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填料箱盖的加工工艺及专用夹具设计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,加工中
13.5孔,选择钻床加工及60孔粗糙度的加工,选择立轴矩台磨床加工,考虑诸多因素拟订最优方案,最终完成本次设计关键词工艺规程,夹具设计,最优方案件下,考虑采用普通机床以及部分高效专用机床,配以专用夹具,多用通用刀具,万能量具部分采用专用刀具和专一量具并尽量使工序集中来提高生产率除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降综合考虑,确定加工工艺路线如下(参考[16]《机械制造工艺学(含机床夹具设计)》)工序1车削左右两端面工序2粗车巾65d)85
(1)75
(1)155(I)100外圆及倒角工序3钻巾30孔、扩d)32孔,镣巾43孔工序4钻6-
(1)
13.5孔2-M10-6H4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序5精车65外圆及与80相接的端面.工序6粗、精、细篷d)60H8(-0046)孔工序7铳巾60孔底面工序8磨巾60孔底面工序9镇由60孔底面沟槽工序10研磨小60孔底面工序11去毛刺,终检以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”
3.3选择加工设备及刀、夹、量具工序
1、2是粗车选用卧式车床就能满足要求本零件尺寸不大,精度要求不高,选用最常用的C620-1型卧式车床即可在车床上加工灰铸铁零件采用YG型硬质合金,粗加工用YG6切槽宜用高速钢采用三爪卡盘装夹,游标卡尺测量工序5是精车和精细车还有精篷由于要求的精度较高,表面粗糙度较小选用精密的车床能满足要求故选用C616A型车床精加工刀具用YG10采用三爪卡盘装夹,游标卡尺测量工序
3、4是钻孔可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工,可选用Z3025型摇臂钻床工序3刀具采用麻花钻4)25mm扩孔钻中32mm镣孔钻047mm工序4采用麻花钻中
12.5mm麻花钻
08.5mm攻螺纹采用丝锥M10孔径用游标卡尺测量,螺孔用螺纹塞规检验,采用专用夹具工序
6、8是篷孔,工序6采用金刚篷床C730工序8采用篷床T68即可选择YG30镣刀,专用夹具,游标卡尺,塞规工序7是锐削,采用卧式铁床X63即可选择端面铢刀中8专用夹具,游标卡尺工序9是磨削,可采用内圆端面磨床MDU58磨床采用砂轮G36YA6N20X6X8表面粗糙度仪,专用夹具工序10是研磨,采用研磨机即可采用金刚玉微粉,表面粗糙度仪,专用夹具确定工序尺寸如下表3-1(参考[4]《机械制造工艺设计简明手册》)表3-1工序尺寸
3.4加工工序设计工序I车削端面、外圆如图3-1图3-1填料箱盖本工序采用计算法确定切削用量、加工条件0工件材料HT200铸造加工要求粗车4)
65.4)155端面及巾
65、(I)
80.d)
75、
(1)100巾155外圆,表面粗糙度值R“为
6.3机床C620—1卧式车床刀具刀片材料为YG6刀杆尺寸为16mmX25mink=90°r0=15°a0=
12.r火=
0.5mm计算切削用量粗车巾
65、d)155两端面确定端面最大加工余量己知毛坯长度方向单边余量为3±
1.25mni则毛坯长度方向的最大加工余量为
4.25mm分两次加工ap=2nim计长度加工方向取IT12级,取土
0.04mmo确定进给量f:根据([3]《切削用量简明手册》(第三版)表
1.4)当刀杆16mmX25mmap=2mm时,以及工件直径为0160时f=
0.5~
0.7mm/r按C620—1车床说明书(见
10.《切削手册》表
1.30)取f=
0.5mm/r计算切削速度按(
10.《切削手册》表
1.27),切削速度的计算公式为V=kv(m/min)cv=
1.58Xv=
0.15yv=
0.4修正系数人上见([10]《切削手册》表28)确定机床主轴转速nv==1()()()X66-7=253(r/min)5礼
3.14x84按机床说明书(见[9]《工艺手册》表
4.2-8)与253r/min相近的机床转速选取305r/mino实际切削速度V=80m/minQ4计算切削工时,取L=—=42mmL[二3mmL2=0mmL3=0mm粗车巾155外圆确定机床主轴转速n=二1°°°
66.7=133(「/队in)7ida)
3.14x160按机床说明书(见[9]《工艺手册》表
