传动箱箱盖加工工艺规程及夹具设计（优秀含全套CAD图纸+设计说明书）
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传动
箱箱盖
加工
工艺
规程
夹具
设计
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摘 要
在生产加工过程中，通过一定的手段使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，工件的定位方案的采用，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。对应工序的夹具设计，夹具设计所采取的定位方案以及夹紧方案，方案的可行性分析，以及各个零部件的装配图和多视图。
在本次设计过程，首先对看已给的传动箱箱盖，分析它的形位公差以及配合，然后通过查资料确定毛坯的材料、形状、尺寸等。然后经过分析得出各个加工路线的基准，通过工序集中和分散原则拟定出最优的工艺路线。通过每一道工序选出合适的机床和刀具，并确定出每道工序的加工余量等。确定夹具的定位和夹紧方法，选定合适的定位和夹紧装置，并对其进行误差分析和夹紧力计算，最后用CAD做出夹具的装配图和关键的零件图。
关键词：工序 ； 工艺分析 ；定位方案 ；夹具设计；
- 内容简介：
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毕业设计（论文）任务书 题 目 莲藕收割机左传动箱设计 教师姓名 职 称 学 院 学生姓名 学 号 班 级 成果形式 A 论文 B 设计说明书 C 实物 D 软件 E 作品 任务下达时间 1毕业设计（论文）课题任务的内容和要求： 任务的内容：可以综合运用机械制造工艺学及有关课程的知识分析和解决箱体工艺问题的能力，具备设计一定复杂程度零件的工艺规程的能力。根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案， 完成夹具结构设计，具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。通过设计过程熟悉机械加工设计的基本方法和过程，培养独立从事科研及解决实际问题的实践能力。设计内容：传动箱箱体 年产量为 3000 件， 即要求批量生产。 设其备品率为 7%，机械加工废品率为3%， 设计 该零件的机械加工工艺过程及 加工 孔的夹具设计 。 任务的要求： （ 1）应有高度的自觉性和主动性，主动争取教师的指导，严格按教师的布置、进度要求完成毕业设计，要努力学习，刻苦钻研，独立思考，高质量地完成毕业设计任务。设计说明书的字数在 ； （ 2）目录、摘要、引言、设计说明、结论、致谢、阐述、撰写格式符合天津职业技术师范大学本科毕业设计撰写细则； （ 3）设计说明书应具有重要部分的设计说明；结构设计要合理；结构关系表达清晰绘图规范；设计中所用的资料、数据要求真实、充分；相关内容要充实、具体，应有规范的插图对应说明；能用合理的观点和方法提出问题，分析和解决问题，设计图纸要清晰；标注合理齐全。设计说明书如：数据图表等图面要清晰整洁，论述要结构严谨、层次清楚、文笔流畅、书写工整规范； （ 4）工程绘图量折合成图幅为 0 号图纸 2 张以上；图幅应与表达内容的结构及尺寸相符； （ 5）译文翻译应与课本有关的外文资料，译文字数 5000 以上； （ 6）文献查阅： 15 篇以上； （ 7）毕业设计应在教师指导下独立完成，不得由他人代笔，不得抄袭他人作品。 2毕业设计（论文）工作进度计划： 周 次 工作内容 早进入阶段 第 1 第 7 第 9 第 13、 14 周 根据设计要求，收集并研读相关资料，确定设计方案，完成开题报告； 结构设计与分析，完工艺路线的制定，确定夹具的定位夹紧安装方式，夹具参 数的优化； 绘制完成零件图及全套图纸； 说明书的整理与撰写； 根据指导老师的意见最终定稿，准备答辩。 教研室（学科组）主任签字： 附页 - 1 - 毕 业 设 计 开 题 报 告 传动箱箱盖加工工艺规程及夹具设计 系 别： 机械工程学院 附页 - 2 - 毕业设计开题报告 课题题目 传动箱箱盖加工工艺规程及夹具设计 课题性质 A B C D E 课题来源 A B C D 成果形式 A B C D E 同组同学 开题报告内容（请见附页） 指导教师意见 指导教师签名： 月 日 附页 - 3 - 专家组及系里意见 专家组成员签字： 教学主任（签章）： 月 日 附页 - 4 - 毕 业 设 计 开 题 报 告 课题题目 传动箱箱盖加工工艺规程及夹具设计 1 研究的 目的和意义： 本毕业设计的目的： （ 1） 本次毕业设计目的是综合运用机械制造工艺学、力学、专用机床与夹具等分析和解决操纵箱连杆工艺规程、夹具参数的计算及夹具设计，如：运用机械制造工艺学的知识确定了加工工艺路线，运用力学的知识对夹具的强度计算及校核，运用专用机床与夹具对夹具进行设计等； （ 2） 通过设计实践强化我们的专业技能，掌握常用计算机画图软件，如 G； （ 3） 培养我们树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力； （ 4） 培养我们综合分析和解决本专业 的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化我们的知识，树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法； （ 5） 对夹具的某一参数进行优化设计。 2、 主要研究内容： 于传动箱箱盖加工工艺及夹具设计的主要任务是： （ 1）完成传动箱箱盖加工工艺规程的制定； （ 2）完成其中 专用夹具的设计。 针对加工工艺规程的制定，阅读完箱盖的零件图后，进行工艺审查。 1） 对传动箱箱盖的工艺分析，对箱盖的位置精 度，形位公差、表面粗糙度以及配合进行分析。