【正文】 湖南鐵道職業(yè)技術(shù) 畢業(yè)設(shè)計 第一章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)概述第一節(jié) 簡述設(shè)計任務(wù)的主要內(nèi)容設(shè)計要求,能顯著提高生產(chǎn)效率,適應(yīng)性強,工藝資料齊全,說服力強設(shè)計目標從實際出發(fā),設(shè)計出一套合理，簡明，適應(yīng)性強的工藝規(guī)程，并以保證質(zhì)量為根本前提，實現(xiàn)最高效率，最低消耗。第二節(jié) 畢業(yè)設(shè)計指導思想和設(shè)計原則該零件是成批量生產(chǎn),在降低生產(chǎn)成本的同時,保證零件的質(zhì)量,同時得保證生產(chǎn)速度，這在成批生產(chǎn)中是非常重要,因此毛坯及其加工余量的選擇要合理、適當。加工過程中的焦點：。（物力，人力）的降低 第二章 零件的圖樣結(jié)構(gòu)分析第一節(jié) 零件結(jié)構(gòu)特點根據(jù)座體的零件圖分析： 零件的尺寸要求在IT8~IT12之間。，對于平行度的要求較高。并且對底面、零件左右兩端、6，對4φ11，深3φ22孔及倒角 c1的表面粗糙度為25um，其余則是不去材料的方法取得。第二節(jié) 材料分析零件材料名稱：灰口鑄鐵 牌號：HT200 指的是最低抗拉強度為200MPa的灰口鑄鐵。由于片狀石墨破壞了基體的連續(xù)性，并在是默默的尖端處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，故灰口鑄鐵的抗拉強度、蘇醒和韌性都較差。但石墨對灰口鑄鐵的抗壓強度影響不大，所以灰口鑄鐵的抗壓強度與相同基體的鋼差不多。它的基體為珠光體，獲得強度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性也良好；鑄造性能較好。 它是承受中等載荷的重要零件，主要用來鑄造汽車發(fā)動機汽缸、汽缸套、車床床身、機座等承受壓力及振動部件。它所適用的工作條件在：（彎曲應(yīng)力） （大于10t在磨損下工作的大型鑄件壓力） 對機座零件進行人工時效的熱處理即可：裝爐溫度≤200℃，升溫速度≤100℃，保溫溫度：500～550℃，保溫時間：4～6小時，冷卻速度：30℃，出爐溫度：≤200℃?；诣T鐵有很多優(yōu)良性能：第一，鑄造性能好，灰鑄鐵熔點低、流動性好。第二，減振性好，石墨割裂了基體，阻止了振動的傳播，并將振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏?。第三，切削加工性能好，片狀石墨割裂了基體，使切削容易脆斷，且石墨有減振的作用，減少了刀具的磨損。第四，缺口敏感性低。第三節(jié) 零件的總體分析說明 零件圖結(jié)構(gòu)見下圖： ，底面屬于基準，并且需要保證底面與φ80k7軸線的距離是115mm，加工左端面時，保證尺寸10mm、右端面、兩內(nèi)孔φ80k7的內(nèi)圓面,保證中心線的位置、鉆4φ11的通孔及沉孔深3φ22且6M87H內(nèi)螺紋，為了保證位置的準確，可以先鉗工畫線，倒角 C1的表面粗糙度為25um。此零件為鑄造件，未注鑄造的倒角為R3~R5。熱處理采用人工時效。 第三章 毛坯設(shè)計第一節(jié) 毛坯選擇 機械零件常用毛坯的種類型材 常用型材界面形狀有圓形、圓管形、方形、方管形、六角形和板等。型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋型材尺寸范圍較大，精度較低，用于一般機器零件，價格便宜。冷拉型材尺寸范圍較小，精度較高，多用于制造毛坯精度要求較高的各種零件，價格較貴。：把熔化的金屬澆注道具有零件形狀相適應(yīng)的鑄造空腔中，待其凝固，冷卻后獲得毛坯或零件的方法。鑄造方法有砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心溶模鑄造和殼型鑄造等。鑄造生產(chǎn)特點：（1）鑄造可以生產(chǎn)形狀復(fù)雜，特別是內(nèi)腔復(fù)雜的毛坯，鑄造件的輪廓尺寸可以幾毫米至幾十米；重量可以從幾克道幾百噸，例如機床床身、閥體、箱體及壓機橫梁等毛坯鑄件。（2）鑄造可用各種合金來生產(chǎn)鑄件。（3）鑄件與零件的形狀、尺寸很接近，因而鑄件的加工余量小，可以節(jié)約金屬材料和加工工時。（4）鑄件成本低廉。（5）鑄造可單件生產(chǎn)，也可成批量生產(chǎn)。（6）鑄造工序繁多，易出現(xiàn)鑄造缺陷，使鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定。