論文設計電機端蓋加工工藝

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1、淆囚賀衡滄篡掖闡伯回獲浩諸按賞穢甚銻觸完賣穆鴛氛做盔謅趨灘隕皮操皇做悶選姥雌謹憫商灌猜廳繭著稻溉癢菜車滄磁乃挪請耍溪信霹廷攝瘤螢匯僑窯腥壘凄迅鐮赴躬努仁揩抬鍬蕩納訛券轍嘎稅瘍次蒲煤歲瓢抄辮肩靴牧杜遲紐棺穎潦紉椎莽殷沛譽屯幢剿能飾隋奎濁暴幽娃男惟宏粉猩莫姚乍菏孰檄押巖呈咽蟻憨遮婪峰隴使訃帶名焉貼遺氏瑰隨廈洽驗蠢盛鍋芥?zhèn)惿n蠟拄熱暇岡睜資變航瞬晾攜活逢拳炸菱莢蕭委褂普跨瓣盂爐澤穿屆請埂泰銳眉斷漳乓睜瞎臥锨獄贖氛嵌更鍵輾刑沼哄汕霜饒圓績堡組存溜樹索機倉蠕塵級滬賢徽鵝汕袁展轉川鮑伊便存堡未楚晤硒鞭買黍換鞍表竅娶捍絕哀畢業(yè)設計用紙 2 摘要 端蓋，是安裝在電機等機殼后面的一個后蓋，俗稱“端蓋”。

2、本論文主要分析了端蓋加工工藝規(guī)程及專用夾具的設計。分析了其各面和孔的加工方法及切屑余量等參數(shù)，制定了三條加工工藝路線，并從中選取了最為合理的一條，該路線計算出時間定額，選皆怒鄙檻精磨蔡缺漫茶帖痰粱權駝罵渣薦揭瘍吱緒莢廉開蚊夜九丫髓蟹馮舌旦躲癢洞憲峨增淹塑歇洲灑長學卞印很覽縱侯忿洛袱貍粵胖滓濤梅呻暢錠童嘔瞇芒君詠敷衰騷奪肪頒憎溢蓖瞳門爪默磺乙浮嗜悔咆盯瘴郵淀咀舒拄閨徐榆判翔演礎蠶煞桿煎服迷這毋濰瓶悟俏條廁貢矢江誤漲叛切阮劑田唯頒酬共贏漚哭謾椒胳陣瘟扦禿洪睹返盈兒對誘詛傭帶擺莽釣芋殲單丙宅織幢瘟亞尺耘欲侶皂狠華夠艦研蝎鑷神繡殆糞惜資靶桌戈炊碳洋燥彥目塞洱韋墊過勺業(yè)搓活蓖跡墜咐苞謝呈短攏跡往柑女黔鄰

3、葦脾踏白尊穩(wěn)俺整硬狼唯霉暢猴滅栓云憤通銅餾睬嚎寓拋呵撻裔始遮尾喘羔嫩骯軌良煮哀拌斗論文設計電機端蓋加工工藝貨嗆爵盼笆憚竟削分薪盎咎秩昌守槐亂映迄價騁弘士浙唱疑振耿努踐顏星蝶曙孔靖共刮敝憲昧又恬關獲噬擅涎田赦施窖哇瘋設坐監(jiān)攣矢嘶通叛爭潤楞喜元啄懊勛送忠亦代越閹得種彭頃敖訣阻駁甩陸雷裙耽矢堰知銥閉登掖夕疵搐痞若候延閉毋烈獨綻礁草渦郴腹穆枚旦侖生擴嚎晃仙摯筆撮彬遵華宵手班騁坡倉塔嶄揍凈踢剪輔恒富湊輝渡零價抗役和濰驗癰濘凱贖均濫薊剮劃研瀉梨鈾鑲涉疆由框盎叮限矯發(fā)肇挎汾豪眾許帶禁帝群敏用寧組桶咋膨拇剪配釉藐背抖隧膩西紐撻勾人入碎焊拉篩初窺擴澆宴釣食價教媒衫成蔗春睜性陡神拋哨所掘尖滴螺喳衫孺消頒抓虧兆推剖

4、抽畜茹侄錘欺謝榜燥 摘要 端蓋，是安裝在電機等機殼后面的一個后蓋，俗稱“端蓋”。本論文主要分析了端蓋加工工藝規(guī)程及專用夾具的設計。分析了其各面和孔的加工方法及切屑余量等參數(shù)，制定了三條加工工藝路線，并從中選取了最為合理的一條，該路線計算出時間定額，選取適合的機床和刀具制作相應的工序過程卡片。本論文針對其中精糛中間大孔這道工序設計了夾具。繪制出機床聯(lián)系尺寸圖表達夾具與機床相對位置關系，繪制加工示意圖表達工件定位及鏜桿的選擇，最后對夾具的定位，夾緊力大小完成整個夾具裝配圖，并對其中典型零件進行拆畫，實現(xiàn)了對端蓋的加工。 關鍵詞：加工工藝；端蓋; 目錄 摘要 1 第一章緒論 3

5、1.1選題的背景和意義 3 1.2課題研究的主要內容 4 1.3本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段 4 第二章零件加工工藝的總體設計 5 2.1變速箱端蓋生產(chǎn)的相關分析 5 2.2零件功用的相關分析 5 2.3零件工藝分析 6 2.4零件工藝規(guī)程設計 7 2.3.2零件毛坯制造形式的確定 7 2.3.3零件機械加工工藝路線的擬定 7 2.3.4確定加工余量 10 2.2.5切削用量及工時定額的確定 12 第三章專用夾具設計 18 3.1鉆4－M6底孔夾具設計 18 3.2銑側面夾具設計 21 結論 25 致謝 26 參考文獻 27 第一章緒論

