《JCK-B1抛光机连杆的工艺及其模具的工艺结构设计》12000字（论文）

一、绪论1.1研究背景与意义根据现代我国科学研究的发展进度，一般都有规定要求，各类金属型材的铸件必须具备较高的动力学性能、尺寸精度和比较低的表面粗糙度；它们就要求它们必须具有一些特别重要的性能，比如抗腐蚀、耐磨、防热等,而且它们也需要制造成本低，生产周期短。所以，在我们开始进行铸件的设计和生产工作之前，首先我们应该做的就是对铸造工艺的研究与设计，整个铸造工艺过程只有经历了科学的操作才可以顺利地进行，铸造工艺与成型的过程也才可以得到有效地控制，才能达到高质量、高效益的效果。铸造工艺设计法就是根据各种铸造件的总体结构特征、技术需要、生产布局和使用条件，确定各类零件的铸造工艺设计方案和各种工艺参数，用来绘制各种铸造工艺设计图纸，以及编制各种铸造工艺设计方案和各种工艺设计卡等的技术档案。铸造全过程中的各种相关设计文档构成了对铸造企业生产的准备、管理和检测验收工作进行监督的依据,用来直接监督生产全过程。所以，对于铸造工艺全过程的设计和质量来说，对于提高铸造工艺的质量、产率以及成本都起着至关重要的影响。20世纪80年代以后，在我国各地区大批量生产铸件的工厂和铸造作业车间里，先后建立了高压成品造型生产线。高压成品造型的显著特征之处就是，生产速度和效率都非常快,机械化,自动化水平程度高,一般200型/h;砂型十分紧实且比较均匀，浇注过程中的变形极其细微，铸件的尺寸公差级别高(马达~12级)及表面质量良好。相对来说，高压多接触式铸造机常用于比较大的射压式铸件，射压压力式铸造机常用于比较小的射压式铸件。无箱射压机结构简单紧凑，线路辅助机仅有几台，生产效率高，如果技术合理，有特别适合无芯铸件和少芯铸件的系列标准，使用这种模型机是相对经济的。其中，水平分型的射压造型机引起了许多公司的关注和青睐。由于摆动在技术上没有必要，并且可以省去大量昂贵和修复的沙箱的资金，因此国内外的应用非常多。1.2国内研究现状虽然近几年以来，尽管我国的铸造工艺行业确实有了十分迅速发展,但依旧还是存在着很许多多的问题。第一，专业化水平还不是很高，生产经营规模也没有大。目前我国平均每年的生产量大概是800多t，远远落后于美国和日本。第二，技术含量和附加价格相对较低。我国的高性能、精度铸造机械零部件所占比重要远低于日本。第三，产品的研究与设计相结合得还不够齐全、对铸造工艺知识淡薄。第四，管理水平相对较低，有些大型企业虽然已经从国外引进了一批先进的技术和现代化的中小企业高端装备，但却根本无法用这些先进设备直接铸造出优质的铸件。第五，材料的高损耗和能源环境污染。中国的铸铁件的能源相对于美国、日本高60%～100%左右。第六，在国内的研发资金投入相对较低、企业科学技术的产品和自主创新制度也还是尚未建立和成型。铸造技术中的铸造者们应该始终重视铸件着生产成本，节约能量以及环保。从零部件的造型、铸造材料选择、形状、主要生产方法的技术改进开始，确定技术方案、系统和技术，浇注的整个系统和冒口的设计，直至铸件的表面清理完成方法等，每道工序都与上述所提问题有关。比如，对于铸钢件在采用保温式冒口后，大部分铸造工艺的成品率均可以达到10%~20%，甚至更高。专门研究结果表明，铸件在生产过程中的工艺和成品率尚未完全体现其保温和冒口的经济效益，应该从铸件的成品率角度进行评价。对于铸件总质量和成品率的界定是指将铸件总质量乘以放置在熔炉中的各种金属原材料总质量，以百分数计算而成。它与铸造工艺不同的是，它考虑到了熔胶和铸造损失。对于大型铸钢来说，这种一次性的损失大约只能占6%。配有普通使用砂型喷涂式材料冒口的砂型铸造件的其成品率大约也仅为43%；但是配有使用保温材料冒口的砂型铸铁件，其冒口成品率大约也只是68%左右。