LH180MQ左箱體加工工藝及第一道機(jī)加工夾具設(shè)計(jì)

1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 2 頁(yè) 共 46 頁(yè)目 錄 1 引言12 生產(chǎn)綱領(lǐng)22.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型22.2 計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍33 零件的分析43.1 零件的作用43.2 零件的工藝分析54 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)54.1 確定毛坯的制造形式64.2 基面的選擇64.2 1基準(zhǔn)的概念及其分類64.2 2基準(zhǔn)問(wèn)題的分析74.2 3定位基準(zhǔn)的選擇74.3 制訂工藝路線84.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定94.5 確定切削用量及基本工時(shí)115 夾具的設(shè)計(jì)335.1 問(wèn)題的提出335.2 夾具設(shè)計(jì)335.2 1定位基準(zhǔn)的選擇335.2 2切削力及夾緊力計(jì)算345.2 3定位誤差的分析3

2、65.2 4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明36附錄40 1 引言四年的大學(xué)生活接近尾聲時(shí)，我們進(jìn)行了為期近四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年來(lái)我們所學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的一次系統(tǒng)性的總結(jié)與綜合運(yùn)用，同時(shí)也是培養(yǎng)我們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的良好的機(jī)會(huì)，而且畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)教學(xué)的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此，認(rèn)真踏實(shí)地做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅意味著我們能否順利畢業(yè)，而且對(duì)今后我們走上工作崗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意義。另外，畢業(yè)設(shè)計(jì)還可以培養(yǎng)我們獨(dú)立思考，開發(fā)思維和協(xié)調(diào)工作的能力，這對(duì)今后踏入社會(huì)以后能否盡快地適應(yīng)社會(huì)也有很大的幫助。機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標(biāo)志之

3、一。這是因?yàn)楣I(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化程度，都會(huì)通過(guò)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展程度反映出來(lái)。人們之所以要廣泛使用機(jī)器，是由于機(jī)器既能承擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供技術(shù)裝備和促進(jìn)技術(shù)改造的重要任務(wù)，在現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程中起著主導(dǎo)和決定性的作用。所以通過(guò)大量設(shè)計(jì)制造和廣泛使用各種各樣先進(jìn)的機(jī)器，就能大大加強(qiáng)和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度，加速我國(guó)的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。 機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和

4、健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。我們這些即將大學(xué)畢業(yè)的機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，要進(jìn)行對(duì)本專業(yè)所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行綜合的運(yùn)用和掌握，為此我們要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，要自己動(dòng)手進(jìn)行思考問(wèn)題，為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，也要

5、從此邁出展現(xiàn)自己價(jià)值的第一步。 本次設(shè)計(jì)是根據(jù)林海集團(tuán)生產(chǎn)的要求，LH180MQ左箱體工序卡及第一道工序的夾具。所用機(jī)床主要是加工中心。本次設(shè)計(jì)要求是單班制年產(chǎn)2萬(wàn)臺(tái)；夾具設(shè)計(jì)須定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。以及節(jié)約勞動(dòng)力，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)的效率。但由于本人的水平有限，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用設(shè)備的能力有限，故沒有能夠做到很詳細(xì)的設(shè)計(jì)，而且還有許多地方有待改進(jìn)，請(qǐng)老師給以指導(dǎo)和批評(píng)1。 2 生產(chǎn)綱領(lǐng)2.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。（計(jì)劃期常為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱年產(chǎn)量。）如附圖所示的LH180MQ左箱體，(江蘇林海動(dòng)力機(jī)械集團(tuán))則該產(chǎn)品年產(chǎn)量為2萬(wàn)臺(tái)

6、,設(shè)備品率為17%機(jī)械加工廢品率為0.5%,現(xiàn)制定該零件的機(jī)械加工工藝流程。生產(chǎn)綱領(lǐng)N =20000(1+17%+0.5%) =23500件/年年產(chǎn)量為23500(件/年)，現(xiàn)通過(guò)計(jì)算, 生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)工廠的生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)組織有著決定性的作用，包括各工作點(diǎn)的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設(shè)備和工裝等。同一種產(chǎn)品，生產(chǎn)綱領(lǐng)不同也會(huì)有完全不同的生產(chǎn)過(guò)程和專業(yè)化程度，即有著完全不同的生產(chǎn)組織類型。根據(jù)生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同，生產(chǎn)組織類型可分為單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)，和大量生產(chǎn)三種，其中成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)，下表1是各種生產(chǎn)組織管理類型的劃分，從工藝特點(diǎn)上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相近，大批生產(chǎn)

