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毕业设计（论文）中期报告 题目： 转速器盘零件的加工工艺 及夹具设计 我的论文实在教师的指导下，从选题开始，经过了搜集资 料，编制论文提纲，完成开题报告等论撰写过程，现在论文大部分初稿已完成，取得了阶段性成果。 1 设计（论文）进展状况 成了工艺过程卡片和工序卡片的制作。 1）工序过程 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗、精铣后平面，以零件底平面及直径为 25用 式铣床，并加专用夹具； 工序 40 粗铣两个直径为 18经过精加工的后平面及底平面为基准，选用 式铣床，并加专用夹具； 工序 50 粗、精铣直径为 25圆柱上端面，以底平面为基准， 25用 式铣床，并加专用夹具； 工序 60 钻削、铰削加工直径为 9两个螺栓孔，以经过精加工的后平面和底平面为基准，选用 式钻床，并加专用夹具； 工序 70 钻、铰 10锪倒角 5，以 9用 式钻床，并加专用夹具； 工序 80 粗、精铣 120圆弧端面，以 10用 式铣床，并加专用夹具； 工序 90 钻、铰加工两个 6 10用 式钻床，并加专用夹具； 工序 100 去毛刺； 工序 110 检查； 工序 120 入库。 以上工艺过程详见“机械加工工艺卡片”。 开题以来，我通过查阅夹具设计和工业方面的相关资料，完成了工件中钻10 夹具总体结构方案的设计和 120圆弧平面铣削加工夹具的总听设计， 包括定位基准 的选择，定位误差的分析 。 1) 确定 钻 10 定位元件 根据零件图和和规定的定位基准，为了减小定位误差，按基准重合原则选 以9用 式钻床，并加专用夹具 。 2) 确定导向装置 本工序选用可换钻套作为刀具的导向元件。 查表后，确定钻套高度 H=4屑空间 h=1孔的基本时间可由公式 fm 求得，式中， 机床主轴转速 n 由公式 d 1000求得。 实际切削速度由公式 V = 得。 3）用 制了一套三维钻孔夹具装配总图和夹具 配草图。 4）铣削 120圆弧平面 定位 根据零件图和和规定的定位基准，为了减小定位误差， 以 10用 式铣床，并加专用夹具。 5） 本工序 铣削宽度3择0d=14高速钢莫氏锥柄立铣刀。铣削的基本时间可由公式 ， 其中 机床主轴转速 n 由公式 d 1000求得。 实际切削速度由公式 V = 得 6） 用 制了一套三维铣削平面的夹具总装图和夹具 配草图。 注： 1） 正文：宋体小四号字，行距 20 磅 ，单面打印；其他格 式要求与毕业论文相同。 2） 中期报告由各系集中归档保存，不装订入册。 本次毕业设计的装配图已基本完成，下一步的任务是在装配图上修改不正确的地方，并标 注尺寸线、粗糙度、公差要求明细栏等，进一步将装配图进行完善和修正，以使装配图达到任务书中所作出的要求。 成了外文文献的翻译。 在这次毕业设计中，根据论文题目和任务书要求，我参考的是机械设计，数控编程和夹具的设计等相关外文文献。目前为止外文文献已基本翻译完毕，以后要对外文资料及其翻译内容进行完善和整理，达到答辩要求。 2 存在问题及解决措施 在的问题：在的 定位精度和定位误差的计算 和夹具装配图还有一些问题。 决措施：通过查阅各种夹具资料，机械设计手册，互换性相关资料和向指导老师请教，以解决这些问题。 3 后期工作安排 第 9 解决 各夹具的设计计算，定位分析，设计中存在的问题。 第 11 修改、完善 各夹具的三维装配图、部分零件工程图。 第 13 编写设计说明书，总体修改。 第 15 周：答辩 地点为学校 指导教师签字： 年 月 日 机械加工工艺过程卡片 产品型号 转速器盘 零件图号 产品名称 转速器盘 零件名称 转速器盘 共 2 页 第 1 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸造 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 10 铸件 20 热处理 30 铣 铣上下表面 面车刀，专用夹具，游标卡尺 40 铣 粗、精铣后平面 面车刀，专用夹具，游标卡尺 50 铣 粗、精铣两个 18圆柱前端面 面车刀， 专用夹具， 60 铣 粗、精铣 25圆柱上端面 面车刀， 专用夹具，游标卡尺 70 钻 钻、铰加工两个直径为 9两个孔 麻花钻，铰刀，专用夹 具， 内径百分尺 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 2 页 第 2 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸造 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 80 钻 钻、铰 10孔并锪倒角 45 花钻，铰刀，专用夹具， 内径百分尺 90 铣 粗、精铣 120圆弧端面 用夹具， 内径百分尺 100 钻 钻、铰加工两个 6孔 花钻，铰刀，专用夹具， 内径百分尺 110 去毛刺 120 终检 对零件各尺寸进行完工检测 130 入库 按照仓库标识进行摆放 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 10 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 10 铸造 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造件 