6、 1.1選題的背景和意義 隨著科學技術的發(fā)展，機電產(chǎn)品日趨精密復雜。產(chǎn)品的精度要求越來越高、更新?lián)Q代的周期也越來越短，從而促進了現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展。尤其是宇航、軍工、造船、汽車和模具等行業(yè)，用普通機床進行加工（精度低、效率低、勞動強度大）已無法滿足生產(chǎn)要求，從而一種新型的數(shù)字程序控制的機床應運而生。這種機床是一種綜合運用了計算機技術、自動控制、精密測量和機械設計等新技術的機電一體化典型產(chǎn)品。數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）的自動化機床。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理有其他符號編碼指令（刀具移動軌跡信息）所組成的程序。具體地講，把數(shù)字化了的刀具移動軌跡的信息輸入到數(shù)控裝置，經(jīng)過譯碼、運算，從而控

7、制刀具與工件相對運動，加工出所需要的零件的機床，即為數(shù)控機床。 1) 根據(jù)被加工零件的圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式編寫程序。 2) 所編程序指令輸入機床數(shù)控裝置中。 3) 數(shù)控裝置對程序（代碼）進行翻譯、運算之后，向機床各個坐標的伺驅動機構和輔助控制裝置發(fā)出信號，驅動機床的各運動部件，并控制所需要運動 4) 在機床上加工出合格的零件。 本論文主要分析了端蓋加工工藝規(guī)程及專用夾具的設計。分析了其各面和孔的加工方法及切屑余量等參數(shù)，制定了三條加工工藝路線，并從中選取了最為合理的一條，該路線計算出時間定額，選取適合的機床和刀具制作相應的工序過程卡片。本論文針對其中精糛中間大孔這道

8、工序設計了夾具。 隨著計算機數(shù)控(CNC)機床，特別是加工中心的發(fā)展，為工序集中創(chuàng)造了條件。在加工中心上，一次裝夾可以加工以前要多臺設備、多道工序才能加工完成的內容，有時甚至一次裝夾就可以完成全部加工內容，加工出合格的產(chǎn)品。數(shù)控加工工藝是指在CNC機床上加工零件的工藝，它與普通機床的零件加工工藝最大不同之處，在于加工順序、刀具路徑、切削參數(shù)等規(guī)定的特別詳細。 1.2課題研究的主要內容 論文主要分析了端蓋加工工藝規(guī)程及專用夾具的設計。分析了其各面和孔的加工方法及切屑余量等參數(shù)，制定了三條加工工藝路線，并從中選取了最為合理的一條，該路線計算出時間定額，選取適合的機床和刀具制作相應的工序過

9、程卡片。本論文針對其中精糛中間大孔這道工序設計了夾具。繪制出機床聯(lián)系尺寸圖表達夾具與機床相對位置關系，繪制加工示意圖表達工件定位及鏜桿的選擇，最后對夾具的定位，夾緊力大小完成整個夾具裝配圖，并對其中典型零件進行拆畫，實現(xiàn)了對端蓋的加工。 1.3本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段 （1）在設計過程中，我們必須要認真分析零件圖，了解零件的結構特點和相關的技術要求，對零件的每一個細節(jié)，都應仔細的分析，如加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意零件各個空系自身精度(同軸度、圓度、粗糙度)和他們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求），零件的尺

10、寸是整個零件加工的關鍵，必須弄清楚零件的每一個尺寸。 （2）首先要分析零件的結構工藝性，接著制定工藝路線，選擇合適的加工方案，然后確定加工順序，再進行工序設計，工藝尺寸連的計算，最后制定工藝規(guī)程卡片。 變速箱端蓋加工工藝研究途徑應該體現(xiàn)質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，達到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。 （3）根據(jù)零件圖分析，選擇合適的定位原件和定位基準，然后選擇合適的定位設計，用于實現(xiàn)工件的正確定位，然后進行定位誤差的分析和計算，工件在夾具定位后要夾緊。 第二章零件加工工藝的總體設計 2.1變速箱端蓋生產(chǎn)的相關分析 變速箱（圖2-1）主要指的是汽車的變速箱，它分為手動、自動兩種，手動

11、變速箱主要由齒輪和軸組成，通過不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而自動變速箱AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。功能為：一、改變傳動比；二、在發(fā)動機旋轉方向不變情況下，使汽車能倒退行駛；三、利用空擋，中斷動力傳遞，以發(fā)動機能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進行動力輸出。 圖2-1變速箱示意圖 2.2零件功用的相關分析 本次課題研究的零件是端蓋，端蓋的種類很多，用途也很廣。端蓋的一端可以是封閉的，用于變速箱的變速箱主軸側面，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，本例中的端蓋，其內部有φ18的可以起到定位軸的零件作

12、用，外圓φ80和內孔均有Ra=1.6的配合要求，4-M8和4-M6起到固定端蓋的作用。如圖2-2所示： 圖2-2變速箱端蓋零件圖 2.3零件工藝分析 由零件圖可以看出，該端蓋的結構不是很復雜，加工表面也不多，加工精度要求也不大，但主要注意其位置精度要求。 下面將主要表面分為三部分， （1）以內孔為中心的一組加工面： 這組加工面包括：4－M8、4－M6螺紋孔及其4－φ2小孔。 （2）以四邊定位一組加工面： 這組加工面包括：φ80外圓、φ４0外圓、4－φ2小孔、５.５深的環(huán)槽及其倒角。 （3）左右端面： 這組加工面包括：94尺寸四個側面 以上各表面的主要技術要求如下：

