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解放汽车变速箱钻孔和磨内孔的夹具毕业设计论文.doc

解放汽车变速箱第一轴加工工艺及夹具设计【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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关键词：: 解放汽车变速箱第一加工工艺夹具设计全套 cad 图纸毕业论文原创资料

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摘要

解放汽车变速箱第一轴是机器和部件的基础零件，由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，彼此能协调地运动。解放汽车变速箱第一轴类零件，其结构较为复杂，其上通常有一些尺寸精度和位置精度要求都比较高的定位销孔，用作相关零件定位或在加工过程中定位，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，对工艺人员工艺、夹具设计提出很高要求。

保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。本文通过对解放汽车变速箱第一轴零件图及结构形式的分析基础上，对解放汽车变速箱第一轴零件进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。同时以解放汽车变速箱第一轴为例进行工艺过程设计进行专用夹具设计与精度和误差分析，实践证明，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。

关键词：解放汽车变速箱第一轴，加工工艺，定位，夹具设计

摘要II

目录III

第1章绪论5

1.1 机械加工工艺概述5

1.2 机械加工工艺的发展前景6

第2章解放汽车变速箱第一轴加工工艺分析7

2.1 毛坯种类的确定7

2.2毛坯的形状及尺寸的确定7

2.3毛坯的材料热处理8

第3章定位基准的选择8

3.1 粗基准的选择9

3.2 精基准的选择9

第4章夹具设计概述11

4.1 机床夹具的概念11

4.2 机床夹具的分类11

4.3 机床夹具的作用11

4.4 机床夹具设计过程12

4.5 解放汽车变速箱第一轴夹具设计12

4.6根据零件的加工精度及表面质量要求，选择机床的精度等级12

4.7定位基准及装夹方式的确定12

4.8 制定合理的加工方案13

第5章钻径向孔夹具夹具设计14

5.1 问题的提出14

5.2 夹具设计14

5.3 切削力与夹紧力比较15

5.4 夹具图（见附图）15

5.5 操作说明15

第6章磨内孔夹具设计16

6.1 设计方案论证16

6.2 切削力及夹紧力的计算16

6.3 设计及操作的简要说明17

6.4 结构分析17

6.5 夹具的公差17

6.6工序精度分析18

6.6 本章总结18

总结19

参考文献20

致谢21

第1章绪论

1.1 机械加工工艺概述

机械加工工艺过程是指在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能，使之变为成品的过程。它是生产过程的主要部分。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；改变材料性能的热处理；零件的机械加工等，都属于工艺过程。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。

一、工序

工序是工艺过程的基本组成单位。所谓工序是指在一个工作地点，对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序的内容是连续完成的。

二、生产类型

生产类型通常分为三类。

1．单件生产单个地生产某个零件，很少重复地生产。

2．成批生产成批地制造相同的零件的生产。

3．大量生产当产品的制造数量很大，大多数工作地点经常是重复进行一种零件的某一工序的生产。

拟定零件的工艺过程时，由于零件的生产类型不同，所采用的加方法、机床设备、工夹量具、毛坯及对工人的技术要求等，都有很大的不同。

三、加工余量

为了加工出合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属的厚度，称为加工余量。加工余量又可分为工序余量和总余量。某工序中需要切除的那层金属厚度，称为该工序的加工余量。从毛坯到成品总共需要切除的余量，称为总余量，等于相应表面各工序余量之和。

在工件上留加工余量的目的是为了切除上一道工序所留下来的加工误差和表面缺陷，如铸件表面冷硬层、气孔、夹砂层，锻件表面的氧化皮、脱碳层、表面裂纹，切削加工后的内应力层和表面粗糙度等。从而提高工件的精度和表面粗糙度。

加工余量的大小对加工质量和生产效率均有较大影响。加工余量过大，不仅增加了机械加工的劳动量，降低了生产率，而且增加了材料、工具和电力消耗，提高了加工成本。若加工余量过小，则既不能消除上道工序的各种缺陷和误差，又不能补偿本工序加工时的装夹误差，造成废品。其选取原则是在保证质量的前提下，使余量尽可能小。一般说来，越是精加工，工序余量越小。

四、基准

机械零件是由若干个表面组成的，研究零件表面的相对关系，必须确定一个基准，基准是零件上用来确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。根据基准的不同功能，基准可分为设计基准和工艺基准两类。

