傳動箱箱蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計（優(yōu)秀含CAD圖紙+設(shè)計說明書）
傳動箱箱蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計（優(yōu)秀含CAD圖紙+設(shè)計說明書）,傳動,箱箱蓋,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計,優(yōu)秀,優(yōu)良,cad,圖紙,說明書,仿單
附頁
畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告
傳動箱箱蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
系 別： 機械工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計開題報告
課題題目
傳動箱箱蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
課題性質(zhì)
A B C D E
□ ■ □ □ □
課題來源
A B C D
□ □ ■ □
成果形式
A B C D E
□ ■ □ □ □
同組同學(xué)
開題報告內(nèi)容（請見附頁）
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽名：
月 日
專家組及系里意見
專家組成員簽字： 教學(xué)主任（簽章）：
月 日
畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告
課題題目
傳動箱箱蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
1 研究的目的和意義：
本畢業(yè)設(shè)計的目的：
（1） 本次畢業(yè)設(shè)計目的是綜合運用機械制造工藝學(xué)、力學(xué)、專用機床與夾具等分析和解決操縱箱連桿工藝規(guī)程、夾具參數(shù)的計算及夾具設(shè)計，如：運用機械制造工藝學(xué)的知識確定了加工工藝路線，運用力學(xué)的知識對夾具的強度計算及校核，運用專用機床與夾具對夾具進行設(shè)計等；
（2） 通過設(shè)計實踐強化我們的專業(yè)技能，掌握常用計算機畫圖軟件，如Autocad、UG；
（3） 培養(yǎng)我們樹立正確的設(shè)計思想和使用技術(shù)資料、國家標準等手冊、圖冊工具書進行設(shè)計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力；
（4） 培養(yǎng)我們綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨立工作能力，拓寬和深化我們的知識，樹立正確的設(shè)計思想，設(shè)計構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)范和方法；
（5） 對夾具的某一參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。
2、 主要研究內(nèi)容：
2.1 對于傳動箱箱蓋加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(wù)是：?
（1）完成傳動箱箱蓋加工工藝規(guī)程的制定；?
（2）完成其中專用夾具的設(shè)計。
針對加工工藝規(guī)程的制定，閱讀完箱蓋的零件圖后，進行工藝審查。
1） 對傳動箱箱蓋的工藝分析，對箱蓋的位置精度，形位公差、表面粗糙度以及配合進行分析。其次確定毛坯，對毛坯的材料、形狀、機械性能、規(guī)模大小進行分析確定出合適的毛坯；
2） 擬定機械加工工藝分析，主要內(nèi)容有：選定定位基準、確定加工方法、安排加工順序以及安排熱處理、檢驗和其他工序等，定兩條路線分析比較，選取一條最佳工藝路線；
3） 確定滿足各工序要求的工藝裝備（包括機床、夾具、刀具和量具等）；
4） 確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗方法；
5） 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸和公差；
6） 確定切削用量和時間定額。
針對夾具部分的設(shè)計，夾具設(shè)計是組合機床設(shè)計中的重要部分，夾具設(shè)計的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數(shù)。在設(shè)計中，設(shè)計的主要思路是：工件以已加工端面（箱蓋頂面）為定位基準，夾具體上的定位板作為定位面，工件以鏜模夾具夾緊，這樣設(shè)計主要是為了解決了工件上孔的數(shù)量較多的問題。
具體的設(shè)計思路是：本次夾具采取一面兩銷定位方式定位，首先通過把工件豎著放在夾具體的凸臺上，分別用圓柱銷和菱形銷定位兩個的孔，這樣箱蓋的五個自由度全部限制，通過鏜模夾具體實現(xiàn)了零件的定位夾緊。然后進行誤差分析、夾緊力的計算，對夾具的主要零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計選擇。
2.2 研究內(nèi)容：本課題來源于當今企業(yè)批量生產(chǎn)的農(nóng)用機械——蓮藕收割機，選取其左傳動箱為設(shè)計主要內(nèi)容。本課題類型屬應(yīng)用開發(fā)型。設(shè)計內(nèi)容：根據(jù)箱體年產(chǎn)量為3000件，設(shè)其備品率為7%’機械加工廢品率為3%，設(shè)計該零件的機械加工工藝過程。
2.3各工序的加工：
工序1：鑄造
工序2：清砂（清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等）
工序3：熱處理
工序4：涂漆
工序5：以頂面為基準粗銑箱蓋底面和臺階面
工序6：以箱蓋底面為基準鉆、鉸的孔2，孔口倒角
工序7：以底面和孔為基準粗鏜、半精鏜、精鏜的孔2
且粗鏜、半精鏜的孔2
工序8：以底面和孔為基準粗鏜、半精鏜的孔2
工序9：以底面和孔為基準鉆的孔10，擴孔后用平頭鉆壓平
工序10：以底面和孔為基準鉆的孔，擴孔后用平頭鉆壓平并攻 M16mm的螺紋
工序11：去毛刺，清洗
工序12：檢驗各部分尺寸及精度
工序13：入庫
2.4 夾具方案的確定：
本工序選用的定位基準為一面兩孔定位[8]，工件下方定位板作定位面，定位板與構(gòu)形壓板連接在一起，將工件夾在中間，通過兩個銷對工件上兩個的孔進行定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷，因此進行定位因此進行定位元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷和短菱形銷進行設(shè)計。
2.5 加工工藝的基本內(nèi)容
通過工序的劃分和定位基準的選擇，制訂傳動箱箱蓋加工工藝規(guī)程。在設(shè)計開始的過程中，通過分析零件圖，了解其箱蓋零件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)的技術(shù)要求，對箱蓋零件的每一個細節(jié)仔細的分析，如箱蓋加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意箱蓋零件各孔系自身精度（同軸度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求），箱蓋零件的尺寸是整個零件加工的關(guān)鍵，必須弄清箱蓋零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對零件的了解認識，另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。
2.6制定工藝規(guī)程
1）毛坯的選擇：
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯的種類和其質(zhì)量對機械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。本設(shè)計擬采用砂型鑄造方法，這不僅簡化了造型和合箱操作，還因型砂緊實度較為均勻，鑄件的表面質(zhì)量得到提高。在切削加工前進行石墨化退火處理，消除鑄件表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（大量滲碳體出現(xiàn)）以便進行切削加工。
2）擬定工藝路線：
擬通過計算切削用量、加工余量及工時定額，查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時定額一般按各工廠的實際經(jīng)驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。但隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時定額應(yīng)進行相應(yīng)的修改。
3.課題的準備情況：
在本次設(shè)計過程中，需要綜合運用機械原理、機械設(shè)計、互換性與測量技術(shù)、機械設(shè)計制造工藝學(xué)等方面的理論知識，具備利用Auto CAD 二維制圖軟件及UG三維制圖軟件的能力。在金工實習(xí)、數(shù)控機床實訓(xùn)等實際操作中，對實際產(chǎn)品的運動方案、整體結(jié)構(gòu)、精度要求等方面有了一定的感性認識，為在畢業(yè)設(shè)計中理性知識的運用奠定了良好的基礎(chǔ)。如何對夾具的一些參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計還需要進一步的學(xué)習(xí)。
4. 進度安排：
周 次
工作內(nèi)容
早進入階段
第1-6周
第7-8周
第9-12周
第13、14周
根據(jù)設(shè)計要求，收集并研讀相關(guān)資料，確定設(shè)計方案，完成開題報告；
結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析，完工藝路線的制定，確定夾具的定位夾緊安裝方式，夾具參數(shù)的優(yōu)化；
繪制完成零件圖及全套圖紙；
說明書的整理與撰寫；
根據(jù)指導(dǎo)老師的意見最終定稿，準備答辯。
5.參考文獻：
[1]吳拓機械制造工藝及專用夾具北京.機械工業(yè)出版社2006 .8
[2]蔡學(xué)熙.現(xiàn)代機械設(shè)計方法實用手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.
