填料箱蓋機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計CAD圖紙+工序卡+工藝卡+說明書

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In this engineering, the main aim is to engineer the special clamp of the cover part of the stuffing box, which can summarize the knowledge we have learned and extend the knowledge we have known. This article sets out from two parts: the setting down of the technical schedule and the engineering of the clamp. The technical schedule and the clamp are chose depended on the character of the part itself, the types of manufacturing and the function while working. While ascertaining the technical schedule, choose the optimal case after taking the high precision, the high productivity and the low cost in economy into consideration. While engineering the clamp, by the reason of the type of the part, machining the aperture in size 13.5, and choosing the drill press for machining, consider all the conditions above and draft the optimal project, and then finish the engineer.Key words: The process, worker one, workers step目 錄摘 要1Abstract1第1章 緒論51.1 課題的提出51.2課題的主要內(nèi)容51.3課題的構(gòu)思6第2章零件的分析6 2.1 零件的作用7 2.2 零件的工藝分析8第3章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計8 3.1毛坯的制造形式9 3.2基準面的選擇10 3.2.1粗基準的選擇11 3.2.2 精基準的選擇12 3.3 制訂工藝路線13 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定13 3.5 確定切削用量13 3.5.1 工序：車削端面、外圓14 3.5.2 工序：粗車65,75，80外圓以及槽和倒角14 3.5.3 工序 鉆擴32孔（Z3025搖臂鉆床)15 3.5.4 工序 鉆、攻6-13.5,4-M10,2-M10直孔、螺紋孔底孔15 3.8.5工序：精車65的外圓及與80相接的端面16 3.5.6工序：精、粗、細鏜60孔16 3.5.7 工序：銑60孔底面17 3.5.8 工序磨60孔底面17 3.5.9 工序：鏜60孔底溝槽18 3.5.10工序：研磨60孔底面18第4章指定工序的專用機床夾具設(shè)計184.1 問題的指出194.2 夾具設(shè)計20 4.2.1 定位基準的選擇20 4.2.2 切削力及夾緊力的計算214.3 定位誤差的分析224.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明23第5章.方案綜合評價與結(jié)論23第6章本次課程設(shè)計體會與展望24參考資料24第一章 緒論1.1 課題的提出 填料箱蓋零件是機器或部件的基礎(chǔ)零件，它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個整體，使這些零件保持正確的相對位置，彼此能協(xié)調(diào)地工作。因此，填料箱蓋零件的制造精度將直接影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響機器的使用性能和壽命。因而填料箱蓋一般具有較高的技術(shù)要求。隨著技術(shù)的發(fā)展，對齒輪填料箱蓋的工藝要求越來越高，因此，制定合理的加工工藝規(guī)程和設(shè)計合理的專用夾具是保證汽車變速填料箱蓋的加工質(zhì)量的有效措施。1.2課題的主要內(nèi)容1. 根據(jù)給定的“填料箱蓋”零件圖，進行工藝分析，完成毛坯圖；2. 進行給定零件的機械加工工藝過程設(shè)計及工序設(shè)計，零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，完成機械加工工藝過程卡及工序卡；3. 進行工裝設(shè)計，根據(jù)工藝過程，完成關(guān)鍵工序的專用夾具設(shè)計，要求結(jié)構(gòu)合理，工藝性、經(jīng)濟性好；4. 對所設(shè)計的夾具，進行裝配圖繪制5. 編寫設(shè)計說明書。1.3課題的構(gòu)思 零件的加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識。獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（填料箱蓋）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會，練習(xí)了運用CAD、UG制圖軟件，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。第2章零件的分析2.1 零件的作用題目所給定的零件是填料箱蓋，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。2.2 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： 1.以軸為中心的加工表面。包括：尺寸為的軸，表面粗糙度為, 尺寸為的軸與相接的肩面, 尺寸為與同軸度為的面。尺寸為與同軸度為的孔。2.以孔為中心的加工表面.尺寸為與垂直度為的孔底面,表面粗糙度為,須研磨。3. 以孔為中心均勻分布的孔,，孔深及。4.其它未注表面的粗糙度要求為,粗加工可滿足要求第3章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計3.1 毛坯的制造形式零件材料為HT250，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。