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 真空炉 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 热处理 淬火 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 10 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 30 铣 上下两平面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造件 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 本 辅助 1 定位 ,夹紧 2 粗铣上下两平面 端面铣刀 255 24 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 10 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 40 粗、精铣后平面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造件 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 本 辅助 1 粗铣后平面 端面铣刀 235 59 2 精铣后平面 端面铣刀 375 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化 （日期） 会 签（日期） 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 10 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 50 粗铣 18面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造件 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 夹具编号 夹具名称 切削 液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 粗铣 18面 端面铣刀 190 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 10 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 60 粗、精铣 25 圆柱上端两 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造件 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 本 辅助 1 粗铣上下两平面 端面铣刀 95 2 精铣上下两平面 端面铣刀 75 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 10 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 70 钻 2 孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造件 设 备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 本 辅助 装夹 钻孔 钻头 ,内径百分表 272 铰孔 铰刀 195 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 10 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 80 钻 10 孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造件 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 本 辅助 1 钻 高速钢麻花钻 195 6 2 粗铰 高速钢锥柄机用铰刀 195 3 精铰 10 高速钢锥柄机用铰刀 140 4 锪 10 45 90直柄锥面锪锥 195 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 10 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 90 粗、精铣 120圆弧面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造件 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工 序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 本 辅助 1 粗铣 120圆弧面 端面铣刀 235 2 精铣 120圆弧面 端面铣刀 190 设 计（日 期） 校 对（日期 ） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 10 页 第 9 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 100 钻、铰 2 孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造件 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 本 辅助 1 装夹 2 钻削 钻头 ,内径百分表 392 3 粗铰 铰刀 195 4 精铰 6 铰刀 140 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 西安工业大学 北方信息工程学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 转速器盘 共 10 页 第 10 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 110 终检 ,入库 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造件 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 本 辅助 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 毕业设计（论文）开题报告 题目： 转速器盘零件的加工工艺 及夹具设计 究意义及国内外相关研究情况 目背景及研究意义 机械制造工艺对产品的质量控制起着重要作用，夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。工件的工艺分析及夹具设计是工艺工程师必备的专业素质，本课题的目的是通过完成毕业设计，使学生掌握机械加工的流程，对培养学生尽早成为合格工艺工程师具有重要的实践 意义。 内外相关研究情况 工业设计是人类社会发展和科学技术进步的产物，从英国莫里斯的 “工艺美术运动 ”，到德国的包豪斯设计革命以及美国的广泛传播与推广，工业设计经过了酝酿，探索，形成，发展百余年的历史沧桑。时至今日，工业设计已成为一门独立的专业学科，并且有一套完整的研究体系。 1980 年国际工业设计协会理事会（ 工业作了明确定义： “就批量生产的工业产品而言，凭借训练，技术知识，经验及视觉感受，而预示材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工，装饰以新的品质和规格，叫做工业设计 。根据当时的具体情况，工业设计师应在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进行工作，而且需要工业设计师对包装、宣传、展示，市场开发等问题的解决付出自己的技术知识和经验以及视觉评价能力时，这也属于工业设计的范畴 ”。 材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的 “功能 ”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的 “功能 ”。 任何设计都是时代的产物，它的不同的面貌，不同的特征反映着不同历史时期的科学技术水平。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。 究方法或措施 要内容： 1查阅与本课题相关的文献资料了解零件的工作原理。 2对零件图进行工艺分析，绘制零件的二维和三维图。 3确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图。 4拟 定零件的加工工艺规程，确定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，定位基准和装夹方式等。 5填写机械加工工艺过程卡片、工序卡片。 6设计工序的机床夹具， 有定位分析（自由度）、夹具的定位误差计算等； 7 绘制各夹具的装配图；要求各夹具设计合理，符合工程实际； 8撰写设计说明书。 定研究方案： 制订机械加工工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，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降低。 工艺路线方案一 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗、精铣后平面； 工序 40 粗铣两个直径为 18圆柱前端面； 工序 50 粗、精铣直径为 25圆柱上端面； 工序 60 钻削、铰削加工直径为 9孔； 工序 70 钻削、铰削加工直径为 10孔并锪倒角 5； 工序 80 粗、精铣加工 120圆弧端面； 工序 90 钻削、铰削加工两个直径为 6孔； 工序 100 去 毛刺； 工序 110 检查； 工序 120 入库。 工艺路线方案二 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗、精铣后平面； 工序 40 粗铣两个直径为 18圆柱前端面； 工序 50 粗、精铣直径为 25圆柱上端面； 工序 60 粗、精铣加工 120圆弧端面； 工序 70 钻削、铰削加工直径为 9孔； 工序 80 钻削并铰削加工直径为 10孔并锪倒角 5； 工序 90 钻削、铰削加工两个直径为 6孔； 工序 100 去毛刺； 工序 110 检查； 工序 120 入库。 以上 二 个方案的比较：方案一是按工序集中原则及保证各加工面之间的尺寸精度为基础而制订的工艺路线。而方案二只是按工序集中原则制订，没有考虑到各个加工面的加工要求及设计基准。