进油管毕业设计说明书.docx
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进油管毕业设计说明书
机电职业技术学院
毕业设计（论文）说明书
系部：
专业：
机械制造与自动化
姓名：
学号：
题目：
进油管工艺、夹具设计
起讫日期：
设计（论文）地点：
校内
指导教师：
专业负责人：
评阅者：
年月
中文摘要
零件的工艺分析是制定加工中心工艺的首要工作。
其任务是分析零件技术要求，检查零件图的完整性和正确性；分析零件的结构工艺性；选择加工中心加工内容等。
学生应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。
通过毕业设计，学生应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严禁求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。
关键词：
工序工步工位工艺基准工序基准结构工艺性
工序：
工序是指一个（或一组）工人，在一台机床（或一固定工作地），对一个（或几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。
它是机械加工工艺过程的组成。
工位：
工位是安装中的一个部分。
在一次安装中，工件在夹具或机床中所占据的每一个确定的位置称工位。
工步是最小单元。
工艺基准：
零件在加工、装配及工艺文件上所采用的基准称为工艺基准。
工序基准：
在工艺文件上标定加工表面正确位置、尺寸、方向时所采用的基准称为工序基准。
结构工艺性：
所谓零件的结构工艺性是指在保证使用要求的前提下，是否能以较高的生产率，最低的成本，方便地制造出来的特性。
目录
一、引言……………………………………………………………………4
二、进油管工艺、夹具设计…………………………………………5
2.1课题的内容和要求……………………………………………………5
2.2零件的分析……………………………………………………………5
2.3确定毛坯，画毛坯--零件综合图……………………………………6
2.4工艺规程设计………………………………………………………7
三、夹具的设计…………………………………………………………9
3.1钻夹具设计………………………………………………………………9
四、工件的夹紧方案…………………………………………………………10
4.1对夹紧机构要求……………………………………………………………10
4.2夹紧方法……………………………………………………………………10
五、夹具精度分析与计算……………………………………………11
六、夹具的制造和说明……………………………………………………12
6.1夹具总装配过程………………………………………………………13
6.2工件的装拆过程………………………………………………………………14
七、设计小结……………………………………………………………………16
致谢……………………………………………………………………………17
参考文献…………………………………………………………………………18
一、引言
通过该毕业设计，使学生达到以下目的：
能使用CAD正确绘制零件的二维图形，能分析设计进油管零件的铣削、钻孔、钻夹具的设计思路及方法。
通过本课题的完成，使学生熟悉实际生产中绘图的过程及方法，再次熟悉进油管零件的铣削、钻孔、钻夹具的结构，为今后的设计生产打好基础，工作成果各类机床的工件加工夹具有指导意义，最后学会独立分析解决问题，编写毕业设计说明书，查找参考资料的方法。
使学生熟悉根据机械或机器的总体设计方案、技术要求、主要性能指标要求，结合专业知识和技能，设计、计算夹具装配图的分析、计算、设计全过程，学会用专业知识分析、解决实际问题的方法，同时感觉到认真、积极工作的重要性。
学生应该在指导教师的指导之下能够独立的完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。
学生在毕业设计工作中，应该综合运用多学科的理论知识与实际操作技能，分析与解决设计任务书中的相关问题。
通过毕业设计，学生应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严禁求实的工作作风；进一步巩固所学专业知识，掌握基本的机械零件夹具设计方法、步骤，提高查阅技术资料的能力。
