阀盖工艺及夹具的设计含全套说明书和CAD图纸样本.doc

目 录1 课题提出背景和意义11.1 课题研究背景11.2 UG应用前景及UG软件应用意义112.1 零件作用23 工艺规程设计43.1 毛坯制造形式43.2 基准面选取43.2.1 粗基准选取43.2.2 精基准选取43.3 制定工艺路线53.3.1 工艺线路方案一53.3.2 工艺路线方案二53.3.3 工艺方案比较与分析63.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸拟定73.5 拟定切削用量及基本工时83.5.1 工序：车削端面、外圆83.5.2 工序：粗车65,80,75,100外圆以及槽和倒角103.5.3工序 钻扩mm、及锪孔。转塔机床C365L123.5.4 工序 钻613.5，2-M10-6H，4-M10-6H深孔深24143.5.5 工序：精车65mm外圆及与80mm相接端面163.5.6 工序：精、粗、细镗mm孔183.5.7 工序：铣60孔底面183.5.8 工序：磨60孔底面193.5.9 工序： 镗60mm孔底沟槽203.5.10 工序： 研磨60mm孔底面204 基于UG专用夹具设计214.1 问题指出214.2 夹具设计214.2.1 定位基准选取214.2.2 切削力及夹紧力计算214.3 定位误差分析224.4 夹具设计及操作简要阐明224.5 基于UG夹具建模过程概述22全文总结29道谢322 零件分析2.1 零件作用零件制造工艺办法可以分为材料成形法，材料去除法以及材料累加法。依照零件特性以及从经济性角度分析，通过一系列性能比较，HT200是相对适合材料，毛坏成型办法为锻造。 本设计是一方面对零件进行分析，拟定零件加工工艺规程，设计加工工序，然后依照规定设计夹具，运用UG建模功能设计夹具各个组件，最后将各组件组装成装配图，最后导出工程图。题目所给定零件是汽车填料箱盖如图2.1所示，其重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。填料箱重要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管构成。填料箱作用重要是为了封闭泵壳与泵轴之间空隙，不使泵内水流不流到外面来也可制止外面空气进入到泵内。始终保持水泵内真空。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。保持水泵正常运营。图2.1 填料箱盖三维图2 .2 零件工艺分析23填料箱盖零件图中规定了一系列技术规定41.以65H5（）轴为中心加工表面。涉及：尺寸为65H5（）轴，表面粗糙度为1.6，尺寸为80与65H5（）相接肩面，尺寸为100f8()与65H5（）同轴度为0.025面. 尺寸为60h5()与65H5（）同轴度为0.025孔。2.以60h5()孔为中心加工表面。尺寸为78与60H8()垂直度为0.012孔底面,表面粗糙度为0.4,须研磨.3. 以60H8()孔为中心均匀分布12孔,6-13.5,4-M10-6H深20孔深24及4-M10-6H。4.其他未注表面粗糙度规定为6.3,粗加工可满足规定。3 工艺规程设计3.1 毛坯制造形式零件材料为HT200，考虑到零件材料综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作可靠,采用锻造。由于年产量为1000件，属于中批生产水平，并且零件轮廓尺寸不大，故可以采用锻导致型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应当。3.2 基准面选取基面选取是工艺规程设计中重要工作之一，基面选取对的与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会导致零件大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1 粗基准选取 对于普通轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理。按照关于粗基准选取原则（保证某重要表面加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都规定加工，为了保证各表面均有足够余量，应选取加工余量最小表面为粗基准。）3.2.2 精基准选取 选取精基准时应重点考虑如何减少工件定位误差，保证加工精度，并使夹具构造简朴，工件装夹以便。 按照关于精基准选取原则（基准重叠原则；基准统一原则；可靠以便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一基准，但是随便着孔加工，大端中心孔消失，必要重新建立外圆加工基面，普通有如下三种办法：当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不不不大于2MM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。采用锥堵或锥套心轴。精加工外圆亦可用该外圆自身来定位，即安装工件时，以支承轴颈自身找正。3.3 制定工艺路线制定工艺路线出发点，应当是使零件几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术规定能得到合理保证。在生产大纲已经拟定为中批生产条件下，考虑采用普通机床以及某些高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。某些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，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1 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 钻30孔、扩32孔，锪43孔。