填料箱盖的工艺规程及夹具设计模板.doc
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1、山西煤炭职业技术学院计算机信息系毕业设计题 目 填料箱盖工艺规程及夹具设计 学生姓名: 胡国胜 班 级: 机制330902 专 业: 机械制造和自动化(矿山机械制造和维修)指导老师: 夏静文 论文汇报提交日期: 6月 成绩评定日期: 填料箱盖工艺规程及夹具设计摘 要填料箱盖,其关键作用是确保对箱体起密封作用,使箱体在工作时不致让油液渗漏。对内表面加工精度要求比较高,对配合面表面粗糙度要求也较高。此次设计意在提升填料箱盖加工效率,设计正确加工工艺路线,由此我们首先对填料箱盖结构特征和工艺进行了仔细分析,然后确定了一套合理加工方案,加工方案要求简单,操作方便,并能确保零件加工质量。填料箱盖加工质量
2、将直接影响机器性能和使用寿命。在设计中采取四大步骤进行,分别是1填料箱盖零件分析2工艺规程设计3数控机床选择和加工方案4专用夹具设计关键词:填料箱盖,零件,毛坯,夹具目 录第一章 填料箱盖零件分析41.1零件作用41.2 填料箱盖技术要求分析51.3 本章小结5第二章 工艺规程设计62.1 零件机械加工工艺规程制订62.2 箱体零件材料、毛坯和热处理122.3 基准面选择122.4 制订工艺路线132.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定172.6 本章小结18第三章 机床选择和加工方案193.1 选择机床193.2 选择夹具213.3 选择刀具213.4 确定工序尺寸223.5 确定切
3、削用量233.6 本章小结33第四章 专用夹具设计344.1 问题指出344.2 夹具设计344.3 定位误差分析354.4 夹具设计及操作简明说明354.5 本章小结36结 论37致 谢38参考文件39第一章 填料箱盖零件分析1.1零件作用题目所给定零件是填料箱盖(图1-1),其关键作用是确保对箱体起密封作用,使箱体在工作时不致让油液渗漏。a实体图b.零件图图1-1 填料箱盖 1.2 填料箱盖技术要求分析填料箱盖零件图中要求了一系列技术要求: (查表1.4-28机械制造工艺设计简明手册)1、以65H5()轴为中心表面进行加工包含:尺寸为65h5()轴,表面粗糙度为1.6,尺寸为80和65h5
4、()相接肩面, 尺寸为100f8()和65h5()同轴度为0.025面,尺寸为60H8 ()和65h5()同轴度为0.025孔。2、以60H8()孔为中心表面进行加工尺寸为78和60H8()垂直度为0.012孔底面,表面粗糙度为0.4,须研磨。3、以60H8()孔为中心均匀分布12孔,6-13.5,4-M10-6H深20孔深24及2-M10-6H孔进行加工1.3 本章小结在本章节中对题目所给零件进行了简明工艺分析,注明了各个孔同轴度、面粗糙度。第二章 工艺规程设计2.1 零件机械加工工艺规程制订零件机械加工工艺规程是要求零件机械加工工艺过程和方法等工艺文件。它是在具体生产条件下,将最合理或比较
5、合理工艺过程,用图表(或文字)形式制成用来指导生产、管理生产文件。 2.1.1 机械加工工艺规程内容及作用工艺规程内容,通常有零件加工工艺路线、各工序基础加工内容、切削用量、工时定额及采取机床和工艺装备(刀具、夹具、量具、模具)等。工艺规程关键作用以下: 1、工艺规程是指导生产关键技术文件。合理工艺规程是建立在正确工艺原理和实践基础上,是科学技术和实践经验结晶。所以,它是取得合格产品技术确保,一切生产和管理人员必需严格遵守。2、工艺规程是生产组织管理工作、计划工作依据。原材料准备、毛坯制造、设备和工具购置、专用工艺装备设计制造、劳动力组织、生产进度计划安排等工作全部是依据工艺规程来进行。3、工
6、艺规程是新建或扩建工厂或车间基础资料。在新建扩建或改造工厂或车间时,需依据产品生产类型及工艺规程来确定机床和设备数量及种类,工人工种、数量及技术等级,车间面积及机床部署等。2.1.2 制订工艺规程标准、原始资料1、制订工艺规程标准制订工艺规程标准是:在确保产品质量前提下,以最快速度、最少劳动消耗和最低费用,可靠加工出符合设计图纸要求零件。同时,还应在充足利用现有生产条件基础上,尽可能确保技术上优异、经济上合理、而且有良好劳动条件。2、制订工艺规程原始资料 产品零件图样及装配图样。零件图样标明了零件尺寸和形位精度和其它技术要求,产品装配图有利于了解零件在产品中位置、作用,所以,它们是制订工艺规程
7、基础。 产品生产纲领。 产品验收质量标准。 现有生产条件,如机床设备、工艺装备、工人技术水平及毛坯制造生产能力等。 同类产品生产工艺资料。2.1.3 制订工艺规程步骤1、零件图样分析零件图样分析目标在于: 分析零件技术要求,关键了解各加工表面精度要求、热处理要求,找出关键表面并分析它和次要表面位置关系,明确加工难点及确保零件加工质量关键,方便在加工时关键加以关注。 审查零件结构工艺性是否合理,分析零件材料选择是否合理。2、毛坯选择 毛坯选择关键依据以下几方面原因: 零件材料及机械性能 零件材料一旦确定,毛坯种类就大致确定了。比如材料为铸铁,就应选铸造毛坯;钢质材料零件,通常可用型材;当零件机械
