學 科 類：工科 學 號學校代碼： 密 級：2016 屆生畢業(yè)論文液壓缸端蓋加工工藝規(guī)程及專用夾具設計院 系： 專 業(yè)： 姓 名： 指導教師： 畢業(yè)論文誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文《液壓缸端蓋加工工藝及夾具設計》是本人在指導老師的指導下，獨立研究、寫作的成果。論文中所引用是他人的無論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文中以明確方式標明。本聲明的法律結果由本人獨自承擔。作 者 簽 名： 指導教師簽名： 2015 年 月 日摘 要摘要內容：機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。這次設計的是端蓋，首先我們要熟悉零件,題目所給的零件是端蓋。首先要了解端蓋的作用，然后接下來根據零件的性質和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。最后我們再根據定位基準先確定精基準，后確定粗基準，最后擬定端蓋的加工路線圖，制定該工件的夾緊方案。在設計專用夾具方面時，首先我們必須要明白夾具在零件加工中起到非常重要的作用。機床夾具的作用可歸納為以下幾個方面：1 機床夾具可準確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證加工精度。2 機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間，提高了生產效率。3 采用機械、氣動、液壓等夾緊機構，可以減輕工人的勞動強度。4 利用機床夾具，可以使機床的加工工藝范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。[關鍵詞] 液壓缸；端蓋；工藝設計；夾具AbstractMechanical manufacturing technology curriculum design is finished we learn all the basic course of the University, technology and the most basic course after course of. This is our prior to graduation design to learn the course of an in-depth and comprehensive review of the total, is also a theory with practical training.therefore, it occupies the important position in our four years of University life. First of all we must familiar with the parts, the parts subject to the end cover. Understand the role of the cover, then according to the nature of parts and components in the face of the map on the roughness determine the size and mechanical The machining allowance. According to another location and then we set the benchmark fine first base, established after the benchmark crude, finalizing the cover of the road map, the enactment of the workpiece clamping programme.In terms of special fixture design,first of all we have to understand that zhe fixture has played a very important role in parts processing. The function of machine tool fixture can be summarized as the following respects:1 Machine tool fixture can accurately determine the workpiece and the relative position between the fixture and machine tools, can ensure the machining accuracy of machine tool fixture.2 The workpiece positioning and stepping up quickly and reduce the auxiliary time, improve the production efficiency.3 Use to institutions,such as mechanical, pneumatic ,hydraulic,can reduce the labor intensity of workers.4 Use of machine tool fixture ,can make the processing scope of machine tools such as horizontal lathe tool post installs jig boring ,boring on casing hole for processing. 