目 录
1 绪论 1
2 加工工艺规程设计 4
2.1 零件的分析 4
2.1.1 零件的作用 4
2.1.2 零件的工艺分析 4
2.2 LJT0083零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 5
2.2.1 孔和平面的加工顺序 5
2.2.2 孔系加工方案选择 5
2.3 LJT0083零件加工定位基准的选择 6
2.3.1 粗基准的选择 6
2.3.2 精基准的选择 6
2.4 LJT0083零件加工主要工序安排 6
2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 8
2.6 确定切削用量及基本工时（机动时间） 8
3 铣宽20槽夹具设计 15
3.1 夹具的分类和作用 15
3.2 工件在夹具中的定位 16
3.3 夹具的组成 18
3.4夹具设计 18
3.4.1定位基准的选择 18
3.4.2切削力及夹紧力的计算 19
3.5定位误差的分析 20
3.6夹具设计及操作的简要说明 21
总结 22
参考文献 23
致谢 24
LJT0083零件加工工艺规程设计及宽8.5mm槽铣夹具设计
摘 要：本文是对LJT0083零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LJT0083零件的一道工序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宽20mm槽铣夹具设计。
关键词：LJT0083零件，工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差
Design and 8.5mm wide slot milling fixture for machining process LJT0083
Abstract：This paper is the analysis of the machining process of LJT0083 application and processing, including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the fixture and process planning, tool selection, cutting, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition, processing procedure of LJT0083 parts of the design of special fixture.
Many kinds of the machine tools fixture, the fixture's most widely used, the size has been standardized, and there is a professional factory production. And widely used in mass production of special fixture for a workpiece machining processes and services, to the factory according to the workpiece machining process to design and manufacture. The main content of this thesis is the fixture design 8.5mm wide slot milling fixture design.
Keywords: LJT0083 parts, process, process, cutting, clamping, positioning error
1 绪论
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。
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。
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。
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。
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（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，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。
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±0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5μm；精密心轴的同轴度公差可控制在1μm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0.2～0.5μm。
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/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。
2 加工工艺规程设计
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
题目给出的零件是LJT0083零件。LJT0083零件的主要作用是，保证平面之间的中心距及平行度，并保证正确安装。因此LJT0083零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。
图2-1
2.1.2 零件的工艺分析
由LJT0083零件图可知。LJT0083零件是一个盘类零件，它的外表面上有平面需要进行加工。孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：
此零件采用HT200，要求粗糙度等级最高位0.8，采用数控铣床能够达到，有2个通孔，一个Φ3的孔，孔粗糙度均为6.3，一个Φ4的孔，孔粗糙度均为6.3。一个槽为8.5宽，深度为18，一个槽为20宽，深度为20
2.2 LJT0083零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施
由以上分析可知。该LJT0083零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于LJT0083零件来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。
由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。
2.2.1 孔和平面的加工顺序
LJT0083零件类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工LJT0083零件上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。LJT0083零件的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。
LJT0083零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。
2.2.2 孔系加工方案选择
LJT0083零件孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。
根据LJT0083零件图所示的LJT0083零件的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。
（1）用镗模法镗孔
在大批量生产中，LJT0083零件孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。
采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。
（2）用坐标法镗孔
在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。
用坐标法镗孔，需要将LJT0083零件孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。
2.3 LJT0083零件加工定位基准的选择
2.3.1 粗基准的选择
粗基准选择应当满足以下要求：
（1）保证各重要孔的加工余量均匀；
（2）保证装入LJT0083零件的零件有一定的间隙。
为了满足上述要求，应选择的主要作为主要基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。
2.3.2 精基准的选择
从保证LJT0083零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证LJT0083零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从LJT0083零件图分析可知，它的上下平面与各主要平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是LJT0083零件的装配基准，但因为它与LJT0083零件的主要垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。
2.4 LJT0083零件加工主要工序安排
对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。LJT0083零件加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。。由于顶平面加工完成后一直到LJT0083零件加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。
后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于LJT0083零件，需要精加工的是前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工系，然后以用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹
由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。
加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。
根据以上分析过程，现将LJT0083零件加工工艺路线确定如下：
工艺路线一：
10 铸造 铸造
20 时效 时效
30 铣 粗铣上端面，精铣上端面
40 铣 粗铣底面，精铣底面
50 铣 粗铣、精铣距离底面为10mm的中间平面
60 铣 粗铣、精铣左端面（距离为50mm）
70 铣 粗铣、精铣右端面（距离为50mm）
80 钻 钻Φ3孔
90 钻 钻Φ4孔
100 铣 粗铣、精铣宽20mm槽
110 铣 粗铣、精铣宽8.5mm槽
120 磨 磨上平面、底面以及中间平面（粗糙度为0.8）
130 钳 去毛刺
140 检验 检验入库
川公网安备: 51019002004831号