机械制造工艺学课程设计填料箱盖机械加工工艺及其镗65孔工序夹具设计全套图纸

全套图纸等，加全套图纸等，加 153893706课程设计设设 计计 题题 目：目： 填料箱盖机械加工工艺填料箱盖机械加工工艺 及其镗及其镗 6565 孔工序夹具设计孔工序夹具设计 系系部：部： 机电工程系机电工程系 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学学 生生 姓姓 名：名： 班班 级：级：机械三班机械三班 学号学号 20090113182009011318 同同 组组 者：者： 陈利甫陈利甫 郭佼郭佼 指导教师姓名：指导教师姓名： 职称职称 教授教授 职称职称 副教授副教授 最终评定成绩：最终评定成绩： 长沙学院教务处长沙学院教务处二二一一年二月制一一年二月制长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业机械设计制造班级三设计题目填料箱盖机械加工工艺及其第 9 工序夹具设计指导教师指导教师意见：该同学在设计过程中，工作态度 （好，良好，中，差）设计工作量 （饱满，基本符合要求，未达到设计要求）工艺设计 （很好，合理，基本合理，不符合要求）夹具设计 （很好，合理，基本合理，不符合要求）CAD 图纸和工艺卡质量 （很好，基本符合要求，差）其效果图和动画 （很好，基本符合要求，差）评定等级： 教师签名： 日期： 答辩小组意见：评定等级：答辩小组长签名：日期：教研室意见：教研室主任签名： 日期： 系（部）意见：系主任签名：日期：说明课程设计成绩分“优秀” 、 “良好” 、 “及格” 、 “不及格”四类；机械制造工艺及夹具机械制造工艺及夹具课程设计课程设计任务书任务书题目：设计 填料箱盖 零件的机械加工工艺规程及 第 9 道 工序的专用机床夹具。设计要求：熟练使用计算机辅助(软件自选)，独立完成（1）毛坯图、零件毛坯合图各一张(3 或 4 号图 CAD 出图，手工图为 2 号)（2）关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4 号图，CAPP 出图)（3）指定工序夹具装配图一张(2 或 3 号图，CAD 出图可拼接)（4）夹具部分零件图 12 张(图幅自定)（5）设计说明书(一份，10 页，正文五号字，含插图)以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。原始资料：零件图样，生产纲领，每月班次、生产条件等。班级 机本 3 班 学生 指导教师 2012 年 06 月 28 日摘要摘要在机械制造的机械加工，检验，装配，焊接和热处理等冷热工艺过程中，使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和工件的质量。本次设计主要是进行填料箱盖零件的专用夹具的设计，是对我们以往所学知识的总结和对我们所掌握知识的一次扩展。本文主要从工艺规程的指定与夹具的设计两方面出发。根据零件本身的特点，生产类型以及零件在具体工作时的作用选择工艺规程和夹具。在工艺规程方面：确定生产类型，综合考虑其准确度高，生产效率高，消耗经济少等方面，选择一个最优方案；在夹具设计方面，因为是盖体类零件，加工 60 孔，选择镗床加工，考虑诸多因素拟订最优方案，最终完成本次设计。关键字；填料箱盖、镗床、机械加工目录 摘要摘要. 第一部分第一部分 填料箱盖加工工艺过程填料箱盖加工工艺过程.1第第 1 章章.21.1 零件分析.21.2 零件的工艺性分析.3第第 2 章章.42.1 确定毛坯类型与铸造方法.42.2 毛胚分型面和浇冒口位置.52.2 1 毛坯技术要求.52.3 基准面的选择.52.3 1 粗基准的选择.52.3 2 精基准的选择.52.4 制订工艺路线.62.5 1 毛坯尺寸余量表.92.5 2 机械加工余量、工序尺寸的确定.102.6 确定切削用量和基本工时.12第二部分第二部分 夹具设计夹具设计.14第第 3 章章.153.1 零件本工序的加工要求分析.153.2 确定夹具的类型.153.3 拟定定位方案和选择定位元件.153.3.1 定位原理图.163.3.2 选择定位元件.173.3.3 定位误差的计算.173.4 确定夹紧方案.183.5 镋套的类型及结构的确定.183.6 绘制夹具装配图.19设计心得设计心得.22参考资料参考资料.23附录附录工艺过程卡工艺过程卡工序卡工序卡第一部分第一部分填料箱盖加工工艺过程填料箱盖加工工艺过程第第 1 章章1.1 零件分析零件分析图 1填料箱盖为型空气压缩机的密封箱盖，它通过与与ZW6/7100f865f5缸座孔配合用螺栓固定。