機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）套杯的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及鉆削夾具設(shè)計(jì)

1、存檔編號(hào)：西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)（課程）設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目 ：套杯的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及鉆削夾具設(shè)計(jì) 系別：機(jī)械工程系專業(yè)：*班級(jí)：*姓名：* （共 16頁） 2009年4月18日 西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校 附表1機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 姓名：* 班級(jí)：機(jī)電937班 學(xué)號(hào)：* 一、 設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)題目: 套杯的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及鉆削夾具設(shè)計(jì) 二、 內(nèi)容及要求：1. 掌握零件圖紙的繪制方法；2. 掌握零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制方法；3. 掌握夾具的設(shè)計(jì)方法；4. 熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的編寫方法。 三、 完成形式：1. 產(chǎn)品零件圖紙一張；2. 機(jī)械加工工藝規(guī)程一套；3. 夾具裝配圖及零件圖一套；4

2、. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份。 四、 系（部）審核意見： 指導(dǎo)老師：* 發(fā)題日期：* 完成日期：*目錄前言4一、零件圖分析（一）零件的功用分析；5（二）零件的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)分析，即組成表面等；5（三）零件的精度與表面質(zhì)量要求分析；5（四）零件的技術(shù)條件分析，應(yīng)包括材料、熱表處理、特殊檢驗(yàn)、驗(yàn)收要求等；5（五）零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)分析。5二、零件的工藝分析（一）毛坯選擇；6（二）生產(chǎn)類型；6（三）加工方法的確定；6（四）加工階段的劃分；6（五）工序的組合；7（六）定位基準(zhǔn)的選擇；8（七）工序尺寸（徑向和軸向）的確定；8（八）機(jī)床設(shè)備與刀、夾、量具的選擇8三、工藝路線的擬定9四、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)14五、編制設(shè)計(jì)參考資

3、料目錄15設(shè)計(jì)小結(jié)16前言機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供技術(shù)裝備的任務(wù)，是技術(shù)進(jìn)步的重要基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國68%的社會(huì)財(cái)富來源于制造業(yè)，日本國民總產(chǎn)值的49%是由機(jī)械制造業(yè)提供的，我國的機(jī)械制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中也占40%。可以說，沒有發(fā)達(dá)的機(jī)械制造業(yè)，就不可能有國家真正的繁榮富強(qiáng)。而機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，則是反映國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。提高加工效率、降低生產(chǎn)成本、提高加工質(zhì)量、快速更新產(chǎn)品，是機(jī)械制造業(yè)競爭和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)志。工藝技術(shù)是機(jī)械制造工程中一個(gè)很重要的組成部分。一項(xiàng)高新技術(shù)的設(shè)計(jì)只有通過先進(jìn)的工藝技術(shù)才

4、能轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。因此，工藝技術(shù)應(yīng)先于設(shè)計(jì)而又應(yīng)與之同步發(fā)展，這在高技術(shù)日益飛速發(fā)展的今天，就更應(yīng)如此。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大大地推動(dòng)了機(jī)械制造工藝技術(shù)的進(jìn)步，這樣機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)才得以越來越合理，其性能、精度和效率日益提高，更新?lián)Q代頻繁，生產(chǎn)類型由大批量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。因此，對機(jī)械產(chǎn)品的加工相應(yīng)地提出了高精度、高柔性與高度自動(dòng)化的要求。從而，就需要有一種高精度、高柔度與高度自動(dòng)化的加工設(shè)備，由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)、精密檢測與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果，具有高精度、高柔度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，因此采用數(shù)控

5、加工手段，解決了機(jī)械制造業(yè)中常規(guī)加工技術(shù)難以解決，甚至無法解決的單件、小批量，特別是復(fù)雜型面零件的加工。應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，自從上個(gè)世紀(jì)50年代第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)，使機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了日新月異的局面，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過：“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)?！?機(jī)械制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國機(jī)械制造業(yè)廣泛采用數(shù)

6、控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動(dòng)態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)，已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。一、零件圖分析（一）零件的功用分析該零件為某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的套杯，主要用來連接作用。（二）零件的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)分析，即組成表面等 該零件由內(nèi)圓、外圓、小孔、環(huán)槽、內(nèi)環(huán)槽、端面等表面組成，屬于回轉(zhuǎn)體零件。零件的壁厚?。?5mm），因此剛性一般。（三）零件的精度與表面質(zhì)量要求分析 該零件的主要表面為130、127、110、100及端面150.其外圓表面130的精度要求是it7級(jí)，內(nèi)圓表面110精度要求為it7級(jí)，表面粗糙度要求

