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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告書(shū)
課題名稱(chēng) 基于UG填料箱蓋的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
院（系）、專(zhuān)業(yè)
指導(dǎo)教師
2010年 月 日
一、課題的來(lái)源、目的意義（包括應(yīng)用前景）、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平
課題是解放牌汽車(chē)的填料箱蓋（附圖1），其主要作用是保證對(duì)箱體起密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來(lái)也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空！當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻！保持水泵的正常運(yùn)行。
隨著生產(chǎn)水平日益提高，UG已廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn),隨著CAD/CAM軟件加工及快速成型等先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，以及這些技術(shù)在模具行業(yè)中的普及應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域正發(fā)生著一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)及模擬量加工方式正逐步被基于產(chǎn)品三維數(shù)字化定義的數(shù)字化制造方式所取代。在這場(chǎng)技術(shù)革命中，逐步掌握三維CAD/CAM軟件的使用，并用于數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造是其中的關(guān)鍵。 我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展前景非常廣闊。國(guó)內(nèi)制造加工設(shè)備廠商己普遍看好中國(guó)市場(chǎng)。隨著對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量與制造要求的不斷提高，以及CAD/CAM技術(shù)在制造業(yè)中的大規(guī)模推廣應(yīng)用，UG等軟件的應(yīng)用也是企業(yè)走向世界、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力最根本的基礎(chǔ)。
UG在目前國(guó)內(nèi)制造業(yè)中應(yīng)用還不廣泛,，露出生產(chǎn)效率低，精度不高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)等不足。
二、課題研究的主要內(nèi)容、研究方法或工程技術(shù)方案和準(zhǔn)備采取的措施
現(xiàn)針對(duì)以上所述的幾點(diǎn)局限，我將利用UG軟件強(qiáng)大的建模功能以及CAM功能對(duì)填料箱蓋的加工工藝規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)。
我將分五步來(lái)完成本課題的設(shè)計(jì)與制作。
第一步：結(jié)合我的課題查閱相關(guān)的資料
我將在學(xué)校及公司資料室借閱大量與之有關(guān)的資料。來(lái)吸收相關(guān)的知識(shí)。利用當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)資源廣泛收集有用的資料。通過(guò)社會(huì)調(diào)查和人際交往來(lái)獲得有關(guān)信息。
第二步：信息整理
通過(guò)第一步的準(zhǔn)備。我將收集到大量而無(wú)序的信息。在這個(gè)階段我將篩選和整理有用信息，使之系統(tǒng)法。
第三步：方案制訂與分析
在這個(gè)階段我將根據(jù)需要和我查的有關(guān)資料來(lái)制訂幾套原理方案。并通過(guò)驗(yàn)證對(duì)比選取最佳方案確定下來(lái)。
第四步：裝置制作
在這個(gè)階段我將把我所構(gòu)思的裝置成型。
第五步：實(shí)驗(yàn)總結(jié)，論文寫(xiě)作
通過(guò)以上工作。裝置制作完成。最后將通過(guò)論文發(fā)布我的設(shè)計(jì)情況。
三、現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備的條件
1 已學(xué)機(jī)械夾具的理論基礎(chǔ)知識(shí)；
2 部分設(shè)計(jì)參考圖；
3 學(xué)校圖書(shū)館相關(guān)書(shū)籍、資料；
4 UG建模等相關(guān)知識(shí)；
5 可上網(wǎng)查閱相關(guān)電子文獻(xiàn)；
（1）夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)
（2）切削手冊(cè)
四、總的工作任務(wù)，進(jìn)度安排以及預(yù)期結(jié)果
完成用UG填料箱蓋工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)分析。
以下是我的進(jìn)度安排：
20***年*月*日至**月**日 搜集資料，完成開(kāi)題報(bào)告
20***年*月*日至**月**日 填料箱蓋的數(shù)據(jù)的計(jì)算及工藝規(guī)程的確定。
20***年*月*日至**月**日 部分填料箱蓋工藝有關(guān)夾具圖和總工程圖。
20***年*月*日至**月**日 外文資料翻譯，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
20***年*月*日至**月**日 畢業(yè)設(shè)計(jì)文件打印， 畢業(yè)答辯。
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)將能滿足課題的要求，能滿足用UG設(shè)計(jì)工作需求，本設(shè)計(jì)力求縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，實(shí)現(xiàn)填料箱蓋在低成本下生產(chǎn),保證市場(chǎng)中的可行性。
五、指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)
指導(dǎo)教師（簽名）
年 月 日
六、教研室審查意見(jiàn)
教研室主任（簽名）
年 月 日
七、院（系）審查意見(jiàn)
院（系）主任（簽名）
年 月 日
備 注
學(xué)生實(shí)習(xí)報(bào)告
院（系）：機(jī)械與能源工程系 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 班級(jí)：
姓名：
一、 實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容：
2008年1月至4月我自主到佛山興欣華龍公司實(shí)習(xí)，由于工作需要我分配在公司車(chē)間實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容有：
1、參加由公司組織的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，由有經(jīng)驗(yàn)的領(lǐng)導(dǎo)、工程師授課，學(xué)習(xí)公司的文化、以及公司的發(fā)展前景、主要產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和必要的技術(shù)要求以及一些改進(jìn)方向、公司必須保留和更新發(fā)展的技術(shù)核心等等。
