【毕业设计论文】SPE175F右箱盖加工工艺及第一道机加工夹具设计-8说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计说明书( 论文) 作 者: 学 号： 学院(系): 专 业: 题 目: S P E 1 7 5 F右箱盖加工工艺及 第一道机加工夹具设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 加工中心是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础， 配以少量专用部件，对一种或数控工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机 床。 机械加工工艺过程是指用机械加工的方法逐步改变毛坯的状态，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。 夹具是机床和工件之间的联结装置，可以使工件相对于机床或刀具获得正确 位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计 是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一。 关键词 加工中心 工艺过程 夹具设计 本科毕业设计说明书（论文） 第 5 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要 本科毕业设计说明书（论文） 第 6 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 T i t l e T h e R i g h t L i d P r o c e s s i n g T e c h n o l o g y a n d T h e F i r s t M a c h i n i n g F i x t u r e D e s i g n o f S P E 1 7 5 F A b s t r a c t M a c h i n i n g c e n t e r i s r e q u i r e d M e c h a n i c a l p r o c e s s r e f e r s t o t h e m e t h o d o f g r a d u a l l y c h a n g i n g m a c h i n i n g r o u g h s t a t e , t o b e c o m e p a r t q u a l i f i e d m e c h a n i c a l m a c h i n i n g p r o c e s s i s a s e r i e s o f p r o c e s s e s i n o r d e r o f c o m p o s i t i o n , w h i l e t h e p r o c e s s a l s o i n c l u d e s w o r k i n g s t e p s , t a k e t h e k n i f e , t h e i n s t a l l a t i o n a n d t h e s t a t i o n a n d s o o n . M a c h i n e t o o l a n d w o r k p i e c e f i x t u r e i s c o n n e c t e d b e t w e e n t h e d e v i c e e n a b l e s t h e w o r k p i e c e r e l a t i v e t o t h e m a c h i n e o r t o o l a c c e s s t o t h e c o r r e c t l o c a t i o n . T h e q u a l i t y o f j i g s a n d f i x t u r e s w i l l d i r e c t l y a f f e c t t h e s u r f a c e o f t h e w o r k p i e c e p r o c e s s i n g p o s i t i o n a c c u r a c y , t h e m a c h i n e t o o l a n d e q u i p m e n t d e s i g n f i x t u r e d e s i g n i s a n i m p o r t a n t t a s k i s t h e p r o c e s s i n g o f o n e o f t h e m o s t a c t i v e f a c t o r . K e y w o r d s M a c h i n i n g C e n t e r T e c h n o l o g i c a l p r o c e s s F i x t u r e D e s i g n 本科毕业设计说明书（论文） 第 7 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 目 录 1 引 言 1 1 . 1 加工零件 1 1 . 