毕业设计（论文）-偏心套零件加工工艺及其夹具设计（全套图纸）.doc

目录摘 要3Abstract4引 言5第一章 零件的分析61.1零件的形状61.2零件的工艺分析71.3加工两组表面7第二章 工艺规程设计82.1确定毛坯的制造形式82.2基面的合理选择92.3制定工艺的路线92.4确定切削用量及基本工时10第三章 磨夹具的设计133.1磨夹具设计的要求说明133.2夹具设计的要点143.3定位机构143.4夹紧机构143.5确定夹具体结构尺寸和总体结构14第四章 铣槽夹具设计154.1定位基准的选择154.2切削力及夹紧分析计算164.3误差的确定174.4夹具的设计和操作的简要说明18总 结19致 谢20参考文献21摘 要本人本次设计的任务为偏心加工工艺及夹具的设计。这个课题是在校期间学完了相关的知识来进行的设计，机械制图与一些相关制图软件（如CAD）等基础下，进行相关知识的实践考核。偏心套这个课题知识方面包括了加工中零件的定位，夹紧情况，工艺流程以及专用夹具的设计。还有，进行工艺的计算，测量等方面的考核，从而做出一个高质量的零件。首先，先对零件的分析，对零件的结构和技术等方面的了解。接下来做好零件的加工基准定位，夹紧。然后做出相应的工艺流程，计算零件的每个工步，包括测量方面。制作相应的工序卡。最后，专用夹具的设计。将所学的知识与实践相结合，然后进行夹具定位的相关计算，在其中所带来的误差。做到实际和测量都一致。利用它的知识基本概念、理论。从而分析夹具的设计有没有合理。如果存在设计的不足之处，那么要利用知识去慢慢调整、改变。才能更好地完成本次的设计任务。偏心套零件结构本身不是很复杂，具体尺寸、技术要求、公差的要求符合，利用自己在校所学的知识和技能做出相应的夹具以及工序卡来完成本次老师安排的课题。关键词：偏心套、工艺、夹紧、定位、夹具AbstractThe task I designed is eccentric machining technology and fixture design. The subject is the design of the relevant knowledge during the school, the mechanical drawing and some related cartography software (such as CAD), and so on, carry out the practice assessment of the related knowledge.The knowledge of eccentric sleeve includes knowledge of location, clamping, process and special fixture design. Besides, we should carry out the assessment of process calculation and measurement, so as to make a high-quality part. First, we first analyze the parts and understand the structure and technology aspects of the parts. Next, do a good job of parts processing benchmark positioning, clamping. Then make the corresponding process flow, calculate every step of the parts, including measurement. Make the corresponding process card. The best, special fixture design. The knowledge and practice will be combined, and then the error in the calculation of fixture location will be brought. Both practice and measurement are consistent. Take advantage of its basic concepts and theories. Therefore, it is reasonable to analyze the design of the fixture. If there are deficiencies in design, we must use knowledge to adjust and change slowly. In