第一篇：蝸輪減速機(jī)箱體加工工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

目錄

摘要 ??????????????????????????????3 1 前言 ????????????????????????????? 4 1.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂??????????????????? 4 1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類?????????????????? 5 1.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料?????????????? 5 1.4 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)?????????????????????? 5 1.5 夾具設(shè)計(jì)技術(shù)分析????????????????????? 5 2 箱體零件的分析?????????????????????????5

2.1 箱體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)???????????????????? 6 2.2 箱體零件的作用?????????????????????? 6 2.3 箱體零件的工藝分析???????????????????? 6 2.4 箱體零件的生產(chǎn)類型???????????????????? 7 2.5 毛坯的確定???????????????????????? 7 3 擬定箱體加工的工藝路線?????????????????????8 3.1 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)????????????????????? 8 3.1.1 基面的選擇??????????????????????8 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇?????????????????????8 3.1.3 精基準(zhǔn)的選擇?????????????????????8 3.1.4 表面加工方法的選擇??????????????????9 3.1.5 加工階段的劃分????????????????????10 3.1.6 加工順序安排?????????????????????10 3.2 制定機(jī)械加工工藝路線??????????????????? 10 4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定?????????????12 4.1 箱體上體????????????????????????? 12 4.2 箱體下體????????????????????????? 13 4.3箱體??????????????????????????? 13 5確定切削用量及基本工時(shí) ????????????????????14 5.1箱體上體????????????????????????? 14 5.2箱體下體?????????????????????????17 5.3 箱體???????????????????????????21 6專用夾具的設(shè)計(jì)?????????????????????????27

6.1 機(jī)床夾具概述???????????????????????27 6.1.1 夾具的概念??????????????????????27

6.1.2 機(jī)床夾具的功能????????????????????27 6.1.3 機(jī)床夾具應(yīng)滿足的要求?????????????????28 6.1.4 機(jī)床夾具的類型????????????????????29 6.1.5 機(jī)床夾具的基本組成??????????????????29 6.1.6 工件的定位方法????????????????????29 6.1.7 六點(diǎn)定位原理?????????????????????30 6.1.8 完全定位與不完全定位?????????????????30 6.2 專用夾具設(shè)計(jì)的一般步驟??????????????????31 6.2.1 夾具設(shè)計(jì)的一般步驟??????????????????31 6.2.2 專用夾具設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要問題?????????????32 6.3 加工箱體的夾具??????????????????????34 6.3.1 鉆床夾具???????????????????????34 6.3.2 銑床夾具???????????????????????35 總結(jié)與體會(huì) ???????????????????????????37 致謝詞 ?????????????????????????????37 參考文獻(xiàn)???????????????????????????? 38

摘 要

本文是有關(guān)蝸輪減速器箱體工藝步驟的說明方法的具體闡述。工藝工裝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)后，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，并制定出箱體合理可行的機(jī)械加工工藝過程卡片以及箱體機(jī)械加工的工序卡和夾具總體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。

據(jù)資料所示，蝸輪減速器箱體是減速器中的主要零件，其主要作用是支撐傳動(dòng)軸,齒輪和軸套等零件組裝在一起使他們保證正確的相互為位置關(guān)系從而保證齒輪的正常嚙合，從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。在設(shè)計(jì)蝸輪減速器箱體機(jī)械加工工藝過程時(shí)要通過查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機(jī)床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】箱體 工藝規(guī)程 工序 夾具 加工設(shè)備

Abstract This article is about the worm gear reducer box process steps of the method in detail.Process and tooling design is in the study of mechanical manufacturing technology, in the production practice foundation, comprehensive use of the knowledge of the parts manufacturing process design and fixture design, and work out the box body reasonable machining process card and a box body machining process card and fixture design according to the machining requirements, formulate feasible technical route and reasonable fixture scheme, in order to ensure the machining quality of parts.全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：360702501 According to the data shows, the worm reducer reducer box is the major part, its main function is to support the drive shaft, gear and shaft sleeve parts assembled together so that they guarantee the correctness of the mutual position relation so as to ensure the normal gear meshing, thereby realizing the automatic feeding table.In the design of worm gear reducer box machining process through the look-up table method to accurately determine the surface total allowance and allowance tolerance, rational selection of machining equipment and the corresponding processing tools, feed rate, cutting speed, power, torque and so on to improve the processing precision, ensure the quality of its processing.【Key words】Box body, process planning, fixture, processing equipment

1前言

機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過一定的工藝過程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法以及設(shè)計(jì)可靠的機(jī)床夾具，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來。

根據(jù)零件的具體要求，擬定零件的工藝路線，選擇合理的加工方法和加工設(shè)備，并設(shè)計(jì)零件的加工工序以及其每道工序的夾具，設(shè)計(jì)出能滿足零件加工要求的夾具，完成夾具的裝配。

1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂

1、生產(chǎn)過程

生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運(yùn)輸、保管于準(zhǔn)備，產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機(jī)械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。

2、機(jī)械加工工藝過程

機(jī)械工工藝過程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為零件的全過程。

機(jī)械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。

規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：

（1）機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，調(diào)配勞動(dòng)力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。

（2）機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進(jìn)度計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。

（3）機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機(jī)床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機(jī)床的平面布置，各部門的安排。

1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類

機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片，是兩個(gè)主要的工藝文件。對(duì)于檢驗(yàn)工序還有檢驗(yàn)工序卡片；自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床完成的工序，還有機(jī)床調(diào)整卡片。

機(jī)械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。

機(jī)械加工工序卡片是每個(gè)工序詳細(xì)制訂時(shí)，用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。

1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料

制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，必須具備下列原始資料：

1.產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。

2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。

3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。

4.各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、以及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等。

1.4機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)

全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：360702501 夾具在機(jī)械加工中具有重要的作用，它能保證加工精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，能以優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的工藝去完成零件的加工和產(chǎn)品的裝配。可采用多工位加工，能使加工工序集中，從而減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率。

1.5夾具設(shè)計(jì)技術(shù)分析

一般來說，夾具的精度都應(yīng)比工件要求的精度高，才能加工出合格的工件。精度高出的部分稱為夾具的精度儲(chǔ)備或精度裕度。精度裕度用來補(bǔ)償加工中的各項(xiàng)誤差及定位、導(dǎo)向元件的磨損。當(dāng)然精度裕度越大，加工工件的質(zhì)量越穩(wěn)定，夾具的易損件的使用壽命也越長(zhǎng)。但從另一方面看，精度裕度越大，必須要求夾具的制造精度越高，從而會(huì)急劇增加夾具的制造成本，工件的加工成本也隨之增加；反之，夾具制造的精度越小，將會(huì)使夾具在夾具中易損件〔主要是定位、導(dǎo)向元件〕需頻繁地更換，維修周期短，增加維修費(fèi)用，從而增加了工件的加工成本。所以?shī)A具精度的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：應(yīng)使夾具的設(shè)計(jì)精度與工件的加工精度要求相適應(yīng)，不可盲目地提高夾具的精度要求。

2箱體零件的分析

2.1箱體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

箱體是機(jī)器和部件的基礎(chǔ)零件，由它將機(jī)器和部件中許多零件連接成一個(gè)整 6

體，并使之保持正確的相互位置，彼此能協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。常見的箱體零件有：各種形式的機(jī)床主軸箱、減速器和變速箱等。各種箱體類零件由于功用不同，形狀結(jié)構(gòu)差別較大，但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點(diǎn)，如尺寸較大、形狀復(fù)雜、精度較高、有許多緊固螺釘定位箱孔等。

2.2箱體零件的作用

箱體的作用是支撐蝸輪軸以及蝸桿與軸承等傳動(dòng)件，以保證傳動(dòng)系統(tǒng)中蝸輪蝸桿正常嚙合和各類零件有序、合理定位，并起到安全保護(hù)、密封與潤(rùn)滑作用。此外，還有散熱作用，蝸輪、蝸桿工作時(shí)，如果潤(rùn)滑不良，其嚙合接觸面將劇烈摩擦、生熱，從而損壞蝸輪蝸桿，所以必須有足夠的潤(rùn)滑油保證潤(rùn)滑，還要在箱體外側(cè)做出若干散熱片，也起到加強(qiáng)筋的作用。

2.3箱體零件的工藝分析

全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：360702501 分離的蝸輪減速器箱體的主要加工部位有：軸承支承孔、結(jié)合面、端面、底座（裝配基面）、上平面、下平面、螺栓孔、螺紋孔等。對(duì)這些加工部位的技術(shù)要求有：

1、減速器箱體、箱體上體的上平面與結(jié)合面及箱體下體的底面與結(jié)合面必須平行，其誤差不超過0.06mm。

2、減速器箱體結(jié)合面的表面粗糙度Ra值不超過兩結(jié)合面，間隙不超過0.03mm，取0.02mm。

3、φ62H7、φ40H7內(nèi)孔都具有較高的尺寸精度（IT7）和位置精度（垂直度0.05）要求，表面粗糙度Ra3.2um，是加工的關(guān)鍵表面。

4、φ40H7孔的內(nèi)端面距離尺寸為（60～60.2），尺寸精度要求不高，但均要求與φ40H7軸線垂直，表面粗糙度Ra3.2um，也是加工的關(guān)鍵表面。

5、兩孔軸線為90°的立體相交，而且中心上下距離為120±0.18，是加工的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)，90°的立體相交的精度只能由設(shè)備（鏜床）的精度予以保證。

6、軸承支承孔的軸線必須在結(jié)合面上，其誤差不超過±0.2mm。

7、減速器箱體的底面是安裝基準(zhǔn)，保證精度為0.02mm。

8、減速器箱體各表面上的螺孔均有位置度要求，其位置度公差為0.15mm。

9、箱體零件的形狀結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但尺寸不是很大，材料我灰鑄鐵，毛坯類型為鑄件，經(jīng)退火處理后，其切削性能較好，但涉及的設(shè)備較多，工序轉(zhuǎn)換較多，加工周期相對(duì)較長(zhǎng)。

2.4箱體零件的生產(chǎn)類型

1、計(jì)算箱體零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)

從機(jī)械加工任務(wù)中可知：

（1）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)Q=100臺(tái)/年；（2）每臺(tái)產(chǎn)品中箱體的數(shù)量n=1件/臺(tái)；（3）箱體零件的備品百分率a=2%；（4）箱體零件的廢品百分率b=1%；

箱體零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算如下：

N=Q*n(1+a)（1+b）=100x1x（1+2%）（1+1%）=103（件/年）

2、確定箱體零件的生產(chǎn)類型

根據(jù)箱體零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為103件/年，查附表2ㄍ機(jī)加工工作各種生產(chǎn)類型的生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特點(diǎn)>>可知，箱體的生產(chǎn)類型屬于小批單件生產(chǎn)。全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：360702501 2.5 毛坯的確定

毛坯是零件生產(chǎn)過程的一部分。根據(jù)零件的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和生產(chǎn)綱領(lǐng)等方面的情況，合理的確定毛坯的種類、毛坯的制造方法、毛坯的形狀和尺寸等，不僅影響的毛皮的經(jīng)濟(jì)性，而且影響到機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性。所以在確定毛坯到時(shí)候，既要考慮熱加工方面的因素，也要兼顧冷加工方面的要求，以便從確定毛坯這一環(huán)節(jié)中，降低零件的制造成本。

1、確定毛坯類型

由于箱體的上體和下體的制造材料是灰鑄鐵HT150，其毛坯種類是鑄件。

2、確定毛坯的制造方法

依據(jù)小批單件生產(chǎn)的工藝特征，箱體的毛坯常采用低效、低精度、余量較大的制造方法，所以箱體毛坯宜采用木模砂型鑄造法。確定毛坯時(shí)主要考慮以下幾方面因素：

（1）零件的材料與力學(xué)性能。大致確定毛坯種類。例如，鑄鐵零件用鑄造毛坯； 形狀簡(jiǎn)單的鋼制零件，力學(xué)性能要求低，用棒料，力學(xué)性能要求高，用鍛件；形狀復(fù)雜，力學(xué)性能要求低，用鑄鋼件。

（2）零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸。各種毛坯的制造方法都對(duì)零件的結(jié)構(gòu)和形狀有一定的適用性。例如，階梯軸軸零件各直徑差別不大時(shí)可用棒料，差別大時(shí)可用鑄件；外形尺寸大的零件一般用自由鑄件或砂型鑄件，中小型零件可用模鍛件或壓力鑄件，形狀復(fù)雜的鋼質(zhì)零件不宜用自由鍛件；一些形狀特殊的小零件，由于機(jī)械加工困難，常采用壓鑄或精密鑄造等方法，盡量減少切削加工。

（3）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小在很大程度上決定了采用某種毛坯的經(jīng)濟(jì)。在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都較高的先進(jìn)的毛坯制造方法，如鑄件應(yīng)采用金屬模機(jī)器造型，鍛件應(yīng)采用模鍛；并應(yīng)當(dāng)充分考慮采用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性，如金鑄、精鍛、冷擠壓、冷軋、粉末冶金和工程塑料等。單件小批生產(chǎn)則一般采用木模手工造型或自由鍛等比較簡(jiǎn)單方便的毛坯制造方法。

（4）工廠生產(chǎn)毛坯的實(shí)際條件。在選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮工廠生產(chǎn)毛坯的實(shí)際條件。

（5）利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。例如，采用精密鍛造、壓鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等，可大大減少機(jī)械加工 工過的表面自身作為定位基準(zhǔn)，這就是自為基準(zhǔn)的原則。

（5）便于裝夾原則。所選擇得精度，尤其是主要定位面，應(yīng)有足夠大的面積和精度，以保證定位基準(zhǔn)、可靠。同時(shí)還應(yīng)使夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。

箱體精基準(zhǔn)選擇要求：精基準(zhǔn)的選擇主要考慮“基準(zhǔn)重合”的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，故選下平面作為精基準(zhǔn)。箱體的軸承孔加工仍以下平面為主要定位基準(zhǔn)。若箱體尺寸較小而批量很大時(shí)，可與底面上的兩定位孔組成典型的一面兩孔定位方式。這樣既符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，又符合“基準(zhǔn)重合”原則，有利于保證軸承孔軸線與結(jié)合面重合度及與裝配基面的尺寸精度和平行線。

3.1.4表面加工方法的選擇

選擇零件各表面的加工方法，不僅對(duì)零件的加工質(zhì)量有著重大的影響，還對(duì)零件的生產(chǎn)率和制造成本有著極大的影響。在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，各表面由于精度和表面質(zhì)量的要求，一般不可能只用一種方法一次加工就能達(dá)到要求。對(duì)于主要表面，往往需要經(jīng)過幾次加工，由粗到精逐步達(dá)到要求。

1、表面的形狀和尺寸

2、表面的精度與粗糙度

3、工件的材料與熱處理

粗鏜孔至Φ62mm，切削深度ap=0.1mm,走刀長(zhǎng)度分別為l1=230mm 確定進(jìn)給量f：

根據(jù)《工藝手冊(cè)》，表2.4—60,確定fz=0.27mm/Z

切削速度：

參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=300m/min 1000v1000?300ns???868(r/min)? dw3.14?100

根據(jù)表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蝸桿軸承孔：

機(jī)動(dòng)工時(shí)為：

l?l1?l2230?3?4 t???1.1min?66s

nw f800?0.27輔助時(shí)間為：

tf=0.15tm=0.15×66=10s 其他時(shí)間計(jì)算：

tb+tx=6%×(66+10)=4.6s 故工序11的總時(shí)間：

tdj1=tm+tf+tb+tx =80.6s

全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：360702501 6專用夾具的設(shè)計(jì)

6.1機(jī)床夾具概述

6.1.1夾具的概念

床上用以裝夾（定位+夾緊）和引導(dǎo)刀具的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。

6.1.2機(jī)床夾具的功能 1．保證加工精度

工件通過機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含了二層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位；二是通過夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過程中保持不變，稱為夾緊。這樣，就可以準(zhǔn)確確定工件與機(jī)床、刀具之間的相對(duì)位置，保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。

2．提高生產(chǎn)率

使用夾具來安裝工件，可以免去工件逐個(gè)畫線、找正對(duì)刀等輔助時(shí)間，且工件裝夾方便。如采用多件、多工位夾具，以及氣動(dòng)、液壓動(dòng)力夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。

3．?dāng)U大機(jī)床的使用范圍

有些機(jī)床上配備專用夾具實(shí)質(zhì)上是對(duì)機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上或在搖臂鉆床工作臺(tái)上安放鏜模夾具，就可 10

以進(jìn)行箱體零件的孔系加工，使車床、鉆床具有鏜床的功能。

4．保證生產(chǎn)安全

可降低對(duì)工人技術(shù)水平的要求和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。6.1.3機(jī)床夾具應(yīng)滿足的要求 1．保證加工精度

這是必須做到的最基本要求，其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。

2．夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)

在大批量生產(chǎn)時(shí)，盡量采用快速與高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，提高自動(dòng)化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。

3．安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度

機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加裝保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和

用氣動(dòng)、液動(dòng)等動(dòng)力裝置。

⑤ 夾具體。用于將各種元件、裝置連接在一起，并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。

⑥ 其他元件及裝置。根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。

上述是機(jī)床夾具的基本組成。對(duì)于一個(gè)具體的夾具，可能略少或略多一些。但定位、夾緊和夾具體三部分一般是不可缺少的。6.1.6工件的定位方法

在加工之前，使工件在機(jī)床或夾具上占據(jù)某一正確位置的過程稱為定位；工件定位后用一定的裝置將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作稱為夾緊；工件定位、夾緊的過程合稱為裝夾。工件的定位方法有以下三種。