8、性能要求较高时要用铸造;有色金属常见型材或铸造毛坯。 零件结构形状及尺寸 比如,直径相差不大阶梯轴零件可选择棒料作毛坯,直径相差较大时,为节省材料,降低机械加工量,可采取铸造毛坯;尺寸较大零件可采取自由锻,形状复杂钢质零件则不宜用自由锻。对于箱体、支架等零件通常采取铸造毛坯,大型设备支架可采取焊接结构。 生产类型 大量生产时,应采取精度高、生产率高毛坯制造方法,如机器造型、熔模铸造、冷轧、冷拔、冲压加工等。单件小批生产则采取木模手工造型、焊接、自由锻等。 现有生产条件及技术水平和经过外协取得多种毛坯可能性。3、拟订工艺路线 定位基准选择 正确选择定位基准,尤其是关键精基准,对确保零件加工精度、
9、合理安排加工次序起决定性作用。所以,在确定工艺路线时首先应考虑选择适宜定位基准。基准选择方法见第一章。 零件表面加工工艺方案选择 因为表面要求(尺寸、形状、表面质量、机械性能等)不一样,往往同一表面加工需采取多个加工方法完成。某种表面采取多种加工方法所组成加工次序称为表面加工工艺方案。 加工阶段划分 对于那些加工质量要求高或比较复杂零件,通常将整个工艺路线划分为以下多个阶段: 粗加工阶段 关键任务是切除毛坯大部分加工余量,并制出精基准。该阶段最关键问题是怎样提升生产率。 半精加工阶段 关键任务是减小粗加工时造成误差,为关键表面精加工做好准备,同时完成零件上各次要表面加工。 精加工阶段 关键任务
10、是确保各关键表面达成图样要求要求。这一阶段问题是怎样确保加工质量。 光整加工阶段 关键任务是减小表面粗糙度值和深入提升精度。划分加工阶段好处是按先粗后精次序进行加工,能够分配合理加工余量和选择合理切削用量,使加工机床冲分发挥其效率,而且能长久保持精加工机床精度;降低工件在加工过程中变形,避免精加工表面受到损伤;粗精加工分开,还便于立即发觉毛坯缺点,同时有利于安排热处理工序。4、加工次序安排 加工次序安排对确保加工质量,提升生产率和降低成本全部相关键作用,是确定工艺路线关键之一。可按下列标准进行。 切削加工次序安排 先粗后精 先安排粗加工,中间安排半精加工,最终安排精加工。 先主后次 先安排零件
11、装配基面和工作表面等关键表面加工,后安排如键槽、紧固用光孔和螺纹孔等次要表面加工。 先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件,其关键表面加工次序是先加工用作定位平面和孔端面加工,然后再加工孔。 先基准面后其它面 即选作精基准表面应在一开始工序中就加工出来,方便为后续工序加工提供定位精基准。 热处理工序安排零件加工过程中热处理按应用目标,大致可分为预备热处理和最终热处理。预备热处理 预备热处理目标是改善机械性能、消除内应力、为最终热处理作准备,它包含退火、正火、调质和时效处理。铸件和锻件,为了消除毛坯制造过程中产生内应力,改善机械加工性能,在机械加工前应进行退火或正火处理;对大而复杂铸造毛坯件
12、(如机架、床身等)及刚度较差精密零件(如精密丝杠),需在粗加工之前及粗加工和半精加工之间安排数次时效处理;调质处理目标是取得均匀细致索氏体组织,为零件最终热处理作好组织准备,同时它也能够作为最终热处理,使零件取得良好综合机械性能,通常安排在粗加工以后进行。最终热处理 最终热处理目标关键是为了提升零件材料硬度及耐磨性,它包含淬火、渗碳及氮化等。淬火及渗碳淬火通常安排在半精加工以后、精加工之前进行;氮化处理因为变形较小,通常安排在精加工以后。 辅助工序安排 辅助工序包含:检验、清洗、去毛刺、防锈、去磁及平衡去重等。其中检验是最关键、也是必不可少辅助工序,零件加工过程中除了安排工序自检之外,还应在下
13、列场所安排检验工序: 粗加工全部结束以后、精加工之前; 工件转入、转出车间前后; 关键工序加工前后; 全部加工工序完成后。2.2 箱体零件材料、毛坯和热处理箱体材料通常选择HT200400多种牌号灰铸铁,而最常见为HT200。灰铸铁不仅成本低,而且含有很好耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特征(减震性)。在单件生产或一些简易机床箱体,为了缩短生产周期和降低成本,可采取钢材焊接结构。毛坯加工余量和生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等原因相关。相关数据可查相关资料及依据具体情况决定。毛坯铸造时,应预防砂眼和气孔产生。为了降低毛坯制造时产生残余应力,应使箱体壁厚箱体浇铸后应安排时效或退火工序。一些
14、单件、小批量生产箱体零件,为了缩短毛坯制造周期和降低成本,可采取钢板焊接结构一般精度箱体零件,通常在铸造以后安排一次人工时效处理。对部分高精度或形状尤其复杂箱体零件,在粗加工以后还要安排一次人工时效处理,以消除粗加工时所造成残余应力。2.3 基准面选择2.3.1 粗基准选择。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于有若干个不加工表面工件,则应以和加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作粗基准。 2.3.2 精基准选择。关键要考虑基准重合问题。当设计基准和工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。2.4 制订工艺路线根据先基准面后其它、先面后孔、先粗后精、先主后次标准。部署工艺路线以下:2.