在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准，称为设计基准。2．工艺基准

零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同又分为装配基准、测量基准及定位基准。

五、拟定工艺路线的一般原则

机械加工工艺规程的制定，大体可分为两个步骤。首先是拟定零件加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所用设备和工艺装备以及切削规范、工时定额等。这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析。

工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局，主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序，以及整个工艺过程中工序数目的多少等。

工件图.gif

磨内孔装配图.gif

钻孔装配图.gif

内容简介：: I XX 大学毕业设计（论文）解放汽车变速箱第一轴钻孔和磨内孔夹具毕业设计论文学院名称：专业：班级：姓名：学号指导教师：职称定稿日期：年月日 nts 摘要解放汽车变速箱第一轴是机器和部件的基础零件，由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，彼此能协调地运动。解放汽车变速箱第一轴类零件，其结构较为复杂，其上通常有一些尺寸精度和位置精度要求都比较高的定位销孔，用作相关零件定位或在加工过程中定位，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，对工艺人员工艺、夹具设计提出很高要求。保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。本文通过对解放汽车变速箱第一轴零件图及结构形式的分析基础上，对解放汽车变速箱第一轴零件进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。同时以解放汽车变速箱第一轴为例进行工艺过程设计进行专用夹具设计与精度和误差分析，实践证明，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。关键词：解放汽车变速箱第一轴，加工工艺，定位，夹具设计nts III 目录摘要 . II 目录 . III 第 1章绪论 . 5 1.1 机械加工工艺概述 . 5 1.2 机械加工工艺的发展前景 . 6 第 2章解放汽车变速箱第一轴加工工艺分析 . 7 2.1 毛坯种类的确定 . 7 2.2 毛坯的形状及尺寸的确定 . 7 2.3 毛坯的材料热处理 . 8 第 3章定位基准的选择 . 8 3.1 粗基准的选择 . 9 3.2 精基准的选择 . 9 第 4章夹具设计概述 . 11 4.1 机床夹具的概念 . 11 4.2 机床夹具的分类 . 11 4.3 机床夹具的作用 . 11 4.4 机床夹具设计过程 . 12 4.5 解放汽车变速箱第一轴夹具设计 . 12 4.6 根据零件的加工精度及表面质量要求，选择机床的精度等级 . 12 4.7 定位基准及装夹方式的确定 . 12 4.8 制定合理的加工方案 . 13 第 5 章钻径向孔夹具夹具设计 . 14 5.1 问题的提出 . 14 5.2 夹具设计 . 14 5.3 切削力与夹紧力比较 . 15 5.4 夹具图（见附图） . 15 nts 5.5 操作说明 . 15 第 6章磨内孔夹具设计 . 16 6.1 设计方案论证 . 16 6.2 切削力及夹紧力的计算 . 16 6.3 设计及操作的简要说明 . 17 6.4 结构分析 . 17 6.5 夹具的公差 . 17 6.6 工序精度分析 . 18 6.6 本章总结 . 18 总结 . 19 参考文献 . 20 致谢 . 21 nts 5 第 1 章绪论 1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺过程是指在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能，使之变为成品的过程。它是生产过程的主要部分。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；改变材料性能的热处理；零件的机械加工等，都属于工艺过程。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。一、工序工序是工艺过程的基本组成单位。所谓工序是指在一个工作地点，对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序的内容是连续完成的。二、生产类型生产类型通常分为三类。 1单件生产单个地生产某个零件，很少重复地生产。 2成批生产成批地制造相同的零件的生产。 3大量生产当产品的制造数量很大，大多数工作地点经常是重复进行一种零件的某一工序的生产。拟定零件的工艺过程时，由于零件的生产类型不同，所采用的加方法、机床设备、工夹量具、毛坯及对工人的技术要求等，都有很大的不同。三、加工余量为了加工出合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属的厚度，称为加工余量。加工余量又可分为工序余量和总余量。某工序中需要切除的那层金属厚度，称为该工序的加工余量。从毛坯到成品总共需要切除的余量，称为总余量，等于相应表面各工序余量之和。