填料箱蓋工藝和銑φ75孔端面、鉆12孔夾具設(shè)計(jì),填料,工藝,75,端面,12,夾具,設(shè)計(jì) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目：填料箱蓋零件機(jī)械加工工藝 和典型夾具設(shè)計(jì) 填料箱蓋零件機(jī)械加工工藝和典型夾具設(shè)計(jì) 摘要 油液的滲漏問題一直是汽車行業(yè)關(guān)注的問題，而填料箱蓋是潤滑裝備的關(guān)鍵零件。如何解決填料箱蓋的工藝規(guī)程、如何縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期是目前亟待解決的問題。 設(shè)計(jì)中，首先對(duì)填料箱蓋零件進(jìn)行工藝分析，根據(jù)零件的用途以及加工要求以及產(chǎn)品的批量確定零件的毛坯，其次根據(jù)零件的尺寸及批量，設(shè)計(jì)零件加工工藝過程，給出了零件的合理加工路線。隨后確定各工序的加工余量，切削參數(shù)，并計(jì)算各步工時(shí)。 最后在對(duì)零件的第4道工序加工13.5孔進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。考慮到13.5孔中為平均分布，采用心軸定位，可卸鉆模板與止口配合實(shí)現(xiàn)五點(diǎn)定位，各孔氣動(dòng)夾緊，設(shè)計(jì)中的定位精度高可與工件一起裝卸。再對(duì)第11道工序銑75孔端面進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，本夾具將用于組合機(jī)床，對(duì)機(jī)床進(jìn)行銑加工。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計(jì)選擇采用螺紋夾緊的方式，選擇以50孔的內(nèi)表面和165的底端面為主要定位基面，因此，在保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)可以設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單的夾具。 關(guān)鍵詞：填料箱蓋；油液滲漏；工藝夾具設(shè)計(jì) Filler lid Part Machining Process and Typical Fixture Design Abstract Oil leakage issue has been a concern of the automotive industry, the filler cover key parts of lubrication equipment. How to solve the the filler lid technical rules, how to shorten the product design cycle current problems to be solved. Design, the first part of the filler cover for process analysis to determine the parts of the rough, according to the use of parts and processing requirements as well as bulk, followed by machining process based on the size and bulk of the parts, design parts, the parts of a reasonable processing route. Then determines the allowance, the cutting parameters of each step, and the each step working hours is calculated. Finally, on the part of four machining processes 13.5holes for fixture design. Taking into account the 13.5 holes evenly distributed, spindle positioning, detachable drilling template with the realization of a five-point positioning with the Mouth, each hole pneumatic clamping, high positioning accuracy in the design together with the workpiece loading and unloading. 75 hole end of the 11 step milling fixture design, the fixture will be used for the combination of machine tools, machine tools for milling. In order to reduce production costs, the design options with a threaded clamping manner. Select the main positioning the base surface to the bottom surface of the inner surface of the hole 50 and 165, Therefore, improve labor productivity, reduce labor intensity can be designed relatively simple jig. Key Words:The filler cover;Fluid leakage; The process of design and fixture 目 錄 1 緒論 1 1.1 課題的研究背景及意義 1 2 零件的分析 6 2.1 零件的作用 6 2.2 零件的工藝分析 7 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 8 3.1 毛坯的制造形式 8 3.2 基準(zhǔn)面的選擇 8 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 8 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 8 3.2.3切削用量的確定 8 3.3 制訂工藝路線 10 3.3.1工藝線路方案一 10 3.3.2工藝路線方案二 10 3.3.3工藝方案的比較與分析 11 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 12 4 填料箱蓋零件典型夾具設(shè)計(jì) 26 4.1 問題的指出 26 4.2 夾具設(shè)計(jì) 26 4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 26 4.2.2切削力及夾緊力的計(jì)算 26 4.3 定位誤差的分析 27 4.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 27 5 填料箱蓋零件專用夾具設(shè)計(jì) 28 5.1 問題的提出 28 5.2 夾具設(shè)計(jì) 28 5.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 28 5.2.2切削力及夾緊力計(jì)算 28 5.2.3定位誤差分析 29 5.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 30 6 結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 32 致謝 33 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 34 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 35 I 1 緒論 1.1 課題研究背景及意義 人類的生活無不與機(jī)械相關(guān)，現(xiàn)代社會(huì)的每一個(gè)人都隨時(shí)隨地的享受機(jī)械所帶來的恩惠。機(jī)械制造始終是人類物質(zhì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，這已是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。