【Key words】 Hydraulic cylinder;The end cover;Process design目 錄一、緒論………………………………………………………………………………………11.1 本課題設計的目的和意義…………………………………………………………1 1.2 機械加工工藝與夾具設計的必要性………………………………………………1 1.3 工藝與夾具設計的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢………………………………………………21.3.1 夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢…………………………………………………………21.3.2 工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢…………………………………………………………21.4 質量、生產率和經濟性關系分析…………………………………………………3 二、零件分析…………………………………………………………………………………52.1 端蓋的零件圖………………………………………………………………………52.2 端蓋零件的作用……………………………………………………………………52.3 端蓋零件的結構特點………………………………………………………………62.4 端蓋零件的技術要求分析…………………………………………………………6三、確定毛胚及繪制毛坯簡圖………………………………………………………………83.1 確定毛坯的種類……………………………………………………………………83.2 毛坯的形狀與尺寸的確定…………………………………………………………83.2.1 估算鍛件質量 ………………………………………………………………8tM3.2.2 確定鍛件的復雜系數 …………………………………………………………8S3.2.3 確定鍛件的材質系數 ………………………………………………………93.2.4 確定分?！?3.2.5 查表確定鍛件的加工余量………………………………………………………93.2.6 確定毛坯尺寸……………………………………………………………………93.3 確定毛坯公差………………………………………………………………………93.4 確定毛坯的技術要求 ……………………………………………………………103.4.1 起模角 …………………………………………………………………………103.4.2 圓角半徑 ………………………………………………………………………103.4.3 熱處理 …………………………………………………………………………11四、工藝規(guī)程設計……………………………………………………………………………124.1 工藝路線的擬訂……………………………………………………………………12 4.2 工序的劃分…………………………………………………………………………124.3 基準面的選擇………………………………………………………………………124.3.1 粗基準選擇………………………………………………………………………124.3.2 精基準選擇………………………………………………………………………134.4 機械加工順序的安排………………………………………………………………144.4.1 機械加工順序……………………………………………………………………144.4.2 劃分加工階段……………………………………………………………………154.4.3 確定加工順序……………………………………………………………………154.4.4 熱處理工序安排…………………………………………………………………164.4.5 輔助工序安排……………………………………………………………………164.4.6 加工工藝過程……………………………………………………………………164.5 工序加工余量的確定………………………………………………………………174.5.1 外圓表面加工……………………………………………………………………174.5.2 內孔加工…………………………………………………………………………174.5.3 端面加工余量……………………………………………………………………184.6 工序尺寸及公差的確定……………………………………………………………184.6.1 徑向尺寸確定……………………………………………………………………184.6.2 軸向尺寸計算……………………………………………………………………204.7 切削用量選擇………………………………………………………………………214.7.1 選擇原則…………………………………………………………………………214.7.2 選擇方法: 查表修正法…………………………………………………………214.7.3 切削力計算和切削功率校核……………………………………………………234.7.4 時間定額的確定…………………………………………………………………234.7.5 工藝方案經濟分析………………………………………………………………25五、專用夾具的設計…………………………………………………………………………265.1 夾具的設計的目的與要求…………………………………………………………265.2 確定定位方案………………………………………………………………………265.2.1 