机械制造技术课程设计-前缸盖加工工艺及钻M16底孔夹具设计

1、目 录第1章 绪 论1第2章 工艺设计22.1 零件的分析22.1.1零件的作用22.1.2零件的工艺分析22.2 毛坯选择32.2.1 确定毛坯的制造形式32.2.2 基面的选择32.3毛坯的种类42.3.1毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定42.3.1设计毛坯图52.4 零件表面加工方法和工艺路线的确定62.5 工艺设计72.5.1选择加工设备与工艺设备72.5.2选择夹具72.5.3选择刀具72.5.4选择量具82.6 确定各工序切削用量8第三章 夹具设计153.1 问题的提出153.2定位元件的选用153.3 夹紧方案的选择153.4切削力与夹紧力计算153.5定位误差分析163.6 夹

2、具设计及使用的简要说明17总结18致 谢19参考文献20第1章 绪 论机械制造即加工的产品具备一定形状尺寸，生产之后能够运用到机械装备中。生产的成本，不光能够直接给付消费者使用，还能够作为大型设备中的组成零件，如若世界上没有机械制造的话，相信现如今的生活完全是另外一个样子，对于一个国家而言，制造行业发展水平直接关系到经济发展水准，衡量一个国家或者地区的经济实力，从机械制造业能够可见一斑。于大学这几年的时间中，将机械制图，机械制造技术等一系列专业课都学完之后，设计前缸盖前缸盖零件及夹具，是对所学理论知识的一次实践检验，也是最重要的一次作业。若想确保生产之中工件的定位、夹紧可靠，另外合理设置工艺路

3、线，尺寸等状况，将专用夹具设计出来，确保产品的生产质量。此设计中，锻炼设计者综合运用知识以及创新方面的能力。故而，可见得此次设计的综合性相当强，与实践的结合度较高，此次设计所涉及的专业知识有机械制造基础，加上设计者自身积累的实践知识，设计之中遇到问题之时，将问题妥善解决，且为独立完成，机床的专用夹具设计可谓相当典型的工艺装备设计，于设计者自身而言，设计结构的水准提升，空间想象能力增强，相信于将来所从事的工作而言，有很好的帮助作用。因为自身水平有限，并无太多的实践经验，所以设计中必然存在不完善的地方，恳切期盼各位老师多加指教。全套图纸加扣 3346389411或30122505821第2章 工艺

4、设计2.1 零件的分析2.1.1零件的作用于前缸盖而言，前缸盖前缸盖为较重要零件，在它的作用下，可连接轴，套以及齿轮，确保其拥有正确地点，它们开展的运动依据一定的传动关系协调开展。故而，前缸盖生产质量的高低，直接关系到机械精度，使用时长以及性能。前缸盖的作用： 降低速度之时将输出扭矩提升，根据电机的输出与减速比的乘积就可得到扭矩输出比例，这里要关注切不可比前缸盖额定扭矩还大。 降低速度之时将负载惯量降低，减速比的平方值即为减少的惯量。故而平常的生活中所用较多，作用也较为关键。图1.1前缸盖零件图2.1.2零件的工艺分析缸盖类零件构造相对复杂，壁较薄并且匀称性不好，需生产之面较多，主要需要生产平

5、面及孔。平面一般开展生产时，精度能够确保，只是支承孔于精度有较高要求，于生产而言，此才是重中之重。故而编写缸盖的生产工艺之时，要注意重点为如何确保孔拥有正确地点，其余还需注意前缸盖的加工量以及生产单位有哪些详细的生产要求。再一次绘制此零件，视图需正确，完整，并且标出尺寸、公差还有技术要求。此零件开展生产时，需生产的面为三对支承孔，螺纹孔还有底面，顶面以及左右外侧平面。支承孔三对，彼此之间垂直。孔公差H7，粗糙度要达到Ra1.6um、Ra3.2um、Ra6.3um。观察零件图，能知晓原料为35钢，此种原料强度较高，拥有不错的耐磨，耐热性，减震效果不错，切削生产性能亦好，购买价格低，生产较为便利，

6、只是塑性不好，拥有较高脆性，能够承受较大的应力。分析工件的结构工艺时要关注如下内容： 于工件而言，尺寸公差，形位公差以及表面粗糙度需符合设计要求，较为重要的尺寸精度52公差小于0.025，形位公差垂直度需小于0.05,尺寸精度控制在9-11级；每个需要生产面的形状，结构不能复杂；表面彼此之间拥有正确地点，确保装夹一次即可完成；生产此前缸盖之时，对80等阶梯孔加工要保证孔与孔的孔同轴度方向在孔轴线垂直度在0.05之内，故而生产80之时，只需装夹一次即可。2.2 毛坯选择2.2.1 确定毛坯的制造形式工件原料使用35钢,此材质强度大，拥有不错的耐磨、耐热性，减震效果好，可承受大的应力，针对耐磨性要

