方套零件机械加工工艺及其夹具设计-钻、铣夹具（含两套夹具）
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设计
含两套
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毕业设计（论文）中期报告 题目： 方套零件机械加工工艺及其 机床夹具设计 一 、 设计（论文）进展状况 ： 我的课题是： 方套零件机械加工工艺及其机床夹具设计 。在刚拿到题目时对课题进行了认真的阅读与分析。 从开题报告到现在毕业设计的进展情况如下： （ 1） 认真分析课题，了解题目要求， （ 2） 查阅资料理解加工工艺和夹具的设计， （ 3） 分析任务书中的技术指标， （ 4） 分析国内外相关研究情况， （ 5） 制定自己的设计计划： （ 6） 查找文献和资料加以总结， （ 7） 通过自己所选方案设计出机械加工工艺，绘制出夹具的草图： （ 8） 对原始数据进行分析与计算并结合切削力，夹紧力和定位误差，设计出夹具： （ 9） 绘制了一套钻用的夹具 二 、 存在问题及解决措施 在这次设计中由于实际经验的不足，对于切削用量，夹具的材料用量等问题的考虑并不是十分全面。以及由于基础知识的薄弱在计算和设计各个零件的结构与参数时也是面临的问题之一。实际经验的不足对于选择零件的材料也会有影响。 解决措施：对于知识环节的薄弱应该阅读更多的相关文献资料。温习书 本中学习过的知识打好专业基础。对相关的书籍认真学习。与老师及同学进行更多的交流，正确的使用电脑这个有力的工具。借鉴相关设计的优点来弥补自己的不足。 三 、 后期工作安排 （ 1）对切削用量和工时与参数进行计算。（第 10 周） （ 2）对每步加工工序计算。（第 11 周） （ 3）对夹具进行结构设计。（第 12 13 周） （ 4）设计校核，绘制零件图。（第 14 周） （ 5）撰写毕业论文，准备答辩。（第 15 周） 指导教师签字： 年 月 日 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 32 产品名称 零件名称 方套 共 13 页 第 1 页 材 料 牌 号 45 毛 坯 种 类 模锻件 毛坯外形尺寸 84毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 10 模锻 模锻 锻工 摩擦压力机 20 热处理 正火 热处理 30 铣削 铣 A 面 :35工 2 40 铣削 铣 B 面 :33工 4 50 铣削 铣 53 凸台 金工 9 60 铣削 左右两侧面 : 80工 0 铣削 铣下端面 :与底面 26的斜角 金工 0 铣削 铣上侧面及与圆弧 交的台阶面 :30 工 0 铣削 铣方槽： 30工 00 铣削 倒角（ 60） 金工 10 钻削 钻锁紧螺钉孔 :90， 工 20 钻削 麻花钻钻孔钻通： 5工 30 钻削 用锪孔钻锪 54孔 金工 40 钻削 用深孔钻钻、绞 8孔 金工 50 去毛刺 去零件的毛刺 去毛刺工 160 检验 终检 质检室 170 入库 包装、搬运 搬运工 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 铣 A 面 机械加工工 序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 3 铣 A 面 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣 A 面 :3500 80 2 81 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 铣 B 面 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 4 铣 B 面 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣 B 面 :3000 80 4 79 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 铣凸台 弧面 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 5 铣凸台 弧面 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式升降台数控铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣凸台 53 圆弧面 00 3 424 9 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 铣左右两侧面 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 6 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具 编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣左右两侧面 8090 3 110 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 铣下端面 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 7 铣下端面 :与底面26的斜角 :800 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣下端面 :与底面 26的斜角 :800 90 20 54 17 