選擇定位元件……………………………………………………………………265.2.2 分析定位誤差……………………………………………………………………275.3 確定導向裝置………………………………………………………………………285.3.1 鉆套內徑及型號確定……………………………………………………………285.3.2 與鉆套相配零件的確定…………………………………………………………295.4 確定夾具機構………………………………………………………………………295.4.1 確定夾緊方案……………………………………………………………………305.4.2 確定夾緊裝置……………………………………………………………………305.4.3 計算夾緊力………………………………………………………………………305.4.4 確定夾具體在機床上的安裝方式及結構………………………………………315.4.5 鉆模板和定位元件與夾具體的連接……………………………………………31六、總結………………………………………………………………………………………32參考文獻 ……………………………………………………………………………………33致 謝 ……………………………………………………………………………………34 附 錄 ……………………………………………………………………………………35畢業(yè)生論文 1 一、 緒論1.1本課題設計的目的和意義液壓缸端蓋加工工藝及鏜孔刀具、夾具設計為本課題的研究內容，對此研究查閱的大量的資料，首先明白端蓋是機械產品中應用最廣泛的零件之一，其加工工藝及夾具設計是否合理對零件的質量、生產成本影響很大；其次機械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機械性質成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 為了能具體確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術要求加工出來，就得制定復雜的機械加工工藝規(guī)程來作為生產的指導性技術文件，學習研究制定機械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題的研究目的。在整個設計過程，我們將會學到以下的知識。 (a) 我們必須仔細了解零件的結構，認真分析零件圖，這樣就會培養(yǎng)我們獨立識圖的能力，增強我們對零件圖的認識和了解。通過對零件圖的繪制，這能增強我們的繪圖能力和運用 autoCAD 軟件的操作能力。 (b)制定工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算和定位誤差分析等。在整個設計中也是非常重要的，通過對這些設計，不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程和加工尺寸的確定，而且讓我們知道工藝路線及加工余量的確定，必須要與工廠實際的機床相適應。這對我們以前學習過的知識的復習，同時也是為以后工作的一個鋪墊。 (c)在這個設計過程中，我們還必須要考慮對工件安裝和夾緊的設計，因為安裝的正確與否直接影響工件加工精度，安裝時方便和迅速，又會影響加工輔助時間的長短，從而影響生產率。夾具是加工工件時，為完成某道工序，用來正確迅速安裝工件的裝置，它對保證加工精度、提高生產率和減輕工人勞動量在一定程度上是有很大的作用。這是整個設計的重點,同樣也是一個難點。1.2機械加工工藝與夾具設計的必要性機械加工工藝技術是制造技術的重要組成部分,產品從設計變?yōu)楫a品是必須通過加工才能完成的，工藝是設計和制造的橋梁，產品性能和質量的好壞主要取決于制造過畢業(yè)生論文 2 程中工藝水平的高低。將設計圖樣轉化為產品，離不開機械制造工藝與夾具，它是機械制造業(yè)的基礎，也是生產高科技產品的保障。無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備，它既能降低對操作工人的技術要求和工人的勞動強度，還可以縮短輔助時間，從而提高勞動生產率，確保并穩(wěn)定加工精度，保證產品質量，最重要的是還能擴大機床的加工范圍和得到升華。1.3工藝與夾具設計的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.3.1夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1、國內夾具行業(yè)的現(xiàn)狀我國國內的夾具行業(yè)始于20世紀60年代，當時建立了面向機械行業(yè)的天津組合夾具廠和面向航空工業(yè)的保定向陽機械廠，以后又建立了數個生產組合夾具元件的工廠。在當時曾達到全國年產組合夾具元件800萬件的水平。20世紀80年代以后，兩廠又各自獨立開發(fā)了適合NC機床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅僅能滿足了我國國內的需求，還出口到美國等國家。當時我國每年尚需進口不少NC機床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價格非常昂貴，現(xiàn)在大都是由國內配套，節(jié)約了大量的外匯。2、國外夾具行業(yè)的現(xiàn)狀從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產國。當前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調整夾具主要接受本地區(qū)和國內訂貨，而通用性強的組合夾具已逐步成熟為國際貿易中的一個品種。