一個(gè)國家生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，可以說機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的歷史是人類技術(shù)進(jìn)步的事實(shí)寫照。然而，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展要靠機(jī)械裝備的發(fā)展來推動(dòng)。 隨著工業(yè)革命的掀起，工業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著越來越重的地位，機(jī)械制造業(yè)作為為整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供技術(shù)裝備的一個(gè)行業(yè)，其發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家工業(yè)化程度高低的重要指標(biāo)。本文針對(duì)機(jī)械制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究，并分別從激光技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)兩方面對(duì)高科技技術(shù)在機(jī)械制造工藝中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的介紹，通過分析機(jī)械制造工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀來闡述機(jī)械制造工藝在未來集成化、微納化、自動(dòng)化和數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)[4]。 機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，是其他經(jīng)濟(jì)部門的生產(chǎn)手段。作為關(guān)系著國家和民族長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家和地區(qū)工業(yè)化水平與經(jīng)濟(jì)總體實(shí)力的標(biāo)志，既決定著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力、國防實(shí)力、綜合國力和在全球經(jīng)濟(jì)中的競(jìng)爭(zhēng)與合作能力，也決定著一個(gè)國家實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化和民族復(fù)興的進(jìn)程[5]。探討我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展對(duì)策，對(duì)我國制定區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策和實(shí)施產(chǎn)業(yè)扶持政策具有深遠(yuǎn)意義。 機(jī)械制造技術(shù)水平是衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化進(jìn)展的指標(biāo)之一，且是國民經(jīng)濟(jì)重要組成之一。隨著全球制造業(yè)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，機(jī)械制造技術(shù)開啟新局面，然而我國的機(jī)械制造技術(shù)與國外相比，仍存在不小的差距。 機(jī)械加工工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，也是一個(gè)國家發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)來源。在機(jī)械零件的加工過程中，機(jī)械加工工藝是相當(dāng)重要的一環(huán)。因?yàn)闄C(jī)械工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，以及價(jià)格的高低。所以作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)者，應(yīng)該具備以下基本要求：零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本合理；制定良好的加工工藝路線；在此基礎(chǔ)上盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低成本，提高生產(chǎn)率。 隨著社會(huì)的發(fā)展，能源問題成為全球共同的話題，而石油作為不可再生能源，一直是各個(gè)國家最為關(guān)注的。世界各國在努力尋求解決石油緊缺問題的方法。其實(shí)石油問題的解決不外乎兩點(diǎn)，一是開發(fā)新能源，二是減少資源的浪費(fèi)。如何解決石油的泄漏問題是本設(shè)計(jì)研究的關(guān)鍵。汽車中石油的泄漏主要體現(xiàn)在 33 填料箱蓋上。本設(shè)計(jì)的課題將就填料箱蓋的工藝規(guī)程及夾具的設(shè)計(jì)。 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,大量的財(cái)力和人力投入到了機(jī)械制造方面,但是其水平與發(fā)達(dá)國家有著較大的差距。存在著自主創(chuàng)新能力低下、污染處理不力、資源利用力較低等問題。對(duì)于這些問題就應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械制造工藝引起重視,加大資源投入和資金投入。 機(jī)械制造的核心技術(shù)是機(jī)械制造工藝,機(jī)械制造工藝目前在我國還處于發(fā)展階段,在機(jī)械制造過程中已經(jīng)有先進(jìn)的 工藝得到應(yīng)用。此外,隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)制造單元及系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動(dòng)控制技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)械制造中。文章主要針對(duì)機(jī)械制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并且對(duì)未來發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行了闡述[7]。 隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前我國的機(jī)械制造業(yè)雖逐步攻克關(guān)鍵技術(shù)，然而與工業(yè)化程度較高的發(fā)達(dá)國家相比而言，我國仍存在不少的差距，在許多領(lǐng)域需依賴于進(jìn)口來完成對(duì)產(chǎn)品的加工制造，主要發(fā)展情況如下所述。機(jī)械制造行業(yè)自古以來便在一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位，無論是以農(nóng)業(yè)為主或是工業(yè)集成化發(fā)展的時(shí)期，其都扮演者至關(guān)重要的角色。尤其是近現(xiàn)代，由于工業(yè)發(fā)展規(guī)模在不斷擴(kuò)大，對(duì)機(jī)械制造的需求也在遞增，因而把機(jī)械制造行業(yè)水平視為衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力的標(biāo)志之一，全球國家也把機(jī)械制造業(yè)作為振興民族，提升國際影響力的戰(zhàn)略政策。 當(dāng)今國內(nèi)的工業(yè)社會(huì)，處于發(fā)展階段，制造工業(yè)占主導(dǎo)地位。而在實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品的加工路線的確定對(duì)企業(yè)的生存有著至關(guān)重要的影響。人類的生活無不與機(jī)械相關(guān)，現(xiàn)代社會(huì)的每一個(gè)人都隨時(shí)隨地的享受機(jī)械所帶來的恩惠。機(jī)械制造始終是人類物質(zhì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，這已是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。