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1、目 录摘 要1前 言5第一章 零件分析61.1汽缸的主要作用61.2主要技术条件分析71.3主要尺寸公差及分析8第二章 毛坯的确定92.1毛坯材料及形式的确定92.2铸造的加工余量及尺寸公差的确定9第三章 工艺规程的设计103.1附主视图一张103.2定位基准选择103.2.1粗基准的选择：103.2.2精基准的选择：113.3 制定加工工艺路线113.3.1确定面的加工方式：113.3.2初步确定工序：123.3.3最终工序：133.4刀具、量具、夹具及设备的选择143.5切削用量及加工工时的确定16四章 夹具设计294.1机床夹具的作用294.2机床夹具的组成304.3夹具设计304.3.
2、1定位的选取304.3.2弹簧的计算及选取314.3.3夹紧力计算334.3.4汽缸的选择344.3.5连接板的选用344.3.6上底板344.3.7下底板354.3.8支撑杆的选用354.3.9钻模的选取354.3.10定位误差分析364.4夹具的使用及维护384.5夹具标准件的选择384.5.1支撑杆螺母的选择384.5.2连接板上螺钉选择384.5.3管接式法兰汽缸套件的选择38参 考 文 献40致 谢41摘 要机体是柴油机中的重要部件，属于箱体类构件。属于大规模生产。本次设计做的是“柴油机汽缸机械加工工艺及其组合机床钻孔夹具设计”，主要是先对汽缸进行零件分析；然后进行毛坯确定，根据尺寸
3、画出毛坯图；再后进行加工工序的设定以及确定削用量和加工工时；最后进行指定工序的夹具设计。关键词：机体；零件分析；毛坯图；切削用量；夹具 全套图纸，加153893706ABSTRACTAirframe is important component in diesel , belongs to box body kind structure. In society procedure of production belong to give birth to a child in large scale. The part , being to be in progress first to th
4、e cylinder mainly analyses the diesel collective machine work handicraft and their combination machine tool borehole grip design designing being composing originally time; And then, the blank being in progress ascertains , draws up according to the dimension blank picture; Again, the queen carries o
5、ut setting up processing working procedures and ascertains the working hour cutting dosages and processing; Carry out the grip design allocating working procedures finally.Key words：Airframe；Components analysis；Semifinished materials chart；Cutting specifications；Jig前 言本次毕业设计是大学四年对所学课程进行的一次综合性的复习和总结，
6、是四年学业完成的最后环节，是对大学所学知识的一次综合运用，主要运用到的课程有：机械制图、机械原理、机械设计、机械制造工艺学等。其目的是通过设计来将大学所学课程联系起来，用于设计，提高我们的设计能力，是对我们大学生活的最后考验。本次毕业设计的题目是“175型柴油机汽缸机械加工工艺及其组合机床钻孔夹具设计”，175型柴油机汽缸属于比较复杂的箱体零件，其形状复杂，精度要求高的壳体，其加工工艺复杂，涉及到许多零件，例如：螺纹，曲轴孔，曲面，支架等等，这些零件要求的精度要求比较高，这对工艺规程设计更加有难度。本次毕业设计的内容包括了零件的工艺路线的制定及其指定工序的夹具设计，涉及到所学的多方面知识，培养
