“填料箱盖”零件的工艺规程及钻孔夹具设计毕业设计

1、目 录前言 1 1 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工艺分析 3 2 工艺规程设计 3 2.1 毛坯的制造形式 4 2.2 基准面的选择 42.2.1 粗基准的选择4基准的选2.2.2 精择4 2.3 制订工艺路线 42.3.1 工艺线路方案一 42.3.2 工艺路线方案二 52.3.3 工艺方案的比较与分析 52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定6端面、外2.5 确定切削用量及基本工时7削2.5.1 工序：车圆72.5.2 工序：粗车 65,80,75,100外圆以及槽和倒角92.5.3 工序钻扩 mm、及锪孔。转塔机床C365L 122.5.4 工 序 钻6

2、13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深 孔 深24 132.5.5 工 序 ： 精 车 65mm 的 外 圆 及 与 80mm相 接 的 端面 162.5.6工序：精、粗、细镗mm1 / 13 孔18 60孔底2.5.7 工序：铣面 182.5.8 工序：磨 60孔底面 192.5.9 工 序 ：镗 60mm 孔 底 沟槽202.5.10 工 序 ：研 磨 60mm 孔 底面203 专用夹具设计 203.1 问题的指出 213.2 夹具设计 213.2.1 定位基准的选择 213.2.2 切削力及夹紧力的计算 213.3 定位误差的分析 223.4 夹具设计及操作的简要说明 22参

3、考资料 22 致谢 23附录 24前 言毕业设计是高等工业学校教案中的一个主要组成部分, 是专业学习过程是最后的一个主要的实践性的教案环节 , 是完成工程师基本训练的重要环节，是培养学生独立思考和科学工作方法重要的实践性的过程。设计的目的和要求在于培养学生综合运用所学知识和技能去分析和解决机械工程实际问题的能力. 熟练生产技术的工作的一般方法, 培养学生树立工程技术必备的全局观点, 生产观点和经济观点。树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度 , 培养学生调查研究 , 查阅技术文献资料 , 手册进行工程运筹 , 图样 2 / 13 的绘制及编写技术文件的独立工作能力 系 qq798048393，

4、各种毕业设计课程设计. 友情提醒：需要完整版论文及图纸请联毕业设计 , 通过到工厂的实际调研 , 对设计内容有了基本的了解 , 并仔细观察和了解各加工工序的加工过程, 查阅了大量的资料 , 在何鹤林、邓兴贵两位教授的指导下完成了设计任务 , 并编写了设计说明书。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一 次适应训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的技术工作打 下一个良好的基础。由于能力和经验的有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。1 零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是解放牌汽车的填料箱盖附图 1），其主要作用是保证对箱体起密封作用，使

5、箱体在工作时不致让油液渗漏。填料箱主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳 与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵 内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到 水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。友情提醒：需要完整版论文及图 纸请联系 qq798048393，各种毕业设计课程设计3 / 13 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：查表 1.4-28 机械制造工艺设计简明手册）01以 65H5 0 . 013）轴为中心的加工表面。0包括：尺寸为 65H5 .0 013）的轴

6、，表面粗糙度为 1.6, 尺寸为 80 的与0 .0 036 0 65H5与 65H5与 65H5孔为中心的加工表面 . 0 . 046尺寸为 78 与 60H8( 0 垂直度为 0.012 的孔底面 , 表面粗糙度为 0.4, 须研磨. .0 0463. 以 60H8( 0 孔为中心均匀分布的 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为6.3, 粗加工可满足要求 . 2 工艺规程设计2.1 毛坯的制造形式零件材料为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 , 采用铸造。由于年

7、产量为1000 件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、保证加工精 度上考虑，也是应该的。4 / 13 2.2 基准面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可 以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工 艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进 行。2.2.1 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，应选择加工余量 最 小

8、的 表 面 为 粗 基 准 。 ） 友 情 提 醒 ： 需 要 完 整 版 论 文 及 图 纸 请 联 系 qq798048393，各种毕业设计课程设计2.2.2 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：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。采用锥堵或锥套心轴。精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件时，以支

9、承轴颈本身找 正。2.3 制订工艺路线 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。2.3.1 工艺线路方案一 工序 铣削左右两端面。工序 粗车 65， 85， 75， 155 外圆及倒角。工序 钻 30 孔、扩 32 孔，锪 43 孔。工序 钻 6- 13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深

10、 24 的孔及攻螺 纹5 / 13 工序精车 65 外圆及与 80 相接的端面 . 0 . 046 工序粗、精、细镗 60H8 0 ) 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。2.3.2 工艺路线方案二 工序 车削左右两端面。工序 粗车 65， 85， 75， 155 外圆及倒角。工序 钻 30 孔、扩 32 孔，锪 43 孔。工序精车 65 外圆及与 80 相接的端面 . 0 . 046 工序 粗、精、细镗 60H8 0 ) 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

11、 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 去毛刺，终检。工序2.3.3 工艺方案的比较与分析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 0 . 046 12 孔后精加工外圆面和 60H8 0 ) 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

