1563-填料箱蓋夾具設(shè)計(jì)

1563-填料箱蓋夾具設(shè)計(jì),填料,夾具,設(shè)計(jì) 目錄前言------------------------------------------------ 11、零件分析-------------------------------------------- 21、1 零件的作用-------------------------------------- 21、2 零件的工藝分析----------------------------------- 22、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)--------------------------------------- 22、1 毛坯的制造形式----------------------------------- 22、2 基準(zhǔn)面的選擇------------------------------------- 22.3 制訂工藝路線------------------------------------ 32.3.1、工藝路線方案一 ------------------------------- 32.3.2、工藝路線方案二 ------------------------------- 32.3.3、工藝方案的比較與分析--------------------------- 42.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定----------- 52.5 選擇加工設(shè)備與工藝裝備---------------------------- 52.5.1、選擇機(jī)床--------------------------------------- 52.6 確定切削用量及基本工時(shí)---------------------------- 63、專用夾具的設(shè)計(jì)------------------------------------ 73.1 問題的指出--------------------------------------- 73.2 定位基準(zhǔn)的選擇------------------------------------- 73.3、定位誤差的分析----------------------------------- 73.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明--------------------------- 74、小結(jié)------------------------------------------------ 85、參考文獻(xiàn)------------------------------------------------------------------------------ 9 目錄前言------------------------------------------------ 11、零件分析-------------------------------------------- 21、1 零件的作用-------------------------------------- 21、2 零件的工藝分析----------------------------------- 22、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)--------------------------------------- 22、1 毛坯的制造形式----------------------------------- 22、2 基準(zhǔn)面的選擇------------------------------------- 22.3 制訂工藝路線------------------------------------ 32.3.1、工藝路線方案一 ------------------------------- 32.3.2、工藝路線方案二 ------------------------------- 32.3.3、工藝方案的比較與分析--------------------------- 42.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定----------- 52.5 選擇加工設(shè)備與工藝裝備---------------------------- 52.5.1、選擇機(jī)床--------------------------------------- 52.6 確定切削用量及基本工時(shí)---------------------------- 63、專用夾具的設(shè)計(jì)------------------------------------ 73.1 問題的指出--------------------------------------- 73.2 定位基準(zhǔn)的選擇------------------------------------- 73.3、定位誤差的分析----------------------------------- 73.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明--------------------------- 74、小結(jié)------------------------------------------------ 85、參考文獻(xiàn)------------------------------------------------------------------------------ 91前言課程設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校教學(xué)中的一個(gè)主要組成部分, 是專業(yè)學(xué)習(xí)過程是最后的一個(gè)是完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和科學(xué)工作方法重要的實(shí)踐性的過程。