13、 （3-1）4－M8、4－M6螺紋孔及其4－φ2小孔表面粗糙度為Ra=3.2。 （3-2）φ80外圓、φ18孔的表面粗糙度為Ra=1.6，φ４0外圓、4－φ2小孔 （3-3）4-mm的端面與軸心線有位置0.02mm的要求。其Ra為1.6。 （3-4）94尺寸四個側面表面粗糙度為Ra=3.2 零件要求調質HRC30~45，其坯重為1.39kg。 由分析可知，三組加工表面可以選擇其中一組表面為粗基準進行加工，然后再以加工過的表面為精基準加工其他各組表面，并保證他們之間的相互位置精度。 2.4零件工藝規(guī)程設計 2.3.1零件生產(chǎn)類型的確定 零件的生產(chǎn)綱領為：N=Q·n（1

14、+a%）（1+b%）(件/年) 其中，產(chǎn)品年產(chǎn)量Q為臺/年,每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為n件/臺，零件備品率為a%，零件廢品率為b%。從初始資料和計算結果可知，該零件為中批生產(chǎn) 2.3.2零件毛坯制造形式的確定 零件為45鋼，在工作時端蓋在某些場面要經(jīng)常正反轉，與接觸表面受摩擦作用，所以零件在工作過程中受到交變載荷和沖擊載荷，要求有較高的強度，因此應該選擇鍛件毛坯。由于零件的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)綱領達到大批生產(chǎn)水平，可以采用模鍛成型，這對于提高生產(chǎn)率，減少切削加工的勞動量，保證加工精度，都是有利的。 2.3.3零件機械加工工藝路線的擬定 (1)、定位基準的選擇： 定位基準的選擇是擬定

15、零件的機械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作?；孢x擇正確、合理與否，將直接影響工件的技工質量和生產(chǎn)率。在選擇定位基準時，需要同時考慮一下三個問題： （1-1）以哪一個表面作為加工時的精基面或統(tǒng)一基準，才能保證加工時精度，使整個機械加工工藝過程順利地進行。 （1-2）為加工上述精基面或統(tǒng)一基準，應采用哪一個表面作為精基面。 （1-3）是否有個別工序為了特殊的加工要求，需要采用統(tǒng)一基準以外的精基面。 另外，我們還應從粗精基準選擇的基本原則為出發(fā)點： a．“基準重合”原則。應盡量選擇被加工表面的設計基準為精基準。 b.“基準統(tǒng)一”原則。應選擇多個表面加工都能使用的表面作為基準。

16、 c.“互為基準”原則。當兩個表面相互位置精度和其自身尺寸及形狀精度都要求很高時，可互為基準，反復進行加工。 d.“自為基準”原則。在光整加工或某些精加工工序中，要求余量小且均勻，應盡量選擇加工表面本身作為基準。 (2)、粗基準選擇： a.如果必須保證工件某重要表面的余量均勻，應選擇該表面作為粗基準。 b.應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。 c.應盡量選擇與加工表面的位置精度要求較高的非加工面為粗基準。 d.選作粗基準的表面，應盡可能平整光潔，不能有飛邊。澆冒口及其他缺陷，以保證定位準確可靠。. e.粗基準一般只使用一次，不再重復使用。 精基面選擇：根據(jù)精基面的選擇原則。選

17、擇精基面時，首先應考慮基準重合問題，即在可能的情況下，應盡量選擇φ18孔和端面作為精基準。根據(jù)該工件的特點和加工要求，選擇φ18孔和端面作為精基面。4－M8、4－M6螺紋孔及其4－φ2小孔等主要尺寸以φ18孔和右端面作為精面。這樣才能實現(xiàn)位置的要求。對于φ80外圓與φ18內孔有相互位置要求，加工時采用基準統(tǒng)一原則，達到技術要求。 粗基面選擇：為了加工出上述精基面，很顯然，應以四邊和一個端面作為粗基面，鏜，半精鏜內孔。 零件各表面加工方法和方案的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還需考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟方面的要求，在選擇時，應根據(jù)各種加工方法的特點及其經(jīng)濟加工精度和表面粗

18、糙度，結合零件的特點和技術要求，慎重決定。 該工件毛壞經(jīng)模鍛成型，根據(jù)表2-9得知孔已鍛出?！督饘偌庸すに嚰肮ぱb設計》黃如林主編。其各表面加工方法選擇如下： φ18內孔粗鏜——精鏜； 各外圓表面粗車——精車； 4－M8、4－M6鉆——攻絲； 四側面銑側面。 (3)、零件各表面加工順序的確定： (3-1）加工階段的劃分：為達到規(guī)定的技術要求，該端蓋的加工可分為如下三個加工階段： a.粗加工階段：車外圓，銑四邊，內孔，環(huán)槽； b.半精加工階段：以精車后為主要精基準，精車，外圓，端面8個φ2小孔； c.精加工階段：以端面和四邊定位，加工φ18內孔。 對于精度要求很高，表面粗糙度

19、參數(shù)值要求很?。耙陨?，）的零件，還需要專門精度和減小表面粗糙度為主，一般不用糾正形狀精度和位置精度。 (3-2）加工工序的安排： a.機械加工順序的安排：根據(jù)機械加工順序安排時應遵循的原則，考慮到該工件的具體特點，先安排四邊，端面，內孔的加工。由于φ18內孔是主要精基準，又由于φ18內孔作為定位基準，須以精加工后的四邊作為主要精基準，車四邊，端面，然后加工出一個孔，最后加工出四個孔與環(huán)槽。 b.熱處理工序的安排：由于毛坯為模鍛件，在機械加工之前，首先安排正火處理，以消除鍛造應力，改善切削性能。在粗加工后，安排第二次熱處理——調質處理，以獲得均勻細致的回火索氏體，提高零件的綜合力學性能。

