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内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计【3套夹具】【9张图纸】【优秀】

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关键词：: 内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计系列夹具图纸

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内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计

50页 21000字数+说明书+任务书+开题报告+外文翻译+工序卡+工艺过程卡片+Solidworks三维图+9张CAD图纸【详情如下】

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车内外圆夹具体.dwg

车内外圆装配体.dwg

钻孔夹具体.dwg

钻孔定位块.dwg

钻孔装配体.dwg

铣底平面夹具体.dwg

铣底平面装配图.dwg

摘要

　　　本次毕业设计的题目是内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计。其主要内容包括后油封盖的零件分析、加工工艺规程设计和专用夹具设计等三大主要部分。

　　　本论文中对零件进行了详细分析，在此基础上对零件加工要求进行分析，最终确定毛坯材料，选择定位基准，并留出适当的加工余量。综合分析制定出零件加工工艺路线。得到工艺路线后，需要对工艺路线中的具体参数进行计算，计算加工余量，计算切削用量，并根据计算结果选择机床，此外还计算了加工过程中的辅助时间。

　　　设计专用夹具需要做设计前的研究工作、确定总体方案（研究和计算定位误差、确定和计算夹紧力）、编制夹具体图及装配图。工艺规程设计的重点主要是拟定工艺路线和工艺计算。拟定工艺路线要充分考虑实际情况，尽可能的节约生产成本，提高生产率。工艺的计算需要计算工序加工、确定机床型号和计算动作时间及辅助时间。

关键词：工艺规程设计；专用夹具设计；加工余量；工艺计算

摘要III

AbstractIV

1 绪论1

1.1本课题研究的内容及意义1

1.2国内外的发展概况1

1.3本课题应达到的要求1

2 零件的分析2

2.1 内燃机后油封盖的作用2

2.2 零件的工艺分析2

3 内燃机后油封盖工艺规程设计5

3.1 确定零件生产类型及毛坯的制造形式5

3.2 零件材料的选择5

3.3 基准的选择6

3.2.1 粗基准的选择6

3.2.2 精基准的选择7

3.4 拟定工艺路线7

3.4.1零件各表面加工顺序的确定7

3.4.2 工序的组合8

3.4.3 零件工艺路线方案的对比8

3.4.4 零件工艺路线方案的分析与选择10

3.4.5 零件机械加工余量确定10

3.5 各工序所需机床及工艺装备的选择10

3.5.1机床的选择10

3.5.2工艺装备的选择10

3.6 工艺计算11

3.6.1 后表面12

3.6.2 前表面13

3.6.3 底平面20

4 夹具设计23

4.1 机床夹具的概述23

4.1.1 夹具的组成23

4.1.2 机床夹具的功能23

4.1.3 机床夹具需要满足的要求24

4.2 内燃机后油封盖系列夹具设计24

4.2.1 内燃机后油封盖系列夹具的技术要求24

4.2.2 设计夹具的选择26

4.2.3 钻孔专用夹具26

4.2.4 车内外圆专用夹具28

4.2.5 铣底平面专用夹具30

4.3 专用夹具的配合公差32

4.4 定位误差的分析与计算32

4.4.1 定位误差的分析32

4.4.2 定位误差的计算34

4.5夹紧力的的分析与计算36

5 结论与展望38

5.1 结论38

5.2 不足之处及未来展望38

致谢39

参考文献40

附录41

1 绪论

1.1本课题研究的内容及意义

　　　本课题研究的内容是：内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计。在机械行业，机床夹具是不可缺少的重要工具，能确保机床加工质量、提升生产率、降低生产成本、使劳动强度降低、能够使生产过程实现自动化，专用夹具的采用还能增加机床的作用及使机床的使用价值扩大，因此，系列夹具在机械行业的价值无可估量，专用夹具的采用成为大批量机械加工生产不可或缺的条件之一。

　　　近些年来，随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代或加工设备的广泛应用，使传统的机械加工的指导方法发生了重大变革，夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具，转变为装夹、定位。而数字化的设备加工功能的广大化。给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

1.2国内外的发展概况

　　　目前，夹具仍是机械加工中不可或缺的四大工具(刀具、夹具、量具、模具)之一。专用夹具的生产制造业正在成为一个与机床业联系密切的小行业。，现在，中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。由于现今的机械加工需要企业更新换代现有的产品线，才能在市场竞争中生存下来。但是，大多数企业都仍还是习惯于使用专用夹具，此外，在产品线众多的企业中，每隔2~3年就要换60~70％的专用夹具，而夹具磨损量只占到10~20％。近几年，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造技术等新加工技术大量使用，对机床夹具提出了以下新的要求：

　　　1）可以方便快速地投产新产品，大大减少了生产周期，减少了生产成本；

　　　2）能装夹一组具有相似性特征的工件；

　　　3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；

　　　4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；

　　　5）采用液动、电动等夹紧装置，大大减轻了劳动强度，提高了劳动生产率；

　　　6）提高机床夹具的标准化程度。

1.3本课题应达到的要求

　　　1）．满足零件设计的加工精度；

　　　2）．零件加工的工艺过程卡片及各工序的工序卡片(包括相关编程)；

3）．机械加工工序的夹具总装配图及主要零件图(不少于折合0号图纸3张),专用夹具不少于3副；

　　　4）．设计说明书（不少于一万字）必须有相关的计算和说明；

　　　5）．专业外语文献翻译不少于一万字符。

2 零件的分析

2.1 内燃机后油封盖的作用

　　　内燃机后油封座作为内燃机机曲轴主轴承油封的支承件，在后油封盖上装上油封后，再用螺栓将其与内燃机机体的前后盖板进行联接，即可完成内燃机箱体的密封，防止机体内油的泄露。后油封盖的结构要求简单，并能可靠安装固定，内外圆保持一定同轴度，安装端面与孔保持一定的垂直度。