設(shè)計(jì)的目的和要求在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決機(jī)械工程實(shí)際問題的能力.熟練生產(chǎn)技術(shù)的工作的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生樹立工程技術(shù)必備的全局觀點(diǎn),生產(chǎn)觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。樹立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究,查閱技術(shù)文獻(xiàn)資料,手冊(cè)進(jìn)行工程運(yùn)籌,圖樣的繪制及編寫技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力。1、21 零件的分析1．1 零件的作用題目所給的零件是 ZW-6/7 型空氣壓縮機(jī)的填料箱蓋（見附圖1）主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后保證密封，對(duì)內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對(duì)配合面的表面粗糙度要求也較高。1．2 零件的工藝分析套類零件的主要加工表面有孔、外圓、和端面。其中孔既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，加工精度和表面粗糙度要求較高，內(nèi)外圓之間的同軸度及端面與孔的垂直度也有一定的技術(shù)要求。分述如下：1.2.1、以 ф65H5（ ）軸為中心的加工表面。013.?包括：尺寸為 ф65H5（ ）的軸，表面粗糙度為 1.6，尺寸為013.?ф80 的與 ф65H5（ ）相接的肩面, 尺寸為 ф100f8( ). 036.9?與 ф65H5（ ）同軸度為 0.025 的面，尺寸為 ф60h5(013.?)與 ф65H5（ ）同軸度為 0.025 的孔。+0.48-0.1.2.2、以 ф60h5( )孔為中心的加工表面。+48-尺寸為 78 與 ф60H8( )垂直度為 0.012 的孔底面,表面粗糙+48-度為 0.4,須研磨。1.2.3、 以 ф60H8( )孔為中心均勻分布的 12 孔,6-ф13.5,4-M10-0.6H 深 20 孔深 24 及 4-M10-6H。1.2.4、其它未注表面的粗糙度要求為 6.3,半精加工即可滿足要求。2、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 毛坯的制造形式零件材料為 HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為 5000 件，屬于大批生產(chǎn)的，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用砂型鑄造機(jī)器造型和殼型。2.2 基準(zhǔn)面的選擇2.2.1、粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置3精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。 。2.2.2、精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。2.3 制訂工藝路線按照先基準(zhǔn)面后其它、先面后孔、先粗后精、先主后次的原則，布置工藝路線如下：2.3.1、工藝路線方案一工序 I：銑小端端面，粗車 φ65 外圓及臺(tái)階端面及各倒角。工序 II：銑大端面、粗車 φ155 外圓面、粗車左端臺(tái)階面、粗鏜 φ60 內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車 φ75、φ100、φ80 外圓面及各倒角。工序 III：擴(kuò)孔 φ32、锪孔 φ47。工序 IV：鉆 6-φ13.5 小孔、鉆 M10 螺紋孔及攻絲。工序 V：半精車 φ65 外圓及臺(tái)階面。工序 VI：半精車 φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。工序 VII：精細(xì)車 φ65 外圓。工序 VIII：精、細(xì)鏜 φ60 內(nèi)孔。工序 IX：磨 φ60 內(nèi)孔底面。工序 X：研磨孔 φ60 內(nèi)端面、倒角。工序 XI：去毛刺。工序 XII：終檢。2.3.2、工藝路線方案二工序 I：粗車小端端面，粗車 φ65 外圓及臺(tái)階端面及各倒角。工序 II：粗車大端面、粗車 φ155 外圓面、粗車左端臺(tái)階面、粗鏜 φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車 φ75、φ100、φ80 外圓面及各倒角。工序 III：擴(kuò)孔 φ32、锪孔 φ47。工序 IV：半精車 φ65 外圓及臺(tái)階面。工序 V：半精車 φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。工序 VI：精細(xì)車 φ65 外圓。4工序 VII：精、細(xì)鏜 φ60 內(nèi)孔。工序 VIII：磨 φ60 內(nèi)孔底面。工序 IX：研磨孔 φ60 內(nèi)端面、倒角。