[3]楊叔子.機械加工工藝師手冊. 第2版.機械工業(yè)出版社.2011.1
[4]俞立鈞，徐解民.機械精度設(shè)計基礎(chǔ)及應(yīng)用.上海：上海大學(xué)出版社，2006.
[6]吳宗澤主編.機械設(shè)計禁忌.機械工業(yè)出版社.1997.
[7]鞏云鵬、田萬祿等主編. 機械設(shè)計課程設(shè)計 . 沈陽：東北大學(xué)出版社 2000
[8] 劉鴻文主編. 材料力學(xué). 北京：高等教育出版社1991
[9] 張 玉，劉 平主編. 幾何量公差與測量技術(shù) . 沈陽：東北大學(xué)出版社 199
[10] 成大先 主編.機械設(shè)計手冊(減(變)速器.電機與電器) 化學(xué)工業(yè)出版社
[11] 孫 桓，陳作模主編. 機械原理. 北京：高等教育出版社 2000
[12] 劉美玲，雷振德.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社，2005.
[13] 朱龍根，簡明機械零件設(shè)計手冊（第二版），機械工業(yè)出版社，2005.
[14] Creveling C M.，公差設(shè)計。最優(yōu)標準的開發(fā)手冊。Addison-Wesley出版社，1997
[15] 王歷，機械設(shè)計與制造（雙月刊）.中國機械工程，1968，10（6）：31-42.
[16] 李婷，杜春玲.傳動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].科技信息，2007
[17] 易炳剛，張喆，邱磊，張亮有.機械傳動系統(tǒng)參數(shù)化設(shè)計研究[J].山西科技，2011
[18] 宋偉剛，張尊敬，王鷹.傳動系統(tǒng)的研究進展[J].運輸機械，2004
6.預(yù)期效果：
經(jīng)過老師的指導(dǎo)，自己的刻苦努力及同學(xué)的配合，能夠按照要求完成畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，并且爭取有所創(chuàng)新。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，鍛煉自己獨立思考、獨立設(shè)計的能力，給大學(xué)四年生活劃上一個完美的句號。
最終完成一份設(shè)計說明書，一套機械加工工藝規(guī)程卡片，兩張零號圖紙量（夾具裝配圖及夾具的零件圖），一篇外文資料譯文。
- 8 -
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
題 目
蓮藕收割機左傳動箱設(shè)計
教師姓名
職 稱
學(xué) 院
學(xué)生姓名
學(xué) 號
班 級
成果形式
A論文 B設(shè)計說明書 C實物 D軟件 E作品
□ ■ □ □ □
任務(wù)下達時間
1．畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求：
任務(wù)的內(nèi)容：可以綜合運用機械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程的知識分析和解決箱體工藝問題的能力，具備設(shè)計一定復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，具備設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。通過設(shè)計過程熟悉機械加工設(shè)計的基本方法和過程，培養(yǎng)獨立從事科研及解決實際問題的實踐能力。設(shè)計內(nèi)容：傳動箱箱體年產(chǎn)量為3000件，即要求批量生產(chǎn)。設(shè)其備品率為7%，機械加工廢品率為3%，設(shè)計該零件的機械加工工藝過程及加工孔的夾具設(shè)計。
任務(wù)的要求：
（1）應(yīng)有高度的自覺性和主動性，主動爭取教師的指導(dǎo)，嚴格按教師的布置、進度要求完成畢業(yè)設(shè)計，要努力學(xué)習(xí)，刻苦鉆研，獨立思考，高質(zhì)量地完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。設(shè)計說明書的字數(shù)在1-1.5萬；
（2）目錄、摘要、引言、設(shè)計說明、結(jié)論、致謝、闡述、撰寫格式符合《天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計撰寫細則》；
（3）設(shè)計說明書應(yīng)具有重要部分的設(shè)計說明；結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理；結(jié)構(gòu)關(guān)系表達清晰繪圖規(guī)范；設(shè)計中所用的資料、數(shù)據(jù)要求真實、充分；相關(guān)內(nèi)容要充實、具體，應(yīng)有規(guī)范的插圖對應(yīng)說明；能用合理的觀點和方法提出問題，分析和解決問題，設(shè)計圖紙要清晰；標注合理齊全。設(shè)計說明書如：數(shù)據(jù)圖表等圖面要清晰整潔，論述要結(jié)構(gòu)嚴謹、層次清楚、文筆流暢、書寫工整規(guī)范；
（4）工程繪圖量折合成圖幅為0號圖紙2張以上；圖幅應(yīng)與表達內(nèi)容的結(jié)構(gòu)及尺寸相符；
（5）譯文翻譯應(yīng)與課本有關(guān)的外文資料，譯文字數(shù)5000以上；
（6）文獻查閱：15篇以上；
（7）畢業(yè)設(shè)計應(yīng)在教師指導(dǎo)下獨立完成，不得由他人代筆，不得抄襲他人作品。
2．畢業(yè)設(shè)計（論文）工作進度計劃：
周 次
工作內(nèi)容
早進入階段
第1-6周
第7-8周
第9-12周
第13、14周
根據(jù)設(shè)計要求，收集并研讀相關(guān)資料，確定設(shè)計方案，完成開題報告；
結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析，完工藝路線的制定，確定夾具的定位夾緊安裝方式，夾具參數(shù)的優(yōu)化；
繪制完成零件圖及全套圖紙；
說明書的整理與撰寫；
根據(jù)指導(dǎo)老師的意見最終定稿，準備答辯。
教研室（學(xué)科組）主任簽字：
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
A1
產(chǎn)品名稱
傳動箱
零件名稱
傳動箱箱蓋
共
7
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
HT200
毛 坯 種 類
鑄鐵
毛坯外形尺寸
402*173*47
每毛坯件數(shù)
1
每 臺 件 數(shù)
1
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車 間
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時
準終
單件
1
鍛造
鍛造毛胚
金工
175.2
200
2
清砂
清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等
金工
20
3
熱處理
退火（消除內(nèi)應(yīng)力）
金工
30
4
涂漆
金工
20
5
銑
粗銑箱蓋底面和臺階面
金工
X6030
硬質(zhì)合金端面銑刀
393.8
6
鉆、鉸
鉆、鉸的孔2，孔口倒角
金工
Z512
標準直柄麻花鉆，機用鉸刀
95.2
7
鏜
粗鏜、半精鏜、精鏜的孔且粗鏜、半精鏜的孔2
金工
TX617
134.3
8
鏜
粗鏜、半精鏜的孔2
金工
TX617
62.8
9
鉆
鉆的孔10，擴孔后用平頭鉆壓平
金工
Z512
9標準直柄麻花鉆，15擴孔鉆
30.2
10
鉆
鉆的孔，擴孔后用平頭鉆壓平并攻 M16mm的螺紋
金工
Z4018
45
11
去毛刺
去毛刺，清洗
金工
30
12
檢驗
檢驗各部分尺寸及精度
金工
60
13
入庫
金工
10
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
粗銑
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
A1
產(chǎn)品名稱
傳動箱
零件名稱
傳動箱箱蓋
共
7
頁
第
2
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
6
粗銑箱蓋底面
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄 件
402*173*47
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式升降臺銑床
X6030
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
固定頂尖
切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
175.2
393.8
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
mm/min
mm/z
mm
機動
輔助
1
定位
定位板和圓柱銷
2
夾緊
固定頂尖
30
10
3
粗銑箱蓋頂面
硬質(zhì)合金三面刃銑刀
500
75
0.2
3.5
320
48
4
檢驗
0~400mm游標卡尺（0.02）
30
10
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
鉆、鉸
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
A1
產(chǎn)品名稱
傳動箱
零件名稱
傳動箱箱蓋
共
7
頁
第
3
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
1
鉆、鉸的孔
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄 件
402*173*47
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臺式鉆床
Z512
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
平口臺虎鉗
切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
175.2
95.2
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
