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1、全套圖紙等，加全套圖紙等，加 153893706課程設計設設 計計 題題 目：目： 填料箱蓋機械加工工藝填料箱蓋機械加工工藝 及其鏜及其鏜 6565 孔工序夾具設計孔工序夾具設計 系系部：部： 機電工程系機電工程系 專專 業(yè)：業(yè)： 機械設計制造及其自動化機械設計制造及其自動化 學學 生生 姓姓 名：名： 班班 級：級：機械三班機械三班 學號學號 20090113182009011318 同同 組組 者：者： 陳利甫陳利甫 郭佼郭佼 指導教師姓名：指導教師姓名： 職稱職稱 教授教授 職稱職稱 副教授副教授 最終評定成績：最終評定成績： 長沙學院教務處長沙學院教務處二二一一年二月制一一年二月制長沙
2、學院課程設計鑒定表姓名學號專業(yè)機械設計制造班級三設計題目填料箱蓋機械加工工藝及其第 9 工序夾具設計指導教師指導教師意見：該同學在設計過程中，工作態(tài)度 （好，良好，中，差）設計工作量 （飽滿，基本符合要求，未達到設計要求）工藝設計 （很好，合理，基本合理，不符合要求）夾具設計 （很好，合理，基本合理，不符合要求）CAD 圖紙和工藝卡質量 （很好，基本符合要求，差）其效果圖和動畫 （很好，基本符合要求，差）評定等級： 教師簽名： 日期： 答辯小組意見：評定等級：答辯小組長簽名：日期：教研室意見：教研室主任簽名： 日期： 系（部）意見：系主任簽名：日期：說明課程設計成績分“優(yōu)秀” 、 “良好” 、
3、 “及格” 、 “不及格”四類；機械制造工藝及夾具機械制造工藝及夾具課程設計課程設計任務書任務書題目：設計 填料箱蓋 零件的機械加工工藝規(guī)程及 第 9 道 工序的專用機床夾具。設計要求：熟練使用計算機輔助(軟件自選)，獨立完成（1）毛坯圖、零件毛坯合圖各一張(3 或 4 號圖 CAD 出圖，手工圖為 2 號)（2）關鍵工序機械加工工藝規(guī)程卡片一張(4 號圖，CAPP 出圖)（3）指定工序夾具裝配圖一張(2 或 3 號圖，CAD 出圖可拼接)（4）夾具部分零件圖 12 張(圖幅自定)（5）設計說明書(一份，10 頁，正文五號字，含插圖)以上均需輸出，以書面交設計資料，保留軟盤待查。原始資料：零件
4、圖樣，生產綱領，每月班次、生產條件等。班級 機本 3 班 學生 指導教師 2012 年 06 月 28 日摘要摘要在機械制造的機械加工，檢驗，裝配，焊接和熱處理等冷熱工藝過程中，使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證零件和工件的質量。本次設計主要是進行填料箱蓋零件的專用夾具的設計，是對我們以往所學知識的總結和對我們所掌握知識的一次擴展。本文主要從工藝規(guī)程的指定與夾具的設計兩方面出發(fā)。根據零件本身的特點，生產類型以及零件在具體工作時的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面：確定生產類型，綜合考慮其準確度高，生產效率高，消耗經濟少等方面，選擇一個最優(yōu)方案；在夾具設計方面，因
5、為是蓋體類零件，加工 60 孔，選擇鏜床加工，考慮諸多因素擬訂最優(yōu)方案，最終完成本次設計。關鍵字；填料箱蓋、鏜床、機械加工目錄 摘要摘要. 第一部分第一部分 填料箱蓋加工工藝過程填料箱蓋加工工藝過程.1第第 1 章章.21.1 零件分析.21.2 零件的工藝性分析.3第第 2 章章.42.1 確定毛坯類型與鑄造方法.42.2 毛胚分型面和澆冒口位置.52.2 1 毛坯技術要求.52.3 基準面的選擇.52.3 1 粗基準的選擇.52.3 2 精基準的選擇.52.4 制訂工藝路線.62.5 1 毛坯尺寸余量表.92.5 2 機械加工余量、工序尺寸的確定.102.6 確定切削用量和基本工時.12第
6、二部分第二部分 夾具設計夾具設計.14第第 3 章章.153.1 零件本工序的加工要求分析.153.2 確定夾具的類型.153.3 擬定定位方案和選擇定位元件.153.3.1 定位原理圖.163.3.2 選擇定位元件.173.3.3 定位誤差的計算.173.4 確定夾緊方案.183.5 镋套的類型及結構的確定.183.6 繪制夾具裝配圖.19設計心得設計心得.22參考資料參考資料.23附錄附錄工藝過程卡工藝過程卡工序卡工序卡第一部分第一部分填料箱蓋加工工藝過程填料箱蓋加工工藝過程第第 1 章章1.1 零件分析零件分析圖 1填料箱蓋為型空氣壓縮機的密封箱蓋，它通過與與ZW6/7100f865f5
