填料箱盖的夹具设计论文

课程设计 任务书 内 容 及 任 务 一、设计任务 : 填料箱 盖 零件 ,如图所示 ,进行 夹具 设计 ,生产批量为 大 批量生产。 二、要求： 1、 加工图中 标注为 “ I”的部位 ，应保证相关的技术和精度要求； 2、 加工机床根据需要自己选择 3、 如图形不够清晰，请查阅机械制造装备设计课程设计（陈立德编，高等教育出版社， 三、设计工作量 1、 设计计算说明书一份 , 非标准 零件图 1 ， 专用夹具装配总图 1 张，夹具爆炸图 1 张（ 3D 图）；图纸工作量应大于一张 ； 2、 设计说明书及图纸必须为计 算机输出稿； 3、 上交作业应包括电子稿以及打印 稿，设计说明书文件格式为 本，平面图纸文件格式为 以下版本文件格式， 3D 图为 件格式（图纸要求包括原始零件模型数据）。 *3D 图可根据学生个体情况选择。 进度安排（仅供参考） 起止日期 工作内容 、设计准备工作：熟悉设计任务书，明确设计的内容与要求； 2、熟悉设计指导书、有关资料、图纸等 3、结构方案分析； 构（夹具）草图设计； 构（夹具 ）分析计算； 配图绘制； 具零件图绘制； 写设计计算说明书； 辩 主要参考资料 1. 机械制造装备设计 冯辛安等著 机械工业出版社 2. 机械制造装备设计课程设计 陈立德编 高等教育出版社 3. 机械制造装备设计 陈立德编 高等教育出版社 4. 金属切削机床夹具设计手册 浦林详等编 机械工业出版社 5. 金属切削机床设计 戴曙著 机械工业出版社 指导教师 （签字）： 年 月 日 系（教研室） 主任（ 签字）： 年 月 日 . 目录 一、 零件分析 . 4 件的作用 . 4 件的工艺分析 . 5 二、工艺规程设计 . 6 定毛坯的制造形式 . 6 面的选择 . 6 基准的选择 . 6 基准的选择 . 6 定工艺路线 . 7 三、钻孔 夹具设计 . 10 件本工序的加 工要求分析 . 10 定夹具的类型 . 10 定定位方案和选择定位元件 . 10 位方案 . 10 择定位元件 . 10 定位误差的计算 . 11定夹紧方案 . 13 套的类型及结构的确定 . 13 制夹具装配图 . 四、三维建模 . 14 4 1 夹具总装配后的最后结果 . 14 4 2 夹具总装配爆炸后的最后结果 . 15 总结 . 16 参考文献 . 16 一、 零件分析 件的作用 题目所给定的零件是汽车的填料箱盖如图 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。 该零件对内表面的加工精度要求比较高，对配合表面的表面粗糙度要求也比较高。 图 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，图（ 1,2） 65轴为中心的加工表面。 包括：尺寸为 65的轴，表面粗糙度为 尺寸为 80 的与 65相接的肩面 , 尺寸为 100)与 65 尺寸为 60与 65同轴度为 孔。 0孔为中心的加工表面。 尺寸为 78 与 60垂直度为 孔底面 ,表面粗糙度为 研磨 . 3. 以 60孔为中心均匀分布的 12孔 ,60孔深 24及 4 加工可满足要求 二、 工艺规程设计 坯的制造形式 零件材料为 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。 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。 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。） 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 2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。 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。 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 620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 60)。 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。 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 60)。 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 620孔深 24的孔及攻螺纹 工序 去毛刺，终检。 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 60)。；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 620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, 100外圆及倒角。 