因此，利润分配比率从5.37%进一步提高上升至达到14.16%。由此我们可以充分看出，在各种金属材料铸造工艺技术和生产工艺的应用研究与生产设计中，采用不同的金属制造技术工艺是否会直接影响不同金属的铸造成本、金属铸造体积比的大小及其合并、能源消耗、铸造效率和完成率、人工时数成本、铸造成本、利润率等都有重大影响。在设计铸造工艺时应特别注意节能。例如，湿式铸造比10种成型方法节省燃料消耗。代替通常的干砂类型，可以采用自硬化砂类型，代替通常的干燥方法或热芯盒方法，采用冷芯盒保存方法，节省燃料和能源消耗。为了保护环境和保护工人身体健康，必须设计成型工艺以避免使用有害的、尘土飞扬的工艺，或者采取措施确保环境的安全和保护。例如，使用冷芯盒制芯工艺时，必须严格控制二甲胺、乙胺。用硬化气体，然后在有效吸收和纯化后，它们可以释放到大气中。另外，如果是因水或磨砂等引起的燃烧气体或高尘风时，需要净化废弃。最后才能排入空气中。1.3国外研究现状就一般情况来说，发达国家铸造技术相比于发展中国家比较先进，产品的质量较好，生产数率也较高，环境污染也相比于其他国家的低，销售原始材料和辅助材料也比其他国家方便，比如欧洲在这个领域已经设有跨国服务系统，这个系统就拓宽了销售渠道。生产方式一般是机械化、自动化和智能、计算机控制、机器人工程。中小型冲压铸件大量开发生产主要产品采用各种高密度静电冲压、注射压力或由微机控制的空气冲击成形技术。砂处理采用高效连续成型砂混合器和人工智能成形砂的现场自动化控制专业技术家系统，树脂砂热、暖心箱法、冷芯箱法广泛应用于型芯制造工序。硅溶胶和硅酸乙酯广泛应用于投资和铸造的粘合剂。铸造企业所生产的全部制造工艺都积极严密地执行了相关的技术标准，铸造物的拒绝率只有2%到5%。标准的快速持续更新(例如规定为4-5年的基准标龄):iso9000、iso14000等其他的标准认证都已经普遍得到执行。要高度重视对移动网络时代信息安全技术的基础研究与应用开发和资源综合利用，继设立主页和网站。电子商务、远程设计、制造、虚拟服装等在服装行业发展迅速。

二、JCK-B1抛光机连杆连杆零件分析2.1零件分析JCK-B1抛光机连杆在抛光机中起到连接作用，连杆使支座和手柄连接起来，形成一个能够运动的整体，一个抛光机上面有多个连杆，都有着各自的作用，本次设计只拿出其中一个来设计。连杆零件材料使用HT200，因为这种材料具有很好的切削加工性能和很好都减震性，抗拉强度也比较高为200MPa，因为灰铸铁中的石墨通常以片状存在，片状石墨对机体的破坏、割裂作用很大，使得该类铸铁的塑性很差（接近零），所以延长率几乎为零。它的组织形态可以被看成为一种由碳钢基体增强而添加的片状石墨。JCK-B1抛光机连杆的长度方向尺寸结构如下图所示，长度尺寸为159mm,高度尺寸为40mm,宽度方向总长度为58mm,本次加工的两孔(Φ12孔和Φ7螺纹底孔),位于图形垂直线上，孔径小，工件的质量小，轮廓尺寸不是很大，所以我们选择了移动式的钻模。孔的钻取由钻床加工，钻孔之前已经把其他的工作已经完成。连杆工件图2.2定位基准的选择工件夹紧和定位是两个完全不同的概念。定位指的是工件在相对特殊的状态下位置的相对确定。这些位置的工件具有互换性和重复性，但不能保证工件在外力作用下不偏离原加工位置。工件在定位时，通常会出现两种可能的情况：第一，工件的表面都是经过处理，利用给定基准特征就能够进行明确工件的空间坐标。第二，工件的所有参考材料和表面都必须是经过半精度的加工或者铸造而形成的，这些参考材料和表面都需要经过进一步的加工才能满足对高精度的要求。一般情况下，工件在其位置上确定应符合能够包含的条件。未加工表面的CAD模型面，并且需要给加工面留有确定的加工余量，来保证加工的顺利进行。