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G026 偏心 机械 加工 工艺 规程 夹具 设计

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资料为该零件的加工工艺和夹具设计。 一份现成资料文件包括：工件零件图（cad）、工件毛坯图（cad）、夹具装配图（cad）、夹具体图（cad）、工艺卡、工序卡、说明书。 以上为资料预览概图，下载文件后为完整一套设计。【清晰，无水印，可编辑】 dwg后缀为cad图，doc后缀为word格式，png和jpg，gif后缀为资料预览图片。 有疑问可以咨询QQ：529358737

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偏心轴机械加工工艺规程与专用夹具设计目录1引言11.1 课题设计的目的和意义11.2 课题背景知识21.2.1 零件的作用21.2.2 机械制造工艺相关知识22.1 零件的工艺性分析及生产类型确定82.1.1 零件的作用82.1.2 零件的工艺分析82.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图92.2.1 选择毛坯种类92.2.2 绘制毛坯图102.3 选择加工方法，拟定工艺路线102.3.1 定位基准的选择102.3.2 零件表面加工方法的选择112.3.3 加工顺序的安排122.3.4 工序的集中与分散122.3.5 工序顺序的安排122.3.6 确定工艺路线122.3.7 加工设备及工艺装备选择132.3.8 切削用量及基本时间定额的确定133.1 夹具定位装置与定位方案233.2 夹紧装置243.3 对刀装置243.4 夹具与机床连接元件253.5 夹具体25总 结26参考文献28致 谢42 偏心轴机械加工工艺规程与专用夹具设计太原科技大学 华科学院 机自082217H 任建武 指导教师：张学良 摘要：机械传动中，由回转运动变为往复运动，往往是由偏心轴和曲轴来完成的。机械的开会和缩紧也往由偏心零件来完成的，可见偏心零件在机械制造中运用的非常广泛。本课题来源于生产实践，充分利用所学的机械制图、机械设计及机械制造等课程，了解针对偏心工件的特点，通过CAD软件，利用该软件制图功能，完成偏心工件类零件偏心外圆车组合夹具的设计。通过分析偏心工件类零件传统加工手段和三爪微调车削法, 得出了加工困难、 效率低、 互换性差及精度不易保证的结论,针对其缺陷提出了高效加工高精度偏心工件类零件的工艺方案组合夹具车削法。加工精度要求比较高或批量较大的偏心工件类零件的车削加工,均适合采用专用夹具车削法。在课题的研究设计阶段，首先从众多的零件中选择一个作为设计夹具的零件。针对该零件的结构特点，制定该零件的加工工艺。其次要了解夹具的相关知识，结合零件的结构特点选择需要的夹具元件，设计出夹具的大体结构。机床夹具作为一种重要的工艺装备在机械制造工艺过程中起着十分重要的作用，它的设计不但要保证工件的加工质量，提高加工效率，降低成本，在操作维护中安全方便还要注意到夹具结构的标准化，夹具制造的精密化。为了保证夹具组装精度，需要学习了解工件定位原理。根据这些原理结合零件的结构特点确定零件在夹具中以轴外圆作为定位，计算夹具的定位精度与夹紧力保证零件在夹具上的加工精度。然后使用CAD绘图软件参考夹具设计手册绘制夹具元件的机械图，完成夹具的设计。关键词：偏心 偏心距 圆度误差 加工工艺 工件定位 Eccentric shaft processing technology and special fixture designTaiyuan University of Science and Technology Huake College Mechatronic Engineering 082217H RenJianwu 200822010021 Director:ZhangXueliangABSTRACT：This topic comes from production practice, make full use of what have learned mechanical drawing, mechanical design and mechanical manufacturing, and other programs, to understand the characteristics for the eccentric shaft, through the CAD software, the use of the software mapping function, complete with eccentric shaft parts special combination jig turning design. In this paper , the traditional process methods and the three jaw fine tuning turning method were analyzed , afterthat , a conclusion that the process on eccentric shaft parts are difficulties , low efficiency , poor interchang eability and difficult toguarantee the accuracy can be drawn . Finally , according to the shortcomings of the original process methods , a technology program for process high precision eccentric shaft parts special combination jig turning method is put forward In the research projects in the design phase, first select from a number of parts as the design of a fixture parts. For that part of the structural characteristics of the development of the parts processing technology. Second, we must understand the fixture knowledge, combined with the structural features of components select the required fixture components, the general structure of fixture design. As an important fixture of the technology and equipment in the mechanical manufacturing process plays an important role, it is designed not only to ensure that the workpiece processing quality, improve processing efficiency, reduce costs, in the operation and maintenance of safe and convenient but also noted that Fixture structure of standardization, the precision of fixture manufacturing .In order to ensure the fixture assembly of precision, need to learn to understand principles of positioning the workpiece. Combination of components based on these principles to determine the structural characteristics of components in the fixture to cylindricalshaft as the positioning of the positioning accuracy of calculation of fixture clamping force to ensure the parts with the fixture on the machining accuracy. And then use the CAD drawing software reference, Fixture Design Handbook, a mechanical fixture elements drawn map, complete fixture design. Key words: CAD processing technology positioning1引言1.1 课题设计的目的和意义 本次设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术课程以及全部专业课之后进行的。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关绘图软件的一次深入的综合性复习，也是使我们综合运用所学过的基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。我们在完成毕业设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下了坚实的基础。本次设计的目的在于： （1） 培养综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学知识。 （2） 培养树立正确的设计思想、设计思维，掌握工程设计的一般程序、规范和方法的能力。 （3） 培养正确地使用技术知识、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力。（4） 培养自己进行调查研究、面向实际、面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度、工作作风和工作方法。 （5） 熟悉轴类零件加工工艺过程和掌握夹具设计的方法步骤，为以后从事相关的技术性工作打下坚实的基础。 （6） 通过对偏心轴零件的机械加工工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面得到一次综合性训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件工艺规程的能力。 （7） 能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具机构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。（8） 通过零件图、装配图的绘制，使我们进一步熟练绘图软件的使用。熟悉和掌握我国相关的制图标准和要求。 本次设计的主要内容为：首先认真分析已给定的偏心轴零件图纸，明确相关技术要求和加工质量要求，在读懂图纸的基础上，利用AUTOCAD绘制该偏心轴的三维模型；然后根据图纸上相关要求等确定该零件的生产类型，经分析本次设计的零件属大批量生产。其次，对零件进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，偏心轴的材料为 45 钢。拟采用以锻造的形式进行毛坯的制造，然后设计两套不同的工艺路线方案，分析两套方案的优劣并根据实际生产条件和相关要求确定最终方案，完成机械加工工序设计，进行必要地经济分析。