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1、毕业设计（论文）（ 2013 届）设计（论文）题目：柴油机排气管接头的工艺及夹具设计目 录摘 要. II 一、排气管接头的毛坯和工艺分析11、分析排气管接头零件图3（1） 柴油机排气管接头零件成形3（2） 柴油机排气管接头零件加工成本4（3）柴油机排气管接头零件加工生产率42、排气管接头体的材料、毛坯及热处理4（1） 毛坯的种类4（2） 毛坯的形状及尺寸确定4（3） 毛坯的材料热处理43、排气管接头加工的主要问题和加工工艺过程设计所应采取的相应措施5（1） 平面和孔的加工顺序5（2） 孔系加工方案选择54、排气管接头加工定位基准的选择5（1） 粗基准的选择5（2） 精基准的选择6二、 排气管接
2、头的加工工艺过程61、分析零件图的尺寸公差和技术要求62、排气管接头的加工工序安排7（1） 柴油机排气管接头加工主要工序安排7（2） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定7（3） 确定切削用量及基本工时（机动时间）7（4） 时间定额计算及生产安排9三、 夹具设计101、钻孔夹具设计10（1） 定位基准的选择10（2） 切削力及夹紧力的计算11（3） 误差分析及计算12（4） 钻套、衬套、钻模板设计与选用13（5） 夹具设计及操作的简要说明152、 铣端面夹具设计16（1） 定位方案的分析和定位基准的选择16（2） 定位误差分析16（3） 夹紧装置及夹具体设计17（4） 铣削力与夹紧力计算17
3、结束语19致 20参考文献21柴油机排气管接头的工艺及夹具设计英凡摘要：制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。而制造业的生产能力主要取决于制造装备机床的先进程度。本文对发动机排气管接头的加工工艺进行了详细的分析，就其孔的加工提出了“一次装夹，多工位加工，达到产品图样的精度要求”的思路。根据这一思路设计了钻孔组合机床设计。该组合机床由立柱、立柱底座、中间底座、左恻底座、右侧底座、液压滑台、动力箱、多轴箱等组成。本文对各部分的设计进行了详细的计算和论证。本设计是发动机排气管接头零件的加工工艺规程及一些设计。发动机排气管接头零
4、件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词:排气管接头;加工工艺;组合机床。一、 排气管接头零件的工艺分析1、分析柴油机排气管接头的零件图图1.1 首先我们要对柴油机排气管接头进行合理的分析以及如何解决柴油机排气管接头中的加工表面之间的加工工艺关系，并且要认真核对柴油机排气管接头零件的视图是不是相当完备，是不是标注的尺寸与零件技术要求的有空缺或者是有其它
5、不严谨的地方，零件加工的精准度是不是与零件的表面的粗糙度、材料、技术要求等关系符合，最后零件的材料、批量、零件的结构外形、零件的标注尺寸是不是都符合我们所制造的工艺要求。（1） 柴油机排气管接头零件的成形 柴油机排气管接头零件的材料与加工工艺方式的形成性能和每个公司生产车间的生产条件有关。例如柴油机排气管接头所有的材料一般选择为HT200,所以我们都是进行铸造的方式来生产。柴油机排气管接头加工工艺由零件的材料和结构形状以及机床的效率和零件的尺寸大小，精确度的高与低有关系。从排气管接头的零件图上能够明显的看出零件既有孔又有端面，所以要注意机床的选择。零件为排气管接头。（2） 柴油机排气管接头零件
6、的加工成本 在对零件的加工工艺的设计的时候，一定要考虑到生产和加工的能力。尽量在对柴油机排气管接头零件的加工过程，在达到技术要求的同时，尽量使能源以及人力投入到最小话。（3） 柴油机排气管接头零件的加工生产率在进行加工工艺的设计过程中，柴油机排气管接头零件的设计一定要采用加工工序的集中制的原则；一定要做到各个加工工序的所用的额定时间是不是和生产节拍符合，是不是符合高生产率和我们所学的工艺方法。2、柴油机排气管接头的材料以及热处理（1）毛坯的种类柴油机排气管接头是大批大量的生产，因为对零件部性能要求不是特别细致，考虑到加工效率以及经济性我们一般用HT200的材料。（2） 零件形状以及尺寸的确定
7、因为柴油机排气管接头是在柴油机的部要求体积不能太大，也不能太小，太小了起不到接头作用，太大又不经济，也多占用空间，所以我们一定要制定合理设计方案。在确定零件的外形时，为了便于生产和加工，我们还应该思考以下问题：（1）一定要要便于装夹和加工。（2）一定要考虑加工效率和经济性。（3）如果零件结构确实麻烦那我也要考虑多工序制作。（3） 毛坯的材料热处理实际使用证明，因为灰铸铁有很多的技术上和经济上的优点，排气管接头材料采用灰铸铁，排气管接头的毛坯都用整体铸铁件。在我们制造的零件毛坯还没有拿到加工车间进行加工之前，我们一定不能减少零件部的作用力。对一些很容易变形的大型零件毛坯，在我们把零件进行粗加工后
8、再进行一次有必要的热处理。我们的零件毛坯在进行铸造成形的时候，一定要进行防治非金属夹杂物、沙眼、缩孔、气泡等不足。特别要注意的是那些要求比较高的加工面。还有一些箱体毛坯必须符合我们所查到的各种性能的要求。3、零件加工的主要问题和工艺过程设计所采取的相应措施（1） 平面和孔的加工顺序排序 根据我们所学的知识对柴油机排气管接头零件的加工工艺进行排序，首先要遵循先面后孔的顺序。其次柴油机排气管接头零件也必须遵循先面后空的基本原则，所以被加工面的面积相对较大，我们必须考虑用精度较高的面定位，这样我们就可以确位的可靠性，用我们设计的夹具夹紧牢固，这样就很容易确保孔的加工精度。其它的一定要先将加工面上的不