（a）工件定位的包容问题（b）工件定位的混合包容问题当精加工面（参考基准）与工件需要定位表面对齐时，假设精加工面不能确定工件准确位置，便会有一组自由位置（在此状态下工件存在自由度），这些存在的自由位置就会构成一个欧氏群组E(3)中的子组G0。他们将其称之为精细加工方面的一个对称性分解子集。G0中的工件或者刚体有自由度不会给已精加工面的定位位置造成影响和差距。故精工面的位置空间等同于齐次空间E(3)/G0。2.3钻床夹具的特点夹具在工作时采用的是轴向夹紧的方式来对连杆毛坯实现装夹。夹具在进行夹紧工作时，需要非常大的夹紧力来保证在加工过程中连杆毛坯在夹具中不会发生位置的偏移。根据以往经验，夹具施加夹紧力的单个夹紧元件所要施加的夹紧力一般为2500N左右甚至更高，这就要求夹具夹紧元件需要有足够强度，以保证其在工作时不会发生破坏。如果夹紧元件的强度不足，则夹具在工作时可能会导致夹紧元件发生变形，甚至产生永久性的破坏，严重时造成重大的加工事故。同样，如果夹紧元件的刚度达不到要求，其在受力时则会引起较大的变形，从而导致载荷集中，对零件产生破坏。因此,在实际进行的设计中,需要有意识地考虑到各个零件的强度、刚度以及能够满足要求,以保证夹具能够安全可靠的工作。此外，夹具的失效主要可以归为以下两方面原因：一是在工作时夹具随机床作高速旋转，较高的转速使夹具产生了较大的惯性力和离心力。二是刀具切削时通过连杆毛坯对夹具产生的振动与冲击使夹具产生破坏。夹具的定位元件及夹紧元件是整个夹具的重要组成部分，也是夹具在工作时极易被磨损的部位。定位元件主要实现对连杆毛坯的定位，使其在夹具中自始至终处于准确的加工位置，而夹紧元件主要是保证有足够的夹紧力来实现对连杆毛坯的可靠装夹，往往定位元件及夹紧元件的寿命就决定了整个夹具的使用寿命。所以夹具设计人员在进行相关设计时，需要对夹具的定位元件及夹紧元件进行关注，使其具有较高的强度和刚度，从而保证连杆夹具具有较高的使用寿命以满足实际生产的需要。（1）应当避免存在有切下来铁屑而不易经常通过的内部棱角及凸台。（2）定位表面和安装表面的高度应略大于周围的水平面,这样,周围即便有一定的切屑物存在,也不可能直接影响到对工件进行正确的定位与安装。（3）定位面和安装时的面积过大没有任何必要,只是它们都能够稳定地支撑着工件和夹具。（4）当我们进行施工钻孔如斜面小孔、盲洞、沉头等钻孔时就是为了能够确保施工深度的最大公差,一般这种情况下我们可以优先考虑直接利用一个带有水平台面和钻套的施工端面或者在施工装备上直接设置一个施工专用的钻针刀块和支承销。（5）由于钻孔或钻、铰孔工序的加工时间一般很短，所以要尽可能采用便捷夹紧装置，以缩短时间。（6）夹紧器设置应该是必须得当,不会对应弯曲的力矩造成影响,从而严重影响到加工精度。通过上述对误差影响因素的分析，能更好地掌握切点跟踪钻孔法的误差补偿要点，尤其是利用数学模型来实施误差补偿方面有着较为重要的作用。在具体的补偿过程中，我们还要切实利用动态数据理论为指导，将其作为误差补偿技术实施的理论基础，并对各种误差进行深入对比和分析的基础上，切实加强对误差补偿技术的创新和研究。因此，在未来将加大力度在机械系统中进行动态误差测量和建模与参数估计等技术方面加强对其的探索，结合系统特性加以强化对其辨识，并在误差补偿控制系统等技术方面进行不断完善,充分发挥误差运动学模型的优点，基于误差运动学之间相互关系的视角，对刀具和机械工件之间的误差运动学进行了分析，为误差补偿技术奠定坚固的基础，并利用三点法误差分离原理，采用两点法圆度误差测量技术，从而更好地契合在线检测与误差补偿的需要。