生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn)。3.2 基準面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。也是保證加工精度的關(guān)鍵。3.2.1 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(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準。）3.2.2 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：1.當(dāng)中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于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。2.采用錐堵或錐套心軸。3.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。3.3 制訂工藝路線工藝路線確定如下：工序 車削左右兩端面。工序 粗車外圓及倒角。工序 鉆孔、擴，擴孔。工序 鉆孔,孔深24的孔及攻螺紋。工序 精車外圓及與相接的端面.工序 粗、精、細鏜孔。工序 銑孔底面。工序 磨孔底面。工序 鏜孔底面溝槽。工序 研磨孔底面。工序 終檢。以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡片。3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“填料箱蓋”零件材料為鋼，硬度為，毛坯質(zhì)量約為，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)取為的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為,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(shè)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.長度方向的余量查表2.2-4,其余量值規(guī)定為.現(xiàn)取。3毛坯為實心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，為6.3,鉆孔再擴孔即可滿足要求。4內(nèi)孔)。要求以外圓面定位，鑄出毛坯孔。5 孔底面加工。按照工藝手冊表2.3-21及2.3-23研磨余量 取磨削余量 取銑削余量 6).底面溝槽.采用鏜削,經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度。7) 孔及孔、孔。均為自由尺寸精度要求。3.5 確定切削用量3.5.1 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：，鑄造。加工要求：粗車、端面及外圓，表面粗糙度值為。機床：C6201臥式車床。刀具：刀片材料為，刀桿尺寸為,計算切削用量：1）粗車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，則毛坯長度方向的最大加工余量為,分兩次加工,計。長度加工方向取級，取。確定進給量:根據(jù)切削用量簡明手冊（第三版）表1.4,當(dāng)?shù)稐U, 時,以及工件直徑為時。按C6201車床說明書（見切削手冊表1.30）取計算切削速度: 按切削手冊表1.27,切削速度的計算公式為： ,。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即, , , , 所以確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書（見工藝手冊表4.28）與相近的機床轉(zhuǎn)速選取。實際切削速度 2） 粗車端面確定機床主軸轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速選取。實際切削速度 3.5.2 工序：粗車外圓以及槽和倒角1）切削深度:先車至以及車至。進給量: 見切削手冊表1.4 確定機床主軸轉(zhuǎn)速:按機床選取。所以實際切削速度檢驗機床功率: 主切削力,所以切削時消耗功率由切削手冊表1.30中C630-1機床說明書可知, C630-1主電動機功率為,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為時,主軸傳遞的最大功率為,所以機床功率足夠,可以正常加工。 2）粗車外圓 實際切削速度3) 車外圓 實際切削速度4）粗車外圓實際切削速度5）車槽采用切槽刀， 根據(jù)機械加工工藝師手冊表27-8取 3.5.3工序 鉆擴孔-Z3025搖臂鉆床1鉆孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關(guān)系為 公式中、為加工實心孔時的切削用量，查切削手冊得（表2.7）（表2.13）并令： 按機床取按照機床選取所以實際切削速度：3.5.4 工序 鉆深孔深241） 鉆 所以 按機床選?。?所以實際切削速度為：2） 鉆底孔 所以按機床選取 實際切削速度3） 所以 按機床選取 實際切削速度4）攻螺紋孔所以 按機床選取則實際切削速度5）攻螺紋4-M10所以 按機床選取則實際切削速度3.5.5 工序：精車的外圓及與相接的端面車床：C620-11） 精車端面計算切削速度：按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選）式中，修正系數(shù)見切削手冊表1.28所以按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）選擇所以實際切削速度 2）精車外圓式中修正系數(shù)見切削手冊表1.28所以所以實際切削速度3）精車外圓取實際切削速度3.5.6工序：精、粗、細鏜孔1） 粗鏜孔至則查有關(guān)資料，確定金剛鏜床的切削速度為由于金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)數(shù)。2） 精鏜孔至3） 細鏜孔至由于細鏜與精鏜孔時共用一個鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量及工時均與精樘相同。