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1E50FM变速箱盖加工工艺及夹具设计【14张CAD图纸+毕业论文】

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1E50FM变速箱盖夹具装配图.dwg

1E50FM变速箱盖铣镗夹具装配图.dwg

圆型销.dwg

工序卡1.dwg

工序卡2.dwg

工序卡3.dwg

工序卡4.dwg

工序卡5.dwg

棱型销.dwg

顶杆I1、压板、定位杆、浮动支承杆、支承杆5张.dwg

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关键词：: 1E50FM 变速箱加工工艺夹具设计 1E50FM变速箱盖 cad图纸毕业论文

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1E50FM变速箱盖加工工艺及夹具设计

34页 13000字数+论文说明书+任务书+开题报告+工序卡+14张CAD图纸【详情如下】

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1E50FM变速箱盖夹具装配图.dwg

1E50FM变速箱盖铣镗夹具装配图.dwg

1 引言 ………………………………………………………………………………1

1.1 机械制造业的发展趋势 ………………………………………………………3

1.3 气动技术的应用和发展趋势 …………………………………………………4

2 1E50FM变速箱盖的零件分析 ……………………………………………………5

2.1 1E50FM变速箱盖的作用和结构特点 …………………………………………5

2.2 1E50FM变速箱盖的工艺性分析……………………………………………… 5

3 1E50FM变速箱盖的工艺规程设计 ………………………………………………6

3.1 生产纲领和生产类型的确定………………………………………………… 6

3.2 毛胚的选择…………………………………………………………………… 6

3.3 基准的选择…………………………………………………………………… 7

3.4 制定工艺路线………………………………………………………………… 9

3.5 确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸…………………………………12

3.6 确定切削用量及基本工时……………………………………………………15

4 夹具设计…………………………………………………………………………23

4.1 铣大面、镗定位销孔夹具设计………………………………………………23

4.2 铣小面夹具设计………………………………………………………………26

结束语……………………………………………………………………………… 29

致谢………………………………………………………………………………… 30

参考文献…………………………………………………………………………… 31

减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置。减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。本文通过对两种减速器主要优化设计方法的分析，提出了减速器设计中应考虑的约束条件、目标函数和变量等。本次毕业设计，对汽油机的箱体设计包括：加工工艺的分析和夹具的设计。全方面的考虑的加工的可行性和简便性，对切削的用量，加工的时间，定位时的基准，力的计算，夹具的使用方法都有介绍。

关键词减速箱盖加工工艺夹具设计

Title 1E50FM Gearbox Cover Processing and Fixture Design

Abstract

Reducer is widely applied in various mechanical equipment of transmission device. The speed reducer design directly influence the mechanical equipment performance. Based on the two main gear reducer design optimization method, puts forward the speed reducer design should be considered in the constraint conditions, the objective function and variable, etc. The graduation design, the design includes: the engine casing process analysis and fixture design. Full consideration of the feasibility and the processing of the dosage of cutting processing, processing time, location, the benchmark, the calculation method of use, fixtures are introduced.

Keywords Reducer Cover Processing Fixture Design

1 引言

机械加工工艺和夹具结构设计在加深我们对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。选择曲轴箱体的加工工艺和夹具设计能很好的综合考查我们大学四年来所学的机械理论知识。

机械加工工艺是工装设计、制造和确定零件加工方法与加工路线的主要依据，它对组织生产、保证产品质量、提高劳动生产率、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，因此是生产中的关键工作。

利用更好的夹具可以保证加工质量，机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件是加工面与定位面以及被加工表面相互之间的位置精度。提高生产率，降低成本，使用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多工位加工。扩大机床工艺范围，在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范围。减轻工人劳动强度，保证生产安全[1]。

1.1 机械制造业的发展趋势

在整个制造业中，机械制造业占有特别重要的地位。因为机械制造业是国民经济的装备部，国民经济各部门的生产水平和经济效益在很大程度上取决于机械制造业所提供的装备的技术性能、质量和可靠性。因而各发达国家都把发展机械制造业放在突出的位置。

创新是一个国家，一个民族的灵魂。那么它同时也是一个行业发展的源泉。对于像机械制造业这样具有悠久的历史的行业来说，创新是特别需要的。在新的世纪中，科学技术必将以更快的速度发展，各学科的融合将更为紧密。这一切都将大大拓宽机械制造业的发展方向。机械制造业将出现一个美好的未来。在新的世纪中，它的发展趋势可以归结为“四个化”：柔性化、灵捷化、智能化、信息化[2]。

柔性化——使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要

灵捷化——使生产推向市场准备时间缩为最短，使机械制造厂的机制能灵活转向。

智能化――柔性自动化的重要组成部分，它是柔性自动化的新发展和延伸。智能化制造将会显著减少制造过程物耗、能耗，显著地提升传统制造产业的水平，故探索智能化制造将是可持续发展的重要模式。

信息化——机械制造业将不再是由物质和能量借助于信息的力量生产出价值，而是由信息借助于物质和能量的力量生产出价值[3]。

当然机械制造业的四个发展趋势不是单独的，它们是有机的结合在一起的，是相互依赖，相互促进的。同时由于科学技术的不断进步，也将会使它出现新的发展方向。前面我们看到的是机械制造行业其自身线上的发展。然而，作为社会发展的一个部分，它也将和其它的行业更广泛的结合。21世纪机械制造业的重要性表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。当然这一切还需要大家进一步的努力。

1.2 加工中心的应用

社会生产与科学技术的迅速发展使机械产品日趋精密、复杂而且改型频繁。这不仅对机床设备的生产提出了提高精度与效率的要求，也提出了增加通用性与灵活性的要求。随着微电子技术自动信息处理数据处理以及电子计算机技术的发展，给自动化技术带来了新的理念，推动了机械制造自动化的发展。由此，数控机床根据需要而产生，后来加工中心的出现。

