摘要
本设计主要包括两方面的内容，即进气管的加工工艺规程设计以及典型的加工工序的夹具设计。本文对一个常规工艺设计及的步骤做了详细阐述。在此基础上对零件加工要求进行分析，最终确定毛坯的材料，选择定位基准，并留出适当的加工余量。综合上述分析可以制定出零件加工工艺路线中的具体参数进行计算，例如基本的切削用量的计算，并根据计算结果选择机床，验算机床功率，此外，计算加工过程中的机动时间和辅助时间也是必不可少的。
机械加工工艺过程，是指用机械加工方法逐步改变毛坯形态（形状、尺寸和表面质量），使之成为合格零件所进行的全部过程。
机械加工工艺过程包括结构工艺性分析、毛坯的选择、基准的选择、加工余量的确定、工艺路线的拟定、工序尺寸及公差的确定和加工设备的选择等。工艺路线是连接产品设计和制造的纽带，它是一项经验性强、技巧性高、涉及多方面的知识和信息的工作，因此工艺路线设计极其复杂，其中，加工顺序的先后、热处理的安排和工序的集中还是工序的集中与分散是工艺人员在拟定工艺路线时的原则性问题。
为了提高劳动生产率，保证加工质量和改善劳动条件，需要设计专用的夹具。在夹具设计中，不仅要追求其其结构的合理性，更重要的是核算其加工精度的准确性。影响工件加工精度的因素很多，且种类复杂。本夹具的设计是完成定位设计、夹紧设计等，以及如何将这些机构装配起来形成一个整体 装配过程。结构方案确定以后，绘制了主要的零件图装配图。
关键词：加工工艺；切削用量；工艺计算；夹具设计。
ABSTRACT
This design mainly includes two aspects of content, namely the intake pipe processing process planning and typical processing process of fixture design. In this paper a conventional process design and steps to do a detailed description. On the basis of the parts processing requirements analysis, with a final determination of blank materials, choose the locating datum, and set aside the proper machining allowance. A combination of the analysis can work out the parts processing process route in the specific parameters calculation, such as basic of cutting parameter calculation, and according to the calculated results choose machine tool, the checking machine power, in addition, the calculation process, mobile time and auxiliary time is also essential.
Mechanical processing, it is to point to by machining methods gradually change the blank form (shape, size and surface quality), make it become the qualified the process all parts.
Mechanical processing process including structure analysis technology, the choice of blank, the choice of machining allowance benchmark, the determination, process route of the recommended, and the determination of the procedure sizes tolerance and processing equipment choice, etc. Process line is the connection product design and the manufacture of the link, it is a critical skill, high, strong a wide range of knowledge and information work, so process route design is extremely complex, among them, the processing order has the arrangement and working procedure, heat treatment process of concentration or centralized and decentralized is in planning process engineering process route of principle problem.
In order to improve labor productivity, guarantee the processing quality and improve working conditions, and need to design a special fixture. The fixture design, we not only need to pursue the rationality of the structure, more important is the accuracy of accounting the machining accuracy. The influence the machining accuracy of many factors, and species complex. This fixture design is complete orientation design, clamping design, and how these institutions together to form a whole assembly process. Structure plan later, rendering the main parts drawing assembly drawing.
Key words: process, the cutting dosages, process calculation, fixture design.
目 录
摘要 Ⅲ
ABSTRACT Ⅳ
目录 Ⅴ
1 绪论 1
1.1本课题的研究内容和意义 1
1.2国内外的发展概况 1
1.3本课题应达到的要求 2
2 零件的分析 3
2.1零件的功用 3
2.2 零件的工艺分析 3
3 零件的工艺规程设计 5
