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设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻6-φ22孔的钻模夹具 滑轴座工艺工装夹具设计（铣和钻）【全套含有CAD图纸三维建模】
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包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396毕 业 论 文（设 计）题 目：设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具 （英文）：Design of sliding shaft seat machining of process card and The bottom, milling machine milling fixture and Drill the 6-22 holes drilled 院 系： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396诚 信 声 明本人声明:1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名： 日期：2015 年 月 日包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具I摘 要本次毕业设计以滑轴座为设计对象，主要任务有两项：第一项是滑轴座加工工艺规程的设计；第二项是滑轴座的工装夹具的设计。在装配图的设计过程中，已知题目算出各零部件的结构，画出装配图。在对加工工艺规程的设计中，首先对零件进行分析，根据零件的材料，生产纲领及其它，我来确定毛坯的制造形式，其次进行加工基面的选择与工艺路线的制订，最后进行加工余量、工序尺寸及切削用量等的计算与确定。在工装夹具部分的设计中，首先是定位基准的选择，根据各自工序的不同特点来进行定位基准的选择，其次进行切削力及夹紧力的计算，最后进行误差分析。要设计此零件的加工工艺，首先是零件的分析；其次是确定毛坯的制造形式及制订工艺路线，翻阅切削余量手册，确定机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基本工时的确定。专用夹具的设计，首先要想好设计方案，找准定位面及各个定位元件所限制的自由度。翻阅夹具设计手册及机械制造工艺手册确定各个夹具体零件的具体尺寸。关键词：工艺、夹具、夹紧、定位包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396IIABSTRACTThe graduation design with smooth shaft as design object, main tasks are two: the first is sliding shaft processing procedures of the design; The second is smooth shaft fixture design. In the process of the design of the assembly drawing, calculating the structure of parts of known topics and draw the assembly drawing. In the design of machining process planning, firstly analyze the parts, according to the parts of materials, production platform and the other, I to determine the blank form of manufacturing, then carry on the processing on the surface of the base choice and the process route of formulating, finally carries on the machining allowance, the size of the process, and the calculation and determination of cutting parameter, etc. In the design of fixture parts, first is the choice of locating datum, according to the different characteristics of each working procedure for locating datum choice, secondly on cutting force and the calculation of the clamping force, the error analysis. To design the processing technology of the parts, the first is the analysis of parts; Second is to determine the manufacture of blank form and make the process route, through the handbook of cutting allowance, determine the machining allowance, the size of the process, blank size, the determination of cutting parameter and basic working hours. Special fixture design, first of all to good design, for locating surface and various positioning components limited by degrees of freedom. Through the fixture design handbook and mechanical manufacturing technology handbook determine various specific parts of the specific size.Key Words ：Process Fixture Synchronizing包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具III目 录摘 要 .IABSTRACT.II目 录 .III第一章 绪 论 .11.1 设计研究背景与意义 .11.2 国内外研究现状 .21.2.1 国外研究现状 .21.2.2 国内研究现状 .3第二章 总体方案论述 .52.1 课题的内容 .52.2 课题的目的 .52.3 课题的意义 .5第三章 滑轴座工艺分析 .63.1 工艺规程 .63.1.1 定位基准的选择 .63.1.2 精基准的选择 .73.2 主要表面的加工 .83.2.1 滑轴座的平面加工 .83.2.2 孔系加工 .83.3 夹具设计部分 .9第四章 滑轴座零件分析 .124.1 钻 6x22孔分析 .124.2 铣底平面分析 .13第五章 设计方案选型与分析 .145.1 工艺方案一 .145.2 工艺方案二 .155.3 工艺方案的比较与分析 .165.4 方案的确定 .165.5 方案的特点及创新 .175.5.1 夹具设计的方案设计： .17第六章 确定夹具的类型 .196.1 钻床夹具类型 .196.2 铣床夹具类型 .196.3 基准面的选择 .206.3.1 粗基准的选择 .206.4 零件表面加工方法的选择 .216.4.1 零件表面的加工方法 .216.4.2 加工顺序的安排 .216.5 钻床夹具工艺 .23第七章 分析计算及设计要求 .247.1 夹具夹紧力计算 .24包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396IV7.2 夹具设计要求 .257.2.1 基本要求 .257.2.2 夹具的设计方法 .257.2.3 夹具设计的步骤 .25第八章 铣床夹具零件设计及选择 .288.1 铣床夹具种类 .288.1.1 主要内容 .288.1.2 引用标准 .288.1.3 尺寸选择 .288.2 定位板设计 .28第九章 钻床零件的设计 .299.1 钻床夹具底座 .299.2 定位芯轴 .299.3 钻床夹具顶板 .30第十章 装配图 .3110.1 钻床夹具转配图 .3110.2 铣床夹具装配图 .32参考文献 .33致 谢 .34包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具V包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396VI包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具VII包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396VIII包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具IX包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396X包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具XI包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396XII包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具XIII包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具1第一章 绪 论1.1 设计研究背景与意义 改革开放三十年以来，中国制造业有了显著的发展，无论制造业总量还是制造业技术水平都有很大的提高。机械制造业从产品研发、技术装备和加工能力等方面都取得了很大的进步，但具有独立自主知识产权的品牌产品却不多。例如：海尔、海信、TCL 等企业的品牌虽然已经“国产化”，但去商场买空调时，导购会告诉你压缩机来自日本，去买冰箱时，导购还是会告诉你压缩机也是来自日本。通过对我国机械制造业现状的分析和研究，业内人士普遍认为，中国的机械制造比欧美发达国家落后了将近30 年。面对 21 世纪世界经济一体化的挑战，中国制造业是现代工业的主体，是经济增长和技术进步的原动力，特别是在应对世界金融危机乃至后金融危机时期，这一特性和地位显得更加突出。机械制造业是国民经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。机械制造工艺是将各种原材料、半成品加工成产品的方法和过程。它是应先进工业和科学技术的发展需求而发展起来的。产品从设计到现实必须通过加工才能完成，工艺是设计和制造的桥梁，设计的可能性往往受到工艺的制约，同样设计可以通过不同的工艺来实现，工艺不同，所需的加工设备工艺装备也就不同，其质量和生产也就有差别。现代工业科学技术的发展又为制造业技术提供了近一步发展的技术支持，如新材料的使用、计算机技术、微电子技术、控制理论与技术、信息处理技术、测试技术、人工智能理论与技术的发展与应用都促进了制作工艺技术的发展。现代机械制造中较多的采用了数控机床、机器人、柔性制造的单元和系统等高技术的集成，来满足产品个性化和多样化的要求。零件在工艺规程制定之后，就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还需要机床夹具。夹具是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或者刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏直接影响工件加工表面的位置精度和生产率；机床夹具按使用范围分为：通用夹具、专业夹具、可调整夹具和成组夹具、组合夹具和随行夹具等；近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用对机床夹具也提出了新的要求：要能装夹一组具有相似特征的工件、能适用于精密加工的高精度机床和各种现代化的制造技术的新型机床包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 1972163962以及采用以液压站等为动力的高效夹紧装置。机床夹具是机械制造行业中不可或缺的重要工艺装备，可以保证机械加工质量，提高生产效率，降低生产成本，减轻劳动强度，实现生产过程自动化，使用专用夹具还可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，所以夹具在机械加工中发挥着重要的作用，大量专用机床夹具的采用为大批量的生产提供了必要的条件。