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填料箱盖零件的钻6-φ13.5孔钻床夹具设计及加工工艺规程.doc
填料箱盖零件的钻6-φ13.5孔钻床夹具设计及加工工艺规程【含非标6张CAD图带过程、工序卡片-独家】
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填料箱盖零件的钻6-φ13.5孔钻床夹具设计及加工工艺规程【含6张CAD图带过程、工序卡片独家】
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- 内容简介：
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目录第 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 工艺规程设计 .32.1 毛坯的制造形式 .32.2 基准面的选择 .32.2.1 粗基准的选择 .32.2.2 精基准的选择 .32.3 制订工艺路线 .32.3.1 工艺线路方案一 .42.3.2 工艺路线方案二 .42.3.3 工艺方案的比较与分析 .42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .52.5 确定切削用量及基本工时 .7第 3 章 夹具设计 .223.1 研究原始质料 .223.2 定位、夹紧方案的选择 .223.3 切削力及夹紧力的计算 .223.4 误差分析与计算 .253.5 定位销选用 .263.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用 .273.7 确定夹具体结构和总体结构 .293.8 夹具设计及操作的简要说明 .303.9 夹具装配图 .31总结 .33参 考 文 献 .341第 1 章 零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是解放牌汽车的填料箱盖（附图 1.1） ，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。填料箱主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让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 1。1 填料箱盖1.2 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： （查表 1.4-28机械制造工艺设计简明手册 ）1.以 65H5（ ）轴为中心的加工表面。013.包括：尺寸为 65H5（ ）的轴，表面粗糙度为 1.6, 尺寸为013.80 的与 65H5（ ）相接的肩面, 尺寸为 100f8( )与013. 036.965H5（ ）同轴度为 0.025 的面. 尺寸为 60h5( )与013. 4.65H5（ ）同轴度为 0.025 的孔.2.以 60h5( )孔为中心的加工表面.046.2尺寸为 78 与 60H8( )垂直度为 0.012 的孔底面,表面粗糙度046.为 0.4,须研磨.3. 以 60H8( )孔为中心均匀分布的 12 孔,6-13.5,4-M10-046.6H 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第 2 章 工艺规程设计2.1 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。2.2 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。2.2.1 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。 ）2.2.2 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：1.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。2.采用锥堵或锥套心轴。3.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。2.3 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4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。2.3.1 工艺线路方案一工序 铣削左右两端面。工序 粗车 65，85，75，155 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（ 孔。)046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。2.3.2 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（ 孔。)046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。2.3.3 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（ 孔。 ；方案二是使用车削)046.5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，在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。但是仔细考虑，在线路二中，工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.然后工序 钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 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 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 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（ 孔。)046.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。以上工艺过程详见附表 1“机械加工工艺过程综合卡片” 。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“填料箱盖”零件材料为 HT200，硬度为 HBS190241，毛坯质量约为 5kg，生产类型为中批生产，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 R 6.3 um,只要粗车就可满足加工要求,以 155 为例,a2Z=5mm 已能满足加工要求.（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 2.2-1,铸件轮廓尺6寸(长度方向100160mm,故长度方向偏差为 mm.长度方向的余量5.2查表 2.2-4,其余量值规定为 3.03.5 mm.现取 3.0 mm。（3） 内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度432、要求，R 为 6.3,钻 扩即可满足要求。a（4）内孔 60H8( )。要求以外圆面 65H5（ ）定位，铸046. 013.出毛坯孔 30。查表 2.3-9,粗镗 59.5 2Z=4.5精镗 59.9 2Z=0.4细镗 60H8( ) 2Z=0.1046.(5) 60H8( )孔底面加工.按照表 2.3-21 及 2.3-23a.研磨余量 Z=0.0100.014 取 Z=0.010b.磨削余量 Z=0.20.3 取 Z=0.3c.铣削余量 Z=3.00.30.01=2.69(6)底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度 Z=0.5(7) 6 孔及 2M106H 孔、4M106H 深 20 孔。均为自由5.13尺寸精度要求。a6 孔可一次性直接钻出。.b查工艺手册 表 2.320 得攻螺纹前用麻花钻直径为8.5 的孔。钻孔 8.5 攻螺纹 M10图 2.1 毛坯图72.5 确定切削用量及基本工时工序：铣削端面本工序采用计算法确定切削用量1.加工条件工件材料：HT200，铸造。加工要求：铣 65、155 端面表面粗糙度值 R 为 6.3。a机床：X6132 卧式铣床。刀具：刀片材料为 YG6，2.计算切削用量（1）铣削 65、155 两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3 mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为 4.25mm,分两次加工,25.a =2mm 计。长度加工方向取 IT12 级，取 mm。确定进给量 f:根据p 04.切削用量简明手册 （第三版） （以下简称切削手册表 1.4,当刀杆 16mmX25mm, a =2mm 时,以及工件直径为 160 时。pf=0.50.7mm/r按 C6201 车床说明书（见切削手册表 1.30）取 f=0.5 mm/r 计算切削速度: 按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为：V = (m/min)2.1cvyxpmvkfaT式中, =1.58, =0.15, y =0.4,m=0.2。修正系数 k 见 切削手册表 1.28,vvvv即k =1.44, k =0.8, k =1.04, k =0.81, k =0.97mvsvvrvBV所以V = =66.7(m/min)c 97.0814.0.15.026814.0 3.确定机床主轴转速8n = = =253(r/min)sdVC1084.37.6按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 253r/min 相近的机床转速有 230r/min 及 305r/min。现选取 305r/min。如果选230m/min，则速度损失较大。所以实际切削速度 V=80m/min 计算切削工时，按工艺手册表 6.2-1,取L= =42mm, L =3mm, L =0mm, L =0mm 则：284123t = =0.59(min)（2）粗车 160 端面m5.034确定机床主轴转速:n = = =133(r/min)sdVC10164.7.按机床说明书（见工艺手册表 4.28）与 133r/min 相近的机床转速有 120r/min 及 150r/min。现选取 150r/min。如果选 120m/min，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，按工艺手册表 6.2-1,取L= =80mm, L =3mm, L =0mm, L =0mm 则：2160123t = =2.21(min)m5.038（3）粗车 160 与 104 连接之端面L= =28mm, L =3mm, L =0mm, L =0mm 则： 21046123t = =0.82(min)m5.38工序：粗车 65, 80, 75, 100 外圆以及槽和倒角切削深度:先 84 车至 80 以及 104 车至 100。进给量: 见 切削手册表 1.4 9V = (m/min)cvyxpmvkfaT= =66.7(m/min)97.0814.0.15.026814.0 确定机床主轴转速:n = = =204(r/min)sdVC104.37.6按机床选取 n =230 r/min。所以实际切削速度V= = =75.1 m/min1002.检验机床功率: 主切削力F =CF a f v k 2.2cpCFxycFCn式中：CF =900
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