填料箱蓋零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)[鉆13.5孔]

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河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 1 填料箱蓋 工序名稱 車削左右端面 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 車床 型 號(hào) 臥式車床C620-1 夾具名稱 三爪卡盤 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 車刀 YG6外圓車刀 1 游標(biāo)卡尺 分度值為0.02mm、 測(cè)量范圍為0-200mm 1 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 1 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 2 填料箱蓋 工序名稱 粗車外圓及倒角 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 車床 型 號(hào) 臥式車床C630-1 夾具名稱 三爪卡盤 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 車刀 YG6外圓車刀 1 游標(biāo)卡尺 分度值為0.02mm、 測(cè)量范圍為0-200mm 1 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 2 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 4 填料箱蓋 工序名稱 鉆孔 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 車床 型 號(hào) 轉(zhuǎn)塔車床C365L 夾具名稱 專用夾具 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆 d=25mm,l=160mm,3號(hào) 1 錐柄擴(kuò)孔鉆 d=20mm,l=190mm,4號(hào) 1 錐柄錐面锪鉆 d=43mm,l=45,3號(hào)，Z=10 1 游標(biāo)卡尺 分度值為0.02mm、 測(cè)量范圍為0~200mm 1 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 4 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 5 填料箱蓋 工序名稱 鉆12孔 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 鉆床 型 號(hào) 搖臂鉆床Z3025 夾具名稱 專用夾具 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆 d=13.5mm,l=108,1號(hào) 1 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆 d=8.5mm,l=75,1號(hào) 1 絲錐 M10 1 游標(biāo)卡尺 分度值為0.02mm、 測(cè)量范圍為0~200mm 1 螺紋卡規(guī) 1 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 5 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 6 填料箱蓋 工序名稱 精車外圓 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 車床 型 號(hào) C616 夾具名稱 三爪卡盤 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 金剛石車刀 1 游標(biāo)卡尺 分度值為0.02mm、 測(cè)量范圍為0~200mm 1 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 6 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 7 填料箱蓋 工序名稱 鏜￠60孔 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 鏜床 型 號(hào) 金剛鏜床 夾具名稱 專用夾具 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 鏜刀 YG30 1 游標(biāo)卡尺 分度值為0.02mm、 測(cè)量范圍為0~200mm 1 塞規(guī) 1 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 7 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 8 填料箱蓋 工序名稱 銑￠60孔底面 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 銑床 型 號(hào) X63 夾具名稱 專用夾具 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 立銑刀 d=10mm,l=115mm,Z=4 1 游標(biāo)卡尺 分度值為0.01mm、 測(cè)量范圍為0~200mm 1 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 8 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 9 填料箱蓋 工序名稱 鏜溝槽 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 鏜床 型 號(hào) T68 夾具名稱 專用夾具 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 鏜刀 內(nèi)孔車刀 1 游標(biāo)卡尺 分度值為0.01mm、 測(cè)量范圍為0~200mm 1 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 9 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 10 填料箱蓋 工序名稱 磨￠60孔底面 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 磨床 型 號(hào) 內(nèi)圓磨床MD1158 夾具名稱 專用夾具 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 砂輪 A36KV6P20×60×8mm 1 表面粗糙度儀 1 游標(biāo)卡尺 分度值為0.01mm、 測(cè)量范圍為0~200mm 1 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 10 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 11 填料箱蓋 工序名稱 研磨￠60孔底面 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 手工研磨 型 號(hào) 夾具名稱 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 