3.5.7 工序：銑孔底面銑床：系列銑刀：選用立銑刀 齒數(shù)切削速度：參照有關(guān)手冊，確定采用臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見工藝手冊表4.2-39）取故實際切削速度為：當(dāng)時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為查機床說明書，剛好有，故直接選用該值。倒角采用锪鉆3.5.8 工序：磨孔底面1）選擇磨床：選用（內(nèi)圓磨床）2）選擇砂輪：見工藝手冊第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為：3）切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速 ，軸向進給量 徑向進給量 3.5.9工序： 鏜孔底溝槽內(nèi)孔車刀 保證3.5.10 工序： 研磨孔底面采用手工研具進行手工研磨：第4章指定工序的專用機床夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計鉆孔的鉆床專用夾具和60的鏜床專用夾具。本夾具將用于Z3025搖臂鉆床，刀具為麻花鉆。4.1 問題的指出本夾具主要用來鉆孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。4.2 夾具設(shè)計4.2.1 定位基準的選擇由零件圖可知，孔中，在圓周上均勻分布, ,也為對稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計基準為兩對稱孔中心距，由于難以使工藝基準與設(shè)計基準統(tǒng)一，只能以外圓面作為定位基準。為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對孔進行加工。同時，為了縮短輔助時間，準備采用氣動夾緊。4.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為。 則軸向力：見工藝師手冊表28.4 式中： 轉(zhuǎn)矩式中:功率 在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) 式中：基本安全系數(shù)，;加工性質(zhì)系數(shù)，;刀具鈍化系數(shù), ; 斷續(xù)切削系數(shù), 則：氣缸選用。當(dāng)壓縮空氣單位壓力,夾緊拉桿。鉆削切向方向所受力: 取所以,鉆削時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。4.3 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。工件的工序基準為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位軸，一固定軸定位，工件始終靠近定位軸的一面，而定位軸的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位軸正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為由16機床夾具設(shè)計手冊可得：1 、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當(dāng)時；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則： 2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有： 其中接觸變形位移值： 式（2.16）、磨損造成的加工誤差：通常不超過、夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機動夾具，本道工序的鉆床夾具選用快速夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大夾緊裝置強度，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)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(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由增至）以增加快速加緊裝置夾緊力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動螺旋夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動螺旋夾緊基本方式。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，壓板頂桿和氣缸連接板采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。5.方案綜合評價與結(jié)論本夾具加工過程穩(wěn)定,經(jīng)濟方面也大大減少了開支,生產(chǎn)效率也提高了很多，因此本方案適合大批量生產(chǎn)。6.本次課程設(shè)計體會與展望通過近段時間的畢業(yè)設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學(xué)知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計的整個過程。在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是在大學(xué)里最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在汽車的加工工藝及工裝設(shè)計的時候，不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了這離合器殼體的工藝分析與加工設(shè)計。本次畢業(yè)設(shè)計過程中使我學(xué)到的知識，使我終生受益。由于個人能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。本次課程設(shè)計是我們在結(jié)束所有專業(yè)課程以后的一次綜合性設(shè)計，它不僅測試了我們所學(xué)的知識是否扎實，而且還為我們接下來的畢業(yè)設(shè)計做好了鋪墊。通過這次課程設(shè)計，我所學(xué)的知識得到了鞏固，充分發(fā)揮了我們個人的潛力。在這次設(shè)計過程中，雖然遇到過很多的困難，但是我們經(jīng)過小組討論以及老師的細心教導(dǎo)，使我們一次次地突破困難，最終圓滿的完成了設(shè)計。對于接下來的畢業(yè)設(shè)計，因為有了這次積累的經(jīng)驗，我相信我一定可以圓滿地完成。參考資料1. 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