在工件上留加工余量的目的是为了切除上一道工序所留下来的加工误差和表面缺陷，如铸件表面冷硬层、气孔、夹砂层，锻件表面的氧化皮、脱碳层、表面裂纹，切削加工后的内应力层和表面粗糙度等。从而提高工件的精度和表面粗糙度。加工余量的大小对加工质量和生产效率均有较大影响。加工余量过大，不仅增加了机械加工的劳动量，降低了生产率，而且增加了材料、工具和电力消耗，提高了加工成本。nts 若加工余量过小，则既不能消除上道工序的各种缺陷和误差，又不能补偿本工序加工时的装夹误差，造成废品。其选取原则是在保证质量的前提下，使余量尽可能小。一般说来，越是精加工，工序余量越小。四、基准机械零件是由若干个表面组成的，研究零件表面的相对关系，必须确定一个基准，基准是零件上用来确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。根据基准的不同功能，基准可分为设计基准和工艺基准两类。在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准，称为设计基准。 2工艺基准零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同又分为装配基准、测量基准及定位基准。五、拟定工艺路线的一般原则机械加工工艺规程的制定，大体可分为两个步骤。首先是拟定零件加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所用设备和工艺装备以及切削规范、工时定额等。这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析。工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局，主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序，以及整个工艺过程中工序数目的多少等。 1.2 机械加工工艺的发展前景机械制造是国民经济各部门科技进步的基础。在现代条件下机械制造的发展方向是开发工艺可行性广、能保证各种原料消耗最少、可靠性和自动化精度高的新一代的技术。机械制造工艺及其实现组织形成的发展趋势，在很大程度上取决于机器结构的发展方向和它的技术使用特征。机器制造中的科技进步将促进以计算机和生产全盘自动化为基础的工序少和能节约资源的工艺的建立和推广。机器制造工艺和组织的远景发展的概念是考虑在集管理、信息和技术为体的基础上建立全盘自动化工厂，将最终产品的各个加工阶段连接起来。这时，在科技发展现阶段的自动化工厂将不是无人企业。由人服务和管理的体系和机器会发挥作用。新的智能型和集成型的生产手段与高度熟练的工作人员相结合，将在市场需求变化的条件下创造出满足技术和社会经济需求的先决条件。在先进的发达国家中，毛坯生产的发展趋势表明今后毛坯生产决定性的发展方向是力nts 7 图在经济合理的范围内，使毛坯接近成品零件的尺寸形状。这可降低金属消耗量，减少加工余量和毛坯及铁屑的运输费用。这样，最终会提高生产率，降低零件的加工成本。对于毛坯生产，其特点主要是扩大新的先进的节约资源的工艺过程应用领域。采用电子技术管理切削加工过程，提高了对毛坯质量和精度的要求。这将使其加工工艺得到必要的完善，在不久的将来，精密金属模铸造和压力铸造将取代沙型铸造。有发展前途的制取毛坏的方法将会得到发展，其中包括等静压法、金属的压力喷射成型挤压、清密冲压、预热推挤方法等。金属切削加工将被比较经济的制取零件的方法，如冷推挤所取代。但由于所用设备昂贵，金属切削机床上的加工工艺的发展前景在很大程度上与扩大有效采用现有工艺方法的范围紧密相关。第 2 章解放汽车变速箱第一轴加工工艺分析 2.1 毛坯种类的确定常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素：（ 1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。（ 2）依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。（ 3）依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。（ 4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。本课题中以解放汽车变速箱第一轴为工艺及夹具设计对象，因其是大批量的生产，材料为 20Mn2TiB 用锻造件成型。 2.2 毛坯的形状及尺寸的确定毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。nts 毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题：（ 1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。（ 2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以做成一坯多件。（ 3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 2.3 毛坯的材料热处理解放汽车变速箱第一轴的毛坯大部分采用整体锻造件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受锻造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有锻造焊、锻造煅焊、锻造焊等。采用焊接结构可以用小的锻造设备制造出大型毛坯，解决锻造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。