转速器盘加工工艺规程制及夹具设计

目录1.引言 (2)1.1设计目的 (2)1.2设计意义 (2)1.3机械行业的现状和发展趋势 (3)2. 零件分析 (3)2.1零件的生产纲领及生产类型 (3)2.2零件的作用 (3)2.3零件的加工工艺分析 (3)2.4零件主要技术条件分析及技术关键问题 (4)3.铸造工艺方案设计 (4)3.1确定毛坯的成形方法 (4)3.2 铸件结构工艺性分析 (4)3.3铸造工艺方案的确定 (4)3.3.1铸造方法的选择 (4)3.3.2分型面的选择 (4)3.3.3不铸孔的确定 (4)3.3.4铸造圆角的确定 (5)4 机械加工工艺规程设计 (5)4.1 基面的选择 (5)4.1.1粗基准的选择 (5)4.1.2精基准的选择 (5)4.2 表面加工方案的选择 (5)4.3制订机械加工工艺路线 (6)4.4 确定机械加工余量及工序尺寸 (7)5夹具设计 (26)5.1工件的加工工艺分析 (26)5.2确定夹具的结构方案 (27)5.3 绘制夹具总体图 (31)结束语 (32)致谢 (32)参考文献 (33)转速器盘加工工艺规程制及夹具设计摘要：工艺规程是工装设计、制造和确定零件加工方法与加工路线的主要依据，它组织生产、保证产品质量、提高劳动生产率、降低劳动成本、缩短生产周期及改善劳动条件等具有着直接的影响，因此是生产中的关键工作。

夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量，生产效率和成本，因此，夹具设计是机械工艺准备和施工中的一项重要工作。

本文对2105柴油机转速器盘的结构和工艺进行了分析，确定了机械加工工艺路线，制订出了mm的孔设计了一套专用零件的铸造工艺方案和机械加工工艺规程，并为加工零件上直径10钻床夹具。

关键词：加工工艺；工艺规程；定位;夹具设计1.引言自新中国成立以来，我国的制造技术与制造业得到了长足发展，一个具有相当规模和一定技术基础的机械工业体系基本形成。

改革开放二十多年来，我国制造业充分利用国内国外两方面的技术资源，有计划地推进企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平及经济效益发生了显著变化，为推动国民经济的发展做出了很大的贡献。

尽管我国制造业的综合技术水平有了大幅度提高，但与工业发达国家相比，仍存在阶段性差距[10]。

进入二十一世纪，我国发展经济的主导产业仍然是制造业，特别是在我国加入世贸组织后，世界的制造中心就从发达国家迁移到了亚洲，我国有廉价的劳动力和广大的消费市场，因此，我国工业要想发展，就需要有相应的技术和设备来支持。

毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的。

这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。

因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。

本毕业设计的内容是制订转速器盘加工工艺规程及夹具设计。

详细讨论转速器盘从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结转速器盘的结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对转速器盘零件的主要技术要求，设计钻孔用的钻床夹具。

本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次毕业设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。

由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

1.1设计目的现代机械制造工艺设计是机械类专业学生在学完了大学基本课程、技术基础和专业课理论之后进行的一个实践教学环节。

其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合运用所学理论，解决现代实际工艺设计问题的能力。

通过工艺规程及工艺装备设计，学生应达到：1、掌握零件机械加工工艺规程设计的能力；2、掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力；3、掌握机床专用夹具等工艺装备的设计能力；4、学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图、零件图、夹具总装备图、三维实体图，标注必要的技术条件等。

1.2设计意义毕业设计让我们学到了很多东西。

这次设计可以说是四年的课程学习所掌握的所有机械工程学科的基础知识的融会贯通。

在这次设计中，我学会的如何设计、如何计算，我学会了收集、查阅和综合分析各种资料，正确应用各种标准手册和工具书籍，进一步提高了自己分析、计算等基本技能，特别是在应用办公软件和绘图软件上等。

1.3机械行业的现状和发展趋势机械工业是国民经济的装备产业，是科学技术物化的基础，是高新技术产业化的载体，是国防建设的基础工业，也是为提高人民生活质量提供消费类机电产品的行业。

机械工业具有产业关联度高，需求弹性大，对经济增长带动促进作用强，对国家积累和社会就业贡献大等特点。

各工业化国家经济发展的历程表明，没有强大的装备制造业，就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化[1]。

目前装备制造业发展滞后是制约我国经济发展和产业升级的重要因素，加大结构调整力度，推进机械工业持续、健康、稳定发展，对于转变经济增长方式，提高国民经济整体素质，增强我国经济的国际竞争力，保障国防安全等都具有重要而深远的意义。