3.1 确定零件的生产类型 5
3.2 材料的选择 5
3.3 确定零件毛坯的制造形式 5
3.4 拟定零件的机械加工工艺路线 5
3.4.1定位基准的选择 5
3.4.2零件表面加工方法的选择 6
3.4.3零件各表面加工顺序的确定 6
3.4.4工序的组合 6
3.5 工序设计 6
3.6 工艺计算 7
3.6.1 铣后表面的工艺计算 8
3.6.2 钻后表面上孔的工艺计算 10
3.6.3 铣前表面的工艺计算 12
3.6.4 钻前表面上孔的工艺计算 14
3.6.5 铣上表面的工艺计算 14
3.6.6 钻上表面上孔的工艺计算 15
3.6.7 铣凸台面的工艺计算 17
3.6.8 铣左端面的工艺计算 17
3.6.9 钻左端面上孔的工艺计算 18
4 夹具设计 19
4.1夹具设计概述 19
4.2 机床夹具的分类 19
4.3 机床夹具的基本组成 19
4.4 夹具设计 19
4.4.1 铣后表面夹具设计 23
4.4.2 铣前表面夹具设计 23
4.4.3 钻左端面孔夹具设计 24
4.5 夹具图装配图上的标注 24
4.6 定位误差的分析和计算 25
4.6.1定位误差的分析 26
4.6.2定位误差的计算 27
4.7夹紧力的分析与计算 29
5结论与展望 31
5.1结论 31
5.2不足之处及未来展望 31
致 谢 32
参考文献 33
附 录 34
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：工艺过程的重要性；E0200进气管的机械加工工艺规程的编制，包括工艺路线设计、工艺设计、编制工艺规程文件；系列夹具设计。
工艺是机械产品设计、制造过程中的重要组成部分，工艺设计的好坏直接影响产品的最终制造质量和整个生产系统的优化状况。
在国民经济的各个领域，各个行业中广泛使用者大量的机床、机器、仪器及工具等，这些工艺装备都是有机械制造行业提供的。机械制造业的主要任务就是围绕各种材料的加工要求，研究其加工工艺并设计和制造各种工艺装备，机械制造工业是国民经济各部门的装备部，它不仅为传统产业提供了现代化的设备，同时也是计算机、通信等新兴产业的基础。
机械制造业的兴衰直接影响和制约了工业、农业、交通、航天、信息和国防各部门的生产技术水平，进而影响着一个国家的综合生产实力。
1.2国内外发展情况
当代的机械制造业正沿着三个主要的方向发展：
（1）加工技术向高度信息化、自动化、智能化方向发展，信息技术、智能制造技术、数控技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术以及敏捷制造等先进技术都在改造传统制造业并迅速向前发展。
（2）加工技术向高精度发展，出现超精密工程以及纳米材料及加工、纳米测量等技术。
（3）机械加工的工艺方法进一步完善与开拓，传统的切削与磨削技术仍在不断发展，各种特种加工方法也在不断开拓新的工艺可能性与新的技术，如快速成形、激光加工、电加工和射流加工等。同时，机械制造中的计量与测试技术、机械产品的装配技术、工况检测与故障诊断技术、机械设备性能试验技术、机械产品的可靠性保证与质量控制技术、仿生制造技术、微型制造设备技术、网络制造技术、人工智能技在机械制造中的应用以及考虑到环境保护的绿色制造技术等均有重大的发展。[1]
机械加工工艺的发展：
（1）广义制造论 长期以来，由于设计和工艺的分离，制造被定位于加工工艺，这是一种狭义制造的概念。随着社会的发展和科技的进步，需要综合、融合和复合多种技术去研究和解决问题，特别是集成制造技术的问世，提出了广义制造的概念，亦称为“大制造”的概念，它体现了制造概念的扩展。[2]
（2）制造工艺已形成系统 现代制造技术已经不是单独的加工方法和工匠的“手艺”，已经发展成为一个系统，在制造工艺理论和技术上有了很大的发展。在制造生产模式上出现了柔性制造系统、集成制造系统、虚拟制造系统、集群制造系统和共生制造系统等。[3]
零件在工艺规程制定后，就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，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加工过程中最活跃的因素之一。
机械加工工艺的发展方向是自动化和毛坯精化。机械制造是国民经济各部门科技进步的基础。在现代条件下机械制造的发展方向是:开发工艺可行性广、能保证各种原料消耗最少、可靠性和自动化精度高的新一代的技术。机械制造工艺及其实现组织形成的发展趋势,在很大程度上取决于机器结构的发展方向和它的技术使用特征。机器制造中的科技进步将促进以计算机和生产全盘自动化为基础的工序少和能节约资源的工艺的建立和推广。
1.3本课题应达到的要求
（1）保证产品的质量符合设计图和技术条件所规定的要求；
（2）保证高的劳动生产率；
（3）保证经济上的合理性；
设计中要包括设计工艺路线的原则和方法，工序的详细设计（包括尺寸换算以及工序尺寸的设计计算）、影响加工因素的分析、影响表面质量的因素。
本设计要达到的要求：满足零件设计的加工精度要求；零件机械加工工艺过程卡片各工序卡片；主要机械加工工序的夹具总装配图及主要零件图；设计说明书（不少于一万字）必须有相关的计算和说明；专业外语文献翻译不少于一万字符。
2 零件的分析
2.1 零件的功用
进气管的作用就是按照柴油机的工作次序，分别供给各缸充足的新鲜空气。进气管一般用铸铁或铝合金铸造。进气管和排气管分别安装在汽缸盖的两侧，如果在一侧装配，会使排气管的高温传给进气管，造成进入汽缸内的空气密度减小，影响进气量。同时，为了减小空气的流通阻力，进气管内壁一般要做得比较平整和光滑。
2.2 零件的工艺分析
该零件广泛用于载重汽车和客车。
图2.1 E0200进气管
从零件图上可以看出，该进气管的结构比较复杂，需要加工表面多，其主要加工表面可以分为四个部分：
（1）其主要加工表面为后表面、14×Φ11的孔和2×Φ8的孔所在表面。
这一组加工面包括：后表面，14×Φ11孔，2×Φ8孔；
（2）前表面。
这一组加工面包括：前表面，6×M10-7H，2×M10×1-7H的螺纹孔；
（3）上表面。
这一组加工面包括：上表面，6×Φ2.96±0.05的孔，4×M10-7H的螺纹孔，
6×Φ2.96±0.05的孔；
（4）左端面。
这一组加工面包括：左端面，2×M10-7H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，Φ11孔的位移度要求为0.4，M8-7H的螺纹孔位移度要求0.4；
（2）表面粗糙度要求为Ra6.3，螺纹孔的精度要求为7H；
（3）上表面表面粗糙度要求为Ra12.5，孔尺寸精度及形位公差要求较高，螺纹孔精度要求为7H，孔Φ2.96的尺寸精度要求为±0.05；
（4）表面粗糙度要求为Ra12.5，螺纹孔的精度要求为7H，孔内表面粗糙度要求为Ra16.3。
由以上可以分析，对于这四组加工表面来讲，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。
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