在工作设计中，应能树立正确的机械意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。
毕业设计的目的与作用
毕业设计是学生毕业前的最后学习阶段，是学习深化与升华的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业资格认证的重要依据。
在学完了机械制造工艺及夹具设计课程后，对机械加工工艺过程，铣端面、钻孔等常见夹具设计有了一定的分析、解决能力。
通过这次毕业设计，使学生首先感觉到合作配合工作的重要性，其次熟悉实际生产中的工艺设计过程及方法，使学生达到以下效果：
掌握铣削加工工序的设计及刀具的选择；掌握使用CAD软件对零件三维、二维图的绘制；最后学会独立分析解决问题、编写（纂写）毕业设计说明书（论文）、查找参考资料的方法。
二、进油管工艺、夹具设计
2.1课题内容和要求
（a）课题内容：
进油管零件表面由矩形面、端面、孔等构成，结构相对较复杂、加工精度较高，工序长，它涉及许多基础工艺问题，适合作机制专业毕业设计课题。
通过本课题的完成，使学生熟悉实际生产中工艺设计过程及方法，学会独立分析解决问题、编写（纂写）毕业设计说明书（论文）、查找参考资料的方法。
（b）要求：
绘制进油管零件二维工程图；对零件进行工艺分析，编制机械加工工艺过程卡、机械加工工序卡；绘制钻孔夹具图；根据“常州机电职业技术学院毕业设计（论文）技术规范（试行）”要求撰写设计说明书
（c）技术要求：
（1）必须进行0.3Mpa水压试验，历时3Min,不允许渗漏。
（2）未注明铸造圆角R3-R5。
（3）管内腔必须清洁，表面平整。
2.2零件的分析
1，零件图样分析
图为进油管的零件图，其中主要加工表面是160*160外端面及176*122斜面，Φ18ｍｍ深度为12mm的内孔还有Φ32mm的反忽孔,有较高的尺寸精度.Φ18和Φ116还有0.04的同轴度要求,主要加工表面的表面粗糙度要求是Ra=6.3。
②.零件的技术要求
由零件图分析可知,其材料为ZG230-450。
该材料具有较高的强度、刚度及耐磨性，适用于承受较大油压力，是要求不得渗漏的零件。
该零件上的主要加工面为左端面铣削及钻￠18孔内表面和右端面斜面铣削及钻￠18的孔及反忽孔Φ32和中间M10塞孔及其上端面的铣削。
2.3确定毛坯，画毛坯--零件综合图
进油管为中批生产,要求采用铸钢毛坯,材料:
ZG230-450,其毛坯尺寸确定为端面160*160厚度15，另一端面176*122倾斜8.4度厚度16，通孔Φ100厚度为8，保证轴心总长105，由于零件结构比较复杂，又是薄壁件，所以采用金属型铸造。
又由于要消除残余应力，铸造后应安排人工时效。
1.铸件尺寸公差
铸件尺寸公差分为16级，由于是中批量生产，毛坯制造方法选用金属型机器造型。
由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为11级。
主要尺寸公差见表A
A：
各加工表面总余量
加工表面
基本尺寸
加工余量值
说明
左端面长度
15
2
粗，精铣达表面质量要求
孔Φ18
18
0
钻孔达表面质量要求
孔-￠32
32
0
一次镗削即可
右端斜面长度
16
2
粗，精铣达表面质量要求
孔￠18
18
0
钻孔达表面质量要求
孔Φ32
32
0
一次镗削即可
M10上端面
62
0
保证到轴心距离62即可
螺纹孔M10
10
2
钻孔，攻丝完成螺纹孔要求
2.零件-毛坯综合图
零件-毛坯综合图一般包括以下内容：
铸件毛坯形状、尺寸、加工余量。
铸造斜度及圆角和其他有关技术要求等
零件-毛坯综合图上技术要求包括以下内容：
⑴铸造方法。
⑵未注明铸造斜度及圆角半径。
⑶铸件交货状态。
⑷铸件综合技术要求。
⑸逐渐是否进行气压或液压实验。
⑹热处理硬度。
2.4工艺规程设计
1.定位基准的选择
粗，精铣两端面采用专用带斜面夹具进行定位加工，钻削Φ18ｍm的内孔也用专用带斜面夹具进行定位，铣削M10上端面及攻M10螺纹孔可利用活动V形块直接进行定位加工．在铣和钻的过程中，要充分应用基准统一和互为基准原则，保证同轴度，逐步提高位置精度．
2.制定工艺路线
根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：
该零件的主要加工表面左端面,其表面粗糙度为6.3,所以可以进行粗铣,精铣加工达到要求加工精度.
