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曲柄 零件 夹具 设计 通过 答辩 毕业论文 cad 图纸

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1 毕业设计任务书 课题名称 曲柄板 加工工艺及工装设计 课题来源 生产、社会实际 二级学院（系） 机械工程学院 专 业 机械制造与自动化专业 班 级 姓 名 指导教师 起讫时间： 2014 年 3 月 24 日 2014 年 5 月 16 日 2 1 课题内容、明确的技术要求 “ 曲柄板 加工工艺及工装设计”这一课题， 要求学生在学习轴类、箱体、异形件等典型零件加工工艺及典型夹具设计的基础上，通过某一零件的工艺文件制订及该零件某工序专用夹具设计， 加强工艺文件制订、 工艺问题的解决和专用夹具设计 能力 。 1. 工艺文件制订 通过对 零件图及生产纲领的分析， 拟定零件加工工艺路线，编制零件加工工艺过程卡，编制各机加工工序的工序卡（不包含 热处理、检验及钳工等非机加工工序） ，并形成规范文件。 工艺文件的制订需符合以下原则： 1) 以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。 2) 工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。 3) 充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。 4) 尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件。 5) 积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。 2. 夹具设计 针对指导老师根据工艺文件指定的加工工序，设计夹具。完成定位方案、夹紧方案等设计及相关元件的选择，并形成包含夹具总图及主要零件图在内的 夹具 图纸 。 夹具设计需符合以下原则： 1) 夹具设计应满足零件加工工序的精度要求； 2) 应能提高加工生产率； 3) 操作方便、省力、安全； 4) 具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本； 5) 夹具元件应满足通用化、标准化、系列化的“三化”要求； 6) 具有良好的结构工艺性：便于制造、检验、装配、调整、维修。 曲柄板零件 图见附件 3 2提交成果及具体要求（字数、图量、作品要求、软硬件数量等） 在课程设计期间，通过相关生产企业调研，相关资料及技术手册查询 完成： 1. 开题报告：具体要求及格式见附件“毕业设计开题报告（要求）”； 2. 曲柄板加工工艺文件 制订：包括加工工艺过程卡和所有机加工工序的 工序卡； 3. 曲 柄板加工中钻孔工序专用夹具 回转式钻床夹具设计，完成 全套夹具技术图纸 ； 4. 工艺设计及夹具设计的设计计算说明书 ： 具体要求及格式见附件“ 毕业设计说明书（目录及要求 ）” 5. 毕业设计小结 工作量及格式 要求： 1. 独立设计各有特色；分析问题深入全面，考虑问题认真仔细；设计标准规范，图面表达完整清晰；主要图纸可用计算机绘图、但手工绘图量不少于相当于 1 张 纸的图量。 2. 开题报告、设计计算说明书、小结按规范要求撰写。 注：相关规范要求见“毕业设计说明书模 板”“毕业综合实践教学资料规范要求”“机械工程学院毕业综合实践要求”。 3毕业设计进度计划 起讫日期 工作内容 备 注 第一周 第二周 第三周 第四周 了解设计任务、熟悉课题、查阅资料、写开题报告； 零件结构和技术要求分析；零件加工工艺分析，拟定加工工艺路线；编制加工工艺过程卡、主要工序工序卡； 拟定夹具设计方案，完成夹具总体设计的夹具各元件选择及结构设计部分； 完成夹具总体设计的相关计算，确定技术要求；论证设计方案，完成草图； 4 第五周 第六周 第七周 第八周 绘制夹具工作图； 绘制夹具工作图； 撰写说明书、毕业设计小结； 完善、规范所有资料；完成答辩； 4推荐参考文献 1 李益民主编机械制造工艺设计简明手册北京：机械工业出版社， 1994 2 张耀宸主编机械加工工艺设计实用手册 北京：航空工业出版社， 1993 3 杨黎明主编机械零件设计手册 北京：国防工业出版社， 1993 4 徐灏主编机械设计手册 北京：机械工业出版社， 1991 5 李云主编机械制造工艺及设备设计指导手册 北京：机械工业出版社， 1996 6 胡家秀主编简明机械零件设计实用手册 北京：机械工业出版社， 1999 7 邹青 机械制造技术基础课程设计指导教程 吉林： 机械工业出版社 ， 2004 8 王光斗 ， 王春福 机床夹具设计手册 上海： 上海科学技术出版社 ， 9 薛源顺 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社， 附 零件 图： 批量中批 5 毕业设计开题报告 课题名称 :曲柄板零件钻 8夹具设计 二级学院（系） 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 （宋体，四号） 1 本课题的 背景、设计 意义 、可行性分析 背景 ：改 革开放以来，随着中国与世界的接轨，中国不断的引进了西方先进的加工技术，而且随着世界科技的飞速发展，数控机床，加工中心，柔性制造单元，柔性制造系统等一系列高端设备得以广泛的运用，使得我国的加工精度和加工方法也发生了革命性的改变。产品更 新换代的加快，产品需求的多样化，是制造业面临巨大挑战，特别像 曲柄板主要零件 这种不规则零件就出现了重大问题，现阶段 曲柄板主要零件 零件加工还打不到自动化加工，它的工艺好需要人工画线的方法来保证，而零件的装夹也是通过人工来完成的，所以现阶段我国对 曲柄板主要零件 这种不规则零件的加工的效率还是比较低的阶段。夹具方面人们也从过去传统的夹具的装夹，定位，刀具的引导定位为夹具的装夹和定位，随着数字化加工设备的扩大化，已经将夹具的引导刀具功能完全替代，给今后的夹具的快速装夹与定位提出了更高的要求。 