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畢 業(yè) 設 計 設計題目：后缸蓋工藝與夾具設計 系 別: 專 業(yè): 班 級: 姓 名: 學 號: 設計小組: 指導教師: 完成時間: 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 鍛造 工序號 01 技檢要求 保證圖示尺寸 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 沖床 TC23-63 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 各表面不應有裂紋及燒傷，凸凹現(xiàn)象. 2 檢驗,保證尺寸 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 02 工序名稱 粗,精車右平面 工序號 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求并保證尺寸118±0.1工平面無明顯刀痕 基準面 上平面與側面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 臥式車床 CW6180B 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 粗車平面,控制尺寸到119mm 170 1 2 2.67 300 0.2 1.14 2.61 硬質合金車刀 1 2 精車平面,控制尺寸到118mm 170 1 1 3.09 300 0.15 1.59 1.86 硬質合金車刀 1 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 粗精車左平面 工序號 03 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求并保證尺寸118到115尺寸無明顯刀痕,并且保證各面沒有可以刀痕 基準面 下平面與側面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 臥式車床 CW6180B 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 粗車平面,控制尺寸到118與116 200 170 1 2 2.67 300 0.2 1.14 硬質合金車刀 1 精車平面,控制尺寸到116與115mm 200 170 1 1 3.09 300 0.15 1.59 硬質合金車刀 1 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 粗精車外圓成型 工序號 04 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度并保證各尺寸,各表面沒有明顯可見的刀痕跡,控制同軸度要求 基準面 右平面及外圓 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 臥式車床 CW6180B 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 粗車外圓及端面 35 1 2 2.98 1000 0.2 0.227 2.61 硬質合金車刀 1 2 精車到圖示尺寸 35 1 0.5 3.09 1000 0.15 0.279 1.86 硬質合金車刀 1 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 鉆φ28.5孔 工序號 05 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度并保證各孔尺寸,各孔表面沒有明顯可見的刀痕跡,控制各孔的軸之間的同軸度要求 基準面 左平面與側面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 臥式鏜床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 定位夾緊 鉆各孔 85 1 0.24 900 0.25 0.118 1.77 Φ28.5的麻花鉆頭 1 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 鉆φ25.5孔 工序號 06 技檢要求 采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小,不合格的產品杜決流入下道工序 基準面 左下平面與側面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 立式鉆床 Z535 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 定位夾緊 2 鉆上面各孔至Φ25.5 85 1 0.24 900 0.25 0.118 1.77 Φ25.5的麻花鉆頭 1 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 鉆臺階孔 工序號 07 技檢要求 采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小,不合格的產品杜決流入下道工序 基準面 左平面與側面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 Z535 立式鉆床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 2 鉆上面各孔至Φ12 115 1 0.33 900 0.25 0.128 0.177 Φ12的麻花鉆頭 1 專用塞規(guī) 鉆上面各孔至Φ18 115 1 0.33 900 0.25 0.128 0.177 Φ18的麻花鉆頭 1 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 08 工序名稱 鉆φ3.5孔 工序號 08 技檢要求 采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小,不合格的產品杜決流入下道工序 基準面 右平面與側面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 立式鉆床 Z535 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 定位夾緊 鉆孔 61 1 0.25 900 0.25 