工序 X：鉆 6-φ13.5 小孔、鉆 M10 螺紋孔及攻絲。工序 XI：去毛刺。工序 XII：終檢。2.3.3、工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工 12 個(gè)孔后再精加工外圓面和 ф60H8（ ）孔。方案二是使用+0.48-車削方式加工兩端面，12 個(gè)孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，端面用車削較好，在大批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。但是仔細(xì)考慮，在工藝路線二中，是先精車 ф65 外圓及臺(tái)階面然后再鉆 12 個(gè)孔及攻螺紋。這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會(huì)引起已加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線確定如下：工序 I：粗車小端端面，粗車 φ65 外圓及臺(tái)階端面及各倒角。工序 II：粗車大端面、粗車 φ155 外圓面、粗車左端臺(tái)階面、粗鏜 φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車 φ75、φ100、φ80 外圓面及各倒角。工序 III：擴(kuò)孔 φ32、锪孔 φ47。工序 IV：鉆 6-φ13.5 小孔、鉆 M10 螺紋孔及攻絲。工序 V：半精車 φ65 外圓及臺(tái)階面。工序 VI：半精車 φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。工序 VII：精細(xì)車 φ65 外圓。工序 VIII：精、細(xì)鏜 φ60 內(nèi)孔。工序 IX：磨 φ60 內(nèi)孔底面。工序 X：研磨孔 φ60 內(nèi)端面、倒角。工序 XI：去毛刺。工序 XII：終檢。52.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定ZW-6/7 型空氣壓縮機(jī)的填料箱蓋；零件材料為 HT200，硬度 190～210HB，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用機(jī)器造型鑄造毛坯。2.4.1、根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》的規(guī)定，除非另有規(guī)定，否則要求的機(jī)械加工余量適用于整個(gè)毛坯鑄件，即對(duì)所有需要機(jī)械加工 的表面只規(guī)定一值。查表 2-1、2-5 取毛坯鑄件的公差等級(jí)為 10 級(jí)，機(jī)械加工余量等級(jí) G 級(jí)。2.4.2、查表 2-4 取毛坯鑄件的機(jī)械加工余量為 2mm，根據(jù)毛坯鑄件各個(gè)尺寸所在的范圍，查表 2-3 得各個(gè)尺寸的公差，再根據(jù)公式（2-1）R=F+2RMA+CT/2 與公式（2-2）R=F-2RMA-CT/2 即可計(jì)算出毛坯的基本尺寸。2.4.3、根據(jù)所確定的毛坯尺寸畫出毛坯圖如下。2.5 選擇加工設(shè)備與工藝裝備2.5.1、選擇機(jī)床①工序 I 、 II 、VI、V II是粗車和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的 C620-1 型臥式車床即可。②工序 VIII是精細(xì)車精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用精密的車床才能滿足要求。故選用 C616A 型車床。③工序 IV 是鉆孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，可選用Z3025RMA=2mm6型搖臂鉆床。④工序 III 是擴(kuò)孔和锪孔，由于孔徑較大，選用 Z35 搖臂鉆床。⑤工序 X 是磨內(nèi)孔端面，選用立軸矩臺(tái)平面磨床。⑥工序 XI 是研磨內(nèi)孔，精度較高，可選用超聲波研磨機(jī)。2.5.2、選擇夾具本零件除外圓及兩端面加工用三爪自定心卡盤外，其他的工序都用專用夾具。2.5.3、選擇刀具①在車床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用 YG 型硬質(zhì)合金，粗加工用 YG6，半精加工用 YG8，精加工和精細(xì)加工用 YG10，切槽宜用高速鋼，磨削用砂輪。②鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。2.6 確定切削用量及基本工時(shí)工序 X：磨 Φ60 孔底面①．選擇磨床：選用 M7232B 型立軸矩臺(tái)磨床。②．選擇砂輪：查《工藝手冊(cè)》第三章中磨料選擇各表，選用 I-30x10x10-A60P6V③．切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速 n 砂 =970r/min，軸向進(jìn)給量 f r=0.017mm/r徑向進(jìn)給量 mfa3?④．