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株 洲 工 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告
院（系）
機(jī)械系
班級
XXX
學(xué)生姓名
X X
指導(dǎo)教師
XXXX
課題名稱：設(shè)計“填料箱蓋”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆12孔專用夾具
課題主要任務(wù)：
1.設(shè)計“填料箱蓋”零件的工藝規(guī)程。
2.設(shè)計改零件的某一工序的鉆床夾具。
1、 簡述開題以來所做的具體工作和取得的進(jìn)展或成果
自開題以來，我認(rèn)真研究了鄧?yán)蠋熕贾玫恼n題，結(jié)合自己的實際情況，虛心請教指導(dǎo)老師及一些工作多年的工藝工程師，參考工廠的加工工藝，資料室的一些相關(guān)資料，已初步編排了“填料箱蓋”零件的加工工藝路線，就每道工序選擇合適的機(jī)床和刀具，以及確定切削速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速。認(rèn)真的分析了路線的可行性和經(jīng)濟(jì)性，充分考慮到理論在實際操作中的應(yīng)用及其中的差距。并就該零件加工中的12孔鉆床夾具提出了設(shè)計方案，采用氣動夾緊夾具，用以提高生產(chǎn)效率。夾具裝配圖已初步設(shè)計好。
2、下一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排
（1）對現(xiàn)有的工藝設(shè)計方案進(jìn)行檢查及論證；
（2）對夾具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；
（3）通過讀書及上網(wǎng)查詢了解先進(jìn)制造技術(shù)；
（4）學(xué)習(xí)開目CAPP軟件，使用其輔助畢業(yè)設(shè)計。
（5）整理設(shè)計說明書。
3、存在的具體問題
（1）加工精度與加工成本成最優(yōu)化比的問題；
（2）夾具對工件的夾緊是采用氣動還是液壓夾緊的問題；
（3）夾具整體結(jié)構(gòu)是否合理。
4、指導(dǎo)教師對該生前期研究工作的評價
指導(dǎo)教師簽名：
日 期：
2008 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書
院(系)： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
指導(dǎo)教師
XXX、XXX
學(xué)生姓名
XX
課題名稱
設(shè)計“填料箱蓋”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆12孔（年產(chǎn)量為1000件，中 批生產(chǎn)）
內(nèi)容及任務(wù)
1零件圖 1張
2毛坯圖 1張
3機(jī)械加工工藝卡片 1套
4 機(jī)械加工過程卡片 1張
5結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1張
6結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1張
7課程設(shè)計說明書 1份
擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo)
能夠熟練運用學(xué)過的知識在預(yù)期的時間內(nèi)完成設(shè)計任務(wù)；
熟悉機(jī)械行業(yè)的加工裝備和常規(guī)的加工方法；
檢索和利用文獻(xiàn)能力、計算機(jī)應(yīng)用能力；
設(shè)計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力
進(jìn)度安排
起止日期
工作內(nèi)容
備注
1~~4周工廠實習(xí)
熟悉工廠的制程和常用
設(shè)備的加工經(jīng)濟(jì)性
學(xué)生自己聯(lián)系實習(xí)工廠
5~10周
返校，根據(jù)指導(dǎo)老師給定的課題。
按時完成任務(wù)
主要參考資料
參考資料
1.《機(jī)床夾具設(shè)計》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社
2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社
3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社
4. 《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
5. 《工藝師手冊》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社
6. 《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》 王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?
