惰轮轴工艺设计和工装设计【4张CAD图/7500字】【优秀机械毕业设计论文】
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- 关 键 词：
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轮轴
工艺
设计
以及
工装
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-
文档包括:
说明书一份,20页,7500字左右.
开题报告一份.
工艺卡一份.
图纸共4张:
A2-钻夹具装备图.dwg
A3-零件图.dwg
A3-毛坯图.dwg
A4-夹具零件图.dwg
摘 要:
本设计的零件为惰轮轴，选用QT60-2钢。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采用专用机床加工。通过对零件的分析，此轴要求精度高，工序适当集中，要求光滑，所以选用工具和尺寸要准。最后对零件进行校核。以便达到零件精度的要求。
关键词：夹具、校核、
Abstract :
The design of the axle components are inert choose QT60-2 steel. According to parts of shape, size precision, production and other economic benefits of the detailed analysis of its manufacturing processes, the use of dedicated processing machine. Part of the analysis, accuracy of this axis, the appropriate concentration processes require smooth, and use tools to prospective size. Finally, the parts are checked. To meet the requirements of precision parts.
Keywords : Fixture, Verification,
目 录
摘 要：............................................................................................... 2
前 言................................................................................................... 4
一 毕业设计的目的...................................................................................... 5
二 毕业设计要求的基本任务和要求........................................................ 5
2.1、基本任务........................................................................... 5
2.1.1、工艺设计的基本任务................................................................5
2.1.2、夹具设计的基本任务................................................................5
2.2、设计要求........................................................................... 5
2.2.1、工艺设计的设计要求................................................................5
2.2.2、夹具设计的设计要求................................................................5
