1、K1+478Kl+5888段左側片石混凝土擋土墻第1部分填料箱蓋的加工工藝及專用夾具設計摘要在機械制造的機械加工，檢驗，裝配，焊接和熱處理等冷熱工藝過程 中，使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保 證零件和工件的質量。本次設計主要是進行填料箱蓋零件的專用夾具的設計，是對我們以往 所學知識的總結和對我們所掌握知識的一次擴展。本文主要從工藝規程的 指定與夾具的設計兩方面出發。根據零件本身的特點，生產類型以及零件 在具體工作時的作用選擇工藝規程和夾具。在工藝規程方面：確定生產類 型，綜合考慮其準確度高，生產效率高，消耗經濟少等方面，選擇一個最 優方案；在夾具設計方面，因為是蓋體

2、類零件，加工13.5孔，選擇鉆床 加工，及060孔粗糙度的加工，選擇立軸矩臺磨床加工，考慮諸多因素擬 訂最優方案，最終完成本次設計。關鍵詞：工藝規程，夾具設計，最優方案I頁腳內容K1+478Kl+5888段左側片石混凝土擋土墻第1部分Packing box cover processing and special fixturedesig nABSTRACTThe machine made in the machine processes, examining, assembling, welding with heat han die to wait cold and hot craft p

3、rocess in, use a great deal of tongs, in order to the gearing process object, making it occupy right position to promise the quality of spare parts and work pieceThis design is mainly the design of appropriation tongs which carries on covering body spare parts, is tally up the knowledge that we lear

4、n before and to the once expanding of the knowledge that we control.This text mainly sets out from the design both side of the specifying of craft rules distanee and the tongs.According to the characteristics of spare parts, the function produced type and spare parts while concretely working choice

5、the craft rules distance and tongsn the craft rules distanee 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 part

6、s, process 4)13.5 bores, the choice 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 distanee aspect, The superior projectII頁腳內容K1+478Kl+5

7、888段左側片石混凝土擋土墻第1部分目錄前言1第2章零件的分析21.1零件的作用12.2零件的工藝分析2第2章確定毛坯、畫毛坯圖3第3章工藝規程的設計43.1定位基準的選擇43.1.1粗基準的選擇43.1.2精基準的選擇43.2制訂工藝路線53.3選擇加工設備及刀、夾、量具63.4加工工序設計7第4章專用夾具設計284.1專用夾具設計分析194.1.1定位基準的選擇194.1.2切削力及夾緊力的計算194.2定位誤差的分析204.3夾具設計及操作的簡要說明20 結論22謝辭23參考文獻24III頁腳內容K1+478Kl+5888段左側片石混凝土擋土墻第1部分前言畢業設計是高等院校教學中的一個主

8、要組成部分，是專業學習過程是 最后的一個主要的實踐性的教學環節，是完成工程師基本訓練的重要環節， 是培養學生獨立思考和科學工作方法重要的實踐性的過程。設計的目的和要求在于培養學生綜合運用所學知識和技能去分析和解 決機械工程實際問題的能力.熟練生產技術的工作的一般方法，培養學生樹 立工程技術必備的全局觀點，生產觀點和經濟觀點。樹立正確的設計思想和 嚴肅認真的工作態度，培養學生調查研究，查閱技術文獻資料，手冊進行工程 運籌，圖樣的繪制及編寫技術文件的獨立工作能力.畢業設計，通過到工廠的實際調研，對設計內容有了基本的了解,并仔細 觀察和了解各加工工序的加工過程，查閱了資料。希望通過這次畢業設計對 自

9、己未來將從事的工作進行一次適應訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決 問題的能力，為今后的技術工作打下一個良好的基礎。第章零件的分析1.1零件的作用題口所給的零件是ZW-6/7型空氣壓縮機的填料箱蓋（見附圖l）o填 料箱蓋是填料箱的重要組成部分。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵 軸之間的空隙，不使泵內的水流不流到外面來也可阻止外面的空氣進入到 泵內。始終保持水泵內的真空。當泵軸與填料摩擦產生熱量就要鼎水封管 住水到水封圈內使填料冷卻。保持水泵的正常運行。而填料箱蓋主要是與 填料箱體聯接后保證密封性，對內表面的加工精度要求比較高，對配合面 的表面粗糙度要求也較高。（附圖如圖1-1）圖1-1零件圖2.