1．直線找正定位法

在機(jī)床上利用劃針或百分表等測(cè)量工具（儀器）直接找正工件位置的方法稱為直線找正定位法。該方法生產(chǎn)率低，精度主要取決于工人的操作技術(shù)水平和測(cè)量工具的精度，一般用于單件小批生產(chǎn)。

2．劃線找正定位法

先根據(jù)工序簡(jiǎn)圖在工件上劃出中心線、對(duì)稱線和加工表面的加工位置線等，然后再在機(jī)床上按劃好的線找正工件位置的方法稱為劃線找正定位法。該方法生產(chǎn)率低、精度低，一般用于批量不大的工件。當(dāng)所選用的毛坯為形狀較復(fù)雜、尺寸偏差較大的鑄件或鍛件時(shí)，在加工階段的初期，為了合理分配加工余量，經(jīng)常采用劃線找正定位法。

3．利用夾具定位法

中批量以上生產(chǎn)中廣泛采用專用夾具定位。通過專用夾具對(duì)工件的定位，可以使同一批工件都能在夾具中占據(jù)一致的位置，以保證工件相對(duì)于刀具和機(jī)床的正確加工位置。工件在夾具上的定位，是由工件的定位基準(zhǔn)（面）與夾具上的定位元件的定位表面相接觸或相平衡實(shí)現(xiàn)的。6.1.7六點(diǎn)定位原理

任何一個(gè)物體，如果對(duì)其不加任何限制，那么，它在空間中的位置是不確定的，可以向任何方向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。物體所具有的這種運(yùn)動(dòng)的可能性，即一個(gè)物體在三維空間中可能具有的運(yùn)動(dòng)，稱為自由度。在OXYZ坐標(biāo)系中，物體可以有沿X、Y、Z軸的移動(dòng)及繞X、Y、Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，共有六個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，即有六個(gè)自由度。所謂工件的定位，就是采取適當(dāng)?shù)募s束措施，來消除工件的六個(gè)自由度，以實(shí)現(xiàn)工件的定位。

全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：360702501 六點(diǎn)定位原理是采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件實(shí)現(xiàn)完全定位。6.1.8完全定位與不完全定位

根據(jù)工件加工表面的位置要求，有時(shí)需要將工件的六個(gè)自由度全部限制，即用六個(gè)合理布置的定位支撐點(diǎn)來限制工件的六個(gè)自由度。這種使工件位置完全確定的定位形式稱為完全定位。有時(shí)需要限制的自由度少于六個(gè)，但又能滿足加工技術(shù)要求，這種定位形式稱為不完全定位。如在平面磨床上磨長(zhǎng)方體工件的上表面，工件上表面只要求保證上下面的厚度尺寸和平行度，以及上表面的粗糙度，那么此工序的定位只需限制三個(gè)自由度就可以了，這是不完全定位。

在加工中，有時(shí)為了使定位元件幫助承受切削力、夾緊力，或者為了保證一批工件進(jìn)給長(zhǎng)度一致、減少機(jī)床的調(diào)整和操作等，常常會(huì)對(duì)無位置尺寸要求的自由度也加以限制，只要這種定位方案符合六點(diǎn)定位原理，是允許的，有時(shí)也是必要的。

6.2專用夾具設(shè)計(jì)的一般步驟

6.2.1夾具設(shè)計(jì)的一般步驟

1．研究原始資料，明確設(shè)計(jì)要求，收集設(shè)計(jì)資料

在接到夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書后，首先要仔細(xì)地閱讀被加工零件的零件圖和裝配圖，清楚地了解零件的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料及技術(shù)要求。其次要認(rèn)真地研究零件的工藝規(guī)程，充分了解本工序的加工內(nèi)容和加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)及所使用的工藝裝備。

收集有關(guān)資料，如機(jī)床的技術(shù)參數(shù)，夾具部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)

標(biāo)準(zhǔn)和廠定標(biāo)準(zhǔn)，典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)，夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料等。必要時(shí)還應(yīng)了解同類零件所用過的夾具及其使用情況，作為設(shè)計(jì)時(shí)的參考。

2．?dāng)M定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖

擬定夾具結(jié)構(gòu)方案時(shí)應(yīng)主要考慮以下問題：根據(jù)零件加工工藝所給的定位基準(zhǔn)和六點(diǎn)定位原理，確定工件的定位方法并選擇相應(yīng)的定位元件；確定刀具引導(dǎo)方式，并設(shè)計(jì)引導(dǎo)裝置或?qū)Φ堆b置；確定工件的夾緊方法，并設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)；確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式；考慮各種元件和裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)。為使設(shè)計(jì)的夾具先進(jìn)、合理，常需擬定幾種結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行比較，從中擇優(yōu)。在構(gòu)思夾具結(jié)構(gòu)方案時(shí)，應(yīng)繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，以幫助構(gòu)思，并檢查方案的合理性和可行性，同時(shí)也為進(jìn)一步繪制夾具裝配圖做好準(zhǔn)備。

3．繪制夾具裝配圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求

夾具裝配圖應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制，比例盡量取1:1，這樣可使所繪制的夾具圖有良好的直觀性。對(duì)于很大的夾具，可使用1:2或1:5的比例；夾具很小時(shí)可使用2:1的比例。夾具裝配圖在清楚表達(dá)夾具工作原理和結(jié)構(gòu)的情況下，視圖應(yīng)盡可能少，主視圖應(yīng)取操作者實(shí)際工作位置。

繪制夾具裝配圖可參照如下順序進(jìn)行：用假想線（雙點(diǎn)畫線）畫出工件輪廓（注意將工件視為透明體，不擋夾具），并應(yīng)畫出定位面、夾緊面和加工面（畫在各視圖上）；畫出定位元件及刀具引導(dǎo)元件；按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件及夾緊機(jī)構(gòu)（必要時(shí)用假想線畫出夾緊元件的松開位置）；繪制夾具體和其他元件，將夾具各部分連成一體；標(biāo)注必要的尺寸、配合、技術(shù)條件；待加工面上的加工余量可用網(wǎng)紋線或粗實(shí)線表示；對(duì)零件進(jìn)行編號(hào)，填寫零件明細(xì)表和標(biāo)題欄。

4．繪制零件圖

對(duì)夾具裝配圖中的非標(biāo)準(zhǔn)件均應(yīng)繪制零件圖，零件圖視圖的選擇應(yīng)盡可能與零件在總圖上的工作位置相一致，并按總圖要求確定零件的尺寸、公差和技術(shù)要求。

6.2.2專用夾具設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要問題

1．夾具設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性分析

在零件加工過程中，對(duì)于某一工序而言，是否要使用夾具，應(yīng)使用什么類型的夾具（通用夾具、專用夾具、組合夾具等），以及在確定使用專用夾具的情況下應(yīng)設(shè)計(jì)什么檔次的夾具，這些問題在夾具設(shè)計(jì)前必須加以認(rèn)真的考慮。除了從保證加工質(zhì)量的角度考慮外，還應(yīng)作經(jīng)濟(jì)性分析，以確保所設(shè)計(jì)的夾具在經(jīng)濟(jì)上合理。具體內(nèi)容可參考有關(guān)文獻(xiàn)。

2．成組設(shè)計(jì)思想的采用

以相似性原理為基礎(chǔ)的成組技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造、管理等各方面均有廣泛的應(yīng) 13

用，夾具設(shè)計(jì)也不例外。在夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)用成組技術(shù)的主要方法是：根據(jù)夾具的名稱、類別、所用機(jī)床、服務(wù)對(duì)象、結(jié)構(gòu)形式、尺寸規(guī)格、精度等級(jí)等對(duì)夾具及夾具零部件進(jìn)行分類編碼，并將設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)資料分類存放。當(dāng)設(shè)計(jì)新夾具時(shí)，首先要對(duì)已有的夾具進(jìn)行檢索，找出編碼相同或相近的夾具，或?qū)λM(jìn)行小的修改、或取其部分結(jié)構(gòu)、或供設(shè)計(jì)時(shí)參考。在設(shè)計(jì)夾具零部件時(shí)，亦可采用相同的方法，或直接將已有的夾具零部件拿來使用、或在原有圖紙基礎(chǔ)上作些小的改動(dòng)。不論采用哪種方式，均可大大減小設(shè)計(jì)工作量，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度。

3．夾具裝配圖上尺寸及技術(shù)條件的標(biāo)注

夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸及技術(shù)要求的目的主要是為了便于拆零件圖，便于夾具裝配和檢驗(yàn)。為此應(yīng)有選擇地標(biāo)注尺寸及技術(shù)要求，具體講，夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注以下內(nèi)容：

全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：360702501 ① 夾具外形輪廓尺寸。

② 與夾具定位元件、導(dǎo)向元件及夾具安裝基準(zhǔn)面有關(guān)的配合尺寸、位置尺寸及公差。

③ 夾具定位元件與工件的配合尺寸。④ 夾具導(dǎo)向元件與刀具的配合尺寸。⑤ 夾具與機(jī)床的連接尺寸及配合。⑥ 其他重要配合尺寸。

夾具上有關(guān)尺寸公差和形位公差通常取工件上相應(yīng)公差的1/5～1/2。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，考慮夾具的磨損，應(yīng)取較小值；當(dāng)工件本身精度較高，為使夾具制造不十分困難，可取較大值。當(dāng)工件上相應(yīng)的公差為自由公差時(shí)，夾具上有關(guān)尺寸公差常取?0.1mm或?0.05mm，角度公差（包括位置公差）常取?10' 或?5'。確定夾具公差帶時(shí)，還應(yīng)注意保證夾具的平均尺寸與工件上相應(yīng)的平均尺寸一致，即保證夾具上有關(guān)尺寸的公差帶剛好落在工件上相應(yīng)尺寸公差帶的中間。夾具裝配圖上標(biāo)注的技術(shù)要求通常有以下幾方面：

① 定位元件與定位元件定位表面之間的相互位置精度要求。② 定位元件的定位表面與夾具安裝面之間的相互位置精度要求。③ 定位元件的定位表面與引導(dǎo)元件工作表面之間的相互位置精度要求。④ 引導(dǎo)元件與引導(dǎo)元件工作表面之間的相互位置精度要求。

⑤ 定位元件的定位表面或引導(dǎo)元件的工作表面對(duì)夾具找正基準(zhǔn)面的位置精度要求。

⑥ 與保證夾具裝配精度有關(guān)的或與檢驗(yàn)方法有關(guān)的特殊的技術(shù)要求。4．夾具結(jié)構(gòu)工藝性分析

在分析夾具結(jié)構(gòu)工藝性時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下問題：

（1）夾具零件的結(jié)構(gòu)工藝性。與一般機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性相同，首先要盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，以降低設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用，其次要考慮加工的工藝性及經(jīng)濟(jì)性。

（2）夾具最終精度保證方法。專用夾具制造精度要求較高，又屬于單件生產(chǎn)，因此大都采用調(diào)整、修配、裝配后加工，以及在使用機(jī)床上就地加工等工藝方法來達(dá)到最終精度要求。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，必須適應(yīng)這一工藝特點(diǎn)，以利于夾具的制造、裝配、檢驗(yàn)和維修。

（3）夾具的測(cè)量與檢驗(yàn)。在確定夾具結(jié)構(gòu)尺寸及公差時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮夾具上有關(guān)尺寸及形位公差的檢驗(yàn)方法。夾具上有關(guān)位置尺寸及其誤差的測(cè)量方法通常有三種，即直接測(cè)量方法、間接測(cè)量方法和輔助測(cè)量方法。

5．夾具的精度分析

夾具的主要功能是用來保證零件加工的位置精度。使用夾具加工時(shí)，影響被加工零件位置精度的誤差因素主要有三個(gè)方面：

（1）定位誤差。工件安裝在夾具上位置不準(zhǔn)確或不一致性，用?dw即表示，如前所述。

（2）夾具制造與安裝誤差。包括：

① 夾具制造誤差。定位元件與導(dǎo)向元件的位置誤差、導(dǎo)向件本身的制造誤差、導(dǎo)向元件之間的位置誤差、定位面與夾具安裝面的位置誤差等。

② 夾緊誤差。夾緊時(shí)夾具或工件變形所產(chǎn)生的誤差。③ 導(dǎo)向誤差。對(duì)刀誤差、刀具與引導(dǎo)元件偏斜誤差等。

④ 夾具裝夾誤差。夾具安裝面與機(jī)床安裝面的配合誤差、裝夾時(shí)的找正誤差等。該項(xiàng)誤差用?zx表示。

（3）加工過程誤差。在加工過程中由于工藝系統(tǒng)（除夾具外）的幾何誤差、受力變形、熱變形、磨損以及各種隨機(jī)因素所造成的加工誤差，用?gc表示。上述各項(xiàng)誤差中，第一項(xiàng)與第二項(xiàng)與夾具有關(guān)、第三項(xiàng)與夾具無關(guān)。顯然，為了保證零件的加工精度，應(yīng)使

?dw+?zx+?gc≤T

式中，T為零件有關(guān)的位置公差。

式即為確定和檢驗(yàn)夾具精度的基本公式。通常要求給?gc留三分之一的零件公差，即應(yīng)使與夾具有關(guān)的誤差限定在零件相應(yīng)公差三分之二的范圍內(nèi)。當(dāng)零件生產(chǎn)批量較大時(shí)，為了保證夾具的使用壽命，在制定夾具的制造公差時(shí)，還應(yīng)考慮留有一定的夾具磨損公差。

6.3加工箱體的夾具

6.3.1鉆床夾具

此夾具采用“一面兩銷”的定位方式，其中以端面1和一個(gè)固定圓柱銷和

???一個(gè)削邊銷共同定位，其中一面能夠限止3個(gè)自由度ZX Y，而一個(gè)圓柱銷能限???止2個(gè)自由度X Y，一個(gè)削邊銷能限止1個(gè)自由度Z。再通過鉸鏈壓板對(duì)其進(jìn)行加緊。由于工件需轉(zhuǎn)過90°加工，所以必須有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)并且要把翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)定位，此夾具采用手拉式定位器將其定位，在加工過程中用手動(dòng)翻轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動(dòng)90°，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄將其夾具體夾緊，調(diào)解鉸鏈壓板將箱體零件夾緊。這樣就能很好的對(duì)其進(jìn)行鉆加工，盡可能的保證其精度。夾具圖如圖2所示

具設(shè)計(jì)部分。在工藝部分中，我們涉及到要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)床及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。在夾具設(shè)計(jì)部分，首先需要對(duì)工件的定位基準(zhǔn)進(jìn)行確定，然后選擇定位元件及工件的夾緊，選擇合理簡(jiǎn)便的夾緊方案。

通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)有了一次全面的綜合運(yùn)用，也學(xué)到了許多上課時(shí)沒涉及到的知識(shí)，使我對(duì)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有了很深的體會(huì)：

全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：360702501

1、培養(yǎng)了我查閱相關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力。

2、使我對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一次鞏固與復(fù)習(xí)。特別是在識(shí)圖、手工繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖、運(yùn)算等方面使我有了更深的理解。

3、這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等。

4、培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)。

5、對(duì)自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力是更進(jìn)一步的鍛煉與提高。

6、再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。

通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)一步鞏固。

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第二篇：銑床傳動(dòng)箱體加工工藝及銑床夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

X225銑床傳動(dòng)箱體加工工藝及銑床夾具設(shè)計(jì)

摘要

本設(shè)計(jì)是銑床傳動(dòng)后箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。銑床傳動(dòng)后箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度基準(zhǔn)的選擇分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)選擇首先保證工件某重要表面的余量均勻，表面應(yīng)平整，沒有澆口或飛邊等缺陷，而且只能用一次，以免產(chǎn)生較大的的位置誤差。應(yīng)選擇該表面作粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)盡可能使各個(gè)工序的定位都采用同一基準(zhǔn)，當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量小而無效均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。

機(jī)械夾具在我國(guó)的發(fā)展前景是十分廣泛，有著很大的發(fā)展空間。機(jī)械夾具的要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，制造精度高。就本次設(shè)計(jì)而言，整個(gè)加工過程均選用組合機(jī)床。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用氣動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞 工藝路線；夾具設(shè)計(jì)；工序

-I

operate and has a high production efficiency.Mechanical fixture in the structure should be toward the direction of the simple, easy-to-use, high-precision.Keywords Process route；Fixture designing；Operation

-III

4.2.4 確定切削用量及基本工時(shí)................................................................14 4.2.5 切削力的計(jì)算....................................................................................16 4.3 本章小結(jié)..................................................................................................16 第5章 夾具設(shè)計(jì)...............................................................................................17 5.1 設(shè)計(jì)方法和步驟.....................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。5.2 方案設(shè)計(jì).................................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。5.3 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及誤差分析.................................錯(cuò)誤！未定義書簽。5.3.1 確定定位元件，計(jì)算定位誤差........................................................18 5.3.2 定位銷的選擇....................................................................................21 5.3.3 定位誤差的分析與計(jì)算....................................................................21 5.4 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及夾緊力的計(jì)算..........................................................22 5.5 加緊元件的強(qiáng)度校核..............................................................................24 5.6 夾具設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展.............................................錯(cuò)誤！未定義書簽。5.6.1 柔性?shī)A具的研究和發(fā)展...................................................................25 5.6.2 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)(CAFD)..........................................................26 5.6.3 自動(dòng)化夾具（AFD）...........................................................................26 5.7本章小結(jié)...................................................................................................27 結(jié)論.....................................................................................................................28 致謝.....................................................................................................................29 參考文獻(xiàn).............................................................................................................29 附 錄...................................................................................................................30