三、工艺方案的设计3.1铸型方法的确定在各种类型的模具铸造和加工模具的铸造生产中，砂型材料铸造模具使用到的范围也是最广泛。因为我国采用砂型材料铸造铸件生产率高、成本便宜、灵活、技术比较成熟,世界上由于使用这种砂型锻件铸造所开发生产研制出的大型铸件铸造数量大约每年占到了我国铸件铸造总产量的80%以上。所谓的各种手工自动打磨磨砂造型材料是是泛指手工利用各种人工自动化的打磨工具对各种砂型材料进行手工打磨。手工工艺造型的制作形式主要种类有很多种，最常见的各类造型加工形式主要有整模两箱手工造型、挖掘搅拌砂浆手工造型、分段整模造、类型造等活块式手工造型及三箱式手工造型。在砂型的铸造中，造型和制芯工艺是最基本的核心技术。知道什么样的造型与制芯是否选择得妥当非常重要。根据工艺设计生产要求为：大批量装配生产。另外，我们认为此次设计中所需要的材料均是采用优质合成树脂砂，配合了高压、挤压、静压等各种高密度造型技术，为大批量的薄壁、光洁、加工剩余的铸件进行塑性铸造制作创造了一个更好的环境。本次铸造选零件的中心位置为分型面，这样可以轻松的把模样取出。整模两箱造型的类似于型腔总是整体上和形状完全放置在下砂箱里，可以防止误箱和设计中有错误零件等的缺陷，形成了较好的零件形状、尺寸精度。外观制造与其形状都是比较简单，主要应用于绝对端部、形状简单的铸筑物中。3.2砂箱结构的确定3.2.1砂盒中的铸件个别数量砂盒中的铸造件数量一般是依靠工艺需求和制造条件决定的。因此，当我们采用正确的吃砂量和适合的浇注系统时，沙箱内部中的排列尺寸和铸件框架位置均会直接影响到沙箱中模具数量。在正规的流水式生产线上，为了更简便的与机械浇注力的配套，生产线上铸件的直浇道位置必须尽可能地匹配。使用压头造型机时，为了阻止压头和通气针相接触，所以对全部铸件的压头和排列针的位置也进行了规范，也都会直接影响到沙箱中铸件的数目与排列形式。这种现象是比较小批次的大规模生产中使用得更加灵活。因此，在工艺设计中重要的就是根据不同的各类条件，充分考虑到在砂盒中使用模具的数量。3.2.2金属模样的确定金属是目前在大批量流水线生产中当前采用的最为广泛的一种模样。尺寸精度高，使用寿命长是金属模样的两大显著特点。这种新型金属坯体模型一般都来说是由于采用钢材的金属坯体作为原料或者说是铸造的坯体毛坯经过各种金属机械的精密打磨处理而加工生产制造出来的，所以对于这种模样的外形大小坯体尺寸及其精度和坯体表面的纹理粗糙度及其必需性都要对其进行非常严格控制。由于铸造铝合金材料质轻，易加工，时效处能更好，强度较低、耐磨（50~60HBS）好，经常使用与成批或大量生产得中小铸件模样和浇冒口系统。所以本次模样使用铸造铝合金。3.2.3吃砂量的确定这种模样在与砂箱壁、盒子顶(底)及箱带之间的距离我们称之为吃砂量。如果设计上的吃砂量过小，就不好让铸件更坚实，容易造成胀砂、掉沙、包装砂、跑火等缺点；若吃砂量又过大了，就会形成经济的浪费。影响模件吃砂量的因素有很多种，应该在设计时综合考虑。在现实中进行生产时，吃砂数量的多少和大小要求应根据所提供的生产情况(例如紧实工艺、加砂工艺、模型具体形貌等)进行合理修改，并按照相应的规定进行表中的数据。在此之外，必须针对从上箱到沙盒顶部或直接到铸件顶部的食用砂含量情况进行准确核算，若距离太短会直接引起冲砂、跑火;过大则会造成气孔，浇不及时或冷隔而造成浇注空气缺陷。砂型分类砂箱内框平均尺寸(长+宽)/2模样至砂箱内壁尺寸浇冒口至砂箱内壁尺寸模样顶部至砂箱箱带底部尺寸干型≤500≥40～60≥3015～20>500～1000>60～100≥60>20～25>1000～2000>100～150≥100>25～30>2000～3000>150～200≥120>30～40>3000≥250≥150>40手工造型的吃砂量(单位：mm)3.2.4铸件的排列如果在箱体中要进行几个铸件的一起浇注，最好是整体对称地排列，这样就能够使得上砂型受到的金属液动力均匀，也能够更加有利于浇注系统设计的安排，这样能够不浪费砂箱空间。