填料箱盖夹具设计文档格式.docx

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起止日期

工作容

1、设计准备工作：

熟悉设计任务书，明确设计的容与

要求；

2、熟悉设计指导书、相关资料、图纸等

3、结构方案解析；

机构（夹具）草图设计；

机构（夹具）解析计算；

装置图绘制；

夹具零件图绘制；

编写设计计算说明书；

争辩

1.

《机械制造装备设计》

冯辛安等著

机械工业初版社

2.

《机械制造装备设计课程设计》

立德编

高等教育初版社

3.

4.

《金属切削机床夹具设计手册》

浦林详等编

5.

《金属切削机床设计》

戴曙著

指导教师（签字）：

年月日

系（教研室）主任（签字）：

.

一、零件解析4

1.1零件的作用4

1.2零件的工艺解析5

二、工艺规程设计6

2.1确定毛坯的制造形式6

2.2基面的选择6

2.2.1粗基准的选择6

2.2.2精基准的选择6

2.3拟定工艺路线7

三、钻孔的夹具设计10

3.1零件本工序的加工要求解析10

3.2确定夹具的种类10

3.3拟定定位方案和选择定位元件10

3.3.1定位方案10

3.3.2选择定位元件10-11

3.3.3定位误差的计算11-12

3.4确定夹紧方案13

3.5钻套的种类及结构的确定13

3.6绘制夹具装置图........................................................................................................

四、三维建模14

4．1夹具总装置后的最后结果14

4．2夹具总装置爆炸后的最后结果15

总结16

参照文件16

一、零件解析

1.1零件的作用

题目所给定的零件是汽车的填料箱盖如图1.1所示，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。

填料箱主要由填料，水封环，

填料筒，填料压盖，水封管组成。

填料箱的作用主若是为了封闭泵壳与泵轴之间

的空隙，不使泵的水流不流到外面来也可阻拦外面的空气进入到泵。

向来保持水

泵的真空。

当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈使填料冷却。

保持水泵的正常运行。

该零件对表面的加工精度要求比较高，对配合表面的表面

粗糙度要求也比较高。

图

1.2零件的工艺解析[

填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求，图（1,2）

1.以ф

65H5（0

0.013）轴为中心的加工表面。

包括：

尺寸为ф65H5（0

0.013）的轴，表面粗糙度为1.6,尺寸为ф80的与

）相接的肩面,

ф65H5（

尺寸为ф100f8（

）与ф65H5（）同轴度

为0.025的面.尺寸为ф60h5（0

）与ф65H5（0

.013）同轴度为0.025的孔。

2.以ф60h5（0）孔为中心的加工表面。

尺寸为78与ф60H8（0）垂直度为0.012的孔底面,表面粗糙度为0.4,须研

磨.

3.以ф60H8（0）孔为中心均匀分布的12孔,6-ф13.5,4-M10-6H深20孔

深24及4-M10-6H。

4.其他未注表面的粗糙度要求为6.3,粗加工可满足要求

二、工艺规程设计

2.1毛坯的制造形式

零件资料为HT200，考虑到零件资料的综合性能及资料成本和加工成本,保证零件工作的

可靠,采用铸造。

由于属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故能够采用铸造成型，

这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。

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，基面选择的正确与合理，能够使加工质

量获取保证，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，还会造成零

件大批报废，使生产无常进行。

2.21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好合理的。

依照相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。

）

精基准的选择

选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。

依照相关的精基准选择原则（基准重合原则；

基准一致原则；

可靠方便原则），

对于本零件，有中心孔，能够以中心孔作为一致的基准，但是任意着孔的加工，

大端的中心孔消失，必定重新建立外圆的加工基面，一般有以下三种方法：

中间心孔直径较小时，能够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。

采用锥堵或锥套心轴。

精加工外圆亦可用该外圆自己来定位，即安装工件时，以支承轴颈自己找正。

拟定工艺路线

拟定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状、尺寸精度以及地址精度等技术要求

能获取合理的保证。

在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用一般机床以及部分

高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，全能量具。

部分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，还应该考虑经济收效，以便使生产成本尽量下

降。

工艺线路方案一

工序Ⅰ铣削左右两端面。

工序Ⅱ粗车ф65，ф85，ф75，ф155,ф100外圆及倒角。

工序Ⅲ钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。

工序Ⅳ钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺

纹

工序Ⅴ

精车ф65外圆及与ф80

相接的端面.

工序Ⅵ

粗、精、细镗ф60H8（0

0.046）孔。

工序Ⅶ

铣ф60

孔底面

工序Ⅷ

磨ф60

孔底面。

工序Ⅸ

镗ф60

孔底面沟槽。

工序Ⅹ

研磨ф60孔底面。

工序Ⅺ

去毛刺，终检。

工艺路线方案二

工序Ⅰ车削左右两端面。

工序Ⅱ粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。

工序Ⅲ

钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。

工序Ⅳ

铣ф60孔底面

钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H

深20孔深24的孔及攻螺

工序Ⅺ去毛刺，终检。

工艺方案的比较与解析

上述两个方案的特点在于：

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ф60H8（0）孔。

；

方案二是使用车削方式加工两端面，

12孔的加工放在最后。

两对照较起来能够看出，由于零件的端面尺寸不大，应车削端面，在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。

但是仔细考虑，在线路二中，工序Ⅳ精车ф65外圆及与ф80相接的端面。

尔后工序Ⅹ钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻

螺纹。

这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。

因此，最后的加工工艺路线确定以下：

工序Ⅴ精车65外圆及与80相接的端面.