7、缸座孔配合用螺栓固定。長徑為的活塞桿穿過該零件的內孔，67230h6的孔內裝入填料，防止活塞桿運動時漏油，右端通過螺栓與壓蓋連接，60H8寬度為槽裝 O 型密封圈。由于零件用于密封，固在連接處和配合出的精7.5mm度要求較高，1.2 零件的工藝性分析零件的工藝性分析（1）以65H5（）孔中心線為基準的加工面：尺寸為80 的與65H5（0013. 0）相接的垂直度為 0.015 的肩面, 尺寸為100f8()與65H5（）0013. 0036. 0090. 00013. 0同軸度為 0.025 的面. 尺寸為60h5()與65H5（）同軸度為 0.025046. 000013. 0的孔。 （2）
8、以60h5()孔中心線為基準的加工面：尺寸為 78 與60H8()046. 00046. 00中心線垂直度為 0.012,表面粗糙度為 0.4 凸臺面。（3）以60H8()孔中心均勻分布的 12 孔,6-13.5,4-M10-6H 深 20 孔046. 00深 24 及 4-M10-6H。 （4）以100f8()的外圓面和左端面為定位基準加工表面粗糙度036. 0090. 00.2007.5為 3.2 的密封環(huán)槽。第第 2 章章2.1 確定毛坯類型與鑄造方法確定毛坯類型與鑄造方法圖 2根據零件材料 HT200 確定毛坯為鑄件，據零件結構特征和保證零件加工質量及便于加工原則，采用整體半實體鑄造毛
9、坯，分型面通過60 孔中心線并垂直與端面，鑄造后對鑄件進行人工時效處理，以免工件加工后因內應力產生較大變形。零件年產產綱領為為 6000 件/年，達到大批生產的水平，且零件的輪廓尺寸不大，故選用砂型機器鑄造。從提高生產率、保證加工精度及經濟性等角度考慮,鑄造方案也可行。2.2 毛胚分型面和澆冒口位置毛胚分型面和澆冒口位置由于零件的形狀和結構為對稱結構，故鑄造的分型面為通過60 孔中心線并垂直與左端面，澆注口位于右端面中心，采取頂部澆注法制造毛坯。2.2 1 毛坯技術要求毛坯技術要求1.鑄件不應有裂痕、砂眼和局部縮松、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。鑄件表面應清除毛刺、結瘤和粘砂等。2.正火處理硬度 19
10、0241HBS，消除內應力，降低硬度，改善切削加工性能。3.未注圓角為 R1R3mm。4.起模斜度為。00 302.3 基準面的選擇基準面的選擇基準面的選擇是工藝規(guī)程設計中的關鍵，正確與合理的選擇基準面，能夠保證加工質量得到，提高生產率，降低生產成本等?；鶞拭娴倪x擇不合理，在加工工藝過程中出現(xiàn)各種問題，不能保證加工質量，增加零件不合格機率，甚至造成生產無法正常進行等。2.3 1 粗基準的選擇粗基準的選擇粗基準的選擇原則：一：保證相互位置要求原則。二：余量均勻分配原則。根據粗基準的選擇原則基準面要盡可能平整光潔，沒有飛邊毛刺的缺陷。故選取 155 外圓面為粗基準加工 65 80 75 外圓和右端
11、面。2.3 2 精基準的選擇精基準的選擇精基準選擇時應首先考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結構簡單，工件裝夾方便。根據精基準選擇原則：一.基準重合原則；二.基準統(tǒng)一原則；三.互為基準原則，四.自為基準原則，五.便于裝夾原則。故65 外圓面自為基準找正進行精加工，再以65 外圓面中心線為精基準加工60H8 內孔和100f8 外圓面保證同軸度和80 結合面保證垂直度，然后以60H8 內孔中心為精基準加工36凸臺面保證垂直度。2.4 制訂工藝路線制訂工藝路線制訂工藝路線應當以使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證為出發(fā)點。遵循工序安排原則，結合生產綱領，和