加工中心在加工中有以下几方面的优点：

（1）提高加工精度，产品质量稳定

（2）提高生产效率

（3）提高了加工零件的适应性、灵活性

（4）减轻工人劳动强度

（5）提高生产管理水平[4]

加工中心由于备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中可以完成多工序的加工。加工中心一般不需要人为干预，当机床开始执行程序后，它将一直运行到程序结束。加工中心还赋予了专业化车间一些诸多优点，如：降低机床的故障率，提高生产效率，提高加工精度，削减废料量，缩短检验时间，降低刀具成本，改善库存量等。由于加工中心的众多优势，所以它深受全球制造企业的青睐。

参考文献

[1] 李庆寿主编.机床夹具设计[M].北京：机械工业出版社，1983.

[2] 赵志修主编.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社，1984.

[3] 濮良贵主编.机械设计[M].5th北京:高等教育出版社，1989.

[4] 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书[M].第二版，北京：北京出版社，2008.12.

[5] 郑修本.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2007.

[6] 郑修本.机械制造工艺学[M].第二版，北京：机械工业出版社，1999.

[7] 王羡梅. 技术经济分析报告[R]. 江苏林海动力机械集团公司技术文件，江苏：江苏林海动力机械集团公司，2006.

[8] 王先逵.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2004.

[9] 金属机械加工工艺人员手册修订组. 金属机械加工工艺人员手册[M]. 第一版，上海：上海科学技术出版社，1965.6.

[10] 美国可切削性数据中心.机械加工切削数据手册[M]. 第一版，北京：机械工业出版社，1989.9.

[11] 李庆余，张佳等主编.机械制造装备设计[M].北京：机械工业出版社,2007.

[12] 龚定安，蔡建国编著.机床夹具设计原理[M].西安：陕西科学技术出版社，1999.

[13] 徐发仁.气动液压机床夹具设计[M]. 上海：上海科学技术出版社,1982.

[14] 王羡梅. 技术经济分析报告[R]. 江苏林海动力机械集团公司技术文件，江苏：江苏林海动力机械集团公司，2008.

[15] 濮良贵，纪名刚. 机械设计[M]. 第八版，北京：高等教育出版社，2006.

[15] 薛源顺.机床夹具设计[M]. 第二版,北京：机械工业出版社,2003.

[16] 中国亚德客企业（集团）有限公司.气动装置产品[M]. 第三版 2005.

[17] 孙丽媛主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].北京：冶金工业出版社，2002.

