1、目 录1 零件的作用 11.1 零件的作用 .11.2 零件的工艺分析 .12 工艺规程设计 .12.1 毛坯的制造形式 .12.2 基准面的选择 .12.2.1 粗基准的选择 .12.2.2 精基准的选择 .22.3 制订工艺路线 .22.3.1 工艺路线方案一 .22.3.2 工艺路线方案二 .22.3.3 工艺方案的比较与分析 32.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 32.5 确定切削用量及基本工时 42.5.1 工序:车削端面、外圆 42.5.2 工序:粗车 68, 80, 75, 150， 100外圆以及槽和倒角 .1 2.5.3 工序:钻扩 32及鍃孔 47.1 2.5.
2、4 工序:钻 6- 13.5,2-M10-6H,4-M10-6H孔深 24.12.5.5 工序:精车 65的外圆及与 80相接的端面 .1 2.5.6 工序:精粗细镗孔 6012.5.7 工序:铣 60孔底面 12.5.8 工序:磨 60孔底面 12.5.9 工序:镗 60孔底沟槽 .12.5.10 工序:研磨 60孔底面 .13 夹具设计 13.1 定位基准的选择 .13.2 切削力及夹紧力的计算 13.3 定位误差的分析 .13.4 定位误差的分析 .14 全文总结 111 零件的分析1.1 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
3、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，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，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。1.2 零件的工艺分
4、析填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求1.以 65h5 轴为中心的加工表面。 (00.013)包括：尺寸为 65h5 的轴，表面粗糙度为 1.6, 尺寸为 80的与 65h5 垂 (00.013) ( 00.013)直度为 0.015的相接的肩面, 尺寸为 100f8 与 65h5 同轴度为 0.025的 (0.0360.090) ( 00.013)面. 尺寸为 60H8 与 65h5 同轴度为 0.025的孔。 (+0.0460 ) ( 00.013)2.以 60H8 孔为中心的加工表面。 (+0.0460 )尺寸为 78与 60H8 垂直度为 0.012的孔底面,表面粗糙度为 0.4,须
5、研磨. (+0.0460 )3. 以 60H8 孔为中心均匀分布的 12孔,6- 13.5,4-M10-6H孔深 24及 4-M10- (+0.0460 ) 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。由于要求于中批生产的水平，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。
6、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。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2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，但是随着孔的加工，大端的中心孔
7、消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：1.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；2.采用锥堵或锥套心轴；3.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
8、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 铣削左右两端面。工序 粗车 65, 85, 75, 155, 100外圆及倒角。 工序 扩 32孔，锪 47孔。 工序 钻 6- 13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H 孔深 24的孔及攻螺纹工序 精车 65外圆及与 80相接的端面. 工序 粗、精、细镗 60H8 孔。 (+0.0460 )工序 铣 60孔底面工序 磨 60孔底面。工序 镗 60孔底面沟槽。工序 研磨 60孔底面。工序 去毛刺，终检。2.3.2 工艺路线方案二工序 车削左右两端面。工序 粗车 65， 85， 75， 155外圆及倒角。 工序 扩 32孔，
9、锪 47孔。 工序 精车 65外圆及与 80相接的端面. 工序 粗、精、细镗 60H8 孔。 (+0.0460 )工序 铣 60孔底面工序 磨 60孔底面。工序 镗 60孔底面沟槽。工序 研磨 60孔底面。工序 钻 6- 13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H 孔深 24的孔及攻螺纹工序 去毛刺，终检。32.3.3 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 60H8 孔。 ；方案二是使用车削方式加工两端面，12 孔的加工 (+0.0460 )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
