卡板加工工艺和夹具设计【7张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

摘  要
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
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 of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts 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 a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.
Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning

目  录
摘  要 II
Abstract III
第1章 绪论 1
第2章 加工工艺规程设计 2
2.1 零件的分析 2
2.1.1 零件的作用 2
2.1.2 零件的工艺分析 3
2.2 卡板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 3
2.2.1 孔和平面的加工顺序 3
2.2.2 孔系加工方案选择 3
2.3 卡板零件加工定位基准的选择 3
2.3.1 粗基准的选择 3
2.3.2 精基准的选择 4
2.4 卡板零件加工主要工序安排 4
2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6
2.6确定切削用量及基本工时（机动时间） 6
第3章 钻孔专用夹具设计 14
3.1问题的指出 14
3.2 夹具设计 14
3.2.1概述 14
3.2.2方案设计 14
3.2.3定位基准的选择 14
3.2.4切削力和夹紧力的计算 15
3.3切削力和夹紧力计算 15
3.4夹紧力的计算 16
3.5定位误差分析 17
3.6零、部件的设计与选用 17
3.7确定夹具体结构尺寸和总体结构 20
总 结 22
参 考 文 献 23
致 谢 24

第1章 绪论
学生可以通过设计综合应用了过去的教训基础能力的设计和施工机械制造和毕业设计工作，对综合训练和要求学生用的集成方案和前提理论和实践知识的制造过程设计的零件。其目标如下：
解决问题的能力的加工工艺文化
（1）毕业设计、应用技术基础课程的理论基础和实践机在生产实践中，二次妥善解决工件在加工过程中，和定位的方法行程大小的测定方法等，以保证零件的加工质量，设计能力的介质复杂零件的程度。
（2）学生熟悉和练习手册、规范和技术能力的图形和其他信息。
(3)培养学生绘画、制图、基本技能的应用和编制技术文件等。
水平有限，设计有缺点的批评中的错误，请教师。

第2章 加工工艺规程设计

2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
题目给出的零件是卡板零件。卡板零件的主要作用之间的中心距及平行度，并保证正确安装。因此卡板零件的加工质量，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 卡板工件图

