中文摘要
要设计此零件的加工工艺，首先是零件的分析；其次是确定毛坯的制造形式以及制订工艺路线，翻阅《切削余量手册》，确定机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基本工时的确定。专用夹具的设计，首先要想好设计方案，找准定位面及各个定位元件所限制的自由度。翻阅《夹具设计手册》及《机械制造工艺手册》确定各个夹具体零件的具体尺寸。
关键词：工艺 夹具 夹紧 定位
ABSTRACT
To design parts of this processing, the first parts of the analysis; secondly, to determine the blank forms and the development of manufacturing process line, read "Cutting cushion manual," setting machinery allowance, processes size, rough size, cutting parameters and the basic hours of work identified. Special fixture design, the design must first consider good programs, pinpoint positioning face and positioning components of the various restrictions of freedom. Read "Fixture Design Manual" and "Machinery Manufacturing Technology Handbook" establish specific folder size of the specific components.
Keywords : Process Fixture Synchronizing Location
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 定位装置 2
1.2 夹紧装置 3
1.3 对刀－引导装置 4
1.4 其他元件及装置 5
1.5 夹紧体 6
第2章 箱盖零件的分析 7
2.1 零件的作用 8
2.2 零件的工艺分析 9
第3章 箱盖零件的规程设计 10
3.1 确定毛坯的制造形式 11
3.2 基面的选择 12
3.3 基准的选择 13
3.3.1.粗基准的选择 13
3.3.2精基准的选择 14
3．4制订工艺路线 14
第4章 曲轴箱盖工艺过程 15
第5章 确定切削和用量及基本工时 16
第6章 夹具设计 23
6.1 铣上端平面夹具设计 24
6.2 钻12-M8孔夹具设计 25
结论 26
参考文献 27
致谢 28
第一章 绪 论
机床夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧，以接受加工的工艺装备。它的主要作用是：可靠地保证工件的加工位置，提高加工效率，以减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性性。因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。而专用夹具是指专为某一工件的某一道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产中。
专用夹具由定位装置、夹紧装置、对刀－引导装置、其他元件及装置、夹具体。
1.1定位装置
这种装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中的位置，即通过它使工件加工时相对于刀具及切削成形运动处于正确的位置，如支承钉、支承板、V形块、定位销等。
1.2夹紧装置
它的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在定位时所占据的位置在加工过程中不因受重力、惯性力以及切削力等外力作用而产生位移，同时防止或减小振动。它通常是一种机构，包括夹紧元件（如夹爪、压板等），增力及传动装置（如杠杆、螺纹传动副、斜楔，凸轮等）以及动力装置（如气缸、油缸）等。
1.3对刀－引导装置
它的作用是确定夹具相对于刀具的位置，或引导刀具进行加工，如对刀块、钻套、镗套等。
1.4其他元件及装置
如定位件、操作件以及根据夹具特殊功用需要设置的一些装置，如分度装置、工件顶出装置、上下料装置等。
1.5夹具体
用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并与机床有关
部位连接，以确定夹具相对于机床的装置。
就我而言，我希望能通过这次做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。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
第二章 零件的分析
2.1零件的作用
曲轴箱盖和箱体是一个整体，它将有关零件（轴、套、齿轮）连接在一起，保证它们之间有正确的相对位置关系，使它们能按一定的传动关系协调的运动。因此，箱盖的加工质量对机械精度、性能和使用寿命都有直接关系。
2.2 零件的工艺分析
曲轴箱盖结构较复杂、加工面多、技术要求高、机械加工的劳动量大。因此箱盖结构工艺性对保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本有重要意义。
曲轴箱盖几个加工表面它们之间有一定的位置要求，现分述如下：
尺寸300两平面要保证一定的平行度要求平行度公差为0.05mm。
箱盖底面与侧端面都有一定的垂直度要求垂直度公差为0.05mm。
钻2-φ100与底平面有一定的角度要求度公差为0.05mm；且有一定的位置要求。
第三章 工艺规程设计
3.1确定毛坯的制造形式
箱盖零件材料为HT200，考虑到零件的材料是铸铁，形状比较复杂，所以选用砂型铸造。
3.2基面的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面的选择是正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件报废，使生产无法正常进行。