最后，对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计，对夹具进行精度校核并对其设计质量进行评估。1.2 课题背景知识 1.2.1 零件的作用 本课题来源于偏心工件零件的生产制造。本课题要求对偏心工件零件进行合理的工艺规程设计，包括零件每一道工序的选用设备、切削刀具、切削用量、定位方式等。其目的是把所学的机械制造工艺，金属切削原理及工艺装备设计基础知识与计算机辅助设计方法结合起来，加强理论知识并锻炼实践和动手的能力。在设计加工传动机构中偏心工件时，首先要清楚偏心工件在传动机构中所起到的作用。偏心工件是传动机构完成往复运动相互转换的功能，它根据机械传动的要求，按往复线程的长短，偏心工件能够很好的完成功能转换。它对机器的工作性能，可靠性和耐久性有很大的影响。因此在生产时可靠的生产加工工艺和组装工艺是非常重要的。在本设计的前半部分花了比较长的篇幅讲了有关偏心工件方面的加工工艺，为本次设计作一个详尽的前期准备工作。夹具设计必须满足工艺要求，结构性能可靠，使用安全，操作方便，有利于实现优质、高产、低耗，改善劳动条件，提高标准化、通用化、系列化水平。在设计时还应尽量采用有关的国家标准、行业标准、企业标准。这些都是一个好的夹具产生之前必不可少的条件。此次设计，在老师的指导下，将所学的理论知识与实际问题相结合，达到了巩固、扩大、深化知识的目的，提高了分析问题解决问题的能力，进一步锻炼了有关设计、计算、绘图等方面的实际动手能力，为今后更好的走向工作岗位打下了坚实的基础。1.2.2 机械制造工艺相关知识 基本概念 （1）生产过程是指从原材料到产品出厂的全部劳动过程。 （2）机械加工工艺过程是机械产品生产过程的一部分，是对零件采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸、和表面质量等，使之成为合格零件的过程。 （3）工序:一个（或一组）工人在一个工作地对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。（4）安装:如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那一部分内容称为一个安装。 （5）工位:在工件的一次装夹后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。 （6）工步:在加工表面（或装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序称为工步。 （7）走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。 （8）生产纲领是在计划期内生产的产品产量和进度计划。 （9）生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化的程度分类。一般分为单件生产、成批生产和大批量生产三种类型。 机械加工工艺规程 （1）机械加工工艺规程有：机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片、标准零件或典型零件工艺过程卡片、单轴自动车床调整卡片、多轴自动车床调整卡片、机械加工工序操作指导卡片、检验卡片等。 （2）制定工艺规程的基本要求是：在保证产品质量的前提下，能尽量提高生产率和降低成本，并充分利用现有生产条件，保证工人具有良好而安全的劳动条件。 （3）制定工艺规程的步骤： 收集和熟悉制定工艺规程的有关资料图样，进行零件的结构工艺性分析； 确定毛坯的类型及制造方法； 选择定位基准； 拟定工艺路线； 确定各工序的工序余量、工序尺寸及其公差； 确定各工序的设备、刀具、夹具、量具和辅助工具； 确定各工序的切削用量及时间定额； 确定主要工序的技术要求及检验方法； 进行技术经济分析； 编制工艺文件。机械加工工艺规程制定中应注意的问题 （1）选择零件毛坯时，主要考虑下列因素：零件的材料（包括牌号及标准号）及其机械性能、零件的结构形状及外形尺寸、生产纲领、生产条件、积极推广应用新工艺、新技术和新材料。 （2）基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。从设计和工艺两个方面看可分为设计基准和工艺基准两大类。工艺基准又可进一步分为 工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。定位基准又有粗基准和精基准之分。 （3）粗基准的选择原则有：保证相互位置要求的原则、保证加工表面加工余量合理分配的原则、粗基准不重复使用的原则、便于工件装夹的原则。（4）精基准的选择原则有：基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则、互为基准原则、便于装夹的原则。 （5）加工经济精度是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间），所能保证的加工精度和表面粗糙度。 （6）选择加工方法时考虑的主要因素：工件的加工精度、表面粗糙度和其他技术要求，工件材料的性质，工件的形状和尺寸，生产类型、生产率和经济性，本厂设备、人员情况等。（7）根据精度要求的不同，整个工艺过程可划分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段、超精密加工阶段。划分加工阶段的原因主要有： 保证加工质量； 合理使用机床设备； 便于及时发现毛坯缺陷，避免精加工表面损伤； 便于安排热处理工序，使冷、热加工配合协调。 （8）机械加工工序的安排原则： 基面先行；先粗后精；先主后次；先面后孔。 （9）热处理工序在工艺路线中的安排，主要取决于零件的材料和热处理的目的。预备热处理安排在机械加工之前；去除内应力的热处理安排在粗加工之后，精加工之前；最终热处理安排在精加工前后，变形较大的热处理应安排在精加工之前，变形较小的热处理应安排在精加工之后；表面的装饰性镀层和发蓝工序一般安排在工件精加工后；电镀工序后应进行抛光，耐磨性镀铬则放在粗磨和精磨之间。 （10）辅助工序包括检查、检验工序、去毛刺、平衡、清洗工序等，检验工序是主要的辅助工序。除了在每道工序中操作者自检外，还必须在下列情况下安排单独的检验工序： 粗加工阶段结束后； 关键工序前后； 零件从一个车间转到另一个车间前后； 零件全部加工结束之后。（11） 工序组合的原则： 大批大量生产、零件结构叫复杂，适于采用工序集中地原则，对一些结构简单的产品，也可采用分散的原则。成批生产宜采用适当集中的原则，单件小批生产适于采用工序集中的原则； 产品品种较多，又经常变换，适于采用工序分散的原则； 零件加工质量、技术要求较高时一般采用工序分散的原则； 零件尺寸、质量较大，不易运输和安装的，应采用工序集中地原则。 （12） 选择设备时应考虑下列问题： 机床的精度与工序要求的精度相适应； 机床的规格与工件的外形尺寸，本工序的切削用量相适应； 机床的生产率与被加工零件或产品的生产类型相适应； 选择的设备尽可能与工厂现有条件相适应。（13） 加工余量是指加工过程中所切除的金属层厚度。加工余量可分为加工总余量（毛坯余量）和工序余量。加工总余量等于各工序余量之和。影响工序余量的因素有：上工序的各种表面缺陷和误差因素，包括表面粗糙度和缺陷层、尺寸公差和形位公差；本工序加工时的装夹误差。确定加工余量的方法有：分析计算法、查表法、经验估算法。 （14）工艺装备的选择包括确定各工序所需的夹具、刀具和计量器具等。夹具主要根据生产类型和加工要求来确定。刀具的选择主要取决于各工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度和表面粗糙度要求，生产率和经济性等。计量器具主要根据生产类型和工件的加工精度来选取。时间定额与提高劳动生产率的工艺途径 （1）时间定额TT包括：基本时间Tm、辅助时间Ta、布置工作地时间Ts、休息与生理需要时间Tr、准备与终结时间Te 。单件和成批生产的单件时间定大批量生产的单件时间定（2） 提高劳动生产率的工艺途径有：缩短时间定额。缩短基本时间的措施有：提高切削用量和减少切削行程长度；缩短辅助时间的措施有：采用先进夹具、提高机床的自动化程度、采用先进的检测手段等直接缩短辅助时间，使基本时间与辅助时间重合等。 推广应用新工艺和新方法。提高机械加工自动化程度。工艺过程的技术经济分析 （1）工艺成本是指生产成本中与工艺过程有关的那一部分费用。按照与年产量的关系分为可变费用V和不变费用 C。（2）若工件的年产量为N，则工件的全年工艺成本S（元/年）为 ,单件工艺成本S=VN+C ,单件工艺成本1.2.3 机床夹具设计基础知识 在机械制造的各个加工工艺工程中，必须使工件在工艺系统中处于正确的位置，以保证加工质量，并提高生产效率。把为了使工件处于正确位置上所使用的各种工艺装备称为夹具，如检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。在机床上对工件进行切削加工时，为了保证加工精度，必须正确地安放工件，使工件相对于刀具和机床占有正确的位置，这一过程称为“定位”。为了保证这个正确位置在加工过程中稳定不变，应该对工件施加一定的夹紧力，这个过程称为“夹紧”。这两个过程总称为“安装”。在机床上实现安装过程的工艺装备，就是“机床夹具”。 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪自定心卡盘和铣床上用的平口虎钳等。这类夹具的规格尺寸已经标准化，由专业厂家进行生产。而用于批量生产，专门为工件某加工工序服务的专用夹具，则必须由各个制造厂自行设计制造。 由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生产率、劳动条件和生产成本，因此，它是各机械制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作，也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识。（1）机床夹具在机械加工中起着重要的作用，所以应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用： 保证工件的加工精度，稳定产品质量 夹具在机械加工中的基本作用就是保证工件的相对位置精度。由于采用了能直接定位的夹具，因此，可以准确地确定工件相对于道具和机床切削成形运动中的相互位置关系，不受或者少受各种主观因素的影响，可以稳定可靠地保证加工质量。 提高劳动生产率和降低加工成本 提高劳动生产率，降低单件时间定额的主要技术措施是增大切削用量和压缩辅助时间。采用机床夹具，既可以提高工件加工时的刚度，有利于采用较大的切削用量，又可以省去划线找正等工作，使安装工作的辅助工时大大减小，因此能显著地提高劳动生产率和降低成本。 改善工人劳动条件采用夹具后，工件的装卸显然比不用夹具方便、省力、安全。使用专用夹具安装工件，定位方便、迅速，夹紧可采用增力、机动等装置，因此可以减轻工人的劳动强度。还可设计保护装置，确保操作者安全。 在流水线生产中，便于平衡生产节拍 工艺工程中，当某些工件所需要工序时间特别长时，可以采用多工位或高效夹具等，以提高生产效率，使生产节拍能够比较平衡。（2）机床夹具分类 专用夹具 专用夹具是针对某一种工件的一定工序而专门设计的。因为不需要考虑通用性，所以夹具可以设计得结构紧凑、操作方便。还可以按需要采用各种省力机构、动力装置、分度装置等。因此，此类夹具可以保证较高的加工精度和劳动生产率。但是，由于这类夹具的专用性很强，并且设计和制造周期较长，制造费用也较高，当产品变更时，往往因无法再使用而报废。因此，这类夹具主要在产品固定和工艺稳定的较大批量生产中应用。 可调式夹具 可调式夹具的特点是：加工完一种零件后，通过调整或更换夹具中的个别元件，即可加工形状相似、尺寸和加工工件相近的多种零件。 可调式夹具又可以分为通用可调夹具和专用可调夹具。