This graduation design is to set of spare parts of the process planning and processes the special fixture design. This part is the executing agency for the help of the major components. It is one of the end of the hydraulic help with the component connection, the middle of a vast and round and up to the end of the supporting role.

This passage include of four chapters, the first chapter carried out a detailed process analysis; second chapter introduces the components of the preparation process planning, including process routes and process design; third chapter on some special fixture design process methods and steps described in detail; the fourth chapter of the graduate design summed up the overall design process.

KEY WORD: Outer tube bushing, Process planning , Process analysis, The special fixture，Sum

前言- 1 -

第1章零件的分析- 2 -

1.1零件的作用- 2 -

1.2零件的工艺分析- 3 -

1.2.1结构工艺分析- 3 -

1.2.2材料加工性- 4 -

第2章工艺规程设计- 5 -

2.1工艺路线设计- 5 -

2.1.1确定毛坯的尺寸- 5 -

2.1.2主要表面的加工方法- 5 -

2.1.3加工阶段划分- 5 -

2.1.4基准选择- 5 -

2.1.5工序集中与分散- 7 -

2.1.6制订工艺路线- 8 -

2.2工序设计- 9 -

2.2.1工序尺寸、机械加工余量的确定- 9 -

2.2.2机床及工艺装备的选择- 11 -

第3章夹具设计- 14 -

3.1钻模铣床夹具设计- 14 -

3.1.1拟定夹具方案- 14 -

3.1.2自由度分析- 14 -

3.1.3绘制夹具总图- 18 -

3.1.4绘制夹具零件图- 18 -

3.1.5 夹具精度分析- 19 -

致谢- 22 -

参考文献- 23 -

毕业设计小结- 24 -

前言

这次毕业设计是我们专业在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及相关的专业课之后进行的。外筒衬套零件的工艺及夹具设计是属于工艺类的毕业设计，它是我们在大学期间的最后一门课，也是我们步入社会参加工作或者继续学习深造的重要过渡环节。通过这次毕业设计，我们将理论与实践相结合，训练了我们分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作、深造学习奠定了一定的专业技术基础。因此，它在我们四年的大学生活中占有非常重要的地位。

对我来说，我希望能通过这次毕业设计对自己进行一次检测，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，并对零件的加工工艺及夹具设计有了比较深入的了解，在以后的学习中能够理论结合实践，解决实际问题。