7、和大量生產(chǎn)相近，因此在生產(chǎn)中一般按單件小批，中批，大批大量生產(chǎn)來(lái)劃分生產(chǎn)類型，這三種類型有著各自的工藝特點(diǎn)。表1 生產(chǎn)組織管理類型的劃分生產(chǎn)類型零件年生產(chǎn)類型（件/年）重型機(jī)械中型機(jī)械輕型機(jī)械單件生產(chǎn)520100小批生產(chǎn)510020200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500030000大量生產(chǎn)1000500050000所以綜上所述，根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可以確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)2。2.2 計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn)節(jié)拍=22天12個(gè)月8小時(shí)60分單雙班90%/生產(chǎn)綱領(lǐng)=2212860190%/20000=5.7分鐘3 零

8、件的分析3.1 零件的作用箱體是各類機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器和部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。因此，箱體的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的性能、精度和壽命3。題目所給定的箱體是LH180MQ左箱體，LH180MQ發(fā)動(dòng)機(jī)，填補(bǔ)了林海400CC排量發(fā)動(dòng)機(jī)的空白，相比原有的中排量發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有大扭矩，大功率等特點(diǎn)，將成為林海全地行車的主配套機(jī)型之一，左箱體是其上面的重要零件，其主要作用是與右箱體配合使用達(dá)到應(yīng)有作用4。3.2 零件的工藝分析零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求：（查表1.4-28機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)），即LH180MQ

9、左箱體共有三組加工面，它們之間有一定的要求。現(xiàn)分析如下： (1) 以吊耳孔¢28mm為中心的加工表面這組加工表面包括：¢28mm 吊耳孔、¢18，水泵安裝孔¢38,其中主要加工表面為蓋面。 (2) 以主軸承孔¢80mm為中心的加工表面這組加工表面包括：箱體結(jié)合面，銷孔2-¢10，吊耳孔¢8.5、¢9.5，¢45mm的油封孔、其中，主要加工¢80mm的主軸承孔。（3）以起動(dòng)電機(jī)端面為加工表面這組加工表面包括:刮起動(dòng)電機(jī)2-M6端面，攻絲2-M6-6H。(4) 以缸體集合面為中心的加工表面這組加工表

10、面包括：箱體結(jié)合面、以及鏜¢89結(jié)合面的孔，鉆¢6.5的油孔，鉸右箱孔¢8，鉸左箱孔2-¢10，螺紋孔打6-A2.5的中心孔，其中，主要加工表面為箱體結(jié)合面。4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)器中的某一零件，可以采用多種不同的工藝過(guò)程完成。在特定條件下，總存在一種相對(duì)而言最為合理的工藝規(guī)程，將這工藝規(guī)程用工藝文件形式加以規(guī)定，由此得到的工藝文件統(tǒng)稱工藝規(guī)程3。工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)組織、計(jì)劃調(diào)度的主要依據(jù)，是指導(dǎo)工人操作的主要技術(shù)文件，也是工廠和車間進(jìn)行設(shè)計(jì)或技術(shù)改造的重要原始資料。工藝規(guī)程的制訂須嚴(yán)格按照規(guī)定的程序和格式進(jìn)行，并隨技術(shù)進(jìn)步和企業(yè)發(fā)展，定期修改完善

11、4。(1) 根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備（包括技術(shù)準(zhǔn)備）。在產(chǎn)品投入生產(chǎn)以前，需要做大量的生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備工作，例如，技術(shù)關(guān)鍵的分析與研究；刀、夾、量具的設(shè)計(jì)、制造或采購(gòu)；設(shè)備改裝與新設(shè)備的購(gòu)置或定做等。這些工作都必須根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程來(lái)展開。(2) 機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、工人的操作、質(zhì)量檢查等的依據(jù)。(3) 新建或擴(kuò)建車間（或工段），其原始依據(jù)也是機(jī)械加工工藝規(guī)程。根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程確定機(jī)床的種類和數(shù)量，確定機(jī)床的布置和動(dòng)力配置，確定生產(chǎn)面積的大小和工人的數(shù)量等5。4.1 確定毛坯的制造形式鑄造性能所涉及的主要是鑄件的質(zhì)量問(wèn)題，鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮適應(yīng)合金的鑄造

12、性能?？s孔，縮松，裂紋，冷隔，澆不足、氣孔等多種鑄造缺陷，造成鑄件很高的廢品率6。零件材料為ADC12鋁合金?？紤]到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于箱體年產(chǎn)量為2萬(wàn)臺(tái)，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，再者，考慮到鑄造方法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、適合批量生產(chǎn)，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。為了消除壓鑄后的殘余應(yīng)力，在壓鑄完成后的將鑄件低溫加熱過(guò)程中使合金產(chǎn)生強(qiáng)化，以消除應(yīng)力即人工時(shí)效7。4.2 基面的選擇基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以