-V

-VII

程中有朝著下列方向發(fā)展的趨勢(shì)

1.功能柔性化。2.傳動(dòng)高效化。3.自動(dòng)化。

4.制造的精密化。5.旋轉(zhuǎn)夾具的高速化。6.機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化 7.模塊化。

8.設(shè)計(jì)自動(dòng)化。

1.3 機(jī)床夾具的組成

1.定位裝置。2.夾緊裝置。

3.導(dǎo)向、對(duì)刀元件。4.連接元件。

5.其它裝置或元件。6.夾具體。

本設(shè)計(jì)說明書的設(shè)計(jì)題目是 所給的題目是X225銑床傳動(dòng)箱體加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)。本說明書分為以下幾部分 第一部分 零件的分析，第二部分 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第三部分 機(jī)械加工余量及工序尺寸，第四部分 夾具設(shè)計(jì)，繪制工程圖，第五部分 夾具體受力分析。樹種詳盡列列出了各個(gè)加工工序，在每個(gè)加工工序中，又詳細(xì)的列出了每切削工時(shí)，都進(jìn)行了精密的計(jì)算，對(duì)每個(gè)加工工序所需的機(jī)床進(jìn)行合理的選擇，且編寫了《機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片》單獨(dú)裝訂成冊(cè)。

本設(shè)計(jì)屬于工藝設(shè)計(jì)范圍，機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本，在本設(shè)計(jì)中為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)情況以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率[2]。在設(shè)計(jì)中所采用的零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費(fèi)用。

就個(gè)人而言，畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完大學(xué)全部基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程后進(jìn)行的，是對(duì)思念的大學(xué)學(xué)習(xí)的一種綜合檢驗(yàn)。是大學(xué)學(xué)習(xí)中不可缺少的重要部分，也可是說將學(xué)校生活和工作聯(lián)系起來的一座橋梁，為我們提供了很好的實(shí)踐機(jī)會(huì)。我希望通過畢業(yè)設(shè)計(jì)能對(duì)自己將來所從事的工作進(jìn)行一次

第2章 零件的設(shè)計(jì)

2.1 零件的作用

所給的題目是銑床傳動(dòng)后箱體鉆削卡具及加工工藝設(shè)計(jì)，其主要作用是箱體兩側(cè)的?190、?90、?85、?80安裝軸承的孔，以便于變速箱體中的齒輪配合變速，使銑床獲得前進(jìn)后退的各級(jí)速度。[3]各孔周圍均勻分布螺紋孔，用來連接一些軸承蓋，而且箱體頂部和上下端都有螺紋孔，可使箱體直接連接到機(jī)床上。

2.2 零件的工藝分析

由零件圖可知，此銑床傳動(dòng)前箱體的加工可以分為兩部分

1.平面加工 其中包括箱體的頂面、底面，和頂、底面上安裝操縱桿的?190、?90、?85、?80的孔的平面，以及鎖定箱蓋的加工表面。還有箱體的上下外側(cè)面，以及以及鎖定箱蓋的加工表面，總的來說，零件所需加工的平面并不多，位置精度要求不太高，用半精加工就可以實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)要求。

2.孔加工 該零件的孔加工較多，而且要求較高，對(duì)于大于?50的孔只需鑄出，比如?190、?90、?80系列孔鑄出后再對(duì)其進(jìn)行一次半精加工就可以。對(duì)于其他小于?50的孔其中大部分是以頂、采用一面兩孔定位方式，這些孔包括垂直于箱體表面的四個(gè)階梯孔，以及其他定位孔，剩余的螺紋孔按同樣的加工方法加工[4]。

以上分析可知，對(duì)這兩部分的加工而言，我們可以先進(jìn)行平面加工，然后進(jìn)行孔的加工，加工孔時(shí)使用一面兩孔的定位方式，采用專用夾具，并且保證他們的尺寸精度要求。

零件如圖2-1零件仰視圖所示

第3章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)

3.1 確定毛坯制造形式

3.1.1 零件材料的選擇

考慮到銑床箱體在工作過程中并不承受夾大的交變及沖擊性載荷，選用灰口鑄鐵鑄造毛坯件。

3.1.2 確定生產(chǎn)類型的依據(jù)

生產(chǎn)綱領(lǐng)公式查看公式（3-1）

Np =N * n *(1+2%+b%)（3-1）

其中 Np——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/年

N——產(chǎn)品的年生產(chǎn)量，臺(tái)/年 A%——備用品率 B%——廢品率

N——每臺(tái)機(jī)械生產(chǎn)中該零件的數(shù)量 所以 Np =2000*1*(1+4%+1%)=2010件/年

由于零件結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，毛坯質(zhì)量小于100公斤，年產(chǎn)量在500到5000件內(nèi)，零件屬于輕型，中批量生產(chǎn)，考慮到現(xiàn)有條件和技術(shù)水平，采用砂型鑄造是較合適的。[5]

3.2 基面的選擇

基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要的工作之一，選擇定位基準(zhǔn)必須從零件整個(gè)工藝過程的全局出發(fā)，具體情況具體分析，使先行工序?yàn)楹罄m(xù)工序創(chuàng)造條件，使每個(gè)工序都有合適的基準(zhǔn)和定位 夾緊方式。基面選擇的正確與合理，可以使加工量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，不但使加工工藝過程中問題百出，甚至還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常運(yùn)行。

（2）主要表面的粗精加工要分開，以消除切削力帶來的變形；

（3）次要表面的加工，經(jīng)可能在同一次裝夾中加工，以減少裝夾次 數(shù)，節(jié)省輔助時(shí)間，提高個(gè)表面的相對(duì)位置精度。

2.熱處理工序的安排 退火安排在機(jī)械加工之前。

3.輔助工序的安排

（1）劃線工序安排在機(jī)械加工之前；

（2）清洗工序緊接在光整加工之后；

（3）油漆工序安排在機(jī)械加工之前，熱處理之后。

4.檢驗(yàn)工序的安排

（1）粗加工全部結(jié)束后，精加工之前；

（2）零件從一車間到另一個(gè)車之前；

（3）重要工序之前后；

（4）零件全部加工結(jié)束之后。

3.2.5 工藝路線的擬定

此零件為成批生產(chǎn)，可采用專用夾具使工序集中，以提高生產(chǎn)效率，由于該零件平面的位置精度要求較高，所以在制定工藝路線先考慮加工平面，然后再采用專用夾具進(jìn)行孔加工。工藝路線方案如下。

工藝方案 1.毛胚鑄造 2.時(shí)效處理 3.粗銑頂面 4.粗銑底面 5.精銑頂面 6.精銑頂面

7.粗鏜頂面孔?190，孔?90，孔?85，孔?80 8.半精鏜頂面孔?190，孔?90，孔?85，孔?80 9.在箱體頂面鉆、攻16-M8，鉆深18攻深15的螺紋孔 10.鉆、擴(kuò)孔?21 工藝方案的分析

所給的零件的孔和孔周圍的面加工精度要求較高，屬于箱體類零件，平面加工應(yīng)用銑削，孔加工主要是鉆削和擴(kuò)削，而一些特殊的孔應(yīng)用鏜削。

第4章 確定加工余量，工序及毛坯尺寸

4.1 毛坯余量余與工序的確定

加工余量是指加工過程中所切除的金屬厚度，加工余量可分為加工總余量（毛坯余量）和工序余量。加工余量等于各工序余量之和。

影響工序余量的因素有

1.上工序的各種表面缺陷和誤差因素，包括表面粗糙度和缺陷層、尺寸公差和行為誤差

2.本工序的裝夾誤差 確定加工余量的方法(1)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法(2)查表法

(3)分析計(jì)算法 這里采用查表法，為了防止余量不夠而產(chǎn)生廢品，在查表所得的數(shù)量上稍大一些。

此零件材料為灰鑄鐵,硬度為HB190,生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，2級(jí)精度。

根據(jù)以上原始材料及加工工藝要求，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下

4.1.1平面加工

1.頂面 最大加工尺寸 195mm 半精加工余量 Z2=1.5mm 粗加工余量 Z1=2.5mm 毛坯余量 Z=1.5+2.5=4.0mm 粗銑后尺寸H1=195+1.5=196.5mm 毛坯尺寸 H2=195+4.0=199.0mm 2.底面 最大加工尺寸195mm 半精加工余量 Z2=1.5mm 粗加工余量 Z1=2.5mm 毛坯余量 Z=1.5+2.5=4.0mm 粗銑后尺寸 H1=195+1.5=196.5mm

0

鉸孔至?21 先鉆孔至?6，深度5mm 鉸孔至?8,深度5mm 3.粗鏜、半精鏜頂面孔?190，孔?90，孔?85，孔?80 粗鏜至?187 半精鏜至?190 粗鏜至?83 半精鏜至?85 粗鏜至?88 半精鏜至?90 粗鏜至?78 半精鏜至?80 4.2 切削用量的選擇

正確的選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的工具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有相當(dāng)重要的作用。

4.2.1 粗加工切削用量的選擇原則

粗加工時(shí)，加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大。因此，選擇粗加工切削用量時(shí)，要盡量保證較高的單位時(shí)間金屬切除量（金屬切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、進(jìn)給量F和切削深度αp）中，提高任何一項(xiàng)，都能提高金屬切削率。但是對(duì)刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量。切削深度影響最小。[8]所以，粗加工切削用量的選擇原則是 首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的切削深度αp，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量F，最后確定一個(gè)合適的切削速度V。

4.2.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則

精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求比較高，加工余量要求小而均勻。因此，選取精加工切削用量時(shí)應(yīng)著重考慮，如何保證加工質(zhì)量，并在此前提下盡量提高生產(chǎn)率。所以，在精加工時(shí)，應(yīng)選用較小的切削深度αp和進(jìn)給量F，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工質(zhì)量和表面質(zhì)量。

度。[9]4.2.4 確定切削用量及基本工時(shí)

用查表法確定余用計(jì)算方法相結(jié)合而得到的切削用量，并計(jì)算切削力，作為以后核算夾具之用。

1.鉆?8孔

加工條件 Z35立式鉆床，高速鋼麻花鉆頭 其直徑d0?8mm。鉆頭幾何形狀 雙錐修磨橫刃，β=30°，2?=118°，2?1=70°,b??3.5 mm，a0?12?，??55?，b=2 mm,l=4 mm。

決定進(jìn)給量f 按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)[6]表2.7，灰鑄鐵的硬度位于168～218HBS之間，f=0.52～0.64 mm/r。由于l/d=47/12=4,d0?8 mm時(shí)，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)kt??0.95，則進(jìn)給量

f??0.52~0.64??0.95 mm/r??0.50~0.61? mm/r 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量，當(dāng)灰鑄鐵硬度為190HBS ,d0?8 mm，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.55mm/r

根據(jù)Z35鉆床說明書f=0.43mm/r

當(dāng)f=0.43，d0?12 mm時(shí)，F(xiàn)f?2900N

Fmax?15969mm Ff?Fmax，故f=0.43 mm/r可用。

決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)文獻(xiàn)[6]表2.12，當(dāng)d0?8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm，壽命T=60min。

切削速度如公式（4-4）所示

4.2.5 切削力的計(jì)算

1.軸向力

軸向力的計(jì)算公式如（4-8）所示

Ff?gFd0zffyFkF

（4-8）

跟據(jù)文獻(xiàn)[1]kf?1.0，yF?0.8，zf?1.0

F?420?10.71.0?0.430.8?1 ?2287.7N

2.切削扭矩

切削扭矩的計(jì)算公式如（4-9）所示

M?cmd0zmfymkm

（4-9）

根據(jù)文獻(xiàn)[1]km?1.0，ym?0.8，zm?1.0

M?0.206?10.720.430.8km

?12.0 N·m 3.切削功率

切削功率的計(jì)算公式如（4-10）所示

PM?2M?d0

?2?12.0?9.575?21.47Km10.7

（4-10）

4.3 本章小結(jié)

本章介紹了零件加工的毛坯余量，定位基準(zhǔn)的選擇，時(shí)間定額的計(jì)算，重點(diǎn)是切削用量的計(jì)算以及切削力的計(jì)算。

位元件不能由來承受力和力矩，所以要選輔助支撐，輔助支撐用來提高共建的裝夾剛度和穩(wěn)定性，不起定位作用。[10]

上述特點(diǎn)在夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)給予足夠的重視。夾具體設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到加工精度、加工效率、加工成本及工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

5.3 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及誤差分析

工件在夾具中的定位是指在夾具中，工件的定位基準(zhǔn)與定位元件相接觸或配合，從而使同一批 工件在夾具中都能獲得一致的正確位置。加工零件的位置精度取決于工件在機(jī)床或夾具中定位的準(zhǔn)確性，所以?shī)A具定為基準(zhǔn)的選擇，既要保證本身的定位精度。[11]又要保證被加工零件的各種精度要求。定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是非常重要的。

5.3.1 確定定位元件，計(jì)算定位誤差

由于定位方案為一面兩銷定位，一兩個(gè)圓柱銷作為定位元件，則會(huì)產(chǎn)生重復(fù)定位現(xiàn)象，即一銷套上工件孔以后，另一個(gè)銷很難同時(shí)套上。為了避免這種定位干涉，補(bǔ)償工件兩定位孔直徑和中心距誤差及夾距兩定位銷直徑和中心距誤差。夾具兩定位銷采用一圓柱銷，另一銷在連心線的垂直方向削去兩邊，即削邊銷。

1.確定定位銷中心距及尺寸公差

銷間距的基本尺寸和孔間距的基本尺寸相同，?1尺寸公差一般取為?L銷???~?3孔間距的計(jì)算

1??L1 ??5?L銷?L1

2L1y?215sin45??398）?218.028mm

?L1x?(215cos45??55)2?120.028mm

22L1?L1.665mm x?L1y?430?L1??L1xcos???L1ysin?

???L銷??LI?X1min（5-1）

?0.033由于零件圓柱孔銷的尺寸為?12H80

X1min?0?(?0.020)?0.020mm

1?0.065??0.020?0.07??0.021mm

24.確定削邊銷圓弧部分與其相配合得工件定位孔的最小間隙

2???b2?0.071?3X2min???0.020mm

D221式中D2為與削邊銷相配合的工件定位孔的最小直徑。

5.銷邊銷的最大直徑d2

公差配合取h7，其下偏差為ei=0.025mm

d2?D2?X2min

0.020?0.020 d2?42?0.025?000.020?42?0.045

6.確定轉(zhuǎn)角誤差?

由于定位孔和定位銷作上下銷移接觸，造成工件兩定位孔連心線相對(duì)夾具上量定位銷連心線發(fā)生偏移，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)角誤差，其式可按下面公式（5-2）計(jì)算

tg?'?(X1max?X2max)/2L（5-2）

其中 X1max為夾具圓柱銷與其配合的工件定位孔間的最大間隙。

X2max為夾具體削邊銷與其配合的工件定位孔間的最大間隙。

X1max?0.033?0.020?0.052mm X2max?0.039?0.045?0.084mm

tg??(0.052?0.084)/2?591.665?0.000115

??0.007?7.確定基準(zhǔn)定位誤差?1

這一誤差取決于定位孔和圓柱銷之間的最大間隙，工件在平面內(nèi)任何方向上的基準(zhǔn)位移誤差如（5-3）式

?1?△1?TD1?Td1（5-3）

式中 TD1為工件孔直徑的公差

0

1315

產(chǎn)生定位誤差的原因有以下兩個(gè)方面 一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，用符號(hào)?B表示;另一主要誤差是由工件的定位基面與定位元件的工作表面的制造誤差及配合的最小間隙的存在，引起定位基準(zhǔn)產(chǎn)生位移，即基準(zhǔn)位移誤差，用符號(hào)?w來表示，公式如（5-4）

對(duì)工序尺寸 12??0.2

?w?△1?TD1?Td1（5-4）

其中式中 TD1—工件孔直徑的公差 TD1?0.033mm

Td1—圓柱銷直徑公差 Td1?0.021mm △1—圓柱銷與工件孔最小間隙 由以上計(jì)算可知 △1?0.020mm ?w?0.033?0.021?0.020?0.074mm 根據(jù)圖中計(jì)算可知

cos??550.028?0.843591.665sin??218.028?0.539591.625?x?0.074?cos??0.061?0.843?0.051

?y?0.074?sin??0.061?0.539?0.0331水平方向：?x?0.051?Tg?0.673合格，所以對(duì)鉆孔為制度誤差要求，可根據(jù)定位誤差小于其零件公差1的而確定。35.4 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及夾緊力的計(jì)算

設(shè)計(jì)和選用夾緊裝置時(shí)必須滿足以下基本要求

1.夾緊過程中應(yīng)能保持工件定位時(shí)所獲得的正確位置 2.夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)

3.夾緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全

4.夾緊裝置的自動(dòng)化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件相適應(yīng)

ri—第I個(gè)螺栓的軸線到螺栓組對(duì)稱中心的距離（這里

[15]ri相等，均為r?94mm）

ks—防滑系數(shù)，取KS=1.2 QP?1.2?24.0?589N

0.13?4?94?10?3實(shí)際預(yù)緊力Q實(shí)?Q理K K?K1K2K3K4 K為安全系數(shù) 其中 K1 一般安全系數(shù)，考慮到增加夾緊的可靠性和因工件材料性質(zhì)及余量不均勻等引起的切削力的變化。一般取K1?1.5~2

K2 加工性質(zhì)系數(shù)，粗加工取K2?1.2。精加工取K2?1.5

K3 刀具鈍化系數(shù)，考慮刀具磨損鈍化后，切削力增加。一般取K3?1~1.3 取K3?1.2

K4 斷續(xù)切削系數(shù)，斷續(xù)切削時(shí)取K4?1.2。連續(xù)切削時(shí)，取K4?1

K?K1K2K3K4?1.5?1.2?1.2?1.2?2.592

.69N

Q?589?2.592?15265.5 加緊元件的強(qiáng)度校核

分析夾具體中各零件的受力情況，可知連接上下壓板的螺栓畏罪薄弱環(huán)節(jié)。

受力分析 當(dāng)壓緊工件時(shí)，螺栓除受夾緊力Q作用產(chǎn)生拉應(yīng)力外，還受轉(zhuǎn)矩T的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的作用。[15]

拉伸應(yīng)力 ??Q?4?d21536.69?13.5Mpa

3.142?124扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 ??0.5???6.75Mpa

由第四強(qiáng)度理論，可知螺栓預(yù)緊狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力公式如（5-5）

?C???2?3?