两端面8个内孔的表面粗糙度是25,所以经过一次钻削即可，同时要保证与Φ116外圆面同轴度要求Φ0.2，两端面及8个孔可用同一专用带斜面夹具进行定位加工。
而侧面M10螺纹孔则利用V形块定位夹紧即可进行定位加工
拟定加工工艺路线
铸造
时效
涂底漆
10
粗精铣左端端面
20
钻￠18的孔
30
反忽Φ32孔
40
粗精铣右端面斜面
50
钻Φ18的孔
60
反忽Φ32孔
70
铣M10上端面
80
钻，攻丝M10
90
清洗
100
水压试验
110
检验入库
3.选择加工设备及工艺装备
由于生产类型为中批量生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式为以通用机床夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。
⑴粗铣左端面及右端面斜面和M10上端面考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X62W立式铣床，选择直径D为￠30mm的平面立铣刀，专用夹具和游标卡尺。
（2）钻￠18孔及忽Φ32孔和钻M10孔，选用摇臂钻床Z532WJ，选用锥柄麻花钻，专用夹具，内径千分尺和百分表。
（3）攻丝M10手动即可
4.加工工序设计
确定工序尺寸一般方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的饿尺寸按零件图样的要求标注，当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。
有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。
此工件除了与其他零件一样有各种各样的加工工序外，根据其技术要求，必须进行0.3Mpa水压试验，历时3Min,不允许渗漏，如果加工最后而没有进行水压试验，有可能导致前面所做的工作是无用功从而影响零件产品生产的质量。
为了避免多次装卸产生太大误差，本工序采用先左端面后右端斜面最后中间M10端面的原则，保证每一端面及端面上的孔分别在一次装夹中完成。
三、夹具的设计
3．1钻夹具设计
现需设计铣端面及斜面和钻￠18，反忽Φ32的孔的夹具。
1.零件本工序的加工要求分析
本工序的加工要求，在实体上钻孔￠18及忽孔Φ32。
本工序前，端面及斜面已加工完毕。
本工序采用立式钻床完成。
2.拟定定位方案和选择定位元件
⑴定位方案
以进油管端面面作为定位基准，再Φ116外圆面为定位基准，限制工件五个自由度。
再加上钻孔孔挡板，限制工件六个自由度。
⑵选择定位元件
①用带V形架的夹具体来定位。
②选择小平面作为防转定位面的定位元件
⑶定位误差计算。
工序尺寸18定位误差分析如下：
由于定位孔与心轴为任意接触，则
△y=よD+よd+Xmin=（0.052+0.015+0.005）mm=0.072mm
故△D=△B+△Y=（0+0..072）mm=0.072mm<（1/3）よK
因此定位精度足够。
由于加工精度要求不高，其它精度可不必计算。
4.确定夹紧方案
（1）通过V形块和压板上的螺栓固定夹紧工件，使工件不会左右移动
（2）又通过螺栓固定压板，从而达到夹紧工件的目的，同时避免工件转动。
5.最终确定夹具
四、工件的夹紧方案
4.1对夹紧机构的基本要求如下：
1.夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。
2.夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量
3.夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。
4.结构力求简单，便于制造和维修。
钻孔夹具通过圆柱销（外圆面）和防转销及底面进行六点定位，来限制六个自由度。
在钻孔加工的过程中，主要的受力为底面，所以要对底面进行加紧，该夹具采用压板和V形块压紧，使摩擦力与加紧力相抵消，来防止影响夹具的精度。
压板通过两螺栓压紧。
4.2夹紧方法
在加工前，工件在夹具的定位元件上获得正确的位置之后，还必须在夹具上设置夹紧机构将工件夹紧，以保证工件在加工过程中不至于因受到钻削力，惯性力或重力等外力作用而产生位置偏移和振动，并保持已由定位元件所确定的加工位置。
因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：
1．夹紧应不破坏工件的正确定位；
2．夹紧装置应有足够的刚性；
3．夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件产生超过允许范围的变形；
4．能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；
5．工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作。
手动夹紧机构应具有自锁性能。
同时在确定夹紧方案时应注意以下几个问题：
（1）尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一；
（2）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能加工出全部待加工表面；
（3）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案；
（4）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
由于定位元件只能分布在工件的两端，还要使定位元件保持在同一高度上，因此必须要有辅助零件连接两端的螺杆。
综上所述，采用两压板压紧方式，螺栓压紧压板，压板下方用弹簧，使在拆装过程中压板脱离工件。
这种夹紧机构动作灵活，夹紧可靠，操作方便。
五、夹具精度分析与计算
对孔精度的分析计算
①基准不符误差
基准不符误差Δb=0.1mm。
因平面定位
Δy=0，所以Δd=Δb。
②夹具的安装误差
由于夹具定位面N和夹具底面M间的平行度误差等，会引起工件倾斜，
使被加工孔的底面和其端面（工序基准）不平行，因而会影响钻孔的尺寸
精度。
夹具技术要求的第一条规定为不大于100：
0.03，那么在工件端面
约为50mm范围内的影响进行确定，今取为0.15mm。
③加工方法有关的误差
对刀块的制造和对刀调整误差，铣刀的跳动、机床工作台的倾斜度等
等因素所引起的加工方法误差，可根据生产经验并参照经济加工精度进行
确定，今取为0.15mm.
