【正文】 于：方案一是先加工以 φ 18mm 孔為中心的一組表面 ，然后以此為基準加工八個 φ 15mm 孔；而方案二則先完成所有面的加工 ，再加工各孔。 工序 13：去毛刺。 工序 9：鏜梯形孔與退刀槽。 工序 5：粗銑頂面 φ 50mm 面。 山東理工職業(yè) 學院（論文） 7 （ 2）工藝路線 方案 二： 工序 1：鑄造毛坯。 工序 13：去毛刺。 工序 9： 鏜 梯形孔 與退刀槽 。 工序 5： 粗 車 φ 90mm 外圓 端面 并倒角 C2。 根據以上分析制定的工藝路線如下 (如圖 及 所示 )： 工藝路線： （ 1）工藝路線方案一： 工序 1：鑄造毛坯。 一般情況下，單 件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。便于采用通用設備。 根據以上選擇的原則，我們就可以 φ 20 孔和 φ 50 右端面定位，用可調輔助支承 φ 90 外圓并找正 φ 20 外圓母線。粗基準的選擇對保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工面（作為粗基準的非加工面）的位置關系具有重要影響。在起始工序中，只能選擇未經加工的毛坯表面作為定位基準，這種基準稱為粗基準。本次 采用金屬模機器造型，這種鑄造方法的特點是鑄件內部組織致密，機械性能較高，單位面積的產量高，適用于泵體、泵蓋、殼體、減速箱體、汽缸頭等中、小型鑄件。機械產品的生產綱領除 了該產品在計劃期內的產量以外，還應包括一定的備品率和平均廢品率， 其計算公式為 。 （ 2）以 φ 18mm 孔中心軸線為中心的加工表面。 第 3 章 零件的工藝 設計 零件的功用及工藝分析 零件的功用 題目所給的零件是殼體零件，即某種產品的外殼，主要作用是 用來支承、包容、保護運動零件或其他零件，也起定位和密封作用 ，其三維形狀 以及零件圖 如下： 三維模型如下： 圖 三維模型圖 山東理工職業(yè) 學院（論文） 3 二維 零件圖如下： 圖 殼體零件圖 山東理工職業(yè) 學院（論文） 4 零件 的實際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件結構比較 復雜。 然而， 在多品種生產的企業(yè)中，每隔 3～4 年就要更新 50～ 80％ 左右 機床 夾具，而夾具的實際磨損量僅為 10～ 20％ 左右 。它的整個加工過程中涉及到毛坯的制造方法選擇、加工余量的計算、工藝路線的確定、機床夾具定位和夾緊裝置的設計、機械加工刀具和輔具的選擇、加工時間的計算以及專用夾具體的設計等內容。對于零件的工藝安排、夾具設計是機械系學生都應掌握的最基本的知識。 28 夾具的拆卸 27 設計 26 26 25 23 23 21 夾具的截圖 19 山東理工職業(yè) 學院（論文） III 15 10 4切削用量的計算以及基本工時的確定 5 5 4 確定生產類型 4 工藝規(guī)程的設計 2 2 零件的功用及工藝分析 2 第 3 章 零件的工藝設計 除此之外，還 設計了一套專用 車床 夾具和專用 鉆 床夾具 。山東理工職業(yè) 學院 殼 體零件的加工工藝規(guī)程及 其 夾具設計 12 屆 機電 系 專 業(yè) 機電一體化 學 號 0701121130 學生姓名 張 濤 指導教師 歐陽金剛 完成日期 年 月 日 山東理工職業(yè) 學院畢業(yè)設計論文 山東理工職業(yè) 學院（論文） I 摘 要 本設計是一種殼體的工藝設計和夾具設計。首先確定合適的定位基準，設計夾具體，再選擇定位元件、夾緊元件等部件。 1 2 12 工序 7切削用量的計算以及基本工時的確定 14 第 4 章 加 工設備與工藝裝備選擇 15 第 5 章 零件的車床夾具設計 23 25 28 29 29 總 結 這些內容對于機械加工起著致關重要的作用。 通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時發(fā)現自己在專業(yè)知識方 面的不足。因此，設計各種專用夾具以減少夾具的損耗已經擺上的日程。 零件的工藝分析 殼體零件共有兩組加工表面，它們相互間有一定的 加工 要求。這一組加工表面包括：一個 φ 50mm的外圓端面 ，一個 +? mm 的孔，一個 1:7 梯形孔以及退刀槽。 ? ?n1N ??? ? ? ? （ ） 式中 n為零件計劃期內的產量； ?為備品率； ?平均廢品率。毛坯的材料是 HT200。用加工過的表面作為定位基準，則稱為精基準。 根據以上選擇的原則， 可以 選擇 零件左端面 作為粗基準 。精基準選擇 φ 20 孔軸線 ,這樣可以便于在一次裝夾中車左右端面，完成所需零件形狀的加工，所以精基準選擇 φ20mm 孔軸心線。簡單的機床工藝裝備。 （ 2）工序集中原則 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 工序 2：時效處理。 工序 6：鉆八個 φ 15mm 孔。 工序 10： 粗 鉸梯形孔。 工序 14：清洗。 工序 2：時效處理。 工序 6：粗車 φ 90mm 外圓 端面 并倒角 C2。 工序 10：粗鉸梯形孔。 