7. 《機(jī)床專用夾具設(shè)計圖冊》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
8. 《機(jī)械原理課程設(shè)計手冊》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社
9.《金屬切削手冊》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 上海科學(xué)技術(shù)出版社
10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
11．《機(jī)械制造工藝水學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計》 （教材）
12．《機(jī)械零件設(shè)計手冊》
13．《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》， 機(jī)械工業(yè)出版社
14．《機(jī)床夾具設(shè)計》 王啟平主編 哈工大出版社
15 《汽車制造工藝學(xué)》 侯家駒主編 機(jī)械工業(yè)出版社
16．《汽車構(gòu)造與修理圖解》 唐藝 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
17．《汽車傳動與行使部分檢修問答》 劉文舉 主編 人民郵電出版社
教研室
意見
年 月 日
院(系)主管領(lǐng)導(dǎo)意見
年 月 日
屆畢業(yè)設(shè)計（論文）
院(系)、部： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院
學(xué)生姓名： X X
指導(dǎo)教師： XXX、XXX 職稱 教 授
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級： XXXXX
學(xué) 號： XXXXXX
2008 年 5 月
株 洲 工 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
（本科2008屆）
學(xué)院（系 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及自動化
題 目填料箱蓋的機(jī)械加工工藝及鉆12孔專用夾具
學(xué)生姓名 XX XX 學(xué)號 XXXXX
指導(dǎo)教師 XXX、XXX 職稱 XXX
2008年 3月 5 日
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
1．人類的生活無不與機(jī)械有關(guān)，現(xiàn)代社會的每一個人都隨時隨地都在享受機(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)，這已是一個不爭的事實。一個國家的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，在很大程度上取決于機(jī)械制造業(yè)所提供的裝備技術(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)步的真實寫照。
然而，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展要靠機(jī)械裝備的發(fā)展來推動它，因此要由技術(shù)裝備精度高，品種多的各種各樣的機(jī)器來實現(xiàn)機(jī)械工業(yè)的發(fā)達(dá)，由此來帶動制造業(yè)的發(fā)展。從所周知，機(jī)械設(shè)備是有各種各樣的零件組成的。因此，機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性以及是使用壽命都是由零件來保證的，而零件的質(zhì)量是加工出來的。所以依據(jù)科學(xué)的原理，制定合理的工藝規(guī)程和設(shè)計制造出高校的專用夾具，是提高效率，保證質(zhì)量的關(guān)鍵因素，這就是工藝學(xué)所要研究的問題所在！
機(jī)械制造工藝是各種機(jī)械的制造方法和過程的總稱。它包括零件的毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理和產(chǎn)品的裝配等，內(nèi)容十分廣泛。然而，機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械加工和產(chǎn)品裝配過程的工藝問題為主要研究對象的一門應(yīng)用性技術(shù)科學(xué)。它在機(jī)械制造業(yè)中的大量生產(chǎn)基礎(chǔ)上，誕生于本世紀(jì)30年代初期，40年代發(fā)展成熟，50年代以來，機(jī)械制造業(yè)想高精度、高效率、高度自動化和柔性化方向前進(jìn)，使其發(fā)展到一個新的水平。
機(jī)械制造工藝學(xué)所涉及的行業(yè)和產(chǎn)品雖然繁多，但研究的工藝問題一般可分為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性這三個方面。
（1）保證和提高產(chǎn)品的質(zhì)量
近代宇航，軍工、電子工業(yè)和精密機(jī)械等的發(fā)展，對零件的精度和表面質(zhì)量提出了越來越高的要求，促使各種新工藝和新技術(shù)相繼出現(xiàn)，加工質(zhì)量不斷提高。過去人們只注意表面粗糙度、波度和紋理等表面特征，忽視了表面之下0.38mm范圍內(nèi)的內(nèi)部效應(yīng)，即次表面特征對零件可靠性的影響。這方面尚需深入研究，采取相應(yīng)措施，方能提高產(chǎn)品的使用壽命和可靠性。
（2）提高勞動生產(chǎn)率