车内外圆装配体.gif

内燃机后油封盖.gif

内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计.gif

内燃机后油封盖零件图.gif

铣底平面装配图.gif

钻孔装配体.gif

内容简介：: 无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计 2、专题二、课题来源及选题依据课题来源：广西玉林柴油机厂提供图纸委托无锡市宏业机电配件厂加工的柴油机零件,无锡市宏业机电配件厂提供相关资料选题依据： 1、零件生产用图 2、零件材料 3、年产量（10万件/年） 4、该厂生产条件状况三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1满足零件设计的加工精度； 2零件加工的工艺过程卡片及各工序的工序卡片(包括相关编程)； 3主要机械加工工序的夹具总装配图及主要零件图(不少于折合0号图纸3张),专用夹具不少于3副； 4设计说明书（不少于一万字）必须有相关的计算和说明； 5专业外语文献翻译不少于一万字符。四、接受任务学生：机械94 班姓名何巍巍五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任学科组组长研究所所长签名系主任签名2012年11月12日I无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计信机系机械工程及自动化专业学号： 0923169 学生姓名：何巍巍指导教师：张大骏（职称：高级工程师）（职称：）课题来源本课题是广西玉林柴油机厂提供图纸委托无锡市宏业机电配件厂加工的柴油机零件，无锡市宏业机电配件厂提供相关资料,此种柴油机在载重汽车及客车上广泛使用。科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）1、工艺是机械产品设计制造过程中十分重要的一个环节，其水平与质量直接影响到产品的最终制造质量及成本运行。2、加工技术正向高度信息化、自动化、智能化的方向发展，各种现代的加工方法也不断地创造和完善，如快速成型技术、激光加工、电加工和射流加工等已相当广泛的应用到加工中去，而这些使工艺设计也带来巨大的进步。3、作为机械专业的本科毕业生采用此类课题可以培养学生认识机械加工生产准备工作是怎样一个过程，可以受到理论与实践相结合的锻炼。研究内容1、机械加工工艺规程的编制，结合具体工厂的条件和发展前景进行考虑。2、同样结合具体工厂的现有生产条件和发展前景设计专用（不少于三副）拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析采用组织分析零件的具体结构，加工精度要求，表面粗糙度要求，制定出初步的加工方案，然后组织学生下工厂参观、实习、实地了解工厂出现的生产条件，发展展望及具体的生产水平。然后在此基础上编制工艺规程，填写工艺文件，设计专用夹具，待初步完成后，再回工厂征集意见，加以改进，定稿。研究计划及预期成果研究计划：2012年11月12日-2012年12月2日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。2012年12月3日-2013年3月1日：参加实训及填写毕业实习报告。2013年3月4日-2013年3月8日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。2013年3月11日-2013年3月22日：工艺路线及夹具方案的确定。2013年3月25日-2013年4月12日：夹具图及Solidworks模组图的绘制。2013年4月15日-2013年4月19日：工艺规程设计和工艺过程卡、工序卡设计。2013年4月22日-2013年5月10日：工艺计算和夹具设计。2013年5月13日-2013年5月25日：毕业论文撰写和修改工作。预期成果：工艺规程、工艺卡片、工序卡片夹具总图及主要的零件图、Solidworks模组图设计说明书、相关资料特色或创新之处工艺规程可以适用于一般中小型工厂的普通通用机床，也能改进后用于专用机床，或加工中心，适用于范围较广。已具备的条件和尚需解决的问题现有广西玉柴机器集团有限公司生产内燃机后油封盖的零件图样，委托加工工厂的现有生产条件及技术状况，特别是已有的生产经验。目前缺少设计手册、资料等，对检测条件也不够清楚其它资料也缺乏。指导教师意见该生已查阅大量国内外参考资料,已对课题有了一定了解,计划详细可行,同意开题。指导教师签名：2012年 11月 25日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名：年月日系意见主管领导签名：年月日II编编号号无锡太湖学院毕毕业业设设计计（论论文文）题目：题目：内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计系列夹具设计信机系系机械工程及自动化专专业业学号：学生姓名：指导教师：（职称：高级工程师）（职称：）2013 年 5 月 25 日摘摘要要本次毕业设计的题目是内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计。其主要内容包括后油封盖的零件分析、加工工艺规程设计和专用夹具设计等三大主要部分。本论文中对零件进行了详细分析，在此基础上对零件加工要求进行分析，最终确定毛坯材料，选择定位基准，并留出适当的加工余量。综合分析制定出零件加工工艺路线。得到工艺路线后，需要对工艺路线中的具体参数进行计算，计算加工余量，计算切削用量，并根据计算结果选择机床，此外还计算了加工过程中的辅助时间。设计专用夹具需要做设计前的研究工作、确定总体方案（研究和计算定位误差、确定和计算夹紧力）、编制夹具体图及装配图。工艺规程设计的重点主要是拟定工艺路线和工艺计算。拟定工艺路线要充分考虑实际情况，尽可能的节约生产成本，提高生产率。工艺的计算需要计算工序加工、确定机床型号和计算动作时间及辅助时间。关键词：关键词：工艺规程设计；专用夹具设计；加工余量；工艺计算AbstractThe graduation design topic is internal-combustion engine rear oil seal seat. The main contents include the analysis of the components, technical process design and special fixture design, the three main parts.This thesis of parts are analyzed in detail,On the basis of the parts processing requirements analysis,Ultimately determine the blank material, choose the locating datum, and stay out of the appropriate machining allowance. Comprehensive analysis and formulates the components processing technological route. Get process, need to process in the specific parameters are calculated, calculate the machining allowance, cutting parameters, and according to the calculation results the select tool, also calculated during the processing of the auxiliary time.Special jig design main steps have design the preparing work before, overall scheme of the sure (positioning error analysis and calculation and clamping force and the determination of calculation), rendering the assembly drawing fixture and fixture drawing. The focal point of design process regulation is mainly develop process route and process calculation. Process route worked fully consider the actual situation, as far as possible to save the production cost, improve the productivity. Process calculation mainly includes process calculation, machine tool selection and mobile time and auxiliary time calculation.Keywords: Process planning; Special jig design;Machining allowance;Process calculationI目目录录摘要.IIIABSTRACT.IV1 绪论.11.1 本课题研究的内容及意义.11.2 国内外的发展概况.11.3 本课题应达到的要求.12 零件的分析.22.1 内燃机后油封盖的作用.22.2 零件的工艺分析.23 内燃机后油封盖工艺规程设计.53.1 确定零件生产类型及毛坯的制造形式.53.2 零件材料的选择.53.3 基准的选择.63.2.1 粗基准的选择.63.2.2 精基准的选择.73.4 拟定工艺路线.73.4.1 零件各表面加工顺序的确定.73.4.2 工序的组合.83.4.3 零件工艺路线方案的对比.83.4.4 零件工艺路线方案的分析与选择.103.4.5 零件机械加工余量确定.103.5 各工序所需机床及工艺装备的选择.103.5.1 机床的选择.103.5.2 工艺装备的选择.103.6 工艺计算.113.6.1 后表面.123.6.2 前表面.133.6.3 底平面.204 夹具设计.234.1 机床夹具的概述.234.1.1 夹具的组成.234.1.2 机床夹具的功能.234.1.3 机床夹具需要满足的要求.24II4.2 内燃机后油封盖系列夹具设计.244.2.1 内燃机后油封盖系列夹具的技术要求.244.2.2 设计夹具的选择.264.2.3 钻孔专用夹具.264.2.4 车内外圆专用夹具.284.2.5 铣底平面专用夹具.304.3 专用夹具的配合公差.324.4 定位误差的分析与计算.324.4.1 定位误差的分析.324.4.2 定位误差的计算.344.5 夹紧力的的分析与计算.365 结论与展望.385.1 结论.385.2 不足之处及未来展望.38致谢.39参考文献.40附录.41无锡太湖学院学士学位论文01 绪论绪论1.1 本课题研究的内容及意义本课题研究的内容及意义本课题研究的内容是：内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计。