毕业设计-填料箱盖加工工艺及夹具设计

1毕业设计填料箱盖加工工艺及夹具设计1零件的分析11零件的作用题目所给定的零件是填料箱盖（附图1），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。12零件的工艺分析填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求（查艺设计简明手册）1以65H5（00013）轴为中心的加工表面。包括尺寸为65H5（00013）的轴，表面粗糙度为16,尺寸为80的与003665H5（0）相接的肩面,尺寸为100F8（0同轴度为00250090与65H500130013）0046的面尺寸为60H80与65H5（00013）同轴度为0025的孔004622以60H80孔为中心的加工表面0046尺寸为78与60H80垂直度为0012的孔底面,表面粗糙度为04,须研1428机械制造工磨00463以60H80孔为中心均匀分布的12孔,6135,4M106H深20孔深24及4M106H4其它未注表面的粗糙度要求为63,粗加工可满足要求2工艺规程设计21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4000件，属于大批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型。22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。也是保证加工精度的关键。221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，3应选择加工余量最小的表面为粗基准。）222精基准的选择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。23制订工艺路线231工艺线路方案一工序铣削左端面,粗车155外圆及倒角。工序铣削右端面粗车65，80，100，75外圆及倒角。车75槽。工序钻30孔、扩32孔，扩47孔。工序钻6135孔,2M106H,4M106H深20孔深24的孔及攻螺纹工序精车65外圆及与80相接4的端面0046工序粗、精60H8（0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。232工艺路线方案二工序车削左端面,粗车155外圆及倒角。工序车削右端面粗车65，80，100，75外圆及倒角。工序钻30孔、扩32孔，扩47孔。工序精车65外圆及与80相接的端面0046工序粗、精60H8（0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6135孔,2M106H,4M106H深20孔深24的孔及攻螺纹233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004612孔后精加工外圆面和60H8（0；方案二是使用车削方式加工两端面，孔。12孔的加工放在最后。两相比较起来可以看出，由于零5件的端面尺寸不大，应车削端面，在中批生产中，综合考虑，选择工艺路线二。但是考虑到基准重合，在线路二中，工序精车65外圆及与80相接的端面最后工序中，钻6135孔,2M106H,4M106H深20孔深24的孔及攻螺纹。这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工艺路线确定如下工序粗车、半精车155左、右端面，保证尺寸15,粗车155外圆。工序粗车65端面,粗车65，80，75，100外圆及倒角。车槽。粗车、半精保证尺寸137。粗车、半精车80端面精车65,80，100外圆精车80外圆端面倒圆,倒角工序钻30孔、扩32孔，锪47孔。0046工序粗、精、细镗60H8（0孔。工序铣60孔底面工序镗60孔底面沟槽,保证尺寸T05MM工序研磨60孔底面。工序钻6135孔,钻685孔及攻螺纹以上工艺过程详见械加工工艺过程卡片24机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定6“填料箱盖”零件材料为HT200钢，硬度为HBS190241，毛坯质量约为5KG，生产类型为大批生产，采用机器造型铸造毛坯。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（1）外圆表面65、80、75、100、91、155考虑到尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为84、104、160的阶梯轴式结构，除65以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为RA63UM只要粗车就可满足加工要求。（2）外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册表221,铸件轮廓尺寸长度方向100160MM,故长度方向偏差为25MM长度方向的余量查表224,其余量值规定为3035MM现取30MM。（3）32、43内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度要求，RA为63,钻扩即可满足要求。0046（4）内孔60H80。要求以外圆面65H5（00013）定位，铸出毛坯孔30。查表239,粗镗5952Z45精镗5992Z0470046细镗60H802Z010046560H80孔底面加工按照表2321及23231研磨余量Z00100014取Z00102磨削余量Z0203取Z033铣削余量Z30030012696底面沟槽采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度Z0576135孔及2M106H孔、4M106H深20孔。均为自由尺寸精度要求。16135孔可一次性直接钻出。2查工艺手册表2320得攻螺纹前用麻花钻直径为85的孔。钻孔85攻螺纹M1025确定切削用量251工序粗车、半精车155左、右端面，保证尺寸15,粗车155外圆。本工序采用计算法确定切削用量加工条件工件材料HT200，铸造。加工要求粗车65、155端面及65、80、75、100，155外圆，表面粗糙度值RA为63。8机床C6201卧式车床。刀具刀片材料为YG6，刀杆尺寸为16MMX25MM,KR90,R015012RR0。计算切削用量（1）粗车155端面确定端面最大加工余量已知毛坯长度方向单边余量为3125MM，则毛坯长度方向的最大加工余量为425MM,分两次加工,AP2MM计。长度加工方向取IT12级，取004MM。确定进给量F根据切削用量简明手册（第三版）表14,当刀杆16MMX25MM,APF0507MM/R按C6201车床说明书（见切削手册表130）取F05MM/R计算切削速度按切削手册表127,切削速度的计算公式为VCCVTAPFMXVYVKVM/MIN见切削手册表128,即KV9KMV144,KSV08,KKV104,KKRV081,KBV097CV158,XV015,YV04,M02。