2、 在有經(jīng)驗(yàn)的師傅的指導(dǎo)下，親自動(dòng)手操作機(jī)床、熟悉工件加工路線以及工藝技術(shù)要求、學(xué)習(xí)零件加工時(shí)的技藝、同時(shí)也要求設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單實(shí)用的零件，為以后設(shè)計(jì)或改進(jìn)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。
二、實(shí)習(xí)取得的經(jīng)驗(yàn)及收獲：
（一）通過(guò)一段時(shí)間在佛山興欣華龍印刷機(jī)械公司的實(shí)習(xí)，雖然辛苦但取得的經(jīng)驗(yàn)和收獲還是很多的：
1、首先讓自己對(duì)社會(huì)有了一定的了解，對(duì)公司的文化、產(chǎn)品有了一定的認(rèn)識(shí)，為自己在以后的人生路上做了一個(gè)很好的鋪墊，逐步養(yǎng)成了吃苦耐勞的精神和團(tuán)結(jié)一致的團(tuán)隊(duì)精神。
2、通過(guò)學(xué)習(xí)我們掌握了工藝的一些基本知識(shí)，如工藝路線的設(shè)計(jì)、零件的受力分析、切削用量的確定以及夾具的夾緊設(shè)計(jì)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)零件的工藝、公差、粗造度、等的選擇和應(yīng)用有了初步的理解。
（二）經(jīng)過(guò)多次的深入佛山興欣華龍印刷機(jī)械公司參觀學(xué)習(xí)及實(shí)際操作，對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)起到一個(gè)必要的鋪墊，為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能順利的完成起到了舉足輕重的作用，收獲眾多：
1、在公司車(chē)間實(shí)習(xí)時(shí)對(duì)公司的主要產(chǎn)品加工工藝規(guī)程、工藝要求以及加工時(shí)夾具的夾緊方式和定位有了較清楚的認(rèn)識(shí)，為我設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
2、深入車(chē)間和整機(jī)裝配現(xiàn)場(chǎng)參觀實(shí)習(xí)比簡(jiǎn)單的從書(shū)本上去獲得知識(shí)更快、更形象。為夾具設(shè)計(jì)和裝配提供了一個(gè)鮮明的模型和概念，減少了對(duì)它的陌生感。
三、存在的不足及建議
通過(guò)實(shí)習(xí)我本人感覺(jué)到還有很多不足的地方：
1、學(xué)習(xí)了四年的書(shū)本知識(shí)初步了解了機(jī)械行業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，且理論知識(shí)并不扎實(shí)，所以在實(shí)際生產(chǎn)操作中覺(jué)得有點(diǎn)吃力。
2、初到公司缺乏工作經(jīng)驗(yàn)，很多的工作感到無(wú)從下手，沒(méi)有一個(gè)完整的頭緒，很難單獨(dú)去接受一個(gè)實(shí)際的課題。
通過(guò)實(shí)習(xí)后我的一點(diǎn)建議：
1、學(xué)校應(yīng)該注重學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力的培養(yǎng)，如增加學(xué)生的在校實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)和延長(zhǎng)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)的時(shí)間、更加注重在老師的指導(dǎo)下讓學(xué)生真正的參與到實(shí)踐中去。
2、畢業(yè)設(shè)計(jì)期間學(xué)校是否能考慮組織學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)去參觀實(shí)習(xí)，讓學(xué)生接受最為直接的設(shè)計(jì)基本知識(shí)，比憑空去設(shè)想更有效果。
3、學(xué)生在假期應(yīng)該自主到企業(yè)實(shí)際操作，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。如打假期工也是一種很好的學(xué)習(xí)方式，對(duì)我們的能力有很大的提高。
實(shí)習(xí)報(bào)告
讀了四年的大學(xué)，然而大多數(shù)人對(duì)本專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)還是不夠,在大四一期末學(xué)校曾組織我們到株洲南方航空動(dòng)力有限公司進(jìn)行了兩個(gè)星期的見(jiàn)習(xí)，但由于當(dāng)時(shí)所學(xué)知識(shí)涉及本專(zhuān)業(yè)知識(shí)不多，所看到的東西與本專(zhuān)業(yè)很難聯(lián)系起來(lái),所以對(duì)本專(zhuān)業(yè)掌握并不是很理想。
?今年1月份至4月,我為了更多了解零件加工過(guò)程、產(chǎn)品工藝路線等，加深對(duì)零件機(jī)加感性認(rèn)識(shí)，開(kāi)闊視野，了解相關(guān)設(shè)備及技術(shù)資料，熟悉典型零件的加工工藝，我自主來(lái)到了佛山欣興華龍機(jī)械有限公司實(shí)習(xí)。
了解這些工廠的生產(chǎn)情況，與本專(zhuān)業(yè)有關(guān)的各種知識(shí)，各廠工人的工作情況等等。第一次親身感受了所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用，PLC應(yīng)用了，電子技術(shù)在機(jī)械制造工業(yè)的應(yīng)用了，精密機(jī)械制造在機(jī)器制造的應(yīng)用了，等等理論與實(shí)際的相結(jié)合，讓我們大開(kāi)眼界,也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)初審.通過(guò)這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)，進(jìn)一步鞏固和深化所學(xué)的理論知識(shí)，彌補(bǔ)以前單一理論教學(xué)的不足,為畢業(yè)設(shè)計(jì)和以后的工作打好基礎(chǔ)。?
佛山欣興華龍機(jī)械有限公司是集涂裝印刷設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷(xiāo)售、服務(wù)于一體的企業(yè)。產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)至東南亞各國(guó)。公司全面推行ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證，在華龍機(jī)械有限公司的實(shí)習(xí),了解了目前制造業(yè)的基本情況,做一些具體實(shí)踐的操作,觀察各種傳動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)零件的生產(chǎn)加工過(guò)程及其裝配過(guò)程,使許多自己從書(shū)本上學(xué)的知識(shí)鮮活了起來(lái),明白了本專(zhuān)業(yè)在一些技術(shù)制造上的具體應(yīng)用。
公司有三臺(tái)加工中心和幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床及多臺(tái)液壓自動(dòng)車(chē)床。數(shù)控機(jī)床及液壓自動(dòng)車(chē)床的體積小,價(jià)格相對(duì)比較便宜,加工比較方便,加工精度極高,而且也大大提高了加工效率,但是加工中心體積大,價(jià)格昂貴,而且對(duì)環(huán)境要求較高,這就提高了產(chǎn)品的成本,一般選擇加工經(jīng)濟(jì)性較高的零件或者精度要求高的關(guān)鍵零件。?
