻削时 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,钻削时工件不会转动,故本夹具可安全工作。4.4 定位误差的分析 定位元件尺寸及公

16、差的确定。本夹具的主要定位元件为止口，而该定位元件的尺寸公差为，而孔径尺寸为自由尺寸精度要求，可满足加工要求。4.5 夹具技术要求如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，应首先着眼于机动夹具，本道工序的钻床夹具选用气动夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这将使整个夹具过于庞大。因此，应设法降低切削力。目前采取的措施有两个：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由0.5MPa增至0.6 MPa）以增加气缸推力。结果，本夹具结构比较紧凑。参考资料1.机床夹具设计 第2版 肖继德 陈宁平主编 机械工业出版社2.机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛主编 冶金工业出版社3.机械制造技术 马国亮等 机械工业出版社4. 机械制造工艺学课程设计指导书及习题 张龙勋 主编 机械工业出版社社6. 机床夹具设计手册王光斗、王春福主编 上海科技出版社7. 机床专用夹具设计图册南京市机械研究所 主编 机械工业出版社8. 机械设计课程设计 徐起贺、刘静香、程鹏飞主编 机械工业出版社 设