11 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 12 填料箱蓋 工序名稱 去毛刺，終檢 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 型 號(hào) 夾具名稱 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 12 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 工序號(hào) 3 填料箱蓋 工序名稱 切槽 材 料 HT200 設(shè) 備 名 稱 車床 型 號(hào) 臥式車床C630-1 夾具名稱 三爪卡盤 刀 量 輔 具 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 切槽刀 1 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 12 張 第 3 張 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工藝過程卡片 產(chǎn) 品 代 號(hào) 零 （部） 件 名 稱 零 （部） 件 代 號(hào) 填料箱蓋 材 料 HT200 毛 坯 種 類 鑄造 毛 坯 尺 寸 ￠155×￠84×143 每一毛坯可制零件數(shù) 1 工序序號(hào) 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 夾 輔 具 名 稱 刀 具 名 稱 規(guī) 格 量 具 名 稱 及 規(guī) 格 1 車端面 車左右端面及￠155外圓 C620-1 三爪卡盤 YG6端面車刀 游標(biāo)卡尺 2 粗車外圓 粗車￠65、￠85、￠75、￠100外圓及倒角 C630-1 三爪卡盤 YG6外圓車刀 游標(biāo)卡尺 3 切槽 車槽￠91及倒角 C630-1 三爪卡盤 切槽刀 游標(biāo)卡尺 4 鉆孔 鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔 轉(zhuǎn)塔車床C365L 專用夾具 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、锪鉆 游標(biāo)卡尺 5 鉆12孔 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深 20孔深24的孔及攻螺紋 搖臂鉆床Z3025 專用夾具 麻花鉆、絲錐 游標(biāo)卡尺、 螺紋卡規(guī) 6 精車外圓 精車ф65外圓及與80相接的端面 C616 三爪卡盤 金剛石車刀 游標(biāo)卡尺 7 鏜￠60孔 粗、精、細(xì)鏜ф60孔 金剛鏜床 專用夾具 YG30鏜刀 游標(biāo)卡尺、塞規(guī) 8 銑￠60孔底面 銑ф60孔底面 X63 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 9 鏜溝槽 鏜ф60孔底面溝槽 T68 專用夾具 內(nèi)孔車刀 游標(biāo)卡尺 10 磨￠60孔底面 磨￠60孔底面 內(nèi)圓磨床MD1158 專用夾具 砂輪 表面粗糙度儀、 游標(biāo)卡尺 11 研磨￠60孔底面 研磨￠60孔底面 手工研磨 游標(biāo)卡尺 12 去毛刺、終檢 去毛刺、終檢 編 制 趙林飛 校 核 審 查 共 1 張 第 1 張 目 錄 摘要 ...................................................................................................................................1 1 緒論 ...............................................................................................................................2 1.1 機(jī)械制造的發(fā)展情況 ..........................................................................................3 1.2 夾具的發(fā)展形勢(shì) ..................................................................................................3 2 填料箱蓋的結(jié)構(gòu)及工藝性分析 .................................................................................3 2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)條件 ..........................................................................................4 2.2 零件的分析 ..........................................................................................................4 2.2.1 零件的作用 ...................................................................................................4 2.2.2 零件的工藝分析 ...........................................................................................5 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .............................................................................................................6 3.1 毛坯的制造形式 ..................................................................................................6 3.2 基準(zhǔn)面的選擇 ......................................................................................................6 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 ...............................................................................................6 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 ...............................................................................................6 3.3 制訂工藝路線 ......................................................................................................7 