填料箱套筒的工艺规程及钻孔夹具设计-毕业论文.doc

1、盐城纺织职业技术学院毕业论文 1 摘 要 本次设计主要 针对汽车填料箱 套筒 的生产技术特点 ,综述了制造技术及其装备的主要问题 ,重点分析介绍工艺流程、工艺基准的关键作用 ,变形对加工精度的影响 ,检测技术配套及填料箱盖 套筒 的工作环境和受力情况等关键问题的设计说明。 填料箱 套筒 的机械 加工工艺流程和在加工过程中的专用夹具设计。通过设计使我们更进一步熟悉了产品加工设计的全过程，在制定加工方案的时候，充分考虑其经济性和可行性。 本次设计由于时间有限，再加上我的水平有限，难免有 不足之处，敬请老师 包 涵 。 【关键词】 ： 填料箱 套筒 ； 工艺 ； 夹具 Abstract： The d

2、esign of the main vehicle for stuffing box sleeve production technology characteristic, summarized the manufacture technology and equipment problems, focuses on the analysis of the technological process, the craft datum key function, deformation a nd its influence on machining precision, detection t

3、echnology and supporting the stuffing box cover sleeve working conditions and stress situation of such key issues as the design description. Stuffing box sleeve machining process and in the process of designing special clamp. Through the design made us further to be familiar with the product process

4、ing of the entire design process, the formulation processingplan time, fully consider its economy and feasibility. This design because of the limited time, coupled with my limited level, there is inadequate, please teacher inclusion. Key words: Stuffing box sleeve; technology; fixture 盐城纺织职业技术学院毕业论文

5、 2 目 录 前 言 .3 第一章 零件的分析 .4 1.1 零件的作用 .4 1.2 零件的工艺分析 .4 第二章 工艺规程设计 .5 2.1 毛坯的制造形式 .5 2.2 基准面的选择 .5 2.2.1 粗基准的选择 5 2.2.2 精基准的选择 5 2.3 制订工艺路线 .5 2.3.1 工艺线路方案一 6 2.3.2 工艺路线方案二 6 2.3.3 工艺方案的比较与分析 6 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .7 2.5 确定切削用量及基本工时 .8 2.5.1 工序：车削端面、外圆 8 2. 5. 2 工序：粗车 65, 80, 75, 100 外圆以及槽和倒角 10

6、2.5.3 工序：钻扩 32 mm、及锪 mm43 孔。转塔机床 C365L 14 2.5.4 工序：钻 6 13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24 16 2.5.5 工序：精车 65mm 的外圆及与 80mm 相接的端面 19 2.5.6 工序：精、粗、细镗 )(860 046.00 H mm 孔 22 2.5.7 工序：铣 60孔底面 23 2.5.8 工序：磨 60孔底面 . 24 2.5.9 工序：镗 60mm 孔底沟槽 25 2.5.10 工序：研磨 60mm 孔底面 26 第三章 专用夹具设计 .26 3.1 问题的指出 .26 3.2 夹具设计 .26 3

7、.2.1 定位基准的选择 26 3.2.2 切削力及夹紧力的计算 26 3.3 定位误差的分析 .27 3.4 夹具设计及操作的简要说明 .25 结束语 .29 参考资料 .30 结束语 .31 盐城纺织职业技术学院毕业论文 3 前 言 毕业设计是高等工业学校教学中的一个主 要组成部分 ,是专业学习过程是最后的一个主要的实践性的教学环节 ,是完成工程师基本训练的重要环节，是培养学生独立思考和科学工作方法重要的实践性的过程。 设计的目的和要求在于培养学生综合运用所学知识和技能去分析和解决机械工程实际问题的能力 .熟练生产技术的工作的一般方法 ,培养学生树立工程技术必备的全局观点 ,生产观点和经济

8、观点。树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度 ,培养学生调查研究 ,查阅技术文献资料 ,手册进行工程运筹 ,图样的绘制及编写技术文件的独立工作能力 . 毕业设计 ,通过到工厂的实际调研 ,对设计内容有了基本的了解 ,并仔细观察和了解各加工工序的加工过程 ,查阅了大量的资料 ,在 王其松老师 的指导下完成了设计任务 ,并编写了设计说明书。 就我个人而言，我希望通过这次毕业 设计对自己未来将从事的工作进行一次适应训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的技术工作打下一个良好的基础。 由于能力和经验的有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 盐城纺织职业技术学院毕业论文 4 第

9、一 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 套筒 ， 其主要作用是与轴配合使用 ， 达到应有作用 。 1.2 零件的工艺 分析 填料箱 套筒 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（ 0013.0 ）轴为中心的加工表面。 包括：尺寸为 65h5（ 0013.0 ）的轴，表面粗糙度为 1.6, 尺寸为 80的与 65h5（ 0013.0 ）相接的肩面 , 尺寸为 100f8( 036.0090.0 )与 65H5（ 0013.0 ）同轴度 为 0.025 的面 . 尺寸为 60h5( 046.00 )与