13、提高，否則，加工工藝規(guī)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。4.2 1基準(zhǔn)的概念及其分類基準(zhǔn)是指確定零件上某些點(diǎn)，線，面位置時(shí)所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面，或者說(shuō)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。按其作用的不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指零件設(shè)計(jì)圖上用來(lái)確定其他點(diǎn)，線，面位置關(guān)系所采用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)是指在加工或裝配過(guò)程中所使用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)根據(jù)其使用場(chǎng)合的不同，又可分為工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)，測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)四種。(1) 工序基準(zhǔn) 在工序圖上，用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的尺寸，形狀，位置的基準(zhǔn)，及工序圖上的基準(zhǔn)。

14、(2) 定位基準(zhǔn) 在加工時(shí)用作定位點(diǎn)基準(zhǔn)。它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點(diǎn)，線，面。(3) 測(cè)量基準(zhǔn) 在測(cè)量零件已加工表面的尺寸和位置時(shí)所采用的基準(zhǔn)(4) 裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)。4.2 2基準(zhǔn)問(wèn)題的分析分析基準(zhǔn)時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：(1) 基準(zhǔn)是制訂工藝的依據(jù)，必須是客觀存在的。當(dāng)作為基準(zhǔn)的是輪廓要素，如平面，圓柱面等時(shí)，容易直接接觸到，也比較直觀。但是有些作為基準(zhǔn)的是中心要素，如圓心，球心，對(duì)稱軸線等時(shí)，則無(wú)法觸及，然而它們卻也是客觀存在的。(2) 當(dāng)作為基準(zhǔn)的要素?zé)o法觸及時(shí)，通常由某些具體的表面來(lái)體現(xiàn)，這些表面稱為基面。如軸的定位則可以外圓柱

15、面為定位基面，這類定位基準(zhǔn)的選擇則轉(zhuǎn)化為恰當(dāng)?shù)剡x擇定位基面的問(wèn)題。(3) 作為基準(zhǔn)，可以是沒有面積的點(diǎn)，線以及面積極小的面。但是工件上代表這種基準(zhǔn)的基面總是有一定接觸面。(4) 不僅表示尺寸關(guān)系的基準(zhǔn)問(wèn)題如上所述，表示位置精度的基準(zhǔn)關(guān)系也是如此。4.2 3定位基準(zhǔn)的選擇選擇定位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)符合兩點(diǎn)要求：(1) 各加工表面應(yīng)有足夠的加工余量，非加工表面的尺寸，位置符合設(shè)計(jì)要求；(2) 定位基準(zhǔn)應(yīng)有足夠大的接觸面積和分布面積，以保證能承受打打切削力，保證定位穩(wěn)定可靠。定位基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。若選擇未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)被稱為粗基準(zhǔn)。若選擇已加工的表面作為定位基準(zhǔn)，則這種定位基準(zhǔn)稱為

16、精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，而精基準(zhǔn)考慮的重點(diǎn)是如何減少誤差。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，通常是保證加工精度要求出發(fā)的，因而分析定位基準(zhǔn)選擇的順序應(yīng)從精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。(1) 精基準(zhǔn)的選擇。選擇精基準(zhǔn)的目的是使裝夾方便正確可靠，以保證加工精度。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合和統(tǒng)一基準(zhǔn)的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則），為了加工精基準(zhǔn)面才選擇了粗基準(zhǔn)面。對(duì)于本箱體，我是以¢80軸承毛坯孔和¢10銷孔毛坯孔定位為粗基準(zhǔn)來(lái)加工箱體結(jié)合面的。先保證精

17、基準(zhǔn)的精度，最終以結(jié)合面和吊耳孔和水泵安裝孔作為精基準(zhǔn)。在以后的加工過(guò)程中精度就會(huì)得到保證并提高。(2) 粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于剛性差、批量較大、要求精度較高的箱體，一般要粗、精加工分開進(jìn)行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再進(jìn)行主要平面和各支承孔的精加工。這樣，可以消除由粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、切削熱、夾緊力對(duì)加工精度的影響，并且有利于合理地選用設(shè)備等。而箱體零件一般都選擇重要孔（如主軸孔）為粗基準(zhǔn)，但隨著生產(chǎn)類型不同，實(shí)現(xiàn)以主軸孔為粗基準(zhǔn)的共建裝夾方式是不同的。大批生產(chǎn)時(shí)，毛坯精度較高，可直接以主軸孔在夾具上定位，采用專用夾具裝夾，但對(duì)本箱體來(lái)說(shuō)，如果以軸承孔作為基準(zhǔn)，則無(wú)法合理地加工出所要加工的箱體結(jié)合面，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)取以