切削工時(shí)基本時(shí)間計(jì)算：當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí)Tj=(2*b*L*k)/(1000r*fa*fr)（見《工藝手冊(cè)》表 6.2-8）式中 L：加工長(zhǎng)度 L=30mmb：加工寬度 b=30mm：bz單面加工余量 =0.bz5mmK： 系數(shù) K=1.1r： 工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）7：工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量af： 工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量v則：Tj= (2*30*30*0.5*1.1)/(1000*10*3*0.017)=1.94min⑤輔助時(shí)間的計(jì)算：輔助時(shí)間 tf與基本時(shí)間 tj之間的關(guān)系為 tf=（0.15～0.2）t j，取tf=0.15tj,則輔助時(shí)間為：tf=0.15*1.94=17.46s⑥其他時(shí)間的計(jì)算:其他時(shí)間可按關(guān)系式 tb+tx=6%*(tj+tf)計(jì)算則 tb+tx=6%*（116.4+17.46）=8s⑦單間時(shí)間 t dj=116.4+17.46+8=141.86s3、專用夾具的設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。在這里8只設(shè)計(jì)了工序工序 IX 磨 φ60 內(nèi)孔底面的專用夾具。本夾具將用于立軸矩臺(tái)平面磨床，刀具為砂輪。3.1 問題的指出本夾具主要用來加工 φ60 內(nèi)孔底面，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，要加工 φ60 內(nèi)孔底面，原本只需限制工件的 3個(gè)自由度，但由于在孔內(nèi)加工，為了不使加工影響其他表面，需要限制工件的 5 個(gè)自由度，且 φ60 內(nèi)孔底面對(duì) φ60 內(nèi)孔有垂直度要求，要求的加工精度較高，因此，應(yīng)選擇 φ65 外圓和與 φ80 外圓相連的臺(tái)階面作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工。Tj = 1.94mintf=17.46stb+tx=8stdj=141.86s3.3、定位誤差的分析工件以臺(tái)階面和外圓面定位，工件9的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為其軸線，故不存在基準(zhǔn)不重合誤差，誤差即為 φ65外圓面公差的一半。即 0.0065mm，此誤差在允許的范圍內(nèi)，因此符合要求。3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明該夾具是以端面和外圓定位基準(zhǔn)加工 φ60 內(nèi)孔底面，可以用一帶端面的定位套來定位，由于磨削時(shí)的夾緊較大，因此加了四跟柱以加強(qiáng)其強(qiáng)度，本夾具通過楔塊的移動(dòng)使鉸鏈軸帶動(dòng)螺栓下移從而帶動(dòng)壓板下移壓緊工件。鉸鏈機(jī)構(gòu)能迅速夾緊和松開，達(dá)到了提高生產(chǎn)力和降低勞動(dòng)強(qiáng)度的目的，因此能滿足要求。4、小結(jié)為期三周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，我組兩名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，順利完成了這次課程設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》 、 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。通過此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題和動(dòng)手的能力，對(duì)我們以后的前途很有作用。定位誤差=0.0065mm105、參考文獻(xiàn)1、于駿一、鄒青主編。 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004、12、馮辛安主編。 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 。—2 版。—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005、12。3、劉友才、肖繼德主編，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19914、史全富、汪麟責(zé)任編輯，金屬切削手冊(cè)(第三版)。上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2000。5、鄒青主編， 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004、86、楊叔子主編， 《工藝師手冊(cè)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社。7、上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)， 《金屬切削手冊(cè)》第三版，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社。