上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 1 目 錄 摘 要 5 6 1 概述 7 1 1 課題的背景及意義 8 1 2 相關技術的國內外動態(tài) 9 1 2 1 機械制造工藝的國內外發(fā)展現狀 9 1 2 2 夾具設計的國內外發(fā)展現狀 9 1 3 課題主要內容 10 1 4 課題主要技術要求 11 2 零件成組分類 11 2 1 成組分類的方法 11 2 1 1 視檢法 11 2 1 2 生產流程分析法 11 2 1 3 編碼分類法 11 2 2 零件成組分類 12 3 所選 零件加工工藝設計 12 3 1 零件分析 12 3 2 工藝方案的確定 13 3 2 1 工藝方案一 13 3 2 2 工藝方案二 15 3 2 3 方案論證 17 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 2 3 3 工裝及設備的選用 18 3 4 確定毛坯的加工余量 18 3 5 確定各工序的切削參數及工時定額 18 3 5 1 車端面 18 3 5 2 鏜止口的切削參數及工時計算 19 3 5 3 銑端面 19 3 5 4 锪 10 沉孔的切削參數及工時計算 20 3 5 5 鉆 孔的切削參數及工時計算 21 3 5 6 攻螺紋 切削參數及工時計算 21 3 5 7 鏜 30(0/的切削參數及工時計算 21 3 5 8 鏜 42(的切削參數及工時計算 22 3 5 9 銑槽的切削參數及工時計算 23 3 5 10 銑端面 D 的切削參數及工時計算 23 3 5 11 銑端面 E 的 切削參數及工時計算 24 3 5 12 锪 12 沉孔的切削參數及工時計算 25 3 5 13 鉆 6 底孔的切削參數及工時計算 25 4 回轉夾具 設計 26 4 1 確定總體方案 26 4 2 確定定位方案和夾緊方案 26 4 2 1 定位方案的確定 26 4 2 2 夾緊方案的確 定 27 4 3 定位元件選擇并定位誤差分析 28 4 3 1 定位元件的設計及其定位誤差計算 28 4 4 夾具總圖設計 28 4 4 1 夾具總圖上應標注的主要尺寸 28 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 3 4 4 2 主要技術要求 29 4 5 繪制夾具圖 30 5 結論 30 6 譯文 32 參考文獻 33 附錄 44 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 4 摘 要 本 畢業(yè) 設計是 有 關于電機 外 殼零件加工工藝 制定 和 工裝回轉 夾具的設計，以 講述設計方法為 目的 ，著重 能 力，力 求 做到內容完整、 資料 詳實 。 本 篇 論文 包括：對電機外殼零件加工 工藝 制定 的基本要求、 對所選擇零件工藝制定的 內容方 法 及 步驟 。 機械結構 的 余量 大小是很關鍵的一點 ， 它 不 但會影響到被加工零件的毛坯尺寸， 同時甚至還會 影響 到原材料的損耗程度、 工裝 設備 的 選用、加工所需工時的長短和 切削用量的 選取 。 由此可見，精確的 確定 所采取 加工 的 余量， 能夠在一定程度上節(jié)省原 材料， 并 降低 加工 刀具 的消耗 ， 縮短加工時間 ， 使得零件加工的 制造成本 能盡可能減少 ， 這在確保 零件加工質量 的基礎上起著非常關鍵 的 因素 。 . 全文共 分為 三個 部分。首先， 對零件 進行了 分析， 按照 零件圖的加工 需求 ，確定了 毛坯的制造方式和毛坯的尺寸。其次 ， 是 對于 基準面的選擇，確定粗基準和精基準的選擇 ， 按 照 選擇好的 合適 基準 確定 工藝路線， 制定出能夠 使 得 零件的位置精度 、 幾何形狀 以及 尺寸精度 達 到要求的工序。 最終，按照所采取 的工藝路線 選用合適的工裝設備、刀具 ，并設計出合理的回轉 夾具。 