畢業(yè)設計--蓋 零件機械加工工藝規(guī)程制訂及第 45 工序工藝裝備設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　?！　I(yè)： 機械制造與自動化 </p><p>　　班　　級： 機制3103　 </p><p><b>　　目　　錄</b></p><p>　　第一部分　工藝設計說明書 …………………………

2、……………………………………4</p><p>　　第二部分　第45號工序夾具設計說明書 ……………………………………………… 14</p><p>　　第三部分　第40號工序刀具設計說明書 ……………………………………………… 19</p><p>　　第四部分　第40號工序量具設計說明書…………………………………………………23</p><p

3、>　　第五部分　畢業(yè)設計體會………………………………………………………………… 27</p><p>　　第六部分 參考資料……………………………………………………………………… 28</p><p>　　二0一 三 屆畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　一、設計題目(附圖)：</p><p>　　蓋 零件機械加工工藝規(guī)程

4、制訂及第 45 工序工藝裝備設計。</p><p><b>　　二、設計條件： </b></p><p>　　l、零件圖； 2、生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　三、設計內容：</b></p><p>　　1、零件圖分析：l）、零件圖工藝性分析（結構工藝性及技術條件分析）

5、；2）、繪制零件圖；</p><p>　　2、毛坯選擇： 1）、毛坯類型； 2）、余量確定； 3）、毛坯圖。</p><p>　　3、機械加工工藝路線確定： 1）、加工方案分析及確定； 2）、基準的選擇；3）、繪制加工工藝流程圖（確定定位夾緊方案）。</p><p>　　4、工藝尺寸及其公差確定： 1）、基準重合時（工序尺寸關系圖繪制）； 2）、利

6、用尺寸關系圖計算工序尺寸； 3）、基準不重合時（繪制尺寸鏈圖）并計算工序尺寸。</p><p>　　5、設備及其工藝裝備確定：</p><p>　　6、切削用量及工時定額確定： 確定每道工序切削用量及工時定額。</p><p>　　7、工藝文件制訂： 1）、編寫工藝設計說明書； 2）、填寫工藝規(guī)程；（工藝過程卡片和工序卡片）</p><p>

7、;　　8、指定工序機床夾具設計： 1）、工序圖分析； 2）、定位方案確定； 3）、定位誤差計算； 4）、夾具總裝圖繪制。 </p><p>　　9、刀具、量具沒計。（繪制刀具量具工作圖）</p><p>　　四、上交資料（全部為電子文稿）：</p><p>　　1、零件機械加工工藝規(guī)程制訂設計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）</p><p

8、>　　2、工藝文件一套（含工藝流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附圖）；</p><p>　　3、機床夾具設計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）</p><p>　　4、夾具總裝圖一張（A4圖紙）；零件圖兩張（A4圖紙）；</p><p>　　5、刀量具設計說明書一份；（按統(tǒng)一格式撰寫）</p><p>　　6、刀具工作圖一張（A4圖紙）

9、；量具工作圖一張（A4圖紙）。</p><p><b>　　五、起止日期：</b></p><p>　　2 012年11月 02日一2 012年12 月 30 日</p><p>　　六、指導教師：劉蒼林</p><p>　　七、審核批準： </p><p>　　教研室主任：

10、 系主任：</p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　八、設計評語：</b></p><p><b>　　九、設計成績：</b></p><p>　　年 月 日</p><p>　　第一部分　工藝設計說明書</p

11、><p><b>　　零件圖分析</b></p><p><b>　　分析零件圖</b></p><p>　　對原零件圖分析，可知其尺寸不完整，畫圖有錯誤，經(jīng)過修改，現(xiàn)在此零件圖是正確的。</p><p><b>　　2、技術要求分析</b></p><p>

12、;　?。?）、尺寸精度分析：</p><p>　　￠ 外圓面, 尺寸精度IT6 ￠,尺寸精度IT7</p><p>　　￠內孔，尺寸精度IT7 尺寸100±0.05，尺寸精度IT9</p><p>　　尺寸250±0.05，尺寸精度IT9</p><p>　?。?）、形位精度分析</p&

13、gt;<p>　　￠對孔￠中心線A的徑向園跳動為0.029</p><p>　　￠對平面B的徑向圓跳動為0.0292</p><p>　　￠對平面B的平行度為0.029</p><p>　　Ｍ8孔平面對平面Ｂ的平行度為0.023</p><p><b>　?。?）、粗糙度分析</b></p>

