资源描述
购买设计文档后加 费领取图纸 摘 要 近几年来 ,机械制造业的飞速发展，生产产品的工艺在不断提高，在社会中的竞争力越来越高。薄壁管件具有结构紧凑，节约能源材料，重量轻等优点，并逐渐广泛的应用在各工业生产部门。解决薄壁零件的加工生产问题，对推动我国工业加工的发展强大和加快我国国民经济的发展有重要的意义。 本文设计的是滑油管，也是薄壁管件类零件，其主要的外圆面设有齿轮、键槽等功能槽和螺纹。文中详细的计算了零件的加工余量、切削用量、加工方法并讲述了滑油管的加工工艺，还设计生产加工过程中要用的孔加工专用夹具及铣键槽的专用夹具。 关键词 :薄壁 管件 加工余量 专用夹具 n of of in is is in it of of of is of to s to of of is a a In in to of of of to in of of 目 录 摘 要 . I . I 绪 论 . - 1 - 第 1 章 零件的分析 . - 2 - 件的作用 . - 2 - 件各部分作用分析 . - 2 - 件图的分析 . - 2 - 件图的工艺分析 . - 2 - 件的组成 . - 2 - 件各主要部分的作用及技术要求 . - 3 - 第 2 章 毛坯的选择 . - 4 - 产 纲领 . - 4 - 坯材料 . - 4 - 坯的制造形式 . - 4 - 件毛坯加工余量的确定和毛坯公差的确定 . - 4 - 坯图（图 2坯图） . - 5 - 第 3 章 工艺设计 . - 6 - 艺分析 . - 6 - 位基准的选择 . - 6 - 艺路线的安排 . - 6 - 件加工工艺过程 . - 7 - 工序工步加工余量的计算 . - 8 - 工序切削用量的计算 . - 10 - 第 4 章 铣键槽专用夹具的设计 . - 20 - 件的分析 . - 20 - 由度的限制 . - 20 - 定定位方案 . - 21 - 具的组成 . - 22 - 紧力的计算 . - 24 - 具的工作原理 . - 25 - 总 结 . - 26 - 参考文献 . - 27 - 北华航天工业学院毕业论文 - 1 - 绪 论 毕业设 计是对我们 所学各程的深入综合性的总复习 ，也是我们工作前面临的一个重要考验。让 我在几方面得到锻炼： （ 1）熟练的运用机械制造工艺学的知识解决遇到的问题和困难。比如解决零件的夹紧定位，零件的加工路线，工艺卡片的加工过程等等。 （ 2）增强设计零件夹具的能力。通过这次毕业设计对于专用夹具的了解，根据零件的特点设计出了高效，方便， 快捷的可以保证加工质量的夹具。 （ 3）学会了如何快速翻阅工艺手册和图表的能力。 滑 油管，它的机械结构方面非常的复杂，但是在机械产品应用中确是相当简单的。滑油管是用来机械设备内部连接传输的零件。所以 提高机械加工零件的质量和精度是非常重要的，机械加工质量和精度的提高有利于加工行业的整体水平、地位的发展和提升。通过这次对于滑油管零件的工艺路线分析和专用夹具的设计，是我对于大学几年的生活学习有了一个好的总结和认识，并对以后的工作学习有了很好的帮助。 - 2 - 第 1 章 零件的分析 件的作用 滑油管是给柴油机、增压机等各运动零件的摩擦表面输送一定量的清洁润滑油，保持运动件之间的液体摩擦、减少零件的摩擦和摩擦功的损耗：清洁摩擦表面磨损下的金属零件的细小微粒，带走大量的摩擦热，防止其加工表面发生生锈腐蚀：另外还可以具有一定的润滑冷却受热部件的作用。 滑油管作为滑油管系的主要零件。工作时候会承受变形扭曲、弯矩，这时需要要求滑油管零件具有良好的刚性、耐热性、耐磨性和抗震性，并要求滑油管零件有满足使用要求的回转精度。滑油管在运 转时要承受多重载荷。所以需要零件具有能满足使用条件下的各项性能。 件各部分作用分析 件图的分析 对于加工零件图的分析是编写加工工艺的前提。