關鍵詞： 工藝制定 、夾具 設計、電動機殼體 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 5 of as on to to of of is of of of to a is of to of is it of in in it a to it of on of a 海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 6 電動機殼體工藝制定及夾具設計 作者 班級 1 概述 在我國現代的經濟體系中，制造業(yè)顯然是一個非常重要的工業(yè)部門，在使中國工業(yè)技術和物質技術發(fā)展更好的根蒂中，起著很關鍵的作用。在制造業(yè)中，所生產出的產物以及所提供的服務是和一個國家的繁華經濟與國情實力息息相關的。所以在每一個國家中，制造業(yè)都受到很大的注重，發(fā)展制造業(yè)也是許多工業(yè)化國家的主要任務，而制造也被列為保證國家經濟發(fā)展更好的一個焦點。此次，我的畢業(yè)設計課題內容 就是電動機殼體工藝制定及其專用夾具的設計。 有關調研信息表示，能被常用的產品產量增加幅度最大，別的專用機電產品產量也有些許增加。比如，變頻電機、振動電機、潛水潛油電機、振動篩電機、交流伺服電動機、電梯電機、注塑機電動機、永磁同步電機等。新產品的開發(fā)也取得了不小的業(yè)績?！笆濉睍r期推出的“以冷代熱” 列三相異步電動機，在 2002 年 4月的時候取得了專利，進入了全國推廣階段。此外，在關鍵的派生系列中，所選用的冷軋硅鋼片也在推陳出新的過程中。比如， 壓電動機系列、高效電機系列、低壓大功率電動機系列、低噪 聲低振動電機系列等。 因為國家經濟的發(fā)展快速，中小型機電產品的產量比原先 十五”期間所建議的計劃有明顯幅度的增長。 使人欣喜的遠遠不止產量增幅之大這一點。在制造業(yè)中，中小型電機企業(yè)的規(guī)整顯然已經開始?，F今，國內的電機廠商有將近兩千家，雖然工廠的數目很巨大，但在這兩千家中，有許多都是小型的廠商。相關人士提出，因為廠商多、產量客觀，在市場上造成了相互壓低價格的角逐形式。但也有影響電機廠商成長的因素，主要在于：產品的質量亂七八糟、因廠商眾多，價格被互相壓低、企業(yè)的獲益較低。 由于在制造行業(yè)中的角逐 不停的加重，電動機制造也是競爭非常之大。大型電動機的制造廠商間的合并與壟斷操作的情況也是一而再再而三地產生。不論是中國還是國外，許多杰出的電機制造廠商，都對這個行業(yè)市場的鉆研越來越器重。也正是因為這樣，許許多多的國內外杰出的電動機品牌快速地發(fā)展，漸漸成為了制造業(yè)當中的翹上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 7 楚。 電動機屬于需要密集勞動性的產物，若無法到達相對的大產量，獲益是很低的。在我國，從事電動機生產行業(yè)的人數大約有三十萬，然而， 2003 年的電機業(yè)所達到的收益只有 。根據調查，縱然有少許收益不錯的廠商，凈收益仍然不足百分之五。與此同時， 因為許多小型廠商的工藝過程中有不當操作，此行業(yè)中還有相當多的產品是劣質的，無法達到標準質量要求。據了解，國內生產電機的工廠在生產過程中的質量不合格產品及虧損大約在 10%，但在制造業(yè)發(fā)展水平較高的國家，這一數據僅僅只有 最近這些年，有許多生產規(guī)模大、技術水準高、產物質量好的企業(yè)企業(yè)出現在國內的機電行業(yè)中，這些企業(yè)都擁有先進的技術和良好的設備。然而，尚未有企業(yè)的生產數目可以在機電市場上起到主導位置。小型的企業(yè)則沒有能力與實力建設成擁有巨大影響力的國際性品牌。在今后的機電行業(yè)發(fā)展過程中，企業(yè)仍需要重新整 合，淘汰小型企業(yè)，著力于發(fā)展具有實力的大企業(yè)。有關人士表示，固然機電業(yè)是傳統(tǒng)行業(yè)，但是幾乎在所有的領域中，只要有機械產品，電機就是必不可少的。并且有些大型的生產電機的工廠所占位置佳，若被收購后，相信一定能給擁有者帶去很高的獲益。 