【工装夹具类】填料箱压盖的加工工艺规程及夹具设计[填料箱盖]【全套CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】
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【工装夹具类】填料箱压盖的加工工艺规程及夹具设计[填料箱盖]【全套CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】,工装,夹具,填料,压盖,加工,工艺,规程,设计,全套,cad,图纸,毕业论文,答辩,通过
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毕业设计 (论文 ) 1 1 绪论 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的 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。 2 零件的分析 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， 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 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 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。 毕业设计 (论文 ) 2 图 料箱盖三维图 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，如图 ， 650 ）轴为中心的加工表面。 包括：尺寸为 650 ）的轴，表面粗糙度为 尺寸为 80 的与 650 ）相接的肩面 , 尺寸为 100 )与 650 ）同 轴度为 尺寸为 60)与 650 ）同轴度为 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 ,6 20 孔深 24 及4 加工可满足要求。 毕业设计 (论文 ) 3 图 料箱盖零件图 3 工艺规程设计 毛坯的制造形式 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。 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。 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。） ,所以本设计选择轴 的 65的外圆面作为粗基准。 毕业设计 (论文 ) 4 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 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)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。 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。 毕业设计 (论文 ) 5 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)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 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)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)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。 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。 毕业设计 (论文 ) 6 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 度为 41，毛坯质量约为 5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 .3 要粗车就可满足加工要求 ,以 155 为例 ,2Z=5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。铸件轮廓尺寸 (长度方向 100160长度方向偏差为 余量值规定为 .5 .0 （ 3） 4332 、 内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度要求， 为 扩即可满足要求。 （ 4）内孔 60)。要求以外圆面 650 ）定位，铸出毛坯孔 30。 粗镗 2Z=镗 2Z=镗 60) 2Z=5) 60)孔底面加工 10。 1. 研磨余量 Z=取 Z=. 磨削余量 Z= 取 Z=. 铣削余量 Z=6)底面沟槽，采用镗削，经过底面研磨后镗可保证其精度。 Z=7) 6 孔及 2 6H 孔、 4 6H 深 20 孔。均为自由尺寸精度要求。 1 6 孔可一次性直接钻出。 2攻螺纹前用麻花钻直径为 钻孔 ，攻螺纹 毕业设计 (论文 ) 7 确定切削用量及基本工时 工序：车削端面、外圆 本工序采用计算法确定切削用量、加工条件。 工件材料： 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 为 机床： 1 卧式车床。 刀具：刀片材料为 杆尺寸为 160 ,15 0 =12 计算切削用量。 （ 1）粗车 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 毛坯长度方向的最大加工余量为 两次加工 ,。