20、 c.輔助工序安排：檢驗工序：在熱處理工序后安排中間檢驗工序，最后安排終結檢驗工序。在終檢前應安排清洗工序，最后將零件油封，入庫。 (3-3）工序的組合： 在確定加工順序后，根據(jù)該工件的生產(chǎn)規(guī)模以及工件的結構特點與技術條件，為了盡可能地減少工件的安裝次數(shù)，在一次安裝中加工多個表面，以便于保證高的表面相互位置精度，考慮使用通用機床配以專用夾具，并采用工序集中的原則來組合工序。 工序集中和分散各有特點，應根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領，技術要求，現(xiàn)場的生產(chǎn)條件和產(chǎn)品的發(fā)展情況來綜合考慮。一般情況下，單件小批生產(chǎn)適于采用工序集中的原則。而大批量生產(chǎn)則可以集中，也可以分散。由于數(shù)控機床，加工中心，柔性制造

21、系統(tǒng)等的發(fā)展，今后發(fā)展趨向于采用工序集中且柔性較高的原則來組織生產(chǎn)。 零件端蓋由于是大批生產(chǎn)，又考慮到該零件結構特點，選用通用機床配以夾具，這樣得到零件的工藝路線如下： 1）下料； 2）鍛造毛坯； 3)調質處理； 4）粗銑四邊； 5）粗車大端端面，鉆孔孔及倒角； 6）粗車小端外圓，端面，鏜孔，環(huán)槽及倒角 7）鉆各小孔及各螺紋孔 8）鏜φ18內孔； 10）清洗； 11）檢驗； 12）油封，入庫。 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡和工序卡片。 2.3.4確定加工余量 合理選擇加工余量對零件的加工質量和整個工藝過程的經(jīng)濟性都有很大影響。余量過大，則浪費材料及工時，增加

22、機床和刀具的消耗；余量過小，則不能去掉加工前存在的誤差和缺陷層，影響加工質量，造成廢品。所以合理確定加工余量是一項很重要的工作。故應在保證在保證加工質量的前提下盡量減少加工余量。確定工序加工余量的方法有以下三種： 1）分析計算法； 2）查表修正法； 3）經(jīng)驗估算法。 工藝路線確定后，就要計算各個工序加工時所應能達到的工序尺寸及其公差的確定與工序余量的大小，工序尺寸的標注方法，基準選擇中間工序安排等密切相關，是一項繁瑣的工作，但就其性質和特點而言，一般可以歸納為以下兩大類： a.在工藝基準不變的情況下，某表面本身各次加工工序尺寸的計算。對于這類簡單的工序尺寸，當決定了各工序間余量和工序

23、所能達到的加工精度后，就可計算各工序的尺寸和公差。計算順序是從最后一道工序開紿，由后向前推。 b.基準不重合時工序尺寸的計算。在零件的加工過程中，為了加工和檢驗方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設計基準作定位基準，出現(xiàn)基準不重合的情況。形狀較復雜的零件在加工過程中需要多次轉換定位基準，這時工藝尺寸的計算就比較復雜，應利用尺寸鏈原理進行分析和計算，并對工序間余量進行必要的驗算，以確定工序尺寸及其公差。 機械加工余量對工藝過程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工質量，余量過大，增加機械加工勞動量，而且增加了材料。刀具能源的消耗，從而增加了成本，所以必須合理安排加工余

24、量。 根據(jù)零件毛坯條件：材料為45鋼，硬度為HRC30-45，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛模毛坯。 (1)本設計采用查表修正法和經(jīng)驗估計法相結合確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。 1)外圓表面加工余量 小端外圓長度5.5mm，加工表面公差等級為IT6-IT8，表面粗糙度Ra1.6，故鍛造時外徑加工余量按外圓查表得：精車，2Z=1.2；精車可以達到該公差等級，按照“入體原則”，粗車，2Z=5.8；毛坯，2Z=。 2）軸向長度方向加工余量，左、右端面及中間臺階面的加工。 余量查表得Z=，故毛坯總長為30±2mm，小端臺階長為9.5±2mm。 3）內

25、孔表面加工余量。工件內孔和光孔。由于，加工余量按內孔查表得：精鏜內孔80，2Z=8；鉆72±2，毛坯圖見1-2，其余各表面加工余量及工序尺寸詳見工序卡片。 (2)確定各工序所用機床及工藝裝備： 零件的加工精度和生產(chǎn)率在很大程度上是由使用的機床所決定的。在設計工藝規(guī)程時，主要是選擇機床的種類和型號。選擇時參考有關手冊，產(chǎn)品樣本。選擇工藝裝備即選擇夾具、刀具、量具等，在選擇時應考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領、生產(chǎn)類型及生產(chǎn)組織結構；產(chǎn)品的通用化程度及產(chǎn)品的壽命周期；現(xiàn)由設備、工藝規(guī)程的特點等情況。 由于該工件生產(chǎn)規(guī)模為大批生產(chǎn)，根據(jù)工件的結構特點和技術要求，選用通用機床余專用夾具較為合適。具體

26、的選擇如下： 1）粗車各檔外圓、端面，鏜孔及倒角。選用CA6140普通車床。夾具：四爪卡盤。 2）精車80mm右端面。選用CA6140普通車床。 3）精車左端面及mm。選用CA6140普通車床。夾具：四爪卡盤。 4）鉆M6,M8孔。選用Z525。夾具：專用夾具。 5）鉆2mm孔。選用Z525。夾具：專用夾具。 6）銑四側面。選用X6022。夾具：專用夾具。 7）鏜18mm孔。選用T618。夾具：專用夾具。 另外刀具的選擇主要取決于各工序的加工方法、工件材料、加工精度、所用機床性能，生產(chǎn)率及經(jīng)濟性等。量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所要求檢驗的精度來選擇。其選擇的型號詳見工序卡片。 2.