15、4.1 工艺路线方案一工序1:铣小端端面,粗车65外圆及台阶端面及各倒角。工序2:铣大端面、粗车155外圆面、粗车左端台阶面、粗镗60内孔、底面及沟槽,粗车环槽、粗车75、100、80外圆面及各倒角。工序3:扩孔32、锪孔47。工序4:钻6-13.5小孔、钻M10螺纹孔及攻丝。工序5:半精车65外圆及台阶面。工序6:半精车155、75、100、80、环槽及各倒角。工序7:精细车65外圆。工序8:精、细镗60内孔。工序9:研磨孔60内端面、倒角。工序10:去毛刺。工序11:终检。2.4.2 工艺路线方案二工序I:粗车小端端面,粗车65外圆及台阶端面及各倒角。工序II:粗车大端面、粗车155外圆面
16、、粗车左端台阶面、粗镗60内孔、底面及沟槽,粗车环槽、粗车75、100、80外圆面及各倒角。工序III:扩孔32、锪孔47。工序IV:半精车65外圆及台阶面。工序V:半精车155、75、100、80、环槽及各倒角。工序VI:精细车65外圆。工序VII:精、细镗60内孔。工序VIII:研磨孔60内端面、倒角。工序IX:钻6-13.5小孔、钻M10螺纹孔及攻丝。工序X:去毛刺。工序XI:终检。 2.4.3 工艺方案比较和分析上述两个方案特点在于:方案一是采取铣削方法加工端面,且是先加工12个孔后再精加工外圆面和60H8()孔。方案二是使用车削方法加工两端面,12个孔加工放在最终。两相比较起来能够看
17、出,因为零件端面尺寸不大,端面用车削很好。在大批生产中,综合考虑,我们选择工艺路线二。不过仔细考虑,在工艺路线二中,是先精车65外圆及台阶面然后再钻12个孔及攻螺纹。这么因为钻孔属于粗加工,精度要求不高,而且切削力较大,也可能造成已加工表面变形,表面粗糙度值增大。所以,最终加工工艺路线确定以下: 工序I:粗车小端端面,粗车65外圆及台阶端面及各倒角;粗镗孔32、47。工序II:粗车大端面、粗车155外圆面、粗车左端台阶面、粗镗60内孔、底面及沟槽,粗车环槽、粗车75、100、80外圆面及各倒角。工序III:钻6-13.5小孔、钻M10螺纹孔及攻丝。工序IV:半精车65外圆及台阶面。工序V:精、
18、细镗60内孔。工序VI:研磨孔60内端面、倒角。工序VII:去毛刺。工序VIII:终检。3.4.4 最终加工工艺路线确定以下 工序I:以155mm外圆及端面定位,粗车小端端面,粗车65外圆及台阶端面及各倒角。工序II:以粗车后65mm外圆及端面定位,粗车大端面、粗车155外圆面、粗车左端台阶面。工序III:以155mm外圆及端面定位,粗镗孔32、47。工序IV:以粗车后65mm外圆及端面定位,粗镗60内孔、底面及沟槽。工序V:以粗车后65mm外圆及端面定位,粗车75、100、80外圆面及各倒角。工序VI:以粗车后65mm外圆及端面定位,粗车环槽。工序VII:钻6-13.5小孔。工序VIII:钻
19、M10螺纹孔及攻丝。工序IX:以粗车后155mm外圆及端面定位,半精车65外圆及台阶面。工序X:以65mm外圆定位,半精车155、75、100、80、环槽及各倒角。工序XI:以155mm外圆及端面定位,精车、精细车65mm外圆。工序XII:以65mm外圆及端面定位,精、细镗60内孔。工序XIII:研磨孔60内端面、倒角。工序XIV:去毛刺。工序XV:终检。2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定填料箱盖零件材料为HT200,硬度190210HB,生产类型为大批生产,采取机器造型铸造毛坯。1.依据机械制造技术基础课程设计指导教程要求:除非另有要求,不然要求机械加工余量适适用于整个毛坯铸件,
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