有關夾具和組合夾具的產值和貿易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐美市場上一套用于加工中心的夾具，而組合夾具的大型基礎件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢，隨著我國加入 WTO 和制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機，具有進一步擴大出口良好前景。1.3.2工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1、機械制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀機械制造工藝是機械制造的核心技術，目前我國的機械制造業(yè)還處在發(fā)展階段，其中一些先進的工藝已開始應用于機械制造過程中另外，自動控制技術也隨著電子計算機技術的發(fā)展逐步應用于機械制造中，數控機床、加工中心、自動制造單元、自動制造系統(tǒng)等，而且計算機集中控制的流水線也逐步進入到生成過程，我國目前柔性控制技術還沒有完全普及。畢業(yè)生論文 3 2、自動化制造工藝的現(xiàn)狀首先,自動化制造單元已經得到了逐步的應用，其特點就是由單臺或多臺的加工中心或者工業(yè)機器人、數控機床、物料輸送設備組成，其特征就是可以適應多種產品的加工，較為靈活的制造單元可看成是一種小型的自動化系統(tǒng)，是自動化生產與成本節(jié)約相配合的產物，而且突出的優(yōu)點是可以實現(xiàn)單機的自動化，從而提高效率而降低成本，其次是自動化制造系統(tǒng)的實用性得到了推廣，這個系統(tǒng)主要是由多臺自動化數控機床或者車削中心構成，集中由統(tǒng)一的計算機系統(tǒng)控制，并由物料運輸設備進行連接，從而形成了簡單的加工流水線，在不停機的狀況下實現(xiàn)多品種小批量的機械制造。這種方式已經在我國的企業(yè)中逐漸推廣。自動化流水線的主要特征是其介在非自動化和中小規(guī)模量產自動化系統(tǒng)之間，其加工的設備是加工中心。數控機床也可以采用專用的數控機床組成， 對物料搬運的自動化要求低于自動化制造系統(tǒng)，但是生產的效率提高了?？刂品绞揭噪x散生產中的自動化制造和連續(xù)生產中的分散控制為主導，特征是實現(xiàn)生產線的自動化，這項技術已經在我國得到了完善和提高，已經進入到實用階段。最后，自動化制造工廠， 即整個制造過程都是由多個自動化制造系統(tǒng)組合起來，配備有自動化程度較高的儲運系統(tǒng)，并有計算機系統(tǒng)進行統(tǒng)一的調度和指揮，即從原材料--生產--裝配--成品等一系列的生產過程都在“自動化” 的運行中完成。但是這樣的自動化工廠在我國還并不多見。1.4質量、生產率和經濟性關系分析經濟性一般是指生產成本的高低，所謂經濟性好是指生產成本低。生產成本是制造一個零件或產品所必需的一切費用的總和，它不僅包括勞動者在生產中付出的體力和腦力勞動的付出，而且還包括廠房、設備、工具、材料和動力等消耗。提高機械加工的生產率和經濟性對于機械制造企業(yè)來說是至關重要的。用最小的勞動消耗換取最大的經濟效益是一切企業(yè)的首要任務和終極目標，而提高勞動生產率和改善經濟性是實現(xiàn)這一目標的兩條根本途徑。從一定意義上講，高產與低耗是一致的。因為生產率的提高意味著產品總的制造時間縮短，也就是勞動力的節(jié)約。然而，高產與低耗又是有一定矛盾的。例如，對具體工序來說，使成本最低的切削用量一般與生產率最高的切削用量不同，而生產率最高的加工方法又往往不是最經濟的法子，如用數控機床或加工中心加工一般的零件。因此，在機械制造過程中，必須權衡得失，處理好兩者之間的關系，使企業(yè)的利益最大化。畢業(yè)生論文 4 產品的質量、成本和交貨期是衡量企業(yè)生產管理成敗的三要素。質量、成本、交貨期三者是相互聯(lián)系又相互制約的。提高質量可能引起成本增加；增加數量可能降低成本；為了保證交貨期而過分趕工，可能引發(fā)成本的增加和質量的下降。提高生產率和經濟性要以保證產品質量合格為重重之重?？傊?，要在保證質量的前提下提高生產率，在提高生產率的同時又必須注意經濟效率。畢業(yè)生論文 5 二、 零件分析2.1端蓋的零件圖圖 2-1 液壓缸端蓋零件圖2.2端蓋零件的作用液壓缸端蓋是組成液壓缸的重要零件，將它裝配在缸體上，起到了支撐、密封和傳遞動力的作用。端蓋零件的一般作用為軸承外圈的軸向定位，防塵和密封，除本身可以防塵和密封外，也常和密封件配合以達到密封的作用，位于車床電動機和主軸箱之間的端蓋，主要起到傳遞扭矩和緩沖吸震的作用，使主軸箱的轉動平穩(wěn)。因此該類零件應該具有足夠的強度、鋼度、耐磨性和韌性，以滿足端蓋的工作條件。該零件的主要工作表面孔 設 計校 核審 核班 級 學 號 比 例共 張 第 頁 南 昌 理 工 學 院 端 蓋1機 械 設 計 本科 （ 4） 班 42王 木 俊 1:015/(√ )畢業(yè)生論文 6 是左右端面以及左端面的外圓表面，在設計工藝規(guī)程時必須著重考慮。端蓋加工工藝的可行性與合理性直接會影響零件的品質、生產成本和使用壽命等。此零件通過 與液壓缸配合，并用 6 M8 螺絲連接在缸體上。孔的要求)(68501.32?g??是 與活塞桿相配合，活塞桿以此孔導向伸出缸外傳遞運動和動力。端蓋上)(725021.?H?的 RC1/4 錐螺紋與油管接頭連接接通油管，液壓油通過兩個垂直的 孔流出和流進液10?