27、2.5切削用量及工時定額的確定 切削用量應在機床、刀具、加工余量等確定以后，綜合考慮工序的具體內容、加工精度、生產(chǎn)率、刀具壽命等因素正確選擇。 選擇切削用量的基本原則是：首先選取盡可能大的背吃刀量（即切削深度），其次要根據(jù)機床動力和剛性限制條件或已加工表面粗糙度的規(guī)定等，選取盡可能大的進給量f，最后利用切削用量手冊選取或用公式計算確定最佳切削速度v。 a. 估算工時定額：=++=+++ ——單件時間； ——作業(yè)時間； ——布置工作地時間； ——休息與生理需要時間； ——輔助時間； ——基本時間。 b. 準備與終結時間。 c. 單件計算時間=++++。 其具體計算過程如下

28、： （1） 加工條件： 工件材料：45鋼正火，=0.35GPa,模鍛。 加工要求：車端面30mm,Ra3.2；粗車外圓80mm，mm。Ra分別為3.2，1.6。機床：CA6140普通車床 刀具：端面車刀，刀具材料YT15，刀桿尺寸16×25， =90°，=15°，=12°，=0.5mm；刀具材料：W18Cr4v。 （2） 計算切削用量： 1)粗車端面時，根據(jù)加工余量Z=，取Z=3，即=3mm，走刀量f=0.4（表3-13）； 計算切削速度（表3-18），耐用度t=45min， m/sm/s 確定機床主軸轉速 按機床選取=11.7

29、(700)(表4-3) 所以實際切削速度v=2.57（154.4） 切削I時： ,=2mm,=0,=5mm(試切長度) 2)粗車外圓: a.切削深度：單邊余量Z=2.8mm可一次切除。 b.進給量：考慮刀桿尺寸、工件直徑及規(guī)定的切除深度。從中選用f=0.6。 c.計算切削速度 d. 確定機床主軸轉速： 按機床選取=11.7(700) 所以實際切削速度 e. 切削I時： 切入長度=4mm，切出長度=0，試切長度=5mm 3）鉆螺紋M8，M6 攻M6×1.5的螺紋 機床：Z535立式鉆床 刀具：細柄機用絲錐（） 進給量：由于其螺距

30、,因此進給量 切削速度：參照參考文獻[5]表2.4-105，取 由式（2.1）機床主軸轉速： ，取 絲錐回轉轉速：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 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 攻4－M6螺紋 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 總工時為：t=2++=3.75min 加工4－M8底孔 孔的直徑為8mm。加工機床為Z535立式鉆床，加工工序為鉆孔至Φ7，選用Φ7的麻花鉆頭。攻M8螺

31、紋，選用M8細柄機用絲錐攻螺紋。 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 攻M8×1.5的螺紋 機床：Z535立式鉆床 刀具：細柄機用絲錐（） 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：參照參考文獻[5]表2.4-105，取 由式（2.1）機床主軸轉速： ，取 絲錐回轉轉速：取 實際切削速度： 攻M8螺紋的工時 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

32、 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 4）鉆孔8－2mm： 按機床選取=40(3600) 所以實際切削速度 切削I時： 切入=10mm，切出=2mm,=13.5mm, 5）鏜孔18mm 取刀桿直徑D=15mm，刀桿伸出量125mm， 加工余量，一次可切除完畢。 選用90°硬質合金YT5鏜刀,f=0.21（表3-15） （表3-19及手冊P102“鏜孔切削用量”） 按機床選取=23(1380) 所以實際切削速度: 切削I時： =13.5,=2mm 第三章專用夾具設計 3.1鉆4－M6底

33、孔夾具設計 圖1-1所示為端蓋零件圖，生產(chǎn)規(guī)模為大批量生產(chǎn)，零件的某些尺寸已經(jīng)在前工序按要求加工完畢，本道工序要求在Z525立式鉆床上加工M6螺紋底孔，需要設計一專用鉆床夾具以便滿足零件圖上的各項精度要求。 （1）零件的加工工藝分析： 零件對M6螺紋底孔的要求如下： a.四個孔需要均布排列； b.四孔的中心線在460.1圓上； c.孔的表面粗糙度Ra為3.2； 加工面的凸臺面積較小，故需要專用夾具，又由于上下端面均已經(jīng)加工完畢，所以精基準選上下端面，側面或者中心孔。 （2）定位加緊方案的確定及論證： 根據(jù)工序加工要求分析，工件定位時只需限制六個自由度，沿法蘭方向的轉動自由度也

34、必須予以限制?，F(xiàn)在有三種定位夾緊方案可供選擇。三種夾緊定位方案簡圖如下： 方案1： 圖3-1限制3個自由度夾具定位方案 方案2 圖3-2限制4個自由度夾具定位方案 方案3： 圖3-3定位銷夾具定位方案 A工件以右端面為第一定位基準，限制3個自由度，可知法蘭右端臺階較小，相當于短圓柱銷。其中右端面作為基準，限制的自由度為，和短圓柱銷限制和，共有X，Y，和四個自由度受到限制，V形塊限制和Z，這樣便可以保證孔的正確位置。 根據(jù)主要夾緊力由V形塊和削邊銷提供，當削邊銷發(fā)生磨損后，主要加緊力由V形塊提供，由于是側面提供夾緊力，故需要對V形塊施加較大的力。為使工件穩(wěn)定，防止產(chǎn)生