2 机械加工工艺 2 1 . 3 夹具 3 2 纲领的计算 6 2 . 1 生产纲领 6 2 . 2 生产节拍 6 2 . 3 生产类型 7 3 零件的分析 9 3 . 1 零件的作用 9 3 . 2 零件的工艺分析 9 4 工艺规程的设计 1 0 4 . 1 确定毛坯的制造形式 1 0 4 . 2 基面的选择 1 0 4 . 3制定工艺路线 1 0 4 . 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1 2 4 . 5 确定切削用量及基本工时 1 3 5 夹具设计 3 0 5 . 1 夹具的作用 3 0 5 . 2 夹具的分类 3 1 5 . 3 夹具体 3 1 5 . 4各类夹具的设计要点 3 3 5 . 5 夹具设计分析 3 7 结束语 3 9 致谢 4 0 参考文献 4 1 本科毕业设计说明书（论文） 第 8 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 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 2 0 世纪 5 0 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 3 0 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 1 0 万台上。从 1 9 9 7 1 9 9 9 年，林海集团以摩托车产品 为主，产量 2 . 1 2 . 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 A T V 、 C U V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 本科毕业设计说明书（论文） 第 9 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 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 3 0 k w 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 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 本科毕业设计说明书（论文） 第 10 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 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 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 1 0 。 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 1 2 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 11 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 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 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 1 4 。 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 1 3 。 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 1 5 。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 本科毕业设计说明书（论文） 第 12 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 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。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应 训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的技术工作打下一个良好的 基础。 由于能力和经验的有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 本科毕业设计说明书（论文） 第 13 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 2 纲领的计算 2 . 1 生产纲领 如上图所示的是 SPE175 上的右盖，(江苏林海动力机械集团)则该产品年产量为 20000 件,(1 件/台)壳体,设备品率为 17%机械加工废品率为 0.5%,现制定该零件的机械 加工工艺流程。 