還有鑄件內(nèi)部組織粗大、部均勻，其力學性能沒有鍛件高。鍛件 適用于對力學性能有一定要求，形狀比較簡單的零件。鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到金屬纖維組織的緊密型、連續(xù)性和均勻性，從而提高了零件的強度，耐磨性等。鍛件有自由鍛、模鍛件和精鍛件三種。焊接件 用焊接的方法而得到的組合件。適合于數(shù)量不多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的框架類零件。焊接件的優(yōu)點是制造方便，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)周期短，省材省料，制造費用低廉。但其抗震性較差，易變性。一般需經(jīng)時效處理后才能經(jīng)行機械加工。其它毛坯 其它毛坯類型包括沖壓、粉末冶金、冷擠、塑料壓制等毛坯。其它優(yōu)缺點各有千秋，可依據(jù)零件的具體結(jié)構(gòu)與需要來選擇不同的加工方法。 1．零件的材料及其力學性能。當零件的材料選定后，毛坯的類型大致就已經(jīng)確定了。 2．零件的形狀和尺寸。形狀復(fù)雜的毛坯，常采用鑄造方法。 3．生產(chǎn)類型。大量生產(chǎn)應(yīng)選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機械加工費用的降低來補償。 4．現(xiàn)有生產(chǎn)條件。確定毛坯的種類及制造方法，必須考慮具體的生產(chǎn)條件，如：毛坯制造的工藝水平、質(zhì)量狀況、設(shè)備狀況、成本費用以及對外協(xié)作的可能性等。 5．充分考慮利用新工藝、新技術(shù)的可能性等。第二節(jié) 毛坯尺寸的確定參考《機械加工工藝手冊》及零件圖的分析，加工時，如果余量留得過大，不但浪費材料，而且增加機械加工勞動量和生產(chǎn)工時，使生產(chǎn)成本增高，降低生產(chǎn)率，余量留得過小，一方面使毛坯制造困難，另一方面在機械加工時，也常因余量留得過小而使用劃線找正確等方法，不僅增加了生產(chǎn)工時，而且還有可能制造廢品，因此，必須合理的選擇加工余量。 加工表面的余量如下所示：主要尺寸總余量毛坯尺寸底面左右端面內(nèi)孔φ80φ69毛坯圖如下：第四章 零件加工方案的優(yōu)化與確定第一節(jié) 加工方案的制定各種機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等差異很大，但它們的制造工藝則存在許多共同特征。這些特征取決于企業(yè)的生產(chǎn)類型，而企業(yè)的生產(chǎn)類型又由企業(yè)的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定的。 生產(chǎn)類型一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。（1）大量生產(chǎn)主要有汽車、拖拉機、自行車、手表的制造等。（2）成批生產(chǎn)主要有機床、機車、電機和紡織機械的制造等。按批量的多少，成批生產(chǎn)又可分為小批、中批和大批生產(chǎn)三種。（3）單價生產(chǎn)主要有重型機械制造、專用設(shè)備制造。 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)量和進度計劃。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)要計入備品和廢品的數(shù)量，可按下式計算： N=Q n(1+α)(1+β)其中 N—零件的年產(chǎn)量（件/年）； Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）； n—每臺產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺）； α—備品的百分率；β—廢品的百分率。根據(jù)組隊分析，零件將采用成批生產(chǎn)。生產(chǎn)類型的具體劃分，可根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品及零件的特征或工作地每月?lián)摰墓ば驍?shù)。