基于上述情況，此次畢業(yè)設計內容是電動機殼體的工藝制定及夾具設計。 現今，對產品的工藝制定是人們的焦點所在，通常選取普遍的制定方案，此方案是按照人工的方式來設計企業(yè)自制基本零件的工藝過程。簡單來說，就是有一張產品的圖紙就要有一份對應的工藝過程，此種工藝被稱作單獨工藝。但是當今 市場客戶對產品的需求是多品種小批量，因此這樣的工藝設計會帶來問題。于是，我們決定在成組分類的基礎上，完成工藝制定。成組工藝和典型工藝是兩種較主要的工藝設計標準化。以功能相同的同類型零件為對象，使同種零件型的工藝過程變得典型，能得出擁有相同工序順序及內容的工藝，被稱作典型工藝。然而成組工藝則不需要零件的功能結構相同，只需是許多零件在某一道工序能在同一個設備上，用同種工藝方法進行生產。 題背景及意義 本次的殼體內容是電動機殼體工藝制定及夾具設計 。通過查閱相關資料，我了解到電機殼體 的 應用較為廣泛，其加工 工藝及夾具設計是否合理對零部件的質量、生產成本影響很大。為了能準確而高效的完成相應零件的加工，我們需要制定復雜的加工工藝規(guī)程來指導其生產過程。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 8 械制造工藝和夾具設計的發(fā)展現狀 械制造工藝 的 國內外發(fā)展現狀 諸如人工智能選擇零件工藝規(guī)程技術、模糊數學、神經元網絡及專家系統(tǒng)等多種人工智能的成熟發(fā)展，大家都逐漸試著運用這些技能來建立加工結果的模型、并用這些技術來模擬加工過程中的定量化精度、及所涉及的成本問題進行模擬。但這些前沿技術都是由制造業(yè)強國所引領的，目前我國制造業(yè)發(fā)展迅猛，但僅僅是制造大國 而非強國，許多領域還停留在相對落后的狀態(tài)。當然我們也漸漸看到一些令人欣喜的轉變，例如沒隨著制造業(yè)的發(fā)展與眾多林林總總零件的需求一天天的增長，設備與工藝也嘗試著向更高的地方提升。因此，廠商不得不在生產量不變的情況下探索更好的柔性與之配合。在滿足柔性的前提下，也有許多其他的解決方法，例如：模塊化、變量、重構，在線的兼容性等等 。 具設計 的 國內外 發(fā)展 現狀 首先說一下國內在現代夾具的發(fā)展方向，主要有四個方面，分別是：柔性化、精密化、標準化和高效化。精密化指的是如今隨著機器產品的精細程度越來越高，必定也將使 夾具的精度要求提高。精密化夾具的種類繁多，比方精度可以達到 多齒盤，定心精度可以達到 5 m 的三爪定心卡盤，三抓定心卡盤常被應用在對車削要求高的情況。標準化指的是夾具的標準化與通用化是彼此相關的?，F今國內被廣泛使用的夾具零部件的國家標準有： 2148其他常用夾具、組合夾具標準等。夾具的標準化有助于減少生產所需時間、提高大規(guī)模生產效率，減少生產所需成本。高效化夾具指的是通過此類夾具能減少加工工件所需的時間，以此來提高生產效率，并降低了生產工人的勞動強度。普遍的高效化夾具有：自動 化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等等。比如：電動虎鉗裝夾，此種夾具多數被應用于銑床上，通過此夾具，可使得效率提升五倍之多。還有高速三爪自定心卡盤，此類夾具大多被應用于車床，在某試驗中，轉速高達 9千 r/夾具仍然能牢牢地夾緊零件，使得切削速度提高。如今，在加工中心上有許多能夠自動裝夾加工零件的夾具和能夠自動切換夾具的設備，充分發(fā)揮了數控機床的效率 。 從國外的夾具發(fā)展情況來看，狀況如下：主要的夾具生產大國是美國、德國及俄國三國?，F今，國際上的夾具廠商普遍都是中小型，許多專用夾具和可調整夾具僅僅只 接受自己國家或所處地方的采購。然而，通用性較強的組合夾具正漸漸成為國際交易市場中的一大類。目前尚缺乏對與產值有關的夾具和夾具量的國際交易統(tǒng)計數據，上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 9 但有一套被應用在加工中心的夾具在歐洲和美國市場，其中組合夾具中的大型零件價格特別高。