通用可调夹具如滑柱式钻模等，使用范围较大。专门化可调夹具常称为成组夹具，通常配合成组技术，用于装夹和加工一组结构与工艺相似的工件。因为这类夹具是在专门夹具基础上少量更换或调整夹具元件，所以只能到达有限目标的通用化。即使这样，也极大提高了专用夹具在多品种、中小批量生产中使用的经济性。 专门化拼装夹具 专门化拼装夹具是针对其工件的特定工序加工要求，由实现制造好的通用性较强的标准化元件和部件拼装组成。从这个特点来看，这类夹具具有很大的通用性，但同时又是为某一种特定工序而专门拼装的夹具。因此，这类夹具又具有专门夹具的优点。自动化生产用夹具 自动化生产用夹具主要是自动线上所使用的夹具。基本上分为两类：一类是固定式夹具，它与一般专用夹具相似；一类是随行夹具，它除了具有一般夹具所担负的安装工件任务外，还担负着沿自动线输送工件的任务，即随着工件从一个工位移动到下一个工位。故称为“随行夹具”。属于自动化生产夹具的还有数控机床夹具。（3）夹具设计的特点和基本要求 夹具设计的特点 针对性强。设计人员必须全面掌握工艺和生产现场的实际情况。专用夹具是为某零件的某道工序设计的，设计人员必须全面了解和掌握产品零件的要求，工艺工程的安排以及所使用的机床、刀具，辅具的具体情况才可能提出合理可行的最佳方案，确定最合理的定位、夹紧装置。保证加工质量和劳动生产率是夹具设计的两项主要任务，而保证加工质量又是第一位的。因此，设计时应重点把住定位方案的确定和精度分析这两道关。对于制造精度要求不高的零件，其夹具设计应该重点保证提高劳动生产率和改善劳动条件。 夹紧机构对整个夹具结构起决定性作用。夹紧装置的结构形式和种类很多，选用的灵活性很大，特别是夹紧装置中力源及传动机构的设计对夹具结构影响最大。因此，在同样能保证工序要求的情况下，每个人设计的结构可能大不相同。而不同复杂程度的夹具在不同的生产规模条件下其经济效果也不一样，设计人员必须使自己的设计和生产规模相适应，不可片面追求高精度而忽视了经济性。夹具的制造多属于单件生产。因此，设计时应考虑采用组合加工，修配和调整等措施来保证夹具的制造精度，尽可能地考虑设置修配和调整环节，而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。 设计周期短，一般不进行强度刚度计算。夹具设计是直接为产品生产服务的生产技术准备工作，其设计周期要求短，因此设计时多采用参照法或是凭经验确定的办法来保证受力件的强度和刚度，通常不进行详细计算，有时采用简便公式或用图表作为设计参考。要注意的是在设计一些具有较高精度的夹具时，应该对定位精度、夹紧力等进行必要的计算和分析。设计的基本要求 夹具设计的原则是经济和实用，它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字，其中好用是主要的，但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为： (a)夹具的结构应与其用途和生产规模相适应，正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。 (b)保证工件精度。 (c)保证使用方便，要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输，保证安全第一。 (d)注意结构工艺性，对加工、装配、检验和维修等问题应全面考虑，以降低制造成本。2. 偏心轴的机械加工工艺规程设计 在传动机构中,一般常用偏心工件或曲轴等偏心件来完成回转运动与往复运动相互转换的功能, 因此偏心件在机械传动中应用的十分广泛。本次设计是加工两心偏心工件.两心偏心工件的结构相对简单,加工定位的难点在加工偏心外圆上。由于此偏心工件的偏心轮比较大,在加工轴大端小端的时候需要用心轴作为辅助支承。取来毛坏后，检查是否存在缺陷。铣端面加工中心孔，因为中心孔作为后续加工的辅助支承，所以加工时要务求精准，选用高精度镗床。加工大端外圆，应注重偏心外圆垂直度误差。在加工时要留有加工余量，以确保下一步的精加工。加工小端外圆，同样也应注意偏心外圆垂直误差。加工时应使直径大的余量大些，以方便在加工出现误差过大时作适度调整。2.1 零件的工艺性分析及生产类型确定 2.1.1 零件的作用 偏心轴是机器中用于传递功率的关键零件，各部分尺寸零件图中详细标注如下：图 2.1 偏心轴零件图2.1.2 零件的工艺分析 在偏心工件进行粗加工后，要对零件进行热处理，使零件达到一定的要求。精修中心孔。精加工端面,先加工偏心外圆的侧面。最后进行全面的检验产品。有要求的轴表面加工粗糙度，偏心轮表面粗糙度，其余的加工表面要求一般精度即可。综上分析可得，偏心工件的加工主要以轴加工表面为基准，中心孔为辅助基准，故先加工中心孔，然后以中心轴线和轴表面为定位基准加工其他的表面，来保证加工基准和设计基准的统一，从而达到要求的位置精度。2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图 2.2.1 选择毛坯种类 机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。（1）材料的工艺性能 材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。 （2）毛坯的尺寸、形状和精度要求 毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。（3）零件的生产纲领 选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。 根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为45号钢，首先分析45号钢材料的性能，45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等；其次，观察零件图知，本设计零件为轴类零件（毛坯一般为棒料和锻件），各直径尺寸相差较大，且该轴在工作过程中要承受冲击载荷和扭矩，是主要的动力输出元件，故为增强其强度、刚度和冲击韧性，毛坯选择锻件；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产。因此，本零件的毛坯种类以模锻方法获得。2.2.2 绘制毛坯图 图2.2毛坯图2.3 选择加工方法，拟定工艺路线 2.3.1 定位基准的选择拟定工艺路线的第一步是先择定位基准。为使所选的定位基准能保证整个机械加工工艺过程顺利进行，通常考虑如何选择精基准来加工各个表面，然后考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面先加工出来。 在轴类零件加工中，为保证各主要表面的相互位置精度，选择定位基准时，应尽可能使其与装配基准重合并使各工序的基准统一，而且还要考虑在一次安装中尽可能加工出较多的面。 轴类零件加工时，精基准的选择通常有两种： 首先方案是采用顶尖孔作为定位基准。这样，可以实现基准统一，能在一次安装中加工出各段外圆表面及其端面，可以很好的保证各外圆表面的同轴度以及外圆与端面的垂直度，加工效率高并且所用夹具结构简单。所以对于实心轴（锻件或棒料毛坯） ，在粗加工之前，应先打顶尖也，以后的工序都用顶尖孔定位。对于空心轴，由于中心的孔钻出后，顶尖孔消失，可采用下面的方法：(1）在中心通孔的直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的6锥面，用倒角锥面代替中心孔。 (2）在不宜采用倒角锥面作为定位基准时，可采用带有中心孔的锥堵或带锥堵的拉杆心轴。锥堵与工件的配合面应根据工件的的形状做成相应的锥形，如果轴的一端是圆柱孔，则锥堵的锥度取1：500。通常情况下，锥堵装好后不应拆卸或更换，如必须拆卸，重装后必须按重要外圆进行找正和修磨中心孔。如果轴的长径比较大，而刚性差，通常还需要增加中间支承来提高系统的刚性，常用的辅助支承是中心架或跟刀架。 精基准选择的另一方案是采用支承轴径定位因为支承轴径既是装配基准，也是各个表面相互位置的设计基准，这样定位符合基准重合的原则，不会产生基准不重合误差，容易保证关键表面间的位置精度。正确选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容。在最初的工序中只能选择未加工过的毛坯面为定位基准，称为粗基准，用加工过的表面作定位基准称为精基准。在加工过程中，必须相应的以一个或几个面为依据来加工其他表面，以达到零件图上的要求。所以在机械加工中要确定正确的定位基准。偏心工件粗基准的选择主要遵循粗基准选择的一般原则。粗基准的选择将会影响各加工面的余量分配和位置精度。在选择偏心工件的粗基准时，应该考虑以毛坯件自身作为粗基准，工件外表面不用加工。仍然保持为毛坯面。对于本工件来说，先加工中心孔，然后将毛坏外圆作为粗基准来加工，这样加工使制造基准和设计基准保持一致。中心孔的精度要求较高，位子精度要求也较高，一次加工可能难以保证其精度，而对加工余量不均与引起的误差，采用多走一刀来修正。粗基准最好只使用一次，不要重复使用，以免产生较大的位置误差。2.3.2 零件表面加工方法的选择 零件的加工方法的选择主要取决于加工表面的技术要求，如粗糙度、尺寸精度，公差等级等，再有，就是和被加工材料、生产类型，技术条件等也有关系。当明确了上述因素后，就可以根据此来选择加工方法，来满足零件质量、较好的经济性和较高的生产率的要求。参考机械制造工艺设计简明手册，其加工方法选择如下：（1）检查工件毛坯是否有影响质量缺陷,夹紧后车两端平头，以各待加工面为基面,找正后打中心孔。（2）先加工大的偏心面,然后依次加工轴面,从粗到细加工。（3）先加工大的偏心面,然后依次加工轴面,从粗到细加工。（4）粗车偏心圆外圆。（5）热处理调质达到技术要求。（6）夹紧后车两端平头，以各待精加工面为基面,找正后打中心孔。（7）先加工偏心圆侧面,然后依次加工外圆面,从直径大到小加工,精度达到图上要求。（8）先加工偏心圆侧面,然后依次加工外圆面,从直径大到小加工,精度达到图上要求。（9）加工偏心圆外圆。2.3.3 加工顺序的安排偏心工件零件的加工方法选择完毕后，就要安排加工顺序。一般来说，零件的加工顺序可划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段以及光整加工阶段，并依次进行。但由于本工件毛坏是采用精锻，且工件的要求不是太高，所以本工件是采用粗车，精加工就可以达到这些要求。为了达到这些要求，工件的各个加工面的加工顺序就不能随意安排，必须遵照一定的原则。即“先粗后精、先主后次、先面后孔、先基准后其他”。 （1）作为基准的表面应先加工，因为后续工序中要以它作为定位基准，即“先基准后其他”。本文的工艺过程中，中心孔作为基本的辅助定位基准，故安排其先加工，以保证后续工序的加工精度。（2）精基准加工完毕后，应对主要加工表面及关键孔进行粗加工、半精加工和精加工。主要表面的精加工一般放在最后阶段进行，以免受到其它的工序影响，即“先粗后精、先主后次”。2.3.4 工序的集中与分散 本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序。本零件偏心轴的生产类型为大批量生产，可以采用各种机床配以专用工具、夹具、以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。2.3.5 工序顺序的安排 （1）机械加工顺序 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即在前面加工阶段先加工偏心轴的左、右端面，外圆表面，钻中心孔。 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”原则，如先加工外圆表面，再加工键槽。 遵循“先面后孔”原则，先加工外圆表面，做为定位基准再加工其余各孔。（2）热处理工序 毛坯锻造成型后，应当对毛坯进行正火处理以去除内应力，然后再进行机械加工。