在公司的實(shí)習(xí)中,極大地豐富了自己關(guān)于零件加工工藝的知識(shí),拓展了自己的知識(shí)面.在這次實(shí)習(xí)中,感觸最深的是了解了數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的重要性,它是電子信息技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它集現(xiàn)代精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通信、液壓氣動(dòng)、光電等多學(xué)科技術(shù)為一體，具有高效率、高精度、高自動(dòng)化和高柔性等特點(diǎn)，是尖端工業(yè)所不可缺少的生產(chǎn)設(shè)備.目前我國(guó)絕大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床都是出自國(guó)外先進(jìn)制造商,無(wú)論在數(shù)量上,精度,性能指標(biāo)上,中國(guó)制造業(yè)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家,需要我們奮起直追。?
?歷時(shí)將近3個(gè)月的實(shí)習(xí)結(jié)束,該次實(shí)習(xí),真正到達(dá)機(jī)械制造業(yè)的第一前線,了解了我國(guó)目前制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r也粗步了解了機(jī)械制造也的發(fā)展趨勢(shì).在新的世紀(jì)里,科學(xué)技術(shù)必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個(gè)領(lǐng)域中,而這一切都將大大拓寬機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向。
?它的發(fā)展?趨勢(shì)可以歸結(jié)為“四個(gè)化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化.即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性,使生產(chǎn)推向市場(chǎng)的時(shí)間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過(guò)程物耗,人耗大大降低,高自動(dòng)化生產(chǎn),追求人的智能于機(jī)器只能高度結(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價(jià)值的信息化。
?當(dāng)然機(jī)械制造業(yè)的四個(gè)發(fā)展趨勢(shì)不是單獨(dú)的，它們是有機(jī)的結(jié)合在一起的，是相互依賴(lài)，相互促進(jìn)的。同時(shí)由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也將會(huì)使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機(jī)械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結(jié)合。2１世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類(lèi)不僅要擺脫繁重的體力勞動(dòng)，而且要從繁瑣的計(jì)算、分析等腦力勞動(dòng)中解放出來(lái)，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動(dòng)，智能化促進(jìn)柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力。當(dāng)然這一切還需要我們大家進(jìn)一步的努力。
4
目 錄
內(nèi)容提要.....................................................................................................................?
SUMMARY...............................................................................................................П
1 課題提出的背景和意義..................................................................................1
1.1 課題的研究背景...............................................................................................1
1.2 UG的應(yīng)用前景及UG軟件應(yīng)用的意義..................................................1
2 零件的分析..........................................................................................................2
2.1 零件的作用 2
2.2 零件的工藝分析 .3
3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .4
3.1 毛坯的制造形式 .4
3.2 基準(zhǔn)面的選擇 .4
3.3 制訂工藝路線 .4
3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .6
3.5 確定切削用量及基本工時(shí) .7
4 基于UG專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) ..20
4.1 問(wèn)題的指出 20
4.2 夾具設(shè)計(jì) 20
4.3 定位誤差的分析 21
4.4 利用UG對(duì)夾具的建模 21
4.5 基于UG的夾具建模過(guò)程概述..................................................................22
5 全文總結(jié)............................................................................................................30
參考文獻(xiàn) 31
致 謝 33
內(nèi)容提要
油液的滲漏問(wèn)題一直是汽車(chē)行業(yè)關(guān)注的問(wèn)題，而填料箱蓋的設(shè)計(jì)就成為了最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。如何解決填料箱蓋的工藝規(guī)程如何縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期是目前亟待解決的問(wèn)題，本畢業(yè)設(shè)計(jì)就是將利用UG對(duì)填料箱蓋的工藝規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行工藝夾具設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)中,我首先對(duì)零件的進(jìn)行分析,根據(jù)零件的用途以及加工要求以及產(chǎn)品的批量我確定零件的所用材料,然后根據(jù)零件的尺寸設(shè)計(jì)零件加工工藝過(guò)程。設(shè)計(jì)中我先假設(shè)兩條加工路線，經(jīng)過(guò)多方面對(duì)比最后確定對(duì)零件的加工路線。隨后在設(shè)計(jì)好的工藝路線，我確定加工各工序的加工余量，計(jì)算各步工時(shí)。
在確定零件的加工工序后，我選擇對(duì)零件的第4道工序加工12孔進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)?？紤]到12孔中6-φ13.5，2-M10,4-M10,為平均分布，在設(shè)計(jì)中我將采用氣動(dòng)夾緊，采用心軸定位，可卸鉆模板與止口配合實(shí)現(xiàn)五點(diǎn)定位，設(shè)計(jì)中的定位精度高可與工件一起裝卸。
最后，我將運(yùn)用目前正廣泛使用的UG軟件，利用其強(qiáng)大的建模功能將零件和夾具進(jìn)行建模并進(jìn)行裝配，最后生成爆炸圖。在最后環(huán)節(jié)中，為了介紹UG軟件的建模功能我將將詳細(xì)地介紹填料箱蓋夾具體的建模過(guò)程。
在設(shè)計(jì)中對(duì)UG的應(yīng)用將有效地縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。使整個(gè)設(shè)計(jì)看起來(lái)形象。
SUMMARY
Oil leakage issue is a concern of the automotive industry, and fill covers the design has become the most crucial link. Covers how to solve the packing process in order to shorten the product design cycle is the urgent need to solve the problem, the graduation project is to use UG Covers to fill the order of the design and conduct of fixture design.