内容简介：: 毕业设计 (论文 )开题报告学生姓名：学号：专业：机械工程及自动化设计 (论文 )题目： 1速箱盖加工工艺及夹具设计设计论文地点指导教师 : 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）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，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）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签署意见； 3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）； 4 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2009 年 3 月 15 日”或“ 2009 毕业设计（论文）开题报告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述：文献综述摘要减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置。减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。本文通过对两种减速器主要优化设计方法的分析，提出了减速器设计中应考虑的约束条件、目标函数和变量等。关键词减速箱盖加工工艺夹具设计 1 引言变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；减速器的种类很多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及它们互相组合起来的减速器；按照传动的级数可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。 2 加工工艺分析位基准选择选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则： a：选择重要表面为粗基准为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面，如床身的导轨面，车床主轴箱的主轴孔，都是各自的重要表面。因此，加工床身和主轴箱时，应以导轨面或主轴孔为粗基准。b:选择不加工表面为粗基准为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面位置要求较高的不加工面为粗基准，以便保证要求，使外形对称等。毛坯孔与外圆之间偏心较大，应当选择不加工的外圆为粗基准，将工件装夹在三爪自定心卡盘中，把毛坯的同轴度误差在镗孔时切除，从而保证其壁厚均匀。 c:选择加工余量最小的表面为粗基准在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。 d:选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。 e:粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差 1。精基准的选择原则 a: 基准重合原则即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 b:基准统一原则应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。这样做可以简化工艺规程的制订工作，减少夹具设计、制造工作量和成本，缩短生产准备周期；由于减少了基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。例如加工轴类零件时，采用两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统一原则。箱体零件采用一面两孔定位，齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及一端面为定位基准，均属于基准统一原则。 c:自为基准原则某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则可调支承支承床身零件，在导轨磨床上，用百分表找正导轨面相对机床运动方向的正确位置，然后加工导轨面以保证其余量均匀，满足对导轨面的质量要求。还有浮动镗刀镗孔、珩磨孔、拉孔、无心磨外圆等也都是自为基准的实例。 d:互为基准原则当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。例如要保证精密齿轮的齿圈跳动精度，在齿面淬硬后，先以齿面定位磨内孔，再以内孔定位磨齿面，从而保证位置精度。再如车床主轴的前锥孔与主轴支承轴颈间有严格的同轴度要求，加工时就是先以轴颈外圆为定位基准加工锥孔，再以锥孔为定位基准加工外圆，如此反复多次，最终达到加工要求。这都是互为基准的典型实例。 e:便于装夹原则所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。实际上，无论精基准还是粗基准的选择，上述原则都不可能同时满足，有时还是互相矛盾的。因此，在选择时应根据具体情况进行分析，权衡利弊，保证其主要的要求 2。工艺过程在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。拟定工艺路线制定零件机械加工工艺最主要的工作是拟定工艺路线。拟定工艺路线是制定工艺过程总体布局非常关键的一步 ,它与定位基准的选择有着密切关系。拟定工艺路线的主要任务是加工方法的选择 ,定位基准的选择 ,加工阶段的划分及其工艺的安排等 3。加工阶段的划分通常将整个工艺路线划分为以下几个阶段： a:粗加工阶段：主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题是提高生产率精加工阶段：完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备加工阶段：保证各主要表面达到图样要求，其主要发问题是如何保证加工质量整加工阶段：对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行光整加工阶段般不能用于提高形状精度和位置精度），研磨，珩磨，超精加工沅及无屑加工等 4. 划分加工阶段的原因： a:保证加工质量于加工余量大，所受的切削力，夹紧力也大，将引起较大的变形，如果不划分阶段连续进行粗精加工，上述变形来有用恢复，将影响加工精度要划分加工阶段，使粗精加工生产的误差和变形，通过半精加工和精加工予以纠正，并逐步提高零件的精度和表面质量理使用设备率高而精度较低的机床，精加工则要求机床精度高避免精度高的设备进行粗加工，可以充分发挥机床的性能，延长使用寿命于安排热处理工序，使冷热加工工序配合得更好般要安排去应力的时效处理，以消除内应力变形可以通过精加工予以消除利于及早发现毛坯的缺陷（如铸件的砂眼气孔等）发现了毛坯缺陷，及时予以报废，以免继续加工造成工时的浪费 5. 工序分析在划分了加工阶段以及各表面加工先后顺序后 ,就可以把这些内容组成为各个工序。在组成工序时，有两条原则：即工序集中和工序分散。工序集中就是将工件加工内容集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。工序分散就是将工件加工内容分散在较多的工序中进行，每道工序的加工内容较少，最少时每道工序只包含一个简单工步 6。 3 夹具设计夹具是机械制造厂里使用的一种工艺设备，分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等 7。用夹具装夹工件有下列的优点： 1：能稳定的保证工件的加工精度用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致 8。 