零 件 號(hào) 零件名稱廣東海洋大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 機(jī)械加工工藝過程卡片01 填料箱蓋設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具工序號(hào) 工 序 名 稱 名 稱型 號(hào) 名 稱規(guī) 格名 稱 規(guī) 格 名 稱規(guī) 格 工 時(shí)I 粗車小端面、φ65 外圓及臺(tái)階面和各倒角 臥式車床 C620-1 通用夾具 YG6外圓車刀YG6端面車刀 止規(guī)通規(guī)II粗車大端面、以及各外圓表面、粗鏜 φ60孔、底面及溝槽臥式車床 C620-1通用夾具YG6外圓車刀YG6鏜刀YG6彎頭車刀YG6端面車刀止規(guī)通規(guī)塞規(guī)III 擴(kuò)孔 φ32、锪孔 φ47 搖臂鉆床 Z35 專用夾具 擴(kuò)孔鉆 锪鉆 Φ32Φ47 塞規(guī)IV鉆 6-φ13.5 小孔鉆 M10螺紋孔及攻絲搖臂鉆床 Z3025鉆床專用夾具麻花鉆Φ13.5Φ8.5M10塞規(guī) 4.52minV 半精車 φ65外圓及臺(tái)階面 臥式車床 C620-1 通用夾具 YG8外圓車刀 止規(guī)通規(guī)VI 半精車各外圓環(huán)槽及各倒角 臥式車床 C620-1 通用夾具 YG8外圓車刀止規(guī)通規(guī)塞規(guī)VII 精細(xì)車 φ65 外圓 臥式車床 C616A 通用夾具YG10外圓車刀 止規(guī)通規(guī)VIII 精、細(xì)鏜 φ60 內(nèi)孔 臥式車床 C616A 專用夾具 YG10鏜刀 塞規(guī)IX 磨 φ60 內(nèi)孔底面立軸矩臺(tái)平面磨床M7232B磨床專用夾具砂輪I-20x10x6-A60P6V-1.0表面粗糙度儀1.94minX 研磨孔 φ60 內(nèi)端面、倒角 研磨 機(jī) 專用夾具 金剛玉微粉表面粗糙度儀XI 去毛刺 鉗工 臺(tái)XII 終檢班級(jí) 機(jī)制 1041 姓名 羅賢東 編制日期 2007-7-9產(chǎn)品型號(hào) ZW-6/7 零件圖號(hào)01-01-01 共 3 頁(yè)機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 空氣壓縮機(jī) 零件名稱填料箱蓋 第 3 頁(yè)車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào)機(jī)加工車間IX 磨削 HT200毛坯種類 毛坯外型尺寸 每坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)鑄造 160.8x142.8 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)立軸矩臺(tái)平面磨床M7232B 1夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液ZY-04 磨床專用夾具 亞硝酸納工序工時(shí)準(zhǔn)終 單件(工序圖)141.86s工時(shí)定額工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1磨 φ60 內(nèi)孔底面專用夾具、20x6x8- A36KV6p-1.0m/s型砂輪、表面粗糙度儀970 60.9 0.017 0.2 1116.4s 17.46s廣東海洋大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械系 班級(jí) 機(jī)制 1041 姓名 羅賢東 編制日期 2007-7-15 1前言課程設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校教學(xué)中的一個(gè)主要組成部分, 是專業(yè)學(xué)習(xí)過程是最后的一個(gè)是完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和科學(xué)工作方法重要的實(shí)踐性的過程。設(shè)計(jì)的目的和要求在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決機(jī)械工程實(shí)際問題的能力.熟練生產(chǎn)技術(shù)的工作的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生樹立工程技術(shù)必備的全局觀點(diǎn),生產(chǎn)觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。樹立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究,查閱技術(shù)文獻(xiàn)資料,手冊(cè)進(jìn)行工程運(yùn)籌,圖樣的繪制及編寫技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力。1、21 零件的分析1．1 零件的作用題目所給的零件是 ZW-6/7 型空氣壓縮機(jī)的填料箱蓋（見附圖1）主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后保證密封，對(duì)內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對(duì)配合面的表面粗糙度要求也較高。1．2 零件的工藝分析套類零件的主要加工表面有孔、外圓、和端面。其中孔既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，加工精度和表面粗糙度要求較高，內(nèi)外圓之間的同軸度及端面與孔的垂直度也有一定的技術(shù)要求。分述如下：1.2.1、以 ф65H5（ ）軸為中心的加工表面。013.?包括：尺寸為 ф65H5（ ）的軸，表面粗糙度為 1.6，尺寸為013.?ф80 的與 ф65H5（ ）相接的肩面, 尺寸為 ф100f8( ). 036.9?與 ф65H5（ ）同軸度為 0.025 的面，尺寸為 ф60h5(013.?)與 ф65H5（ ）同軸度為 0.025 的孔。+0.48-0.1.2.2、以 ф60h5( )孔為中心的加工表面。+48-尺寸為 78 與 ф60H8( )垂直度為 0.012 的孔底面,表面粗糙+48-度為 0.4,須研磨。