7、我们综合运用机械制造专业知识的基本理论和思想独立地分析和解决实际生产中问题的能力，并能独立地分析生产工艺，有效地巩固所学知识，为即将面临的工作和进一步深造打下坚实的基础。但是，在设计中由于本人能力有限以及实践经验的缺乏，所以此中错误之处在所难免，诚望老师不吝指教。第一章 零件分析箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件的一些轴、套、轴承和齿轮等有关零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此，箱体的加工质量对机器的工作精度、使用性能和寿命都有直接的影响。箱体零件虽然结构多种多样，但有共同的特点：多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位
8、多，加工难度大。既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固件。箱体类零件上面的孔与孔之间有较高的位置精度（孔与孔的平行度、孔的轴线与面有垂直度要求），其加工质量的好坏直接影响柴油机的精度和使用性能，因此柴油机汽缸的加工质量至关重要。箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%20%。本次设计是制定175型柴油机汽缸的加工工艺及钻前后两端面的12个螺纹孔的组合机床夹具设计。柴油机汽缸属于箱体零件，其特点是：形状复杂、具有形状复杂的内腔，箱壁多用于安装轴承的轴承孔或其他用途的孔系。箱体的加工面较多，主要加工的是面和孔系，属于整体式机体结构，即汽缸体和曲轴箱制成一个整体零件，这
9、种整体式机体的特点是结构紧凑，刚性好，加工制造困难。1.1机体的主要作用1、连接柴油机的一些运动部件，使它们在工作时保持相互准确的位置关系；2、在机体上加工有水道和油道，保证各零件工作时必要的冷却与润滑；3、安装柴油机各辅助系统部件；4、作为柴油机使用安装时的支承，将柴油机固定在底盘或支架上。 所以，柴油机汽缸的结构较为复杂，部件结构尺寸精度较高，受到高频的变载荷及振动是柴油机的主要部件。1.2主要技术条件分析 由于机体上要安装一些重要部件，所以，安装主要部件的结构都有精度要求，参考图A-A剖视图，如下：表1-1 主要技术条件分析误差要求标注位置及分析0.06FH平行度要求公差0.06mm，机
10、体上部平面，此平面为安装喷油泵的平面，8级精度，即汽缸上平面对52、20孔轴线的平行度误差为0.06mm0.08FH40的孔的轴线对于52、20的孔的轴线垂直度误差为0.08，保证喷油泵位置0.025FH52的孔的轴线相对于两个孔公共轴线的同轴度要求公差为0.0250.0852的孔的圆柱度要求公差0.08，7级精度0.025FH52的孔的右端面相对于52、20的公共轴线的跳动公差为0.0250.015FH20轴线相对于52、20的公共轴线同轴度要求为0.015，7级精度0.03AB70的孔左端面相对于30、105孔公共轴线的圆跳动误差为0.030.015R30的孔相对于轴线的跳动误差为0.01
11、5，7级精度0.01030的孔的圆柱度误差为0.010，8级精度0.010105孔的圆柱度误差为0.010，7级精度0.015AB105孔的的轴线相对于30、105的公共轴线的同轴度公差为0.0150.025MQ机体上部平面用于安装喷油泵的螺纹孔，相对于40的圆心的位置度误差为0.025，且必须符合最大实体原则0.4M后盖螺孔的位置度公差为0.4，且必须符合最大实体原则0.07机体前面的平面度为0.07100：0.05AB机体前面对30、105孔的公共轴线在100范围内的公差是0.050.06机体后面的平面度为0.06100：0.05AB机体后面对30、105孔的公共轴线在100范围内的公差是