mm/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
定位
定位板和圓柱銷
2
夾緊
平口臺虎鉗
30
10
3
鉆的孔
標準直柄麻花鉆
1600
40.192
0.08
0.5
10.8
25.2
4
鉸的孔
機用鉸刀
198
10
0.08
0.06
52.8
5
孔口倒角
普通車刀
760
15
0.02
0.01
0.18
6
檢驗
孔用塞規(guī)
30
10
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
鏜
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
A1
產(chǎn)品名稱
傳動箱
零件名稱
傳動箱箱蓋
共
7
頁
第
4
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
1
鏜孔
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄 件
402*173*47
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式銑鏜床
TX617
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
鏜模夾具
切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
175.2
134.3
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
mm/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
定位、夾緊
鏜模夾具
30
10
2
粗鏜的孔
TX617臥式銑鏜床
600
20
0.8
5
45.8
20
3
半精鏜的孔
TX617臥式銑鏜床
600
30
0.8
3
20.3
20
4
精鏜的孔
TX617臥式銑鏜床
600
50
0.5
2
8.5
20
5
粗鏜的孔
TX617臥式銑鏜床
600
20
0.6
3
20.6
20
6
半精鏜的孔
TX617臥式銑鏜床
600
30
0.5
2
10.3
20
7
檢驗
30
10
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
鏜
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
A1
產(chǎn)品名稱
傳動箱
零件名稱
傳動箱箱蓋
共
7
頁
第
5
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
1
鏜孔
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄 件
402*173*47
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式銑鏜床
TX617
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
鏜模夾具
切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
175.2
62.8
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
mm/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
定位、夾緊
鏜模夾具
30
10
2
粗鏜的孔
TX617臥式銑鏜床
600
20
0.8
5
45.8
20
3
半精鏜的孔
TX617臥式銑鏜床
600
30
0.8
3
20.3
20
4
檢驗
30
10
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
鉆
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
A1
產(chǎn)品名稱
傳動箱
零件名稱
傳動箱箱蓋
共
7
頁
第
6
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
1
鉆的孔
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄 件
402*173*47
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臺式鉆床
Z512
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
平口臺虎鉗
切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
175.2
30.2
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
mm/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
定位
定位板和圓柱銷
2
夾緊
平口臺虎鉗
30
10
3
鉆的孔
9標準直柄麻花鉆
1600
39.564
0.08
0.5
10.8
7.2
4
將孔擴到15
15擴孔鉆
1000
80
0.56
0.4
4.2
6
5
檢驗
30
10
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
鉆
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
A1
產(chǎn)品名稱
傳動箱
零件名稱
傳動箱箱蓋
共
7
頁
第
7
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
金工
1
鉆孔
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄 件
402*173*47
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臺式鉆床
Z4018
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
1
平口臺虎鉗
切削油
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
175.2
45
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
mm/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
定位
定位板和圓柱銷
2
夾緊
平口臺虎鉗
30
10
3
鉆的孔
三爪卡盤
1194.2
60
0.15
0.5
12
7.2
4
孔擴到35
莫氏直柄擴孔鉆
1000
80
0.56
0.4
4.2
6
5
攻M16螺紋
絲錐
238
4.9
0.1
0.15
6.6
6
6
檢驗
設(shè) 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
畢 業(yè) 設(shè) 計
專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
傳動箱箱蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)
Design process planning and fixture gear box cover
摘 要?
在生產(chǎn)加工過程中，通過一定的手段使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，工件的定位方案的采用，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。對應(yīng)工序的夾具設(shè)計，夾具設(shè)計所采取的定位方案以及夾緊方案，方案的可行性分析，以及各個零部件的裝配圖和多視圖。
在本次設(shè)計過程，首先對看已給的傳動箱箱蓋，分析它的形位公差以及配合，然后通過查資料確定毛坯的材料、形狀、尺寸等。然后經(jīng)過分析得出各個加工路線的基準，通過工序集中和分散原則擬定出最優(yōu)的工藝路線。通過每一道工序選出合適的機床和刀具，并確定出每道工序的加工余量等。確定夾具的定位和夾緊方法，選定合適的定位和夾緊裝置，并對其進行誤差分析和夾緊力計算，最后用CAD做出夾具的裝配圖和關(guān)鍵的零件圖。
關(guān)鍵詞：工序?；?工藝分析??；定位方案??；夾具設(shè)計；
Abstract?
In the production process,through some means to make production object(raw materials,semifinished product, parts or assembly,etc.)state of the quality and quantity of the process is called direct change happened process,such as blank manufacturing process,mechanical processing,Heat treatment,assembling and are called the process technology.In making process,make sure the process of installation location and the process need work step,processing this process of locomotive and machine tools,cutting depth,the feed spindle speed and cutting speed,this process of fixture,tools and measuring tools,and go walking knife number and length of the process,Also the positioning scheme adopted.Finally calculated the basic time,Auxiliary time and locate service time.Corresponding process of fixture design,fixture design scheme to the feasibility of the scheme,the position of each component analysis,and the assembly and multiple views.
