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毕业设计 (论文 )开题报告 题目 ： 填料箱盖零件机械加工工艺 和典型夹具设计 1. 简述开题以来所做的具体工作和取得的进展和成果 自开题以来，我认真研究了万老师所布置的的课题，结合自己的实际情况，虚心请教指导老师及一些工作多年的工艺工程师，参考工厂的加工工艺，图书馆所借的一些相关资料，已初步编排了“填料箱盖”零件的加工工艺路线，就每道工序选择合适的机床和刀具，以及确定切削速度，机床转速。认真的分析了路线的可行性和经济性，充分考虑到理论在实际操作中的应用及其中的差距。并就该零件加工中的机 床夹具提出了设计方案，采用气动夹紧夹具，用以提高生产效率。 课题主要任务： 1. 设计“填料箱盖”零件的加工工艺规程。 坯的制造形式 零件材料为 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。由于年产量为 1000 件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。 准面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，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。 定工艺路线 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 定切削用量及基本工时 2. 设计零件的某一工序的典型夹具。 了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过各方面的比较 ,决定设计第 6 道工序 钻 12 孔的钻床专用夹具。本夹具将用于臂钻床，刀具为麻花钻。 本夹具主要用来钻 12 孔，由于工艺要求不高，因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。 位误差分析 定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件为止口，而该定位元件的尺寸公差为 ，而孔径尺寸为自由尺寸精度要求，可满足加工要求。 具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，应首先着眼于机动夹具，本道工序的钻床夹具选用气动夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这将使整个夹具过于庞大。因此，应设法降低切削力。目前采取的措施有两个：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切 削力；二是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由 至 以增加气缸推力。结果，本夹具结构比较紧凑。 2. 下一步的主要研究任务，具体设想与安排 （ 1）对现有的工艺设计方案进行检查及论证； （ 2）对夹具的结构进行优化设计； （ 3）通过阅读参考资料及上网查询了解先进制造技术； （ 4）完成毕业设计学习使用相关软件； . 毕业设计 (论文 )开题报告 题目 ： 填料箱盖零件机械加工工艺 和典型夹具设计 开题报告填写要求 文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。 从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师审阅。 500 字以上，参考文献应不少于 15 篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少 3 篇），文中引用参考文献处应标出文献序号， “参考文献 ”应按附件中参考文献 “注释格式 ”的要求书写。 、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例： “2008 年 11 月 26 日 ”。 面格式：题目：宋体，加粗， 二 号；系别等内容格式：宋体，四号，居中。 一、毕业设计（论文）综述 1题目研究背景、意义 人类的生活无不与机械相关，现代社会的每一个人都随时随地的享受机械所带来的恩惠。机械制造始终是人类物质生产的基础，这已是一个不争的事实。一个国家生产技术水平的高低，可以说机械制造业发展的历史是 人类技术进步的事实写照。然而，机械制造业的发展要靠机械装备的发展来推动。 当今国内的工业社会，尚处于发展阶段 ， 制造工业占主导地位。而在实际生产中产品的加工路线的确定对企业的生存有着至关重要的影响。 人类的生活无不与机械相关，现代社会的每一个人都随时随地的享受机械所带来的恩惠。