3.3.1 工藝線路方案一 ...........................................................................................7 3.3.2 工藝路線方案二 ...........................................................................................8 3.3.3 工藝方案的比較與分析 ...............................................................................8 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ..................................................9 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) ................................................................................11 3.5.1 工序Ⅰ 車削端面、外 圓 ..........................................................................11 3.5.2 工序Ⅱ 粗車 Ф65, Ф80, Ф75, Ф100 外圓及倒角 ...........................13 3.5.3 工序Ⅲ 切槽 Ф91 0 -0.054 及倒角 .......................................................17 3.5.4 工序Ⅵ 鉆 Ф25 孔、擴(kuò) Ф32 孔、锪 Ф43 孔 ........................................17 3.5.5 工序Ⅴ 鉆 6—Ф13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24......................19 3.5.6 工序Ⅵ 精車 Φ65 的外圓及與 Φ80 相接的端面 ..................................21 3.5.7 工序Ⅶ 精、粗、細(xì)鏜 Ф60+0.048 0 孔 ...............................................23 3.5.8 工序Ⅷ 銑 Φ60 孔底面 ..........................................................................24 3.5.9 工序Ⅸ 鏜 Φ60 孔底溝槽 ........................................................................25 3.5.10 工序Ⅹ 磨 Φ60 孔底面 ...........................................................................25 3.5.11 工序 XI 研磨 Φ60 孔底面 ......................................................................25 3.5.12 工序 XII 去毛刺，終檢 ............................................................................25 4 指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ...............................................................................26 4.1 問題的指出 ........................................................................................................26 4.2 夾具設(shè)計(jì) ............................................................................................................26 4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .........................................................................................26 4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 .............................................................................26 4.3 定位誤差的分析 ................................................................................................27 4.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 ............................................................................28 總結(jié) .................................................................................................................................30 致謝 .................................................................................................................................31 參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................32 1 摘 要 此次設(shè)計(jì)的零件為填料箱蓋，它位于汽車填料箱中，其主要作用是對(duì)箱體起 密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段： 第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。通過對(duì)填料箱蓋的工藝分析，整理出其 所需要的主要技術(shù)要求，并確定毛坯的制造形式為鑄造成型。在綜合了零件的技 術(shù)要求，基準(zhǔn)的選擇及加工階段的劃分后制定了兩套工藝路線，并進(jìn)行對(duì)比選擇 了一套最符合實(shí)際要求的工藝路線，最后確定了毛坯余量，并對(duì)切削用量及基本 工時(shí)進(jìn)行了計(jì)算。 第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。