在粗加工之后、精加工之前，安排调质处理，调质硬度为 HBS200，获得良好的综合机械性能。（3）辅助工序 在对本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、终检工序。2.3.6 确定工艺路线 工序1：检查毛坏；工序2：粗精车端面,打中心孔；工序3：粗精车外圆；工序4：粗精铣槽；工序5：粗精车内孔；工序6：钻孔2-15；工序7：钻孔2-8；工序8：钻孔2-10；工序9：攻丝3-M5；工序10：去锐边，毛刺，终检。2.3.7 加工设备及工艺装备选择 机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，它不但直接影响工件的加工质量，而且还影响工件的加工效率和制造成本。 (1)机床的选择原则 ：机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应； 机床的精度应与工序要求的精度相适应； 机床的功率应与工序要求的功率相适应； 机床的生产率应与工件的生产类型相适应； 还应与现有的设备条件相适应。 (2)夹具的选择本零件的生产类型为大批量生产， 为提高生产效率， 所用的夹具应为专用夹具。 (3)刀具的选择 刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、 加工表面的尺寸、 工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生产率及经济性等。在选择时应尽可能采用标准刀具，必要时可采用复合刀具和其他专用刀具。 (4)量具的选择 量具主要根据生产类型和所检验的精度来选择。 在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和一些高生产率的专用量具。 查机械制造工艺设计简明手册72.3.8 切削用量及基本时间定额的确定 切削用量是切削加工时可以控制的参数，具体是指切削速度、进给量 v(m/min) f（mm/ r）和背吃刀量ap（mm）三个参数。选择切削用量主要应根据工件的材料、精度要求以及刀具的材料、机床的功率和刚度等情况，在保证工序质量的前提下，充分利用刀具的切削性能和机床的功率、转矩等特性，获得高生产率和低加工成本。从刀具耐用度出发，首先应选定背吃刀量ap，其次选定进给量f，最后选定切削速度v。粗加工时，加工精度和表面粗糙度要求不高，毛坯余量大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽量能保证较高的金属切除率，以提高生产率；精加工时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量小且均匀。因此选择切削用量是应着重保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。（1） 背吃刀量ap的选择粗加工时，背吃刀量应根据加工余量和工艺系统刚度来确定。由于粗加工时是以提高生产率为主要目标，所以在留出半精加工、精加工余量后，应尽量将粗加工余量一次 切除。一般ap 可达810mm。当遇到断续切削、加a工余量太大或不均匀时，则应考虑多次走刀，而此时的背吃刀量应一次递减，即ap1ap2 ap3.。 精加工时，应根据粗加工留下的余量确定背吃刀量，使精加工余量小而均匀。（2）进给量f的选择 粗加工时对表面粗糙度要求不高，在工艺系统刚度和强度好的情况下，可以选用大一些的进给量；精加工时，应主要考虑工件表面粗糙度要求，在一般表面粗糙度数值越小，进给量也要相应减小。（3）切削速度v的选择 切削速度主要应根据工件和刀具的材料来确定。粗加工时， 主要受刀具寿命和机床功率的限制。如超出了机床许用功率，则应适当降低切削速度；精加工时，ap和f用得都较小，在保证合理刀具寿命的情况下，切削速度应选取的尽可能高，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。 切削用量选定后，应根据已选定的机床，将进给量f和切削速度v修定成机床所具有的进给量f和转速n，并计算出实际的切削速度v。工序卡上填写的切削用量应是修定后的进给量f、转速n及实际切削速度v。转速n（r/min）的计算公式如下：,式中 d 刀具（或工件）直径（mm）；v切削速度（m/min ）。关于时间定额的确定在1.2.2节已叙述过，此处不再赘述。工序2 粗车 外圆端面 加工条件 工件材料：45钢正火，模锻。 加工要求：粗车55 外圆端面，表面粗糙度。 机床：CA6140 卧式车床。 刀具：刀片材料为 YT15，刀杆尺寸为16mm 25mm ， ， ，, 计算切削用量 切削深度：，一次切除。 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册9表14-6，选用f=0.6mm/r 计算切削速度：按金属机械加工工艺人员手册表14-1，切削速度的计算公式为(m/min)（寿命选 T=60min）,式中。 当切削条件变换时要加上修正系数 。查金属机械加工工艺人员手册表14-18，,，,。所以，=165.3(m/mi)确定机床主轴转速：=877.4(r/min)按机床选取n =900r / min 。所以实际切削速度=169.56(m/min)计算切削工时: 式中，=30，所以=0.06（min）工序3 粗精车外圆面 加工条件 工件材料：45钢正火， ，模锻。 加工要求：车176 端面，表面粗糙度Ra3.2m ；车176 外圆面，表面粗糙度Ra12.5u m ；粗车各内孔，表面粗糙度Ra12.5m 。 机床：CA6140 卧式车床。 刀具： 外圆车刀：刀片材料为 YT15，刀杆尺寸为16mm 25mm ， ，,内孔车刀：刀片材料为 YT15，刀杆尺寸为16mm 25mm ， ， ，, 计算切削用量 (a)车外圆面 切削深度： 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册表14-6，选用f=0.94mm/r。计算切削速度：按金属机械加工工艺人员手册表14-1，切削速度的计算公式为（寿命选 T=60min）（m/min）,式中。当切削条件变换时要加上修正系数。查金属机械加工工艺人员手册表14-18， ,，,。所以，=138.6（m/min）确定机床主轴转速： =243.9(r/min)按机床选取n =250r/min。所以实际切削速度 =142.1(m/min)计算切削工时 ,式中，所以=0.40（min） (b) 车90内圆面 切削深度：，一次切除。 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册表14-6，选用f=0.94mm/r。计算切削速度：按金属机械加工工艺人员手册表14-1，切削速度的计算公式为（寿命选 T=60min），（m/min）,式中。当切削条件变换时要加上修正系数 。查金属机械加工工艺人员手册表14-18， ,，,。所以，=89.4（m/min）确定机床主轴转速： =157.3(r/min)按机床选取n =160r/min。所以实际切削速度 =90.9(m/min)检验机床功率：主切削力 按金属切削原理15 表4-1 所示公式计算得：=9.81式中：=270，=1.0，=0.75，=-0.15=9.81=2461（N）切削时消耗功率为由金属机械加工工艺人员手册表8-14可知，CA6140主电动机功率为7.5kW,故机床功率足够。 检验机床进给系统强度:已知主切削力 ,径向切削力 按金属切削原理表4-1所示公式计算 : =9.81式中：=199；=0.9；=0.6；=-0.3所以：（N）而轴向切削力=9.81式中：=294；=1.0；=0.5；=-0.4 (N)取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为 (N) 而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可正常工作。 切削工时： 式中，所以=0.22（min） (c) 车90.5内孔 切削深度：，一次切除。 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册表14-6，选用f=0.2mm/r。计算切削速度：按金属机械加工工艺人员手册表14-1，切削速度的计算公式为（寿命选 T=60min）（m/min）,式中。当切削条件变换时要加上修正系数 。查金属机械加工工艺人员手册表 14-18， ,，,。所以，=135.6（m/min）确定机床主轴转速： =437(r/min)按机床选取n =400r/min。所以实际切削速度 =124.1(m/min)计算切削工时 ,式中，所以=0.16（min） (d) 车82内孔 切削深度：，一次切除。 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册表14-6，选用 f=0.2mm/r。计算切削速度：按金属机械加工工艺人员手册表 14-1，切削速度的计算公式为（寿命选 T=60min）（m/min）,式中。当切削条件变换时要加上修正系数 。查金属机械加工工艺人员手册表 14-18， ,，,。所以，=150.4（m/min）确定机床主轴转速： =618.1(r/min)按机床选取n =560r/min。所以实际切削速度 =136.3(m/min)计算切削工时 ,式中，所以=0.14（min）工序6 钻 2-15孔 加工条件 工件材料：45 钢调质，。 加工要求：钻2-15孔刀具：直柄麻花钻：d =18, l= 191, l1 =130 ，刀具材料W18Cr4V；机床：Z525计算切削用量刀具耐用度：根据金属机械加工工艺人员手册表14-42 选取，t=30min 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册表14-34及机床，选用f=0.36mm/ r 。计算切削速度：按金属机械加工工艺人员手册表14-29 公式计算：主轴转速：（r/min）根据机床选取n=545 (r/min) ，所以实际切削速度 （r/min）计算切削工时 ,式中，所以=0.19（min）工序7 钻 2-8 斜孔 加工条件工件材料：45钢调质，。 加工要求：钻2-8孔; 刀具：直柄麻花钻：d =8, l= 117, l1 =75 ，刀具材料W18Cr4V；机床：Z525计算切削用量钻孔深度：h=25mm3d=24mm 。 刀具耐用度：根据金属机械加工工艺人员手册表14-42 选取，t=15min 进给量：根据金属机械加工工艺人员手册表14-34及机床，选用f=0.10mm/ r 。计算切削速度：按金属机械加工工艺人员手册表14-29公式计算：主轴转速：（r/min）根据机床选取n=1360(r/min) ，所以实际切削速度 （r/min）计算切削工时 ,式中，所以=0.22（min）工序8 钻10孔 加工条件工件材料：45 钢调质。机床：Z525计算切削用量 切削用量： ，一次切除。 刀具耐用度：根据金属机械加工工艺人员手册表14-61选取，t=15 min。进给量：根据金属机械加工工艺人员手册表14-34及机床，选用 f=0.48mm/r。计算切削速度：按金属机械加工工艺人员手册表14-29公式计算：（m/min）主轴转速：（m/min）按机床选取n =545r/min 。所以计算实际切削速度（r/min）计算切削工时,式中，所以=0.13（min） 工序4 铣槽 加工条件 工件材料：45 钢调质，。加工要求：粗、精铣键槽。 机床：立式铣床 X51。 刀具：高速钢直柄键槽铣刀：d =12mm, l=26mm,L=83mm, d1 =12mm （粗铣） d =16mm, l=32mm,L=92mm, d1 =16mm （精铣） 计算切削用量 (a)粗铣 切削深度：，长 50mm,一次切除。 进给量按实用机械加工工艺人员手册表14-85选取，。