毛坯锻造时，应防止气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的解放汽车变速箱第一轴毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。第 3 章定位基准的选择在制定工艺过程时，选择定位基准的主要目的是为了保证加工表面的位置精度。因此选择定位基准的总原则应该是从有较高位置精度要求的表面中进行选择。定位基准的选择包括粗基准和精基准的选择。 nts 9 3.1 粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择的原则是： 1.选择应加工表面为粗基准。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。 2.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。 3.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。 4.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。 5.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。解放汽车变速箱第一轴粗基准选择要求：在保证各加工表面均有加工余量的前提下，使主要孔加工余量均匀；装入解放汽车变速箱第一轴内的旋转零件应与解放汽车变速箱第一轴内壁有足够间隙；此外还应保证定位、夹紧可靠。为了满足上述要求，一般选解放汽车变速箱第一轴的主要孔的毛坯孔作为粗基准。减速解放汽车变速箱第一轴加工的第一个面是盖或底座的结合面，由于分离式解放汽车变速箱第一轴轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同的部分上很不规则，因而在加工盖和底座的结合面时无法用主要孔的毛坯作粗基准。而是用顶面与底面作为粗基准。这样可以保证结合面加工后凸缘的厚度叫均匀。 3.2 精基准的选择选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准确、牢固、方便。精基准选择的原则是：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nts 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。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。解放汽车变速箱第一轴上孔与孔、孔与平面、平面与平面之间都有较高的位置精度要求，这些要求的保证与精基准的选择有很大的关系。为此，通常优先考虑“基准统一”原则。使具有相互位置精度要求的大部分工序，尽可能用同一组基准定位。以避免因基准转换过多而带来的积累误差，并且由于采用同一基准，使所用夹具具有相似的结构形式，可减少夹具设计与制造工作量、降低成本。例如车床主轴箱可以选用装配基面的底面做定位基准，在大批量生产中，则选用主轴箱顶面和两定位销为定位基准。分离式减速解放汽车变速箱第一轴的结合面与装配基面底面有一定的尺寸精度和位置精度，轴承孔轴线应对结合面上，与底面也有尺寸精度和相互位置精度要求，故加工底座结合面时，选底面为精基准，解放汽车变速箱第一轴和箱后的轴承孔加工仍以底面为主要定位基准。若解放汽车变速箱第一轴尺寸较小而批量很大时，可与底面上的两定位孔组成典型的一面两孔定位方式。这样既符合“基准统一”原则，又符合“基准重合”原则，有利于保证轴承孔轴线与结合面重合度及与装配基面的尺寸精度和平行度。 nts 11 第 4 章夹具设计概述 4.1 机床夹具的概念在零件的加工中，为了迅速、准确地确定工件在机床上的位置，进而正确地确定工件与机床、刀具的相对位置关系，并在加工中始终保持这个正确位置的工艺装备称为机床夹具。 4.2 机床夹具的分类机床夹具的种类很多，按机床夹具的通用特性分类，这是一种基本的分类方法，主要反映机床夹具在不同生产类型中的通用特性，是我们选择夹具的主要依据。 (1)通用夹具通用夹具是指夹具的结构、尺寸已标准化、系列化，具有一定通用性的夹具。如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、万能分度头、机用虎钳、项尖、中心架、跟刀架、回转工作台、电磁吸盘等。此类夹具的优点是适应性较强，不需调整或稍加诃整即可用来装夹一定形状和尺寸范围内的多种工件。但其缺点也非常明显：装夹时常常需要辅以人工找正工件位置，故加工精度不高、生产效率低，且较难装夹形状复杂的工件。所以其应用范围仅限于单件小批量生产。这类夹具作为机床附件已经商品化。 (2)专用夹具专用夹具是针对某一工件某一工序的加工要求而专门设计和制造的机床夹具。这类夹具专用性强、操作迅速方便。其优点是在产品相对稳定、批量较大的进口轴承生产中可获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低。其缺点是设计制 J2NN、夹具制造费用较高。由于专用夹具的针对性极强、没有通用性，很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。 4.3 机床夹具的作用（ 1）保证加工精度用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。（ 2）提高生产效率机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。（ 3）减轻劳动强度机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。 