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 铣上侧面及圆弧 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 8 铣上侧面及圆弧交的台阶 面 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣上侧面 90 10 2 铣与圆弧 交的台阶面 90 2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 铣 的方槽 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 9 铣 的方槽 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣 的方槽 0 0 100 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处 数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 倒角 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 9 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 10 倒角（ 0） 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 倒角（ 60） 90 8 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 钻 90 度锁紧螺钉孔 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 10 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 11 钻锁紧螺 钉孔 :90，m 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻锁紧螺钉孔 :90， 60 20 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 用麻花钻钻 5* 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 11 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 12 用麻花钻钻 5* 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 用麻花钻钻 5* 钻通 60 25 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 用锪孔钻锪 5* 14 的孔钻 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 12 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 13 用锪孔钻锪 5*14 的孔 钻 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 用锪孔钻锪 5* 14 的孔钻 72 5 192 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 用深孔钻钻、绞 8 的孔 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 13 页 第 13 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 金工 14 用深孔钻钻、绞 8 的孔 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 模锻件 84 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 01 专用夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 用深孔钻钻 8 的孔 60 30 0 400 2 绞 8 的孔 92 0 200 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 毕业设计 (论文 )开题报告 题目： 方套零件机械加工工艺及其 机床夹具设计 1 毕业设计（论文）综述 目背景 在机械加工制造过程中 ,用来固定加工对象 ,使其占有正确的位置 ,以便接受施工、检测的装置 ,都可统称为“夹具”。夹具的发展历程 ,大约可以分为三个阶段 :第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上 ,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具 ,使得加工过程进一步提高效率和趋于完善 ;第二阶段 ,夹具成为人与机床之间的桥梁 ,夹具的机能发生变化 ,它主要用于工件的定位和夹紧 ;第三阶段表现为夹具与机床的结合 ,夹具作为机床的一部分 ,成为机械加工任务的加工设备 ,而任务单的开工时间则根据定单下达日期、任务单计划入库日期、相关的工艺信息以及各加工单元的当前加工计划来统一决定。 究意义 随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求相应提高。