提高勞動生產(chǎn)率方面：其一，提高傳統(tǒng)的切削加工效率。如采用新刀具材料（如超高速鋼、陶瓷刀片、人造金剛石、立方氮化硼等）來提高切削速度，或者采用強力切削、緩進(jìn)給磨削等高效率工藝方法縮短加工時間。其二，是采用新的加工加工方法，以解決傳統(tǒng)方法不能勝任的加工，如采用電加工、超聲波加工、電子束加工和激光加工等。其三，是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)、最大限度的減少 加工的輔助時間和生產(chǎn)預(yù)備時間，如采用數(shù)控機(jī)床、自適應(yīng)控制機(jī)床、數(shù)控加工設(shè)備、加工中心、柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）和無人化車間或工廠等。
（3）保證產(chǎn)品制造的經(jīng)濟(jì)性
產(chǎn)品的制造成本低，則經(jīng)濟(jì)性能好，要降低成本，必須節(jié)約與合理選擇原材料，合理使用，維護(hù)和改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，研制高效設(shè)備。擬訂工藝方案時，必須合理選擇毛坯、加工方法、工裝與設(shè)備等，并通過經(jīng)濟(jì)分析或論證來確定，在保證零件技術(shù)要求的前提下，選擇最經(jīng)濟(jì)的工藝方案。
產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三者之間是相互聯(lián)系和制約的，是工藝學(xué)主要研究的問題，所以在分析、研究和解決具體的工藝問題時，需要全面考慮妥善處理好它們之間的辨證關(guān)系。
綜上所述，讓我深深地明白了機(jī)械制造工藝學(xué)在機(jī)械行業(yè)中的重要性，它就是一塊基石，任何機(jī)械都離不開它，它在機(jī)械制造中占有相當(dāng)重要的位置。
所以，我選擇設(shè)計工藝課題作為我的畢業(yè)設(shè)計，一來可以總結(jié)我這四年來所學(xué)的知識的總結(jié)，二來可以讓我掌握更多的工藝方面的知識，使我的專業(yè)水平得到更大的提升。
2.要研究或解決的問題、擬采用的方法或技術(shù)路線：
1)．需要解決的問題：
（1）制定出Z3050搖臂鉆床回轉(zhuǎn)盤的加工工藝規(guī)程和設(shè)計出鉆圓盤上四個連接螺栓的通孔的夾具。
（2）畫出Z3050搖臂鉆床回轉(zhuǎn)盤的零件圖和毛坯圖以及鉆孔的夾具圖。
2)．?dāng)M采用的技術(shù)路線：
（1）填料箱蓋的加工工藝規(guī)程的制定及其.
工序號 內(nèi) 容
工序Ⅰ 車削左右兩端面。
工序Ⅱ 粗車ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。
工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。
工序Ⅳ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋
工序Ⅴ 精車65外圓及與80相接的端面.
工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。
工序Ⅶ 銑ф60孔底面
工序Ⅷ 磨ф60孔底面。
工序Ⅸ 鏜ф60孔底面溝槽。
工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。
工序Ⅺ 去毛刺，終檢。
（2）專用夾具設(shè)計
夾具采用蓋板式鉆模，氣動夾緊。
3.成果預(yù)測：
a． 填料箱蓋毛坯圖1張：A1圖紙
b． 填料箱蓋零件圖1張：A1圖紙
c． 專用夾具裝備圖1張：A0圖紙
d． 夾具體零件圖1張：A0圖紙
e． 機(jī)械加工工藝卡片一套10張：A4圖紙
f． 機(jī)械加工過程卡片一張
g.設(shè)計說明書1份
4.時間進(jìn)度計劃：
第一至四周 調(diào)研，寫開題報告
第五周 回校集中實習(xí)
第六至七周 借閱,熟悉資料,繪制填料箱蓋零件圖,了解填料箱蓋的主要技術(shù)要求.
第八至九周 對零件進(jìn)行工藝分析,編制工藝過程卡片和指定工序的工序卡片,熟悉指定的工序在活塞加工中的作用和要求.
第十至十二 繪制指定夾具的裝配圖.
第十三周 繪制夾具零件圖
第十四周 編寫設(shè)計說明書,準(zhǔn)備畢業(yè)答辯.
5.指導(dǎo)教師意見（對課題方案的可行性、深度、廣度及工作量的意見）：
指導(dǎo)教師___________
年 月 日
6.教研室意見：
教研室主任___________
年 月 日
說明：開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，將作為畢業(yè)設(shè)計（論文）成績考查的重要依據(jù)，經(jīng)導(dǎo)師簽署意見及教研室審查后生效。
摘 要
本設(shè)計針對汽車填料箱蓋襯套的生產(chǎn)技術(shù)特點,綜述了制造技術(shù)及其裝備的主要問題,重點分析介紹工藝流程、工藝基準(zhǔn)的關(guān)鍵作用,變形對加工精度的影響,檢測技術(shù)配套及填料箱蓋襯套的工作環(huán)境和受力情況等關(guān)鍵問題的設(shè)計說明。
及其填料箱蓋襯套的機(jī)加工工藝流程和在加工過程中的專用夾具設(shè)計。通過設(shè)計使我們更進(jìn)一步熟悉了產(chǎn)品加工設(shè)計的全過程，在制定加工方案的時候，充分考慮其經(jīng)濟(jì)性和可行性。
關(guān)鍵字：填料箱蓋; 工藝; 夾具
ABSTRACT
This design in view of the automobile CA10B padding box lid production technology characteristic, summarized the manufacture technology and its the equipment main question, the key analysis introduction technical process, the craft datum key function, distorts to processes the precision the influence, the examination technology necessary and padding key question the and so on box lid working conditions and stress situation design explanation.