3.3基准的选择
3.3.1粗基准的选择
按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准）。
由于此零件的精度要求较高，每个面都需要加工，按照粗基准选择原则：以要求加工余量均匀的重要加工表面作为粗基准，所以选择该零件上的平面为粗基准。
3.3.2精基准的选择
主要考虑基准重合的问题，当定位基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。在加工2-φ100、镗结合面φ100孔时，用底面和底面孔φ16作为精基准，这样，符合“基准重合”的原则，可以避免定位误差。
3.4制订工艺路线
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，在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还应考虑选择经济效果，以便使生产成本尽量下降。
第四章 曲轴箱盖工艺过程
零件机械加工工艺过程是工艺规程的中心问题，其内容包括确定定位基准、选择各加工表面的加工方法、安排加工顺序及组织整个加工工艺过程中各个工序的内容、确定各个工序所采用机床设备和工艺装备等。设计时应同时考虑几个方案，经过分析比较，选择出比较合理的方案。根据曲轴箱盖零件为中批生产，所以采用通用机床，并配以专用的夹具、刀具，并考虑工序集中，以提高生产率，减少机床数量，降低生产成本。经零件工艺分析，零件毛坯为砂型机械造型，并经人工时效处理消除铸件内应力，改善工件的可切削性。先确定工艺路线如下：
方案一
工序号
工序名称
工序内容
1
铸件
2
热处理
时效处理
3
铣
铣底面，保证尺寸18mm
4
钻
钻斜面2-φ100孔端孔12-M8孔
5
铣
铣两侧面，保证尺寸296mm
6
镗
镗φ100孔
7
钻
钻底平面12-φ16
8
钻
钻底平面各孔及攻丝，保证各尺寸要求
10
铣
铣2-φ100孔端面，保证尺寸28mm及45度
11
钻
钻结合面φ100孔端孔6-M8孔
12
铣
铣上端平面保证尺寸230mm
13
镗
镗结合面φ100孔
14
去毛刺
去除锐毛剌
15
终检
对零件各尺寸进行完工检测
16
防锈
用毛刷沾防锈油为零件防锈
17
入库
按照仓库标识进行摆放
方案二
工序号
工序名称
工序内容
1
铸件
2
热处理
时效处理
3
铣
铣底面，保证尺寸18mm
4
铣
铣2-φ100孔端面，保证尺寸28mm及45度
5
铣
铣两侧面，保证尺寸296mm
6
铣
铣上端平面保证尺寸230mm
7
钻
钻底平面12-φ16
8
钻
钻底平面各孔及攻丝，保证各尺寸要求
10
钻
钻斜面2-φ100孔端孔12-M8孔
11
钻
钻结合面φ100孔端孔6-M8孔
12
镗
镗φ100孔
13
镗
镗结合面φ100孔
14
去毛刺
去除锐毛剌
15
终检
对零件各尺寸进行完工检测
16
防锈
用毛刷沾防锈油为零件防锈
17
入库
按照仓库标识进行摆放
工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是，面和孔加工顺序比较混乱；方案二则与一有所不同，采用先面后孔的原则，先加工面再以面为基准加工孔；两者比较可以看出，第二方案比第一方案合理，位置精度也较易保证，定位及夹紧等都比较方便；但方案二也有不合适的地方，面可以一起加工减少装夹次数及夹具设计，因此可以合为一道工序，从上述分析可知，采用方案二比较合理。
第五章 确定切削和用量及基本工时
工序：粗铣上端平面，同时检验机床功率。
加工材料——HT200，200HBS铸件
加工要求——用标准锥齿圆柱铣刀粗铣，加工余量h=3,用乳化液冷却。机床X52K
1.选择刀具
1)铣刀直径的大小直接影响切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意选取，《切削用量简明手册》表3.1可作为参考，根据表3.1,铣削宽度ae<5mm时，直径为d0＝80mm,ap≤70mm. (由于高速刚圆柱铣刀最大铣削深度为小于100,本工序的铣削深度为138,所以分两次铣削)由于采用标准镶齿圆柱铣刀，故齿数为Z=6(表3.9)； (2)铣刀几何形状（表3.2）：ra=15°,a0=12°。
2．选择切削用量
(1)决定铣削宽度ae,由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完，则ae=h=3mm.
(2)决定每齿进给量fz 根据铣床说明书，其功率为7.5kw,中等系统刚度。根
据表3.3,fz=0.20～0.30mm/z,现取Fz=0.30mm/z
(3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.6mm,
镶齿铣刀(do=80mm),刀具寿命T＝180min,(表3.8)；
(4)决定切削速度vc和每分钟进给量vr 切削速度vc可根据表3.27中的公式计算，也
可直接由表中查出。根据表3.9,当do=80mm时，z=6,ap= 41～130mm,,ae=3mm,fz≤0.2～
0.3mm时,vc=18m/min ,nt=72r/min vri=91mm/min。
各修正系数为：kmv=kmn=kmvf=1.0
Kbv=kbn=kvb=0.8～0.85，取0.8
故： vc=vikv=18×1.0×0.8＝14.4m/min
n=nikn=72×1.0×0.8＝57.6r/min
vi=vrikv=91×1.0×0.8＝72.8mm/min
根据X52K机床说明书，选择nc=60r/min,vfc=75mm/min 因此，切削速度和每齿进给量为：
vc=∏d0nc/1000=3.14×80×60÷1000＝15m/min
fxc=vfc/ncz=75/(60×6)mm/z=0.21mm/z
(5)检验机床功率根据表3.28,当,ap=41～130mm,,ae=3mm,fz≤0.2～0.3mm时,vi=18m/min ,nt=72r/min vri=91mm/min时，Pct=1.1kw.
切削功率的修正系数kmpo=1.故实际的切削功率为：
Pcc=pct=1.1kw
根据X52K型铣床说明书，机床主轴允许的功率为：
Pcm＝7.5×0.75kw=5.63kw
故pcc
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