零件属于轴类零件，加工相对简单，形状简单，加工精度不是很高，故机械加工劳动量不是很大。 滑油管零件是 典型 的 轴类零件 ， 如 下面的 图 1件三维图 所示， 其 零件 的加工 材料为 45钢 ， 经过热处理，锻造而成。 件图的工艺分析 a 尺寸标注方法分析 尺寸的标注方式要适合机床的加工路线，方便加工零件，更好的设计统一基准。 b 轮廓的形状要素分 析 该零件轮廓没有大的浮动变化，有利于一次装夹定位加工，且测量比较方便简洁，在加工中要多次进行热处理，制定相应的夹具有利于在不影响精度的条件下进行有序的加工。 c 精度和技术要求分析 零件的加工精度是其工艺性能的主要内容。在安排加工方法，装夹方法的时候，必须对零件的尺寸精度和表面粗糙度进行细致的分析，才能设计合理的加工工艺。 件的组成 图 油管 简图。由 滑油管 零件 的 简图可 以看出 ，该主轴 圆柱状 ， 其上有凹槽，键槽，齿轮，通孔的一系列安装工艺，零件的材料 为 45钢， 有 热处理和硬度要求 。 通过上述 分析，可采用以下几点工艺措施 ： - 3 - 对不同的公差要求粗精加工，不需要精加工的地方 全部取其基本尺寸。 几处需保持其加工工艺于零件的位置精度，需要设计专用夹具来确保其位置精度。 该先找到中心孔，然后加工出零件的左右两端的夹持部位。 件各主要部分的作用及技术要求 （ 1） 30 左端内孔，其内圆的公差为 面粗糙度 寸精度等级为 （ 2） 47， 48， 50 中心孔，其内圆的公差为 面粗糙度 3,2，尺寸精度等级为 （ 3）外圆表面 60，其外圆的公差为 表面的粗糙度 3,2，尺寸精度等级为 （ 4）左端凹槽 44，其内圆的公差为 面粗糙度 3,2，尺寸精度等级为 图 1件三维图 - 4 - 第 2 章 毛坯的选择 产纲领 根据生产要求，依据已知条件可以得知该生产为中批生产，根据零件的作用和要求选用锻造的方式进行生产，并且选用 E 等级。 坯材料 轴类零件最常用的加工材料是 45 钢，零件的硬度要求达到 过调质热处理方可得到较好的加工性能。 滑油管的材料选用 45钢就可以了，因为零件承受扭矩、弯矩，但承受的载荷不是特别的大，转速也不是特别的高，因此只要具备满足一般加工要求的综合性能就可以了。45 钢的钢性虽淬透性较差，但滑油管零件工作时最大应力分布在主轴表面，并且调质处理时一般不会裂开。因此采用本钱低廉、各项性能满足滑油管使用要求的 45钢就行了。为了保证滑油管零件满足使用要求，选锻件毛坯。 坯的制造形式 滑油 管零件属于最小外圆直径与最大外圆直径尺寸相差较大的的轴，毛坯采用锻件，既能减少钢材的使用量又可以减少劳动力的消耗。可以使锻件毛坯具有高的各项力学性能来满足对主轴的性能要求。 锻件按铸造方法分可以分为两种锻造方法。自由锻造的工具相对简单，加工出零件的金属纤维组织细腻，轴向排列，但毛坯的表面粗糙度值很大、表面不平整度很大、粗加工时余量大、并且毛坯的生产率很低，一般有单件、小批生产时使用自由锻较为合适。 模锻的加工方法一般采用在模锻机上进行，使用的加工工具、设备价钱比较高，并须要专用的锻模工具，需要锻造的零件毛坯 形状较为复杂、零件毛坯精度要求高的零件使用模锻会更加的合适。 根据本次设计的要求选用模锻作为本次设计毛坯的制造形式。 件毛坯加工余量的确定和毛坯公差的确定 查询 2258 锻件机械加工余量与公差 轴类，确定滑油管锻件的机械加工余量与公差，滑油管零件精度等级定位 I、确定工序尺寸 滑油管零件中多次加工的表面，要考虑其定位基准，装夹基准统一原则，因此各工序尺寸只与其加工余量有关，即各表面工序尺寸只须在设计尺寸基础上加上加工余量即 - 5 - 可。