填料箱蓋說明書概述

1、第一章設計任務概述1.1 設計的主要內(nèi)容機械加工畢業(yè)設計是在學院機械制造工藝學（含機床夾具設計）和所有專 業(yè)課之后進行的，是對所學課程的一次深入的綜合性復習，也是理論聯(lián)系實際 的訓練。畢業(yè)設計的任務是根據(jù)所給定的零件圖，以零件圖為設計依據(jù)對零件進行 工藝分析，繪制出零件圖，依據(jù)零件圖確定加工余量，設計并繪制出毛坯圖。 通過對零件的整體把握設計出相應的工藝方案，以達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的要 求，依照所設計的工藝路線，填寫相應的工藝文件（工藝過程卡、工序卡）選 擇合適的機床、刀具、量具和切削用量，編寫出零件的加工順序，并對加工順 序進行相應的調(diào)整、檢查、修改，以利于工件的順利加工，從而編寫出一套內(nèi)

2、容精簡、說服力強的設計說明。要求我們能綜合運用機械制造工藝學中基本理論，并結合生產(chǎn)實習中學到 的實踐知識，獨立的分析和解決工藝問題，初步具備設計一個中等復雜零件的 工藝程度零件的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法，擬定加工 方案。同時也是熟悉和運用有關手冊、圖表等 技術資料及編寫技術文件等基本 技能的一次實踐機會，為今后從事的工作打下良好基礎。1.2 設計的指導思想1）保證零件加工質(zhì)量 2）適合一般現(xiàn)場條件，能顯著提高生產(chǎn)效率3）降低生產(chǎn)成本，適應性強 4）工藝合理，工藝資料齊全，說服力強5）結合零件的結構特點，選擇相應的工藝裝夾設備，便于提高精度和生產(chǎn)效率。第二章 零件的結構分析2

3、.1 零件的功能題目所給定的零件是填料箱蓋如下圖所示，其主要作用是保證對箱體起密封作用，使箱體在工作時不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不使泵內(nèi)的水流不流到外面來也可阻止外面的空氣進入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空。當泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管 住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻。保持水泵的正常運行。2.2 零件的結構工藝分析箱體零件是機器和部件的基礎零件，它把機器和部件中的所有零件連接成 一個整體，并使機器和部件中的零件相互保持正確的位置，完成必需的運動。 因此，箱體零件的加工質(zhì)量直接影響著機器的的性能、精度和

4、壽命。箱體零件 結構一般比較復雜，箱壁薄，表面和空較多。套類零件的主要加工表面有空、外圓和端面。其中孔既是裝配基準又是設計基準，加工精度和表面粗糙度一般要求較高，內(nèi)外圓之間的同軸度及端面與 孔的垂直度也有一定的技術要求。對于平面大多采用銑削和磨削，對于軸承孔 多采用鏜削，對于連接孔多采用鉆、擴、鉸等。另外，在箱體零件加工安排時, 工藝順序一般遵循先面后孔，先粗后精等原則。并在各個工序間安排時效處理。填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術要求：A 01. 以65h5 （ -013 ）軸為中心的加工表面。片0尺寸為65h5 （衛(wèi)013）的軸，表面粗糙度為1.6,尺寸為80的軸與65h5（ °

5、°013）相接的肩面,_0.036片0尺寸為100f8（衛(wèi).090 ）與 65h5 （ -0-013 ）同軸度為0.025的面.£0460尺寸為60H8（ 0）與65h5 （亠013 ）同軸度為0.025的孔.2. 以60H8（+0.046 0）孔為中心的加工表面.尺寸為78與60H8（+0.046 0）垂直度為0.012的孔底面，表面粗 糙度為0.4,須研磨.3. 以 60H8（+0.046 0） 孔為中心均勻分布的12孔,6- 13.5,4-M10-6H 深 20 ,孔深 24 及 2-M10-6H.4. 其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求通過分析該零件

