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“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”机械制造及其自动化本科毕业设计1题目泵用直流发电机机壳加工工艺及夹具设计学校名称：中央广播电视大学指导教师：学生姓名：王锋学号：1261001260969专业：机械制造及其自动化本科入学时间：2012年秋季“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”机械制造及其自动化本科毕业设计2摘要本文通过对某型号泵用直流发电机机壳的图纸和要求进行了分析，拟定出该零件合理的机械加工工艺路线，编制出工艺规程，对机床设备的选择也作出了相应的分析，并且根据实际情况设计合适的夹具以满足生产要求，从而达到高效率，高要求的生产目的。零件加工工艺方面：确定毛坯的制造形式；总结出设计工艺规程的原则，工艺过程中的基本要求以及设计过程中的原则和方法，并对设计工艺过程中的主要依据作出了一定的分析：重点是对基面的选择及加工方法的确定进行了探讨，继而确定出零件的加工工艺规程，在具体的生产条件，把较为合理的工艺过程和操作方法，按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。工艺规程一般包括零件加工的工艺路线、各工序的具体加工内容、切削用量、时间定额以及所采用的设备和工艺装备等。夹具设计方面：以能一次装夹同时加工机壳上表面孔和侧面窗口孔位目的，根据对夹具方案，定位元件，加紧机构的确定设计出方便、可靠、易行的夹具。并对误差以及装备误差进行了相对具体的分析，并且阐述了夹具的使用方法。关键词：机壳加工工艺夹具设计“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”机械制造及其自动化本科毕业设计3目录引言…………………………………………………………………………………1第一章生产过程和工艺过程组成………………………………………………21.l生产过程和生产系统组成……………………………………………………21.2设计工艺过程的基本要求……………………………………………………21.3设计工艺过程的原则和方法…………………………………………………21.4设计工艺过程的主要依据……………………………………………………31.5基准与定位……………………………………………………………………41.6工序的集中与分散……………………………………………………………41.7机床和工艺设备的选择………………………………………………………5第二章零件分析及工艺规程设计…………………………………………………72.1产品零件的功用………………………………………………………………72.2机床零件图纸分析……………………………………………………………72.3确定毛坯………………………………………………………………………82.4定位基准的选择………………………………………………………………82.5尺寸链及计算…………………………………………………………………92.6加工余量的确定………………………………………………………………92.7切削用量的确定………………………………………………………………102.8工艺路线的制定………………………………………………………………112.9具体工序加工方式的确定……………………………………………………13第三章机床夹具的设计…………………………………………………………163.1夹具设计的目的和意义………………………………………………………163.2钻孔工序夹具的设计…………………………………………………………173.2.1夹具方案的确定……………………………………………………………173.2.2定位元件的确定……………………………………………………………183.2.3夹紧机构的确定……………………………………………………………19“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”机械制造及其自动化本科毕业设计43.2.4误差分析……………………………………………………………………203.2.5装备误差分析………………………………………………………………203.3夹具的使用……………………………………………………………………22结论…………………………………………………………………………………23致谢…………………………………………………………………………………24参考文献……………………………………………………………………………25“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”机械制造及其自动化本科毕业设计5引言此次设计内容主要包括：工艺路线的确定，各种图纸的绘制，夹具方案的确定及制作等。二十一纪新型的航空机载设备正在向精密化、小型化、轻量化的方向发展，这就对制造技术提出了更高的要求。机载设备在技术上涉及光、机、电、计算机等各种领域，制造精度之高为其他行业所罕见。机械加工工艺即规定产品或该零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程编制的好坏是生产该产品质量保证的重要依据，面对高要求，就应在结合现有成熟加工经验的基础上，充分利用现有设备，及时更新知识，设计出符合生产实际、能提高生产效率、满足加工质量的新型工艺规程才行。机床夹具的首要任务是保证加工内容及精度，提高生产率，降低成本，使用夹具后可以减少装夹、划线、找正等辅助时间，且易于实现多工位加工，减轻工人劳动强度，保证生产安全。“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”机械制造及其自动化本科毕业设计6第一章生产过程和工艺过程组成1.1生产过程和生产系统组成生产过程是将原材料或半成品转变为成品所进行的全部过程。生产过程包括：生产技术准备过程、毛坯制造过程、零件的各种加工过程、生产服务过程。