为了寻找到最合理的铸件布局设计方案，在我们进行模板布局示意图时，可以通过使用电脑把每个模样的外廓都投影到砂箱内进行试摆，来校准位置。这种方法不管是何时铸造都可以。因为本次为手工造型，一箱中铸造两个连杆。3.3主要工艺参数3.3.1铸造尺寸公差两个允许的极限尺寸的差就是指标准公称大小。在尺寸公差以内，铸件就可以达到所需要的加工、安装和使用。铸件的整体大小和尺寸精度取决于工艺流程控制的严谨性及对关键因素的影响；铸件的设计和铸造技术设计的高标准；外型、制芯所用原材料的质量和性能确定；铸造金属品种和合金品种；铸件的热处理技术；铸件的清理；确保了铸件表面的粗糙度和表面质量；铸造企业(车间)经营者的管理层次等。对于铸件大小和尺寸的公差级别选择除了需要充分地考虑到各种铸件的制造方式外，还需要充分地考虑到各种铸件的设计技术要求和各种机械操作技术的要求，铸造中的金属、合金品种所需要采用的各种铸造器具装备、工艺技术。供需双方均可在设计定型并签订合同前商定相关铸件的生产技术和公差级别。铸件的公差价值等级由《铸造手册》中的查表所知，即使用了公差价值等级ct8。该铸件尺寸的公差约为1.8。3.3.2加工余量GB/T

6414—1999《铸件尺寸公差与机械加工余量》中规定，整个毛坯铸件都适用规定的机械加工余量，且取值都是相应的标准尺寸范围选取。铸件的部件在铸造下的最大尺寸不能超过成品尺寸与规定的加工余量及铸造总公差之和。当有倾斜度时，斜度值应再做其他的计算。查表可得本次铸件机械加工余量1~1.5mm。3.3.3铸件温度收缩率铸件所在线的线条收缩率提高ε主要原因是在我们充分考虑了各种主要影响它的因素之后对其进行分析计算出来得出一个锻造铸件的实际线条收缩率，它不但与一个新的铸造铸件材料中各种金属的实际收缩率及其所在线条上收缩的时间起始点和温度密切相关，而且跟一个锻造铸件的整体形状、铸型设计方法、浇冒嘴系统的整体造型、砂型和其他铸件砂芯的耐热可靠性和耐退让性的特征等诸多影响因素密切关联相关。3.3.4铸件的长度收缩率。一般来说是以铸件模样和每个铸件之间的模样长度收缩相差比率乘以每个模样铸件长度的收缩百分比公式来进行表示，即ε=计算得收缩率为1%。3.3.4确定起模倾角及铸造圆角当一个铸件自身未达到适当都的整体结构倾斜度，就应该在进行一个铸件的设计或者是在进行一个铸造过程中所需要都的起模倾斜度，以便于保证一个铸件能够成功地进行起模。起模倾角的方法可通过提高铸件的壁厚或降低铸件的壁厚等多种方法实现。在进行铸件的建立时，在添加起模斜度的同时应特别注意，在规定上不得过高地超出对于铸件壁厚和公差的要求。查表(JB/t50105-1991)得到该基准的铸件起模倾角为0°30′。铸造圆角取R2mm。3.3.5工艺补正量是为了有效防止铸件的有些部位尺寸因其他的影响因素(如铸件线收缩率的取值和真实数据都不能符合铸件的形变、操作上都有误差等)的影响而超出范围，在所有的铸件都需要都增加零部件上的金属厚度。工艺补正量的规定数值与铸件的形状、壁的厚度、浇注都方位及造型材料质量等有关。工艺补正量需要自己在现实生产实践中慢慢都探究确定。在进、排气道和给水套芯盒等连接处分别预留一个工艺修正量0.5~0.8mm，以有效地防止此类工序在局部的壁薄缝中引起的铸造缺陷。3.4浇注系统的设计模具中浇注铸件需要浇注到的位置一般指的也就是一个模具上在浇注工作过程中要将铸件浇注到整个模具上的浇注位置。