order to complete this design task better. The structure of the eccentric sleeve is not very complex itself, the specific dimensions, technical requirements, and the requirements of tolerance meet, using the knowledge and skills learned at school to make corresponding jig and process card to complete the subjectof the teacher arrangement.Keywords: eccentric sleeve, technology, clamping, positioning, fixture 引 言机械制造业在如今的社会是重要的一部分，与当今社会的发展必不可少的部分。是世界每个国家研究和发展的主题。它更占有非常重要的地位。从某些意义上来说，一个强大的国家都离不开制造业方面的。有关机械制造方面的过程，也就是人类不断追求的过程。在古代到如今，机械制造都是人们生活的重要部分。由于人们的追求越来越高，所以现在的制造业越来越先进。在人类的初期，人们为了生存和一些必要的工具，从而制造了刀、剑、兵器、盘、碗、等用具和一些农业工具。这些简单的制造用品其实也是机械制造的初期表现。这也是后来人们对机械慢慢的追求，在质量等方面的追求开端。随着机械行业的慢慢发展，制造业方面的规模渐渐地扩大。然后向文化，工业等方面出发发展。再后来，渐渐地开始了大工业生产，提高了人类的物质生活和文明。不过，人们的追求也更激烈，在机械制造业方面更上一层楼。如今，科学技术方面有了更先进和更更快的发展，这些都与制造工艺密不可分。如今机械制造方面的作品有汽车、飞机、轮船等就是一个重要的代表。更出色的制造实现了航天，宇宙飞船。人造卫星等技术制造的出现。从古代到现代，从开始的刀、兵器、碗、耕田用具等到如今的汽车、飞机、轮船以及宇宙飞船。这些的改变是人们在机械制造业的不断追求进化而来。也是由于这些，才使得人们现在的生活更加美满。使得现在人类向太空迈进探索。第一章 零件的分析1.1零件的形状图1 偏心套零件图上图为我cad绘制的零件图。从该零件结构来看，相对比较简单，上图为零件的形状。它起到连接的作用。这次任务就是围绕它来设计夹具。（具体尺寸，技术要求，公差等见图）1.2零件的工艺分析偏心套零件的表面加工可以分为几组进行，见下：(1)第一是进行车零件的外圆以及端面，所以要车至符合技术要求。(2)第二车外圆和车端面，从cad图得它表面粗糙度值3.2。所以要车至符合技术要求。(3)第三车装配孔，从cad图得它表面粗糙度值3.2。所以要车至符合技术要求。(4)第四半精车侧面，从cad图得它表面粗糙度值也是3.2。所以要车至符合技术要求。(5)第五车零件的两侧面，粗糙度值6.3。这些由图纸技术要求可得。1.3加工两组表面(1)加工表面（左端面）； 直径为50的外圆,直径为32内孔。看图得知其要求并不高，所以选择粗车后精车。(2)左端面加工完成后，接下来加工右端面。图纸为直径为50mm的外圆。技术要求为其表面粗糙度为1.6.然后钻孔。选择粗车后精车即可。接下来，进行直径为24mm的孔加工，这些设计为直接在其上做镗工。直径为50的外圆技术方面要求相对比较高,所以选择磨削加工。这些技术要求要按图纸的技术要求去完成，直至符合技术要求和需要的设计。第2章 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件的材料选取45，这些材料的选择，要做到考虑它的生产效率，和成本。做到既要提高生产效率也要考虑成本问题为最低。当然还有一个不可缺少，那就是要求保证加工的精度与质量。2.2基面的合理选择合理地去选择基面这是工艺规程重要的一步，要求保证加工的精度与质量。又要考虑成本降为最低。可以说基面的合理选择也是非常重要的一部分。在选择过程中要做到与其他方案的对比，以及通过相关知识的计算得到最终的选择。2.3制定工艺的路线怎样去制定工艺的路线呢，这是本次设计过程需要去考虑和追求的一部分。这些的制定出发点为首先要考虑零件的形状结构、和尺寸大小以及质量精度等等方面的技术要求。确定为要生产的条件下，要考虑去制作专用的夹具，并考虑制作的成本这些。上面这些都是制定路线的考虑。综合了上面的那些考虑要求，所以本人设计了如下面的工艺路线，如下：10 下料 下料20 粗车 车外圆和端面，倒角C1.5 30车 车2孔40铣 铣槽50热处理 高频淬火HRC58-6360磨磨外圆70检验是否符合加工要求80入库 清洗，入库工艺路线具体情况分析见下：工序10：下料毛坯，尺寸为直接为54x340mm，设备用锯床。