为了适应不同行业的需要和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。夹具的通用性直接影响其经济性，采用模块、组合式的夹具系统只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，元件的功能强，使得夹具 的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济使用才有推广的价值。 内外相关研究情况 近几十年来 , 夹具的基本组成部分虽无明显变化 , 但对夹具设计的要求却不断提高。机械加工中的工装水平往往代表一个国家的工艺水平。据统计 , 在大型工业企业中 , 采用的工装很多 , 有的甚至多达上万种。一般生产一辆轿车大约需 4000 件 , 夹具及紧固件 7500 件。设计每套夹具需 12 小时 , 制造需 58 小时。这仅是一个平均数字。对于单个夹具的设计与制造 , 以及中小企业的生产 , 需要的时间则更长。夹具在新产品研制过程中 , 对缩 短研制周期起着重要作用。根据我国机械工业的现有水平 , 生产准备周期一般要占整个研制周期的 50 70%, 而工艺装备的设计装备周期又占生产装备周期的 50 70%, 其中工艺装备准备周期中有 70 80%的时间用于夹具的设计与制造。在现代制造企业中 , 夹具已成为保证产品质量 , 实行全面质量管理的重 要手段 , 利用加工中心、坐标测量机可使零件的装卸、检测、刀具的更换自动化 , 夹具及装夹已成为制造系统发展的关键。夹具的标准化、自动高效化、精密化和柔性化是夹具发展的主要趋势 , 也是实现产品更新换代和老产品改造的需要。 在 机床 技 术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 在高精方面，随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达 5m，夹具支承面的垂直度达到 00行度高达 0010】 。德国 美乐 )公司制造的 4m 长 2m 宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为 密平口钳的平行度和垂直度在 5具重复安装的定位精度高达 5 m；瑞士 5m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 在高效方面为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时 间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用 12 秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典 3R 夹具仅用 1 分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国 金斯 )公司的球锁装夹系统， 1 分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。 课题研究的主要内容 （ 1） 对所给零件进行工艺分析，并建立该零件三维模型，设计该零件毛坯。 （ 2） 所给零件的工艺分析，计算、编写加工工艺，有数控工序的并编写数控代码； （ 3） 设计 1工序的机床夹具，有定位分析（自由度）、夹具的定位误差计算等内容； （ 4） 绘制各夹具的装配图及部分零件图；要求各夹具设计合理，符合工程实际； （ 5） 撰写毕业论文 。 究方法或措施 1 明确设计要求，认真调查研究，收集设计材料； 2 确定夹具的结构方案； 3 根据附图中设计要求对方套零件图加工要求难点进行合理分析； 4 夹具设计中需要 充分分析定位误差影响因素、设计中着重考虑误差计算和定位方案比较； 5 通过老师的指导我借阅读大量的有关夹具设计的课外书籍，通过前人的经验总结在集合自己的毕业设计一定能完成的； 课题研究的重点及难点，前期已开展工作 本课题所研究的重点在于合理的安排方套零件的加工工艺过程。夹具设计要求其结构设计合理 , 性能优良 , 满足工艺要求 , 通用性强 , 应用范围广。难点在于工件的装夹和固定，必须确保其各个自由度都能固定。 同时还需要 种种作图工具来配合完成夹具设计过程。 术为内核的 辅助设计软件 ， 备了 术能够实现的基本功能。作为一个通用的工种设计平台， 拥有强大的人机交互能力和简便的操作方法，十分方便广大普通用户。 前期已经参阅了大量文献，基本的思路已经清晰，基本的夹具设计方法能够掌握。 完成了基础知识的积累，画出了零件图二维图及三维模型，并撰写开题报告。 成本课题的工作方案及进度计划 第 1 周第 3 周：查阅资料， 完成基础知识的积累和开题报告； 第 4 周第 6 周：典型工件的工艺分析，计算、编写各工件加工工艺； 第 7 周第 8 周：各夹具的设计计算，定位分析，设计中存在的问题。 第 9 周：中期检查。 第 10 周第 13 周：绘制各夹具的装配图、部分零件工程图。 第 14 周第 15 周：完成毕业论文。 第 16 周：答辩。 