12、0.050.04M机体后面的螺纹孔4M86H的位置公差为0.04，且必须符合最大实体原则1.3主要尺寸公差及分析从零件图尺寸标注分析，尺寸要求较高的有52，30，20，40H8等孔，可由刀具及机床的精度保证；52孔系与105孔系的Y向中心距尺寸为30，57等，可由夹具保证。1.4表面粗糙度要求本产品属于大批量生产，年产10万件以上，应以组合机床为主要的加工设备，根据图纸要求，部分孔的圆柱面要求为R1.6um，而平面上粗糙度的最高要求为3.2，组合机床完全能达到此精度要求。 图1-1第二章 毛坯的确定2.1毛坯材料及形式的确定由于箱体类零件形状复杂，有腔形，故一般需要铸造成型。机体结构复杂，部件
13、结构尺寸精度较高，受到高频的变载荷及振动，故零件材料可选用HT300（灰铸铁），硬度为170-240HBS，因为它强度较高、耐磨、耐热性能好，但需人工时效处理，适用于承受较大应力（2942N/cm），摩擦面间单位压力大于49N/cm和要求一定的气密性的零件，适用于汽缸体等。其工作条件：承受高弯曲应力（200HBS，d812mm时，,由于孔深为12mm。故 由表2.4-43查得 按机床选取 机械加工工艺手册表3.5-35故机床实际切削速度： 切削工时： 因为有四个孔需加工，所以切削工时应为： 工序7：粗铣前后面方法同工序4故销铣时间应为： 工序8：粗铣上端面 按机械加工工艺手册表2.3-59查得
14、，粗加工后，精铣余量为1.5mm，所以ap=1.0mm。B面：加工条件：铣削尺寸为60mm的底面，即铣削宽度，确定进给量，查机械加工工艺手册表2.4-73： 确定切削速度，查机械加工工艺手册表2.4-73： 确定主轴转速： 查机床使用手册，取相近转速。故机床实际铣削速度为： 计算切削时间： C面：方法同上 取 故： 计算切削时间： 工序9：粗铣F面机床：选用X53K立式铣床刀具：YG6，镶齿套式面铣刀 D=160mm,L=45,d=50,z=16. 按零件图可得F面的表面粗糙度为R为12.5，毛坯余量为3.5mm,进给量取0.2mm每齿。 参考简明机械制造工艺手册所知，由于铣右侧面属于粗铣，故
15、选择切削用量为:每齿进给量0.1mm/z，=3.5mm。切削速度：v=80m/min确定主轴转速查阅机械加工工艺手册表3.1-74得=235r/min则切削时间定额：查阅表2.5-10得：工序10：粗镗孔52mm 、46mm、70mm、80mm和105mm镗46mm的孔确定进给量：参考机械加工工艺手册表2.4-66可得： 切削速度v：参考机械加工工艺手册表2.4-9，可得。修正数： 则： 这样可以求出切削速度： 求出主轴转速： 参考机械加工工艺手册表3.1-41，查得相近转速，在此取950r/min。故求出实际切削速度应为： 切削时间： 参考机械加工工艺手册表2.5-3镗削机动时间计算其中：
16、则： 工序11：粗镗孔66H7mm、40mm加工余量的确定 组合机床加工上表面两孔，采用镗削加工，其工序余量如下（半径余量）： 基本尺寸：66mm 40mm 加工余量： 4.0mm 2.0mm按机械加工工艺手册表2.2-2查得镗削所能达到的尺寸精度为IT13，所以按加工方法的经济精度，并按“入体原则”确定各孔的工序尺寸公差，查机械制造技术基础表3.3，标准公差数值为： 两孔的垂直度由基准面底面保证。切削用量的选择与确定，查机械加工工艺手册表2.4-66。方法同工序10单件时间定额为： 工序12钻前面8-M6螺纹孔，30，20，及后面8-M6螺纹孔和20加工余量的确定：组合机床加工，其工序余量如
17、下：（半径余量）基本尺寸： M8螺纹底孔 20 30加工余量： 2.5mm 3.5mm 5mm所选钻削所能达到的尺寸精度为IT11IT12，所以按加工方法的经济精度，并按“入体原则”确定各孔的尺寸公差为： M8螺纹底孔 20 30 各螺纹孔的位置均由钻模板保证切削用量的选择与确定：根据机械加工工艺手册： 查机械加工工艺手册表2.4-41，刀具选用高速钢刀具钻铸铁： 上述选择是在尽量使工件切削同步以抵消其切削力的原则下选取的，可以确定其主轴转速为： 时间定额的计算： （单件机动时间） 故单件时间定额： 工序13：钻上面6M8螺纹底孔， 10孔， 222H7， 10孔，加工余量的确定：组合机床加工