1.2.3、 以 ф60H8( )孔為中心均勻分布的 12 孔,6-ф13.5,4-M10-0.6H 深 20 孔深 24 及 4-M10-6H。1.2.4、其它未注表面的粗糙度要求為 6.3,半精加工即可滿足要求。2、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 毛坯的制造形式零件材料為 HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為 5000 件，屬于大批生產(chǎn)的，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用砂型鑄造機(jī)器造型和殼型。2.2 基準(zhǔn)面的選擇2.2.1、粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置3精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。 。2.2.2、精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。2.3 制訂工藝路線按照先基準(zhǔn)面后其它、先面后孔、先粗后精、先主后次的原則，布置工藝路線如下：2.3.1、工藝路線方案一工序 I：銑小端端面，粗車 φ65 外圓及臺(tái)階端面及各倒角。工序 II：銑大端面、粗車 φ155 外圓面、粗車左端臺(tái)階面、粗鏜 φ60 內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車 φ75、φ100、φ80 外圓面及各倒角。工序 III：擴(kuò)孔 φ32、锪孔 φ47。工序 IV：鉆 6-φ13.5 小孔、鉆 M10 螺紋孔及攻絲。工序 V：半精車 φ65 外圓及臺(tái)階面。工序 VI：半精車 φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。工序 VII：精細(xì)車 φ65 外圓。工序 VIII：精、細(xì)鏜 φ60 內(nèi)孔。工序 IX：磨 φ60 內(nèi)孔底面。工序 X：研磨孔 φ60 內(nèi)端面、倒角。工序 XI：去毛刺。工序 XII：終檢。2.3.2、工藝路線方案二工序 I：粗車小端端面，粗車 φ65 外圓及臺(tái)階端面及各倒角。工序 II：粗車大端面、粗車 φ155 外圓面、粗車左端臺(tái)階面、粗鏜 φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車 φ75、φ100、φ80 外圓面及各倒角。工序 III：擴(kuò)孔 φ32、锪孔 φ47。工序 IV：半精車 φ65 外圓及臺(tái)階面。工序 V：半精車 φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。工序 VI：精細(xì)車 φ65 外圓。4工序 VII：精、細(xì)鏜 φ60 內(nèi)孔。工序 VIII：磨 φ60 內(nèi)孔底面。工序 IX：研磨孔 φ60 內(nèi)端面、倒角。工序 X：鉆 6-φ13.5 小孔、鉆 M10 螺紋孔及攻絲。工序 XI：去毛刺。工序 XII：終檢。2.3.3、工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工 12 個(gè)孔后再精加工外圓面和 ф60H8（ ）孔。方案二是使用+0.48-車削方式加工兩端面，12 個(gè)孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，端面用車削較好，在大批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。但是仔細(xì)考慮，在工藝路線二中，是先精車 ф65 外圓及臺(tái)階面然后再鉆 12 個(gè)孔及攻螺紋。這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會(huì)引起已加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線確定如下：工序 I：粗車小端端面，粗車 φ65 外圓及臺(tái)階端面及各倒角。工序 II：粗車大端面、粗車 φ155 外圓面、粗車左端臺(tái)階面、粗鏜 φ60內(nèi)孔、底面及溝槽，粗車環(huán)槽、粗車 φ75、φ100、φ80 外圓面及各倒角。工序 III：擴(kuò)孔 φ32、锪孔 φ47。工序 IV：鉆 6-φ13.5 小孔、鉆 M10 螺紋孔及攻絲。工序 V：半精車 φ65 外圓及臺(tái)階面。工序 VI：半精車 φ155、φ75、φ100、φ80、環(huán)槽及各倒角。工序 VII：精細(xì)車 φ65 外圓。工序 VIII：精、細(xì)鏜 φ60 內(nèi)孔。工序 IX：磨 φ60 內(nèi)孔底面。工序 X：研磨孔 φ60 內(nèi)端面、倒角。工序 XI：去毛刺。工序 XII：終檢。52.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定ZW-6/7 型空氣壓縮機(jī)的填料箱蓋；零件材料為 HT200，硬度 190～210HB，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用機(jī)器造型鑄造毛坯。2.4.1、根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》的規(guī)定，除非另有規(guī)定，否則要求的機(jī)械加工余量適用于整個(gè)毛坯鑄件，即對(duì)所有需要機(jī)械加工 的表面只規(guī)定一值。查表 2-1、2-5 取毛坯鑄件的公差等級(jí)為 10 級(jí)，機(jī)械加工余量等級(jí) G 級(jí)。