我國的組合夾具技術是有一定上風的，這是因為我們國家歷史的沉淀與生產資源的性價比之高。在我國加入 后，制造業(yè)逐漸走向國際化，隨著電子商務平臺一天天的壯大，相信這當中蘊含著巨大的商機，具有進一步擴大出口良好前景 。 根據全球各國的生產研究會所調查的數據，當前的少量品種的生產零件占所 有工件總數的 85%左右。現今，由于當代市場的需求，生產產物的品種被要求必須頻繁地推陳出新，以此來順應生產要求和商業(yè)競爭。但是，大部分的廠商仍然習慣選用大批專用夾具，而不是新的夾具，在一些擁有中等生產力的企業(yè)里，甚至會配備近千套乃至萬套的專用夾具。此外，在一些生產產品種類繁多的工廠中，每經過 4、 5 年就需要更換 60%至 80%的專用夾具，但事實上，在使用過程中，夾具的損耗量僅僅在 10%至 20%。尤其是最近這些年，夾具的發(fā)展十分快速。因此，許多新的加工技術對夾具都有了新的要求： (1)在生產新產品的過程中，能快速且 簡易地配備好，以此來減少生產所需時間，降低生產成本。 (2)能裝夾一組具有相似性特征的工件 。 (3)能被 精密加工的高精度機床夾具 所使用。 (4)能 被 各種現代化制造技術的新型機床夾具 所使用。 (5)為了使工人的勞動強度減小并使勞動生產效率提升，采取以液壓站之類為動力源的夾緊設備 。 (6)提高機床夾具的標準化程度。 題的主要內容 本課題的內容主要分為兩部分： 題主要技術內容 電動機殼體的工藝制定所涉及的技術內容有：零件分析、工藝方案 確定、毛坯及設備的選用、確定各工序的切削參數及工時計算。 在本次設計夾具過程中，所涉及的技術內容包括：確定總體方案、零件分析（包括零件定位方案的確定及夾緊方案的確定）、定位元件的選擇及定位誤差分析計算、夾具裝配總圖設計（包括尺寸標注和技術要求）、繪制裝配圖（ ）。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 10 2 零件成組分類 組分類的方法 成組分類的方法主要有三種，分別是：視檢法、生產流程分析法和編碼分類法。 檢法 又稱目測法。該方法主要靠人的肉眼來觀察圖紙及零件的生產過程，依賴于人的操作經驗和判斷能力來對零件分類 成組。這種方法非常簡單且易操作，在生產的零件品種并不多的情況下，可取得成功。但當零件種類和數量比較多的時候，由于人的觀察能力和判斷能力有所局限，往往容易出現偏差，難以得到滿意的結果。據悉，當零件的數量高于 200 個，是很難獲得完全成功的。 產流程分析法 生產流程分析主要包含工廠流程分析、車間流程分析和單元流程分析。其中，生產流程分析法主要指的是車間流程分析。此種方法是經過分析所有需要加工的零件的工藝路線，來區(qū)別出需要加工零件的工藝的類似性，進而分出零件組。這種方法只適合被應用在成組工藝上。生產流程 分析法是英國的博北汽（ 授首先提出并成功應用于成組工藝的實踐過程中。 該方法是基于對該工廠正選用的零件工藝過程進行分析的基礎上。此法只是設計到了零件的制造方法，而不需要琢磨零件結構材料等特性的相似性。其中主要方法有：重點機床法、聚類分析法（包括單鏈聚類分析，分類聚類分析，模糊聚類分析），等等。在這些方法中，關鍵機床法被用來區(qū)分零件族，通常照以下步驟來操作： (1)清算并修正設備清單、所有零件的工藝過程卡、所生產產品明細表等資料。 (2)求出基本零件族，包括形成機床使用表、選擇關鍵設備（通常選擇 最少能加工產品數量的機床為主要機床）、形成基本組。 (3)對于零件族和機床組的基本組合合并，這與操作人員的經驗及判斷能力有很大關系，存在一定的靈活性。 (4)檢查機床負荷，進行機床負荷平衡。 生產流程分析既可以用手工方式進行，也可以用計算機操作。生產流程分析既可以用手工方式進行，也可以用計算機操作。計算機應用于生產過程的分析，起源于 1973年。目前，借助計算機只能執(zhí)行上述步驟的 (1)、 (2)、 (4)，步驟 (3)仍然需要手工進行。 碼分類法 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 11 此法是在零件被編碼后，按照被編好的零件代碼，根據相應標準進行 區(qū)分零件族。