10、65h5（ 0013.0 ）同轴度为 0.025 的孔 。 2.以 60h5( 046.00 )孔为中心的加工表面 。 尺寸为 78 与 60H8( 046.00 )垂直度为 0.012 的孔底面 ,表面粗糙度为 0.4,须研磨 . 3. 以 60H8( 046.00 )孔为中心均匀分布的 12 孔 ,6- 13.5,4-M10-6H 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 。 盐城纺织职业技术学院毕业论文 5 第 二 章 工艺规程设计 2.1 毛坯的制造形式 零件材料为 HT200 钢 ，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成

11、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，更严重的 ，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

12、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； 互为基准 原则 ，为基准原则），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 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。 精加工外圆也可用该外圆本身来定位，即安装工件时，用 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

13、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。 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。 盐城纺织职业技术学院毕业论文 6 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

14、外圆及与 80相接的端面 。 工序 粗、精、细镗 60H8（ )046.00 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。 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（ )046.00 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 6-

15、 13.5 孔 ,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹 。 工序 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（ )046.00 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 6- 13.5 孔 ,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20

16、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： 盐城纺织职业技术学院毕业论文 7 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（ )046.00 孔。 工序 铣 60 孔底面 。 工序 磨 60 孔底面。 工序 镗

17、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 套筒 ”零件材料为 HT200 钢，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

18、，其它尺寸外圆表面粗糙度值为 Ra =6.3 um,只要粗车就可满足加工要求 ,以 155 为例 ,2Z=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,铸件轮廓尺寸 (长度方向 100160mm,故长度方向偏差为 5.2 mm.长度方向的余量查表 2.2-4,其余量值规定为 3.03.5 mm.现取3.0 mm。 （ 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 6.3um,钻和 扩即可满足要求。 （ 4）内孔 60H8( 046.00 )。要求以外圆面 65h5

19、（ 0013.0 ）定位，铸出毛坯孔 30。 查表 2.3-9, 粗镗 59.5 2Z=4.5 盐城纺织职业技术学院毕业论文 8 精镗 59.9 2Z=0.4 细镗 60H8( 046.00 ) 2Z=0.1 (5) 60H8( 046.00 )孔底面加工 . 按照 表 2.3-21 及 2.3-23 研磨余量 Z=0.0100.014mm 取 Z=0.010mm 磨削余量 Z=0.20.3mm 取 Z=0.3mm 铣削余量 Z=3.0 0.3 0.01=2.69mm (6)底面沟槽 .采用镗削 ,经过底面研磨后镗可保证其精度 .Z=0.5mm。 (7) 6 13.5 孔及 2 M10 6H孔

20、、 4 M10 6H 深 20孔。均为自由尺寸精度要求。 6 13.5 孔可一次性直接钻出。 查 工艺手册表 2.3 20 得攻螺纹前用麻花钻直径为 8.5 的孔。 钻孔 8.5 攻螺纹 M10 2.5 确定切削用量及基本工时 2.5.1 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： 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 =6.3um。 机床： C620 1 卧式车床。 刀具：刀片材料为 YG6，刀杆尺寸为 16mm 25mm,kr=90 ,r0 =15 ， 0 =12

21、 ， rR =0.5mm 。 计算切削用量 ： 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 25.1 mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为 4.25mm,分两次加工 ,ap=2mm。长度加工方向取 IT12 级，取04.0 mm。确定进给量 f:根据切削用量简明手册（第三版）（以下简称切削手册表 1.4,当刀杆 16mm 25mm, ap=2mm 时 ,以及工件直径为 160 时， f=0.50.7mm/r。 盐城纺织职业技术学院毕业论文 9 按 C620 1 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

22、1.27 （ 1） 切削速度的 计 算 公式为 ： Vc =vyxpm v kfaT c vv(m/min) 式中 ,vc =1.58, x v= 0.15, yv = 0.4,m = 0.2。 修正系数 kv 见切削手册表 1.28,即 ： kmv=1.44, ksv =0.8, kkv =1.04, kkrv =0.81, kBV =0.97 所以 Vc = 97.081.004.18.044.15.0260 58.14.015.02.0 =66.7(m/min) 确定机床主轴转速 ： ns =dVC1000 = 8414.3 7.661000 =253(r/min) 按机床说明书（见工艺

23、手册表 4.2 8） 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 mml 42284 , mml 31 , mml 02 , mml 03 tm = 25.0305 342 =0.59(min) （ 2）粗车 160 端面 确定机床主轴转速 : 盐城纺织职业技术学院毕业论文 10 ns =dVC1000 = 16014.3 7.661000 =133(r/min) 按机床说明书（见工艺手册表 4.2 8） 与

24、 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 mml 802160 , mml 31 , mml 02 mml 03 tm = 25.0150 380 =2.21(min) （ 3） 粗车 160 与 104 连接之端面 mml 282 1 0 41 0 6 , mml 31 , mml 02 , mml 03 tm = 25.0150 328 =0.82(min) 2.5.2 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 Vc =vyxpm v kfaT c vv(m/min) = 97.081.004.18.044.15.0260 58.14.015.02.0 =66.7(m/min) 确定机床主轴转速 : ns =dVC1000 = 10414.3 7.661000 =204(r/min)