0.118 1.77 Φ3.5的麻花鉆頭 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 鉆φ17孔 工序號 09 技檢要求 采用塞規(guī)檢查孔的尺寸大小,不合格的產品杜決流入下道工序 基準面 下平面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 立式鉆床 Z535 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 定位夾緊 2 鉆孔 52 1 0.25 900 0.25 0.118 1.77 Φ17的麻花鉆頭 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 粗精鏜φ62孔 工序號 10 技檢要求 采用塞規(guī)檢查各螺紋孔的尺寸大小,不合格的產品杜決流入下道工序 基準面 下平面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 臥式鏜床 T618 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 定位夾緊 2 鉆孔，保證圖示尺寸 20 1 2 1.75 600 0.2 0.96 2.61 硬質合金鏜刀 1 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 粗精鏜φ62孔 工序號 11 技檢要求 采用塞規(guī)檢查孔的尺寸大小,不合格的產品杜決流入下道工序 基準面 下平面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 臥式鏜床 T618 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 定位夾緊 2 鉆孔保證圖示尺寸 50 1 0.5 3.09 800 0.15 0.224 1.56 硬質合金鏜刀 1 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 鉗工 工序號 12 技檢要求 保證各銳邊毛剌 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 立式鉆床 Z535 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 用石錦銼去除銳邊毛刺 2 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 綜合驗驗 工序號 13 技檢要求 采用塞規(guī)檢查孔的尺寸大小,不合格的產品杜決流入下道工序,并用游標卡尺檢驗其它尺寸 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 按圖示要求進行檢測 2 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后缸蓋 工序名稱 防銹入庫 工序號 14 技檢要求 采用塞規(guī)檢查各螺紋孔的尺寸大小,不合格的產品杜決流入下道工序 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 Q251 200HBS 1 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 用毛刷沾防銹油涂在生活表面，防止銹蝕 2 入庫后按標識擺放 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械加工工藝過程卡 產品型號 零（部）圖號 共 頁 產品名稱 零（部）名稱 傳動箱體 第 頁 材料牌號 Q215 毛坯種類 鍛件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 4000 每臺件數(shù) 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鍛造 鍛造 2 時效 時效 3 涂底漆 涂底漆 4 銑 粗,精銑左平面至尺寸 X52K立式銑床 專用 5 銑 粗,精銑右平面 X52K立式銑床 專用 6 車 粗精車φ200外圓 CW6180B臥式車床 通用 7 鉆 鉆φ28.5孔 Z535立式鉆床 專用 8 鉆 鉆φ25.5孔 Z535立式鉆床 專用 9 鉆 鉆臺階孔 Z535立式鉆床 專用 10 鉆 鉆φ3.5孔 Z535立式鉆床 專用 11 鉆 鉆φ17孔 Z535立式鉆床 專用 12 法蘭 對表進行法蘭處理 專用 13 鏜 粗鏜φ62環(huán)槽 臥式鏜床 14 鏜 粗精鏜φ60孔 臥式鏜床 15 鉗工 去除銳邊毛刺 16 檢驗 綜合檢驗 17 入庫 防銹入庫 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處記 更改文件號 簽字 日期 1 中文摘要 零件的加工工藝編制，在機械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關系到零件最終能否達到質量要求；夾具的設計也是不可缺少的一部分，它關系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機械加工行業(yè)中是至關重要的環(huán)節(jié)。 后缸蓋零件的主要加工表面為孔和外圓表面。外圓表面加工根據(jù)精度要要求可選擇車削和磨削。孔加工方法的選擇比較復雜，需要考慮零件的結構特點、孔徑大小、長徑比、精度和粗糙度要求以及生產規(guī)模等各種因素。對于精度要求較高的孔往往還要采用幾種不同的方法順次進行加工。本次設計的零件，為保證孔的精度和表面質量將先后經(jīng)過粗鏜、半精鏜、精鏜和滾壓等四道工序加工。 在機床上對零件進行機械加工時，為保證工件加工精度，首先要保證工件在機床上占有正確的位置，然后通過夾緊機構使工件在正確位置上固定不動，這一任務就是由機床夾具完成。對于單件、小批量生產，應盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產成本。但是由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以夾緊時往往比較費時間，并且操作復雜，生產效率低，也難以保證加工精度，為此需設計專用夾具。 