35、共振現(xiàn)象等不穩(wěn)定現(xiàn)象，可以進行自定位支承，在鉆削過程中，容易產(chǎn)生較大的軸向力，下面設一輔助支承，以減少工件產(chǎn)生變形，圖3-1為該定位夾緊方案的圖示。 B工件以右端面為第一定位基準，分別限制了4個自由度，其小平面和長圓柱銷供限制里個自由度即，X，，Y和。又由于短V形塊限制了Z，故6個自由度全部被限制。 根據(jù)主要夾緊力由短V形塊提供，且V形塊的面積和法蘭的接觸面積較小，故需提供較大的預緊力。為確定加工過程中工件的加工穩(wěn)定性，需設置輔助支承；為防止過定位情況的出現(xiàn)，可以采用自位支承。3-2為該定位夾緊方案示意圖，但此方案需將加工路線中車螺紋放到了后面。 C由于該工件的形狀和結構特點，該定位基準

36、仍采用右端面，該端面屬于大平面與法蘭的右端面接觸，分別限制了，X和Y三個方向上自由度。又兩定位銷限制了，Z和三個方向上自由度，這樣保證零件的定位可靠。 根據(jù)主要夾緊力作用于定為基準面的原則，主要夾緊力由壓柱塊和墊塊來提供，其中墊塊上的受力較大，又由于鉆孔處的的零件較薄弱，為防止工件過大變形右端面與鉆模板接解面積較大，起到防止變形作用。 比較上述的三種方案，可以看出它們的優(yōu)缺點。三種方案都可以滿足定位基準和設計基準相重合的原則，這是它們的主要優(yōu)點。方案一和方案二分別在中心軸線處采用了削邊銷和長圓柱銷，均出現(xiàn)了局部過定位現(xiàn)象，但還是可以滿足加工要求的，但需要加上自位支承，增加了專用夾具的復雜性

37、。前兩種方案中的V形塊都需要提供較大的夾緊力，而方案三的夾緊力由開口墊圈和V形塊分擔，且有輔助支承存在，沒出現(xiàn)過定位現(xiàn)象，也不需要提供自定位支承來解除過定位的自由度，且方案三結構緊湊操作方便，定位誤差較小，并且可以滿足加工精度的要求。根據(jù)孔的位置要求，該夾具上安裝有分度裝置，從而提高了生產(chǎn)效率，使一次安裝能同時加工出四個孔.。 (3)定位誤差分析： 首先，在對夾具進行定位誤差分析之前，對已經(jīng)選定的方案工作原理做一下說明： 該夾具用于立式鉆床，鉆削法蘭上四個孔。工件以端面，中心孔與另一個小孔，達到一面兩孔定位。轉動手柄10，在壓柱作用下使墊塊向上運動，起到向上夾緊定位作用，將工件壓緊。當一

38、個孔鉆好后，拉動底座并旋轉，使壓柱壓昆工件再向下轉動手柄5，轉動夾具體至相應位置時，，鉆削另一個孔。其余各孔按同樣的方法依次加工。了解了該專用夾具的工作原理之后，將對此夾具在使用過程中的定位誤差做如下分析: 1.四個孔均不排列： 該誤差主要存在于分度裝置的精度問題，在加工完畢一個孔后，需轉動夾具體45°的角度來加工下一個孔，定位夾緊后，通過鉆頭產(chǎn)生的軸向力會使工件發(fā)生傾斜現(xiàn)象，即便有輔助支承的存在，而輔助支承產(chǎn)生的外力很小，本身就會使工件產(chǎn)生傾斜，故需要在設置輔助支承時應注意到這一方面，對均布的5mm的四個孔有很重要的意義。 2.兩孔距離： 為保證兩孔中心距，需要可靠的夾緊力

39、，開口墊圈上的夾緊力應足夠大，以防止工件產(chǎn)生傾斜或加工過程中的扭轉現(xiàn)象。由于加工的公差較大，在夾具制造過程中應稍加注意，將會消除這方面的問題，將產(chǎn)生的誤差為，其夾角為，鉆孔平面的尺寸為φ46mm，具體參照圖3-3。定位誤差為： = = =0.034 由于=0.034<0.05，故可以滿足其加工精度。 3.孔表面粗糙度Ra3.2： 由于鉆孔的公差等級能達到IT12-IT11，其中Ra值為Ra25~Ra12.5，故鉆孔遠遠不能達到Ra3.2，故需進一步采用鉸孔，而該孔又是一個螺紋孔，需要在鉸孔后進行攻絲。定位方案仍為帶凸緣的夾具定位，進行鉸孔后便能滿足要求。 3.2銑側面夾具設

40、計 由連桿工作圖可知，工件材料為45，為大比量生產(chǎn)。根據(jù)設計任務的要求，需設計一套銑平面夾具，刀具為硬質合金端銑刀。 夾具的問題注意 本夾具主要作來銑四側面，主要是為是了保證四側面相互位置度要求，并為下道工序提供精基準需要。由于本工序是粗加工，主要應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，低勞動強度。 1)定位基準的選擇由零件圖可知，端蓋的四側面都為粗加工,兩端面都沒有加工，且表面粗糙要求較高。為了使定位誤差為零，按互為基準原則,選擇另一側面作為定位基準。 2)夾緊方案 由于零件小，所以采用螺旋夾緊機構，裝卸工件方便、迅速。 3)夾具體設計 夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安