And its padding box lid machining technical process and in processing process unit clamp design. Caused us through the design further to be familiar with the product processing design entire process. In formulation processing plan time, fully considers its efficiency and the feasibility.
Key words Gland ; craft; jig
目 錄
前 言 1
1 零件的分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 3
2 工藝規(guī)程設(shè)計 3
2.1 毛坯的制造形式 4
2.2 基準(zhǔn)面的選擇 4
2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.3 制訂工藝路線 4
2.3.1 工藝線路方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.3.2 工藝路線方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.3.3 工藝方案的比較與分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.5 確定切削用量及基本工時 7
2.5.1 工序Ⅰ：車削端面、外圓．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.5.2 工序Ⅱ：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角．．．．．．9
2.5.3工序Ⅲ 鉆擴(kuò)mm、及锪孔。轉(zhuǎn)塔機(jī)床C365L．．．．．12
2.5.4 工序Ⅳ 鉆6—13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24．．．．．13
2.5.5 工序Ⅴ：精車Φ65mm的外圓及與Φ80mm相接的端面．．．．．．．16
2.5.6工序Ⅵ：精、粗、細(xì)鏜mm孔．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.5.7 工序Ⅶ：銑Φ60孔底面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.5.8 工序Ⅷ：磨Φ60孔底面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.5.9工序Ⅸ： 鏜Φ60mm孔底溝槽．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.5.10 工序Ⅹ： 研磨Φ60mm孔底面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
3專用夾具設(shè)計 20
3.1 問題的指出 21
3.2 夾具設(shè)計 21
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
3.2.2 切削力及夾緊力的計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
3.3 定位誤差的分析 22
3.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 22
參考資料 22
致謝 23
附 錄 24
前 言
畢業(yè)設(shè)計是高等工業(yè)學(xué)校教學(xué)中的一個主要組成部分,是專業(yè)學(xué)習(xí)過程是最后的一個主要的實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié),是完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和科學(xué)工作方法重要的實踐性的過程。
設(shè)計的目的和要求在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和技能去分析和解決機(jī)械工程實際問題的能力.熟練生產(chǎn)技術(shù)的工作的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生樹立工程技術(shù)必備的全局觀點,生產(chǎn)觀點和經(jīng)濟(jì)觀點。樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究,查閱技術(shù)文獻(xiàn)資料,手冊進(jìn)行工程運籌,圖樣的繪制及編寫技術(shù)文件的獨立工作能力.
畢業(yè)設(shè)計,通過到工廠的實際調(diào)研,對設(shè)計內(nèi)容有了基本的了解,并仔細(xì)觀察和了解各加工工序的加工過程,查閱了大量的資料,在何鶴林、鄧興貴兩位教授的指導(dǎo)下完成了設(shè)計任務(wù),并編寫了設(shè)計說明書。
就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的技術(shù)工作打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于能力和經(jīng)驗的有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。
1 零件的分析
1.1 零件的作用
題目所給定的零件是解放牌汽車的填料箱壓蓋（附圖1），其主要作用是與軸配合使用.達(dá)到應(yīng)有作用.
1.2 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：（查表1.4-28《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》）
1． 以ф65H5（）軸為中心的加工表面。
包括：尺寸為ф65H5（）的軸，表面粗糙度為1.6, 尺寸為ф80的與ф65H5（）相接的肩面, 尺寸為ф100f8()與ф65H5（）同軸度為0.025的面. 尺寸為ф60h5()與ф65H5（）同軸度為0.025的孔.
2.以ф60h5()孔為中心的加工表面.
尺寸為78與ф60H8()垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨.
3. 以ф60H8()孔為中心均勻分布的12孔,6-ф13.5,4-M10-6H深20孔深24及4-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.