由于能力所限，这次毕业设计难免有不足之处，恳请各位老师给予指教。

全部文件.gif

零件图.gif

铣床夹具装配图.gif

钻模装配图.gif

心轴.gif

底板.gif

工艺过程卡和工序卡截图.gif

内容简介：: 工序目录产品型号QAI 9-4共页零组件号YB458-71第页工序号工序名称设备工序卡片数附注5备料110车C620115车C620120粗铣6H11125镗孔C620130车外圆C620135铣外形6H11140车外圆C620145攻螺纹CH12A150铣圆弧6H11155修锉钳工台160研磨孔研磨头165检验检验台170磨3153175车C620180去毛刺钳工台185研磨孔研磨头190检验检验台195钝化1100检验检验台1工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI 9-4 备料5设备锯床定位夹紧共页第页备料 50*310.5序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI 9-4车10设备C620定位夹紧共1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1三爪卡盘钻头塞规卡规工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4车15设备C620定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1三爪卡盘卡规工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4粗铣20设备6H11定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具2d326048靠模铣刀转盘B-4x6工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI-94镗孔25设备C620定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4车外圆30设备C620定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4铣外形35设备6H11定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI-94车外圆40设备C620定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号设备定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号设备定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号设备定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号设备定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号设备定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号设备定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号设备定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号设备定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号设备定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号设备定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具工序目录产品型号QAI 9-4共页零组件号YB458-71第页工序号工序名称设备工序卡片数附注5备料110车C620115车C620120粗铣6H11125镗孔C620130车外圆C620135铣外形6H11140车外圆C620145攻螺纹CH12A150铣圆弧6H11155修锉钳工台160研磨孔研磨头165检验检验台170磨3153175车C620180去毛刺钳工台185研磨孔研磨头190检验检验台195钝化1100检验检验台1工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI 9-4 备料5设备锯床定位夹紧共页第页备料 50*310.5序号加工要求说明夹具刀具量具工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI 9-4车10设备C620定位夹紧共1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1三爪卡盘2车40外圆柱面车刀3钻24的孔钻头440右侧倒45圆角圆角刀524孔右侧倒45圆角工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4车15设备C620定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1三爪卡盘卡规2车37右端面车刀3车37外圆柱面4车47外圆柱面5车47右端面工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4粗铣20设备6H11定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1铣床夹具2转盘3粗铣37外圆柱面靠模铣刀4粗铣距中心14mm的平面5粗铣过渡圆弧R7工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI-94镗孔25设备