7、求高的零件可使用。此工件铸造生产，且批量并不大，另外体型较小，生产之时无太高要求，故而生产稍微麻烦。2.2.2 基面的选择确定粗基准时要注意如下内容：1）使用尚未生产表面当做粗基准。主要确保不需生产之面，需生产之面彼此拥有正确地点。如若零件上有许多面不需生产，那么粗基准应当选用这些面中间与加工面彼此位置精度较高的，壁厚一定匀称，形状上需对称，装夹次数少等。2）粗基准选用的面应该是加工余量要求均匀的重要表面。比方说：于机床床身而言，要求余量均匀的重要面为导轨面，故此开展生产之时，粗基准即为导轨面，对机床床身底面开展生产，此后将此底面当做精基准，对导轨面开展生产。如此能够匀称的将少量余量去除掉，确

8、保面的组织较为细致，这样耐磨性更佳。3）粗基准选用生产余量最小的面，确保此面的生产余量足够。4）粗基准选用的面平整，光洁，并且面积很大，确保定位的精准性，夹紧的可靠性。粗基准的面不能有交口，飞边等出现，有必要的话开展一些生产。5）粗基准只能使用一次，鉴于粗基准基本为粗糙，不规格，故而使用多次，面与面之间位置精度无法确保。编写工艺规程而言，确定基准非常重要，前缸盖类零件来看，正常基准多使用一个平面，首先将孔生产出来，此后基准就用此孔以及端面，也能够将孔及原先的基准平面当做基准，对别的交错孔展开生产。在这里定位使用底平面，可将A面生产出来，能够将零件的三个自由度限制住。确定精基准时要关注以下内容：

9、 1）“基准重合”原则换言之定位基准即为设计基准，防止并未重合的基准导致误差产生。2）“基准统一”原则在对零件上较多面进行机械加工时，使用的基准尽量为同一组，此为基准统一。如此实施后，工艺规程的编写不需太过复杂，设计夹具以及加工，工作量大大降低，并且投入资金可减少。3）“自为基准”原则有些精加工工序中，需要较小加工余量切匀称时，定位基准就选用自身，此即为自为基准4）“互为基准”原则如若加工产品上两个对于彼此所处位置精度有很高要求的面，那么它们的基准即为对方，挨个生产，方可对位置精度确保。2.3毛坯的种类此前缸盖零件构造以及外形均不简单，加工量较达，故而毛坯需使用铸造零件，原料35钢,若想将铸造

10、应力消除掉，确保生产精度无改变，铸造开展之后需开展退火处理。2.3.1毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定 根据前缸盖零件图纸将外形尺寸算出，长139mm*高175mm*宽124mm,故而知晓另外外形最大规格时139mm。依据表格5-1，铸造时需对生产设备以及原料展开选择，因为原料，可知公差级别处于8到12级，此处等级为10级。按照生产面的基本规格以及铸造零件的公差级别，依据表格5-3能知晓公差带与基本尺寸的布局是对称的。依据表格5-5，铸造之时根据设备的形状，铸造原料为灰铸铁，可得知机械生产之时，它的余量级别为E到G级，此处为F级。2.3.1设计毛坯图212.4 零件表面加工方法和工艺路线的确定

11、根据前面介绍精基准定位，对两个安装孔展开生产，后面生产的定位通过一面两销。对两对支承孔展开精镗生产，使用镗模，符合图纸中对于位置精度的需求，另外拥有较高加工率。首先生产左右侧面，之后镗孔，确保同轴孔系的同轴度。为开始镗孔之前，首先为粗镗以及半精镗做好准备。首先开展平面生产，此后镗孔。最后的生产工序为半精车，它之前的生产工序为粗车。前缸盖的生产量为批生产，前缸盖加工首道工序为统一基准来加工。加工的顺序是先以车上下端面为后面加工来定位，对孔以及两端的平面来加工。后面工序的加工顺序。遵从先加工面后加工孔的加工的原理。经过对以上问题的分析，制定两套机械制造的方案工艺路线1：工序号工种工序名称01010

12、202热0303钻0404钻0505钻0606钻0707车0808车0909钳工1010终检工艺路线2：工序号工种工序名称01010202热0303车0404车0505钻0606钻0707钻0808钻0909钳工1010终检方案1 编制的工序非常的集中，对批量生产的前缸盖不太好，加工时的效率也较低，并且前缸盖的质量也不能达到要求，用方案1，对管理生产的加工很方便，而且满足了加工粗先面后孔的原则，对下零件的质量要求有保障。故方案2是非常合适的。2.5 工艺设计2.5.1选择加工设备与工艺设备 文中所设计的生产流程，首先对工件开展车加工，第一道工序到第四道工序，粗车加工到半精车加工，工件生产量较大