机械制造始终是人类物质生产的基础，这已是一个不争的事实。一个国家生产技术水平的高低 ， 可以说机械制造业发展的历史是人类技术进步的事实写照。然而 ， 机械制造业的发展要靠机械装备的发展来推动。 油液的渗漏问题一直是汽车行业关注的问题，而填料箱盖是 润滑装备的关键零件。如何解决填料箱盖的工艺规程、如何缩短产品的设计周期是目前亟待解决的问题。 设计中，首先对填料箱盖零件进行工艺分析，根据零件的用途以及加工要求以及产品的批量确定零件的毛坯，其次根据零件的尺寸及批量，设计零件加工工艺过程，给出了零件的合理加工路线。随后确定各工序的加工余量，切削参数，并计算各步工时。 箱体类零件是机器和部件的基础零件 ,它把机器和部件中的所有零件连接成一个整体 , 并使机器和部件中的零件相互保持正确位置 , 完成必需的运动。因此 , 箱体零件的加工质量直接影响着机器的性能、精 度和寿命。 箱体类零件结构一般比较复杂 , 箱壁薄 , 表面和孔比较多。但箱体零件主要加工的对象是一些平面和孔。对于平面大多采用铣削和磨削 , 对于轴承孔多采用镗削 , 对于连接孔多采用钻、扩、铰等。另外 , 在箱体类零件加工安排时 , 工艺顺序一般为先面后孔 , 先粗后精 , 并在各个工序间安排时效处理，通过对箱体零件的研究，自动编程能够优化箱体零件加工工艺，提高箱体零件质量，缩短了加工时间，减少了工人的劳动强度，提高企业生产效率就是本次研究的目的。 箱体类零件的主要结构特点： 1、形状较复杂 2、体积较大 3、壁薄比 较容易变形 4、孔和平面的精度要求较高 总而言之，箱体类零件在整个机械制造业当中占有相当重要的地位，它的精度高低直接影响到机器性能的好坏。因此讨论研究箱体零件的加工工艺和自动编程是很有现实意义。 二、本课题研究的主要内容和 制订工艺路线、 研究方案的选择 1. 课题研究的主要内容 序尺寸及毛皮尺寸的确定 具体设计内容如下： 1对零件进行工艺分析，拟定工艺方案，绘制零件 工作图1 张 （如下图 1、图 2） 。 2确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图 1 张。 3拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡片和工序卡片） 1 套。 4设计重要工序中的一种专用夹具，绘制夹具装配总图和大件零件图（通常为夹具体）各 1 张。 5撰写设计说明书 1 份。 2. 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中批生 产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺线路方案一 工序 铣削左右两端面。 工序 粗车 65， 80， 75， 155, 100 外圆及倒角。 工序 扩 32 孔，锪 47 孔。 工序 钻 ,2 20 孔深 24 的孔及攻螺纹 工序 精车 65 外圆 及与 80 相接的端面 . 工序 粗、精、细镗 60。 工序 铣 60 孔底面 工序 磨 60 孔底面。 工序 镗 60 孔底面沟槽。 工序 研磨 60 孔底面。 工序 铣 65 端面。 工序 去毛刺，终检。 工艺路线方案二 工序 车削左右两端面。 工序 粗车 65， 80， 75， 155, 100 外圆及倒角。 工序 扩 32 孔，锪 47 孔。 工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面 . 工序 粗、精、细镗 60。 工序 铣 60 孔底面 工序 磨 60 孔底面。 工序 镗 60 孔底面沟槽。 工序 研磨 60 孔底面。 工序 钻 ,2 20 孔深 24 的孔及攻螺纹。 工序 铣 65 端面。 工序 去毛刺，终检。 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的 特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工 12 孔后精加工外圆面和 60。；方案二是使用车削方式加工两端面， 12 孔的加工放在最后。两相比较起来可以看出，由于零件的端面尺寸不大，应车削端面，在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。 但是仔细考虑，在线路二中，工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面。 然后工序 钻 6 ,20 孔深 24 的孔及攻螺纹。 这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值 增大。因此，最后的加工工艺路线确定如下： 工序 车削左右两端面。 工序 粗车 65， 80， 75， 155, 100 外圆及倒角。 工序 扩 32 孔，锪 4 7 孔。 