具体尺 寸参见表 1 所示： 表 1 工序余量 /序尺寸及公差 /面粗糙度 粗加工 半精加工 精加工 粗加工 半精加工 精加工 粗加工 半精加工 精加工 - 2 52 52 - - - 60 - - - 坯图（图 2坯图） 图 2坯图 - 6 - 第 3 章 工艺设计 艺分析 置精度、形状精度以及表面粗糙度； 0 60圆的尺寸精度、形状精度以及表面粗糙度，可以通过精加工加工来实现； 0 52面粗糙度，也可以采用精加工的方法来保证加工要求； 了确保零件轴向各主表面相互之间的位置精度，我们在确定定位基准时 要遵循基准选择原则；选择定位基准时要遵循基准重合的原则，认准滑油管零件两端的顶尖孔作为基准面。所以零件在进行粗车加工之前要先画中心线在主轴的大、小端面，然后打样冲孔，钻出滑油管毛坯的中心孔来保证后续加工的顺利进行。 会很明确体现出加工过程中专用夹具的作用。 位基准的选择 滑油管零件，它的各部位及表面的加工都是以零件的轴心为基准进行加工的。各部位有：通孔、切槽、键槽，这些加工表面、部位的加工精度、同轴度要求等 都以轴心线来作为基准。在切削时，用“一夹一顶”或“一夹一架”。在加工零件的外圆表面时，以零件毛坯的顶尖孔定位来加工或者用锥孔塞堵定位，加工端面时，加工零件端面时，将另外一端的外圆夹住，适当位置搭起中心架车削需加工的端面，铣花键、钻孔时，就需要设计专用夹具了。 艺路线的安排 在加工零件毛坯时，为了使加工出的零件满足使用的要求，我们需要在零件加工过程中进行热处理，加工零件毛坯的顺序如下：毛坯及热处理 粗加工 半精加工 热处理（淬火） 精加工 终检 入库。 滑油管零件毛坯在加工过程中要进行两次热处理加工： 正火、淬火。 滑油管零件的粗加工分为粗车大、小端面、粗车各外圆、粗镗各内孔三道工序。 滑油管零件的半精加工工序安排 :半精车各外圆，内孔，车退刀槽。 滑油管零件的钻孔、倒角、攻螺纹，齿轮也单独拿出来作为一道工序。这一道工序只能放在淬火热处理之前，以为淬火后主轴法兰盘部位的硬度、强度将增强，不利于本道工序的进行。 滑油管零件的精加工分为精车外圆、立铣键槽、精车各部位几道工序。 - 7 - 件加工工艺过程 表 2 序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备 1 备料 2 锻造 模锻 立式精锻机 3 热处理 正火 4 铣端面钻中心孔 毛坯外圆 中心孔机床 5 粗车外圆 顶尖孔 多刀半自动 车床 6 热处理 调质 7 粗车右端各部 车右端外圆、端面 台阶，镗内孔 中心孔 卧式车床 8 粗车左端各部 车左端外圆、端面 台阶，镗内孔 中心孔 卧式车床 9 半精车右端各部 车右端外圆、端面 台阶，镗内孔 中心孔 卧式车床 10 半精车左端各部 车左端外圆、端面 台阶，镗内孔 中心孔 卧式车床 11 钻孔 钻左端各孔 右端面中心孔 摇臂 钻床 12 滚齿插齿 滚齿插齿出左右两端圆柱齿轮面 端面和中心孔 插齿机 13 精车右端各部 车右端外圆、端面 台阶，镗内孔 中心孔 卧式车床 14 半精车左端各部 车左端外圆、端面 台阶，镗内孔 中心孔 卧式车床 15 铣键槽 铣 20 键槽 圆 立式铣床 16 车螺纹 车螺纹 锥堵顶尖孔 卧式车床 17 钳工 端面孔去锐边倒角去毛刺 18 检验 按图样要求全部 检验 专用检具 - 8 - 工序工步加工余量的计算 滑油管零件加工材料为 45号钢，零件采用自由锻造。 