2. 零件分析2.1 零件的生产纲领及生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。

在毕业设计题目中，转速器盘的生产纲领为5000件/年。

生产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。

转速器盘轮廓尺寸小，属于轻型零件。

因此，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于中批生产。

2.2 零件的作用毕业设计题目给定的零件是2105柴油机中调速机构的转速器盘，从整体上来说，其径向尺寸比轴向尺寸大，因此，可以将其划定为不规则的盘类零件。

零件上直径为Φ10m m 的孔装一偏心轴，此轴一端通过销与手柄相连，另一端与油门拉杆相连。

转动手柄，偏心轴转动，油门拉杆即可打开油门（增速）或关小油门（减速）；两个直径为Φ6mm 孔装两个定位销，起限位作用。

手柄可在120°内转动，实现无级变速。

转速器盘通过两个直径为Φ9mm 的螺栓孔用M8螺栓与柴油机机体相连。

2.3 零件的加工工艺分析转速器盘共有九个机械加工表面，其中，两个直径为Φ9mm 的螺栓孔与Φ10mm 孔有位置要求；120°圆弧端面与Φ10mm 孔的中心线有位置度要求。

现分述如下：⑴ 两个直径为Φ9mm 的螺栓孔两个直径为Φ9mm 的螺栓孔的表面粗糙度为Ra12.5，螺栓孔中心线与底平面的尺寸要求为14.55.00+mm ；两个螺栓孔的中心线距离为28mm ；螺栓孔与直径为Φ10mm 的孔中心线距离为72mm ；与柴油机机体相连的后平面，其表面粗糙度为Ra6.3。

⑵ Φ10mm 的孔及120°圆弧端面Φ10mm 的孔尺寸为Φ10049.0013.0++mm ，表面粗糙度为Ra6.3，其孔口倒角0.5×45°，两个Φ6036.00+mm 的孔表面粗糙度为Ra3.2，120°圆弧端面相对Φ10mm 孔的中心线有端面圆跳动为0.2mm 的要求，其表面粗糙度为Ra6.3。

从以上分析可知，转速器盘的加工精度不是很高。

因此，可以先将精度低的加工面加工完后，再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的Φ10mm和Φ6mm孔。

2.4零件主要技术条件分析及技术关键问题从转速器盘的各个需要加工的表面来分析：后平面与机体相连，其长度尺寸精度不高，而表面质量较高；两个Φ9mm的螺栓孔，因需要装配螺栓进行连接，还要用于夹具定位，其加工精度可定为IT9级；Φ25mm圆柱上端面和120º圆弧端面位置精度要求不高；两个Φ6mm的孔需要装配定位销，表面质量要求高；Φ10mm孔需要装配偏心轴，其表面质量要求高；各加工面之间的尺寸精度要求不高。

从以上分析可知，该零件在中批量生产条件下，不需要采用专用的机床进行加工，用普通机床配专用夹具即可保证其加工精度和表面质量要求。

因此，该零件的加工不存在技术难题。

为提高孔的表面质量，在孔加工工序中采用铰削对其进行精加工[12]。

3.铸造工艺方案设计3.1确定毛坯的成形方法该零件材料为HT200，考虑到转速器盘在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体不是很复杂，并且该零件年产量为5000件/年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。

3.2 铸件结构工艺性分析该零件底平面因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢[15]，故能满足转速器盘的使用要求。

3.3铸造工艺方案的确定3.3.1铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考[15]表1-7）选用砂型铸造。

3.3.2分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，因为转速器盘有两个Φ18mm的圆柱，考虑起模方便，以两中心线所在平面为分型面[12]。

而以此平面为分型面时，Φ25mm的圆柱在上下箱中的深度相差很小。

此外，底平面位于下箱中，能够保证其铸造质量。

3.3.3不铸孔的确定为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于Φ30mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。

3.3.4铸造圆角的确定为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R = 3mm~5mm圆滑过渡。

4机械加工工艺规程设计4.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。

4.1.1粗基准的选择对于一般盘类零件而言，按照粗基准的选择原则（当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面为粗基准）。

选取转速器盘的底平面作为粗基准，加工出后平面[10]。

而加工Φ25mm 圆柱上端面、120º圆弧端面时，选择转速器盘的底平面为粗基准；在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圆柱端面时，以加工过的后平面为定位基准；加工Φ10mm孔和Φ6mm孔时，则以后平面和两个Φ9mm孔为定位基准。

4.1.2精基准的选择为保证加工精度，结合转速器盘的特征，主要采用基准重合原则和统一基准原则来进行加工[10]。

加工后平面、Φ25mm圆柱上端面、120º圆弧端面时，主要运用统一基准原则，即均以转速器盘的底平面作为定位基准；而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圆柱端面、Φ10mm 孔和Φ6mm孔时，选用基准重合原则，即选用设计基准作为定位基准。

在实际加工中，为方便加工，各工序中运用专用夹具进行夹持，将以上两种原则综合运用。