13、，对于加工率有较高需求，生产精度要求并不高，故而只需车床即可。此工件体型较小，精度需求无太高，故而车床使用CA6140车床；此后对孔镗加工，于镗床之上开展粗镗到半精镗T618镗床。其他的小孔生产，实体加工孔，需要完成的工序为钻加工铰孔，使用钻床开展生产ZJZ500数控钻床。2.5.2选择夹具 此前缸盖零件外表并不简单，故而生产之时夹具应当使用专用型2.5.3选择刀具 按照不一样的工序对刀具展开选择。粗车以及半精车生产中，按照对于生产刀具的需要，选用立车刀。工序为钻孔、镗孔时，所用的刀具应该是直柄麻花钻和硬质合金镗刀；工序为攻螺纹，刀具所用的是高速钢机动丝锥；工序为在锪孔和绞孔，生产所用的刀具为

14、直柄平底锪钻。2.5.4选择量具此工件的加工量需成批开展，正常量具使用通用型。（1）对孔开展生产所用量具1）镗孔80.120依据表格5-108得以翻查出0.01mm，测量的区间2550mm内径千分尺完全可行。镗孔80.120得以翻查出0.01mm，测量的区间50175内径千分尺完全可行。2）车外圆，鉴于精度方面有很高要求，生产之时任何零件均需测量，所以测量工具选用极限量规，锥柄圆柱塞规。（2）长度测量对长度测量使用两面或者双面的游标卡尺。2.6 确定各工序切削用量工序 车外圆生产开展所用设备车床CA6140车床生产开展所用刀具为硬质合金端车刀（面车刀） 车削深度：进给量：资料为机械加工工艺手册

15、，从在此当中查阅表2.4.73，此处即为车削速度：资料为机械加工工艺手册，从在此当中查阅表2.4.81，此处即为机床主轴转速：，此处即为车削生产实际的速度：进给量：每分钟工作台的进给量：资料为机械加工工艺手册，从在此当中查阅表2.4.81,开展切削生产层的长：通过毛坯的规格能知晓切入刀具的长：切出刀具的长：此处即为只需走刀一次机动时间：工序 镗内孔成型车削深度：每齿进给量：资料为机械加工工艺手册，从在此当中查阅表2.4.73，此处即为车削速度：资料为机械加工工艺手册，从在此当中查阅表2.4.81，此处即为机床主轴转速：，此处即为车削生产实际的速度：进给量：每分钟工作台的进给量： 开展切削生产层

16、的长：通过毛坯的规格能知晓切入刀具的长：精车时切出刀具的长：此处即为只需走刀一次机动时间： 本工序机动时间工序 钻攻M16孔钻底孔直径14生产开展所用设备钻床生产开展所用刀具为直柄麻花钻，直柄平底钻切削深度：；进给量：资料为机械加工工艺手册，从在此当中查阅表2.4.39，此处即为；切削速度：资料为机械加工工艺手册，从在此当中查阅表2.4.41，此处即为；机床主轴转速：此处即为；实际切削速度： 只需走刀一次机动时间：攻丝背吃刀量进给量：根据表5-22，取切削速度：参照表5-22，取机床主轴转速：， 攻丝的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：直柄丝攻的前角，一

17、般为118度，本次按照120度计算刀具切出长度：，本次是钻通孔，按照3mm走刀次数为1机动时间：工序 钻扩13孔钻13孔1.加工条件需要展开的生产为钻孔10mm生产开展使用的设备为ZJZ500数控钻床生产开展使用的刀具为高速钢钻头2.将切削生产量求算出 资料为简明手册，从书中翻阅表4.2-19和4.2-20,4.2-21 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm依据T616镗床的使用资料介绍，此处即为=200r/min切削工时：L=2mm扩13孔生产开展所用刀具为：资料为机械加工工艺手册，翻阅其之后选择钻头，此处为B=12mm,H=16mm,L=80,d=13mm,45。刀具原料Y

18、G8。进给量予以确定, 资料机械加工工艺手册，从中查阅钻头还有切削的速度：进给量f0.150.25mmr，切削速度v2.04ms。资料为机械加工工艺手册，翻阅其之后选择卧式镗床主轴进给量，此处进给量f0.19mmr。切削速度：v2.04ms122.4mmin对主轴转速开展计算：vv497r/min资料机械加工工艺手册，从中查阅镗刀还有切削的速度卧式镗床主轴转速，靠近497r/min的转动速度是400r/min和500r/min，此处即为500r/min。若为400r/min那么亏损的速度较大。切削开展的实际速度：v=123.2m/min切削耗费时长求算：资料机械加工工艺手册，从中查阅镗刀还有切