因為零件代碼代表著零件的特征信息，所以擁有著相似代碼的零件也同樣具有某些相似的特指。按照一定的相似性準則，部分同種類似的代碼可被合并成族。 零件分類編碼能夠在宏觀上對零件進行描繪，并且不涉及到零件的細節(jié)，零件節(jié)類編碼系統(tǒng)是對零件分類編碼的重要使用工具。選用分類編碼法來區(qū)分零件族時，最先需要思考的問題是，要怎樣創(chuàng)建一個能夠良好被應用于自身企業(yè)的分類編碼系統(tǒng)。有兩種方式：一是選擇現有的系統(tǒng)；二是重新設計新的系統(tǒng)。 用分類編碼法區(qū)分零件族的操作步驟有以下幾步： (1)選擇或研制零件的分類編碼系統(tǒng)。 (2)進行零件 編碼。 (3)按照一定的準則，根據零件代碼劃分零件族。 件成組分類 所謂的零件分類成族，是根據一定的相似性原則，將擁有許多品種的零件產品區(qū)分成一些擁有相似特性的零件族。一些具有相似特性的零件組合成了一個零件族。在將零件分類成族時，我們需要準確定好每組零件類似的程度，這點是非常關鍵的。如果對類似性的要求太高，會使零件組數過多，但每個組中的零件類別又很少的狀況；相反，若是對每個組的零件類似性要求太低，會很難獲得杰出的技術經濟效益。 3 所選零件加工工藝設計 件分析 電機殼體是電機的基本零件之一。電機的 定子、轉子和軸承不見靠電機殼體連接成一個整體，從而使這些部件保持正確的相對位置，能夠一致的完成工作。電動機殼體的加工質量好壞直接影響著電動機的裝置質量，從而影響到電動機在被使用的性能及使用年限。 本次所選取的零件如圖 3.1(a)和圖 3.1(b)所示。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 12 圖 3.1(a) 零件圖 圖 3.1(b) 零件圖 藝方案確定 按照本課題所用到的工件，制定出兩套可行的工藝路線，現進行比較并挑選出一個最合適可行的方案。 藝方案一 以三角凸 車端面 C，再以端 面 文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 13 車端面 B,粗鏜、精鏜 150(+0.1)口；后以加工后的端面 B 和150(+0.1)口為精基準加工 ，側面 D 和端面 E，鉆、攻 6紋孔及鏜 30(0/ 和 42(+ 工序：粗銑端面 C （ 1） 粗銑端面 C 至 尺寸 序：車端面 B,粗、精鏜 150(+0.1)口 （ 1） 粗、半精車端面 寸為 20 2） 粗鏜止口 至尺寸為 +） （ 3） 精 鏜止口 至 尺寸為 150(+工序：銑 寬 （ 1）用 刀銑 寬 工序：锪 2)沉孔 （ 1）锪沉孔 至尺寸 10(+) 工序：鉆、攻 6紋底孔 （ 1）鉆 6孔 至尺寸為 5 2）攻 6紋孔 工序：精銑端面 C （ 1） 精銑端面 C 至 尺寸 為 工序：鏜 30(0/ （ 1） 粗 鏜 孔 至尺寸為 )面粗糙度 2）精鏜孔 至尺寸 為 30(0/面粗糙度 序：鏜 42(+ （ 1） 粗鏜 至尺寸 為 面粗糙度 2） 精鏜孔 尺寸 為 42(面粗糙度 序：銑側面 D （ 1） 粗銑側面 D 至尺寸 為 面粗糙度 2） 精銑端面 D 至尺寸 61 面粗糙度 序：鉆、攻 2紋孔 （ 1） 鉆 2孔 （ 2） 攻 紋孔 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 14 工序：銑側面 E （ 1） 粗銑側面 E 至尺寸為 46 2） 精 銑端面 E 至尺寸為 序：鉆、攻 2紋孔 （ 1） 鉆 2孔 （ 2） 攻 紋孔 工序：锪 12 沉孔 （ 1）锪沉孔至尺寸 12序：鉆、攻 紋孔 （ 1） 鉆 孔 （ 2） 攻 紋孔 工序：鉆、攻 3 （ 1） 鉆 3孔 （ 2） 攻 3紋孔 藝方案二 以三凸角 A 面和 42 毛坯孔先做為粗基準，粗車端面 B，粗鏜、精鏜150(+0.1)口；后以加工后的端面 B 和 150(+0.1)口為精基準加工 ，端面 C 和側面 D 端面 E，鉆、攻 6紋孔及鏜 30(0/42(+等。 