SPE175F右箱盖加工工艺及第一道机加工夹具设计毕业论文.doc

本科毕业设计说明书（论文）第1页共41页1引言随着时代不断进步，经济飞速发展，生活水平的逐年提高，人们的环保意识，自我安全意识也在不断加强，同时也使人们对各种产品的要求更高了，汽油机显然更符合现在人们的需求。相比教于柴油机，汽油机的优点更加突出。汽油机轻巧、制造成本低、工作效率高、节约能源、噪声较小、低温启动性较好、使用和维护方便，以在机械、华工、医药、防止、微电子、食品、运输等领域得到了越来越广泛的运用1。在当今的中国社会，经济发展方式正由粗放密集型转向节约内项型，原来的生产方式必须进行比较大的变革。这就要求的在最短的时间内，创造出最高的加工效率，而且还要保证较高的生产质量。机械加工中的机床就必须符合这种条件下的生产加工4。我国小型汽油机从20世纪50年代开始生产，至今已初具规模，但随着改革开放的深化，国民经济的飞速发展，小型汽油机在产量、品种、质量、技术水平和配套等方面发展速度缓慢，不能适应市场需要。林海集团以小型林业机械为主，生产小型汽油机的历史都在30年以上，产品有油锯、风力灭火机、割灌机、割草机、喷雾机和水泵等。林海集团、西北林机厂的年产能力（指通用汽油机）都在10万台上。从19971999年，林海集团以摩托车产品为主，产量2.12.3万台。SPE175F型汽油机是江苏林海动力机械集团生产的一款新式汽油机。江苏林海动力机械集团具有五十多条研制和生产小型动力及配套机械的历史，有着强大的产品开发研制的能力。先后研制开发了排量从26ML到520ML的各种类型的二冲程、四冲程汽油机，卧式、立式、风冷、强制风冷、水冷、油冷及各种启动方式和用途的汽油发动机以及各类配套动力机械。现在集团主要的产品有通用发动机及小型汽油机发电组、油锯、风力灭火器、割灌机等配套机械；大批量生产雅马哈摩托车及摩托车发动机等；此外ATV、CUV等特种车辆畅销国内外市场。SPE175F是一款单缸汽油机，主要作为配套机械，使用在如油锯，割草机，小型水泵等小动力机械工件上，具有良好的市场效益。1.1加工零件所谓通用小型汽油机，是指除车用及特殊用途以外的汽油机，其标定功率一般在30kw以下。它主要作为农林植保机械、小型农机具、园林机械、发电机组、建筑机械、舷外机械等的配套动力。由于通用小型汽油机体积小、重量轻、价格便宜、使用方便所本科毕业设计说明书（论文）第2页共41页以在各种机具配套中占有重要位置,小型车用汽油机是当前世界各国轿车工业发展的主要机型之一1。箱体类零件是机器及其部件的基础件。箱体类零件一般起着支承、容纳、定位和密封等作用。它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定的传动关系协调运动，起着支承、容纳、定位和密封等作用2。1.2机械加工工艺机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现3，因此工艺规程编制的好坏是生产该产品的重要保证和重要依据。夹具结构设计在加深对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用4。任何一个较为复杂的机械零件，都有不同的加工工艺方案，特别是一个新产品，从开发设计，试制，小批量投产到产品发展和成熟时期的大批量生产，都要经历不同的生产批量过程5。作为组成这一产品的机械零件必须根据生产批量来确定其工艺方案，现以变速箱体为例，说明在不同生产批量情况下，如何合理选择定位基准，采用适宜的生产设备和工艺手段，以保证加工质量可靠，满足市场的需求。达到生产批量的能力，同时投资小，见效快，成本低，从而获得企业的最大经济效益6。生产过程是将原材料或半成品转变为成品所进行的全部过程。一般包括毛坯制造、零件加工、零件装配、部件或产品试验检测等阶段。在生产过程中，工艺过程占有重要的地位。工艺过程是与改变原材料或半成品成为成品直接有关的过程。它包括锻压、铸造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配和试车等7。机械加工工艺过程在工艺过程占有重要的地位。它是指用机械加工的方法逐步改变毛坯的状态（形状、尺寸和表面质量），使之成为合格的零件进行机械加工工艺过程是由一系列顺序排列的工序组成的，而工序又包括工步、走刀、安装和工位等内容。毛坯依次通过这些工序而成为成品6。工序卡片是工艺规程的一种形式。它是按零件加工的每一道工序编制的一种工艺文件。它的内容包括：每一工序的详细操作、操作方法和要求等。它适用于大量生产本科毕业设计说明书（论文）第3页共41页的全部零件和成批生产的重要零件。在单件小批生产中，一些特别重要的工序也需要编制工序卡片10。