其次确定毛坯，对毛坯的材料、形状、机械性能、规模大小进行分析确定出合适的毛坯； 2） 拟定机械加工工艺分析，主要内容有：选定定位基准、确定加工方法、安排加工顺序以及安排热处理、检验和其他工序等，定两条路线分析比较，选取一条最佳工艺路线； 3） 确定满足各工序要求的工艺装备（包括机床、夹具、刀具和量具等）； 4） 确定各主要工序的技术要求和检验方法； 附页 - 5 - 5） 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差； 6） 确定切削用量和时间定额。 针对夹具部分的设计，夹具设计是组合机床设计中的重要部分，夹具设计的 合理与否，直接影响到被加工零件的加工精度等参数。在设计中，设计的主要思路是：工件以已加工端面（箱盖顶面）为定位基准，夹具体上的定位板作为定位面，工件以镗模夹具夹紧，这样设计主要是为了解决了工件上孔的数量较多的问题。 具体的设计思路是：本次夹具采取一面两销定位方式定位，首先通过把工件竖着放在夹具体的凸台上，分别用圆柱销和菱形销定位 两个 8 的孔，这样箱盖的五个自由度全部限制，通过镗模夹具体实现了零件的定位夹紧。然后进行误差分析 、夹紧力的计算，对夹具的主要零件进行结构设计选择。 究内容：本课题来源于当今企业批量生产的农用机械 莲藕收割机，选取其左传动箱为设计主要内容。本课题类型属应用开发型。 设计内容：根据箱体年产量为3000 件，设其备品率为 7%机械加工废品率为 3%，设计该零件的机械加工工艺过程 。 工序的加工： 工序 1： 铸造 工序 2：清砂（清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等） 工序 3：热处理 4 ： 涂漆 工序 5：以顶面为基准粗铣箱盖底面和台阶面 工序 6：以箱盖底面为基准钻、铰 8 的孔 2，孔口倒角 工序 7：以底面和 8 孔为基准粗镗、半精镗、精镗 52 的孔 2 且粗镗、半精镗 55 的孔 2 工序 8：以底面和 8 孔为基准粗镗、半精镗 62 的孔 2 工序 9：以底面和 8 孔为基准钻 9 的孔 10，扩孔后用平头钻压平 工序 10 ： 以 底 面 和 8 孔 为 基 准 钻 16 的 孔 ， 扩 孔 后 用 平 头 钻 压 平 并 攻 螺纹 工序 11：去毛刺，清洗 附页 - 6 - 工序 12：检验各部分尺寸及精度 工序 13：入库 具方案的确定： 本工序选用的定位基准为一面两孔定位 8，工件下方定位板作定位面，定位板与构形压板连接在一起，将工件夹在中间，通过两个销对工件上两个 8 的孔进行定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销，因此进行定位 因此进行定位元件的设计主要是对 短圆柱销和短菱形销进行设计。 工工艺的基本内容 通过 工序的划分和定位基准的选择 ， 制订 传动箱箱盖 加工工艺规程。在设计开始的过程中， 通过 分析零件图，了解其箱 盖 零件的结构特点和相关的技术要求，对箱 盖 零件的每一个细节仔细的分析，如箱 盖 加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意箱 盖 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），箱 盖 零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清箱 盖 零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重 点。我们采用 方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对 件的熟悉。 定工艺规程 1） 毛坯的选择： 根据生产纲领和零件结构选择毛坯 ， 毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。 本设计拟 采用砂型铸造方法，这不仅简化了造型和合箱操作，还因型砂紧实度较为均匀，铸件的表面质量得到提高。在切削加工前进行石墨化退火处理，消除铸件表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（大量渗碳体出现）以便进行切 削加工。 2）拟定工艺路线： 拟通过 计算切削用量、加工余量及工时定额 ， 查阅切削用量手册等资料并进行计算确定。计算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工质量以保证最终加工质量。工时定额一般按各工厂的实际经验积累起来的统计资料来估算。 但 随着生产的发展，工艺的改进，新工艺，新技术的不断出现，工时定额应进行相应的修改。 附页 - 7 - 在本次设计过程中，需要综合运用机械原理、机械设计、互换性与测量技术、机械设计制造工艺学等方面的理论知识，具备利用 维制图软件及 维制图软件的 能力。 在金工实习、数控机床实训等实际操作中，对实际产品的运动方案、整体结构、精度要求等方面有了一定的感性认识，为在毕业设计中理性知识的运用奠定了良好的基础。如何对夹具的一些参数进行优化设计还需要进一步的学习。 周 次 工作内容 早进入阶段 第 1 第 7 第 9 第 13、 14 周 根据设计要求，收集并研读相关资料，确定设计方案，完成开题报告； 结构设计与分析，完工艺路线的制定，确定夹具的定位夹紧安装方式，夹具参数的优化； 绘制完成零件图及全套图纸； 说明书的整理与撰写； 根据指导老师的意见最终定稿，准备答辩。 1 . 2006 2蔡学熙 北京：化学工业出版社， 2004. 3杨叔子 第 2 版 4俞立钧，徐解民 上海：上海大学出版社， 2006. 6吴宗泽主编 机械工业出版社 7巩云鹏、田万禄等主编 . 机械设计课程设计 . 沈阳：东北大学出版社 2000 8 刘鸿文主编 . 材料力学 . 北京：高等教育出版社 1991 9 张 玉，刘 平主编 . 几何量公差与测量技术 . 沈阳：东北大学出版社 199 10 成大先 主编 减 (变 )速器 化学工业出版社 附页 - 8 - 11 孙 桓，陈作模主编 . 机械原理 . 北京：高等教育出版社 2000 12 刘美玲，雷振德 M学出版社， 2005. 13 朱龙根，简明机械零件设计手册（第二版），机械工业出版社， 2005. 14 M.， 公差设计。最优标准的开发手册。 