壓缸內，使活塞能運動起來。2.3端蓋零件的結構特點因為零件的結構對機械加工工藝過程有極大的影響，所以要對零件進行結構的工藝性審查，目的是使它能在滿足使用功能的前提下，且符合一定的工藝性要求，以便在現(xiàn)有的條件下能用比較經濟、合理的方法能把它制造出來。不同的生產類型和不同的生產條件對零件結構所提出的要求姑且是不一樣的。該零件的表面主要是由內孔、外圓、螺紋孔等組成，其結構形狀不太復雜，結構工藝性較好。2.4端蓋零件的技術要求分析要求較高表面有： 外圓，Ra 為 1.6 m； 孔，Ra 為)(68501.32?g??)(725021.?H?1.6 m; 孔， Ra1.6 m 及右臺階面。?)(45039.?H??除尺寸精度較細的粗糙度外，還有相互位置精度 相對 的同軸度公差685g72為均為 0.02；右臺階面相對 垂直公差為 0.05。另外，Rc1/4 螺紋加工屬于特形725H?表面加工。表 2-1 端蓋零件技術要求表加工表面 尺寸及偏差/mm精度等級 表面粗糙度/m?形位公差/mm120 外圓?120?IT12 6.385 外圓 )(68501.32?gIT6 1.680 外圓 80 IT12 6.3畢業(yè)生論文 7 55 內孔?55?12.545 內孔 )(845039.?HIT8 1.625 內孔 7221.0IT7 1.610 油孔（徑向）?10?IT11 6.310 油孔（軸向） 10 IT11 6.36 10 螺釘孔??10?IT11 6.3Rc1/4 錐螺紋 Rc1/43 M6 螺紋 M6 7H 3.2左端面 IT10 6.3左臺階面 IT8 6.3右端面 IT10 12.5右臺階面 IT6 1.6畢業(yè)生論文 8 三、確定毛坯及繪制毛坯簡圖3.1確定毛坯的種類零件的毛坯對零件的機械加工工藝規(guī)程、材料消耗、加工勞動量等有很大影響，因此正確地選擇毛坯種類和制造方法是極其重要的。此端蓋零件材料為 35 號鋼，考慮零件在機床運行過程中所受到的沖擊力并不是很大，零件結構又比較簡單，生產類型為中批生產，因此決定用木模手工砂型鑄件毛坯。選用的鑄件尺寸公差等級為 CT-10。這對提高生產率，保證產品質量有幫助。此外為消除殘余應力還應安排人工時效。3.2毛坯形狀與尺寸的確定3.2.1估算鍛件質量 tM將鍛件分成左、中、右三部分計算。毛坯的單邊余量估算值為 2mm鍛件的體積計算公式 ： (式 3﹣1)hr2??體V其中 r 為半徑，h 為高所以： )(9.61.45.148322 cmV?????左 ）（中 3c.0.3?）（右 3228.41.5-19.84 ）（右中左 3c.520.6????Vt鍛件的質量計算公式 ： （式 3﹣2） ?體m?其中 為密度? ）（）（ kg1.40728.152tt ??3.2.2確定鍛件的復雜系數 S畢業(yè)生論文 9 鍛件外部包容件質量 ?????NVhd4m2N)(6.5)(8.795.1kg??則： .06?NtS查手冊 P31 得知 級】【 913.2.3確定鍛件的材質系數 M35 號鋼碳的質量分數為 0.35%查手冊 P31 得知 】【 91?3.2.4確定分模面選 120 外圓中間為分模面，形狀為平直對稱?3.2.5查表確定鍛件的加工余量查手冊 P35 表 2-13 鍛件內外表面加工余量為】【 9厚度方向：Z=1.7～2.2 （單邊）水平方向：Z=1.7～2.2 （單邊）3.2.6確定毛坯尺寸當表面中需粗加工時（切削一次）取最小值當表面需粗加工——半精加工時取最大值當表面需粗加工——半精加工——精加工時再加上適當的精加工余量確定毛坯尺寸如下：120 外圓毛坯尺寸為： 120+2+2= 124（ =4）??毛Z85 外圓毛坯尺寸為： 85+2+2+1= 90 ( =5)毛55 內孔毛坯尺寸為： 55-2-2= 51（ =4）毛80 外圓毛坯尺寸為： 80+2+2= 84 ( =4)??毛Z45 內孔毛坯尺寸為： 45-2-2-1= 40 ( =5)毛右臺階端面余量為 3mm 其余端面余量為 2mm3.3確定毛坯公差畢業(yè)生論文 10 依據 kgmt1.4?1S1M?查手冊 P33 表 2-10 鍛件長度、寬度、高度公關表】【 9得： 124 的 es=+1.7 ei=-0.8?90 的 es=+1.5 ei=-0.651 的 ES=+0.6 EI=-1.480 的 es=+1.4 ei=-0.6?40 的 ES=+0.6 EI=-1.4其余尺寸的 es=+1.2 ei=-0.6再查手冊 P34 表 2-11 鍛件的厚度公差表得：】【 9鍛件的厚度偏差 es=+1.2 ei=-0.43.4 確定毛坯的技術要求根據查表的方法確定各表面的加工總余量和余量公差。毛坯總余量確定以后，便可繪制毛坯圖，其表示方法和步奏如下：（1）用雙點劃線畫出已簡化去次要細節(jié)零件圖的主要視圖，再把已經確定的加工余量疊加在各相應被加工表面上，這樣就得到毛坯輪廓，可用粗實線表示。（2）為表達清楚內部某些結構，和一般零件圖一樣可畫出必要的剖視、剖面。在剖面（視）圖上用交叉線表示加工余量。對于由實體上加工出來的槽和孔，可不必這樣表達。（3）在圖上標注毛坯的主要尺寸及其公差，次要尺寸可不標注公差?？稍诿鲌D上注出成品尺寸（基本尺寸），但應加上括號。（4）標明毛坯零件的必要技術條件，如毛坯的精度、熱處理的方法及硬度、圓角尺寸、拔模斜度、表面質量要求等。3.4.1起模角120??L?5.029??H取外起模角 = 內起模角??o5o7??3.4.2圓角半徑畢業(yè)生論文 11 取外圓角半徑 r=1.5內圓角半徑 r=53.4.3熱處理正火 HBS210～240繪制毛坯簡圖圖 3-1 毛坯簡圖畢業(yè)生論文 12 四、工藝規(guī)程設計4.1工藝路線的擬訂零 件 的 各 加 工 表 面 加 工 方 法 和 加 工 次 數 是 制 定 工 藝 路 線 的 主 要 內 容 。 