屆本科生畢業(yè)論文 學校代碼：學號：汽車液壓缸端蓋加工工藝及夾具設計（文獻綜述）院 系： 專 業(yè)：姓 名： 指導教師： 201 年月日畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述1汽車液壓缸端蓋加工工藝規(guī)程及其夾具設計文獻綜述專業(yè)： 班級作者： 指導老師前言液壓技術滲透到很多領域，不斷在民用工業(yè)、在機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農林機械、汽車、船舶等行業(yè)得到大幅度的應用和發(fā)展，而且發(fā)展成為包括傳動、控制和檢測在內的一門完整的自動化技術?，F(xiàn)今，采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。液壓由于其傳動力量大，易于傳遞及配置，在工業(yè)、民用行業(yè)應用廣泛。在各部件制造中，對密封性、耐久性有很高的技術要求，目前在液壓部件制造中已廣泛采用——液壓工藝，很好的解決了圓度、粗糙度的問題。特別是液壓缸制造中廣泛應用。液壓工具可以解決液壓制造各種問題。液壓缸端蓋應用廣泛，是非常重要的零件之一，其加工工藝的可行性、合理性、先進性將直接影響零件的質量、生產(chǎn)成本、使用性能和壽命。我們經(jīng)過長期的生產(chǎn)實踐，不斷的總結經(jīng)驗，在端蓋原工藝的基礎上，形成了比較合理的新工藝。液壓缸端蓋是構成液壓缸的重要零件，將其裝配于缸體上，起到支撐、密封、傳遞動力的作用。文獻資料綜述一．機械制造技術的作用與發(fā)展根據(jù)王茂元《機械制造技術》機械工業(yè)出版社 2001，可知道機械制造技術的作用與發(fā)展：機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟最重要的部門之一。它不僅能直接提供人民生活所需的消費品，而且為國民經(jīng)濟各部門提供技術裝備，因此，是國民經(jīng)濟的重要基礎和支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展規(guī)模和水平對國民經(jīng)濟的發(fā)展有很大的制約和直接的影響，是一個國家經(jīng)濟實力和科學技術發(fā)展水平的重要標志，因而世界各國都把發(fā)展機械制造工業(yè)作為振興和發(fā)展國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點之一。而機械制造工業(yè)的發(fā)展和進步，又在很大程度上取決于機械制造技術的水平和發(fā)展。在科學技術高度發(fā)展的今天，現(xiàn)代工業(yè)對機械制造技術提出了越來越高的要求，推動機械制造技術向前不斷發(fā)展，而且科學技術的發(fā)展，也為機械制造技術的發(fā)展提供了機遇和條件。特別是計算機的發(fā)展，使得常規(guī)畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述2機械制造技術與精密檢測技術、數(shù)控技術、傳感技術等有機結合更易于進行，給機械制造領域帶來許多新技術、新概念，使產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率大大提高。而機械制造技術的發(fā)展又為其它高新技術的發(fā)展打下了堅實的基礎、提供了可靠的保證，兩者互相促進，共同提高，為社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展做出了極大的貢獻。解放前，我國的機械工業(yè)十分落后，解放后經(jīng)過 50 多年的建設，尤其是改革開放 20 年來，我國的機械工業(yè)得到了很大的發(fā)展，但與國外先進水平比，差距依然很大。因此，大力發(fā)展機械制造技術，趕超世界先進水平，是我們義不容辭的責任。學習好，應用好機械制造技術就是我們目前首要的任務。二．機械制造工藝與夾具在機械制造工業(yè)中作用根據(jù)蘭建設《機械制造工藝與夾具》機械工業(yè)出版社 2004，可知道機械制造工藝與夾具在機械制造工業(yè)中作用：機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟最重要的部門之一，是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平標志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟實力、科技水平、生活水準和國防實力。