由于需要對(duì)加工工序中某一道工序中的專用夾具 進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此選擇對(duì)鉆 12 孔的專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過問題的提出和零件的 重點(diǎn)技術(shù)分析來對(duì)夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定，方案中包括了定位基準(zhǔn)的選擇，定 位方式及元器件的選擇，加緊方式及元器件的選擇等內(nèi)容。然后進(jìn)行了定位誤差 的分析，制定夾具的操作說明和夾具的保養(yǎng)和維護(hù)。此外，設(shè)計(jì)夾具時(shí)要力求簡(jiǎn) 單，操作方便、省力和安全。 關(guān)鍵詞： 加工工藝 填料箱蓋 夾具 2 1 緒論 機(jī)械制造工業(yè)是國名經(jīng)濟(jì)最重要的部門之一，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的支柱 產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平標(biāo)志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科技水平、生活水平和國防 實(shí)力。機(jī)械制造工業(yè)是制造農(nóng)業(yè)機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械，礦山機(jī)械中的重要 環(huán)節(jié)。機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機(jī)械設(shè)備的先進(jìn)程度，產(chǎn)品的性能和 質(zhì)量的好壞則取決于制造過程中工藝水平的高低。 將設(shè)計(jì)圖樣轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，離不開機(jī)械制造工藝與夾具，因而它是機(jī)械制造業(yè) 的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開了它，就不能開發(fā)制造出先進(jìn)的產(chǎn)品和 保證產(chǎn)品質(zhì)量，不能提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期。機(jī)械制造工藝 技術(shù)是在人類生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生并不斷發(fā)展。機(jī)械制造工藝的內(nèi)容極其廣泛，包括 零件的毛坯制造、機(jī)械加工及熱處理和產(chǎn)品的裝配等。 填料箱蓋是汽車的重要零件，其主要作用是保證對(duì)箱體起密封作用，使箱體 在工作時(shí)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。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不使泵內(nèi)的水 流不流到外面來也可阻止外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)，始終保持水泵內(nèi)的真空。當(dāng)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。本篇詳細(xì)介紹 了其加工方法的擬定和確立，并對(duì)加工中鉆 12 孔所采用的專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。 從工藝與專用夾具的方向進(jìn)行了探討，填料箱蓋零件如圖 1-1。 圖 1-1 填料箱蓋零件 3 1.1 機(jī)械制造的發(fā)展情況 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新工藝和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高 質(zhì)量、高效率和低成本的方向發(fā)展。電火花、超聲波、激光、電子束和離子束加 工等工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以 加工各種難加工的材料，復(fù)雜的型面和某些特殊的要求零件。 1.2 夾具的發(fā)展形勢(shì) 夾具設(shè)計(jì)與制造是機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的一項(xiàng)重要步驟，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)與 制造需要大量的工時(shí)和金屬材料的消耗。目前，基于特征參數(shù)化技術(shù)已在機(jī)電產(chǎn) 品設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)階段得到廣泛的應(yīng)用，夾具設(shè)計(jì)也必須向標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的 方向發(fā)展。 夾具是機(jī)械加工中不可缺少的部件，在機(jī)床向著高速、高效、精密、復(fù)合、 環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精度、高效率、模塊化、組合化、通 用性、經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。 2 填料箱蓋的結(jié)構(gòu)及工藝性分析 規(guī)定零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件，稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程。工 藝規(guī)程的內(nèi)容主要有零件加工的工藝路線、各工序的具體加工內(nèi)容、切削用量、 時(shí)間定額以及所采用的設(shè)備和工藝裝備。只聽工藝規(guī)程的步驟如下； ① 研究零件圖和產(chǎn)品裝配圖，進(jìn)行工藝分析； ② 明確生產(chǎn)類型； ③ 確定毛坯種類，包括選擇毛坯類型及其制造方法； ④ 擬定工藝路線，包括選擇定位基準(zhǔn)和各表面加工方法，確定加工順序， 工序劃分等內(nèi)容，這是制定工藝路線最重要的一步； ⑤ 確定加工余量和工序尺寸及其公差，確定各工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法； ⑥ 確定切削用量和工時(shí)定額； ⑦ 確定各工序的設(shè)備、刀、夾、量具及輔助工具； ⑧ 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案； ⑨ 填寫工藝文件。 4 2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)條件 （1） 生產(chǎn)條件 生產(chǎn)綱領(lǐng)○ 1 產(chǎn)品（或零件）的生產(chǎn)綱領(lǐng)，是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)計(jì)劃生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。對(duì) 于零件而言，除了制造機(jī)器所需的數(shù)量外，還應(yīng)包括一定數(shù)量的備品和廢品。 