本科毕业设计说明书（论文） 第 14 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 生产纲领 N N=Qn(1+a%+b%) =20000(1+17%+0.5%) =23500(件/年) 技术要求： (1)未注壁厚 3，未注圆角 R1- 2，未注拔模斜度 1- 2； (2)铸件尺寸公差为 GB6414- 1999 中 CT6 级,壁厚公差为 GB6414- 1999 中 CT7 级; (3)铸件表面质量和内在质量按 JB2702- 80- - Y 要求; (4)铸件热处理 T ,硬度 85- 90HB,抗拉强度p =190- 270MPa； (5)未注加工尺寸公差为 GB/T1804- f，形位公差为 H 级； (6)去除尖角毛刺。 2.2 生产节拍 生产节拍=22 天12 个月8 小时60 分单双班90%/生产纲领 =2212860190%/23500 =4.9 分钟 2 . 3 生产类型 生产纲领对工厂的生产过程和生产组织有着决定性的作用，包括觉得各工作点的 专业化程度，加工方法，加工工艺设备和工装等。同一种产品，生产纲领不同也会有 完全不同的生产过程和专业化程度，即有着完全不同的生产组织类型。 生产类型是对生产规模的一种分类。根据零件的生产纲领、尺寸大小和复杂程度 以及生产专业化程度的不同，一般生产组织类型可分为单件生产，成批生产，和大量 生产三种，其中成批生产可分为大批生产，中批生产和小批生产，下表 2- 1 是各种生 产组织管理类型的划分，从工艺特点上看单件生产与小批生产相近，大批生产和大量 生产相近，因此在生产中一般按单件小批，中批，大批大量生产来划分生产类型，这 三种类型有着各自的工艺特点 6 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 15 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 表 2 - 1 各种生产类型的规范 所以综上所说，根据生产类型和生产纲领的关系，可以确定该产品的生产类型为 大批量生产。 生产类型的不同，产品制造的工艺方法、所用的设备和工艺装备及生产的组织方 式均不相同。大批大量生产采用高效率的工艺方法及设备，生产质量稳定，单件成本 可大大降低。单件小批量生产采用通用设备及工装时，生产成本较高；采用数控机床 或加工中心等先进设备时，也能实现高质量和高效率。各种生产类型的工艺特征见下 表 2- 2. 表 2 - 2 各种生产类型的工艺特征 生产类型 工艺特征 单件小批 中 批 大批大量 零件的互换性 用修配法，钳工修配， 缺乏互换性 大部分具有互换性。 装 配精度要求高时， 可用 分组装配法和调整法， 同时还保留某些修配 法 具有广泛的互换性，少 数装配精度较高处，采 用分组装配和调整法 毛坯制作的方 法与加工余量 木模手工造型或自由锻 造，毛坯精度低，加工 部分采用金属模铸造 或模锻。 毛坯精度和加 广泛采用金属模机器造 型、模锻或其他高效方 零件年生产纲领（件/ 年） 生产类型 重型机械 中型机械 轻型机械 单件生产 小批生产 中批生产 大批生产 大量生产 5 5 1 0 0 1 0 0 3 0 0 3 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 2 0 2 0 2 0 0 2 0 0 5 0 0 5 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 1 0 0 5 0 0 5 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 3 0 0 0 0 5 0 0 0 0 本科毕业设计说明书（论文） 第 16 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 余量大 工余量中等 法。毛坯精度高，加工 余量小 机床设备及其 布置形式 通用机床。按机床类别 采用机群式布置；也可 用数控机床、加工中心 等 部分通用机床和高效 机床。 按工件类别分工 段排列设备； 也可用数 控机床、加工中心等 广泛采用高效专用机床 及自动机床。按流水线 和自动线排列设备 工艺装备 大多采用通用夹具标准 附件、通用刀具和万能 量具。靠划线和试切达 到精度要求 广泛采用夹具， 部分靠 找正装夹。 较多采用专 用刀具和量具 广泛采用高效夹具、复 合刀具、专用量具或自 动检验装置。靠调整法 达到精度要求 对工人技术要 求 需技术水平较高的工人 需一定技术水平工人 对调整工的技术水平要 求高，对操作工的技术 水平要求低 工艺文件 有简单的工艺过程卡 有工艺过程卡， 关键工 序要有工序卡 有工艺过程卡和工序 卡，关键工序要有调整 卡和检验卡 3 零件的分析 3 . 1 零件的作用 SPE175F 汽油机是营林机械及发电机组的配套动力， 是一种单缸、 四冲程、 OHV、 手拉起动的发动机。右箱盖是其上面的主要零件。 3 . 2 零件的工艺分析 S P E 1 7 5 右箱盖共有四组加工表面，它们之间有一定的形位公差要求。 ( 1 ) 以轴承孔5 2 为中心的加工表面 这一组加工表面包括：一个5 2 的轴承孔及其倒角，大平面，并保证平面到腔内 本科毕业设计说明书（论文） 第 17 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 尺寸为 2 2 . 5 , 4 1 . 2 5 039. 0 0 + 的油封孔及其倒圆角。凸轮轴孔1 5 018. 0 0 + ，两销孔 8 015. 0 0 + ，六个螺钉过孔8 . 8 ，调整器孔6 012. 0 0 + 和三 M 6 个螺孔。 ( 2 ) 盖面的加工 这一组加工表面包括：右盖盖面，并保证厚度为 2 6 0 . 