2（5-5）

5.6.2 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)(CAFD)

在過去的十幾年中, 制造研究團(tuán)體將研究的重點(diǎn)放在了發(fā)展和改善諸如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助制造（CAD/CAM）和計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)等方面只是在最近20年來,CAFD才發(fā)展成為(CAD/CAM)集成技術(shù)的一個(gè)重要組成部分 , 并且成為CAPP的一個(gè)重要方面。它是CIMS環(huán)境下設(shè)計(jì)和制造之間的連接紐帶.隨著CAD/CAM系統(tǒng)在工業(yè)中的建立, CAFD很自然地應(yīng)用到了夾具設(shè)計(jì)當(dāng)中。

CAFD領(lǐng)域的主要研究方面有：(1)夾具設(shè)計(jì)時(shí)基于成組技術(shù)的分類方法及基于案例的推理；(2)通過運(yùn)動(dòng)學(xué)分析確定定位點(diǎn)和夾緊點(diǎn)；(3)利用基于知識(shí)的專家系統(tǒng)選擇定位面和夾緊面；(4)基于幾何分析的夾具規(guī)劃；（5）用于定位基準(zhǔn)選擇的精度關(guān)系分析；（6）組合夾具的構(gòu)形設(shè)計(jì)。

5.6.3 自動(dòng)化夾具（AFD）

近年來組合夾具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)受到了夾具行業(yè)的普遍關(guān)注, 并且在一些文獻(xiàn)中對(duì)該領(lǐng)域的最新發(fā)展成果進(jìn)行了回顧，通過幾何計(jì)算的方法驗(yàn)證了夾具構(gòu)形中力的鎖合問題, 在確定優(yōu)化的夾緊點(diǎn)和夾緊順序中提出了幾何推理的方法, 這種方法在考慮到力的鎖合后, 從候選的夾緊點(diǎn)布局中確定最優(yōu)化的夾緊點(diǎn), 是非常簡(jiǎn)單并行之有效的。通過變形一種是由于裝夾所產(chǎn)生的接觸變形, 另一種是由于切割力所引起的工件的彎曲變形分析, 對(duì)支撐和夾緊位置進(jìn)行所需的重新布置, 以在給定的工件上設(shè)計(jì)出最好的支撐、定位和夾緊位置, 完成加工過程中牢固精確地夾緊工件的功能，并在自動(dòng)夾具設(shè)計(jì)原型系統(tǒng)中貫徹了這樣的推理機(jī)制該系統(tǒng)提供了一種智能化的自動(dòng)夾具設(shè)計(jì)環(huán)境系統(tǒng)由個(gè)主要模塊構(gòu)成完全信息化的產(chǎn)品模型知識(shí)庫(kù)推理機(jī)制最終的夾具構(gòu)型。按照自動(dòng)化程度區(qū)分, 夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)分為交互式, 半自動(dòng)化式和自動(dòng)化式交互式的夾具。設(shè)計(jì)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)為使用者提供一種信息化的用戶界面, 基于設(shè)計(jì)者的知識(shí), 輔助用戶選擇合適夾具元件的一種系統(tǒng)系統(tǒng)由于要由用戶根據(jù)工件的幾何形狀及加工要求來選擇裝夾表面、裝夾點(diǎn)及夾具元件, 所以是非常耗時(shí)的, 而且并未完全開發(fā)出計(jì)算機(jī)的功能半自動(dòng)化式的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)是在交互式的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而來的, 它降低了對(duì)設(shè)計(jì)者專業(yè)知識(shí)的要求而自動(dòng)化式的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)用以進(jìn)一步提高夾具設(shè)計(jì)過程的效率和質(zhì)量, 可以自動(dòng)確定夾緊點(diǎn), 自動(dòng)從一系列候選點(diǎn)

結(jié)論

為期四個(gè)月的工藝、夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)基本結(jié)束，回顧整個(gè)過程，雖然我深深體會(huì)到了工作的艱辛，但面對(duì)著獨(dú)立完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我覺得受益匪淺，成功的喜悅油然而生。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)四年中所學(xué)的知識(shí)有了進(jìn)一步的理解，也鞏固和補(bǔ)充了所學(xué)到的東西，使理論與實(shí)踐更加接近，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)，是對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)知識(shí)的綜合運(yùn)用，這也是走上工作崗位前的一次有益的鍛煉。

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要分兩個(gè)階段。第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段本人認(rèn)真復(fù)習(xí)了有關(guān)書本知識(shí)學(xué)會(huì)了如何分析零件的工藝性，學(xué)會(huì)如何查有關(guān)手冊(cè)，選擇加工余量、確定毛坯的類型、形狀、大小等，繪制出了毛坯圖。有根據(jù)毛坯圖和零件圖構(gòu)想出工藝方案，確定了合理的方案來編制工藝。其中運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算，時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所看到的實(shí)際情況選定設(shè)備，填寫了工藝文件。運(yùn)用工件定位、夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。

通過這次設(shè)計(jì)，我基本掌握了一個(gè)中等復(fù)雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步入等。學(xué)會(huì)查閱手冊(cè)，選擇使用工藝裝備等。

總的來說，這次設(shè)計(jì)，使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我獨(dú)立思考問題、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。

由于自己水平有限，缺少設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中存在錯(cuò)誤之處在所難免，請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。

最后，衷心的感謝各位老師的精心指導(dǎo)，使我順利的完成此次設(shè)計(jì)。謝謝?。?/p>

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environment．Fortunately, a bearing failure caused by environment or handling contamination is preventable，and a simple visual examination can easily identify the cause．

Conducting a postmortem il1ustrates what to look for on a failed or failing bearing．Then，understanding the mechanism behind the failure, such as brinelling or fatigue, helps eliminate the source of the problem.Brinelling is one type of bearing failure easily avoided by proper handing and assembly.It is characterized by indentations in the bearing raceway caused by shock loading－such as when a bearing is dropped-or incorrect assembly.Brinelling usually occurs when loads exceed the material yield point(350,000 psi in SAE 52100 chrome steel)．It may also be caused by improper assembly, Which places a load across the races．Raceway dents also produce noise，vibration，and increased torque.A similar defect is a pattern of elliptical dents caused by balls vibrating between raceways while the bearing is not turning．This problem is called false brinelling.It occurs on equipment in transit or that vibrates when not in operation.In addition, debris created by false brinelling acts like an abrasive, further contaminating the bearing.Unlike brinelling, false binelling is often indicated by a reddish color from fretting corrosion in the lubricant.False brinelling is prevented by eliminating vibration sources and keeping the bearing well lubricated.Isolation pads on the equipment or a separate foundation may be required to reduce environmental vibration.Also a light preload on the bearing helps keep the balls and raceway in tight contact.Preloading also helps prevent false brinelling during transit.Seizures can be caused by a lack of internal clearance, improper lubrication, or excessive loading.Before seizing, excessive, friction and heat softens the bearing steel.Overheated bearings often change color，usually to blue-black or straw colored．Friction also causes stress in the retainer，which can break and hasten bearing failure．

Avoiding failures The best way to handle bearing failures is to avoid them．This can be done in the selection process

by

recognizing

critical

performance characteristics．These include noise，starting and running torque，stiffness，nonrepetitive runout，and radial and axial play．In some applications, these items are so critical that specifying an ABEC level alone is not sufficient．

Torque requirements are determined by the lubricant，retainer，raceway quality(roundness cross curvature and surface finish)，and whether seals or shields are used．Lubricant viscosity must be selected carefully because inappropriate lubricant，especially in miniature bearings，causes excessive torque．Also，different lubricants have varying noise characteristics that should be matched to the application.For example，greases produce more noise than oil．

Nonrepetitive runout(NRR)occurs during rotation as a random eccentricity between the inner and outer races，much like a cam action．NRR can be caused by retainer tolerance or eccentricities of the raceways and balls．Unlike repetitive runout, no compensation can be made for NRR.NRR is reflected in the cost of the bearing．It is common in the industry to provide different bearing types and grades for specific applications．For example，a bearing with an NRR of less than 0.3um is used when minimal runout is needed，such as in disk—drive spindle motors．Similarly，machine—tool spindles tolerate only minimal deflections to maintain precision cuts．Consequently, bearings are manufactured with low NRR just for machine-tool applications．

Contamination is unavoidable in many industrial products，and shields and seals are commonly used to protect bearings from dust and dirt．However，a perfect bearing seal is not possible because of the movement between inner and outer races．Consequently，lubrication migration and contamination are always problems．

per revolution and indicate closely spaced chatter marks or widely spaced, rough irregularities.Classifying bearings by their noise characteristics allows users to specify a noise grade in addition to the ABEC standards used by most manufacturers.ABEC defines physical tolerances such as bore, outer diameter, and runout.As the ABEC class number increase(from 3 to 9), tolerances are tightened.ABEC class, however, does not specify other bearing characteristics such as raceway quality, finish, or noise.Hence, a noise classification helps improve on the industry standard.6 的麻花鉆如復(fù)合麻花鉆（又稱階梯麻花鉆）更合理，而在一般加工條件下選用標(biāo)準(zhǔn)麻還鉆被認(rèn)為是唯一合理的選擇。

2.麻花鉆尺寸 一般是根據(jù)被加工孔直徑選擇麻花鉆直徑，同時(shí)，還慮經(jīng)驗(yàn)加工數(shù)據(jù)，如 用麻花鉆鉆孔結(jié)果，實(shí)際孔直徑比麻花鉆直徑大0.1mm甚至更大，另外，有時(shí)還考慮鉆孔后續(xù)加工需要的最少余量。

麻花鉆的夾持 麻花鉆夾持方法選用應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)、合理，并滿足加工精度要求。

麻花鉆材料 高速鋼麻花鉆韌性好，易重磨，但允許使用的切削速度比較低；硬質(zhì)合金麻花鉆硬度高，耐磨性好，允許使用的切削速度比較高，重磨比較困難。選擇材料既考慮生產(chǎn)需要同時(shí)考慮工藝條件可能。

先進(jìn)涂層的出現(xiàn)，使一些工具廠家開發(fā)出了幾何形狀更加合理的鉆頭，如干式加工用鉆頭。正確確定鉆頭的合理幾何形狀取決于所用鉆頭的尺寸和特定用途。在先進(jìn)的CNC加工設(shè)備上進(jìn)行大批量加工，一般要求有較高的切削速度和進(jìn)給量，所以要求鉆頭具有更為合理的切削刃幾何形狀。

要想獲得滿意的加工效果，夾持鉆頭的夾具性能至關(guān)重要。如果鉆夾具達(dá)不到所要求的剛性，即使獲得了驅(qū)動(dòng)鉆頭的功率，也不能進(jìn)行有效的切削。先進(jìn)的鉆夾具可獲得很小的鉆孔公差，盡管多數(shù)鉆削加工不需要太高精度，但仍有些鉆削加工的精度要求仍較高。最近，Bilz/RMT Tool公司和TM Smith Tool International公司引入了一個(gè)用于精密鉆削加工的新型的刀夾具系統(tǒng)——Thermo-Grip刀夾具，這是一種新型的熱裝夾緊工具系統(tǒng)，Thermo-Grip刀夾具不用緊固螺釘裝夾刀柄，也不用螺母和墊片固定刀具，由于在夾具的一側(cè)無緊固螺釘，因此不會(huì)引起振動(dòng)，所以刀具和夾具從一開始就具有良好的動(dòng)態(tài)平衡，使鉆削可在平衡狀態(tài)下更好地進(jìn)行高速加工。Thermo-Grip夾具的孔比切削刀具稍小，用一個(gè)感應(yīng)線圈加熱夾具前端，熱膨脹使夾具孔脹開，將切削刀具插入，當(dāng)夾具冷卻后，刀柄四周在冷卻壓縮效應(yīng)下即可產(chǎn)生足夠的刀具夾持力。

TM Smith Tool公司開發(fā)了兩種新型鉆削工具系統(tǒng) HSK和近心鉆削系統(tǒng)。據(jù)該公司預(yù)測(cè)，這兩種系統(tǒng)承受冷卻液壓力指標(biāo)是6895kPa(實(shí)際可達(dá)8274kPa)。

鉆削加工的三大要素

在鉆孔過程中，要提高生產(chǎn)率，似乎不是最復(fù)雜的加工問題，但如下三個(gè)最重要的因素將直接影響鉆削速度、公差和刀具壽命。盡管有多種不同的旋轉(zhuǎn)切削刀具能夠加工孔，但鉆削仍是主要的孔加工方式。當(dāng)今正不

粒硬質(zhì)合金材料開發(fā)領(lǐng)域。一種新型工藝使制造商能夠獲得小于微米級(jí)的硬質(zhì)合金晶粒，這種毫微晶粒硬質(zhì)合金兼具硬質(zhì)合金的高硬度的高速鋼的高拉伸強(qiáng)度。在鉆削加工中，無論鉆頭轉(zhuǎn)速多快，鉆頭尖端的切削速度幾乎為零，當(dāng)加工硬材料時(shí)，鉆頭有被壓碎的可能，采用微晶硬質(zhì)合金鉆頭則可避免這種危險(xiǎn)。

Iscar公司在硬質(zhì)合金燒結(jié)前，通過在硬質(zhì)合金中加入不同的添加劑，生產(chǎn)出亞微晶粒硬質(zhì)合金，通常在加熱和燒結(jié)硬質(zhì)合金到形成最終形態(tài)的冶金工藝過程中，晶粒尺寸是趨于長(zhǎng)大的，這種亞微晶粒硬質(zhì)合金是一種剛性類同于高速鋼、硬度又與硬質(zhì)合金相似的材料，它可采用非常高的切削速度，其刀具壽命是原來刀具壽命的8～10倍。

先進(jìn)涂層的出現(xiàn)，使一些工具廠家開發(fā)出了幾何形狀更加合理的鉆頭，如干式加工用鉆頭。正確確定鉆頭的合理幾何形狀取決于所用鉆頭的尺寸和特定用途。在先進(jìn)的CNC加工設(shè)備上進(jìn)行大批量加工，一般要求有較高的切削速度和進(jìn)給量，所以要求鉆頭具有更為合理的切削刃幾何形狀。

先進(jìn)的鉆頭夾具系統(tǒng)

要想獲得滿意的加工效果，夾持鉆頭的夾具性能至關(guān)重要。如果鉆夾具達(dá)不到所要求的剛性，即使獲得了驅(qū)動(dòng)鉆頭的功率，也不能進(jìn)行有效的切削。先進(jìn)的鉆夾具可獲得很小的鉆孔公差，盡管多數(shù)鉆削加工不需要太高精度，但仍有些鉆削加工的精度要求仍較高。最近，Bilz/RMT Tool公司和TM Smith Tool International公司引入了一個(gè)用于精密鉆削加工的新型的刀夾具系統(tǒng)——Thermo-Grip刀夾具，這是一種新型的熱裝夾緊工具系統(tǒng)，Thermo-Grip刀夾具不用緊固螺釘裝夾刀柄，也不用螺母和墊片固定刀具，由于在夾具的一側(cè)無緊固螺釘，因此不會(huì)引起振動(dòng)，所以刀具和夾具從一開始就具有良好的動(dòng)態(tài)平衡，使鉆削可在平衡狀態(tài)下更好地進(jìn)行高速加工。Thermo-Grip夾具的孔比切削刀具稍小，用一個(gè)感應(yīng)線圈加熱夾具前端，熱膨脹使夾具孔脹開，將切削刀具插入，當(dāng)夾具冷卻后，刀柄四周在冷卻壓縮效應(yīng)下即可產(chǎn)生足夠的刀具夾持力。

TM Smith Tool公司開發(fā)了兩種新型鉆削工具系統(tǒng) HSK和近心鉆削系統(tǒng)。據(jù)該公司預(yù)測(cè)，這兩種系統(tǒng)承受冷卻液壓力指標(biāo)是6895kPa(實(shí)際可達(dá)8274kPa)。

為了提高切削速度和延長(zhǎng)刀具壽命，許多用戶已將HSK短錐柄、高速

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第三篇：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)柴油機(jī)連桿加工工藝設(shè)計(jì)說明書

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）柴油機(jī)連桿加工工藝設(shè)計(jì)說明書

畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書

專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 機(jī)械051 姓名 下發(fā)日期 200-3-10 題目 12V180C柴油機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)

藝設(shè)計(jì)

要 內(nèi) 容 及 要

求 設(shè)計(jì)內(nèi)容首先仔細(xì)分析所要加工零件的結(jié)構(gòu)技術(shù)要求生產(chǎn)綱領(lǐng)等內(nèi)容從而制定一套該零件的加工工藝規(guī)程認(rèn)真分析該加工工藝規(guī)程的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)而繪制出各個(gè)主要工序的工序卡片設(shè)計(jì)主要工序的機(jī)床夾具分析計(jì)算定位誤差設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的主要零件