工序：半精車端面 B （ 1） 粗車端面 B 至尺寸為 2） 半精車端面 0序：粗、精鏜 150(+0.1)口 （ 1） 粗鏜止口 至尺寸為 +） （ 2） 精 鏜止口 至 尺寸為 150(+工序：銑 寬 （ 1）用 刀銑 寬 工序：锪 2)沉孔 （ 1）锪沉孔 至尺寸 10(+) 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 15 工序：鉆、攻 6紋底孔 （ 1）鉆 6孔 至尺寸為 5 2）攻 6紋孔 工序：銑端面 C （ 1） 精銑端面 C 至 尺寸 為 序：鏜 30(0/ （ 1） 粗 鏜 孔 至尺寸為 )面粗糙度 2）精鏜孔 至尺寸 為 30(0/面粗糙度 序：鏜 42(+ （ 1） 粗 鏜 至尺寸 為 面粗糙度 2） 精鏜孔 尺寸 為 42(面粗糙度 序：銑側面 D （ 1） 粗銑側面 D 至尺寸 為 面粗糙度 2） 精銑端面 D 至尺寸 61 面粗糙度 序：鉆、攻 2紋孔 （ 1） 鉆 2孔 （ 2） 攻 紋孔 工序：銑側面 E （ 1） 粗銑側面 E 至尺寸為 46 2）精 銑端面 E 至尺寸為 序：鉆、攻 2紋孔 （ 1） 鉆 2孔 （ 2） 攻 紋孔 工序：锪 12 沉孔 （ 1） 锪沉孔至尺寸 12序：鉆、攻 紋孔 （ 1） 鉆 孔 （ 2） 攻 紋孔 工序：鉆、攻 3（ 1） 鉆 3孔 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 16 （ 2） 攻 3紋孔 案論證 比較上述兩種工藝路線，可以看出兩方案的主要區(qū)別是加工大端面 B 和小端面 零件圖上可以看出：大端面 B 表面粗糙度要求為 端面C 表面粗糙度要求為 m，相比小端面 C 有更嚴格的表面精度要求，因而先以端面 A 為粗基準加工大端面 B，再以加工后的端面 B 為精基準加工小端面 A,這樣易保A 面表面精度要求，故選擇方案二較佳。另一方面，采取第二個方案能夠提升零件在加工過程中的穩(wěn)定性。因為大端重，重心會產生偏置，在加工時裝夾住大端，能使裝夾相對穩(wěn)固。 因此，工藝方案確定選用方案二的加工工藝路線。 詳細見附錄中的工藝過程卡。 藝裝備及設備的選用 工藝裝備：簡稱“工裝”，指的是為是工藝過程最終實現，所用到的夾具、刃具、模具、量具、輔具、工位器具等所有器具的總稱。使用工藝裝備的目的有以下 幾點： (1)為了制造產品所必不可少的。 (2)為了保證加工的質量。 (3)為了提高勞動生產率。 (4)為了改善勞動條件。 根據工藝裝備所適用的范圍，大致能夠被分成兩種：專用和通用。專用的工藝裝備（又稱專用工裝），是指只針對某一個產品、某一種零部件、某一道工序，屬于專用資產，而且大都價值較高。一般的工藝裝備（又稱通用工裝），是指能被應用于各類產品，例如常見的量具、刀具，而且通常單件的價值較低。 專用工裝大多由企業(yè)自己設計及制造，而通用工裝則是由專業(yè)工廠制造。通用的工藝裝備用途及功能很廣，種類也繁多。大致可分為以下幾種： 工具，加工 零件時所用到的器具，例如螺絲刀（見圖 。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 17 圖 絲刀 刀具，主要在加工過程中起到切削的作用，又被稱為切削工具，例如銑刀（。 圖 刀 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 18 量具，通常是用來定量的器具，例如最常見的游標卡尺（見圖 。 圖 標卡尺 夾具，在加工零件的過程中起到固定的作用。包括焊接夾具、機床夾具（機械加工夾具）、檢驗夾具、裝配夾具等。焊接夾具，顧名思義是為了保證焊件的尺寸，防止在焊接的過程中產生變形的夾具（見圖 機床夾具則是機床上的一種裝夾工 圖 接夾具 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 19 工具，圖 較常見的車床夾具。 