4.2-8)与133r/min相近的机床转速选取150r/mino转速有120r/min及150r/min现选取150r/min如果选120m/n)in则速度损失较大所以实际切削速度V=
75.4m/min计算切削工时向,取L=i^=80mmL^SminL2=0nunL3=0mm工序II粗车0650800750100外圆以及槽和倒角(如图3-2)图3-2填料箱盖切削深度先84车至80以及Q04车至©100进给量见([10]《切削手册》)表
1.4kvm/minT’y技160o.2x2;.l5x05o.4xl.44x
0.8xl.04x
0.81x
0.97确定机床主轴转速侦肾=端斜204(心n)按机床选取(参考[14]《金属切削机床设计》)n/230r/min所以实际切削速度件端=土%
5.3心主切削力F/CF’ap如fff式中CF/900=
1.0yFr=
0.75nFf.=-
0.15k/
0.73所以Fc=900xl.5x.5°-75x
66.705x
1.02x
0.73=59N切削时消耗功率=598x
6.7=0665施c6xl046xl04由([10]《切削手册》表
1.30)中C630-1机床说明书可知,C630-1主电动机功率为
7.8KW当主轴转速为230r/min时,主轴传递的最大功率为4KW所以机床功率足够,可以正常加工检验机床进给系统强度已知主切削力Fc二598N由[10]《切削手册》径向切削力FFp=CFpa/-fv-V/l-kr式中CFP=53()xFP=
0.9yFP=
0.9nFP=
0.9k.广
0.5所以F广530x
1.50-9xO.5075x
66.7°x
1.052x
0.5=15小而轴向切削力F广CF/a「式中CF/450x=
1.0y号二
0.4n^=0200r190kq.17轴向切削力Fz=450xl.5xo.5°°X
60.7°x
1.041x
1.17=623(N)取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数u=
0.1则由([10]《切削手册》)切削力在纵向进给机构可承受的最大纵向力为3550N故机床进给系统可正常工作切削工时t=/+A+£式中L=105mmL^dmmL2=
01.粗车65外圆实际切削速度V二竺4=
3.14x305x65=min101000计算切削工时由
[10]《切削手册》,取L=17mmL.=3mmL2=0mm/+/i+Z
2.17+
3.t=!xi=x2=
0.262ininnf305x
0.
52.粗车妇5外圆取nh=305r/min实际切削速度髓=受萧竺=况咖血计算切削工时叫,取L=83n】mL}=3mmL2=0mmt=/+/|+/2x=83+3=Q564minnf305x
0.5粗车100外圆取nH=305r/min实际切削速度V=也上=
3.14x305x100=9578m/min10001000计算切削工时叫,取L=15mmL2=0mm车槽.采用切槽刀,采用切槽刀,r广
0.2mm根据(U5]《机械加工工艺师手册》表27-8)取f=
0.5mm/rnM=305r/min计算切削工时L=9mmL]=3mmL2=0mm工序HI钻扩中32响、及车忽孔转塔机床C365L(如图3-3)图3-3填料箱盖选择进给量选择切削速度(见[10]《切削手册》表
2.7)V=
12.25m/min(见[10]《切削手册》表
2.13及表
2.14按5类加工性考虑)按机床选取7zlv=136r/min(按[9]《工艺手册》表
4.2-2)则实际切削速度v==X25x136=]°6/min切削工时计算/=65〃〃〃,4=1Omml2=4mm「二,+/|+A65+10+4nJ=136x
0.41钻孔中32响根据有关资料介绍(参考[11]《机械设计手册》),利用钻头进行扩钻时其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=(
1.2~
1.3)扁f
11、v二(2~§)%公式中扁、口钻为加工实心孔时的切削用量,查([10]《切削手册》)得扁i=
0.56mm/r(表
2.7)vtt=
19.25m/min(表
2.13)并令f=
1.35扁=
0.76mm/r按机床取f=
0.76mm/rv=
0.4y钻=
7.7【n/minlOOOv1000x
7.7〃==7id〃x32按照机床选取nw=97尸/min所以实际切削速度v==^X32X97=
7.84/«/inin1XX1XX切削工时计算kl2=2mmI=65〃〃〃/i+/2+/_7+2+65nwf