要求根據(jù)給定的12V180系列柴油機(jī)零件圖制定出符合加工技術(shù)要求的加工工藝工藝規(guī)程并對(duì)所制定的加工工藝規(guī)程進(jìn)行可行性和優(yōu)化性比較從而制定出較好的加工工藝設(shè)計(jì)重要工序的工藝裝備要求的圖紙量折合為零號(hào)圖后不少于四張?jiān)O(shè)計(jì)說明書不少于三萬字

度

主要技術(shù)參數(shù) 進(jìn) 主

專題

12V180柴油機(jī)加工工及 完 成 日 期

3月30日至4月10日2周 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求查閱資料完成外文翻譯工作

4月13日至4月24日2周 繪制連桿零件圖熟悉連桿的結(jié)構(gòu)初步確定連桿的加工工藝過程

4月27日至5月8日2周確定連桿機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì)部分工序的工藝過程

5月11日至5月22日2周了解機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本原則繪制重要工序夾具簡(jiǎn)圖

5月25日至5月29日 1周 繪制重要工序的夾具圖 6月1日至6月12日2周 編寫設(shè)計(jì)說明書 6月15日至6月21日1周 修改整理資料打印資料 6月22日至6月23日2天 答辯

任簽字 日 期 指導(dǎo)教師簽字 日 期

導(dǎo) 教 師 評(píng) 語

教學(xué)院長(zhǎng)簽字 日 期 教研室主

指

指導(dǎo)教師 年 月 日 指 定 論 文 評(píng) 閱 人 評(píng) 語

評(píng)閱人

年 月 日

定 成

績(jī) 指導(dǎo)教師給定 成績(jī) 30 評(píng)閱人給定 成績(jī) 30 答辯成績(jī) 40 總 評(píng) 答辯委員會(huì)主席 簽字

答 辯 委 員 會(huì) 評(píng) 語 評(píng)

連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動(dòng)和力的桿件例如在往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械和壓縮機(jī)中用連桿來連接活塞與曲柄連桿多為鋼件其主體部分的截面多為圓形或工字形兩端有孔孔內(nèi)裝有青銅襯套或滾針軸承供裝入軸銷而構(gòu)成鉸接連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件它連接著活塞和曲軸其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率連桿在工作中除承受燃燒室燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力外還要承受縱向和橫向的慣性力因此連桿在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作它既受交變的拉壓應(yīng)力又受彎曲應(yīng)力連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過量變形通常疲勞斷裂的部位是在連桿上的三個(gè)高應(yīng)力區(qū)域連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能又要求具有足夠的鋼性和韌性連桿是柴油機(jī)的主要傳動(dòng)件之一本文主要論述了連桿的加工工藝及其部分工序夾具設(shè)計(jì)確定加工的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型確定的毛坯材料及尺寸確定毛坯加工余量設(shè)計(jì)加工工藝確定部分重要工序所用的工藝裝備和設(shè)備計(jì)算部分重要工序的切削用量和基本時(shí)間設(shè)計(jì)重要工序所用的夾具連桿的尺寸精度形狀精度以及位置精度的要求都很高而連桿的工作環(huán)境惡劣剛性比較差容易產(chǎn)生變形因此在安排工藝過程時(shí)就需要把各主要表面的粗精加工工序分開逐步減少加工余量切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用并修正加工后的變形才能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求

關(guān)鍵詞 連桿變形加工工藝夾具設(shè)計(jì)Abstract At both ends of linkage with the active and passive components in order to convey movement and the hinged edge of the bar For example in reciprocating piston compressor and power machinery to connect the piston with connecting rod and crank Connecting rod for steel parts the main part of the cross section for the round or shaped both ends have a hole or holes with needle bearing bronze bushing for the pin into and constitute a hinged axis Linkage is an important automotive engine parts it is connected to the piston and the crankshaft its role is to the reciprocating piston movement into rotary movement of the crankshaft and the role of the force in the piston to the crankshaft to the output power Link at work in addition to gas produced by the combustion chamber under pressure also have to face the vertical and horizontal inertia force Therefore the connecting rod in a complex work under the stress state It is subject to alternating stress of tension and compression but also by the bending stress Link the main form of fatigue damage and excessive deformation Usually the site of fatigue fracture in the connecting rod on the three regions of high stress Requirements of the working conditions of connecting rod connecting rod has higher strength and fatigue performance also requires adequate and toughness of steelThe connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod The precision of size the precision of profile and the precision of position of the connecting rod is demanded highly and the rigidity of the connecting rod is not enough easy to deform so arranging the craft course need to separate the each main and superficial thick finish machining process Reduce the function of processing the surplus cutting force and internal stress progressively revise the deformation after processing can reach the specification requirement for the part finally Keyword Connecting rod Deformination Working environment Processing technology Design of clamping device 目錄 摘要 I Abstract II 目錄 III 第1章 緒論 1 11機(jī)車柴油機(jī)簡(jiǎn)介 1 com 柴油機(jī)概述 com油機(jī)簡(jiǎn)介 2 12連桿簡(jiǎn)介及連桿加工工藝分析 4 com作用 4 com械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵分析 4 com要研究?jī)?nèi)容 第2章 連桿加工工藝規(guī)程 21機(jī)械加工工藝規(guī)程簡(jiǎn)介 6 com工工藝規(guī)程的作用 6 com工工藝規(guī)程的制定程序 6 22計(jì)算產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類型 6 23審查零件圖樣工藝性 24選擇毛坯 7 25工藝過程設(shè)計(jì) 8 com準(zhǔn)的選擇 8 com段的劃分與工序順序的安排 10 com藝路線 11 26 確定毛坯加工余量及毛坯尺寸 13 com算連桿機(jī)械加工余量的方法 13 com 設(shè)計(jì)毛坯圖 27 部分重要工序設(shè)計(jì) 15 com分重要工序介紹 com分重要工序工序尺寸 16 com削用量及基本時(shí)間 17 第3章 夾具設(shè)計(jì) 28 31機(jī)床夾具的分類基本組成及功能 28 31 1機(jī)床夾具的分類 28 com具的基本組成 28 com用夾具的主要功能 28 com用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 29 32 12V180C 系列柴油機(jī)連桿銑剖分面夾具設(shè)計(jì) com指出 29 com 夾具設(shè)計(jì) 30 33 12V180C系列柴油機(jī)連桿鏜大小頭孔夾具設(shè)計(jì)29

com 問題的指出 com 夾具設(shè)計(jì) 32 結(jié)論 34 參考文獻(xiàn) 35 致謝 36 附件1 37 附件2 62

第1章 緒論 11機(jī)車柴油機(jī)簡(jiǎn)介 com 柴油機(jī)概述

柴油機(jī)是一種動(dòng)力機(jī)械它以柴油為燃料將柴油燃燒而產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能柴油機(jī)廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)交通運(yùn)輸國(guó)防及人民日常生活中柴油機(jī)的型式很多一般可按下述幾種方式分類

①按工作方式二沖程四沖程 ②按汽缸數(shù)單缸多缸

③按汽缸直徑95105135 mm 等

柴油的特點(diǎn)是自燃溫度低所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無需要火花塞之類的點(diǎn)火裝置它采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度使空氣溫度超過柴油的自燃測(cè)試這時(shí)再噴入柴油柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒從性能上說國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)柴油機(jī)一直給人以體積笨重振動(dòng)噪聲大以及排放污染嚴(yán)重的印象因此國(guó)產(chǎn)轎車基本都采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)然而近年來國(guó)外知名車商開始將一些最新的柴油機(jī)技術(shù)引入到中國(guó)大大改善了國(guó)人對(duì)柴油機(jī)的偏見譬如一汽大眾剛剛推出寶來TDI柴油發(fā)動(dòng)機(jī)其環(huán)保性動(dòng)力性以及平順性都不遜于汽油機(jī)同時(shí)又具有柴油機(jī)特有的巨大扭力和超低油耗市場(chǎng)前景十分看好

2柴油機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

結(jié)構(gòu)柴油機(jī)由燃燒室組件動(dòng)力傳遞組件機(jī)體和主軸承配氣機(jī)構(gòu)燃油系統(tǒng)和調(diào)速器潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)起動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成

工作原理柴油機(jī)工作時(shí)一般分為吸氣壓縮爆發(fā)排氣等步驟開始時(shí)活塞從上止點(diǎn)下行到下止點(diǎn)將新鮮空氣吸入氣缸然后從下止點(diǎn)上行到上止點(diǎn)將吸入的氣體壓縮使其壓力及溫度升高當(dāng)接近上止點(diǎn)時(shí)氣體溫度已超過柴油燃點(diǎn)此時(shí)由噴油嘴將柴油噴入迅速燃燒高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞下行做功之后活塞再次從下止點(diǎn)上行將廢氣排出氣缸完成一個(gè)循環(huán)活塞往復(fù)不停地工作帶動(dòng)連桿使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)就從曲軸上把動(dòng)能傳輸出來1機(jī)車柴油機(jī)概述

機(jī)車柴油機(jī)locomotive diesel engine是指用于內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃車組或內(nèi)燃動(dòng)車的柴油機(jī)機(jī)車柴油機(jī)具有高功率強(qiáng)化柴油機(jī)的典型特征一般為四沖程V型機(jī)以12缸16缸最為普遍也有直列式6810缸的柴油機(jī)的寬度和高度受鐵路機(jī)車車輛限界標(biāo)準(zhǔn)的限制機(jī)車的允許軸重對(duì)柴油機(jī)重量也有一定的限制現(xiàn)代機(jī)車柴油機(jī)不斷提高增壓度見內(nèi)燃機(jī)增壓同時(shí)加大氣缸排量大功率柴油機(jī)的單機(jī)功率已達(dá)5000千瓦平均有效壓力為13～20兆帕燃料消耗率為200～225克千瓦2時(shí)柴油機(jī)的附件如冷卻水散熱器風(fēng)扇和空氣濾清器等均布置在機(jī)車廂內(nèi)機(jī)油濾清器機(jī)油換熱器一般也布置在機(jī)車廂內(nèi)柴油機(jī)幾乎都采用電起動(dòng)方式只有個(gè)別的采用空氣起動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)大多采用液壓全速調(diào)速器并裝有超速停機(jī)油壓保護(hù)和超溫卸載等自動(dòng)安全保護(hù)裝置

2對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求

機(jī)車在鐵路上運(yùn)行時(shí)線路狀況不時(shí)變化又需要按計(jì)劃時(shí)間運(yùn)行因而要求機(jī)車柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化從運(yùn)行工況的時(shí)間比例來看部分負(fù)荷約占50％空轉(zhuǎn)占40％左右而標(biāo)定工況的使用時(shí)間很少鐵路分布地區(qū)廣泛列車運(yùn)行時(shí)的自然環(huán)境條件也在改變這就要求柴油機(jī)具有廣泛的適應(yīng)能力

對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的性能要求是不僅在標(biāo)定工況下而且更重要的是在部分負(fù)荷和空轉(zhuǎn)時(shí)燃油和機(jī)油的消耗量小經(jīng)濟(jì)性應(yīng)與機(jī)車牽引特性相適應(yīng)有一個(gè)經(jīng)濟(jì)性最好的最低空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速性能指標(biāo)隨環(huán)境條件的變化小噪聲低排氣煙塵和有害成分少冷機(jī)或熱機(jī)均能連續(xù)可靠起動(dòng)一般在5℃氣溫時(shí)起動(dòng)時(shí)間不超過10秒

2機(jī)車柴油機(jī)在中國(guó)的發(fā)展歷程

柴油機(jī)發(fā)明后屢經(jīng)研究試圖將柴油機(jī)用于鐵路牽引1913年瑞典最先制造了以55千瓦 75馬力 柴油機(jī)為動(dòng)力的第一臺(tái)電力傳動(dòng)內(nèi)燃動(dòng)車但在1950年以前鐵路車輛的牽引動(dòng)力主要仍是蒸汽機(jī)車50年代內(nèi)燃機(jī)車因有較好的能源利用率可以改善列車牽引經(jīng)濟(jì)性而獲得了廣泛的應(yīng)用并逐步取代了蒸汽機(jī)車到80年代初世界上內(nèi)燃機(jī)車已占機(jī)車總數(shù)的23 中國(guó)于1958年自行制造內(nèi)燃機(jī)車 長(zhǎng)辛店機(jī)車車輛廠制成了國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車---建設(shè)型直流電力傳動(dòng)調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車機(jī)車裝有2臺(tái)B2-300型柴油機(jī)總裝車功率為23300馬力最高速度80kmh該機(jī)車基本上是按從匈牙利進(jìn)口的ND1型內(nèi)燃機(jī)車仿造試制的

1969年1970年和1977年四方廠戚墅堰廠和資陽內(nèi)燃機(jī)車廠以下簡(jiǎn)稱資陽廠先后制造了6臺(tái)4500馬力等級(jí)的東方紅4型貨運(yùn)液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車機(jī)車裝用2臺(tái)16V200ZL型柴油機(jī)最高速度100kmh 1970年四方廠開始生產(chǎn)援助坦-贊鐵路和越南等國(guó)的裝用12V180ZJ型柴油機(jī)的1000馬力的DFH1345型和2000馬力的DFH2型液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車總數(shù)達(dá)163臺(tái)這是最早走出國(guó)門的國(guó)產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)車本文所研究就是12V180ZJ型柴油機(jī)氣缸蓋的加工工藝過程

1999年8月戚墅堰廠和浦鎮(zhèn)車輛廠合作制成了M9T雙M編組的新曙光號(hào)電力傳動(dòng)雙層內(nèi)燃車組媒介動(dòng)力車機(jī)車裝用1臺(tái)12V280ZJ型柴油機(jī)車組總功率為233750馬力席位1140個(gè)最高速度180kmh試驗(yàn)時(shí)達(dá)到1904kmh其他工廠的內(nèi)燃動(dòng)車也正在試制開發(fā)當(dāng)中 內(nèi)燃動(dòng)車組的發(fā)展不僅提高了鐵路在國(guó)內(nèi)運(yùn)輸市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力還提高了在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力也為21世紀(jì)初葉我國(guó)鐵路客運(yùn)提供了新的運(yùn)輸工具

3機(jī)車柴油機(jī)發(fā)展方向

機(jī)車柴油機(jī)發(fā)展重點(diǎn)是在機(jī)車車輛限界和機(jī)車軸重允許的條件下不斷提高功率一個(gè)重要的趨勢(shì)是采用低壓縮比與二級(jí)增壓相配合的方法提高功率提高可靠性和耐久性以延長(zhǎng)柴油機(jī)壽命提高經(jīng)濟(jì)性特別是改善部分負(fù)荷過渡工況和空轉(zhuǎn)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行工況優(yōu)化和故障自動(dòng)監(jiān)控降低噪聲和減少排氣中的有害成分防止污染改善機(jī)車用柴油機(jī)增壓器的跟隨性等

內(nèi)燃機(jī)車可靠性與可維修性設(shè)計(jì)也是國(guó)外大功率內(nèi)燃機(jī)車的一個(gè)發(fā)展方向經(jīng)驗(yàn)表明大功率交流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車無故障運(yùn)行能力要比傳統(tǒng)的直流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車大４０％左右可靠性提高除通過結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)外一個(gè)顯著的特點(diǎn)是叫可靠性技術(shù)的應(yīng)用提高內(nèi)燃機(jī)車可靠性問題不只是通過對(duì)薄弱零件改進(jìn)來解決而且要將可靠性技術(shù)貫穿于內(nèi)燃機(jī)車設(shè)計(jì)試驗(yàn)制造使用維修和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中形成一個(gè)系統(tǒng)工程在設(shè)計(jì)中除采用概率統(tǒng)計(jì)方法把影響應(yīng)力和強(qiáng)度的各因素視為隨機(jī)變量運(yùn)用可靠性理論保證所設(shè)計(jì)的零部件具有規(guī)定的可靠度外還要進(jìn)行可靠性規(guī)劃與設(shè)計(jì)主要包括建立可靠性模型將系統(tǒng)可靠性指標(biāo)分配給各級(jí)組成部分進(jìn)行可靠性分配根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可靠性預(yù)測(cè)按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行故障模式影響及危害性分析ＦＭＥＣＡ及故障樹分析ＦＴＡ等找出影響可靠性安全性的關(guān)鍵部件及薄弱環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)第４代內(nèi)燃機(jī)車應(yīng)具有可靠性維修性及模塊化設(shè)計(jì)

圖1-1活塞連桿組

連桿是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的中間構(gòu)件

連桿由連桿小頭桿身連桿大頭三部分組成連桿小頭承受著活塞組產(chǎn)生的往復(fù)慣性力桿身承受著氣缸內(nèi)燃機(jī)氣壓力所產(chǎn)生的壓應(yīng)力以及往復(fù)慣性力產(chǎn)生的拉應(yīng)力由制造誤差產(chǎn)生的桿身斷面偏移也會(huì)在桿身上形成附加彎曲應(yīng)力連桿大頭承受著往復(fù)慣性力和不包括連桿蓋在內(nèi)的連桿離心慣性力

對(duì)連桿的基本要求是

1連桿小頭應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度并使連桿小頭軸承比壓控制在合理范圍內(nèi)

2桿身應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度盡可能小的質(zhì)量良好的鍛造工藝性 3連桿大頭應(yīng)具有足夠的剛度以減小運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的變形防止軸承熱熔接連焊軸承應(yīng)具有足夠的承載面積

