机械制造工艺学课程设计-填料箱盖机械加工工艺及其磨φ60内孔端面工序夹具设计（全套图纸）.doc

课程设计全套图纸等，加153893706课程设计设 计 题 目：填料箱盖机械加工工艺及 磨60内孔端面工序夹具设计 系部： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 班 级：机械三班学号 2009011321 同 组 者： 指导教师姓名：职称 教授 职称 副教授 最终评定成绩： 长沙学院教务处 二一一年二月制长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业机械设计制造班级三设计题目填料箱盖机械加工工艺及其磨60内孔端面工序夹具设计指导教师指导教师意见：该同学在设计过程中，工作态度 （好，良好，中，差）设计工作量 （饱满，基本符合要求，未达到设计要求）工艺设计 （很好，合理，基本合理，不符合要求）夹具设计 （很好，合理，基本合理，不符合要求）cad图纸和工艺卡质量 （很好，基本符合要求，差）其效果图和动画 （很好，基本符合要求，差）评定等级： 教师签名： 日期： 答辩小组意见：评定等级：答辩小组长签名：日期：教研室意见：教研室主任签名： 日期： 系（部）意见：系主任签名：日期：说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计 填料箱盖 零件的机械加工工艺规程及 磨60内孔端面 工序的专用机床夹具。设计要求：熟练使用计算机辅助(软件自选)，独立完成（1） 毛坯图、零件毛坯合图各一张(3或4号图cad出图，手工图为2号)（2） 关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4号图，capp出图)（3） 指定工序夹具装配图一张(2或3号图，cad出图可拼接)（4） 夹具部分零件图12张(图幅自定)（5） 设计说明书(一份，10页，正文五号字，含插图)（6） 夹具3d装配效果图一张(3或4号图，可渲染)以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。原始资料：零件图样，生产纲领，每月班次、生产条件等。班级 机本3班 学生 指导教师 2012年 06 月 29 日摘 要夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。应用机床夹具,有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件,保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围,实现“一机多用”。在这个课程设计中。这次的夹具设计也是对我们所学的一种考验，我们组的课题是填料箱盖的加工工艺及夹具设计。我们按照填料箱盖零件要求对其进行加工工艺的设计，使其从一个铸造件变成一个合格的产品。其中我设计了其第14个工艺步骤磨60内孔端面。我采用一圆一面定位，限制5个自由度，然后压紧，对其进行加工。就该夹具而言，简单方便，节约时间，使其生产效率提高产生更大的经济效益。关键词：填料箱盖 , 夹具 ,生产工艺目 录摘 要i第1章 零件分析11.1零件的工艺性分析1第2章 毛胚的选择22.1毛胚分型面和浇冒口位置22.2毛坯技术要求2第3章 基准面的选择33.1 粗基准的选择33.2 精基准的选择3第4章 工艺路线44.1制订工艺路线44.2方案一：44.3方案二：54.4方案比较：54.5确定方案：5第5章 确定机械加工余量、工序尺寸及公差75.160h8孔各工序尺寸、公差及表面粗糙度确定9第6章 确定切削用量和基本工时116.1磨60内孔端面：126.1.1 磨60内孔端面的计算12第7章 磨床专用夹具157.1确定定位方案157.1.1定位方案：157.2夹紧方案：167.3确定切削用量,切削速度v167.4基本时间167.5定位误差的分析17第8章 夹具的结构设计188.1 夹具的结构设计总图18设计心得20参考文献21附录2221 第一部分 填料箱盖加工工艺规程第1章 零件分析填料箱盖为zw-6/7型空气压缩机的密封箱盖，它通过与与缸座孔配合用螺栓固定。长径为的活塞杆穿过该零件的内孔，的孔内装入填料，防止活塞杆运动时漏油，右端通过螺栓与压盖连接，宽度为槽装o型密封圈。由于零件用于密封，固在连接处和配合出的精度要求较高，图1.11.1零件的工艺性分析（1）以孔中心线为基准的加工面：尺寸为的与相接的垂直度为的肩面, 尺寸为与同轴度为的面. 尺寸为()与（）同轴度为的孔。 （2）以()孔中心线为基准的加工面：尺寸为与()中心线垂直度为,表面粗糙度为凸台面。