三 惰轮轴毕业设计的方法和步骤............................................................ 6
3.1、生产纲领的计算与生产类型的确定...............................................6
3.2、零件材料的分析...............................................................................6
3.3、零件图的分析...................................................................................7
3.4、确定毛坯...........................................................................................8
3.5、加工工艺路线...................................................................................8
3.6、确定工序尺寸及其公差...................................................................9
3.7、确定切削用量...................................................................................10
3.8、机床及工艺设备的选择..................................................................10
3.9、设计工艺过程卡..............................................................................11
3.10、零件的程序编制............................................................................12
四 夹具设计.......................................................................................... 12
4.1、夹具设计的目的和要求..................................................................12
4.2、夹具类型的确定..............................................................................13
4.3、定位装置的设计..............................................................................13
4.4、夹紧装置的设计..............................................................................16
4.5、导向装置的设计及其它装置结构、夹具体的确定......................18
4.6、确定夹具技术要求和有关尺寸、公差配合...................................18
4.7、夹具精度分析与计算.....................................................................19
结 论................................................................................................20
致 谢....................................................................................................20
参考文献................................................................................................... 21
- 内容简介：
-
2 表 2 机械加工工艺过程卡片 机械加工工艺过程卡片 产品名称 零件名称 惰轮轴 共 1 页 材料牌号 2 毛坯种类 铸铁 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 1 毛坯铸造 金工 2 热处理 去应力退火 热 3 仪表车车两 端面 平端面 金工 数控车床 车刀，游标卡尺，三爪卡盘 4 粗车外圆 (1)车床三爪卡盘夹紧一端面，另一 端面用顶针顶住，加工外径 33，平端面 2面留有余量，长度为 17 (2)换头同方法车另一端面，加工外径 33，平端面 2面留有余量，长度为 26 (3) 中间厚度 8 两侧面 车，车到 10 金工 数控车床 车刀，游标卡尺，两顶针，三爪卡盘 5 半精车外圆 (1)用顶针和卡盘固定两端面，加工外径 度为 19 (2) 换头用顶针和卡盘固定两端面，加工外径 度为 工 数控车床 车刀，游标卡尺，两顶针，三爪卡盘 6 精车外圆 (1)换头车另一端面，用顶针和卡盘固定，加工外径 30，长度为 20 (2)换头车另一端面，用顶针和卡盘固定，加工外径 30，长度为 28，公差为 + 间 (3) 中间厚度 8两侧面 到 8公差在 +金工 数控车床 车刀，游标卡尺，两顶针，三爪卡盘 7 热处理 正火硬度 302 热 8 精磨外圆 精磨外圆 金工 磨床 圆砂轮 9 钻孔 9 工 头， 游标卡迟，钻模 10 孔粗加工 9 工 头， 游标卡迟，钻模 11 孔精加工 9 工 头， 游标卡迟，钻模 12 检验 去毛刺，修边 金工 锉刀，砂皮纸 13 入库 油封，入库 设计（日期） 校对（日期） 审核（日期） 标准化（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 3 重庆大学网络教育学院 学生毕业设计（论文）开题报告 一、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析）： 惰轮轴工艺设计和钻孔工装 设计为本课题的研究内容，对此研究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。为了能具体确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。 目前中国制造业发展迅猛，以前的 我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。 国外先进的 柔性 制造技术仍是我们国家需要努力的 。 二、课题任务、重点研究内容、实现途径、条件： （ 1）课题任务： 一： 惰轮轴 工艺规程的设计，包括： 毛坯的选择 ， 拟订工艺路线 ，计算切削用量、加工余量及工时定额， 惰轮轴 的工艺规程研究途径应该体现质量、生产率和经济性的统一，达到经济合理及可行的最优方案 。 二：夹具部分的设计 ， 选择夹具的类型与结构型式必须与 零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。 （ 2）重点研究内容： 制订 惰轮轴 加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择 ;夹具设计重点考虑定位与夹紧方案的设计 。 （ 3）实现途径 本课题为机械加工工艺的范畴 ,牵涉到 惰轮轴 方面的科学 ,所以 “ 惰轮轴 的机械加工工艺，典型夹具及其 计”要求我有一定的 惰轮轴 知识，熟悉 惰轮轴 的工况和经常发生的问题。 以以往的课题设计经验为基础，采用理论和实际相结合的方法。实地参观，考察厂里现有工艺加工设备及热处理设备 ,以便在设计中尽量运用现有设备及加工工艺。多查相关资料，多和老师、工人师傅、同学研究讨论，选择在现有生产条件下最合理的设计方案。 借助软件快迅绘制、修改、打印图纸。 报告人签名 日 期 注：此报告，学生应根据教师下发的任务书，独立撰写，在毕业设计（论文）开始后两周内完成。 