柴油机拔叉零件加工工艺规程及夹具设计.docx

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1、刖大学本科生毕业设计是对大学生四年学习的运用和总结，也是对大学生实际能力的一次检查。在设计过程中，学生必须查阅大量的相关资料，认真研究老师所给课题或自选课题，进行大量的分析计算和论证，对原有的产品和方法进行改进和创新，最终得出自己的毕业设计成果。作为机械设计制造及自动化专业机械制造方向的学生，老师给我的毕业设计课题是“年产1万件12V柴油机拨叉零件加工工艺规程设计与夹具设计:柴油机拨叉零件是中等复杂程度的典型零件，其加工工艺过程很具有代表性。在工艺规程设计中，我通过对零件结构特征性能以及其生产纲领和生产条件的分析，选择最佳的毛坯制造工艺和零件加工工艺，并进行了零件数控加工程序的编制。而且在夹具

2、设计过程中，我运用了PRO/E软件进行夹具的造型设计和装配设计，大大地提高了夹具的合理性和可行性。当我在老师的指导下独立地完成毕业设计后，我感到极大的喜悦。因为毕业设计不仅让我加强了原来所学知识的掌握和运用，而且让我学到了更多有用的新知识，还极大地提高了我的实际动手能力。在毕业设计过程中，难免出现错误和不足之处，恳请和感谢各位指导老师批评指正。20XX年6月1日摘要我的毕业设计是年产1万件柴油机拔叉零件机械加工工艺规程设计以及夹具设计。在工艺规程设计过程中，我尽可能使设计的工艺规程与工厂的生产纲领相适应，使零件加工更快速、更经济、更符合工艺要求。在夹具设计过程中，根据毕业设计任务书以及指导老师

3、的要求，我重视PRO/E在夹具设计过程中的应用，使设计的夹具更具体形象、更符合实际生产的要求，可减少因缺乏三维立体设计而带来的错误。而且，PRO/E也给工程绘图带来了很大的方便。关键词：工艺规程、夹具设计、PRO/EoABSTRACTThesubjectofmygraduationdesigningistodesignthetechnica1processofmanufacturingdiese1engines,p1ucks,andthefixingtoo1sintheirmanufacturingprogramms.whendesigningthetechnica1procedure,Ima

4、keeffortsto1etmydesigningfitforproducingp1ansofthemanufactory,andproduceaccessoriesmorequack1y,moreeconomica11y,whendesigningthegrips,atfirstIusePRO/Etodesigntheirmo1e1sandstructures,1aterIdrawtheirgraphicswhichcanbeusedinmanufactoriesdirect1y.Inthismethod,thegripsthatIdesigninmycomputerbecomemoreob

5、jectiveandmorerea1izab1e.Besides,ita1soreducea1otoferrorsindesigningprogram.KeyWordsitechnica1process,gripdesign,PRO/E.目录PRO/E概况及主要使用模块功能简介1.1PRO/E概况1. 2PRO/E主要使用功能模块简介2二.零件分析2.1 零件生产纲领及生产条件分析22. 2零件的功用及工作条件22. 3零件材料及热处理要求22. 4零件形状和结构特点22. 5零件主要加工表面和主要技术要求3三,毛坯制造3.1 毛坯制造方法43. 2毛坯图绘制4四. 零件加工工艺规程设计1 .

6、1初步拟订加工工艺路线54 .2机械加工余量确定8五. 零件数控加工程序编制26六. 夹具设计1. 1机床夹具的功能和应满足的要求386. 2机床夹具的类型和基本组成397. 3夹具设计任务418. 4铳削夹具设计419. 5钻孔夹具设计4410. 6夹具设计自我评价49七. 经济分析49八. 资料51设计体会52正文一.PRO/E概况及主要使用模块功能简介PRO/ENGINGEERPRO/E概况及主要使用模块功能简介操作软件是美国参数技术公司（ParametricTechno1ogyCorporation,简称PTC）的主要产品。它提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念彻底改变了机

7、械CADCAECAM的传统观念,这一全新的概念已成为当今世界机械CADCAECAM领域的新标准。利用该概念开发的第3代机械CAD/CAE/CAM产品Pro/engineer软件能将设计到制造的全过程集成在一起，让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程。从设计思路上看，Pro/engineer系统可以实现真正的的全相关性，任何修改都会自动反映到所有相关对象；它具有真正管理并开发并行工程、实现并行工程的能力；具有强大的装配功能，能够始终保持设计者的设计意图，可以极大地提高设计效率。从实用性来看，Pro/ENGINEER系统界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯

8、。整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。它不但可以应用于工作站，而且现在也推出了单机版，大大增强了它的竞争力。Pro/ENGINEER不但能对零件进行三维建模、对三维实体进行装配，而且还能对模具型腔自动生成，因而在模具设计方面用Pr。/ENG1NEER大大提高了设计效率。1. 2PR0/E主要使用功能模块简介1）零件设计PRO/E零件设计主要包括三维造型、参数化草图设计、曲面造型、装配造型、利用族表关系建立零件库、设置各项工程资料、分析CAD模型等。2）组件功能模块包括组件的设计装配、组件的交换校验、NC模型vjrvJ7O3）制造功能模块这是PRO/E最强大的功能模块，包括各种机