6、，其布局合理，方便加工。次零件在精度和表面粗糙度方 面要求合理，易于達到加工要求，且總的技術要求不高，采用一般的加工方法 即能達到，零件的結構形狀相對有一定復雜，在裝夾時就需要考慮如何選用夾 具，以便保證其順利加工，整個圖面清晰，尺寸完整、合理，能夠完全表達物體的形狀和大小，符合要求，工藝性良好。2.3 零件的技術條件分析2.3.1 尺寸精度形位公差及表面粗糙度©65外圓的上偏差為0 ,下偏差為-0.013，其表面粗糙度為1.6©91外圓的上偏差為0 ,下偏差為-0.054©100 外圓的上偏差為 -0.035 ， 下偏差為 -0.090©60 內(nèi)孔的上

7、偏差為 +0.048 ， 下偏差為 0©80 左端面粗糙度為 1.6 ，©91 環(huán)槽左右端面表面粗糙度為 3.2其余的表面粗糙度均為 6.3；©80 左端面對 ©65h5 （0-0.015 ）軸線的垂直度為 0.015©60 孔內(nèi)端面對 ©60H8 （+0.0484 0 ）軸線的垂直度為 0.012©91 外圓柱面對 ©65h5 （0-0.015 ）軸線的同軸度為 ©0.025©60 內(nèi)孔對 ©65h5 （0-0.015 ）軸線的同軸度為 ©0.025第三章毛坯的確定毛坯的選

8、擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度、精度、金相組織等）對機械加工 的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)相當重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。3.1確定毛坯類型與制造方法毛坯種類的選擇決定了零件的實際作用，材料、形狀、產(chǎn)生性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。該零件的材料為 HT200,考慮到零件的主要功用是證對 箱體起密封作用，使箱體在工作時不致讓油液滲漏。對材料的力學性能要求較高，所以選擇鑄件。3.2毛坯形狀尺寸“填料箱

9、蓋”零件材料為HT200鋼，硬度為HBS190-241，毛坯質(zhì)量約為5kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用機器造型鑄造毛坯。根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：0155）考慮到尺寸較多且相084、0104、0160 的階Ra6.3 um,只要粗車就Ra為6.3,鉆孔再擴孔1）.外圓表面（065、080、075、0100、09190、差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結構取為 梯軸式結構，除065以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為 可滿足加工要求。2）.毛坯為實心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求,即可滿足要求0.04603）.內(nèi)孔060H8（0）。要

10、求以外圓面065h5 （皿13）定位，鑄出毛坯孔 059。第四章工藝路線的擬定4.1定位基準的選擇制定機械加工工藝規(guī)程時，正確選擇定位基準對保證零件表面的位置要求（位置尺寸和位置精度）和安排加工順序都有很大的影響。用夾具裝夾時，定 位基準的選擇還會影響到夾具的結構。因此，定位基準的選擇是一個很重要的 工藝問題。4.1.1 定位基準的選擇用未加工的毛坯表面作定位基準，這種基準稱為粗基準；用加工過的表面 作定位基準，則稱為精加工基準。在選擇定位基準時，是從保證工件精度要求出發(fā)的，因而分析定位基準選 擇的順序就應從精基準到粗基準。精基準的選擇原則1）基準重合原則2）基準統(tǒng)一原則3）自為基準原則4）互

11、為基準原則5）保證工件定位準確、夾緊可靠、操作方便的原則粗基準的選擇原則1）為了保證加工表面與非加工表面之間的位置要求，應選非加工表面為粗 基準2）合理分配各加工表面的余量3）粗基準應避免重復使用，在同一尺寸方向，通常只允許使用一次4）選作粗基準的表面應平整光潔，要避開鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面、 毛刺等缺陷，以保證定位基準、夾緊可靠5）4.2 加工方法的確定6）在市場經(jīng)濟的前提下，一切都是為能夠創(chuàng)造出更多的財富和提高勞動率為目的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下， 提高工件的加工效率和經(jīng)濟性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機械加工資料和人工的經(jīng)驗來確定。由于方法的多種