圖 床夾具 針對 本課題 零件 所 需要的工藝裝備主要 有 ： (1)釩鋼機用絲錐 ，見圖 工序 、 工序 、 工序 ， 做“鏜”的工序時，會使用到此工具。 圖 用絲錐 (2)銑刀 。 工序 ，使用的是 硬質合金 切口銑刀； 工序 ，使用的是 125 端銑刀；工序 、 工序 ，使用的是 100 端銑刀。 在做“銑”的工序時，會使用到此類刀具。 (3)硬質合金錐柄麻花鉆 ，見圖 工序 ，使用的是 5 硬質合金錐柄麻花鉆 ；工序 、 工序 、 工序 、 工序 ，使用的是 6 硬質 合金錐柄麻花鉆 。 當工序上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 20 為鉆底孔的時候，需要使用此刀具。 圖 柄麻花鉆 (4)硬質合金盲孔端面锪鉆 ，見圖 工序 ， 用到的是 10 硬質合金盲孔端面锪鉆 ； 工序 ，用到的是 12 硬質合金盲孔端面锪鉆 。 在“锪”的工序時，需要用到此刀具。 圖 質合金盲孔端面锪鉆 (5)回轉夾具 ，即 將要設計的夾具 ，詳細圖紙見 。 生產設備是指由某一電路、氣路或機械部件組成的設備，通常是一些被用來改善生產環(huán)境、提供適當工作條件、提高生產效率，在長期重復使用過程中可以保持原先物體樣子和功能的生產原料 和物資原料的統(tǒng)稱。主要包括生產所用到的及其、工治具等。例如：車床、數控車床、數控銑床、機床、加工中心等。 針對 本課題 零件 的加工 所需要的設備 有 ： 工序： 半精車端面 B 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 21 此道工序 選用 的是 數控車床加工，設備型號為 圖 專用車夾具，編號 時加工件數 1。 圖 控車床 工序：粗、精鏜 150(+0.1)口 此道工序 選用 的是 數控車床加工，設備型號為 專用車夾具，編號時加工件數 1。 工序：銑 寬 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 圖 本課題設計的 回轉夾具，編號 時加工件數 2。 工序：锪 2)沉孔 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用 本課題設計的 回轉夾具，編號 時加工件數 2。 工序：鉆、攻 6紋底孔 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 22 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用 本課題設計的 回轉夾具，編號 時加工件數 2。 工序：銑端面 C 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用 本課題設計的 回轉夾具，編號 時加工件數 2。 工序：鏜 30(0/ 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用 本課題設計的 回轉夾具，編號 時加工件數 2。 工序：鏜 42(+ 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用 本課題設計的 回轉夾具，編號 時加工件數 2。 工序：銑側面 D 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用 本課題設計的 回轉夾具，編號 時加工件數 2。 工序：鉆、攻 2紋孔 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用 本課題設計的 回轉夾具，編號 時加工件數 2。 工序：銑側面 E 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用 本課題設計的 回轉夾具，編號 時加工件數 2。 工序：鉆、攻 2紋孔 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用 本課題設計的 回轉夾具，編號 時加工件數 2。 