4連桿螺栓應(yīng)具有足夠的疲勞強(qiáng)度和一定的超轉(zhuǎn)速工作能力

本論文主要研究大內(nèi)容主要有 確定加工的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型

確定的毛坯材料及尺寸確定毛坯加工余量 設(shè)計(jì)加工工藝

確定部分重要工序所用的工藝裝備和設(shè)備 計(jì)算部分重要工序的切削用量和基本時(shí)間 設(shè)計(jì)重要工序所用的夾具 第2章 連桿加工工藝規(guī)程 21機(jī)械加工工藝規(guī)程簡(jiǎn)介 com工工藝規(guī)程的作用

1機(jī)械加工工藝規(guī)程是組織車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件機(jī)械加工工藝規(guī)程是車間中一切從事生產(chǎn)的人員都要嚴(yán)格認(rèn)真貫徹執(zhí)行的工藝技術(shù)文件按照它組織生產(chǎn)就能做到個(gè)工序科學(xué)的銜接實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗

2機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和計(jì)劃調(diào)度的主要依據(jù)有了機(jī)械加工工藝規(guī)程在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前就可以根據(jù)它進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作如原材料和毛坯的供應(yīng)機(jī)床的調(diào)整專用工藝裝備如專用夾具刀具和量具的設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的編排勞動(dòng)力的組織以及生產(chǎn)成本的核算等有了機(jī)械加工工藝規(guī)程就可以制所生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃使生產(chǎn)均衡順利的進(jìn)行

3機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠車間的基本技術(shù)文件在新建或擴(kuò)建工廠車間時(shí)只有根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)才能準(zhǔn)確確定生產(chǎn)所需機(jī)床的種類和數(shù)量工廠和車間的面積機(jī)床的平面布置生產(chǎn)工人的工種等級(jí)數(shù)量以及個(gè)輔助部門的安排等

制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料主要是產(chǎn)品圖樣生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)類型現(xiàn)場(chǎng)加工設(shè)備及生產(chǎn)條件等設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程的程序一般為

1分析加工零件的工藝性主要包括審查零件結(jié)構(gòu)的工藝性及了解零件的各項(xiàng)技術(shù)要求分析產(chǎn)品的裝配圖和零件的工作圖熟悉該產(chǎn)品的用途性能及工作條件明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置和作用等

2熟悉和確定毛坯 3擬定加工工藝路線 4工序設(shè)計(jì) 5 編制工藝文件

180C柴油機(jī)的該產(chǎn)品年產(chǎn)量為150臺(tái)設(shè)其備品率為10機(jī)械加工廢品率為1現(xiàn)制定該活塞的機(jī)械加工工藝規(guī)程

N Qn 1αβ 150 1101 166件年

連桿的年產(chǎn)量為166件現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表11-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)

零件圖樣的視圖正確完整尺寸公差及技術(shù)要求齊全 24選擇毛坯

連桿在工作中承受多向交變載荷的作用要求具有很高的強(qiáng)度因此連桿材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼如45鋼55鋼40Cr40CrMnB等近年來也有采用球墨鑄鐵的粉末冶金零件的尺寸精度高材料損耗少成本低隨著粉末冶金鍛造工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用使粉末冶金件的密度和強(qiáng)度大為提高因此采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法

連桿毛坯制造方法的選擇主要根據(jù)生產(chǎn)類型材料的工藝性可塑性可鍛性及零件對(duì)材料的組織性能要求零件的形狀及其外形尺寸毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)連桿多用模鍛制造毛坯連桿模鍛形式有兩種一種是體和蓋分開鍛造另一種是將體和蓋鍛成體整體鍛造的毛坯需要在以后的機(jī)械加工過程中將其切開為保證切開后粗鏜孔余量的均勻最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形相對(duì)于分體鍛造而言整體鍛造存在所需鍛造設(shè)備動(dòng)力大和金屬纖維被切斷等問題但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少鍛造工時(shí)少模具少等優(yōu)點(diǎn)故用得越來越多成為連桿毛坯的一種主要形式總之毛坯的種類和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低性能提高

目前我國(guó)有些生產(chǎn)連桿的工廠采用了連桿輥鍛工藝圖1-2為連桿輥鍛示意圖．毛坯加熱后通過上鍛輥模具2和下鍛輥模具4的型槽毛壞產(chǎn)生塑性變形從而得到所需要的形狀用輥鍛法生產(chǎn)的連桿鍛件在表面質(zhì)量?jī)?nèi)部金屬組織金屬纖維方向以及機(jī)械強(qiáng)度等方面都可達(dá)到模鍛水平并且設(shè)備簡(jiǎn)單勞動(dòng)條件好生產(chǎn)率較高便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化適于在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形

圖連桿輥鍛示意圖

圖給出了連桿的鍛造工藝過程將棒料在爐中加熱至1140～1200C0先在輥鍛機(jī)上通過四個(gè)型槽進(jìn)行輥鍛制坯見圖然后在鍛壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊見圖鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織以改善性能減少毛坯內(nèi)應(yīng)力為了提高毛坯精度連桿的毛坯尚需進(jìn)行熱校正

連桿必須經(jīng)過外觀缺陷內(nèi)部探傷毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查方能進(jìn)入機(jī)械加工生產(chǎn)線

輥鍛制坯

在連桿機(jī)械加工工藝過程中大部分工序選用連桿的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面這是由于端面的面積大定位比較穩(wěn)定用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距這樣就使各工序中的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來減少了定位誤差具體的辦法是如圖15所示在安裝工件時(shí)注意將成套編號(hào)標(biāo)記的一面不

圖連桿的定位方向

與夾具的定位元件接觸在設(shè)計(jì)夾具時(shí)亦作相應(yīng)的考慮在精鏜小頭孔及精鏜小頭襯套孔時(shí)也用小頭孔及襯套孔作為基面這時(shí)將定位銷做成活動(dòng)的稱假銷當(dāng)連桿用小頭孔及襯套孔定位夾緊后再?gòu)男☆^孔中抽出假銷進(jìn)行加工 為了不斷改善基面的精度基面的加工與主要表面的加工要適當(dāng)配合即在粗加工大小頭孔前粗磨端面在精鏜大小頭孔前精磨端面

由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作基面所以這些表面的加工安排得比較早在小頭孔作為定位基面前的加工工序是鉆孔擴(kuò)孔和鉸孔這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證有時(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度

在第一道工序中工件的各個(gè)表面都是毛坯表面定位和夾緊的條件都較差而加工余量和切削力都較大如果再遇上工件本身的剛性差則對(duì)加

工精度會(huì)有很大影響因此第一道工序的定位和夾緊方法的選擇對(duì)于整個(gè)工藝過程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響連桿的加工就是如此在連桿加工工藝路線中在精加工主要表面開始前先粗銑兩個(gè)端面其中粗磨端面又是以毛坯端面定位因此粗銑就是關(guān)鍵工序在粗銑中工件如何定位呢一個(gè)方法是以毛坯端面定位在側(cè)面和端部夾緊粗銑一個(gè)端面后翻身以銑好的面定位銑另一個(gè)毛坯面但是由于毛坯面不平整連桿的剛性差定位夾緊時(shí)工件可能變形粗銑后端面似乎平整了一放松工件又恢復(fù)變形影響后續(xù)工序的定位精度另一方面是以連桿的大頭外形及連桿身的對(duì)稱面定位這種定位方法使工件在夾緊時(shí)的變形較小同時(shí)可以銑工件的端面使一部分切削力互相抵消易于得到平面度較好的平面同時(shí)由于是以對(duì)稱面定位毛坯在加工后的外形偏差也比較小

com段的劃分與工序順序的安排

連桿的主要加工部位是大小頭端面大小頭孔次要加工部位是各種螺紋孔及倒角除機(jī)械加工外還有調(diào)質(zhì)處理劃螺紋孔線探傷等另外在機(jī)械加工過程后還安排了鉗工倒角去毛刺并對(duì)連桿進(jìn)行噴丸處理為連桿的組裝做好準(zhǔn)備

加工階段的劃分 連桿機(jī)械加工工藝過程

連桿的機(jī)械加工工藝過程大致可以分為加工基準(zhǔn)面粗鉆銑大小頭平面及大小頭孔調(diào)質(zhì)處理半精鉆銑大小頭平面及大小頭孔分離連桿和連桿蓋精銑基準(zhǔn)面并進(jìn)行磨削鉆鉸锪各種孔精鉆銑大小頭平面及小頭孔和大頭軸瓦研磨重要孔的支撐面鉗工倒角去毛刺探傷后鉗工清洗組裝

連桿的大小頭平面及大小頭孔的技術(shù)要求都很嚴(yán)格所以對(duì)于這些端面安排了粗銑半精銑精車銑對(duì)于180C柴油機(jī)連桿進(jìn)行粗加工時(shí)以大小頭兩端面作為精基準(zhǔn)所以先粗加工大小頭端面然后再加工其他各主要表面各種孔的加工集中在連桿與連桿蓋連接處所以將各種孔加工完之后再精銑大小頭端面以保證重要加工表面不被破壞或劃傷

連桿蓋機(jī)械加工工藝過程

連桿蓋的機(jī)械加工工藝過程大致可以分為半精銑對(duì)接面劃孔線車孔精銑對(duì)接面鉆鉸各孔磨螺釘面修正圓角鉗工組裝劃瓦槽銑瓦槽鉗工組裝

對(duì)于連桿蓋進(jìn)行粗加工時(shí)以連桿蓋一側(cè)的一端面作為粗基準(zhǔn)然后以對(duì)接端面作為精基準(zhǔn)加工其他的重要表面

二工序安排

在連桿加工中有兩個(gè)主要因素影響加工精度

1連桿本身的剛度比較低在外力切削力夾緊力的作用下容易變形

2連桿是模鍛件孔的加工余量大切削時(shí)將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力并引起內(nèi)應(yīng)力重新分布

因此在安排工藝進(jìn)程時(shí)就要把各主要表面的粗精加工工序分開即把粗加工安排在前半精加工安排在中間精加工安排在后面這是由于粗加工工序的切削余量大因此切削力夾緊力必然大加工后容易產(chǎn)生變形粗精加工分開后粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正這樣逐步減少加工余量切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用逐步修正加工后的變形就能最后達(dá)到零件的技術(shù)條件

各主要表面的工序安排如下 1兩端面粗銑精銑粗磨精磨

2小頭孔鉆孔擴(kuò)孔鉸孔精鏜壓入襯套后再精鏜 3大頭孔擴(kuò)孔粗鏜半精鏜精鏜金剛鏜珩磨

一些次要表面的加工則視需要和可能安排在工藝過程的中間或后面 制定工藝路線即工序設(shè)計(jì)其主要內(nèi)容包括機(jī)床與工藝裝備的選擇加工余量的確定工序尺寸的確定切削用量的確定時(shí)間定額的確定等在此先確定工藝路線再在后面詳細(xì)論述機(jī)床與工藝裝備的選擇加工余量的確定工序尺寸的確定切削用量的確定時(shí)間定額的確定等內(nèi)容

制定柴油機(jī)加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是使其能夠合理保證氣缸蓋的幾何形狀尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求在小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)綱領(lǐng)下可以考慮廣泛采用技術(shù)水平較高的數(shù)控機(jī)床及加工中心并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率除此之外還應(yīng)當(dāng)綜合考慮零件特點(diǎn)和技術(shù)要求工藝設(shè)備與裝備的具體使用條件及經(jīng)濟(jì)因素等可初步確定其加工工藝路線為

制定180C柴油機(jī)連桿工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)使連桿的幾何形狀尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證在中批生產(chǎn)的生產(chǎn)條件下可以考慮采用通用夾具和部分專用夾具等并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率除此之外還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素以降低生產(chǎn)成本 因此經(jīng)過綜合考慮最終確定180C柴油機(jī)連桿加工工藝過程如下表2-1連桿蓋的加工工藝過程如下表2-2 表2-1 180C柴油機(jī)連桿加工工藝過程 序號(hào) 工序名稱 定位基準(zhǔn)

面

面 銑一步大平面及小平面 大小頭平銑二步小頭平面

大小頭平2 銑二步大平面 大小頭平面鉆小頭孔66

大小頭平面 銑小頭孔至695上偏差01 大銑另一側(cè)面188±

9小頭平面銑工藝面94±01 大小頭孔

01 基面和一側(cè)面粗鏜大頭孔134 基面和一側(cè)面以及小頭孔 銑工字型副板

銑落刀槽14兩側(cè) 基面和一側(cè)面精銑外形 基面和一側(cè)面精銑蓋頂面及螺釘面 鋸開 精銑一14 半精銑對(duì)接面鉆擴(kuò)鉸各孔攻絲

步大平面 基面和一側(cè)面精銑另一大平面及小平面 基面和一側(cè)面半精鏜大小孔 基面和銑R25R5818 精銑另一小頭平面 基面和一側(cè)面

一側(cè)面以及大小頭孔 基面和一側(cè)面 銑兩面肋 基面和一側(cè)面 銑R75 基面和一側(cè)面 車1795下偏差-02車185 側(cè)面 24 車大端156165及148 25 磨兩平面 基面和一銑瓦槽 基

3026 精鏜大小頭孔 基面和一側(cè)面以及大小頭孔 鉆2-6油孔

面和一側(cè)面以及小頭孔 銑小孔倒角 銑7°斜

配重

鋼質(zhì)鍛模件的機(jī)械加工余量按JB3835-85確定根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)由《機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表22-25可查得除孔以外各內(nèi)外表面的加工余量孔的加工余量由《機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表22-24查得表中余量值為單面余量

1鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品質(zhì)量估算鍛件質(zhì)量為1352kg 2加工精度 零件表面均為精加工和磨削加工精度 3機(jī)械加工余量 用查表法確定機(jī)械加工余量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第一卷 表3225 表3226 表3227平面加工的工序余量mm 平面加工的工序余量mm 單面加工方法 單面余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 表面粗糙度

125

粗銑 IT12 69

125

精銑

毛

坯

06 IT10 678 32 08 粗磨 03 IT8 672 16

精磨 01 IT7 67 則連桿兩端面總的加工余量為

A總

A粗銑A精銑A粗磨A精磨2 150603012 mm 2連桿鑄造出來的總的厚度為H 67 72mm 一確定毛坯尺寸公差

連桿的鍛件質(zhì)量1352kg形狀復(fù)雜系數(shù)S242CrMoA中合金元素含量大于30按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表22-11鍛件的材質(zhì)系數(shù)為M2采取平直分模線鍛件為精密精度等級(jí)則毛坯的公差可從《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表22-1422-17查得

連桿毛坯的尺寸公差如表2-2毛坯的同軸度誤差允許值為12mm殘留飛邊為12mm 毛坯圖表2-連桿鍛件尺寸公差mm 零件尺寸 單面加工余量 鍛件尺寸 偏差

Φ137 15 Φ134 1795 425

188

Φ77

Φ66 70 1 72

1 65

com分重要工序介紹

一連桿兩端面的加工

采用粗銑精銑粗磨精磨四道工序并將精磨工序安排在精加工大小頭孔之前以便改善基面的平面度提高孔的加工精度粗磨在轉(zhuǎn)盤磨床上使用砂瓦拼成的砂輪端面磨削這種方法的生產(chǎn)率較高精磨在M7130型平面磨床上用砂輪的周邊磨削這種辦法的生產(chǎn)率低一些但精度較高

連桿大小頭孔的加工

連桿大小頭孔的加工是連桿機(jī)械加工的重要工序它的加工精度對(duì)連桿質(zhì)量有較大的影響

小頭孔是定位基面在用作定位基面之前它經(jīng)過了鉆擴(kuò)鉸三道工序鉆時(shí)以小頭孔外形定位這樣可以保證加工后的孔與外圓的同軸度誤差較小

小頭孔在鉆擴(kuò)鉸后在金剛鏜床上與大頭孔同時(shí)精鏜達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)然后壓入襯套再以襯套內(nèi)孔定位精鏜大頭孔由于襯套的內(nèi)孔與外圓存在同軸度誤差這種定位方法有可能使精鏜后的襯套孔與大頭孔的中心距超差

大頭孔經(jīng)過擴(kuò)粗鏜半精鏜精鏜金剛鏜和珩磨達(dá)到IT6級(jí)公差等級(jí)表面粗糙度Ra 為04μm大頭孔的加工方法是在銑開工序后將連桿與連桿體組合在一起然后進(jìn)行精鏜大頭孔的工序這樣在銑開以后可能產(chǎn)生的變形可以在最后精鏜工序中得到修正以保證孔的形狀精度 連桿螺栓孔的加工

連桿的螺栓孔經(jīng)過鉆擴(kuò)鉸工序加工時(shí)以大頭端面小頭孔及大頭一側(cè)面定位 為了使兩螺栓孔在兩個(gè)互相垂直方向平行度保持在公差范圍內(nèi)在擴(kuò)和鉸兩個(gè)工步中用上下雙導(dǎo)向套導(dǎo)向從而達(dá)到所需要的技術(shù)要求

粗銑螺栓孔端面采用工件翻身的方法這樣銑夾具沒有活動(dòng)部分能保證承受較大的銑削力精銑時(shí)為了保證螺栓孔的兩個(gè)端面與連桿大頭端面垂直使用兩工位夾具連桿在夾具的工位上銑完一個(gè)螺栓孔的兩端面后夾具上的定位板帶著工件旋轉(zhuǎn)1800 銑另一個(gè)螺栓孔的兩端面這樣螺栓孔兩端面與大頭孔端面的垂直度就由夾具保證