C620定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1软三爪2专用夹具3镗孔加工镗刀4切槽加工切槽刀工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4车外圆30设备C620定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1车床心轴2尖边倒圆R0.2-0.3圆角刀3车36.3外圆车刀4车距左端面23mm的平面工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4铣外形35设备6H11定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1心轴卡规2铣36.5的圆柱面靠模铣刀3铣距中心13mm的上下两个平面4铣过渡圆弧R3工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI-94车外圆40设备C620定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1心轴卡规2专用夹具3车37.7的外圆柱面车刀4车2x0.6的退刀槽5车0.5x45的倒角6右端面倒角工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4攻螺纹45设备CH12A定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1心轴2去毛刺专用夹具丝锥M4-2塞规M4x0.7-23螺纹倒角90至底钻头塞规工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4铣圆弧50设备6H11定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1心轴2铣R6.5的圆弧铣刀工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4修锉55设备钳工台定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1修R5锉刀2去外表面毛刺工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4研磨孔60设备研磨头定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1三爪卡盘2研磨25.99的孔研磨钻工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4检验65设备检验台定位夹紧共页第页序号加工要求说明夹具刀具量具1检验2-M4x2螺纹塞规2检查37.5外圆游标卡尺3检验25.99内孔游标卡尺4检验槽宽7工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4磨70设备3153定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1专用夹具2磨36.3外圆柱面砂轮3磨螺纹孔右端平面工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4车75设备C620定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1车倒角2.5x30专用夹具车刀2抛光R0.5砂纸3去磨后毛刺工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4去毛刺80设备钳工台定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1去外表面上毛刺工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4研磨孔85设备研磨头定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1三爪卡盘2研磨26的中心孔研磨钻工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4检验90设备检验台定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1检查37.7游标卡尺2检查26游标卡尺3检验7.5游标卡尺工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4钝化95设备定位夹紧共 1 页第 1 页序号加工要求说明夹具刀具量具1将零件钝化.工序卡片零件名称材料硬度工序名称工序号外筒衬套QAI9-4检验100设备检验台定位夹紧共 1 页第 1 页与相同编号的外筒ZL10-30-01成套交库序号加工要求说明夹具刀具量具工序目录产品型号共 1 页零组件号第 1 页序号工艺装备名称夹具图号刀具图号量具图号模具图号工序号备注1钻头22102塞规24D6103卡规47.5d7154量环32.5-25 655卡规32.5d5306靠模铣刀B-14x16207靠模铣刀B-6x15xR0.3358卡规36.5d7-B409钻头L-3.34510丝锥M4-24511塞规M4x0.74512塞规M4x0.7-245 6513锥心棒D=2685 9014量环26-85 9015量环25.96-2516卡规40d61017量环25.99-60 6518锥心棒25.97-70毕业（设计）论文开题报告系别机电工程系专业机械设计制造及其自动化班级 161001 学生姓名贾邵波学号 103277 指导教师邓修瑾报告日期 2014/3/9 毕业（设计）论文开题报告表论文题目外筒衬套工艺及钻模铣床夹具设计学生姓名贾邵波学号103277指导教师邓修瑾题目来源（划）科研生产实验室专题研究论文类型（划）设计论文其他 1、选题的意义外筒衬套零件在产品中一端与液压助力器外筒组件连接，中间孔与活塞外圆配合，起到一端的支撑作用。