一個(gè)國家生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，可以說機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的歷史是人類技術(shù)進(jìn)步的事實(shí)寫照。然而，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展要靠機(jī)械裝備的發(fā)展來推動(dòng)。 機(jī)械制造加工是把原材料半成品轉(zhuǎn)化為成品的生產(chǎn)過程，包括產(chǎn)品圖紙?jiān)O(shè)計(jì)生產(chǎn)組織準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備原材料購買標(biāo)準(zhǔn)件統(tǒng)籌毛坯制造零件機(jī)械加工與熱處理裝配等一系列工序，在所有生產(chǎn)流程中占據(jù)最重要地位的是工藝，它包括鍛壓鑄造沖壓焊接機(jī)械加工熱處理裝配和試驗(yàn)等，在加工過程中，所有加工條件和加工方法都是有區(qū)別的，零部件的制作工藝也是多種多樣的[3]。 機(jī)械制造設(shè)備的問世需經(jīng)歷設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造等過程，若提升機(jī)械產(chǎn)品的總體質(zhì)量，需熟知機(jī)械制造的特點(diǎn)，進(jìn)而規(guī)范化地設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)制造機(jī)械設(shè)備。 機(jī)械制造技術(shù)并非僅局限于機(jī)械加工制造自身，其產(chǎn)品面向市場(chǎng)使用涵蓋對(duì)其進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研評(píng)估使用價(jià)值、產(chǎn)品的研發(fā)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)、市場(chǎng)銷售到售后維護(hù)等方面，并基于此形成一個(gè)體系。機(jī)械制造最終追求的是產(chǎn)品投 放到市場(chǎng)后的應(yīng)用情況，以提升制造企業(yè)在行業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)力并推動(dòng)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的雙贏作用。 機(jī)械制造技術(shù)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支撐，也是提升國家在國際上的競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。由于我國目前處于工業(yè)發(fā)展繁榮時(shí)期，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的需求在不斷加大，然而制造技術(shù)的落后則限制了產(chǎn)品的輸出。我們需意識(shí)到我國機(jī)械制造業(yè)的不足之處，并吸收國外先進(jìn)制造技術(shù)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，提升我國機(jī)械制造水平，并掌握其發(fā)展趨勢(shì)，盡快向國際制造技術(shù)水平靠攏，提高我國的綜合國力，并拓展在國際市場(chǎng)上的應(yīng)用。 機(jī)械制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的裝備工業(yè)，具有涵蓋范圍廣，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高；需求彈性大，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較敏感；對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)拉動(dòng)作用強(qiáng)，對(duì)國家積累和社會(huì)就業(yè)貢獻(xiàn)大；投入資本規(guī)模較大，回收年限較長(zhǎng)；產(chǎn)業(yè)集聚現(xiàn)象明顯；許多細(xì)分行業(yè)技術(shù)壁壘較強(qiáng)，進(jìn)入和退出市場(chǎng)難度較大等特點(diǎn)。機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，是其他經(jīng)濟(jì)部門的生產(chǎn)手段，是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體，是關(guān)系國家、民族長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。它的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家和地區(qū)工業(yè)化水平與經(jīng)濟(jì)總體實(shí)力的標(biāo)志，既決定著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力、國防實(shí)力、綜合國力和在全球經(jīng)濟(jì)中的競(jìng)爭(zhēng)與合作能力，也決定著中國這樣的發(fā)展中大國實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化和民族復(fù)興的進(jìn)程。探索我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展對(duì)策，對(duì)我國制定區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策和實(shí)施產(chǎn)業(yè)扶持政策具有深遠(yuǎn)意義[5]。 機(jī)械制造業(yè)作為高新技術(shù)的載體，在很大程度上促進(jìn)了高新技術(shù)的發(fā)展。近年來，機(jī)械制造技術(shù)的專業(yè)化不僅創(chuàng)造了更高的生產(chǎn)效率和更先進(jìn)的生產(chǎn)方式，而且先進(jìn)的制造技術(shù)正系統(tǒng)地全方位地改造升級(jí)著傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)。當(dāng)今世界，機(jī)械制造的專業(yè)化程度己經(jīng)成為衡量一個(gè)國家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技競(jìng)爭(zhēng)力水平的重要標(biāo)志，成為一個(gè)國家在國際市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的大環(huán)境下取得最后勝利的一大利器。我國是一個(gè)發(fā)展中國家，在社會(huì)發(fā)展的工業(yè)化進(jìn)程中，必須要有強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)作為支撐。我國在加入世貿(mào)組織后如何把握世界制造業(yè)新一輪戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)移的大好時(shí)機(jī)，有重點(diǎn)、有選擇地引進(jìn)和吸收，把國外的高端技術(shù)和巨額資本和我國機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的跨越式發(fā)展，這已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中首當(dāng)其沖的一個(gè)重大問題。目前世界各國都在經(jīng)歷全球經(jīng)濟(jì)一體化和新技術(shù)革命，我們必須作出適合中國國情的中長(zhǎng)期戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，更全面地實(shí)施“請(qǐng)進(jìn)來”和“走出去”的戰(zhàn)略，積極參與全球經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)與合作，以此來提高中國機(jī)械制造業(yè)在國際上的競(jìng)爭(zhēng)力。 本設(shè)計(jì)主要經(jīng)過了兩個(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)。第一階段分析零件的工藝性，查閱有關(guān)手冊(cè)，選擇加工余量、確定毛坯的類型、形狀、大小等。