机械制造技术基础课程设计说明书题目:填料箱盖班级: 机设1106班姓名:学号:****: ***日期:设计要求:1.机床专业夹具总装图1份2.零件毛坯图1份3.机械加工工艺过程卡片及选定工序的工序卡1套4.课程设计说明书目 录1零件的分析 (1)1.1零件的作用 (1)1.2零件的工艺分析 (1)2机械加工工艺规程设计 (1)2.1毛坯的制造形式 (1)2.2基准面的选择 (1)2.2.1粗基准的选择 (2)2.2.2精基准的选择 (2)2.3制订工艺路线 (2)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (3)2.5确定切削用量 (4)2.5.1工序Ⅰ:车削端面、外圆 (4)2.5.2工序Ⅱ:粗车φ65,φ80,φ75,φ100外圆以及槽和倒角 (5)2.5.3工序Ⅲ 钻扩32φmm 、及mm 43φ孔。
Z3025摇臂钻床 (8)2.5.4工序Ⅳ 钻6—φ13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深24 (5)2.5.5工序Ⅴ:精车φ65mm 的外圆及与φ80mm 相接的端面 (9)2.5.6工序Ⅵ:精、粗、细镗)(60046.00-φmm 孔 (11)2.5.7工序Ⅶ:铣φ60孔底面 (11)2.5.8工序Ⅷ:磨φ60孔底面 (12)2.5.9工序Ⅸ:镗φ60mm 孔底沟槽 (12)2.5.10工序Ⅹ:研磨φ60mm 孔底面 (12)3指定工序的专用机床夹具设计 (12)3.1 问题的指出 (13)3.2夹具设计 (13)3.2.1定位基准的选择 (13)3.2.2切削力及夹紧力的计算 (13)3.3定位误差的分析 (14)3.4夹具设计及操作的简要说明 (14)4.方案综合评价与结论 (15)5.本次课程设计体会与展望 (15)参考资料 (15)1零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件是填料箱盖,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。
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:1.以φ65(0013.0-)轴为中心的加工表面。
包括:尺寸为φ65(0013.0-)的轴,表面粗糙度为1.6, 尺寸为φ80的轴与φ65(0013.0-)相接的肩面, 尺寸为φ100(036.0090.0--)与ф65(0013.0-)同轴度为0.025的面. 尺寸为φ60(046.0+)与φ65(0013.0-)同轴度为0.025的孔。
2.以φ60(046.0+)孔为中心的加工表面。
尺寸为78与φ60(046.0+)垂直度为0.012的孔底面,表面粗糙度为0.4,须研磨。
3. 以φ60(046.0+)孔为中心均匀分布的12个孔,6-φ13,4-M10-6H深20,孔深24及2-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机械加工工艺规程设计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。
生产类型:中批或大批大量生产。
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。
也是保证加工精度的关键。
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: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。
钻6-φ13孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深20孔深24的孔及攻螺纹.2.3制订工艺路线工艺路线确定如下:工序Ⅰ 车削左右两端面,钻中心孔。
工序Ⅱ 钻6-φ13孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深20孔深24的孔及攻螺纹.工序Ⅲ 粗车φ65,φ80,φ75,φ155,φ100,φ91外圆及倒角。
工序Ⅳ 钻φ30孔、扩φ32孔,扩φ47孔。
工序Ⅴ 精车65外圆及与80相接的端面.工序Ⅵ 粗、精、细镗φ60()046.00+孔。
工序Ⅶ 铣φ60孔底面工序Ⅷ 磨φ60孔底面。
工序Ⅸ 镗φ60孔底面沟槽。
工序Ⅹ 研磨φ60孔底面。
工序Ⅺ 终检。
以上工艺过程详见械加工工艺过程卡片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HBW190~241,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(φ65、φ80、φ75、φ100、φ91、φ155)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φ84、φ104、φ160的阶梯轴式结构,除φ65以外,其它尺寸外圆表面粗糙度值为Ra6.3um,只要粗车就可满足加工要求。
2).外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。
查《机械制造工艺设计简明手册》(以下简称〈〈工艺手册〉〉表2.2-1,铸件轮廓尺寸(长度方向>100~160mm,故长度方向偏差为5.2± mm.长度方向的余量查表 2.2-4,其余量值规定为 3.0~3.5 mm.现取3.0 mm 。