工序 钻 ,2 20 孔深 24 的孔及攻螺纹 工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面 . 工序 粗、精、细镗 60。 工序 铣 60 孔底面 工序 磨 60 孔底面。 工序 镗 60 孔底面沟槽。 工序 研磨 60 孔底面。 工序 铣 65 端面。 工序 去毛刺，终检。 3、夹具的设计及操作的简要说明 夹具下半部分的圆柱心轴采用粗定位的方式定位，所以和定位控之间有较大的间隙，定位支撑板采用圆柱式定位支撑板。钻孔时为了保证钻孔精度，钻模套和孔之间应该有一定的距离，不能直接接触。钻模板和工件之间的定位采用一面两孔组合定位，为了保证被加工孔的位置精度其中一孔采用削边销的形式。 三、本课题研究的前期开展工作 在撰写开题报告 之前已在图书馆等查阅了大量关于有关填料箱盖方面的书籍、期刊和手册，并且在互联网上搜索了一些填料箱盖及其零部件的视频、图片和文字等信息，通过进行了解这些前期工作，使我对填料箱盖的功用、结构和工作原理都有了进一步的了解和认识，相信能比较成功地完成这次毕业设计。 四、完成本课题的工作方案及进度计划 第 1：阅读，研究课题题目，收集资料，明确设计的任务及要求； 第 4 周：；开题报告 答辩 第 5：设计计算填料箱盖的主要零部件 ; 第 10 周： 完成中期报告答辩 ； 第 11：应用 件绘制填料箱 盖总装配图以及主要部件的零部图； 第 14：进行毕业设计总结，编写毕业设计论文，并作好答辩的准备 ； 第 16 周：毕业答辩 注： 1） 正文：宋体小四号字，行距 20 磅 ，单面打印；其他格式与毕业论文要求相同 。 2） 开题报告由各系集中归档保存。 3）开题报告引用参考文献注释格式可参照附录 E“毕业设计（论文）参考文献样式”执行。 不进入 正 文 ，可以作为附件放在开题报告后面。 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日 参考文献 1 孙丽媛 M 版 2002 2 肖继德 S 版 2004. 3 邹青 M 版 2007. 4 李益民 造工艺设计简明手册 S 版 1994. 5 杨叔子 S 版 2006. 6 王先逵 M 版 1995. 7 李旦 M 版 1998. 8 邹慧君 设计手册 S 版 版社 9 上海市金属切削手册 S上海科学技 术出版社 10 甘永立 M 版 版社 11 张世昌 M 版 2006. 12 王启平 S 版 大学 13 杨黎明 S版 版社 14 王光斗 S 版 15 曾东健 M 版 2006. 16 唐艺 M 版 1994. 17朱焕池 M 版 2006. 18.994. 19 992. 20 998. 本科毕业设计（论文） 题目： 填料箱盖零件机械加工工艺 和典型夹具设计 I 填料箱盖零件机械加工工艺和典型夹具设计 摘要 油液的渗漏问题一直是汽车行业关注的问题，而填料箱盖是润滑装备的关键零件。如何解决填料箱盖的工艺规程、如何缩短产品的设计周期是目前亟待解决的问题。 设计中，首先对填料箱盖零件进行工艺分析，根据零件的用途以及加工要求以及产品的批量确定零件的毛坯，其次根据零件的尺寸及批量，设计零件加工工艺过程，给出了零件的合理加工路线。随后确定各工序的加工余量，切削参数，并计算各 步工时。 最后在对零件的第 4道工序加工 虑到 用心轴定位，可卸钻模板与止口配合实现五点定位，各孔气动夹紧，设计中的定位精度高可与工件一起装卸。再对第 11 道工序铣 75孔端面进行夹具设计，本夹具将用于组合机床，对机床进行铣加工。为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式，选择以 50孔的内表面和 165的底端面为主要定位基面，因此，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计比较简单的夹具。 关键词 ：填料箱盖；油液渗漏；工艺夹具设计 il a of of to to to be of to of to of as as by on of of a of is on of 3.5 of a in 75 of 1 be of In to a to of of 0 65, be he of I 目 录 1 绪 论 . 1 题的研究背景及意义 . 1 2 零件的分析 . 6 件的作用 . 6 件的工艺分析 . 7 3 工艺规程设计 . 8 坯的制造形式 . 8 准面的选择 . 8 . 8 . 8 . 8 订工艺路线 . 10 . 10 . 10 . 11 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 11 定切削用量及基本工时 . 12 4 填料箱盖零件典型夹具设计 . 26 题的指出 . 26 具设计 . 26 . 26 . 26 位误差的分析 . 