工序Ⅵ粗、精、细镗ф60H8（0）孔。

机械加工工艺过程卡零件图

（单位）产品型号

片号

以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。

零件名

填料箱

产品名称

称

盖

资料牌号HT200

毛坯外形

毛坯种类

铸件

备注

尺寸

工序

车

工

工序名称

工序容

设备

工艺装备

工时

号

间

段

粗车右端

卧式车

YG8硬质

1

端面、外

粗车小端端面，粗车

65外

床

合金刀

圆，粗镗

32、

47孔

CA614

具、游标

孔

卡尺

粗车左端

粗车大端端面，粗车

155、

100、

80、

75外圆，

2

圆，粗切

具、高速

粗切

91环槽，粗镗

60

环槽、粗

钢刀具、

镗孔

游标卡尺

半精车右

半精车小端端面，半精车

3

端端面、

65外圆面

外圆

半精加工

半精车大端端面，半精车

左端端

80、

75

4

面、外圆、

外圆，半精切

91

环槽，半

环槽、孔

精镗

60孔

精巧车

YG6X硬

质合金车

5

精车和细车

65

外圆面

刀、游标

圆

C616A

精加工环

6

槽端面、

精车环槽端面，精镗

钻6

孔，M10

螺纹

摇臂钻

高速钢钻

7

钻孔

孔（通孔和深

24mm的孔）

头

Z3040

攻M10

螺纹（通孔和深

8

攻丝

丝锥

24mm

的孔）

9终检

编审批共

第页

制核准页

三、钻孔的夹具设计

3.1零件本工序的加工要求解析

本夹具主要用来钻6孔，由于工艺要求不高，因此，在本道工序加工时，主

要应试虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。

3.2确定夹具的种类

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

经过各方面的比较,决定设计第6道工序——钻6孔的钻床专用夹具。

本夹具将

用于Z3025摇臂钻床，刀具为麻花钻。

3.3拟定定位方案和选择定位元件

3.3.1定位方案

此道工序为加工孔，只要固定相对地址，钻孔时地址不误差，不旋转就可以达到要求。

，将零件固定终究板上，零件的φ100处与底板的孔配合，再将底板和零件一起固定在底板，并用圆柱销固定。

3.3.2选择定位元件

定位元件以下列图

3.3.3定位误差的计算

定位误差解析

1依照圆柱销直径确定公差：

圆柱销与孔的配合采用基孔制配合，配合采用H7/g6。

查表得（互换性测量表3-3）IT7=12,IT6=8

对于基孔制H7的EI=O其ES为：

ES=EI+IT7=12

对销IT6,由表的es=-4

起ei为：

ei=es-IT6=-4-8=-12

由此得：

孔：

5H7

50

mm

销：

5H6

500

..

012004mm

2确定销的直径D2,宽度b1及公差依照直径D2查表得宽度b1得：

D2=5mm,b1

2min2b1（TLXTLG）/D2

其中TLX：

夹具上两销心距公差

TLG：

工件上两孔中心距公差

取

T=16

m.则T

1--

116取

T

=

1*16=4

m

LX

LG

因此TLG=16

m，TLX=4

代入公式

2min

2b1（TLX

TLG）/D2=16

d2D2

确定菱形销的公差：

销公差等级高于孔德一级定，采用H/g配合。

以采用与圆柱销同样的配合

H7/g6。

来确定菱形销的公差配合

一面两销引起的定位误差公式计算以下：

a

tan

2Lmin

x1

g1

x2

g

g1=4+12+8=24

2=16+12+8=36

Lmin

因此将上面数据代入公式：

12

0.35m

因此定位误差满足要求。

3.4确定夹紧方案

用螺栓将零件和底板预紧，达到要求即可，如图

3.5钻套的种类及结构的确定

由于是中批量，且加工孔直径不变化，应采用固定钻套。

固定选套是直接压入钻

模板或夹详尽的孔中，过盈配合，地址精度高，结构简单。

钻套设计时，要注意钻套的高度H和钻套底端与工件间的距离h。

钻套高度是

指钻套与钻头接触部分的长度。

很短不能够起到导向作用，降低了地址精度，太长

则增加了摩擦和钻套的磨损。

一般H=（1-2）d，此处钻孔直径为13.5，故

四、三维建模

4.1夹具总装置后的最后结果

4.2夹具总装置爆炸后的最后结果

总结：

夹具课程设计已经凑近结尾，回顾整个过程，我在老师的指导下，顺利完成

了此次课程设计，课程设计作为《机械制造装备设计》课程的重要环节，使理论

与实践更加凑近，加深了理论知识的理解，增强了生产实习中的感性认识。

机械加工工艺规程设计中我运用了基准选择、切削用量选择计算、机床采用、时

间定额计算等方面的知识；

夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结

构设计等方面的知识。

经过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程解析、工艺文件的编制、

专用夹具设计的方法和步骤等。

学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。

总的来说，此次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实责问题等方面

获取了一次较好的训练。

提高了我们的思虑、解决问题和着手的能力，对我们以

后的前途很有作用。

参照文件

1《机械制造装备设计》冯辛安等著机械工业初版社

2《机械制造装备设计课程设计》立德编高等教育初版社

3《机械制造装备设计》立德编高等教育初版社

4《金属切削机床夹具设计手册》浦林详等编机械工业初版社

5《金属切削机床设计》戴曙著机械工业初版社