In this design process, first of all look at the gearbox has to cover, analyze its form and position tolerances and fit, and then check the data to determine the rough material, shape, size and so on. Then come the various processing routes through the analysis of the benchmark, through the principle of centralized and decentralized processes to work out the optimum process route. Through every process to choose the right machines and tools, and to determine the allowance for each process and so on. Determining positioning and clamping fixture methods selected suitable positioning and clamping means, and its clamping force error analysis and calculation, the final assembly jig made CAD drawings and critical parts of FIG.
Key Words：procedure ；process analysis ；positioning scheme ；grip design
目錄
1 引言 1
1.1 研究工作的目的 1
1.2 設(shè)計內(nèi)容的分析 2
1.3制造工藝的發(fā)展情況 2
1.4 設(shè)計的可行性分析 3
1.5預(yù)期結(jié)果和意義 3
2 傳動箱箱蓋的分析 4
2.1傳動箱箱蓋的工藝分析 4
2.2確定毛坯的制造形式 4
2.3箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性? 5
3 工藝規(guī)程設(shè)計 6
3.1加工工藝過程? 6
3.2確定各表面加工方案? 6
3.3確定定位基準? 6
3.3.1粗基準選擇的選擇 6
3.3.2精基準選擇的原則? 6
3.4工藝路線的擬訂 6
3.4.1工序的合理組合 7
3.4.2加工階段的劃分 7
3.4.3擬定加工工藝規(guī)程 7
4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9
4.1毛坯的外廓尺寸 9
4.2 確定機械加工余量、工序尺寸及公差 9
5 選擇機床設(shè)備及工藝裝備 11
6 確定切削用量及時間定額 12
6.1 工序6 粗銑箱蓋底面 12
6.2 工序7 鉆的孔、鉸的孔、孔口倒角 12
6.3 工序9 鉆的孔并將孔擴到15 13
6.4 工序10鉆的孔并將孔擴到35，攻M16螺紋 14
7 孔專用夾具的設(shè)計 16
7.1問題的指出 16
7.2夾具設(shè)計 16
7.2.1定位基準的選擇 16
7.2.2定位方案和元件設(shè)計 16
7.2.3定位誤差的分析 17
7.2.4夾緊方案和夾緊元件設(shè)計 17
7.2.5銑削力及夾緊力的計算 18
7.2.6定向鍵和導(dǎo)向裝置的設(shè)計 19
7.2.7夾具體設(shè)計 19
7.3具設(shè)計及操作的簡要說明 19
結(jié) 論 20
參考文獻 21
附錄一 英文材料 22
附錄二 中文翻譯 28
致 謝 32
II
·
畢業(yè)設(shè)計
1 引言
1.1 研究工作的目的
機械設(shè)計制造及其夾具設(shè)計是融會貫通四年所學(xué)的知識，將理論與實踐相結(jié)合，對專業(yè)知識的綜合運用訓(xùn)練。?機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。?
而機床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強度、降低生產(chǎn)成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義。
對于傳動箱箱蓋加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(wù)是：?
（1）完成傳動箱箱蓋加工工藝規(guī)程的制定；?
（2）完成其中專用夾具的設(shè)計。
針對加工工藝規(guī)程的制定，閱讀完箱蓋的零件圖后，進行工藝審查。
1） 對傳動箱箱蓋的工藝分析，對箱蓋的位置精度，形位公差、表面粗糙度以及配合進行分析。其次確定毛坯，對毛坯的材料、形狀、機械性能、規(guī)模大小進行分析確定出合適的毛坯；
2） 擬定機械加工工藝分析，主要內(nèi)容有：選定定位基準、確定加工方法、安排加工順序以及安排熱處理、檢驗和其他工序等，定兩條路線分析比較，選取一條最佳工藝路線；
3） 確定滿足各工序要求的工藝裝備（包括機床、夾具、刀具和量具等）；
4） 確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗方法；
5） 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸和公差；
6） 確定切削用量和時間定額。
針對夾具部分的設(shè)計，夾具設(shè)計是組合機床設(shè)計中的重要部分，夾具設(shè)計的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數(shù)。在設(shè)計中，設(shè)計的主要思路是：工件以已加工端面（箱蓋頂面）為定位基準，夾具體上的定位板作為定位面，工件以鏜模夾具夾緊，這樣設(shè)計主要是為了解決了工件上孔的數(shù)量較多的問題。
具體的設(shè)計思路是：本次夾具采取一面兩銷定位方式定位，首先通過把工件豎著放在夾具體的凸臺上，分別用圓柱銷和菱形銷定位兩個的孔，這樣箱蓋的五個自由度全部限制，通過鏜模夾具體實現(xiàn)了零件的定位夾緊。然后進行誤差分析、夾緊力的計算，對夾具的主要零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計選擇。
1.2設(shè)計內(nèi)容的分析
此次畢業(yè)設(shè)計主要是對傳動箱箱蓋的加工工藝規(guī)程及夾具進行設(shè)計，主要包含了使用UG軟件對零件進行三維圖形的繪制、建立效果圖對零件進行分析，在此基礎(chǔ)上根據(jù)相關(guān)技術(shù)及參數(shù)要求，結(jié)合學(xué)習(xí)過的金屬工藝學(xué)、機械制造工程、機械設(shè)計等課程制定合理的加工工藝規(guī)程，計算相關(guān)數(shù)據(jù)，完成夾具設(shè)計。使用CAD繪圖軟件完成相關(guān)零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖圖紙的繪制。填寫機械加工工藝規(guī)程卡片和加工工序卡片。
首先應(yīng)對所需加工零件進行分析，利用UG軟件依據(jù)零件圖紙進行三維圖形的繪制，根據(jù)零件在企業(yè)生產(chǎn)蓮藕收割機中占據(jù)的位置，分析零件的主要作用及使用原理。接著對零件進行工藝分析，依據(jù)圖紙所給的主要參數(shù)，分析各重要尺寸，各尺寸之間的相互聯(lián)系。明確哪些表面為主要加工表面，哪些為次要加工表面，各加工表面之間的相互聯(lián)系。分析一些尺寸的形位公差、位置公差。根據(jù)年產(chǎn)量結(jié)合相關(guān)資料確定生產(chǎn)類型。依據(jù)材料的性能、零件的形狀、機械的相關(guān)性能確定毛坯的制造形式。由零件的尺寸參考相關(guān)資料，確定毛坯機械加工余量及毛坯尺寸。為了減小加工過程中的尺寸精度誤差，選擇合理的定位基準。
