1、洛阳理工学院毕业设计（论文）填料箱盖的加工工艺及专用夹具设计摘 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 13.5 孔，选择钻床加工
2、，及 60 孔粗糙度的加工，选择立轴矩台磨床加工，考虑诸多因素拟订最优方案，最终完成本次设计。关键词：工艺规程,夹具设计,最优方案Packing box cover processing and special fixture design洛阳理工学院毕业设计（论文）IABSTRACTThe 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,
3、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 on covering body spare parts, is tally up the knowledge that we learn before and to the once expanding of
4、 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
5、 the craft rules distance aspect:Assurance produce a type, comprehensive consider its accurate 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 13.5 bores, the choice
6、drills a bed to process, considering many factors to draw up the superior project, end completion originally time design.KEY WORDS: The design both side of the specifying of craft rules distance,The craft rules distance aspect, The superior project目 录洛阳理工学院毕业设计（论文）II前 言 .1第 1 章 零件的分析 .21.1 零件的作用 .21
7、.2 零件的工艺分析 .2第 2 章 确定毛坯、画毛坯图 .4第 3 章 工艺规程的设计 .63.1 定位基准的选择 .63.1.1 粗基准的选择 .63.1.2 精基准的选择 .63.2 制订工艺路线 .73.3 选择加工设备及刀、夹、量具 .73.4 加工工序设计 .9第 4 章 专用夹具设计 .264.1 专用夹具设计分析 .264.1.1 定位基准的选择 .264.1.2 切削力及夹紧力的计算 .264.2 定位误差的分析 .274.3 夹具设计及操作的简要说明 .28结 论 .34谢 辞 .35参考文献 .36洛阳理工学院毕业设计（论文）0前 言毕业设计是高等院校教学中的一个主要组成
8、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,查阅了资料。希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行
9、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。洛阳理工学院毕业设计（论文）1第 1 章 零件的分析1.1 零件的作用题目所给的零件是 ZW-6/7 型空气压缩机的填料箱盖（见附图 1） 。填料箱盖是填料箱的重要组成部分。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。而填料箱盖主要是与填料箱体联接后保证密封性，对内表面的加工精度要求比较高，对配合面的表面粗糙度要求也较高。 （附图如图 1-1）图
10、 1-1 零件图1.2 零件的工艺分析由已知条件：ZW-6/7 型空气压缩机的填料箱盖是通过 和 与箱810f56h座孔配合并用螺栓紧固。长径为 的活塞杆穿过该零件内孔， 孔63072h 80H内装入填料，防止活塞杆运动时漏油；右端通过螺栓与压盖连接。宽度为的槽装 O 型密封圈。知：该零件上的主要加工面有外圆、端面、m5.702洛阳理工学院毕业设计（论文）2的孔和 的螺纹。5.136104M其中孔既是装配基准又是设计基准，加工精度和表面粗糙度一般要求较高，内外圆之间的同轴度及端面与孔的垂直度也有一定的技术要求。题目所给填料箱盖有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：填料箱盖的零件图中规定
11、了一系列技术要求：（参考4查表 1.4-28机械制造工艺设计简明手册 ）1. 以 65h5(013.)轴为中心的加工表面。包括：尺寸为 65h5(013.)的轴，表面粗糙度为 1.6， 尺寸为 80 的与65h5(013.)相接的肩面, 尺寸为 100f8(036.9)与 65h5(013.)同轴度为 0.025的面. 尺寸为 60H8(048.)与 65h5(01.)同轴度为 0.025 的孔。2. 以 60H8(.)孔为中心的加工表面。尺寸为 78 与 60H8(048.)垂直度为 0.012 的孔底面,表面粗糙度为 0.4,须研磨。3. 以 60H8(.0)孔为中心均匀分布的 12 孔,
12、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。第 2 章 确定毛坯、画毛坯图洛阳理工学院毕业设计（论文）3零件材料为 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性,采用铸造。由于年产量为 2000 件，属于中批生产的水平。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。其中 和 的孔可以铸出，因此还要安放6032型芯。此外，为了消除残余应力，铸造后应安排人工时效。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：由机械加工工艺手册表 2.3-6 知：该铸件尺
13、寸公差等级 CT 为 8 10 级，加工余量等级 MA 为 G 级。外圆表面沿轴线切线方向的加工余量及公差。考虑到外圆表面()尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外6578091015、形，现直接按零件结构铸出阶梯轴。除 以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值,只要粗车就可满足加工要求。内孔 不易制造型芯固毛坯为mRa3.6 432、实心，两内孔精度要求自由尺寸精度要求， ，钻扩即可满足要求。mRa.6内孔 以外圆面 定位，然后铸出毛坯孔。 底面沟槽，)(8046.H)(56013.H 91采用镗削，经过底面研磨后镗可保证其精度，取 Z=0.5mm。 由机械加工工艺手册表 2.3-5 知：各表面的总余