0.76x78宅忽圆柱式沉头孔中47〃〃根据有关资料介绍(参考[12]《金属切削原理与刀具》),镣沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/2/3故-x
0.6=
0.2^/r按机床取f=
0.21mm/r=.输=%x25=
8.33〃/min二lOOOu二1000x
8.337tcl
3.14x43按机床选取nw=58r/min所以实际切削速度为…骷=官=皿心切削工时计算7=1mm/2=OmmI=17mm/1+/2+/2+17nwf-58x
0.21所以n=77i33=401r/min按机床选取nw=4007minPackingboxcoverprocessingandspecialfixturedesignABSTRACTThemachinemadeinthemachineprocessesexaminingassemblingweldingwithheathandletowaitcoldandhotcraftprocessinuseagreatdealoftongsinordertothegearingprocessobjectmakingitoccupyrightpositiontopromisethequalityofsparepartsandworkpiece.Thisdesignismainlythedesignofappropriationtongswhichcarriesoncoveringbodysparepartsistallyuptheknowledgethatwelearnbeforeandtotheonceexpandingoftheknowledgethatwecontrol.Thistextmainlysetsoutfromthedesignbothsideofthespecifyingofcraftrulesdistanceandthetongs.Accordingtothecharacteristicsofsparepartsthefunctionproducedtypeandsparepartswhileconcretelyworkingchoicethecraftrulesdistanceandtongs.Inthecraftrulesdistanceaspect:Assuranceproduceatypecomprehensiveconsideritsaccuratedegreehighproduceanefficiencyishighconsumeeconomylittleetc.aspectchoosethesuperiorproject;Designaspectinthetongsbecauseofiscoverbodysparepartsprocess
13.5boresthechoicedrillsabedtoprocessconsideringmanyfactorstodrawupthesuperiorprojectendcompletionoriginallytimedesign.KEYWORDS:ThedesignbothsideofthespecifyingofcraftrulesdistanceThecraftrulesdistanceaspectThesuperiorproject♦.3=4r=4x
0.16=
0.64min攻螺纹孔2-1-6Hr=
0.2m/s=12m/min所以nx=3837min按机床选取nw=3157min则实际切削速度v=碧岸=心号酣=99〃/min计算工时/=15mm/(=,Z2=3mm则=/4^=-4®r=0067mint.4=2t=2x
0.067=
0.134min攻螺纹4-M10r=
0.2m/s=12m/min所以ns=3827min按机床选取nw=3157min则实际切削速度口=夸特=心4借度=99〃/min计算工时/=20mm/[=3mml2=0mm则.z=hf=2娘*0=
0.083minnwf315x1t.5=4r=4x
0.083=
0.33min工序V精车O65mm的外圆及与O80mm相接的端面(如图3-5)车床:C
6161.精车端面车床C620-1图3-5填料箱Z=
0.4mm计算切削速度按([10]ap=
0.2mm《切削手册》表
1.27)切削速度的计算公式为(寿命选T=90min)式中cv=158=
0.15尸页京瓦EE)义=
0.4tn=
0.15修正系数奴,见([10]《切削手册》表
1.28)所以:/2=ioook=ioo^=10237minmlw勿x80按机床说明书(见[9]《工艺手册》表
