填料箱盖零件的机械加工工艺规程及钻13.5孔的夹具设计

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XXXX大学

毕 业 设 计 说 明 书

学生姓名： 学 号： 学 院： 专 业：

题 目： “填料箱盖”零件的机械加工工艺规程

及钻13.5孔的夹具设计

指导教师： 职称:

职称:

20**年12月5日

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毕业设计（论文）课题任务书

院(系)： 专业：

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参考资料1.《机床夹具设计》 第 2 版 肖继德 陈宁平主编 机械工业出版社 2.《机械制造工艺及专用夹具设计指导》 孙丽媛主编 冶金工业出版社 3.《机械制造工艺学》周昌治、杨忠鉴等 重庆大学出版社 4. 《机械制造工艺设计简明手册》李益民 主编 机械工业出版社 5. 《工艺师手册》 杨叔子主编 机械工业出版社 6. 《机床夹具设计手册》 王光斗、王春福主编 上海科技出版社 7. 《机床专用夹具设计图册》南京市机械研究所 主编 机械工业出版社 8. 《机械原理课程设计手册》 邹慧君主编 机械工业出版社 9.《金属切削手册》第三版 上海市金属切削技术协会 上海科学技术出版社 10.《几何量公差与检测》第五版 甘永立 主编 上海科学技术出版社 11. 《机械制造工艺水学》《机床夹具设计》 (教材) 、 12. 《机械零件设计手册》 13. 《机械制造工艺学课程设计指导书》 , 机械工业出版社 14. 《机床夹具设计》 王启平主编 哈工大出版社 15 《汽车制造工艺学》 侯家驹主编 机械工业出版社 16. 《汽车构造与修理图解》 唐艺 主编 机械工业出版社 17. 《汽车传动与行使部分检修问答》 刘文举 主编 人民邮电出版社

主 要 参 考 资 料

教研室 意见 年 月 日

院(系)主管 领导意见 年 月 日

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毕业设计（论文）开题报告

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和激光加工等。其三，是实现自动化生产、最大限度的减少 加工的辅助时间和生 产预备时间，如采用数控机床、自适应控制机床、数控加工设备、加工中心、柔性 制造单元(FMC) 、柔性制造系统(FMS) 、计算机集成制造系统(CIMS)和无人 化车间或工厂等。 (3)保证产品制造的经济性 产品的制造成本低， 则经济性能好， 要降低成本， 必须节约与合理选择原材料， 合理使用，维护和改进现有设备，研制高效设备。拟订工艺方案时，必

须合理选择 毛坯、加工方法、工装与设备等，并通过经济分析或论证来确定，在保证零件技术 要求的前提下，选择最经济的工艺方案。 产品的质量、生产率和经济性三者之间是相互联系和制约的，是工艺学主要研 究的问题，所以在分析、研究和解决具体的工艺问题时，需要全面考虑妥善处理好 它们之间的辨证关系。 综上所述，让我深深地明白了机械制造工艺学在机械行业中的重要性，它就是 一块基石，任何机械都离不开它，它在机械制造中占有相当重要的位置。 所以，我选择设计工艺课题作为我的毕业设计，一来可以总结我这四年来所学 的知识的总结，二来可以让我掌握更多的工艺方面的知识，使我的专业水平得到更 大的提升。

2.要研究或解决的问题、拟采用的方法或技术路线： 1).需要解决的问题： (1)制定出 Z3050 摇臂钻床回转盘的加工工艺规程和设计出钻圆盘上四个连接 螺栓的通孔的夹具。 (2)画出 Z3050 摇臂钻床回转盘的零件图和毛坯图以及钻孔的夹具图。 2).拟采用的技术路线： (1)填料箱盖的加工工艺规程的制定及其.

工序号工序Ⅰ 工序Ⅱ 工序Ⅲ 工序Ⅳ 工序Ⅴ 车削左右两端面。

内

容

粗车ф 65,ф 85,ф 75,ф 155 外圆及倒角。 钻ф 30 孔、扩ф 32 孔，锪ф 43 孔。 钻 6-ф 13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.