19、削的速度车削和镗削的机动时间计算：t在此当中：100mm；3mm；mm；。那么开展镗削耗费时长：t1.14min其他工步中切削加工量以及基本工时这里不展开计算工序：钻铰20孔（1）钻20孔 生产使用硬质合金钻头，镗刀时圆形，直径19.7mm。钻削深度： mm；进给量：，此处即为。；切削速度：得，此处即为；机床主轴转速：此处即为，切削开展的实际速度为机动时间：（2）铰孔20的孔 选刀具为硬质合金铰刀，直径为20 mm的圆形铰刀。车削深度： mm；进给量： 能够找出，此处即为；切削速度 ： ，此处即为机床主轴转速：此处即为，切削开展的实际速度机动时间：工序 钻攻6M8孔工步一钻孔至6.7进给量予以

20、确定：依据参考资料表2-7，钢，时，。因为此工件在对孔6.7生产时，刚度较低，将进给量与系数0.75相乘： 翻阅机床ZJZ500数控钻床的使用资料介绍，此处即为切削速度：依据参考资料表2-13及表2-14，得知切削速度 翻看机床使用资料介绍，此处即为，那开展切削实际的速度切削工时：，则机动工时为工步二：攻丝M8，依据资料的要求，按照钻孔切削量来确定攻丝的切削用量，此处即为翻看机床使用资料介绍，此处即为那主轴转动时，速度为，翻看机床使用资料介绍，此处即为，开展切削实际的速度切削工时：，则机动工时为第三章 夹具设计我们主要的目的是，就是为了能够增加工人劳动时后所生产的效率，以及保证零件的加工品质、

21、减光劳动时的工作强度，因此就要设计一个专用的夹具来加钻M16底孔。经过和指导老师研究和讨论，确定设计加工翻面的专用夹具一套。钻孔制造的的专用是在钻床上面使用的。3.1 问题的提出本夹具主要用于钻M16底孔，这个面只要求加工到尺寸65mm，对其他的孔以及面有一定的技术要求。在加工孔的工序，是当为其他制造工序的粗加工基面，所以在加工的工序时，主要的就是研究咋样才能增加工人加工前缸盖的加工速度，减少工人劳动的强度，而工序的精度并不是最重要的因数。制造的要求不是太高，所以使用手动的夹紧的方式。3.2定位元件的选用本的专用夹具的定位元件使用型块来定位，为达到外圆与端面以及内孔的轴线间的位置度要求，使用孔

22、以及立柱来定位与削边销。3.3 夹紧方案的选择本夹紧方案采用夹紧螺母、立柱与弹簧联结夹紧，通过于压板的联结把前缸盖固定到夹具上，压板的具体形状尺寸等见图纸车夹具立柱。当工件加工完毕后，松开螺母，卸下工件。在装上下一个工件，夹紧后即可加工下底面。由于采用手动夹紧，也只能用于中大批生产的场合。3.4切削力与夹紧力计算：刀具：钻头，=9.8 ， ， =依据夹紧的机构所拥有的实际的夹紧力应该达到下式的要求：=安全系数 ：= -基本安全系数 -加工性质系数 -刀具钝化系数 -断续切削系数 = （N）则 =（N）。所大于，所以能够正常的加工的。3.5定位误差分析：（1）定位元件尺寸及公差的确定。 夹具的主

23、要定位面是120圆柱面及其端面与13孔。零件的精度由这二个主要定位面来保证。（2）计算加工完零件的同轴度误差。因此同轴度的误差是可以容许的。夹紧元件的误差是允许的。3.6 夹具设计及使用的简要说明 定位选择一个端面与两个孔来进行定位的，作为加工的定位的方案。钻孔时能够实现正确的定位。专用夹具设计的时后主要就是要分析的是工件的能方便的取出来，选取移动的压板来对前缸盖进行夹紧。前缸盖加工合格以后，压板往侧面退后需要的距离，这样前缸盖工件就能比较容易地拿出来。来进行对工件进行压紧，把螺母往下面拧紧就能够进行切削的加工了。完成以后在移动压板退后一定的距离，这样就能把前缸盖零件直接拿出来了。总结 课程设计于设计者而言，是一次很好的锻炼综合能力的机会，从起初的查阅与设计想关联的资料，看每个零件有无不符合国家标准。去图书馆，在众多的书本中学会找对于本次设计有利的书本，现在回看，虽然时间紧凑，每天都很忙碌，但却是满满的收获感。和同学们一起讨论问题，商量论文的结构，那种感觉真的非常美好，团队合作的精神是我此次设计得到的最大感悟。最开始接触论文题目时，茫然不知所措，根本不知道该如何下手