这样虽然提高了生产率，但可能因设计基准与工序基准不重合而造成很大的尺寸误差，使工件报废。特别是铣削加工 120圆弧端面，如果按方案二进行加工，则是 10孔在其后加工。这样 120圆弧端面的形位公差 面圆跳动）根本不能保证，只保证了其与直径为 25端面 尺寸位置要求402.0外，先加工出 10孔，然后以该孔为定位基准，加工时工件在圆形回转工作台上围绕 10的轴线旋转，更便于加工 120圆弧端面。 因此选用方案一。 期已开展工作 究重点： 工艺方案的制定、设计夹具能够更加精确的定位，加工出较高精度的零件 。 究难点： 加工方法、切削用量的确定、夹紧力的计算，定位基准的选择夹具的设计 。 开展的工作： 已 绘制出零件的二维和三维图，查阅了相关的资料对该零件的 作用有所了解 。 第 1 明确设计要求，查阅文献，收集相关资料，进行零件图的三维造型设计，撰写开题报告； 第 4 完成外文翻译；进行工艺规程方案设计； 第 7 填写工艺文件，完成中期答辩； 第 9 各夹具的设计计算，定位分析， 分析 设计中存在的问题； 第 11 绘制各夹具的三维装配图、部分零件工程图； 第 13 编写设计说明书，总体修改； 第 15 周 毕业 答辩 5 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 6 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日 参考文献 1 王先逵 M,第 2 版 械工业出版社， 2006. 2 丁殿忠 ,姜鸿维 M机械工业出版社 ,14. 3 马智贤 M2002 年 4 李益民 M1999 年 5 of 6 王先逵 M 版 1995. 7 王光斗 S 版 8 周时学 M2006,6 9 10 上海市金属切削手册 S版 出版社 11 甘永立 M版 2008. 12 张世昌 M版 2006. 13 . 14 杨黎明 S 版 1993. 15 郭向东 J2013. 16 郑士成 J2011. I 本科毕业设计（论文） 题目：转速器盘零件的加工工艺及夹具设计 转速器盘零件的加工工艺及夹具设计 摘要 工艺规程是工装设计、制造和确定零件加工方法与加工路线的主要依据，他对组织生产、保证产品质量、提高劳动生辰率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有着直接的影响，因此是一项关键工作。夹具在机械加工中起着重要的作用，他直接影响这机械加工的质量，生产效率和成本，因此，夹具设计是机械工艺准备和施工中的一项重要工作。本文对转速器盘的结构和工艺进行分析，确定了机械加工工艺路线，制定出了零件的 铸造工艺方案和机械加工工艺规程，并为加工零件上钻直径 10孔和铣 120的圆弧平面各设计了一套专用夹具。 关键词： 加工工艺； 工艺规程； 夹具设计 is of he to to so on a is a an in he is an in in of to of on 10 mm 20 a of 录 1 绪论 .目背景及研究意义 .内外相关研究情况 .艺和夹具设计要求 . 零件分析 .件的作用 .件的工艺性分析和零件图的审查 .件主要技术条件分析及技术关键问题 . 选择毛坯 .定毛坯的成形方法 .件结构的工艺性分析 .造工艺方案的确定 .铸造工艺参数的确定 .工艺规程的设计 .准的选择 . 粗基准的选择 . 精基准的选择 .面加工方案的选择 .定机械加工工艺路线 .定机械加工一辆及工序尺寸 .定切削用量及基本工时 . 工序 30:粗、精铣后平面 .工序 40：粗铣两个 18 .工序 50：粗、精铣 25. 工序 60:钻削、铰削加工两个 9孔 . 工序 70：钻削、铰削加工 10 孔并锪倒角 5. 工序 80：粗、精铣 120圆弧端面 . 工序 90：钻削、铰削两个 6孔 . 夹具设计 .、铰 10孔并锪倒角 5. 钻孔的加工工艺分析 . 确定夹具的结构方案 . 120圆弧面的工艺分析 . 夹具体设计 . 切削力及夹紧力计算 . 结论 .考文献 .谢 .业设计 (论文 )知识产权声明 .业设计 (论文 )独创性声明 .11 绪论 目背景及研究意义 机械制造工艺对产品的质量控制起着重要作用，夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。工件的工艺分析及夹具设 计是工艺工程师必备的专业素质，本课题的目的是通过完成毕业设计，使学生掌握机械加工的流程，对培养学生尽早成为合格工艺工程师具有重要的实践意义 1。 内外相关研究情况 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 7。 夹具是工艺装备的主要组合部分在机械制造中占有重要地位。夹具对保证产质量提高生产率减轻劳动强度扩大机床使用范围缩短产品试制周期等都具有重要意义。目前单件、小批量生产正逐渐成为现代机械制造业新的生产模式。在这种模式中要求加工机床和 夹具装备具有更好的柔性 以缩短生产准备时间、降低生产成本所以按单一品种设计用夹具的方法已不能满足生产发展的要求而组合夹具正是适应这一生产模式的柔性工装设备。它对缩短工艺装备的设计、制造周期以及产品换型后对原有工装夹具延续使用起到至关重要的作用。国外为了适应这种生 产模式也把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段并将其作为机械制造业的主要发展 12。 