版社， 1997 15 王历，机械设计与制造（双月刊） 1968， 10（ 6）： 3116 李婷 ， 杜春玲 J2007 17 易炳刚 ， 张喆 ， 邱磊 ， 张亮有 动系统参数化设计研究 J2011 18 宋伟刚，张尊敬，王鹰 J2004 经过老师的指导，自己的刻苦努力及同学的配合，能够按照要求完成毕业设计的任务，并且争取有所创新。在整个毕业设计过程中，锻炼自己独立思考、独立设计的能力，给大学四年生活划上一个完美的句号。 最终完成一份设计说明书，一套 机械加工工艺规程卡片， 两张零号图纸量（夹具装配图 及夹具的零件图），一篇外文资料译文。 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 传动箱 零件名称 传动箱箱盖 共 7 页 第 1 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸铁 毛坯外形尺 寸 402*173*47 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单 件 1 锻造 锻造毛胚 金工 00 2 清砂 清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等 金工 20 3 热处理 退火（消除内应力） 金工 30 4 涂漆 金工 20 5 铣 粗铣箱盖底面和台阶面 金工 质合金端面铣刀 钻、 铰 钻、铰 8 的孔 2， 孔口倒角 金工 标准直柄麻花钻， 8 机用铰刀 镗 粗镗、半精镗、精镗52 的孔且粗镗、半精镗 55 的孔 2 金工 镗 粗镗、半精镗 62 的孔 2 金工 钻 钻 9 的孔 10，扩孔后用平头钻压平 金工 9 标准直柄麻花钻， 15 扩孔钻 0 钻 钻 16 的孔，扩孔后用平头钻压平并攻 螺纹 金工 45 11 去毛刺 去毛刺，清洗 金工 30 12 检验 检验各部分尺寸及精度 金工 60 13 入库 金工 10 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 粗铣 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 传动箱 零件名称 传动箱箱盖 共 7 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 6 粗铣箱盖底面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 402*173*47 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式升降台铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 固定顶尖 切削油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 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/mm/mm/z 动 辅助 1 定位 定位板和圆柱销 2 夹紧 固定顶尖 30 10 3 粗铣箱盖顶面 硬质合金 三面刃 铣刀 500 75 320 48 4 检验 0400标卡尺（ 30 10 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 钻、 铰 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 传动箱 零件名称 传动箱箱盖 共 7 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 1 钻、铰 8 的孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 402*173*47 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 台式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 平口台虎钳 切削油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 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/mm/mm/r 动 辅助 1 定位 定位板和圆柱销 2 夹紧 平口台虎钳 30 10 3 钻 8 的孔 标准直柄麻花钻 1600 铰8 的孔 8 机用铰刀 198 10 孔口倒角 普通车刀 760 15 检验 8 孔用塞规 30 10 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 镗 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 传动箱 零件名称 传动箱箱盖 共 7 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 1 镗孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 402*173*47 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣镗床 1 夹具编号 夹 具名称 切削液 1 镗模夹具 切削油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 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/mm/mm/r 动 辅助 1 定位、夹紧 镗模夹具 30 10 2 粗镗 52 的孔 式铣镗床 600 20 0 3 半精镗 52 的孔 式铣镗床 600 30 0 4 精镗 52 的孔 式铣镗床 600 50 0 5 粗镗 55 的孔 式铣镗床 600 20 0 6 半精镗 55 的孔 式铣镗床 600 30 0 7 检验 30 10 