【導(dǎo)讀】端蓋，是安裝在電機(jī)等機(jī)殼后面的一個(gè)后蓋，俗稱“端蓋”。本論文主要分析了端。蓋加工工藝規(guī)程及專用夾具的設(shè)計(jì)。分析了其各面和孔的加工方法及切屑余量等參數(shù)，取適合的機(jī)床和刀具制作相應(yīng)的工序過程卡片。繪制出機(jī)床聯(lián)系尺寸圖表達(dá)夾具與機(jī)床相對(duì)位置關(guān)系，繪制加工示意圖表。其中典型零件進(jìn)行拆畫，實(shí)現(xiàn)了對(duì)端蓋的加工。選題的背景和意義·······································································3. 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段··································4. 變速箱端蓋生產(chǎn)的相關(guān)分析·······················&#18

　　

【正文】 仍采用右端面，該端面屬于大平面與法蘭的右端面接觸，分別限制了 Z ， X和 Y三個(gè)方向上自由度。又兩定位銷限制了 X ，Z 和 Y 三個(gè)方向上自由度，這樣保證零件的定位可靠。 根據(jù)主要夾緊力作用于定為基準(zhǔn)面的原則，主要夾緊力由壓柱塊和墊塊來(lái)提供，其中墊塊上的 受力較大，又由于鉆孔處的的零件較薄弱，為防止工件過大變形右端面與鉆模板接解面積較大，起到防止變形作用。 比較上述的三種方案，可以看出它們的優(yōu)缺點(diǎn)。三種方案都可以滿足定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合的原則，這是它們的主要優(yōu)點(diǎn)。方案一和方案二分別在中心軸線處采用了削邊銷和長(zhǎng)圓柱銷，均出現(xiàn)了局部過定位現(xiàn)象，但還是可以滿足加工要求的，但需要加上自位支承，增加了專用夾具的復(fù)雜性。前兩種方案中的 V 形塊都需要提供較大的夾緊力，而方案三的夾緊力由開口墊圈和 V形塊分擔(dān)，且有輔助支承存在，沒出現(xiàn)過定位現(xiàn)象，也不需要提供自定位支承來(lái)解除 過定位的自由度，且方案三結(jié)構(gòu)緊湊操作方便，定位誤差較小，并且可以滿足加工精度的要求。根據(jù)孔的位置要求，該夾具上安裝有分度裝置，從而提高了生產(chǎn)效率，使一次安裝能同時(shí)加工出四個(gè)孔 .。 (3)定位誤差分析： 首先，在對(duì)夾具進(jìn)行定位誤差分析之前，對(duì)已經(jīng)選定的方案工作原理做一下說明： 該夾具用于立式鉆床，鉆削法蘭上四個(gè)孔。工件以端面，中心孔與另一個(gè)小孔，達(dá)到一面兩孔定位。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄 10，在壓柱作用下使墊塊向上運(yùn)動(dòng)，起到向上夾緊定位作用，將工件壓緊。當(dāng)一個(gè)孔鉆好后，拉動(dòng)底座并旋轉(zhuǎn)，使壓柱壓昆工件再向下轉(zhuǎn)動(dòng)手柄畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 21 5，轉(zhuǎn)動(dòng)夾具 體至相應(yīng)位置時(shí)，鉆削另一個(gè)孔。其余各孔按同樣的方法依次加工。了解了該專用夾具的工作原理之后，將對(duì)此夾具在使用過程中的定位誤差做如下分析 : ： 該誤差主要存在于分度裝置的精度問題，在加工完畢一個(gè)孔后，需轉(zhuǎn)動(dòng)夾具體 45176。的角度來(lái)加工下一個(gè)孔，定位夾緊后，通過鉆頭產(chǎn)生的軸向力會(huì)使工件發(fā)生傾斜現(xiàn)象，即便有輔助支承的存在，而輔助支承產(chǎn)生的外力很小，本身就會(huì)使工件產(chǎn)生傾斜，故需要在設(shè)置輔助支承時(shí)應(yīng)注意到這一方面，對(duì)均布的 ? 5mm 的四個(gè)孔有很重要的意 義。 ： 為保證兩孔中心距，需要可靠的夾緊力，開口墊圈上的夾緊力應(yīng)足夠大，以防止工件產(chǎn)生傾斜或加工過程中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。由于加工的公差較大，在夾具制造過程中應(yīng)稍加注意，將會(huì)消除這方面的問題，將產(chǎn)生的誤差為 ? ，其夾角為 ? ，鉆孔平面的尺寸為φ46mm，具體參照?qǐng)D 33。定位誤差為： ? =46 tan?? = 22 ( )70 ??? = 由于 ? =，故可以滿足其加工精度。 ： 由于鉆孔的公差等級(jí)能達(dá)到 IT12IT11，其中 Ra值為 Ra25~，故鉆孔遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到 ，故需進(jìn)一步采用鉸孔，而該孔又是一個(gè)螺紋孔，需要在鉸孔后進(jìn)行攻絲。定位方案仍為帶凸緣的夾具定位，進(jìn)行鉸孔后便能滿足要求。 銑側(cè)面夾具設(shè)計(jì) 由連桿工作圖可知，工件材料為 45，為大比量生產(chǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，需設(shè)計(jì)一套銑平面夾具，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀。 夾具的問題注意 本夾具主要作來(lái)銑四側(cè)面，主要是為是 了保證四側(cè)面相互位置度要求，并為下道工畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 22 序提供精基準(zhǔn)需要。由于本工序是粗加工，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，低勞動(dòng)強(qiáng)度。 1)定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，端蓋的四側(cè)面都為粗加工 ,兩端面都沒有加工，且表面粗糙要求較高。