In the desire, Firstly i analysis the part , I ascertain the material of the part use according to uses and the batches processing request if the product , the dimension according to the part designs that the part processes procedure and then. I assume two processes first in design, by that many ways contrasts ascertain the treating route to the part finally. Follow in designing the good handicraft route, I ascertain the treating margin processing every working procedure's, calculating working hour of every step.
After i ascertain the process of the part ,i decide to design the grip of the 4th work setp ,Conciding the 2-M10 , 4-M10,6-φ13.5 holes scatter averagely to 12 holes,I will adopt pneumatic fastening motion , adopt a mandril to fix position in design, may remove drill form board and stop may load and unload together with workpiece in coordination with realizing allocation accuracy height in at 5 o'clock fixing position , designing that.
I will use the UG software into gratuate design that broadly used at present finally, the model function making use of whose building big and powerful carries out the part and the clamp building the model and picture carrying out assembling , generating explosion finally. In the final step, I will introduce model buliding proess of UG software , I will sqeeze the cover introducing the filling box detailedly building model process concretely.
In design, the application to UG will shorten the product design cycle effectively. Make the whole design seem image.
全文總結(jié)
本文是針對(duì)如何提高填料箱蓋的加工質(zhì)量以及如何縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期提出的基于UG的填料箱蓋的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)。本文的重點(diǎn)是對(duì)填料箱蓋加工路線的確定，制定工序卡片，然后對(duì)工序4中的鉆12孔進(jìn)行專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。最后利用UG的建模功能對(duì)零件以及夾具零件進(jìn)行建模，最后進(jìn)行夾具與零件進(jìn)行裝配，生成爆炸圖。在本次設(shè)計(jì)中，我主要從以下方面得到了收獲：
（1） 在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的方面，對(duì)基準(zhǔn)面的選擇是十分重要的，正確合理的基準(zhǔn)面對(duì)加工質(zhì)量的保證，生產(chǎn)率的提高有很大的作用。最終經(jīng)過(guò)多方面的比較最終確定零件的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，在工藝路線的確定方面，我設(shè)計(jì)出了兩個(gè)不同的方案，兩個(gè)方案的不同之處在于對(duì)零件加工的順序不一樣，經(jīng)過(guò)多方面的分析，我最張選擇了工藝路線方案二，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。
（2） 在確定工藝路線后，對(duì)工件的加工余量以及工時(shí)的確定也是十分重要的，我查閱了《工藝手冊(cè)》及《切削手冊(cè)》，對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算，對(duì)工件的強(qiáng)度進(jìn)行校核，最終確定零件的切削用量以及各工序的工時(shí)。
（3） 在進(jìn)行對(duì)工序4的加工12孔進(jìn)行專(zhuān)業(yè)夾具設(shè)計(jì)，由于12孔中，
6-φ13.5，2-M10,4-M10,為均分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為兩對(duì)稱(chēng)孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，選擇以φ65外圓面作為定位基準(zhǔn)。在選定定位基準(zhǔn)后，夾緊方式的選擇成了重點(diǎn)，考慮到夾具的體積和夾緊裝卸的方便性，所以采用氣動(dòng)夾緊。最終確定夾具的結(jié)構(gòu)。
（4）在對(duì)零件和夾具進(jìn)行UG的建模時(shí)，我對(duì)UG的軟件的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用又有了一個(gè)新提高。最終對(duì)零件和夾具進(jìn)行裝配。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
1 緒論
隨著社會(huì)的發(fā)展，能源問(wèn)題成為全球共同的話題，而石油作為不可再生能源，一直是各個(gè)國(guó)家最為關(guān)注的。世界各國(guó)在努力尋求解決石油緊缺問(wèn)題的方法。其實(shí)石油問(wèn)題的解決不外乎兩點(diǎn)，一是開(kāi)發(fā)新能源，二是減少資源的浪費(fèi)。如何解決石油的泄漏問(wèn)題是本設(shè)計(jì)研究的關(guān)鍵。汽車(chē)中石油的泄漏主要體現(xiàn)在填料箱蓋上。本設(shè)計(jì)的課題將就填料箱蓋的工藝規(guī)程及夾具的設(shè)計(jì)。
當(dāng)今國(guó)內(nèi)的工業(yè)社會(huì)，尚處于發(fā)展階段,制造工業(yè)占主導(dǎo)地位。而在實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品的加工路線的確定對(duì)企業(yè)的生存有著至關(guān)重要的影響。隨著三維建模軟件的日益廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期明顯縮短，且工件報(bào)廢率明顯下降，本設(shè)計(jì)對(duì)填料箱蓋工藝路線以及夾具的設(shè)計(jì)正是基于目前廣泛的Unigrafics軟件，通過(guò)本軟件的建模和工程圖功能，能有效地提高生產(chǎn)率，更形象地反映工藝夾具的工作情況。
2 零件的分析
2.1 零件的作用
零件的制造工藝方法可以分為材料成形法，材料去除法以及材料累加法。根據(jù)零件的特性以及從經(jīng)濟(jì)性的角度分析，經(jīng)過(guò)一系列的性能比較，HT200是相對(duì)適合的材料，毛壞的成型方法為鑄造。
本設(shè)計(jì)是首先對(duì)零件進(jìn)行分析，確定零件加工的工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)加工工序，然后根據(jù)要求設(shè)計(jì)夾具，利用UG的建模功能設(shè)計(jì)夾具的各個(gè)組件，最后將各組件組裝成裝配圖，最后導(dǎo)出工程圖。