切削速度按实用机械加工工艺人员手册表14-67所示计算公式： ，取 t=60min 则（m/min） 机床主轴轴速（r/min） 根据机床选取 n=80（r/min） 计算切削工时 (b)精铣 切削深度：，长 50mm,一次切除。 进给量按实用机械加工工艺人员手册表14-85选取，。切削速度按实用机械加工工艺人员手册表14-67所示计算公式： ，取 t=60min 则（m/min） 机床主轴轴速（r/min） 根据机床选取 n=65（r/min） 计算切削工时 式中，l=50,l1=2,d=16,h=a p=3,所以 3 铣削加工夹具设计位根据加工工序，进行铣床夹具结构方案设计。夹具的用途与生产规模的大小不同，夹具的结构形式也不同。在本例的大量生产中，夹具的主要作用一方面是要保证产品质量，另一方面还要考虑尽量提高生产效率的问题，应广泛采用多件夹紧机构，气动，液压和电动夹紧装置等高效省力的工具；若在中小批生产中，由于受到生产条件的限制，为使经济性良好，夹具的主要做用就是保证产品质量的目的应尽量是夹具结构简单，广泛采用单件加工的夹具及手动夹紧机构，条件允许的情况下采用可调夹具，成组夹具和组合夹具等。本例在已知工件材料，锻件，机床为立式铣床X51，大量生产的情况下，现为加工侧槽设计专用夹具。3.1 夹具定位装置与定位方案定位元件是用以确定工件正确位置的元件，用工件定位基准或定位基面与夹具定位元件接触或配合来实现工件定位。工件在夹具中定位时，根据工件的结构特点和工序加工要求选择的定位基准有各种形式。根据其形状不同，选择不同类型的定位元件。在定为基准确定后，就可以根据工件结构特点和定位基面形状，尺寸等选择标准定位元件。如果没有适合的标准定位元件可选择，设计者可自行设计非标准定位元件。根据零件图与工序条件，工件以内孔与端面作为定位基准，采用V型块与螺旋压板定位方案。因为加工槽需要限制全部六个自由度。根据槽与孔的加工余量与尺寸公差,确定为两块固定式V型块。依照机械制造技术基础课程设计指导书提供的数据表示方法，该V型块各部分数据如下(单位:mm)： N=55，D=52，L=100，B=40，H=35，A=76，A1=16，A2=19，b=20，l=12，d=8，d1=11，d2=18，h=10，h1=22，极限偏差。夹紧力计算：夹紧力作用在工件顶部，符合刚性好的要求，方向垂直工件指向其横截面圆心。防止工件转动 防止工件移动 式中-工件与压板间的圆周方向摩擦系数；-工件与V型块间的圆周方向摩擦系数；-工件与压板间的轴向摩擦系数；-工件与V型块间的轴向摩擦系数；M-切削扭矩；-夹紧力；R-工件半径；-V型块夹角；K-安全系数F-切削力式中f由于接触表面皆为加工过的光滑表面；取0.2，K在粗加工中取2.5；半径R取26mm；=。3.2 夹紧装置在加工过程中，工件会受到切削力，惯性力，离心力等外力的作用，为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保证定位的正确位置，而不至于发生位移或产生震动，一般来讲在夹具结构中必须设置一定的夹紧装置，把工件夹紧压牢在定位元件上。夹紧装置的基本要求是：1：夹紧时不破坏工件在夹具中占有的正确位置。2：夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面及产生夹紧变形。3：夹紧机构操作安全，省力，夹紧迅速。4：夹紧机构的复杂程度，工作效率与生产类型相适应，结构应尽量简单，便于制造与维修。5：良好的自锁性能。本例中夹紧装置为自行设计的螺旋压板夹紧机构。通过拧紧两侧压板上两侧的夹紧螺母使压板压紧工件，实现夹紧。由于加工槽的需要，本工步在铣削过程中要限制工件的全部六个自由度。使用螺旋压板夹紧机构，用压力与摩擦力实现对自由度的限制。3.3 对刀装置对刀，导向元件是用于确定或引导刀具的元件，其作用是使刀具与定位元件之间获得正确的相对位置。采用对刀装置对刀时，为防止损坏刀刃或造成对刀块过早磨损，刀具与对刀面不应直接接触，而是将对刀面移近刀具，而在对刀面与铣刀之间塞入塞尺，凭抽动的松紧感觉来判断对刀的准确程度。塞尺分平塞尺与圆塞尺两种。3.4 夹具与机床连接元件夹具与机床连接元件负责将夹具固定在机床上并防止相对运动，是用于保证夹具在机床上定位与夹紧用的元件。本例中夹紧装置与定位装置全部固定在夹具体上，其中定位装置使用螺栓与销，夹紧装置则采用两个紧固螺丝固定在夹具体上。3.5 夹具体夹具体是夹具的基本元件，夹具上的所有组成部分都必须最终通过这一基础元件连接成一个有机整体，夹具体应满足如下要求：1：足够的强度与刚度，在夹紧力与切削力作用下页不会产生过大的变形。2：夹具安装稳定，机床夹具通过夹具体安装在工作台上，安装应稳定。3：夹具体结构工艺性良好，应注意夹具体毛坯的制造工艺性，机械加工工艺性与装配的工艺性。4：便于清除切削，为防止加工中切屑聚集在定位元件工作表面等敏感表面中，要考虑切屑的排除问题。通过夹具体把夹具各组成部分连接起来，并将连接部分剖视。总 结 时间飞逝，为期三个月的毕业设计已经接近尾声。如今，回首这三个月的设计过程，我感触良多。在老师和同学的帮助下，我从中学到了以前在课堂和书本上学不到的东西，受益匪浅。在这次设计过程中，我真正地认识到自己的不足之处，以前上课没有学到和自己平时忽略的知识，在这次设计当中也涉及到了。通过自己不断地查漏补缺，使得自己的知识结构进一步合理、知识体系进一步完善。这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识。 在本次毕业设计中，首先是对工件进行机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件时就可以知道用什么机床加工，怎样加工，选用何种加工工艺装备等。因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的，直接影响到零件的加工质量。 在这次毕业设计中，还有一个重点的就是关于专用夹具的设计。机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的，并没有亲自设计过。因此，在开始的设计过程中，存在这样或那样的问题。但在老师的细心指导下，查阅各种关于专用夹具的设计资料，我根据步骤一步一步的设计，画图。老师仔细分析我的图纸后提出了多点意见，我考虑了老师所说的意见后，我又开始查阅十分有限的资料了解相关的夹具结构及网上夹具视频，几经修改终于完成。虽然在这个反复过程中耗费了一些时间，但我仍然获益匪浅，了解到了相关的产品设计思想。 其次，我了解到作为一个设计人员，在设计的过程中一点都不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不能凭空捏造。而且，各种标准都要严格按照国家标准和国际标准执行，查阅大量资料。设计一个零件，需要花费一定的时间，有时甚至是很长的时间。亲自上阵后我才知道，做每件事都不是那么简简单单就能完成的，是要付出一定代价的。因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思，这样才能像他们一样设计出好的作品。 在这次毕业设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。 收获： （1）能把以前所学的各种知识，综合地运用到这次设计中，巩固了以前学的知识。 （2）学会了查阅文献资料、手册和图册以及进行相关设计计算。 （3）提高了自己分析问题，解决问题的能力。不足之处： （1）有些问题解决的方法不是很好，需在以后的学习、实践中进一步改进。 （2）有些工艺路线制定得不是太好，切削用量及基本时间定额的确定存在不足之处需在以后的实践中积累经验，进一步改进。 （3）夹具设计部分存在夹具工作效率不是很高等问题。 综上所述：这次的毕业设计使我认识到，学习都必须做到认真、谨慎，注重将理论和实践相结合。用实践检验自己所学的知识，真正地让知识在实践中升值创造出更大的价值。参考文献1王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，2006. 2陈明.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，2009. 3孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京：冶金工业出版社，2007. 4戴亚春.机械制造工艺实习指导书M.北京：化学工业出版社，2007. 5崇凯.机械制造技术基础课程设计指南M.北京：化学工业出版社，2007. 6邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京：机械工业出版社，2004. 7李益民.机械制造工艺设计简明手册M. 北京：机械工业出版社，2002. 8郭克希.机械制图.机械类、近机类J.北京：机械工业出版社，2004. 9赵如福.金属机械加工工艺人员手册M.上海：上海科学技术手册，2006. 10薛源顺.机床夹具设计M.北京：机械工业出版社，2001. 11 赵菲菲，王正德.轴类零件机械加工工艺规程的制定J. 林业机械与木工设备， 12 Soo Hong Lee， M.R. 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Chinese and foreign engineering machinery technology products come from a maturity period of modernization along with a new technological revolution, Mechanical engineering products integrated technology to a new level. Electronic technology, micro-computer, sensors, electro-hydraulic servo control system integration and transformation of the traditional mechanical engineering products, Computer-aided design and computer-aided manufacturing and computer-aided management of construction machinery and equipment manufacturing, IT network technology equipment, construction machinery sales and information transfer systems, thus enabling people to see a brand new construction machinery industry. New construction machinery products in the efficiency and operational quality, environmental protection, performance and automation are many areas due to the past. and toward the further robotic and intelligent direction. 