又根據(jù)毛坯圖和零件圖構(gòu)想出兩種工藝方案，比較確定其中較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。 箱體類零件是機(jī)器和部件的基礎(chǔ)零件，它把機(jī)器和部件中的所有零件連接成一個(gè)整體，并使機(jī)器和部件中的零件相互保持正確位置，完成必需的運(yùn)動(dòng)。因此， 箱體零件的加工質(zhì)量直接影響著機(jī)器的性能、精度和壽命。箱體類零件結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，箱壁薄，表面和孔比較多。但箱體零件主要加工的對(duì)象是一些平面和孔。對(duì)于平面大多采用銑削和磨削, 對(duì)于軸承孔多采用鏜削, 對(duì)于連接孔多采用鉆、擴(kuò)、鉸等。另外，在箱體類零件加工安排時(shí), 工藝順序一般為先面后孔，先粗后精，并在各個(gè)工序間安排時(shí)效處理，通過對(duì)箱體零件的研究，自動(dòng)編程能夠優(yōu)化箱體零件加工工藝，提高箱體零件質(zhì)量，縮短了加工時(shí)間，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)生產(chǎn)效率就是本次研究的目的。 箱體類零件的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：形狀較復(fù)雜；體積較大；壁薄比較容易變形；孔和平面的精度要求較高?？偠灾?，箱體類零件在整個(gè)機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中占有相當(dāng)重要的地位，它的精度高低直接影響到機(jī)器性能的好壞。因此討論研究箱體零件的加工工藝和自動(dòng)編程是很有現(xiàn)實(shí)意義[4]。 當(dāng)前我國在發(fā)展社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的首要任務(wù)就是振興機(jī)械制造業(yè)，大力發(fā)展機(jī)械制造業(yè)，是增加有效供給，調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)總供求達(dá)到更高水平的均衡的前提，是提高我國綜合經(jīng)濟(jì)國際競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。 當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)主要采用單件生產(chǎn)多品種小批量和重復(fù)大批量生產(chǎn)等多種方式由于市場(chǎng)需求變化，設(shè)備資源也隨之變化產(chǎn)品中各部件制造周期不一性和產(chǎn)品工藝路線的不確定性，造成管理對(duì)象動(dòng)態(tài)多變，生產(chǎn)管理工作十分復(fù)雜，需要從每一產(chǎn)品的交貨期倒推，周密安排各部件零件毛坯的投入產(chǎn)出數(shù)量和時(shí)間。 世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)表明：機(jī)械工業(yè)的發(fā)展速度規(guī)模和產(chǎn)品質(zhì)量水平?jīng)Q定一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的水平，是國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)基礎(chǔ)，是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石機(jī)械制造工業(yè)的規(guī)模和水平是衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)水平與經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志發(fā)展制造要有創(chuàng)新的精神要有民族精神，我們應(yīng)該為祖國的制造事業(yè)不斷努力，目前我國正處于經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的好時(shí)機(jī)，而我們?cè)谥圃旒夹g(shù)方面還很薄弱，因此，我們必須學(xué)習(xí)更多的先進(jìn)制造技術(shù)來提高企業(yè)的制造水平，這樣才能在日趨激烈的全球化市場(chǎng)上站穩(wěn)腳步，才能拉近與發(fā)達(dá)國家的差距，才能讓我們的祖國更加繁榮富強(qiáng)。 機(jī)械制造是一門歷史悠久的學(xué)科，在人類文明的發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)了重要地位而機(jī)械制造工藝是專門研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)加工制造銷售使用維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過程的工程學(xué)科隨著社會(huì)的發(fā)展，人類在進(jìn)入21 世紀(jì)后對(duì)產(chǎn)品的要求也發(fā)生了極大的變化，品種多樣更新快捷使用方便物美價(jià)廉成為產(chǎn)品必須具備的品質(zhì)，如果產(chǎn)品還包含自動(dòng)化程序，則進(jìn)一步要求售后服務(wù)必須到位綜上所述，為適應(yīng)時(shí)代要求，必須采用現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)。 2 零件的分析 2.1零件的作用 零件的制造工藝方法大致可以分為材料成形法，材料去除法以及材料累加法。根據(jù)零件的特性以及從經(jīng)濟(jì)性的角度分析，經(jīng)過一系列的性能比較，HT200是相對(duì)適合的材料，毛壞的成型方法為鑄造。 題目所給定的零件填料箱蓋三維圖如圖2.1所示，其主要作用是保證對(duì)箱體起密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不使泵內(nèi)的水流不到外面來也可阻止外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空。當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻。保持水泵的正常運(yùn)行。 圖2.1 填料箱蓋三維圖 ） 2 .2零件的工藝分析 填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求： （1）以75H5（）軸為中心的加工表面。 包括：尺寸為65H5（）的軸，表面粗糙度為1.6，尺寸為90的與75H5（）相接的肩面，尺寸為100f8()與75H5（）同軸度為0.025的面，尺寸為50H8()與75H5（）同軸度為0.025的孔。 （2）以50H8()孔為中心的加工表面。 尺寸為78與50H8()垂直度為0.012的孔底面，表面粗糙度為0.4，須研磨。 （3）以50H8()孔為中心均勻分布的12孔，6-13.5，4-M10-6H深20孔深24及2-M10-6H。 （4）其它未注表面的粗糙度要求為6.3，粗加工可滿足要求。 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1毛坯的制造形式 零件材料為HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本，保證零件工作的可靠，采用鑄造。由于年產(chǎn)量為1000件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 3.2基準(zhǔn)面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇原則；以不加工的表面作為粗基準(zhǔn)；選擇要求加工余量均勻的表面作為粗基準(zhǔn)；選擇余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)；選擇平整、光潔、尺寸足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用。 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何降低工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。 