機械制造工業(yè)是制造農業(yè)機械、動力機械、運輸機械，礦山機械等機械產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)部門，也是為國民經(jīng)濟各部門提供冶金機械、化工設備和工作母機等裝備部門。機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備部，是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機械裝備。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機械制造裝備的先進程度，產(chǎn)品性能和質量的好壞則取決于制造過程中工藝水平的高低。將設計圖樣轉化成產(chǎn)品，離不開機械制造工藝與夾具，因而它是機械制造業(yè)的基礎，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開了它，就不能開發(fā)制造出先進的產(chǎn)品和保證產(chǎn)品質量，不能提高生產(chǎn)率、降低成本和縮短生產(chǎn)周期。機械制造工藝技術是在人類生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生并不斷發(fā)展的。在 20 世紀 50 年代“剛性”生產(chǎn)模式下，通過大量使用的專用設備和工裝夾具，提高生產(chǎn)效率和加工的自動化程度，進行單一或少品種的大批量生產(chǎn)，以“規(guī)模經(jīng)濟”實現(xiàn)降低成本和提高質量的目的。在 20 世紀 70 年代主要通過改善生產(chǎn)過程管理來進一步提高產(chǎn)品質量和降低成本。在 20 世紀 80 年代，較多地采用數(shù)控機床、機器人、柔性制造單元和系統(tǒng)等高技術的集成來滿足產(chǎn)品個性化和多樣化的要求，以滿足社會各消費群體的不同要求。從 20 世紀 90 年代開始，機械制造工藝技術向著高精度、高效率、高自動化發(fā)展。精密加工精度已經(jīng)達到亞微米級，而超精密加工已經(jīng)進入 0.01μm 級?，F(xiàn)代機械產(chǎn)品的特點是多品種、更新快、生產(chǎn)周期短。這就要求整個加工系統(tǒng)及機械制造工藝技術畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述3向柔性、高效、自動化方向發(fā)展。由于成組技術理論的出現(xiàn)和計算機技術的發(fā)展，計算機輔助設計（CAD） ，計算機輔助工藝設計（CAPP） 、計算機輔助制造（CAM） 、數(shù)控加工技術等在機械制造業(yè)中得到了廣泛應用，從而大大縮短了機電產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了效率，保證了產(chǎn)品的高精度、高質量。三．端蓋的用途根據(jù)陳立德《機械設計基礎》高等教育出版社 2007，可知道端蓋的用途：端蓋的一般作用是：（a）軸承外圈的軸向定位；（b）防塵和密封，除本身可以防塵和密封外，也常和密封件配合以達到密封的作用；（c）位于車床電動機和主軸箱之間的端蓋，主要起傳遞扭矩和緩沖吸震的作用，使主軸箱的轉動平穩(wěn)。 因此該零件應具有足夠的強度、鋼度耐磨性和韌性，以適應端蓋的工作條件。該零件的主要工作表面為左右端面以及左端面的外圓表面，在設計工藝規(guī)程時必須重點考慮。端蓋加工工藝的可行性與合理性直接影響零件的質量、生產(chǎn)成本、使用性能和壽命等。四．端蓋的工藝規(guī)程（一）工藝路線是制 造 單 位 按 照 規(guī) 定 的 作 業(yè) 流 程 完 成 生 產(chǎn) 任 務 的 途 徑 ， 主要用來進行工序排產(chǎn)和車間成本統(tǒng)計。其中包含了定位基準的選擇，表面加工方法的選擇，加工階段的劃分與工序的合理組合等內容。通過查閱了楊淑子主編《機械加工工藝師手冊》 ，現(xiàn)就文中有關內容論述如下：1、定位基準的選擇在制訂零件機械加工工藝路線時，總是首先考慮選擇怎樣的精基準把各個主要表面加工出來，然后再考慮選擇怎么的粗基準把作為精基準的表面先加工出來。機械加工工藝路線的制定中粗基準和精基準的選擇關鍵，選擇是否合理直接關系到加工工藝路線制訂的全局，定位基準的選擇應該遵循的原則，如參考文獻[1]中的第1篇機械加工工藝基礎 第4章 機械加工工藝規(guī)程制訂中的粗基準和精基準選擇原則：選擇粗精基準應遵循下列原則：1） “基準重合”原則 即應盡可能選用設計基準作為精基準，這樣可以避免由于基準不重合而引起的誤差。