工序20：粗车。机加工车外圆至，然后车端面，再倒角C1.5。 切断长度为30.2mm。刀具选择方面用外圆车刀、3mm切断车刀。检查选择工具用到游标卡尺和钢板尺。工序30：以外圆及端面定位，车2孔至图纸技术要求，这个过程属于机加工，刀具选择方面用到端面车刀、内圆倒角车刀、90单刃镗刀、和光滑极限量规、相应规格麻花钻。检查选择工具用到游标卡尺和钢板尺。工序40：铣槽这些过程属于机加工。刀具选择方面用到三面刃铣刀、专用对刀工具、12mm分度头、以及铣夹具。检查选择工具用到游标卡尺、综合量规。工序50：热处理工件工序60：磨外圆。这些过程属于机加工。刀具选择方面用到磨床夹具。检查选择工具用到千分尺。工序70：检验是不是和图纸的技术要求一致工序80：完成 清洗，入库2.4确定切削用量及基本工时由在校所学习的相关知识，得出切削用量包括三个方面，第一：切削深度。第二：进给量。第三：切削速度。它们三者的为，首先考虑切削的深度和进给量，最后才确定下来切削的速度。工序20车外圆至，然后车端面，倒角为C1.5 。切削的速度约为95米/分，切削的深度为1.7毫米，进给量为0.8毫米/转。转速为380转/分。然后切断长度为30.2mm。第一个用到的检查工具为卡尺，然后到切断长度30.2mm这个过程用到检查工具为钢板尺。接下来确定选择刀具(1)确定切削深度：单边的余量为，一次走刀。 = （2）确定进给量：由于进给量=0.51.0，本次取 =0.7（3）刀具磨钝标准和耐用度查车刀的磨损量最大值取为，车刀寿命为=。接下来确定切削的深度（4）切削速度:通过查阅计算得到实际切削速度为50m/min (5)计算基本工时: 式中=+，=由相关表得，车削时的入切量和超切量+=，故=+= = 工序 30 以外圆和端面定位，车2孔(1)确定切削深度:单边的余量为，一次走刀，得 = （2）确定其进给量:进给量=0.51.0,取=0.7（3）刀具磨钝标准和耐用度车刀的磨损量最大值取为，车刀寿命为=。切削速度通过查阅计算得到实际切削速度为50m/min工序 40以的外圆和端面定位，铣的槽（1）确定铣削深度，一次走刀切除。（2）确定好每齿进给量，根据相关表取（3）确定磨钝标准及耐用度查表可得，后刀面的最大磨损限度为刀具的耐用度则实际车削的速度工作台每分钟的进给量应为：铣削工时：式中所以工序 50 以的孔、的槽和端面定位，磨的外圆(1)选择机床为：外圆磨床 （2）由表计算得出主轴的转速为实际切削速度为：工件转速通过查阅资料和计算得出 第3章 磨夹具的设计3.1磨夹具设计的要求说明车床上的夹具主要有两个方面的。第一，用于磨外圆。第二，端面夹具。3.2夹具设计的要点工件的夹紧要做到相对的合理性。因为在加工的过程中，本身工件和夹具都会在操作过程中跟随着主轴来高速地回转，这样的话，所以，在设计方面要考虑夹紧力，要做到操作的时候夹紧力足够大来满足加工要求。而本环节是进行夹具设计环节。要制作一个合理的夹具，那么要从很多方面进行考虑制作，考虑设计制作过程的成本。制作出来的夹具要能够提高于加工效率，使得减少人工操作。夹具结构方面不能出现一些笨重等情况，体积过大。这样不但浪费材料、还使得安装加工特别地不方便。3.3定位机构读取零件图纸得出孔的加工技术方面的相关要求，通过图纸分析工件需要限制它的自由度。总共有6个自由度限制。定位销，芯轴，大端面这些是选定的元件。然后做出一个比较可靠的定位方案。3.4夹紧机构进行加工的时候，把偏心套工件和夹具安装在机床上进行加工。那么需要把它们固定在上面，做到这些因素那就需要设计夹紧的机构。工件在加工的进行时，会因为机床的运动而转动。如果设计不合理，那么会使得工件随着加工的进行会产生震动或者飞出等危险情况。即影响加工操作的效率又威胁人身安全。所以，为了防止这些情况的发生，那么应设计一套合理的夹紧机构。设计夹紧机构重点是考虑三个要素，即大小、方向和作用点。夹紧设计要围绕这三点进行设计。制作的夹紧机构考虑如下这些，要做到这些才算是一个合理的夹紧机构。3.5确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的材料为HT200，夹具体选择的是铸件，应该要做到时效处理。夹具体的基本要求如下这些所示：（1）有一定精度和尺寸稳定性。在设计夹具体的时候为了考虑到精度稳定性等问题，所以需要把夹具体的尺寸设计为适当可靠，考虑到零件在加工后能够使得尺寸保持稳定，那么要做到一定的表面处理。如进行时效处理。这样才能够达到设计的要求，所以设计夹具体要做到夹具体有一定的精度和尺寸稳定性。（2）要有足够的强度和刚度因为在进行加工的时候会有其他力的影响，比如夹紧力这些外在因素的影响。为了防止夹具在这些力的影响下使得夹具产生变形或者出现压痕等不良现象。