按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對(duì)于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法： 當(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。采用錐堵或錐套心軸。 精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時(shí)，以支承軸頸本身找正。 3.2.3切削用量的確定 切削用量是切削加工時(shí)可以控制的參數(shù)，具體是指切削速度、 進(jìn)給量和背吃刀量三個(gè)參數(shù)；確定方法是先確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)切削用量手冊(cè)確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號(hào)。 選擇切削用量主要應(yīng)根據(jù)工件的材料、精度要求以及刀具的材料、機(jī)床的功率和剛度等情況，在保證工序質(zhì)量的前提下，充分利用刀具的切削性能和機(jī)床的功率、轉(zhuǎn)矩等特性，獲得高生產(chǎn)率和低加工成本。從刀具耐用度出發(fā)，首先應(yīng)選定背吃刀量，其次選定進(jìn)給量，最后選定切削速度。粗加工時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求不高，毛坯余量大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡量能保證較高的金屬切除率，以提高生產(chǎn)率；精加工時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量小且均勻。因此選擇切削用量是應(yīng)著重保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。 a.背吃刀量的選擇 在工藝系統(tǒng)剛度和機(jī)床功率允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)。當(dāng)零件精度要求較高時(shí)，則應(yīng)考慮留出精車余量，其所留的精車余量一般比普通車削時(shí)所留余量小，常取0.1～0.5㎜。當(dāng)遇到斷續(xù)切削、加工余量太大或不均勻時(shí)，則應(yīng)考慮多次走刀，而此時(shí)的背吃刀量應(yīng)一次遞減，即ap1＞ap2＞ap3。 精加工時(shí)，應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定背吃刀量，使精加工余量小而均勻。 b. 進(jìn)給量的選擇 粗加工時(shí)對(duì)表面粗糙度要求不高，在工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度好的情況下，可以選用大一些的進(jìn)給量；精加工時(shí)，應(yīng)主要考慮工件表面粗糙度要求，在一般表面粗糙度數(shù)值越小，進(jìn)給量也要相應(yīng)減小。 c. 切削速度的選擇 切削速度主要應(yīng)根據(jù)工件和刀具的材料來確定。粗加工時(shí)，主要受刀具壽命和機(jī)床功率的限制。如超出了機(jī)床許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度；精加工時(shí)，和的選用得都較小，在保證合理刀具壽命的情況下，切削速度應(yīng)選取的盡可能高，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。 切削用量選定后，應(yīng)根據(jù)已選定的機(jī)床，將進(jìn)給量和切削速度修定成機(jī)床所具有的進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速，并計(jì)算出實(shí)際的切削速度。工序卡上填寫的切削用量應(yīng)是修定后的進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度。轉(zhuǎn)速 的計(jì)算公式如下： 式中刀具（或工件）直徑； 切削速度。 3.3制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床以及部分高效專用機(jī)床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1工藝線路方案一 工序10 銑削左右兩端面。 工序20 粗車75，90，75，165，100外圓及倒角。 工序30 擴(kuò)32孔，锪47孔。 工序40 鉆6-13.5孔，2-M10-6H，4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋。 工序50 精車75外圓及與90相接的端面。 工序60 粗、精、細(xì)鏜50H8（孔。 工序70 銑50孔底面。 工序80 磨50孔底面。 工序90 鏜50孔底面溝槽。 工序100 研磨50孔底面。 工序110 銑75端面。 工序120 去毛刺，終檢。 3.3.2工藝路線方案二 工序10 車削左右兩端面。 工序20 粗車75，90，75，165，100外圓及倒角。 工序30 擴(kuò)32孔，锪47孔。 工序40 精車75外圓及與90相接的端面。 工序50 粗、精、細(xì)鏜50H8（孔。 工序60 銑50孔底面。 工序70 磨50孔底面。 工序80 鏜50孔底面溝槽。 工序90 研磨50孔底面。 工序100 銑75端面。 工序110 鉆6-13.5孔，2-M10-6H，4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋。 工序120 去毛刺，終檢。 3.3.3工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工12孔后精加工外圓面和50H8（孔。方案二是使用車削方式加工兩端面，12孔的加工放在最后。兩相比較起來可以看出，由于零件的端面尺寸不大，應(yīng)車削端面，在中批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。 但是仔細(xì)考慮，在線路二中，工序Ⅳ精車75外圓及與90相接的端面。 然后工序100鉆6-13.5孔，2-M10-6H，4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋。 這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會(huì)引起已加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線確定如下： 工序10 車削左右兩端面。 工序20 粗車75，90，75，165，100外圓及倒角。 工序30 擴(kuò)32孔，锪47孔。 工序40 鉆6-13.5孔，2-M10-6H，4-M10-6H深20孔深24的孔及攻 螺紋。 工序50 精車75外圓及與90相接的端面。 工序60 粗、精、細(xì)鏜50H8（孔。 工序70 銑50孔底面。 工序80 磨50孔底面。 工序90 鏜50孔底面溝槽。 工序100 研磨50孔底面。 工序110 銑75端面。 工序120 去毛刺，終檢。 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。 3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “填料箱蓋”零件材料為HT200，硬度為HBS190~241，毛坯質(zhì)量約為5kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機(jī)器造型鑄造毛坯。 根據(jù)上述材料及加工工藝，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： （1）外圓表面(75、90、75、100、91、165)考慮到尺寸較多且相差不大，為簡(jiǎn)化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為94、104、170的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除75以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為R6.3um，只要粗車就可滿足加工要求，以165為例，2Z=5mm已能滿足加工要求。 （2）外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差。鑄件輪廓尺寸(長(zhǎng)度方向）>100~170mm，故長(zhǎng)度方向偏差為 mm，其余量值規(guī)定為3.0~3.5 mm?