因此在机器中有很重要的作用，在生产中会大量生产所以完成这次选题有以下几点意义: 1.能使我了解外筒衬套的特点和工作原理. 2.能帮我掌握外筒衬套的工艺过程令设计出来的零件符合精度及表面粗糙度等各方面工艺要求。 3.通过对所用夹具进行合理设计来满足工艺要求，从而将自己的理论知识与实际相结合。 4.通过此次选题可以提高学生的自主设计能力进一步满足企业对毕业生的能力要求。二、基本内容及重点 1.零件的的分析(1)零件的作用(2)零件的工艺分析 2.工艺规程设计(1)确定毛坯制造形式(2)定位基准的选择(3)拟定工艺路线(4)选择加工设备及刀具夹具量具(5)机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定(6)确定切削用量及基本时间 3.专用夹具设计(1)机床夹具概述(2)定位基准选择(3)切削力和卡紧力计算(4)问题的提出(5)夹具设计(6)夹具设计中的特点(7)夹具分类(8)夹具设计技的发展(9)夹具的基础件(10)设计方法和步骤 4.说明书三、预期达到的成果设计的外筒衬套工艺过程合理，设计出来的零件工艺规程满足图纸实际尺寸，表面粗糙度，加工精度等各方面要求。夹具设计合理符合工艺要求。四、存在的问题及拟采取的解决措施存在问题：1.对利用CAD软件制图不熟练。 2.对零件图的理解不够充分。 3.对零件加工工艺过程方面知识理解不够深刻解决方法：1. 认真复习对CAD软件的运用。2. 关于对零件图不理解的地方请教老师和同学。3. 认真学习零件加工工艺过程反面知识弥补自己的不足。五、进度安排1、分析并绘制零件图 1周2、绘制毛坯图 1周3、设计工艺路线及编制工艺规程 4周4、设计工艺装备 3周5、编写说明书（论文） 2周六、参考文献和书目1 王先逵编著.机械制造工艺学M.北京：清华大学出版社，19892 邓文英、宋力宏.金属工艺学第五版北京：高等教育出版社.2008.43 赵志修主编.机械制造工艺学M.北京机械工业出版社，19854 肖继德.机床夹具设计M.北京：北京机械工业出版社，20055 关慧贞、冯辛安.机械制造装备设计（第三版）.北京：机械工业出版社，20096 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，20077 杨叔子.机械加工工艺师手册M.北京：机械工业出版社，20018 朱耀祥，蒲林祥.现代夹具手册M.北京：机械工业出版社，20109 吴宗泽，高志.机械设计（第二版）.北京：高等教育出版社.2009导师意见指导教师签字：年月日系意见系主任签字：年月日注：内容用小四，宋体机器人使计算机科学人性化机器人也使计算机更加实用,真实,实际和直接，从而鼓舞新的一代科学家对这个领域产生浓厚的兴趣计算机科学已经失去了吸引力，但是机器人可起到很好的作用，即使计算机行业已经渗透到我们生活每方面，cs作为一个研究领域经常被视为与相同生活分离的，因此为了建立相关联系，人性化机器人教育学（IPER,www.roboteducationorg）正在开发人性化机器人，软件，课程去教授计算机软件基础课程，具有适当的教学理念和培训，是计算机软件更人性化，谁该为目前缺少兴趣负责，但是计算机软件教育长期以来“学生排斥”伴随着可能是社会行业的惯例和不幸的好莱坞式的成见，尽管有佷多希望（如卡内基梅隆大学和乔治亚理工学院），但总体上来说，比较少的学生参加计算机软件课程。再次，也许缺乏兴趣，只是反映了美国的经济状况，但是你看看过去20年的这些数字，至少，一些变量不能解释成经济繁荣和萧条，妇女和少数民族在计算机行业占得比例是很少的，然而，在25年前他们的人数在美国达到高峰，从1998年至2004年女性在计算机软件行业的比例下降了百分之八十，从百分之一点五下降到百分之零点二五，根据洛杉矶加利福尼亚大学高等教育研究所(/her i/heri.html)对所有类型的学生来说，这个趋势与CS客观的声誉有关，正如反映在下降的招生人数上，而且根据高等教育研究所，继最近在CS性别问题的研究，现在我们知道更多有关CS教育的弱点，最值得注意的是，学生的个人价值与CS教育环境不一致，例如，在实验室里，长期孤独的时间里，纠结细节是与学生所要找寻的是相反的，如果CS教育工作者面对这一事实和发展需要解决它的教学原则，我们希望至少在CS教育日益严重的危机可能得到改善，为此，我和在IPRE的同事制定和实施了一项多年的项目，这个项目创新的介绍CS课程和可以激励所有学生的教材设计，课程围绕一个小型的个人计算机，（约一本平装书的大小）暂时命名为在佐治亚技术研究所正在开发的“陀螺”（参图在这里）我们的愿望是每个学生将购买一个在大学书店，一个零售大约为150美元，使用他们贯穿整个CS的探索，IPRE的首创资金来自微软的一百万美元的赠款，其宣布成立是在2006年7月。像“机器人舞蹈”项目代表了一个更自然的学习环境，注重创意不只是正确的。乍一看，使用机器人可能听起来像一个比较怪的方式来吸引那些在传统上被吓到的学生进入CS行业，排除在外，或淘汰出该领域，人们可以想象机器人只会是问题恶化而不是帮助缓减它，而CS是根本上解决问题，在课堂上给学生分配实例问题可以影响他们如何看待CS的实用性和相关性，例如，导师解析编译器的例子已经失去了在日常生活中与CS接触的机会，专门使用小团体的例子是相当于计算机科学，计算机科学家，我们必须提供即刻赞赏和理解所有动机。在这种情况下，机器人提供内在动机，教师与学生探索科学与工程的背后，学生继续的原因是（如好玩，好奇心，向家庭和朋友炫耀）同那些传统上的理解是不同的，当一个学生写一个程序产生输出是“5”后来发现正确的输出是“4”教师可能会尝试激发学生在艺术和科学调试方面内在的兴趣，然而生产正确答案的目标只是激励一些学生，而其他人看到的只是“请教练”，现在考虑一个任务，让学生编写一个舞蹈机器人的程序，抛开正确答案的观念，此外，教师不必人为激励学生，因为学生有他们自己的动机，他们启动调试会话，渴望了解和修复程序，不是因为导师认为是错的，但是因为机器人没有做他们想要它做的，像“机器人舞蹈”项目代表了一个更自然的学习环境，注重的是创意而不只是正确。