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工序Ⅵ 工序Ⅶ 工序Ⅷ 工序Ⅸ 工序Ⅹ 工序Ⅺ

粗、精、细镗ф 60H8( 0 0.046 ) 孔。

铣ф 60 孔底面 磨ф 60 孔底面。 镗ф 60 孔底面沟槽。 研磨ф 60 孔底面。 去毛刺，终检。

(2)专用夹具设计 夹具采用盖板式钻模，气动夹紧。 3.成果预测： a. 填料箱盖毛坯图 1 张：A1 图纸 b.填料箱盖零件图 1 张：A1 图纸 c. 专用夹具装备图 1 张：A0 图纸 d.夹具体零件图 1 张：A0 图纸 e.设计说明书 1 份

4.时间进度计划： 第一至四周 第五周 第六至七周 求. 第八至九周 第十至十二 第十三周 第十四周 对零件进行工艺分析,编制工艺过程卡片和指定工序的工序卡片, 绘制指定夹具的装配图. 绘制夹具零件图 编写设计说明书,准备毕业答辩. 熟悉指定的工序在活塞加工中的作用和要求. 调研，写开题报告 回校集中实习 借阅,熟悉资料,绘制填料箱盖零件图,了解填料箱盖的主要技术要

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说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计（论文）成绩考查的重要依据，经导师签署意见及教研室审查后生效。

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毕业设计（论文）中期报告

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摘 要

在机械制造的机械加工，检验，装配，焊接和热处理等冷热工艺过程中，使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和工件的质量。

本次设计主要是进行填料箱盖零件的专用夹具的设计，是对我们以往所学知识的总结和对我们所掌握知识的一次扩展。本文主要从工艺规程的指定与夹具的设计两方面出发。根据零件本身的特点，生产类型以及零件在具体工作时的作用选择工艺规程和夹具。在工艺规程方面：确定生产类型，综合考虑其准确度高，生产效率高，消耗经济少等方面，选择一个最优方案；在夹具设计方面，因为是盖体类零件，加工Ф13.5孔，选择钻床加工，考虑诸多因素拟订最优方案，最终完成本次设计。

关键字：填料箱盖; 工艺; 夹具

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Abstract

The machine made in the machine processes, examining, assembling, welding with heat handle to wait cold and hot craft process in, use a great deal of tongs, in order to the gearing process object, making it occupy right position to promise the quality of spare parts and work piece.

This design is mainly the design of appropriation tongs which carries Stuffing box cover spare parts, is tally up the knowledge that we learn before and to the once expanding of the knowledge that we control.This text mainly sets out from the design both side of the specifying of craft rules distance and the tongs.According to the characteristics of spare parts, the function produced type and spare parts while concretely working choice the craft rules distance and tongs.In the craft rules distance aspect:Assurance produce a type, comprehensive consider its ccurate degree high, produce an efficiency is high, consume economy little etc. aspect, choose the superior

project;Design aspect in the tongs, because of is cover body spare parts, process Ф 13.5 bores, the choice drills a bed to process, considering many factors to draw up the superior project, end completion originally time design.

Key words： stuffing box cover; craft; jig

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目 录

前 言 ............................................................. 1 1 零件的分析 ...................................................... 2

1.1 零件的作用 ................................................ 2 1.2 零件的工艺分析 ............................................ 2 2 工艺规程设计 .................................................... 3

2.1 毛坯的制造形式 ............................................ 3 2.2 基准面的选择 .............................................. 3

2.2.1

粗

基

准

的

选

择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2.2

精

基

准

的

选

择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

2.3 制订工艺路线 .............................................. 4

2.3.1

工

艺

线

路

方

案

一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3.2

工

艺

路

线

方

案

二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.3.3

工

艺

方

案

的

比

较

与

分

析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .................... 5 2.5 确定切削用量及基本工时 .................................... 7

2.5.1

工

序

Ⅰ

：

车

削

端

面

、

外

圆．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.5.2 工序Ⅱ：粗车 65, 80, 75, 100外圆以及槽和倒角．．．．．．8 2.5.3工序Ⅲ 钻扩 32mm、及锪 43mm孔。转塔机床C365L．．．．．11 2.5.4 工序Ⅳ 钻6— 13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24．．．．．13 2.5.5 工序Ⅴ：精车Φ65mm的外圆及与Φ80mm相接的端面．．．．．．．16 2.5.6