1、 operating principles of Innovation : groundbreaking new law with the high-frequency vibration With scientific and technological research in the development, engineering machinery operating theory is constantly innovating. Operating mechanical engineering principles, including the cutting of earth, broken ground on the screen geotextile material, mixed with heating, right mixture of paving, leveling and compaction, etc. These operations Jimmy initially bionics and Newtonian mechanics-based, Modern science and the development of engineering machinery operating principle of laying the foundation for innovation. For example, mechanical vibration and pulse jet, the photoelectric effect and thermal physics, the application of mechanical engineering to save resources and improve the quality of construction improve production efficiency, reliability and driving comfort and a degree of automation to create conditions. Excavators, bulldozers, loaders, and other earthmoving machinery cutting groundbreaking project, we had no struggle milling, high-frequency vibration, Liquid gas jet method and porous ground breaking law. Groundbreaking use of the new operating principle of transformation to a bucket, can loosen the soil excavation for the high-intensity rock, Under normal circumstances can reduce the unit cost of earthwork and improve production efficiency, and the soil near the building when substitute bored-blasting method. Vibratory Roller is a mechanical vibration and have reached a sluggish vibration to operational effectiveness of the most powerful note. High-frequency vibration compaction technology is the application of modern dynamics in the mechanical engineering important research results, In vibratory roller simultaneously with the application of vibration isolation theory. 90s of the 20th century, there have been a level of vibration (vibration) and vertical vibration directional vibration compaction method, and an AM-vibration and different from the harmonic vibration of chaotic vibration vibratory compaction operating principle, and the formation of the corresponding series of vibratory roller. Impact Roller broke the existing traditional cylindrical roller structure, Use 3-5 edge with the pressure roller polygon dragged by a tractor, 2-3 times per second in order to impact on the ground. This has dramatic impact on the seismic wave propagation characteristics, the depth of compaction several times with the RCC and incremental, 5m in the depths of the degree of compaction of up 90%-92%. Impact Roller is static shock, vibration and rub it smashes the comprehensive role for large fill, Collapse dry sand and soil filling the compaction. Asphalt paver Weiping equipment is operating principles of mechanical engineering innovation typical example. Fung plate diesel, liquefied petroleum gas or electric heating and 60 Hz frequency of vibration, and using infrared, ultrasonic or laser leveling, is a multidisciplinary high-tech applications. This leveling the technology can be applied to the ground plane, as amlodipine or fine leveling the slope. Transfer frequency mechanical vibration is also commonly used for drilling, stone crushing and sieving and Shen pulling piling works. The stone drying can use diesel, fuel oil and coal combustion of various fuels on the asphalt from the barrel, heating and asphalt mixture, stirring and insulation process is the full use of thermal theory of physics. Asphalt emulsion and some are modified chemical reaction physical specific application. 2、drive innovation : universal hydraulic and electric drive Hydraulic drive in the 20th century, the 1960s applied to the roller, only 10 years on the time has been spread and popularize. Now roller travel, vibration, steering and braking systems has achieved the full hydraulic drive. Hydraulic drive greatly simplified the roller drive and control system design, hydraulic drive a smooth, convenient manipulation effort, easy to achieve variable speed and automation, in general, improve the production efficiency of roller compaction and quality. Now foreign markets have seen very little mechanical transmission of the roller.Hydrostatic drive technology in the 1970s began to use bulldozers, and will soon be extended to a number of small and medium bulldozers and loaders, the United States John Deere, Caterpillar, Germany Bohai benefit companies and Dole produced by Komatsu of Japan has production and sales pushed Temple hydraulic machines and loaders. Hydrostatic drive not to use hydraulic torque converter, which dispense with the left lane and brake parts and mechanical drive, use of a safety valve on mechanical and hydraulic systems overload protection, and the index of smaller power play biggest index, its remaining power available in the auxiliary machinery operation. German company Deutsche mark and Lee Bohai Fall of other public companies in 1954 and in 1955 took the lead in developing a hydraulic excavator , but the hydrostatic transmission in large excavator is the popularization and application of the 1970s. Since the early 1980s, excavators and subdivided, is gradually realized - powered, rotary and the hydraulic excavator of. In the international market excavators, were all eliminated various mechanical drive. Late history of the birth of the road is more mechanical hydraulic drive-based, such as paver, soil stabilizer, Pavement milling