在机械行业，机床夹具是不可缺少的重要工具，能确保机床加工质量、提升生产率、降低生产成本、使劳动强度降低、能够使生产过程实现自动化，专用夹具的采用还能增加机床的作用及使机床的使用价值扩大，因此，系列夹具在机械行业的价值无可估量，专用夹具的采用成为大批量机械加工生产不可或缺的条件之一。近些年来，随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代或加工设备的广泛应用，使传统的机械加工的指导方法发生了重大变革，夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具，转变为装夹、定位。而数字化的设备加工功能的广大化。给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。1.2 国内外的发展概况国内外的发展概况目前，夹具仍是机械加工中不可或缺的四大工具(刀具、夹具、量具、模具)之一。专用夹具的生产制造业正在成为一个与机床业联系密切的小行业。，现在，中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。由于现今的机械加工需要企业更新换代现有的产品线，才能在市场竞争中生存下来。但是，大多数企业都仍还是习惯于使用专用夹具，此外，在产品线众多的企业中，每隔 23 年就要换 6070的专用夹具，而夹具磨损量只占到 1020。近几年，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造技术等新加工技术大量使用，对机床夹具提出了以下新的要求： 1）可以方便快速地投产新产品，大大减少了生产周期，减少了生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用液动、电动等夹紧装置，大大减轻了劳动强度，提高了劳动生产率； 6）提高机床夹具的标准化程度。1.3 本课题本课题应达到的要求应达到的要求1）满足零件设计的加工精度； 2）零件加工的工艺过程卡片及各工序的工序卡片(包括相关编程)； 3）机械加工工序的夹具总装配图及主要零件图(不少于折合 0 号图纸 3 张),专用夹具不少于 3 副； 4）设计说明书（不少于一万字）必须有相关的计算和说明； 5）专业外语文献翻译不少于一万字符。内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计12 零件的分析零件的分析2.1 内燃机后油封盖的内燃机后油封盖的作用作用内燃机后油封座作为内燃机机曲轴主轴承油封的支承件，在后油封盖上装上油封后，再用螺栓将其与内燃机机体的前后盖板进行联接，即可完成内燃机箱体的密封，防止机体内油的泄露。后油封盖的结构要求简单，并能可靠安装固定，内外圆保持一定同轴度，安装端面与孔保持一定的垂直度。2.2 零件的工艺分析零件的工艺分析图 2.1 内燃机后油封座 Solidworks 零件图无锡太湖学院学士学位论文2图 2.2 内燃机后油封盖零件图如上图2.1Solidworks零件图和上图2.2所示，该内燃机后油封盖的结构比较复杂，需要加工表面多，其主要加工表面可以分为三个部分，如下图2.3所示：图 2.3 内燃机后油封盖加工部位示意图内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计377945534-6,52-15AAABA图2.4 内燃机后油封盖毛坯图（1）前表面、79的孔和18.5的孔所在表面：这一组加工面包括：前表面，79孔，18.5孔，81.9小台阶，135.64深12.7、125深17的内圆，141深11.6的外圆；（2）后表面：这一组加工面包括：后表面，高度20.6的端面；（3）底端面：这一组加工面包括：底平面,高度95.25的平面,底端面，2M10-6H的螺纹孔。以上各组加工面的技术要求如下：（1）表面粗糙度要求为Ra6.3，有平面度要求，9孔的位移度要求为0.25，孔9的尺寸精度要求为9，8.5孔的位移度要求为0.25，小台阶的高度1.90.1平面度0.1，内0.250圆125135.64 深度14，倒角，外圆141 深度11.6；0.100.500.030.08（2）表面粗糙度要求为Ra6.3，端面的高度20.6；00.117. 0（3）表面粗糙度要求为Ra6.3，端面的高度95.250.05 平面度0.15，螺纹孔的精度要求为6H，孔内表面粗糙度要求为Ra16.3 ，M10-6H的螺纹孔位移度要求0.25。由以上可以分析，对于这三组加工表面来讲，可以先选择其中一组加工表面进行加工，然后再以加工过的表面为基准，加工其他三组表面，并保证他们之间的相互位置精度。无锡太湖学院学士学位论文43 内燃机后油封盖工艺规程设计内燃机后油封盖工艺规程设计3.1 确定零件生产类型确定零件生产类型及毛坯的制造形式及毛坯的制造形式年产量为10万件，因此该零件属于大批量生产。由于是大批量生产，因此采用压铸铝制造毛坯。铸造是金属冶炼加工的一种工艺，通常是利用金属的重力在模具中进行浇铸。但压铸铝不是靠重力完成的,而是施加了一定压力。有点类似注塑。但它有一套技术含量较高的抽芯，冷却等系统。总的来说,都是通过一个集中入口将材料送到要铸注造的型腔内,形成零件。压铸铝优点：1）产品质量好、铸件尺寸精度高、表面光洁度好、强度和硬度较高、尺寸稳定，互换性好；可压铸铝薄壁复杂的铸件；2）可提高生产效率、提升机器生产率、压铸铝的寿命长、机械化和自动化更能达到；3）经济效果优良：由于压铸铝件尺寸精确，表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又减少了大量的加工设备和工时；铸件价格便宜；可以采用组合压铸铝以其他金属或非金属材料，既节省装配工时又节省金属。压铸铝缺点：1）压铸铝时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，故采用一般压铸铝法，铸件易产生气孔，不能进行热处理；2）对内凹复杂的铸件，压铸铝较为困难3）高熔点合金（如铜，黑色金属），压铸铝型寿命较低；4）不宜小批量生产，其主要原因是压铸铝型制造成本高，压铸铝机生产效率高，小批量生产不经济。3.2 零件材料的选择零件材料的选择铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢12。铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类：1）变形铝合金能承受压力加工。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计52）铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金，铝锌合金和铝稀土合金，其中铝硅合金又有过共晶硅铝合金，共晶硅铝合金，单共晶硅铝合金，铸造铝合金在铸态下使用。内燃机后油封盖材料选用 ZL108，材料名称为 ZAlSi12Cu1Mg1，参照国家标准为GB/T 1173-1995。ZL108 具有可热处理强化，具有较高的室温和高温力学性能。该合金密度下，热胀系数低，耐热性好。其铸造工艺性能优良，无热裂倾向，气密性高，线收缩小，但有较大的吸气倾向，切削加工性较差。且需要变质处理。化学成份：硅 Si：11.0-13.0铜 Cu：1.0-2.0 锰 Mn: 0.3-0.9镁 Mg：0.4-1.0铝 Al：余量铁(金属型铸造)：0.000 0.700 锌 Zn：0.2(杂质) 钛 Ti：0.20(杂质）镍 Ni:0.3（杂质）锡 Sn ：0.01(杂质) 铅 Pb：0.05(杂质) 注：杂质总和:（金属型铸造)1.23.3 基准的选择基准的选择基面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。基准是机械制造中应用得十分广泛的概念，用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的点、线和面。定位选择得正确与合理，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，使生产无法正进行。选择定位基准的基本方法1）选择最大尺寸的表面为安装面（限制 3 个自由度），选择最长距离的表面为导向面（限制 2 个自由度），选择最小尺寸的表面为支承面（限制 1 个自由度）。2）首先考虑保证空间位置精度，再考虑保证尺寸精度。因为在加工中，保证空间位置精度有时要比尺寸精度困难得多。3）应尽量选择零件上有重要位置精度关联的主要表面为定位基准，因为这样的表面是决定该零件其他表面的基准，也是主要设计基准。4）定位基准应有利于夹紧，在加工过程中稳定可靠。3.2.1 粗基准的选择粗基准的选择在选用粗基准时要考虑如何保证各个加工面有足够的余量，如何保证各个表面之间无锡太湖学院学士学位论文6的相互位置精度和自身的尺寸精度。因此，选择粗基准时，应遵循以下几个原则：1）选择零件上加工余量小的、较准确的、表面质量较好的、面积较大的毛面作为粗基准。因此，不应选择有毛刺的分型面等作基准。2）选择零件上的重要基准面作为粗基准，因为重要表面一般都要求余量均匀。3）选择零件上的不加工的表面作为粗基准，这样可以保证加工表面和不加工表面之间的相对位置要求，同时可以在一次安装下加工更多的表面。5）选择零件上加工面积大，形状复杂的表面作为粗基准，以使定位准确、夹紧可靠，夹具结构简单、操作方便。4）粗基准一般只能使用一次。因为粗基准为毛面，定位基准位移误差较大，如重复使用，将造成较大的定位误差，不能保证加工要求。因次，在制定工艺规程时，第一道工序、第二道工序一般都是为了加工出精基准。3.2.2 精基准的选择精基准的选择主要就考虑基准重合问题,当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。根据精基准的选择原则，选择精基准时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，并保证工件的定位误差较小以及加工精度，同时还应使加工过程操作方便，夹具结构简单，选择时应遵循以下原则：1）基准重合尽量选择设计基准为定位基准，这样就没有基准不重合误差。有时出于加工工艺的合理要求，需要选择非设计基准作为定位基准。2）基准统一（一次安装）为了减少夹具类型和数量，或为了进行自动化生产，在零件的加工过程中，对于多个加工工序，选择统一的定位基准。