23填料箱盖的工艺规程及夹具设计

目录1课题提出的背景和意义..................................错误!未定义书签。1.1课题的研究背景.......................................错误!未定义书签。1.2UG的应用前景及UG软件应用的意义[1]..................错误!未定义书签。2.1零件的作用...........................................................23工艺规程设计..........................................................43.1毛坯的制造形式.......................................................43.2基准面的选择........................................................43.2.1粗基准的选择......................................................43.2.2精基准的选择......................................................43.3制订工艺路线........................................................43.3.1工艺线路方案一....................................................53.3.2工艺路线方案二....................................................53.3.3工艺方案的比较与分析..............................................63.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定..............................73.5确定切削用量及基本工时..............................................83.5.1工序Ⅰ：车削端面、外圆............................................83.5.2工序Ⅱ：粗车65,80,75,100外圆以及槽和倒角........................103.5.3工序Ⅲ钻扩mm、及锪孔。转塔机床C365L.............................123.5.4工序Ⅳ钻6—13.5,2-M10-6H,4-M10-6H深孔深24....................143.5.5工序Ⅴ：精车Φ65mm的外圆及与Φ80mm相接的端面....................163.5.6工序Ⅵ：精、粗、细镗mm孔........................................173.5.7工序Ⅶ：铣Φ60孔底面.............................................183.5.8工序Ⅷ：磨Φ60孔底面.............................................193.5.9工序Ⅸ：镗Φ60mm孔底沟槽........................................193.5.10工序Ⅹ：研磨Φ60mm孔底面.......................................204基于UG专用夹具设计..................................................214.1问题的指出..........................................................214.2夹具设计...........................................................214.2.1定位基准的选择...................................................214.2.2切削力及夹紧力的计算.............................................214.3定位误差的分析......................................................224.4夹具设计及操作的简要说明............................................224.5基于UG的夹具建模过程概述...........................................22全文总结................................................................29致谢....................................................................32邵阳学院毕业设计(论文)1\邵阳学院毕业设计(论文)22零件的分析2.1零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，HT200是相对适合的材料，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UG的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2.1所示，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。填料箱的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不使泵内的水流不流到外面来也可阻止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。图2.1填料箱盖三维图2.2零件的工艺分析[2][3]邵阳学院毕业设计(论文)3填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求[4]1.以ф65H5（0013.0）轴为中心的加工表面。包括：尺寸为ф65H5（0013.0）的轴，表面粗糙度为1.6,尺寸为ф80的与ф65H5（0013.0）相接的肩面,尺寸为ф100f8(036.0090.0)与ф65H5（0013.0）同轴度为0.025的面.尺寸为ф60h5(046.00)与ф65H5（0013.0）同轴度为0.025的孔。2.以ф60h5(046.00)孔为中心的加工表面。尺寸为78与ф60H8(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ф60H8(046.00)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。邵阳学院毕业设计(论文)43工艺规程设计3.1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。3.2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，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1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。）3.2.2精基准的选择选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。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。3.3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。部分采用专用刀具邵阳学院毕业设计(论文)5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。3.3.1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,ф100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.工序Ⅵ粗、精、细镗ф60H8（)046.00孔。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。3.3.2工艺路线方案二工序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精车ф65外圆及与ф80相接的端面.工序Ⅴ粗、精、细镗ф60H8（)046.00孔。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。邵阳学院毕业设计(论文)6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。3.3.3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ф60H8（)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,ф100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.工序Ⅵ粗、精、细镗ф60H8（)046.00孔。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“机械加工工艺过程综合卡片”。邵阳学院毕业设计(论文)73.4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，硬度为HBS190~241，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(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)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