0 5 ，及盖面上的四个 M 8 螺孔。 ( 3 ) 放油孔 M 2 0 2 . 5 ，深螺纹底孔1 7 . 5 ，深 1 6 。 ( 4 ) 放油孔 M 1 4 1 . 5 的1 2 . 5 螺纹底孔，深 1 3 。 ( 5 ) 这四组加工表面之间有一定的形位公差要求。 大平面（基准平面 B ）有一平面度公差为 0 . 0 4 ，粗糙度为 1 . 6 。轴承孔与大平面 的垂直度公差为 0 . 0 2 ，粗糙度为 1 . 6 。大平面尺寸为8 . 8 的六个螺钉过孔的轴线与 轴承孔轴线和大平面有一位置度公差 0 . 2 5 ，粗糙度为 1 . 6 。凸轮轴孔轴线与轴承孔轴 线和大平面有位置度公差 0 . 0 3 ，与大平面有垂直度公差 0 . 0 2 ，粗糙度为 1 . 6 。调整器 孔轴线与轴承孔轴线和大平面有位置度公差 0 . 0 3 ，与大平面有垂直度公差 0 . 0 2 ，粗 糙度为 1 . 6 。两销孔与轴承孔轴线和大平面有位置度公差 0 . 0 5 ，粗糙度为 1 . 6 。三个 M 6 螺孔与轴承孔轴线和大平面有位置度公差 0 . 2 5 。 ( 6 ) 车盖面保证厚度， 有一平面度公差为 0 . 0 4 ， 且与大平面有平行度公差为 0 . 1 ， 粗糙度为 1 . 6 。三个 M 8 螺孔与轴承孔轴线和车盖面有位置度公差为 0 . 2 5 。 4 工艺规程设计 4 . 1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 A D C 1 2 压铸铝，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本, 保证零件工作的可靠, 采用铸造。零件年产量为 2 0 0 0 0 件，已达大批量生产的水平， 采用高压浇铸，要求铸件上两个加工基准孔按毛坯图尺寸图铸出。这从提高生产率， 保证加工精度考虑，也是应该的。 本科毕业设计说明书（论文） 第 18 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 4 . 2 基准的选择 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，可以使 加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者， 还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行 7 。 基准根据作用的不同可分为，设计基准和工艺基准。设计基准，设计图样上所采 用的基准，即标注设计尺寸的起点。工艺基准，在工艺过程中所采用的基准，按其作 用的不同又可分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。加工制造和制定工艺 路线时一般多用的是定位基准，定位基准又有粗基准和精基准之分。 4 . 2 . 1 粗基准的选择 按照有关粗基准的选择原则（如先加工基准面，后加工其他表面） ，箱体类零件 常先加工基准平面和其上两孔，再以一面两孔为精基准加工其他表面。先选取零件表 面上的三个搭子（一面）和两个加工基准孔为粗基准。利用三个压板夹住三个搭子， 再用一对浮动锥销顶住两个基准孔，这样就消除了六个自由度，达到完全定位。 4 . 2 . 2 精基准的选择 主要考虑基准重合的问题， 当设计基准与工序基准不重合时， 应该进行尺寸换算。 而我的这个零件的工序基准和设计基准重合，以大平面，轴承孔为设计基准，所以加 工精度比较精确 8 。 4 . 3 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技 术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批量生产的条件下，考虑到右盖 为箱体类零件，所以采用工序集中的原则来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济 效果，以便使生产成本尽量下降。 4 . 3 . 1 工艺路线方案一 工序 铣大平面。 工序 粗精加工大平面上各孔，并倒角。 工序 车盖面，并倒圆。 工序 钻 4 - M 8 底孔，并攻丝。 工序 锪平端面2 8 ，钻扩1 7 . 5 底孔，深 1 6 ，并倒角。 本科毕业设计说明书（论文） 第 19 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 工序 攻丝 工序 锪平端面2 5 ，钻扩1 2 . 5 底孔，深 1 3 ，并倒角。 工序 攻丝 4 . 3 . 2 工艺路线方案二 工序 透孔 工序 铣大平面、加工各孔。 工序 铣车盖面，并在平面上钻孔攻丝，油封孔倒圆。 工序 锪平端面2 8 ，钻扩1 7 . 5 底孔，深 1 6 ，倒角。 工序 攻丝 工序 锪平端面2 5 ，钻扩1 2 . 5 底孔，深 1 3 ，倒角。 工序 攻丝 4 . 3 . 3 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先将铣大平面先加工完，然后把该钻该 铰的放到一起来钻铰，比较有条理，但工序多了一个, 过程稍显复杂。方案二是先将 定位孔加工好，再把大平面及上面孔系加工好，然后再回来加工盖面，过程较清晰简 单, 加工工序较明显。综合考虑，选择方案二是合理的。