2） “基準統(tǒng)一”原則 即盡可能選擇加工工件的多個表面時都能使用的一組定位基準作為精基準。這樣就便于保證各加工表面的相互位置精度，避免基準變換所產(chǎn)生的誤差，并能簡化夾具的設計和制造。3） “互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度以及它們自身的尺寸與形狀精度都要畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述4求很高時，可以采取互為基準的原則，反復多次進行加工。4） “自為基準”原則 有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，在加工時就應盡量選擇加工表面本身作為精基準，而該表面與其他表面之間的位置精度則由先行工序保證。2、表面加工方法的選擇選擇加工方法應考慮每種加工方法的加工經(jīng)濟精度、零件材料的可加工性、工件的結構形狀和尺寸、生產(chǎn)類型及工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件。根據(jù)參考文獻[1]中的第1篇機械加工工藝基礎 第4章 機械加工工藝規(guī)程制訂有：加工表面的技術要求是決定表面加工方法的最重要因素。這些技術要求除了零件設計圖樣上的所規(guī)定的以外，還包括由于基準不重合而提高對某些表面的加工要求，以及由于被選擇作為精基準而可能對其提出的更高加工要求。根據(jù)各加工面的技術要求，首先選擇能保證該要求的最終加工方法，然后依次向前選定各預備工序的加工方法。而外圓、內孔及平面等的各種具體加工方案必須根據(jù)課題中的各項數(shù)據(jù)，查閱參考文獻[1]中的相關圖表而得。3.加工階段的劃分與工序的合理組合零件上的全部加工表面應安排在一個合理的加工順序中加工，這對保證零件質量，提高生產(chǎn)率，降低加工成本都至關重要。參考文獻[4]中的第1篇機械加工工藝基礎 第4章 機械加工工藝規(guī)程制訂有：（1）加工階段的劃分 按加工性質和目的的不同，工藝過程一般可劃分成粗加工、半精加工、精加工和光整加工幾個階段。劃分加工階段的作用是：能減少或消除內應力、切削力和切削熱對精加工的影響；及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷；便于安排熱處理、可合理使用機床；避免或減少損傷已精加工過的表面。（2）工序的組合 組合工序有兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。工序集中的特點：零件各個表面的加工集中在少數(shù)幾個工序中完成，每個工序所安排的加工內容多；有利于保證各加工面間的相互位置精度要求；有利于采用高效機床和工藝裝備；生產(chǎn)面積和操作工人數(shù)量減少；生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織得到簡化；工件裝夾次數(shù)減少。工序分散的特點；工序多，工藝過程長，每個工序所包含的加工內容少；所使用畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述5的工藝設備和裝備比較簡單、易于調整和掌握；生產(chǎn)技術準備工作較容易，易于變換產(chǎn)品。根據(jù)工序集中和工序分散的特點，課題中差速器左殼的加工采用工序分散的原則。4.加工順序的安排切削加工順序的安排是否合理直接影響工件的加工質量和工藝性，所以在確定加工順序的安排時要按照參考文獻[1]中的第1篇械加工工藝基礎 第4章 機械加工工藝規(guī)程制訂中的有關加工順序安排的原則進行：1）先加工基準表面，再加工其他表面；2）先加工主要表面（指裝配基面、工作表面等)，后加工次要表面（指鍵槽、螺孔等） ；3）先安排粗加工工序，后安排精加工工序。4）其他工序在以上原則的基礎上根據(jù)實際情況穿插進行。（二）對于加工工序卡上的內容，如機械加工余量、工序尺寸及公差等的確定，王先逵主編《機械制造工藝學》，現(xiàn)就文中有關內容綜述如下：1、加工余量的確定工序余量為相鄰兩工序基本尺寸之差，根據(jù)照參考文獻[2] 的第4章 機械加工工藝規(guī)程制訂 中工序余量的影響因素有：除粗加工工序余量與毛坯制造精度有關以外，其他工序的工序余量主要有以下幾個方面：（1）上工序的尺寸公差Ta；（2）上工序產(chǎn)生的表面粗糙度Ry（廓最大高度）（3）上工序留下的空間誤差ea（4）本工序的裝夾誤差εb。