设计 意义 ： 曲柄板 主要零件 加 工工艺及夹具设计是本人在基本完成大学的学习任务后完成的一次由理论转化为实际生产的一个过程，将我在大学期间学习到的东西全部整合到一起运用到实践当中去，使本人对自己所学的专业知识，专业技能，和专业所从事的方向有了更深层次的学习与了解，为我以后的工作打下基础。机械加工工艺主要是实现产品的设计，保证产品质量，节约能源，降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，生产安全，技术检测和健全劳动组织的重要依据。然而夹具在制造系统中也是一个非常重要的组成部分，好的夹具可以提高劳动生产率，保证和提高加工精度， 降低生产成本，还可以扩大机床的使用范围，而这个 曲柄板主要零件 的精度，材料的好坏，加工的工艺将直接影响到发动机的使用效率和寿命，所以本次设计要实现产品的设计，保证产品质量还要在保证产品加工精度的同时提高生产率，节约成本。 可行性分析 : 毛坯的选择根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件图上已有规定。对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒口位置和拔模率，以便在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。如果毛坯是棒料或型材，则按其标准确定尺寸规格，并决定每批加工件数。 毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有 密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。拟订工艺路线： 表示零件的加工顺序及加工方法，分出工序，安装或工位及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟订工艺路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。常常需要提出几个方案，进行分析比较后再确定。 计算切削用量、加工余量及工时定额： 查阅切削用量手册等资料并进行计算确定。目前，对单件小批量生产不规定切削用量，而是由操作工人根据经验自行选定，但对于自动线和流水线，为保证生产的节拍，必须规定切削用量，并不能随意改变。 计算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工质量以保证最终加工质量。工时定额一般按各工厂的实际经验积累起来的统计资料来估算。随着生产的发展，工艺的改进，新工艺，新技术的不断出现，工时定额应进行相应的修改。 对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时互相矛盾，但只要把它们处理好，就会成为一个统一体。在三个要求中，质量是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标，质量不能保证，根本谈不上数量；质量和生产率之间是密切联系的，在保证质量的前提下，应该不断地最大限度地提高生产率，满足生产量 的要求。如果两者矛盾，则生产率要服从于质量，应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质量的前提下，应尽可能的节约耗费，减少投资，降低制造成本，这就是经济性。 因此， 曲柄板主要零件 的工艺规程研究途径应该体现质量、生产率和经济性的统一，达到经济合理及可行的最优方案。 夹具设计的研究途径和可行性分析 曲柄板主要零件 钻等工序使用的专用夹具，此类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。 夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决 具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。 除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。 2课题的主要内容，构思及初步见解 ，拟采用的设计方法与手段，所需材料及设备，经费预算，预期成果等 。 任务的主要内容 ： 开题报告：具体要求及格式见附件 “ 毕业设计开题报告（要求） ” ； 曲柄板加工工艺文件制订：包括加工工艺过程卡和所有机加工工序的工序卡； 曲柄板加工中钻孔工序专用夹具 回转式钻床夹具设计，完成全套夹具技术图纸； 工艺设计及夹具设计的设计计算说明书：具体要求及格式见附件 “ 毕业设计说明书（目录及要求） ” 毕业设计小结 构思及初步见解 ： 通过网络、期刊、教材、厂家资料及国内外相关文献查阅。根据要求完成对曲柄板主要零件 加工工艺和夹具设计系统设计 。完成设计图纸的绘制并进行相关校核工作，完成设计说明书的编写。 曲柄板主要零件 加工工艺 1、制订 曲柄板主要零件 加工工艺 规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，了解其 曲柄板主要零件 零件的结构特点和相关的技术要求，对 曲柄板主要零件 零件的每一个细节，都应仔细的分析，如 曲柄板主要零件 加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意 曲柄板主要零件 零件各孔系自身精度（同 曲柄板主要零件 度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（ 曲柄板主要零件 线之间的平行度、垂直度以及 曲柄板主要零件 线与平面之间的平行度、垂直度等要求）， 曲柄板主要零件 零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清 曲柄板主要零件 零件的每一 个尺寸。绘制零件图是一个重点，同时因为 曲柄板主要零件 零件比较复杂 ,所以也是一个难点。