（3）以()孔中心均匀分布的孔,-13.5,深孔深及。 （4）以()的外圆面和左端面为定位基准加工表面粗糙度为3.2的密封环槽。第2章 毛胚的选择根据零件材料确定毛坯为铸件，据零件结构特征和保证零件加工质量及便于加工原则，采用整体半实体铸造毛坯，分型面通过孔中心线并垂直与端面，铸造后对铸件进行人工时效处理，以免工件加工后因内应力产生较大变形。零件年产产纲领为为件/年，达到大批生产的水平，且零件的轮廓尺寸不大，故选用砂型机器铸造。从提高生产率、保证加工精度及经济性等角度考虑,铸造方案也可行。2.1毛胚分型面和浇冒口位置由于零件的形状和结构为对称结构，故铸造的分型面为通过孔中心线并垂直与左端面，浇注口位于右端面中心，采取顶部浇注法制造毛坯。2.2毛坯技术要求1.铸件不应有裂痕、砂眼和局部缩松、气孔和夹渣等铸造缺陷。铸件表面应清除毛刺、结瘤和粘砂等。2.正火处理硬度，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性能。3.未注圆角为mm。4.起模斜度为。毛配图: 图2.1第3章 基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计中的关键，正确与合理的选择基准面，能够保证加工质量得到，提高生产率，降低生产成本等。基准面的选择不合理，在加工工艺过程中出现各种问题，不能保证加工质量，增加零件不合格机率，甚至造成生产无法正常进行等。3.1 粗基准的选择 粗基准的选择原则：一：保证相互位置要求原则。二：余量均匀分配原则。根据粗基准的选择原则基准面要尽可能平整光洁，没有飞边毛刺的缺陷。故选取155外圆面为粗基准加工外圆面和右端面。3.2 精基准的选择精基准选择时应首先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。 根据精基准选择原则：一.基准重合原则；二.基准统一原则；三.互为基准原则，四.自为基准原则，五.便于装夹原则。故外圆面自为基准找正进行精加工，再以外圆面中心线为精基准加工内孔和外圆面保证同轴度和结合面保证垂直度，然后以内孔中心为精基准加工凸台面保证垂直度。第4章 工艺路线4.1制订工艺路线制订工艺路线应当以使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证为出发点。遵循工序安排原则，结合生产纲领，和现有的机床，量具、刀具、夹具等因素的综合考虑，尽量使工序安排具有科学性合理性，提高生产率和产品质量。根据零件的结构可知6-孔和深孔深24及可以通过一次性装夹加工，孔和孔可以一次装夹加工，、也一样，故采用工序集中，可以较少装夹次数和时间，精度易于保证，辅助时间也减少生产率得到提高。此处已删除度。9.粗、精铣削宽的密封环槽。10.粗、精、细镗孔。11.镗孔底面沟槽加工凸台面。12.铣凸台面。13.磨凸台面，保证尺寸。14.研磨凸台面，保证垂直度。15. 去毛刺，终检。第5章 确定机械加工余量、工序尺寸及公差 表5.1 毛坯尺寸余量表序号基本尺寸加工余量等级加工余量值说明1137g4.0端面单侧加工2155h5双侧 降一级加工3100 h4.5双侧 降一级加工480h4.5双侧 降一级加工560h45双侧 降一级加工665h4.0双侧 降一级加工表5.2 主要尺寸表主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差ct100外圆右端面与左端面尺寸 303.533.5ct10155左右端面尺寸153.5 18.5ct1060孔深尺寸784.0 82.0ct1165左端面与毛坯右端面尺寸173.5 20.5ct10零件为铸件，材质为ht200的切削加工性能优良，抗拉强度和塑性低，生产纲领为6000/年，采用砂型机器铸造，根据机械加工工艺手册得到毛坯的加工加工精度为it13以下，精度范围为1-3mm，表面粗超度为12.5。依照有的资料和制定的工艺，确定各工序的工序尺寸和尺寸公差。 根据零件材料ht200确定毛坯为铸件，据零件结构特征和保证零件加工质量及便于加工原则，采用整体半实体铸造毛坯，分型面通过60孔中心线并垂直与端面，铸造后对铸件进行人工时效处理，以免工件加工后因内应力产生较大变形。零件年产产纲领为为6000件/年，达到大批生产的水平，且零件的轮廓尺寸不大，故选用砂型机器铸造。从提高生产率、保证加工精度及经济性等角度考虑,铸造方案也可行。