，F(xiàn)取3.0 mm。 （3）32、47內(nèi)孔。兩內(nèi)孔尺寸無精度要求，R為6.3，鉆擴(kuò)即可滿足要求。 （4）內(nèi)孔50H8()。要求以外圓面75H5（）定位，鑄出毛坯孔30。 粗鏜49.9 2Z=4.5 精鏜49.9 2Z=0.4 細(xì)鏜50H8() 2Z=0.1 （5）50H8()孔底面加工。 按照[4] 1）研磨余量 Z=0.010~0.014 取Z=0.010 2）磨削余量 Z=0.2~0.3 取Z=0.3 3）銑削余量 Z=3.0-0.3-0.01=2.69 （6）底面溝槽，采用鏜削，經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度。Z=0.5。 （7）6—孔及2—M10—6H孔、4—M10—6H深20孔。均為自由尺寸精度要求。 1）6—孔可一次性直接鉆出。 2）攻螺紋前用麻花鉆直徑為8.5的孔。 鉆孔8.5，攻螺紋M10。 3.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序10：車削端面、外圓 本工序采用計(jì)算法確定切削用量、加工條件。 工件材料：HT200，鑄造。 加工要求：粗車75、165端面及75、90、75、100、165外圓，表面粗糙度值R為6.3。 機(jī)床：C620—1臥式車床。 刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16mmX25mm，k=90°，r=15°=12 r=0.5mm。 計(jì)算切削用量： (1) 粗車75、165兩端面 確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向單邊余量為3mm，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量為4.25mm，分兩次加工，a=2mm。長(zhǎng)度加工方向取IT12級(jí)，取mm。確定進(jìn)給量f[4]當(dāng)?shù)稐U16mmX25mm， a<=2mm時(shí)，以及工件直徑為170mm時(shí)。 f=0.5~0.7mm/r 按C620—1車床說明書取f=0.5 mm/r計(jì)算切削速度 ，切削速度的 計(jì)算公式為 V=(m/min) (3.1) 式中， =1.58，=0.15， y=0.4，m=0.2。修正系數(shù)k即 k=1.44， k=0.8， k=1.04， k=0.81， k=0.97 所以 V= =66.7(m/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n===226(r/min) 按機(jī)床說明書與226r/min相近的機(jī)床 轉(zhuǎn)速有200r/min及230r/min。現(xiàn)選取230r/min。如果選200m/min，則速度損失較大，所以實(shí)際切削速度 V=80m/min。 計(jì)算切削工時(shí)，取 L==47mm，L=3mm，L=0mm，L=0mm t==0.33(min)[4] (2) 粗車170端面 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: n===125(r/min) 按機(jī)床說明書與125r/min相近的機(jī)床 轉(zhuǎn)速有120r/min及150r/min。現(xiàn)選取150r/min。如果選120m/min，則速度損失較大。所以實(shí)際切削速度 V=75.4m/min。 計(jì)算切削工時(shí)，取 L==85mm，L=3mm，L=0mm，L=0mm t==1.17min) （3）粗車170與104連接之端面 L=28mm，L=3mm，L=0mm，L=0mm t==0.82(min) 工序20：粗車75，90，75，100外圓以及槽和倒角 (1) 切削深度：先94車至90以及104車至100 切削速度： V=(m/min) = =66.7(m/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： n===204(r/min) 按機(jī)床選取n=230 r/min。所以實(shí)際切削速度 V===75.1 m/min 檢驗(yàn)機(jī)床功率: 主切削力 F=CFafvk （3.2） 式中：CF=900，x=1.0 ，y=0.75 ，n=-0.15 k=( k=0.73 所以 F=900 切削時(shí)消耗功率 P= C630-1機(jī)床說明書可知，C630-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時(shí)，主軸傳遞的最大功率為2.4KW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力F=598N，徑向切削力F F=CFafVk （3.3） 式中：CF=530，x=0.9，y=0.75，n=0 k=( k=0.5 所以 F=530 而軸向切削力 F=CFafvk 式中：CF=450，x=1.0，y=0.4，n=0 k=( （3.4） k=1.17 軸向切削力 F=450 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)u=0.1，則切削力在縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3550N，故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。 切削工時(shí)： t= 式中： L=105mm，L=4mm，L=0 所以 t= （2）粗車75外圓 實(shí)際切削速度 V== 計(jì)算切削工時(shí)： 取L=17mm，L=3mm，L=0mm t= （3）粗車75外圓 取n=305r/min 實(shí)際切削速度 V== 計(jì)算切削工時(shí)： 取L=83mm，L=3mm，L=0mm t= （4）粗車100外圓 取n=305r/min 實(shí)際切削速度 V== 計(jì)算切削工時(shí)： 取L=15mm，L=3mm，L=0mm t= （5）車槽采用切槽刀，r=0.2mm 取f=0.25mm/r，n=305r/min 計(jì)算切削工時(shí)： 取L=7.5mm，L=3mm，L=0mm t= 工序30：鉆擴(kuò)mm、及锪孔，轉(zhuǎn)塔機(jī)床C365L （1）鉆孔 取f=0.41mm/r，r=12.25m/min 按機(jī)床選取： =136r/min所以實(shí)際切削速度 切削工時(shí)計(jì)算： 取，=10mm，=4mm = （2）鉆孔 根據(jù)相關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 f=（1.2~1.3） v=（） 公式中、為加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量 得=0.56mm/r =19.25m/min 并令：f=1.35 =0.76mm/r 按機(jī)床取f=0.76mm/r v=0.4=7.7m/min 按照機(jī)床選取 所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí)計(jì)算： 取，， = （3）锪圓柱式沉頭孔47 mm 根據(jù)相關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/2~1/3，故 f= 按機(jī)床取f=0.21mm/r r= 按機(jī)床選?。? 所以實(shí)際切削速度為： 切削工時(shí)計(jì)算： 取，， = 工序40：鉆6—13.5，2-M10-6H，4-M10-6H深20孔深24 （1）鉆6-13.5 f=0.35mm/r V=17mm/min 所以 n==401(r/min) 按機(jī)床選?。? 所以實(shí)際切削速度為： 切削工時(shí)： 取，，則： = t=6t=60.157=0.942min （2）鉆2底孔8.5 f=0.35mm/r v=13m/min 所以min 按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度 切削工時(shí)： 取，，則： = （3）4深20，孔深24，底孔8.5 f=0.35mm/r v=13m/min 所以 min 按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度 切削工時(shí)： 取，， 則： = （4）攻螺紋孔2 r=0.2m/s=12m/min 所以 按機(jī)床選取 則實(shí)際切削速度 計(jì)算工時(shí)： 取，，則： = （5）攻螺紋4-M10-6H r=0.2m/s=12m/min 所以 按機(jī)床選取 則實(shí)際切削速度 計(jì)算工時(shí)： 取，，則： = 工序50：精車75mm的外圓及與90mm相接的端面 車床：C616 （1）精車端面 Z=0.4mm 計(jì)算切削速度，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=90min） 按機(jī)床說明書[4]與909.4r/min。