按照熱處理的安排、相關(guān)輔助工序，同時結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)加工所處的實際環(huán)境、工序集中與分散、實際的經(jīng)濟效益等對工藝路線進行分析對比，利用現(xiàn)代輔助設(shè)計手段及經(jīng)驗，從生產(chǎn)效率、經(jīng)濟效果、材料損耗進行多方面對比分析，確定在企業(yè)現(xiàn)有加工手段條件下的經(jīng)濟適用方案。
最后進行夾具的設(shè)計。查閱相關(guān)夾具設(shè)計圖紙集，依據(jù)自己所需要做的加工夾具，確定定位方案及定位元件，計算相關(guān)的定位誤差。計算加工過程中切削力和夾緊力的計算。并進行相應(yīng)夾緊裝置的設(shè)計，同時對夾具的操作進行簡要的說明。
1.3制造工藝的發(fā)展情況
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。電火花、電解、超聲波、種新材激光、電子束和離子束加工等工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。
數(shù)控機床的出現(xiàn)，提高了更新頻繁的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，大大推進了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。目前，數(shù)控機床的工藝功能已由加工循環(huán)控制、加工中心，發(fā)展到適應(yīng)控制。加工循環(huán)控制雖可以實現(xiàn)每個加工工序的自動化，但不同的工序中刀具的更換及工件的重新裝夾，仍須人工來完成。近年發(fā)展起來的以計算機為行動中心，完成加工、裝卸、運輸、管理的柔性制造系統(tǒng)，具有監(jiān)視、診斷、修復(fù)、自動轉(zhuǎn)位加工產(chǎn)品的功能，使多品種、中小批量生產(chǎn)實現(xiàn)了加工自動化，大大促進了自動化的進程，尤其是將計算機輔助設(shè)計與制造結(jié)合起來而形成的計算機集成制造系統(tǒng)。
夾具的發(fā)展趨勢工藝裝備的設(shè)計、制造、使用和管理，體現(xiàn)著一個企業(yè)的工藝技術(shù)水平，夾具設(shè)計與制造又是制造環(huán)境中的生產(chǎn)準備周期時間和加工成本的重要因素，工裝設(shè)計水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。
1.4設(shè)計的可行性分析
通過大學(xué)四年期間的學(xué)習(xí)積累，已經(jīng)完成機械設(shè)計、機械制造工程基礎(chǔ)、金屬工藝學(xué)、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)等機械相關(guān)專業(yè)課程和金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等實習(xí)課程。同時實訓(xùn)中心和圖書館提供了良好的學(xué)習(xí)、設(shè)計環(huán)境，熟悉掌握了實訓(xùn)中心車床、鉆床等操作與運用，使我更加明白加工的一些工藝過程。圖書館為提供了大量豐富的中外文獻和資料，能夠使用相關(guān)指導(dǎo)書籍，技術(shù)手冊，圖集等專業(yè)書籍。同時在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)和幫助下，一定能夠順利完成設(shè)計。
總之，在利用傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計方法的特點，最終制作出一套既能滿足零件的技術(shù)要求又能加工出高精度高質(zhì)量的夾具體，同時，還能節(jié)約成本，提高效率。利用現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計方法，不僅克服了企業(yè)生產(chǎn)條件、生產(chǎn)設(shè)備不優(yōu)良的缺點，解決了加工精度要求高的問題，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上有了進一步改進。
1.5預(yù)期結(jié)果和意義
總之，使用傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計方法的特點，并最終產(chǎn)生一組元件，符合技術(shù)要求，做出高品質(zhì)的精密加工出來特定的夾具，這樣還可以節(jié)省成本，提高效率。優(yōu)化設(shè)計，采用現(xiàn)代方法，不僅可以克服生產(chǎn)條件，生產(chǎn)設(shè)備不是很好的缺點，這樣即可以解決問題，也可以提高加工精度，創(chuàng)新的基礎(chǔ)上有了進一步的提高。
2? 傳動箱箱蓋的分析
2.1?傳動箱箱蓋的工藝分析
傳動箱箱蓋的二維圖如下圖所示
通過上述各圖對工件進行工藝分析[1]，可知：箱蓋上平面的平面度為1[2]，下平面的平面度為0.1，以上平面為基準加工下表面，且其表面粗糙度小于6.3。以下平面為基準加工孔，的孔與水平面的垂直度為0.03，且孔的表面粗糙度小于3.2?？椎奈恢枚裙顬?.05，表面粗糙度為Ra小于12.5，的孔表面粗糙度為Ra小于1.6，其他孔的表面粗糙度為Ra小于12.5?？椎奈恢枚裙顬?.5，表面粗糙度為Ra小于12.5。
2.2確定毛坯的制造形式
因為灰鑄鐵具有較好的耐磨性[3],減震性以及良好的鑄造性能和切削性能,價格也比較便宜。毛坯的鑄造方法,取決于生產(chǎn)類型和毛坯尺寸.毛坯的精度較高.箱體上大于30~50mm的孔,一般都鑄造出頂孔,以減少加工余量由于鑄鐵容易成形，因此，毛坯選用鑄鐵。確定毛坯的技術(shù)要求：
1）硬模鑄造,鑄件不應(yīng)有裂紋,沙眼和局部縮松,氣孔及夾渣等缺陷,鑄件表面應(yīng)清除毛刺,結(jié)瘤和粘砂等。
2)熱處理后硬度為90-140HBS,已消除內(nèi)應(yīng)力,改善切削加工性能。
3)未標注倒角0.5×45,粗糙度要求為Ra=12.5。
4)未注圓角為R5。
5)材料為:ZL106。
傳動箱箱蓋的毛坯鑄件的結(jié)構(gòu)工藝有一定的要求：和合適的鑄造壁厚應(yīng)當是均勻的，而不是突然的變化。鑄造圓角要適當，不應(yīng)有尖角。鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能地簡單，并有拔模角度和合理的，以減少分型面，芯，并促進從模型。肋的厚度和分布應(yīng)該是合理的，以避免冷卻的鑄件的變形或開裂。鑄造的選擇必須是合理的，并應(yīng)具有良好的鑄造性。
在確定粗糙度后，還要考慮經(jīng)濟性。雖然接近加工后的大小和形狀。使用的方法雖然可以減少費用開支，提高材料利用率，降低加工成本，但是這可能會導(dǎo)致毛坯制造困難，需要使用昂貴的毛坯制造設(shè)施，以提高毛坯的制造成本。因此，那種粗糙的毛坯。形狀和大小必須考慮確定成本的問題的一部分，以確保使用性能的零件。毛坯粗糙的形狀和大小是確定的。
2.3箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性?
箱體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，加工的表面多，要求高，機械加工的工作量大，結(jié)構(gòu)工藝性有以下幾方面值得注意?：
（1） 箱蓋加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類，其中通孔加工工藝性最好，階梯孔相對較差。
（2） 箱蓋的內(nèi)端面加工比較困難，結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的尺寸小于刀具需穿過孔加工前的直徑。
3?工藝規(guī)程設(shè)計
3.1?加工工藝過程?
由以上分析可知，該箱蓋零件的主要加工表面是平面和孔系[4]。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于箱蓋來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系以及各尺寸精度。
3.2確定各表面加工方案?