12、多樣，工人在選擇時一般結合具體的工件 和現(xiàn)場的加工條件來確定最佳的加工方案。同樣在該零件加工方法的選擇中，我們根據(jù)工件的具體情況和現(xiàn)有的加工設備，確定方案如下 4.3 加工順序的安排4.3.1 加工順序安排原則1）基面先行2）先主后次3）先面后孔4）先粗后精4.4 加工工序的劃分與確定工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工把集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每到工序加工 內(nèi)容較多，使總工序數(shù)減少，這樣就減少了機床數(shù)量，可以使裝夾時間減少， 減少夾具數(shù)目， 并且利用高生產(chǎn)率的機床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行，每到工序的內(nèi)容很少， 最少時間段每到工序只包括一簡單步工，工序分數(shù)可使用

13、分數(shù)每個工序使用的 設備、刀具等比較簡單，機床設備及工藝裝備簡單，調(diào)整和維修方便，工人掌 握容易，生產(chǎn)準備簡單，易于產(chǎn)品更換。輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒菱角，清洗，涂漆，除銹，退磁，檢驗等。4.5 熱處理工序、輔助工序的安排熱處理，可以提高材料的力學性能改善金屬的切削性能及消除內(nèi)應力，而 熱處理工序的安排，常根據(jù)零件的技術要求和材料的性質(zhì)，合理的安排，熱處 理工序安排得是否恰當，對保證零件的精度、保證零件加工的順利進行、保證 零件機械性能有著重要影響。常用的熱處理工序有：退貨、正火、調(diào)質(zhì)、時效、淬火、回火、滲碳、碳 氮共滲等。按熱處理的目的，可分為預備熱處理、消除殘余應力熱處理

14、、最終 熱處理。預備熱處理是為了改善材料的切削性能，消除毛坯制造時的殘余應力， 改善組織；最終熱處理是提高零件的強度、表面硬度和耐磨性，常安排在精加 工工序之前。通過分析零件圖，鑄件都應進行去應力退火，用以消除鑄造應力， 減小變形開裂的傾向。 對于灰鑄鐵來說常進行表面淬火，提高表面的硬度及耐磨性。 4.6 擬定工藝路線根據(jù)以上各個零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下：1、下料：毛坯鑄件2、熱處理:去應力退火3、普車：車軸右端車平即可粗車 065、0155 端面及 065、080、075、0100, 0155 外圓4、普車：半精車065外圓及臺階面半精車

15、 0155、075、 0100、080 、環(huán)槽及各倒角、精車065 外圓至圖樣要求5、熱處理：表面淬火6、鏜：粗鏜©60內(nèi)孔、底面精、細鏜©60內(nèi)孔及溝槽至圖樣要求7、鉆：鉆6- ©13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲至圖樣要求8、鉗：去毛刺9、磨削：研磨孔©60內(nèi)端面、倒角至圖樣要求10、檢驗入庫5、零件加工工序設計5.1 10號工序設計設計內(nèi)容：毛坯鍛造采用自由鍛造。5.2 20號工序設計設計內(nèi)容：熱處理工件進行正火處理。5.3 30號工序設計設計內(nèi)容：車右端面，粗車 © 65外圓及臺階端面、粗車© 75、© 100、&#

16、169; 80外圓面粗車大端面、粗車© 155外圓面、粗車左端臺階面、粗鏜 © 60內(nèi)孔、擴孔© 32、擴孔©47、半精車© 65外圓及臺階面、半精車© 155、© 75、© 100、©80、環(huán)槽及各倒角、精車© 65外圓、精、細鏜© 60內(nèi)孔底面及溝槽。鉆6- © 13.5小孔、鉆M10螺紋孔及攻絲、研磨孔© 60內(nèi)端面、倒角5.3.1 加工設備的選擇因為本工序只需車削且加工精度不高，為節(jié)約生產(chǎn)成本，所以選擇CA6140臥式車床，該臥式車床參數(shù)如下：CA6140臥

17、式車床參數(shù)主軸最大通過直徑（mrh48孔錐度莫氏6號正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù)24正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍（r/min ）101400反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù)12反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍（r/min ）141580進給量縱向級數(shù)64縱向范圍（min/r）0.081.59橫向級數(shù)64橫向范圍（min/r）0.040.79溜板行程橫向（mm320縱向（mrj）650、900、1400、1900刀架最大行程（mm140最大回轉(zhuǎn)角±90°刀桿支承面至中心高距離（mr）i26刀桿截面BX H （mr）i25X 25尾座頂尖套最大移動量（mr）150橫向最大移動量（mm±10頂尖套莫氏錐度號5電動機功率主電動機（kW7.5總