根据已知条件及加工工艺，确定如下的加工余量： （ 1） 精车外圆 50 精车：按机械制造工艺设计简明手册（后面简称工艺手册）中表 刚石刀精车外圆加工余量，精车的加工余量为 50+半精车后零件为 半精车：按工艺手册表 车外圆后半精车余量数据显示，半精车的加工余量为 粗车后尺寸为 粗车：单边的加工余量 为 2粗车前毛坯尺寸为 （ 2） 精车外圆 60 精车：按工艺手册中表 刚石刀精车外圆加工余量， 60+半精车后的尺寸为 半精车：按工艺手册表 车外圆后半精车余量数据显示，半精车的加工余量为 粗车后的尺寸为 粗车：单边的加工余量为 粗车前毛坯的尺寸为 65 （ 3） 精车外圆 车：按工艺手册中表 刚石刀 精车外圆加工余量， 半精车后的尺寸为 半精车：按工艺手册表 车外圆后半精车余量数据显示，半精车的加工余量为 粗车后的尺寸为 粗车：单边的加工余量为 粗车前毛坯的尺寸最小为 （ 4） 精镗内孔 30镗：按工艺手册中表 刚石刀精镗孔加工余量，精镗内孔的加工余量为 半精镗后的尺寸为 半精镗：按工艺手册中表 刚石刀精镗孔加工余量，半精车的加工余量为 粗车后的尺寸为 粗镗：单边加工余量为 2粗车前毛坯的尺寸为 26 - 9 - （ 5） 精镗内孔 47镗：按工艺手册中表 刚石刀精镗孔加工余量，精镗的内孔加工余量为 粗镗后的尺寸为 半精镗：按工艺手册中表 刚石刀精镗孔加工余量，半精车的加工余量为 粗车后的尺寸为 粗镗：单边的加工余量为 2粗车前毛坯的尺寸为 43 （ 6） 精镗内孔 48镗：按工艺手册中表 刚石刀精镗孔加工余量，精镗的内孔加工余量为 粗镗后的尺寸为 半精镗：按工艺手册中表 刚石刀精镗孔加工余量，半精车的加工余量为 粗车后的尺寸为 粗镗：按工艺手册表 镗加工余量为 2粗车前毛坯的尺寸最小为44 （ 7） 车螺纹 螺纹前轴的直径为 距 p=车： 按工艺手册表 车的加工余量为 半精车后的尺寸为 半精车：按工艺手册表 精车的加工余量为 粗车后的尺寸为 粗车：单边的加工余量为 2粗车前毛坯的尺寸为 32。 0 （ 8） 粗精铣键槽 粗 铣键槽：查工艺手册表 槽宽 B 10a=1a/2=差为 精铣键槽：查工艺手册表 表格数据显示 知槽宽 B 10加工余量a=a/2=差为 （ 9） 粗精滚 48齿齿轮 模数为 1，精加工双面余量 （ 10）钻 孔 查工艺手册表 钻孔： 精铰 - 10 - （ 11）钻 5查工艺手册表 精铰 5 （ 12）钻 查工艺手册表 ： 粗铰： 铰 7 （ 13）铣端面 查工艺手册表 查工艺手册表 00 查工艺手册表 0 工序切削用量的计算 工序 粗车 加工材料： 45 钢正火 自由锻 用端面车刀粗车小端面 粗 车零件端面的加工余量为 切削手册 3工件直径 60 时，进给量 f=r， 取 f=r。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查切削手册表硬质合金车刀常用切削速度取 m 4 1/1 0 0 0 。 用 床加工，根据切削手册表 转速 00r/实际切削速度 m 0 0/ 。 切削工时： 212/)(,/1 查表 0,2,0 211 则1 ， 车大端端面 粗车端面的加工余量为 切削手册表 车床查表进给量 f=r， 取 f=r。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查切削手册表 质合金车刀常用切削速度取 m 1/1 0 0 0 。 根 据 切 削 手 册 表 取 转 速 00 , 故 实 际 切 削 速 度m 0 0/ 。 切削工时：212/)(,/ 1 查表 0,2,60 211 则 - 11 - 72/)( 11 ， 2 粗车 50外圆粗车的加工余量为 3边的加工余量为 刀次数一次就行，p 。查 切削手册 表 床进给量 ， 取f=r。 根据本工序采用的硬质合金刀具加工，查切削手册表 质合金车刀常用切削速度取 m 1 4/1 0 0 0 。 由于本工序采用 据切削手册 表 转速 00 ,故实际切削速度 m 0 0/ 。 切削工时： )(/ 21 ，查表 0,3,43 21 则 。 粗车 60外圆粗车的加工余量为 3边的余量为 刀次数一次就行， 查 切削手册 表 床进给量 ， 取 f=r。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查切削手册表 质合金车刀常用切削速度取 m 1/1 0 0 0 。 