14、<p>　　￠，Ra=1.6 ￠,Ra=2.5 ￠,Ra=3.2</p><p>　　尺寸29.5左端面Ra=3.2 尺寸25的右端面Ra=3.2</p><p>　　￠100內孔面Ra=12.5 ￠170內孔面Ra=12.5</p><p>　　尺寸29.5的右端面Ra=12.5</p><p&g

15、t;　　其余為不加工表面，未注圓角為R2.5</p><p>　　結論：￠外圓面為重要表面；￠孔為重要表面；￠內孔為重要表面；尺寸29.5左端面、尺寸25的右端面為重要表面。</p><p><b>　　3、結構工藝性分析</b></p><p>　?。?）、毛坯制造工藝性</p><p>　　該零件毛坯屬于鑄件，￠11

16、0的孔、￠830的孔可直接鑄出，材料為HT200，可選用砂型鑄造，機器造型，鑄出工藝性一般，屬于易切材料。</p><p><b>　?。?）、機加工藝性</b></p><p>　　該零件加工復雜，但其表面粗糙度和精度要求不高，故機加工藝性差。</p><p><b>　?。?）、剛性</b></p>&l

17、t;p>　　該零件屬于鑄件，為脆性材料，加工時易變形。</p><p><b>　　毛坯選擇</b></p><p><b>　　毛坯類型確定</b></p><p>　　該零件材料為HT200灰口鑄鐵，由于零件結構比較復雜，有多處圓角與之相關線段連接，并有多處孔加工，材料加工時易變形，因此要注意加緊力，防止變形，該

18、零件尺寸大，故采用砂型鑄造。</p><p><b>　　2、確定毛坯余量</b></p><p>　　求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長407mm,寬275mm,高55mm,故最大輪廓尺寸為407mm。</p><p>　　選取公差等級CT 由表5-1，鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級CT范圍8～12級，取CT為

19、10級。</p><p>　　求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級CT，由表5-3查得，公差帶相對于基本尺寸對稱分布。</p><p>　　求機械加工余量等級 由表5-5，鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工余量等級范圍E～F級，取F級。</p><p>　　求RMA(要求的機械加工余量) 對所有的加工表面取同一個數(shù)值，由表5-4

20、查最大輪廓尺寸為407mm，機械加工余量等級為F級，得RMA數(shù)值3mm.。</p><p>　　求毛坯尺寸 6X￠11、6X￠11、8XM8、6X￠16孔較小，鑄成實心，尺寸55左右面為雙側加工，應由式5-2求出，即</p><p>　?。遥紽+2RMA+CT/2=55+2X3+2.8/2=62.4mm</p><p>　　￠孔屬內腔加工，應由式5

21、-3求出，即</p><p>　　R=F-2RMA-CT/2=190-2X3-4/2=182mm</p><p>　　3、零件毛坯合圖： （見附圖）</p><p><b>　　三、工藝路線擬定</b></p><p><b>　　1、基準選擇</b></p><p>　　粗

22、基準: 選擇粗基準應以“重要表面，加工余量較小表面，或不加工面作為粗基準。所以根據(jù)此零件圖的結構分析可知，此零件選擇尺寸25的上表面為粗基準。</p><p>　　精基準：為保證行為精度和各表面互為基準的要求應盡量遵循基準重合原則，故以尺寸29.5的下表面（即尺寸22的下表面）為精基準。</p><p>　　2、主要表面加工方案的確定</p><p>　　外圓表面:

23、 ￠ Ra1.6 IT6 </p><p>　　￠ Ra1.6：粗車（IT1112.5）-半精車（IT8; 6.3）-粗磨（IT8; 1.6）-精磨（IT6; 0.8）</p><p>　　孔：￠12.5 IT7</p><p>　　￠ Ra2.5：鉆（IT11;12.5）-粗鉸（IT8; 3.2）-精鉸（IT7; 2.5） </p><p&g

24、t;　　孔：￠ 3.2 IT7</p><p>　　￠：粗鏜（IT11;12.5）-半精鏜（IT9; 3.2）-精鏜（IT7; 1.6） </p><p>　　尺寸29.5的左平面：粗車（IT11;12.5）-半精車（IT8; 3.2）</p><p>　　其余表面一次加工完成，次要表面的加工主要穿插在重要的加工過程中</p><p>　　3

25、、加工順序的安排：</p><p>　　該零件主要由面和孔構成，加工順序為先面后孔、次要表面穿插加工。</p><p>　　4、加工階段的劃分說明</p><p>　　加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。</p><p>　　粗加工階段：①、毛坯人工時效處理；②、粗車各加工表面；③粗車外圓面④、粗鏜￠83、￠100、￠110孔