12、現(xiàn)有的機床，量具、刀具、夾具等因素的綜合考慮，盡量使工序安排具有科學性合理性，提高生產率和產品質量。根據零件的結構可知 6-13.5 孔和 4-M10-6H 深20 孔深 24 及 4-M10-6H 可以通過一次性裝夾加工，30 孔和 47 孔可以一次裝夾加工，65、85、75、115、100 也一樣，故采用工序集中，可以較少裝夾次數(shù)和時間，精度易于保證，輔助時間也減少生產率得到提高。工藝安排原則： 一.先基準后其他；劃線找正，先加工精基準65h5 外圓。二.先面后孔；先加工65、85、75、115、100 外圓表面和端面，然后加工60H8。三.先主后次；先加工有形位公差和表面粗糙度要求的面和
13、孔。方案一：方案一：工序：1.鑄造2.時效處理3.車削鑄件毛坯左右端面，保證尺寸 137。4.粗車65、80、75、100、115 外圓及倒角 145。5.鉆30 孔、擴至32 孔，锪47 孔及倒角 0.545。6.鉆 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔。7.攻 2-M10-6H 和,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔螺紋。8.精車65 外圓及與80 相接的端面，保證尺寸 17 和垂直度 0.015.9.粗、精銑削寬 7.5mm 的密封環(huán)槽。10.粗、精、細鏜 60H8（孔，保證與 A 基準的同軸度 0.025。)046. 0011.銑6
14、0 底面。12.磨60 孔底面，保證尺寸。13.鏜60 孔底面溝槽加工 36 凸臺面。14.研磨36 凸臺面，保證與 B 基準的垂直度 0.012。15. 去毛刺，終檢。方案二：方案二：工序：1.鑄造2.時效處理3.銑削毛坯左右端面，保證尺寸 137。4. 粗車65、80、75、100、155 外圓及倒角 145。5.鉆30 孔、擴至32 孔、锪47 孔及倒角 0.545。6. 精車65 外圓及與80 相接的端面，保證尺寸 17 和垂直度0.015。7.粗、精銑削寬 7.5mm 的密封環(huán)槽。8 .粗、精、細鏜60H8（孔。)046. 009. 銑60 孔底面。10. 磨60 孔底面，保證尺寸
15、78。11. 鏜60 孔底面溝槽加工36 凸臺面。12.研磨36 凸臺面，保證與基準垂直度 0.012。13. 鉆 6-13.5 孔、2-M10-6H、4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔。14.攻 2-M10-6H 和 4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔螺紋。15. 去毛刺，終檢。方案比較： 由加工工藝方案一二，可看出方案一采用車削毛坯兩端面，工序先粗、精加工，有關工序集中加工減少裝夾次數(shù)。方案二采用銑削毛坯端面，最后鉆 6-13.5 孔、2-M10-6H、4-M10-6H 和攻絲，綜合考慮生產綱領 6000 件/年等因素，選擇方案一。根據減少加工面和有利于保證加工質量的原
16、則及較少切削熱引起工件變形，對方案一進行調整和優(yōu)化。確定方案確定方案：工序：1.鑄造2.時效處理3.車削鑄件毛坯左右端面，保證尺寸 137。4.粗車65、80、75、100、155 外圓保證尺寸 15 及倒角145。5.鉆30 孔、擴至32 孔，锪47 孔及倒角 0.545。6.鉆 6-13.5 孔,.攻 2-M10-6H 和,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔螺紋。7.精車65 外圓及與80 相接的端面，保證尺寸 17 和垂直度0.015。8.粗、精銑削寬 7.5mm 的密封環(huán)槽。9.粗、精、細鏜60H8（孔。)046. 0010.鏜60 孔底面溝槽加工36 凸臺面。11.磨36
17、凸臺面，保證尺寸 78，研磨36 凸臺面，保證垂直度0.012。12. 去毛刺，13. 終檢。2.5 1 毛坯尺寸余量表毛坯尺寸余量表表 1序號基本尺寸加工余量等級加工余量值說明1137G4.0端面單側加工2155H5雙側 降一級加工3100 H4.5雙側 降一級加工480H4.5雙側 降一級加工560H45雙側 降一級加工665H4.0雙側 降一級加工主要尺寸表表 2主要尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差 CT100 外圓右端面與左端面尺寸 303.533.5CT10155 左右端面尺寸153.5 18.5CT1060 孔深尺寸784.0 82.0CT1165 左端面與右端面尺173.5 20.