題目所給定的零件是汽車(chē)的填料箱蓋如圖2.1所示，其主要作用是保證對(duì)箱體起密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料，水封環(huán)，填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不讓泵內(nèi)的水流不流到外面來(lái)也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保持水泵內(nèi)的真空。當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻，保持水泵的正常運(yùn)行。
圖2.1 填料箱蓋三維圖
2 .2 零件的工藝分析
填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求，如圖2.2所示： ，
1.以ф65H5（）軸為中心的加工表面。
包括：尺寸為ф65H5（）的軸，表面粗糙度為1.6, 尺寸為ф80的與ф65H5（）相接的肩面, 尺寸為ф100f8()與ф65H5（）同軸度為0.025的面. 尺寸為ф60h5()與ф65H5（）同軸度為0.025的孔。
2.以ф60h5()孔為中心的加工表面。
尺寸為78與ф60H8()垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨。
3. 以ф60H8()孔為中心均勻分布的12孔,6-ф13.5,4-M10-6H深20孔深24及4-M10-6H。
4.其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求。
圖2.2填料箱蓋零件圖
3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 毛坯的制造形式
零件材料為HT200，考慮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。由于年產(chǎn)量為1000件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，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。
3.2 基準(zhǔn)面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)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。
3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于一般軸類(lèi)零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。）,所以本設(shè)計(jì)選擇軸的ф65的外圓面作為粗基準(zhǔn)。
3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇
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），對(duì)于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：
當(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來(lái)代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來(lái)保證定位精度。
采用錐堵或錐套心軸。
精加工外圓亦可用該外圓本身來(lái)定位，即安裝工件時(shí)，以支承軸頸本身找正。
3.3 制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床以及部分高效專(zhuān)用機(jī)床，配以專(zhuān)用夾具，多用通用刀具，萬(wàn)能量具。部分采用專(zhuān)用刀具和專(zhuān)一量具。并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.3.1 工藝線路方案一
工序Ⅰ 銑削左右兩端面。
工序Ⅱ 粗車(chē)ф65，ф85，ф75，ф155,ф100外圓及倒角。
工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。
工序Ⅳ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋
工序Ⅴ 精車(chē)ф65外圓及與ф80相接的端面.
工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。
工序Ⅶ 銑ф60孔底面
工序Ⅷ 磨ф60孔底面。
工序Ⅸ 鏜ф60孔底面溝槽。
工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。
工序Ⅺ 去毛刺，終檢。
3.3.2 工藝路線方案二
工序Ⅰ 車(chē)削左右兩端面。
工序Ⅱ 粗車(chē)ф65，ф85，ф75，ф155外圓及倒角。
工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。
工序Ⅳ 精車(chē)ф65外圓及與ф80相接的端面.
工序Ⅴ 粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。
工序Ⅵ 銑ф60孔底面
工序Ⅶ 磨ф60孔底面。
工序Ⅷ 鏜ф60孔底面溝槽。
工序Ⅸ 研磨ф60孔底面。
工序Ⅹ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋
工序Ⅺ 去毛刺，終檢。
3.3.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工12孔后精加工外圓面和ф60H8（孔。；方案二是使用車(chē)削方式加工兩端面，12孔的加工放在最后。兩相比較起來(lái)可以看出，由于零件的端面尺寸不大，應(yīng)車(chē)削端面，在中批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。
但是仔細(xì)考慮，在線路二中，工序Ⅳ 精車(chē)ф65外圓及與ф80相接的端面。
然后工序Ⅹ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋。
這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會(huì)引起已加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線確定如下：
工序Ⅰ 車(chē)削左右兩端面。
工序Ⅱ 粗車(chē)ф65，ф85，ф75，ф155,ф100外圓及倒角。
工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，锪ф43孔。
工序Ⅳ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋
工序Ⅴ 精車(chē)65外圓及與80相接的端面.
工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。
工序Ⅶ 銑ф60孔底面
工序Ⅷ 磨ф60孔底面。
工序Ⅸ 鏜ф60孔底面溝槽。
工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。
工序Ⅺ 去毛刺，終檢。
以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片”。
3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“填料箱蓋”零件材料為HT200，硬度為HBS190~241，毛坯質(zhì)量約為5kg，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，采用機(jī)器造型鑄造毛坯。
根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
（1）外圓表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)考慮到尺寸較多且相差不大，為簡(jiǎn)化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為ф84、ф104、ф160的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除ф65以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為R6.3um,只要粗車(chē)就可滿足加工要求,以ф155為例,2Z=5mm已能滿足加工要求。