12、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， 85， 75， 155 外圆及倒角。工序 钻 30 孔、扩 32 孔，锪 43 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 精车 65 外圆及与 80 相接的端面 . 工序6 / 13 工序粗、精、细镗 60H8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，

13、除 65 以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为 Ra6.3 um,只要粗车就可满足加工要求,以 155 为例 ,2Z=5mm 已能满足加工要求 . （2） 外圆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 100160mm,故长度方向偏差为25. 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）32、43内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度要求，Ra 为6.3,钻扩即可满足要求。.0 046 。要求以外圆面 65H5 60H8(00.046精镗 59.9 2Z=0.4 0 . 046细镗 60H8( 0 2Z=0.1 孔底

14、面加工 . 按照 表 2.3-21 及 2.3-23 1. 研磨余量 Z=0.010 0.014 取 Z=0.010 7 / 13 2. 磨削余量 Z=0.2 0.3 取 Z=0.33. 铣削余量 Z=3.00.30.01=2.69(6底面沟槽 .采用镗削 ,经过底面研磨后镗可保证其精度 . Z=0.5 (7 613 .5孔及 2M106H 孔、 4M106H 深 20 孔。均为自由尺寸精度要求。1613 . 5 孔可一次性直接钻出。2查工艺手册表 2.320 得攻螺纹前用麻花钻直径为 8.5 的孔。钻孔 8.5 攻螺纹 M10 2.5 确定切削用量及基本工时2.5.1 工序：车削端面、外圆本

15、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、 100，155 外圆，表面粗糙度值Ra为 6.3。r=90 ,r0 =15机床： C6201 卧式车床。刀具：刀片材料为YG6，刀杆尺寸为16mmX25mm,k0=12 r R=0.5mm。计算切削用量（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 3 1 . 25 mm，则毛坯p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 0 . 04 mm。确定进给量 f: 根据切削用量

16、简明手册第三版） 以p下简称切削手册表 1.4, 当刀杆 16mmX25mm, a =2mm时, 以及工件直径为 160 时。f=0.50.7mm/r 按 C6201 车床说明书 2.1 8 / 13 式中 , vc =1.58, x v=0.15, y v =0.4,m=0.2 。修正系数 kv见切削手册表 1.28, 即mvk =1.44, k sv=0.8, k kv =1.04, k krv =0.81, k BV =0.97 所以Vc=6002.1 .580.5.041.4408.1. 040.810 .9720. 15 =66.7(m/min 确定机床主轴转速 1000 VC=10

17、00667.=253(r/min ns =d3 .1484按机床说明书 见工艺手册表 床4.2 8）与 253r/min 相近的机转 速 有230r/min及 305r/min 。 现 选 取 305r/min 。 如 果 选230m/min， 3050 .粗车 160 端面确定机床主轴转速 : 1000 VC 1000667.ns=d=3 .14160=133(r/min 按机床说明书 tm=1500 .59 / 13 2.5.2 工序：粗车 65, 80, 75, 100 外圆以及槽和倒角切削深度 : 先 84 车至 80 以及 104 车至 100。友情提醒：需要完整版论文及图纸请联系

18、qq798048393，各种毕业设计课程设计进给量 : 见切削手册表 1.4 V c = T ma cp vx vf y v k v(m/min 1 . 580 . 2 0 . 15 .0 4 1 . 44 0 8. 1 . 04 0 . 81 0 . 97 = 60 2 0 . 5 =66.7(m/min 确定机床主轴转速 : 1000 VC 1000 66 . 7ns= d = 3 . 14 104 =204(r/min 按机床选取 n =230r/min 。所以实际切削速度dn 3 . 14 104 230V=1000 = 1000 =75.1 m/min 检验机床功率 : 主切削力Fc

19、=CFcapx FCfyF CvcnFCkF 2.2 式中： CFC=900, xF C=1.0 , yF =0.75 , nF =-0.15 kMF=(HB)n F(200)04.1. 02190190kkr=0.73 所以FC=9001 5.00 5. 7566 .7.0151 . 02.073598 (N)切削时消耗功率10 / 13 由切削手册表 7.8KW,当主轴转速为Pc=F cV c59866 .70 . 665 (KW)64 1064 101.30 中 C630-1 机床说明书可知 ,C630-1 主电动机功率为230r/min 时, 主轴传递的最大功率为2.4KW,所以机床功

20、率足够 , 可以正常加工。检验机床进给系统强度 : 已知主切削力FC=598N,径向切削力Fp按切削手册表 1.29 所示公式计算式中 : CFp 530, xFp=CFpapxFPfy FPVcnFPkFP 2.3 FP =0.9, ynFFP =0.75, nFP =0 kMP=(HB)(200)1.01 .052190190kkr=0.5 所以1 5.09.0 5.0. 7566 .701 . 0520 5.152 (N)Fp=530而轴向切削力Ff=CFfapx fyFfvcnFfkFf式中 : CFf =450, xFf =1.0, yFf =0.4, nFf =0 kM=(200)nF(200)0 .81 .041190190kk=1.17 轴向切削力Ff=4501 5.0 5.04.60 . 701 . 041.117623