26、；⑤鉆6x￠11、6x￠16、孔以及加工8XM8的螺紋孔；銑槽。</p><p>　　目的：切除大部分余量，把毛坯加至接近零件的最終形狀和尺寸，只留下少許加工余量，通過這個加工階段還可以及時發(fā)現(xiàn)鑄件的裂紋等缺陷，采取相應的措施。</p><p>　　半精加工階段；①、 半精車各加工表面；②、半精車外圓面；③、半精鏜￠110的孔；④擴2x￠14的孔；⑤半精車臺階面。</p>&

27、lt;p>　　目的：為精加工做準備，尤其為精加工做好基準面準備，對于一些要求不高的表面在這個階段加工到圖樣要求。</p><p>　　精加工：①粗精磨φ110的外圓；②精鏜￠110的孔；④粗精鉸￠11的孔。</p><p>　　目的：達到零件設計要求。</p><p><b>　　5、加工順序確定：</b></p><

28、p>　　工藝流程圖（見圖3）</p><p><b>　　05. 鑄造</b></p><p>　　10. 熱 人工時效</p><p>　　15. 車 粗車尺寸的左端面，粗鏜￠83的孔</p><p>　　20. 車 粗車￠110外圓面，粗鏜￠200的孔</p><p>

29、　　25．車 粗鏜￠110內孔</p><p>　　30. 車 半精車￠110外圓面</p><p>　　35. 車 半精車尺寸29.5的左端面，半精鏜￠110內孔</p><p>　　40. 鉆 鉆6x￠11、8xM8、2xM12的孔，擴￠11的孔，粗鉸、精鉸2X￠11的孔，</p><p>　　45. 鉆

30、 鉆6x￠11、6x￠16、</p><p>　　50. 銑 銑槽</p><p>　　55. 銑 銑長X寬（35X14）傾斜的兩個槽</p><p><b>　　. </b></p><p>　　60. 車 半精車臺階面</p><p>　　65. 鏜 精鏜￠11

31、0內孔</p><p>　　70. 磨 粗磨、精磨￠110外圓面</p><p>　　75. 鉗 修毛刺</p><p>　　80. 檢 終檢</p><p>　　四、工序尺寸及其公差確定</p><p>　　￠110 ：尺寸精度IT6 表面粗糙度Ra1.6</p><p

32、>　　五、設備及其工藝裝備確定</p><p>　　根劇中批生產(chǎn)的類型及其工藝特征，設備主要采用普通設備，而工藝裝備主要采用手動專用工藝裝備。</p><p>　　所用的設備有： CA6160 、Z525、X62、X52K。</p><p>　　夾具有:壓塊、銑床專用夾具、車床專用夾具、鉆床專用夾具。</p><p>　　刀具有：車刀、

33、鏜刀、YG8硬質合金銑刀、擴孔鉆、YG8鉆頭。</p><p>　　量具有：游標卡尺、專用塞規(guī)、千分尺。</p><p>　　六、切削用量、工時定額確定</p><p><b>　?。?）選擇刀具</b></p><p>　　選擇刀桿截面尺寸：BxH=20x30 材料;45鋼 γ=8，ap=7，κ=90，krˋ=12，

34、λs=0.車刀壽命60min</p><p><b>　?。?）確定背吃刀量</b></p><p>　　查表1.1《切削用量簡明手冊》取ap=2mm</p><p><b>　?。?）確定進給量f</b></p><p>　　粗車灰鑄鐵材料;刀桿尺寸為20x30mm，ap<3mm工件直徑約為

35、100~600mm時f=0.9~1.3所以取f=1mm</p><p>　　（4）切削速度的計算</p><p>　　當用YG8硬質合金車刀加工硬度為HT200的鑄鐵時更具公式V=</p><p>　　Cv=158，xv=0.15，yv=0.4，m=0.2代入公式得：V=62.7m/min機床轉速N=</p><p>　　取n=160r/mi

36、n</p><p><b>　　實際切削速度V=</b></p><p><b>　?。?）校驗機床功率</b></p><p>　　粗加工階段需要較大的機床功率</p><p>　　因為fz=CFz*ap*f*v*KFz</p><p>　　查表：Cfz=92，Xfz=1.