长径为的活塞杆穿过该零件的内孔，67230h6的孔内装入填料，防止活塞杆运动时漏油，右端通过螺栓与压盖连接，60H8宽度为槽装 O 型密封圈。由于零件用于密封，固在连接处和配合出的精7.5mm度要求较高，1.2 零件的工艺性分析零件的工艺性分析（1）以65H5（）孔中心线为基准的加工面：尺寸为80 的与65H5（0013. 0）相接的垂直度为 0.015 的肩面, 尺寸为100f8()与65H5（）0013. 0036. 0090. 00013. 0同轴度为 0.025 的面. 尺寸为60h5()与65H5（）同轴度为 0.025046. 000013. 0的孔。 （2）以60h5()孔中心线为基准的加工面：尺寸为 78 与60H8()046. 00046. 00中心线垂直度为 0.012,表面粗糙度为 0.4 凸台面。（3）以60H8()孔中心均匀分布的 12 孔,6-13.5,4-M10-6H 深 20 孔046. 00深 24 及 4-M10-6H。 （4）以100f8()的外圆面和左端面为定位基准加工表面粗糙度036. 0090. 00.2007.5为 3.2 的密封环槽。第第 2 章章2.1 确定毛坯类型与铸造方法确定毛坯类型与铸造方法图 2根据零件材料 HT200 确定毛坯为铸件，据零件结构特征和保证零件加工质量及便于加工原则，采用整体半实体铸造毛坯，分型面通过60 孔中心线并垂直与端面，铸造后对铸件进行人工时效处理，以免工件加工后因内应力产生较大变形。零件年产产纲领为为 6000 件/年，达到大批生产的水平，且零件的轮廓尺寸不大，故选用砂型机器铸造。从提高生产率、保证加工精度及经济性等角度考虑,铸造方案也可行。2.2 毛胚分型面和浇冒口位置毛胚分型面和浇冒口位置由于零件的形状和结构为对称结构，故铸造的分型面为通过60 孔中心线并垂直与左端面，浇注口位于右端面中心，采取顶部浇注法制造毛坯。2.2 1 毛坯技术要求毛坯技术要求1.铸件不应有裂痕、砂眼和局部缩松、气孔和夹渣等铸造缺陷。铸件表面应清除毛刺、结瘤和粘砂等。2.正火处理硬度 190241HBS，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性能。3.未注圆角为 R1R3mm。4.起模斜度为。00 302.3 基准面的选择基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计中的关键，正确与合理的选择基准面，能够保证加工质量得到，提高生产率，降低生产成本等。基准面的选择不合理，在加工工艺过程中出现各种问题，不能保证加工质量，增加零件不合格机率，甚至造成生产无法正常进行等。2.3 1 粗基准的选择粗基准的选择粗基准的选择原则：一：保证相互位置要求原则。二：余量均匀分配原则。根据粗基准的选择原则基准面要尽可能平整光洁，没有飞边毛刺的缺陷。故选取 155 外圆面为粗基准加工 65 80 75 外圆和右端面。2.3 2 精基准的选择精基准的选择精基准选择时应首先考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。根据精基准选择原则：一.基准重合原则；二.基准统一原则；三.互为基准原则，四.自为基准原则，五.便于装夹原则。故65 外圆面自为基准找正进行精加工，再以65 外圆面中心线为精基准加工60H8 内孔和100f8 外圆面保证同轴度和80 结合面保证垂直度，然后以60H8 内孔中心为精基准加工36凸台面保证垂直度。2.4 制订工艺路线制订工艺路线制订工艺路线应当以使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证为出发点。遵循工序安排原则，结合生产纲领，和现有的机床，量具、刀具、夹具等因素的综合考虑，尽量使工序安排具有科学性合理性，提高生产率和产品质量。根据零件的结构可知 6-13.5 孔和 4-M10-6H 深20 孔深 24 及 4-M10-6H 可以通过一次性装夹加工，30 孔和 47 孔可以一次装夹加工，65、85、75、115、100 也一样，故采用工序集中，可以较少装夹次数和时间，精度易于保证，辅助时间也减少生产率得到提高。工艺安排原则： 一.先基准后其他；划线找正，先加工精基准65h5 外圆。二.先面后孔；先加工65、85、75、115、100 外圆表面和端面，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孔。方案一：方案一：工序：1.铸造2.时效处理3.车削铸件毛坯左右端面，保证尺寸 137。4.