27 具设计及操作的简要说明 . 27 5 填料箱盖零件专用夹具设计 . 28 题的提出 . 28 具设计 . 28 . 28 . 28 . 29 . 30 6 结论 . 31 考文献 . 32 致谢 . 33 毕业设计（论文）知识产权声明 . 34 毕业设计（论文）独创性声明 . 35 1 1 绪 论 题研究背景及意义 人类的生活无不与机械相关，现代社会的每一个人都随时随地的享受机械所带来的恩惠。机械制造始终是人类物质生产的基础，这已是一个不争的事实。一个国家生产技术水平的高低，可以说机械制造业发展的历史是人类技术进步的事实写照。然而，机械制造业的发展要靠机械装备的发展来推动。 随着工业革命的掀起，工业在社会经济发展中占据着越来越重的地位，机械制造业作为为整个国民经济发展提供技术装备的一个行业，其发展水平是衡量一个国家工业化程度高低的重要指标。本文针对机械制造工艺的发展现状进行研究 ，并分别从激光技术和自动化控制技术两方面对高科技技术在机械制造工艺中的应用进行详细的介绍，通过分析机械制造工艺的应用现状来阐述机械制造工艺在未来集成化、微纳化、自动化和数字化的发展趋势 4。 机械制造业是国民经济赖以发展的基础，是其他经济部门的生产手段。作为关系着国家和民族长远利益的基础性和战略性产业，它的发展水平是衡量一个国家和地区工业化水平与经济总体实力的标志，既决定着国家经济实力、国防实力、综合国力和在全球经济中的竞争与合作能力，也决定着一个国家实现工业化、现代化和民族复兴的进程 5。探讨 我国机械制造业的发展对策，对我国制定区域经济发展政策和实施产业扶持政策具有深远意义。 机械制造技术水平是衡量一个国家现代化进展的指标之一，且是国民经济重要组成之一。随着全球制造业领域的不断进步，机械制造技术开启新局面，然而我国的机械制造技术与国外相比，仍存在不小的差距。 机械加工 工业是国民经济的基础工业，也是一个国家发展的重要经济来源。在机械零件的加工过程中，机械加工工艺是相当重要的一环。因为机械工艺对产品的质量控制起着重要作用，直接影响到产品的生产成本和生产效率，以及价格的高低。所以作为一名机械设 计者，应该具备以下基本要求：零件的结构设计基本合理；制定良好的加工工艺路线；在此基础上尽可能优化结构，降低成本，提高生产率。 随着社会的发展，能源问题成为全球共同的话题，而石油作为不可再生能源，一直是各个国家最为关注的。世界各国在努力寻求解决石油紧缺问题的方法。其实石油问题的解决不外乎两点，一是开发新能源，二是减少资源的浪费。如何解决石油的泄漏问题是本设计研究的关键。汽车中石油的泄漏主要体现在 2 填料箱盖上。本设计的课题将就填料箱盖的工艺规程及夹具的设计。 随着科学技术的快速发展和市场竞争日益激烈 ,大 量的财力和人力投入到了机械制造方面 ,但是其水平与发达国家有着较大的差距。存在着自主创新能力低下、污染处理不力、资源利用力较低等问题。对于这些问题就应当对机械制造工艺引起重视 ,加大资源投入和资金投入。 机械制造的核心技术是机械制造工艺 ,机械制造工艺目前在我国还处于发展阶段 ,在机械制造过程中已经有先进的 工艺得到应用。此外 ,随着电子计算机技术的发展 ,自动制造单元及系统、数控机床、加工中心等自动控制技术被应用到机械制造中。文章主要针对机械制造工艺的发展现状进行了分析 ,并且对未来发展的趋势进行了阐述 7。 随着经济技术的发展，当前我国的机械制造业虽逐步攻克关键技术，然而与工业化程度较高的发达国家相比而言，我国仍存在不少的差距，在许多领域需依赖于进口来完成对产品的加工制造，主要发展情况如下所述。机械制造行业自古以来便在一个国家的经济发展中占有重要地位，无论是以农业为主或是工业集成化发展的时期，其都扮演者至关重要的角色。尤其是近现代，由于工业发展规模在不断扩大，对机械制造的需求也在递增，因而把机械制造行业水平视为衡量一个国家综合实力的标志之一，全球国家也把机械制造业作为振兴民族，提升国际影响力的战略政策。 当今 国内的工业社会，处于发展阶段，制造工业占主导地位。而在实际生产中产品的加工路线的确定对企业的生存有着至关重要的影响。人类的生活无不与机械相关，现代社会的每一个人都随时随地的享受机械所带来的恩惠。机械制造始终是人类物质生产的基础，这已是一个不争的事实。一个国家生产技术水平的高低，可以说机械制造业发展的历史是人类技术进步的事实写照。然而，机械制造业的发展要靠机械装备的发展来推动。 机械制造加工是把原材料半成品转化为成品的生产过程，包括产品图纸设计生产组织准备和技术准备原材料购买标准件统筹毛坯制造零件机械加工与热处理装配等一系列工序，在所有生产流程中占据最重要地位的是工艺，它包括锻压铸造冲压焊接机械加工热处理装配和试验等，在加工过程中，所有加工条件和加工方法都是有区别的，零部件的制作工艺也是多种多样的 3。 机械制造设备的问世需经历设计、研发、制造等过程，若提升机械产品的总体质量，需熟知机械制造的特点，进而规范化地设计以及生产制造机械设备。 