陀螺仪的主程序在学生的电脑上运行，传感器的信息通过无线连接传到笔记本电脑上，继电器控制命令返回到机器人那里，传感器包括彩色摄像机，车轮位置和麦克风（鲍尔奇塔克，本.啊克塞尔罗德，佐治亚理工学院的丹尼尔.沃克，佐治亚特兰大的基思.奥哈拉）我们所说的在课堂上的个人机器人是建立在创意巨人的肩膀上的，包括：卡雷尔，以ASCII字符的形式或只有几个像素高的机器人玩具，他通过网格世界落呼机，爱丽丝，呈现精美的字符控制（如鸡，雪人，烤箱）它允许学生创建动画的故事，乐高提，这些构建自己的机器人打包作为一个套件，（乐高头脑风暴）我们在课堂个人机器人身上加上视觉对话，它会从包装盒里出现，以一个小鸡蛋或一个小生物的形式在自己的车轮周围滚动，学生写一个简单的控制程序或即时通讯等其他机器人，采用IMS让他们协调机器人的行为，他们将在现实世界的墙壁和重立的环境下运作，与卡雷尔的蜂鸣器标签的网格世界是完全不相同的，此外，被称作Myro的软件，可以用在真正的机器人任项目中，我们正在开发机器人的动作，反应和环境遥感，（Myro是在IronPython和#上运行，网络和单声道，开源代码实现），这将有助于学生进步，从入门课程到更高级的概念（如数据结构和面向对象编程）这将能够控制各种各种模拟，教育和商业机器人，包MobileR 的先驱，iR的伦巴，乐高机器人，它将加强学生了解软件内执行意为着什么，尽管有物理世界的约束和因素，帮助带来一种真实感的教室，这是无可替代的。遵循哲学原理“教学的可扩展性”，IPER看起来更像简单的工具，立即理解和使用，给学生们提供了很大的帮助，就像那些成熟的学生的教学的脚手架(/aaai05-pyro-tutorial.pdf ). Python这个工具语言是直观的，强大的，易于学习的()我们几年来一直在探索其使用在CS教育，现在，我们希望发展和支持一个图书馆，超越Myro，陀螺仪，和教学法的可扩展性的硬件，软件和课件工具的Python教学CS。机器人是没有克服的银弹，目前难以吸引和保持。但他们可以组合使用，与其他思想创造一个更加有意义的，方便的，有趣的，智力挑战的教学。我们希望他们不限成员名额的分配和可扩展性的教学框架，将有助于吸引，激励，训练，保持大量的学生和不同群体，我们的宗旨是为他们找到更满意的CS，以及和完善其计算思维，创造力，和职业抱负的地方。2007年的春天，在布林莫尔学院和佐治亚理工学院，我们在教室里测试这些想法，然后再接下的三年里探索可能性，如果一切顺利的话，也许这些个人机器人将有助于CS恢复它曾经的吸引力。参考文献1guzdial，M.简介：Python中的计算和编程多媒体教学。Prentice Hall出版社上部马鞍河，新泽西州，2004年的火焰兵机器人项目2马戈利斯，J .和A .费雪，解锁的俱乐部：妇女计算机行业。麻省理工学院出版社，剑桥，麻省，2003。3帕蒂思，卡雷尔机器人：介绍编程的艺术，第二版。约翰威利父子，股份有限公司，纽约，19944vegso，J.在CS之间主要下降的新生计算研究新闻17日，3（2005年5月）/CRN/articles/may05/vegso道格拉斯布兰克（dblank）是滨州Bryn Mawr计算机科学在布林莫尔学院的副教授， IPRE是联合项目的佐治亚技术研究所，布林莫尔学院和微软研究院是由塔克鲍尔奇佐治亚理工学院管理的西北工业大学明德学院本科毕业设计论文本科毕业设计论文题目外筒衬套工艺及钻模铣床夹具设计专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名贾邵波指导教师邓修瑾毕业时间 2014年6月毕业设计论文任务书一、题目外筒衬套工艺及钻模铣床夹具设计二、指导思想和目的要求毕业设计（论文）是培养学生自学能力、综合应用能力、独立工作能力的重要教学实践环节。在毕业设计中，学生应独立承担一部分比较完整的工程技术设计任务。要求学生发挥主观能动性，积极性和创造性，在毕业设计中着重培养独立工作能力和分析解决问题的能力，严谨踏实的工作作风，理论联系实际，以严谨认真的科学态度，进行有创造性的工作，认真、按时完成任务。三、主要技术指标1、零件图一张；2、毛坯图一张；3、工艺规程一本；4、工艺装备（夹具1-2套）；5、说明书一份四、进度和要求1、分析并绘制零件图 2周2、绘制毛坯图 1周3、设计工艺路线及编制工艺规程 5周4、设计工艺装备 4周5、编写说明书（论文） 2周五、主要参考书及参考资料1、闫光明主编现代制造工艺基础西北工业大学出版社 20072、哈工大李益民主编机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社，1994摘要本次毕业设计的主要任务是对外筒衬套零件的加工工艺规程及某些工序的专用夹具设计。外筒衬套零件是飞机液压助力器执行机构中的主要部件之一。它在产品中一端与液压助力器外筒组件连接，中间孔与活塞外圆配合，起到一端的支撑作用。本文共有四大章，第一章对外筒衬套零件进行了详细的工艺分析；第二章详细介绍了零件工艺规程的编制，包括工艺路线和工序的设计；第三章对某些工序的专用夹具的设计方法及步骤进行了详细的说明;第四章对毕业设计的整体设计过程进行总结概括。