2：能提高劳动生产率使用夹具装夹工件方便，快速，工件不许要划线找正，可显著的减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可以加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可以采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率 9。 3：能扩大机床的使用范围 10 11。 4 结束语通过减速箱盖的机械加工工艺规程制订及专用夹具的设计，可以有效培养综合应用机械设计知识，并根据设计的实际要求，进行问题的分析解决，从而提高独立工作的能力。参考文献 1 赵立刚 . 计算机辅助工工序卡的设计 M. 广东：广东机械出版社， 1996. 2 肖继德，陈守平 . 机床夹具设计 R. 北京空气动力研究所技术报告京：机械工业出版社， 1999. 3 王光斗，王春福 . 机床夹具设计手册 M. 北京空气动力研究所技术报告海：上海科学技术出版社， 2000. 4 刘文剑，曹天河，赵维 . 夹具工程师手册 M. 哈尔滨：黑龙江科学技术出版社， 1987. 5 李硕根 . 罗仁芝摩托车左机体铣大平面基准气动夹具的设计 J. 科技学报， 2004，14（ 12）： 15 18. 6 吕云嵩 . 圆台铣床夹具液压系统改造 L.(20057 来建刚 . 粗铣缸盖顶面及台阶面专用机床的设计 J. 机电一体化技术， 2000， 1（ 94）： 25 28. 8 付书明 ,李明 . 柔性组合机床及其生产线的发展探讨 J. 成组技术与生产现代化，2006， 23（ 1）： 5 7. 9 潘滨 ,韩松 . 如何正确理解与选定组合机床的柔性 J. 组合机床与自动化工技术，1999 , (12):1 4. 10 熊幸明 . 基于双面钻孔组合机床控制系统设计 J. 计算机用， 2005，6（ 1）： 27 29. 11 李秀敏 . 组合机床行业现状与发展思考 J. 航空制造技术， 2003,(4):4 1 43. 毕业设计（论文）开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1 本课题要研究及解决的问题（ 1）专用零件结构工艺性分析（ 2）制定加工工艺（ 3）夹具设计（ 4）夹具设计全部使用气缸夹紧 2 本课题拟采用的研究手段（途径）（ 1）在设计过程中，我们必须要认真分析零件图，了解零件的结构特点和相关的技术要求，对零件的每一个细节，都应仔细的分析，如加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意零件各孔系自身精度（同轴度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求），零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清零件的每一个尺寸。（ 2）首先要分析零件的结构工艺性，接着制订工艺路线，选择合适的加工方案，然后确定加工顺序，再进行工序设计，工艺尺寸链的计算，最后制订工艺规程卡片。 1速箱盖加工工艺研究途径应该体现质量、生产率和经济性的统一，达到经济合理及可行的最优方案。（ 3）根据零件图分析，选择合适的定位元件和定位基准，然后选择合适的定位设计，用于实现工件的正确定位，然后进行定位误差的分析和计算，工件在夹具定位后要夹紧，首先选择夹紧点和计算夹紧力，最后选择合适的夹紧机构夹紧。（ 4）查阅有关气动夹具的资料毕业设计（论文）开题报告指导教师意见： 1 对“文献综述”的评语：该生对毕业设计的技术要求，主要介绍了发动机箱盖的结构特征及加工工艺性，对箱盖加工工艺设计的方法、设计步骤进行了阐述，并说明了夹具设计的任务及夹具在生产制造中的作用。对箱体件柔线加工线进行了介绍。较准确地了解了该领域的技术前沿和发展动态，达到本科毕业设计文献综述的要求。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：该课题主要研究的是 1速箱盖加工工艺及夹具设计。按照课题任务的内容和要求，对具体参数进行设计和计算，选择合适的加工工艺路线，制订出工序卡片和工艺卡片，并且结合所学的专业知识设计专用夹具。课题难度涉及面较广，难度适中，工作量适中，课题难度、广度及工作量达到本科毕业设计要求。根据该学生的现有基础，通过设计期间的努力可以较好地完成课题设计任务。指导教师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日目录1 引言 11.1 机械制造业的发展趋势 31.3 气动技术的应用和发展趋势 42 1E50FM变速箱盖的零件分析 52.1 1E50FM变速箱盖的作用和结构特点 52.2 1E50FM变速箱盖的工艺性分析 53 1E50FM变速箱盖的工艺规程设计 63.1 生产纲领和生产类型的确定 63.2 毛胚的选择 63.3 基准的选择 73.4 制定工艺路线 93.5 确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸123.6 确定切削用量及基本工时154 夹具设计234.1 铣大面、镗定位销孔夹具设计234.2 铣小面夹具设计26结束语 29致谢 30参考文献 31毕业设计说明书（论文）中文摘要减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置。减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。本文通过对两种减速器主要优化设计方法的分析，提出了减速器设计中应考虑的约束条件、目标函数和变量等。本次毕业设计，对汽油机的箱体设计包括：加工工艺的分析和夹具的设计。全方面的考虑的加工的可行性和简便性，对切削的用量，加工的时间，定位时的基准，力的计算，夹具的使用方法都有介绍。关键词减速箱盖加工工艺夹具设计毕业设计说明书（论文）外文摘要Title 1E50FM Gearbox Cover Processing and Fixture Design AbstractReducer is widely applied in various mechanical equipment of transmission device. The speed reducer design directly influence the mechanical equipment performance. Based on the two main gear reducer design optimization method, puts forward the speed reducer design should be considered in the constraint conditions, the objective function and variable, etc. The graduation design, the design includes: the engine casing process analysis and fixture design. Full consideration of the feasibility and the processing of the dosage of cutting processing, processing time, location, the benchmark, the calculation method of use, fixtures are introduced.Keywords Reducer Cover Processing Fixture Design1 引言机械加工工艺和夹具结构设计在加深我们对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。选择曲轴箱体的加工工艺和夹具设计能很好的综合考查我们大学四年来所学的机械理论知识。机械加工工艺是工装设计、制造和确定零件加工方法与加工路线的主要依据，它对组织生产、保证产品质量、提高劳动生产率、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，因此是生产中的关键工作。