2.1.2 零件的工艺分析
由卡板零件图可知。卡板零件是一个卡板零件，它的外表面上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。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：
（1）以底面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：底面的铣削加工；其中表面粗糙度要求为，
（2）以φ4-Φ3.5mm的孔孔为主要加工表面的加工面。
（3）以M4螺纹的孔为主要加工面。
2.2 卡板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
从以上分析明白。该卡板的主要零部件加工方面和洞平面系。一般来说，保证平面的加工精度保证更容易洞系的加工精度。因此，卡板零部件来说，加工中的主要问题是保证孔尺寸精度及位置精度处理好，孔和平面之间的相互关系。
为生产量很大。如何满足生产性的要求加工中的主要考虑因素。
2.2.1 孔和平面的加工顺序
卡板卡板零件类应遵循首先零部件的加工方面后孔的原则：即板上基准先加工零件平面，基准平面定位加工其他的平面。并且洞系加工。卡板零部件的加工自然应服从这个原则。那是平面的面积大，用平面位置确保定位信赖夹紧坚固，所以容易孔的加工精度保证。其次，先加工平面前方切掉铸件表面的凹凸。孔的加工精度，为了提高创造条件，容易刀和调整对有利刀具保护。
卡板零部件的加工流程应遵循粗加工的原则，离开，孔的加工和平面明确区分粗加工完成的阶段穴系加工精度保证。
2.2.2 孔系加工方案选择
卡板的零部件的加工程序孔系，应该选择孔加工精度要求，可以满足系的加工方法及设备。外加工精度加工效率两方面考虑以外也适当考虑经济因素。满足的精度要求和生产性的条件下，应该选择价格最底的机床。
2.3 卡板零件加工定位基准的选择
2.3.1 粗基准的选择
粗基准以下要求满足：
（1）保证各重要孔的加工余量均一，
（2）保证卡板零部件的零件和箱子的墙壁上有一定的间隙。
上述的要求，满足应该选择主要支撑孔作为主要标准。即，卡板零部件输入轴和输出轴的支持孔粗作为标准。也就是前后端面的距离顶平面最近的孔，作为主要标准工件的4个限制的自由度，还有别的主要支撑孔定位限制第五自由度。作为基准孔因为粗加工精基准面。因此，后再精加工基准定位主要支撑孔孔加工的时候，一定是均匀的余量。箱子孔的位置和墙壁的位置是同型芯铸造。所以，孔的剩余量均匀也间接保证的孔和箱子墙的相对位置。
2.3.2 精基准的选择
保证卡板零件和孔，平面，平面图像和平面之间的位置。精基准的选择是保证卡板零件加工过程中基本上整体统一基准定位。从卡板零件图分析，那顶平面和各主要支撑孔平行而且占有的面积大，精标准使用适合。但是在平面位置限制尽量工作的三个自由度，只要使用典型的一面的2孔的位置，可以满足的方法是，全体的加工中基本上采用统一基准定位的要求。前后的端方面，那是卡板的零部件组装的标准，它和卡板零部件的主要支撑孔系垂直。如果能用精加工基准孔系，定位、夹紧或线夹结构设计方面都有一定的困难，所以不采用。
2.4 卡板零件加工主要工序安排
关于大量生产的零件，一般是先加工统一基准。基板零件加工的第一个工程加工的统一标准。具体的计划首先是孔位置很粗，精密加工的山顶平面。第2的工序加工定位用的两个工艺孔。顶从平面加工完成后一直基板零件加工完成为止，个别的工程外，定位基准使用。所以，顶方面的螺丝孔加工两工艺孔的加工工序中同时出现。
后工序的安排必须遵守精分和首先面后孔的原则。首先粗加工平面，粗加工孔系。螺丝下孔是多头钻床搭配出来，切削力较大，粗加工阶段完成。基板零部件、精密加工是支撑孔前后端面。根据上述原则也先加工平面再加工孔系，实际生产这样安排不容易保证孔和互相垂直剖面。因此，实际上采用的工程程序先完成孔系，还有支持孔用膨胀轴定位加工元件端面，这样容易保证图纸规定的端面全跳动公差要求。各螺丝孔的攻丝，切削力小，可以安排粗，完成的阶段分散。
根据以上分析过程，现将卡板零件加工工艺路线确定如下：
工艺路线一：
10 开料 型材开料
20 去毛刺 去毛刺
30 铣 铣上端面及台阶面
40 铣 铣下端面
50 铣 铣四周轮廓
60 铣 铣4-R3.5槽
70 钻 钻4-Φ3.5mm的孔
80 钻 钻另外一处4-Φ3.5mm的孔
90 钻 钻孔攻丝M4螺纹的孔
100 去毛刺 四周轮廓倒角去除毛刺
110 验收 验收
120 入库 入库

工艺路线二：
10 开料 型材开料
20 去毛刺 去毛刺
30 铣 铣上端面及台阶面
40 铣 铣下端面
50 铣 铣四周轮廓
60 钻 钻4-Φ3.5mm的孔
70 钻 钻另外一处4-Φ3.5mm的孔
80 铣 铣4-R3.5槽
90 钻 钻孔攻丝M4螺纹的孔
100 去毛刺 四周轮廓倒角去除毛刺
110 验收 验收
120 入库 入库
以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，
以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案一：
工艺路线一：
10 开料 型材开料
20 去毛刺 去毛刺
30 铣 铣上端面及台阶面
40 铣 铣下端面
50 铣 铣四周轮廓
60 铣 铣4-R3.5槽
70 钻 钻4-Φ3.5mm的孔
80 钻 钻另外一处4-Φ3.5mm的孔
90 钻 钻孔攻丝M4螺纹的孔
100 去毛刺 四周轮廓倒角去除毛刺
110 验收 验收
120 入库 入库