nts （ 4）扩大机床的工艺范围利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。 4.4 机床夹具设计过程夹具的设计过程主要包括工件加工任务分析，工件在夹具中的定位，工件在夹具中的夹紧，夹具在机床上的定位、对刀和计算等。 4.5 解放汽车变速箱第一轴夹具设计本设计主要是针对解放汽车变速箱第一轴上的孔进行车床夹。钻孔夹具，和磨内孔夹具其工作图能用于实践，指导生产，满足批量加工解放汽车变速箱第一轴的需要。 4.6 根据零件的加工精度及表面质量要求，选择机床的精度等级选择机床的精度等级应根据典型零件关键部位加工精度要求来定，数控机床精度一般可分为为普通型和精密型两种。另外还有一些经济性数控机床配置开环伺服系统的则精度更低一些，每台机床的精度检验项目很多，但反应数控机床关键精度的项目只有几项。一项是机床的基础部件和运动大件（如床身、立柱、工作台、主轴箱等）的直线度、平面度、垂直度等的要求，如工作台面的平面度，各坐标方向移动的直线度和相互垂直度，X、 Y（立式）或 X、 Z（卧式）坐标方向移动时工作台面的平行度， X 坐标方向移动时工作台面 T 型槽侧面的平行度等；另一项是对机床主轴的要求，如主轴的轴向窜动，主轴孔的径向跳动，主轴箱移动时主轴轴线的平行度，主轴轴线与工作台面的垂直度或平行度等。 4.7 定位基准及装夹方式的确定（ 1）粗基准的选择原则选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，并注意尽快获得精基面。本综合轴的加工应遵循的原则有：（ 1）合理分配加工余量原则（ 2）保证零件相互位置要求原则（ 3）夹紧原则（ 4）不重复使用原则本次设计的粗基准的选择遵循的是合理分配加工余量原则，所选的基准为零件的外圆nts 13 柱表面。 2）精基准的选择原则选择精基准时，主要考虑保证加工精度。本综合轴数控加工工艺规程制订的加工应遵循的原则有：（ 1）基准重合原则综合轴数控加工工艺规程制订为轴类零件即选用外表面基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合误差。（ 2）自为基准原则选择加工表面本身作为定位基准，本零件对加工表面没有太高的尺寸精度要求，所以不必考虑此原则。（ 3）互为基准原则当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。（ 4）所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。无论是精基准还是粗基准的选择，上述原则都不可能同时满足，有时还相互矛盾的，因此，选择根据实际情况分析，权衡利弊，保证其主要要求。本次设计的数控加工工艺规程制订精基准的选择遵循的是基准重合原则，数控加工工艺规程制订轴类零件即选用外表面基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合误差。 4.8 制定合理的加工方案对于多台不同的数控机床、多道工序才能完成加工的零件 ,工序的划分自然以机床为单位来进行。而对于需要很少的数控机床就能加工完零件全部内容的情况 ,数控加工工序的划分一般按照下列方法进行：以一次安装所进行的加工作为一道工序。以一个完整数控程序连续加工的内容作为一道工序。以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序。以粗、精加工划分工序。所以综合考虑具体情况和经济性 ,机床设备、现有的工装设备等因素 ,为了更好的完成加工 , 我模拟了 2 个加工工序方案。方案一 :以装夹划分需要两道工序。工序一，第一次装夹然后进行粗精加工使工件达到加工精度。工序二，掉头装夹进行粗精加工。方案二 :以粗精加工划分需要两道工序。工序一，第一次装夹然后进行粗加工，掉头再nts 进行粗加工。工序二，装夹工件进行精加工，再掉头，再进行精加工。经过比较方案二要比方案一多装夹 2 次，在同样保证加工精度的情况下明显方案一更为方便快捷提高了工作效率所以我选择方案一做为我设计的零件的数控加工工序，以一次安装所进行的加工作为一道工序 ,以安装的加工作为工序 ,我的零件共需要两次装夹 ,分别进行粗加工、精加工。这样两道工序就能完成零间的加工 ,定位基准可以得到很好的保证 ,不会出现定位误差。每次装夹都要对刀 ,这样就只对刀两次 ,保证了刀位误差。第 5章钻径向孔夹具夹具设计 5.1 问题的提出本夹具用来钻径向孔，无公差要求，但同时应考虑提高生产率；因此设计时，对本夹具有一定的形位要求，还应装夹方便。本夹具使用在 Z525 型摇臂钻床上，选用偏心轮夹紧。 5.2 夹具设计 (1)定位基准的选择由零件图可知孔钻径向孔对于 74.5端面有公差要求，经过尺寸链计算，选用 74.5端面作为基准；采用偏心轮夹紧便于装卸。切削力及夹紧力计算 (2)切削力的计算：轴向力： )(81.90 NkfdcF FyZF FF(5.1) 其中： 7.42Fc 40 d 0.22f 9.0FK （新的钻头） 10FZ 8.0FY 则： 4 4 9 .3 8 2FN 扭矩 : 09 . 8 1 . . .MMMmyzM fc d k(5.2) 其中： 021.0mC0.2MZ 8.0MY 87.0MK 则： 884.0FM N m (3)夹紧力的计算：由机床夹具设计手册表 1-2-20，查得：当 D=32， d=8， e=1.7，型，得夹紧力nts 15 为 36800 WN 5.3 切削力与夹紧力比较由夹具结构知，轴向力与夹紧力垂直，欲使夹具安全工作，夹紧力产生的摩擦力必须大于轴向力。一般钢铁接触面的摩擦系数为： 0.1 0.15。此处取小值 0.1。则 F 总 =2 368=736449.238 所以安全。