(畢業(yè)設(shè)計(jì))“填料箱蓋”零件的工藝規(guī)程及鉆孔夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì).docx

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目 錄前 言11 零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工藝分析32 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1 毛坯的制造形式42.2 基準(zhǔn)面的選擇42.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇42.2.2 精基準(zhǔn)的選擇42.3 制訂工藝路線42.3.1 工藝線路方案一42.3.2 工藝路線方案二52.3.3 工藝方案的比較與分析52.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定62.5 確定切削用量及基本工時(shí)72.5.1 工序：車削端面、外圓72.5.2 工序：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角92.5.3工序 鉆擴(kuò)mm、及锪孔。轉(zhuǎn)塔機(jī)床C365L122.5.4 工序 鉆613.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24132.5.5 工序：精車65mm的外圓及與80mm相接的端面162.5.6工序：精、粗、細(xì)鏜mm孔182.5.7 工序：銑60孔底面182.5.8 工序：磨60孔底面192.5.9工序： 鏜60mm孔底溝槽202.5.10 工序： 研磨60mm孔底面203專用夾具設(shè)計(jì)203.1 問(wèn)題的指出213.2 夾具設(shè)計(jì)213.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇213.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算213.3 定位誤差的分析223.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明22參考資料22致謝23附 錄24前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校教學(xué)中的一個(gè)主要組成部分,是專業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程是最后的一個(gè)主要的實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié),是完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和科學(xué)工作方法重要的實(shí)踐性的過(guò)程。 設(shè)計(jì)的目的和要求在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決機(jī)械工程實(shí)際問(wèn)題的能力.熟練生產(chǎn)技術(shù)的工作的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立工程技術(shù)必備的全局觀點(diǎn),生產(chǎn)觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究,查閱技術(shù)文獻(xiàn)資料,手冊(cè)進(jìn)行工程運(yùn)籌,圖樣的繪制及編寫技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力. 友情提醒：需要完整版論文及圖紙請(qǐng)聯(lián)系qq798048393，各種畢業(yè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì),通過(guò)到工廠的實(shí)際調(diào)研,對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容有了基本的了解,并仔細(xì)觀察和了解各加工工序的加工過(guò)程,查閱了大量的資料,在何鶴林、鄧興貴兩位教授的指導(dǎo)下完成了設(shè)計(jì)任務(wù),并編寫了設(shè)計(jì)說(shuō)明書。就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后的技術(shù)工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力和經(jīng)驗(yàn)的有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。 1 零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是解放牌汽車的填料箱蓋（附圖1），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。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來(lái)也不讓外面的空氣進(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。友情提醒：需要完整版論文及圖紙請(qǐng)聯(lián)系qq798048393，各種畢業(yè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)1.2 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：（查表1.4-28機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)）1 以65H5（）軸為中心的加工表面。包括：尺寸為65H5（）的軸，表面粗糙度為1.6, 尺寸為80的與65H5（）相接的肩面, 尺寸為100f8()與65H5（）同軸度為0.025的面. 尺寸為60h5()與65H5（）同軸度為0.025的孔.2.以60h5()孔為中心的加工表面.尺寸為78與60H8()垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨.3. 以60H8()孔為中心均勻分布的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為6.3,粗加工可滿足要求.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 毛坯的制造形式零件材料為HT200，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。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，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。2.2 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，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。2.2.1 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（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)。）友情提醒：需要完整版論文及圖紙請(qǐng)聯(lián)系qq798048393，各種畢業(yè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇按照有關(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；可靠方便原則），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：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(lái)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(lái)保證定位精度。采用錐堵或錐套心軸。精加工外圓亦可用該外圓本身來(lái)定位，即安裝工件時(shí)，以支承軸頸本身找正。2.3 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(wàn)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(lái)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。2.3.1 工藝線路方案一工序 銑削左右兩端面。工序 粗車65，85，75，155外圓及倒角。工序 鉆30孔、擴(kuò)32孔，锪43孔。工序 鉆6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋工序 精車65外圓及與80相接的端面.工序 粗、精、細(xì)鏜60H8（孔。工序 銑60孔底面工序 磨60孔底面。工序 鏜60孔底面溝槽。工序 研磨60孔底面。工序 去毛刺，終檢。2.3.2 工藝路線方案二工序 車削左右兩端面。工序 粗車65，85，75，155外圓及倒角。工序 鉆30孔、擴(kuò)32孔，锪43孔。工序 精車65外圓及與80相接的端面.工序 粗、精、細(xì)鏜60H8（孔。工序 銑60孔底面工序 磨60孔底面。工序 鏜60孔底面溝槽。工序 研磨60孔底面。工序 鉆6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋工序 去毛刺，終檢。2.3.3 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60H8（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(lái)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 精車65外圓及與80相接的端面.然后工序 鉆6-13.5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 車削左右兩端面。