對于設(shè)計傳動箱箱蓋的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，考慮到成本問題應(yīng)選擇價格較底的機床[5]。
3.3確定定位基準?
3.3.1粗基準的選擇?
粗基準的選擇：為了保證傳動箱箱蓋頂面與傳動箱箱蓋底面的相互位置關(guān)系精度，應(yīng)以傳動箱箱蓋頂面為粗基準?，因為頂面可以在鑄造工件時保證其位置精度。
而且要選擇加工余量要求均勻的重要表面為粗基準。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。因此要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證箱蓋在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從箱蓋零件圖分析可知，主要是選擇加工箱蓋頂面的裝夾定位面為其加工粗基準。
3.3.2精基準選擇的原則?
因為加工兩個孔和孔需要以以底面和孔為基準，因此可根據(jù)基準重合原則可以避免定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證箱蓋在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。?本次工藝設(shè)計所采用的加工精基準為箱蓋底面和兩個孔。
3.4工藝路線的擬訂
對于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工相應(yīng)面，后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循粗精分開和先面后孔的原則。第一階段主要完成平面，第二階段完成平面上的孔。
3.4.1工序的合理組合
根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定確定工序數(shù)的基本原則為工序集中原則。因為加工兩個孔和孔精度易于保證，便于定位加工，且工序比較基準，符合中批量生產(chǎn)要求。而且該次夾具設(shè)計的工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，為了縮短了工藝路線，減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，簡化生產(chǎn)管理，可以在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。本次加工時中小批量生產(chǎn)，為簡化生產(chǎn)管理，故采用工序集中。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在80―90ml的含0.4%～1.1%蘇打及0.25%～0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于200mg。
3.4.2加工階段的劃分
（1）粗加工階段
粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準。粗加工的公差等級為IT11～IT12。粗糙度為Ra80～100μm。
（2）半精加工階段
半精加工階段目的是保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9～IT10。表面粗糙度為Ra10～1.25μm。
（3）精加工階段
精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求。精加工的加工精度一般為IT6～IT7，表面粗糙度為 Ra10～1.25μm。
3.4.3擬定加工工藝規(guī)程
1. 工藝路線方案一:
工序1：鑄造
工序2：清砂（清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等）
工序3：熱處理
工序4：涂漆
工序5：以頂面為基準粗銑箱蓋底面和臺階面
工序6：以箱蓋底面為基準鉆、鉸的孔2，孔口倒角
工序7：以底面和孔為基準粗鏜、半精鏜、精鏜的孔2
且粗鏜、半精鏜的孔2
工序8：以底面和孔為基準粗鏜、半精鏜的孔2
工序9：以底面和孔為基準鉆的孔10，擴孔后用平頭鉆壓平
工序10：以底面和孔為基準鉆的孔，擴孔后用平頭鉆壓平并攻 M16mm的螺紋
工序11：去毛刺，清洗
工序12：檢驗各部分尺寸及精度
工序13：入庫
2. 工藝路線方案二:
工序1：鑄造
工序2：清砂（清除澆注系統(tǒng)，冒口，型砂，飛邊，飛刺等）
工序3：熱處理
工序4：涂漆
工序5：以頂面底面互為基準粗銑平面和臺階面
工序6：以底面為基準粗鏜的孔2
工序7：以底面為基準半精鏜的孔2
工序8：以底面為基準精鏜的孔2
工序9：以底面為基準粗鏜的孔2
工序10：以底面為基準半精鏜的孔2
工序11：以孔和孔為基準鉆的孔2
工序12：以孔和孔為基準擴的孔2
工序13：以孔和孔為基準鉸的的孔2
工序14：以孔和孔為基準鉆的孔10
工序15：以孔和孔為基準鉆的孔10
工序16：以底面為基準鉆的孔和的孔，并攻M16mm
工序17：去毛刺，清洗
工序18：檢驗各部分尺寸及精度
工序19：入庫
3. 工藝方案比較分析：
上述兩方案：方案一先加工兩個的孔，再以的孔為基準在一個工序加工兩個孔和孔，而方案二是分開工序加工孔和孔由方案一可見的孔為基準加工兩個孔和孔精度易于保證，便于定位加工，且工序比較基準，符合中批量生產(chǎn)要求。因此最終的加工路線確定為方案一。
4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，采取鑄造毛坯件，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：
（1）毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求：
傳動箱箱蓋為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：
1）鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。
2）鑄造圓角要適當，不得有尖角。
3）鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。
4）加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。
5） 鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。
（2）毛坯形狀、尺寸確定的要求
設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：
1） 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。
2）工藝基準以設(shè)計基準相一致。
3）便于裝夾、加工和檢查。
4） 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標準刀具進行加工。
在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，繪出毛坯圖。
4.1毛坯的外廓尺寸
考慮其加工外廓尺寸為395×167×43mm，表面粗糙度要求RZ為6.3um，根據(jù)表5—4及表5—6[6]，按公差等級7—9級，取7級，加工余量等級取F級確定，
??? ?毛坯長：395+2×3.5=402mm
?????? 寬：167+2×3=173mm
?????? 高：43+2×2=47mm
4.2 確定機械加工余量、工序尺寸及公差
根據(jù)上述原始資料和加工工藝，查表[6]分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表4-1所示。
表4-1
工序號
工序內(nèi)容
單邊余量 /mm
工序尺寸/mm
表面粗糙程度Ra/
7
（1）鉆的孔
3.9
12.5
（2）鉸的孔
0.1
8
1.6
（3）孔口倒角
1
C1
12.5
8
（1）粗鏜的孔
25
50
12.5
（2）半精鏜的孔
0.75
51.5
6.3
（3）精鏜的孔
0.25
52
3.2
（4）粗鏜的孔
25.5
51
12.5
（5）半精鏜的孔
2
55
12.5
9
（1）鉆的孔
4.5
9
12.5
（2）將孔擴到15
3
15
12.5
10
（1）鉆的孔
8
16
12.5
（2）孔擴到35
9.5
35
12.5
（3）攻M16螺紋
5 選擇機床設(shè)備及工藝裝備
根據(jù)生產(chǎn)類型和滿足被加工零件的技術(shù)要求 ，且結(jié)合工程現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，各工序所選用的機床設(shè)備和工藝裝備[7]如表5-1所示。
表5-1
工序號
工序內(nèi)容
機床設(shè)備和工藝裝備
6
粗銑箱蓋頂面
X6030臥式升降臺銑床，專用夾具，硬質(zhì)合金端面銑刀，0~400mm/0.02mm游標卡尺
7
（1）鉆的孔
標準直柄麻花鉆，0~400mm/0.02mm游標卡尺
（2）鉸的孔
機用鉸刀，孔用塞規(guī)
（3）孔口倒角
倒角車刀
8
（1）粗鏜的孔
TX617臥式銑鏜床，專用夾具
（2）半精鏜的孔
TX617臥式銑鏜床，專用夾具
（3）精鏜的孔
TX617臥式銑鏜床，專用夾具
（4）粗鏜的孔
TX617臥式銑鏜床，專用夾具
（5）半精鏜的孔
TX617臥式銑鏜床，專用夾具
9
（1）鉆的孔
Z512臺式鉆床，專用夾具，9標準直柄麻花鉆
（2）將孔擴到15
15擴孔鉆
10
（1）鉆的孔
Z4018臺式鉆床，專用夾具
（2）孔擴到35
莫氏直柄擴孔鉆，專用夾具
（3）攻M16螺紋
絲錐
6 確定切削用量及時間定額
6.1 工序6 粗銑箱蓋底面
（1）加工條件：??