如果選995r/min，則速度損失較大。 所以實(shí)際切削速度 計(jì)算切削工時(shí) ， 則： = （2）精車外圓 Z=0.3 f=0.1mm/r 式中， ， ， m=0.15 所以實(shí)際切削速度 計(jì)算切削工時(shí)： 取，，則： = （3）精車外圓100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r 取 實(shí)際切削速度 計(jì)算切削工時(shí)： 取，，則： = 工序60：精、粗、細(xì)鏜mm孔 （1）粗鏜孔至mm 2Z=4.5mm則 Z=2.25mm 查有關(guān)資料，確定金剛鏜床的切削速度為v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級(jí)調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)數(shù)。 取，，則： = （2）精鏜孔至49.9mm 2Z=0.4mm， Z=0.2mm f=0.1mm/r v=80m/min 計(jì)算切削工時(shí)： 取，，則： = （3）細(xì)鏜孔至mm 由于細(xì)鏜與精鏜孔時(shí)共用一個(gè)鏜桿，利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時(shí)均與精樘相同。 f=0.1mm/r =425r/min V=80m/min 工序70：銑孔底面 銑床：X63 銑刀：選用立銑刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù)Z=4 切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)，確定v=15m/min =477.7r/min 采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書 取 =475r/min 故實(shí)際切削速度為： 當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 查機(jī)床說明書，剛好有故直接選用該值。 計(jì)算切削工時(shí) L=（60mm-30mm）=30mm 倒角1x45°采用90°锪鉆。 工序80：磨孔底面 （1）選擇磨床： 選用MD1158（內(nèi)圓磨床） （2）選擇砂輪： 結(jié)果為A36KV6P 20x6x8mm （3）切削用量的選擇： 砂輪轉(zhuǎn)速 ，m/s 軸向進(jìn)給量 徑向進(jìn)給量 （4）切削工時(shí)計(jì)算： 當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí) 式中 L：加工長(zhǎng)度 L=30mm b：加工寬度 b=30mm ：?jiǎn)挝患庸び嗔? =0.2mm K：系數(shù) K=1.1 r：工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min） ：工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量 ：工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 則 工序90：鏜50mm孔底溝槽 內(nèi)孔車刀 保證t=0.5mm，d=2mm。 工序100：研磨50mm孔底面 采用手工研具進(jìn)行手工研磨：Z=0.01mm。 工序110：銑75端面 機(jī)床：X53K系列 銑刀：選用立銑刀 d=80mm L=115mm 齒數(shù)Z=4 切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)，確定v=15m/min r/min 采用X53K立式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書 取 =400r/min 故實(shí)際切削速度為： 當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 查機(jī)床說明書，確定故直接選用該值。 4 填料箱蓋零件典型夾具設(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。經(jīng)過各方面的比較，決定設(shè)計(jì)第4道工序——鉆12孔的鉆床專用夾具。本夾具將用于Z3025搖臂鉆床，刀具為麻花鉆。 4.1問題的指出 本夾具主要用來鉆12孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.2夾具設(shè)計(jì) 4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，12孔中，6—13.5在圓周上均勻分布，2—M10，4—M10也為對(duì)稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為兩對(duì)稱孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，只能以75外圓面作為定位基準(zhǔn)。 為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對(duì)6—13.5孔進(jìn)行加工。同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊。 4.2.2切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為13.5。 則軸向力： F=Cdfk （4.1） 式中：C=420， Z=1.0， y=0.8， f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中：C=0.206， Z=2.0， y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù) K=KKKK 式中 K—基本安全系數(shù)，1.5； K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1； K—刀具鈍化系數(shù)，1.1； K—斷續(xù)切削系數(shù)，1.1； 則F=KF=1.5 氣缸選用。當(dāng)壓縮空氣單位壓力P=0.6MP，夾緊拉桿。 N= N>F 鉆削時(shí) T=17.34 切向方向所受力： F= 取 F=4416 F> F 所以，鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故本夾具可安全工作。 4.3定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件的尺寸公差為，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。 4.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動(dòng)夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢(shì)必要增大氣缸直徑，而這將使整個(gè)夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個(gè)：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由0.5M增至0.6 M）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。 5 填料箱蓋零件專用夾具設(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。決定設(shè)計(jì)工序Ⅺ：銑75孔端面的夾具。本夾具將用于組合機(jī)床，對(duì)工件進(jìn)行銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑刀。 5.1問題的提出 本夾具主要用來銑75孔端面，此平面的形位公差和表面要求均較高，無特殊要求，且加工此平面時(shí)軸的外端面及孔的內(nèi)表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)可以設(shè)計(jì)選用比較簡(jiǎn)單的夾具。 5.2夾具設(shè)計(jì) 5.