2 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 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。
2.2 基準(zhǔn)面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，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
藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇
對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。）
2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇
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，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，以支承軸頸本身找正。
2.3 制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點，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。
2.3.1 工藝線路方案一
工序Ⅰ 銑削左右兩端面。
工序Ⅱ 粗車ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。
工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。
工序Ⅳ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋
工序Ⅴ 精車ф65外圓及與ф80相接的端面.
工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。
工序Ⅶ 銑ф60孔底面
工序Ⅷ 磨ф60孔底面。
工序Ⅸ 鏜ф60孔底面溝槽。
工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。
工序Ⅺ 去毛刺，終檢。
2.3.2 工藝路線方案二
工序Ⅰ 車削左右兩端面。
工序Ⅱ 粗車ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。
工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。
工序Ⅳ 精車ф65外圓及與ф80相接的端面.
工序Ⅴ 粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。
工序Ⅵ 銑ф60孔底面
工序Ⅶ 磨ф60孔底面。
工序Ⅷ 鏜ф60孔底面溝槽。
工序Ⅸ 研磨ф60孔底面。
工序Ⅹ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋
工序Ⅺ 去毛刺，終檢。
2.3.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個方案的特點在于：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ф60H8（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ф65外圓及與ф80相接的端面.
然后工序Ⅹ 鉆6-ф13.5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Ⅰ 車削左右兩端面。
工序Ⅱ 粗車ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。
工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。
工序Ⅳ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋
工序Ⅴ 精車65外圓及與80相接的端面.
工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。
工序Ⅶ 銑ф60孔底面
工序Ⅷ 磨ф60孔底面。
工序Ⅸ 鏜ф60孔底面溝槽。
工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。
工序Ⅺ 去毛刺，終檢。
以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。
2.4 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鋼，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(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)考慮到尺寸較多且
相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為ф84、ф104、ф160的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除ф65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ф155為例,2Z=5mm已能滿足加工要求.
（2） 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明
手冊》（以下簡稱〈〈工藝手冊〉〉表2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長度方向>100~160mm,故長度方向偏差為 mm.長度方向的余量查表2.2-4,其余量值規(guī)定為3.0~3.5 mm.現(xiàn)取3.0 mm。
（3）內(nèi)孔。毛坯為實心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R 為
6.3,鉆——擴(kuò)即可滿足要求。
（4）內(nèi)孔ф60H8()。要求以外圓面ф65H5（）定位，鑄出毛坯孔ф30。
查表2.3-9,
粗鏜ф59.5 2Z=4.5
精鏜 ф59.9 2Z=0.4
細(xì)鏜ф60H8() 2Z=0.1
(5) ф60H8()孔底面加工.
按照<<工藝手冊>>表2.3-21及2.3-23
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．查〈〈工藝手冊〉〉表2.3—20得攻螺紋前用麻花鉆直徑為ф8.5的孔。
鉆孔 ф8.5
攻螺紋 M10
2.5 確定切削用量及基本工時
2.5.1 工序Ⅰ：車削端面、外圓
本工序采用計算法確定切削用量
加工條件
工件材料：HT200，鑄造。
加工要求：粗車ф65、ф155端面及ф65、ф80、ф75、ф100，ф155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。