9、械制造处理设计，如铸造设计，模具设计，NC程序加工等等。4）工程图、制表等其他功能模块。二.零件分析2.1零件生产纲领及生产条件分析生产纲领：年产IOOOO件，属于大批生产。生产条件：该厂为某大型汽车制造厂家，具有雄厚的经济实力和技术实力。而且，随着中国经济的高速发展，中国汽车市场的需求量急剧增长。但由于中国加入WT0,中国汽车产业正面临着国内外巨大的竞争压力，为在激烈的竞争中赢得主动，各汽车生产厂家必须改进各零部件的加工工艺，提高产品质量和性能，提高生产率，降低成本。因此该零件产品具有很大的市场潜力。2. 2零件的功用及工作条件拨叉零件功用：拨叉零件是汽车柴油机中做来回拨动，主要传递弯矩,使

10、啮合齿轮配合或分离。工作条件：拨叉零件在柴油机中承受弯矩和冲击载荷，因此该零件须具备一定的强度和表面质量。2. 3零件材料及热处理要求材料：ZG35CrMo热处理条件：HRC30352. 4零件形状和结构特点该零件为带通孔且中间开叉的圆柱零件，结构较为复杂，加工时易变形。因此在加工时要努力减少其变形，特别重要的加工工艺须采用专用夹具。2.3. 5零件主要加工表面和主要技术要求主要加工表面：中38圆柱面及端面16-005圆柱面及端面两平行面220+0通孔8j5倒角及圆角主要技术要求：两平行面关于圆柱轴线的对称度0.03孔轴线与圆柱轴线的垂直度0.0638端面与圆柱轴线的垂直度0.04孔中8J35

11、的表面粗糙度R11616圆柱面的表面粗糙度Rd=O.822。W平行平面的表面粗糙度Ra=3.2其余表面粗糙度Ra=12.5三,毛坯制造3.1毛坯制造方法：机械造型砂型铸造选择依据：零件材料为ZG35CrMo,毛坯只能采用铸造。再根据零件的结构特点、生产类型以及生产条件，毛坯采用机械造型砂型铸造，8孔不铸出。3. 2毛坯图绘制4. 2.1毛坯铸造余量毛坯加工方法为机械造型砂型铸造，大批生产。查阅机械加工手册二，0八尺寸公差为CT9MAH铸件的机械加工余量（见表1）序号基本尺寸加工余量等级加工余量数值尺寸公差说明116H3.01.6圆柱面，双侧加工238H3.01.8圆柱面，双侧加工345H3.0

12、2.0端面，双侧加工464H3.02.2端面，双侧加工522H(CT1O)3.02.4平行槽面，公差等级降一级，双侧加工66H3.01.5端面，双侧加工3.2.2毛坯简图四.零件加工工艺规程设计5. 1初步拟订加工工艺路线由于生产类型为大批生产，故采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应降低生产成本。4.1.1加工工艺路线方案一工序1：粗车16端面，粗车16外圆（R1圆弧车刀），粗车中38闭口端端面。工序2：车38外端面及外圆，倒角2X45,车圆弧沟R12（保证35.5）o工序3：半精车中38闭口端端面，倒角2X45o工序4：半精车中16外圆（R1圆弧车刀）。工序

13、5：磨16外圆。工序6：粗铳两平行平面。工序7：精铳两平行平面，铳出圆角R3,铳倒角0.5X45。工序8：钻孔中8,用定心钻和钻头钻孔。工序9：粗被8孔。工序10：精锐8孔。工序11：检验。4.1.2加工工艺路线方案二工序1：粗车中16外圆（RI圆弧车刀）。工序2：粗车中38外圆和端面。车圆弧沟R12,倒角0.5X45。工序3：半精车中38闭口端端面，粗车16端面，半精车中16外圆，倒角2X45o工序4：精车中16外圆。工序5：细精车中16外圆。工序6：粗铳两平行平面。工序7：精铳两平行平面，铳出圆角R3,铳倒角0.5X45。工序8：钻中8孔，使用中7.8定心钻和钻头钻孔。工序9：粗钱中8孔。

14、工序10：精锐8孔。工序11：检验。4.1. 3加工工艺方案比较和分析方案一主要强调工序集中，注重减少装夹次数，减少工时，但在保证加工尺寸精度和位置精度上不足。方案二则通过基准重合能更好地保证位置精度和尺寸精度，能提高产品质量和降低废品率。但方案二的精车细精车中16外圆在考虑精度和经济性角度不如改为磨中16外圆。而且铳平行槽需以中16外圆定位，因此铳平面可安排在磨中16外圆之后。4.2. 4最终确定的加工工艺路线工序1粗车中38闭口端端面，粗车16端面及外圆。以38外圆为定位粗基准，选C6136卧式车床和专用夹具。工序2：车中38外圆及端面，倒2X45角。以中16外圆为定位基准，选C6136卧

15、式车床和专用夹具。工序3：半精车中38闭口端端面，半精车中16外圆（选用R1圆弧车刀）,倒角2X45。以中38外圆为定位基准，选用C6136卧式车床和专用夹具。工序4：车圆弧沟R12。以中16外圆定位，选用C6136卧式车床和专用夹具，以及R12圆弧车刀。工序5：磨16外圆，并靠磨其台肩，保证尺寸精度和表面粗糙度Ra=O.8,以中38外圆定位，选用M1320E外圆磨床和专用夹具。工序6：粗铳22mm宽槽，以中16外圆及端面定位，采用专用铳床和专用夹具，以及带R3圆角成形铳刀。工序7：精铳22/网宽槽，以中16外圆及端面定位，采用专用铳床和专用夹具，专用成形铳刀带R3圆角。工序8：钻孔中7.8mm,选用Z4012台式钻床和专用钻模，采用定性钻和钻头钻孔，配以专用夹具，以槽的两平行面定位。工序9：粗钱孔8,选用Z4012台式钻床和专用夹具，以槽的两平行面定位。工序10：精钱孔8,保证尺寸精