18、，其工序余量如下：（半径余量）基本尺寸： M8螺纹底孔 10 22H7加工余量： 2.4mm 2mm 4.5mm所选钻削所能达到的尺寸精度为IT11IT12，所以按加工方法的经济精度，并按“入体原则”确定各孔的尺寸公差为： M8螺纹底孔 10 22H7 各螺纹孔的位置均由钻模板保证。切削用量的选择与确定：方法与工序12相同确定其主轴转速为： 时间定额的计算：同理，单件时间定额为： 工序14：精铣前后面加工余量： 进给量： 切削速度： 故机床转速可以确定为： 机床机加工时间为：单件时间定额： 工序15：精铣B、C面B面：D=80mm L=36mm d=27mm z=10mmC面：D=100mm
19、L=40mm d=32mm z=10mm进给量： 切削速度： 故机床转速可以确定为： 机床机加工时间为：其他时间的确定： 工序16：精镗52J7mm，105H7mm，70mm，扩后面20mm孔加工余量的确定，查机械加工工艺手册表2.3-48得：基本尺寸： 52mm 105H7mm 70mm 20mm加工余量： 2mm 2mm 2mm 2mm查机械加工工艺手册表2.2-2精镗所能达到的尺寸精度为IT8-IT10级，查机械制造技术基础表3-3，标准公差数值为： 其余步骤同工序10得：总机动时间： 单件时间定额：工序17：精镗66H7mm，40H8mm孔加工余量： 基本尺寸：66H7mm 40H8m
20、m 加工余量： 1.0mm 1.0mm进给量的选择与确定：（查机械加工工艺手册表2.1-66） 镗削速度： 根据上面可以确定其主轴转速为： 机动时间定额的计算： 单件时间定额： 工序18：扩孔加工余量： 加工余量为1.0mm进给量： 查机械加工工艺手册表2.4-52切削速度： 由此可以确定主轴转速： 机动时间定额的计算： 单件时间定额： 工序19：扩孔加工余量： 加工余量为1.0mm进给量： 查机械加工工艺手册表2.4-52切削速度： 由此可以确定主轴转速： 机动时间定额的计算： 单件时间定额： 工序20：20H7，30孔查机械加工工艺手册表2.3-48，此道加工序余量为0.2mm;查机械加工
21、工艺实用手册表15-43，机铰刀铰孔时的进给量，选用高速钢铰刀， 。查机械加工工艺实用手册表15-44铰孔时切削速度的计算公式 其中： 机动时间定额的计算： 单件时间定额： 工序21：倒20H7，105H7，70孔的角20H7，105H7选用车削制订进给量，根据手册及机床选取： （查切削用量简明手册表1.8）切削速度： 所以机床主轴转速应为： 机动时间定额的计算： 单件时间定额： 工序22：各面螺纹孔倒角各倒角工序在钻孔时完成。工序23：铰22H7孔查机械加工工艺实用手册表15-43机铰刀铰孔时的进给量，选用高速钢铰刀，则： 机械加工工艺实用手册表15-44铰孔时切削速度的计算公式： 其中：
22、机动时间定额的计算： 单件时间定额： 工序24：钻25与22H7孔轴线成25的斜孔查机械加工工艺手册表2.4-38高速钢钻头钻孔时的进给量，查得： 查机械加工工艺手册表2.4-41高速钢钻头钻孔时的切削速度，查得： 则机床主轴转速为： 查机械加工工艺手册表3.1-31，取。机动时间的确定： 单件时间定额： 因为有两孔需要加工，故，T=2Td=2x0.084=0.17min。工序25：攻前面8M6，2M8螺纹及后面8M8螺纹查切削手册表2.7可以确定出进给量：。查机械加工工艺手册表2.4-105攻螺纹的切削用量： 由此可以确定出机床转速； 查机床转速，取。查机械加工工艺手册表2.5-19续表：攻
23、前面8-M6机动时间：攻前面2-M6机动时间：攻后面8-M6机动时间：综合所述，由相关资料：单件时间定额： 工序26：攻C面4M8，B面2M8螺纹及F面4M8螺纹查机械加工工艺手册表2.4，查得查机械加工工艺手册2.4-15，攻螺纹的切削速度： 由此可以确定出机床转速； 查机床转速，取。查机械加工工艺手册表2.5-19续表：步骤同工序25得：单件时间定额： 工序27：磨削52J7，105H7孔由机械加工工艺手册2.4-163，精磨内圆的切削用量： 取0.8B 磨52J7的机动时间由机械加工工艺手册表2.5-11查得：其中： （由机械加工工艺手册表2.3-49磨孔余量） （由机械加工工艺手册表2.5-13内圆的修磨系数k）磨150H7的机动时间由机械加工工艺手册表2.5-11查得： 其中： （由机械加