7、有為6.3、1.6、3.2微米。此外，表面180有圓柱度的要求，其公差是0.015mm；表面31和50有圓跳和全跳的要求，其公差為0.025mm。（四）零件的技術(shù)條件分析，應(yīng)包括材料、熱表處理、特殊檢驗(yàn)、驗(yàn)收要求等熱處理工序的內(nèi)容和安排：為改善工件材料的切削加工性，提高機(jī)械性能或消除冷、熱加工的殘余內(nèi)應(yīng)力，要求較高的零件常需在工藝路線中安排一個(gè)或幾個(gè)熱處理工序。表面保護(hù)工序的內(nèi)容和安排：為改善零件表面的耐蝕、耐磨和導(dǎo)電、導(dǎo)磁、導(dǎo)熱等物理性能，往往要進(jìn)行表面保護(hù)工序，尤其是在惡劣條件下工作的機(jī)件，如航空航天產(chǎn)品、燃?xì)廨啓C(jī)、耐蝕泵等常需對有關(guān)表面進(jìn)行電鍍、陽極氧化、滲鋁及其合金等工序。這對提高零件

8、的使用性能和壽命，能起到顯著的效果。這些工序一般安排在精加工之后，滲鋁及其合金的工序可與最終熱處理工序合并進(jìn)行。熱處理工序的位置安排是根據(jù)零件的材料，調(diào)質(zhì)處理工序的安排放在粗加工階段之后進(jìn)行。這樣既減小了零件的切削內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)也能改善了半精加工是的材料切削性。該零件的材料為ht150。毛坯采用鑄件，并進(jìn)行級(jí)檢驗(yàn)。表面經(jīng)過磨削就可以達(dá)到技術(shù)要求。（五）零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)分析 該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為表面130的軸線。二、零件的工藝分析（一）毛坯選擇因套杯的壁厚只有15mm,不算太薄也不算太厚，為了保證有較高的強(qiáng)度和加工工作量，毛坯選用鑄件，以便保證材料纖維的流向性和致密性。（二）生產(chǎn)類型為了保證零件的加工

9、精度以及零件的加工效率，因此生產(chǎn)類型采用機(jī)械加工。（三）加工方法的確定加工方法的選擇一般根據(jù)零件材料、幾何形狀、精度與表面粗糙度要求，再結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備情況和制造成本加以選擇。該零件主要表面加工方法的選擇見下表。表面精度粗糙度加工方法130it61.6um粗車精車磨削127it71.6um粗車精車磨削110it62.5um鉆孔擴(kuò)孔鏜孔31it73.2um鉆孔擴(kuò)孔鏜孔精鏜（四）加工階段的劃分由于該零件的精度要求較高，加工余量較大，而且剛性一般。所以其工藝過程劃分成三個(gè)加工階段。即粗加工階段半精加工階段精加工階段。（五）工序的組合工序分為主要工序和輔助工序一般輔助工序的內(nèi)容和安排：輔助工序是指不直接加

10、工，也不改變工件尺寸和性能的工序。這些工序?qū)ΡＷC質(zhì)量，尤其是使用貴重材料的精密零件的質(zhì)量起著相當(dāng)重要的作用；其數(shù)目在工藝路線中也應(yīng)占有相應(yīng)的比例。每一工序都應(yīng)按規(guī)定提出工序圖或技術(shù)要求的說明。1.檢驗(yàn)工序2.劃線工序3.去毛刺工序4.清洗工序5.油封工序6.特殊需要的工序：如平衡，應(yīng)安排在零件或部件完成后。退磁工序，則一般安排在精加工后，終檢之前。其他特殊需要的工序可根據(jù)設(shè)計(jì)圖的規(guī)定，安排在相應(yīng)位置。機(jī)床工序設(shè)計(jì)在加工工藝路線確定之后即可進(jìn)行機(jī)床工序設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：按照工件在加床上的實(shí)際加工位置繪制工序加工圖，并將被加工表面用粗實(shí)線與不同加工表面加以區(qū)分。（同時(shí)工序圖上應(yīng)包括定位表面，加緊部