9、平的地方切去，我们这样做目的，是为了进一步提高孔的加工精度，也更便于刀具的调整。（2） 孔系的加工方案选择 首先我们对于排气管接头零件孔系进行加工方法的进行安排，我们必须要考虑选择能够符合孔系加工精度要求的加工方案以及精度相对较高的设备。除次之外，我们还要从零件的加工精度和零件的加工效率以及零件制作的经济性因素来考虑，在制作零件时符合精度要求以及生产率的条件下，我们还要选用价格比便宜的机械设备进行加工。四、排气管接头加工定位基准的选择4、零件加工定位基准的选择（1）粗基准的选择粗基准的选择一定要符合下面的几个要求：（1）、确保每个重要配合孔的加工剩余的均匀；（2）、保证装配时的零件与螺栓有一定
10、的间隙。为了符合上面几点的要求，一定要选择排气管接头的不重要加工平面作为主要基准。就是以柴油机排气管接头的底面作为粗基准。也就是以与下底面的接近的非加工平面作为主要基准面以限制工件的3个自由度，再用与另一个底面近的非加工平面上的一点限制第四个自由度。因为是不太重要的平面作为零件加工的粗基准加工。所以，不重要加工的平面的剩余量均匀也可以随之保证了孔与面的相对位置。（2） 精基准的选择从确保排气管接头的孔与孔、孔与面、面与面之间的相对位置 。精基准的选择一定要确保排气管接头在整个加工过程中都能用一个的基准定位。由于柴油机排气管接头是非重要部件，因此，对零件的加工精度及相对位置精度要求不高，又考虑到
11、生产效率等一系列影响因素，选择零件“一次装夹，多次加工”则可以满足要求。至于两底面，虽然它是已粗加工适合作为基准来加工孔，但因为这样会使生产率大大降低，所以不予采用。二、 排气管接头的加工工艺过程1、分析零件图的尺寸公差和技术要求首先排气管的底面和上顶面以及侧面的粗糙度要求为6.3其要求不高，可以考虑只进行一次粗铣。端面的粗糙度要求1.6，必须进行一次精铣加工。底面及底孔以图中端面和侧面为基准面。排气管的上顶面和上顶孔以排气管的底面为基准。侧面及侧面孔端面为基准。排气管的端面以它的底面为基准。对孔粗糙度要求不高。其它的平面要求零件的粗糙度为12.5，对于要求不是太高的平面一般都能满足。图1.2
12、2、排气管接头的加工工序安排（1）柴油机排气管接头加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准，而柴油机排气管接头加工精度要求不高，且需要考虑生产效率的因素，因此只需遵循先面后孔的原则既可达到所需要的精度位置度要求。根据以上分析过程，下面我们就把柴油机排气管接头加工工艺路线确定如下工序：工序1：铸造。工序2：热处理。工序3：涂漆。工序4：粗铣零件的底面。工序5：粗铣零件的上顶面。工序6：粗铣零件的侧面。工序7：粗铣零件的端面。工序8：粗镗端面孔。工序9：粗镗底面孔。工序10：钻端面孔。工序11：钻底面孔。工序12：钻上顶面的孔。 工序13：钻侧面的孔。工序14：精铣底面。
13、工序15：精铣端面。工序16：攻顶面M5的丝。工序17：攻侧面M5的丝。工序18：去除零件的毛刺。工序19：终检。工序20：入库。以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片（附表1）。（2）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“柴油机排气管接头”零件材料采用灰铸铁制造。硬度HB为200250，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）、排气管接头端面加工的余量。精铣：参照机械加工工艺手册表2.0-55，其零件余量值规定为0.55mm。铸造零件的毛坯的基本尺寸为130+3.5+1.5=135mm。依靠我们所学的机械加工工艺手册表2.3-9,铸件尺寸公差等级选用IT7，然后查表2.3-7可得铸件尺
14、寸公差为 毛坯的名义尺寸为：130+3.5+1.5=135mm 毛坯最小尺寸为：135-0.6=134.4mm 毛坯最大尺寸为：135+0.6=135.6mm 粗铣后最大尺寸为：135+1.5=136.5mm 粗铣后最小尺寸为：135-0.28=132.2mm 精铣后零件尺寸与零件图尺寸相同，即135（+-0.11）mm（2）五个工艺孔8x8mm。零件毛坯为孔心，不进行冲孔。两孔精度无要求，选择IT8精度加工即可满足要求，零件表面的粗糙度无没有任何要求。依靠我们所学的机械加工工艺手册表2.2-41，表2.1-40。那么我们确定了工序尺寸及加工余量为：钻孔： 8x8mm （3）确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1：精铣端面机床：卧式铣床X62刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）（2）、精铣铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序2：钻底面的八个孔机床：组合钻床刀具：锥柄麻花钻、（1）、钻底面孔8x8mm切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-39，取 切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-41，取机床主轴转速：