长度加工方向取 ，定进给量 6削时 T= M 切向方向所受力 : 6 71065 取 1.0f 416 )( 所以 ,钻削时工件不会转动 ,故本夹具可安全工作。 定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件为止口，而该定位元件的尺寸公差为 ，而孔径尺寸为自由尺寸精度要求，可满足加工要求。 夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，应首先着眼于机动夹具，本道工序的钻床夹具选用气动夹紧方式。本工 序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这将使整个夹具过于庞大。因此，应设法降低切削力。目前采取的措施有两个：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由 至 以增加气缸推力。结果，本夹具结构比较紧凑。 毕业设计 (论文 ) 23 基于 夹具建模过程概述 根据上述计算与设计 ,确定的夹具的夹具体的设计，最终确立夹具的结 构 17。 基于 夹具体的建模过程： 第一步 ,新建一个文件名为“ 件类型为（ *单位： 文件如图 示： 图 建新文件 第二步，插入一个长为 310 2805长方体。生成实体模型如图 毕业设计 (论文 ) 24 图 方体特征 第三步，选择成形特征下的凸垫，选择生成长方体的一个棱边为水平参考，凸垫的长 250 310度为 185成特征如下 示： 图 垫特征 第四步，创建长 210度 190度 310体特征如下 所示： 毕业设计 (论文 ) 25 图 体特征 第五步，创建拉伸异形定位孔，具体做法如下 (1)在草绘环境下，绘出孔的草图； (2)进入建模环境下，拉伸草绘完成的草图剖面完成结果如下 所示： 图 形孔特征 第六步，创建夹具体的其他的三个异形定位孔，具体做法如下： 毕业设计 (论文 ) 26 面； G 菜单中的插入命令中的关联复制中镜像特征； 后选择镜像平面 定完 成； 择镜像平面 所示： 图 形孔特征 第七步，生成夹具体的四个夹紧定位孔并插入螺纹特征。 G 中的简单孔功能，根据孔的定位参数绘制一个孔； 轴； G 工具栏中的环形特征生成其余 3 个孔，选择生成的孔简单孔和孔内螺纹， 选择 Z 轴，输入数量 4，角度为 90 度，生成 4 个螺纹孔如 示。 图 纹孔特征 毕业设计 (论文 ) 27 第八步，在夹具体上创建一个夹紧拉 杆的了孔创建如 所示。 图 杆孔特征 最后创建完成的实体模型如图 示： 图 夹具体型特征 经过一系列的设计和零件装配，最终夹具与零件的装配图如图 毕业设计 (论文 ) 28 图 装配图 爆炸组件如图 图 4炸图 毕业设计 (论文 ) 29 全文总结 本文是针对如何提高填料箱盖的加工质量以及如何缩短产品生产周期提出的基于工艺规程及夹具设计。本文的重点是对填料箱盖加工路线的确定，制定工序卡片，然后对工序 4中的钻 12孔进行专用夹具设计。最后利用 后进行夹具与零件进行装配，生成爆炸图。在本次设计中，我主要从以下方面得到了收获： （ 1） 在工艺规程设计的方面，对基准面的选择是十分重要的，正确合理的基准面对加工质量的保证，生产率的提高有很大的作用。最终经过多方面的比较最终确定零件的粗基准和精基准，在工艺路线的确定方面，我设计出了两个不同的方案，两个方案的不同之处在于对零件加工的顺序不一样，经过多方 面的分析，我最终选择了工艺路线方案二，并对其进行了改进。 （ 2） 在确定工艺路线后，对工件的加工余量以及工时的确定也是十分重要的，我查阅了工艺手册及切削手册，对切削力进行计算，对工件的强度进行校核，最终确定零件的切削用量以及各工序的工时。 （ 3） 在进行对工序 4的加工 12孔进行专业夹具设计，由于 12孔中 6 2平均分布，尺寸精度为自由尺寸精度要求。其设计基准为两对称孔中心距，由于难以使工艺基准与设计基准统一，选择以 65外圆面作为定位基准。在选定定位基准后，夹紧方式的选择成了重点 ，考虑到夹具的体积和夹紧装卸的方便性，所以采用气动夹紧。最终确定夹具的结构。 （ 4）在对零件和夹具进行 对 毕业设计 (论文 ) 30 参考文献 李益民机械制造工艺设计简明手册 S第版机械工业出版社 1994 杨叔子工艺师手册 S第版机械工业出版社 2006 El 工 工序设计 998 曾东健汽车 制造工艺学 M第版机械工业出版社 2006 张世昌机械制造基础 M第版高等教育出版社 2006 6王先逵机械制造工艺学 M第版辽宁电子出版社 1995 李旦 机床专用夹具设计图册 M第版 哈尔滨工业大学出版社 1998 8邹慧君机械原理课程设计手册 S 第 1版 高等教育 出版社 1998 上海市金属切削手册 上海市金属切削技术协会 S第 版上海科学技术出版社 2000 10甘永立几何量公差与检测 M第 8版出版单位 2008 11朱焕池 机械制造工艺学 M第次机械工业出版社 2006 12王启平机床夹具设计 S第版 哈尔滨工业大学 2006 13杨黎明 机械零件设计手册 S第版 国防工业 出版社 1993 14械装置的设计 992 15肖继德 . 机床夹具设计 S第 2 版机械工业出版社 2004 16唐艺汽车构造与修理图解 M第版机械工业出版社 1994 17998 18孙丽媛机械制造工艺及专用夹 具设计指导 M第次冶金工业出版社 2002 19,造机械设计 , 998 202000进制造技术 ,21王光斗机床夹具设计手册 S第版上海科技出版社 毕业设计 (论文 ) 31 22夏德伟 文版机械设计典型范例教程 M第版电子工业出版社 2006 23.,994 24邹青机械制造工艺学课程设计指导书 M第版机械工业出版社 2007 25零
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