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：粗銑箱蓋頂面，保證頂面尺寸3 mm
機床：臥式銑床X63
刀具：采用端面銑刀，=100mm,齒數(shù)Z=10
量具：卡板??
（2）計算銑削用量??????????
已知毛坯被加工長度為395 mm，最大加工余量為=3.5mm,可一次銑削，切削深度=3.5mm
確定進給量f：根據(jù)表11-86[7]，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4kw的X6030臥式升降臺銑床加工時，選擇每齒進給量=0.14～0.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值?，F(xiàn)?。?0.2mm/z
切削速度：根據(jù)表11-88[7]，確定V=27m/min取=37.5r/min,故實際切削速度為：當=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為：
，切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=395+3+2=400mm
故機動工時為：??
=400÷75=5.333min=320s
輔助時間為：
=0.15tm=0.15×320=48s
其他時間計算：
6%×（+) =6%×(320+48)=22.08s
故工序5的單件時間：
6.2 工序7 鉆的孔、鉸的孔、孔口倒角
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉆、鉸2個的孔
???機床：512臺式鉆床
刀具：8mm的標準直柄麻花鉆
（1）鉆的孔
根據(jù)表11-267[7]得f=0.08mm/z ,V=40m/min =1000v/πd=1592.3（r/min）,按機床選取 =1600（r/min）實際切削速度=40.192m/min計算基本時間，被加工孔長度l=15mm，切入量:
式中為鉆頭直徑，單位為mm；為鉆頭半頂角，常為
取y=4mm，切出量。
確定輔助時間，查表得變換刀架0.05min，變速或變換進給量0.02min，啟動調(diào)節(jié)切削液0.05min，共計=0.12min。
（2） 鉸的孔
查表5-68[6]，吃刀量，選進給量f=0.08mm/z ，主軸轉(zhuǎn)速n=198r/min，切削速度=10m/min，基本時間=0.88min，輔助時間=0.22min
（3） 空口倒角C1
取n=760r/min,基本時間=0.003min，輔助時間=0.08
故工序7的單間時間T=88.98s2=177.96s
6.3 工序9 鉆的孔并將孔擴到15
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉆10個的孔并將孔擴到15
?? 機床：Z512臺式鉆床
刀具：9標準直柄麻花鉆
（1） 鉆的9孔
根據(jù)表11-267[7]得f=0.08mm/z ，V=40m/min ，按機床選取 ns=1400（r/min）實際切削速度=39.564m/min，計算基本時間，被加工孔長度l=15mm，切入量：
式中為鉆頭直徑，單位為mm；為鉆頭半頂角，常為
取y=4mm，切出量。
確定輔助時間，查表得變換刀架0.05min，變速或變換進給量0.02min，啟動調(diào)節(jié)切削液0.05min，共計=0.12min。
（2） 將孔擴到15
根據(jù)表5-65[6]得背吃刀量 ，進給量f=0.56mm/z，機床轉(zhuǎn)速n=1000r/min，切削速度=80m/min,基本時間=0.07min，輔助時間=0.1min
故工序9的單間時間T=28.2s10=282s
6.4 工序10 鉆的孔并將孔擴到35，攻M16螺紋
工件材料：灰鑄鐵
加工要求：鉆的孔并將孔擴到35，攻M16螺紋
?? 機床：Z4018臺式鉆床
（1） 鉆的孔
根據(jù)表11-267[7]得f=0.15mm/z V=60m/min， ，按機床選取 ns=1200（r/min）實際切削速度=60.3m/min，計算基本時間，被加工孔長度l=15mm，切入量：
式中為鉆頭直徑，單位為mm；為鉆頭半頂角，常為。
取y=6mm，切出量。
確定輔助時間，查表得變換刀架0.05min，變速或變換進給量0.02min，啟動調(diào)節(jié)切削液0.05min，共計=0.12min。
（2） 將孔擴到35
根據(jù)表5-65[6]得背吃刀量，進給量f=0.56mm/z，機床轉(zhuǎn)速n=1000r/min，切削速度=80m/min,基本時間=0.07min，輔助時間=0.1min
（3） 攻M16螺紋
切削速度=0.1m/s=6m/min,則=238r/min,按機床選 =195r/min，則實際切削速度V=4.9m/min
基本工時：L=14mm，L1=3mm，L2=3mm 攻M16螺紋
T=(L+L1+L2)/=（14+3+4）/195=0.11min
故工序10的單件時間T=36s
7 孔專用夾具的設(shè)計
7.1問題的指出
為了提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。通過鑄造就可使上表面達到精度要求，而對于機體加工工序6粗銑箱體的下平面，由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。而對于孔，應(yīng)注意工序的集中，通過一次定位加緊完成一個工序，這樣不僅可以提高相互位置精度，而且節(jié)省加工時間。
7.2夾具設(shè)計
7.2.1定位基準的選擇
由零件圖可知，箱蓋的上表面作為基準加工下表面和臺階面，然后以下表面和孔作為基準加工兩個孔。為了提高加工效率和降低成本，決定用一把鏜刀來加工和孔。
7.2.2定位方案和元件設(shè)計
本工序選用的定位基準為一面兩孔定位[8]，工件下方定位板作定位面，定位板與構(gòu)形壓板連接在一起，將工件夾在中間，通過兩個銷對工件上兩個的孔進行定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷，因此進行定位元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷和短菱形銷進行設(shè)計。
（1）確定兩定位銷中心距尺寸及其偏差：由加工工藝孔工序簡圖可計算出兩工藝孔中心距，由于兩工藝孔有位置度公差，其尺寸公差為，兩工藝孔的中心距為171，所以兩工藝孔尺寸為
（2）確定圓柱銷直徑及其公差（—基準孔最小直徑）取f7，??所以圓柱銷尺寸通過查表可得到。
（3）削邊銷的寬度b和B???