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算： N=Qn(1+a%+b%) 式中 N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)； Q——產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)； n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量； a%——備品的百分率； b%——廢品的百分率。 生產(chǎn)類型○ 2 生產(chǎn)類型是指工廠或車間生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。根據(jù)產(chǎn)品的大小及生產(chǎn)綱 領(lǐng)的不同，可以將生產(chǎn)分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。 本零件的生產(chǎn)條件○ 3 填料箱蓋零件應(yīng)用于填料箱上，用量比較大，故屬于大批量生產(chǎn)。 2.2 零件的分析 2.2.1 零件的作用 題目所給定的零件是汽車的填料箱蓋如圖 2.1 所示，其主要作用是保證對(duì)箱 體起密封作用，使箱體在工作時(shí)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。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間 的空隙，不使泵內(nèi)的水流不流到外面來也可阻止外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保 持水泵內(nèi)的真空。當(dāng)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(yùn)行。 5 圖 2-1 填料箱蓋 2 .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 ф65 0 -0.013 軸為中心的加工表面 包括：尺寸為 ф65 0 -0.013 的軸，表面粗糙度為 1.6, 尺寸為 ф80 的與 ф65 0 -0.013 相接的肩面, 尺寸為 ф100-0.009 -0.036 與 ф65 0 -0.013 同 軸度為 0.025 的面， 尺寸為 ф60+0.048 0 與 ф65 0 -0.013 同軸度為 0.025 的孔。 ② 以 ф60+0.048 0 孔為中心的加工表面 尺寸為 78 與 ф60+0.048 0 垂直度為 0.012 的孔底面,表面粗糙度為 0.4,須 研磨。 ③ 以 ф60+0.048 0 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。 有以上分析可知，對(duì)于這些加工表面而言，可以按先粗后精、先主后次等原 則分段進(jìn)行加工，并保證它們之間的相互位置精度。 6 7 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮到零件材料及機(jī)械性能要求、結(jié)構(gòu)形狀與尺寸、生產(chǎn) 綱領(lǐng)的大小及材料成本和加工成本等,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。 3.2 基準(zhǔn)面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確、合理，可 以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，就會(huì)使加工工藝過程中會(huì)問題百出，嚴(yán)重 的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基 準(zhǔn)選擇原則（為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基 準(zhǔn)；為了保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)；若工件每個(gè)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(zhǔn)；粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上通常只允許使用一次） 。 綜上所述，填料箱蓋零件應(yīng)取￠84 外圓表面作為粗基準(zhǔn)。 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾 具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。 按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；自為基準(zhǔn)原則； 互為基準(zhǔn)原則） ，對(duì)于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，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： ①當(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，可以直接在孔口倒出寬度不大于 2MM 的錐面來代替 8 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(shí)，以支承軸頸本身找 正。 綜上所述，當(dāng)粗車外圓時(shí)應(yīng)選￠155 的外圓為精基準(zhǔn)； 當(dāng)鏜孔時(shí)應(yīng)取￠65 0 -0.013 外圓為精基準(zhǔn)。 3.3 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度 等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮 采用普通機(jī)床以及部分高效專用機(jī)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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1 工藝線路方案一 工序Ⅰ 銑削左右兩端面。 工序Ⅱ 粗車 ф65，ф80，ф75，ф155,ф100 外圓及倒角。 工序Ⅲ 切槽 ф91 及倒角。 工序Ⅳ 鉆 ф30 孔、擴(kuò) ф32 孔，锪 ф43 孔。 工序Ⅴ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋 工序Ⅵ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面. 工序Ⅶ 粗、精、細(xì)鏜 ф60+0.048 0 孔。 工序Ⅷ 銑 ф60 孔底面 工序Ⅸ 鏜 ф60 孔底面溝槽。 9 工序Ⅹ 磨 ф60 孔底面。 工序Ⅺ 研磨 ф60 孔底面。 工序 XII 去毛刺，終檢。 3.3.2 工藝路線方案二 工序Ⅰ 車削左右兩端面及 ф155 外圓。 工序Ⅱ 粗車 ф65，ф80，ф75，ф100 外圓及倒角。 工序Ⅲ 切槽 ф91 及倒角。 工序Ⅳ 鉆 ф30 孔、擴(kuò) ф32 孔，锪 ф43 孔。 工序Ⅴ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面. 工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜 ф60+0.048 0 孔。 工序Ⅶ 銑 ф60 孔底面。 工序Ⅷ 鏜 ф60 孔底面溝槽。 工序Ⅸ 磨 ф60 孔底面。 工序Ⅹ 研磨 ф60 孔底面。 