工序 钻 30孔、扩 32孔，锪 43孔。 工序 钻 620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 60)。 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“机械加工工艺过程综合卡片”。 （单位） 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 填料箱盖 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 备注 工序号 工序名称 工序 内 容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 1 粗车右端端面、外圆，粗镗内孔 粗车小端端面，粗车 65 外圆，粗镗 32、 47 内 孔 卧式车床质合金刀具、游标卡尺 2 粗车左端端面、外圆，粗切环槽、粗镗内孔 粗车大端端面，粗车 155、 100、 80、 75 外圆，粗切 91 环槽，粗镗 60内孔 卧式车床质合金刀具、高速钢刀具、游标卡尺 3 半精车右端端面、外圆 半精车小端端面，半精车 65 外圆面 卧式车床质合金刀具、游标卡尺 4 半精加工左端端面、外圆、环槽、内孔 半精车大端端面，半精车 155、 100、 80、 75外圆，半精切 91 环槽，半精镗 60 内孔 卧式车床质合金刀具、高速钢刀具、游标卡尺 5 精细车 65 外圆 精车和细车 65 外圆面 精密车床 质合金车刀、游标卡尺 6 精加工环槽端面、内孔 精车环槽端面，精镗 60 内孔 精密车床 质合金车刀、游标卡尺 7 钻孔 钻 6 ， 纹孔（通孔和深 24孔） 摇臂钻床 速钢钻头 8 攻丝 攻 纹（通孔和深 24 摇臂钻床 锥 9 终检 编 制 审 核 批 准 共 页 第 页 三、 钻孔 夹具设计 本夹具主要用来钻 6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。 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 6 道工序 钻 6 孔的钻床专用夹具。本夹具将用于 具为麻花钻。 位方案 此道工序为加工孔，只要固定相对位置，钻孔时位置不偏差，不旋转就可以达到要求。，将零件固定到底板上，零件的 100 处与底板的内孔配合，再将底板和零件一起固定在底板，并用圆柱销 固定。 择 定位元件 定位元件如图所示 定位误差分析 1 根据圆柱销直径确定公差： 圆柱销与孔的配合采用基孔制配合，配合选用76/ 查表得（互换性测量表 32, 对于基孔制 其 ： I+2 对销 表的 4 起 ： ei=412 由此得：孔： 0 . 0 1 205 7 5H m m销： 0 . 0 0 40 . 0 1 25 6 5H m m2 确定销的直径2D,宽度1根据直径2 2D=51b=2= m i n 1 22 ( ) /L X L T D 其中具上两销心距公差 件上两孔中心距公差 取6 m 34*16=4 m 所以6 m ， m 代入公式2 m i n 1 22 ( ) /L X L T D =16 m 2d 2D 2定菱形销的公差： 销公差等级高于孔德一级定，采用 /采用与圆柱销同样的配合76/确定菱形销的公差配合 一面两销引起的定位误差公式计算如下： 12m i nt a 2 1 1 1 12 2 2 2 1 1 1 1 =4+12+8=24 m 2 2 2 2 =16+12+8=36 m m i n 1 7 0 0 . 0 0 2 1 6 9 . 9 9 8L m m 所以将上面数据代入公式： 12m i 0 2 4 0 . 0 3 6t a n 0 . 3 52 2 2 1 6 9 . 9 9 8aa 所以定位误差满足要求。 用螺栓将零件和底板预紧，达到要求即可，如图 构的确定 因为是中批量，且加工孔直径不变化，故选用固定钻套。固定选套是直接压入钻模板或夹具体的孔中，过盈配合，位置精度高，结构简单。 钻套设计时，要注意钻套的高度 h。钻套高度是指钻套与钻头接触部分的长度。太短不能起到导向作用，降低了位置精度，太长则增加了摩擦和钻套的磨损。一般 H=（ 1d，此处钻孔直径为 H=、 三维建模 具总装配后的最后结果 具总装配爆炸后的最后结果 总结： 夹具课程设计已经接近尾声，回顾 整个过程，我在老 师的指导下，顺利完成了这次课程设计，课程设计作为机械制造装备设计 课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。 机械加工工艺规程设计 中 我运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。 通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程