【正文】 使用起到關(guān)鍵作用，在實際工作過程中，手柄以安裝座為支點，帶動活塞往返運動，因此對安裝座的形狀、位置精度及表面粗糙度有很嚴(yán)格的要求 ，其 強度和剛度 能夠確保 工作可靠 、穩(wěn)定。 設(shè)計的重點 本 論文 題目是學(xué)完了所有基礎(chǔ)課及《機械制造 工藝 》《機械設(shè)計》等主要專業(yè)課程的實踐性環(huán) 節(jié)。 我首先對該零件的結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)進行了認(rèn)真分析，并根據(jù)所學(xué)所知，制定了 幾種不同工藝方案 ，通過比較， 最后選定了合理的工藝方案，從 而 編制了工藝卡，確定了該工藝每個工序的加工機床，加工刀具測量選用的量具 ， 以及計算了各個加工 步驟的切削速度 、 進給量和主軸轉(zhuǎn)速等 ，同時根據(jù)零件特點，設(shè)計了專用夾具，并 對夾具的定位方案、夾緊方案、對刀方案，夾具體與定位鍵的設(shè)計及加工精度等方面 進行 分析 和計算。 通過這次 畢業(yè)設(shè)計， 對我的設(shè)計能力有所提高，擴大和強化自己所學(xué)的理論知識與 專業(yè) 技能，提高自己的設(shè)計計算，制圖，編寫技術(shù)文件的能力 ， 學(xué) 會正確查閱，使用文獻及工具書等資料，并在設(shè)計中培養(yǎng)自己理論聯(lián)系實際，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和獨立 的 工作能力，為以后 更好的 工作打好基礎(chǔ)。 2 2 零件的加工工藝 锪平（深）其余 圖 安裝座零件圖 3 零件的工藝性分析 零件的加工表面及其要求 （ 1） φ 22 內(nèi)孔表面 保證尺寸 ?? mm，兩邊倒角 C1mm，表面粗糙度 Ra m （ 2） 凸臺端面 保證尺寸 ? ，并滿足對內(nèi)孔中心線的跳動要求 ，表面粗糙度 Ra μ m （ 3） 槽寬及內(nèi)表面 保證尺寸 ?? mm ，并滿足對稱度要求 ，表面粗糙度 Ra m （ 4） 銷子孔 保證 ?? ， 并保證孔距 53177。 55177。 ， 表面粗糙度 m （ 5） 通孔 及平底孔 通孔 4φ 9mm及平底孔 4φ 15深 2mm，均布于φ 68的圓周上，其表面粗糙度 Ra μ m 零件材料選擇的一般原則 零件材料選擇是否合理，是保證零件工作時具有良好功能，降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率的主要保證。在眾多的可選材料中，如何選擇一個能充分發(fā)揮材料潛能的適宜材料，一般應(yīng)遵循以下三個原則。 （ 1） 使用性能 設(shè)計零件進行選材時，主要根據(jù)零件的服役條件，提出合理的性能指標(biāo)。 ① 零件服役條件分析 一個零件的使用性能指標(biāo)是在充分分析了零件的服役條件和失效形式后提出的。零件的服役條件包括：受力狀況──拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)；載荷性質(zhì)──靜載、沖擊載荷、循環(huán)載荷；工作溫度─ ─常溫、低溫、高溫；環(huán)境介質(zhì)──有無腐蝕介質(zhì)或潤滑劑的存在；特殊性能要求──導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)磁性、比重、膨脹等。對于機械零件和工程構(gòu)件最重要的使用性能是力學(xué)性能。 ② 常用力學(xué)性能指標(biāo)在選材中的應(yīng)用 常用的力學(xué)性能指標(biāo)是強度、硬度、塑性、韌性等。 選材時經(jīng)常要問的一個問題，是強度能否滿足抵抗服役載荷的應(yīng)力。其主要判斷依據(jù)就是強度，屈服強度對于成形工序估計所需外力或考慮單個過載的影響時，都是重要的指標(biāo)。 硬度對估計材料的磨損抗力和鋼的大致強度都很有用，它最廣泛的應(yīng)用是作為熱 4 處理的質(zhì)量保證。 塑性也是材料選 擇中的重要因素。如某種金屬拉伸時具有一定的最小伸長值，則它在服役中將不會發(fā)生脆性斷裂失效。較高的塑性可對零件起到過載保護作用，使零件成形更為容易。 沖擊韌性的實質(zhì)是表征在沖擊載荷和復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下材料的塑性，它對材料組織缺陷和溫度更為敏感，是判斷材料脆斷的一個重要指標(biāo)。 如零件承受較大載荷或要求尺寸小重量輕，應(yīng)選擇高強度合金鋼；零件承受較大沖擊載荷，需要選擇韌性好的合金鋼；構(gòu)成摩擦副的零件要求耐磨性好，應(yīng)按摩擦學(xué)設(shè)計來選擇減摩耐磨性好的材料配對，如磨損主要是磨粒磨損時，一般應(yīng)選淬火鋼 ；工作時要接觸腐蝕性氣體或 液體的零件，要針對造成腐蝕的具體情況，選擇合適的耐腐蝕的材料 。 （ 2） 工藝性能 材料工藝性能的好壞，對零件加工的難易程度，生產(chǎn)效率高低，生產(chǎn)成本大小等起著重要作用，同使用性能相比，工藝性能處于次要地位，但在特殊情況下，工藝性能也可能成為選材的主要依據(jù)。 高分子材料，陶瓷材料的工藝路線簡單，而金屬材料的工藝路線較復(fù)雜，但適應(yīng)性能很好，常用的加工方法有鑄造、壓力加工、焊接、切削加工等。 從工藝性能出發(fā)，若是鑄件，成分接近共晶點的合金鑄造性能最好，常用的鑄造合金中鑄造鋁合金和銅合金最好，鑄鐵次之，鑄鋼最差。 生產(chǎn)形 狀復(fù)雜鑄造毛坯零件，一般要選擇鑄鐵，受力較大時選擇鑄鋼。生產(chǎn)形狀復(fù)雜、單件或小批量的零件，可以用鋼板或型鋼焊接。 鍛件或沖壓件，最好是純金屬或單相固溶體合金，鋁和銅壓力加工性良好，低碳鋼比高碳鋼好，而碳鋼比合金鋼好。切削加工性主要取決于加工表面質(zhì)量，切屑排除難易程度和刀具磨損大小，鋼鐵材料硬度控制在 170～ 230HB 之間便于切削。通過熱處理可改善鋼鐵材料切削加工性能。 機械零件最終使用性能，很大程度上取決于熱處理工藝，通常碳鋼加熱時易過熱，造成晶粒粗大，淬火時易變形開裂，因此制造高強度、大截面、形狀復(fù)雜的零件 ，應(yīng)選用合金鋼。 在機器制造過程中，切削加工方法占有重要位置，材料的切削加工性能主要指材料被切削的難易程度、材料被切削后的表面粗糙度和刀具的壽命。材料成分、組織和熱處理不同的零件，其切削加工性是不同的，甚至差異很大。對大批量生產(chǎn)的零件，要特別重視材料的機械加工性能。在材料手冊中，對具體材料的加工性能有簡要的說明。 （ 3） 經(jīng)濟性 保證零件的生產(chǎn)和使用的總成本最低?？偝杀九c零件的壽命、重量、加工、研究 5 和維修費用以及材料價格等有關(guān)。選材時要盡量積累和利用各種資料，作出定量分析，使所選材料最經(jīng)濟并產(chǎn)生最大經(jīng)濟效益。 不同材料的價格可能相差幾倍，甚至幾十倍。在金屬材料中，碳鋼和鑄鐵的價格相對較低，其加工工藝性 能較好。所以 ， 在滿足機械性能要求的前提下，宜優(yōu)先選擇碳鋼或鑄鐵。在選材時還應(yīng)考慮材料的供應(yīng)情況 。 工程中應(yīng)用的材料主要是金屬材料、陶瓷材料和高分子材料三大類。比較而言，金屬材料綜合力學(xué)性能良好，所以，目前在機械制造領(lǐng)域仍然是以金屬材料為主。 本零件材料 初步確定 采用 45＃ 鋼 ，能承受 一定壓力 ， 綜合 力學(xué)性能 和切削加工性均較好 。 毛坯選擇 毛坯是指根據(jù)零件（或產(chǎn)品）所要求的形狀、工藝尺寸等制成的為提供進一步加工用的 生產(chǎn)對象。機械中的大多數(shù)零件都是通過鑄造、鍛壓、焊接等方法獲得毛坯，也可以直接選用型材作為毛坯，再經(jīng)過切削加工制成。因此，毛坯選擇正確與否，不僅影響零件的加工質(zhì)量和使用性能，而且對零件的制造工藝過程、生產(chǎn)周期和成本也有很大影響，因此正確選擇毛坯類型和制造方法是機械設(shè)計與制造中的重要任務(wù)之一。 確定毛坯的種類 （ 1） 鑄件 鑄造是指將熔融的具有一定化學(xué)成分的合金澆入事先造好的鑄型型腔內(nèi)，待其冷卻凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的工藝工程。 當(dāng)零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所用材料又具備可鑄性時，零件的毛坯應(yīng)選擇鑄 造的方法來制造。目前，生產(chǎn)中所用的 鑄件 ， 可分為砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造、壓力鑄 造等 。鑄造能夠滿足形狀復(fù)雜的大中型零件毛坯的成型要求，但鑄件晶粒粗大，組織疏松，成分不均勻，有內(nèi)應(yīng)力，力學(xué)性能差，但鑄件減振性能、耐磨性好。 適用于各種性狀復(fù)雜的零件，鑄件材料有鑄鐵、鑄鋼及鋼等有色金屬。 （ 2） 鍛件 鍛件是指對坯料施加外力，使其產(chǎn)生塑性變形，改變尺寸、形狀和性能，獲得的毛坯。 鍛件可分為自由鍛件和模鍛件。 自由鍛是指只用簡單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上、下砥鐵間直接使坯料變形而獲得所需幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的 方法。 自由鍛 工藝靈活，所用工具、設(shè)備簡單，通用性大，成本低，可鍛造小至幾克、大到數(shù)百噸的鍛件。