（2）外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差。鑄件輪廓尺寸(長(zhǎng)度方向>100~160mm,故長(zhǎng)度方向偏差為 mm，其余量值規(guī)定為3.0~3.5 mm.現(xiàn)取3.0 mm。
（3）內(nèi)孔。毛坯為實(shí)心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R 為
6.3,鉆——擴(kuò)即可滿足要求。
（4）內(nèi)孔ф60H8()。要求以外圓面ф65H5（）定位，鑄出毛坯孔ф30。
粗鏜ф59.5 2Z=4.5
精鏜 ф59.9 2Z=0.4
細(xì)鏜ф60H8() 2Z=0.1
(5) ф60H8()孔底面加工[10]。
1. 研磨余量 Z=0.010~0.014 取Z=0.010
2. 磨削余量 Z=0.2~0.3 取Z=0.3
3. 銑削余量 Z=3.0—0.3—0.01=2.69
(6)底面溝槽，采用鏜削，經(jīng)過(guò)底面研磨后鏜可保證其精度。Z=0.5
(7) 6—孔及2—M10—6H孔、4—M10—6H深20孔。均為自由尺寸精度要求。
1．6—孔可一次性直接鉆出。
2．攻螺紋前用麻花鉆直徑為ф8.5的孔。
鉆孔 ф8.5 ，攻螺紋 M10。
3.5 確定切削用量及基本工時(shí)
3.5.1 工序Ⅰ：車(chē)削端面、外圓
本工序采用計(jì)算法確定切削用量、加工條件。
工件材料：HT200，鑄造。
加工要求：粗車(chē)ф65、ф155端面及ф65、ф80、ф75、ф100，ф155外圓，表面粗糙度值R 為6.3。
機(jī)床：C620—1臥式車(chē)床。
刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16mmX25mm,k=90°,r=15°=12 r=0.5mm。
計(jì)算切削用量。
（1）粗車(chē)ф65、ф155兩端面
確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向單邊余量為3mm，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加工,a=2mm計(jì)。長(zhǎng)度加工方向取IT12級(jí)，取mm。確定進(jìn)給量f當(dāng)?shù)稐U16mmX25mm, a<=2mm時(shí),以及工件直徑為ф160時(shí)。
f=0.5~0.7mm/r
按C620—1車(chē)床說(shuō)明書(shū)取f=0.5 mm/r計(jì)算切削速度 ,切削速度的
計(jì)算公式為
V=(m/min) (3.1)
式中, =1.58, =0.15, y=0.4,m=0.2修正系數(shù)k 見(jiàn),即k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97
所以
V=
=66.7(m/min)
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
n===253(r/min)
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)與253r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速有230r/min及305r/min?，F(xiàn)選取305r/min。如果選230m/min，則速度損失較大。所以實(shí)際切削速度 V=80m/min
計(jì)算切削工時(shí)，取
L==42mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm
t==0.59(min)[4]
（2）粗車(chē)ф160端面
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
n===133(r/min)
取133r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速有120r/min及150r/min?，F(xiàn)選取150r/min。如果選120m/min，
則速度損失較大。所以實(shí)際切削速度 V=75.4m/min
計(jì)算切削工時(shí)，取
L==80mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm
t==2.21(min)
L==28mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm
t==0.82(min)
3.5.2 工序Ⅱ：粗車(chē)65,80,75,100外圓以及槽和倒角
切削深度:先84車(chē)至80以及104車(chē)至100。
進(jìn)給量:
V=(m/min)
=
=66.7(m/min)
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
n===204(r/min)
按機(jī)床選取n=230 r/min。所以實(shí)際切削速度
V===75.1 m/min檢驗(yàn)機(jī)床功率: 主切削力
F=CFafvk (3.2)
式中：CF=900, x=1.0 , y=0.75 , n=-0.15
k=(
k=0.73
所以
F=900
切削時(shí)消耗功率
P=
C630-1機(jī)床說(shuō)明書(shū)可知[4], C630-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8KW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時(shí),主軸傳遞的最大功率為2.4KW,所以機(jī)床功率足夠,可以正常加工。
檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度:已知主切削力F=598N,徑向切削力F
F=CFafVk (3.3)
式中: CF530, x=0.9, y=0.75, n=0
k=(
k=0.5
所以
F=530
而軸向切削力
F=CFafvk
式中: CF=450, x=1.0, y=0.4, n=0
k=(
k=1.17
軸向切削力
F=450
取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)u=0.1,則切削力在縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3550N,故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。
切削工時(shí)：
t=
式中： L=105mm, L=4mm, L=0
所以
t=
（1）粗車(chē)65外圓
實(shí)際切削速度
V==
計(jì)算切削工時(shí)，取
L=17mm, L=3mm, L=0mm
t=
（2）粗車(chē)75外圓
取 n=305r/min
實(shí)際切削速度
V==
計(jì)算切削工時(shí)[16]，取
L=83mm, L=3mm, L=0mm
t=
（3）粗車(chē)100外圓
取 n=305r/min
實(shí)際切削速度
V==
計(jì)算切削工時(shí)[4]，取
L=15mm, L=3mm, L=0mm
t=
（4）車(chē)槽.采用切槽刀，r=0.2mm
取 f=0.25mm/r
n=305r/min
計(jì)算切削工時(shí)
L=9mm, L=3mm, L=0mm
t=
3.5.3 工序Ⅲ 鉆擴(kuò)mm、及锪孔。轉(zhuǎn)塔機(jī)床C365L
（1）鉆孔
f=0.41mm/r
r=12.25m/min[5]
按機(jī)床選?。?
=136r/min所以實(shí)際切削速度
切削工時(shí)計(jì)算：
， =10mm， =4mm
=
（2）鉆孔mm
根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為
f=（1.2~1.3）
v=（）
公式中、為加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量
得 =0.56mm/r
=19.25m/min
并令： f=1.35
=0.76mm/r
按機(jī)床取f=0.76mm/r
v=0.4=7.7m/min
按照機(jī)床選取
所以實(shí)際切削速度：
切削工時(shí)計(jì)算：
， ，
=
（3）锪圓柱式沉頭孔
根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/2~1/3，故
f=
按機(jī)床取f=0.21mm/r
r=
按機(jī)床選?。?