我们采用 件绘制零件图，一方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对 件的熟悉。 工序的划分 确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数；如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备， 按工序集中原则组织生产。 2、夹具设计可能遇到的问题： 工件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工件夹紧牢固是否可靠等等。 工件在夹具中的定位精度，主要与定位基准是否与工序基准重合、定位基准与定位元件的配合状况等因素有关，可提高夹具的制造精度，减少配合间隙，就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过定位时，可通过撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。 夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大，以免工件或夹具产生过大变形。可采用多点夹紧或在工件钢性薄 弱部位安放适当的辅助支撑。夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理 ,考虑夹具的定位误差和安装误差。我们将通过对工件与夹具的认真分析 ,结合一些夹具的具体设计事例 ,查阅相关的夹具设计资料 ,联系在工厂看到的一些 曲柄板主要零件 加工的夹具来解决这些问题 . 拟采用的设计方法与手段： （ 1） 搜集资料，了解并掌握曲柄板主要零件加工工艺结构和工作原理。 （ 2） 确定设计大体思路，撰写开题报告，要求完成具体的设计内容及计算。 （ 3） 根据设计任务书的要求，熟悉相关软件 定设计方法及设计要点。按要求完成完整的设计计划及预期达到的结 果，进行相关设计及计算。 （ 4） 对所设计夹具设计相关校核，准备相关资料。 （ 5） 对设计说明书初稿进行相关格式修改，对设计图纸并进行修改。 3工作进度计划 解和消化课题内容，完成课题的调研、开题报告、翻译、文献综的撰写等； 成 曲柄板 主要零件的工艺工装设计与优化 方案； 成 曲柄板 主要零件的工艺工装设计与优化 参数计算 ； 成 曲柄板 主要零件的工艺工装设计与优化 各元件设计 ； 柄板 主要零件的工艺工装 装配图和主要零件图设计 ； 成论文的撰写和答辩准备工作 。 4参考文献 1 于勇 . 我国机械制造技术的现状及发展方向 J. 山西焦煤科技 ,2010,(:752 应雷 . 浅谈我国机械制造业的困境和发展战略对策 J. 科技资讯 , 2010,(27) :112 3 侯志楠 . 浅析机械制造技术的发展历程、现状及趋势 J. 2010/20 4 濮良贵，纪名刚 . 机械设计 M 2006 5 黎震，朱江峰 . 先进制造技术 M . 北京理工大学出版， 2009 6 郑修本 . 机械制造工艺学 M . 北京：机械工业出版社， 2007 7 徐鸿本 . 机床夹具设计手册 M宁科学技术出版社， 2004 8 闻邦椿 . 机械设计手册（第 5 版）第 1 卷 机械工业出版社， 2010 9 张捷 . 机械制造技术基础 M . 西南交通大学出版社 ， 2006 10卢秉桓 . 机械制造基础 M 械工业出版社， 2008 11 王先逵 . 机械制造工艺学 M 械工业出版社， 2004 12 ,2005 13 E. ,2006 指导教师意见： 指导教师： 年 月 日 二级学院（系） 毕业设计工作委员会 意见： （盖章） 年 月 日 浙江机电职业 技术学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 曲柄板 零件名称 曲柄板 共 8 页 第 1 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 30 45 毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 模锻 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 车 103 外圆柱面至尺寸，倒角 专用夹具，外圆车刀，游标卡尺 380 浙江机电职业 技术学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 曲柄板 零件名称 曲柄板 共 8 页 第 2 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 40 45 毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 模锻 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 车 103 上端面，车 48 外圆，加工 48 外圆端面，加工凹槽，倒角 专用夹具，外圆车刀，游标卡尺 380 端面车刀，切槽刀 浙江机电职业 技术学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 曲柄板 零件名称 曲柄板 共 8 页 第 3 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 50 45 毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 模锻 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 加工 30至要求 专用夹具，镗刀，游标卡尺 380 浙江机电职业 技术学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 曲柄板 零件名称 曲柄板 共 8 页 第 4 页 车间 工段 工序号 材料 牌号 机加工 二 60 45 毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 模锻 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 调头夹 103 外圆，并用 48 外圆端面定位，车 103 底面至尺寸 专用夹具，端面车刀，游标卡尺 380 浙江机电职业 技术学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 曲柄板 零件名称 曲柄板 共 8 页 第 5 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 70 45 毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 模锻 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 车 38 外圆柱面 专用夹具，外圆车 刀，游标卡尺 380 浙江机电职业 技术学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 曲柄板 零件名称 曲柄板 共 8 页 第 6 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 80 45 毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 模锻 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 车 28 外圆柱面，车 ，车 倒角 专用夹具，外圆车刀，游标卡尺 380 端面车刀，直柄麻花钻 浙江机电职业 技术学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 曲柄板 零件名称 曲柄板 共 8 页 第 7 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 90 45 毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 模锻 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 万能 铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 铣斜面到要求 专用夹具，圆柱铣刀，游标卡尺 380 浙江机电职业 技术学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 曲柄板 零件名称 曲柄板 共 8 页 第 8 页 车间 工段 工序号 材料牌号 机加工 二 100 45 毛坯种类 毛坯外形 每毛坯制件 每台件数 模锻 1 1 设备名称 设备型号 设备牌号 同时加工件 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工 位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 / r/削速度 / m/给量 mm/r 切削深度 给次数 公步工时 机动 辅助 1 钻 8 的深孔，加工 5孔与 51 沉孔 专用夹具，直柄麻花钻，游标卡尺 380 购买后包含有 咨询 州机电职业技术学院 毕业设计（论文）说明书 作 者： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目： 曲柄板 加工工艺及工装设计 指导者： 评阅者： 年 月 购买后包含有 咨询 业设计（论文）中文摘要 本文是对曲柄板零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对 曲柄板 的加工设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 夹具 ， 最后设计了一副检验夹具 。 关键词： 曲柄板，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具 毕业设计（论文）外文摘要 is on of of of of In to of of a in a it to to In of of a 录 目 录 . 绪论 . 1 械加工工艺概述 . 4 . 4 . 5 . 6 . 6 2 曲柄板的工艺设计 . 9 柄板的结构特点和技术要求 . 9 柄板的材料、毛坯和热处理 . 9 艺过程设计中应考虑的主要问题 . 10 柄板的机械加工工艺过程分析 . 12 柄板的工序设计 . 19 柄板切削用量的确定 . 23 柄板加工时间定额计算 . 27 3 专用夹具设计 . 31 用夹具的设计及原理分析 . 31 . 31 . 32 . 32 . 34 结 论 . 37 参 考 文 献 . 38 致谢 . 39 1 绪论 械加工工艺概述 机械加工工艺 是指用机械加工的方法改 变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。 机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工 装配 包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等 等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称 工艺规程 。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际 情况编写的特定的加工工艺。 械加工工艺流程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和 辅助工具 。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产 条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。 