机械制造技术并非仅局限于机械加工制造自身，其产品面向市场使用涵盖对其进行市场调研评估使用价值、产品的研发及结构设计、加工生产、市场销售到售后维护等方面，并基于此形成一 个体系。机械制造最终追求的是产品投 3 放到市场后的应用情况，以提升制造企业在行业间的竞争力并推动国家的经济发展，实现经济和社会效益的双赢作用 。 机械制造技术是国民经济的重要支撑，也是提升国家在国际上的竞争力的重要指标。由于我国目前处于工业发展繁荣时期，对机械产品的需求在不断加大，然而制造技术的落后则限制了产品的输出。我们需意识到我国机械制造业的不足之处，并吸收国外先进制造技术，取长补短，提升我国机械制造水平，并掌握其发展趋势，尽快向国际制造技术水平靠拢，提高我国的综合国力，并拓展在国际市场上的应用。 机械制造业作为国民经济的装备工业，具有涵盖范围广，产业关联度高；需求弹性大，对经济发展比较敏感；对经济增长拉动作用强，对国家积累和社会就业贡献大；投入资本规模较大，回收年限较长；产业集聚现象明显；许多细分行业技术壁垒较强，进入和退出市场难度较大等特点。机械制造业是国民经济赖以发展的基础，是其他经济部门的生产手段，是科学技术物化的基础，是高新技术产业化的载体，是关系国家、民族长远利益的基础性和战略性产业。它的发展水平是衡量一个国家和地区工业化水平与经济总体实力的标志，既决定着国家经济实力、国防实力、综合国力和 在全球经济中的竞争与合作能力，也决定着中国这样的发展中大国实现工业化、现代化和民族复兴的进程。探索我国机械制造业的发展对策，对我国制定区域经济发展政策和实施产业扶持政策具有深远意义 5。 机械制造业作为高新技术的载体，在很大程度上促进了高新技术的发展。近年来，机械制造技术的专业化不仅创造了更高的生产效率和更先进的生产方式，而且先进的制造技术正系统地全方位地改造升级着传统的机械制造技术。当今世界，机械制造的专业化程度己经成为衡量一个国家综合经济实力和科技竞争力水平的重要标志，成为一个国家在国际市场激烈竞争的 大环境下取得最后胜利的一大利器。我国是一个发展中国家，在社会发展的工业化进程中，必须要有强大的机械制造业作为支撑。我国在加入世贸组织后如何把握世界制造业新一轮战略性转移的大好时机，有重点、有选择地引进和吸收，把国外的高端技术和巨额资本和我国机械制造业产业结构升级进行有机地结合，充分发挥后发优势，实现机械制造业的跨越式发展，这已经成为我国经济发展战略中首当其冲的一个重大问题。目前世界各国都在经历全球经济一体化和新技术革命，我们必须作出适合中国国情的中长期战略发展规划，更全面地实施 “请进来 ”和“走出去 ”的战略， 积极参与全球经济的竞争与合作，以此来提高中国机械制造业在国际上的竞争力。 本设计主要经过了两个阶段。第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶 4 段是专用夹具设计。第一阶段分析零件的工艺性，查阅有关手册，选择加工余量、确定毛坯的类型、形状、大小等。又根据毛坯图和零件图构想出两种工艺方案，比较确定其中较合理的方案来编制工艺。其中运用了基准选择、切削用量选择计算等方面的知识。还结合了我们生产实习中所看到的实际情况选定设备，填写了工艺文件。 箱体类零件是机器和部件的基础零件，它把机器和部件中的所有零件连接成一个整体，并使机器和部件中的零件相互保持正确位置，完成必需的运动。因此， 箱体零件的加工质量直接影响着机器的性能、精度和寿命。箱体类零件结构一般比较复杂，箱壁薄，表面和孔比较多。但箱体零件主要加工的对象是一些平面和孔。对于平面大多采用铣削和磨削 , 对于轴承孔多采用镗削 , 对于连接孔多采用钻、扩、铰等。另外，在箱体类零件加工安排时 , 工艺顺序一般为先面后孔，先粗后精，并在各个工序间安排时效处理，通过对箱体零件的研究，自动编程能够优化箱体零件加工工艺，提高箱体零件质量，缩短了加工时间，减少了工人的劳动强度，提 高企业生产效率就是本次研究的目的。 箱体类零件的主要结构特点：形状较复杂；体积较大；壁薄比较容易变形；孔和平面的精度要求较高。总而言之，箱体类零件在整个机械制造业当中占有相当重要的地位，它的精度高低直接影响到机器性能的好坏。因此讨论研究箱体零件的加工工艺和自动编程是很有现实意义 4。 当前我国在发展社会主义市场经济、调整和优化产业结构的首要任务就是振兴机械制造业，大力发展机械制造业，是增加有效供给，调整和优化产业结构，促进总供求达到更高水平的均衡的前提，是提高我国综合经济国际竞争力的有效途径 。 当代机械制造业主要采用单件生产多品种小批量和重复大批量生产等多种方式由于市场需求变化，设备资源也随之变化产品中各部件制造周期不一性和产品工艺路线的不确定性，造成管理对象动态多变，生产管理工作十分复杂，需要从每一产品的交货期倒推，周密安排各部件零件毛坯的投入产出数量和时间。 