工序：锪 12 沉孔 此道工序選用的是 立式加 工中心，設備型號為 用回轉夾具，編號時加工件數 2。 工序：鉆、攻 紋孔 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用回轉夾具，編號時加工件數 2。 工序：鉆、攻 3上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 23 此道工序選用的是 立式加工中心，設備型號為 用回轉夾具，編號時加工件數 2。 圖 式加工中心 定毛坯的加工余量 首先，明確毛坯的種類。常見毛坯分為下列四種：鑄件、鍛件、型材、焊接件和其他毛坯。 鑄件：鑄造的方法通常被用來制造形狀復雜的毛坯?，F今的許多鑄件都使用砂型鑄造的方式。鑄造的方法及特點見圖 a）和 b）。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 24 圖 a）鑄造的方式及特點 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 25 圖 b）鑄造的方式及特點 鍛件：此種毛坯在被鍛造后能成為具有較好的力學性能的金屬纖維組織，常被用于受力復雜的鋼質零件。鍛造的方式及特點見圖圖 a）、 b）、 c）和 d）。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 26 圖 a）鍛造的方式及特點 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 27 圖 b）鍛造的方式及特點 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 28 圖 c）鍛造的方式 及特點 圖 d）鍛造的方式及特點 型材：其制造方法有熱軋和冷拉。熱軋的型材精度低、尺寸大，因此適用于一般零件；冷拉的型材精度高、尺寸小，因此適用于中小型零件。 焊接件：常用于小批量的生產。使用焊接件的優(yōu)點在于制造過程簡便、生產所需時間短、原材料消耗少。但使用此種毛坯也有缺點，其抗震性比較差，變形也大，需后續(xù)再對其進行時效處理。 其他毛坯：例如沖壓件、塑料壓制件、粉末冶金件等。 毛坯的選擇原則需要遵循下面幾點： 倘若生產的零件數量很大，應選擇高精度、高生產率的方式；如果是小批量 的生產，則可以選擇相對低精度、低生產率的制造方式。 如果材料為鑄鐵、青銅等零件，則選擇鑄造毛坯；如果零件的形狀簡單，且力學性能要求較低，則選擇型材；如果是鋼質零件，則選擇鍛件毛坯。 具有復雜形狀的毛坯通常采取鑄造的方法。砂型鑄造不適合使用在薄壁零件上。自由鍛造適用于尺寸較大的零件，模鍛件適用于中小型零件。 選擇毛坯需要考慮到現有的制造水平、環(huán)境條件和經濟性。 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 電動機殼體工藝制定及夾具設計 29 毛坯選擇的原則是，在盡可能滿足加工要求的情況下，降低成本，使產品具有市場競爭力。 工件 的加工要求決定了毛坯的特點。針對不同的加工要求，需要采用不同的毛坯。毛坯的化學性能、物理性能都需要與要求的加工精度、形狀等相符。 即根據加工要求和工作條件要求，采用適當的方案。 顧名思義，選擇毛坯時需要注意本廠當前的生產環(huán)境和技術水平。 該原則指的是盡量使總成本費用降到最低。 可持續(xù)發(fā)展是 21 世紀一直推崇的一點，在工業(yè)化的同時，也要注意保護環(huán)境、節(jié)約能源，為我們的后代子孫保留良好的生存環(huán)境。 （ 1） 盡可能少消耗能源，選擇低能耗的材料，采取合理的工藝制定方 案，盡量做到環(huán)保節(jié)能減排。 （ 2） 盡量使用可回收或者是加工廢物少、可再利用的材料，而不是用會損害環(huán)境的材料。 （ 3） 條件允許的話可以使用新能源，例如太陽能等。盡量少用、最好是不用石油、煤等會排出大量二氧化碳氣體的燃