3).毛坯为实心。
两内孔精度要求自由尺寸精度要求,Ra 为6.3,钻孔再扩孔即可满足要求。
4).内孔φ60(046.00+),要求以外圆面φ65(0013.0-)定位,铸出毛坯孔φ59。
5) φ60(046.00+)孔底面加工.按照<<工艺手册>>表2.3-21及2.3-23研磨余量 Z=0.010~0.014 取Z=0.010磨削余量 Z=0.2~0.3 取Z=0.3铣削余量 Z=3.0—0.3—0.01=2.696).底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度. Z=0.57) 6×φ13孔及2—M10—6H 孔、4—M10—6H 深20孔。
均为自由尺寸精度要求。
2.5确定切削用量2.5.1工序Ⅰ:车削端面、外圆,钻中心孔。
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φ65、φ155端面及φ65、φ80、φ75、φ100,φ155外圆,表面粗糙度值为6.3。
机床:C620—1卧式车床。
刀具:刀片材料为YG6,刀杆尺寸为16mmx25mm,k r =90°,0γ=15°计算切削用量:1)粗车φ65、φ155两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325.1±mm ,则毛坯长度方向的最大加工余量为 4.25mm,分两次加工,a p =2mm 计。
长度加工方向取IT12级,取04.0±mm 。
确定进给量f:根据《切削用量简明手册》(第三版)表 1.4,当刀杆16mmX25mm, a p <=2mm 时,以及工件直径为φ160时。
f=0.5~0.7mm/r按C620—1车床说明书(见《切削手册》表1.30)取f=0.5 mm/r 计算切削速度: 按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为v p m vc k y f x a T C v v v =58.1=v C ,15.0=v x ,4.0=v y ,m=0.2。
修正系2.0=v k 数见《切削手册》表1.28,即44.1=mv k ,8.0=sv k ,04.1=kv k ,81.0=krv k ,97.0=Bv k所以min)/(7.6697.081.004.18.044.15.026058.14.015.02.0m V c =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 确定机床主轴转速min)/(2538414.37.6610001000r d V n w c s =⨯⨯==π 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2—8)与253r/min 相近的机床转速选取305r/min 。
实际切削速度 V=80m/min2) 粗车φ160端面确定机床主轴转速:min)/(13316014.37.6610001000r d V n w c s =⨯⨯==π 转速选取150r/min 。
实际切削速度 V=75.4m/min2.5.2工序Ⅱ 钻6—φ13, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深241)钻6-φ13f=0.35mm/r V=17mm/min所以 n s =131000⨯πV =416.25(r/min) 按机床选取: min /400r n s =所以实际切削速度为:min /34.161000400131000m n d v sw =⨯⨯==ππ2)钻2H M 610--底孔Φ8.5f=0.35mm/r v=13m/min所以n=5.81000⨯πv =487r/min 按机床选取 min /500r n s = 实际切削速度min /35.1310005005.81000m n d v sw =⨯⨯==ππ3) 4H M 610--深20,孔深24,底孔Φ8.5f=0.35mm/r v=13m/min所以 n=5.81000⨯πv =487r/min 按机床选取 min /500r n s = 实际切削速度min /35.1310005005.81000m n d v sw =⨯⨯==ππ4)攻螺纹孔2H M 610--r=0.2m/s=12m/min所以 min /382r n s =按机床选取min /315r n s =则实际切削速度min /9.91000315101000m n d v sw =⨯⨯==ππ5)攻螺纹4-M10r=0.2m/s=12m/min所以 min /382r n s =按机床选取min /315r n s =则实际切削速度min /9.91000315101000m n d v sw =⨯⨯==ππ2.5.3工序Ⅲ:粗车φ65,φ80,φ75,φ100外圆以及槽和倒角1)切削深度:先φ84车至φ80以及φ104车至φ100。
进给量: 见《切削手册》表1.4v p m v c k y f x a T C v v v ==97.081.004.18.044.15.026058.14.015.02.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =66.7(m/min)确定机床主轴转速:min)/(20410414.37.6610001000r d V n w c s =⨯⨯==π 按机床选取 min)/(230r n s =。