（4）削邊銷與基準孔的最小配合間隙
（5）削邊銷直徑及其公差通過計算可以求得。
本夾具選用的短圓柱銷和菱形銷，查表6-8[6]，其參數(shù)如下表：
表7-1 定位銷(單位：mm)
D
H
d
D1
L
h
h1
B
b
b1
基本尺寸
極限偏差r6
6~8
18
8
0.019~0.028
14
28
7
—
D-1
3
2
表7-2定位菱形銷(單位：mm)
D
H
d
d1
D1
L
L1
h
h1
B
b
b1
基本尺寸
極限偏差h6
6~8
18
8
-0.019~0
M6
14
36
8
7
—
D-1
3
2
7.2.3定位誤差的分析
本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為[6]：
（1） 移動時基準位移誤差：
（2）轉(zhuǎn)角誤差：
其中———第一定位孔與圓定位銷間的最小間隙
———第二定位孔與圓定位銷間的最小間隙
7.2.4夾緊方案和夾緊元件設(shè)計
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和夾緊方向，利用定位板和構(gòu)形壓板將工件的夾住，擰緊構(gòu)形壓板上的螺母對工件實行夾緊。在設(shè)計是應(yīng)保證：
（1） 工件與定位板、工件與構(gòu)形壓板接觸時沒有傾斜，以防止接觸不良或改變著力點而破壞定位。
（2） 螺母一般采用一般采用高螺母，以求扳手擰緊時可靠，六角螺母頭同樣也不易打滑損壞。
（3） 壓板上供螺釘穿過的孔應(yīng)作成長圓孔，以便松開工件時，壓板可迅速后撤，易于裝卸，操作效率高一些。
該夾緊裝置選用構(gòu)形壓板結(jié)構(gòu)[9]，其參數(shù)如下表：
表7-3 構(gòu)形壓板A型(單位：mm)
d
K
D
B
M8
14
28
20
45
52
7.2.5銑削力及夾緊力的計算
根據(jù)需要，將工件作用于銑刀上的總切削力F分解為三個互相垂直的分力，即切削力、垂直切削分力和背向力，為了測試和機床及夾具設(shè)計工作的方便，將總切削力F分為進給力、橫向進給力和垂直進給力。而總切削力 。
刀具：硬質(zhì)合金三面刃銑刀，=100mm,齒數(shù)Z=10
根據(jù)表9-24[6]得
其中，Z=20，取，，，所以：
查表可得，進給力、橫向進給力和垂直進給力與切削力的比值:,故：
在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)[10]：
式子中：—基本安全系數(shù)，2.5
—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1
—刀具鈍化系數(shù)，1.1
—斷續(xù)切削系數(shù)，1.1
則
F為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，f=0.25
則N=6686.60.25=26746.5N
7.2.6定向鍵和導(dǎo)向裝置的設(shè)計
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中[11]，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與鏜床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。
導(dǎo)向裝置選用鏜套作為導(dǎo)向元件。
7.2.7夾具體設(shè)計
夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體[12]。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖如圖紙所示。
7.3具設(shè)計及操作的簡要說明
本夾具用于傳動箱箱蓋孔的粗鏜、半精鏜、精鏜。夾具的定位采用一面兩銷，定位可靠，定位誤差較小。其夾緊采用的是手動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠，有利于提高生產(chǎn)率。在中批量生產(chǎn)條件下可以選擇使用此夾具，工件在夾具體上安裝好后，通過擰緊構(gòu)形壓板上的螺母夾緊工件。當工件加工完成后，擰開螺母松開工件，即可取下工件。
19
結(jié) 論
這次畢業(yè)設(shè)計，使我對零件的制造過程、加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計都有了更進一步的認識和了解，也加深了對大學(xué)四年中所學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和理解。畢業(yè)設(shè)計是理論聯(lián)系實際的最直接有效的方法。在具體設(shè)計過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設(shè)計，但是當你運用結(jié)合實際的時候往往會存在各種問題。這樣，在設(shè)計時就必須考慮所設(shè)計的機構(gòu)是否合理，在實際運用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性。
在本次設(shè)計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡單，通用性較強的標準件，從現(xiàn)時以最低的成本實現(xiàn)最先進的加工。但也有不足之處：對于孔的加工，本可以用鉆、擴、鉸，這樣可以提高精度，但由于孔必須用鏜床，如果兩個孔分別用不同機床加工，成本就會比較大。為了降低成本及操作方便，本次采用的夾具設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，但具有實用性。為此，鏜孔的專用夾具還有待改進。
通過設(shè)計，培養(yǎng)了我獨立思考問題和解決問題的能力；樹立了正確的設(shè)計思想，；掌握了零件產(chǎn)品設(shè)計的基本方法和步驟；使我能熟悉地查找和應(yīng)用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖冊和規(guī)范，熟悉有關(guān)國家標準；我還學(xué)會了許多Word的詳細操作知識，CAD、UG的操作能力也得到了很大的提高。這次的畢業(yè)設(shè)計使我獲益良多，是我在學(xué)校的最后一次答卷，為今后自己的研究生生活打下一個良好的基礎(chǔ)，也是我成功走向社會的第一步。
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附錄一 英文材料
Cylinder block machining process design
Engine parts engine block is a more complex structure of spare parts box, its high precision, complex process, and the processing quality will affect the overall performance engine, so it has become the engine manufacturer's focus parts one.
1 Technical Characteristics of the engine cylinder block
Cylinder cast for a whole structure, and its upper part 4 cylinder mounting hole; cylinder standard cylinder is divided into upper and lower divisions into two parts; cylinder to the rear of the front-side arrangement of the previous three coaxial mounting hole of the camshaft and the idler axle hole.
Cylinder process features are: the structure of complex shape; processing plane, more than holes; uneven wall thickness and stiffness is low; processing of high precision typical of box-type processing part. The main processing of the surface of cylinder block top surface, the main bearing side, cylinder bore, the main and camshaft bearing bore holes and so on, they will directly affect the machining accuracy of the engine assembly precision and performance, mainly rely on precision equipment, industrial fixtures reliability and processing technology to ensure the reasonableness.
2 Engine block process design principles and the basis for
Design Technology program should be to ensure product quality at the same time, give full consideration to the production cycle, cost and environmental protection; based on the enterprises ability to actively adopt advanced process technology and equipment, and constantly enhance their level of technology. Engine block machining process design should follow the following basic principles:
(1) The selection of processing equipment ,the principle of selection adopted the principle of selection adopted the principle of combining rigid-flexible, processing each horizontal machining center is located mainly small operations with vertical machining center, the key process a crank hole, cylinder hole, balancer shaft hole High-speed processing of high-precision horizontal machining center, an upper and lower non-critical processes before and after the four-dimensional high-efficiency rough milling and have a certain adjustment range of special machine processing;
(2) focus on a key process in principle process the body cylinder bore, crankshaft hole, Balance Shaft hole surface finishing and the combination of precision milling cylinder head, using a process focused on a setup program to complete all processing elements in order to ensure product accuracy The key quality processes to meet the cylinder capacity and the relevant technical requirements;
According to the technological characteristics of automobile engine cylinder block and the production mandate, the engine block machining automatic production line is composed of horizontal machining center CWK500 and CWK500D machining centers, spe
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