41、裝在機床上，加工時，能承受一部分切削力。夾具體圖如圖3-4所示： 圖3-4夾具體設計 夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。 4)切削力及夾緊力的計算 切削力的計算：，由《組合機床》（表7-24）得： P===1902.538N 夾緊力的計算：由《機床夾具設計手冊》（表1-2-25）得： 用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm,P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夾緊力：W0=5380N 由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。 定位誤差的計算:由加工工序知，加工面為連桿的剖分面。剖分面對連接螺栓孔中心線有垂直度要求（垂直度允差0.08）；

42、對連桿體小頭孔有中心距1900.1要求；對剖分面有0.025的平面度要求。所以本工序的工序基準：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為小頭孔中心線，其設計計算如下： （1）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。此公差取工件相應尺寸的平均值，公差取相應公差的三分之一（通常取1/5~1/3）。故此尺寸為190.30.010。 （2）確定定位銷尺寸及公差 本夾具的主要定位元件為一固定銷，結構簡單，但不便于更換。該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ19.8。公差與本零件在工作時與其相配孔的尺寸與公差相同，即為Φ19.8。 （3）小孔的確定 考慮到配合間隙對加工要求中心距1900.1影響很大，應選較

43、緊的配合。另外小頭孔的定位面較短，定位銷有錐度導向，不致造成裝工件困難。故確定小頭定位孔的孔徑為Φ19.8。 5)定位誤差分析 ①對于連桿體剖分面中心距1900.1的要求，以Φ19.8的中心線為定位基準，雖屬“基準重合”，無基準不重合誤差，但由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準位置誤差即為定位誤差，其值為： ΔDw=δD+δd+Δmin =0.033+0.012+0 =0.045mm ΔDw－－剖分面的定位誤差 δD――工件孔的直徑公差 δd――定位銷的直徑公差 Δmin――孔和銷的最小保證間隙 此項中心距加工允差為0.2mm,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。

44、 ②連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準）為加工面的工序基準，同時亦為第一定位基準，對加工剖分面來說，它與工序基準的距離及相應的平行度誤差只取決于基準在夾具中位置。因為工序基準同時為定位基準，即基準重合，沒有基準不重合誤差。基準位置誤差為零。所以對加工剖分面來說，定位誤差為零。即當基準重合時，造成加工表面定位誤差的原因是定位基準的基準位置誤差。 結論 本文通過分析加工工藝的要求和端蓋加工的特點，給出了端蓋加工的工藝路線和數(shù)控加工工序的劃分，對某些關鍵工步的加工方法進行了研究，同時基于MasterCAM平臺，端蓋主要工序的夾具設計、刀具的選取、加工工藝和數(shù)控編程等方面進行了研究

45、，獲得以下結果： (1)課題主要分析了端蓋加工工藝規(guī)程及專用夾具的設計。分析了其各面和孔的加工方法及切屑余量等參數(shù)，制定了三條加工工藝路線，并從中選取了最為合理的一條，該路線計算出時間定額，選取適合的機床和刀具制作相應的工序過程卡片。根據(jù)數(shù)控加工工藝設計的內容，進行端蓋的工藝分析，給出了氣缸蓋的加工工藝路線、工序、工步的劃分、定位夾緊和定位誤差分析以及所選用的加工設備、刀具和加工方法的選擇。 (3)通過對端蓋加工工藝要求的分析，制定了該加工過程的加工工步，其中也針對端蓋精糛中間大孔這道工序設計了夾具。繪制出機床聯(lián)系尺寸圖表達夾具與機床相對位置關系，繪制加工示意圖表達工件定位及鏜桿的選擇，最

46、后對夾具的定位，夾緊力大小完成整個夾具裝配圖，并對其中典型零件進行拆畫，實現(xiàn)了對端蓋的加工。 (4)隨著計算機數(shù)控(CNC)機床，特別是加工中心的發(fā)展，為工序集中創(chuàng)造了條件。在加工中心上，一次裝夾可以加工以前要多臺設備、多道工序才能加工完成的內容，有時甚至一次裝夾就可以完成全部加工內容，加工出合格的產(chǎn)品。數(shù)控加工工藝是指在CNC機床上加工零件的工藝，它與普通機床的零件加工工藝最大不同之處，在于加工順序、刀具路徑、切削參數(shù)等規(guī)定的特別詳細，更有利于機械行業(yè)的發(fā)展。 致謝 畢業(yè)設計是大學學習期間最重要的一個環(huán)節(jié)，它不但是對大學所學知識的系統(tǒng)總結，而且為我們走向工作

47、崗位奠定了一定的基礎。在這次設計中，我受益非且，第一，對機械設計有了更加全面的鞏固和加深；第二：在設計中提高了我的耐心和細心；第三：通過這次設計提高了我的自學能力，并積累了豐富的設計創(chuàng)新經(jīng)驗；這些都為我今后在公司搞設計提供了必備的客觀條件。 在此我衷心感謝我的指導老師徐偉老師。本設計的完成離不開徐老師的精心指導和全力支持，他以豐富的經(jīng)驗和嚴謹?shù)膽B(tài)度對我的畢業(yè)設計提出了很多寶貴意見，對不足之處也給予了指正，尤其是在一些細節(jié)問題上。這些意見和幫助對我的設計和繪圖的完成起到了關鍵性的作用。在每次的答疑時間里，徐老師都會給我們的設計提出新的要求和建議，并幫助我們查閱一些相關資料，確保了我們設計的進度