关键词：外筒衬套，工艺分析，工艺规程，专用夹具ABSTRACTThis graduation design is to set of spare parts of the process planning and processes the special fixture design. This part is the executing agency for the help of the major components. It is one of the end of the hydraulic help with the component connection, the middle of a vast and round and up to the end of the supporting role.This passage include of four chapters, the first chapter carried out a detailed process analysis; second chapter introduces the components of the preparation process planning, including process routes and process design; third chapter on some special fixture design process methods and steps described in detail; the fourth chapter of the graduate design summed up the overall design process. KEY WORD: Outer tube bushing, Process planning , Process analysis, The special fixture，SumII目录前言- 1 -第1章零件的分析- 2 -1.1零件的作用- 2 -1.2零件的工艺分析- 3 -1.2.1结构工艺分析- 3 -1.2.2材料加工性- 4 -第2章工艺规程设计- 5 -2.1工艺路线设计- 5 -2.1.1确定毛坯的尺寸- 5 -2.1.2主要表面的加工方法- 5 -2.1.3加工阶段划分- 5 -2.1.4基准选择- 5 -2.1.5工序集中与分散- 7 -2.1.6制订工艺路线- 8 -2.2工序设计- 9 -2.2.1工序尺寸、机械加工余量的确定- 9 -2.2.2机床及工艺装备的选择- 11 -第3章夹具设计- 14 -3.1钻模铣床夹具设计- 14 -3.1.1拟定夹具方案- 14 -3.1.2自由度分析- 14 -3.1.3绘制夹具总图- 18 -3.1.4绘制夹具零件图- 18 -3.1.5 夹具精度分析- 19 -致谢- 22 -参考文献- 23 -毕业设计小结- 24 -II 前言这次毕业设计是我们专业在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及相关的专业课之后进行的。外筒衬套零件的工艺及夹具设计是属于工艺类的毕业设计，它是我们在大学期间的最后一门课，也是我们步入社会参加工作或者继续学习深造的重要过渡环节。通过这次毕业设计，我们将理论与实践相结合，训练了我们分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作、深造学习奠定了一定的专业技术基础。因此，它在我们四年的大学生活中占有非常重要的地位。对我来说，我希望能通过这次毕业设计对自己进行一次检测，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，并对零件的加工工艺及夹具设计有了比较深入的了解，在以后的学习中能够理论结合实践，解决实际问题。由于能力所限，这次毕业设计难免有不足之处，恳请各位老师给予指教。第1章零件的分析1.1零件的作用题目所给定的零件是飞机液压助力器执行机构中的主要部件之一。它在产品中一端与液压助力器外筒组件连接，中间孔与活塞外圆配合，起到一端的支撑作用。从整体上来看，飞机液压助力器是安装在飞机副翼操纵机构中或方向舵操纵系统中，用于不可逆的液压助力器操纵。当飞机液压系统损坏或压力下降时，液压助力器外筒左右两腔沟通，即助力器当一拉杆使用，以实现人力应急操纵。每架飞机上装有两台液压助力器。分别操纵左右副翼或方向舵。1.2零件的工艺分析1.2.1结构工艺分析图1-1 零件图外筒衬套构形并不复杂，但从整体构形看刚性差、壁薄，最小壁厚只有1.975mm.其主要表面有：内孔26，两槽32.55和32.35，外圆柱面37.5及其端面T，47.5外圆端面K.非主要表面为：2个8的螺纹孔。且该零件尺寸精度与位置精度高，因此，在设计工艺过程时，首先要解决变形对精度的影响问题。这里特别强调要注意温度产生变形和内应力产生变形对精度的影响问题。如上图1-1零件轴向主要设计基准为37.5外圆端面T且外圆柱面37.5和47.5外圆端面K它们要在最后工序进行磨削。因此，涉及到多尺寸保证问题。在确定工序的尺寸，公差时要经过尺寸链计算，基准选择和工序安排也要考虑这一问题。37.5外圆表面A对26内孔表面B的跳动量0.01，47.5外圆端面K对37.5外圆表面A的跳动量0.01，37.5外圆端面T对37.5外圆表面A的跳动量0.03，32.55两槽表面C、D对26内孔表面B的跳动量0.05。采用互为基准给予保证。零件主要表面的加工精度为IT6-IT10，表面粗糙度Ra=1.6,Ra=0.8,Ra=0.4，Ra=0.2；非主要表面粗糙度为Ra=6.3,Ra=3.2。零件主要表面要求较低的粗糙度是为提高工件抗疲劳强度。位置关系精度要求较高，相互之间的跳动量允差为0.010.05。1.2.2材料加工性QAl9-4材料是一种含铁的铝青铜，有较高的强度和减摩性，良好的耐腐性，且热态下压力加工性良好，因此切削加工无特别困难。第2章工艺规程设计2.1工艺路线设计2.1.1确定毛坯的尺寸零件材料为QAl9-4。从零件图纸知此零件的最大尺寸: 47.528。当零件外径为4748，长度200mm时，查实用机械加工工艺手册（第2版）表6-5知：外径（材料）为50mm,单端面加工余量1.5。所以毛坯长度尺寸为28+21.5。即毛坯尺寸：50312.1.2主要表面的加工方法37.5外圆表面A加工精度为IT6级，表面粗糙度为0.4，最终加工方法为磨削。26内孔表面B及32.55两槽表面C和32.35D的加工精度分别为：IT7、IT10、IT10,粗糙度分别为：Ra=0.2、 Ra =0.8、Ra=1.6,最终加工方法应选用研磨，而准备工序应为粗镗，半精镗。47.5外圆端面K精度要求较低，但表面粗糙度Ra为0.8，因此也选用磨削。