計算切削用量
（1） 粗車ф65、ф155兩端面
確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為3mm，則毛坯長度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加工,a=2mm計。長度加工方向取IT12級，取mm。確定進(jìn)給量f:根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版）（以下簡稱《切削手冊》表1.4,當(dāng)?shù)稐U16mmX25mm, a<=2mm時,以及工件直徑為ф160時。
f=0.5~0.7mm/r
按C620—1車床說明書（見《切削手冊》表1.30）取f=0.5 mm/r計算切削速度: 按《切削手冊》表1.27,切削速度的
計算公式為
V=(m/min)…………………………2.1
式中, =1.58, =0.15, y=0.4,m=0.2。修正系數(shù)k見《切削手冊》表1.28,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===253(r/min)
按機(jī)床說明書（見《工藝手冊》表4.2—8）與253r/min相近的機(jī)床
轉(zhuǎn)速有230r/min及305r/min?，F(xiàn)選取305r/min。如果選230m/min，
則速度損失較大。所以實際切削速度 V=80m/min
計算切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1,取
L==42mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm
t==0.59(min)
（2） 粗車ф160端面
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
n===133(r/min)
按機(jī)床說明書（見《工藝手冊》表4.2—8）與133r/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。所以實際切削速度 V=75.4m/min
計算切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1,取
L==80mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm
t==2.21(min)
（3） 粗車160與104連接之端面
L==28mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm
t==0.82(min)
2.5.2 工序Ⅱ：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角
切削深度:先84車至80以及104車至100。
進(jìn)給量: 見《切削手冊》表1.4
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。所以實際切削速度
V===75.1 m/min
檢驗機(jī)床功率: 主切削力
F=CFafvk…………………………………2.2
式中：CF=900, x=1.0 , y=0.75 , n=-0.15
k=(
k=0.73
所以
F=900
切削時消耗功率
P=
由《切削手冊》表1.30中C630-1機(jī)床說明書可知, C630-1主電動機(jī)功率為7.8KW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時,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。
檢驗機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強度:已知主切削力F=598N,徑向切削力F按《切削手冊》表1.29所示公式計算
F=CFafVk………………………………2.3
式中: CF530, 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=(
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(見<<切削手冊>>表1.30),故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。
切削工時：
t=
式中： L=105mm, L=4mm, L=0
所以
t=
（2） 粗車65外圓
實際切削速度
V==
計算切削工時： 按<<切削手冊>>表6.2-1，取
L=17mm, L=3mm, L=0mm
t=
（2） 粗車75外圓
取 n=305r/min
實際切削速度
V==
計算切削工時： 按<<切削手冊>>表6.2-1，取
L=83mm, L=3mm, L=0mm
t=
（3） 粗車100外圓
取 n=305r/min
實際切削速度
V==
計算切削工時： 按<<切削手冊>>表6.2-1，取
L=15mm, L=3mm, L=0mm
t=
（4） 車槽.采用切槽刀，r=0.2mm
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表27-8
取 f=0.25mm/r
n=305r/min
計算切削工時
L=9mm, L=3mm, L=0mm
t=
2.5.3工序Ⅲ 鉆擴(kuò)mm、及锪孔。轉(zhuǎn)塔機(jī)床C365L
（1） 鉆孔
f=0.41mm/r
（見《切削手冊》表2.7）
r=12.25m/min
（見《切削手冊》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮）
按機(jī)床選?。?
=136r/min（按《工藝手冊》表4.2-2）
所以實際切削速度
切削工時計算：
， =10mm， =4mm
=
（2） 鉆孔mm
根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為
f=（1.2~1.3）
v=（）
公式中、為加工實心孔時的切削用量，查《切削手冊》
得 =0.56mm/r（表2.7）
=19.25m/min（表2.13）
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
所以實際切削速度：
切削工時計算：
， ，
=
（3） 锪圓柱式沉頭孔
根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時的1/2~1/3，故
f=
按機(jī)床取f=0.21mm/r
r=
按機(jī)床選?。?
所以實際切削速度為：
切削工時計算：
， ，
=
2.5.4 工序Ⅳ 鉆6—13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24
（1） 鉆6-13.5
f=0.35mm/r
V=17mm/min
所以 n==401(r/min)
按機(jī)床選?。?