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。1.2 国内外研究现状 研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更新 5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2）能装夹一组具有相似性特征的工件；3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6）提高机床夹具的标准化程度1.2.1 国外研究现状 在机械加工制造业自动化发展方面, 发达国家机械制造技术已经达到相当水平, 实现了机械制造系统自动化。产品设计普遍采用计算机辅助设计(CAD) 、计算机辅助产品工程(CAE) 和计算机仿真等手段, 企业管理采用了科学的规范化的管理方法和手段, 包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具3在加工技术方面也已实现了底层的自动化, 包括广泛地采用加工中心 (或数控技术)、自动引导小车(AGV) 等。在这个基础上再提高制造系统的自动化水平, 对于改善企业的TQCS(T尽量缩短产品的交货时间或提早新产品上市时间、Q 提高产品质量、C 降低产品成本、S 提高服务水平 ) 已无明显的作用。因此, 近 10 余年来, 发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路, 提出了一系列新的制造系统，如计算机集成制造系统、智能制造系统、敏捷制造、并行工程等。智能制造系统是指将专家系统、模糊推理、人工神经网络等人工智能技术应用到制造系统中，以解决复杂的决策问题, 提高制造系统的水平和实用性。人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺，学习工程技术人员的实践经验和知识，并用于解决生产中的实际问题，从而将工人、工程技术人员多年来积累起来的丰富而又宝贵的实践经验保存下来，在实际的生产中长期发挥作用。1.2.2 国内研究现状我国国内的夹具始于 20 世纪 60 年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件 800 万件的水平。20 世纪 80 年代以后，两厂又各自独立开发了适合 NC 机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少 NC 机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。中国机械制造业的综合技术水平近几年有了大幅度提高，企业通过引进技术的消化吸收、技术改造、“工艺突破口”和全面质量管理等项工作的深入开展，使制造技术水平有了较大提高，一批先进的制造技术在生产中得到应用和普及，一大批重点骨干企业在关键工序增加了先进、精密、高效的关键设备。但与工业发达国家相比，仍存在阶段性的差距。集中反映为制造技术的落后；工业发达国家已普遍应用计算机辅助设计技术(CAD)，覆盖率超过 60，而中国 CAD 的覆盖率仅为 5左在。发达国家早在六十年代就已普遍采用优质高效低耗工艺及装备，而中国大部分企业仍然采用落后的工艺装备进行生产，优质高效低耗的先进工艺普及程度不足 10。工业发达国家已普遍采用数控机床、加工中心，实现了柔性自动化，并正向智能化、集成化方向发展，而中国尚处在单机自动化、刚性自动化的阶段。包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 1972163964目前制造技术来源大部分依赖国外技术，而自主开发的科技成果形成产业的较少。中国制造技术落后除了历史的原因以外，其他主要原因是：技术开发能力和技术创新能力薄弱，发展后劲不足；对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术、实现国产化的低层次上，没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度；技术开发经费不足；缺乏将科技成果转化为现实生产力的有效、健全的机制，作为其中最关键环节的企业没有真正成为开发的主体。还应看到，社会在注重以信息技术、生物工程、新材料、通讯生产为代表的高技术发展的同时，对制造技术在整个国民经济建设和整个科技开发体系中的地位认识不足。包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具5第二章 总体方案论述2.1 课题的内容本次设计主要是设计滑轴座的机加工综合工艺卡和车底面铣床夹具和钻 6-22 孔的钻模，从实际生产要求出发，突出实际应用，并以相关理论知识为纽带，紧密联系生产具有很强的实用性。2.2 课题的目的题目给出的零件是轴承座，它的主要的作用是用来支承、固定的。它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时轴承座分出部分动力将运动传给箱体。轴承座中的主轴是机床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣。2.3 课题的意义通过本次毕业设计，使我在大学四年里所学的知识有了更进一步的巩固与提高，同时，也增强了自己分析问题与解决问题的能力，从而为今后更好地工作与学习打下了坚实的基础。包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 1972163966第三章 滑轴座工艺分析3.1 工艺规程机械制造工艺与夹具是机械制造业的基础，是将设计图样转化成产品的必要条件。一套符合生产实际的工艺技术和夹具，可以实现产品的“优质、高产、低耗”的条件。工艺路线是制造单位按照规定的作业流程完成生产任务的途径，主要用来进行工序排产和车间成本统计。其包含了定位基准的选择，主要表面的加工，加工阶段的划分与工序的合理组合等内容。通过查阅王先逵主编机械制造工艺学。3.1.1 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。在制订零件机械加工工艺路线时，总是首先考虑选择怎样的精基准把各个主要表面加工出来，然后再考虑选择怎么的粗基准把作为精基准的表面先加工出来。机械加工工艺路线的制定中粗基准和精基准的选择很关键，选择是否合理直接关系到加工工艺路线制订的全局。