因为我们的加工过程主要用 到铣和钻铰，根据图纸的要求，一些面的粗糙度要求通过粗铣便可以达到要求，图中 所要求的尺寸，通过精铣完全可达到要求。再者，由于此零件所要加工的孔径较小， 因此我们必须先用钻孔来打出孔来，通过铰孔，其所要求的尺寸及粗糙度就能达到要 求。在加工孔的过程中，零件孔系上面要求的位置度和平行度较多，这个要求比较重 要，第一步工序是透孔，这样可以提高粗基准定位的精度，保证加工零件的质量。而 且各个工序加工时间比较统一，这样生产效率会提高。( 工艺过程详见附图 1 “机械加 工工艺过程综合卡片”) 再从上面的工序分析入手，我们发现先底面再顶端的方案是相对而言更容易实现 的，并能保证除去同轴度外的全部位置精度，所以我们选择了方案一，并对其作了些 细化及改进。 4 . 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 S P E 1 7 5 右盖零件材料为 A D C 压铸铝，硬度为 8 0 9 5 H B S ，生产类型为大批量，高 本科毕业设计说明书（论文） 第 20 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 压浇铸，而且铸件精度较高。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸如下： ( 1 ) 铣平面 考虑 R a为 1 . 6 ，需粗精铣方能达到要求，大平面毛坯尺寸为 2 4 m m ，盖面毛坯尺寸 为 2 8 . 5 m m ，查机械制造工艺设计简明手册 （以下简称工艺手册表 2 . 3 - 2 1 9 得： （大平面）粗铣：保证到内腔尺寸 2 3 m m Z = 1 m m 精铣：保证到内腔尺寸 2 2 . 5 m m Z = 0 . 5 m m （盖面）粗铣：保证厚度 2 6 . 5 m m Z = 2 m m 精铣：保证厚度 2 6 m m Z = 0 . 5 m m ( 2 ) 轴承孔5 2 021. 0 051. 0 考虑 R a为 1 . 6 ，毛坯尺寸为 5 0 m m , 查工艺手册2 . 3 - 1 0 粗镗: 5 1 . 5 m m 2 Z = 1 . 5 m m 精镗: 5 2 m m 2 Z = 0 . 5 m m ( 3 ) 油封孔4 1 . 2 5 039. 0 0 + 考虑 R a为 1 . 6 ，毛坯尺寸为 3 8 . 7 m m , 查工艺手册2 . 3 - 1 0 粗镗: 4 0 . 7 m m 2 Z = 2 m m 精镗: 4 1 . 2 5 m m 2 Z = 0 . 5 5 m m ( 4 ) 铣铰凸轮轴孔. 定位销. 调整器 考虑三个孔粗糙度 R a和毛坯尺寸, 查工艺手册2 . 3 - 2 1 得: 精铣: 2 Z = 1 m m 凸轮轴孔1 5 018. 0 0 + , 毛坯尺寸为1 2 . 5 m m 铰: 2 Z = 1 . 5 m m 两销孔8 015. 0 0 + , 毛坯尺寸为7 m m 铰: 2 Z = 1 m m 本科毕业设计说明书（论文） 第 21 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 调整器孔6 012. 0 0 + , 毛坯尺寸为4 . 5 m m 铰: 2 Z = 1 . 5 m m ( 5 ) M 6 . M 8 螺纹底孔 M 6 考虑 R a为 6 . 3 ，毛坯尺寸为 4 . 3 m m , 查工艺手册2 . 3 - 9 得: 钻: 5 m m 2 Z = 0 . 7 m m M 8 考虑 R a为 6 . 3 ，毛坯尺寸为 5 . 6 m m , 查工艺手册2 . 3 - 9 得: 钻: 6 . 8 m m 2 Z = 1 . 2 m m ( 6 ) 其余的加工余量 透孔 6 - 8 . 8 的加工余量查工艺手册2 . 3 - 9 得 2 Z = 1 m m , 以及两个放油孔钻螺 纹底孔其加工余量查工艺手册2 . 3 - 9 得 2 Z = 1 m m 。 4 . 5 确定切削用量及基本工时 4 . 5 . 1 工序透孔 工件材料：材料为 A D C 压铸铝，硬度 8 5 - 9 0 H B , 抗拉强度p = 1 9 0 - 2 7 0 M P a 。高压 浇铸。 加工要求：透孔。 机床：H 5 - 3 立式钻床。 刀具：高速钢钻头。d0= 8 . 8 m m ，孔深 L = 1 6 m m 。 ( 1 ) 决定进给量 f ( a ) 按加工要求决定进给量：查切削用量简明手册 （以下简称切削手册 表 2 . 7 ， 当加工要求为 d0= 8 . 8 m m , 硬度 8 5 - 9 0 H B , 材料为 A D C 压铸铝, 其进给量 f = 0 . 4 7 0 . 5 7 m m / r 。 ( b ) 按钻头强度决定进给量：查切削手册表 2 . 8 ，当加工要求 d0= 8 . 8 m m ， b= 1 9 0 - 2 7 0 M P a ，钻头允许的进给量 f = 1 m m / r 。 ( c ) 按机床进给结构强度决定进给量，查切削手册表 2 . 9 ，当 d0= 8 . 8 m m ， b= 1 9 0 - 2 7 0 M P a ； 机床进给结构允许的轴向力为8 8 3 0 N（Z 5 2 5 钻床允许的轴向力为8 8 3 0 N ， 见表 2 . 3 5 ） ，进给量为 2 . 3 m m / r 。 