11、位，工序尺寸，工序加工技術(shù)要求以及表面粗糙度等內(nèi)容。）根據(jù)工序尺寸采用“由后向前推”的原理，首先確定各表面的最終加工尺寸，然后加或減去加工余量，推得前面的準(zhǔn)備工序尺寸。各工序尺寸公差的確定，可分為兩種情況處理，最終工序尺寸公差按零件圖上規(guī)定的設(shè)計(jì)尺寸公差確定，中間工序尺寸公差按工序的經(jīng)濟(jì)加工精度確定。根據(jù)工序的加工要求，確定工件的在機(jī)床上的安裝方法及要求。根據(jù)加工工步的安排原則（如先面后孔，先里后外，先左后右等），確定各工步的進(jìn)行順序。根據(jù)零件加工要求，確定各個(gè)工序的技術(shù)條件和檢驗(yàn)方法。根據(jù)工序加工要求和機(jī)床及工裝的選擇原則，選擇各工序的機(jī)床型號(hào)和夾具。注意家具不寫入文件。根據(jù)各工步的加工內(nèi)容

12、和要求，選擇工具和量具。注意工具只選定尺寸、成形和專用刀具。量具只選用量具。該零件的加工零件的工序一共分為了12套工序：由鑄件粗車粗車精車精車鏜磨鉆鉆檢驗(yàn)去毛刺入庫等組成。（六）定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)選擇是工藝設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的問題。其選擇是否恰當(dāng)，會(huì)對工藝路線的順序由很大的影響，因此必須加以重視。定位基準(zhǔn)的選擇分為粗基準(zhǔn)選擇和精基準(zhǔn)選擇，下面分別作以說明。 粗基準(zhǔn)的選擇套杯零件的毛坯為鑄件，且各表面均需加工。根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則和零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選毛坯的左端為粗基準(zhǔn)。因?yàn)樽蠖说闹睆胶烷L度相對于右端要大一些，這樣有利于工件的安裝和傳遞較大的扭矩。 精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)套杯零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求

13、，以及精基準(zhǔn)的選擇原則，該零件采用互為基準(zhǔn)的方法進(jìn)行加工。即以大端外圓定位加工小端各表面，隨后以小端外圓定位加工大端各表面。這樣既符合基準(zhǔn)重合原則，同時(shí)也兼顧了基準(zhǔn)的統(tǒng)一原則。 （七）工序尺寸（徑向和軸向）的確定工序尺寸中一般尺寸選擇采用軸或者孔的12級(jí)公差進(jìn)行的選擇。 （八）機(jī)床設(shè)備與刀、夾、量具的選擇 車床的選擇是臥式車床ca6140、夾具的選擇是四爪單動(dòng)卡盤、刀具的選擇90外圓車刀； 鏜床的選擇是立式鏜床tspx619、夾具的選擇是單面導(dǎo)向鏜模、刀具的選擇是專用鏜刀； 磨床的選擇是萬能外圓磨床m133、夾具的選擇是萬能分度頭、刀具的選擇是專用砂輪； 鉆床的選擇是立式鉆床z518、夾具的選

14、擇是v型虎鉗、刀具的選擇是10和11的鉆頭。刀具的選擇：1）良好的切削性能；2）較高的精度；3）先進(jìn)的刀具材料；5、確定刀具與工件的相對位置。三、工藝路線的擬定 工序工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)10鑄件按圖鑄成形，時(shí)效退火去應(yīng)力，去毛刺20粗車車端面，粗車左端外圓表面，鉆孔50右端外圓30粗車車端面，粗車右端外圓表面左端外圓40精車精車右端外圓表面，切槽保證127，50 x 1及3 x 1，倒角2 x 45左端外圓50精車精車左端外圓表面右端外圓60鏜鏜孔保證100，112，110及倒角2 x 45右端外圓70磨磨外圓表面右端外圓80鉆鉆內(nèi)孔6 - 10旋轉(zhuǎn)兩端面90鉆鉆內(nèi)孔6 - 11均布兩端面