18、功率（kW7.84CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速及進給量主軸轉(zhuǎn)速/ （r/min ）進給量/ (mm/r)正轉(zhuǎn)10、12.5、16、20、25、32、 40、50、63、80、100、125、 160、 200、 320、 400、 450、 500、560、710、900、1120、 1400縱向0.028、0.032、0.036、0.039、0.043、0.046、0.050、0.054、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20、0.24、0.28、0.30、0.33、0.36、0.41、0.46、0.48、0.51、0.56、0.61、0.66、0.71、0.8

19、1、0.91、0.96、 1.02、 1.09、1.15、1.22、1.29、1.47、1.59、1.71、1.87、2.05、2.28、2.57、2.93、3.16、3.4214、 22、 36、 56、 90、 141、 反轉(zhuǎn) 226、362、565、633、1018、1580橫向0.014、0.016、 0.018、0.019、0.021、0.023、0.025、0.027、0.04 、 0.05 、0.06、0.08、0.09 、 0.10 、0.12、0.14、0.15、0.17、0.20、0.23、0.25、0.28、0.30、0.33、0.35、0.40、0.43、0.45、0.

20、50、0.56、0.61、0.73、0.86、0.94、1.08、1.28、1.46、1.585.3.2 工藝裝備的選擇1 ）工裝夾具：三爪卡盤2）刀具：YG6 外圓車刀，切槽刀，© 25、© 1305、© 8.5麻花鉆，©32擴孔鉆，© 43忽孔鉆，© 10絲錐，金剛石車刀，YG30 YG10鏜刀，內(nèi)孔車 刀，砂輪G36 YA6N 20X6X8金剛玉微分。3）量具:游標卡尺 0150規(guī)格（0.02）游標卡尺 0300規(guī)格（0.04）5.4.1 工序I:車削端面、外圓本工序采用計算法確定切削用量加工條件：工件材料：HT200鑄造加工要

21、求：粗車機床：C620-1臥式車床。r刀具：刀片材料為YG6刀桿尺寸為16mmX25mm,=90° 0=15°計算切削用量:1）粗車©65、©155兩端面確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為1.25mrm則p毛坯長度方向的最大加工余量為 4.25mm分兩次加工,a =2mn計。長度加工 方向取IT12級，取土0.04mm確定進給量f:根據(jù)切削用量簡明手冊p（第三版）表1.4,當?shù)稐U16mmX25mm, a<=2mn!寸，以及工件直徑為©160時。f=0.5 0.7mm/r按C620- 1車床說明書（見切削手冊表 1.30 ）取

22、f=0.5 mm/r計算切削速度：按切削手冊表1.27,切削速度的計算公式為yvkv(m/mi n)cvmXvVc= T apk5=1.58,x v=0.15, y v=0.4,m=0.2。修正系數(shù) kv見切削手冊mvk =1.44, k表1.28,即sv=0.8, k kv=1.04, k krv=0.81, k BV =0.97所以1 58vc = 60°.220.150.50.41.4408°40& 阿=66.7(m/mi n)確定機床主軸轉(zhuǎn)速1000 ?66 .71000Vc3.14 ： 84n s ="，=253(r/min)按機床說明書（見工藝

23、手冊表 4.2 8）與253r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取305r/min。實際切削速度 V=80m/min2) 粗車60端面確定機床主軸轉(zhuǎn)速：1000Vc 1000 66.7ns="，= 3.14 160 =133(r/min)轉(zhuǎn)速選取150r/min。實際切削速度 V=75.4m/min5.4.2 工序U:粗車© 65, © 80, © 75, © 100外圓以及槽和倒角1 )切削深度：先©84車至©80以及©104車至© 100。進給量：見切削手冊表1.4Cvmxvc = T apyvkv(m/mi