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 镗 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 传动箱 零件名称 传动箱箱盖 共 7 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 1 镗孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 402*173*47 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣镗床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 镗模夹具 切削油 工位器具编号 工位器 具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 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/mm/mm/r 动 辅助 1 定位、夹紧 镗模夹具 30 10 2 粗镗 62 的孔 式铣镗床 600 20 0 3 半精镗 62 的孔 式铣镗床 600 30 0 4 检验 30 10 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 钻 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 传动箱 零件名称 传动箱箱盖 共 7 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 1 钻 9 的孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 402*173*47 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 台式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 平口台虎钳 切削油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 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/mm/mm/r 动 辅助 1 定位 定位板和圆柱销 2 夹紧 平口台虎钳 30 10 3 钻 9 的孔 9 标准直柄麻花钻 1600 将 9 孔扩到 15 15 扩孔钻 1000 80 5 检验 30 10 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 钻 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 传动箱 零件名称 传动箱箱盖 共 7 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 1 钻 16 孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 402*173*47 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 台式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 平口台虎钳 切削油 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 5 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/mm/mm/r 动 辅助 1 定位 定位板和圆柱销 2 夹紧 平口台虎钳 30 10 3 钻 16 的孔 三爪卡盘 0 12 16 孔扩到 35 莫氏直柄扩孔钻 1000 80 5 攻 纹 丝锥 238 6 检验 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 毕 业 设 计 专 业： 机械设计制造及其自动化 传动箱箱盖加工工艺规程及夹具设 摘 要 在生产加工过程中，通过一定的手段使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为 工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，工件的定位方案的采用，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。对应工序的夹具设计，夹具设计所采取的定位方案以及夹紧方案，方案的可行性分析，以及各个零部件的装配图和多视图。 在本次设计过程，首先对看已给的传动箱箱盖，分析它的形位公差以及配合，然后通过查资料确定毛坯的材料、形状、尺寸等。然后经过分析得出各个加工路线的基准 ，通过工序集中和分散原则拟定出最优的工艺路线。通过每一道工序选出合适的机床和刀具，并确定出每道工序的加工余量等。确定夹具的定位和夹紧方法，选定合适的定位和夹紧装置，并对其进行误差分析和夹紧力计算，最后用 出夹具的装配图和关键的零件图。 关键词： 工序 ； 工艺分析 ；定位方案 ；夹具设计； In to or of of is as of of of go of of to of of In of at to to so of of to to to so AD I 目录 1 引言 . 1 究工作的目的 . 1 计内容的分析 . 2 . 2 计的可行性分析 . 3 . 3 2 传动箱箱盖的分析 . 4 . 4 . 4 . 5 3 工艺规程设计 . 6 . 6 . 6 . 6 . 6 . 6 . 6 . 7 . 7 . 7 4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确 定 . 9 . 9 定机械加工余量、工序尺寸及公差 . 9 5 选择机床设备及工艺装备 . 10 6 确定切削用量及时间定额 . 