艺和夹具设计要求 机械制造工艺是实现产品设计、保证产品质量、节约能源、降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、技术检查、安全生产和健全劳动组织的依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品改进，提高经济效益的技术保证，因而编制一套合理的加工工艺是影响产品制造效益，企业发展进步的重要法码 8。 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某个工序的具体 2要求进行的，夹具设计应 保证工件的加工质量、生产效益的提高，成本低、排屑方便、操作安全、省力和制造、维护容易等 11。 随着科学技术的高速发展，在制造业，越来越多的企业把产品的设计、分析、制造，产品数据管理和信息技术集于一体，这种先进的管理方式纳入企业信息化建设的核心，继而引发了设计领域的革命。 本次毕业设计为了适应现代制造技术、现代制造工程的快速发展，将运用件进行二维图的绘制、用 零件图和夹具的三维图的绘制。 32 零件分析 件的作用 转速器盘是调速机构。 10装一偏心轴，此轴一端通过销与手柄相连，另一端与油门拉杆相连。转动手柄，偏心轴转，油门拉杆即可打开油门或关小油门。 6装有两销，起限位作用，手柄可在 120范围内转动，实现无级调速。该零件通过 9用 栓与柴油机体连接。 本 设计任务给定的零件转速器盘，即传递运动并保持其他零件正确工作方式和保持互相之间的正确位置。其对加工平面，平行度，加工孔，垂直度，等 有一定的要求，由于零件比较复杂，不成规则，故加工过程中需要用到复杂的夹具。 件的工艺性分析和零件图的审查 零件图的视图正确，完整，尺寸，公差及技术都符合要求。但是，零件的加工过程，需要有较高的平面度，某些地方需要较细的表面粗糙度，各装配基面要求有一定的尺寸精度和平行度。否则会影响机器设备的性能和精度。由于零件的结构比较复杂 ,加工时需要较复杂的夹具才能准确的定位，并保持适当的夹紧力，可以用花盘进行定位加紧，并用垫块进行辅助定位，如图 速器盘零件图所示。 图 速器盘零件图 件的加工工艺分析 转速器盘共有九个机械加工表面，其中，两个直径为 9螺栓孔与 10有位置要求； 120圆弧端面与 10的中心线有位置度要求。现分述如下： a. 两个直径为 9螺栓孔 两个直径为 9螺栓孔的表面粗糙 度为 栓孔中心线与底平面的尺寸要求为 18 个螺栓孔的中心线距离为 栓孔与直径为 10孔中心线距离为 柴油机机体相连的后平面，其表面粗糙度为 b. 10孔及 120圆弧端面 10孔尺寸为 10 面粗糙度为 孔口倒角 5，两个 6 孔表面粗糙度为 120圆弧端面相对 10的中心线有端面圆跳动为 要求，其表面粗糙度为 从以上分析可知，转速器盘的加工精 度不是很高。因此，可以先将精度低的加工面加工完后，再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的 10 6。 件主要技术条件分析及技术关键问题 从转速器盘的各个需要加工的表面来分析：后平面与机体相连，表面质量较高；两个 9螺栓孔，因需要装配螺栓进行连接，还要用于夹具 定位，其加工精度可定为 2520圆弧端面位置精度要求不高；两个 6孔需要装配定位销，表面质量要求高； 10需要装配偏心轴，其表面质量要求高；各加工面之间的尺寸精度要求不高。 从以上分析可知，该零件在大批量生产条件下，不需要采用专用的机床进行加工，用普通机床配专用夹具即可保证其加工精度和表面质量要求。因此，该零件的加工不存在技术难题。为提高孔的表面质量，在孔加工工序中采用铰削对其进行精加工。 53 选择毛坯 定毛坯的成形方法 该零件材料为 虑到转速器盘在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体不是很复杂，并且该零件年产量为 10000 件 /年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。 件结构工艺性分析 该零件底平面因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢，故能满足转速器盘的使用要求。 造工艺方案的确定 根据铸件的尺寸较小， 形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考金属工艺学课程设计表 1用砂型铸造 2。 在砂型铸造中，因铸件制造批量为大批生产（参考金属工艺学课程设计表 1故选用砂型机器造型造型。型芯尺寸不大，形状简单（参考金属工艺学课程设计表 1故选择手工芯盒造芯 2。 选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，因为转速器盘有两个 18圆柱，考虑起模方便，以两中心线所在平面为分型面。而以此平 面为分型面时， 25圆柱在上下箱中的深度相差很小。此外，底平面位于下箱中，能够保证其铸造质量。 因为分型面为水平面，所以内浇口开在水平分型面处，又因为该零件形状不规则，需要设计一个型芯，为不使铁水在浇注时冲刷型芯，采用与型芯面相切方向进行浇注。由于该零件在后平面壁厚相对较大，为了不使这些地方产生缩孔、缩松，在该处开出冒口进行补缩。注入方式采用中间注入式。 铸造工艺参数的确定 按手工砂型铸造，灰铸铁查金属工艺学课程设计表 1得加工 余量 6等级为转查表 1件高度 100寸公差为 13 级，加工余量等级为 H，得上下表面加工余量为 2 零件总体高度小于 50括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。 按公式 21000 300L 1，取 2b 。