關鍵詞：工藝設計、基準選擇、切削用量、定位誤差 ABSTRCT Is the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jig's design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links. Back cylinder cover components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing method's choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This design's cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee hole's precision and the surface quality and so on four working procedure processings When the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp. Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error. 目錄 1 摘要 1 1.1中文摘要 1 1.2 英文摘要 1 2 后缸蓋加工工藝規(guī)程設計 3 2.1零件的分析 3 2.1.1零件的作用 3 2.1.2零件的工藝分析 3 2.2后缸蓋加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 4 2.2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2.2基面的選擇 4 2.2.3確定工藝路線 4 2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 2.2.5確定切削用量 6 2.3小結 22 3 專用夾具設計 23 3.1 10-φ28.5孔夾具設計 33 3.3.1定位基準的選擇 33 3.3.2定位元件的設計 34 3.3.3定位誤差分析 35 3.3.4鉆削力與夾緊力的計算 35 3.3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 36 3.3.6夾緊裝置的設計 38 3.3.7夾具設計及操作的簡要說明 38 3.4小結 39 4 結束語 40 參考文獻………………………………………………………………………………41 2 后缸蓋加工工藝規(guī)程設計 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 題目給出的零件是后缸蓋，它的主要的作用是可以是封閉的，用于變速箱主軸側面，阻止外界灰塵進入箱體內，也可用于固定軸承，起到軸向定位的作用，本例中的缸蓋，其內部有φ60的可以起到定位軸的零件作用，外圓φ200和內孔均有Ra=1.6的配合要求，10-φ28.5起到固定后缸蓋的作用。 2.1.2零件的工藝分析 215，是一種碳素結構鋼。 　　【化學成分】（質量分數(shù)）（%） 　　C：0.09-0.15 　　Mn：0.25-0.55 　　Si：≦0.30 　　S：≦0.050（A級），≦0.045（B級） 　　P：≦0.045 　　脫氧方法：F、b、Z 　　【力學性能】 　　抗拉強度（σb/MPa）：335-450 　　伸長率（δ5/%）： 　　≧31（a≦16mm），≧30（a>16-40mm） 　　≧29（a>40-60mm），≧28（a>60-100mm） 　　≧27（a>100-150mm），≧26（a>150mm） 　　其中 a 為鋼材厚度或直徑。 　　【冷彎性能】 　　180° 冷彎試驗 　　d=0.5a （縱向）d=a（橫向）(B=2a: 60mm），d=1.5a （縱向）d=2a（橫向）(B=2a: >60～100mm） 　　d=2a （縱向）d=2.5a（橫向）(B=2a: >100～200mm） 　　其中d 為彎心直徑，B 為試樣寬度，a 為鋼材厚度或直徑。 　　【沖擊試驗】 　　溫度：20℃ 　　V型沖擊吸收功（縱向）Ak/J：≧27 　　【主要特性】 　　具有高的塑性、韌性和焊接性能，良好的壓力加工性能，但強度低。 　　【應用舉例】 　　用于制造地腳螺栓、犁鏵、煙筒、屋面板、鉚釘、低碳鋼絲、薄板、焊管、拉桿、吊鉤、支架、焊接結構等。 后缸蓋需要加工表面以及加工表面的位置要求。現(xiàn)分析如下： （1）主要加工面： 1）銑上下平面保證尺寸115mm，平行度誤差為0.03 2）鉆φ295外圓的孔，保證尺寸62與20與下平面的平行度誤差為0.02 3）鏜.平面φ60孔至所要求尺寸，并保證各位置誤差要求 4）鉆10—φ28.5孔 5）鉆孔2—φ25.5 （2）主要基準面： 1）以左平面為基準的加工表面 這一組加工表面包括：后缸蓋右表面各孔、后缸蓋右表面 2）以右平面為基準的加工表面 這一組加工表面包括：主要是左平面φ3.5孔. 2.2后缸蓋加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 2.2.1確定毛坯的制造形式 由于年產量為4000件，達到大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸較大，鍛造表面質量的要求高，故可采用鍛造質量穩(wěn)定的，適合大批生產的模鍛造。便于模鍛造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率。 2.2.2基面的選擇 （1）粗基準的選擇 對于本零件而言，按照互為基準的選擇原則，選擇本零件的右表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用底面定位塊支承和底面作為主要定位基準，以限制z、z、y、y、五個自由度。再以一面定位消除x、向自由度，達到定位,目的。 （2）精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用已加工結束的右平面作為精基準。 2.2.3確定工藝路線 表2.1工藝路線方案一 工序1 粗精車上平面 工序2 粗精車下平面 工序3 粗精車φ200小外圓及其臺階面 工序4 鉆10-φ28.5孔 工序5 鉆10-φ25.5孔 工序6 鉆φ3.5孔 工序7 鉆φ17孔 工序8 鉆φ295外圓上臺階孔φ12，φ18，φ45孔及M33螺紋孔 工序9 鏜φ62環(huán)槽 工序10 表面法蘭處理 工序11 鏜φ60孔 工序12 鉗工 工序13 防銹入庫 表2.2工藝路線方案二 工序1 粗精車上平面 工序2 粗精車下平面 工序3 粗精車φ200小外圓及其臺階面 工序4 鉆10-φ28.5孔 工序5 鉆10-φ25.5孔 工序6 鉆φ295外圓上臺階孔φ12，φ18，φ45孔及M33螺紋孔 工序7 鉆φ3.5孔 工序8 鉆φ17孔 工序9 鏜φ62環(huán)槽 工序10 表面法蘭處理 工序11 鏜φ60孔 工序12 鉗工 工序13 防銹入庫 工藝路線的比較與分析： 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序7與工序8， 放到后面。