37、0，Yfz</p><p>　　=0.75,Nfz=0.修正系數(shù)Kfz=Kmf*Kkrf*Kvof*Kλsf*Ktfz*Kmfz查表：加工材料機械性能改變的修正系數(shù)Kmf=</p><p>　　刀具幾何參數(shù)改變的修正系數(shù)Kkrf=0.89，Krf=1.0，Kλsf=1.0.車削條件改變的修正系數(shù)Ktfz=0.14，Kmfz=0.92，代入公式得;Kmfz=1.0*0.89*1.0*1.0*

38、0.94*0.92=0.77</p><p>　　所以Fz=141.7N</p><p><b>　　故切削功率Pm=</b></p><p>　　故：可以滿足加工要求</p><p><b>　?。?）刀具剛度校核</b></p><p>　　可承受切削力【Fz】J=

39、 彈性模量Es=210x10 慣性矩J=</p><p>　　刀桿伸出長度L=1.5H=1.58*30=45mm</p><p>　　允許繞度;f=0.1mm,故：</p><p><b>　　<2>切削時間</b></p><p><b>　　基本時間Tj==</b></

40、p><p><b>　　L1=</b></p><p>　　L2=3~5，L3為單件小件生產(chǎn)時的試切附加長度</p><p>　　所以Tj=0.09min</p><p><b>　?。?）輔助時間</b></p><p>　　查表：Tf=裝卸工件時間T1+啟動時間T2+停止機床

41、時間T3+改變切削用量時間T4+測量時間T5+......</p><p>　　所以Tf=T1+T2+T3+T4+T5......=0.58min</p><p>　?。?）布置工作地，身理和修理所要時間</p><p>　　查表：取該項目占操作時間0.218即：Tbx=（Ti+Tf）*0.218=0.15</p><p><b>

42、　?。?）準備終結時間</b></p><p>　　查表，按普通臥式車床終結時間類比確定：</p><p>　　固定部分22min，零件裝夾并校正15min，更換道具時間2min</p><p>　　所以Tzz=22+15+2=36.所以本工序單間時間定額為：Td=Tj+TΔ+Tbx+Tzz/N=9.8min</p><p>　　

43、第二部分　第45號工序夾具設計說明書</p><p>　　1.工序尺寸精度分析</p><p>　　在一蓋上鉆孔，中批量生產(chǎn)，工件材料HT200。</p><p><b>　　2.定位方案確定</b></p><p>　　鉆孔的尺寸直接由刀具保證，保證孔的深度應限制X的移動及轉動，Z的移動及旋轉，Y軸的旋轉。</p

44、><p><b>　　3.定位元件確定</b></p><p>　　該工件屬于薄板類零件，封閉鍵槽所在平面有較高的精度要求，故采用一一面兩銷定位。</p><p>　　4.定位誤差分析計算：</p><p>　　1）基準不重合誤差：=</p><p><b>　　2）基準位移誤差：</

45、b></p><p>　　3）定位誤差： 故該加工方案可用.</p><p>　　5.夾緊方案及元件確定</p><p>　　考慮到薄板類零件的特點，以及本工序加工特點，加工本工序的夾緊裝置采用螺母壓板。</p><p><b>　　6. 夾具總裝圖</b></p><p>　　第三

46、部分　第40號工序刀具設計說明書</p><p><b>　　一、已知條件</b></p><p>　　1.被加工孔直徑和公差 Ｄw=11H7(+0.018);表面粗糙度2.5um</p><p>　　2.工件材料：HT200；鉸削長度Ｌw=22 mm</p><p>　　3.預制孔直徑：Dw1=13.95mm</

47、p><p>　　4.使用機床：Ｚ５２５；使用乳化液潤滑冷卻</p><p>　　5.設計錐柄高速鋼機用鉸刀。</p><p>　　二、設 計 步 驟 說 明</p><p><b>　　三 鉸刀工作圖</b></p><p>　　第四部分　第40號工序量具設計說明書</p><p

48、>　　1.工序尺寸精度分析</p><p>　　￠11h7，7級精度。</p><p><b>　　2.量具類型確定</b></p><p>　　ø所用工作量規(guī)為塞規(guī)。</p><p>　　3.工作量規(guī)公差的確定</p><p>　　制造公差 T=2um 位置要素 Z=2.8u

49、m 形位公差 T/2=0.001mm</p><p>　　4.極限量具尺寸公差確定</p><p>　　通規(guī) 上偏差=EI+Z+T/2</p><p>　　=0+0.0028+0.001</p><p>　　=0.0038 mm</p><p>　　下偏差=EI+Z-T/2</p><p>

