基于UG的填料箱盖的工艺规程及夹具设计.doc

毕业设计(论文)课题名称基于UG的填料箱盖的工艺规程及夹具设计学生姓名学号系、年级专业机械与能源系机械设计制造及其自动化(CAD/CAM方向)指导教师职称目录1课题提出的背景和意义.1.1课题的研究背景.1.2UG的应用前景及UG软件应用的意义.2零件的分析.2.1零件的作用.2.2零件的工艺分析.3工艺规程设计.3.1毛坯的制造形式.3.2基准面的选择.3.3制订工艺路线.3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.3.5确定切削用量及基本工时.4基于UG专用夹具设计.4.1问题的指出.4.2夹具设计.4.3定位误差的分析.4.4利用UG对夹具的建模.4.5基于UG的夹具建模过程概述.5全文总结.参考文献.致谢.1课题提出的背景和意义1.1课题的研究背景随着社会的发展，能源问题成为全球共同的话题，而石油作为不可再生能源，一直是各个国家最为关注的。世界各国在努力寻求解决石油紧缺问题的方法。其实石油问题的解决不外乎两点，一是开发新能源，二是减少资源的浪费。如何解决石油的泄漏问题是本设计研究的关键。汽车中石油的泄漏主要体现在填料箱盖上。本设计的课题将就填料箱盖的工艺规程及夹具的设计。当今国内的工业社会，尚处于发展阶段,制造工业占主导地位。而在实际生产中产品的加工路线的确定对企业的生存有着至关重要的影响。随着三维建模软件的日益广泛的应用，产品的设计周期明显缩短，且工件报废率明显下降，本设计对填料箱盖工艺路线以及夹具的设计正是基于目前广泛应用的Unigrafics软件，通过本软件的建模和工程图功能，能有效地提高生产率，更形象地反映工艺夹具的工作情况。1.2UG的应用前景及UG软件应用的意义1Unigraphics(简称UG)是美国EDS公司开发的一款3D制作软件，和PRO-E是同一类的软件，一般在汽车行业应用的比较广泛，美国的通用公司就是UG的使用者，中国的神州4号的设计和制造也是用的UG。Unigraphics(简称UG)软件自1990年正式进入中国以来，十余年风雨，至今已发展到上千家用户。新用户群也正以每年近40%的增幅不断扩展。随着UG用户数量在中国的大幅增加，企业对优秀的UG技术人才的需求越来越强烈，越来越多的UG技术人员通过认证获得了许多国际知名企业的就业机会，如通用，上海大众，松下电子，沃尔沃等，UGS目前也遍及到机械、医疗设备、电子、高技术和消费品工业，包括客户如3M、Will-Pemco、Biomet、Zimmer、DigitalEguipmentCorp、PhilipsElectronic、TheGilletteCompany、Timex、Eureka和ArcticCat。新的强大的UG功能业界最好的工业设计软件包，包括一个灵活的复合建模模块以及功能强大的逼真照相的渲染，动画和快速的原型工具，复合建模让用户可在下例建模方法中选择：实体建模（Solid）、曲面建模(Surface)、线框建模(Wireframe)及其于特征的参数化建模。基于UG软件强大的建模功能，在毕业设计中我将利用UG的建模功能代替AutoCAD，从而使整个设计更直观易懂。2零件的分析2.1零件的作用零件的制造工艺方法可以分为材料成形法，材料去除法以及材料累加法。根据零件的特性以及从经济性的角度分析，经过一系列的性能比较，HT200是相对适合的材料，毛坏的成型方法为铸造。本设计是首先对零件进行分析，确定零件加工的工艺规程，设计加工工序，然后根据要求设计夹具，利用UG的建模功能设计夹具的各个组件，最后将各组件组装成装配图，最后导出工程图。题目所给定的零件是汽车的填料箱盖如图2.1所示，其主要作用是保证对箱体起密封作用，使箱体在工作时不致让油液渗漏。填料箱主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。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。图2.1填料箱盖三维图2.2零件的工艺分析23填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求41.以65H5（0013.0）轴为中心的加工表面。包括：尺寸为65H5（0013.0）的轴，表面粗糙度为1.6,尺寸为80的与65H5（0013.0）相接的肩面,尺寸为100f8(036.0090.0)与65H5（0013.0）同轴度为0.025的面.尺寸为60h5(046.00)与65H5（0013.0）同轴度为0.025的孔。2.以60h5(046.00)孔为中心的加工表面。尺寸为78与60H8(046.00)垂直度为0.012的孔底面,表面粗糙度为0.4,须研磨.3.以60H8(046.00)孔为中心均匀分布的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为6.3,粗加工可满足要求。3工艺规程设计3.1毛坯的制造形式零件材料为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,采用铸造。由于年产量为1000件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。3.2基准面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。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1粗基准的选择对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。）3.2.2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；可靠方便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随便着孔的加工，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。3.3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。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，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。3.3.1工艺线路方案一工序铣削左右两端面。工序粗车65，85，75，155,100外圆及倒角。工序钻30孔、扩32孔，锪43孔。工序钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序精车65外圆及与80相接的端面.工序粗、精、细镗60H8（)046.00孔。工序铣60孔底面工序磨60孔底面。工序镗60孔底面沟槽。工序研磨60孔底面。工序去毛刺，终检。3.3.2工艺路线方案二工序车削左右两端面。工序粗车65，85，75，155外圆及倒角。工序钻30孔、扩32孔，锪43孔。工序精车65外圆及与80相接的端面.工序粗、精、细镗60H8（)046.00孔。工序铣60孔底面工序磨60孔底面。工序镗60孔底面沟槽。工序研磨60孔底面。工序钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序去毛刺，终检。3.3.3工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工12孔后精加工外圆面和60H8（)046.00孔。；方案二是使用车削方式加工两端面，12孔的加工放在最后。两相比较起来可以看出，由于零件的端面尺寸不大，应车削端面，在中批生产