名称 型号 名称 规格5 车床 刀 床 刀 床 刀 床 刀 床 刀 床 刀 床 刀 床 刀 床 轮50 磨床 轮量具工序号 工序名称机械加工工艺过程卡 零件材料粗车中间环的左端面三抓卡盘三抓卡盘三抓卡盘三抓卡盘零件名称 零件毛坯惰轮轴三抓卡盘夹具名称三抓卡盘粗车 的外圆面和右端面粗车 的外圆面及左端面粗车中间环的右端面三抓卡盘半精车 的外圆面及倒角 的外圆面、左端面，已及 的左端面粗车 的外圆面磨削 0830 0830 第 1 页55 钻床 头 床 头 665 钻床 头 370 钻床 头 375编制 校对 审核 会签专用夹具更该内容专用夹具专用夹具钻2- 的两个孔和4个 外圆面上的两个2- 的孔钻 外圆面上的两个2- 的孔去毛刺、清洗、检验专用夹具933第 2 页工序号5序号1编制 校对 审核 会签时加工零件数设备名称 设备型号序卡 工序名称零件名称 惰轮轴 毛坯处理硬度 02材料名称工序内容 夹具 刀具 量具铸造毛坯第 3 页工序号10序号12编制 校对 审核 会签具 刀具 量具序卡 工序名称零件名称 惰轮轴 粗车 的外圆和右端面材料名称 时加工零件数粗车 的外圆粗车右端面设备名称 车床 设备型号 第 4 页工序号15序号12编制 校对 审核 会签硬度工序名称粗车 的外圆面及左端面游标卡尺游标卡尺工序内容 夹具 刀具零件名称 惰轮轴材料名称 序卡三抓卡盘床 设备型号 的外圆面粗车左端面 5 页工序号20序号1编制 校对 审核 会签工序名称粗车中间环的右端面硬度标卡尺工序内容 夹具 刀具 量具工序卡零件名称 惰轮轴材料名称 床 设备型号 页工序号25序号1编制 校对 审核 会签具 刀具 量具序卡零件名称 惰轮轴材料名称 床 设备型号 页工序号30序号12编制 校对 审核 会签游标卡尺游标卡尺工序内容 夹具 刀具序卡 工序名称零件名称 惰轮轴 半精车 的外圆面三抓卡盘硬度材料名称 时加工零件数设备名称 车床 设备型号 的外圆面倒角第 8 页工序号35序号1234编制 校对 审核 会签硬度工序卡 工序名称零件名称 惰轮轴具 刀具 量具半精车 的外圆面 游标卡尺精车 的外圆、左端面材料名称 时加工零件数设备名称 车床 设备型号 左端面两个倒角0第 9 页工序号40序号12编制 校对 审核 会签具 刀具 量具材料名称 时加工零件数粗车 床 硬度粗车 的环形槽序名称零件名称 5放大第 10 页工序号45序号12编制 校对 审核 会签轮轴设备型号同时加工零件数度工序名称粗车 放大第 11 页工序号50序号1编制 校对 审核 会签设备名称材料名称序名称零件名称 惰轮轴 磨削 的外圆面工序卡硬度时加工零件数车床 设备型号 的外圆面 三抓卡盘 千分尺工序内容 夹具 刀具 第 12 页工序号55序号1编制 校对 审核 会签设备名称材料名称工序内容 夹具 刀具 量具时加工零件数车床 设备型号 轮轴 磨削 的外圆面硬度千分尺磨削 的外圆面 13 页工序号60序号123编制 校对 审核 会签设备名称材料名称序卡时加工零件数车床 设备型号 轮轴 钻2- 的两个孔和4个 的孔工序内容 夹具 刀具 量具麻花钻 专用量具钻2用夹具 麻花钻 专用量具钻2用夹具 麻花钻99第 14 页工序号65序号1编制 校对 审核 会签设备名称材料名称序卡时加工零件数车床 设备型号 轮轴 分别4具 刀具 量具丝锥 专用量具专用夹具45 页工序号70序号1编制 校对 审核 会签设备名称材料名称具 刀具 量具车床 设备型号钻 外圆面上的两个2- 的孔工序卡 工序名称零件名称 惰轮轴 钻外圆面上的两个2- 的孔硬度花钻 专用量具33第 16 页工序号75序号1编制 校对 审核 会签序卡 工序名称零件名称 惰轮轴 钻外圆面上的两个2- 的孔硬度材料名称 时加工零件数设备名称 车床 设备型号 外圆面上的两个2- 的孔 专用夹具 麻花钻 专用量具工序内容 夹具 刀具 量具33第 17 页序号 抽样比例 检验方法 备注510 测量15 测量20 测量25 测量30 测量35 测量40 测量45 测量50 测量55 测量工序名称 检测项目 技术要求 检验工具工序检验卡粗车 外圆粗车 外圆外圆面直径外圆面直径半精车 外圆半精车 外圆粗车中间环的右端面粗车中间环的左端面磨削 的外圆磨削 的外圆粗车 退刀槽粗车 环形槽外圆面直径外圆面直径中间环宽度中间外环的宽度外圆面直径外圆面直径退刀槽宽中间环形槽72规千分尺铸件毛坯 裂缝、疏松、30 30 830 30 第 18 页60 测量65 测量70 测量75 测量钻 的2- 孔钻 的4- 孔钻孔2- 和4339 56第 19 页机械制造工艺学课程设计工序卡惰轮轴的设计起止日期： 2013年 1 月 5日 至 2013 年 1月12日机械制造工艺学课程设计工序卡惰轮轴的设计起止日期： 2013年 1 月 5日 至 2013 年 1月12日 1 惰轮轴工艺设计和工装设计 摘 要 ： 本设计的零件为惰轮轴，选用 。