具概述 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 随着科学技术的发展，各种新材料、新工 艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自 20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的 发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断 的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 1机床夹具的主要功能 机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。 （ 1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精 度要求。 （ 2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 2机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。 （ 1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （ 2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗 床夹具（镗模）也具有导向功能。 床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方 面，在多品种生产的企业中，约 4年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 15%左右。特别是近年来，数控机床（ 加工中心（ 成组技术（ 柔性制造系统（ 新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。 2）能装夹一组具有相似性特征的工件。 3）适用于精密加工的高精度机床夹具。 4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 6）提高机床夹具的标准化程度。 代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。 精 密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5 m；精密心轴的同轴度公差可控制在 1 m 内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达 m。 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效 率可提高 5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为2600r/而使切削速度大幅度提高。 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用 可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个 方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 214891 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 2 曲柄 板的工艺设计 柄板的结构特点和技术要求 曲柄板 是 该 机床上的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂。但因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命 。曲柄板 毛坯材料 45 钢 ，硬度范围在 180 230受中等载荷 ，用于制造机器的运动件 。采用 锻造 方法，由于 成 批量生产故宜采用 模锻方法。 曲柄板是模锻件，根据要求主要是加工孔、底平面和外圆柱面。具体特点和技术要求如下： 精加工孔 30求达到的精度等级为 87 粗糙度为 ，且以底平面为基准，要求垂直度公差为 要满足加工孔的位置精度。 其他各个孔的加工都要以 103 底平面为定位基准。所以，底平面的形位公差要达到设计要求。 精加工 29圆柱面，精度等级为粗 87 粗糙度为 ，且与 30 五个 和五个 11 沉孔的同轴度和相互夹角 45 度的位置，需设计一立轴回转分度钻床夹具。 柄板的材料、毛坯和热处理 毛坯材料 45钢，由资料 14 表 得力学性能： 表 45钢的性能参数 牌号 s/b/ (%) (%) 45 335 600 16 40 39 45钢的性能特性： 45钢为中碳钢，具有良好的综合力学性能，可加工性能好。 45钢应用举例：曲柄、连杆、联合收割机转向节、主轴、变速杆、曲轴等。 毛坯的热处理 45 钢为中碳钢，应采用退火处理，加热到30 50，随炉冷却到500左右出炉空冷。目的使钢的成分均匀化，细化晶粒，改善组织，消除内应力，降低硬度，改善切削性能以及最终热处理性能。 艺过程设计中应考虑的主要问题 工方法选择的原则 所选加工方法应考虑每种加工方法的经济、精度要求相适应。 所选加工方法能确保加工面的几何形状精度，表面相互位置精度要求。 所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。 加工方法要与生产类型相适应。 所选加工方 法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。 工阶段的划分 按照加工性质和作用的不同，工艺过程一般可划分为三个加工阶段： 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变 形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 1211 粗糙度为 020 。 