粗车65、80、75、100、115 外圆及倒角 145。5.钻30 孔、扩至32 孔，锪47 孔及倒角 0.545。6.钻 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 的孔螺纹。8.精车65 外圆及与80 相接的端面，保证尺寸 17 和垂直度 0.015.9.粗、精铣削宽 7.5mm 的密封环槽。10.粗、精、细镗 60H8（孔，保证与 A 基准的同轴度 0.025。)046. 0011.铣60 底面。12.磨60 孔底面，保证尺寸。13.镗60 孔底面沟槽加工 36 凸台面。14.研磨36 凸台面，保证与 B 基准的垂直度 0.012。15. 去毛刺，终检。方案二：方案二：工序：1.铸造2.时效处理3.铣削毛坯左右端面，保证尺寸 137。4. 粗车65、80、75、100、155 外圆及倒角 145。5.钻30 孔、扩至32 孔、锪47 孔及倒角 0.545。6. 精车65 外圆及与80 相接的端面，保证尺寸 17 和垂直度0.015。7.粗、精铣削宽 7.5mm 的密封环槽。8 .粗、精、细镗60H8（孔。)046. 009. 铣60 孔底面。10. 磨60 孔底面，保证尺寸 78。11. 镗60 孔底面沟槽加工36 凸台面。12.研磨36 凸台面，保证与基准垂直度 0.012。13. 钻 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 的孔螺纹。15. 去毛刺，终检。方案比较： 由加工工艺方案一二，可看出方案一采用车削毛坯两端面，工序先粗、精加工，有关工序集中加工减少装夹次数。方案二采用铣削毛坯端面，最后钻 6-13.5 孔、2-M10-6H、4-M10-6H 和攻丝，综合考虑生产纲领 6000 件/年等因素，选择方案一。根据减少加工面和有利于保证加工质量的原则及较少切削热引起工件变形，对方案一进行调整和优化。确定方案确定方案：工序：1.铸造2.时效处理3.车削铸件毛坯左右端面，保证尺寸 137。4.粗车65、80、75、100、155 外圆保证尺寸 15 及倒角145。5.钻30 孔、扩至32 孔，锪47 孔及倒角 0.545。6.钻 6-13.5 孔,.攻 2-M10-6H 和,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔螺纹。7.精车65 外圆及与80 相接的端面，保证尺寸 17 和垂直度0.015。8.粗、精铣削宽 7.5mm 的密封环槽。9.粗、精、细镗60H8（孔。)046. 0010.镗60 孔底面沟槽加工36 凸台面。11.磨36 凸台面，保证尺寸 78，研磨36 凸台面，保证垂直度0.012。12. 去毛刺，13. 终检。2.5 1 毛坯尺寸余量表毛坯尺寸余量表表 1序号基本尺寸加工余量等级加工余量值说明1137G4.0端面单侧加工2155H5双侧 降一级加工3100 H4.5双侧 降一级加工480H4.5双侧 降一级加工560H45双侧 降一级加工665H4.0双侧 降一级加工主要尺寸表表 2主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差 CT100 外圆右端面与左端面尺寸 303.533.5CT10155 左右端面尺寸153.5 18.5CT1060 孔深尺寸784.0 82.0CT1165 左端面与右端面尺173.5 20.5CT102.5 2 机械加工余量、工序尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸的确定零件为铸件，材质为 HT200 的切削加工性能优良，抗拉强度和塑性低，产纲领为 6000/年，采用砂型机器铸造，根据机械加工工艺手册得到毛坯的加工加工精度为 IT13 以下，精度范围为 1-3mm，表面粗超度为 12.5。依照有的资料和制定的工艺，确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级表面粗糙度 Ra/um加工方法备注左右端面IT96.3粗、半精车65h5 外圆面IT71.6粗、半精、精车65 与 80 相接面IT71.6粗、半精、精车60H8 孔IT71.6粗、精镗、.