工序 钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24孔及攻螺纹工序 精车65外圆及与80相接端面.工序 粗、精、细镗60H8（孔。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。3.3.2 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 钻30孔、扩32孔，锪43孔。工序 精车65外圆及与80相接端面.工序 粗、精、细镗60H8（孔。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深20孔深24孔及攻螺纹工序 去毛刺，终检。3.3.3 工艺方案比较与分析上述两个方案特点在于：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孔加工放在最后。两相比较起来可以看出，由于零件端面尺寸不大，应车削端面，在中批生产中，综合考虑，咱们选取工艺路线二。但是仔细考虑，在线路二中，工序 精车65外圆及与80相接端面。然后工序 钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24孔及攻螺纹。这样由于钻孔属于粗加工，其精度规定不高，且切削力较大，也许会引起已加工表面变形，表面粗糙度值增大。因而，最后加工工艺路线拟定如下：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 钻30孔、扩32孔，锪43孔。工序 钻6-13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24孔及攻螺纹工序 精车65外圆及与80相接端面.工序 粗、精、细镗60H8（孔。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。以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸拟定“填料箱盖”零件材料为HT200，硬度为HBS190241，毛坯质量约为5kg，生产类型为中批生产，采用机器造型锻造毛坯。依照上述材料及加工工艺，分别拟定各加工表面机械加工余量、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，为简化锻造毛坯外形，现直接按零件构造取为84、104、160阶梯轴式构造，除65以外，其他尺寸外圆表面粗糙度值为R6.3um,只要粗车就可满足加工规定,以155为例,2Z=5mm已能满足加工规定。（2）外圆表面沿轴线长度方向加工余量及公差4。铸件轮廓尺寸(长度方向100160mm,故长度方向偏差为 mm，别的量值规定为3.03.5 mm.现取3.0 mm4。（3）内孔。毛坯为实心。两内孔精度规定自由尺寸精度规定，R 为6.3,钻扩即可满足规定。（4）内孔60H8()。规定以外圆面65H5（）定位，铸出毛坯孔30。粗镗59.5 2Z=4.5精镗 59.9 2Z=0.4 细镗60H8() 2Z=0.1(5) 60H8()孔底面加工.按照41.研磨余量 Z=0.0100.014 取Z=0.0102.磨削余量 Z=0.20.3 取Z=0.33.铣削余量 Z=3.00.30.01=2.69(6)底面沟槽，采用镗削，通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。均为自由尺寸精度规定。16孔可一次性直接钻出。2攻螺纹前用麻花钻直径为8.5孔14。钻孔 8.5 ，攻螺纹 M10。3.5 拟定切削用量及基本工时3.5.1 工序：车削端面、外圆本工序采用计算法拟定切削用量、加工条件。0工件材料：HT200，锻造。加工规定：粗车65、155端面及65、80、75、100，155外圆，表面粗糙度值R 为6.3。机床：C6201卧式车床。刀具：刀片材料为YG6，刀杆尺寸为16mmX25mm,k=90,r=15=12 r=0.5mm。计算切削用量。（1） 粗车65、155两端面拟定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为3mm，则毛坯长度方向最大加工余量为4.25mm,分两次加工,a=2mm计。长度加工方向取IT12级，取mm。拟定进给量f4当刀杆16mmX25mm，aF钻削时 T=17.34 N切向方向所受力： F=取F=4416F F因此,钻削时工件不会转动,故本夹具可安全工作。4.3 定位误差分析 定位元件尺寸及公差拟定。本夹具重要定位元件为止口，而该定位元件尺寸公差为，而孔径尺寸为自由尺寸精度规定，可满足加工规定。4.4 夹具设计及操作简要阐明 如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，应一方面着眼于机动夹具，本道工序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。因而，应设法减少切削力。当前采用办法有两个：一是提高毛坯精度，使最大切削深度减少，以减少切削力；二是在也许状况下，恰当提高压缩空气工作压力（由0.5M增至0.6 M）以增长气缸推力。成果，本夹具构造比较紧凑。4.5 基于UG夹具建模过程概述依照上述计算与设计,拟定夹具夹详细设计，最后确立夹具构造17。基于UG夹详细建模过程：第一步,新建一种文献名为“jiajuti文献类型为（*prt),单位：mm文献如图4.1所示：图4.1 创立新文献第二步，插入一种长为310mm，宽280mm,25mm长方体。生成实体模型如图4.2所示：图4.2 长方体特性 第三步，选取成形特性下凸垫，选取生成长方体一种棱边为水平参照，凸垫长250mm，宽310mm，高度为185mm。