連桿體與連桿蓋的銑開工序

剖分面亦稱結(jié)合面的尺寸精度和位置精度由夾具本身的制造精度及對(duì)刀精度來保證為了保證銑開后的剖分面的平面度不超過規(guī)定的公差003mm 并且剖分面與大頭孔端面保證一定的垂直度除夾具本身要保證精度外鋸片的安裝精度的影響也很大如果鋸片的端面圓跳動(dòng)不超過002 mm則銑開的剖分面能達(dá)到圖紙的要求否則可能超差但剖分面本身的平面度粗糙度對(duì)連桿蓋連桿體裝配后的結(jié)合強(qiáng)度有較大的影響因此在剖分面銑開以后再經(jīng)過磨削加工

大頭側(cè)面的加工

以基面及小頭孔定位它用一個(gè)圓銷小頭孔裝夾工件銑兩側(cè)面至尺寸保證對(duì)稱此對(duì)稱平面為工藝用基準(zhǔn)面

確定工序尺寸的一般方法是由加工表面的最后工序往前推算最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)同一表面多次加工的工序尺寸與工序或工步的加工余量有關(guān)當(dāng)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸應(yīng)用工序尺寸鏈解算 確定各主要面的工序尺寸

圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)前面根據(jù)有關(guān)資料已經(jīng)查出本零件各圓柱面的總加工余量毛坯余量應(yīng)將總加工余量分為各工序加工余量然后由后往前計(jì)算工序尺寸中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度確定

根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表229 表234 1大頭孔各工序尺寸及其公差鑄造出來的大頭孔為55 mm 工序名稱 工序基 本余量 工序經(jīng)濟(jì)

精度 工序尺寸 最小極限尺寸 表面粗糙度

1375 16 半精鏜 1

137 16 134 134 125

精鏜

04

1375136

二次粗鏜 2 擴(kuò)孔 136 63 一次粗鏜 2 132 132 2小頭孔各工序尺寸及其公差

根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表229表230 工序

名稱 工序基本余量 工序經(jīng)濟(jì) 精度 工序

尺寸 最小極限尺寸 表面 粗糙度

精鏜

02

Φ7749 Φ7749 16

半精鏜 02

Φ7729Φ7729 64

Φ68 二次粗鏜 9 Φ68

125

Φ771 Φ771 125 一次粗鏜 鍛至Φ68 1銑連桿大小頭平面 選用X52K機(jī)床

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2481選取數(shù)據(jù)

銑刀直徑D 100 mm 切削速度Vf 247 ms 切削寬度 ae 80 mm 銑刀齒數(shù)Z 6 切削深度ap 3 mm 則主軸轉(zhuǎn)速n 1000vD 475 rmin 根據(jù)表3131 按機(jī)床選取n 500 min 則實(shí)際切削速度V Dn1000360 267 ms 銑削工時(shí)為按表2510 L 3 mm L1 15 50 mm L2 3 mm 基本時(shí)間tj Lfm z 32003 500301836 038 min 按表2546 輔助時(shí)間ta 043045 018 min 粗磨大小頭平面 選用M7350磨床

根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表24170選取數(shù)據(jù) 砂輪直徑D 40 mm 磨削速度V 033 ms 切削深度ap 03 mm fr0 0033 mmr Z 8 則主軸轉(zhuǎn)速n 1000vD 1588 rmin 根據(jù)表3148 按機(jī)床選取n 100 rmin 則實(shí)際磨削速度V Dn1000360 020 ms 磨削工時(shí)為按表2511 基本時(shí)間tj zbknfr0z 0331 1003003338 001 min 按表3140 輔助時(shí)間ta 021 min 銑大頭兩側(cè)面

選用銑床X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2477 88 選取數(shù)據(jù)

銑刀直徑D 50 mm 切削速度V 064 ms 銑刀齒數(shù)Z 3 切削深度ap 4 mm af 010 mmr 則主軸轉(zhuǎn)速n 1000vD 611 rmin 根據(jù)表3174 按機(jī)床選取n 750 rmin 則實(shí)際切削速度V Dn1000360 078 ms 銑削工時(shí)為按表2510 L 40 mm L1 15 85 mm L2 25 mm 基本時(shí)間tj Lfmz 408525 750301033 023 min 按表2546 輔助時(shí)間ta 043045 018 min 粗鏜大頭孔 選用鏜床T68 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2466選取數(shù)據(jù)

銑刀直徑D 135m 切削速度V 016 ms 進(jìn)給量f 030 mmr 切削深度ap 30 mm 則主軸轉(zhuǎn)速n 000vD 47 rmin 根據(jù)表3141 按機(jī)床選取n 800 rmin 則實(shí)際切削速度V Dn1000360 272 ms 鏜削工時(shí)為 按表253 L 38 mm L1 35 mm L2 5 mm 基本時(shí)間tj Lifn 38355 0303800 019 min 按表2567 輔助時(shí)間ta 050 min 銑開連桿體和蓋 選用銑床X62W 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2479 90 選取數(shù)據(jù)

銑刀直徑D 63 mm 切削速度V 034 ms 切削寬度ae 3 mm 銑刀齒數(shù)Z 24 切削深度ap 2 mm af 0015 mmr d 40 mm 則主軸轉(zhuǎn)速n 1000vD 103 rmin 根據(jù)表3174 按機(jī)床選取n 750 rmin 則實(shí)際切削速度V Dn1000360 247 ms 銑削工時(shí)為 按表2510 L 17 mm L1形容詞節(jié)點(diǎn)甲 飛機(jī) 3 節(jié)點(diǎn)乙 魚片 形容詞節(jié)點(diǎn)丙 飛機(jī) 3 節(jié)點(diǎn)乙 魚片 形容詞節(jié)點(diǎn)甲 飛機(jī)-1 節(jié)點(diǎn)丙 飛機(jī) A C not_a_blind_slot 甲乙丙

圖4 步驟 圖5 盲步驟 圖6 焊盤 圖7 洞 圖8 盲孔

一種原始的功能是通過合并形成的邊界面孔的原根的功能突變的成員根本特點(diǎn)和成員的邊界將面臨著一個(gè)家庭的一個(gè)原始的特征[ 16 ] 原始功能中可能存在三個(gè)禮儀 一獨(dú)立 二與另一原始功能形成一個(gè)復(fù)雜的功能或 iii 與其他復(fù)雜的功能形成一個(gè)高層次復(fù)雜的功能下一水平的塑料制品的特點(diǎn)是復(fù)雜的功能這是所形成的相互作用的兩個(gè)原始的塑料產(chǎn)品功能

有四種類型的功能互動(dòng)邊界臉邊界面臨 bb 段的相互作用根面臨邊界面臨經(jīng)常預(yù)算的相互作用根面臨根面居民的相互作用和邊界面臨根面巴西的相互作用在BB心跳的互動(dòng)這兩個(gè)功能有一個(gè)共同的邊界臉在經(jīng)常預(yù)算的互動(dòng)邊界面對(duì)的一

第四篇：減速器箱體加工工藝規(guī)程和工裝設(shè)計(jì)論文

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

題目：減速器箱體加工工藝規(guī)程和工裝設(shè)計(jì)

專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名：

指導(dǎo)教師：

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書

一 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求

1、按給定圖繪出零件工作圖 2張

2、選擇毛坯，繪制毛坯圖，制定毛坯技術(shù)條件 1張

3、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，擬定工藝方案

4、合理選擇定位基準(zhǔn)

5、填寫“機(jī)械加工工藝卡” 2張

6、編寫設(shè)計(jì)說明書：按設(shè)計(jì)作業(yè)指導(dǎo)書內(nèi)容認(rèn)真編寫。要求“立論鮮明，論證嚴(yán)密，計(jì)算準(zhǔn)確，文理通順” 二 課題來源 老師自主命題

目錄

一 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的··········································1 二 零件的分析··············································1

1、零件的作用············································1

2、零件的圖樣分析········································1

3、工藝分析··············································1 三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)············································2

1、毛坯的確定············································2

2、基面的選擇············································2

3、制定工藝路線··········································2

4、機(jī)械加工余量工序尺寸的確定····························4

5、確定切削用量··········································5 四 鉆模設(shè)計(jì)················································9 五 設(shè)計(jì)小結(jié)················································9 六 主要參考資料············································10

一 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的

畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科院校的最后一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它對(duì)畢業(yè)生走上新的工作崗位能否適應(yīng)技術(shù)工作需要有著直接的影響，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生的一次綜合訓(xùn)練。機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。通過本期設(shè)計(jì)，應(yīng)達(dá)到以下學(xué)習(xí)目的

1.掌握編制機(jī)械加工工藝規(guī)程的方法和機(jī)械設(shè)計(jì)的基本計(jì)算；學(xué)會(huì)查閱有關(guān)手冊(cè)、資料，能夠正確應(yīng)用公式和工藝參數(shù)的有關(guān)數(shù)據(jù)。2.學(xué)會(huì)擬定夾具設(shè)計(jì)方案并完成規(guī)定的工裝設(shè)計(jì)。3.培養(yǎng)分析和解決工藝問題的能力。

4.把所學(xué)的機(jī)械制造有關(guān)課程的知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。二零件的分析 1.零件的作用

題目所給定的零件為箱體機(jī)蓋與機(jī)座。箱體零件是機(jī)器及部件的基礎(chǔ)件，它將機(jī)器及部件的軸，軸承和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個(gè)整體，并按預(yù)定傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)其運(yùn)動(dòng)。2.零件圖樣分析 1）Ф100 0 2）Ф100 0+0.035 mm和Ф80 0

+0.030

mm軸心線的平行度公差值為0.07mm。

+0.035 mm和Ф80 0

+0.030

mm兩孔端面對(duì)基面B、A的位置度，公差為0.10mm。

3）分割面（箱蓋，箱體的結(jié)合面）的平面度公差為0.03mm.4）鑄件人工時(shí)效處理。5）零件材料HT200-400.6）箱體做煤油滲漏試驗(yàn)。3.工藝分析

1）減速器箱體、箱座主要加工部分是分割面，軸承孔、通過孔和螺孔其中軸承孔要在箱蓋、箱體合箱后再進(jìn)行孔加工，以確保兩個(gè)軸承孔中心線與分割面的位置，以及兩孔中心線的平行度和中心距。

2）減速器整個(gè)箱體壁薄，容易變形，在加工前要進(jìn)行人工時(shí)效處理，以消除鑄件內(nèi)應(yīng)力，加工時(shí)要注意夾緊位置和夾緊力的大小，防止零件變形。3）如果磨削加工分割面不到平面度要求時(shí)，可采用箱蓋與箱體對(duì)研的手法。最終安裝使用時(shí)，一般加密封膠密封。

4）減速器箱蓋與箱體不具有互換性，所以以每裝配一套必須鉆鉸定位銷，做標(biāo)記和編號(hào)。

5）減速器若批量生產(chǎn)可采用專鍾?；?qū)Ｓ面R床。以保證加工精度及提高生產(chǎn)效率。

6）兩孔平行度的精度主要有設(shè)備精度來保證。工件一次裝夾，主軸不移動(dòng)，靠移動(dòng)工作臺(tái)來保證兩孔中心距。

7）兩孔平行度檢查，可用兩根心軸分別裝入兩個(gè)軸承孔中，測(cè)量?jī)筛妮S兩端的距離差，即可得出平行度誤差。

8）兩孔軸心線的位置度也通過兩根心軸進(jìn)行測(cè)量。

9）箱蓋、箱體的平面度檢查，可將工件放在平臺(tái)上，用百分表測(cè)量。10）一般孔的位置，靠鉆模和劃線來保證。三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1.箱體零件的材料為HT20-40即是灰口鑄鐵。由于箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，內(nèi)部常為空腔型，某些部位有“隔墻,”箱體壁薄且厚薄不均，而且零件的生產(chǎn)要求為小批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，則選擇采用砂型鑄造的方式進(jìn)行加工。為了消除鑄造時(shí)形成的內(nèi)應(yīng)力，減少變形，保證其加工精度的穩(wěn)定性。毛坯鑄造后要安排人工時(shí)效處理。2.基面的選擇

箱體基準(zhǔn)的選擇，直接關(guān)系到箱體上各個(gè)平面與平面之間，孔與平面之間，孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準(zhǔn)時(shí)，首先要遵守“基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一“的原則，同時(shí)必須考慮生產(chǎn)批量的大小，生產(chǎn)設(shè)備，特別是夾具的選用等因素。1）粗基準(zhǔn)的選擇

粗脊準(zhǔn)的作用主要是決定不加工面與加工面的位置關(guān)系，以及保證加工面的余量均勻。箱體零件上一般有一個(gè)（或幾個(gè)）主要的大孔，為了保證孔的加工余量均勻，應(yīng)以該毛坯孔為粗基準(zhǔn)。箱體零件上的不加工面主要考慮內(nèi)腔表面，它和加工面之間的距離尺寸有一定的要求，因?yàn)橄潴w中往往裝有齒輪等傳動(dòng)件，它們與不加工的內(nèi)壁之間的間隙較小，如果加工出的軸承端面與箱體內(nèi)壁之間的距離尺寸相差太大，就有可能使齒輪安裝時(shí)與箱體內(nèi)壁相碰。從這一要求出發(fā)，應(yīng)選內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)。但這將使夾具結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，甚至不能實(shí)現(xiàn)?？紤]到鑄造時(shí)內(nèi)壁與主要軸承孔都是同一個(gè)泥心澆注的，因此實(shí)際生產(chǎn)中常以孔為主要粗基準(zhǔn)限制四個(gè)自由度，而輔之以內(nèi)腔或其它毛坯孔為次要基準(zhǔn)面，以達(dá)到完全定位的目的。2）精基準(zhǔn)的選擇

根據(jù)批量生產(chǎn)的減速器箱體通常以頂面和定位銷孔為基準(zhǔn)，機(jī)蓋以下平面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，平面和兩定位銷孔這種定位方式很簡(jiǎn)單地限制了工件六個(gè)自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個(gè)面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一；”此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形小；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊，但不存在基準(zhǔn)重合誤差。3.制訂工藝路線

整個(gè)加工過程分為兩個(gè)大的階段，先對(duì)蓋和底座分別進(jìn)行加工，而后再對(duì)裝配好的整體進(jìn)行加工。第一個(gè)階段主要完成平面，緊固孔和定位孔的加工，為箱體的裝合作準(zhǔn)備，第二階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔 及其端面。在兩個(gè)階段之間應(yīng)安排鉗工工序，將蓋與底座合成箱體，并用二錐銷定位，使其保持一定的位置關(guān)系，以保證軸承孔的加工精度和撤裝后的重復(fù)精度。1）箱體機(jī)蓋工藝路線方案: 工序Ⅰ 鑄造 鑄造成形

工序Ⅱ 清砂 清除澆注系統(tǒng)、冒口、型砂、飛邊、毛刺等

工序Ⅲ 熱處理 人工時(shí)效處理

工序Ⅳ 涂底漆 非加工面涂防銹漆

工序Ⅴ 劃線 劃分割面加工線，劃Ф100 0

+0.035

mm、Ф80 0

+0.030

mm兩個(gè)軸承

孔端面加工線，劃頂部斜面加工線（檢查孔）

工序Ⅵ 銑 以分割面為裝夾基面，按線找正，夾緊工件，銑頂部斜

面，保證尺寸5mm 工序Ⅶ 銑 以已加工的頂部斜面做定位基準(zhǔn)，裝加工件（專用工裝），銑分割面，保證尺寸12毫米（注意周邊尺寸均勻）

工序Ⅷ 鉆 以分割面及外形定位，鉆6xФ13mm和2xФ11mm孔，锪

以6xФ30mm和2xФ24mm孔深2mm，鉆攻M10螺紋。

工序Ⅸ 鉆 以分割面定位鉆攻頂斜面上4xM6螺紋。工序Ⅹ 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度。2）箱體機(jī)座工藝路線方案

工序Ⅰ 鑄造 鑄造成型。

工序Ⅱ 清砂 清除澆口、冒口、型砂、飛邊、毛刺等。

工序Ⅲ 熱處理 人工時(shí)效處理。

工序Ⅳ 涂漆 非加工面涂防銹漆。

工序Ⅴ 劃線 劃分割面加工線，劃兩個(gè)軸孔端面加工線，底面線照顧

壁厚均勻。

工序Ⅵ 銑 以分割面定位，按線找正，裝夾工件。銑底面保證高度

尺寸170mm（工藝尺寸）。

工序Ⅶ 銑 以底面定位，按線找正，裝夾工件，銑分割面保證尺寸

12mm.工序Ⅷ 銑 定位夾緊，銑兩處寬8mm，深5mm,距內(nèi)壁8mm油槽。

工序Ⅸ 鉆 鉆底面6xФ17mm孔，其中兩個(gè)鉸至Ф17.5 0

锪6xФ30mm孔，深2mm。

+0.01

(工藝用)，工序Ⅹ 鉆 鉆6xФ13mm和2xФ11孔，锪6xФ30mm和2xФ24mm孔，深2mm。

工序Ⅺ 鉆 鉆攻M12測(cè)油孔，深16MM,锪Ф20mm，深1mm。

工序Ⅻ鉆 以兩個(gè)Ф17.5 0

+0.01

mm孔及在底面定位，裝夾工件，鉆M16x1.5底

孔，攻M16x1.5螺紋，锪Ф30mm平。

工序ⅩⅢ 鉗 箱體底部用煤油做滲漏試驗(yàn)。

工序ⅩⅣ 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度。3）箱體整體的工藝過程

工序Ⅰ 鉗 將箱蓋、箱底對(duì)準(zhǔn)合箱。用6xM12螺栓，螺母緊固。

工序Ⅱ 鉆 鉆鉸2xФ18mm,1:50錐度銷孔，裝入錐銷。

工序Ⅲ 鉗 將箱蓋、箱體做標(biāo)記、編號(hào)。

工序Ⅳ 劃線 已合箱后的分割面為基準(zhǔn)，劃Ф100 0

兩軸承孔加工線。

工序Ⅴ 鏜 以底面定位，按線找正，裝夾工件，粗鏜Ф100 0

Ф80 0

+0.030

+0.035

+0.035

mm，Ф80 0

+0.030

mm

mm，mm兩軸承孔，留加工余量1～2mm,保證中心距

150±0.07mm,保證分割面與軸承孔的位置度公差0.1mm。

工序Ⅵ 鏜 定位夾緊，同工序Ⅴ按分割面精確對(duì)刀。精鏜兩軸承孔

至圖樣尺寸，保證中心距150±0.07mm,并倒角兩處2x45o。

工序Ⅶ 鏜 定位夾緊同工序Ⅴ，鏜軸承孔兩端面（兼顧尺寸均勻）

保證尺寸196mm。工序Ⅷ 鉆 以底面，一端面定位，找正裝夾，鉆軸承孔兩面12XM8

底孔，深20mm，攻12xM8螺紋深15，倒角0.5x45o。

工序Ⅸ 鉗 折箱，清理飛邊、邊刺。工序Ⅹ 鉗 合箱裝錐銷，緊固。工序Ⅺ 檢驗(yàn) 檢查各部分尺寸及精度。工序Ⅻ 入庫(kù)。4.機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定 1）箱蓋