由于本工序采用 据切削手册表 转速 00 ,故实际切削速度 m 0 0/ 。 切削工时： )(/ 21 ，查 切削手册 表 0,3,120 21 则 。 粗车 外圆 外圆粗车的加工余量为 4边的加工余量为 2刀次数一次就行， 。查表 床进给量 ， .1 。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度取 5 c ,则 m 6 0/1 0 0 0 。 根据表 转速 60 ,故实际切削速度 m 0 0/ 。 切削工时： )(/ 21 ，查表 0,3,1 则 。 - 12 - 粗镗 47外圆粗车的加工余量为 3边的加工余量为 刀次数一次就行，。查表 床进给量 ， f=r。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度取 5 c ,则 m 3 0/1 0 0 0 。 根据表 转速 50 ,故实际切削速度 m 0 0/ 。 切削工时： )(/ 21 ，查表 0,3,58 21 则 。 粗镗 48外圆粗车的加工余量为 3边加工余量为 刀一次就行， 查表 床进给量 ， f=r。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度取 5 c ,则 m 6 1/1 0 0 0 。 根据表 转速 50 ,故实际切削速度 m 0 0/ 。 切削工时： )(/ 21 ，查表 0,3,40 21 则 。 粗镗 52外圆粗车的加工余量为 3边的加工余量为 刀次数一次就行，。查表 床进给量 ， f=r。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度取 5 c ,则 m 8 8/1 0 0 0 。 根据表 转速 00 ,故实际切削速度 m 1 0 0/ 。 切削工时： )(/ 21 ，查表 0,3,65 21 则 。 粗镗 30外圆粗车的加工 余量为 3边的加工余量为 刀次数一次就行，。查表 床进给量 ， f=r。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度取 5 c ,则 m 2 0/1 0 0 0 。 根据表 转速 10 ,故实际切削速度 m 8 0 0/ 。 切削工时： )(/ 21 ，查表 0,3,35 21 则 。 - 13 - 粗镗 34外圆粗车的加工余量为 3边加工余量为 走刀一次就行， 查表 床进给量 ， f=r。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度取 5 c ,则 m 8/1 0 0 0 。 根据表 转速 60 ,故实际切削速度 m 8 0 0/ 。 切削工时： )(/ 21 ，查表 0,3,27 21 则 。 粗镗 52外圆粗车的加工余量为 3边的加工余量为 刀次数一次就行，。查表 床进给量 ， f=r。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度取 5 c ,则 m 8 8/1 0 0 0 。 根据表 转速 00 ,故实际切削速度 m 1 0 0/ 。 切削工时： )(/ 21 ，查表 0,3,68 21 则 。 粗镗三角形的内孔 外圆粗车的加工余量为 3边的加工余量为 刀次数一次就行，。查表 床进给量 ， f=r。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度取 5 c ,则 m 8 8/1 0 0 0 。 根据表 转速 00 ,故实际切削速度 m 1 0 0/ 。 切削工时： )(/ 21 ，查表 0,3,13 21 则 。 