24、n)1.586002 20.150.50.41.44 0.8 1.04 0.81 0.97=66.7(m/mi n)確定機床主軸轉(zhuǎn)速：1000VC1000 66.7ns=，= 3.14 104 =204(r/min)按機床選取n =230 r/min。所以實際切削速度二dn 3.14 104 230V=1000 =1000=75.1 m/min檢驗機床功率：主切削力Fc=CFCap XFC f yFC vc nFC kFCFcCH =900, x =1.0 , yFc =0.75 , n Fc =-0.15kMFHB)nF=(190)kkr =0.73所以FC =900 1.5 0.50.75

25、 66.7 少5 1.02 0.73 = 598(N)切削時消耗功率598 66.76 104= 0.665(KW)FcVc4Pc = 610由切削手冊表1.30中C630-1機床說明書可知,C630-1 功率為7.8KW當主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時,主軸傳遞的最大功率為 以機床功率足夠，可以正常加工。主電動機2.4KW,所2) 粗車©65外圓實際切削速度二dwnw 3.14 305 65 V= 1000 = 1000二 62.3m/min3) 車©75外圓實際切削速度二dwnw 3.14 305 75 V= 1000 = 1000二 71.9m/min4) 粗車

26、9;100外圓實際切削速度二dww 3.14 305 100 V= 1000 = 1000=95.78m/ m in5)車槽7.5 采用切槽刀，r R=0.2mm根據(jù)機械加工工藝師手冊表 27-8取 f=0.25mm/r nw =305r/min543工序川 鉆擴$ 37mm及$ 47孔。Z3025搖臂鉆床1）鉆孔 $32mm根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸 的實心孔的進給量與切削速度之關系為f=（ i.?i3）館v= （ 23） v鉆公式中f鉆、v鉆為加工實心孔時的切削用量，查切削手冊得 存占=0.56mm/r （表 2.7）v鉆=19.25m/min （

27、表 2.13）并令：f=1.35f 鉆=0.76mm/r按機床取f=0.76mm/rv=0.4 v鉆=7.7m/min按照機床選取所以實際切削速度：2）鉆孔$47根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸 的實心孔的進給量與切削速度之關系為v= （ 23）v鉆公式中f鉆、v鉆為加工實心孔時的切削用量，查切削手冊得 論=0.56mm/r （表 2.7 ）v鉆=19.25m/min （表 2.13 ）按機床取f=0.76mm/r按照機床選取所以實際切削速度:f 鉆=0.76mm/rv=0.4 v鉆=7.7m/min5.4.4 工序 W 鉆 6$ 13.5, 2-M10-6

28、H, 4-M10-6H1) 鉆 6- ©13.5深孔深24按機床選取:f=0.35mm/r V=17mm/min1000V所以 n=二 13.5=401(r/mi n)nw =400r/min所以實際切削速度為：2) 鉆 2-M10-6H 底孔8.5按機床選取f=0.35mm/rv=13m/min1000v所以門=二 8.5=487r/minnw = 500r / min實際切削速度3) 4-M10-6H 深 20,孔深 24,底孔8.5f=0.35mm/r v=13m/min1000v所以 n=二 8.5 =487r/min按機床選取nw = 500r / min實際切削速度4)

29、攻螺紋孔22-M10-6Hr=0.2m/s=12m/min按機床選取nw =315r /min 則實際切削速度5）攻螺紋4-M10r=0.2m/s=12m/mi n所以 ns 二 382 r/ min按機床選取nw =315r /min 貝卩實際切削速度5.4.5 工序V:精車 65mm勺外圓及與 80mn相接的端面車床：C620-11）精車端面Z=0.4mm計算切削速度：按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=90min）式中Cv =158 , Xv =0-15，yv"4 ,m=0.15修正系數(shù)kv見切削手冊表1.28所以按機床說明書（見工藝手冊表 4.2-8 ）選擇1200r/min所以實際切削速度2）精車65外圓f=0.1mm/r式中5/58 , Xv =0.15,丫0.4 , m=0.15修正系數(shù)kv見切削手冊表1.28所以所以實際切削速度3）精車外圓100mm2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r取 nw = 1200r / min實際切削速度不_0.0465.4.6