machine, hydraulic transmission smoothness help improve the quality of the roads paved. Drilling in the car and drilling machines, hydraulic transmission has replaced the previous aerodynamic, Wheeled modern cranes and machinery also piling work to the whole in the direction of hydraulic development. Electricity in industrial production while the application has a long history, but in mobile machinery is seldom used. This is because, firstly, to the motor capacity of, a motor with the same power as compared to the hydraulic motor, its weight and bulk to good times, to the machinery space layout brought great difficulties. In addition, the efficiency of electrical transmission over low efficiency and consumption of a large volume of non-ferrous metals. But electric drive can be well realized variable speed, braking and electrical power streaming - Drive more convenient and easy to large tub, large excavator and large loaders, engine-generator-electric wheels will transfer power. Germany Vogele also been developed for electric power will transfer wheel. Germany Vogele also been developed electric drive an asphalt paver, the aircrafts systems are all rotary motor driven electricity, Only Hopper CDCC and comfort slab leveling tank still use hydraulic transmission. The other is the regional mobile operations in the smaller mining site, the use of electric drive large excavator loaders, Such use of electric drive power transmission cables without the engine installed on the machines.3、ergonomic innovations : a people-oriented and simplified operation 1980s of the 20th century, Many of the worlds largest engineering machinery manufacturing company has invested considerable human and financial resources for modern design methodology of the research and used. Ergonomics is a people-oriented design, with emphasis on the machines mutual coordination and crew safety, driving comfort, convenience in the drivers operation and maintenance technologies, such drivers both improved working conditions, and increased production efficiency, and some of the engineering machinery vibration, noise, emissions and the prevention of roller drop from the development of the new standard, and even those laws. Now all kinds of projects are mechanical design roller defense and falling-object protective devices to protect the personal safety of the drivers, with the cab and are designed and installed. Indoor driving sufficient human space and broad vision, and to take the necessary seals, vibration, noise and temperature control measures. Indoor chairs, pieces of the stick, gauges and the monitor according to ergonomics and design and minimize the manipulation and control of parts. To reduce driver fatigue, to choose the suspension damping chairs, and to develop a gas-liquid system hanging with the cab floor. Electronic technology, mechanical engineering applications, which greatly simplifies the drivers operational procedures and to the machines technical performance. The use of electronic control machine can automatically choose the mode of operation, such as excavators to the three operating modes - boom priority, Rotary priorities and micro-adjustment tandem wheels all vibration and vibration. Electronic monitoring can detect and remove machines system failures, such as engine oil pressure loss. Fan fracture belt drive, hydraulic oil contamination or overheating and oil filter blockage, can promptly lights or audible alarm, by the use of electronic sensor device can handle automatic detection machines quality of the work, If random vibration testing of the degree of compaction roller, automatic detection and adjustment of the asphalt mixture ratio and size distribution outlet temperature.American muffler technology company developed an electronic silencer, electronic equipment engine exhaust noise analysis of the wave structure, and produce a phase difference of 180 with the acoustic interference, This anti-noise and the engine exhaust noise offset, which over the purpose of the muffler. Such a muffler - can be used to eliminate the basic engine noise and the noise indoor driving. Muffler and isolation through the engineering machinery driving indoor noise can be reduced to 70dB (A) below.In addition, by concentrating on lubrication, automatic lubrication and fault alarm, greatly reducing the engineering and mechanical maintenance workload. Dreiser companies axis articulated loader lubrication cycle extended to 2000h. oil and filter replacement cycle extended to 250h; Caterpillar loader routine maintenance to shorten the time 3.45min. 100 hours use of the technical maintenance for only 6-7min. 4、Creative : industrial design with the environment Modern science and technology of high-speed development, promoting social progress, for humanity to a high degree of material civilization and spiritual civilization. Industrial design is the product of industrial product design, product also known as the art form. Mechanical Products art forms should be able to demonstrate its function in a rational and external quality of uniformity, the product should reflect the advanced technology and meet the aesthetic