基准统一（一次安装）和有关工序所使用的夹具结构大体上统一，降低了工装设计和制造成本。同时多数表面采用同一基准进行加工，避免基准面转换而带来的误差。在生产线上，使用统一基准使各个工序定位简单一致。3）互为基准原则当某些表面相互位置精度要求较高时，这些表面又可以互为基准反复加工，以不断提高定位基准的精度，保证这些表面之间的位置精度。4）自为基准原则对于精度要求很高的表面，如果加工时要求其余量很小而均匀时，可以以加工表面本身作为定位基准，以保证加工质量和提高生产效率。其中，基准统一原则最为重要，使用统一的基准，可以简化工艺过程和夹具设计，能在一次装夹中加工多个表面。可以保证个加工表面间的相互位置精度可以减少工装设计制造的费用，提高生产效率，并可以避免基准转换造成的误差。根据以上定位基准的原则，以及内燃机后油封座的具体结构，确定基准如下：以后表面、上表面以及底平面作为基准加工出后表面这个重要表面，同时加工出这个表面上的孔，然后都以这个表面和上面的孔定位加工出其他表面和孔。内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计73.4 拟定工艺路线拟定工艺路线3.4.1 零件各表面加工顺序的确定零件各表面加工顺序的确定1）机械加工顺序的安排根据机械加工顺序安排时应遵循的原则，考虑到零件件的具体特点，可以先加工后端面和零件上的 8 个孔，然后都以一面两孔定位，加工出其他的面和孔。2）热处理工序的安排由于毛坯为压铸件，铸件应经固溶处理加完全人工时效处理，另外，还须进行变质处理。3）辅助工序的安排在零件机械加工结束后，进行人工去毛刺处理。3.4.2 工序的组合工序的组合制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量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生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。在确定加工顺序后，根据该工件的生产规模以及工件的结构特点与技术条件，为了尽可能地减少工件的安装次数，在一次安装中加工多个表面，以便于保证高的表面相互位置精度，考虑使用通用机床配以专用夹具，并采用工序集中的原则来组合工序。加工顺序就是指工序的排列次序，加工顺序对保证加工质量，降低生产成本有着重要的作用，一般考虑一下原则：1）先基准后其他零件的前几道工序应安排加工精基准，然后用精基准来加工其他表面。2）先粗加工后精加工整个零件的加工工序应是粗加工在前，然后半精加工、精加工以及光整加工。这样可以避免由于工件受力变形而影响加工质量，也避免了精加工表面受到损伤等。3）先加工平面，后加工内孔先加工主要表面后加工次要表面，即作为精基准的表面应首先加工。然后对精度要求高的主要表面进行粗加工、半精加工，并穿插一些次要表面的加工，然后进行各表面的精加工。要求高的主要表面的精加工安排在最后进行，这样避免已加工表面在运输过程中的碰伤或刮伤。根据以上的原则，以及在一些相关资料中查找的数据，制定零件工艺路线。3.4.3 零件工艺路线方案的对比零件工艺路线方案的对比零件各表面加工方法和方案的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还需要考虑生产率和经济性方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。该毛坯经铸造成型，其各表面加工方法，如表 3-1 所示：无锡太湖学院学士学位论文8表 3-1 工艺路线方案一工序号工序名称工序内容10毛坯压铸20去毛刺手工打毛刺30抛丸抛丸40车后端面高度 20mm0.100.1550钻孔7-9mm 8.5mm60铣小台阶1.9mm 平面度 0.10.060.0770车内圆125mm 深 17mm、135.64深 12.7mm 0.06300.50倒角80车外圆141mm 深 11.6mm0.0140.06590铣底平面95.25mm0.05 平面度 0.05100钻底孔2-10mm 中心距 66mm 孔深 24mm110攻牙2-M10-6H 深度 17mm120尺寸全检检查内外圆、中心高度130清洗用空气机吹、清洗机洗140打包入库考虑到机械加工的经济性,提出了第二种工艺路线方案,如表 3-2 所示:表 3-2 工艺路线方案二工序号工序名称工序内容10毛坯压铸20去毛刺手工打毛刺30抛丸抛丸40车后端面、外圆、内圆高度 20mm、125mm 深 17mm、0.100.150.0630135.64深 12.7mm、141mm0.500.0140.065 深 11.6mm50钻孔7-9mm 8.5mm60铣小台阶1.9mm 平面度 0.10.060.0770铣底平面95.25mm0.05 平面度 0.0580钻底孔2-10mm 中心距 66mm 孔深 24mm内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计990攻牙2-M10-6H 深度 17mm100尺寸全检检查内外圆、中心高度110清洗用空气机吹、清洗机洗120打包入库以上工艺过程详见工艺过程卡和工序卡。(详见附录)3.4.4 零件工艺路线方案的分析与选择零件工艺路线方案的分析与选择工艺路线方案一的优点在于定位基准统一，都采用一面两孔定位方案,大大简化了夹具设计的难度,对于成品零件的检测也有益处,同时,使得车间管理变得简单。而工艺路线方案二的优点在于通过优化夹具设计，将车端面、外圆、内圆的工序都由同一道工序完成，简化了工艺步骤，最重要的是，减少了一台机床的使用，提高了工厂的经济性。综合以上两个工艺路线方案的优缺点和难易程度，我决定采用工艺路线方案一来加工此内燃机后油封盖零件。3.4.5 零件机械加工余量确定零件机械加工余量确定在确定工序尺寸时，首先要确定加工余量。正确确定加工余量对于工厂具有非常重要的意义。若毛坯的余量过大，浪费材料势必增加生产的成本；反之若余量过小，使毛坯制造困难，同样增加成本，余量太小也不能保证零件的加工精度，增加零件的报废率从而增加生产成本。因此余量过小、过大对机械加工都会带来不利的影响。通过查金属机械加工工艺人员手册表 4-25、表 4-26、表 4-27、表 4-32、表 4-35 确定各工序加工余量如下：表 3-3 加工余量明细表工序号工序号工序内容工序内容加工余量加工余量 Z Z40车后端面150钻 8.5 孔钻 9 孔0.10.160铣小台阶0.1570车内圆280车外圆1.990铣底平面1.5100钻 10 孔53.5 各工序所需机床及工艺装备的选择各工序所需机床及工艺装备的选择3.5.1 机床的选择机床的选择选择机床时应考虑以下几方面：1）机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应。2）机床的工作精度应与工序的精度要求相适应。无锡太湖学院学士学位论文103）机床的生产效率应与零件的生产类型相适应。4）选择机床时，要充分考虑车间现有机床情况，尽可能采用现有机床或对现有机床进行升级改装。3.5.2 工艺装备的选择工艺装备的选择(1）夹具的选择在单件小批量生产过程中，尽可能采用通用型夹具和组合夹具，在大量生产中应按工序加工的具体情况设计专用夹具。（2）刀具的选择刀具的选择主要需考虑工序所采用的加工方法、加工零件的尺寸、工件的材质、加工所需精度和表面粗糙度要求、生产效率和经济性等，通常应采用标准刀具，有时选用高生产率的复合刀具及其它专用刀具。（3）检具的选择检具的选择主要根据生产类型和加工精度。在单件、小批生产中，应尽量采用通用检具、量仪。在大批量生产中应选用各种量规和精度的检验仪器和检具等。（4）本工件所需的机床和工艺装备由于该机座生产规模为年产 10 万件属于大批量生产，根据工件的结构特点和技术要求，尽量选用通用机床和专用夹具较为合适。各工序所用的机床及工艺装备确定见表 3-4：表 3-4 各工序所用的机床及工艺装备工序号工序号设备设备工艺装备工艺装备10压铸机压铸机30抛丸机抛丸机40数控车床 CJK6136D专用车夹具、直头焊接式端面车刀50加工中心专用钻夹具、麻花钻、游标卡尺60铣床 XA6132专用铣夹具、高速钢圆柱形铣刀、深度尺、丝表、平板70数控车床 CJK6136D专用车夹具、直头焊接式端面车刀、内径量表、深度尺、游标卡尺80数控车床 CJK6136D专用车夹具、直头焊接式端面车刀、外径千分尺、深度尺、游标卡尺90铣床 XA6132专用铣夹具、高速钢圆柱形铣刀、千分尺、塞尺100摇臂钻床专用钻夹具、麻花钻、卡尺110攻丝机攻丝机、螺纹规130空气机、清洗机3.6 工艺计算工艺计算加工工艺路线制定完成之后，为了能达到加工工艺路线中的要求，有必要对每个工序内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计11进行切削用量的计算，选择合适的机床，并在此基础上编制工艺过程卡、工序卡，使整个加工过程有章可循，最大限度地节省费用，降低工时，提高生产效率。下面详细说明本设计中的一些工艺参数的计算过程。3.6.1 后表面后表面3.6.1.1 车后端面车后端面（1）工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表10-1，车削ZL108毛坯，选择YT5硬质合金。查金属机械加工工艺人员手册表 10-6 及 10-7 得，选择带圆形卷屑槽倒棱的前刀面 kr=45，kr =10， =8，=12，=0，=1.0，=-5，br1=0.4mm，卷oosr1o屑槽尺寸为 rbn=5mm，=2mm，cbn=0.1mm。其中，kr为主偏角；kr为副偏角；为后bn0角；为前角；为刃倾角；为刀尖圆弧半径；为倒棱前角；br1为倒棱宽度；rbn卷0sr1o屑槽圆弧半径；为卷屑槽槽宽；cbn为卷屑槽槽深。bn（2）机床选择查金属机械加工工艺人员手册表6-12,选直头焊接式端面车刀，改装的简易数控车床（编程见附录）。查金属机械加工工艺人员手册表8-2及8-7得，由于改装的简易数控车床的中心高时160mm，故刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度4.5mm。查金属机械加工工艺人员手册表 10-8，在刀杆尺寸为 16mm25mm，ap =1.0mm，以及工件直径小于 20mm 时，取 f=0.30.4mm/r。进给量还要满足车床进给机构强度的要求，故需要进行校验，根据改装的简易数控车床技术参数，其进给机构允许的进给力为 Fmax=2630N。查机械制造工艺学表 1-21，当铝合金强度=680 810MPa，ap1.0mm，f 0.5mm/r，kr=45，rc=25m/min 时，则进给力 Fbf=1500N。根据车削进给力的计算公式（3.1）ffroFfsFfkrFfFFkkk式中：，为加工铝合金时的，刀具几何参数改变时切削力的修正系数。