2.4.2、查表 2-4 取毛坯鑄件的機(jī)械加工余量為 2mm，根據(jù)毛坯鑄件各個(gè)尺寸所在的范圍，查表 2-3 得各個(gè)尺寸的公差，再根據(jù)公式（2-1）R=F+2RMA+CT/2 與公式（2-2）R=F-2RMA-CT/2 即可計(jì)算出毛坯的基本尺寸。2.4.3、根據(jù)所確定的毛坯尺寸畫出毛坯圖如下。2.5 選擇加工設(shè)備與工藝裝備2.5.1、選擇機(jī)床①工序 I 、 II 、VI、V II是粗車和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的 C620-1 型臥式車床即可。②工序 VIII是精細(xì)車精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用精密的車床才能滿足要求。故選用 C616A 型車床。③工序 IV 是鉆孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，可選用Z3025RMA=2mm6型搖臂鉆床。④工序 III 是擴(kuò)孔和锪孔，由于孔徑較大，選用 Z35 搖臂鉆床。⑤工序 X 是磨內(nèi)孔端面，選用立軸矩臺(tái)平面磨床。⑥工序 XI 是研磨內(nèi)孔，精度較高，可選用超聲波研磨機(jī)。2.5.2、選擇夾具本零件除外圓及兩端面加工用三爪自定心卡盤外，其他的工序都用專用夾具。2.5.3、選擇刀具①在車床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用 YG 型硬質(zhì)合金，粗加工用 YG6，半精加工用 YG8，精加工和精細(xì)加工用 YG10，切槽宜用高速鋼，磨削用砂輪。②鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。2.6 確定切削用量及基本工時(shí)工序 X：磨 Φ60 孔底面①．選擇磨床：選用 M7232B 型立軸矩臺(tái)磨床。②．選擇砂輪：查《工藝手冊(cè)》第三章中磨料選擇各表，選用 I-30x10x10-A60P6V③．切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速 n 砂 =970r/min，軸向進(jìn)給量 f r=0.017mm/r徑向進(jìn)給量 mfa3?④．切削工時(shí)基本時(shí)間計(jì)算：當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí)Tj=(2*b*L*k)/(1000r*fa*fr)（見《工藝手冊(cè)》表 6.2-8）式中 L：加工長(zhǎng)度 L=30mmb：加工寬度 b=30mm：bz單面加工余量 =0.bz5mmK： 系數(shù) K=1.1r： 工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）7：工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量af： 工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量v則：Tj= (2*30*30*0.5*1.1)/(1000*10*3*0.017)=1.94min⑤輔助時(shí)間的計(jì)算：輔助時(shí)間 tf與基本時(shí)間 tj之間的關(guān)系為 tf=（0.15～0.2）t j，取tf=0.15tj,則輔助時(shí)間為：tf=0.15*1.94=17.46s⑥其他時(shí)間的計(jì)算:其他時(shí)間可按關(guān)系式 tb+tx=6%*(tj+tf)計(jì)算則 tb+tx=6%*（116.4+17.46）=8s⑦單間時(shí)間 t dj=116.4+17.46+8=141.86s3、專用夾具的設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。在這里8只設(shè)計(jì)了工序工序 IX 磨 φ60 內(nèi)孔底面的專用夾具。本夾具將用于立軸矩臺(tái)平面磨床，刀具為砂輪。3.1 問題的指出本夾具主要用來加工 φ60 內(nèi)孔底面，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，要加工 φ60 內(nèi)孔底面，原本只需限制工件的 3個(gè)自由度，但由于在孔內(nèi)加工，為了不使加工影響其他表面，需要限制工件的 5 個(gè)自由度，且 φ60 內(nèi)孔底面對(duì) φ60 內(nèi)孔有垂直度要求，要求的加工精度較高，因此，應(yīng)選擇 φ65 外圓和與 φ80 外圓相連的臺(tái)階面作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工。Tj = 1.94mintf=17.46stb+tx=8stdj=141.86s3.3、定位誤差的分析工件以臺(tái)階面和外圓面定位，工件9的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為其軸線，故不存在基準(zhǔn)不重合誤差，誤差即為 φ65外圓面公差的一半。即 0.0065mm，此誤差在允許的范圍內(nèi)，因此符合要求。3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明該夾具是以端面和外圓定位基準(zhǔn)加工 φ60 內(nèi)孔底面，可以用一帶端面的定位套來定位，由于磨削時(shí)的夾緊較大，因此加了四跟柱以加強(qiáng)其強(qiáng)度，本夾具通過楔塊的移動(dòng)使鉸鏈軸帶動(dòng)螺栓下移從而帶動(dòng)壓板下移壓緊工件。鉸鏈機(jī)構(gòu)能迅速夾緊和松開，達(dá)到了提高生產(chǎn)力和降低勞動(dòng)強(qiáng)度的目的，因此能滿足要求。