50、;　　=0+0.0028-0.001</p><p><b>　　=0.0018mm</b></p><p><b>　　磨損極限=EI=0</b></p><p>　　止規(guī) 上偏差=ES=0</p><p>　　下偏差=ES-T=0.018-0.002=0.016 mm</p>

51、<p>　　5.極限量具尺寸公差帶圖</p><p>　　5. 極限量具結構設計</p><p>　　第五部分　畢業(yè)設計體會</p><p>　　畢業(yè)設計是對我們這些年來在學校所學知識的總結和檢驗。通過畢業(yè)設計可以體現(xiàn)出我們在校期間的學習程度，從而對所學專業(yè)知識能力做出有力判斷。</p><p>　　從我們拿到零件圖紙的第一天開始，

52、指導老師就詳細給我們講了設計的步驟，還安排了輔導時間，上機時間從而為我們圓滿的完成設計任務奠定了良好的基礎。在此之前，我們所接觸的只是課本上的理論知識，對機械加設計方面只有側面的了解。但是通過這次設計，我們才全方位的懂得了什么是機械設計，它是怎么操作的，從而更加了解了我們的專業(yè)和其前途所在。</p><p>　　剛開始設計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設計的步驟根本不知道怎么安排，怎么設計。

53、在老師給我們詳細講解了機械設計應注意的條件，讓我們先從分析零件圖開始，然后在得出零件技術要求，在根據(jù)零件的技術要求畫出毛坯和零件合圖。之后進行工藝路線確定，工序設計，共裝設計，最后進行整理答辯之后，我們便有了茅塞頓開的感覺，從而在老師的指導下，遵循設計步驟，一步步向下走，直至圓滿完成設計任務。這次畢業(yè)設計給我們提供了一個應用自己所學知識的機會，從到圖書館查找資料到對零件精度分析與計算和運用CAD畫出工序圖，夾具零件圖到最后夾具總圖的成型

54、，刀具工作圖，量具等都對我所學的知識進行了檢驗。可以說，本次畢業(yè)設計有苦也有甜。設計思路是最重要的，只要你的設計思路是成功的，那你的設計已經(jīng)成功了一半。因此我們應該在設計前做好充分的準備，像查找詳細的資料，為我們設計的成功打下堅實的基礎。制作過程是一個考驗人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，要心平氣合的一步一步來?？傮w來說，通過這次設計我受益匪淺。在摸索該如何畫出夾具零件圖時的過程中，也特別有趣，培養(yǎng)了我的設計思維，增加了實際操作能力

55、。在讓我體會到了搞</p><p>　　在設計期間，我們實際接觸了機械加工工藝的設計，對自身有了很大的提高。遇到不懂的問題時，指導老師們都能細心的幫助我，進行相應的指導。同學之間雖然每個人的設計課題不一樣，但我們之間還是會經(jīng)常討論，互相幫助，不緊學會了知識，而且還鍛煉了我們的團隊精神。在這次設計中，非常感謝我們的指導老師，他們在設計期間為我們的解決了很多難題指引了我們設計的方向，使得我們的設計得已順利完成。<

56、;/p><p>　　畢業(yè)設計雖然現(xiàn)在已經(jīng)做完了，但是我們明白，這僅僅是我們開始，在即將步入社會之際，我們定要好好總結設計心得，汲取經(jīng)驗，為即將開始的工作打下良好的基礎。時間總是匆匆，設計在忙碌緊張中告一段落，現(xiàn)在應靜下心來總結。相信我們通過這次設計，一定會在以后的工作崗位中更好的發(fā)揮。</p><p>　　第六部分 參考資料</p><p><b>　　參考

57、文獻：</b></p><p>　　〔1〕機械零件課程設計 ： 主編：任青劍 賀敬宏</p><p>　　〔2〕機床夾具設計手冊： 主編：楊黎明</p><p>　　〔3〕公差配合與技術測量： 主編：徐茂功 桂定一 </p><p>　　〔4〕機械加工工藝設計資料；主編：張征祥</p><p&g

58、t;　　〔5〕刀具設計手冊： 主編：袁哲俊 劉華明</p><p>　　〔6〕機械制造工藝學： 主編： 鄭修本</p><p>　　〔7〕機械加工工藝裝備設計手冊：編委會編制 </p><p>　　〔8〕光面量規(guī)及技術條件：中華人民共和國第五工業(yè)部標準</p><p>　　（9）金屬切削原理與刀具實訓教程： 主編