工序 14：清洗。經比較可見，先加工以 φ 18mm 孔為中心的一組表面，然后以此為基準加工八個 φ 15mm孔，這時 的位置精度交易保證，并且定位及裝夾都較方便。 具體工藝過程如下： 工序 1：鑄造毛坯。 工序 5：粗車 φ 90mm 外圓 端面 并倒角 C2。 工序 9：鏜梯形孔與退刀槽。 工序 13：去毛刺。 以上加工方案大致看來還是合理的。 這樣既可以避免鉆頭及零件的報廢，同時也照顧了原有的加工路線中裝夾方便的特點。 工序 2：時效處理。 工序 6：鉆八個 φ 15mm 孔（鉆頭快鉆穿零件時采用手動進給）。 工序 10：粗鉸梯形孔。 山東理工職業(yè) 學院（論文） 9 工序 14：清洗。 機械加工余量及毛坯的尺寸確定 加工余量是指加工過程中從加工表面所切去的金屬層厚度。 （ 2） 粗車左右 φ 50mm 端 面 的加工余量 ： 由《機械 加工余量實用手冊 》 表 525 查得粗車左右 φ 50mm 面 的加工余量為 。 （ 6）加工 M8孔的加工余量：由《機械制造技術基礎課程設計指導教程》表 2— 29查出先鉆孔 φ ， 攻螺紋 M8的加工余量為 ?，F 取 機轉速為 150r/min，如果選取 120r/min，則速度損失較大。 所以 1 ? ? ? ? ? ? 所以 ? ?0 . 2 0 . 1 5 0 . 4242 m0 . 8 2 9 = 3 8 . 0 6 m in6 0 1 . 6 0 . 5cv ???? （ 3）確定機床 主軸轉速： 由公式 得 ? ?1000 1 0 0 0 3 8 .0 6n 3 0 3 m in40cs wv rd?? ?? ? ?? 按機床說明書，與 303r/min 相近的機床轉速為 230r/min 和 305r/min。 （ 4）計算切削工時： 根據《切削用量手冊》表 20， y+ =2mm? ， 由公式 得： ? ?2 0 + 2t = = 0 .1 4 4 m in3 0 5 0 .5m ? 工序 6 切削用量的計算以及基本工時的確定 工序 6：鉆八個 φ 15mm 孔 （ 1） 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑 d0=15mm。 ， b1=， a0=12176。 由于 l/d=12/15=， 故應乘孔深系數 klf=， 則 f=(~) =~山東理工職業(yè) 學院（論文） 13 b、 按鉆頭強度決定進給量：根據表 7（查切削用量手冊第三章），當α b=,d0=15mm， 鉆頭強度允許的進給量 f=。 2） 決定切削速度 由表 10及 11（查切削用量手冊第三章），查得 vi=。 。 各修正系數為： kMv=kMn=kMv= ksv=ksn=ksvf= 故 v=vtk v==； n=ntk n= =。 （ 2）粗鏜孔至 φ ， 單邊余量 Z=， 一次鏜去全部余量 ， mm? ，進給量 f=。在銑端面、倒角和攻絲工序中會用到通用機床。 夾具的種類很多，按夾具的應用范圍分類，可分為通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具；按夾具上的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具和真空夾具等。殼體的生產屬于 小 批量生產，為了提高生產率，加工中應該采用專用夾具。最終傳動箱殼體的加工基本都采用標準刀具 , 可以在《機械加工工藝手冊》上查到。對于刀具的材料，常用的刀具材料有碳素工具鋼、高速鋼、硬質合金。加入 合金元素后，細化了晶粒，提高了合金的硬度。硬度很高，但它的抗彎強度為 ～ ，只是高速鋼的一半，沖擊韌度不足高速鋼的 1/25～1/，因而在刃型不太復雜的刀 具上的應用日益增多，如車刀，銑刀，鏜刀，小尺寸鉆頭，絲錐等刀具上。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉軸線同軸。 定心式車床夾具：在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構。這類夾具不對稱，要注意平衡。 由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇。 工件的夾緊應可靠。 （ 2）夾具 找正基準的設置 為保證車床夾具的安裝精度，安裝時應對 夾具的限制基面仔細找正。夾具上定位元件的結構設計與布置，必須保證工件的定位基面、加工面和機床主軸三者的軸線重合。配重塊上應開有弧形槽或徑向槽，以便于調整配重塊的位置。平衡的方法有兩種：設置平衡塊或加工減重孔。 問題的提出 利用本夾具主要用來粗車左右端面，在粗車左右端 面時，其他都是未加工表面。 切削力及夾緊力的計算 （ 1）切削力 的計算 由《切削用量手冊》表 22（車削時切削力及切削功率的計算公式）查得計算 公式：主切 削力 60 FznzF ??C FzFzxpa Fzyf Fznv k Fz(N) （ ） 徑向切削力 ? 60Fyn C Fy Fyxpa Fyyf Fynv k Fy(N) （ ） 軸向切削力 ? 60Fyn C Fx Fxxpa Fxyf Fxnv k Fx(N) （