工序 半精车 半精车 60外圆 半精车外圆加工的余量为 边余量为 一次走刀完成， 查表 合表 。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度选取 0 ，则 m 2 4/1 0 0 0 。 查表 00 ，故实际切削速度为： - 14 - m 0 0/ 切削工时 : )(/ 21 ,查表 0,1 。 半精车 50外圆 半精车外圆的加工余量为 边的加工余量为 刀可以一次 完成，p ，查表 合表 。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度选取 0 ，则 m 9/1 0 0 0 。 查表 00 ，故实际切削速度为： m 0 0/ 切削工时 : )(/ 21 ,查表 0,1 。 半精车 外圆 半精车外圆加工的余量为 边的余量为 刀一次可以完成，p ，查表 合表 。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度选取 0 ，则 m 7/1 0 0 0 。 查表 00 ，故实际切削速度为： m 0 0/ 切削工时 : )(/ 21 ,查表 0,1 。 半精 镗 30内孔 半精车外圆加工的余量为 边的加工余量为 刀一次可以完成，p ，查表 合表 。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度选取 0 ，则 m 9/1 0 0 0 。 查表 00 ，故实际切削速度为： m 0 0/ 切削工时 : )(/ 21 ,查表 0,1 。 半精镗 车螺纹前轴的直径为 34 - 15 - 半精车外圆得加工余量为 边的加工余量为 刀一次可以完成，p ，查表 合表 。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度选取 0 ，则 m 9/1 0 0 0 。 查表 10 ，故实际切削速度为： m 0 0/ 切削工时 : )(/ 21 ,查表 0,1 。 半精镗 47内孔 半精车外圆加工的余量为 边得余量为 刀一次可以完成，p ，查表 合表 。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常用切削速度选取 0 ，则 m 8 2/1 0 0 0 。 查表 60 ，故实际切削速度为： m 0 0/ 切削工时 : )(/ 21 ,查表 0,1 。 半精镗 48内孔 半精车外圆加工的余量为 边得加工余量为 刀一次可以完成，p ，查表 合表 。 根据已知条件本工序采用硬质合金刀具加工，查表 质合金车刀常 用切削速度选取 0 ，则 m 8 0/1 0 0 0 。 查表 60 ，故实际切削速度为： m 0 0/ 切削工时 : )(/ 21 ,查表 0,1 。 工序：钻、铰孔 钻 钻 7查表 臂钻床主轴进给量和表 速钢麻花钻钻削碳钢的切削用量选取mi n/14,/12.0 ，则 m 5 6/1 0 0 0 - 16 - 有本工 序采用 表 速 320 ，则实际切削速度为 m 0 0/ 基 本 切 削 工 时 ： )(/ 21 ，其中由表 该步r (1 ， 2 ， 。 铰 7由 (p 、，查表 孔 切 入 切 出 行 程 ，,15,1 ，则该步的基本时间为： )(/ 21 钻 5钻 查表 臂钻床主轴进给量和表 速钢麻花钻钻削碳钢的切削用量选取mi n/14,/12.0 ， 则 m 7 8/1 0 0 0 有本工序采用 臂钻床，由表 ，转速 96 ，则实际切削速度为 m 5 0 0/ 基 本 切 削 工 时 ： )(/ 21 ，其中由表 该步r (1 ， 2 ， 5 。 铰 5 8由 (p 、，查表 5,15,10.0
展开阅读全文