4.2-8)选择1200r/min所以实际切削速度八岑系=3侦血由([9]《工艺手册》)则计算切削工时/二眺d65=
12.5mm=2mm/2=0mmls=0贝lj=』*d*Hxi=x2=
0.48min精车
①65外圆2Z=
0.3f=
0.Imm/r十由产四伽)式中q=158xv=
0.15义=
0.4机=
0.15修正系数知见([10]《切削手册》表
1.28及参考[4]《机械制造工艺设计简明手册》),所以:c15XV.=1kv=————x
1.44x
0.8x
1.04x
0.81x
0.97=251m/minTmaxfvv60o5x
0.2o5x
0.1°4pJnw=12007min所以实际切削速度八普若=245心n计算切削工时/=17mm/]=f-i.i/.+/•+/.17+3+0c八m则=七二厂3商ET2=
0.33mm精车外圆O100mm2Z=
0.3mmZ=
0.15mmf=
0.Imm/r*=25加/min取n„.=12007min实际切削速度u=12°°湍1°°=
376.87/min计算切削工时/=30/72/7£=,/2=0mm则‘=号尹X’=醍岩、2=
0.6min工序VI精、粗、细^0607/8(^)mm孔(如图3-6)粗锥孔至中
59.5mm2Z=
4.5mm查有关资料,确定金刚镯床的切削速度为v=35m/minf=
0.8mm/min由于T740金刚镇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参考[14]《金属切削原理与刀具》及[11]《机械设计手册》/=7〃〃7《=3mm弓二〃〃精销孔至中
59.9mm2Z=
0.4mmZ=
0.2mmf=
0.Imm/rv=80m/min=lOQQl!==425/7minm
3.14x60计算切削工时1=7珈〃,4=3mml2=0mm细镇孔至060/78^mm由于细篷与精篷孔时共用一个铁杆,利用金刚篷床同时对工件精、细篷孔,故切削用量及工时均与精槿相同an=
0.05//f=
0.1mm/rn=425r/minV=80m/minpH工序vn铢中60孔底面(如下图)铁床X63系列铢刀选用立铢刀d=10mmL=115mm齿数Z=4切削速度参照有关手册([12]《金属切削原理与刀具》),确定v=15m/min方10031000x
15.au.=/mmnv===
477.7r/minndw4x10采用X63卧式铁床,根据机床使用说明书(见[9]《工艺手册》表
4.2-39)取7().=475r/min故实际切削速度为v=^^=;rxlQx475=
14.9/72/min10001000当%=475「/min时,工作台的每分钟进给量九,应为fm=f.znw=
0.08x4x475=150〃min查机床说明书,刚好有Zn=15(>7/inin故直接选用该值(参考[14]《金属切削机床设计》)查机床说明书,刚好有/;„=15Qh/min故直接选用该值(参考[14]《金属切削机床设计》)计算切削工时L=(60mm-30mm)=30mm妇=〒志=°・2min倒角1x45°采用90°铭钻工序VID磨
①60孔底面(如图3-8)选择磨床选用MD1158(内圆磨床)选择砂轮⑷结果为A36KV6P20x6x8mm切削用量的选择(参考[12]《金属切削原理与刀具》):砂轮转速=1500/minu砂=
27.5m/s轴向进给量fa=3mm径向进给量fr=
0.015m切削工时计算当加工一个表面时式中L加工长度b加工宽度z单位加工余量zh=G.2mmK系数K=l.1r工作台移动速度(m/【nin)fa:工作台往返一次砂轮轴向进给量/v工作台往返一次砂轮径向进给量2x30x30x
1.11000x10x3x
0.015工序IX11060mm孔底沟槽(如图3-9)图3-9填料箱盖内孔车刀保证t=
0.5mmd=2mmo工序X研磨中60mm孔底面(如图3-10)图3-10填料箱盖采用立轴矩台平面磨床进行磨削Z=
0.Olmnio第4章专用夹具设计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小组协商,决定设计工序60——钻12孔的钻床专用夹具及磨牛60孔底面专用夹具两个夹具将分别用于Z3025摇臂钻床和主轴矩台平面磨床刀具为麻花钻
4.1专用夹具设计分析本夹具主要用来钻12孔,由于工艺要求不高,因此,在本道工序加工时,主要应考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度设计磨床夹具时,由于本工序所加工的表面要求比较高,还应满足机床的结构及加工本工序(参考[6]《机械制造工艺学课程设计指导书及习题》)
4.