12 序 6 粗铣箱盖底面 . 12 序 7 钻 8 的孔、铰 8 的孔、孔口倒角 . 12 序 9 钻 9 的孔并将 9 孔扩到 15 . 13 序 10钻 16 的孔并将 16 孔扩到 35，攻 . 14 52 孔专用夹具的设计 . 15 . 16 . 16 . 16 . 16 . 17 . 17 . 18 . 19 . 19 . 19 结 论 . 20 参考文献 . 21 附录一 英文材料 . 22 附录二 中文翻译 . 28 致 谢 . 32 毕业设计（论文） 1 1 引言 究工作的目的 机械设计制造及其夹具设计是融会贯通四年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练。 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体 现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义。 对于传动箱箱盖加工工艺及夹具设计的主要任务是： （ 1）完成传动箱箱盖加工工艺规程的制定； （ 2）完成其中 专用夹具的设计。 针对加工工艺规程的制定，阅读完箱盖的零件图后，进行工艺审查。 1） 对传动箱箱盖的工艺分析，对箱盖的位置精度，形位公差、表面粗糙度以及配合进行分析。其次确定毛坯，对毛坯的材料、形状、机械性能、规模大小进行分析确定出合适的毛坯； 2） 拟定机械加工工艺分析，主要内容有：选定定位基准、确定加工方法、安排加工顺序以及安排热处理、检验和其他工序等，定两条路线分析比较，选取一条最佳工艺路线； 3） 确定满足各工序要求的工艺装备（包括机床、夹具、刀具和量具等）； 4） 确定各主 要工序的技术要求和检验方法； 5） 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差； 6） 确定切削用量和时间定额。 针对夹具部分的设计，夹具设计是组合机床设计中的重要部分，夹具设计的合理与否，直接影响到被加工零件的加工精度等参数。在设计中，设计的主要思路是：工件以已加工端面（箱盖顶面）为定位基准，夹具体上的定位板作为定位面，工件以镗模夹具夹紧，这样设计主要是为了解决了工件上孔的数量较多的问题。 具体的设计思路是：本次夹具采取一面两销定位方式定位，首先通过把工件竖着放在夹具体的凸台上，分别用圆柱销和菱形销定位 两个 8 的孔，这样箱盖的五个自毕业设计 2 由度全部限制，通过镗模夹具体实现了零件的定位夹紧。然后进行误差分析、夹紧力的计算，对夹具的主要零件进行结构设计选择。 计内容的分析 此次毕业设计主要是对传动箱箱盖的加工工艺规程及夹具进行设计，主要包含了使用 件对零件进行三维图形的绘制、建立效果图对零件进行分析，在此基础上根据相关技术及参数要求，结合学习过的金属工艺学、机械制造工程、机械设计等课程制定合理的加工工艺规程，计算相关数据，完成夹具设计。 使用 图软件完成相关零件图、毛坯图、夹具装配图图纸的绘制。填写机械加工工艺规程卡片和加工工序卡片。 首先应对所需加工零件进行分析，利用 件依据零件图纸进行三维图形的绘制，根据零件在企业生产莲藕收割机中占据的位置，分析零件的主要作用及使用原理。接着对零件进行工艺分析，依据图纸所给的主要参数，分析各重要尺寸，各尺寸之间的相互联系。明确哪些表面为主要加工表面，哪些为次要加工表面，各加工表面之间的相互联系。分析一些尺寸的形位公差、位置公差。根据年产量结合相关资料确定生产类型。依据材料的性能、零件的形状、机 械的相关性能确定毛坯的制造形式。由零件的尺寸参考相关资料，确定毛坯机械加工余量及毛坯尺寸。为了减小加工过程中的尺寸精度误差，选择合理的定位基准。 按照热处理的安排、相关辅助工序，同时结合企业生产加工所处的实际环境、工序集中与分散、实际的经济效益等对工艺路线进行分析对比，利用现代辅助设计手段及经验，从生产效率、经济效果、材料损耗进行多方面对比分析，确定在企业现有加工手段条件下的经济适用方案。 最后进行夹具的设计。查阅相关夹具设计图纸集，依据自己所需要做的加工夹具，确定定位方案及定位元件，计算相关的定位 误差。计算加工过程中切削力和夹紧力的计算。并进行相应夹紧装置的设计，同时对夹具的操作进行简要的说明。 造工艺的发展情况 随着科学技术的发展，各料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向高质量、高生产率和低成本方向发展。电火花、电解、超声波、种新材激光、电子束和离子束加工等工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。 毕业设计 3 数控机床的出现，提高了更新频繁的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计 算方法和计算机技术的迅速发展，大大推进了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。目前，数控机床的工艺功能已由加工循环控制、加工中心，发展到适应控制。加工循环控制虽可以实现每个加工工序的自动化，但不同的工序中刀具的更换及工件的重新装夹，仍须人工来完成。近年发展起来的以计算机为行动中心，完成加工、装卸、运输、管理的柔性制造系统，具有监视、诊断、修复、自动转位加工产品的功能，使多品种、中小批量生产实现了加工自动化，大大促进了自动化的进程，尤其是将计算机辅助设计与制造结合起来而形成的计算机集成制造 系统。 夹具的发展趋势工艺装备的设计、制造、使用和管理，体现着一个企业的工艺技术水平，夹具设计与制造又是制造环境中的生产准备周期时间和加工成本的重要因素，工装设计水平的高低，很大程度上反映出企业制造能力的高低。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。 计的可行性分析 通过大学四年期间的学习积累，已经完成机械设计、机械制造工程基础、金属工艺学、互换性与测量技术基础等机械相关专业课程和金工实习 、生产实习等实习课程。同时实训中心和图书馆提供了良好的学习、设计环境，熟悉掌握了实训中心车床、钻床等操作与运用，使我更加明白加工的一些工艺过程。