10、2零件的工藝分析由已知條件：ZW-6/7型空氣壓縮機的填料箱蓋是通過和與箱座孔配合 并用螺栓緊固。長徑為的活塞桿穿過該零件內孔，孔內裝入填料，防止活 塞桿運動時漏油；右端通過螺栓與壓蓋連接。寬度為的槽裝0型密封圈。 知：該零件上的主要加匸面有外圓、端面、的孔和的螺紋。其中孔既是裝配基準乂是設計基準，加工精度和表面粗糙度一般要求 較高，內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。題 目所給填料箱蓋有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：填料箱蓋的零件圖中規定了一系列技術要求：(參考4查表1.4-28機 械制造工藝設計簡明手冊)1. 以065/75()軸為中心的加工表面。包括：尺

11、寸為065/)5()的軸，表面粗糙度為1.6,尺寸為080的與065/75() 相接的肩面，尺寸為0100/8()與065/)5 ()同軸度為0.025的面.尺寸為 06OH8()與065/)5()同軸度為0.025的孔。2. 以06OH8()孔為中心的加工表面。尺寸為78與06OH8()垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研 磨。3. 以06OH8()孔為中心均勻分布的12孔,6-013.5,4-M10-6H深20孔深 24 及 4-M10-6Ho4. 其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求。2頁腳內容K1+478Kl+5888段左側片石混凝土擋土墻第1部分第2章確

12、定毛坯、畫毛坯圖零件材料為HT200,考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成 本，保證零件工作的可靠性，釆用鑄造。由于年產量為2000件，屬于中批生 產的水平。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。其中和的孔可以鑄出，因 此還要安放型芯。此外，為了消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。根據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：由機械加工工藝手冊表2.3-6知：該鑄件尺寸公差等級CT為810級， 加工余量等級MA為G級。外圓表面沿軸線切線方向的加工余量及公差。考慮到外圓表面()尺寸 較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現直接按零件結構鑄出階梯軸。 除以外，

13、其它尺寸外圓表面粗糙度值，只要粗車就可滿足加工要求。內孔不 易制造型芯固毛坯為實心，兩內孔精度要求自由尺寸精度要求，鉆一一擴 即可滿足要求。內孔以外圓面定位，然后鑄出毛坯孔。底面溝槽，釆用錘 削，經過底面研磨后鎮可保證其精度，取Z=0.5mmo由機械加工工藝手冊表2.3-5知：各表面的總余量如:表2-1：表2-1各加工面總余量加工而基本尺寸(mm)加工余量等級加工余雖:數值(mm)155H5100H480H460G3外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。由(4機械制造工藝設計 3頁腳內容簡明手冊表2.2-1）,長度方向偏差為mmo長度方向的余量查表2.2-4, 其余量值取3.5 mmo3.

14、（b 60H8（）孔底面加工：按照表2.3-21及2.3-23 ,研磨余量 Z=0.0100.014,取 Z=0.010mm 磨削余量 Z=0.20.3 取 Z=0.3mm 銃削余Z=3.00.30.01=2.69mmo4. 6孔及2MIO6H孔、4M106H深20孔。均為自由尺寸精 度要求。6孔可一次性直接鉆出。攻螺紋前用麻花鉆直徑為巾8.5的孔然 后再攻螺紋 M10o （如圖24、圖2-2）圖24毛坯圖圖2-2零件圖第3章工藝規程的設計3.1定位基準的選擇基面的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合 理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。因此，根據定位基準的 選用原則

15、：基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔來確定基準。（參考 16機械制造工藝學（含機床夾具設計）。3.1.1粗基準的選擇對于一般軸類零件而言，按照有關的粗基準選擇原則（保證某重要加 工面的余量均勻，應選重要加工面為粗基準。若工件每個表面都要求加工, 為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應選擇毛坯余量最小的面為粗基 準。）以外圓作為粗基準是完全合理的。3.1.2精基準的選擇選擇精基準時應重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，4頁腳內容K1+478Kl+5888段左側片石混凝土擋土墻第1部分并使夾具結構簡單，工件裝夾方便。按照有關的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統一原則；自為基 準原則