世界经济发展的趋势表明：机械工业的发展速度规模和产品质量水平决定一个国家工业发展的水平，是国民经济各部门的技术基础，是一个国家经济发展的基石机械制造工业的规模和水平是衡量一个国家科学技术水平与经济实力的重要标志发展制造要有创新的精神要有民 族精神，我们应该为祖国的制造事业不断努力，目前我国正处于经济不断发展的好时机，而我们在制造技术方面还很薄弱，因此，我们必须学习更多的先进制造技术来提高企业的制造水平，这样才能在日趋激烈的全球化市场上站稳脚步，才能拉近与发达国家的差距， 5 才能让我们的祖国更加繁荣富强。 机械制造是一门历史悠久的学科，在人类文明的发展进程中占据了重要地位而机械制造工艺是专门研究产品设计生产加工制造销售使用维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科随着社会的发展，人类在进入 21 世纪后对产品的要求也发生了极大的变化，品种多样更新快捷使 用方便物美价廉成为产品必须具备的品质，如果产品还包含自动化程序，则进一步要求售后服务必须到位综上所述，为适应时代要求，必须采用现代机械制造技术。 6 2 零件的分析 零件的制造工艺方法大致可以分为材料成形法，材料去除法以及材料累加法。根据零件的特性以及从经济性的角度分析，经过一系列的性能比较，坏的成型方法为铸造。 题目所给定的零件填料箱盖三维图如图 示，其主要作用是保证对箱体起密封作用，使箱体在 工作时不致让油液渗漏。填料箱主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料箱的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不使泵内的水流不到外面来也可阻止外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空。当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却。保持水泵的正常运行。 图 料箱盖三维图 ） 7 2 填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求： （ 1）以 750 ）轴为中心的加工表面。 包括：尺寸为 650 ）的轴，表面粗糙度为 寸为 90的与 750 ）相接的肩面，尺寸为 100)与 750 ）同轴度为 面，尺寸为 50)与 750 ）同轴度为 （ 2）以 50)孔为中心的加工表面。 尺寸为 78与 50)垂直度为 面粗糙度为 研磨。 （ 3）以 50)孔为中心均匀分布的 12孔， 4 20孔深 24及 2 （ 4）其它未注表面的粗糙度要求为 加工可满足要求。 8 3 工艺规程设计 零件材料为 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。由于年产量为 1000件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、 保证加工精度上考虑，也是应该的。 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，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。 粗基准选择原则；以不加工的表面作为粗基准；选择要求加工余量均匀的表面作为粗基准；选择余量最小的表面作为粗基准；选择平整、光洁、尺寸足够大的表面作为粗基准；粗基准应尽量避免重复使用。 选择精基准时应重点考虑如何降低 工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。 按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随便着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法： 当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于 2锥面来代替中心孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。采用锥堵或锥套心轴。 精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件时，以支承轴颈本身找正。 切削用量是切削加工时可以控制的参数，具体是指切削速度 ( / v 9 进给量 ( / )f mm r 和背吃刀量 ()pa 定方法是先确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量手册确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号。 