roFfksFfkkrFfk查机械制造工艺学表 1-2，切削力 Ff的修正系数=1.0，=1.0， roFfksFfkkrFfk=1.11，则实际进给力为 Ff=1665N。由于切削时的进给力小于车床进给机构的允许进给力，选 f=0.4mm/r。查机械制造工艺学表 1-9，刀具后刀面允许磨耗量为 1mm，车刀耐磨时间t=60min。无锡太湖学院学士学位论文12据机械制造工艺学表 1-10，当用 YT5 硬质合金刀加工=90 710MPa 的铝合金料，b当 ap1mm，f 0.4mm/r，切削速度 vt=25m/min。根据车削切削速度的计算公式（3.2）cttvtFctPcsvvv k kkk式中：，是车削过程使用条件改变时的修正系数。tvktFcktPcksvk查机械制造工艺学表 1-28，=1.0，=1.0，=1.0，=0.75，则tvktFcktPcksvk=251.01.01.00.75m/min=18.75m/mincv因为转速计算公式为 n= （3.3）1000vd据公式求得n=44（r/min）1000 cvd查金属加工工艺及工装设计表 4-43，选 n=45r/min，据公式（3.3），速度计算公式为 v= （3.4）1000dn实际的切削速度为vc=19（m/min）1000dn校验功率：查金属机械加工工艺人员手册表 10-26，当=580 970MPa，ap b1mm，f 0.4mm/r，v 158m/min 时，=1.8kW。根据 C6132 技术参数，车床主轴允许功率 PE=3kW，所以 PCPE，机床选择满足要求。（3）机动时间和辅助时间的计算查金属机械加工工艺人员手册知，车削时间 T0为 T0= (3.5) 122dllifn式中：d 为工件直径，mm；l1为刀具的切入长度，mm；l2为刀具的超出长度，mm；f 为刀具或零件的进给量，mm/r；n 为刀具或零件的转速，r/min；i 为进给次数。其中 d=150.8mm ，金属机械加工工艺人员手册表 11-1，l1=1.0mm，l2 =1.0mm，i=1，则 T0=0.079min。（4）小结内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计13综上所述，车床为改装的简易数控车床，主轴转速为 45r/min，切削速度v=19m/min，进给量 f=0.4mm/r，切削深度 ap=1.0mm，机动时间 T0=0.079min，辅助时间Tf=0.014min。3.6.2 前表面前表面3.6.2.1 钻钻 8.5 的孔的孔（1）工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表 10-22，选 8.5 的锥柄麻花钻，刀具材料为高速钢，查金属机械加工工艺人员手册表 14-34，因为工件材料为铸造铝合金，选组，取 f=0.42mm/r，查金属机械加工工艺人员手册表 14-42 得，0.784bGpat=50min，根据金属机械加工工艺人员手册表 10-63，切削速度为（3.6）0.40.20.78dvtf式中：d 为孔径，mm；t 为刀具耐用度，min；f 为进给量，mm/r。根据公式（3.6）计算得，v=15.8m/min，根据公式（3.3）求得n=591.68r/min。1000vd（2）机床选择查金属加工工艺及工装设计表 4-51，选 ZH7640，立式加工中心（编程见附录），主轴 22 级转速，主轴转速范围 50-6000r/min，主轴功率 P=5.5KW，最大转矩M=400Nm，最大轴向力 N=16000N。根据公式，标准公比（3.7）1max1minZZnRnn式中：z 为级数；nmax为最高转速，r/min；nmin为最低转速，r/min。取 =1.26，查切削用量简明手册表 2-16，选 n=630r/min，由公式（3.4）求得实际转速为v=16.82m/min。1000dn验证功率：查金属机械加工工艺人员手册表 14-30 得，（3.8）0.7600Ndf （3.9）20.8304Md f无锡太湖学院学士学位论文14 （3.10）7018760 1.36M NPX根据公式（3.8）、（3.9）、（3.10）计算得：N=2778.7N， M=10.97Nm，P=0.003KW。机床选择满足要求。（3）机动时间和辅助时间的计算其中，l=15mm，查金属机械加工工艺人员手册表 15-6 得，l1=4.0mm，l2=2.0mm，则 T0=0.08min，辅助时间 Tf按 T0的 18%计算，则 Tf=0.014min。（4）小结综上所述，机床为立式加工中心 ZH7640，主轴转速为 630r/min，切削速度v=15.8m/min，进给量 f=0.42mm/r，切削深度 ap=4mm，机动时间 T0=0.08min。辅助时间Tf=0.014min。3.6.2.2 钻钻 9 的孔的孔（1）工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表 10-22，选 9 的锥柄麻花钻，刀具材料为高速钢，查金属机械加工工艺人员手册表 14-34，因为工件材料为铸造铝合金，取 f=0.42mm/r，查金属机械加工工艺人员手册表 14-42 得，0.784bGpat=50min，根据金属机械加工工艺人员手册表 14-29 得，切削速度为（3.11）0.40.20.511.1dvtf式中：d 为孔径，mm；t 为刀具耐用度，min；f 为进给量，mm/r。得，v=18.86m/min。根据公式，求得，n=667.04r/min。1000vnd（2）机床选择查金属加工工艺及工装设计表 4-51，选 ZH7640，立式加工中心（编程见附录），主轴 22 级转速，主轴转速范围 50-6000r/min，主轴功率 P=5.5KW，最大转矩M=400Nm，最大轴向力 N=16000N。根据公式(3.7)，标准公比取 =1.26，查切削用量简明手册表 2-16，选 n=630r/min，内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计15由公式（3.4）求得实际转速为=19.23m/min。1000dnv根据公式（3.8）、（3.9）、（3.10）计算得： N=2942.17N， M=12.3Nm， P=0.003KW。机床选择满足要求。（3）机动时间和辅助时间的计算查金属机械加工工艺人员手册，钻孔的机动时间为（3.12）120lllTfn式中： l 为加工长度（深度），mm；l1为刀具的切入长度，mm；l2为刀具的超出长度，mm；f 为刀具或零件的进给量，mm/r；n 为刀具或零件转速，r/min。其中，l=15mm，查金属机械加工工艺人员手册表 15-6 得，l1=4.0mm，l2=2.0mm，则T0=0.16min，根据机械制造工艺学，辅助时间 Tf按 T0的 18%计算，则 Tf=0.03min。（4）小结综上所述，机床为立式加工中心 ZH7640，主轴转速为 680r/min，切削速度v=19.23m/min，进给量 f=0.42mm/r，切削深度 ap=11mm，机动时间 T0=0.16min。辅助时间 Tf=0.03min。3.6.2.3 铣小台阶铣小台阶（1）工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表 10-39，选中 20 粗齿直柄立铣刀，材料为高速钢，齿数取 3，取 ap=3mm，查金属机械加工工艺人员手册表 14-69，取 fz=0.2mm/z。查金属机械加工工艺人员手册表 14-80，有（3.13）0.450.330.50.50.10.1vpzec dvtafaz式中：Cv为系数，Cv =53；d 为铣刀直径，mm；t为刀具耐用度，min；ap为切削深度，mm；fz为每齿进给量，mm/z；ae为铣削宽度，mm；z 为铣刀齿数。由金属机械加工工艺人员手册表 10-133，得203dzt=90min，ae=40mm，v=36.97m/min，则由公式（3.3）得=588.4(r/min)1000vnd（2）机床选择无锡太湖学院学士学位论文16查金属机械加工工艺人员手册表 8-55，选择 XA6132 铣床，主轴 18 级转速，转速范围 30-1500r/min，P=7.5KW。根据公式（3.7）计算得，=1.261max1minZZnRnn查金属加工工艺及工装设计表 4-44，选 n=600r/min，则根据式（3.4），实际转速为=37.70（m/min）验证功率：查金属机械加工工艺人员手册表 10-106 知，1000dnv （3.14）50.140.860.723.36 10pzePXdafa zn式中：d 为铣刀直径，mm；ap为切削深度，mm；fz为每齿进给量，mm/z；ae为铣削宽度，mm；z 为铣刀齿数；n 为主轴转速，r/min。根据公式（3.12）计算得 P=0.5kW，所以机床选择满足要求。（3）机动时间和辅助时间的计算查金属机械加工工艺人员手册知机动时间为= （3.15）12zlllif zn式中：l 为加工长度，mm；l1为刀具的切入长度，mm；l2为刀具的超出长度，mm；fz为每齿进给量，mm/z；z 为铣刀齿数；i 为走刀次数；n 为主轴转速，r/min。其中，l=64.5mm，查金属机械加工工艺人员手册表 15-17 得，l1=10.5mm，l2=2mm，i=1，则根据公式（3.15）计算得 T0=0.17min，辅助时间 Tf按机动时间的 18%来计算，Tf=0.03min。（4）小结综上所述，机床选择为万能铣床 XA6132，主轴转速为 600r/min，切削速度为v=37.7m/min，进给量 fz=0.2mm/z，切削深度 ap=3mm，机动时间 T0=0.17min，辅助时间Tf=0.03min。3.6.2.4 车削内径至车削内径至 125&135.64（1）工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表 10-1，车削 ZL108 毛坯，选择 YT5 硬质合金。查金属机械加工工艺人员手册表 10-6 及 10-7 得，选择带圆形卷屑槽倒棱的前刀面 kr=45，kr =10，=8， =12，=0，=1.0，=-5，br1=0.4mm，卷oosr1o屑槽尺寸为 rbn=5mm，=2mm，cbn =0.1mm。其中，kr为主偏角；kr为副偏角；为bno后角；为前角；为刃倾角；为刀尖圆弧半径；为倒棱前角；br1为倒棱宽度；rbnosr1o内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计17卷屑槽圆弧半径；为卷屑槽槽宽；cbn为卷屑槽槽深。bn（2）机床选择查金属机械加工工艺人员手册表 6-12,选直头焊接式端面车刀，改装的简易数控车床（编程见附录）。查金属机械加工工艺人员手册表 8-2 及 8-7 得，由于改装的简易数控车床的中心高时 160mm，故刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度 4.5mm。