但自由鍛 毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低， 勞動條件差， 適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯。模鍛 是用高強度金屬制造的成型鍛件的模具，其上有與鍛件形狀一致的模膛，使坯料在模膛內(nèi)受壓變形。在變形過程中由于模膛對金屬坯料流動的限制，因而鍛造終了時能得到和模膛形狀一致的鍛件。模鍛 件毛坯精度高、 6 加工余量小、生產(chǎn)率高，適用于中批以上生產(chǎn)的中小型毛坯。常用的鍛件材料為中、低碳鋼及低合金鋼。 略…………… 選擇毛坯時 應(yīng)考慮的因素 （ 1） 零件的材料及力學(xué)性能要求 零件的材料選定后，毛坯的種類一般可大致確定。例如，鑄鐵和某些金屬只能鑄造；對于主要的鋼質(zhì)零件為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鍛件毛坯。 （ 2） 零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 毛坯的形狀和尺寸應(yīng)盡量與零件的形狀和尺寸接近，形狀復(fù)雜和大型零件的毛坯多用鑄造；板狀鋼質(zhì)零件多用鍛造；軸類零件毛坯，如各臺階直徑相差不大，可選用棒料；如各臺階直徑相差較大， 宜 用鍛件。對于鍛件，尺寸大時可選用自由鍛，尺寸小且批量較大時可選用模鍛。 （ 3） 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小 大批量生產(chǎn)時，應(yīng)選 用精度和生產(chǎn)率較高 的毛坯制造方法，如模鍛、金屬型機器造型鑄造等 。 單件小批生產(chǎn)時應(yīng)選用木模手工造型造成自由鍛造。 （ 4） 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 選用毛坯時，要充分考慮現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造的實際水平和能力，外協(xié)生產(chǎn)的可能性。 （ 5） 充分考慮利用好技術(shù)、新工藝、新材料的可能性 為節(jié)約材料和能源，隨著毛坯專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，精鑄，冷扎，冷擠壓等毛坯制造方法的應(yīng)用將日益 廣泛，應(yīng)用這些方法后，可大大減少機械加工量，甚至不需要切削加工 ， 其經(jīng)濟效益非常顯著。 本設(shè)計中，由于零件的外形類似“ L”形，且部分非裝配面可不 切削 加工 ， 零件生產(chǎn)批量 較大 ，故采用精鑄件較為適宜，即節(jié)省材料，也可減少加工量。根據(jù)使用要求，最后確定其材質(zhì)為 ZG310570，其強度和切削性良好。 確定毛坯形狀與尺寸 毛坯尺寸和零件圖上的設(shè)計尺寸之差稱為加工余量，又叫毛坯余量。毛坯 加工余量和毛坯公差的大小，與 毛坯的制造方法有關(guān) ， 生產(chǎn)中可參照有關(guān)工藝手冊 或有關(guān)的企業(yè)、專業(yè) 標(biāo)準(zhǔn) 來 確定。毛坯余量確定后，將毛坯余量附加在零件相應(yīng)的加工表面上，即可大致確定毛坯的形狀和尺寸，此外還要考慮毛坯制造、機械加工及熱處理等許多工藝因素。 下面從機械加工工藝角度分析在確定毛坯形狀和尺寸 時應(yīng)注意的問題 。 （ 1） 工藝凸臺 7 有些零件，由于結(jié)構(gòu)形狀的原因，不易裝夾穩(wěn)定，為了加工 時裝夾方便 迅速 ， 可在毛坯上制出凸臺，即所謂的 工藝搭子。 工藝搭子只在裝夾工件中用，零件加工完成一，一般都要切掉，但如果不影響零件的使用性能和外觀質(zhì)量時，可以保留。 這種情況下，除了將毛坯余量附加在零件相應(yīng)的加工表面上外，還要把工藝凸臺或工藝搭子附加在零件上 。 略…………… 工藝基準(zhǔn)選擇 零件的加工定位原理 （ 1） 基準(zhǔn)及其分類 所謂基準(zhǔn)是指用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點，線，面。根據(jù)基 準(zhǔn)的作用不同，可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。工藝基準(zhǔn)可分為工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)，測量基準(zhǔn)，裝配基準(zhǔn)。 （ 2） 工件定位的基本原理 工件相對于機床處于一個正確的位置。要保證加工精度，安裝于機床或夾具上的工件還必須相對于刀具有一個正確的位置。在生產(chǎn)加工中工件與刀具之間的相對位置常用試切法或調(diào)整法來保證。要遵循六點原則，即用合理分布的六個支承點來限制六個自由度，使工件在機床上或夾具中的位置完全確定下來。