图书馆为提供了大量丰富的中外文献和资料，能够使用相关指导书籍，技术手册，图集等专业书籍。同时在指导老师的引导和帮助下，一定能够顺利完成设计。 总之，在利用传统方法的基础上，结合现代设计方法的特点，最终制作出一套既能满足零件的技术要求又能加工出高精度高质量的夹具体，同时，还能节约成本，提高效率。利用现代优化设计方法，不仅克服了企业生产条件、生产设备不优良的缺点，解决了 加工精度要求高的问题，在创新的基础上有了进一步改进。 期结果和意义 总之，使用传统方法的基础上，结合现代设计方法的特点，并最终产生一组元件，符合技术要求，做出高品质的精密加工出来特定的夹具，这样还可以节省成本，提高效率。优化设计，采用现代方法，不仅可以克服生产条件，生产设备不是很好的缺点，这样即可以解决问题，也可以提高加工精度，创新的基础上有了进一步的提高。 毕业设计 4 2 传动箱箱盖的分析 动箱箱盖的工艺分析 传动箱箱盖的二维图如下图所示 通过上述各图对工件进行工艺分析 1， 可知：箱盖上平面的平面度为 12，下平面的平面度为 以上平面为基准加工下表面， 且其表面粗糙度小于 6.3 m 。 以下平面为基准加工孔， 52 的孔与水平面的垂直度为 52 孔的表面粗糙度小于3.2 m 。 15 孔的位置度公差为 面粗糙度为 于 12.5 m ， 8 的孔表面粗糙度为 于 1.6 m ，其他孔的表面粗糙度为 于 12.5 m 。 9 孔的位置度公差为 面粗糙度为 于 12.5 m 。 定毛坯的制造形式 因为灰铸铁具有较好的耐磨性 3,减震性以及良好的铸造性能和切削性能 ,价格也比较便宜。毛坯的铸造方法 ,取决于生产类型和毛坯尺寸 箱体上大于毕业设计 5 3050 孔 ,一般都铸造出顶孔 ,以减少加工余量由于铸铁容易成形，因此，毛坯选用铸铁。 确定毛坯的技术要求： 1）硬模铸造 ,铸件不应有裂纹 ,沙眼和局部缩松 ,气孔及夹渣等缺陷 ,铸件表面应清除毛刺 ,结瘤和粘砂等。 2)热处理后硬度为 90消除内应力 ,改善切削加工性能。 3)未标注倒角 45,粗糙度要求为 4)未注圆角为 5)材料为 : 传动箱箱盖的毛坯铸件的结构工艺有一定的要求：和合适的铸造壁厚应当是均匀的，而不是突然的变化。铸造圆角要适当，不应有尖角。铸件结构应尽可能地 简单，并有拔模角度和合理的，以减少分型面，芯，并促进从模型。肋的厚度和分布应该是合理的，以避免冷却的铸件的变形或开裂。铸造的选择必须是合理的，并应具有良好的铸造性。 在确定粗糙度后，还要考虑经济性。虽然接近加工后的大小和形状。使用的方法虽然可以减少费用开支，提高材料利用率，降低加工成本，但是这可能会导致毛坯制造困难，需要使用昂贵的毛坯制造设施，以提高毛坯的制造成本。因此，那种粗糙的毛坯。形状和大小必须考虑确定成本的问题的一部分，以确保使用性能的零件。毛坯粗糙的形状和大小是确定的。 体零件的结构工艺性 箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意 ： （ 1） 箱盖加工的基本孔可分为通孔和阶梯孔两类，其中通孔加工工艺性最好，阶梯孔相对较差。 （ 2） 箱盖的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过孔加工前的直径。 毕业设计 6 3 工艺规程设计 工工艺过程 由以上分析可知，该箱盖零件的主要加工表面是平面和孔系 4。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于箱盖来说，加工过程中的主要问 题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以及各尺寸精度。 定各表面加工方案 对于设计传动箱箱盖的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，考虑到成本问题应选择价格较底的机床 5。 定定位基准 基准的选择 粗基准的选择：为了保证传动箱箱盖顶面与传动箱箱盖底面的相互位置关系精度，应以传动箱箱盖顶面为粗基准 ，因为顶面可以在铸造工件时保证 其位置精度。 而且要选择加工余量要求均匀的重要表面为粗基准。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。因此要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证箱盖在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从箱盖零件图分析可知，主要是选择加工箱盖顶面的装夹定位面为其加工粗基准。 基准选择的原则 因为加工两个 52 孔和 55 孔需要以以底面和 8 孔为基准，因此可根据 基准重合原则可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。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证箱盖在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。 本次工艺设计所采用的加工精基准为箱盖底面和两个 8 孔。 艺路线的拟订 对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工相应面，后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。 第一阶段主要完成平面，第二阶段完成平面上的孔。 毕业设计 7 序的合理组合 根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定确定工序数的基本原则为工序集中原则。因为加工两个 52 孔和 55 孔精度易于保证，便于定位加工，且工序比较基准，符合中批量生产要求。而且该次夹具设计的工序数目少，工件装夹次数少，为了缩短了工艺路线，减少了操作工人数和生产面积，简化生产管理，可以在一次装夹中同时加工数个表面易于保证表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。本次加工时中小批量生产，为简化生产管理，故采用工序集中。