由于钻头直径为 4，所以产生的扭矩非常小，夹具可安全工作。 5.4 夹具图（见附图）夹具中的 V形块用于对心，使用了钻套，便于孔。 5.5 操作说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动率 .为此，在螺母夹紧时采用开口垫圈，以便装卸，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置，以利于铣削加工。结果，本夹具总体的感觉还比较紧凑。夹具上装有对刀块装置，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，有利于加工。 nts 第 6 章磨内孔夹具设计 6.1 设计方案论证 1、定位基准的选择解放汽车变速箱第一轴各轮廓外轮廓是已加工过的平面，基准重合原则选择它作为定位基准是比较恰当的。端面定位，顶轴尾端段已经加工过因此，选择端面作为定位比较合理。 2、夹紧结构的确定在解放汽车变速箱第一轴的底面上，采用压板夹紧压紧，夹紧力与磨削力处于平行状态。这种结构简单。 6.2 切削力及夹紧力的计算刀具：砂轮则 F=9.81 54.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0 Fz (切削手册 ) 查表得： d0=260mm,ae=195, af =0.2, ap =9.5mm, Fz =1.06 所以： F=(9.8154.52.50.90.20.74192201.06) 260=79401N 查表可得，车削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值： FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53 故 FL=0.8 FE =0.8 79401=63521N FV=0.6 FE=0.679401=47640N FX =0.53 FE=0.5379401=42082N 在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数 K=K1K2K3K4 式中： K1 基本安全系数， 2.5 K2 加工性质系数， 1.1 K3 刀具钝化系数， 1.1 K2 断续切削系数， 1.1 则 F/=K FH=2.5 1.1 1.1 1.1 63521 =211366N nts 17 选用螺旋板夹紧机构，故夹紧力 fN=1/2 F/ f 为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数， f=0.25 则 N=0.5 211366 0.25=52841N 6.3 设计及操作的简要说明在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺旋螺钉夹紧，本道工序的磨床夹具就是选择了手动螺旋板夹紧机构。由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。 6.4 结构分析按设计步骤，先在各视图部位用双点划线画出工件的外形，然后围绕工件的布置定位，加紧和导向元件再进一步考虑零件的装卸，各部件结构单元的划分，加工时操作的方便和结构工艺性的问题使整个夹具设计形成一个整体。 1、夹具采用分铸式铸件组合的结构。铸造简单，刚性较好。为保证铸件壁厚均匀，内腔掏空；为减少加工面，各部件的结合面处设置铸件凸台。 2、定位板和定位钉安装在夹具体的底面与侧面并通过夹具体的孔与底面的平行度，保证工件底面与夹具底面的平行度。 6.5 夹具的公差 1、制订夹具公差的基本原则和方法（ 1）满足误差不等式并有精度储备的原则零件加工中受工艺系统各种误差因素的影响而使加工尺寸产生一定的误差，设除夹具本身之外工艺系统其他各误差环节所造成的总和，同时考虑到要维持夹具的使用精度，在寿命期内应留出允许的磨损公差为 m.因此，夹具的制造误差 jz应当保证被加工工件的尺寸误差在考虑上述两项误差之后。仍在允许的尺寸公差 Tg范围之内于是就有不等式)( migjz T （ 2）基本尺寸按工件相应尺寸的平均值标注并采用双向对称偏差的原则。 nts 为了便于尺寸计算和误差分析，并尽可能避免计算中的错误，凡是夹具上与被加工主件尺寸相应的尺寸，其基本尺寸均应按工件尺寸的平均尺寸标注，其公差取工件尺寸公差的 1/21/5 标注。 2、与加工要求没有直接关系的加具尺寸公差的制订与加工要求无直接关系的尺寸是指不直接与零件加工尺寸相对应的夹具尺寸。他们的尺寸公差无法从工件上相对应的尺寸来确定。但他们的公差也并非对加工精度没有影响。 6.6 工序精度分析一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个，一是由于定位基准与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。磨内孔夹具 6.6 本章总结综上所述，该磨内孔夹具能满足要求，可行。 nts 19 总结毕业设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和参考过程。回顾这次毕业设计，从选题到定稿，从理论到实践，在这段毕业设计期间里，可以说得是苦多于甜 .通过本次毕业设计，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上没有学到过的知识。对我来说，收获最大的是方法和能力 -那些反系和解决问题的方法和能力。在整个设计过程中，我发现我们这些学生最缺少的是经验，没有感性的认识，空有理论知识，有些东西很可能与实际

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