確定加工余量的方法有：計算法、查表法和經(jīng)驗法。 2、工序尺寸與公差的確定生產(chǎn)上絕大部分加工面都是在基準重合（工藝基準和設計基準重合）的情況下進行加工。所以，掌握基準重合情況下工序尺寸與公差的確定過程非常重要。如照參考文獻[3] 的第4章 機械加工工藝規(guī)程制訂有如下介紹：（1）確定各加工工序的加工余量；（2）從終加工工序開始，即從設計尺寸開始，到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，可分別得到各工序基本尺寸（包括毛坯尺寸） ；（3）除終加工工序以外，其他各加工工序按各自所采用加工方法的加工經(jīng)濟精度確定畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述6工序尺寸公差（終加工工序的公差按設計要求確定） ；（4）填寫工序尺寸并按“入體原則”標注工序尺寸公差。（三）關于加工過程中切削用量的選擇，陸劍中，孫家寧主編《金屬切削原理與刀具》有以下論述：對于切削用量的合理選擇，選擇切削用量時首先應分析被加工材料的性能和加工要求；刀具材料性能；機床及其運動參數(shù)；裝夾和加工系統(tǒng)剛性等條件。參考文獻[3] 中對切削用量的三要素的選擇順序進行了闡述：由于切削速度Vc對刀具壽命影響最大，其次為進給量f,影響最小是背吃刀量ap，因此，選擇切削用量步驟是：先定ap，再選f，最后根據(jù)要求達到的刀具壽命T來確定刀具壽命允許的切削速度VT。必要時需效驗機床功率是否允許。五．機械加工工藝的概念根據(jù)楊子叔《機械加工工藝師手冊》機械工業(yè)出版社 2008，可知道機械加工工藝的概念：機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設備條件和工人素質等情況，確定采用的工藝過程，并將有關內容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。六．選擇毛坯應考慮的因素根據(jù)李益民《機械制造工藝設計簡明手冊》機械工業(yè)出版社 1994，可知道選擇毛坯時應考慮的因素：1.零件的力學性能要求 相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力學性能有所不畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述7同。鑄鐵件的強度，離心澆注，壓力澆注的鑄件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注的鑄件依次遞減；鋼質零件的鍛造毛坯，其力學性能高于鋼質棒料的鑄鋼件。2.零件的結構形狀和外廓尺寸 直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時宜采用鍛件。形狀復雜、力學性能要求不高可采用鑄鋼件。形狀復雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造。尺寸較大的毛坯，不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造。外形復雜的小零件宜采用精密鑄造方法，以避免機械加工。3.生產(chǎn)綱領和批量 生產(chǎn)綱領大時宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，生產(chǎn)綱領小時，宜采用設備投資小的毛坯制造方法。4.現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展 應經(jīng)過技術經(jīng)濟分析和論證七．專用夾具的設計方法根據(jù)王光斗，王春?！秺A具設計手冊》上?？萍技夹g出版社 2000，可知道了專用夾具的設計方法：1. 專用夾具的基本要求和設計步驟1.1 專用夾具的基本要求1.1.1 保證工件加工的各項精度要求。 1.1.2 提高生產(chǎn)效率。 1.1.3 工藝性好。1.1.4 使用性好。 2．專用夾具的設計步驟2.1 明確設計任務，收集設計資料。 2.2 擬定夾具結構方案，繪制夾具草圖。 2.2.1 確定工件的定位及夾緊方案，設計定位及夾緊裝置。2.2.2 確定夾具的對刀或導向方案，并設計對刀或導向裝置。2.2.3 確定其他元件或裝置的結構形式，如定位鍵、分度裝置、預定位裝置及吊裝元件等。2.2.4 確定夾具體結構形式及夾具在機床上的安裝方式，繪制草圖。2.3 進行必要的分析計算 如：工件加工精度高時應進行定位誤差、加工精度分析。2.4 繪制夾具總圖。