查金属机械加工工艺人员手册表 10-8，在刀杆尺寸为16mm25mm，ap=1.0mm，以及工件直径小于 20mm 时，取 f=0.3 0.4mm/r。进给量还要满足车床进给机构强度的要求，故需要进行校验，根据改装的简易数控车床技术参数，其进给机构允许的进给力为 Fmax=2630N。查机械制造工艺学表 1-21，当铝合金强度=680810MPa，ap1.0mm，f 0.5mm/r，kr =45，rc =35m/min 时，则进给力 Fbf=1355N。根据车削进给力的计算公式（3.16）ffroFfsFfkrFfFFkkk式中：kroFf，为加工铝合金时的，刀具几何参数改变时切削力的修正系数。sFfkkrFfk查机械制造工艺学表 1-2，切削力的修正系数 kroFf =1.0， =1.0，kkrFf sFfk=1.11，则实际进给力为 Ff=1490.5N。由于切削时的进给力小于车床进给机构的允许进给力，选 n=0.35mm/r。查机械制造工艺学表 1-9，刀具后刀面允许磨耗量为 1mm，车刀耐磨时间t=60min。据机械制造工艺学表 1-10，当用 YT5 硬质合金刀加工=90710MPa 的铝合金料，b当 ap 1mm，f 0.4mm/r，切削速度 vt=35m/min。根据车削切削速度的计算公式（3.17）cttvtFctPcsvvv k kkk式中：，是车削过程使用条件改变时的修正系数。tvktFcktPcksvk查机械制造工艺学表 1-28，=1.0，=1.0，=1.0，=0.75，则tvktFcktPcksvk=351.01.01.00.75m/min=26.25m/mincv据公式(3.3)求得无锡太湖学院学士学位论文18=66.85（r/min）1000 cvnd查金属加工工艺及工装设计表 4-43，选 n=350r/min，据公式，实际的切削速度为=35.34（m/min）1000cdnv校验功率：查金属机械加工工艺人员手册表 10-26，当=580 970MPa，ap1.0mm，f 0.4mm/r，v 158m/min 时，Pc =1.8kW。根据改装的简b易数控车床技术参数，车床主轴允许功率 PE=3kW，所以 PCPE，机床选择满足要求。（3）机动时间和辅助时间的计算查金属机械加工工艺人员手册知，车削时间 T0为（3.18）1230llllTifnl 为刀具行程长度，mm；l1为加工长度，mm；l2为刀具的切入长度，mm；l3为刀具的超出长度，mm；fz为每齿进给量，mm/z；z 为铣刀齿数；i 为走刀次数；n 为主轴转速，r/min。其中，l=90mm ，l1 =84.6mm, 金属机械加工工艺人员手册表 11-1，l2 =1.0mm，l3 =1.0mm，i =1，则 T0=1.009min。根据机械制造工艺学，辅助时间 Tf按 T0的 18%计算，则 Tf=0.182min。（4）小结综上所述，车床为改装的简易数控车床，主轴转速为 90r/min，切削速度v=35.34m/min，进给量 f=0.35mm/r，切削深度 ap=0.83mm，机动时间 T0=1.009min，辅助时间 Tf=0.182min。3.6.2.5 车削外径至车削外径至 141（1）工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表 10-1，车削 ZL108 毛坯，选择 YT5 硬质合金。查金属机械加工工艺人员手册表 10-6 及 10-7 得，选取带圆形卷屑槽倒棱角的前刀面 kr=45，kr =10，=8， =12，=0，=1.0，=-5，br1=0.4mm，oosr1o卷屑槽尺寸为 rbn=5mm，=2mm，cbn =0.1mm。其中，kr为主偏角；kr为副偏角；bn为后角；为前角；为刃倾角；为刀尖圆弧半径；为倒棱前角；br1为倒棱宽度；oosr1orbn卷屑槽圆弧半径；为卷屑槽槽宽；cbn为卷屑槽槽深。bn（2）机床选择查金属机械加工工艺人员手册表 6-12,选直头焊接式端面车刀，改装的简易数控车床（编程见附录）。查金属机械加工工艺人员手册表 8-2 及 8-7 得，由于 C6132 车内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计19床的中心高时 160mm，故刀杆尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度 4.5mm。查金属机械加工工艺人员手册表 10-8，在刀杆尺寸为16mm25mm，ap=1.0mm，以及工件直径大于 20mm 时，取 f=0.3 0.4mm/r。进给量还要满足车床进给机构强度的要求，故需要进行校验，根据改装的简易数控车床技术参数，其进给机构允许的进给力为 Fmax=2630N。查机械制造工艺学表 1-21，当铝合金强度=680810MPa，ap1.0mm，f0.5mm/r，kr=45，rc=35m/min 时，则进给力 Fbf=1355N。根据车削进给力的计算公式（3.19）ffroFfsFfkrFfFFkkk式中：，为加工铝合金时的，刀具几何参数改变时切削力的修正系数。roFfksFfkkrFfk查机械制造工艺学表 1-2，切削力 Ff的修正系数=1.0，=1.0， roFfksFfkkrFfk=1.11，则实际进给力为 Ff=1490.5N。由于切削时的进给力小于车床进给机构的允许进给力，选 v=0.35mm/r。查机械制造工艺学表 1-9，刀具后刀面允许磨耗量为 1mm，车刀耐磨时间t=60min。据机械制造工艺学表 1-10，当用 YT5 硬质合金刀加工=90 710MPa 的铝合金料，b当1mm，f0.4mm/r，切削速度 vt=35m /min。pa 根据车削切削速度的计算公式（3.20）cttvtFctPcsvvv k kkk式中：，是车削过程使用条件改变时的修正系数。tvktFcktPcksvk查机械制造工艺学表 1-28，=1.0，=1.0，=1.0，=0.75，则tvktFcktPcksvkvc=351.01.01.00.75m/min=26.25m/min据公式求得=59.26（r/min）1000 cvnd查金属加工工艺及工装设计表 4-43，选 n=65r/min，据公式，实际的切削速度为=28.79（m/min）1000cdnv校验功率：查金属机械加工工艺人员手册表 10-26，当=580970MPa， bpa 无锡太湖学院学士学位论文201.0mm，f0.4mm/r，v158m/min 时，Pc=1.8kW。根据改装的简易数控车床技术参数，车床主轴允许功率 PE=3kW，所以 PCPE，机床选择满足要求。（3）机动时间和辅助时间的计算查金属机械加工工艺人员手册知，车削时间 T0为（3.21）1230llllTifn式中,l 为刀具行程长度，mm；l1为加工长度，mm；l2为刀具的切入长度，mm；l3为刀具的超出长度，mm；fz为每齿进给量，mm/z；z 为铣刀齿数；i 为走刀次数；n 为主轴转速，r/min。其中，l=90mm ，l1 =84.6mm, 金属机械加工工艺人员手册表 11-1，l2=1.0mm，l3=1.0mm，i =1，则 T0=1.009min。根据机械制造工艺学，辅助时间 Tf按 T0的 18%计算，则 Tf=0.182min。（4）小结综上所述，车床为改装的简易数控车床，主轴转速为 65r/min，切削速度v=28.79m/min，进给量 f=0.35mm/r，切削深度 ap=0.83mm，机动时间 T0=1.009min，辅助时间 Tf=0.182min。3.6.3 底平面底平面3.6.3.1 铣底平面铣底平面（1）工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表 10-39，选中 40 的立铣刀，工具材料是高速钢，齿数取 6，取 ap=3mm，查金属机械加工工艺人员手册表 14-69，取 fz=0.2mm/z。查金属机械加工工艺人员手册表 10-106，有（3.22）0.450.330.50.50.10.1vpzec dvtafaz式中：cv为系数，cv =53；d 为铣刀直径，mm；为刀具耐用度，min；ap为切削深度，mm；fz为每齿进给量，mm/z；ae为铣削宽度，mm；z 为铣刀齿数。查金属机械加工工艺人员手册表 14-80, 得203dzt=90min，ae=40mm，v=47.12m/min，根据公式（3.3）得 =374.97r/min。1000vnd（2）机床选择查金属机械加工工艺人员手册表 8-55，选择 XA6132 铣床，主轴 18 级转速，转速范围 30-1500r/min，P=7.5KW。内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计21根据公式（3.7）计算得，=1.261max1minZZnRnn查切削用量简明手册表 3-30，选 n=375r/min，则根据式（3.4）,则实际转速为=47.12（m/min）1000dnv验证功率：查金属机械加工工艺人员手册表 10-106 知，（3.23）50.140.860.723.36 10pzePXdafa zn式中：d 为铣刀直径，mm；ap为切削深度，mm； fz为每齿进给量，mm/z；ae为铣削宽度，mm；z 为铣刀齿数；n 为主轴转速，r/min。根据公式（3.12）计算得，P=4.09KW，所以机床选择满足要求。（3）机动时间和辅助时间的计算查金属机械加工工艺人员手册知机动时间 T0为（3.24）120zlllTif zn式中：l 为加工长度，mm；l1为刀具的切入长度，mm；l2为刀具的超出长度，mm；fz为每齿进给量，mm/z；z 为铣刀齿数；i 为走刀次数；n 为主轴转速，r/min。其中，l=390mm，查金属机械加工工艺人员手册表 15-17 得，l1=10.5mm，l2=2mm，i=1，则根据公式（3.24）计算得 T0=0.89min，根据机械制造工艺学，辅助时间 Tf按 T0的 18%计算，则 Tf=0.16min。（4）小结综上所述，机床选择为万能铣床 XA6132，主轴转速为 375r/min，切削速度为v=47.12m/min，进给量 fz=0.2mm/z，切削深度 ap=3mm，机动时间 T0=0.89min，辅助时间Tf=0.16min。3.6.3.2 钻钻 10 的孔的孔（1）工序加工计算查金属机械加工工艺人员手册表 10-22，选直径为 10 的锥柄麻花钻，材质为高速钢，查金属机械加工工艺人员手册表 14-34，因为工件材料是压铸铝，，选组，取f=0.42mm/r，查金属机械加工工艺人员手册表 14-42 得，t=50min，根据金属机械加工工艺人员手册表 10-63，切削速度为（3.25）0.40.20.78dvtf式中：d 为孔径，mm；t 为刀具耐用度，min；f 为进给量，mm/r。