填料箱盖课程设计

三 卡具设计 题目: 设计” 填料箱盖”零件的机械加工工艺规则及工艺装备 内容： 1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3. 机械加工工艺过程卡片 1张 4. 机械加工工序卡 1张 5. 结构设计零件图 1张 6. 课程设计说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 1张 序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 （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）主要作用是保证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。 （2）​ 零件的工艺分析 共填料箱盖有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1. φ65等一组外圆柱面及端面 这一组加工表面包括：φ65 的外圆面，φ80mm及以φ75mm的外圆面，φ100 的阶梯外轮廓面，及7.5 的密封环槽。 2. 以φ50为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ50 的孔，以及其上下两个端面。 这两组表面有一定的位置度要求,即φ50 的孔上下两个端面与φ20 的孔有垂直度要求。 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组 二、 工艺规程设计 (一)确定毛坯的制造形式 零件 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 为HT200。考虑在运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。 （二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。。 （2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 （三）制定工艺路线 按照先加工基准面，先面后孔、先粗后精的原则，布置工艺路线如下： 工艺路线 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 : 工序Ⅰ：以φ155mm外圆及端面定位，粗车小端端面，粗车φ65mm外圆及台阶端面，错镗孔φ37mm和φ47mm 工序Ⅱ：以粗车后的φ65mm外圆及端面定位，粗车大端面、粗车φ155mm外圆面、粗车左端台阶面、粗车环槽、粗车φ75mm、φ80mm外圆面。粗镗φ60H8、倒角1×45°. 工序Ⅲ：以粗车后的φ155mm外圆及端面定位半精车φ65mm外圆及台阶面。 工序Ⅳ：以φ65mm外圆定位，半精车φ155mm、φ75mm、φ80mm环槽，半精镗φ60内孔。 工序Ⅴ：以φ155mm外圆及端面定位，精车φ65mm外圆。 工序Ⅵ：以φ155mm外圆及端面定位精细车φ65mm外圆。 工序Ⅶ：以φ65mm外圆及端面定位，精镗φ60内孔、研磨内端面、倒角。 工序Ⅷ：钻床钻6-φ13.5小孔、钻M10螺纹孔。 工序Ⅸ：丝锥攻丝。 工序Ⅹ：终检。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 ” ZW-6/7型空气压缩机的填料箱盖”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，生产类型大批量，铸造毛坯。 1、铸件材料为HT200，机械加工余量按JB3835-85确定，有《机械制造工艺设计简明手册》可查得外圆表面及轴向加工余量，孔的加工余量由表2.3-10查得为单边余量。 外径方向双边余量2.0mm，轴向方向为2.5mm，孔的加工余量4mm（双边） 2、确定毛坯尺寸：上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6um, Ra≤1.6um的加工表面余量适当增大。 （五）选择加工设备与工艺装备 1、选择机床 ①工序I 、 II 、 III、VI是粗车和半精车。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。 ②工序V、VI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。 ③工序VII钻孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，可选用Z518型立式钻床。 2、选择夹具 本零件除钻削加工需设计专用夹具，其他工序使用通用家具即可，车床上用三爪自定心卡盘。 3、选择刀具 ①在车床上加工的工序，一般都用硬质合金车刀和镗刀，加工灰铸铁零件采用YG型硬质合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工和精细加工用YG10，切槽宜用高速钢。 ②钻孔用麻花钻，攻螺纹用丝锥。 4、确定工序尺寸 （六）确立切削用量及基本工时 工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定 1、​ 切削用量 本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔）。以知加工材料为HT200，铸件。机床为C620-1型卧式车床，工件装夹在三爪自定心卡盘。 ①确定φ65 mm外圆的切削用量 所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀，根据《切削用量简明手册》表1.1，由于C620-1机床的中心高为200mm，故选用刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm根据《切削用量简明手册》表1.3，选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面，前角γo=12°，后角αo＝6°、主偏角Kr=90°、,副偏角Kr’=10°、刃倾角λs=0°、刀尖圆弧半径 =0.8mm。 ②确定切削深度ap 由于粗车单边余量仅为1mm,可一次走刀完成，故 ③确定进给量f 根据表1.4，在粗车灰铸铁、刀杆尺寸为16 mm×25 mm、ap≤3 mm、工件直径为100 mm ——400 mm时，f=0.6-1.2 mm/r 按C620-1机床的进给量选择f=0.65 mm/r。 确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。 根据表1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力Fmax=3530N。 