摘要
成品取出夹子零件零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差
Abstract
parts processing technology and fixture design is the design of the process design, including the parts processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure; design then a special fixture, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error generated when calculate fixture positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.
Key words: Technology, process, cutting, clamping, positioning
目 录
摘要 II
Abstract II
第1章 绪论 1
第2章 零件的分析 2
2.1零件的形状 2
2.2零件的工艺分析 2
第3章 工艺规程设计 4
3.1 确定毛坯的制造形式 4
3.2 基面的选择 4
3.3 制定工艺路线 4
3.3.1 工艺路线方案一 4
3.3.2 工艺路线方案二 5
3.3.3 工艺方案的比较与分析 5
3.4 选择加工设备和工艺装备 6
3.4.1 机床选用 6
3.4.2 选择刀具 6
3.4.3 选择量具 6
3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6
3.6确定切削用量及基本工时 7
第4章 钻孔夹具设计 12
4.1 夹具的夹紧装置和定位装置 12
4.2 夹具的导向 13
4.3 钻孔与工件之间的切屑间隙 13
4.4 钻模板 14
4.5定位误差的分析 14
4.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用 15
4.7 确定夹具体结构和总体结构 17
4.8 夹具设计及操作的简要说明 18
第5章 铣斜面夹具设计 19
5.1 研究原始质料 19
5.2 定位、夹紧方案的选择 20
5.3 切削力及夹紧力的计算 20
5.4 误差分析与计算 21
5. 5 定向键与对刀装置设计 22
5.6 确定夹具体结构和总体结构 23
5.7夹具设计及操作的简要说明 25
结 论 26
参 考 文 献 27
致 谢 28
第1章 绪论
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。
“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。
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。
第2章 零件的分析
2.1零件的形状
题目给的零件是成品取出夹子零件零件，主要作用是起连接作用。
零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示2-1。
图2-1 成品取出夹子零件图
2.2零件的工艺分析
由零件图可知，其材料为A3，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。
成品取出夹子零件零件主要加工表面为：1. 粗铣底面、半精铣，表面粗糙度值为3.2。2. 粗铣、半精铣上端面，表面粗糙度值3.2。4. 钻内孔，及表面粗糙度值3.2。5.两侧面粗糙度值6.3、12.5，面粗糙度值6.3。
成品取出夹子零件共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：
(1)．底部端面的加工表面：
? ? 这一组加工表面包括：端面，倒角钻孔。这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗铣后半精铣就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。
(2).端面的加工表面：
这一组加工表面包括：端面，粗糙度为3.2；的端面，并带有倒角。其要求也不高，粗铣后半精铣就可以达到精度要求。
第3章 工艺规程设计
本成品取出夹子零件假设年产量为10万台，每台铣床需要该零件1个，备品率为19%，废品率为0.25%，每日工作班次为2班。
该零件材料为A3，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择焊接。依据设计要求Q=100000件/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率α和 废品率β分别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领
N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年
3.1 确定毛坯的制造形式
零件材料为A3，年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用型材，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。
3.2 基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
粗基准的选择，对像成品取出夹子零件这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准) [3]。
对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。
3.3 制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
3.3.1 工艺路线方案一
10 焊接 焊接
20 时效 时效
30 铣 铣Φ16一侧端面
40 铣 铣Φ16另外一侧端面
50 钻 钻铰Φ6.35mm的孔
60 铣 铣斜面
70 铣 铣90度V槽
80 钻 钻M5底孔，然后攻丝M5孔
90 去毛刺 清洗去毛刺
100 验收 验收
110 入库 入库
3.3.2 工艺路线方案二
10 焊接 焊接
20 时效 时效
30 铣 铣Φ16一侧端面
40 铣 铣Φ16另外一侧端面
50 铣 铣斜面
60 铣 铣90度V槽
70 钻 钻铰Φ6.35mm的孔
80 钻 钻M5底孔，然后攻丝M5孔
90 去毛刺 清洗去毛刺
100 验收 验收
110 入库 入库
3.3.3 工艺方案的比较与分析
上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便。方案二采用镗床加工，需要要及时更换刀具，因为有些工序在铣床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。因此综合工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：
10 焊接 焊接
20 时效 时效
30 铣 铣Φ16一侧端面
40 铣 铣Φ16另外一侧端面
50 钻 钻铰Φ6.35mm的孔
60 铣 铣斜面
70 铣 铣90度V槽
80 钻 钻M5底孔，然后攻丝M5孔
90 去毛刺 清洗去毛刺
100 验收 验收
110 入库 入库
3.4 选择加工设备和工艺装备
3.4.1 机床选用
①.工序是粗铣、和精铣。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用铣床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的XK52铣床。参考根据《机械制造设计工工艺简明手册》表4.2-7。
②.工序是钻孔，选用Z525摇臂钻床。
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