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，待加工平面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為孔的中心線。本設(shè)計(jì)選用以孔的內(nèi)表面和的底端面為主要定位基面，另選用的上端面作為輔助定位基準(zhǔn)。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計(jì)選擇采用螺紋夾緊的方式。 5.2.2切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：鑲齒三面刃銑刀 d=mm 銑削扭矩 M 切向力 切削功率 Pm=2πM·n·10(kw) 式中：C=558.6 x=1 y=0.8 d=80 k=0.9 f=0.13 n=1450 所以當(dāng)銑距中心軸線24mm和34mm面時(shí)有： =19.65 因?yàn)槭菍?duì)銑加工，故： 如上所述，本設(shè)計(jì)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機(jī)構(gòu)。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長(zhǎng),升角又小，所以螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是手動(dòng)夾緊中用得最多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 根據(jù)夾緊狀態(tài)下螺桿的受力情況和力矩平衡條件 FL= F= 式中: F——夾緊力(N) F——作用力(N) L——作用力臂(mm) d——螺桿直徑 α——螺紋升角 ——螺紋處摩擦角 ——螺桿端部與工件間的摩擦角 ——螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm) 所以有 F== ==3075.73N 顯然 F=3075.73N>982.7N=F.故本夾具可安全工作。 5.2.3定位誤差分析 夾具的主要定位元件為支撐板和定位銷。支撐板尺寸與公差都是選取的標(biāo)準(zhǔn)件，其公差由標(biāo)準(zhǔn)件決定，并且在夾具裝配后的技術(shù)要求統(tǒng)一磨削加工，支撐板的定位表面與夾具體底面平行度誤差不超過0.02；定位銷選取標(biāo)準(zhǔn)件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過0.01。 夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個(gè)自由度,另一端面限制三個(gè)自由度,繞銑刀軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無須限制。因零件對(duì)形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件，故定位誤差在此可忽略。 5.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不采用手動(dòng)夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。但由于本夾具是應(yīng)用于組合機(jī)床上，兩銑刀同時(shí)工作的對(duì)銑加工，夾具尺寸不能很大，如果采用機(jī)動(dòng)夾緊，夾具勢(shì)必過于復(fù)雜和龐大，本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，考慮簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用, 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),操作非常簡(jiǎn)單,先擰松夾緊螺母,稍旋轉(zhuǎn)彎頭壓板，將工件放置在夾具支撐板上，由定位銷定位,再將壓板旋轉(zhuǎn)復(fù)位，擰緊螺母達(dá)到夾緊要求即進(jìn)行銑削加工.本工序采用的是專用的組合機(jī)床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀來銑側(cè)端面，因而不需要很大的夾緊力，而且可以采用長(zhǎng)柄扳手，只需擰松兩個(gè)夾緊螺母即可，因而工人的勞動(dòng)強(qiáng)度不大。 6 結(jié)論 本設(shè)計(jì)主要經(jīng)過了兩個(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)。第一階段分析零件的工藝性，查閱有關(guān)手冊(cè)，選擇加工余量、確定毛坯的類型、形狀、大小等。又根據(jù)毛坯圖和零件圖構(gòu)想出兩種工藝方案，比較確定其中較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。夾具設(shè)計(jì)階段，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)。通過設(shè)計(jì)夾具歸納出夾具工作原理的要點(diǎn)如下： (1) 使工件在夾具中占有正確的加工位置。這是通過工件各定位面與夾具的相應(yīng)定位元件（定位元件上起定位作用的表面）接觸、配合或?qū)?zhǔn)來實(shí)現(xiàn)的。 (2) 夾具對(duì)于機(jī)床應(yīng)先保證定位元件的定位工作面對(duì)夾具與機(jī)床相連接的表面之間的相對(duì)準(zhǔn)確位置，這就保證了夾具定位工作面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，也就達(dá)到了工件加工表面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求。 (3) 使刀具相對(duì)有關(guān)的定位元件的定位工作面調(diào)整到準(zhǔn)確位置，這就保證了刀具在工件上加工出的表面對(duì)工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸。 參考文獻(xiàn) [1] 孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].第2版.冶金工業(yè)出版社.2002 [2] 肖繼德.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[S].第2版.機(jī)械工業(yè)出版社.2004. [3] 鄒青.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].第1版.機(jī)械工業(yè)出版社.2007. [4] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[S].第1版.機(jī)械工業(yè)出版社.1994. [5] 楊叔子.工藝師手冊(cè)[S].第1版.機(jī)械工業(yè)出版社.2006. [6] Dorf,R.C.and Kuisiak,A.Handbook of Design Manufacturing and Automation John Wiley &Sons,1994. [7] 李旦.機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)[M].第2版.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.1998. [8] 鄒慧君.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].第1版.高等教育出版社.1998. [9] 上海市金屬切削手冊(cè).上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)[S].第３版.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2000. [10] 甘永立.幾何量公差與檢測(cè)[M].第8版.高等教育出版社.2008. [11] 張世昌.機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].第1版.高等教育出版社.2006. [12] 王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[S].第2版.哈爾濱工業(yè)大學(xué).2006. [13] 楊黎明.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[