非主要表面28，应选用铣削。2M4-2应选用攻螺纹。2.1.3加工阶段划分由于该加工精度高，因此，必须划分加工阶段。该零件某些表面精度达IT6,粗糙度Ra=0.4,所以整个工艺路线划分为四各阶段，即粗加工、半精加工、精加工、光整加工阶段。2.1.4基准选择（1）粗基准选择应当满足以下要求：粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。粗基准选择毛坯外圆表面，目的是便于定位稳定，加紧可靠，并能传递较大力矩。粗基准为第一次加工所选的定位面（2）精基准选择基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。、3、本次设计中，基准选择如下：a、粗基准的选择：主要考虑加工效率和保证各主要加工表面有足够、均匀的加工余量。一般情况下，出于对加工误差的考虑，粗基准只可选择一次。本外筒衬套毛坯选择棒料，故粗基准采用50（毛坯外圆）进行加工。b、精基准的选择：主要考虑的重点是如何减少误差，提高定位精度。外筒衬套以外圆作为精基准使用专用夹具装夹，以内孔作为精基准用心轴装夹。除此之外，还应当考虑基准重合的问题。当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸的换算，这在后面专用夹具设计时详细介绍，此处不再说明。2.1.5工序集中与分散确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中原则工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。此零件的工序有粗车外圆和内孔、车端面、粗铣圆弧、铣外型、攻螺纹、修锉、检查、磨孔、车倒角、去毛刺、钝化，主要体现工序分散的原则。优点采用比较简单的机床和工艺装备，容易调整。2.1.6制订工艺路线制订工艺路线的出发点，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。其主要任务是选择确定各个表面的加工方法和加工方案，确定如何划分加工阶段，确定工序集中与分散程度，确定各个表面加工顺序和装夹方式，以及详细拟订工序的具体内容。此外，制订工艺路线还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。外筒衬套工艺路线：工序5 备料5031+0.5工序10 粗车外圆37.5及内孔26及倒角30工序15 粗车47.5外圆及端面，零件小端外圆及端面，倒角0.545工序20 粗铣36.5外圆轮廓工序25 粗镗孔26，及两槽32.55，32.35，倒圆R1、R2工序30 半精车零件小端外圆及47.5外圆端面，倒角0.545工序35 精铣36.5外轮廓工序40 半精车37.5及36.5外圆，倒角30，倒角0.545工序45 攻2M4-2螺纹及铣28外圆弧工序50 铣2R6.5+0.3圆弧工序55 修锉工序60 研磨孔26工序65 检验工序70 磨外圆37.5及K面至图纸要求工序75 车倒角30至图纸要求工序80 去毛刺工序85 研磨孔26至图纸要求工序90 检验工序95 钝化工序100 检验2.2工序设计工序设计主要为定位基准的选择、工艺路线的拟定、机床和工艺装备选择、确定加工余量、工序尺寸研究和计算，有时还需确定切削余量。2.2.1工序尺寸、机械加工余量的确定（1）37.5外圆表面（即A面）查实用机械加工工艺手册（第2板）表6-96-10得：各工序公称余量：粗车：2.0mm半精车：2.1mm精磨：0.4mm计算工序尺寸的方法是后道工序的工序尺寸加上后道工序的加工余量为前道工序的工序尺寸。精磨后：按零件图规定尺寸为37.5mm半精车后：尺寸为：37.5+0.4=37.9mm粗车后：尺寸为：37.9+2.1=40.0mm工序尺寸的公差应参考经济加工精度来确定，标注时按“入体”的方法标注。精磨：按零件图设计要求标注37.5 Ra=0.4半精车： 37.9 Ra=1.6粗车： 40 Ra=3.2（2）47.5外圆端面（即K面）（工序40尺寸）属基准不重合引起的尺寸换算问题画尺寸链如上图：其中封闭环为：7 增环为：23 减环为：H 由计算公式有： 7=23-H 得：H=16mm +0.2=+0.15-ES(H) 得：ES(H)=-0.05mm -0.1=-0.05-EI(H) 得：EI(H)=-0.15mm 所以： H=16mm 查实用机械加工工艺手册（第2版）表6-156-18得：粗车端面余量为：1.2 精车端面余量为：0.6磨端面的加工余量为：0.3据此可以确定工序45之前工序的加工尺寸。（3）内圆表面（32.55，26）查实用机械加工工艺手册（第2版）表6-20有：工序尺寸的公差应参考经济加工精度来确定，标注时按“入体”的方法标注。（4）螺纹孔（2M4-2）及外圆弧(28)螺纹孔采用钻头按图纸要求一次加工成型外圆弧采用铣钻按图纸要求一次加工成型2.2.2机床及工艺装备的选择工序05：备料机床：锯床工序10：车削外圆、端面及内孔机床：C620卧式车床工艺装备：夹具：三爪卡盘刀具：车刀量具：塞规、游标卡尺工序15：车削端面及外圆机床：C620卧式车床工艺装备：夹具：三爪卡盘量具：卡规工序20：铣削机床：6H11立式铣床工艺装备：夹具：转盘刀具：靠模铣刀工序25：镗孔加工要求：表面C对表面B的跳动量不大于0.02（一次定位加工保证）机床：C620卧式车床工艺装备：夹具：软三爪刀具：切槽刀量具：卡盘、量环工序30：车削外圆及端面加工要求：加工前找正心轴的跳动量不大于0.05夹边倒圆R0.20.3机床：C620卧式车床工艺装备：夹具：车床心轴量具：卡规、卡板工序35：铣削外轮廓加工要求：加工前找正夹具定位心轴的跳动量不大于0.05 