得 v=16.87m/min，则根据公式（3.3）求得 =536.99（r/min）1000vnd无锡太湖学院学士学位论文22（2）机床选择查金属加工工艺及工装设计表 4-51，选摇臂钻床，主轴 22 级转速，主轴转速范围 50-6000r/min，主轴功率 P=5.5KW，最大转矩M=400Nm，最大轴向力 N=16000N。根据机械制造装备设计，有（3.26）1max1minzznRnn式中：z 为级数；nmax为最高转速，r/min；nmin为最低转速，r/min。则=1.26，查切削用量简明手册表 2-16，选 n=600r/min，根据公式（3.4）求得实际转速为=18.85（m/min）1000dnv验证功率：根据公式（3.8）、（3.9）、（3.10）计算得：N=3269.08N， M=15.19Nm，P=0.005KW。机床选择满足要求。（3）机动时间和辅助时间的计算其中，l=15mm，查金属机械加工工艺人员手册表 15-6 得，l1=4.0mm，l2=2.0mm，则 T0=0.1min，辅助时间 Tf按 T0的 18%计算，则 Tf=0.018min。4）小结综上所述，机床为摇臂钻床，主轴转速为 600r/min，切削速度 v=18.85m/min，进给量f=0.42mm/r，切削深度 ap=5mm，机动时间 T0=0.1min。辅助时间 Tf=0.018min。4 夹具设计夹具设计4.1 机床夹具的概述机床夹具的概述机床夹具是机械加工过程中，在机床上，用来装夹工件（或引导刀具）的一种工具。夹具的作用是定位工件，可以让工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并能将工件有效地夹紧。4.1.1 夹具的组成夹具的组成（1）定位元件及定位装置用于确定工件正确位置的元件或装置。（2）夹紧元件及夹紧装置用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置。内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计23（3）导向及对刀元件用以确定工件和刀具相对位置的工具，铣床夹具中常用对刀块来确定刀具和工件的位置。（4）动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液压等动力装置。（5）夹具体用于将各种元件、装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。（6）其他元件及装置根据加工需要来设置的元件或装置。以上所述，是机床夹具的基本组成。4.1.2 机床夹具的功能机床夹具的功能101）保证加工精度工件通过机床夹具进行安装，包含了两层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。2）提高生产效率使用夹具来安装工件，可以减少划线、找正、对刀等辅助时间，采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。3）扩大机床的使用范围有些机床夹具实质上是对机床进行部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如车床床鞍上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工。4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全如可用气动、电动、液动夹紧5）缩短产品试制周期4.1.3 机床夹具需要满足的要求机床夹具需要满足的要求101）保证加工精度这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。2）夹具总体方案应与年生产纲领相适应在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应具有一定可调性，以适应多品种工件的加工。3）安全、方便、降低劳动强度机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人的劳动强度。无锡太湖学院学士学位论文244）排屑顺畅机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产效率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。5）机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。4.2 内燃机后油封盖系列夹具设计内燃机后油封盖系列夹具设计由于内燃机后油封盖具有多个可以利用定位的平面及孔位，所以为了简化夹具设计，统一都采用一面两孔这种设计方案。同时，还要便于操作、拆装和维修，夹具本身还要有一定的强度和刚度。4.2.1 内燃机后油封盖系列夹具的技术要求内燃机后油封盖系列夹具的技术要求该系列夹具设计时，最重要的是考虑如何让零件放平，才能便于加工。1）铣床夹具的主要技术要求：定位表面对夹具安装基面的垂直度要求或平行度；定位表面（导向面）或轴线对定位键工作面（或找正基面）的平行度或垂直度；定位表面的平面度或位置度；定位表面间的垂直度或平行度；对刀块工作表面到定位表面距离的制造公差。铣夹具总体结构：铣削加工的切削力较大，又是断续切削，加工中易引起振动，因此铣床夹具的受力元件要有足够的强度和刚度。夹紧机构所提供的夹紧力应足够大，且要求有较好的自锁性能。为了提高夹具的工作效率，应尽可能采用机动夹紧机构和联动机构，并在可能的情况下采用多元件夹紧和多件加工。夹具体：铣床夹具的夹具体要承受较大的切削力，因此要有足够的强度、刚度和稳定性。通常在夹具体上要适当设计加强筋，夹具体得安装面应足够大，且尽量做成周边接触的样式。铣床夹具通常通过定位键与铣床工作台 T 形槽的配合来确定夹具在机床上的方位。对刀装置：对刀装置以确定夹具相对于刀具的位置。铣床夹具的对刀装置主要由于对刀块和塞尺构成。2）钻床夹具的主要技术要求：定位表面对夹具安装基面的垂直度或平行度；钻套中心线对定位表面或对夹具的安装基面的垂直度或平行度；同轴线钻套的同轴度；定位表面的直线度和平面度或位置度；定位表面和钻套中心线对找正基面的垂直度或平行度；各钻套中心间、定位表面间的尺寸要求及相互位置要求。支承的设计，主要作用是让零件能够在夹具体上放稳，不会翻倒，只要让其在零件下部顶住后表面，保证零件不翻倒，就可以了。夹具装配图中可见。定位销的设计，在车好重要表面-后端面并钻好孔后，就可以采用最常用的定位方式，一面两孔定位，这其中的短圆柱销和菱形销设计如图 4.1 所示：内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计25图 4.1 圆柱销 Solidworks 效果图3）夹紧装置的主要技术要求：夹紧装置是机床夹具的重要组成部分，在设计夹紧装置时，应满足一下基本要求：a.夹紧既不能将工件的定位破坏，或夹紧变形过大，而且要有足够大的夹紧力，防止工件在加工过程中产生的振动太大；b.足够的夹紧行程，夹紧动作迅速，操作方便、安全省力； c.结构应尽量简单紧凑，制造、维修方便。夹紧装置的组成动力装置、夹紧元件、中间传力机构。如下图 4.2 所示，铣夹具及钻夹具都采用此开口压板夹紧方式，在双头螺柱上端留有螺纹，用螺母旋紧把压板压紧在工件上，压板上设计有开口，便于加工结束后拆卸工件。图 4.2 开口压板夹紧结构4.2.2 设计夹具的选择设计夹具的选择为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度及生产成本，需要设计专用夹具。现主要对工序 50 钻孔、工序 70&80 车内外圆、工序 90 铣底平面设计机床专用夹具。无锡太湖学院学士学位论文264.2.3 钻孔专用夹具钻孔专用夹具本套钻孔夹具用于加工 8.5 和 9 孔。主要考虑工件便于取出夹紧装置采用开口压板夹紧。工件装夹时，先将工件的后端面平稳置于工作台面上，125 内圆与定位块紧密接触，用固定支撑紧固工件，用开口压板把夹具工件体紧压到工作台上，将 M16 六角螺母拧紧就可以进行加工了。加工完成以后，些许松开 M16 六角螺母，将开口压板退出，就可以把工件直接取出。钻孔专用夹具体图及装配图如下图 4.3、4.4 和图 4.5、4.6 所示。图 4.3 钻孔专用夹具 Solidworks 图内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计27图 4.4 钻孔夹具体 CAD 图图 4.5 钻孔夹具装配 Solidworks 图无锡太湖学院学士学位论文281234567图 4.6 钻孔夹具装配 CAD 图4.2.4 车内外圆专用夹具车内外圆专用夹具车内外圆专用夹具用于加工 125mm 深 17mm 和 135.64 深 12.7 的内圆，141 深11.6 的外圆。定位采用常见的一面两孔定位方案。内燃机后油封盖后端面（一面）及其9 孔来实现完全定位。主要考虑工件便于取出夹紧装置采用钩形压板夹紧。工件装夹时，先将工件放到大端面的长圆柱销和固定定位销处，然后将钩形压板上移，压紧工件，将螺栓拧紧就可以进行加工了。工件加工完成后，拧松六角螺母，将钩形压板旋转一定角度，工件就可以很方便地取出。车内外圆专用夹具体图及装配图如下图 4.7、4.8 和图4.9、4.10 所示。图 4.7 车内外圆专用夹具 Solidworks 图内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计29?1601. 6图 4.8 车内外圆专用夹具体图图 4.9 车内外圆夹具装配 Solidworks 图改进:由于采用两个圆柱销,会造成过定位，因此将其中一个圆柱销改为菱形销。无锡太湖学院学士学位论文30346512图 4.10 车内外圆夹具装配图4.2.5 铣底平面专用夹具铣底平面专用夹具铣底平面专用夹具用于加工距离内圆圆心高度 95.25 的底平面。定位采用常见的一面两销定位方案。内燃机后油封盖后端面（一面）及其 9 孔来实现完全定位。主要考虑工件便于取出夹紧装置采用开口压板夹紧。工件装夹时，先将工件放到带大端面的长圆柱销和固定定位销处，用压板把夹具工件体紧压到工作台上，将 M16 六角螺母拧紧就可以进行加工了。加工完成以后，先松开 M16 六角螺母，再将开口压板取出，就可以把工件直接退出。铣底平面专用夹具体图及装配图如下图 4.11、4.12 和图 4.13、4.14 所示。图 4.11 铣底平面专用夹具内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计31320, 3612, 5588, 75171, 212, 4898, 08?6图 4.12 铣底平面夹具体图图 4.13 铣底平面夹具装配 Solidworks 图改进:由于采用两个圆柱销,会造成过定位，因此将其中一个圆柱销改为菱形销。