14、量如:表 2-1：表 2-1 各加工面总余量2. 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。由（4机械制造工艺设计简明手册表 2.2-1） ，长度方向偏差为 mm。长度方向的余量查表 2.2-4，其余6.3量值取 3.5 mm。3. 60H8( )孔底面加工：按照表 2.3-21 及 2.3-23，研磨余量046.加工面基本尺寸(mm)加工余量等级 加工余量数值(mm)15155 H 50100 H 4880 H 4660 G 3洛阳理工学院毕业设计（论文）4Z=0.0100.014，取 Z=0.010mm、磨削余量 Z=0.20.3 取 Z=0.3mm、铣削余量Z=3.00.30.01=2.6
15、9mm。4. 6 孔及 2M106H 孔、4M106H 深 20 孔。均为自由尺寸精度5.13要求。6 孔可一次性直接钻出。攻螺纹前用麻花钻直径为 8.5 的孔然后再攻螺纹 M10。 （如图 2-1、图 2-2）图 2-1 毛坯图图 2-2 零件图 第 3 章 工艺规程的设计洛阳理工学院毕业设计（论文）53.1 定位基准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。因此，根据定位基准的选用原则：基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔来确定基准。 （参考16机械制造工艺学（含机床夹具设计） 。3.1.1 粗基准的选择对于一般轴类零件
16、而言，按照有关的粗基准选择原则（保证某重要加工面的余量均匀，应选重要加工面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各加工面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量最小的面为粗基准。 ）以外圆作为粗基准是完全合理的。3.1.2 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；自为基准原则；互为基准原则） ，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 2
17、MM 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。3.2 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，考虑洛阳理工学院毕业设计（论文）6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。综合考虑，确定加工工艺路线如下（参考16机械制造工艺
18、学（含机床夹具设计） ）：工序 1 车削左右两端面。工序 2 粗车 65，85，75，155,100 外圆及倒角。工序 3 钻 30 孔、扩 32 孔，锪 43 孔。工序 4 钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹工序 5 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.工序 6 粗、精、细镗 60H8（ 孔。)046.工序 7 铣 60 孔底面工序 8 磨 60 孔底面。工序 9 镗 60 孔底面沟槽。工序 10 研磨 60 孔底面。工序 11 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” 。3.3 选择加工设备及刀、夹、量具1.
19、工序 1 、2 是粗车。选用卧式车床就能满足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，选用最常用的 C620-1 型卧式车床即可。在车床上加工灰铸铁零件采用 YG 型硬质合金，粗加工用 YG6， ，切槽宜用高速钢。采用三爪卡盘装夹，游标卡尺测量。2. 工序 5 是精车和精细车还有精镗。由于要求的精度较高，表面粗糙度较小选用精密的车床能满足要求。故选用 C616A 型车床。精加工刀具用 YG10，采用三爪卡盘装夹，游标卡尺测量。3. 工序 3、4 是钻孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选用Z3025 型摇臂钻床。工序 3 刀具采用麻花钻 25mm，扩孔钻 32mm，锪孔钻47mm,工序 4
20、采用麻花钻 12.5mm，麻花钻 8.5mm，攻螺纹采用丝锥 M10，孔径用游标卡尺测量，螺孔用螺纹塞规检验，采用专用夹具。4. 工序 6、8 是镗孔，工序 6 采用金刚镗床 C730，工序 8 采用镗床 T68 即可。洛阳理工学院毕业设计（论文）7选择 YG30 镗刀，专用夹具，游标卡尺，塞规。5. 工序 7 是铣削，采用卧式铣床 X63 即可。选择端面铣刀 8，专用夹具，游标卡尺。6. 工序 9 是磨削，可采用内圆端面磨床 MD1158 磨床。采用砂轮G36YA6N20X6X8，表面粗糙度仪，专用夹具。7. 工序 10 是研磨，采用研磨机即可。采用金刚玉微粉，表面粗糙度仪，专用夹具。确定工
21、序尺寸如下表 3-1（参考4机械制造工艺设计简明手册 ）：表 3-1 工序尺寸加工表面 工序双边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精外圆152 155+0.16 6.362 1 0.25 66.5-0.30 65.5+0.06 65+0.013 6.3 1.6374 37+0.039 6.34 47+0.039 6.352 75+0.046 6.3802 80+0.046 6.362 1 1 64+0.30 62+0.0.15 60+0.046 6.3 1.67.54 1 7.5+1.30 6.3137 2 137+0.30 6.378 2 78+0.30
22、6.3 1.6 0.43.4 加工工序设计工序：车削端面、外圆如图 3-1：洛阳理工学院毕业设计（论文）8图 3-1 填料箱盖本工序采用计算法确定切削用量、加工条件。0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 R 为 6.3。a机床：C620 1 卧式车床。刀具：刀片材料为 YG6，刀杆尺寸为 16mmX25mm,k =90,r =15 =12 rr00=0.5mm。计算切削用量。R1. 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 mm，则毛坯长25.1度方向的最大加工余量为 4.
23、25mm,分两次加工,a =2mm 计。长度加工方向取 IT12p级，取 mm。确定进给量 f:根据（3切削用量简明手册 （第三版）表04.1.4),当刀杆 16mmX25mm, a F钻削时 T=17.34 MN切向方向所受力: F =1NLT2670534.取 1.0fF =4416f )(6.4NF Ff1所以,钻削时工件不会转动,故本夹具可安全工作。4.2 定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件为止口，而该定位元件的尺寸公差为 ，而孔径尺寸为自由尺寸精度要求，可满足加工要求（参考03.7几何量公差与检测及13互换性与测量技术基础)。4.3 夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，应首先着眼于机动夹具，本