选择切削用量主要应根据工件的材料、精度要求以及刀具的材料、机床的功率和刚度等情况，在保证工序质量的前提下，充分利用刀具的切削性能和机床的功率、转矩等特性，获得高生产率和低加工成本。从刀具耐用度出发，首先应选定背吃刀量次选定进给量 f ，最后选定切削速度 v 。粗加工时，加工精度和表面粗糙度要求不高，毛坯余量大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽量能保证较高的金属切除率，以提高生产率；精加工时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量小且均匀。因此选择切削用量是应着重保证加工质量，并在此基 础上尽量提高生产率。 在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少进给次数。当零件精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，其所留的精车余量一般比普通车削时所留余量小，常取 。 当遇到断续切削、加工余量太大或不均匀时，则应考虑多次走刀，而此时的背吃刀量应一次递减，即 精加工时，应根据粗加工留下的余量确定背吃刀量，使精加工余量小而均匀。 b. 进给量 f 的选择 粗加工时对表面粗糙度要求不高，在工艺系统刚度和强度好的情况下，可以选用大一些的进给量；精加工时，应主要考虑工件表面粗糙度要求，在一般表面粗糙度数值越小，进给量也要相应减小。 c. 切削速度 v 的选择 切削速度主要应根据工件和刀具的材料来确定。粗加工时， v 主要受刀具寿命和机床功率的限制。如超出了机床许用功率，则应适当降低切削速度；精加工时，f 的选 用得都较小，在保证合理刀具寿命的情况下，切削速度应选取的尽可能高，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。 切削用量选定后，应根据已选定的机床，将进给量 f 和切削速度 v 修定成机床所具有的进给量 f 和转速 n ，并计算出实际的切 削速度 v 。工序卡上填写的切削用量应是修定后的进给量 f 、 转速 n 及实际切削速度 v 。转速 ( / 的计算公式如下： 1000vn d 式中 d 刀具（或工件）直径； 10 v 切削速度 ( / m 。 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中批生产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工序 10 铣削左右两端面。 工 序 20 粗车 75， 90， 75， 165， 100外圆及倒角。 工序 30 扩 32孔，锪 47孔。 工序 40 钻 6- ， 24 20 孔深 24 的孔及攻螺纹。 工序 50 精车 75外圆及与 90相接的端面。 工序 60 粗、精、细镗 50)。 工序 70 铣 50孔底面 。 工序 80 磨 50孔底面。 工序 90 镗 50孔底面沟槽。 工序 100 研磨 50孔底面。 工序 110 铣 75端面。 工序 120 去毛刺，终检。 工序 10 车削左右两端面。 工序 20 粗车 75， 90， 75， 165， 100外圆及倒角。 工序 30 扩 32孔，锪 47孔。 工序 40 精车 75外圆及与 90相接的端面。 工序 50 粗、精、细镗 50)。 工序 60 铣 50孔底面。 工序 70 磨 50孔底面。 工序 80 镗 50孔底面沟槽。 工序 90 研磨 50孔底面。 工序 100 铣 75端面。 11 工序 110 钻 6- ， 24 20 孔深 24 的孔及攻螺纹。 工序 120 去毛刺，终检。 上述两个方案的特点在于：方案一是采用铣削方式加工端面，且是先加工12孔后精加工外圆面和 50)。方案二是使用车削方式加工两端面，12孔的加工放在最后。两相比较起来可以看出，由于零件的端面尺寸不大，应车削端面，在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。 但是仔细考虑，在线路二中，工序 精车 75外圆及与 90相接的端面。 然后工序 100 钻 6- ， 24 20 孔深 24 的 孔及攻螺纹。 这样由于钻孔属于粗加工，其精度要求不高，且切削力较大，可能会引起已加工表面变形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工艺路线确定如下： 工序 10 车削左右两端面。 工序 20 粗车 75， 90， 75， 165， 100外圆及 倒角。 工序 30 扩 32孔，锪 47孔。 工序 40 钻 6- ， 24 20 孔深 24 的孔及攻 螺纹。 工序 50 精车 75外圆及与 90相接的端面。 工序 60 粗、精、细镗 50)。 工序 70 铣 50孔底面。 