修正系数K所以VC15814408104081097600220150504667M/MIN确定机床主轴转速NS1000VC1000667253R/MIN31484D按机床说明书（见工艺手册表428）与253R/MIN相近的机床转速选取305R/MIN。实际切削速度V80M/MIN（2）粗车160外圆确定机床主轴转速NS1000VC1000667133R/MIN314160D按机床说明书（见工艺手册表428）与133R/MIN相近的机床转速选取150R/MIN。实际切削速度V754M/MIN252工序粗车、半精车65端面，保证尺寸137。粗车65，80，75，100外圆及倒角。车槽。粗车、半精车，精车80端面精车65,80，100外圆倒圆,倒角10（1）粗车、半精车65端面，保证尺寸137按C6201车床说明书（见切削手册表130）取F05MM/R计算切削速度按切削手册表127,切削速度的计算公式为VCCVTAPFMXVYVKVM/MINCV158,XV015,YV04,M02。修正系数K所以VC见切削手册表128,即KVKMV144,KSV08,KKV104,KKRV081,KBV09715814408104081097020150460205667M/MIN确定机床主轴转速1000VC100066711NS253R/MIN31484D按机床说明书（见工艺手册表428）与253R/MIN相近的机床转速选取305R/MIN。实际切削速度V80M/MIN切削深度先84车至80以及104车至100。进给量见切削手册表14VCCVMXVYVTAPF15814408104081097020150460205667M/MIN确定机床主轴转速KVM/MINNS1000VC1000667204R/MIN314104D按机床选取N230R/MIN。所以实际切削速度12VDN314104230751M/MIN10001000检验机床功率主切削力FCCFCAPXFCFYFCVCNFCKFCCFC900,XFC10,YFC075,NFC015KMFHBNF20004102190190KKR073所以FC9001505075667015102073598N切削时消耗功率PCFCVC5986670665KW4413610610由切削手册表130中C6301机床说明书可知,C6301主电动机功率为78KW,当主轴转速为230R/MIN时,主轴传递的最大功率为24KW,所以机床功率足够,可以正常加工。（2）粗车65外圆实际切削速度VDWNW31430565623M/MIN10001000（3车75外圆取NW305R/MIN实际切削速度VDWNW31430575719M/MIN10001000（4）粗车100外圆取NW305R/MIN实际切削速度V14DWNW3143051009578M/MIN10001000（5）车槽75采用切槽刀，RR02MM根据机械加工工艺师手册表278取F025MM/RNW305R/MIN精车65MM的外圆及与80MM相接的端面车床C6201（6）粗车、半精车80端面Z04MMAP02MMF01MM/R计算切削速度按切削手册表127，切削速度的计算公式为（寿命选T90MIN）VCCVKVM/MINTMAPXVFYV式中CV158，XV015,YV04，M015修正系数KV见切削手册表128所以VC15CVTMAPVFXYVKV15814408104081097257M/MIN60015020150104NS1000VC10002571023R/MINDW80按机床说明书（见工艺手册表428）选择1200R/MIN所以实际切削速度V120080301M/MIN1000（7）精车65外圆2Z03F01MM/RVCCV16KVM/MINTMAPXVFYV式中CV158，XV015,YV04，M015修正系数KV见切削手册表128所以VCCVTMAPVFXYVKV15814408104081097257M/MIN01501504600201NW1200R/MIN所以实际切削速度V120065245M/MIN1000（8）精车外圆100MM2Z03MMZ015MMF01MM/R17VC257M/MIN取NW1200R/MIN实际切削速度1200314100V3768M/MIN1000253工序钻孔25MM，钻扩32MM，并锪43MM孔。Z3025摇臂钻床（1）钻孔25MM选择进给量F041MM/R选择切削速度（见切削手册表27）V1225M/MIN（见切削手册表213及表214，按5类加工性考虑）NS1000V10001225130R/MINDW30按机床选取NW136R/MIN（按工艺手册表422）则实际切削速度VDN1000182513610001068M/MIN（2）钻孔32MM根据有关资料介绍，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（1213）F钻V（11）V钻23公式中F钻、V钻为加工实心孔时的切削用量，查切削手册得F钻056MM/R（表27）V钻1925M/MIN（表213）并令F135F钻076MM/R按机床取F076MM/RV04V钻77M/MINNS1000V100077766R/MIND32按照机床选取NW97R/MIN19所以实际切削速度VDWNW100032971000784M/MIN3锪孔47MM根据有关资料介绍，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（1213）F钻V（11）V钻23公式中F钻、V钻为加工实心孔时的切削用量，查切削手册得F钻056MM/R（表27）钻并令F135F钻076MM/R按机床取F076MM/RV04V钻77M/MIN20NS1000V100077526R/MIND47按照机床选取NW97R/MIN所以实际切削速度VDWNW1000479710001413M/MIN004660H8MM孔0254工序精、粗、细镗（1）粗镗孔至595MM2Z45MM则Z225MMNW1000V100035185R/MIND60查有关资料，确定金刚镗床的切削速度为V35M/MIN，F08MM/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。（2）精镗孔至599MM2Z04MM，Z02MMF01MM/RV80M/MINNW1000V100080425R/MIND314600046（3）细镗孔至60H80MM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。AP005MMF01MM/R21W255工序铣床X63系列铣刀选用立铣刀D10MML115MM齿数Z4切削速度参照有关手册，确定V15M/MINAW7MMNS1000V1000154777R/MINDW10采用X63卧式铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册表4239）取NW475R/MIN故实际切削速度为VDWNW1000104751000149M/MIN当NW475R/MIN时，工作台的每分钟进给量FM应为FMFZZNW