浇注的具体位置一般可以根据锻造铸件的整体结构特征、铸造铸件尺寸、其铸造重量、需要都是否有一套相关的铸造技术标准规范、铸造铸件合金的结构特征、铸造设备工艺和浇铸车间工作环境管理条件等等来进行确定。合理的加工浇注和材料加工点的位置选择应该可以有助于我们保证加工可以及时取得良好的金属铸造结构材料，便于成型、制芯和清洗。根据放下或搁置重要面的原则，连杆的重要面放在下面。由于零件有多个面，较大的面向下放置，通过在顶部放置加工余量来保证铸造质量。也要考虑尽量少使用砂芯。浇口的设计应当符合铸件的砼凝固形成方式和性能，保证填料的充型及铸造品的质量，尽可能地选择有益于浇注的位置，并对其结构及成型的位置等因素进行了分析，避免直接浇注对铸件的影响和铸件易充型。本次浇注采用顶部浇注。内浇道通常造在铸件熔融后的铸件顶部，这样更方便浇注，熔融后的优质金属从顶部迅速流入铸件成型腔，易于膨胀填充，有利于铸件凝固成型的顺序，补缩膨胀效果良好。设计浇注系统简单，成型后安装清洗方便，对金属砂型的质量影响较小，熔融后的其他金属材料能量消耗相对较少。熔融后的白色金属很容易被水飞溅出并发生化学氧化，产生白色石灰或磨砂的沙眼、空气中的孔隙、铁豆、氧化石灰夹等残渣。特别的它是非常适合于各种构造简单的小型流体零部件和对液压补缩机等性能品质要求较高的大型流体厚壁零件铸造。对于壁薄的中小型高压铸件，内部的浇道和横断面的总宽和体积大小可以用如列下式方法来进行计算:A内=x式中GC─铸件重量（kg），铸件重量为5kgHP─平均静压力头高度（cm）x─经验系数式中Ho─静压力头高度(cm)h─铸件高度(cm)X为经验系数，本式中取4.9。将以上数据代入上式中，可得A内=0.65cm²。浇筑时间t按下式计算─型内金属液总重量，包括浇注冒口重量本式中取10kgS─系数，取决于铸件壁厚，查表本式中取1.5计算的得到t为5.27s浇注系统的位置影响浇注系统的结构类型，对液体金属填充模式，模具温度分布和铸造质量有很大影响。因此，在浇注系统的设计中，应当充分考虑浇注的位置。描述了从各种角度选择液态金属引入位置的原理。有助于铸件凝固补缩。有助于改善铸件铸态组织。有助于金属液平稳地冲满铸型。有助于铸件清理。3.5铸件在砂型内的冷却时间但是若铸件在水泥砂型工程中的冷却期过短，容易造成变形，裂纹等缺点。因此,铸件本身应允许具备一个足够的冷却时间，以使得铸件具备足够的高刚性、韧性。连杆的冷却时间由《铸造手册》查表5-1得：冷却时间为25~40min。由于本次测试的铸件结构简单而且重量轻，所以在最大冷却温度下采用了25min。3.6铸件表面清理本次铸件表面清理设备选用普通清理滚筒（Q116或Q168）。所以我们在选择清砂工艺设备的时候，应该充分考虑到技术，全面地去考虑关于对经济和环境的保护，尽量多使用一些新型的干法方式来进行清理。普通作业清理滚筒就比较适宜于小批量生产及中小型车间作业清理，结构简单、不害怕互相碰撞的小件和比较久的件，可以使作业间接结构简单,适应性高。所以本次表面清理使用普通清理滚筒。

四、抛光机连杆零件的工艺与夹具设计4.1零件工序的加工要求分析=1\*GB3①钻Φ15孔和钻Φ8螺纹底孔；②钻Φ15孔，钻其深度为18；再给Φ8钻通，攻为M8；③钻入时Φ15孔和Φ8螺纹底部孔的合格线总长度分别为40mm。本工序前已加工的表面如下：同时铣大小一端面（两工件一起加工）；钻，铰Φ30H11孔并倒角；钻，铰Φ14H8孔并倒角。本次工序所采用的机床是z5125立钻;刀具是国际上普遍采用的标准化刀具。4.2确定夹具类型本次钻模工序中所用的需要进行加工的两孔(Φ15孔和一个Φ8螺纹孔的底孔),位于一条横向垂直线上,孔径相对较小,工件的材料质量相对较小,轮廓孔的尺寸也相对并非很大,因此主要加工选择了移动式的多孔钻模。粗加工。