机床：6H11立式铣床工艺装备：夹具：转盘、铣床靠模刀具：靠模铣刀工序40：车削外圆加工要求：加工前找正心轴外圆的跳动量不大于0.05注明夹边倒圆R0.20.3机床：C620卧式车床工艺装备：夹具：车床心轴量具：卡规、卡板工序45：攻螺纹加工要求：螺纹倒角90至丝底去毛刺工艺装备：夹具：钻模刀具：铣钻、丝锥、钻头量具：塞规机床：CH12A攻丝机工序50：铣削机床：6H11立式铣床工艺装备：夹具：铣床夹具刀具：立铣刀工序55：修锉加工要求:修R5，去外表面所有毛刺设备：钳工台工序60：研磨孔加工要求：表面C对表面B的跳动量不大于0.03孔的锥度，椭圆度不大于0.01设备：研磨机工艺设备：刀具：研磨具量具：量环工序65：检验工序要求：外观检验尺寸检验工艺装备：量具：量环、塞规、卡板、检验夹具工序70：磨削加工要求：按相同编号的另外一外筒衬套内孔35.7实际尺寸配磨表面A，间隙0.0050.02表面A对表面B的跳动量不大于0.008表面K对表面A的跳动量允差0.01机床：外圆磨床工艺装备：夹具：磨床心轴量具：锥心棒工序75：车削加工要求：车倒角2.530抛光R0.5去磨后毛刺机床：C620卧式车床工艺装备：夹具：磨床心轴工序80：去毛刺加工要求：去外表面上毛刺设备：钳工台工序85：研磨孔加工要求：表面A对表面B的跳动量不大于0.01设备：研磨机工艺装备：刀具：研磨具量具：锥心棒、量环工序90：检验工序要求：尺寸检验外观检验工艺装备：量具：锥心棒、量环工序95：钝化技术要求：将零件钝化工序100：检验工序105：入库工序要求：与相同编号的外筒衬套成套交库第3章夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导教师协商，决定设计工序45钻孔和工序50铣圆弧的铣床钻模夹具。其中工序45夹具将用于CH12A机床，刀具为钻头，量具为卡规和卡尺；工序50夹具将用于6H11立式铣床，刀具为铣刀，对工件的圆弧进行铣削。3.1钻模铣床夹具设计3.1.1拟定夹具方案（1）对工件的定位方案：确定其定位方法和定位件工序45：采用前几道工序已加工的左端面及孔作为定位基准，定位件为定位心轴。工序50: 采用前几道工序已加工的端面及孔作为定位基准，定位件为定位心轴。（2）对工件的夹紧方案：确定其夹紧方法和夹紧装置工序45：工件用心轴钻模定位后，采用钻模板及垫圈并配用螺母完成夹紧。工序50：工件以定位心轴定位后，采用垫圈并配用螺母夹紧，完成本工序的夹紧。 3.1.2自由度分析 3-1工序45工序45：工序要求限制x、y、z方向移动和y、z 转动方向5个自由度。内孔定位限制了z、y方向的移动和z、y轴的转动，端面定位限制了x轴的移动。如下图所示. 钻模装配图3-2工序50工序50：工序要求限制x、y移动方向和x、y、z转动方向5个自由度；实际限制了5个自由度。工序要求加工前找正夹具定位心轴的跳动量不大于0.05.定位心轴限制了x、y的移动和沿x、y轴的转动，端面限制了z轴的移动如图所示。铣床夹具装配图 3.1.3绘制夹具总图当夹具的结构方案确定后，就可以正式绘制夹具总图。绘图比例按1：1（直观性好）。主要视图必须按照加工时的工位状态表示，而主视图，尽可能选取与操作者正对着的位置。被加工的工件要用双点化线绘出。3.1.4绘制夹具零件图夹具总图设计完成后，还要绘制夹具中非标准件的零件图，并对其提出相应的技术要求。所设计的零件图要求结构工艺性良好，以便于制造、检验和装配。3.1.5 夹具精度分析在夹具结构方案确定及总图设计完成之后，还应该对夹具精度进行分析和计算，以确保设计的夹具能满足工件的加工要求。在夹具结构方案确定及总图设计完成之后，还应该对夹具精度进行分析和计算，以确保设计的夹具能满足工件的加工要求。1.影响精度的因素（造成误差的原因）在加工工序所规定的精度要求中，与夹具密切相关的是被加工表面的位置精度位置尺寸和相互位置关系的要求。影响该位置精度的因素可分为定基安装，加工三部分，夹具设计者应充分考虑估算各部分的误差，使其综合影响不致超过工序所允许的限度。定基是指由于定位基准与原始基准（亦称工序基准）不重合而引起的原始尺寸（工序尺寸）的误差，它的大小已由工艺规程所确定，夹具设计者对它无法直接控制，如果要减少或消除定基，则可建议修改工艺规程，另选定基准，最好采用基准重合的原则。在25工序里基准重合，所以定基误差为零安装是指与工件在夹具上以及夹具在机床上安装的有关误差，它包括以下因素：（1）工件在夹具上定位所产生的定位误差定位，夹具设计者可以通过合理选择定位方法和定位件，将其限制在规定的范围内。（2）工件因夹紧而产生的误差，是指在夹紧力作用下，因夹具和工件的变形而引起的原始基准或加工表面在原始尺寸方向上的位移。在成批生产中，如果这一变形量比较稳定，则可通过调整刀具与工件之间的位置等措施，将它基本消除。（3）夹具在机床上的安装误差夹安，是指由于夹具在机床上的位置不正确而引起的原始基准的原始尺寸方向上的最大位移。造成夹安的主要因素有二：其一是夹具安装面与定位件之间的位置误差，这可在夹具总图上作出规定；其二是夹具安装面与机床配合间隙所引起的误差或安装找正时的误差。夹安的数值一般都很小。在安装夹具中可以采用仔细校正或精修定位面等办法来减小夹安。加工是指在加工中由于工艺系统变形、磨损以及调整不准确等而造成的原始尺寸的误差，它包括下列因素：（1）与机床有关的误差机床。如车床主轴的跳动、主轴轴线对溜板导轨的平行度或垂直度误差等。（2）与刀具有关的误差刀具。如刀具的形状误差、刀柄与切削部分的不同轴线以及刀具的磨损等。（3）与调整有关的误差调整。如定距装刀的误差、钻套轴线对定位件的位置误差等（这项可在夹具总图中予以限定）。（4）与变形有关的误差变形。这取决于工件、刀具和机床受力变形和热变形。以上诸因素都是造成被加工表面位置误差的原因，它们在原始尺寸方向上的总和应小于该尺寸的公差，即应满足不等式定基+定位+夹安+加工+夹紧此式称为计算不等式，各符号分别代表各误差在原始尺寸方向上的最大值。当原始尺寸不只一个时，应分别计算。当然，这些误差也不会都按最大值出现，在校核计算中，应该按上述因素分析后，对总误差的合成宜按概率法计算，使其小于工件的允差。2. 精度分析（1）由于工序基准与设计基准重合、定位基准不重合误差=0（2）夹具安装误差：由于跟机床间为平面定位

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