加工完平面臺階孔與螺紋孔M33”變?yōu)椤肮ば?”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動提高了生產效率。而且對于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助。 采用互為基準的原則，先加工左、右兩平面，然后以左、右平面為精基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，左、右兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線， 加工“工序4與工序5，”不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非平行這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方案，先加工圓上面的臺階孔及螺紋孔，然后再加工φ17孔與φ3.5，這樣便于加工并能保證的形位公差要求 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第二個方案比較合理。所以我決定以第二個方案進行生產。具體的工藝過程見工藝卡片所示。 2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 后缸蓋的材料是Q215，生產類型為大批生產。由于毛坯用采用模鍛造, 毛坯尺寸的確定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設計規(guī)定零件為大批量生產，應該采用調整法加工，因此計算最大與最小余量時應按調整法加工方式予以確定。 1）加工后缸蓋左右平面，根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求，精加工1mm， 2）加工2－φ25.5孔，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量1.2mm?？梢淮毋@削加工余量12.75 mm就可達到要求。 3）鏜φ60孔時，由于粗糙度要求，因此考慮加工余量2.5mm?？梢淮未旨庸?mm，一次精加工0.5就可達到要求。 6）加工10－φ28.5孔，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量14.25mm。可一次鉆削加工余量14.25mm，就可達到要求。 7）加工M33底孔時，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量1.2mm。可一次鉆削加工余量1.1mm，一次攻螺紋0.1mm就可達到要求。 8）加工外圓面臺階面各孔，粗加工可達到表面粗糙度要求， 2.2.5確定切削用量 工序 粗車右端平面。 加工條件 工件材料：QT60-2, ，鑄件。 機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 （1）粗車右端平面 1)被吃刀量：取單邊余量Z=2mm， 2)進給量f：根據(jù)[3] 表2.4-3，取。 3)切削速度： 按[3] 表2.4-20，切削速度， 4)機床主軸轉速： 按機床說明書，與相近的轉速為300 ，則：. 實際銑削速度： 5)檢驗機床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-9，可查得 由CW6180B臥式車床說明書可知，CW6180B臥式車床主電動機功率為13KW，當主軸轉速為300 r/min時，主軸傳遞的功率為7.5kW，所以機床功率足夠，可以正常工作。 6)計算切削工時：按[3]表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=170mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0,L1=2mm 刀具切出長度：取 精車右端平面 機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 1)被吃刀量：=0.6mm。 2)進給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預估切削速度1.33，取。 3)切削速度： 按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。 式中： 所以： 4) 機床主軸轉速： 按[3]表3.1-22可得，與相近的轉速為540r/min，則實際速度。 5) 計算切削工時：按[3]表2.5-3，取被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=170mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 本工序機動時間： 加工左平面，各切削用量與加工上平面相近，因此省略不算，參照加工右平面執(zhí)行。 工序：粗鏜Φ62H12的孔 機床：臥式鏜床 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 切削深度：，毛坯孔徑。 進給量：根據(jù)參考文獻表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=6.0mm。因此確定進給量。 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4-9取 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1-41取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-37工步輔助時間為：2.61min 工序：粗鏜Φ60H12的孔 機床：臥式鏜床 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：h 切削深度：，毛坯孔徑。 進給量：根據(jù)參考文獻表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=5.0mm。