所以實(shí)際切削速度為：
切削工時(shí)計(jì)算：
， ，
=
3.5.4 工序Ⅳ 鉆6—13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24
（1）鉆6-13.5
f=0.35mm/r
V=17mm/min
所以 n==401(r/min)
按機(jī)床選取：
所以實(shí)際切削速度為：
切削工時(shí)
， ， 則：
=
t=6t=60.157=0.942min
（2）鉆2底孔Φ8.5
f=0.35mm/r
v=13m/min
所以n==487r/min
按機(jī)床選取
實(shí)際切削速度
切削工時(shí)
， ， 則：
=
（3）4深20，孔深24，底孔Φ8.5
f=0.35mm/r
v=13m/min
所以 n==487r/min
按機(jī)床選取
實(shí)際切削速度
切削工時(shí)
， ， 則：
=
（4）攻螺紋孔2
r=0.2m/s=12m/min
所以
按機(jī)床選取
則
實(shí)際切削速度
計(jì)算工時(shí)
， ， 則：
=
（5）攻螺紋4-M10
r=0.2m/s=12m/min
所以
按機(jī)床選取
則
實(shí)際切削速度
計(jì)算工時(shí)
， ， 則：
=
3.5.5 工序Ⅴ：精車(chē)Φ65mm的外圓及與Φ80mm相接的端面
車(chē)床：C616
（1）精車(chē)端面
Z=0.4mm
計(jì)算切削速度[19]，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=90min）
式中,,
根據(jù)1023r/min。如果選995r/min，則速度損失較大。
所以實(shí)際切削速度：
計(jì)算切削工時(shí)
， ， ， 則：
=
（2）精車(chē)Φ65外圓
2Z=0.3
f=0.1mm/r
式中,
所以實(shí)際切削速度
計(jì)算切削工時(shí)
， ， 則：
=
（3）精車(chē)外圓Φ100mm
2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r
取
實(shí)際切削速度
計(jì)算切削工時(shí)
， ， 則：
=
3.5.6 工序Ⅵ：精、粗、細(xì)鏜mm孔
（1）粗鏜孔至Φ59.5mm
2Z=4.5mm則
Z=2.25mm
查有關(guān)資料，確定金剛鏜床的切削速度為v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無(wú)級(jí)調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)數(shù)。
， ， 則：
=
（2）精鏜孔至Φ59.9mm
2Z=0.4mm， Z=0.2mm
f=0.1mm/r
v=80m/min
計(jì)算切削工時(shí)
， ， 則：
=
（3）細(xì)鏜孔至mm
由于細(xì)鏜與精鏜孔時(shí)共用一個(gè)鏜桿，利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時(shí)均與精樘相同。
f=0.1mm/r
=425r/min
V=80m/min
3.5.7 工序Ⅶ：銑Φ60孔底面
銑床：X63
銑刀：選用立銑刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù)Z=4
切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)，確定v=15m/min
=477.7r/min
采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)
取 =475r/min
故實(shí)際切削速度為：
當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，剛好有故直接選用該值。
計(jì)算切削工時(shí)
L=（60mm-30mm）=30mm
倒角1x45°采用90°锪鉆。
3.5.8 工序Ⅷ：磨Φ60孔底面
(1) 選擇磨床：
選用MD1158（內(nèi)圓磨床）
(2) 選擇砂輪：
結(jié)果為A36KV6P 20x6x8mm
(3)切削用量的選擇：
砂輪轉(zhuǎn)速 ，m/s
軸向進(jìn)給量
徑向進(jìn)給量
(4)切削工時(shí)計(jì)算：
當(dāng)加工一個(gè)表面時(shí)
式中 L：加工長(zhǎng)度 L=30mm
b：加工寬度 b=30mm
：?jiǎn)挝患庸び嗔? =0.2mm
K： 系數(shù) K=1.1
r： 工作臺(tái)移動(dòng)速度（m/min）
：工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
： 工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
則 。
3.5.9 工序Ⅸ： 鏜Φ60mm孔底溝槽
內(nèi)孔車(chē)刀 保證t=0.5mm，d=2mm。
3.5.10 工序Ⅹ： 研磨Φ60mm孔底面
采用手工研具進(jìn)行手工研磨：Z=0.01mm。
4 基于UG專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。經(jīng)過(guò)各方面的比較,決定設(shè)計(jì)圖中的孔、螺紋的銑床專(zhuān)用夾具。本夾具將用于數(shù)控加工中心或數(shù)控銑床，刀具為麻花鉆，立銑刀，絲錐。
4.1 問(wèn)題的指出
本夾具主要用來(lái)加工孔及螺紋，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.2 夾具設(shè)計(jì)
4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，12孔中，6—13.5在圓周上均勻分布,2—M10，4—M10也為對(duì)稱(chēng)分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為兩對(duì)稱(chēng)孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，只能以65外圓面作為定位基準(zhǔn)。
為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對(duì)12孔進(jìn)行加工。同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊。
4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為13.5。
則軸向力：
F=Cdfk (4.1)
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
氣缸選用。當(dāng)壓縮空氣單位壓力P=0.6MP,夾緊拉桿。
N=
N>F
鉆削時(shí) T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。
4.3 定位誤差的分析
定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件的尺寸公差為，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。
4.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動(dòng)夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢(shì)必要增大氣缸直徑，而這將使整個(gè)夾具過(guò)于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個(gè)：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由0.5M增至0.6 M）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。
4.5 基于UG的夾具建模過(guò)程概述
根據(jù)上述計(jì)算與設(shè)計(jì),確定的夾具的夾具體的設(shè)計(jì)，最終確立夾具的結(jié)構(gòu)[17]。