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采用专用机床加工。通过对零件的分析，此轴要求精度高，工序适当集中，要求光滑，所以选用工具和尺寸要准。最后对零件进行校核。以便达到零件精度的要求。 关键词： 夹具、校核、 of to of of of of of of to To of 目 录 2 摘 要 ： . 1 前 言 . 4 一 毕业设计的目的 . 5 二 毕业设计要求的基本任务和要求 . 5 本任务 . 5 艺设计的基本任务 .、夹具设计的基本任务 .计要求 . 5 艺设计的设计要求 .、夹具设计的设计要求 . 惰轮轴毕业设计的方法和步骤 . 6 产纲领的计算与生产类型的确定 .件材料的分析 .件图的分析 .定毛坯 .工工艺路线 .定工序尺寸及其公差 .定切削用量 .床及工艺设备的选择 .计工艺过程卡 .件的程序编制 . 夹具设计 .未定义书签。 具设计的目的和要求 .具类型的确定 .位装置的 设计 .紧装置的设计 .向装置的设计及其它装置结构、夹具体的确定 .定夹具技术要求和有关尺寸、公差配合 .具精度分析与计算 . 论 . 谢 .考文献 .未定义书签。 1 浙江纺织服装职业技术学院 毕 业 设 计 题 目 院 系 专 业 姓 名 指导教师 惰轮轴 工艺 设计 和工装设计 机电信息分院 数控技术与应用 张 卫 廖飞军、杨伟超 2 惰轮轴 工艺 设计 和工装设计 摘 要 ： 本设计的零件为惰轮轴，选用 。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采用专用机床加工。通过对零件的分析，此轴要求精度高，工序适当集中，要求光滑，所以选用工具和尺寸要准。最后对零件进行校核。以便 达到零件精度的要求。 关键词： 夹具、校核、 of to of of of of of of to To of 3 目 录 摘 要 ： . 2 前 言 . 4 一 毕业 设计的目的 . 5 二 毕业设计要求的基本任务和要求 . 5 本任务 . 5 艺设计的基本任务 .、夹具设计的基本任务 .计要求 . 5 艺设计的设计要求 .、夹具设计的设计要求 . 惰轮轴毕业设计的方法和步骤 . 6 产纲领的计算与生产类型的确定 .件材料的分析 .件图的分析 .定毛坯 .工工艺路线 .定工序尺寸及其公差 .定切削用量 .床及工艺设备的选择 .计工艺过程卡 .件的程序编制 . 夹具设计 . 12 具设计的目的和要求 .具类型的确定 .位装置的设计 .紧装置的设计 .向装置的设计及其它装置结构、夹具体的确定 .定夹具技术要求和有关尺寸、公差配合 .具精度分析与计算 . 论 . 谢 .考文献 . 20 4 前 言 在本次设计中，主要包括以下几个步骤： 一、 惰轮轴的工艺设计： 确定毛坯 ,确定工艺路线 ,确定工序切削用量 ,确定工时定额的计算。 二、 惰轮轴夹具的设计： 设计夹具装置 ,导向装置 ,确定夹具技术要求和有关尺寸 ,公差配合 ,夹具精度分析和计算。 毕业设计要达到的主要目标及技术要求： 设计的零件尺寸要求精度高，表面粗糙度也高，要求表面光滑。本零件制品为大批量生产。 一 毕业设计的目的 毕业设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和 实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。其基本目的是： （ 1） 培养工程意识。 （ 2） 训练基本技能。 （ 3） 培养质量意识。 （ 4） 培养规范意识。 5 二 毕业设计要求的基本任务和要求 本任务 艺设计的基本任务 (1)绘制零件工作图 ，毛坯图各 一张 (2)绘制 夹具装备图，夹具零件 图 各 一张 (3)编制机械加工工艺规程卡片一套 (4)编写设计说明书一份 具设计的基本任务 (1)收集资料 ,为夹具设计做好准备 (2)绘制草图 ,进行必要的理论计 算和分析以及夹具的结构方案 (3)绘制总图和主要非标准件零件图 ,编写设计说明书 (4)编制夹具的使用说明或技术要求 计要求 艺设计的设计要求 (1) 保证零件加工质量 ,达到图纸的技术要求 (2) 在保证加工质量的前提下 ,尽可能提高生产效率 (3) 要尽量减轻工人的劳动强度 ,生产安全 (4) 在立足企业的前提下 ,尽可能采用国内技术和装备 (5) 工艺规程应正确 规范化 ,标准化的要求 具设计的设计要求 (1) 保证工件的 加工精度 (2) 提高生产效率 (3) 工艺性好 (4) 使用性好 (5) 经济性好 6 三 惰轮轴毕业设计的方法和步骤 产纲领的计算与生产类型的确定 生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用 零件生产纲领可按下式计算 . N=+a%)(1+b%) 式中： /台） 台 /年） 零件的数量（件 /台） a%b% 已知零件的年生产纲领为 10000 零件的质量约为 2 ，查表 1知其生产类型为大批量生产，初步确定工艺安排的基本思路为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主；大量采用专用工装。这样安排，生产准备工作投资较少，生产效率高，且转产容易。 本设计的零件为小型零件，生产类型为大批量生产。 件材料的分析 本设计的零件是惰轮轴，选用 。 是优质素结构钢，属于普通中碳钢。其强度、硬度较高，热处理硬度在 50左右，而塑性、韧性略低。不能做冲、挤等加工零件。热锻、热压性能及被切削性能良好，冷加工变形能力及焊接性能中等。是机械行业最常用的钢号之一，通常在调质或正火状态下使用，还用于高频或火焰表面淬火处理。其收缩率小。其密度基本和铁的密度一样与普通碳素钢都差不多，和 是相近，是 。 件图的分析： 7 要求：表面清晰，无毛刺，尺寸精度如上图。 零件的作用：该零件主要适用于机械传动系统中力的传送，用于机床，汽车等产品。 定毛坯 (1) 确定毛坯种类 根据零件材料确定毛坯为铸造件 。 毛坯图 8 (2)确定 铸 件形状 (1)根据第一章有关表格及 铸 工手册，2)根据 铸 工手册，轴可通过拔长得到，为简化 铸 造工艺，对直径相近的台阶适当合并 (3)根据轧 制圆棒料切断和端面加工余量的要求，端面加工余量确定 为 3工工艺路线 1定位基准的选择 以外圆为粗基准面加工 端面为粗基准 打中心 孔，再以 中心 孔为基准 车外圆 。以确定基准面。 2拟定工艺路线 确定各表面的加工方法 工件各加工表面的加工方法和加工次数是拟定工艺路线的重要内容。主要依据零件各加工表面本身的技术要求确定，同时还要综合考虑生产类型、零件的结构形状和加工表面的尺寸、工厂现有的设备情况、工件材料性质和毛坯情况等。各种加 工方法的经济精度和粗糙度如下 : 外圆表面及孔加工的经济精度与表面粗糙度 序号 加工方法 经济精度（ 表面粗糙度 m) 适用范围 1 粗车 11 13 25 用于淬火钢以外的各种金属 2 粗车半精车 8 10 粗车半精车精车 6 9 粗车半精车精车抛光 6 8 号 加工方法 经济精度（ 表面粗糙度 m) 适用范围 1 钻 12 13 用于淬火钢以外的 9 2 钻 铰 8 10 种金属 3 钻粗铰精铰 7 8 工顺序的安排 在确定了零件各表面的加工方法之后 ,就要安排加工的先后顺序。零件加工顺序是否合适，对加工质量、生产率和经济性有着较大的影响。 1 机械加工顺序的安排 在安排机械加工顺序时，一般遵循先粗后精、先面后孔、先主后次、基准先行的原则。对于工序内容复杂的零件则视具体情况采取工序集中与分散的原则处理。 2 加工阶段的划分 对于精度和表面质量要求较高的零件，应将粗、精加工分开进行。为此，一般将整 个工艺过程划分阶段，按加工性质和作用不同，一般划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工家段和光整加工阶段。这对于保证零件加工质量、合理使用机床设备、及时发现毛坯缺陷及合理安排热处理工序等有很大好处。 3 热处理工序的安排 热处理工序主要用来改善材料的性能及消除应力。热处理的方法、次数和在工艺路线中 的位置，应根据零件材料和热处理的目的而定。如图 1 毛坯 加工 精加工 加工 磨 磨 去应力 退火 正火 4 合理安排辅助工序 辅助工序种类很多，主要包括检验、划线、去毛刺、清洗、平衡、退磁、防锈、包装等，根据工艺需要穿插在工序中。 定工序尺寸及其公差 工序顺序确定后，就要计算各个工序加工时所应达到的工序尺寸及其公差。工序尺寸公差一般按经济加工精度确定，但就其性质和特点而言， 一般可以归纳为两类： 1 基准重合时（定位基准或工序基准重合）工序尺寸的计算 10 当确定了各个工序间余量和工序所能达到的加工精度后，将余量一层层叠加在被加工表面上，计算顺序是从最后一道工序开始，由后往前推，就可计算出每道工序的工序尺寸。 