2 参考文献 1 纪名刚，濮良贵 第八版 等教育出版社 ,2003 2 熊良山，严晓光，张福润 武汉：华中科技大学出版社 ,2007 3 刘光启，赵海霞 造制图手册 学工业出版社 ,2005 4 杨家军 武汉：华中科技大学出版社， 2005 5 机械工程师手册编委会 第二版 2007 6 王光斗 ， 王春福 第三版 2005 7 周风云，毛志远 第二版 中科技大学出社 ,2002 8 陈红钧 M械工艺出版社， 890920 9 李益民 M械工业出版社， 10 艾兴，肖诗纲 北京：机械工业出版社， 1994 11 叶玉驹 北京：机械工业出版社， 2002 12 陈宏钧，马素敏 第二版 械工业出版社， 2003 13 孙本绪，熊万武 M防工业出版社， 14 2007 249253 15 C J. 16 u， 附件 方套二维图 方套三维图 6 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 7 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日 I 本科毕业设计 (论文 ) 题目 ： 方套零件 机械加工工艺及其 机床夹具设计 套的机械加工工艺及其夹具设计 摘 要 由于是大批量生产，为了提高劳动效率，保证加工质量，降低劳动强度，所以需要设计专用夹具。方套零件的夹具设计主要是由零件加工工艺设计，工序设计和其机床专用夹具设计组成。加工工艺设计主要对零件的作用和零件的工艺分析，设计出其毛坯结构。再由其基面粗基准和精基准的选择来制定出工艺路线，从而确定零件机械加工 余量及工序尺寸和切削用量及基本工时。最后进行零件专用夹具，定位分析及基准的选择和切削力和夹紧力的计算以及定位误差分析，从而确定定位元件、夹紧元件、机床连接部分和夹具体来设计出夹具。本文主要围绕方套夹具设计为中心，在分析生产零件的基础上设计制造工艺，针对方套的加工工艺确定夹具设计方案。在设计合理，符合工程实际的基础上，设计了俩套夹具，并绘制夹具装配图及零件图。 关键词 ：方套；加工工艺；夹具；夹紧 s he by of of so of of of of to so as to of of so as to to to on of as on of of On of 3 of 录 1 绪论 . 1 述 . 1 具的研究意义 . 1 具的相关研究现况 . 2 床夹具的现状 . 2 代机床夹具的发展方向 . 3 课题的主要研究内容 . 3 2 零件分析 . 5 件的生产类型及生产纲领 . 5 件作用分析 . 5 件的工艺分析 . 5 定毛坯的成形方法 . 6 定锻件工艺方案 . 6 造方法的选择 . 6 型的选择 . 6 定 锻造 工艺参数 . 6 工余量的确定 . 6 缩率的确定 . 7 锻孔的确定 . 7 造圆角的确定 . 7 3 机械加工工艺规程设计 . 8 面的选择 . 8 基准的选择 . 8 基准的选择 . 8 订工艺路线 . 8 艺方案的分析 . 9 定机械加工余量及工序尺寸 . 10 A 面 . 10 B 面 . 11 凸台 弧面 . 11 D 面（即下端面） . 12 E 面（即上侧面） . 12 与圆弧 交的台阶面 . 13 V 30 的方槽 . 13 角 . 13 90 度锁紧螺钉孔 . 13 麻花钻钻 5 钻通 . 14 锪孔钻锪 5 14 的孔 . 14 深孔钻钻、绞 8 的孔 . 14 定切削用量及基本工时 . 15 A 面 . 15 B 面 . 16 凸台 弧面 . 16 C 面 . 17 D 面 . 18 E 面及与圆弧 交的台阶面 . 18 30 的方槽 . 20 倒角 . 21 90 度锁紧螺钉孔 . 22 用麻花钻钻 5钻通 . 22 锪孔钻锪 5 14 的孔 . 23 用深孔钻钻、绞 8 的孔 . 23 4 钻 8 孔夹具设计 . 26 位分析及基准的选择 . 26 削力及夹紧力的计算 . 26 紧力方向的确定 . 26 紧力作用点的选择 . 27 4. 夹紧力的估算 .位误差分析 . 28 位销选用 . 29 具设计及操作的简要说明 . 30 5 铣 30 方槽夹具设计 . 31 位分析及基准的选择 . 31 削力及夹紧力的计算 . 31 位误差分析 . 32 具设计及操作的简要说明 . 33 6 结 论 . 34 参考文献 . 35 谢 . 36 毕业设计（论文）知识产权声明 . 错误 !未定义书签。 毕业设计（论文）独创性声明 . 错误 !未定义书签。 1 1 绪论 述 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我 们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标 。 2 方套的加工工艺规程及其钻孔夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉 及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 具的研究意义 随着我国改革开放的不断深入，市场经济体系的不断完善，我国工业逐渐向成熟化发展。在整个机械工业中，设计在其中占有的地位日益显现出来。工业设计主要包括三个方面的内容。第一是产品设计 ,第二是与产品有关的视觉传达设计，如产品的包装、商业广告等平面设计。第三是由产品设计扩展的环境设计。如产品的展示与陈列，商品橱窗设计以及室内设计等。 产品设计作为工业设计的 核心，它涉及的面广，从人们的衣食住行，到社会的各行各业，产品设计无时不有，无时不 在。产品设计的对象既包括一般的日用生活制品，也包括工业生产的机床，加工工具；既包括家用小电器产品，也包括专业的仪器，仪表；既包括私有的自行车，摩托车，也包括大型的汽车，飞机等交通工具；“从口红到宇宙飞船”都是属于产品的设计的范畴 。 1本论文主要针对加工工具设计，在一定范围内又称“加工辅助设计”，即机床夹具体的设计。 机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设 计过程中应深人实际，进行调查研究， 2 吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。而深入生产实际调查研究中，应当掌握下面的一些资料： (1) 工件图纸；详细阅读工件的图纸，了解工件被加工表面是技术要求，该件在机器中的位置和作用，以及装置中的特殊要求。 (2) 工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面状况，基准面选择的情况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。 (3) 生产纲领：夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应， 做到经济合理。 (4) 制造与使用夹具的情况，有无通用零部件可供选用。工厂有无压缩空气站；制造和使用夹具的工人的技术状况等。 3 夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。 6 具的相关研究现况 夹具最早出现在 18 世纪后期。随着科学技术的不断进步，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件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，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更新 5080 左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020 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（ 等新加工技术的应用，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） 能适用于精密加工的高精度机床夹具 。 （ 4） 能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具 。 （ 5） 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率 。 （ 6） 提高机床夹具的标准化程度。 3 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标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 （ 1） 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。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） 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自定心卡盘，其定心精度为 5m。 （ 3） 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、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。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；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为 9000r/条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 （ 4） 夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：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、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。 课题的主要研究内容 本文在分析生产零件、确定毛坯、选择基面的基础上设计了两套制造工艺，并对这两套方案进行分析，最终得出了最佳方案，并针对方案完成夹具的设计。 本次毕业设计的主要研究内容包括以下几个方面： （ 1） 对所给零件进行工艺分析，并建立该零件三维模型，设计该零件毛坯 。 （ 2） 所给零件的工艺分析，计算、编写加工工艺 。 （ 3） 设计 1工序的机床夹具，有定位 分析（自由度）、夹具的定位误差计算等内容 。 （ 4） 绘制各夹具的装配图及部分零件图；要求各夹具设计合理，符合工程 4 实际 。 （ 5） 撰写毕业论文 。 5 2 零件分析 件的生产类型及生产纲领 生产纲领是企业在计划期内应当生产的 产品 产量 和进度计划 。在 本次毕业 设计题目中， 已知 该零件的生产类型 为大批 生产。 由于方套 廓尺寸小，属于轻型零件 。因此，该零件的年生产纲领大于 5000(件 /年 )。 件作用分析 本次毕业设计 题目的零件是 方套零件 ，是 用于其他零件的配合，要求有一定精度要求及适当刚 度与强度，材料为 45 钢。方槽位联接结面用于呈受传递力之用。 件的工艺分析 工艺分析的目的，一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。 方套零件主要有以 孔和以 深孔为中心的两组加工表面 (即孔 与平面 )。 （ 1） 以 30 方孔为中心的加工表面 这组加工表面有 孔面上顶面，凸台面 其周围的 5 （直径为 14 的）孔面。 （ 2） 以深孔 8 为中心的加工表面 有以上的分析可知，可以先加工 平 面，然后借助 平面加工其他 表面 。这样对于后续的加工，其精度要求更加容易得到保证 。 图 零件图 6 定毛坯的成形方法 方套是一种常 用的零件，用来呈受传递力，材料为 45 钢，要求具有一定的强度。由于零件轮廓尺寸不大，形状也不复杂，在使用过程中主要承受的是传递力。