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 80 90含 打及 硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹 干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 200 工阶段的划分 （ 1）粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准。粗加工的公差等级为 糙度为100 m。 （ 2）半精加工阶段 半精加工阶段目的是保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 面粗糙度为 m。 （ 3）精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保证零件的形状位置几精度 ,尺寸 精度及表面粗糙度 ,使各主要表面达到图纸要求。精加工的加工精度一般为面粗糙度为 m。 定加工工艺规程 工序 1： 铸造 工序 2：清砂（清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等） 工序 3：热处理 工序 4： 涂漆 工序 5：以顶面为基准粗铣箱盖底面和台阶面 工序 6：以箱盖底面为基准钻、铰 8 的孔 2，孔口倒角 工序 7：以底面和 8 孔为基准粗镗、半精镗、精镗 52 的孔 2 毕业设计 8 且粗镗、半精镗 55 的孔 2 工序 8：以底面和 8 孔为基准粗镗、半精镗 62 的孔 2 工序 9：以底面和 8 孔为基准钻 9 的孔 10，扩孔后用平头钻压平 工序 10：以底面和 8 孔为基准钻 16 的孔，扩孔后用平头钻压平并攻 工序 11：去毛刺，清洗 工序 12：检验各部分尺寸及精度 工序 13：入库 : 工序 1： 铸造 工序 2：清砂（清 除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等） 工序 3：热处理 工序 4： 涂漆 工序 5：以顶面底面互为基准粗铣平面和台阶面 工序 6：以底面为基准粗镗 52 的孔 2 工序 7：以底面为基准半精镗 52 的孔 2 工序 8：以底面为基准精镗 52 的孔 2 工序 9：以底面为基准粗镗 55 的孔 2 工序 10：以底面为基准半精镗 55 的孔 2 工序 11：以 52 孔和 55 孔为基准钻 8 的孔 2 工序 12：以 52 孔和 55 孔为基准扩 8 的孔 2 工序 13：以 52 孔和 55 孔为 基准铰的 8 的孔 2 工序 14：以 55 孔和 52 孔为基准钻 9 的孔 10 工序 15：以 55 孔和 52 孔为基准钻 15 的孔 10 工序 16：以底面为基准钻 16 的孔和 35 的孔，并攻 序 17：去毛刺，清洗 工序 18：检验各部分尺寸及精度 工序 19：入库 上述两方案：方案一先加工两个 8 的孔，再以 8 的孔为基准在一个工序加工两个52 孔和 55 孔，而方案二是分开工序加工 52 孔和 55 孔由方案一可见 8 的孔为基准加工两个 52 孔和 55 孔精度易于保证，便于定位加工，且工序比较基准，符合中批量生产要求。因此最终的加工路线确定为方案一。 毕业设计 9 4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据上述原始资料及加工工艺，采取铸造毛坯件，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下 ： （ 1） 毛坯的结构工艺要求： 传动箱箱盖 为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： 1） 铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。 2） 铸造圆角要适当，不得有尖角。 3） 铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。 4） 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 5） 铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。 （ 2） 毛坯形状、尺寸确定的要求 设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： 1） 各加工面的几何形状应尽量简单。 2） 工艺基准以设计基准相一致。 3） 便于装夹、加工和检查。 4） 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本 ，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，绘出毛坯图 。 坯的外廓尺寸 考虑其加工外廓尺寸为 395 167 43面粗糙度要求 据表5 4 及表 5 66，按公差等级 7 9 级，取 7 级，加工余量等级取 F 级确定， 毛坯长： 395+2 02： 167+2 3=173： 43+2 2=47定机械加工余量、工序尺寸及公差 根据上述原始资料和加工工艺，查表 6分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表 4示。 毕业设计 10 表 4序号 工序内容 单边余量 /序尺寸/面粗糙程度m 7 （ 1）钻 8 的孔 2）铰 8 的孔 8 3）孔口倒角 1 （ 1）粗镗 52 的孔 25 50 2）半精镗 52 的孔 3）精镗 52 的孔 52 4）粗镗 55 的孔 51 5）半精镗 55 的孔 2 55 （ 1）钻 9 的孔 9 2）将 9 孔扩到 15 3 15 0 （ 1）钻 16 的孔 8 16 2） 16 孔扩到 35 35 3）攻 毕业设计 11 5 选择机床设备及工艺装备 根据生产类型和满足被加工零件的技术要求 ，且结合工程现有的生产条件，各工序所选用的机床设备和工艺装备 7如表 5示。 