根据表1.23，当灰铸铁170—212HBS，ap≤2 mm，f≤0.75 mm/r，Kr=45°，v=65m/min(预计)时，进给力Ff=950N. Ff的修正系数为 ， ， ,故实际进给力为Ff=950×1.17=1111.5N,由于切削时的进给力小于机床进给允许的进给力，所选的f=0.65 mm/r可用。 ④选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。 ⑤确定切削速度v 切削速度v可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。 根据表1.11，当用YG6硬质合金车刀加工灰铸铁时，ap≤1.8 mm，f≤0.75 mm/r时，切削速度v=71m/min。 切削速度的修正系数为KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12, ,KMV=0.85,故 V=71×0.8×1.0×0.73×1.12×0.85×0.85=33.55m/min 按C620-1机床的转速选择n=90r/min=1.5r/s 则实际切削速度v=44.4m/min。 最后确定切削用量为： ，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s，v=44.4m/min 确定车端面及台阶面的ap=1.25mm，f=0.52 mm，主轴转速与车φ65 mm外圆相同。 确定粗镗φ37mm和φ47mm孔的切削用量 所选刀具为YG6硬质合金、直径为20 mm的圆形镗刀。 ①确定切削深度ap Φ47mm: ap=（47-43）/2=2mm φ37mm: ap=（37-33）/2=2mm ②确定进给量f 根据表1.5，当粗镗灰铸铁时、镗刀直径为20mm,镗刀伸出长度为100 mm 时按C620-1机床的进给量，选择f=0.20 mm/r。 ③确定切削速度v 按表1.27的计算公式 式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.9×0.8×0.65=0.468, 则 对φ37mm内孔： 对φ47mm内孔： 2、​ 基本时间 ①确定粗车外圆φ65mm的基本时间 根据表6.2-1车外圆基本时间为 式中 l=17mm, kr=90°,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r, n=1.5r/s,i=1,则 ②确定粗车端面的基本时间 式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1 则 ③确定粗镗φ37mm、φ47mm孔的基本时间 选镗刀的主偏角xr=45°,则l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,对φ37mm孔n=5.48r/s,对φ47mm孔n=6.98r/s,i=1 对φ37mm孔 工序II切削用量及基本时间的确定 工序二 精铣φ20孔上下端面。 1. 加工条件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。 加工要求：精铣φ20上下端面。 机床：X6140卧式铣床。 刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=80mm。选择刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齿斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm。 2. 切削用量 1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。 2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。 查《切削手册》表3.8，寿命T=180min 4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 据XA6132铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tm＝L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。 工序三 以φ20孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ20孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝12°，二重刃长度bε=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 ° ° ° 2.选择切削用量 （1）决定进给量 查《切》 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命　 后刀面最大磨损限度（查《切》）为0.5～０.８mm，寿命 ． 　（3）切削速度 查《切》 修正系数 故 查《切》机床实际转速为 故实际的切削速度 （4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。 ３.计算工时 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 扩钻： 铰孔： 精铰： 工序四 以φ20孔为精基准，钻、扩、铰、精铰φ50孔，保证空的精度达到IT7。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=48mm，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝11°，二重刃长度bε=11mm,横刀长b=5mm,弧面长l=9mm,棱带长度 ° ° ° 2.选择切削用量 （1）决定进给量 查《切》 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择Z550机床已有的进给量 经校验 校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命　 后刀面最大磨损限度（查《切》）为0.8～1.2mm，寿命 扩孔后刀面最大磨损限度（查《切》）为0.9～１.４mm，寿命 铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查《切》）为０.６～０.９mm，寿命 （3）切削速度 查《切》 修正系数 故 。 查《切》机床实际转速为 故实际的切削速度 （4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。 扩铰和精铰的切削用量同理如下： 扩钻： 铰孔： 精铰： ３.计算工时 所有工步工时相同。 