工艺过程的制订，可能是在现有工厂的条件下，或者是在新设计的工厂条件下进行。对于前者，主要应从现有的设备和工艺装备出发，来制订较为合理的工艺过程，使现有的设备得到充分的利用；对于后者，则可以根据需要并考虑当前可能的条件来选择设备，因而可采用较为先进的设备。此外，要注意新技术、新工艺的应用9。零件图是工艺设计的原始资料和基本依据，工艺过程的设计必须能保证零件图上的全部要求。进行零件图的工艺分析时，要仔细地熟悉零件的构造及其技术要求，了解零件的工作条件、各部分的作用，并按制图规则绘制零件图。通过毛坯设计，应会正确地选择毛坯，并熟悉毛坯设计的内容和要求。首先要根据零件的结构、材料、生产规模、机械加工的要求（余量，基准等）决定毛坯的制造方法。然后（对锻造和铸造毛坯）确定其形状、出模角、圆角半径及技术条件。毛坯的尺寸和公差则在详细拟定零件机械加工工艺路线以后，根据各工序加工余量决定总加工余量及毛坯尺寸和公差。制订工艺过程时，首先要制订工艺路线，然后详细进行工序设计，这两个过程是相互联系的，需进行反复和综合的分析。制订工艺路线是制订工艺过程的总体布局，其任务是确定工序的数量、内容和顺序.辅助工序的种类较多，包括去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁、平衡和检验等。辅助工序也是必要的工序，若安排不当或遗漏，将会影响产品质量，甚至使机器不能使用。如未去净的毛刺将影响装夹、测量和装配精度以及工人安全；润滑油中未去净的切屑将影响机器的使用质量；研磨、珩磨后没清洗过的工件会带入残存的砂粒，加剧工件在使用中的磨损；用磁力夹紧的工件没有安排去磁工序，会使带有磁性的工件进入装配线，影响装配质量12。检验工序更是必不可少的工序。它对保证质量，防止产生废品起到重要作用。1.3夹具夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。设计方案的确定是一项十分重要的设计程序，方案的优劣往往决定了夹具设计的成败。因此，宁可在这里多花一点时间充分地进行研究、讨论，而不要急于绘图、草本科毕业设计说明书（论文）第4页共41页率从事。最好制订两种以上的结构方案，进行分析比较，确定一个最佳方案。（1）确定定位方法，选择定位元件。定位应符合“六点定则”。定位元件尽可能选用标准件，必要时可在标准元件结构基础上作一些修改，以满足具体设计的需要。（2）确定夹紧方式，设计夹紧机构。夹紧可以用手动、气动、液压或其他力源形式。重点应考虑夹紧力的大小、方向、作用点，以及作用力的传递方式，看是否会破坏定位，是否会造成工件过量变形，是否能满足生产率的要求。对于气动、液压夹具，应考虑气（液压）缸的形式、安装位置、活塞杆长短等。（3）确定夹具整体结构方案。定位、夹紧确定之后，还要确定其他机构，如对刀装置、导引元件、分度机构、顶出装置等。最后设计夹具体，将各种元件、机构有机地连接在一起。（4）夹具精度分折。在绘制的夹具结构草图上，标注出初步确定的定位元件的公差配合关系及相互位置精度，然后计算定位误差，根据误差不等式关系检验所规定的精度是否满足本工序加工技术要求，是否合理。否则应采取措施后（如重新确定公差，更换定位元件，改变定位基准，必要时甚至改变原设计方案）重新分析计算。（5）夹具夹紧力分析。首先应计算切削力大小，它是计算夹紧力的主要依据14。夹具装配总图应能清楚地表示出夹具的工作原理和结构，各元件间相互位置关系相外廓尺寸。主视图应选择夹具在机床上使用时正确安放时的位置，并且是工人操作面对的位置。夹紧机构应处于“夹紧”状态下。要正确选择必要的视图、剖面、剖视以及它们的配置。尽量采用1：1的比例绘制13。说明书是课程设计总结性文件。通过编写说明书，进一步培养学生分析、总结和表达的能力，巩固、深化在设计过程中所获得的知识，是本次设计工作的一个重要组成部分15。毕业设计是最后的一个主要的实践性的教学环节,是一次理论联系实际的综合性训练，是培养学生独立思考和科学工作方法重要的实践性的过程。设计的目的和要求在于培养学生综合运用所学知识和技能去分析和解决机械工程实际问题的能力.熟练生产技术的工作的一般方法,培养学生树立工程技术必备的全局观点,生产观点和经济观点。树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度,培养学生调查研究,查阅技术文献资料,手册进行工程运筹,图样的绘制及编写技术文件的独立工作能力.在做毕业设计中,通过到林海工厂的实际调研,对设计内容有了基本的了解,并仔细观察和了解各加工工序的加工过程,查阅了大量的资料,在许国宏教授级高级工程师的指导下完成了设计任务,并编写了设计说明书。