10、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 精车 65外圆及与 80相接的端面，然后工序 钻 6- 13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H 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 车削左右两端面。工序 粗车 65， 85， 75， 155, 100外圆及倒角。 工序 扩 32孔，锪 47孔。 工序 钻 6- 13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20孔深 24的孔及攻螺纹工序 精车 65外圆及与 80相接的端面. 工序 粗、精、
11、细镗 60H8 孔。 (+0.0460 )工序 铣 60孔底面工序 磨 60孔底面。工序 镗 60孔底面沟槽。工序 研磨 60孔底面。工序 去毛刺，终检。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，硬度为 HBS190241HBS，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( 65、 80、 75、 100、 91、 155)考虑到尺寸较多且相差不大，为 简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为 84、 104、 160的阶梯轴式结构，除 65以外，其它尺寸外圆表面
12、粗糙度值为 6.3 ,只要粗车就可满足加工要求,以 155为例,2Z=5mm 已能满足加工要求。（2）外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。铸件轮廓尺寸(长度方向100160mm,故长度方向偏差为 mm，其余量值规定为 3.03.5 mm.现取 3.0 mm。2.5（3） 内孔。两内孔精度要求自由尺寸精度要求， 为 6.3,钻扩即可32， 47 满足要求。（4）内孔 60H8 。要求以外圆面 65h5 定位，铸出毛坯孔 30。 (+0.0460 ) ( 00.013) 粗镗 59.5 2Z=4.5,精镗 59.9 2Z=0.4,细镗 60H8( ) 2Z=0.1 46.0(5) 60H8 孔
13、底面加工 (+0.0460 )1.研磨余量 Z=0.0100.014 取 Z=0.0102.磨削余量 Z=0.20.3 取 Z=0.343.铣削余量 Z=3.00.30.01=2.69(6)底面沟槽，采用镗削，经过底面研磨后镗可保证其精度。Z=0.5(7) 6 孔及 2M106H孔、4M106H 深 20孔。均为自由尺寸精度要求。13.516 孔可一次性直接钻出。13.52攻螺纹前用麻花钻直径为 8.5的孔，钻孔 8.5，攻螺纹 M10。 2.5 确定切削用量及基本工时2.5.1 工序：车削端面、外圆本工序采用计算法确定切削用量、加工条件。工件材料：HT200，铸造。加工要求：粗车 65、 1
14、55端面及 65、 80、 75、 100， 155外圆，表面粗糙度值 为 6.3。机床：C6201 卧式车床。刀具：刀片材料为 YG6，刀杆尺寸为 16mm x 25mm, =90, =15，k r0=12， =0.5mm。0 r计算切削用量。（1）粗车 84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 1.25mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为 4.25mm,分两次加工, =2mm计。长度加工方向取 IT12级，取 a0.04mm。确定进给量 f当刀杆 16mm x 25mm, F)(416.0)251(钻削时 T=17.34 N M切向方向所受力: F =1LT267053
15、4.取 .f16F =4416 ,F Ff )(6.41.0Nf1所以,钻削时工件不会转动,故本夹具可安全工作。3.3 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。03.3.4 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，本道工序的钻床夹具选用气动夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这将使整个夹具过于庞大。因此，应设法降低切削力。目前采取的措施有两个：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可
16、能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由 0.5M 增至 0.6 M ）以增加气缸aPa推力。结果，本夹具结构比较紧凑。4.全文总结通过完成这次的填料箱盖工艺规程及夹具设计，感觉收获很大，不仅感觉在本专业知识面扩大了，特别是夹具和工艺设计实际方面的知识，从原来的一知半解到现在已有一个较为清晰的认识，虽然在设计过程中缺乏实际的生产经验，难免在实际的开发生产过程中对问题的突发性缺乏预见能力，但基本能把大学期间所学的专业知识都融会贯通起来了，并用于此次毕业设计当中，达到学以致用的目的。本人设计的过程中，曾遇到过不少的困难，影响了设计工作的进展，但经过自己的一番钻研、与同学、老师探讨和请教之后， 问
17、题终于迎刃而解。另外，在此设计过程中也做了很多重复性的工作，往往一个在设计上的缺陷，对后期的设计工作带来影响而不得不推翻重新开始，于是，在不断犯错与解决中我总结了在设计过程中的一定经验，此中经验对我来说是十分宝贵的此种经历对我独立思考问题、解决问题的能力也带来很大的提高。毕业在即，从学校的学习到工作单位的实际设计生产，是一个很大的转变，我清楚的认识到，要成为未来工作中专业的技术型人才，必须具备“专业、意愿与耐心” 。因此，未来只能通过对自己在专业知识结构上的不断完善，把所学到的理论知识更好地运用到工作当中，脚踏实地，在工作中学习，学习后工作，把工作做得更加出色，更加完美，最后感谢学校及老师们的栽培！