18、5CT102.5 2 機械加工余量、工序尺寸的確定機械加工余量、工序尺寸的確定零件為鑄件，材質為 HT200 的切削加工性能優(yōu)良，抗拉強度和塑性低，產綱領為 6000/年，采用砂型機器鑄造，根據機械加工工藝手冊得到毛坯的加工加工精度為 IT13 以下，精度范圍為 1-3mm，表面粗超度為 12.5。依照有的資料和制定的工藝，確定各工序的工序尺寸和尺寸公差。表 3加工表面尺寸精度等級表面粗糙度 Ra/um加工方法備注左右端面IT96.3粗、半精車65h5 外圓面IT71.6粗、半精、精車65 與 80 相接面IT71.6粗、半精、精車60H8 孔IT71.6粗、精鏜、.細鏜密封環(huán)槽IT71.6粗
19、、半精銑36 凸臺面IT60.4粗銑、磨、研磨1557580 圓面IT96.3粗、半精車32、47 孔IT96.3鉆、擴/鍃60H8 孔各工序尺寸、公差及表面粗糙度確定表 4初定工序調整后工序尺寸工序名稱工序余量/mm精度/mm粗糙度Ra/um基本工序尺寸/mm入體單向公差標注工序尺寸粗糙度Ra/um精鏜0.7H81.60.0480601.6半精鏜1.5H113.259.30.0480600.0480603.2粗鏜2.3H126.357.80.19057.80.19057.86.3鑄造55.50.4055.50.4055.5表 5初定工序調整后工序尺寸工序名稱工序余量/mm精度 /mm粗糙度R
20、a/um基本工序尺寸/mm入體單向公差標注工序尺寸粗糙度Ra/um金剛石車0.1IT51.600.0136500.013651.6精車03IT73.264.900.0364.900.0364.93.2半精車1.5IT106.464.600.1264.600.1264.66.4粗車2.1IT1212.563.100.3063.100.3063.112.5鑄造612.6 確定切削用量和基本工時確定切削用量和基本工時工序工序 1111：精、粗、細鏜：精、粗、細鏜mmmm 孔孔粗鏜孔59.5mm0.0460608()H2Z=4.5mm 則Z=2.25mmmin/185603510001000rdvnw
21、查有關資料，確定金剛鏜床的切削速度為 v=35m/min，f=0.8mm/min 由于T740 金剛鏜主軸轉數(shù)為無級調數(shù)，故以上轉數(shù)可以作為加工時使用的轉數(shù)。， ， 則：mml78mml31mml02=ifnllltw21min64. 138 . 01850378（1）精鏜孔至59.9mm2Z=0.4mm， Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/minmin/4256014. 38010001000rdvnw計算切削工時， ， 則：mml78mml31mml02=ifnllltw21min81. 321 . 04250378（2）細鏜孔至mm0.0460608()H由于細鏜與精鏜孔時共用
22、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。mmap05. 0f=0.1mm/r=425r/minwnV=80m/min第二部分第二部分夾具設計夾具設計第第 3 章章3.1 零件本工序的加工要求分析零件本工序的加工要求分析為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經過各方面的比較,決定設計第 9 道工序鏜孔的鏜床專用夾具。本夾具將用于 T740 鏜床，刀具為鏜。本工序為鏜孔，有與65 外圓 0.025 的同軸度要求，還要達到 1.6 的粗糙度要求。3.2 確定夾具的類型確定夾具的類型本工序加工采用鏜床加工，所以為鏜床夾具。3.3 擬定定位方
23、案和選擇定位元件擬定定位方案和選擇定位元件為保證同軸度要求，經思考只能以65 和100 外圓定位 ，以65 與80 相接臺階面輔助定位，以 V 形塊為定位元件。而用其他表面鍍無法打道工藝要求。3.3.1 定位原理圖定位原理圖圖 33.3.2 選擇定位元件選擇定位元件定位元件為 V 形塊 ，下為圖樣圖 43.3.3 定位誤差的計算定位誤差的計算定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為 V 形塊，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。003. 03.4 確定夾緊方案確定夾緊方案以 V 形塊為支撐，用壓塊壓緊下位圖圖 53.5 镋套的類型及結構的確定镋套的類
24、型及結構的確定根據機床夾具設計手冊第三版查得采用固定式 A 型镋套材料為HT200，粗加工后熱處理。3.6 繪制夾具裝配圖繪制夾具裝配圖圖 6圖 7圖 8 圖 9設計心得設計心得本次課程設計是我們在結束所學專業(yè)課程以后的一次綜合性設計，它不僅測試了我們所學的知識是否扎實，而且還為我們接下來的畢業(yè)設計做好了鋪墊。通過這次課程設計，我所學的知識得到了鞏固，充分發(fā)揮了我們個人的潛力。在這次設計過程中，雖然遇到過很多的困難，但是我們經過小組討論以及老師的細心教導，使我們一次次地突破困難，最終圓滿的完成了設計。對于接下來的畢業(yè)設計，因為有了這次積累的經驗，我相信我一定可以圓滿地完成。參考資料參考資料1 張世昌.李旦等主編：機械制造技術基礎.第二版.北京：高等教育出版社，2007.2 王宛山主編：機械制造手冊.長春：遼寧科學技術出版社，2002.3 胡鳳蘭主編.互換性與技術測量基礎.北京： 高等教育出版社，2005.4 機械工程手冊委員會.機械設計手冊.第二版 2、3 卷.北京，化學工業(yè)出版社.2002.5 陳文煥主編. 機械夾具設計. 國防工業(yè)出版社，19876 艾興,肖詩綱主編. 切削用量手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1994
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