生成特性如下4.3图示图4.3 凸垫特性第四步，创立长210mm,宽度190mm,深度310mm腔体特性如下4.4图所示图4.4 腔体特性 第五步，创立拉伸异形定位孔，详细做法如下 在草绘环境下，绘出孔草图确； 进入建模环境下，拉伸草绘完毕草图剖面完毕成果如下4.5图所示：图4.5 异形孔特性 第六步，创立夹详细其她三个异形定位孔，详细做法如下： 1. 创立XOZ和YOZ平面；2. 点击UG菜单中插入命令中关联复制中镜像特性；3. 选取上一步生成异形定位孔，然后选取镜像平面XOZ，拟定完毕；4. 选取生成两个异形定位孔，选取镜像平面YOZ，拟定完毕四个定位孔绘制如下4.6图所示： 图4-6 异形孔特性 第七步，生成夹详细四个夹紧定位孔并插入螺纹特性。1. 运用UG中简朴孔功能，依照孔定位参数绘制一种孔；2. 在绘制好孔中插入螺纹特性；3. 插入基准轴Z轴；4. 运用UG工具栏中环形特性生成别的3个孔， 选取生成孔简朴孔和孔内螺纹，选取Z轴，输入数量4，角度为90度，生成4个螺纹孔如下4.7图示。图4.7 螺纹孔特性 第八步，在夹详细上创立一种夹紧拉杆了孔创立如4.8图。 图4.8 拉杆孔特性 最后创立完毕实体模型如下4.9所示：图4.9 夹详细型特性 通过一系列设计和零件装配，最后夹具与零件装配图如图4.10所示： 图4.10 装配图 爆炸组件如图4.11所示： 图4-11 爆炸图 全文总结通过完毕这次基于UG填料箱盖工艺规程及夹具毕业设计，感觉收获很大，不但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知识，从本来一知半解到当前已有一种较为清晰结识，虽然在设计过程中缺少实际生产经验，难免在实际开发生产过程中对问题突发性缺少预见能力，但基本能把大学期间所学专业知识都融会贯通起来了，并用于本次毕业设计当中，达到学以致用目。此外，对Unigrafics 软件有了更深刻结识，在软件操作也比本来提高了一种档次，然而，本人设计过程中，曾遇到过不少困难，影响了设计工作进展，但通过自己一番钻研、与同窗、教师探讨和请教之后， 问题终于迎刃而解。此外，在此设计过程中也做了诸多重复性工作，往往一种在设计上缺陷，对后期设计工作带来影响而不得不推翻重新开始，于是，在不断出错与解决中我总结了在设计过程中一定经验，此中经验对我来说是十分宝贵此种经历对我独立思考问题、解决问题能力也带来很大提高。毕业在即，从学校学习到工作单位实际设计生产，是一种很大转变，我清晰结识到，要成为将来工作中专业技术型人才，必要具备“专业、意愿与耐心”。因而，将来只能通过对自己在专业知识构造上不断完善，把所学到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，把工作做得更加出众，更加完美，最后感谢学校及教师们栽培！参照文献江洪UG NX4.0基本教程M第2版机械工业出版社孙丽媛机械制造工艺及专用夹具设计指引M第次冶金工业出版社 El wakil,S.D.,Processes and Design for Manufacturing加工工序设计.Prentice-Hill.1998李益民机械制造工艺设计简要手册S第版机械工业出版社1994 杨叔子工艺师手册S第版机械工业出版社6Goetsch,D.L.,Advanced Maufacturing Technology先进制造技术,Delar Publishers Inc.1990李旦 机床专用夹具设计图册M第版哈尔滨工业大学出版社 19988邹慧君机械原理课程设计手册S第1版高等教诲出版社 1998上海市金属切削手册 上海市金属切削技术协会S第版上海科学技术出版社10甘永立几何量公差与检测M第8版出版单位11张世昌机械制造基本M第版高等教诲出版社12王启平机床夹具设计S第版哈尔滨工业大学 13杨黎明 机械零件设计手册S第版国防工业出版社199314Norton,R.l.,Design of Machinery机械装置设计,McGraw-Hill,199215曾东健汽车制造工艺学M第版机械工业出版社16唐艺汽车构造与修理图解M第版机械工业出版社199417Dimarogonas,A.D.,Machine Design for Manufacturing,Prentice-Hall,199818王先逵机械制造工艺学M第版辽宁电子出版社199519Dimmarogonas,A.D,Machine Design for Manufacturing制造机械设计，McGraw-Hill,199820朱焕池 机械制造工艺学M第次机械工业出版社21王光斗机床夹具设计手册S第版上海科技出版社22夏德伟UG NX4.0中文版机械设计典型范例教程M第版电子工业出版社23Dorf,R.C.and Kuisiak,A.,Handbook of Design Manufacturing and Automation制造业和自动化设计手册 ,John Wiley &Sons,199424邹青机械制造工艺学课程设计指引书M第版机械工业出版社25零点工作室轻松跟我学UG NX4.0中文版M第版电子工业出版社26肖继德 . 机床夹具设计S第2版机械工业出版社道谢 经近三个月时间，我毕业设计终于告一段落了。一路走来，这三个月时间可以算是我大学四年来最充实一段生活。毕业设计不但让我把四年所学专业知识融会贯通，达到专业学习规定，并且在通过在解决遇到困难时与教师同窗共同探讨，最后将问题、疑点逐个解决我深切地体会到合伙精神重要性。更明白了学无止境道理，人只有在不断地摸索和解决问题中才干进步。在此，我要特别感谢陈志刚教师对我辅导和协助，她总是不厌其烦地指出我设计中问题，耐心地帮我解决设计中问题；此外我还要感谢在工厂实习时领导和同事们协助，她们丰富生产经验以及在公司某些资料给了设计很大协助；此外尚有在我遇到困难时在始终勉励我支持我室友们。毕业设计完毕也预示我大学生活就将划上一种句号，我人生又将迎来一种崭新起点。大学生活结束了，但毕业设计一点一滴将永远留在我心里。毕业后，我将用自己满腔热诚迎接挑战，把四年所学知识应用到工作中，不断完善自我，努力做好工作。