因此確定進給量。 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4-9取 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1-41取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-37工步輔助時間為：2.61min 精鏜孔到Φ60H12 機床：臥式鏜床 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4-9，取 機床主軸轉速： ，取 實際切削速度，： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 所以該工序總機動工時 查參考文獻[1]，表2.5-37工步輔助時間為：1.56min 工序鉆10－φ28.5 工件材料為Q215，孔的直徑為28.5mm。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至Φ28.5，選用Φ28.5的麻花鉆頭。 進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4-39，取 切削速度：參照參考文獻[5]表2.4-41，取 由式（2.1）機床主軸轉速： ，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 工序加工2－Φ25.5孔 工件材料為Q215，孔的直徑為Φ25.58mm。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至Φ25.5，選用Φ25.5的麻花鉆頭。 進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4-39，取 切削速度：參照參考文獻[5]表2.4-41，取 由式（2.1）機床主軸轉速： ，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 工序階梯孔 工件材料為Q215鐵，孔的直徑為12mm，孔的直徑為30mm,表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為锪鉆，加工刀具為：锪鉆孔——Φ45mm直徑锪鉆。 1）確定切削用量 確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z535立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠小于及，故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得： ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。 由參考文獻[7]表28-3，，，故 查Z535機床說明書，取。實際切削速度為 由參考文獻[7]表28-5，，故 校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應地 ，， 工序 校驗 （5）锪鉆Φ12階梯孔 加工條件： 工件材料：Q215，機床：Z535立式鉆床 刀具：高速鋼鉆頭Φ12，Φ42小直徑端面锪鉆 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 根據(jù)參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間 锪鉆Φ30階梯的工時 锪鉆孔進給量，機床主軸轉速， 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 由參考文獻[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時間 t=+ t=0.27+1.77=2.04min 該工序的總工時為： 2.04+0.07+0.05+1.77+1.77=5.7min 所以該方案滿足生產要求。 工序 粗車左端外圓?95 mm。 加工條件 工件材料：QT60-2, ，鑄件。 加工要求：粗車左端外圓?95 mm。 機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 （1）粗車左端外圓φ200 mm 1)被吃刀量：取單邊余量Z=2mm， 2)進給量f：根據(jù)[3] 表2.4-3，取。 3)切削速度： 按[3] 表2.4-20，切削速度， 4)機床主軸轉速： 按機床說明書，與相近的轉速為300 ，則：. 實際銑削速度： 5)檢驗機床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-9，可查得 由CW6180B臥式車床說明書可知，CW6180B臥式車床主電動機功率為13KW，當主軸轉速為300 r/min時，主軸傳遞的功率為7.5kW，所以機床功率足夠，可以正常工作。 6)計算切削工時：按[3]表2.5-3，取 被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=85mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0,L1=2mm 刀具切出長度：取 精車左端軸徑φ200 mm 機床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6 1)被吃刀量：=0.6mm。 2)進給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預估切削速度1.33，取。 3)切削速度： 按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。 式中： 所以： 4) 機床主軸轉速： 按[3]表3.1-22可得，與相近的轉速為540r/min，則實際速度。 5) 計算切削工時：按[3]表2.5-3，取被切削層長度：由毛坯尺寸可知L=85mm 刀具切入長度：L1=/tg+(2~3) 主偏角=0, L1=2mm 刀具切出長度：取 本工序機動時間： 2.3小結 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。對加工工藝規(guī)程的設計，可以了解了加工工藝對生產、工藝水平有著極其重要的影響。生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。 