工序 粗車65，85，75，155外圓及倒角。工序 鉆30孔、擴(kuò)32孔，锪43孔。工序 鉆6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋工序 精車65外圓及與80相接的端面.工序 粗、精、細(xì)鏜60H8（孔。工序 銑60孔底面工序 磨60孔底面。工序 鏜60孔底面溝槽。工序 研磨60孔底面。工序 去毛刺，終檢。以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)附表1“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片”。2.4 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鋼，硬度為HBS190241，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)上述材料及加工工藝，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：友情提醒：需要完整版論文及圖紙請(qǐng)聯(lián)系qq798048393，各種畢業(yè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（1） 外圓表面(65、80、75、100、91、155)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84、104、160的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除65以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為R6.3um,只要粗車就可滿足加工要求,以155為例,2Z=5mm已能滿足加工要求.（2） 外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)表2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長(zhǎng)度方向100160mm,故長(zhǎng)度方向偏差為 mm.長(zhǎng)度方向的余量查表2.2-4,其余量值規(guī)定為3.03.5 mm.現(xiàn)取3.0 mm。（3）內(nèi)孔。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)即可滿足要求。（4）內(nèi)孔60H8()。要求以外圓面65H5（）定位，鑄出毛坯孔30。查表2.3-9,粗鏜59.5 2Z=4.5精鏜 59.9 2Z=0.4細(xì)鏜60H8() 2Z=0.1(5) 60H8()孔底面加工.按照表2.3-21及2.3-231. 研磨余量 Z=0.0100.014 取Z=0.0102. 磨削余量 Z=0.20.3 取Z=0.33. 銑削余量 Z=3.00.30.01=2.69(6)底面溝槽.采用鏜削,經(jīng)過(guò)底面研磨后鏜可保證其精度. Z=0.5(7) 6孔及2M106H孔、4M106H深20孔。均為自由尺寸精度要求。16孔可一次性直接鉆出。2查工藝手冊(cè)表2.320得攻螺紋前用麻花鉆直徑為8.5的孔。鉆孔 8.5 攻螺紋 M10 2.5 確定切削用量及基本工時(shí)2.5.1 工序：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65、155端面及65、80、75、100，155外圓，表面粗糙度值R 為6.3。機(jī)床：C6201臥式車床。刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16mmX25mm,k=90,r=15=12 r=0.5mm。計(jì)算切削用量（1） 粗車65、155兩端面確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向單邊余量為3mm，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加工,a=2mm計(jì)。長(zhǎng)度加工方向取IT12級(jí)，取mm。確定進(jìn)給量f:根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版）（以下簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)表1.4,當(dāng)?shù)稐U16mmX25mm, a=2mm時(shí),以及工件直徑為160時(shí)。f=0.50.7mm/r按C6201車床說(shuō)明書（見(jiàn)切削手冊(cè)表1.30）取f=0.5 mm/r計(jì)算切削速度: 按切削手冊(cè)表1.27,切削速度的計(jì)算公式為 V=(m/min)2.1式中, =1.58, =0.15, y=0.4,m=0.2。修正系數(shù)k見(jiàn)切削手冊(cè)表1.28,即k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97所以V= =66.7(m/min)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n=253(r/min)按機(jī)床說(shuō)明書（見(jiàn)工藝手冊(cè)表4.28）與253r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速有230r/min及305r/min?，F(xiàn)選取305r/min。如果選230m/min，則速度損失較大。所以實(shí)際切削速度 V=80m/min 計(jì)算切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1,取L=42mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t=0.59(min)（2） 粗車160端面確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:n=133(r/min)按機(jī)床說(shuō)明書（見(jiàn)工藝手冊(cè)表4.28）與133r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速有120r/min及150r/min?，F(xiàn)選取150r/min。如果選120m/min，則速度損失較大。所以實(shí)際切削速度 V=75.4m/min 計(jì)算切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1,取L=80mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t=2.21(min)（3） 粗車160與104連接之端面L=28mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t=0.82(min)2.5.2 工序：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角切削深度:先84車至80以及104車至100。友情提醒：需要完整版論文及圖紙請(qǐng)聯(lián)系qq798048393，各種畢業(yè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)給量: 見(jiàn)切削手冊(cè)表1.4 V=(m/min) = =66.7(m/min)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:n=204(r/min)按機(jī)床選取n=230 r/min。所以實(shí)際切削速度V=75.1 m/min檢驗(yàn)機(jī)床功率: 主切削力F=CFafvk2.2式中：CF=900, x=1.0 , y=0.75 , n=-0.15k=(k=0.73所以 F=900切削時(shí)消耗功率P=由切削手冊(cè)表1.30中C630-1機(jī)床說(shuō)明書可知, C630-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8KW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時(shí),主軸傳遞的最大功率為2.4KW,所以機(jī)床功率足夠,可以正常加工。 檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度:已知主切削力F=598N,徑向切削力F按切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算F=CFafVk2.3式中: CF530, x=0.9, y=0.75, n=0k=(k=0.5所以 F=530而軸向切削力F=CFafvk式中: CF=450, x=1.0, y=0.4, n=0k=(k=1.17軸向切削力F=450取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)u=0.1,則切削力在縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3550N(見(jiàn)表1.30),故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。切削工時(shí)： t=式中： L=105mm, L=4mm, L=0所以t=（2） 粗車65外圓 實(shí)際切削速度 V= 計(jì)算切削工時(shí)： 按表6.2-1，取 L=17mm, L=3mm, L=0mmt=（2） 粗車75外圓取 n=305r/min 實(shí)際切削速度 V=計(jì)算切削工時(shí)： 按表6.2-1，取 L=83mm, L=3mm, L=0mmt=（3） 粗車100外圓取 n=305r/min實(shí)際切削速度 V=計(jì)算切削工時(shí)： 按表6.2-1，取L=15mm, L=3mm, L=0mmt=（4） 車槽.采用切槽刀，r=0.2mm 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表27-8取 f=0.25mm/rn=305r/min計(jì)算切削工時(shí)L=9mm, L=3mm, L=0mmt=