无锡太湖学院学士学位论文32 H 6j s56?123?4K6/h589671045图 4.14 铣底平面夹具装配 CAD 图4.3 专用夹具的配合公差专用夹具的配合公差配合公差是指组成配合的孔、轴公差之和。它是允许间隙或过盈的变动量。配合公差是孔和轴的公差带大小和公差带位置组成的。孔和轴配合公差的大小表示孔和轴的配合精度。孔和轴配合公差带的大小和位置表示孔和轴的配合精度和配合性质。因此，制定专用夹具的配合公差，可使装夹和固定变得简单：（1）应保证夹具的定位、制造和调整误差的总和一般不超过工序公差的 1/3。（2）在不增加制造技术难度的情况下，尽量将夹具的公差定的小一些（3）夹具中与尺寸相关的公差，无论是单向的还是双向的，都应该改写成对称分布的双向偏差。（4）凡注有公差的部位，在夹具中必须设置相应的检验基准。（5）采用调整、修配等方法装配夹具时，夹具零件的制造公差可以适当放大。4.4 定位误差的分析与计算定位误差的分析与计算4.4.1 定位误差的分析定位误差的分析4.4.1.1 加工误差加工误差10工件的加工误差，是指工件加工后在尺寸、形状和位置三个方面离理想工件的大小。它是由三部分因素产生的。内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计33（1）工件在夹具中的定位、夹紧误差。（2）夹具带着工件安装在机床上，相对机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置误差，也称对定误差。（3）加工过程中误差，如机床几何精度、工艺系统的受力与受热变形、切削振动等原因引起的误差。其中，定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差。可见，定位误差只是工件加工误差的一部分。设计夹具定位方案时，要充分考虑此定位方案的定位误差大小是否在允许范围内。一般定位误差控制在工件允差的 1/51/3之内。4.4.1.2 产生定位误差的原因产生定位误差的原因（1）基准不重合带来的定位误差10夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的定位误差会反映到被加工表面的位置上去，所产生定位误差称之为基准不重合误差。平面定位时，基准不重合误差为本工序的加工误差和基准转换带来的加工误差之和。V 形快定位时，以轴心为测量基准时的定位误差为（4.1）22sinH测量键槽深度时，（4.2）22112 sinH（2）间隙引起的定位误差10在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生的定位误差。单圆柱销与孔的定位情况，最大间隙为（4.3）maxminxgDd 式中，Dmax为定位孔最大直径（mm）；dmin为定位销最小直径（mm）；为销与孔的最小间隙（mm）；x为销的公差（mm）；g为孔的公差（mm）。由于销与孔之间有间隙，工件安装时孔中心可能偏离销中心，其偏离的最大范围是以为直径、以销中心为圆心的圆。若定位时让工件始终靠紧销的一侧，即定位以销的一条母线为基准，工件的定位误差仅为（4.4） 12g常用的一面两销的定位的情况稍许复杂一点，平面限制三个自由度，圆柱销限制两个自由度。X、Y 方向的定位误差如同圆柱销定位，均为：无锡太湖学院学士学位论文34 （4.5）1111xg 而菱形销限制了 Z 方向的转动自由度，孔与菱形销在 Y 方向的定位误差为：（4.6）2222xg 它实际上限制工件绕 Z 轴的转动。由于存在间隙，因而是工件产生一个转角误差，转角误差为：（4.7）12mintan222L 121212min2xxggL 1max1min2max2minmin2DdDdL式中，d2min为菱形销的最小直径（mm）；D2max为菱形销定位孔的最大直径（mm）；Lmin为两定位销的最小中心距（mm）。4.4.1.3 与夹具有关的因素产生的定位误差与夹具有关的因素产生的定位误差这类因素基本上属于夹具设计与制造中的误差，如(1）定位基准面与定位元件表面的形状误差。(2）导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差，以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。(3）夹具在机床上的安装误差，即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的定位误差。(4）夹紧力使工件或夹具产生变形，产生位置误差。(5）定位元件与定位元件之间的位置误差，以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件的磨损。上述定位误差的分析计算，一般是在成批生产中使用调整法加工时，需要分析计算。对于具体夹具的定位误差需要具体问题具体分析。如果采用试切法加工，一般就不作定位误差分析计算了。4.4.2 定位误差的计算定位误差的计算4.4.2.1 钻孔的定位误差计算钻孔的定位误差计算基准位移误差：由于用平面定位，所以没有基准位移误差，即，。0Y 基准不重合误差：内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计35设计基准：后端面；定位基准：后端面；所以，0B ，0DYB 定位方案合理。4.4.2.2 车内外圆表面定位误差计算车内外圆表面定位误差计算加工该部位采用用一面两销定位，销与孔定位的配合为 H7/g6，平面限制了三个自由度，圆柱销限制了两个自由度，X、Y 方向的定位误差为：（4.10）11111max1minxgDd 查互换性与技术测量表 3-2 标准公差数值表（GB1800.3-1998）4，并计算得：; 10.029mm菱形销限制了绕 Z 方向的转动自由度，（4.11）22222max2minxgDd 查互换性与技术测量表 3-2 标准公差数值表（GB1800.3-1998），并计算得：；20.029mm转角误差为：（4.12）min12tan222LLmin=299.662mm代入上式计算得， 0.000220.00020.4，所以该定位方案合理。4.4.2.3 铣底平面的定位误差计算铣底平面的定位误差计算加工该平面用一面两孔定位，销与孔定位的配合为 H7/g6，平面限制了三个自由度，圆柱销限制了两个自由度，X、Y 方向的定位误差为：（4.13）11111max1minxgDd 查互换性与技术测量表 3-2 标准公差数值表（GB1800.3-1998），并计算得：; 10.029mm菱形销限制了绕 Z 方向的转动自由度，（4.14）22222max2minxgDd 无锡太湖学院学士学位论文36查互换性与技术测量表 3-2 标准公差数值表（GB1800.3-1998），并计算得：；20.029mm转角误差为：（4.15）min12tan222LLmin=299.662mm代入上式计算得， 0.000220.0002 0.4，所以该定位方案合理。平面度定位误差计算：平面定位，所以没有基准位移误差，即，0Y 基准不重合误差：设计基准：84 中心轴线，定位基准：后表面，0.10.052B 0.20.20.040.050.06753所以，定位方案符合要求。4.5 夹紧力的的分析与计算夹紧力的的分析与计算夹紧力包括力的大小、方向、作用点三个要素，它们的确定是夹紧机构设计中首先要解决的问题2。夹紧力方向的选择：夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向一致，以减小工件变形。夹紧力的作用方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，以减小所需夹紧力。夹紧力作用点的选择：夹紧力作用点的选择指在夹紧力作用方向已定的情况下，确定夹紧元件与工件接触点的位置和接触点数目。一般应注意以下几点2：（1）夹紧力作用点应正对支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不变。（2）夹紧力作用点应处在工件刚度性较好的部位，以减小工件的夹紧变形。（3）夹紧力作用点应尽可能可靠被加工表面，以便减小切削力对工件造成的翻转力内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计37矩，必要时应在刚度差的部位增加辅助支承并施加夹紧力，以减小切削过程中的振动和变形。螺旋夹紧机构是手动夹紧机构中一种最广泛的应用。螺旋夹紧机构的优点是：扩力比可达 80 以上，自锁性好，结构简单，制造方便，适应性强，其缺点是动作慢，操作强度大。计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。本工序在钻削加工过程中的切削力可以分解为切削扭矩和轴向切削力，因轴向切削力的作用方向与夹具的夹紧方向相同，有助于工件的夹紧，因此，在计算夹紧力时可以不计算轴向切削力。而为保证夹紧可靠，应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力，即：（4.16）kWWK其中，查机床夹具设计手册表 1-2-1 得：0123456KKKKKKKK、1.0、，01.2K 11.2K 2K 31.0K 41.3K 51.0K 61.0K 所以，= 1.872。K查机床夹具设计手册表 1-2-2 得：（4.17）0.75392ppWa fK式中：背吃刀量（mm），在切断、割槽和成形车削时，指削刃的长度papa f 为：每转进给量（mm）为：修正系数，=pKpKrppppkmpKKKKKsor查机床夹具设计手册表 1-2-4 及表 1-2-6 得：1pK 所以(N mm )6 .70516 . 03392W2因此，实际所需要的夹紧力为：(N mm )。1.872 705.61321kW 2查机床夹具设计手册表 1-2-24 得用扳手的六角螺母夹紧力最小为 3550N 所以能满足要求。无锡太湖学院学士学位论文385 结论与展望结论与展望5.1 结论结论我的毕业设计论文题目为内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计。毕业设计的整个过程是融合、掌握和运用这四年大学所学的机械专业课程知识的过程。内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计的主要内容就是其工艺规程设计和专用夹具的设计。这次毕业设计论文涉及到的知识内容有很多，不仅是以前学习过的机械制图、机械制造工程原理、机械制造装备设计、互换性与测量技术基础等课程，也让我们了解到了很多比如压铸、人工时效处理等加工工艺，还有就是对各种办公软件和AutoCAD、Solidworks 等制图软件的运用。通过这次毕业设计，我深深体会到做任何事都必须耐心、细致。在毕业设计过程中，许多计算、查表及工艺参数的确定、工艺规程的制定、加工余量的确定、工艺尺寸的计算、工时定额的

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