以上三项可能造成的最大误差为0.265mm,这远小于工件加工尺寸要
求保证的公差0.4mm。
结论，从以上进行的分析和计算看，这个夹具能满足孔的工序要求，其精度储备也大，可以应用。
六、夹具的制造说明和使用说明
夹具体一半都是非标准件，也是夹具上尺寸最大，结构最复杂和承受负载是最大的元件，需自行设计和制造，在制造过程中，需严格按照要求。
该夹具设计思路主要从工件端面有一定倾斜的斜面出发，为了满足工件斜面斜度的要求，则必须准确的保证夹具体本身的斜度与工件所要求的斜度相重合，这是该夹具设计和制造所要注意的首要问题也是该过程中的主要问题。
本夹具在使用过程中无特殊要求，只需将工件待加工端面的对面能够有效地与夹具体表面重合，从而满足其斜面存在的角度问题，将工件表面与夹具体表面进行有效重合后再利用相关的夹紧机构对待加工工件进行合理的装夹即可实现工件在夹具体上的合理有效装夹，即可以完成加工前的装夹问题。
6.1夹具总装配过程
如夹具装配图所示,按图上所标的零件进行装配.在装配前后及装配过程中,有很多工作内容,主要有下面几方面:
①清洗进入装配的零件必须进行清洗.零件表面所粘附的切削,油脂和灰尘等均会严重影响总装配质量和使用寿命.清洗工作必须认真\细致。
②刮削刮削可以提高工件的尺寸和形状精度\降低表面粗糙度及提高接触精度.它需要熟练的技巧,劳动强度大,但它灵活方便,在装配和修理中仍是一种重要的工艺方法。
③过盈联接过盈联接常采用轴向压入法和热膨冷缩法。
④螺纹连接螺纹连接除加工精度影响外，与装配技术和大关系。
要确定好螺纹联结顺序，逐步拧紧的次数和拧紧力矩，预紧力要适度，可使用扭力扳手控制。
⑤校正校正式指各零件、部件间相互位置的校正、校平及有关的调整工作。
校正工作常用的量具有:
平尺、角尺、水平仪等。
也可使用有关的仪器仪表来校。
在保证上面几点的情况下，以两侧端面和Φ116外圆面为基准，先套入套筒中，然后装上对刀快，这样可以保障工件的加工精度，其次装上夹紧元件，螺栓、压板。
重要的一点是不要漏装了弹簧，它是在大批量加工过程中必不可少的。
用螺栓在机床上夹紧、定位。
6.2工件的装拆过程
在装拆过程中，注意不要影响夹具的精度，从机床上拆下来，后先拆定位元件、一个对刀块。
其次再拆夹紧元件。
在拆装过后，注意要清洗干净，校正。
基本同装配过程中的清洁与校正。
都准备完毕后一定要抹油，防锈，以备以后使用。
七、设计小结
零件分析得如下设计加工思路
该夹具设计之重点在于如何设计一个较为合理而又拆装方便的铰链式钻夹具
1.工件左端面可利用V形块装夹固定在卧式铣床工作台上，铣左端面，再利用卧式铣床通过拉长杆加工其端面上的4个直径18的孔。
2.在左端面的加工基础上旋转工件90度即可对其中间凸台进行铣削加工并进一步进行钻孔攻丝，此步骤可以一步到位。
3.通过使用V形块支起一个角度，即工件斜面角度，可使得工件左端面垂直于工作台，然后可以重复第一点对右端面进行表面铣削达到表面精度要求。
4.（★）通过设计专用钻夹具（为了便于拆装以及考虑其批量生产的便利性，最好采用铰链式钻夹具），装夹并加工，即对右端面Φ18的孔进行钻削加工，然后在其加工基础上撤去钻模板、钻套，对其背面的Φ32孔进行反锪。