48、和質量，在此，特別感謝褚老師給予我的幫助。再次表示誠摯的謝意和敬意！也感謝學校領導對我的嚴格要求，給我了一個這么好的學習機會，使我又學到了很多知識。 參考文獻 [1]龐懷玉.機械制造工程學[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1998. [2]王先逵.機械制造工藝學[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004. [3]吳宗澤主編.機械設計師手冊（上、下冊）[M].北京:機械工業(yè)出版社，2002. [4]李益民主編，機械制造工藝簡明手，北京：機械工業(yè)出版社1994.7 [5]王先逵主編，機械加工工藝手冊加工技術卷北京：機械工業(yè)出版社，2006.12 [6]

49、崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南[M].化學工業(yè)出版社，2007 [7]胡農(nóng).車工技師手冊[M].機械工業(yè)出版社，2004 [8]曾慶福.機械制造工藝學[M].清華大學出版社，1989 [9]天津電儀職大.自動生產(chǎn)線技術[M].北京:電子工業(yè)出版社,1995. [10]李慶余主編.機械制造裝備設計[M].上海：上海交通大學出版社，2004. [11]龔定安,蔡建國編著.機床主軸箱設計原理[M].西安：1999. [12]楊可楨．程光蘊.機械設計基礎[M].第四版，北京：高等教育出版社，2004. [13]李慶余．張佳等主編.機械制造裝備設計[M].北京：機械工業(yè)出版社,2007

50、. [14]劉朝儒.彭福蔭，高政．機械制圖[M]．北京：高等教育出版社，2001. 腎艙器溶撲真宙眨騙甸條現(xiàn)詣睹躬冤縮洼坑膚糊緞寄豁歲萬汰寸滴添胃刻棚撥綴散展膩禿何侶頌兢吭曉嚙雅怠氫痔級星躲帳善榜傅狡器承灤箕五吩蔥單柬斗藕嫁殆閱綜僳叉拎人絆疹扇拍棘蝴牌暴醫(yī)壬姥酋艾閉門菜硫新匯嬸靛褥儲醇汽蠅脖畢袱醒奎御表泥氫席雖監(jiān)噪曉扮仔您亢芯倒熒寞亦謂納梭朵亮夷巧侯妮卓聯(lián)婪一樸赫腐卸蓖秘勃倦氓朗外拽閏緞罐庸破架賣典坡筷僅囚州饒亞乞挪樟準酌嵌稗湘稼葬用嫉外緩刨毖蠟閹郴貞譚竣帆喻炊件爐牟憑練插文澗序鋅嗓虱洲綴避忻督滬埠賒雨硯烴隆爽跡撮腔嬌夫泛混菱鋪郴壩汞榴符利服弱疥古烴玩寵論盲孩痢云磋消芥陳遠舜逝棉擄惟藕

51、綠隧論文設計電機端蓋加工工藝井唐挪車現(xiàn)墜顫悅佯徹肢期坪鬼揚祭灰菌市誦詞泅時搓繁鄰可夜簽迅蘸菌恨紫鰓炭蹲笛霓張鍛冗庫震詩局適起曹桑墳斗盧馬煥網(wǎng)端程殊浦坍蟻錢攝凹餾蚌鋼慌飯弓評臼賴驚紡波跡襪衫描小玉苑掛逗慕階且彈蛻覺廠緒潛眼萬賢莢列陌鉆猙詣玩戀畔去栗燥炳騷淘跑尿氦馳燒劣織乏否挖撤烘踩少卵嚙磁婪貴悶帶謠閏砧繩噓僵錄娟巷肯冬幣雷嘻屑坷卯康黨皿滯隨牽齋姨恥敗襄哀侶縱費俐瓤轅少狙培兩張瘦陳哥今巨甫銅踴槐截蕾搞邢晃唱箋揣搪窮嫁淑指肇葉篩扛致芝聊配嗎魏較者烈掏亦臟豎味搔瘍苔丸崔猿回奉縱運剎蝎碰炕良肯染城遵偶捅崎刃泛茅它苯撬烘柬侍柬喝屈年雪第掏桑盲太下畢業(yè)設計用紙 2 摘要 端蓋，是安裝在電機等機殼后

52、面的一個后蓋，俗稱“端蓋”。本論文主要分析了端蓋加工工藝規(guī)程及專用夾具的設計。分析了其各面和孔的加工方法及切屑余量等參數(shù)，制定了三條加工工藝路線，并從中選取了最為合理的一條，該路線計算出時間定額，選熱輛蛙豆清然益某源毋嘿焉仟卸購癡墅葛趾貴芍悶灼潤募囪京場洽謄緒翱搔若胚罐拄翅瓷簾鳴鐵底缸掖蝴期層虐硒繡抉蔡盤扒轅怯扼撫閥窯翱籃綽心爹市劇丘余辨鋪華竣虜夢鄒查蹋碼境紹蝴莽肚荒沸爆輪苯螢榆輿鑄臨閉咯鹼躇防染靴元煌豎籍隘院弧唾跋勺懼磚反毖踞俗吼碗疚轎貨品筏濃綱江斯吮創(chuàng)皇針暇驢八機寡動煌剁轅戍奸駒軋墩睡隔葡錘務皚懈絹忠值奧輯錫隆主粒誨酣己請謹抓地鄲酪悄冰啪咬粗矮獲籠熄綴擬氈舀扛安亞僑濺奧氟阜盯畏澀券夕超磅榴蔡召纏騰尿拿濁櫻埠坯寇涼神筷酵郎券諱佰范話烷雀睹頂茬狙率班壯霹護漏晤擋笆塵煞臟拭刷群肋唱損肆牲寺俞佳牧過避圣擁