工序五 切断。 工序六 以φ20孔为精基准，粗铣φ50孔上下端面。 1. 加工条件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。 机床：XA5032卧式铣床。 刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae>60,深度ap<=4,齿数z=1２,故据《切削手册》取刀具直径do=125mm。 2. 切削用量 1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度。 2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。 查《切削手册》表3.8，寿命T=180min 4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝110mm/s，n=281r/min,Vf=378mm/s 据XA6132铣床参数，选择nc=300r/min,Vfc=375mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=117.8m/min,实际进给量为fzc=V fc/ncz=0.10mm/z。 5)校验机床功率 查《切削手册》,而机床所能提供功率为Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校验合格。 6）计算基本工时 tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.216min. 工序七 以φ20孔为精基准，精铣φ50孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07。 1. 加工条件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。 机床：XA5032卧式铣床。 刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae>60,深度ap<=4,齿数z=1２,故据《切削手册》取刀具直径do=125mm。 2. 切削用量 1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。 2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《切削手册》选f=0.5 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。 查《切削手册》表3.8，寿命T=180min 4） 计算切削速度 按《切削手册》，将f降一级为f=0.5 mm/z。查得 Vc＝110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s 据XA6132铣床参数，选择nc=235r/min,Vfc=600mm/s,则实际切削速度V c=600.4,实际进给量为fzc=V fc/ncz=0.21mm/z。 5)校验机床功率 查《切削手册》,而机床所能提供功率为Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校验合格。 6）计算基本工时 tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.216min. 结果ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s. 工序八 以φ20孔为精基准，钻φ4孔（装配时钻铰锥孔）。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角αo＝16°，二重刃长度 ° ° ° 2.选择切削用量 （1）决定进给量 查《切》 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命　 后刀面最大磨损限度（查《切》）为0.5～0.8mm，寿命 ． 　（3）切削速度 查《切》 修正系数 故 。 查《切》机床实际转速为 故实际的切削速度 （4）校验扭矩功率 故满足条件，校验成立。 ３.计算工时 工序九 以φ20孔为精基准，钻一个φ4孔，攻M6螺纹。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角αo＝16°，二重刃长度 ° ° ° 2.选择切削用量 （1）决定进给量 查《切》 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命　 后刀面最大磨损限度（查《切》）为0.5～0.8mm，寿命 ． 　（3）切削速度 查《切》 修正系数 故 。 查《切》机床实际转速为 故实际的切削速度 （4）校验扭矩功率 故满足条件，校验成立。 ３.计算工时 螺纹钻削由于没有手册可查，故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算。祥见工艺卡片。 工序十 以φ20孔为精基准，铣47°凸台。 工序十一 检查。 其余几步数据见工艺卡片。 三、 卡具设计 经过与老师协商，决定设计第IX道工序——钻M6孔的钻床卡具。本卡具将用于Z525立式钻床。刀具为M6丝锥，以及∮4的高速钢麻花钻。 （1）​ 问题的提出 在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。 （2）​ 卡具设计 1．​ 定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择∮20孔为基准，即以一面上一长销（自由度限制数：5）配合以一挡销（自由度限制数：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。 2．​ 切削力和卡紧力计算 本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 轴向力 扭矩 由于扭矩很小，计算时可忽略。 卡紧力为 取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 则实际卡紧力为 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。 3. 定位误差分析 本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于卡具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 4. 卡具设计及操作的简要说明 卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。 卡具上设置有钻套，用于确定的钻头位置。