1.1定位基准的选择由零件图可知,12孔中,6—
013.5在圆周上均匀分布2—M104—M10也为对称分布,尺寸精度为自由尺寸精度要求其设计基准为两对称孔中心距,由于难以使工艺基准与设计基准统一,只能以65外圆面作为定位基准(参考[2]《机械制造工艺及机床夹具设计》及[16]《机械制造工艺学(含机床夹具设计)》)为了提高加工效率及方便加工,决定钻头材料使用高速钢,用于对12孔进行加工同时,为了缩短辅助时间,准备采用气动夹紧
4.
1.2切削力及夹紧力的计算刀具高速钢麻花钻头,尺寸为
13.5则轴向力见[9]《工艺手册》表
28.4F=CFd0-f^kF式中Cp=4207p=l0yp=
0.8f=
0.35F=420xl
3.5】°xO.3508x
1.07=212]N转矩T=Crd0Zrf^kr式中C『=
0.206Zr=
2.0yr=
0.8T=
0.206x
13.520x
0.35°xl.07=l
7.34TV•M功率P“=佥=端著如26成在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数(参考[12]《金属切削原理与刀具》)K=KK2K3K4式中K]—基本安全系数,
1.5;、L—加工性质系数,
1.1;L一刀具钝化系数,
1.1;K一断续切削系数,
1.1F=KF=
1.5x
1.1x
1.1x
1.1x2123=423奶)气缸选用00/7/7o当压缩空气单位压力P=
0.6MP夹紧拉杆D=(!)25tnm0前言0第1章零件的分析
11.1零件的作用
11.2零件的工艺分析1第2章确定毛坯、画毛坯图3第3章工艺规程的设计
43.1定位基准的选择
53.
1.1粗基准的选择
53.
1.2精基准的选择
53.2制订工艺路线
53.3选择加工设备及刀、夹、量具
63.4加工工序设计7第4章专用夹具设计
244.1专用夹具设计分析
244.
1.1定位基准的选择
254.
1.2切削力及夹紧力的计算
254.2定位误差的分析
264.3夹具设计及操作的简要说明26结论33谢辞33参考文献34N/U42宁)X
0.6=44明)4故NF钻削时T=
17.34N・M切向方向所受力=1734267N取/=
0.1F广4416x
0.1=
441.6
(2)七F.所以,钻削时工件不会转动,故本夹具可安全工作
4.2定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定本夹具的主要定位元件为止口,而该定位元件的尺寸公差为*6,而孔径尺寸为自由尺寸精度要求,可满足加工要求(参考[7]《几何量公差与检测》及[13]《互换性与测量技术基础》)
4.3夹具设计及操作的简要说明如前所述,在设计夹具时,为提高劳动生产率,应首先着眼于机动夹具,本道工序的钻床夹具选用气动夹紧方式本工序由于是粗加工,切削力较大,为了夹紧工件,势必要增大气缸直径,而这将使整个夹具过于庞大因此,应设法降低切削力目前采取的措施有两个一是提高毛坯精度,使最大切削深度降低,以降低切削力;二是在可能的情况下,适当提高压缩空气的工作压力(由
0.5MPa增至
0.6M乙)以增加气缸推力结果,本夹具结构比较紧凑钻床夹具的装配图及零件图分别见附图(参考[1]《机床夹具图册》及[5]《机床夹具设计》)如图4-
1、图4-
2、图4-
3、图4-
4.图4-