為了使定位誤差為零，按互為基準(zhǔn)原則 ,選擇另一側(cè)面作為定位基準(zhǔn)。 2)夾緊方案 由于零件小，所以采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，裝卸工件方便、迅速。 3)夾具體設(shè)計(jì) 夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承受一部分切削力。夾具體圖如圖 34 所示 ： 圖 34 夾具體設(shè)計(jì) 夾具體 為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長(zhǎng)。 4)切削力及夾緊力的計(jì)算 切削力的計(jì)算：，由《組合機(jī)床》（表 724）得： P= = = 夾緊力的計(jì)算：由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》（表 1225）得： 用扳手的六角螺母的夾緊力： M=12mm,P=， L=140mm,作用力： F=70N，夾緊力：W0=5380N 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 23 由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。 定位誤差的計(jì)算 :由加工工序知，加工面為連桿的剖 分面。剖分面對(duì)連接螺栓孔中心線有垂直度要求（垂直度允差 ）；對(duì)連桿體小頭孔有中心距 190? 要求；對(duì)剖分面有 的平面度要求。所以本工序的工序基準(zhǔn)：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為小頭孔中心線，其設(shè)計(jì)計(jì)算如下： （ 1）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。此公差取工件相應(yīng)尺寸的平均值，公差取相應(yīng)公差的三分之一（通常取 1/5~1/3）。故此尺寸為 ? 。 （ 2）確定定位銷尺寸及公差 本夾具的 主要定位元件為一固定銷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不便于更換。該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ 。公差與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸與公差相同，即為Φ ? 。 （ 3）小孔的確定 考慮到配合間隙對(duì)加工要求中心距 190? 影響很大，應(yīng)選較緊的配合。另外小頭孔的定位面較短，定位銷有錐度導(dǎo)向，不致造成裝工件困難。故確定小頭定位孔的孔徑為Φ ? 。 5)定位誤差分析 ① 對(duì)于連桿體剖分面中心距 190? 的要求，以Φ ? 的中心線為定位基準(zhǔn)，雖屬“基準(zhǔn)重合”，無(wú)基準(zhǔn)不重合誤差，但由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差，其值為： Δ Dw=δ D+δ d+Δ min =++0 = Δ Dw－－剖分面的定位誤差 δ D――工件孔的直徑公差 δ d――定位銷的直徑公差 Δ min――孔和銷的最小保證間隙 此項(xiàng)中心距加工允差為 ,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 24 ② 連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準(zhǔn)）為加工面的工序基準(zhǔn)，同時(shí)亦為第一定位基準(zhǔn)，對(duì)加工剖分面來(lái)說，它與工序基準(zhǔn)的距離及相應(yīng)的平行度誤差只取決于基準(zhǔn)在夾具中位置。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時(shí)為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)位置誤差為零。所以對(duì)加工剖分面來(lái)說，定位誤差為零。即當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí)，造成加工表面定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 25 結(jié)論 本文通過分析加工工藝的要求和 端 蓋加工的特點(diǎn)，給出了 端 蓋加工的工藝路 線和數(shù)控加工工序的劃分，對(duì)某些關(guān)鍵工步的加工方法進(jìn)行了研究，同時(shí)基于 MasterCAM 平臺(tái)， 端蓋 主要工序的夾具設(shè)計(jì)、刀具的選取、加工工藝和數(shù)控編程等方面進(jìn)行了研究，獲得以下結(jié)果： (1)課題主要分析了端蓋加工工藝規(guī)程及專用夾具的設(shè)計(jì)。分析了其各面和孔的加工方法及切屑余量等參數(shù)，制定了三條加工工藝路線，并從中選取了最為合理的一條，該路線計(jì)算出時(shí)間定額，選取適合的機(jī)床和刀具制作相應(yīng)的工序過程卡片。 根據(jù)數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容，進(jìn)行 端 蓋的工藝分析，給出了氣缸蓋的加工工藝路線、工序、工步的劃分、定位夾緊和定位誤差分析 以及所選用的加工設(shè)備、刀具和加工方法的選擇。 (3)通過對(duì) 端蓋 加工工藝要求的分析，制定了該加工過程的加工工步， 其中也 針對(duì)端蓋精糛中間大孔這道工序設(shè)計(jì)了夾具。繪制出機(jī)床聯(lián)系尺寸圖表達(dá)夾具與機(jī)床相對(duì)位置關(guān)系，繪制加工示意圖表達(dá)工件定位及鏜桿的選擇，最后對(duì)夾具的定位，夾緊力大小完成整個(gè)夾具裝配圖，并對(duì)其中典型零件進(jìn)行拆畫，實(shí)現(xiàn)了對(duì)端蓋的加工。 (4)隨著計(jì)算機(jī)數(shù)控 (CNC)機(jī)床，特別是加工中心的發(fā)展，為工序集中創(chuàng)造了條件。在加工中心上，一次裝夾可以加工以前要多臺(tái)設(shè)備、多道工序才能加工完成的內(nèi)容，有時(shí)甚至一次裝夾就 可以完成全部加工內(nèi)容，加工出合格的產(chǎn)品。數(shù)控加工工藝是指在CNC 機(jī)床上加工零件的工藝，它與普通機(jī)床的零件加工工藝最大不同之處，在于加工順序、刀具路徑、切削參數(shù)等規(guī)定的特別詳細(xì) ， 更有利于機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 26 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)期間最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它不但是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)總結(jié)，而且為我們走向工作崗位奠定了一定的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計(jì)中，我受益非且，第一，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更加全面的鞏固和加深；第二：在設(shè)計(jì)中提高了我的耐心和細(xì)心；第三：通過這次設(shè)計(jì)提高了我的自學(xué)能力，并積累了豐富的設(shè)計(jì)創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)；這些都 為我今后在公司搞設(shè)計(jì)提供了必備的客觀條件。 在此我衷心感謝我的指導(dǎo)老師徐偉老師。本設(shè)計(jì)的完成離不開徐老師的精心指導(dǎo)和全力支持，他以豐富的經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了很多寶貴意見，對(duì)不足之處也給予了指正，尤其是在一些細(xì)節(jié)問題上。這些意見和幫助對(duì)我的設(shè)計(jì)和繪圖的完成起到了關(guān)鍵性的作用。在每次的答疑時(shí)間里，徐老師都會(huì)給我們的設(shè)計(jì)提出新的要求和建議，并幫助我們查閱一些相關(guān)資料，確保了我們?cè)O(shè)計(jì)的進(jìn)度和質(zhì)量，在此，特別感謝褚老師給予我的幫助。再次表示誠(chéng)摯的謝意和敬意！也感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我的嚴(yán)格要求，給我了一個(gè)這么 好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使我又學(xué)到了很多知識(shí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 27 參考文獻(xiàn) [1]龐懷玉 .機(jī)械制造工程學(xué) [M]． 北京 ：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998. [2]王先逵 .機(jī)械制造工藝學(xué) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. [3]吳宗澤主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（上、下冊(cè)） [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版 社， 2020. [4]李益民主編，機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手，北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [5]王先逵主編，機(jī)械加工工藝手冊(cè) ? 加工技術(shù)卷北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [6]崇凱 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 [M].化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [7]胡農(nóng) .車工技師手冊(cè) [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [8]曾慶福 .機(jī)械制造工藝學(xué) [M].清華大學(xué)出版社， 1989 [9]天津電儀職大 .自動(dòng)生產(chǎn)線技術(shù) [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,1995. [10]李慶余主編 .機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) [M].上海：上海交通大學(xué)出版社， 2020. [11]龔定安 ,蔡建國(guó)編著 .機(jī)床 主軸箱 設(shè)計(jì)原理 [M].西安 ： 1999. [12]楊可楨 ． 程光蘊(yùn) .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].第四版，北京：高等教育出版社， 2020. [13]李慶 余 ． 張佳等主編 .機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) [M].北京 ： 機(jī)械工業(yè) 出版社 ,2020. [14]劉朝儒 .彭福蔭，高政．機(jī)械制圖 [M]．北京：高等教育出版社， 2020.