壳体零件的加工工艺规程及其夹具设计毕业论文目录第1章前言 (1)第2章引言 (1)2.1课题的提出原因 (1)2.2课题的主要容 (1)2.3课题的构思 (2)2.4本人所完成的工作量 (2)第3章零件的工艺设计 (2)3.1 零件的功用及工艺分析 (2)3.2 工艺规程的设计 (3)3.3机械加工余量及毛坯的尺寸确定 (9)3.4确定切削用量及基本工时 (10)第4章加工设备与工艺装备选择 (16)4.1选择机床 (16)4.2选择夹具 (16)4.3选择刀具 (16)第5章零件的车床夹具设计 (17)5.1车床夹具设计 (17)5.2问题的提出 (19)5.3定位基准的选择 (20)5.4切削力及夹紧力的计算 (20)5.5夹具结构及定位误差的分析 (22)5.6心轴的有限元分析 (23)5.7车床夹具的截图 (24)第6章钻床夹具设计 (25)6.1问题的提出 (25)6.2定位基准的选择 (25)6.3切削力及夹紧力的计算 (25)6.4定位误差的分析 (27)6.5夹具总体方案 (27)6.6夹紧装置 (28)6.7压板的有限元分析 (28)6.8钻套的选择 (29)6.9钻模板的设计 (30)6.10夹具的装夹与拆卸 (30)6.11钻床夹具截图 (31)总结 (33)参考文献 (35)附录第1章前言毕业设计是大学四年所学知识的综合运用。

对于零件的工艺安排、夹具设计是机械系学生都应掌握的最基本的知识。

这些容对于机械加工起着致关重要的作用。

零件加工质量的好坏、成本的高低，都是这些容的直接反映。

这次的设计主要容是壳体零件。

它的整个加工过程中涉及到毛坯的制造方法选择、加工余量的计算、工艺路线的确定、机床夹具定位和夹紧装置的设计、机械加工刀具和辅具的选择、加工时间的计算以及专用夹具体的设计等容。

通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时发现自己在专业知识方面的不足。

为今后的工作打下一个良好的基础。

第2章引言2.1课题的提出原因在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。

然而，在多品种生产的企业中，每隔3～4年就要更新50～80％左右机床夹具，而夹具的实际磨损量仅为10～20％左右。

因此，设计各种专用夹具以减少夹具的损耗已经摆上的日程。

2.2课题的主要容（1）完成壳体零件的三维造型（2）完成壳体零件的工艺规程及工序卡片（3）完成壳体上一副钻夹具的设计任务（4）完成壳体上一副车夹具的设计任务（5）完成夹具全部零件的三维造型及装配（6）完成关键零件的有限元分析2.3课题的构思在做铣夹具和钻夹具的过程中，首先要分析壳体零件图及加工的技术要求，其次考虑毛坯的选择，再者要考虑制定机械加工工艺过程中一些关键问题，像基准的选择、零件表面加工方法的选择、加工顺序的安排和组合、加工路线的拟定等等都需要了解大量的资料后精心加以选择和确定，最后结合实际情况设计出方便实用且经济的夹具。

2.4本人所完成的工作量壳体零件的三维造型及零件图，以及工序过程卡，一副钻夹具装配图及零件图，一副铣夹具装配图及零件图，全部零件的三维造型图及装配图，关键零件的有限元分析第3章零件的工艺设计3.1 零件的功用及工艺分析3.1.1 零件的功用题目所给的零件是壳体零件，即某种产品的外壳，主要作用是用来支承、包容、保护运动零件或其他零件，也起定位和密封作用，其三维形状以及零件图如下：三维模型如下：图3.1 三维模型图二维零件图如下：图3.2 壳体零件图零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件结构比较复杂。

3.1.2零件的工艺分析壳体零件共有两组加工表面，它们相互间有一定的加工要求。

现分述如下: （1）以φ20mm孔中心轴线为中心的加工表面。

这一组加工表面包括：两个直径φ50mm的外圆端面，两个直径为φ90mm的外圆端面及倒角，还有8个φ15mm的通孔，其中，主要加工表面为8个φ15mm的通孔。

（2）以φ18mm孔中心轴线为中心的加工表面。

这一组加工表面包括：一个φ50mm的外圆端面，一个+0.16036φmm 的孔，一个1:7梯形孔以及退刀槽。

这两组加工表面之间有着一定的加工要求，主要是：+0.16036φmm 孔的粗糙度要求是6.3；1:7梯形孔的粗糙度要求是1.6；其余各面及孔的粗糙度要求是12.5。

3.2 工艺规程的设计3.2.1 确定生产类型（1）确定生产纲领：机械产品在计划期应当生产的产品产量和进度计划称为该产品的生产纲领。

机械产品的生产纲领除了该产品在计划期的产量以外，还应包括一定的备品率和平均废品率，其计算公式为3.1。

()n 1N αβ=⨯++（3.1） 式中n 为零件计划期的产量；α为备品率；β平均废品率。

由生产任务得：100n =,5%α=,3%β=，代入公式计算，()600015%3%108N =⨯++=（2）确定生产类型：最终传动箱壳体长110mm ，宽80mm ，高100mm ，属于中型零件，壳体生产纲领为108件，属于小批量生产。