5、图4~6图4-1钻床夹具装配图主视图图4-2钻床夹具装配图侧视图图4-3钻床夹具装配图俯视图部分夹具体零件图如下:M10XL5-7H2M2-JI4-SWE3DI图4-6夹具体零件图俯视图磨中60孔底面专用夹具适用于主轴矩台平面磨床由于本工序所加工的表面要求比较高,再根据机床的结构及加工本工序时所满足的要求,只需限制零件的5个自由度,而其沿中心轴线旋转的自由度无需限制故应采取以下方案比较合理方案以中65外圆柱面及台阶面定位(一面一短销定位),采用左端向右端的加紧方向,因这与加工方向相同,故无需很大夹紧力立轴矩台平面磨床夹具部分零件结构图如下如图4-
7.图4-
8.图4-9(参考[1]《机床夹具图册》及[5]《机床夹具设计》)B-B图4-9磨床夹具体零件图俯视图通过完成基于填料箱盖工艺规程及夹具的这次毕业设计,感觉收获很大,不仅感觉在本专业知识面扩大了,特别是夹具和工艺设计实际方面的知识,从原来的一知半解到现在己有一个较为清晰的认识,虽然在设计过程中缺乏实际的生产经验,难免在实际的开发生产过程中对问题的突发性缺乏预见能力,但基本能把大学期间所学的专业知识都融会贯通起来了,并用于此次毕业设计当中,达到学以致用的目的此外,对一些软件有了更深刻的认识,在软件的操作也比原来提高了一个档次,然而,在设计的过程中,也遇到不少的困难,但经过自己的一番思考,与同学、老师探讨和请教之后,最后问题得到解决另外,在不断犯错与解决中我总结了在设计过程中的一些经验,这些经验对我来说是十分宝贵的这种经历对我独立思考问题、解决问题的能力也带来很大的提高毕业在即,从学校的学习到工作单位的实际设计生产,是一个很大的转变,我也意识到,要成为未来工作中专业的技术型人才,必须具备“专业、意愿与耐心”因此未来只能通过对自己在专业知识结构上的不断完善,把所学到的理论知识更好地运用到工作当中,脚踏实地,在工作中学习,学习后工作,把工作做得更好!岁月如梭,转眼间,三年的求学生涯即将结束,站在毕业的门槛上,回首往昔,奋斗和辛劳成为丝丝的记忆,甜美与欢笑也都尘埃落定当毕业的钟声即将敲响时首先,我要非常感谢我的指导老师,葛述卿老师在我大学的最后学习阶段一一毕业设计阶段给自己的指导,从最初的定题,到资料收集,到写作、修改,到论文定稿,他给了我耐心的指导和无私的帮助为了指导我毕业论文,他有的时候甚至放弃了自己的休息时间,他的这种无私奉献的敬业精神让我很是感激,在此我向他表示我诚挚的谢意再次,感谢所有任课老师在这三年来对于我辛勤的教导,是他们教会了我如何学习,教给了我专业知识,教会了我如何做人,乃至教会了我如何生活正是由于他们,我才能在各方面取得显著的进步,在此向他们表示我由衷的谢意在这三年的学习中,不仅使我的知识结构上了一个新台阶,更重要的是,各方面的素质得到了提高而这一切,都要归功于各位老师的深切教诲与热情鼓励值此论文顺利完成之际,我首先要向我尊敬的导师葛老师表达深深的敬意和无以言表的感谢并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才,桃李满天下!写作毕业论文是一次再系统学习的过程,毕业论文的完成,同样也意味着新的学习生活的开始我将会时刻铭记我曾是一名洛阳理工学院学子,在今后的工作中把母校的优良传统发扬光大通过这一阶段的努力,我的毕业论文终于完成了,这意味着大学生活即将结束在大学阶段,我在学习上和思想上都受益非浅,这除了自身的努力外,还与我的诸位同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的所以,我还要感谢他们对我的帮助感谢各位老师的批评指导和帮助!参考文献王小华.机床夹具图册.北京机械工业出版社.1993刘登平.机械制造工艺及机床夹具设计.北京北京理工大学出版社.2001马国亮.切削用量简明手册.第三版.北京机械工业出版社.2001李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京机械工业出版社.2001肖继德,陈宁平.