表 5序号 工序内容 机床设备和工艺装备 6 粗铣箱盖顶面 式升降台铣床，专用夹具，硬质合金 端面 铣刀， 0400标卡尺 7 （ 1）钻 8 的孔 标准直柄麻花钻， 0400（ 2）铰 8 的孔 8 机用铰刀， 8 孔用塞规 （ 3）孔口倒角 倒角车刀 8 （ 1）粗镗 52 的孔 式铣镗床，专用夹具 （ 2）半精镗 52 的孔 式铣镗床，专用夹具 （ 3）精镗 52 的孔 式铣镗床，专用夹具 （ 4）粗镗 55 的孔 式铣镗床，专用夹具 （ 5）半精镗 55 的孔 式铣镗床，专用夹具 9 （ 1）钻 9 的孔 式钻床，专用夹具， 9 标准直柄麻花钻 （ 2）将 9 孔扩到 15 15 扩孔钻 10 （ 1）钻 16 的孔 式钻床，专用夹具 （ 2） 16 孔扩到 35 莫氏直柄扩孔钻，专用夹具 （ 3）攻 丝锥 毕业设计 12 6 确定切削用量及时间定额 序 6 粗铣箱盖底面 （ 1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：粗铣箱盖顶面，保证顶面尺寸 3 床：卧式铣床 具：采用端面铣刀， 100数 Z=10 量具：卡板 （ 2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 395 大加工余量为一次铣削，切削深度定进给量 f：根据表 11，用硬质合金铣刀在功率为 4 式升降台铣床加工时，选择每齿进给量z，由于是粗铣，取较大的值。现取： z 切削速度：根据表 11，确定 V=27m/实际切削速度为： ）（ m 0 0 作台的每分钟进给量应为： )m i n( ，切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+95+3+2=400机动工时为： 00 75=20s 辅助时间为： 320=48s 其他时间计算： 6%（bt+=6% (320+48)=工序 5的单件时间： 序 7 钻 8 的孔、铰 8 的孔、孔口倒角 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻、铰 2个 8 的孔 机床： 512台式钻床 刀具： 8标准直柄麻花钻 毕业设计 13 （ 1）钻 8 的孔 根据表 11得 f=z ,V=40m/000v/ d=r/,按机床选取 1600（ r/际切削速度加工孔长度 l=15入量 : 1(60c o 1(c o 式中 0d 为钻头直径，单位为 为钻头半顶角，常为 60 取 y=4出量 。 m 0 0 4415 表得变换刀架 速或变换进给量 动调节切削液 计 （ 2） 铰 8 的孔 查表 5，吃刀量 ，选进给量 f=z ，主轴转速 n=198r/削速度 10m/本时间助时间 3） 空口倒角 n=760r/本时间助时间工序 7的单间时间 T=2=序 9 钻 9 的孔并将 9 孔扩到 15 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 10个 9 的孔并将 9 孔扩到 15 机床： 刀具： 9标准直柄麻花钻 （ 1） 钻的 9孔 根据表 11得 f=z ， V=40m/）（ m 1 5 0 0 ，按机床选取 400（ r/际切削速度算基本时间加工孔长度 l=15入量： 1(60c o 1(c o 毕业设计 14 式中 0d 为钻头直径，单位为 为钻头半顶角，常为 60 取 y=4出量 。 m 0 0 4415 查表得变换刀架 速或变换进给量 动调节切削液 计 （ 2） 将 9 孔扩到 15 根据表 5得背吃刀量 ，进给量 f=z，机床转速n=1000r/削速度0m/本时间 助时间 工序 9的单间时间 T=10=282s 序 10 钻 16 的孔并将 16 孔扩到 35，攻 纹 工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 16 的孔并将 16 孔扩到 35，攻 机床： （ 1） 钻 16 的孔 根据表 11得 f=z V=60m/ )m 9 41 0 0 0 ，按机床选取 200（ r/际切削速度 算基本时间 被加工孔长度 l=15入量： 1(60c o 1(c o 式中 0d 为钻头直径，单位为 为钻头半顶角，常为 60 。 取 y=6出量 。 m 0 0 4615 查表得变换刀架 速或变换进给量 动调节切削液 计 （ 2） 将 16 孔扩到 35 根据表 5得背吃刀量 ，进给量 f=z，机床转速毕业设计 15 n=1000r/切削速度 80m/本时间 助时间 3） 攻 切削速度 s=6m/ 238r/机床选 195r/实际切削速度 V=本工时： L=14 攻 T=(L+2)/ （ 14+3+4） /195=工序 10的单件时间 T=36s 7 52 孔专用夹具的设计 毕业设计 16 题的指出 为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。通过铸造就可使上表面达到精度要求，而对于机体加工工序 6 粗铣箱体的下平面，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度 。而对于 52 孔，应注意工序的集中，通过一次定位加紧 完成一个工序，这样不仅可以提高相互位置精度，而且节省加工时间。 具设计 位基准的选择 由零件图可知，箱盖的上表面作为基准加工下表面和台阶面，然后以下表面和 8孔作为基准加工两个 52 孔。为了提高加工效率和降低成本，决定用一把镗刀来加工52 和 55 孔。 位方案和元件设计 本工序选用的定位基准为一面两孔定位 8，工件下方定位板作定位面，定位板与构形压板连接在一起，将工件夹在中间，通过两个销对工件上两个 8 的孔进行定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销， 因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短菱形销进行设计。 （ 1）确定两定位销中心
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