工厂的生产过程，是一个十分复杂的过程，它不仅包括直接作用在生产对象上去的工作，而且还包括许多生产准备工作和生产辅助工作。生产系统是指事物由数个相互作用和相互依赖的部分组成的有机整体，并具有特定的功能。1.2设计工艺过程的基本要求规定零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件称为机械加工工艺规程。它是在具体的生产条件，把较为合理的工艺过程和操作方法，按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。工艺规程一般包括零件加工的工艺路线、各工序的具体加工内容、切削用量、时间定额以及所采用的设备和工艺装备等。工艺规程是制造企业最主要的技术文件之一，先进的工艺规程还起着交流和推广先进经验的作用。典型和标准的工艺规程能缩短企业的生产准备时间。一个零件可以采用不同的工艺过程制造出来。但是正确与合理的工艺过程应满足：1)保证产品的质量符合设计图和技术条件所规定的要求；2）保证高的劳动生产率；3)保证经济上的合理。质量、生产率和经济性通常就构成了制订工艺规程所必须满足的技术和经济要求。1.3设计工艺规程的原则和方法“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”机械制造及其自动化本科毕业设计7设计工艺规程的原则：在保证产品质量的前提下，尽量提高生产率和降低成本。制订工艺规程首先要保证产品质量，在保证质量的前提下，最大限度地提高生产率，满足生产量要求，并尽可能节约耗费、减少投资、降低制造成本、保证良好的经济性。产品质量、生产率和经济性这三方面有时互相矛盾，因此合理的工艺规程应该处理好些矛盾，体现三者统一的原则。1.4设计工艺过程的主要依据设计工艺规程必须根据生产对象，生产规模和具体生产条件来进行，为此必须以下列原始资料为依据。1)零件图和技术条件零件图和技术条件，是制造的对象，是设计工艺过程的主要技术依据。零件图是确定零件特征的最基本而详尽的资料，它应全面反映零件的结构，尺寸标注正确，并规定明确的技术要求。在设计工艺过程中，对零件图进行详细的工艺分析，根据构形、技术要求及材料确定工艺过程。2)生产纲领生产纲领决定产品生产规模的大小，并决定其生产类型。工艺过程必须根据给定的生产量的大小来设计。产品的产量及劳动量的大小，是影响生产类型的主要依据。生产可分为三种类型：单件生产这种生产类型的特点是产品的品种多，产量小，而且是很少重复或不定期重复的生产。由于这种生产类型的产量小，常采用通用的设备及工艺装备。对于形状复杂的表面’一般采用数控加工。通常用于新产品的试制。成批生产这种生产类型的特点是产品周期地成批生产，每种产品均有一定的数量，工作地的加工对象呈周期性地重复。航空工业的零件生产，按其性质来说一般是属于中小批生产的类型。大量生产这种生产类型的特点是产品的产量大，大多数设备经常重复进行某一工件的一个工序加工。常采用专用设备及专用工艺装备。由于生产类型的不同，对生产组织、生产管理、车间布局、设备、工艺装备、工“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”机械制造及其自动化本科毕业设计8艺方法以及操作者的技术水平等各方面的要求也有所不同。所以，在设计工艺过程时，应先确定生产类型，在分析该生产类型的工艺特征，以使所制订的工艺规程正确合理。在一般情况下，如果生产类型不同，则设计工艺过程的详细程度也有所不同。单件生产时一般只设计工艺路线；在成批和大量生产时，才设计详细的工艺过程。但由于对航空产品的可靠性要求极高，因此在各种情况下均须详细地设计工艺过程。3)生产条件现有的生产条件也决定了工艺规程的设计，它包括工厂的设备规格、功能、精度筹级，工艺装备及专用设备的制造能力，现有的工艺装备、车间的运输方法，技术干部的配备，工人的技术水平及生产组织情况等条件。设计工艺过程时，主要应从工厂的现有机床设备出发，使现有的设备能得到充分利用。1.5基准与定位在设计工艺过程时，不但要考虑获得表面本身的精度，而且还必须保证表面间位置精度的要求，这就需要考虑工件在加工过程中的定位和测量等基准问题。在设计工艺过程时，要根据设计基准来分析如何选取工艺基准，以获得表面间的位置精度。工件在机床上的定位方法有校正定位法和非校正定位法。1.6工序的集中与分散在设计工艺路线时，当选定了各表面的加工方法并确定了阶段划分以后，就可将同一阶段中的各加工表面组成若干工序。编制时采用集中或分散的原则。工序集中的特点是：便于采用高生产率的专用设备和工艺装备及数控加工技术进行生产，减少了工件的装夹次数，缩短了辅助时间，可有效地提高劳动生产率；工序数目少，工艺路线短，便于制订生产计划和生产组织；由于一次装夹中可以加工出较多的表面，有利于保证这些表面间的相互位置关系。工序分散的特点：使用的设备和工艺装备结构简单，调整和维修方便，工人容易掌握操作技术，生产准备简单，便于产品品种的更新；设备数量多，操作工人多，车间面积犬，生产组织工作量大。“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”机械制造及其自动化本科毕业设计91.7机床和工艺设备的选择机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”“工作机”，习惯上简称机床。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有锻造、锻造锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。在一般的机器制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的40%-60%，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。1）夹具的选择机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。通用可