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 109 表面粗糙度为0 。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保证零件的形状位置几精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面达到图纸要求 可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 76 表面粗糙度为 光整 加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为 65 表面粗糙度为 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原 则： 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位 置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 工顺序的安排 零件的加工过程通常包括机械加工工序，热处理工序，以及辅助工序。在安排加工顺序时常遵循以下原则：见下表 表 加工工序安排原则 工序类别 工序 安排原则 机械加工 1） 对于形 状复杂、尺寸较大的毛坯，先安排划线工序，为精基准加工提供找正基准 2） 按“先基准后其他”的顺序，首先加工精基准 3） 在重要表面加工前应对精基准进行修正 4） 按“先主后次，先粗后精”的顺序 5） 对于与主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工之后加工 热处理 退火与正火 毛坯预备性热处理，应安排在机械加工之前进行 时效 为消除残余应力，对于尺寸大结构复杂的铸件，需在粗加工前、后各安排时效处理；对于一般铸件在铸造后或则粗加工后安排时效处理；对于精度高的铸件，在半精加工前、后各安排一次时效处理 淬火 淬火 后工件硬度提高，应安排在精加工阶段的磨削加工前进行 渗碳 渗碳易产生变形，应安排在精加工前 渗氮 一般安排在工艺过程的后部、该表面的最终加工之前 辅助工序 中间检验 一般安排在粗加工全部结束之后，精加工之前；花费工时较多和重要工序的前后 柄板的机械加工工艺过程分析 柄板零件图分析 图 2柄板零件图 由图 2 该零件为模锻件，材料为 45钢。 要求加工 30面 粗糙度 且轴线要求与 103 底平面的垂直度公差为 要求精加工 103底平面，表面粗糙度 平面度公差为 要求精加工 44圆柱端面，表面粗糙度 并且此端面与底面平行度公差 要求精加工 29圆柱面， 表面 粗糙度 并且轴线与孔 30 要求粗加工曲柄板斜面，表面粗糙度 要求粗加工 103外圆， 44外圆， 22外圆和凹槽。 要求粗加工 8深孔。 要求加工 5 有零件图分析知，该零件有车削部分、铣削部分、钻孔部分。其中车削部分有 103 外圆，车 103 外圆上端面，粗车 44 外圆柱面，精加工 44 外圆柱面的端面，在车床上加工孔 30加工 103 的底面，精加工 29外圆柱面，粗车 22 的外圆柱面 ，粗车 22 外圆的端面，在车床上加工深孔 8；铣削部分有粗加工斜面；钻孔部分为在立式钻床上加工 51沉孔。 根据零件几何形状和尺寸、技术要求、加工位置以及加工顺序原则，可把加工顺序进行划分为： 装夹 44毛坯外圆上，车 103外圆至尺寸，作为粗基准。 装夹 103 外圆，粗车、半精车 103 上端面，粗车 44 外圆，粗加工凹槽，精加工 44外圆拄端面，倒角，粗镗、 半精镗、精镗孔 30 掉头用专用夹具装夹工件，精加工 103 外圆底面至尺寸，精加工 29车 22 的外圆柱及其端面，倒角，加工 8的深孔。 铣床上加工两斜面。 立式钻床上加工 51 沉孔。 柄板的加工工艺的路线 分析与比较 拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。在 拟定时应充分调查研究，多提几个方案，加以分析比较确定一个最合理方案。 采用加工方法一般所能达到的公差等级和表面粗 糙度以及需留 的加工余 量 表 (参考参数 ) 加工表面 加 工 方 法 表面粗糙 度 面光 洁 度 公 差 等 级 公 差 等 级 加 工 余 量 说 明 外 圆 粗 车 半精车 精 车 细 车 粗 磨 精 磨 研 磨 3 45 67 78 67 89 1014 110 108 87 76 7 6 45 15 尺寸在直径 180以下 ,长度在500 以下 ,铸件的直径余量 内 孔 钻 孔 扩 孔 粗 镗 半精镗 精 镗 细 镗 粗 铰 精 铰 粗 磨 精 磨 研 磨 25 3 45 24 56 67 910 56 67 67 910 1014 0 8 98 8 7 6 87 76 7 6 54 孔径在180 以下 ,铸件直径的余量 .L/d2 L/d=210时 , 倍 平 面 粗刨 , 粗铣 精刨 , 精铣 粗 磨 半精磨 精 磨 研 磨 3 46 67 79 79 1014 19 109 86 75 75 52 平面最大尺寸 500以下的铸件的平面余量 主要工序的加工工艺路线 主要工序的加工工艺路线： 加工 30 孔的加工精度等级 面粗糙度 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理 、经济的加工方式，可得孔的加工工艺路线为： 粗镗 半精镗 精镗 加工 103底面 底面的加工精度等级 面粗糙度 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，可得 孔的加工工艺路线为： 粗车 半精车 精车 加工 44圆柱端面 加工平面的精度等级 面粗糙度 并且与底面平行度有要求。 