细镗密封环槽IT71.6粗、半精铣36 凸台面IT60.4粗铣、磨、研磨1557580 圆面IT96.3粗、半精车32、47 孔IT96.3钻、扩/鍃60H8 孔各工序尺寸、公差及表面粗糙度确定表 4初定工序调整后工序尺寸工序名称工序余量/mm精度/mm粗糙度Ra/um基本工序尺寸/mm入体单向公差标注工序尺寸粗糙度Ra/um精镗0.7H81.60.0480601.6半精镗1.5H113.259.30.0480600.0480603.2粗镗2.3H126.357.80.19057.80.19057.86.3铸造55.50.4055.50.4055.5表 5初定工序调整后工序尺寸工序名称工序余量/mm精度 /mm粗糙度Ra/um基本工序尺寸/mm入体单向公差标注工序尺寸粗糙度Ra/um金刚石车0.1IT51.600.0136500.013651.6精车03IT73.264.900.0364.900.0364.93.2半精车1.5IT106.464.600.1264.600.1264.66.4粗车2.1IT1212.563.100.3063.100.3063.112.5铸造612.6 确定切削用量和基本工时确定切削用量和基本工时工序工序 1111：精、粗、细镗：精、粗、细镗mmmm 孔孔粗镗孔59.5mm0.0460608()H2Z=4.5mm 则Z=2.25mmmin/185603510001000rdvnw查有关资料，确定金刚镗床的切削速度为 v=35m/min，f=0.8mm/min 由于T740 金刚镗主轴转数为无级调数，故以上转数可以作为加工时使用的转数。， ， 则：mml78mml31mml02=ifnllltw21min64. 138 . 01850378（1）精镗孔至59.9mm2Z=0.4mm， Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/minmin/4256014. 38010001000rdvnw计算切削工时， ， 则：mml78mml31mml02=ifnllltw21min81. 321 . 04250378（2）细镗孔至mm0.0460608()H由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精樘相同。mmap05. 0f=0.1mm/r=425r/minwnV=80m/min第二部分第二部分夹具设计夹具设计第第 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为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过各方面的比较,决定设计第 9 道工序镗孔的镗床专用夹具。本夹具将用于 T740 镗床，刀具为镗。本工序为镗孔，有与65 外圆 0.025 的同轴度要求，还要达到 1.6 的粗糙度要求。3.2 确定夹具的类型确定夹具的类型本工序加工采用镗床加工，所以为镗床夹具。3.3 拟定定位方案和选择定位元件拟定定位方案和选择定位元件为保证同轴度要求，经思考只能以65 和100 外圆定位 ，以65 与80 相接台阶面辅助定位，以 V 形块为定位元件。而用其他表面镀无法打道工艺要求。3.3.1 定位原理图定位原理图图 33.3.2 选择定位元件选择定位元件定位元件为 V 形块 ，下为图样图 43.3.3 定位误差的计算定位误差的计算定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件为 V 形块，而该定位元件的尺寸公差为，而孔径尺寸为自由尺寸精度要求，可满足加工要求。003. 03.4 确定夹紧方案确定夹紧方案以 V 形块为支撑，用压块压紧下位图图 53.5 镋套的类型及结构的确定镋套的类型及结构的确定根据机床夹具设计手册第三版查得采用固定式 A 型镋套材料为HT200，粗加工后热处理。3.6 绘制夹具装配图绘制夹具装配图图 6图 7图 8 图 9设计心得设计心得本次课程设计是我们在结束所学专业课程以后的一次综合性设计，它不仅测试了我们所学的知识是否扎实，而且还为我们接下来的毕业设计做好了铺垫。通过这次课程设计，我所学的知识得到了巩固，充分发挥了我们个人的潜力。在这次设计过程中，虽然遇到过很多的困难，但是我们经过小组讨论以及老师的细心教导，使我们一次次地突破困难，最终圆满的完成了设计。对于接下来的毕业设计，因为有了这次积累的经验，我相信我一定可以圆满地完成。参考资料参考资料1 张世昌.李旦等主编：机械制造技术基础.第二版.北京：高等教育出版社，2007.2 王宛山主编：机械制造手册.长春：辽宁科学技术出版社，2002.3 胡凤兰主编.互换性与技术测量基础.北京： 高等教育出版社，2005.4 机械工程手册委员会.机械设计手册.第二版 2、3 卷.北京，化学工业出版社.2002.5 陈文焕主编. 机械夹具设计. 国防工业出版社，19876 艾兴,肖诗纲主编. 切削用量手册. 北京：机械工业出版社，1994