（3）具有良好的结构工艺性和使用性夹具的设计，它的外形一般都是想对比较大。所以会出现一些笨重的夹具。加上夹具的技术要求也是很高，固考虑到这些因素，设计要力求于方便，设计的结构不能过于太复杂、尽量把夹具体设计为体积最小化、简单。当然，在这些的基础上要保证加工的零件的加工技术要求能够达到目的。达到一定的设计精度。（4）应设计排料槽夹具在加工操作的过程中，加工的工件会有很多废料随着切削等操作会渐渐积累多。考虑到工作效率以及操作方便甚至人身安全等情况。否则，随着加工的过程废料积累多了会慢慢影响定位和工件的精度。设计的排废料槽也是为了能够在加工的时候废料得到及时向废料槽排出。操作起来方便可靠。（5）夹具在机床上的安装应可靠合理设计完后要把夹具安装到机床上来加工，这时候要考虑到安装的稳定性等问题。应做到把夹具的重心降低、增加它的支撑面积等来保证安装的稳定可靠。安装夹具于机床的时候也要考虑后期的操作安全问题，要力求安装于机床能够稳定地运行进行加工。使得操作放心。做到上面的这些夹具结构要求，然后进行夹具体结构的绘制。见下是夹具体图。第四章 铣槽夹具设计4.1定位基准的选择加工的定位基准选择是工艺规程环节中最为重要的组成部分之一。反而，如果选择的定位基准不正确，会使得加工的质量得不到保证，会在加工过程中出现很多问题，严重还使得零件报废。影响加工效率的同时，还使得浪费了材料的制作成本。4.2切削力及夹紧分析计算加工的刀具选择为：铣刀几何参数： 切削力的公式为： 所以：夹紧力的计算： 安全系数K的公式为： 为不同因素的安全系数，各个数值为 代入可得： 所以 通过查阅资料和相关的计算公式得出来上面得数值，可看出夹紧力相对不是很大，而且还有就是这个设计的结构比较简单，操作起来的话比较方便，所以设计考虑夹紧的机构为螺旋式。查阅相关手册和资料得，夹紧力计算公式有如下： 夹紧力的大小计算结果为：这个夹具的夹紧机构为螺旋式，由上选择得出：查表得：动力计算公式为 因此得： 由上面的计算得出比较： 通过查阅资料和相关的计算公式得出来上面得数值，可看出夹紧力相对不是很大，而且还有就是这个设计的结构比较简单，操作起来的话比较方便，所以设计考虑夹紧的机构为螺旋式。这样可以得出夹紧力方面可以达标。4.3误差的确定定位误差误差总值保持在规定的尺寸公差内。一定保证小于或者等于所规定的值，这样的设计才是符合要求。所以有：一般情况下可以列为下面所示： 根据的文献查阅查考可以得出：(1)定位误差产生的值为 ：式中的各项值是下面所示：， （2）夹紧误差产生的值为： 查得接触变形位移值的公式如下：式中的各项值是下面所示：。 可以求出：（3） 加工工作时因为会产生磨损，这个过程产生的误差通过综合分析可以得出它产生的误差值不会超过，固:设为。（4) 安装刀具在机床上所产生的误差。本次的设计刀具相对位置误差经过分析它不会超过，固:设的值为综合上面的各部分产生的误差值可以得出它们总和为：从上面的查表和查阅资料可得出相应的公式，代入相关的数值，然后进行了计算，得出来的结果如上面所示，可以看出来夹具能达到零件加工给定的要求。所以误差方面能够达标。通过上面的定位基准选择的可靠考虑，切削力及夹紧分析计算，还有误差的计算确认分析。所以综合上面的计算以及排除综合考虑，得出结论是这次夹具设计合理可靠。利用这个方案来设计。4.4夹具的设计和操作的简要说明通过计算分析等。本次装置的要求已经达到，比如结构简单方便，压紧力又小。采用手动快速螺旋夹紧。夹具的制作成本要降低。做出一个性价比相对比较高的夹具。本序的夹具设计主要是用于机床加工。选择的夹具用压紧螺钉进行压紧的夹紧办法。因为夹具进行车孔的加工余量小，而且其切削力也相对很小。所以本次的夹具夹紧机构采用手动进行夹紧达到本次的工序要求。这种夹紧机构类型的设计结构方面简单，使得夹紧可靠。而且这样的夹紧方案通用性相对比较高。在各个机床上应用广泛。总 结时间过得真快，在校三年这么快就过去了。回想在校几年里，时间虽然短暂，但过得还挺充足。而且在其中学习了很多相关的机械知识和机械制图软件。这次我的毕业任务老师分配给我的是偏心套。这次的任务课题是偏心套。完成任务的过程中，不但在其中巩固了知识。而且也让我知道实践也是非常重要的一部分。理论固然重要，但要把它好好利用到实践中。否则就是纸上谈兵。做到知识和实践相结合。学会把握好相关设计的知识，设计的技术、步骤、过程、计算、测量等方面的要领。只有做到这些知识和实践相结合，才能更好地完成本次的毕业设计任务。在这其中，我利用到了在校期间积累的设计知识，和通过查阅相关的资料、手册、和机械课本等。并利用AutoCAD等相关制图软件来实践完成设计任务。综合利用它们来工作，这样不但精准，而且保证了效率方面。这个过程即充实又是一个非常值得回味的过程。通过这段时间的学习和实践，巩固了这几年的知