（1）粗基准的选择粗基准的选择将影响到加工面与不加工面的相互位置，或影响到加工余量的分配，所以，正确选择粗基准对保证产品质量有重要影响。粗基准的选择原则是：1）保证相互位置要求的原则。如果必须保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。2）保证加工表面加工余量合理分配的原则。如果必须保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面的毛坯面为粗基准。例如在车床床身加工中，导轨面是最重要的表面，它不仅精度要求高，而且要求导轨面有均匀的金相组织和较高的耐磨性，因此希望加工时导轨面去除余量要小而且均匀。此时应以导轨面为粗基准，先加工底面，然后再以底面为精基准，加工导轨面。这就可以保证导轨面的加工余量均匀。3）便于工件装夹的原则。选择粗基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠以及夹具结构包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具7简单、操作方便等问题。为了保证定位准确，夹紧可靠，要求选用的粗基准尽可能平整、光洁和有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其他缺陷。4）粗基准一般不得重复使用的原则。这是因为若毛坯的定位面很粗糙，在两次装夹中重复使用同一粗基准，就会造成相当大的定位误差。壳体粗基准选择要求：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；还应保证定位、夹紧可靠。为了满足上述要求，一般壳体的主要孔的毛坯孔作为粗基准。3.1.2 精基准的选择选择精基准的原则时主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。为此一般应遵循以下五条原则：1）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。2）统一基准原则。应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证个表面间的位置精度，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、磨削都是顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多数表面，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。3）互为基准原则。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。4）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。5）便于装夹原则。所选择的精基准，应能保证定位准确、可靠，夹紧机构简单，操作方便。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。滑轴座上孔与孔、孔与平面、平面与平面之间都有较高的位置精度要求，这些要求的包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 1972163968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。3.2 主要表面的加工3.2.1 滑轴座的平面加工 滑轴座平面的粗加工和半精加工常选择刨削和铣削加工。刨削平面的主要特点是：刀具结构简单；机床调整方便；在龙门刨床上可以用几个刀架，在一次安装工件中，同时加工几个表面，于是，经济地保证了这些表面的位置精度。滑轴座平面铣削加工的生产率比刨削高。在成批生产中，常采用铣削加工。当批量较大时，常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个平面，即保证了平面间的位置精度，又提高了生产率。3.2.2 孔系加工滑轴座的孔系，是有位置精度要求的各轴承孔的总和，其中有平行孔系和同轴孔系两类。平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型的不同，可以在车床、镗床上或专用机床上加工。单件小批生产壳体时，为保证孔距精度主要采用划线法。为了提高划线找正的精度，可采用碰刀法，虽然精度有所提高，但由于划线、对刀、测量都要消耗较多的时间，所以生产率仍很低。坐标法加工孔系，许多工厂在单件小批量生产中也广泛采用，特别是在普通镗床上加装较精密的测量装置（如数显等）后，可以较大地提高其坐标位移精度。必须指出，采用坐标法加工孔系时，原始孔和加工顺序的选定是很重要的。因为，各排孔的孔距是靠坐标尺寸保证的。坐标尺寸的积累误差会影响孔距精度。如果原始孔和孔的假定顺序选择的合理，就可以减少积累误差。包含 CAD 图纸和三维建模及说明书,咨询 Q 197216396 设计滑轴座工艺规程和铣底面铣床夹具与钻 6-22 孔的钻模夹具93.2.2.1 加工阶段的划分与工序的合理组合零件上的全部加工表面应安排在一个合理的加工顺序中加工，这对保证零件质量，提高生产率，降低加工成本都至关重要。参考文献械加工工艺基础，机械加工工艺规程制订有：（1）加工阶段的划分 按加工性质和目的的不同，工艺过程一般可划分成粗加工、半精加工、精加工和光整加工几个阶段。划分加工阶段的作用是：能减少或消除内应力、切削力和切削热对精加工的影响；及早发现毛坯缺陷；便于安排热处理、可合理使用机床；避免或减少损伤已精加工过的表面。（2）工序的组合 组合工序有两种不同的原则，即工序集中原则和工序分散原则。工序集中的特点：零件各个表面的加工集中在少数几个工序中完成，每个工序所安排的加工内容多；有利于保证各加工面间的相互位置精度要求；有利于采用高效机床和工艺装备；生产面积和操作工人数量减少；生产计划和生产组织得到简化；工件装夹次数减少。工序分散的特点；工序多，工艺过程长，每个工序所包含的加工内容少；所使用的工艺设备和装备比较简单、易于调整和掌握；生产技术准备工作较容易，易于变换产品。3.3 夹具设计部分镗孔夹具又称镗模它主要用于加工箱体，支架，泵头等工件上的单孔或孔系。镗模不仅广泛用于一般镗床和镗孔组合机床上也可以用于一般车床、铣床和摇臂钻床上，加工有较高精度要求的孔或孔系
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