5.由第四点，同理可对左端面Φ32孔进行反锪。
6.拆卸工件并清洗，最后必须进行3Min水压试验且无渗漏才能检验入库。
本次的毕业设计是对我们在学校的学习成果的一次综合检测，是一次理论结合实践的锻炼机会，我也非常珍惜这次机会,也努力地去完成老师的分配给我的任务,为我即将走上工作岗位打下坚实的基础。
首先，我思考了工艺规程的步骤，如下：
首先熟悉和分析制定工艺规程的主要依据，确定零件的生产纲领和生产类型，进行零件的结构工艺性分析，还进行了技术要求分析，然后根据零件的用途确定了毛坯类型，接着进行①定位基准的选择②制定工艺路线③选择加工设备及工艺装备④加工工序设计，最后填写了工艺卡片和工序卡片，编写说明书。
这次我的设计课题是：
进油管工艺、夹具设计。
设计过程中让我有一种全新的感觉，要各个方面都要自己综合考虑，分析图纸，制定工艺，确定加工工艺，选择经济的机床、刀具。
有压力，同时也有一种前所未有的充实。
对工艺的一些分析,写零件的说明书。
设计过程中我们遇到了与理论不相符合的知识点,有好多地方要注意的,所以细心这一点是很重要的。
在这期间也让我学到了好多新知识。
毕业设计设计的最后一段时间,主要也就是写说明书。
是对设计过程的一个总结，也是对设计的一个全程反映。
这次的毕业设计任务对我是一种考验，是一种认可，是一个锻炼的机会，我认真去做了,在即将踏入社会的这一刻，让我在学校最后一次充电,学习是永无止息的,活到老学到老，只有多掌握一些技能,以后才能立足社会,为自己赢得一席之地，为学校增添一丝光彩。
通过这次进油管工艺、夹具设计，从一开始对进油管工艺的不了解到慢慢了解，之后对它进行铣平面以及钻孔加工工艺的分析，体会很深，在这几周里，我努力去做得最好，不时地去问顾老师，尽我所能，解决难题，总算功夫不负苦心人，在规定的时间内，及时的完成了任务。
这次的设计，使我明白了很多，做什么事一定要有耐心和诚心，还要有一丝不苟的敬业精神，这才是毕业设计的真正含义。
致谢
通过这段时间的毕业设计，我认识到了知识是要联系实际生产才能得到充分的发挥的，也学到了课本上学不到的知识，更为感谢老师的指导和帮助。
感谢机电学院的各位领导，给予我们这次设计，还给了我们优越的条件和场所，通过自己的努力和老师的帮助，使我顺利地完成了这次毕业设计。
让我在踏入工作岗位之前能够锻炼自己，增强我的实力和竞争力。
向给予转载和引用权的资料、图片、文献、研究思想和设想的所有者致谢，向指导老师顾老师给予的帮助表示由衷的感谢！
参考文献
1.《机械设计手册》上册第一分册化学工业出版社
2.《机械设计手册》上册第二分册化学工业出版社
3.《简明机械加工工艺手册》上海科学技术出版社
4．《金属机械加工工艺人员手册》（第三版）上海科学技术出版社
5.《机械制造工艺与机床夹具》机械工业出版社
6.《机床夹具设计手册》上海科学技术出版社
7.《公差与配合技术手册》北京出版社
8.《复杂刀具设计手册》机械工业出版社
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