工序Ⅺ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋。 工序 XII 去毛刺，終檢。 3.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)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 ф60+0.048 0 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(yīng)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(xì)考慮，在線路二中，工序Ⅴ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面。 10 然后工序Ⅺ 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(huì)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 車削左右兩端面及 ф155 外圓。 工序Ⅱ 粗車 ф65，ф80，ф75，,ф100 外圓及倒角。 工序Ⅲ 切槽 ф91 及倒角。 工序Ⅳ 鉆 ф25 孔、擴(kuò) ф32 孔，锪 ф43 孔。 工序Ⅴ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋 工序Ⅵ 精車 65 外圓及與 80 相接的端面. 工序Ⅶ 粗、精、細(xì)鏜 ф60+0.048 0 孔。 工序Ⅷ 銑 ф60 孔底面 工序Ⅸ 鏜 ф60 孔底面溝槽。 工序Ⅹ 磨 ф60 孔底面。 工序Ⅺ 研磨 ф60 孔底面。 工序 XII 去毛刺，終檢。 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程卡片”和“機(jī)械加工工序卡” 。 3.4 機(jī)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，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(jī)器造型鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸如下： 11 （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(jiǎn)化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu) 取為 ф84、ф104、ф160 的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除 ф65 以外，其它尺寸外圓表面粗 糙度值為 R 6.3 um,只要粗車就可滿足加工要求, 以 ф155 為例,2Z=5mm 已能滿足a 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(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》 （以下稱工藝手冊(cè)）表 2.2-3，鑄件輪廓尺寸 (長度方向>100-160mm,故長度方向偏差為 mm，其余量值規(guī)定為 3.0-3.5 mm.現(xiàn)5.2? 取 3.0 mm。 同理可得，兩臺(tái)階面余量值 2.0-2.5mm,現(xiàn)取為 2mm。 （3） 內(nèi)孔432?、 毛坯為實(shí)心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R 為 6.3,鉆——擴(kuò)即可a 滿足要求，參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-8 及 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：ф25mm 擴(kuò)孔：Φ32mm 2Z=7mm 锪孔：Ф43mm 2Z=11mm （4）內(nèi)孔 ф60+0.048 0 要求以外圓面 ф65 0 -0.013 定位，鑄出毛坯孔 ф55。參照《工藝手冊(cè)》確 定孔的加工余量分配： 粗鏜 ф59.5 2Z=4.5 精鏜 ф59.9 2Z=0.4 細(xì)鏜 ф60+0.048 0 2Z=0.1 (5) ф60+0.048 0 孔底面加工. 12 按照《工藝手冊(cè)》表 2.3-1，確定孔的加工余量分配： 研磨余量 Z=0.010-0.014 取 Z=0.010 磨削余量 Z=0.2-0.3 取 Z=0.3 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，取 Z=0.5 (7) 6— 孔及 2—M10—6H 孔、4—M10—6H 深 20 孔5.13? 其均為自由尺寸精度要求，加工余量如下： ①6— 孔可一次性直接鉆出。5.13? ②攻螺紋前用麻花鉆直徑為 ф8.5 的孔 鉆孔 ф8.5 ，攻螺紋 M10。 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 3.5.1 工序Ⅰ 車削端面、外圓 本工序采用計(jì)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 Ra為 6.3。 機(jī)床：C620—1 臥式車床。 刀具：刀片材料為 YG6，刀桿尺寸為 16mmX25mm,kr=90°,r0=15° 0=12，r R? =0.5mm。 計(jì)算切削用量。 （1） 粗車 ф65、ф155 兩端面 13 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m25.13? 長度方向的最大加工余量為 4.25mm,分兩次加工,a p=2mm 計(jì)。長度加工方向取 IT12 級(jí)，取 。m04.? 確定進(jìn)給量 f,當(dāng)?shù)稐U 16mm×25mm, apF 鉆削時(shí) T=17.34 N.M 切向方向所受力: NLT26710534.=F??? 取 f=0.1 )(..6 FF> F1 所以,鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),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 0 -0.013，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。 29 4.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾具，本 道工序的鉆床夾具選用氣動(dòng)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(shì)必要增大氣缸直徑，而這將使整個(gè)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(gè)：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 0.5Mpa 增至 0.6 Mpa）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。 鉆床夾具的裝配圖、零件圖及三維圖分別見圖 4-1、圖 4-2、圖 4-3。 圖 4-1 鉆床夾具裝配圖 30 圖 4-2 夾具體零件圖 圖 4-3 鉆床夾具三維圖 31 總 結(jié) 通過這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械工業(yè)有感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)國內(nèi)外的機(jī)械工業(yè)的發(fā) 展也有了了解。