利用更好的夹具可以保证加工质量，机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件是加工面与定位面以及被加工表面相互之间的位置精度。提高生产率，降低成本，使用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多工位加工。扩大机床工艺范围，在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范围。减轻工人劳动强度，保证生产安全1。1.1 机械制造业的发展趋势在整个制造业中，机械制造业占有特别重要的地位。因为机械制造业是国民经济的装备部，国民经济各部门的生产水平和经济效益在很大程度上取决于机械制造业所提供的装备的技术性能、质量和可靠性。因而各发达国家都把发展机械制造业放在突出的位置。创新是一个国家，一个民族的灵魂。那么它同时也是一个行业发展的源泉。对于像机械制造业这样具有悠久的历史的行业来说，创新是特别需要的。在新的世纪中，科学技术必将以更快的速度发展，各学科的融合将更为紧密。这一切都将大大拓宽机械制造业的发展方向。机械制造业将出现一个美好的未来。在新的世纪中，它的发展趋势可以归结为“四个化”：柔性化、灵捷化、智能化、信息化2。柔性化使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要灵捷化使生产推向市场准备时间缩为最短，使机械制造厂的机制能灵活转向。智能化柔性自动化的重要组成部分，它是柔性自动化的新发展和延伸。智能化制造将会显著减少制造过程物耗、能耗，显著地提升传统制造产业的水平，故探索智能化制造将是可持续发展的重要模式。信息化机械制造业将不再是由物质和能量借助于信息的力量生产出价值，而是由信息借助于物质和能量的力量生产出价值3。当然机械制造业的四个发展趋势不是单独的，它们是有机的结合在一起的，是相互依赖，相互促进的。同时由于科学技术的不断进步，也将会使它出现新的发展方向。前面我们看到的是机械制造行业其自身线上的发展。然而，作为社会发展的一个部分，它也将和其它的行业更广泛的结合。21世纪机械制造业的重要性表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。当然这一切还需要大家进一步的努力。1.2 加工中心的应用社会生产与科学技术的迅速发展使机械产品日趋精密、复杂而且改型频繁。这不仅对机床设备的生产提出了提高精度与效率的要求，也提出了增加通用性与灵活性的要求。随着微电子技术自动信息处理数据处理以及电子计算机技术的发展，给自动化技术带来了新的理念，推动了机械制造自动化的发展。由此，数控机床根据需要而产生，后来加工中心的出现。加工中心在加工中有以下几方面的优点：（1）提高加工精度，产品质量稳定（2）提高生产效率（3）提高了加工零件的适应性、灵活性（4）减轻工人劳动强度（5）提高生产管理水平4加工中心由于备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中可以完成多工序的加工。加工中心一般不需要人为干预，当机床开始执行程序后，它将一直运行到程序结束。加工中心还赋予了专业化车间一些诸多优点，如：降低机床的故障率，提高生产效率，提高加工精度，削减废料量，缩短检验时间，降低刀具成本，改善库存量等。由于加工中心的众多优势，所以它深受全球制造企业的青睐。1.3 气动技术的应用和发展趋势气动技术，全称气压传动与控制技术，是生产过程自动化和机械化的最有效手段之一，具有高速高效、安全长寿、低成本、易维护、防过载等优点，在工业部门的许多领域中，正得到越来越广泛的应用。气动技术在控制传动技术方面有着最为广泛的应用。由于气动传动装置的传统优势：如功率密度高、动力高且价格经济等，在许多场合起着决定性作用。例如，在数控机床中，由于易实现高频率换向、可大范围调速、节省空间体积、简化机床结构等特点，气动技术主要应用于以下装置中：（1）机床部件的移动。主要用于进给运动传动，如主轴、工作台的移动等。（2）数控机床中的辅助装置中。如固定循环、自动换刀、工作台的夹紧松开、自动门的开合、吹气、工件夹紧、工件的自动上下料、搬送堆放等处，可以缩短加工辅助时间，减轻工人劳动强度，充分发挥数控设备的高效性能。（3）自动吹屑。如工件、交换工作台、工具定位面等处。（4）运动部件的平衡。如主轴箱的重力平衡、机械手、刀库的平衡装置等。（5）检测功能。如工件位置的确认、刀具缺损的确认等5。随着IT工艺通信技术传感技术的不断发展，以及新技术新产品新工艺新材料等在工业界的应用，气动技术作为主机配套的重要基础件也发生了革命性的变化，主要体现在标准化、模块化、集成化系统化、智能化、状态监测可诊断等方面。未来，气动技术还将不断进步，比如，面对总线断路通信错误循环时间错误及程序停止等一些故障的诊断，还将会进一步在阀岛技术中得以体现。预计，随着芯片的大量生产成本降低之后，将来以太网和微芯片在分散装置中的应用越来越普通，以太网将成为工业自动化领域的传递载体，他的一端与计算机控制器相接，另一端接到智能原件。几千里之外，完全可实现设备的遥控、诊断和调整。2 1E50FM变速箱盖的零件分析2.1 1E50FM变速箱盖的作用和结构特点2.1.1 1E50FM变速箱盖的作用和结构本零件是1E50FM变速箱盖，是摩托车发动机的基础零件，它结合箱体将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调传递运动或动力。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命6。见图2.1箱盖正反面图2.1 箱盖正反面零件结构图由零件图我们可以看出，箱体的结构特点：形状复杂壁薄且不均匀，内部呈行腔，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。因此，一般箱盖零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%20% 7。2.2 1E50FM变速箱盖的工艺性分析由1E50FM变速箱盖零件图可知。箱盖需要进行正反面粗精铣加工，轴承孔粗精镗加工，定位销孔精加工，螺孔加工等。可将其分为两组加工表面。（1）以大面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：大面的铣削加工；2-12的销孔的加工，轴承孔的加工2-30，42，44；刮18面，钻中心孔5-M8，钻底孔7-6.8，（2）以小面为主的加工。这一组加工表面包括：铣小面，钻8.5的通孔，10销孔的加工深度26，12的通孔的铣绞，镗123.5到X108.5的圆形槽的加工深度为18。（3）攻丝7-M83 1E50FM变速箱盖的工艺规程设计3.1 生产纲领和生产类型的确定企业在计划期内生产的产品的数量和进度计划称为生产纲领。零件的年生产领可按下式计算 N Q n(1 a % b%)8式中 N 零件的年生产纲领，件年； Q 产品的年生产纲领，台年； n 每台产品中该零件的数量,件台； a% 备品的百分率； b% 废品的百分率。生产纲领的大小对生产组织形式和零件加工过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，决定了所应选用的工艺方法和工艺装备。企业生产专业化程度的分类称为生产类型。生产类型一般可分为：单件生产、成批生产、大量生产三种。生产类型不同，产品制造的工艺方法、所用的设备和工艺装备以及生产的组织形式等均不同。大批大量生产应尽可能采用高效率的设备和工艺方法，以提高生产率；单件小批生产应采用通用设备和工艺装备，也可采用先进的数控机床，以降低生产成本。随着数控技术的发展，大批量生产也可在加工中心进行加工。根据市场的需求量，企业实行三班制，零件的年生产纲领为10万台，属大批量生产，零件在加工中心进行加工。3.2 毛坯的选择毛坯种类的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用，而且也与零件的机械加工工艺和加工质量密切相关。