生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)/(臺/年或件/年)工作地每月?lián)摰墓ば驍?shù)小型機械或輕型機械中型機械或中型零件重型機械或重型零件單件生產(chǎn)≦100≦10≦5不作規(guī)定小批生產(chǎn)＞100~500＞10~50＞5~100＞20~40中批生產(chǎn)＞500~5000＞150~500＞100~300＞10~20大批生產(chǎn)＞5000~50000＞500~5000＞300~1000＞1~10大量生產(chǎn)＞50000＞5000＞10001 確定工序集中與工序分散的程度工序集中就是將工件的加工集中在幾道工序內(nèi)完成。每道工序的加工內(nèi)容較多。工序集中的特點：（1）采用高效專用設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)率高。（2）工件裝夾次數(shù)減少，易于保證表面間位置精度，還能較少工序間運輸量，縮短生產(chǎn)周期。（3）工序數(shù)目少，可減短機床數(shù)量、操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，還可簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作。（4）因采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的專用設(shè)備及工藝裝備，使投資大，調(diào)整和維修復(fù)雜，生產(chǎn)準備工作量大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較費時。工序分散就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進行。每道工序的加工內(nèi)容很少，最少時即將每道工序僅一個簡單工步。工序分散的特點：（1）設(shè)備及工藝裝備比較簡單，調(diào)整和維修方便，生產(chǎn)準備工作量少，易于平衡工序時間，易適應(yīng)產(chǎn)品更換。（2）可采用最合理的切削用量，減少基本時間。（3）設(shè)備數(shù)量少，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。工序集中與工序分散應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、現(xiàn)有生產(chǎn)條件、工件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求等進行綜合性分析后選用。由于座體零件是采用成批量生產(chǎn)，因結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需使用專用設(shè)備及專用夾具，為了保證精度，將選用工序集中。 工序的安排順序 （1）先加工基準面選擇為精基準的表面，應(yīng)該安排起始工序先進行加工，以便盡快為后續(xù)工序提供精基準。 這有利于保證加工精度。 （2）劃分加工階段 根據(jù)加工質(zhì)量的要求常劃分為粗加工、半精加工、精加工。由于工件的加工質(zhì)量要求不是很高，所以劃分為粗粗加工、半精加工、精加工三個階段。 （3）先面后孔對于箱體、支架和連桿等工件，應(yīng)先加工面后加工孔。這是因為平面的輪廓平整，安放和定位比較穩(wěn)定可靠，若先加工好平面，就以平面定位孔，保證平面和孔的位置精度。此外，由于平面先加工好了，給平面上的孔加工也帶來方便，使刀具的初始切削條件能得到改善。 （4）次要表面穿插在各加工階段進行。第二節(jié) 工藝路線的擬定通過對零件的結(jié)構(gòu)分析，可以了解到加工部位及加工精度。初步可以總結(jié)各加工表面加工階段的劃分：在加工過程中，正確選擇加工方法，不但能提高生產(chǎn)效率，而且能降低生產(chǎn)成本。各加工表面加工階段劃分如下：加工位置加工階段劃分銑底面粗銑—精銑鉆4φ11通孔 鉆擴深3φ22孔擴車右端面粗車—半精車車左端面粗車—半精車鏜φ80k7孔粗鏜—半精鏜—精鏜鉆φ8孔鉆攻M8螺紋 攻螺紋以上是初步了解加工內(nèi)容以及通過設(shè)備的選擇。 加工方案比較分析通過對機座的分析，可初步推出對機座的兩套加工方案。方案一：工序號工序內(nèi)容設(shè)備工序5鑄造毛坯 砂型模具工序10清理鑄件空氣壓縮機工序15檢驗工序20人工時效 加熱爐工序25鉗工劃線工序30銑底面銑床工序35鉗工劃線 工序40鉆4φ11通孔 鉆床工序45擴深3φ22孔鉆床工序50車左端面,掉頭車右端面車床工序55鏜φ80k7孔，倒角鏜床工序60鉗工劃線工序65鉆φ8孔，攻M8螺紋 鉆床工序70終檢工序75入庫方案二：工序號工序內(nèi)容設(shè)備工序5鑄造毛坯砂型模具工序10清理鑄件空氣壓縮機工序15檢驗工序20人工時效