表5.3加工表面尺寸精度等级表面粗糙度ra/um加工方法备注左右端面it96.3粗、半精车65h5外圆面it71.6粗、半精、精车65与80相接面it71.6粗、半精、精车60h8孔it71.6粗、半精、精镗密封环槽it71.6粗、半精铣36凸台面it60.4粗铣、磨、研磨1557580圆面it96.3粗、半精车32、47孔it96.3钻、扩/鍃由于零件的形状和结构为对称结构，故铸造的分型面为通过60孔中心线并垂直与左端面，浇注口位于右端面中心，采取顶部浇注法制造毛坯。1.铸件不应有裂痕、砂眼和局部缩松、气孔和夹渣等铸造缺陷。铸件表面应清除毛刺、结瘤和粘砂等。2.正火处理硬度190241hbs，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性能。此处已删除表5.4 60h8孔各工序尺寸、公差及表面粗糙度确定工序名称工序余量/mm初定工序基本工序尺寸/mm入体单向公差标注调整后工序尺寸精度/mm粗糙度ra/um工序尺寸粗糙度ra/um精镗0.7h81.61.6半精镗1.5h113.259.33.2粗镗2.3h126.357.86.3铸造55.5(1)确定总余量 查表根据65孔为的材料和孔的径直长度这一特点，确定孔的直径总余量为4.0.(2)确定工序余量， 金刚石车工序余量：根据工艺手册定为0.1mm；精镗：查表得0.3mm；半精车余量为1.5mm；粗车余量为4.0-1.5-0.3-0.1=2.1mm；金刚石车：2z=0.1mm精镗：2z=0.3mm半精车：2z=1.5mm粗车：2z=2.1mm(3)确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度 计算出各工序的基本尺寸，并将工序公差以入体原则标注在基本工序尺寸上，所有计算结果及其工序尺寸的标注见下表。表5.4工序名称工序余量/mm初定工序基本工序尺寸/mm入体单向公差标注调整后工序尺寸精度 /mm粗糙度ra/um工序尺寸粗糙度ra/um金刚石车0.1it51.61.6精车03it73.264.93.2半精车1.5it106.464.66.4粗车2.1it1212.563.112.5铸造61第6章 确定切削用量和基本工时切削用量包括切削深度、进给量和切削速度、确定顺序是先确定、 ， 再确定。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r 为6.3。机床：c6140卧式车床。刀具：刀片材料为yg6，刀杆尺寸为16mmx25mm,k=90,r=15=12r=0.5mm。 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3mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为4.25mm,分两次加工,a=2mm计。长度加工方向取it12级，取mm。确定进给量f:根据切削用量简明手册（第三版）表1.4,当刀杆16mmx25mm, a 切削用量的选择： 砂轮转速： 轴向进给量： 径向进给量： (m/min)7.4基本时间 当加工一个表面时 . 式此处已删除第8章 夹具的结构设计8.1 夹具的结构设计总图主视图：图8.1俯视图：图8.2左视图：图8.3设计心得本次机械制造技术基础的夹具设计的课程设计已经完成了，这次课程设计对我们来说是一次全面的考验。它关联了画法几何及机械制图、互换性与技术测量基础、材料力学、机械设计等所学知识。要把这些系统的联系起来，才能设计出一个合理的夹具。这使我意识到，在学习的过程中，要更加注重知识的连接性、衔接性，仅仅靠一科的知识是不能解决问题的，只有将所学知识更紧密的联系起来，应用于我们的实践，才能更好的进步。本课程设计所要求的综合性，对专业知识的灵活性以及全面性掌握，是设计中的重点与难点，是我们必需所应该更加重视的。在设计过程中，我遇到了不少意料之外的困难，这也考验了我们这个小团队，在遇到问题时一起讨论，一起想办法，通过查阅大量的相关的专业书践。从中也深刻体会到了工程设计人员的艰辛;从中也深刻体会到了工程设计人籍与资料，以及在老师的指导下，我们克服了许多的难题和问题，也学到了不少平时忽略了的东西，更加进一步的理解。我们从对单一的课堂学习，到进一步的实员要有更加丰富的知识，要有对待科学的严谨的态度。这也是对我们的一种帮助，让我们对机械设计有更加深刻的理解。我觉得这次课程设计我做出来的夹具还有很多的不足之处，但我在这个设计的过程中，对夹具设计有了更深层次的了解，我们在设计的过程中学到很多东西，我们不仅要联系所有知识，还要体会设计的要点，学会设计的思路方法，学会的从发现问题到解决问题处理过程以及从改正错误中学会的经验，理论联系实践，实践影响理论。这些都是我整个大学乃至以后人生的一笔财富。 这次的课程设计虽然有难度，但即将毕业的我，还会遇到更多更难的事，我只有努