常见的毛坯有以下几种：铸件，锻件，型材，焊接件，冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。选择毛坯时应该考虑以下几个方面的因素：（1）零件的生产纲领大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；选用冷轧和冷轧型材。（2）零件材料的工艺性例如材料为铸铁或青铜等的零件应选择铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂，力学性能要求又不高时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻造毛坯。（3）零件的结构形状和尺寸形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制造。（4）现有的生产条件9选择毛坯时，还要考虑本厂的毛坯制造水平设备条件以及外协的可能性和经济性等。零件材料为铝合金，考虑到零件的生产纲领和工作环境，正反面是主要的部位，而其余相当数目的尺寸由铸造毛坯来保证。故选用铸件，以提高加工效率和零件的寿命。目前大多数铸件采用砂型铸造，但在发动机箱体的大批量生产中，铝合金铸件常采用压力铸件，主要原因是：（1）箱盖是薄壁零件，不宜用砂型铸造。（2）铝合金铸件可在压铸机上用金属模压力铸造，生产效率高，约5分钟可铸出成品，可满足大批量生产要求。（3）铝件的金相组织紧密，强度高，使用压力铸造，防止了沙眼和气孔的产生，保证了产品质量10。以上优点是砂型铸造无法达到的。因此，选用压力铸造。3.3 基准的选择制订机械加工规程时，定位基准的选择是否合理，将直接影响零件加工表面的尺寸精度和相互位置精度。同时对加工顺序的安排也有重要的影响。定位基准选择不同，工艺过程也将随之而异。3.3.1 基准的概念和分类所谓基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准根据功用不同可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准是指设计图样上采用的基准。工艺基准是指在机械加工过程中用来确定加工表面加工后尺寸、形状、位置的基准。工艺基准按不同的用途可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。3.3.2 定位基准的选择当根据工件加工要求确定工件应限制的自由度数后，某一方向自由度的限制往往会有几个定位基准可选择，此时提出了如何正确选择定位基准的问题。定位基准有粗基准和精基准之分。在加工起始工序中，只能用毛坯上未曾加工过的表面作为定位基准，则该表面称为粗基准。利用已加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。(1) 粗基准的选择选择粗基准时，主要考虑有两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具体选择时注意以下原则：（a）对于同时具有加工表面和不加工表面的零件,为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度,应选择不加工表面作为粗基准。(b) 对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。(c) 粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只能使用一次，以免产生较大的定位误差。(d) 选作粗基准的平面应平整，没有浇冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。为了满足上述要求，从零件图分析可知，可以选择左曲轴箱体的主要支承孔作为主要基准。即以左曲轴箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距大面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。但在加工中心加工零件，一个工序可以加工平面和孔系，一般不选择孔系作为粗基准，选择三个最终不加工面作为粗基准11。（2）精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发,同时考虑装夹方便，夹具结构简单。为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这时主要考虑的是基准重合问题。从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证左曲轴箱箱体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从左曲轴箱箱体零件图分析可知，它的大面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求12。3.4 制定工艺路线拟订零件的机械加工工艺路线是制订工艺规程的一项重要工作，拟订工艺路线时主要解决的问题有：选定各加工表面的加工方法；划分加工阶段；合理安排各工序的先后顺序；确定工序的集中和分散程度。拟订工艺路线的出发点，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能得到合理的保证。在确定生产纲领为大批生产和在加工中心加工的条件下，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。数控机床的加工工艺与通用机床的加工工艺有许多相同之处，但在数控机床上加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要复杂得多。在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序，这就要求程序设计人员具有多方面的知识基础。合格的程序员首先是一个合格的工艺人员，否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程，以及正确、合理地编制零件的加工程序。工艺设计时,主要考虑精度和效率两个方面,一般遵循先面后孔、先基准后其它、先粗后精的原则。加工中心在一次装夹中，尽可能完成所有能够加工表面的加工。对位置精度要求较高的孔系加工，要特别注意安排孔的加工程序，安排不当，就有可能将传动副的反向间隙带入，直接影响位置精度。根据以上分析过程，现将1E50FM变速箱盖加工工艺路线确定如下：工艺路线一：工序1：铣大面、镗孔、钻孔工步1：铣大面工步2：铣绞12销孔工步3：镗30轴承孔工步4：镗42，44的空工步5：刮18的端面工步6：钻中心孔工步7：钻7-M8底孔7-M6.8工步8：钻5-8.5深2孔工序2：铣小面，钻空，镗环形槽工步1：铣小面工步2：钻8.5通孔工步3：铣绞10的定位销孔工步4：铣绞通孔12工步5：镗环形槽工序3：加工螺纹孔工步1：攻丝7-M8工序4：清洗，检查，入库工艺路线二：工序1：铣大面、镗孔、钻孔工步1：铣大面工步2：铣绞12销孔工步3：镗30轴承孔工步4：镗42，44的空工步5：钻5-8.5深2孔工序2：铣小面，钻孔，镗环形槽工步1：铣小面工步2：钻8.5通孔工步3：铣绞10的定位销孔工步4：铣绞通孔12工步5：镗环形槽工序3：工步1：刮18的端面工步2：钻中心孔工步3：钻7-M8底孔7-M6.8工步4：攻丝7-M8工序4：清洗，检查，入库工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案不同之处在于：方案一（工序1）加工箱体结合面后还是以原先加工结合面的定位基准作为基准来进行底孔的加工。而方案二在加工箱体结合面后没有再以原先的定位基准进行加工，而是从新定位加工。两方案相比较可以看出，方案一的加工比较合理保证相应的精度要求。