4、小結(jié)為期三周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，我組兩名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，順利完成了這次課程設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》 、 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。通過此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題和動(dòng)手的能力，對(duì)我們以后的前途很有作用。定位誤差=0.0065mm105、參考文獻(xiàn)1、于駿一、鄒青主編。 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004、12、馮辛安主編。 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 。—2 版?！本簷C(jī)械工業(yè)出版社，2005、12。3、劉友才、肖繼德主編，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19914、史全富、汪麟責(zé)任編輯，金屬切削手冊(cè)(第三版)。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。5、鄒青主編， 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004、86、楊叔子主編， 《工藝師手冊(cè)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社。7、上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)， 《金屬切削手冊(cè)》第三版，上海科學(xué)技術(shù)出版社。零 件 號(hào) 零件名稱廣東海洋大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè) 機(jī)械加工工藝過程卡片01 填料箱蓋設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具工序號(hào) 工 序 名 稱 名 稱型 號(hào) 名 稱規(guī) 格名 稱 規(guī) 格 名 稱規(guī) 格 工 時(shí)I 粗車小端面、φ65 外圓及臺(tái)階面和各倒角 臥式車床 C620-1 通用夾具 YG6外圓車刀YG6端面車刀 止規(guī)通規(guī)II粗車大端面、以及各外圓表面、粗鏜 φ60孔、底面及溝槽臥式車床 C620-1通用夾具YG6外圓車刀YG6鏜刀YG6彎頭車刀YG6端面車刀止規(guī)通規(guī)塞規(guī)III 擴(kuò)孔 φ32、锪孔 φ47 搖臂鉆床 Z35 專用夾具 擴(kuò)孔鉆 锪鉆 Φ32Φ47 塞規(guī)IV鉆 6-φ13.5 小孔鉆 M10螺紋孔及攻絲搖臂鉆床 Z3025鉆床專用夾具麻花鉆Φ13.5Φ8.5M10塞規(guī) 4.52minV 半精車 φ65外圓及臺(tái)階面 臥式車床 C620-1 通用夾具 YG8外圓車刀 止規(guī)通規(guī)VI 半精車各外圓環(huán)槽及各倒角 臥式車床 C620-1 通用夾具 YG8外圓車刀止規(guī)通規(guī)塞規(guī)VII 精細(xì)車 φ65 外圓 臥式車床 C616A 通用夾具YG10外圓車刀 止規(guī)通規(guī)VIII 精、細(xì)鏜 φ60 內(nèi)孔 臥式車床 C616A 專用夾具 YG10鏜刀 塞規(guī)IX 磨 φ60 內(nèi)孔底面立軸矩臺(tái)平面磨床M7232B磨床專用夾具砂輪I-20x10x6-A60P6V-1.0表面粗糙度儀1.94minX 研磨孔 φ60 內(nèi)端面、倒角 研磨 機(jī) 專用夾具 金剛玉微粉表面粗糙度儀XI 去毛刺 鉗工 臺(tái)XII 終檢班級(jí) 機(jī)制 1041 姓名 羅賢東 編制日期 2007-7-9產(chǎn)品型號(hào) ZW-6/7 零件圖號(hào)01-01-01 共 3 頁(yè)機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 空氣壓縮機(jī) 零件名稱填料箱蓋 第 3 頁(yè)車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào)機(jī)加工車間IX 磨削 HT200毛坯種類 毛坯外型尺寸 每坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù)鑄造 160.8x142.8 1 1設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)立軸矩臺(tái)平面磨床M7232B 1夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液ZY-04 磨床專用夾具 亞硝酸納工序工時(shí)準(zhǔn)終 單件(工序圖)141.86s工時(shí)定額工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1磨 φ60 內(nèi)孔底面專用夾具、20x6x8- A36KV6p-1.0m/s型砂輪、表面粗糙度儀970 60.9 0.017 0.2 1116.4s 17.46s廣東海洋大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械系 班級(jí) 機(jī)制 1041 姓名 羅賢東 編制日期 2007-7-15