所以實際切削速度為：
切削工時
， ， 則：
=
t=6t=60.157=0.942min
（2） 鉆2底孔Φ8.5
f=0.35mm/r
v=13m/min
所以n==487r/min
按機(jī)床選取
實際切削速度
切削工時
， ， 則：
=
（3） 4深20，孔深24，底孔Φ8.5
f=0.35mm/r
v=13m/min
所以 n==487r/min
按機(jī)床選取
實際切削速度
切削工時
， ， 則：
=
（4） 攻螺紋孔2
r=0.2m/s=12m/min
所以
按機(jī)床選取
則
實際切削速度
計算工時
， ， 則：
=
（5） 攻螺紋4-M10
r=0.2m/s=12m/min
所以
按機(jī)床選取
則
實際切削速度
計算工時
， ， 則：
=
2.5.5 工序Ⅴ：精車Φ65mm的外圓及與Φ80mm相接的端面
車床：C616
（1） 精車端面
Z=0.4mm
計算切削速度：按《切削手冊》表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=90min）
式中， ， 修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28
所以
按機(jī)床說明書（見《工藝手冊》表4.2-8）與1023r/min。如果選995r/min，則速度損失較大。
所以實際切削速度
計算切削工時
按《工藝手冊》表6.2-1取
， ， ， 則：
=
（2） 精車Φ65外圓
2Z=0.3
f=0.1mm/r
式中， ， 修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28
所以
所以實際切削速度
計算切削工時
， ， 則：
=
（3） 精車外圓Φ100mm
2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r
取
實際切削速度
計算切削工時
， ， 則：
=
2.5.6工序Ⅵ：精、粗、細(xì)鏜mm孔
（1） 粗鏜孔至Φ59.5mm
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)為無級調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)數(shù)。
， ， 則：
=
（2） 精鏜孔至Φ59.9mm
2Z=0.4mm， Z=0.2mm
f=0.1mm/r
v=80m/min
計算切削工時
， ， 則：
=
（3） 細(xì)鏜孔至mm
由于細(xì)鏜與精鏜孔時共用一個鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時均與精樘相同。
f=0.1mm/r
=425r/min
V=80m/min
2.5.7 工序Ⅶ：銑Φ60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，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（見《工藝手冊》表4.2-39）
取 =475r/min
故實際切削速度為：
當(dāng)時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查機(jī)床說明書，剛好有故直接選用該值。
計算切削工時
L=（60mm-30mm）=30mm
倒角1x45°采用90°锪鉆
2.5.8 工序Ⅷ：磨Φ60孔底面
①．選擇磨床：
選用MD1158（內(nèi)圓磨床）
②．選擇砂輪：
見《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表，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．切削工時計算：
當(dāng)加工一個表面時
（見《工藝手冊》表6.2-8）
式中 L：加工長度 L=30mm
b：加工寬度 b=30mm
：單位加工余量 =0.2mm
K： 系數(shù) K=1.1
r： 工作臺移動速度（m/min）
：工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
： 工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
則
2.5.9工序Ⅸ： 鏜Φ60mm孔底溝槽
內(nèi)孔車刀 保證t=0.5mm，d=2mm
2.5.10 工序Ⅹ： 研磨Φ60mm孔底面
采用手工研具進(jìn)行手工研磨：Z=0.01mm
3專用夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。
經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第6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。
3.1 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，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。
3.2 夾具設(shè)計
3.2.1 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也為對稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計基準(zhǔn)為兩對稱孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)統(tǒng)一，只能以65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12孔進(jìn)行加工。同時，為了縮短輔助時間，準(zhǔn)備采用氣動夾緊。
3.2.2 切削力及夾緊力的計算
刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為13.5。
則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
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=
在計算切削力時,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 T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,鉆削時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。
3.3 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。
3.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個：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。
鉆床夾具的裝配圖及零件圖分別見附圖3及附圖4。
參考資料
1.《機(jī)床夾具設(shè)計》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社
2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社
3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社
4. 《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
5. 《工藝師手冊》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社
6. 《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》 王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?
7. 《機(jī)床專用夾具設(shè)計圖冊》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
8. 《機(jī)械原理課程設(shè)計手冊》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社
9.《金屬切削手冊》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社
11．《機(jī)械制造工藝水學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計》 （教材）
12．《機(jī)械零件設(shè)計手冊》
13．《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》， 機(jī)械工業(yè)出版社
14．《機(jī)床夾具設(shè)計》 王啟平主編 哈工大出版社
15 《汽車制造工藝學(xué)》 侯家駒主編 機(jī)械工業(yè)出版社
16．《汽車構(gòu)造與修理圖解》 唐藝 主編 機(jī)械工業(yè)出版社
17．《汽車傳動與行使部分檢修問答》 劉文舉 主編 人民郵電出版社
致謝
經(jīng)何XXX教授的悉心指教。為期3個月的畢業(yè)設(shè)計終于結(jié)束了,在此要感謝老師的辛勤指導(dǎo)。
通過這次走向工作實踐前的最后一次綜合練兵。使我們對自己的專業(yè)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識,清楚了自己在今后工作中的努力方向,熟悉了所學(xué)的基礎(chǔ)技術(shù)知識,加深了解了自己在專業(yè)工作中一般工作方法,了解解決問題的一般常規(guī)程序,基本上具備了一定的分析和解決問題的能力,鍛煉了設(shè)計計算,繪圖的能力,以及建立了自己獨立思考。查閱大量資料的習(xí)慣及方法。
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