根據(jù)國家機(jī)械工業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)狀及近幾年的動(dòng)態(tài)，結(jié)合當(dāng)前國 內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具體情況，機(jī)械工業(yè)的技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)在提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度及 其相當(dāng)技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用。 經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，使我綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)的理論和實(shí)際知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知 識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，并使所學(xué)的知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、 深化和擴(kuò)展；通過設(shè)計(jì)，使我掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹立正確的設(shè)計(jì)思想， 培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力；學(xué)會(huì)從機(jī)器的功能要求出發(fā)，合理選擇傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)類型，制定設(shè)計(jì)方案，正確計(jì)算零件的工作能力，確定零件的尺寸、形狀、 結(jié)構(gòu)及材料，并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì) 能力。 當(dāng)然在設(shè)計(jì)中也碰到了不少的問題。在同學(xué)及自身的努力下克服了這些困難， 最后順利地完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。由于本人缺乏經(jīng)驗(yàn)及水平有限，設(shè)計(jì)中仍存在一些 問題，望老師給予指正。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)自己所學(xué)幾乎所學(xué)專業(yè)知識(shí)的綜合考驗(yàn)，作畢業(yè)設(shè)計(jì)給了自己 更大的思維空間，可以把自己的設(shè)計(jì)思路與所學(xué)的專業(yè)知識(shí)巧妙的結(jié)合起來，同 時(shí)也更好地鍛煉自己思索分析問題的能力。自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)畢竟只是書本上 空洞的理論，而無太大的實(shí)際收貨，把它們與實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合起來更進(jìn)一步 加深了自己對(duì)專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用把握，對(duì)今后自己步入工作崗位從事一線生產(chǎn)加工 是很有幫助的。做畢業(yè)設(shè)計(jì)就是要學(xué)以致用，提高自己看問題分析問題的綜合能 力。 希望老師對(duì)自己設(shè)計(jì)中存在的漏洞提出寶貴意見與指導(dǎo)。 32 致 謝 本次設(shè)計(jì)得到了郭威老師的全過程的耐心指導(dǎo)大力支持，使得設(shè)計(jì)能夠順利 地完成。同時(shí)還得到其他老師的熱情幫助，也得益于在校實(shí)訓(xùn)期間所在實(shí)習(xí)車間 里師傅的指導(dǎo)，使自己增加了一定的實(shí)踐知識(shí)，僅此表示由衷的感謝。同時(shí)也非 常感謝在設(shè)計(jì)過程中給予我許多支持和幫助的同學(xué)。 隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，我的畢 業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)了一步了，同學(xué) 之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理 解知識(shí)。我對(duì)設(shè)計(jì)有了一個(gè)比較清楚的認(rèn)識(shí)，也使我能夠把所學(xué)的知識(shí)成功的運(yùn) 用在設(shè)計(jì)方面，也從另一方面說也使我對(duì)機(jī)械行業(yè)的知識(shí)有個(gè)更深層次的了解。 總之，通過這次設(shè)計(jì)，又讓本人領(lǐng)略到掌握知識(shí)與運(yùn)用知識(shí)的重要性，由于 設(shè)計(jì)任務(wù)比較繁重，時(shí)間倉促，資料不夠全面，本人水平有限，設(shè)計(jì)過程中存在 問題在所難免，望各位老師能夠指示并改正，本人在此深表感謝！ 33 參 考 文 獻(xiàn) [1] 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》.李益民主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1993.4； [2] 《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.吳拓、方瓊珊主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版 社 2005.10 [3] 《機(jī)械制造工藝與夾具》.蘭建設(shè)主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.7 [4] 《機(jī)械制造工業(yè)及夾具》.周棟隆主編. 北京：輕工業(yè)出版社 1990.4 [5] 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程》.李名望主編.北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2009.8 [6] 《機(jī)械制圖》.劉家平主編.湖北：武漢理工大學(xué)出版社 2008.8 [7] 《工程材料與成形工藝》.冀秀煥、唐建生主編.湖北：武漢理工大學(xué)出版社 2008.1 [8] 《機(jī)械加工設(shè)備》.張普禮 楊琳主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2010.2 [9] 《特種機(jī)械加工技術(shù)》.劉紅普主編. 北京：北京理工大學(xué)出版社 2010.1 [10] 《公差配合與測(cè)量技術(shù)》.董燕主編.湖北：武漢理工大學(xué)出版社 2008.8 [11] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.于興芝、朱敬超主編.湖北：武漢理工大學(xué)出版社 2009.11