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，可得孔的加工工艺路线为： 粗车 半精车 精车 加工 29轴的加工精度等 级 面粗糙度 加工工艺路线为： 粗车 半精车 精车 加工两斜面 根据加工面的表面粗糙度 根据零件形状特点选择合理、经济的加工方式，可得轴的加工工艺路线为： 粗铣 曲柄板加工工艺路线的确定 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，曲柄板具体加工工艺过程如下表： 表 机械加工工艺过程 方案一 工序内容 加工车间 设备名称 工艺设备名称 夹具 刀具 量具 1 备料用模锻方法获得毛坯 锻造车间 模锻锤 2 毛坯退火热处理 热处理间 退火炉 3 装夹 44外圆车 103外圆柱面至尺寸，倒角 金工车间 普通车床 专用夹具 外圆车刀 专用量具 4 车 103上端面，车 44外圆，加工 44外圆端面，加工凹槽，倒角 金工车间 普通车床 专用夹具 外圆车刀，端面车刀，切槽刀 专用量具 5 加工 30至要求 金工车间 普通车床 专用夹具 镗刀 专用量具 6 调头夹 103外圆，并用 44外圆端面定位，车 103底面至尺寸 金工车间 普通车床 专用夹具 端面车刀 专用量具 7 车 29圆柱面 金工车间 普通车床 专用夹具 外圆车刀 8 车 22外圆柱面 ，车 22外圆端面，倒角，钻 8的深孔 金工车间 普通车床 专用夹具 外圆车刀，端面车刀，直柄麻花钻 专用量具 9 铣斜面到要求 金工车间 万能铣床 专用夹具 圆柱铣刀 专用量具 10 加工 51沉孔 金工车间 立式钻床 专用夹具 专用量具 11 检验 表 机械加工工艺过程方案二 工序内容 加工车间 设备名称 工艺设备名称 夹具 刀具 量具 1 备料用模锻方法获得毛坯 锻造车间 模锻锤 2 毛坯退火热处理 热处理间 退火炉 3 铣斜面到要求 金工车间 万能铣床 专用夹具 圆柱铣刀 专用量具 4 装夹 44外圆车 103外圆柱面至尺寸，倒角 金工车间 普通车床 专用夹具 外圆车刀 专用量具 5 车 103上端面，车 44外圆，加工 44外圆端面，加工凹槽，倒角 金工车间 普通车床 专用夹具 外圆车刀，端面车刀，切槽刀 专用量具 6 加工 30至要求 金工车间 普通车床 专用夹具 镗刀 专用量具 7 调头夹 103外圆，并用 44外圆端面定位，车 103底面至尺寸 金工车间 普通车床 专用夹具 端面车刀 专用量具 8 车 29圆柱面 金工车间 普通车床 专用夹具 外圆车刀 9 车 22外圆柱面，车 22外圆端面，倒角，钻 8的深孔 金工车间 普通车床 专用夹具 外圆车刀，端面车刀，直柄麻花钻 专用量具 10 加工 51沉孔 金工车间 立式钻床 专用夹具 专用量具 11 检验 方案一与方案二的区别在于 方案二把铣斜面的工序调到最前面，这将对于加工时没有相关的基准，导致加工尺寸不准。故选择方案一做为最终方案。 柄板的工序设计 工序设计包括工序基准的选择、工序尺 寸的确定、加工余量的确定、机床的选择、工艺装备的选择、切削用量的选择和时间定额的确定。 工序基准是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度的基准。所标定的位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求，工序尺寸和工序技术要求的内容在加工后应进行测量，测量时所用的基准称为测量基准。通常工序基准和测量基准重合。 工余量的确定 外圆柱面加工余量的确定 查表资料 14（第 1卷）表 得： 粗 车 103外圆柱面 粗车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 粗车 44外圆柱面 粗车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 粗车 22外圆柱面 粗车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 粗车、半精车、精车 29粗车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 半精车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 精车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 内孔加工余量的确定 查表资料 14（第 1卷）表 得： 粗镗、半精镗、精镗 30粗镗加工余量 工精度 面粗糙度 （ 半精镗加工余量 工精度 面粗糙度 （ 精车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 轴端面加工余量确定 查表资料 14（第 1卷） 粗车、半精车、精车 103底面的加工余量 粗车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 半精车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 精车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 粗车 103上端面的加工余量 粗车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 粗车 22外圆柱端面 粗车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 粗车、半精车 44 外圆柱端面 粗车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 半精车加工余量 工精度 面粗糙度 （ 由以上分析可得下表： 表 加工余量、工序尺寸 序号 加工表面 加工内容 加工余量（ 表面粗糙度 加工精度等级 寸 1 103底面 粗车 1 103圆柱高为21 半精车 精车 2 103上端面 粗车 1 3 103外圆柱面 粗车 1 103 4 44外圆柱面 粗车 1 44 5 44外 圆柱端面 粗车 1 至要求 半精车 6 30粗镗 3 30精镗 0 精镗 7 29粗车 1