基于UG的夾具體的建模過(guò)程：
第一步,新建一個(gè)文件名為“jiajuti"文件類(lèi)型為（*prt),單位：mm的文件如圖4.1所示：
圖4.1 創(chuàng)建新文件
第二步，插入一個(gè)長(zhǎng)為310mm，寬280mm,25mm的長(zhǎng)方體。生成實(shí)體模型如圖4.2所示：
圖4.2 長(zhǎng)方體特征
第三步，選擇成形特征下的凸墊，選擇生成長(zhǎng)方體的一個(gè)棱邊為水平參考，凸墊的長(zhǎng)250mm，寬310mm，高度為185mm。生成特征如下4.3圖示：
圖4.3 凸墊特征
第四步，創(chuàng)建長(zhǎng)210mm,寬度190mm,深度310mm腔體特征如下4.4圖所示：
圖4.4 腔體特征
第五步，創(chuàng)建拉伸異形定位孔，具體做法如下
(1)在草繪環(huán)境下，繪出孔的草圖；
(2)進(jìn)入建模環(huán)境下，拉伸草繪完成的草圖剖面完成結(jié)果如下4.5圖所示：
圖4.5 異形孔特征
第六步，創(chuàng)建夾具體的其他的三個(gè)異形定位孔，具體做法如下：
1.創(chuàng)建XOZ和YOZ平面；
2.點(diǎn)擊UG菜單中的插入命令中的關(guān)聯(lián)復(fù)制中鏡像特征；
3.選擇上一步生成的異形定位孔，然后選擇鏡像平面XOZ，確定完成；
4.選擇生成的兩個(gè)異形定位孔，選擇鏡像平面YOZ，確定完成四個(gè)定位孔的繪制如4.6圖所示：
圖4.6 異形孔特征
第七步，生成夾具體的四個(gè)夾緊定位孔并插入螺紋特征。
1.利用UG中的簡(jiǎn)單孔功能，根據(jù)孔的定位參數(shù)繪制一個(gè)孔；
2.在繪制好的孔中插入螺紋特征；
3.插入基準(zhǔn)軸Z軸；
4.利用UG工具欄中的環(huán)形特征生成其余3個(gè)孔，選擇生成的孔簡(jiǎn)單孔和孔內(nèi)螺紋，
選擇Z軸，輸入數(shù)量4，角度為90度，生成4個(gè)螺紋孔如4.7圖示。
圖4.7 螺紋孔特征
第八步，在夾具體上創(chuàng)建一個(gè)夾緊拉桿的了孔創(chuàng)建如4.8圖所示。
圖4.8 拉桿孔特征
最后創(chuàng)建完成的實(shí)體模型如圖4.9所示：
圖4.9 夾具體型特征
經(jīng)過(guò)一系列的設(shè)計(jì)和零件裝配，最終夾具與零件的裝配圖如圖4.10所示：
圖4.10 裝配圖
爆炸組件如圖4.11所示：
圖4-11 爆炸圖
全文總結(jié)
本文是針對(duì)如何提高填料箱蓋的加工質(zhì)量以及如何縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期提出的基于UG的填料箱蓋的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)。本文的重點(diǎn)是對(duì)填料箱蓋加工路線的確定，制定工序卡片，然后對(duì)工序4中的鉆12孔進(jìn)行專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。最后利用UG的建模功能對(duì)零件以及夾具零件進(jìn)行建模，最后進(jìn)行夾具與零件進(jìn)行裝配，生成爆炸圖。在本次設(shè)計(jì)中，我主要從以下方面得到了收獲：
（1） 在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的方面，對(duì)基準(zhǔn)面的選擇是十分重要的，正確合理的基準(zhǔn)面對(duì)加工質(zhì)量的保證，生產(chǎn)率的提高有很大的作用。最終經(jīng)過(guò)多方面的比較最終確定零件的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，在工藝路線的確定方面，我設(shè)計(jì)出了兩個(gè)不同的方案，兩個(gè)方案的不同之處在于對(duì)零件加工的順序不一樣，經(jīng)過(guò)多方面的分析，我最終選擇了工藝路線方案二，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。
（2） 在確定工藝路線后，對(duì)工件的加工余量以及工時(shí)的確定也是十分重要的，我查閱了《工藝手冊(cè)》及《切削手冊(cè)》，對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算，對(duì)工件的強(qiáng)度進(jìn)行校核，最終確定零件的切削用量以及各工序的工時(shí)。
（3） 在進(jìn)行對(duì)工序4的加工12孔進(jìn)行專(zhuān)業(yè)夾具設(shè)計(jì)，由于12孔中6-φ13.5，
2-M10,4-M10,為平均分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為兩對(duì)稱(chēng)孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，選擇以φ65外圓面作為定位基準(zhǔn)。在選定定位基準(zhǔn)后，夾緊方式的選擇成了重點(diǎn)，考慮到夾具的體積和夾緊裝卸的方便性，所以采用氣動(dòng)夾緊。最終確定夾具的結(jié)構(gòu)。
（4）在對(duì)零件和夾具進(jìn)行UG的建模時(shí)，我對(duì)UG的軟件的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用又有了一個(gè)新提高。
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致謝
經(jīng)近三個(gè)月的時(shí)間，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告一段落了。一路走來(lái)，這三個(gè)月的時(shí)間可以算是我大學(xué)三年來(lái)最充實(shí)的一段生活。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅讓我把三年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通，達(dá)到專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的要求，而且在通過(guò)在解決遇到困難時(shí)與老師同學(xué)的共同探討，最后將問(wèn)題、疑點(diǎn)逐個(gè)解決我深切地體會(huì)到合作精神的重要性。更明白了學(xué)無(wú)止境的道理，人只有在不停地探索和解決問(wèn)題中才能進(jìn)步。
在此，我要特別感謝陳志剛老師的對(duì)我的教導(dǎo)和幫助，他總是不厭其煩地指出我設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，耐心地幫我解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題；另外我還要感謝在工廠實(shí)習(xí)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)和同事們的幫助，他們豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及在公司的一些資料給了設(shè)計(jì)很大的幫助；另外還有在我遇到困難時(shí)在一直鼓勵(lì)我支持我的室友們。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成也預(yù)示我的大學(xué)生活就將劃上一個(gè)句號(hào)，我的人生又將迎來(lái)一個(gè)嶄新的起點(diǎn)。大學(xué)生活結(jié)束了，但畢業(yè)設(shè)計(jì)的一點(diǎn)一滴將永遠(yuǎn)留在我的心里。畢業(yè)后，我將用自己的滿腔熱誠(chéng)迎接挑戰(zhàn)，把三年所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到工作中，不斷完善自我，努力做好工作。
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