15、100檢驗(yàn)檢驗(yàn)110去毛刺去毛刺120入庫入庫填寫工藝文件在完成所有工藝設(shè)計(jì)之后即可按前述要求填寫工藝規(guī)程工序加工圖鑄件（工序10）如圖所示定位加緊車左端面 粗車左端外圓（工序20）如圖所示定位加緊車右端面粗車右端外圓表面（工序30）（工序40）如圖所示定位加緊精車右端外圓表面切槽保證127，50 x 1及3 x 1倒角2 x 45(工序50)如圖所示定位加緊精車左端外圓表面(工序60)如圖所示定位加緊 鏜孔保證100，112，110倒角2 x 45（工序70）如圖所示定位加緊磨外圓表面（工序80）如圖所示定位加緊鉆內(nèi)孔6 - 10旋轉(zhuǎn)如圖所示定位加緊 （工序90）鉆內(nèi)孔6 - 11均布100

16、、檢驗(yàn)110、去毛刺120、入庫四、機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是根據(jù)工藝規(guī)程中使用工序所規(guī)定的夾具使用要求，進(jìn)行結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)計(jì)其內(nèi)容步驟如下：（一）準(zhǔn)備工作1.詳細(xì)分析夾具使用工序的加工要求，入加工余量、加工精度、加工表面、定位基準(zhǔn)以及前后工序的聯(lián)系等。2.了解使用夾具的機(jī)床規(guī)格與主要參數(shù)，特別是機(jī)床上安裝夾具部位的結(jié)構(gòu)和配合尺寸。3.了解本工序所使用的刀具、量具情況。4.收集設(shè)計(jì)需用的各種標(biāo)準(zhǔn)、夾具設(shè)計(jì)手冊和圖冊。（二）結(jié)構(gòu)分析1.根據(jù)工序加工要求和必限自由度，確定工件的定位方法，并選擇定位元件與安裝方式。2.確定工件的加緊方案和加緊部位，選定加緊機(jī)構(gòu)和加緊元件。3.確定刀具的導(dǎo)向和對刀方法

17、，設(shè)計(jì)其相應(yīng)的裝置。4.確定夾具其他結(jié)構(gòu)和元件，如分度裝置、平衡元件、保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)等。5.確定夾具體，并布置各元件的位置及連接方法。6.確定夾具與機(jī)床的連接方法，以及選擇保證元件。7.進(jìn)行夾具精度的分析計(jì)算，效驗(yàn)夾具是否能滿足工序加工精度要求。即看夾具在各個(gè)工序尺寸方向上是否滿足計(jì)算不等式： 不重合 + 定 + 夾 + 安 + 加工（三）夾具總裝圖的繪制圖紙是工程的語言。所設(shè)想的設(shè)計(jì)意圖，往往是通過繪圖進(jìn)行表達(dá)，因此繪圖是要認(rèn)真、仔細(xì)，表達(dá)要準(zhǔn)確、清晰。 （夾具總裝圖）五、參考資料參考文獻(xiàn)1 王紹俊。機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊。哈爾濱。哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。1984年8月2 王茂元。機(jī)械制造技術(shù)。北京。

18、北京機(jī)械工業(yè)出版社。2001年8月3 藍(lán)汝銘 吳讓利。機(jī)械制圖。西安。西安電子科技大學(xué)出版社。2002年8月4 范德梁。公差與技術(shù)測量。遼寧科學(xué)技術(shù)出版社。1983年5 張耀寰 馬占永。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊。北京。航空工業(yè)出版社。1993年12月6 張耀寰。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊。北京。航空工業(yè)出版社。1987年12月7 晏初宏。 數(shù)控加工工藝與編程。北京?；瘜W(xué)工業(yè)出版社。2004年5月8 許祥泰 劉艷芳。數(shù)控加工編程實(shí)用技術(shù)。北京。機(jī)械工業(yè)出版社。2000年9 顧京 數(shù)控機(jī)床加工程序編制。北京。機(jī)械工業(yè)出版社。1999年7月 設(shè)計(jì)小結(jié)（設(shè)計(jì)心得）時(shí)間過得真快，畢業(yè)設(shè)計(jì)馬上就結(jié)束了，經(jīng)過這一個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì),我學(xué)到了很多知識(shí),對以前學(xué)過的知識(shí)也起到了溫習(xí)和鞏固的作用。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對零件進(jìn)行工藝分析（工藝卡片、下料卡片、加工工序卡片、走到路線卡片、檢驗(yàn)卡片和數(shù)控加工程序），在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我把以前所學(xué)的知識(shí)基本都溫習(xí)了一遍，所以說這次畢業(yè)設(shè)計(jì)