因此，最后的加工路线确定如下：工序1：铣大面、镗孔、钻孔工步1：铣大面工步2：铣绞12销孔工步3：镗30轴承孔工步4：镗42，44的空工步5：刮18的端面工步6：钻中心孔工步7：钻7-M8底孔7-M6.8工步8：钻5-M8深2孔工序2：铣小面，钻空，镗环形槽工步1：铣小面工步2：钻8.5通孔工步3：铣绞10的定位销孔工步4：铣绞通孔12工步5：镗环形槽工序3：加工螺纹孔工步1：攻丝7-M8工序4：清洗，检查，入库3.5 确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸1E50FM变速箱盖零件材料采用铝合金制造。箱盖材料为ACD12，硬度HB为70-100，生产类型为大批量生产，采用压力铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，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：（下面所用计算尺寸、公式及表见参考文献“机械制造工艺设计实用手册”） 13工序（一）：(1) 工步1：铣结合面根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：(a) 粗铣结合面余量考虑粗糙度和缺陷层深度确定粗铣结合面余量为1.2mm精铣结合面余量加工结合面毛坯尺寸到定位基准尺寸为56.50.2mm,工序尺寸为55.30.2mm，粗铣底面余量为1.2mm,精铣底面余量为0.3mm 。毛胚定义尺寸为：55+1.2+0.3=56.5mm 毛胚最小尺寸为：55-0.2=54.8mm毛胚最大尺寸为：55+0.2=55.2粗铣后最大尺寸为：55.3+0.2=55.5mm粗细后最小尺寸为：55.3-0.2=55.1mm精铣后尺寸为：550.2(b) 工步2：铣绞2-12mm销孔参照机械加工工艺手册13表2.3-47，表2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为：铣的孔，毛胚的尺寸先进行粗镗孔，工序尺寸为，其加工余量为1.5mm,精铣加工余量为0.5mm。毛胚定义尺寸为：12-1.5-0.5=10mm 毛胚最小尺寸为：10-0.021=9.979mm毛胚最大尺寸为：10+0.021=10.021粗铣后最大尺寸为：10. 5+0.021=10.521mm粗细后最小尺寸为：10.5-0.021=10.479mm精铣后尺寸为：(c) 工步3:镗2-的孔毛胚尺寸28mm的先进行加工，工序尺寸29.5mm，其余精加工0.5mm进行精加工。毛胚定义尺寸为：28-1.5-0.5=28mm 毛胚最小尺寸为：28+0.017=20.017mm毛胚最大尺寸为：28+0.042=28.042mm粗铣后最大尺寸为：29.5+0.042=29.542mm粗细后最小尺寸为：29.5+0.017=29.517mm精铣后尺寸为： (d) 镗，42mm的孔，毛胚的尺寸为40mm先进行加工，工序尺寸为41.5mm，精加工尺寸为0.5mm。44mm的孔，毛胚尺寸42mm先进行加工到43.5mm留0.5mm的精加工。毛胚定义尺寸为：42-1.5-0.5=40mm 毛胚最小尺寸为：40+0.017=40.017mm毛胚最大尺寸为：40+0.042=40.042mm粗铣后最大尺寸为：41.5-0.017=41.483mm粗铣后最小尺寸为：41.5-0.042=41.458mm精铣后尺寸为：毛胚定义尺寸为：44-1.5-0.5=42mm 毛胚最小尺寸为：42+0=42mm毛胚最大尺寸为：42+0.039=42.039mm粗铣后最大尺寸为：43.5+0.042=43.542mm粗细后最小尺寸为：43.5+0=43.5mm精铣后尺寸为： (e) 工步7，工步8：钻7-M8底孔7-6.8，钻5-8.5mm6.8mm孔毛坯尺寸5mm，工序尺寸6.8mm，其加工余量为1.8mm。钻8.5mm的的孔，6.5mm毛胚孔的加工加工余量为2mm。(f) 工步5：刮18的端面刮18的端面, 加工余量为1mm的余量。工序（二）：(g) 工步1：铣小面粗铣小面余量为1.2mm，精铣小面加工小面毛坯尺寸到定位基准尺寸为62.50.1mm,工序尺寸为61.30.1mm，粗铣底面余量为1.2mm,精铣底面余量为0.3mm 。毛胚定义尺寸为：61+0.3+1.2=62.5mm 毛胚最小尺寸为：62.5-0.1=62.4mm毛胚最大尺寸为：62.5+0.1=62.6mm粗铣后最大尺寸为：61.3+0.1=61.4mm粗细后最小尺寸为：61.3-0.1=61.2mm精铣后尺寸为：610.1(h) 工步2，工步3，工步4，工步5：钻8.5mm的通孔，铣绞10mm，12mm，镗123.5到X108.5的槽。钻8.5mm的通孔，毛胚尺寸为6.5mm，加工余量2mm。铣绞10mm孔，毛胚尺寸为8mm,加工余量2mm。镗123.5mm到108.5mm的孔,毛胚尺寸为121.5mm到120.5mm，加工余量2mm。工序（三）：(i) 工步1:攻丝7-M8。底孔6.8mm直接攻丝3.6 确定切削用量及基本工时工序1 工步1：粗精铣大面加工条件工件材料：ACD12、压铸加工要求：粗精铣结合面a刀具：80盘铣刀（=80mm 齿数Z=6）机床：HASS数控加工中心计算切削用量及加工工时10（a）粗铣铣削深度：=1.2mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册13表2.4-73，取=0.05mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册13表2.4-81，取=20.83m/s机床主轴转速： n=4796.11r/min，取n=4796 r/min实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知=500mm刀具切入长度：=100mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：精铣铣削深度：=0.2mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册13表2.4-73，取=0.05 mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册13表2.4-81，取=20.83m/s机床主轴转速：n=4796.11r/min，取n=4796 r/min实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：工步2：铣绞2-12定位销孔切削深度：进给量：切削速度：机床主轴转速：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：绞孔机动时间：工步3：镗2-30mm孔切削深度：进给量：切削速度：机床主轴转速：工作台每分钟进给量：被切削层长度：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：行程次数：机动时间：机动时间：机动时间=0.11+0.14=0.25min工步4：镗44，42mm的阶梯孔切削深度：进给量：切削速度：机床主轴转速：机床主轴转速：工作台每分钟进给量：工作台每分钟进给量：被切削层长度：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度=0行程次数：机动时间：机动时间：=0.22+0.17=0.38min工步5：钻7-M8底孔7-M6.8切削深度：进给量：切削速度：机床主轴转速：被切削层长度：，刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：机动时间：机动时间：钻孔机动时间：工步6：钻5-8.5深2孔切削深度：进给量：切削速度：机床主轴转速：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻孔机动时间：=+=0.086+0.25+0.38+0.253+0.29=1.259min工序二工步1：铣削小面铣削深度：=2mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册13表2.4-73，取=0.05mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-81，取=20.83m/s机床主轴转速： n=4796.11r/min，取n=4796 