requirements of modernity. For mechanical engineering, said it was a Paper goods sold, That is an exaggeration, but not to modeling design is certainly not desirable. Modeling the mechanical engineering design of the machine can shape their structure, function and use requirements, paying and with the psychological and physical coordination. This modeling design should include ministries of proper body fluid, color coordination, Instrumentation layout beautiful and easy to operate and intuitive sign in the trademark symbol. Now the worlds major companies have attached great importance to the products of industrial design, and a specialized research and design. A world leader left the compactor manufacturers - BMW, his third of the mechanical compaction machine modeling experts from the industrial design Louis.L.lepoix design, have a good overall result. The series dismounting replacement filter, transmission pieces, hoses and routine maintenance is very convenient. Adopt modern arc-shaped dip in the cab and the engine hood broadminded, fluent lines, with the flavor of the times. Driving the steering wheel height and angle adjustable, choose a comfortable high back seats adjustable damping. Drivers prepare for a good operating environment. Instrumentation site design, easier to observe and control, tilt hood of the driver to provide a good perspective. Hydraulic steering gear shifted to the cab, driving to reduce indoor heat and noise. Arc-shaped windscreen of the cab and four SUPPORT able to isolate noise and vibration. indoor noise below 70dB (A). Many other engineering machinery are also different degrees of emphasis on industrial design, layout components such as depression, to reduce the center of gravity of the aircraft; Supporting appropriate to expand the area to increase the machines stability; about as symmetrical layout, to meet the aesthetic; Appearance removed some of the corner, the edge, to show the fluency, and other lines. Construction Machinery paint more of its industrial design is an important part of the unit should be interesting colors, increase the safety of the working environment, and with the field construction site is pure green fields, coordination, Topping the use of the waist line and increase the level to get off the color machines can increase the concentration of visual stability.、artificial intelligence Innovation : intelligent robotic machines Mechanical engineering in the construction field instead of the manual to expand the functions of the hands and feet, traditional machinery can be resolved in good physical and physiological burden, not to mention the relief of spiritual and psychological burden. Modern engineering machinery should be given its soulful, intelligent engineering machinery is a thinking mind (microcomputer) sensorium (sensors), neural network (electronic transmission). Derrnatopathy (power and transmission), and hand, foot bones (work with devices running) for telecommunications systems integration. Machine is not electromechanical integration of telecommunications and information technology with a simple, it poses the system must have five functions : detection and identification with the objects of their work and working conditions of the function; goal with under their own decision-making function; have to respond to the decision-making, implementation support movement functions; with automated monitoring and self-revision process functions; z own self-protection and security troubleshooting functions. This is the Intelligent Engineering Machinery some specific goals. In mechanical engineering intelligent process, from beginning to end, filled with self-learning technology and the use of adaptive technology. Now for the integration of telecommunications technology for the engine and hydraulic system and electrical system of full control machines are being given various feelings and wisdom. In the process with the state of real-time monitoring on the basis of mechanical engineering from the partial automation of the transition to full automation, and toward unmanned remote control and the trend of development. With the intervention of artificial intelligence, engineering machinery will accelerate its modern fast process, Gradual transition to a fully operational wisdom of the target robot. At that time, some new robotic operating procedures will come into being.现代工程机械行业的技术进步大型机械式挖掘机在目前国际国内在矿山开采及工程施工中有着广泛的应用，其性能的优劣对生产率有很大的影响.在国际市场竟争日趋激烈的今天，如何提高产品的质量是提高其市场竞争力的关键。 目前，我国的大型机械式挖掘机在设计水平，设计手段及产品质量上与国外同类产品相比尚有较大差距.国外已经将人一机一环境作为一个系统统一考虑，提倡低振动、低噪音的绿色设计，将现代设计方法(电子模拟理论、动态设计、可靠性设计等)普遍地应用于挖掘机设计，使产品设计现代化，性能可靠。而我国仍然主要采用传统的仿型设计，而近年来才将现代设计方法逐步应用到挖掘机的设计上，但在这方面工作开展的不得力，主要表现在自行设计开发能力不够，基础工作做得不完善，尤其在挖掘机动力学方面。挖掘机结构非常复杂，往往是多发动机同时驱动，同时工作环境恶劣，外载荷成随机性变化，因此在设计大型矿用挖掘机的新产品时，为了使其作业安全，工作顺畅，除必要的理论分析和静强度计算外，还必须要进行动力学分析和计算，以在设计之初保证机械的动强度和可靠性。在进行这种分析时，土壤的力学特性必须考虑，而且是重要因素。通过进行动力学研究，才能确定挖掘机各部件的载荷特性，设计出质量可靠的产品。从20世纪80年代到本世纪初，中外工程机械产品技术已从一个成熟期走到了现代化时期伴随着一场新的技术革命，工程机械产品的综合技术水平跃上了一个新的台阶。电子技术、微电脑、传感器、电液伺服与控制系统集成化改造了传统的工程机械产品，计算机辅助设计、辅助制造及辅助管理装备了工程机械制造业，IT网络技术也装备了工程机械的销售与信息传递系统，从而让人们看到了一个全新的工程机械行业。新的工程机械产品在工作效率、作业质量、环境保护、操作性能及自动化程度诸多方面都是以往所不可比拟的，并且在向着进一步的