3.2.2确定毛坯的制造形式毛坯的铸造方法：由上文可知，该壳体属于小批量生产，对于毛坯制造宜采用金属模机器造型、模锻、压力铸造等。

本次采用金属模机器造型，这种铸造方法的特点是铸件部组织致密，机械性能较高，单位面积的产量高，适用于泵体、泵盖、壳体、减速箱体、汽缸头等中、小型铸件。

毛坯的材料是HT200。

3.2.3基准的选择选择工件的定位基准，实际上是确定工件的定位基面。

根据选定的基面加工与否，又将定位基准分为粗基准和精基准。

在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。

用加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。

在选择定位基准时，是从保证精度要求出发的，因此分析定位基准选择的顺序就应为精基准到粗基准。

（1）粗基准的选择选择的原则是：a、非加工表面原则b、加工余量最小原则c、重要表面原则d、不重复使用原则e、便于装夹原则选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。

粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工面（作为粗基准的非加工面）的位置关系具有重要影响。

根据以上选择的原则，可以选择零件左端面作为粗基准。

这样便于加工左右两端面，便于保证其尺寸。

（2）精基准的选择选择的原则是：a、基准重合原则b、基准统一原则c、自为基准原则d、互为基准原则e、便于装夹原则选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。

根据以上选择的原则，我们就可以φ20孔和φ50右端面定位，用可调辅助支承φ90外圆并找正φ20外圆母线。

精基准选择φ20孔轴线,这样可以便于在一次装夹中车左右端面，完成所需零件形状的加工，所以精基准选择φ20mm孔轴心线。

3.2.4工序的合理组合确定基准以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。

确定工序数的基本原则：（1）工序分散原则工序容简单，有利选择最合理的切削用量。

便于采用通用设备。

简单的机床工艺装备。

生产准备工作量少，产品更换容易。

对工人的技术要求水平不高。

但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。

（2）工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。

使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。

但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。

一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。

结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。

3.2.5制定工艺路线加工工艺路线制定的原则是：在保证产品质量的前提下，尽量提高生产效率和降低成本，并且能够充分利用现有的生产条件。

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。

根据以上分析制定的工艺路线如下(如图3.2及3.3所示)：工艺路线：（1）工艺路线方案一：工序1：铸造毛坯。

工序2：时效处理。

工序3：划线。

工序4：粗铣左右φ50mm端面。

工序5：粗车φ90mm外圆端面并倒角C2。

工序6：钻八个φ15mm孔。

工序7：粗铣顶面φ50mm面。

工序8：钻、扩φ36mm孔。

工序9：镗梯形孔与退刀槽。

工序10：粗铰梯形孔。

工序11：钻M8mm底孔φ6.7mm。

工序12：攻螺纹M8。

工序13：去毛刺。

工序14：清洗。

工序15：检验。

工序16：入库。

（2）工艺路线方案二：工序1：铸造毛坯。

工序2：时效处理。

工序3：划线。

工序4：粗铣左右φ50mm端面。

工序5：粗铣顶面φ50mm面。

工序6：粗车φ90mm外圆端面并倒角C2。

工序7：钻八个φ15mm孔。

工序8：镗φ36mm孔。

工序9：镗梯形孔与退刀槽。

工序10：粗铰梯形孔。

工序11：钻M8mm底孔φ6.7mm。

工序12：攻螺纹M8。

工序13：去毛刺。

工序14：清洗。

工序15：检验。

工序16：入库。

（3）工艺方案比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工以φ18mm孔为中心的一组表面，然后以此为基准加工八个φ15mm孔；而方案二则先完成所有面的加工，再加工各孔。

经比较可见，先加工以φ18mm孔为中心的一组表面，然后以此为基准加工八个φ15mm 孔，这时的位置精度交易保证，并且定位及装夹都较方便。

但方案一中工序4与工序5中涉及到两个不同的机床，不宜采用组合机床。

故决定将方案一中工序4粗铣面改成粗车面，这样工序4与工序5可采用同一个专用夹具，也不用重新装夹，符合工序集中原则。

还有就是方案一工序8用钻、扩φ36mm孔，而方案二工序8用镗φ36mm 孔，这两个工序都可以完成零件的加工，但考虑到两个方案工序9要镗梯形孔及退到槽，如果用钻、扩φ36mm孔，便要更换机床，让费时间，故采用镗孔方案。

具体工艺过程如下：工序1：铸造毛坯。

工序2：时效处理。

工序3：划线。

工序4：粗车左右φ50mm端面。

工序5：粗车φ90mm外圆端面并倒角C2。

工序6：钻八个φ15mm孔。

工序7：粗铣顶面φ50mm面。

工序8：镗φ36mm孔。

工序9：镗梯形孔与退刀槽。

工序10：粗铰梯形孔。

工序11：钻M8mm底孔φ6.7mm。

工序12：攻螺纹M8。

工序13：去毛刺。

工序14：清洗。

工序15：检验。

工序16：入库。

以上加工方案大致看来还是合理的。

但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，发现仍有问题，主要表现加工8个φ15mm 孔时，因为该零件的8个φ15mm 孔全是通孔且加工深度不大，并且到下一表面的距离不大，极易造成钻头折断或擦到下一表面上，甚至会造成零件报废。