但考虑上型的许多面均是要加工的平面，而且加工余量已修正为小值，即使尺寸变化较大也不能使加工余量增多，对该零件影响不大，所以分型负数可以不给。 通常，灰铸铁的收缩率为 1% ，在本设计中铸件取 1% 的收缩率。 为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于 30孔均不铸出，而采用机械加工形成。 为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以 R = 3 74 工艺规程的 设计 准的选择 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基准选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高 9。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。本零件是有精度较高要求的孔的盘状零件，平面和孔是设计的基准，也是装配和测量的基准，在加工时，应尽量以大平面为基准。 基准的选择 对于一般盘类零件而言，按 照粗基准的选择原则（当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面为粗基准）。选取转速器盘的底平面作为粗基准，加工出后平面。而加工 25柱上端面、 120圆弧端面时，选择转速器盘的底平面为粗基准；在加工 9 18柱端面时，以加工过的后平面为定位基准；加工 10和 6时，则以后平面和两个 9为定位基准。 基准的选择 为保证加工精度，结合转速 器盘的特征，主要采用基准重合原则和统一基准原则来进行加工。加工后平面、 25柱上端面、 120圆弧端面时，主要运用统一基准原则，即均以转速器盘的底平面作为定位基准；而在加工 9栓孔、 18柱端面、 10和 6时，选用基准重 合原则，即选用设计基准作为定位基准。在实际加工中，为方便加工，各工序中运用专用夹具进行夹持，将以上两种原则综合运用。 面加工方案的选择 a. 后平面 表面粗糙度为 度为 工方案确定为：粗铣 精铣； b. 18柱端面 表面粗糙度为 度为 工方案确定为：粗铣； c. 9栓孔 表面粗糙度为 度为 工方案确定为：钻削 铰孔； 8d. 25柱上端面 表面粗糙度为 度为 工方案确定为：粗铣 精铣； e. 10 表面粗糙度为 度为 工方案确定为：钻削 粗铰 精铰 孔倒角； f. 120圆弧端面 表面粗糙度为 度为 工方案确定为：粗铣 精铣； g. 6 表面粗糙度为 度为 工方案确定为：钻削 铰孔。 订机械加工工艺路线 制订机械加工工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证 17。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，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降低。 a. 工艺路线方案一 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗铣上下平面； 工序 40 粗、精铣后平面； 工序 50 粗铣两个直径为 18圆柱前端面； 工序 60 粗、精铣直径为 25圆柱上端面； 工序 70 钻削、铰削加工直径为 9孔； 工序 80 钻削、铰削加工直径为 10孔并锪倒角 5； 工序 90 粗、精铣加工 120圆弧端面； 工序 100 钻削、铰削加工两个直径为 6孔； 工序 110 去毛刺； 工序 120 检查； 工序 130 入库。 b. 工艺路线方案二 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗铣上下平面； 工序 40 粗、精铣后平面； 9工序 50 粗铣两个直径为 18圆柱前端面； 工序 60 粗、精铣直径为 25圆柱上端面； 工序 70 粗、精铣加工 120圆 弧端面； 工序 80 钻、铰加工直径为 9孔； 工序 90 钻、铰加工直径为 10孔并锪倒角 5； 工序 100 钻、铰加工两个直径为 6孔； 工序 110 去毛刺； 工序 120 检查； 工序 130 入库。 c. 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是按工序集中原则及保证各加工面之间的尺 寸精度为基础而制订的工艺路线。而方案二只是按工序集中原则制订，没有考虑到各个加工面的加工要求及设计基准。这样虽然提高了生产率，但可能因设计基准与工序基准不重合而造成很大的尺寸误差，使工件报废。特别是铣削加工 120圆弧端面，如果按方案二进行加工，则是 10样，120圆弧端面的形位公差 面圆跳动）根本不能保证，只保证了其与直径为 25端面尺寸位置要求 402.0外，先加工出 10孔，然后以该孔为定位基准，加工时工件在圆 形回转工作台上围绕 10便于加工 120圆弧端面。 因此，最后的加工路线确定如下： 工序 10 铸造； 工序 20 热处理； 工序 30 粗铣上下平面，以后平面为基准。选用 式铣床，并用专用夹具； 工序 40 粗、精铣后平面，以零件底平面及直径为 25外圆柱面为粗基准。选用 式铣床，并加专用夹具； 工序 50 粗铣两个直径为 18圆柱端面， 以经过精加工的后平面及底平面为基准，选用 式铣床，并加专用夹具； 工序 60 粗、精铣直径为 25底平面为基准， 25用 式铣床，并加专用夹具； 工序 70 钻削、铰削加工直径为 9两个螺栓孔，以经过精加工的后平面和底平面为基准，选用 式钻床，并加专用夹具； 工序 80 钻、铰 10孔，并锪倒角 5，以 9孔及后平面为基准，选用 式钻床，并加专用夹具； 10工序 90 粗、精铣 120圆弧端面，以 10孔和底平面及后平面为定位基准，选用 式铣床，并加专用夹具； 工序 100 钻、铰加工两个 6孔，以 10孔和底平面及后平面定位。