3 專用夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工后鋼蓋零件時，需要設計專用夾具。 根據(jù)任務要求中的設計內容，需要設計加工銑上平面夾具、后缸蓋鏜上頂面鏜孔夾具及后缸蓋鉆10-φ28.5孔夾具各一套。其中上頂面鏜孔的夾具將用于組合鉆床，刀具分別鏜刀。采用X62W銑床，硬質合金端銑刀YG8對銑上平面進行加工。鉆φ28.5孔夾具采用立式鉆床，用麻花鉆鉆孔。 3.3鉆10－φ28.5孔夾具設計 3.3.1定位基準的選擇 在加工φ28.5孔工序時，后缸蓋左、右兩平面及工藝孔已經(jīng)加工到要求 尺寸。因此選用左平面及與其垂直的中心孔表面加作為定位基準。工件以一面與中心孔定位時，夾具上的定位元件是：一面與其中一個銷。其中一面為后缸蓋的右平 夾具裝配圖 面，銷為短圓柱銷。 3.3.2定位元件的設計 本工序選用的定位基準為一面兩銷定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設計主要是對短圓柱銷進行設計 根據(jù)參考文獻[11]，可查得短圓柱銷的結構和尺寸如圖。 3.3.3定位誤差分析 機械加工過程中，產生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，有一項因素于機床夾具有關。使用夾具時，加工表面的位置誤差與夾具在機床上的對定及工件在夾具中的定位密切相關。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中各項加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 本夾具選用的定位元件為一面圓柱銷定位。其定位誤差主要為： 銷與孔的配合0.05mm，鉆模與銷的誤差0.02mm，鉆套與鉆套0.029mm 由公式e=(H/2+h+b)×△max/H △max=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.06×30/32=0.05625 可見這種定位方案是可行的。 3.3.4鉆削力與夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆加工，而鉆削力遠遠大于鉆削切削力。因此切削力應以鉆削力為準。由參考文獻[9]得： 鉆削力 鉆削力矩 式中： 本套夾具采用活動墊板夾緊，活動墊板主要靠上下旋動墊板上的螺母來實現(xiàn)夾緊。根據(jù)參考文獻[11]可知該機構屬于單個螺旋夾緊。 由式（3.1）根據(jù)參考文獻[11]表1-2-20到表1-2-23可查得 3.3.5鉆套、鉆模板及夾具體設計 φ28.5孔的加工需鉆孔切削才能滿足加工要求。故選用固定鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：φ28.5孔分鉆孔工步完成加工。鉆加工刀具分別為：鉆孔——Φ7標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃。 根據(jù)參考文獻[11]表2-1-47可查得鉆套孔徑結構如圖3.14所示。 鉆M8孔鉆套結構參數(shù)如表3.9所示。 表3.9 d H D 公稱尺寸 允差 7 20 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 7 7 16 50° 根據(jù)參考文獻[11]表2-1-58可得襯套選用固定襯套其結構如圖3.15所示。 固定襯套 其結構參數(shù)如表3.10所示。 表3.10 d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 28.5 +0.034 +0.016 20 38.5 +0.023 +0.012 0.5 2 根據(jù)參考文獻[11]夾具U型槽的結構如圖3.16所示。 圖3.16 U型槽 主要結構尺寸參數(shù)如表3.11所示。 表3.11 螺栓直徑 12 14 30 20 3.3.6夾緊裝置的設計 夾緊裝置采用活動的墊板來夾緊工件，采用的活動墊板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開，然后向下退后一定距離把工件取出。主要用的螺旋夾緊原理。 3.3.7夾具設計及操作的簡要說明 本套夾具用于加工φ28.5孔。后缸蓋右平面及其內孔來實現(xiàn)定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用活動墊板夾緊。工件加工完成后，移動壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時，先將工件放到帶大端面的長圓柱銷和固定定位銷處，然后將移動墊板上移，壓緊工件，將螺栓擰緊就可以進行加工了。加工完成以后將移動壓板退出一定距離，就可以把工件直接取出。如夾具裝配圖上圖所示。 3.4小結 對專用夾具的設計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以性能。本夾具設計可以反應夾具設計時應注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具結構的剛度和強度、結構工藝性等問題。 結束語 通過近兩個月的畢業(yè)設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設計的整個過程。 在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關的資料和相關產品信息。這一次設計是大學四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設計，也是最難的一次。在設計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有xxx老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了設計。 本設計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下： （1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。 （2）與夾具相關的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。 參考文獻 [1] 劉德榮，組合夾具結構簡圖的初步探討，組合夾具，1982. 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