并且该零件为大批生产，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。 7此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。工件毛坯如图 示。 图 零件说明图 定锻件工艺方案 确定锻造工艺方案主要包括锻造方法确定，造型选择及分型面选择。 造方法的选择 零件的材料为 45 钢，要求有一定的强度要求，轮廓尺寸 不大，且形状亦不太复杂，又属大批大料生产，做毛坯参照参考文献 5第三篇第 2 节可采用摩擦压力机。 型的选择 因锻件制造批量为大批生产参照参 考文献 5第三篇第 2 节，故选用摩擦压力机进行锻造。 定 锻造 工艺参数 工余量的确定 按 机械摩擦压力机 ，查 参考文 献 9表 得 锻件尺寸公差 等级为 810，加工余量等级为 H， 按 8 公差等级制造，则单侧加工余量为 1侧加工余量为 2可推出毛坯总尺寸 。 7 缩率的确定 通常 ， 45 钢 的收缩率为 2%，在本 设计中 锻 件取 2%的收缩率 。 锻孔的确定 为简化 锻件 件外形，减少型芯数量，直径小于 25孔均不 锻 出，而采用机械加工形成。 造圆角的确定 为防止产生 锻 造应力集中， 锻 件各表面相交处和尖角处，以 R =24 8 3 机械加工工艺规程设计 面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择正确、合理，可以保证加工质量，提高生产率。否则会使加工过程出现许多问题， 甚至造成零件大批量 产生废品，使生产无法进行。 基准的选 择 对于一般的 轴 类零件而言，以外表面作为粗基准是合理的。 1对于本零件按照粗基准的选择原则，为保证不加工面和加工面的位置要求，应选择不加工面为粗基准，故此处应选择 B 面为粗基准铣 A 面，在以铣好的 A 面作为基准铣 B 面，这样符合互为基准的原则。 基准的选择 主要考虑的是基准的 重合 问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。 主要以加工好的 A 面作为基准。 订工艺路线 制定工艺路线应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。生产纲领以确定为大批大 量生产的条件下，可采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。同时还应考虑经济，以降低生产成本。 工艺路线方案一： 工序 1：模锻； 工序 2：热处理（正火）； 工序 3：铣 A 面； 工序 4：铣 B 面； 工序 5：铣凸台 弧面； 工序 6：铣 C 面； 工序 7：铣 D 面； 工序 8：铣 E 面及与圆弧 交的台阶面； 工序 9：铣 30 的方槽； 工序 10：倒角； 工序 11：钻 90 度锁紧螺钉孔； 9 工序 12：用麻花钻钻 5 钻通； 工序 13：用锪孔钻锪 5 14 的孔； 工序 14：用深孔钻钻 8 的孔； 工序 15：绞 8 的孔； 工序 16：去毛刺； 工序 17：检验； 工序 18：入库； 工艺路线方案二： 工序 1：模锻； 工序 2：热处理（正火）； 工序 3：铣 A 面； 工序 4：铣 B 面； 工序 5：铣凸台 弧面； 工序 6：铣 C 面以及铣 D 面； 工序 7：铣 E 面及与圆弧 交的台阶面； 工序 8：铣 30 的方槽； 工序 9：倒角； 工序 10：钻 90 度锁紧螺钉孔； 工序 11：用麻花钻钻 5 钻通； 工序 12：用锪孔钻锪 5 14 的孔； 工序 13：用深孔钻钻 8、绞 8 的孔； 工序 14：去毛刺； 工序 15：检验； 工序 16：入库； 艺方案的分析 上述两种方案均无原则性错误，但方案一工序太分散不利于提高加工精度及生产率，方案二比方案一工序集中减少了装夹次数有利于提高加工精度及生产率，考虑到便与装夹和提高加工精度及生产率应结合两种方案，所以确定方案为： 工艺路线方案三： 工序 1：模锻； 工序 2：热处理（正火）； 工序 3：铣 A 面； 工序 4：铣 B 面； 工序 5：铣凸台 弧面； 10 工序 6：铣 C 面； 工序 7：铣 D 面； 工序 8：铣 E 面及与圆弧 交的台阶面； 工序 9：铣 30 的方槽； 工序 10：倒角； 工序 11：钻 90 度锁紧螺钉孔； 工序 12：用麻花钻钻 5 钻通； 工序 13：用锪孔钻锪 5 14 的孔； 工序 14：用深孔钻钻 8、绞 8 的孔； 工序 15：去毛刺； 工序 16：检验； 工序 17：入库； 加工如图 图 方套零件图 定机械加工余量及工序尺寸 根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下： A 面 根据 平 面的精度要求， 得可用粗车达到要求精度，平面 参照 参考文献 9，确定工序尺寸 ， 余量 为单侧余量 2具体工序尺寸见表 11 表 序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /序间 工序间尺寸 /序 间 尺寸 公差 /经济 精度 /表面粗糙度 /铣 2 0 0 坯 4 B 面 根据 平 面的精度要求， 得可用粗车达到要求精度，平面 参照 参考文献 9，确定工序尺寸 ， 余量 为 3体工序尺寸见表 表 序尺寸表 工 序 名 称 工序间 余量 /工序间 工序间 尺寸 /工序 间 尺寸 公差 /经济 精度 /表面粗糙度 /铣 3 0 4 凸台 弧面 根根据 平 面的精度要求， 得可用粗车达到要求精度，平面 参照 参考文献 9，确定工序尺寸 ， 余量 为 2体工序尺寸见表 表 序尺寸表 工
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