主 要 遵 循零 件 各 加 工 表 面 本 身 的 技 術 要 求 完 成 的 ， 同 時 還 要 綜 合 考 慮 實 際 生 產 類 型 。 因 為 零件 的 生 產 類 型 、 材 料 、 結 構 、 形 狀 、 尺 寸 和 技 術 要 求 等 不 同 ， 所 以 對 某 一 零 件 ， 往往 不 是 單 獨 在 一 種 機 床 上 、 用 某 一 種 加 工 方 法 就 能 完 成 的 ， 而 是 經 過 一 定 的 工 藝 過程 才 能 對 其 完 成 加 工 。 因 此 ， 不 僅 要 根 據 零 件 的 具 體 要 求 ， 結 合 現(xiàn) 場 設 備 具 體 條 件 ，對 零 件 的 各 組 成 表 面 選 擇 合 適 的 加 工 方 法 ， 還 要 合 理 地 安 排 加 工 順 序 ， 逐 步 地 把 零件 加 工 出 來 。液壓缸端蓋工藝路線的擬定關鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。在設計開始的過程之前，我們必須要認真分析零件圖，了解零件的結構特點和知曉相關的技術要求，對零件的每一個細節(jié)，都應仔細的分析理解和推敲揣摩，如零件加工表面的平行度、粗糙度及垂直度，特別是零件的內孔和基準端面是齒輪加工、檢驗和安裝的基準。4.2工序的劃分確定零件的加工順序和工序內容，安排工序的集中和分散程度，這項工作與生產綱領有著密切的聯(lián)系，具體可以依據零件的生產類型、結構特點、技術要求和機床設備等。生產設備的條件是確定工藝過程的工序次數，如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產，也可利用高生產率的通用設備，按工序集中原則組織生產。4.3基準面的選擇4.3.1.粗基準選擇確定粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，是為了后續(xù)工序提供精基準。粗基準的選擇是保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工面的位置關系具有重要影響。因此，在選擇粗基準時，一般應遵循下列原則：畢業(yè)生論文 13 4.3.1.1 保證相互位置要求原則 對于同時具有加工表面下不加工表面的工件，為了保證不加工表面下加工表面之間的位置要求時，應該選擇不加工表面作為基準。如果零件上有多個不加工表面，則應以其中不加工表面相互位置要求較高的表面作粗基準。4.3.1.2 保證加工表面加工余量合理分配的原則 如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應當選擇該零件表面的毛坯面作為粗基準。4.3.1.3 便于工件裝夾原則選擇粗基準應使定位準確、夾緊可靠、夾具結構簡單、操作方便。為此要求選用的粗基準盡量平整、光潔，并且要有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒品等其他不良。4.3.1.4 粗基準在同一尺寸方向上只允許使用一次的原則 因為粗基準本身就是毛坯面，精度和表面粗糙度都是比較差的，若在兩次裝夾中重復使用同一粗基準，就會造成相當大的定位誤差。根據粗基準定位原則得出 2 個方案：方案一： 85 外圓 ?方案二： 80 外圓由于方案二裝夾穩(wěn)定性好，可保證各加工表面有足夠的余量（ 85 余量比 80 大）?,故選方案二作粗基準加工右端各外圓和端面。4.3.2精基準選擇選擇精基準時應重點考慮怎樣減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結構簡單，工件裝夾方便。因此，選擇精基準一般應遵循下列原則：4.3.2.1 基準重合原則 應盡量選擇被加工表面設計基準為精基準，也就是說應盡量使定位基準與設計基準重合。這樣可避免由于基準不重合而產生的定位誤差。4.3.2.2 基準統(tǒng)一原則 如果工件要用某一組表面作為精基準定位，能比較方便加工多數其他表面，就應畢業(yè)生論文 14 盡早盡快地把這一組基準表面加工出來，并達到一定精度，在后續(xù)工序中都把它作為精基準加工其他表面。這稱之為基準統(tǒng)一原則。采用基準統(tǒng)一原則可以避免基準轉換所產生的誤差；可以減少夾具數量和簡化夾具設計；可以減少裝夾次數，便于工序集中，簡化工藝過程，提高生產率。4.3.2.3 互為基準原則 對于某些位置精度要求很高的表面，常采用互為基準反復加工的方法來保證其位置精度，這就是互為基準原則。4.3.2.4 自為基準原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小且均勻，在加工時就應盡量用加工表面本身作為精基準，這就是自為基準原則。4.3.2.5 便于裝夾原則 應選定位可靠、裝夾方便的表面作基準。所選的精基準應該是精度較高、表面粗糙度較小、支承面積較大的表面。表 4-1 加工基準卡序號 加工表面 精基準1 左端外圓、內孔端面 120 外圓及右端面?2 右端外圓及臺階（半精） 80 外圓及左端面（互為基準）3 左端外圓及臺階（半精） 120 外圓及左端面25H7 孔（作為后續(xù)工序的精基準）?4 85g6 外圓及臺階（精）?25H7 及左端面（基準重合有利于保證二項位置精度）5 鉆、锪 6X 10 及沉頭孔?25H7 及右端面?6 徑向 10 油孔， Rc1/4 螺紋和10 軸向油孔25H7， 10 工藝孔及左端面7 3X M6 25H7， 10 工藝孔及右端面?