工

序

Ⅵ

：

精

、

粗

、

细

镗

0.046

60H8(0)

mm

孔．．．．．．．．．．．．．．．．．17

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2.5.7 8 2.5.8 9 2.5.92.5.10

工序Ⅶ：铣Φ60孔底

面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

工

序

Ⅷ

：

磨

Φ

60

孔

底

面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

工

序工

Ⅸ序

：Ⅹ

： 镗研

Φ磨

60mmΦ

孔60mm

底孔

沟底

槽．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3专用夹具设计 .................................................... 20

3.1 问题的指出 ................................................ 20 3.2 夹具设计 ................................................. 21

3.2.1

定

位

基

准

的

选

择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 3.2.2

切

削

力

及

夹

紧

力

的

计

算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1

3.3 定位误差的分析 .......................................... 22 3.4 夹具设计及操作的简要说明 .................................. 22 参考资料 .......................................................... 22 致谢 .............................................................. 23 附 录 ............................................ 错误！未定义书签。

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

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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,在何鹤林、邓兴贵两位教授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，我希望通过这次课程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。

1 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压盖（附图1），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

填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求：（计简明手册》）

1.4-28《机械制造工艺设

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1．

以ф65H5（0 0.013）轴为中心的加工表面。

包括：尺寸为ф65H5（0 0.013）的轴，表面粗糙度为1.6, 尺寸为ф80的与ф65H5

0.0360

（0 0.013）相接的肩面, 尺寸为ф100f8( 0.090)与ф65H5（ 0.013）同轴度为0.025 0.046的面. 尺寸为ф60h5(0)与ф65H5（0 0.013）同轴度为0.025的孔. 0.0462.以ф60h5(0)孔为中心的加工表面.

0.046尺寸为78与ф60H8(0)垂直度为0.012的孔底面,表面粗糙度为0.4,须研磨. 0.0463. 以ф60H8(0)孔为中心均匀分布的12孔,6-ф13.5,4-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.

2 工艺规程设计

2.1 毛坯的制造形式

零件材料为HT200，考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。

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

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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。 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；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。

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Ⅰ 铣削左右两端面。

工序Ⅱ 粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。 工序Ⅲ 钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。

工序Ⅳ 钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹 工序Ⅴ 精车ф65外圆及与ф80相接的端面.

0.046

)孔。 工序Ⅵ 粗、精、细镗ф60H8（0

工序Ⅶ 铣ф60孔底面 工序Ⅷ 磨ф60孔底面。 工序Ⅸ 镗ф60孔底面沟槽。 工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。 工序Ⅺ 去毛刺，终检。 2.3.2 工艺路线方案二

工序Ⅰ 车削左右两端面。

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工序Ⅱ 粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。 工序Ⅲ 钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。 工序Ⅳ 精车ф65外圆及与ф80相接的端面.

0.046

)孔。 工序Ⅴ 粗、精、细镗ф60H8（0

工序Ⅵ 铣ф60孔底面 工序Ⅶ 磨ф60孔底面。 工序Ⅷ 镗ф60孔底面沟槽。 工序Ⅸ 研磨ф60孔底面。

工序Ⅹ 钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹 工序Ⅺ 去毛刺，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

0.046

)孔。精加工外圆面和ф60H8（0；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Ⅳ 精车ф65外圆及与ф80相接的端面. 然后工序Ⅹ 钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20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Ⅰ 车削左右两端面。

工序Ⅱ 粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。 工序Ⅲ 钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。

工序Ⅳ 钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹 工序Ⅴ 精车65外圆及与80相接的端面.

0.046

)孔。 工序Ⅵ 粗、精、细镗ф60H8（0

工序Ⅶ 铣ф60孔底面 工序Ⅷ 磨ф60孔底面。 工序Ⅸ 镗ф60孔底面沟槽。 工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。 工序Ⅺ 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

“填料箱盖”零件材料为HT200钢，硬度为HBS190~241，毛坯质量约为5kg，生