工序 80 磨 50孔底面。 工序 90 镗 50孔底面沟槽。 工序 100 研磨 50孔底面。 工序 110 铣 75端面。 工序 120 去毛刺，终检。 以上工艺过程详见 “机械加工工艺过程综合卡片 ”。 序尺寸及毛坯尺寸的确定 “填料箱盖 ”零件材料为 度为 41，毛坯质量约为 5产类型为中批生产，采用机器造型铸造毛坯。 根据上述材料及加工工艺，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）外圆表面 ( 75、 90、 75、 100、 91、 165)考虑到尺寸较多且 12 相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为 94、 104、 170的阶梯轴式结构，除 75以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为 要粗车就可满足加工要求，以 165为例， 2Z=5 （ 2）外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。铸件轮廓尺寸 (长度方向） 100170长度方向偏差为 余量值规定为 .5 取 3.0 （ 3） 32、 47内孔。两内孔尺寸无精度要求， 扩即可满足要求。 （ 4）内孔 50)。要求以外圆面 750 ）定位，铸出毛坯孔30。 粗镗 2Z=镗 2Z=镗 50) 2Z=（ 5） 50)孔底面加工。 按照 4 1）研磨余量 Z=取 Z=）磨削余量 Z= 取 Z=）铣削余量 Z= 6）底面沟槽，采用镗削，经过底面研磨后镗可保证其精度。 Z= （ 7） 6 孔及 2H 孔、 4H 深 20 孔。均为自由尺寸精度要求。 1） 6 孔可一次性直接钻出。 2）攻螺纹前用麻花钻直径为 钻孔 螺纹 工序 10：车削端面、外圆 本工序采用计算法确定切削用量、加工条件。 工件材料： 造。 加工要求：粗车 75、 165端面及 75、 90、 75、 100、 165外圆，表面粗糙度值 机床： 卧式车床。 刀具：刀片材料为 杆尺寸为 160， 15 0 =12 13 计算切削用量： (1) 粗车 75、 165两端面 确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为 3 毛坯长度方向的最大加工余量为 两次加工， 度加工方向取 定进给量 f4当刀杆 16 削时 T= 切向方向所受力： )(2311075 取 1.0f 416 )( 所以，钻削时工件不会转动，故本夹具可安全工作。 定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件为止口，而该定位元件的尺寸公差为 而孔径尺寸为自由尺寸精度要求，可满足加工要求。 如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，应首先着眼于机动夹 具，本道工序的钻床夹具选用气动夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这将使整个夹具过于庞大。因此，应设法降低切削力。目前采取的措施有两个：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由 至 以增加气缸推力。结果，本夹具结构比较紧凑。 28 5 填料箱盖零件专用夹具设 计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。决定设计工序 ：铣 75 孔端面的夹具。本夹具将用于组合机床，对工件进行铣加工，刀具为镶齿三面刃铣刀。 本夹具主要用来铣 75孔端面，此平面的形位公差和表面要求均较高，无特殊要求，且加工此平面时 的外端面及 的内表面都已加工出来，可用来作为此工序的定位面。因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具。 由零件图可知，待加工平面设计基准为 的中心线。本设计选用以 的内表面和 的底端面为主要定位基面，另选用 的上端面作为辅助定位基准。为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。 刀具：镶齿三面刃铣刀 d= 90 削扭矩 2 c Zp c f v c Zp c f v Mn103(式中： C F=5x F=1 y F=80 k F=f=n=1450 所以当铣距中心轴线 244 1 3M=80/x =( 29 5 因为是对铣加工，故： 如上所述，本设计采用螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构
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