机床夹具设计.第2版.北京机械工业出版社.2001张龙勋.机械制造工艺学设计指导书及习题.北京机械工业出版社.2001甘永立.儿何量公差与检测.第五版.上海上海科学技术出版社.2002王启平.机床夹具设计.哈尔滨哈工大出版社.2004刘登平.工艺手册.北京北京理工大学出版社.2001陆剑中,孙家宁.切削手册.北京机械工业出版社.2001成大先.机械设计手册.北京北京化学工业出版社.1995陆剑中,孙家宁.金属切削原理与刀具主编.北京机械工业出版社.2005陈于萍,周兆元.互换性与测量技术基础.北京机械工业出版社.2005黄鹤汀.金属切削机床设计.北京机械工业出版社.2000宋昭祥.机械加工工艺师手册.北京机械工业出版社.2000徐嘉元,曾家驹机械制造工艺学(含机床夹具设计).北京机械工业出版社.1995毕业设计是高等院校教学中的一个主要组成部分,是专业学习过程是最后的一个主要的实践性的教学环节,是完成工程师基本训练的重要环节,是培养学生独立思考和科学工作方法重要的实践性的过程设计的目的和要求在于培养学生综合运用所学知识和技能去分析和解决机械工程实际问题的能力.熟练生产技术的工作的一般方法,培养学生树立工程技术必备的全局观点,生产观点和经济观点树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度,培养学生调查研究,查阅技术文献资料,手册进行工程运筹,图样的绘制及编写技术文件的独立工作能力.毕业设计,通过到工厂的实际调研,对设计内容有了基本的了解,并仔细观察和了解各加工工序的加工过程,查阅了资料希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的技术工作打下一个良好的基础第1章零件的分析
1.1零件的作用题目所给的零件是ZW-6/7型空气压缩机的填料箱盖(见附图1)填料箱盖是填料箱的重要组成部分填料箱的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不使泵内的水流不流到外面来也可阻止外面的空气进入到泵内始终保持水泵内的真空当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却保持水泵的正常运行而填料箱盖主要是与填料箱体联接后保证密封性,对内表面的加工精度要求比较高,对配合面的表面粗糙度要求也较高(附图如图1-1)图1-1零件图
1.2零件的工艺分析由己知条件ZW-6/7型空气压缩机的填料箱盖是通过例°成8和防5借与箱座孔配合并用螺栓紧固长径为672x030*的活塞杆穿过该零件内孔,©60H8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*7CW・02宽度为75mm的槽装o型密封圈知该零件上的主要加工面有外圆、端面、6-例
3.5的孔和4-A/10的螺纹其中孔既是装配基准又是设计基准,加工精度和表面粗糙度一般要求较高,内外圆之间的同轴度及端面与孔的垂直度也有一定的技术要求题目所给填料箱盖有两处加工表面,其间有一定位置要求分述如下填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求(参考[4]查表
1.4-28《机械制造工艺设计简明手册》)0以65力5(■血3)轴为中心的加工表面包括尺寸为65加(*|3)的轴,表面粗糙度为
1.6尺寸为80的与0-
0.036065力5(-03)相接的肩面,尺寸为0100/8(-0090)与065/75(-®)同轴度为+
0.