在对孔毛坯进行粗加工操作时，不得不考虑粗车加工基准与精车加工基准对孔加工误差所起到的作用。汽车孔毛坯在粗车时，对刀具、孔夹具以及数控机床等加工设备的精密程度要求不高，只需要能够使加工后的孔毛坯能够符合粗加工的精度要求。为了保证在后续机加工过程中孔的加工误差可以控制在精加工要求的合理范围内，在进行粗车时，就必须对每个加工表面留有部分的加工余量，特别是在加工孔的下半圆面和内壁面时，孔的下半圆轮辋部位厚度较薄，在毛坯进行粗加工操作时要留给较多的加工余量以便精加工能够更好的达到加工精度。另外,粗加工还会产生过高的切削力,往往还会在孔中产生较多的切削热导致孔的受力和变形,同时还会伴有切屑瘤的产生，这就需要在加工时，对刀具的几何参数、机床转速和切削用量等加工参数进行合理的选择。半精加工。孔在粗车完成之后，需要对其开始进行半精加工操作，一方面可以提高孔的加工效率；另一方面可以延长冷却时间，避免在机加工过程中因长时间使用而导致切削过热使铝合金变形等问题的发生。在半精加工过程中,分2~3次进行切削,这样就可以尽量减小和降低对工件外壳和表层的相互反复磨损。精加工。精加工操作是孔毛坯在一序车削中的最后一步工序，目的在于使孔在粗加工及半精加工后的加工表面更加精细从而符合加工精度要求，同时保证在加工后孔表面精度能够达到精度要求，降低尺寸差异。在精加工的过程中需要提高转速，采用较小的走刀量，同时刀具需要采用较大的后角以提高孔的加工精度。4.3拟订定位方案和选择定位元件⑴定位法的设计是根据各种工件的结构性质和功能要求来进行制作的,其中定位法的原理如下。①以Φ30H11的大孔位置和Φ14H8的小孔定位端孔间距作为大头定位测量标准。从中挑选一个孔端连接孔左侧工件表面定位作为工件定位的连接基准,限制了每块工件6个连接点的定位自由度,如图所示:以小头的两端孔为定位依据,以心轴为定位限制x、y、x、y。使用大头的端孔当做定位的基准,使用螺纹中央轴定位,限制z。以大头端左侧的面积作为定位的基准,限制z。②以大头端Φ30H11的孔及小头端Φ14H8的孔作为定位基准，再依次进行挑选大小头端左端面作为每个孔的定位基准。也就是说它限制了每个工件中只有6个点的自由度。如图所示：(a)(b)两种定位方案计算如下：经表查得：Φ30H11孔的上下偏差系数分别为+0.13，0；Φ29.96h6轴的上下偏差分别为0，-0.013。=δd1+ΔD1+X1min=X1max=0.183㎜＜1/3δK加工过程Φ8的安装螺纹螺钉底孔与再次加工后的Φ15孔在一条长的垂直线上,因此对于Φ8的加工螺纹螺钉底孔的对于定位精度误差的实际计算与再次加工后的Φ15孔对于定位精度误差的实际计算相同。由于对机械加工工作精度的基本要求一般并非很高,其它的工作精度也就大可不用机器进行直接计算。4.4确定夹具方案采用加紧螺钉11在连接Φ30H11孔的上端连接板面进行夹紧工件。如图所示：4.5确定引导元件=1\*GB2⑴对制造Φ15孔，选用可换钻套。钻套与衬套之间采用F7/K6配合，衬套与钻摸板之间采用H7/n6配合。⑵对于另一个小的螺纹孔，换小号钻套。可用尺寸（12±0.03）㎜和（18±0.05）㎜表示各定位引导驱动元件至每个定位驱动元件间的定位距离和固定位置精度大小，各钻套轴线对基面达到直线允差为0.01㎜。4.6夹具精度分析与计算由图可知,所设计的夹具在钻孔过程中需要严格保证的加工质量要求主要有：尺寸Φ30H11的孔与其相互配合的中央心轴之间的最高转动容许偏差应为0.183㎜，其中精确值的验算方法见下文:=δd1+ΔD1+X1min=X1max=0.183㎜＜2/3δK因而这种夹具可以有效地保证Φ30H11孔的精密性及其平行程度要求。钻床夹具总装图

总结这次的毕业论文让我学到了很多的