从以上三个进给量比较可以得出，受限制的进给量是工艺要求的，其值为 0 . 4 7 本科毕业设计说明书（论文） 第 22 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 0 . 5 7 m m / r 。根据机床说明书，选择 f = 0 . 5 2 m m / r 。 由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故意在孔即将钻穿时停 止自动进给而采用手动进给。 机床进给结构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较校验。 查切削手册表 2 . 1 9 , 当 f = 0 . 5 2 m m / r ，d0= 8 . 8 m m ，轴向力 Ff= 2 9 9 0 N 。 轴向力的修正系数为 0 . 8 5 ，故 Ff= 2 5 4 1 N 。 根据 H 5 - 3 机床说明书，机床进给结构强度允许的最大轴向力 F m a x = 8 8 3 0 N , Ff F m a x ，所以 f = 0 . 5 2 m m / r 可用。 ( 2 ) 决定钻头磨钝标准及寿命 查切削手册表 2 . 1 2 ，当 d0= 8 . 8 m m ，钻头后刀面最大磨损限度取 0 . 8 m m ，寿命 T = 3 5 m m 。 ( 3 ) 决定切削速度 查切削手册表 2 . 1 3 ，当 d0= 8 . 8 m m ，切削速度 Vt= 1 2 m / m i n 。 切削速度的修正系数为：KT V= 1 . 0 , KC V= 1 . 0 , K1 V= 0 . 8 5 , K2 V= 1 . 0 , 故 V = VtKv= 1 2 1 . 0 1 . 0 0 . 8 5 1 . 0 = 1 0 . 2 m / m i n 所以 n = D v 1000 = 3 8 2 r / m i n 按机床选取 min/392rnw= ( 4 ) 检验机床扭矩及功率 查切削手册表 2 . 2 1 ，当 f 0 . 6 4 m m / r ，d01 1 . 1 m m 时，Mt= 1 7 . 8 5 N m 。扭矩 的修正系数为 0 . 8 5 ，故 Mt= 1 5 . 1 7 N m 。根据 H 5 - 3 钻机床说明书，当 min/392rnw=时，Mc= 7 2 . 6 N m 。 查切削手册表 2 . 2 3 , 当b= 1 9 0 - 2 7 0 M P a , d0= 8 . 5 m m , f 0 . 6 4 m m / r , V = 1 0 . 2 m / m i n 时，P0= 1 . 0 K W 。 根据 H 5 - 3 机床说明书，PE= 2 . 8 0 . 8 1 = 2 . 2 6 K W 。 由于 MtMc，P0PE，故选择之切削用量可用。f = 0 . 5 2 m m / r ， n = 3 9 2 r / m i n , v = 1 0 . 2 m / m i n 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 23 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 ( 5 ) 计算基本用时 nf lll t 21+ + = 式中，L =+=ylL，mml16=，入切量及超切量由切削手册表 2 . 2 9 查出， mmy5=+，1. 0 52. 0392 316316 = + = + = nf tmm i n 2 . 01 . 022= ttmm i n 4 . 5 . 2 工序 铣大平面、加工各孔。 ( 1 ) 粗精铣大平面，保证到内腔尺寸为 2 2 . 5 。 ( a ）每齿进给量:zmmfz/3 . 0= 查切削手册表 3 . 3 根据切削手册表 3 . 7 , 选取高速钢盘铣刀, 铣刀后刀面最大磨损量为 0 . 6 m m , 铣 刀直径 d = 8 0 m m , 耐用度 T = 1 2 0 m i n 。 ( b ）切削速度：参考有关手册，确定min/100mv=。 所以实际主轴钻速： min/398 80 10010001000 r d v n w s = = 采用加工中心 V F - O ( E ) ，根据机床说明书取min/398rnw=，当min/398rnw=, 工 作台的每分钟进给量mf应为 min/71639863 . 0mmznffwzm= ( c ) 计算基本用时 由于是粗铣，而且是铣端面mml425=，所以mmlll42521=+，则 min59. 0 716 42521 = + = m m f lll t ( d ）每齿进给量:zmmfz/2 . 0= 查切削手册表 3 . 3 根据切削手册表 3 . 7 , 选取高速钢盘铣刀, 铣刀后刀面最大磨损量为 0 . 6 m m , 铣 刀直径 d = 8 0 m m , 耐用度 T = 1 2 0 m i n 。 ( e ）切削速度：参考有关手册，确定min/100mv =。 本科毕业设计说明书（论文） 第 24 页 共 51 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 所以实际切削速度： min/398 80 10010001000 r d v n w s = = 采用加工中心 V F - O ( E ) ，根据机床说明书取min/398rnw=。 当min/39