2.5 繪制夾具的零件圖。畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述8繪制總圖順序：2.5.1 用雙點劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面畫在各視圖相應位置上，待加工表面的加工余量可用網(wǎng)紋線或粗實線表示。在總圖中工件可看作透明體，不遮擋后面的線條。2.5.2 依次畫出定位、夾緊、對刀、導向元件或裝置的具體結構，再畫出夾具體，將各元件或裝置連成一個整體。2.5.3 標注尺寸、公差和技術要求。2.5.4 編制夾具的明細表及標題欄。夾具中的非標零件都要繪制零件圖，并按總圖要求確定零件的尺寸、公差及技術要求。小結制造技術是一個永恒的主題，是設想、概念、科學技術物化的基礎和手段，是國家經(jīng)濟與國防實力的體現(xiàn)，是國家工業(yè)化的關鍵。制造來的發(fā)展和其它行業(yè)一樣，隨著國際國內形勢的變化，有高潮期也有低潮期，有高速期也有低速期，有國際特色也有民族特色，但必須要重視，且要持續(xù)不斷的發(fā)展。液壓缸蓋的機械加工工藝技術關鍵和整體工藝水平正在隨著高技術含量液壓缸的發(fā)展而日趨提高和完善，國外工藝水平已與產(chǎn)品開發(fā)水平呈現(xiàn)同步水平，國內工藝水平隨著與國際接軌和科技發(fā)展將由落后變?yōu)橹鸩浇咏a(chǎn)品開發(fā)水平，解決好加工工藝技術關鍵是工藝設計的核心和前提。制造工藝是制造技術的靈魂、核心和關鍵，是生產(chǎn)中最活躍的因素。其過程是采用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來加工工件，使工件達到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學物理性能，從而生產(chǎn)成為合格零件。而機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關生產(chǎn)人員都應嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文件。機床夾具是機床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床和刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。使用夾具可以有效的保證加工質量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，擴大機床的工藝范圍，減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)等，因此，夾具在機械制造中占有重要的地位。工藝的設計編制，受到諸多因素的影響，如產(chǎn)品的精度高低，產(chǎn)品的工藝性好壞，生產(chǎn)綱領的大小，投資力度的強弱，企業(yè)現(xiàn)狀等等。因此，合理的最佳的工藝方案不僅需要對某一關鍵部位或某一關鍵工序認真論證、合理配置，更必須整線統(tǒng)盤考慮，最終畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述9是否取得最佳效果必須經(jīng)過實踐檢驗。參考文獻［1］王茂元主編.機械制造技術.北京：機械工業(yè)出版社，2001［2］蘭建設主編.機械制造工藝及夾具.北京：機械工業(yè)出版社，2004［3］王先逵主編.機械制造工藝學（第 2 版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006［4］李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994［5］王光斗.春福編.機床夾具設計手冊.上海：上?？萍技夹g出版社，2000［6］李昌年主編.機床夾具設計與制造.北京：機械工業(yè)出版社，2006［7］陳立德主編.機械設計基礎.北京：高等教育出版社，2007［8］郭紀林等主編.機械制圖.大連：大連理工大學出版社，2005［9］機械設計手冊編委會.機械設計手冊·第 4 卷.北京：機械工業(yè)出版社，2004［10］艾 興.肖詩剛主編.切削用量簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994［11］楊子叔主編.機械加工工藝師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2008