内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 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： 学生姓名： 指导教师： （职称： 高级工程师 ） （职称： ） 2013年 5月 25日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 内燃机后油封盖机械加工工艺规程设计及系列夹具设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 学 号： 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 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 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 四、接受任务学生： 班 姓名 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 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 he is of of in n of of to in to of of of of is as as to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 目 录 摘 要 . . 绪论 . 1 课题研究的内容及意义 . 1 内外的发展概况 . 1 课题应达到的要求 . 1 2 零件的分析 . 2 燃机后油封盖的作用 . 2 件的工艺分析 . 2 3 内燃机后油封盖工艺规程设 计 . 4 定零件生产类型及毛坯的制造形式 . 4 件材料的选择 . 5 准的选择 . 6 基准的选择 . 6 基准的选择 . 7 定工艺路线 . 7 件各表面加工顺序的确定 . 7 序的组合 . 7 件工艺路线方案的对比 . 8 件工艺路线方案的分析与选择 . 9 件机械加工余量确定 . 10 工序所需机床及工艺装备的选择 . 10 床的选择 . 10 艺装备的选择 . 10 艺计算 . 11 表面 . 11 表面 . 13 平面 . 20 4 夹具设计 . 22 床夹具的概述 . 22 具的组成 . 22 床夹具的功能 . 23 床夹具需要满足的要求 . 23 燃机后油封盖系列夹具设计 . 24 燃机后油封盖系列夹具的技术要求 . 24 计夹具的选择 . 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 孔专用夹具 . 25 内外圆专用夹具 . 27 底平面专用夹具 . 29 用夹具的配合公差 . 32 位误差的分析与计算 . 32 位误差的分析 . 32 位误差的计算 . 34 紧力的的分析与计算 . 35 5 结论与展望 . 37 论 . 37 足之处及未来展望 . 37 致 谢 . 38 参考文献 . 39 附 录 . 40 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 1 绪论 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 。 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 。 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 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 2 零件的分析 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。 件的工艺分析 图 燃机 后油封座 件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 图 燃机 后油封 盖 零件图 如上图 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 图 燃机后油封盖加工部位示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 779455342燃机后油封盖毛坯图 （ 1） 前表面、 7 9的孔和 1 这一组加工面包括：前表面， 7 9孔， 1 8 125深 17的内圆， 141深 （ 2） 后表面 ： 这一组加工面包括：后表面，高度 （ 3） 底端面 ： 这一组加工面包括：底平面 ,高度 底端面， 2 以上各组加工面的技术要求如下： （ 1） 表面粗糙度要求为 平面度要求， 9孔的位移度要求为 9的尺寸精度要求为 9 台阶的高度 深度 14，倒角，外圆 141 深度 （ 2） 表面粗糙度要求为 面的高度 ； （ 3） 表面粗糙度要求为 面的高度 平面度 纹孔的精度要求为 6H，孔内表面粗糙 度要求为 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。 3 内燃机后油封盖 工艺规程设计 定零件生产类型 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 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。 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。 2）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 材料名称 为 照国家标 准为 1173 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 化学成份： 硅 锰 量 铁 (金属型铸造 )： 锌 质 ) 钛 质） 镍 质） 锡 质 ) 铅 质 ) 注：杂质总和 :（金属型铸造 ) 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。 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，如重复买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 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。 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。 定工艺路 线 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。 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）和表面质量买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 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。 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示： 表 3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 20 0 钻 孔 70 铣小台阶 7 平面度 0 车内圆 125 17 深 角 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀毕业设计（论文） 通过答辩 80 车外圆 14165 深 0 铣底平面 面度 00 钻 底孔 2心距 66深 2410 攻 牙 2深度 1720 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 表 3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 20 125 17 深 141 0 钻 孔 70 铣小台阶 7 平面度 0 铣底平面 面度 0 钻 底孔 2心距 66深 240 攻 牙 2深度 1700 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 ) 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