①毛坯的外廓尺寸

考慮其加工外廓尺寸為428x196x140mm，表面粗糙度要求為3.2um。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》表2.3-5及表2.3-6按公差等級(jí)7-9級(jí)，取9級(jí)，加工余量等級(jí)取F級(jí)）確定毛坯長(zhǎng)：因?yàn)榱慵啥藶榉羌庸っ妫什涣艏庸び嗔?，其外廓尺寸長(zhǎng)428mm 寬：196+2x6=208mm 高: 140+2x6=152mm ②主要平面加工的工序尺寸及加工余量

為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時(shí)工序Ⅵ的銑削深度=3mm,工序Ⅶ的銑削深度=3mm。

③加工的工序尺寸及加工余量

⑴鉆6xФ13孔

鉆孔Ф13mm·2z=13mm·=6.5mm ⑵鉆2xФ11mm孔

鉆孔：Ф10mm·2z=10mm·=5mm 擴(kuò)孔：Ф11mm·2z=1mm·=0.5mm ⑶攻鉆4xM6孔

鉆孔：Ф6mm·2z=6mm·=3mm 攻孔：M6mm 2）箱底

①毛坯的外廓尺寸

考慮其加工尺寸為428x196x170mm，表面粗糙度要求為為3.2um。根據(jù)《工藝手冊(cè)表》表2.3-5及表2.3-6，按公差等級(jí)7-9級(jí)，取9級(jí)，加工余量等級(jí)取F級(jí)確定毛坯長(zhǎng)：428mm 寬：196+2x6=208mm 高：170+2x6=182mm ②主要平面加工的工序尺寸及加工余量

為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時(shí)，工序Ⅵ的銑削深度=3mm。

③加工的工序尺寸及加工余量

⑴鉆6xФ17孔

鉆孔：Ф14mm·2z=14mm·=7mm 擴(kuò)孔：Ф17mm·2z=3mm·=1.5mm ⑵鉆6xФ13孔

鉆孔：Ф13mm·2z=13mm·=6.5mm ⑶鉆2xФ11孔

鉆孔：Ф10mm·2z=10mm·=5mm 擴(kuò)孔：Ф11mm·2z=1mm·=0.5mm ⑷攻鉆M12孔

鉆孔：Ф12mm·2z=12mm·=6mm 攻孔：M12mm ⑸攻鉆M16孔

鉆孔：Ф16mm·2z=16mm·=8mm 攻孔：M16mm 3）箱體

①主要平面加工的工序尺寸及加工余量

為了保證加工后工件的尺寸，在銑削工件表面時(shí)，工序Ⅴ的鏜削深度=2.6mm,工序Ⅵ的鏜削深度=0.4mm，工序Ⅶ的鏜削深度=2.6mm留0.8精鏜余量，連續(xù)完成。

②加工的工序尺寸及加工余量

攻鉆：24XM8孔

鉆孔：Ф8mm·2z=8mm·=4mm 攻孔：M16mm 5.確定切削用量 1）箱蓋

⑴工序Ⅵ銑頂部余面 ①加工條件：

工件材料：灰鑄鐵

加工要求：粗精銑箱蓋，頂部斜面，保證尺寸5mm 機(jī)床：臥式銑床X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，=225mm 齒數(shù)z=20.量具：卡板 ②計(jì)算銑削用量

已知被加工長(zhǎng)度為100mm，最大加工余量為=6mm，分兩次銑削，切削深度=3mm,確定進(jìn)給量f.根據(jù)《工藝手冊(cè)》表2.4-75確定=0.2mm/min.切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)確定v=0.45m/s,即27m/min.=1000x27/3.14x225=38r/min 根據(jù)表2.4-86，取=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為： V=/1000=26.5m/min ⑵工序Ⅶ

①加工條件：

工作材料：灰鑄鐵

加工要求：粗精銑分割面，保證尺寸12mm 機(jī)床：臥式銑床 X63 刀具：采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀ｄun=225mm，齒數(shù)Z=20。

量具：卡尺 ②計(jì)算銑削用量

已知毛坯被加工長(zhǎng)度為428mm，最大加工余量Emax=6mm。留精銑余量0.8mm。分兩次銑削，切削深度ａp=2.6mm。

確定進(jìn)給量ｆ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》表2.4-75確定ｆz=0.2mm/Z 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)確定V=0.45m/s。即27m/min Ｎs=1000v/πdw=1000×27/（3.14×225）=38r/min 根據(jù)表2.4-86取Nw=37.5r/min 故實(shí)際切削速度為V=πdwｎw/1000=26.5m/min ⑶工序Ⅷ

①鉆6×φ13mm孔

工作材料：灰鑄鐵

加工要求：鉆6個(gè)直徑為13mm的孔

機(jī)床：立式機(jī)床2535 刀具：采用φ13的麻花鉆頭走刀一次； f=0.25mm/r（《工藝手冊(cè)》表2.4-

38、3.1-36）r=0.44m/s=26.4m/min（《工藝手冊(cè)》表2.4-41）

Ｎs=1000r/πdw=336r/min 按機(jī)床先取Nw=400r/min（《工藝手冊(cè)》表3.1-36）

所以實(shí)際切削速度V=πdwNw/1000=3.14×225×400/1000=31.42m/min ②鉆2×φ11mm孔

工作材料：灰鑄鐵 加工要求：鉆2個(gè)直徑為11mm的孔

機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：采用φ10mm的麻花鉆鉆頭走刀一次，擴(kuò)孔鉆φ11mm一次

Φ10mm的麻花鉆：

f=0.2mm/r（《工藝手冊(cè)》表2.4-38）

v=0.53m/s=31.8m/min（《工藝手冊(cè)》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=405r/min 按機(jī)床選取Nw=400r/min（《工藝手冊(cè)》表3.1-36）

所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min ⑷工序Ⅸ

攻鉆4×M6孔

鉆φ6孔：f=0.15mm/r（《工藝手冊(cè)》表2.4-

38、表3.1-36）v=0.61m/s=36.6m/min（《工藝手冊(cè)》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=466r/min 按機(jī)床選取Nw=400r/min（《工藝手冊(cè)》表3.1-36）

所以實(shí)際切削速度V=πdwNw/1000=31.42m/min 攻鉆4×M6mm孔

V=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按機(jī)床選取Nw=195r/min 則實(shí)際切削速度V=4.9m/min。2）箱底

⑴工序Ⅵ 粗銑底面

由于加工條件與加工箱蓋工序Ⅶ相同，所以計(jì)算過程也相同，在此不再陳述。

⑵工序Ⅶ 粗精銑分割面 同上

⑶工序9 鉆6×φ17孔

工作材料：灰鑄鐵

工作要求：鉆6個(gè)直徑為17mm孔

機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：采用φ14mm的麻花鉆頭走刀一次，擴(kuò)孔鉆φ17mm走刀一次。

Φ14mm的麻花鉆：

f= 0.3mm/s（《工藝手冊(cè)》表2.4-38）

V=0.52m/s=31.2m/min（《工藝手冊(cè)》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=397r/min 按機(jī)床選取Nw=400r/min|（《工藝手冊(cè)》表3.1-36）

所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min ⑷工序Ⅹ

①鉆6×φ13孔 ②鉆2×φ11孔

由于加工條件與加工箱蓋工序Ⅷ（①②）相同，所以計(jì)算過程在此不再陳述。

⑸工序Ⅺ 攻鉆M12mm、深16mm孔

機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：φ12mm的麻花鉆 M12絲錐

鉆φ12mm的孔；

f=0.25mm/r（《工藝手冊(cè)》表2.4-38表3.1-36）v=0.51m/s=30m/min（《工藝手冊(cè)》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=402r/min 按機(jī)床選取Nw=400r/min（《工藝手冊(cè)》表3.1-36）

所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min 攻鉆M12mm孔

V=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按機(jī)床選取Nw=195r/min 則實(shí)際切削速度v=4.9m/min ⑹工序Ⅻ 攻鉆M16×1.5mm孔

機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：φ16mm的麻花鉆 M16絲錐

鉆φ16mm的孔

f=0.32mm/r（《工藝手冊(cè)》表2.4-

38、表3.1-36）v=0.57m/s=34.2m/min（《工藝手冊(cè)》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=435r/min 按機(jī)床選取Nw=400r/min（《工藝手冊(cè)》表3.1-36）

所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000= 31.42m/min 攻M16mm孔

v=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按機(jī)床選取Nw=195r/min 則實(shí)際切削速度v=4.9m/min 3）箱體

⑴工序Ⅱ 鉆鉸兩個(gè)直徑為8mm的孔

①鉆孔工步

機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：采用φ6mm的麻花鉆頭走刀一次 f=0.11m/r（《工藝手冊(cè)》表2.4-38）

v=0.76m/s=45.6m/min（《工藝手冊(cè)》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=580r/min 按機(jī)床選取Nw=530r/min（《工藝手冊(cè)》表3.1-36）所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000=41.6m/min ②粗鉸工步

機(jī)床：立式鉆床2535 刀具：采用φ6-φ8mm的鉸刀走刀一次 f=0.4mm/r（《工藝手冊(cè)》表2.4-38）

v=0.36m/s=21.6m/min（《工藝手冊(cè)》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=275r/min 按機(jī)床選取Nw=275r/min（《工藝手冊(cè)》表3.1-36）

所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000=21.6m/min ⑵工序Ⅴ

粗鏜

①加工條件

工件材料：灰鑄鐵

加工要求：粗鏜φ100、φ80軸承孔，留加工余量0.3mm加工11.4mm 機(jī)床：768鏜床

刀具：YT30鏜刀

量具：塞規(guī)

②計(jì)算鏜削用量

粗鏜孔至φ99.4mm、φ79.4mm。單力余量z=0.3mm，切削深度ａp=5.7mm走刀長(zhǎng)度為L(zhǎng)=196mm 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》表2.4-60確定ｆz=0.37mm/z 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)確定v=200mm/min Ns=1000v/πdw=1000×200/（3.14×260）=368r/min 根據(jù)表3.1-41取Nw=380r/min ⑶工序Ⅵ 精鏜

①加工條件

加工要求：精鏜φ100、φ80軸承孔加工0.3mm 機(jī)床：T68鏜床

刀具：YT30鏜刀

②計(jì)算鏜削用量

精鏜孔至φ100，φ80切削深度ａp=0.3mm，走刀長(zhǎng)度為L(zhǎng)=196mm 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《工藝手冊(cè)》表2.4-60確定ｆz=0.17mm/z 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)確定v=300mm/min Ns=1000v/πdw=1000×300/（3.14×260）=868r/min 根據(jù)表3.1-41取Nw=800r/min ⑷工序7 鉆24×M8mm孔

①加工條件

加工要求：鉆φ8底孔深20mm，攻M8螺紋深15mm 機(jī)床：立式銑床2535 刀具：φ8mm的麻花鉆 M8絲錐 ②計(jì)算鉆削用量

鉆φ8mm的孔確定進(jìn)給量f根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2-7，do=8mm時(shí)f=（0.2～0.32）m/r。由于本零件在加工φ8孔時(shí)屬于低鋼度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75.則f=（0.2～0.32）×0.75=（0.15～0.24）mm/r 切削速度：根據(jù)《工藝手冊(cè)》表3-42 v===2.21 查得切削速度v=20m/min.所以=100v/dw==796r/min 按機(jī)床選取=750v/min 所以實(shí)際切削速度v=/1000=18.84m/min 攻M8mm孔 V==0.1m/s=6m/min =1000v/=205r/min 按機(jī)床選取=180r/min 所以實(shí)際切削速度v=πdwNw/1000==4.5m/min 四 鉆模設(shè)計(jì)

為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。需要設(shè)計(jì)專用夾具。但因?yàn)楫a(chǎn)量少，只有50件。經(jīng)與指導(dǎo)老師協(xié)商，可用鉆模。鉆模是搖臂鉆、臺(tái)鉆等鉆孔設(shè)備在生產(chǎn)批量（50件可用）產(chǎn)品時(shí)的必備夾具，又稱靠模，北方人稱“鉆胚”是靠在零件鉆孔面上進(jìn)行鉆孔的工具，讓被鉆零件的孔位置達(dá)到圖紙要求，以滿足產(chǎn)品的裝配需要，“?！睂儆谀＞?，就是要求其模具與被鉆零件的孔位置統(tǒng)一。因此每個(gè)零件則需要一個(gè)模具。減速器的鉆?？捎蒙w板式，這樣可以節(jié)省費(fèi)用，經(jīng)與老師協(xié)商，本零件要求精度不高。所以只有3個(gè)鉆模即可，即分割面和兩個(gè)軸承孔。這樣就減少了困難度。使設(shè)計(jì)更加容易的完成。

經(jīng)過討論和協(xié)商做出了如圖所示樣板，這樣的樣板既方便找正，又方便操作，使工作更容易。如前所述，這樣設(shè)計(jì)的鉆模提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，又保證了生產(chǎn)成本，做工作更得于進(jìn)行。

對(duì)于其他夾具則可用常用夾具，也能保證精度，故不做設(shè)計(jì)。五 設(shè)計(jì)小結(jié)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，要求我們能綜合運(yùn)用大學(xué)三年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和理論知識(shí)，結(jié)合實(shí)際，獨(dú)立解決本專業(yè)一般問題樹立為生產(chǎn)服務(wù)，扎實(shí)肯干，一絲不茍的工作作風(fēng)，為將來在機(jī)械方面工作打下良好的基礎(chǔ)。為了綜合訓(xùn)練我們的綜合設(shè)計(jì)能力，進(jìn)一步培養(yǎng)和提高科學(xué)的思維方式和正確的設(shè)計(jì)思想以及發(fā)現(xiàn)，分析，解決解決實(shí)際問題的能力，在老師的指導(dǎo)下解決一定的工程問題，完成?？平逃蟹浅Ｖ匾膶?shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是前機(jī)體的機(jī)械加工工藝以及鉆模的設(shè)計(jì)，對(duì)其加工過程的工藝，工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)是要求解決實(shí)際的非虛擬的機(jī)械工程問題，前提要求是我們掌握相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識(shí)，而通過本次設(shè)計(jì)提高自己綜合運(yùn)用所掌握知識(shí)，查閱相關(guān)設(shè)力，熟悉相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步熟練手工繪圖和操作繪圖軟件繪制工程圖，鍛煉我們獨(dú)立解決一定的實(shí)際工程問題的能力，使我們的設(shè)計(jì)更具實(shí)用性。本次設(shè)計(jì)還能讓我們更多的接觸社會(huì)，了解社會(huì)的發(fā)展態(tài)勢(shì)和國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀，作 崗位作一個(gè)鋪墊，增加自己的就業(yè)信心，明確今后的發(fā)展方向。由于本人的能力有限，在設(shè)計(jì)過程中會(huì)有很多不足之處，望各位老師給與批評(píng)和指教。我將努見。我基本上完成了前機(jī)體機(jī)械加工工藝以及夾具設(shè)計(jì)。在這整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中我遇到了許多的問題，但是通過查找資料、和同組的同學(xué)一起探討、請(qǐng)教指導(dǎo)老師來解決了這些問題。從這次設(shè)計(jì)當(dāng)中我不但把以前學(xué)習(xí)到的知識(shí)運(yùn)用上來了，還學(xué)習(xí)了一些我們以前沒有學(xué)到的，可以說是即學(xué)即用。這對(duì)于即將走上工作崗位的我來說是一個(gè)很好的鍛煉，因?yàn)閰⒓庸ぷ髦筮€有很多的東西要學(xué)，我們就應(yīng)該具有這種即學(xué)即用的能力?？偟膩碚f，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)，也深刻體會(huì)到畢業(yè)設(shè)計(jì)這一課在整個(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中的重要性

六 主要參考資料

1、機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)

2、機(jī)械加工工藝手冊(cè)

3、金屬切割手冊(cè)

4、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)

第五篇：箱體類零件畢業(yè)設(shè)計(jì)參考

河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校

論文題目：

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 變速箱箱體機(jī)械加工工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)系部： 機(jī) 械 工 程 系專業(yè)： 機(jī)械制造與自動(dòng)化班級(jí)：機(jī) 制 083學(xué)生姓名：蔣培培學(xué)號(hào)：080114207指導(dǎo)教師：陳芳2011年5月10日