16、；互為基準原則），對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統一 的基準，但是隨著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加 工基面，一般有如下三種方法：當中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面 來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來 保證定位精度。釆用錐堵或錐套心軸。精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時，以支承軸頸本 身找正。3.2制訂工藝路線制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的兒何形狀、尺寸精度以及位 置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已經確定為中批生產的 條件下，考慮釆用普通機床以及部分高效專用機床，配以專用夾具，多用

17、通用刀具，萬能量具。部分釆用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中 來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下 降。綜合考慮，確定加工工藝路線如下（參考16機械制造工藝學（含 機床夾具設計）：工序1車削左右兩端面。工序 2 粗車（t）65, （I）85, 1）75, （1）155,（I）100 外圓及倒角。工序3鉆小30孔、擴（1）32孔，總1）43孔。工序4 鉆6-1）13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻 螺紋工序5 精車65外圓及與80相接的端面.工序6粗、精、細僮（I）60H8 （孔。工序7銃（1）60孔底面工序8磨巾60孔底面。工序9

18、fl 25mm,擴孔鉆32mm, 忽孔鉆47mm,工序 4采用麻花鉆O 12.5mm,麻花鉆8.5mm,攻螺紋 釆用絲錐M10,孔徑用游標卡尺測量，螺孔用螺紋塞規檢驗，采用專用夾 具。4. 工序6、8是鎮孔，工序6釆用金剛鎮床C730,工序8采用堂床T68 即可。選擇YG30鎮刀，專用夾具，游標卡尺，塞規。5. 工序7是銃削，釆用臥式銃床X63即可。選擇端面銃刀8,專用 夾具，游標卡尺。6. 工序9是磨削，可釆用內圓端面磨床MD1158磨床。采用砂輪 G36YA6N20X6X8,表面粗糙度儀，專用夾具。7. 工序10是研磨，釆用研磨機即可。采用金剛玉微粉，表面粗糙度 儀，專用夾具。確定工序尺寸

19、如下表3-1 （參考4機械制造工藝設計簡明手冊）：表3-1工序尺寸加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表而粗糙度精粗半精精1精外圓155+0.1663.256650.3065.5+0.0665+0.013631637+0.0396347+0.0396375+0.0466380+0.04663164+0.3062+0.0.1560+0.04663167.5X47.5+1.3063137137+0.30637878+0.30631.60.43.4加工工序設計工序I ：車削端面、外圓如圖3-1：圖34填料箱蓋本工序釆用計算法確定切削用量、加工條件。0工件材料：HT200,鑄造。7頁腳內容K1+478K

20、l+5888段左側片石混凝土擋土墻第1部分加工要求：粗車巾65、（b 155 端面及（1）65、4）80、（1）75、（1）100,（1）155 外圓，表面粗糙度值R為6.3。機床：C6201臥式車床。刀具：刀片材料為YG6,刀桿尺寸為16mmX25mm/k=90 ,r=15 =12r=0.5mmo it切削用量。1. 粗車巾65、（1）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3mm,則毛坯 長度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加l,a=2mm計。長度加工方向 取IT12級，取mmo確定進給量f:根據（3切削用量簡明手冊（第三 版）表1.4）,當刀桿16mmX25m

21、m/a=2mm時,以及工件直徑為160時。f=0.5 0.7mm/r按C6201車床說明書（見10.切削手冊表1.30）取f=0.5 mm/r 計算切削速度：按（10.切削手冊表1.27），切削速度的計算公式為V=（m/min）=1.58,=0.15產0.4,修正系數見（10切削手冊表1.28）,確定機床主軸轉速 n=253（r/min）按機床說明書（見工藝手冊表4.28）與253r/min相近的機 床轉速選取305r/mino實際切削速度 V=80m/min計算切削工時，取L=42mm? L=3mm/ L=0mm丄=0mmt=0.59（min）2. 粗車F鉆削時T=17.34切向方向所受力：

22、F=取F=4416F F所以,鉆削時工件不會轉動，故本夾具可安全工作。4.2定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該 定位元件的尺寸公差為，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要 求（參考7兒何量公差與檢測及13互換性與測量技術基礎）。4.3夾具設計及操作的簡要說明如前所述，在設計夾具時，為提高勞動生產率，應首先著眼于機動夾 具，本道工序的鉆床夾具選用氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削 力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐 大因此，應設法降低切削力。目前采取的措施有兩個：一是提高毛坯精度, 使最大切削深度降低，以降低切削力；二