畢業(yè)生論文 15 4.4機械加工順序的安排4.4.1機械加工順序 在安排機械加工工序時，應該是根據加工階段的劃分,基準的選用和被加工表面的主次來決定 的，一般是遵循以下幾個原則：4.4.1.1 先基準后其他 首先應加工用作精基準的表面，再以加工出的精基準作為定位基準加工其他表面。如果定位基準面有多個，那么應按照基準面轉換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基準面和主要表面的加工，為方便后續(xù)工序提供適合定位的基準。4.4.1.2 先粗后精各表面的加工順序，按加工階段，從粗到精進行安排。4.4.1.3 先主后次 先加工主要的零件表面，再加工次要的零件表面。4.4.1.4 先面后孔 先加工平面，后加工孔。因為平面穩(wěn)定可靠比較好定位，所以比如箱體、支架、連桿等零件平面輪廓尺寸較大的，都是先加工平面，然后再加工該平面上的孔，來保證加工質量。此端蓋的加工適當采取粗、精加工分開原則及前工序為后工序準備基面的原則。4.4.2劃分加工階段4.4.2.1 粗加工階段 右端和左端各外圓、內孔、端面。4.4.2.2 半精加工階段右端和左端各表面加工，考慮到精加工 85g6 及臺階面需用 25H7 定位，所以此??階段必須將主要精基準 25H7 加工好。?4.4.2.3 精加工階段把 25H7 作為精基準加工 85g6 及臺階次要表面一般在半精之后再加工。精加工?之前，若此零件的次要表面及沉頭孔加工好后再精車右臺階面，則會造也斷續(xù)切削，不利于表面加工而其余孔的加工相對于 6X 10 孔有位置要求，必須在 6X 10 及沉頭??畢業(yè)生論文 16 孔加工后進行加工，所以次表面安排 85g6 精加工之后。?4.4.3確定加工順序順序如下粗 車 右 端 面 、 120、 85 及 臺 階 —→ 鉆 25H7 孔 —→ 粗 鏜 55 內 孔 —→ 粗???車 左 端 面 80 外 圓 及 臺 階 —→ 粗 鏜 45 內 孔 —→ 半 精 車 120、 85 及 臺 階 —→半 精 車 左 端 面 80 及 臺 階 —→ 半 精 鏜 、 精 鏜 內 孔 —→ 擴 、 鉸 孔 —→ 精 車 85g6 及臺 階 面 —→ 鉆 、 锪 6X 10 及 沉 頭 孔 —→ 鉸 工 藝 孔 —→ 鉆 徑 向 10 油 孔 及 擴 、 鉸 、? ?攻 絲 Rc1/4 螺 紋 孔 —→ 鉆 軸 向 10 油 孔 —→ 鉆 、 攻 絲 3X 6 螺 紋 。4.4.4熱處理工序安排此端蓋零件圖紙上并沒有提出熱處理要求，只要在毛坯鍛造后安排正火就好了。4.4.5輔助工序安排25H7 擴、鉸工序之后安排去毛刺，檢驗零件全部加工后才安排檢驗。?4.4.6加工工藝過程表 4-2 工序卡工序號 工序名稱 工序內容10 毛坯鍛造20 熱處理 正火30 粗車鉆鏜孔粗車右端各表面120、 85 端面、臺階面、鉆孔 25、車 55??40 粗車 粗車左端各表面( 80、 45 端面，臺階面)?50 半精車 半精車右端各表面60 半精車，精鏜孔，擴、鉸孔半精車左外圓 80 及左臺階面，精鏜 45H8 孔，擴、?鉸 25H7 孔?80 精車 精車 86g6 外圓及臺階面90 鉆、锪、鉸 鉆、锪 6X 10 沉頭孔 鉸工藝孔畢業(yè)生論文 17 100 鉆、擴、鉸、攻絲 鉆徑向 10 孔，擴、鉸、攻螺紋 Rc1/4?110 鉆 鉆軸向 10 孔120 鉆、攻絲 鉆孔、攻絲螺紋 3X M64.5 工序加工余量的確定確定步驟： 先 → →精Z半 精 粗= - -粗 毛 精 半 精確定方法： 查表修止法4.5.1外圓表面加工查手冊 P37 表 2-17 加以改正】【 94.5.1.1 加工 120 外圓 （查表得 =1.1 mm）?半 精Z由于此表面 粗車—→ 半精車=4 故取 =1.5 mm毛Z半 精Z則 = - =4-1.5=2.5 mm粗 毛 半 精4.5.1.2 加工 85 外圓?此表面 粗車—→ 半精車—→ 精車=5 =0.8 =1.6毛Z精 半 精Z則 =5-0.8-1.6=2.6 mm粗4.5.1.3 加工 80 外圓?此表面 粗車—→ 半精車=4 取=1.5 mm毛Z則 =4-1.5=2.5 mm粗4.5.2內孔加工查手冊 P42 表 2-29 加以修正】【 94.5.2.1 鏜 55 內孔?畢業(yè)生論文 18 ∵只有粗鏜 故 = =2 mm粗Z毛4.5.2.2 鏜 45 內孔?此表面 粗鏜—→ 半精鏜—→ 精鏜取 =0.3 =1.7精Z半 精則 =5.0-0.3-1.7=3 mm粗4.5.2.3 鉆、擴、鉸 25H7 孔 查手冊 P41 表 2-28 ?】【 9=0.2 =1.8鉸Z擴4.5.2.4 加工 Rc1/4 螺紋=10 =0.8（深 20）鉆 擴Z4.5.2.5 鉆 3X M6 底孔=5 mm 查手冊 P46 表 2-39鉆Z】【 94.5.2.6 鉆、锪 6X 10?=10 mm =5 mm =0.2 mm 鉆 锪 鉸Z4.5.3端面加工余量查手冊 P39 表 2-22 加以改正】【 94.5.3.1 右臺階面 =0.5 =0.8 =3-0.5-0.8=1.7 mm精Z半 精 粗Z4.5.3.2 左臺階面 =0.7 =2-0.7=1.3 mm半 精 粗4.6 工序尺寸及公差的確定4.6.1徑向尺寸的確定4.6.1.1 基本尺寸 從精加工開始往粗加工反向推算即：精加工尺寸=圖紙設計尺寸半精加工尺寸= 精加工尺寸± （外圓為“+”、內孔為“-”）精Z畢業(yè)生論文 19 粗加工尺寸=半精加工尺寸± （外圓為“+”、內孔為“-”）半 精Z4.6.1.2 尺寸公差最終加工符合圖紙設計的尺寸公差中間工序：先按加工方法的經濟精→ 度的公差等級→查公差數值→按“人體”原則標注。