r/min实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知=300mm刀具切入长度：=200mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：工步2：钻8.5通孔切削深度：进给量：切削速度：机床主轴转速：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：工步3，工步4：铣绞10深26的孔，12的通孔切削深度：进给量：切削速度：机床主轴转速：机床主轴转速：被切削层长度：，刀具切入长度：刀具切入长度：刀具切出长度：，0mm走刀次数为1机动时间：机动时间：铣绞机动时间：工步5：镗123.5槽深18切削深度：进给量：切削速度：机床主轴转速：工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度=0行程次数：机动时间：=+=0.35+0.053+0.123+0.209+1.52=2.255min工序3 工步1：攻丝进给量参照机械加工切削数据手册14表4.1-29, =1.25mm/r。切削速度根据机械加工切削数据手册14表3.1, =26m/min主轴速度 1035r/min被切削层长度mm，17mm，22mm刀具切入长度mm刀具切出长度mm，0mm行程次数：机动时间：=攻丝机动时间：每次换刀时间为0.02min ，换刀总时间为0.26min。4 夹具设计在机械制造过程中，用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便接受施工、检测的装置都可统称为“夹具”。机床夹具为机床的一种辅助设备，用它来准确的确定工件与刀具的相对位置，即将工件定位和夹紧，以完成所需要的相对运动，所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧的附加装置。1E50FM变速箱盖是摩托车发动机中的重要零件，要求加工的孔多且比较密集，加工精度要求高，特别是轴承孔、主轴孔、油封孔、齿轮孔以及2个定位销孔，其孔的精度均在H7以上，位置精度在0.02-0.03mm，镗孔最小间距为40mm。在加工中，钻镗孔工序的加工质量将直接影响发动机的功率、油耗、噪声等性能。同时摩托车发动机的生产批量较大，因而要求该工序的加工设备具有较高的生产率和自动化程度。在现代自动化生产中，数控机床的应用已越来越广泛。数控机床加工时，刀具或工作台的运动是由程序控制，按一定坐标位置进行的。数控机床夹具设计时应注意以下几点。（1）数控机床夹具上应设置原点（对刀点）。（2）数控机床夹具无需设置刀具导向装置。这是因为数控机床加工时，机床夹具刀具和工件始终保持严格的坐标关系，刀具与工件间无需导向原件来确定位置。（3）数控机床常需在几个方向上对工件进行加工，因此数控机床夹具应是敞开式的。（4）数控机床上应尽量选用可调夹具、拼装夹具和组合夹具。因为数控机床上加工的工件，常是单件小批生产，必须采用柔性好、准备时间短的夹具。（5）数控机床夹具的夹紧应牢固可靠、操作方便。夹紧元件的位置应固定不变，防止在自动加工过程中，元件与刀具相碰15。依照加工中心工艺过程设计，确定加工1E50FM变速箱盖加工中心加工所需加工夹具数量为七套。根据任务书要求中的设计内容，需要设计铣大面、镗定位销孔夹具设计和铣结合面夹具设计。其中铣大面、镗定位销孔的夹具将进行八道工步，工具号分别为MCJ/1，9-11夹具，9-16铣绞刀，9-17镗铣刀，9-19镗铣刀，排刮，中心钻，钻头。4.1 铣大面、镗定位销孔夹具设计本夹具主要用来精铣大面，以及2-12销孔底孔6.8的加工和镗2-30，42，44孔。大面有尺寸精度要求0.2mm，平面度要求为0.03mm，表面粗糙度为1.6um。10销孔尺寸精度要求为+0.021mm同轴度要求0.06mm，底孔同轴度要求0.25mm表面粗糙度为1.6um。底孔同轴度要求0.25mm。其中，加工作业指导书中两个销孔为加工工艺孔，这两个加工工艺孔将和大面用于以后铣结合面和镗结合面孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后工序的加工精度。本到工序为1E50FM变速箱盖加工的第二道工序，加工到本道工序时只完成了粗铣大面及钻一些不重要的孔。因此在本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。4.1.1 切削力的计算与夹紧力的分析由于本道工序主要完成大面的精铣，定位销孔的绞铣、镗孔加工，而铣削力远远大于精镗的切削力。因此，切削力应以铣削为准。由机械加工工艺手册得：铣削力计算公式为圆周力：刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀。查表可得： 16 代入得 =790.24N查表可得铣削水平分力：垂直分力：铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。即：（）计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力即：取k=2 4.1.2 夹紧元件及动力装置确定夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：（1）夹紧应不破坏工件的正确定位；（2）夹紧装置应有足够的刚性；（3）夹紧时不应破坏工件表面。不应使工件产生超过允许范围的变形；（4）能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；（5）工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作17。由于1E50FM变速箱盖的生产量很大，采用手动夹紧的夹具虽然结构简单，在生产中的应用也比较广泛。但大批量生产中靠人力频繁的夹紧也十分劳累且生产率低下。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用气动夹紧。根据所需要的夹紧力，来计算气缸缸筒内径。气缸活塞杆推力其中：P压缩空气单位压力（取P=5公斤力/）效率（取） mm 取mm本道工序夹具的夹紧元件选用三个支撑杆和浮动定位销。三个压板对应压紧三个支承点。4.1.3夹具设计及操作简要说明铣大面、铣绞销孔的夹具，工件选用三个支撑杆和二个浮动定位销定位，选用直径为50mm三个气缸夹紧。打开换向阀，压板在气缸活塞推动下向下移动夹紧工件。当工件加工完成后，压板随即在气缸活塞的作用下松开工件，即可取下工件18。4.2 铣小面夹具设计本夹具主要用来粗精铣1E50FM变速箱盖加的小面，10，12的销孔加工，槽的加工。粗精铣小面时，有尺寸要求，平面度要求为0.03mm，表面粗糙度要求为Ra1.6um。二销孔的尺寸要求，粗糙度要求Ra1.6um。4.2.1 定位基准的选择在进行小面粗精铣加工工序时，大面已经精铣，两工艺定位孔已经加工出。因此工件选用大面与两个工艺孔作为定位基准。选择大面作为定位基面限制了工件的三个自由度，而两个工艺孔作为定位基准限制了工件的另三个自由度。即工件选用了一面两孔定位。工件以一面两孔定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为支承板，两销为两个短圆柱销。为了提高加工效率，夹具准备采用气动夹紧。4.2.2 切削力的计算与夹紧力的分析本夹具主要用于结合面的粗精铣加工，因此由机械加工工艺手册可得铣削力计算公式为圆周力：刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀。查表可得：代入得 =790.24N查表可得铣削水平分力：垂直分力：铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。即：（）计算出的理论夹紧力F再乘以

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