23、是在可能的情況下，適當提高壓 縮空氣的工作壓力（由0.5M增至0.6M）以增加氣缸推力。結果，本夾具 結構比較緊湊。鉆床夾具的裝配圖及零件圖分別見附圖（參考1機床 夾具圖冊及機床夾具設計）。如圖4-1、圖4-2、圖4-3、圖4-4、圖 4-5、圖 4-6圖4鉆床夾具裝配圖主視圖圖42鉆床夾具裝配圖側視圖圖43鉆床夾具裝配圖俯視圖部分夾具體零件圖如下：圖44夾具體零件圖主視圖圖45夾具體零件圖側視圖圖4-6夾具體零件圖俯視圖磨60孔底面專用夾具適用于主軸矩臺平面磨床。由于本工序所加工 的表面要求比較高，再根據機床的結構及加工本工序時所滿足的要求，只 需限制零件的5個自由度，而其沿中心軸線旋轉的自

24、由度無需限制。故應 釆取以下方案比較合理。方案：以65外圓柱面及臺階面定位（一面一短銷定位），采用左端向右端 的加緊方向，因這與加工方向相同，故無需很大夾緊力。立軸矩臺平面磨 床夾具部分零件結構圖如下如圖4-7、圖4-8、圖4-9（參考1機床夾具 圖冊及5機床夾具設計）。圖47磨床夾具體零件圖主視圖圖4-8磨床夾具體零件圖側視圖圖4-9磨床夾具體零件圖俯視圖結論通過完成基于填料箱蓋工藝規程及夾具的這次畢業設汁，感覺收獲很 大，不僅感覺在本專業知識面擴大了，特別是夾具和工藝設計實際方面的 知識，從原來的一知半解到現在已有一個較為清晰的認識，雖然在設計過 程中缺乏實際的生產經驗，難免在實際的開發生

25、產過程中對問題的突發性 缺乏預見能力，但基本能把大學期間所學的專業知識都融會貫通起來了， 并用于此次畢業設計當中，達到學以致用的目的。此外，對一些軟件有 了更深刻的認識，在軟件的操作也比原來提高了一個檔次，然而，在設計 的過程中，也遇到不少的困難，但經過自己的一番思考，與同學、老師探 討和請教之后，最后問題得到解決。另外，在不斷犯錯與解決中我總結 了在設計過程中的一些經驗，這些經驗對我來說是十分寶貴的。這種經歷 對我獨立思考問題、解決問題的能力也帶來很大的提高。畢業在即，從學 校的學習到工作單位的實際設計生產，是一個很大的轉變，我也意識到， 要成為未來工作中專業的技術型人才，必須具備“專業、意

26、愿與耐心”。因 此，未來只能通過對自己在專業知識結構上的不斷完善，把所學到的理論 知識更好地運用到工作當中，腳踏實地，在工作中學習，學習后工作，把 工作做得更好！謝辭歲月如梭，轉眼間，三年的求學生涯即將結束，站在畢業的門檻上， 回首往昔，奮斗和辛勞成為絲絲的記憶，甜美與歡笑也都塵埃落定。當畢 業的鐘聲即將敲響時。首先，我要非常感謝我的指導老師，葛述卿老師在 我大學的最后學習階段一一畢業設計階段給自己的指導，從最初的定題， 到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，他給了我耐心的指導和無私的 幫助。為了指導我畢業論文，他有的時候甚至放棄了自己的休息時間，他 的這種無私奉獻的敬業精神讓我很是感激，在此我向他表示我誠摯的謝意。 再次，感謝所有任課老師在這三年來對于我辛勤的教導，是他們教會了我 如何學習，教給了我專業知識，教會了我如何做人，乃至教會了我如何生 活。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我 由衷的謝意。在這三年的學習中，不僅使我的知識結構上了一個新臺階， 更重要的是，各方面的素質得到了提高。而這一切，都要歸功于各位老師 的深切教誨與熱情鼓勵。值此論文順利完成之際，我首先要向我尊敬的導 師葛老師表達深深