2 基准不重合时工序尺寸的计算 在零件的加工过程中为了加工和检验的方便可靠，或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用设计基准作定位基准，会出现基准不重合的情况。形状复杂的零件在加工过程中需要多次转换定位基准，这时工艺尺寸的计算微比较复杂，应利用尺寸链原理进行分析 和计算，并对工序余量进行必要的验算（是否够切）以确定工序尺寸及其公差。 定切削用量 粗加工时，切削量为 半加工时，切削量为 加工，切削量为 孔加工时：用直径 钻头，再用直径 9 的铰刀 ， 用螺纹钻头钻； 床及工艺设备的选择 （ 1）选择机床 选择机床和工艺装备的总原则是根据生产类型与加工要求使所选择的机床及工艺装备 既能保证加工质量，又经济合理。 基于次原则本惰轮轴的设计所选机床如下： 数控机床、钻床、磨床等（具体车床类型及 型号请看工艺卡片）。 （ 2）选择夹具 粗车、半精车可采用定心卡盘及尾座顶尖。 轴孔钻削深度小，宜选用低速钢钻头。 （ 3）选择量具 粗加工、半精加工可选用通用量具。 端面工序尺寸中无高公差，选择分度值为 游标卡尺，其不确定度值为 满足要求。 仿形车工序中轴向尺寸 30上偏差为 +偏差为 +表并根据有关公式计算得，计量器具不确定度允许值为 参 考文献选择 11 分度值为 游标卡尺，其不确定值可满足要求。 精加工工序为零件完工尺寸，精度要求高，若用通用量具，需选用比较仪、指示表，使用不便。故宜选用专用量具。 外圆测量宜采用卡规，测量时要注意从相互垂直的两个方向测量。 计工艺过程卡 机械加工工艺过程卡片 零件名称 惰轮轴 材料牌号 2 毛坯种类：铸件 工序号 工序名称 工序内容 设备 工艺装备 010 毛坯铸造 020 热处理 1 去应力退火 030 仪表车 车两端面 平 端面 数控车床 车刀 ，游标卡尺，三爪卡盘 040 粗车外圆 (1)车床三爪卡盘夹紧一端面，另一端面用顶针顶住，加工外径 33，平端面2面留有余量，长度为 17 (2)换头同方法车另一端面，加工外径 33，平端面 2面留有余量，长度为 26 (3)中间厚度 8 两侧面 到 10 数控车床 车刀，游标卡尺，两顶 针，三爪卡盘 050 半精车外圆 (1) 用顶针和卡盘固定两端面，加工外径度为 19 (2) 换头用顶针和卡盘固定两端面，加工外径度为 控车床 车刀，游标卡尺，两顶 针，三爪卡盘 060 精车外圆 (1) 换头 车另一端面，用顶针和卡盘固定，加工外径 30，长度为 20 (2) 换头车另一端面，用顶针和卡盘固定，加工外径 30，长度为 28，公差为 + (3) 中间厚度 8 两侧面 到 8 公差在+ 间 数控车床 车刀，游标卡尺，两顶 针，三爪卡盘 070 热处理 正火硬度 302 12 080 精磨外圆 精磨外圆 磨床 圆砂轮 090 钻孔 9 525 钻头， 游标卡迟，钻模 100 孔粗加工 9 525 钻头，游标卡迟，钻模 110 孔精加工 9 525 钻头，游标卡迟，钻模 120 检验 去毛刺，修边 锉刀，砂皮纸 130 入库 油封，入库 编制（日期） 审核（日期） 共（ ）页 第（ ）页 件的程序编制（部分） 1对刀 2编程 100 650 03 51 33 30 4 30 四 夹具设计 具设计的目的和要求 目的 (1)保证加工精度 (2)提高劳动生产率 (3)改善工人劳动条件 (4)降低生产成本 (5)扩大机床工艺范围要求 13 1、 保证工件的加工精度 2、 提高生产效率 3、 工艺性好 4、 使用性好 5、 经济性好 具类型的确定 由此任务及条件可知：加工零件的加工形状不是很复 杂，加工精度要求不是很高。但生产批量较大。因此夹具的设计不宜太复杂，在保证加工质量和生产效率的前提下，应尽量简化结构，做到经济合理 位装置的设计 （ 1） 确定定位方案 本零件总共有六个自由度，这里主要控制五个自由度： 根据工件结构特点，其定位案有两种 方案一： 1 3 所示，以 30 的左端面为定位面，限制它的五个自由度 X ， Y ， Z ， X， Y。 