列表如下：表 4-3 尺寸公差卡工序余量 精度等級 工序尺寸及上下偏差 表面粗糙度加工表面 粗 半精 精 粗 半精 精Z 2.5 1.5120?IT121.5?120?Z 2.6 1.6 0.885IT IT11 IT802.487?054.?01.328??Z 2.5 1.580?IT81.5?80Z 3 1.7 0.345IT IT11 IT9 IT816.042?062.4?039.45??Z 455?IT55?Z 23 1.8 0.225H7IT IT11 IT9 IT713.02?084.?021.5??Z 10 0.8RC1/4IT10?10.8Z 10 0.2工藝孔 IT IT810 02.1?畢業(yè)生論文 20 4.6.2軸向尺寸計算圖 4-1 中心軸簡圖機床和工藝裝備選擇表 4-4 刀具卡工序號 工序名稱 機床 夾具 刀具 量具30 粗車右端各表面40 粗車左端各表面CA6140 三爪卡盤YT5 90°偏刀YT5 鏜刀23 麻花鉆?游標卡尺50 半精車右端各表面CA6140 三爪卡盤YT15 90°偏刀YT15 鏜刀游標卡尺60 半精車左端精鉸 25H7?半精、精鏜 45H8CA6140 三爪卡盤YT15 90°偏刀YT15 鏜刀擴孔鉆鉸刀游標卡尺塞規(guī)80 精車 85 及臺階?面CA6140 三爪卡盤YT30 90°偏刀 外徑千分尺90 鉆、锪 6X 10 及沉孔鉸工藝孔Z3025 鉆模 10 麻花鉆?15 锪鉆10.2 鉸刀畢業(yè)生論文 21 100 加工 Rc1/4 錐螺紋孔攻螺紋Z525 鉆模 10 麻花鉆?10.8 擴孔鉆圓錐管螺紋鉸刀1/4圓錐管螺紋絲錐1/4110 鉆軸向孔 10?Z525 鉆模 10 麻花鉆?120 鉆、攻絲 3X M6 Z3025 鉆模 5 麻花鉆M6 絲錐4.7切削用量選擇在單件小批量生產中，各工序的切削用量一般由操作工人根據具體情況自己確定，目的是以簡化工藝文件。在大批量生產中應科學地、嚴格地選用切削用量，充分發(fā)揮高效率設備的潛力和作用。切削用量的選用與下列因素有關：生產率，加工質量，切削力所引起的工藝系統(tǒng)的彈性變形工藝系統(tǒng)的震動，刀具耐用度，機床功率等。在綜合考慮上述因素的基礎上，使背吃刀量（a p）進給量（f），切削速度（v）的乘積最大。一般應先盡量取大的 ap， 其次盡量取大的進給量 f，最后取合適的切削速度 v。4.7.1選擇原則4.7.1.1 粗加工較大的 ，其次選較大的 f ，再確定合適的 vpa4.7.1.2 精加工較小的 ，其次選較小的 f，再確定大的 v。p4.7.2選擇方法: 查表修正法即：v→ n= （r/min） （式 4-1）dU??10→ 將選的 f、n 查所選機床的 f、n 是否一致。畢業(yè)生論文 22 表 4-5 切削用量卡切削用量加工表面 工序 （mm ）paf（mm/r）U（m/min）n（r/min）備注120 外?圓粗車半精車1.250.750.710.565590125250手冊 P99 表5-285 外圓 粗車半精車精車1.30.80.40.710.560.185590120125250500手冊 P99 表5-280 外圓?粗車半精車1.250.750.710.565590125250手冊 P99 表5-255 孔 粗鏜 2 0.56 55 125 P111 表 5-3045 孔?粗鏜半精鏜精鏜1.30.80.40.560.260.16559090125250250P111 表 5-3025H7?鉆擴鉸11.50.90.10.320.501.002056.560125710710P108 表 5-21P108 表 5-23P109 表 5-24P110 表 5-28粗車 1.7 0.50 125畢業(yè)生論文 23 右臺階面 半精車精車0.80.50.220.16250500右端面 粗車 2 0.50 125左端面及臺階面粗車精車1.30.70.50.22125250鉆 6X 10?鉆锪0.200.062010630315P108 表 5-21P112 表 5-23工藝孔 鉸 0.8 10 315 P110 表 5-28Rc1/4鉆擴鉸攻絲52.40.220.150.1320181010680680272272P108 表 5-21P112 表 5-2310 油孔?鉆 0.22 20 6803X M6 鉆攻絲0.201.002015680680P114 表 5-384.7.3切削力計算和切削功率校核切 削 力 是 指 在 切 削 過 程 中 產 生 的 切 削 力 大 小 相 等 、 方 向 相 反 作 用 在 工 件 和 刀 具上 的 力 。 俗 稱 ： 在 切 削 加 工 時 ， 工 件 材 料 抵 抗 刀 具 切 削 時 產 生 的 阻 力 。它 有 三 個 垂 直 的 分 力 :（ 1） 切 削 力 (主 切 削 力 )Fe:在 主 運 動 方 向 上 的 分 力 。 它 是 校 驗 選 擇 機 床 功 率 ，設 計 機 床 主 運 動 機 構 、 刀 具 和 夾 具 強 度 和 剛 性 的 重 要 依 據 。（ 2） 背 向 力 （ 切 深 抗 力 ） Fp： 垂 直 于 工 作 平 面 上 的 分 力 。 它 是 影 響 加 工 精 度 、表 面 粗 糙 度 的 主 要 因 素 。（ 3） 進 給 力 （ 進 給 抗 力 ） Ff： 進 給 運 動 方 向 上 的 分 力 。 它 是 校 驗 進 給 機 構 強 度的 主 要 跟 據4.7.4時間定額的確定