04800.025的面.尺寸为060/78()与065/75(-0013)同轴度为
0.025的孔+
0.048以6088()孔为中心的加工表面+
0.048尺寸为78与60//8()垂直度为
0.012的孔底面,表面粗糙度为
0.4须研磨+
0.048以06008()孔为中心均匀分布的12孑L6-
013.54-M10-6H深20孔深24及4-M10-6Ho其它未注表面的粗糙度要求为
6.3粗加工可满足要求第2章确定毛坯、画毛坯图零件材料为HT200考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠性,采用铸造由于年产量为2000件,属于中批生产的水平毛坯的铸造方法选用砂型机器造型其中6()和©32的孔可以铸出,因此还要安放型芯此外,为了消除残余应力,铸造后应安排人工时效根据上述材料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下由机械加工工艺手册表
2.3-6知该铸件尺寸公差等级CT为8〜10级,加工余量等级MA为G级外圆表面沿轴线切线方向的加工余量及公差考虑到外圆表面(015例OCX©
91、©
80、©
75、65)尺寸较多且相差不大,为简化铸造毛坯的外形,现直接按零件结构铸出阶梯轴除©65以外,其它尺寸外圆表面粗糙度值R.=
6.3m只要粗车就可满足加工要求内孔32伊3不易制造型芯固毛坯为实心,两内孔精度要求自由尺寸精度要求,R=63削钻——扩即可满足要求内孔608(严6)以外圆面655(*仙)定位,然后铸出毛坯孔91底面沟槽,采用篷削,经过底面研磨后缱可保证其精度,取Z=
0.5mmo由机械加工工艺手册表
2.3-5知各表面的总余量如表2-1表2-1各加工面总余量外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差由([4]《机械制造工艺设计简明手册》表
2.2-1K:度方向偏差为±
3.6mmo长度方向的余量查表
2.2-4其余量值取
3.5mniod60H8;0M6孔底面加工按照表
2.3-21及
2.3-23研磨余量7=
0.010^
0.014取Z=
0.OlOmnis磨削余量Z=
0.2^
0.3取Z=
0.3mm.铁削余量Z=
3.0—
0.3—
0.01=
2.69mm
4.6—
013.5孔及2—MIO—6H孔、4—MIO—6H深20孔均为自由尺寸精度要求6一
13.5孔可一次性直接钻出攻螺纹前用麻花钻直径为d
8.5的孔然后再攻螺纹MlOo如图2-
1、图2-2图2-2零件图第3章工艺规程的设计
3.1定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高因此,根据定位基准的选用原则基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔来确定基准(参考
[16]《机械制造工艺学(含机床夹具设计)》
3.
1.1粗基准的选择对于一般轴类零件而言,按照有关的粗基准选择原则(保证某重要加工面的余量均匀,应选重要加工面为粗基准若工件每个表面都要求加工,为了保证各加工面都有足够的加工余量,应选择毛坯余量最小的面为粗基准)以外圆作为粗基准是完全合理的
3.
1.2精基准的选择选择精基准时应重点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,工件装夹方便按照有关的精基准选择原则(基准重合原则;基准统一原则;自为基准原则;互为基准原则),对于本零件,有中心孔,可以以中心孔作为统一的基准,但是随着孔的加工,大端的中心孔消失,必须重新建立外圆的加工基面,一般有如下三种方法当中心孔直径较小时,可以直接在孔口倒出宽度不大于2MM的锥面来代替中心孔若孔径较大,就用小端孔口和大端外圆作为定位基面,来保证定位精度采用锥堵或锥套心轴精加工外圆亦可用该外圆本身来定位,即安装工件时,以支承轴颈本身找正
3.2制订工艺路线制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证在生产纲领己经确定为中批生产的条加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精中155外圆2155+
0.
166.
3065210.
2566.5-
0.
3065.5+
0.0665+
0.
0136.
31.6D37437+
0.
0396.3047447+
0.
0396.3
①75275+
0.
0466.3X80280+
0.
0466.306021164+
0.3062+
0.
0.1560+
0.
0466.
31.
67.5X
417.5+
1.
306.31372137+
0.
306.378278+
0.
306.
31.
60.4加工面基本尺寸(mm)加工余量等级加工余量数值(mm)0155155H5©10100H48080H4©6060G3。