方案二： 1 3 所示，以 30 的右端面为定位面，限制它的五个自由度 X ， Y ， Z ， X， Y 方案一 方案 二 14 比较上述两种方案，方案 更合理 （ 2）定位元件的选择 1）选择带定位销的底板，作为 30 轴的定位元件，其尺寸和结构按要求确定 2）以 9 孔外缘定位，采用两种方式： （ 1）选用只厂承钉作为 9 外缘定位元件其尺寸和结构按照表 3 19 和 3 20 确定，它可限制 Z 的自由度。该方案由于对工件的夹紧的效果不是很好 （ 2）采用移动 V 形块 作为定位元件，如图 1 4 所示它可限制 Z 自由度，虽然它的结构比较复杂，但是对工件的加工精度能起到很好的效果。 比 较上述两种方案，确定采用第二种方案 图 1 4 （ 3） 定位误差分析计算 1）加工 纹盲孔，保证中心距 16 0 计算中心距尺寸（ 16 0 位误差 D 为 D= B+ Y 由图 1 3 可知 , B=0 基准位移误差 Y 等于定位销于定位孔的最大间隙值 孔配合代号为 8 15 8 8+ 8 于是 98= D= Y= 其中： G = D 允 =1/3 G=D 则 D D 允 该定位方案满足要求 计算螺纹孔 B 面垂直度误差 同理 D= B+ Y 有基准位移误差定义可知 Y= 1+ 2 1 是定位销圆柱部分与台阶面的垂直度误差。由于此两表面是在第一次安装中加工出 的，其误差很小，可忽然不计 1=0 2 是工件与定位面 B 的垂直度误差，而工件与定位面 B 也是在一次安装中加工出的，其误差很小，也可忽然不计 1=0 因此 D= B+ Y=0 定位误差的允许值 D 允 =1/3 G=1/3 显然 D D 允 2）加工 孔：要求保证中心距 56定位精度。 同理 D= B+ Y， B=0 而 Y 与加工 同 D= Y=中： G= D 允 =1/3 G=1/3 然 D D 允 3）加工 9 孔，要求保证其中心距为 80 D= B+ Y D= Y=中 G= D 允 =1/3 G=1/3 16 显然 D D 允 该定位方案满足要求 由以上分析可知，该定位方案与定位装置是可行的。 夹紧装置的设计 1 夹 紧机构 根据生产类型，此夹具的夹紧机构不宜太复杂，采用螺旋夹紧方式。其螺杆直径暂用为 缩短装卸工件的时间，采用开口垫圈。 2 夹紧力计算 （ 1）加工 9 时受力分析如图 1 5 所示，加工时钻削轴向力 F 与夹紧力 行块上，而钻削扭矩 行块之势切削力矩不大。因 此 ， 对 于 加 工 此 孔 来 说 ， 夹 紧 是 可 靠 的 ， 不 必 进 行 夹 紧 力 校图 1 5 图 1 6 （ 2）加工 时如图 1 6 所示，由于受到的扭矩比较大，夹紧机构因具有足够的夹紧力和摩擦力矩，为此需进行夹紧力的校核。 1） 钻削轴向力 F F= 17 设 f=知 余参数查文献得： F=11 N） 2） 钻削力矩 = 11 3） 使工件转动的转矩 图 1 6 知 7 L= 4） 防转夹紧力 F 根据力的平衡 原理得： +2Fn =N） 5） 夹紧机构产生的夹紧力为 据出版选用螺杆直径为 参考文献【 9】查得，采用 用夹紧力 显然满足夹紧力要求 向装置的设计及其它装置结构、夹具体的确定 1 加工 纹孔导向装置的确定 为适应钻、扩、铰的要求，现选用快换钻套及之相适应的村套，它们的主要尺寸和结构由表 3 57 和 3 58 选取。具体尺寸如表 1 7 所示 表 1 7 快换钻套及衬套尺寸 由机械加工手册得：钻套端面至加工面间的距离一般取（ 1）d(d 为钻头直径，取 82 加工 9 孔的导向装置的确定 为维修方便，不采用固定钻套，而选用可换钻套，它们的主要尺寸和结构由表 3 5 和表 3 58 选取。其主要尺寸如表 1 8 所示。 表 1 8 可换钻套及衬套尺寸 钻套端面至加工表面的距离，选取原则与 相同，因加工 精度底，为方 18 排屑， 取 12 各导向件至定位元件间的位置尺寸公差按工件相应公差的 1/2 1/5 选取。因此，它们分别为（ 160 005） 56 0 0、 2)，（ 80 对轴心线基准面垂直度允差 9 孔对轴心线基准面平行度允差为 其它装置的确定 为便于排屑，辅助支承采用螺旋套筒式；为便于夹具的制造和维修 ，钻模板与夹具的联接采用装配式。夹具体采用开式，使加工、观察、清理切削均方便。 定夹具技术要求和有关尺寸、公差配合 1 技术要求 （ 1） 定位元件与夹具底面的垂首度误差允许值在全长上为 2） 导向元件与夹具底面的垂直度误差允许值在全长上为 3） 导向元件与夹具底面的平行度误差允许值为 、 公差配合 （ 1） 钻套、
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