选用 式钻床，并加专用夹具； 工序 110 去毛刺； 工序 120 检查； 工序 130 入库。 以上工艺过程详见 “机械加工工艺卡片 ”。 定机械加工余量及工序尺寸 根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下： a. 两螺栓孔 9坯为实心，而螺栓孔的精度为 考机械制造工艺设计简明手册表 4， 确定工序尺寸及余量： 钻孔： 铰孔： 9 2Z = 具体工序尺寸见表 表 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 铰孔 9 孔 12 . 10 毛坯为实心，而孔的精度要求界于 间（参照机械制造工艺设计简明手册表 表 4，确定工序尺寸及余量： 钻孔 粗铰孔： 2Z = 精铰孔： 10 2Z = 具体工序尺寸见表 11表 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铰孔 9 0 铰孔 10 孔 12 . 两个 6 毛坯为实心，而孔的精度要求界于 间（参照机械制造工艺设计简明手册表 表 4，确定工序尺寸及余量为： 钻孔： 铰孔： 6 2Z = 具体工序尺寸见表 表 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序 间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 铰孔 9 孔 12 . 后平面 粗铣： Z = 精铣： Z = 具体 工序尺寸见表 表 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铣 8 铣 11 坯 125. 18柱 前端面 粗铣： Z = 2 具体工序尺寸见表 表 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 粗铣 2 4 坯 . 25端面 粗铣： Z = 精铣： Z = 具体工序尺寸见表 表 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铣 8 铣 11 坯 2 . 120圆弧端面 粗铣： Z = 精铣： Z = 具体工序尺寸见表 表 工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 /序间 工序间 尺寸 /序间 经济精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精铣 8 1 铣 11 2 定切削用量及基本工时 序 40：粗、精铣后平面 a. 粗铣后平面 (1) 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册 4，由铣削宽度28择0d= 80镶齿套式面铣刀 (根据切削用量简明手册 10表 择 质合金刀片，由于采用标准硬质合金面 铣刀，故齿数 z = 10，机床选择卧式铣床 (2) 选择切削用量 1) 切削深度以在一次走刀内切完，故取 2) 每齿进给量 采用不对称端铣以提高进给量，查切削用量简明手册 10表 使用镶齿套式面铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册 4得机床的 10 z z ，故取 z。 3) 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径0d= 80切削用量简明手册表 刀具磨钝寿命 T = 180 4) 切削速度削用量简明手册表 800 10z ，87cv m/345n r/386fv mm/ 各修正系数： M v tv sv 故 m/ ( 5 r/ ( 6 mm/按机床选取：235r/300mm/切削速度和进给量为： 591000 c (m/ (00 zn mm/z) ( 145) 检验机床功率 根据切削用量简明手册表 工件的硬度在 174207 时，5mm，d= 80z =10，300mm/得 据铣床 明书，机床主轴允许功率为： 0 此，所选择的切削用量是可以采用的，即 300mm/235r/59 m/ z。 6) 计算基本工时 fm (式中， 50l 切削用量简明手册表 9y 以， 792950 L ( fm b. 精铣后平面 (1) 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册 4，由铣削宽度28择0d= 80镶齿套式面铣刀 (根据切削用量简明手册表 择质合金刀片，由于采用标准硬质合金面铣 刀，故齿数 z = 10，机床选择卧式铣床 (2) 选择切削用量 1）切削深度以在一次走刀内切完，故取 2) 每齿进给量 采用对称端铣以提高加工精度，查切削用量简明手册表 使用镶齿套式面铣刀及查阅机械制造工艺设计简明手册 4得机床的功率为 10，得 mm/z z ，因采用对称端铣，故取 z。 3) 确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 铣刀直径0d= 80切
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