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购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 分类号： 无锡职业技术学院 毕业设计（论文） 题 目 压滚座工艺及钻 纹底孔夹具设计 英文并列题目 8 院 系 班 级 学生姓名 学 号 所在团队 指导老师（ 1） 职 称 指导老师（ 2） 职 称 答辩委员会主任 主答辩人 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 压滚座工艺及钻 摘要 ： 压滚座零件加工工艺及钻床夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量 ；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。 关键词 ： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 ， 夹紧 ， 定位 ， 误差 8 is of In of to of to of of in to is to of of as a by of to of a in a to to 录 目 录 第一章 绪论 . 1 械加工工艺概述 . 1 . 1 . 2 . 3 . 3 床夹具的现状 . 3 代机床夹具的发展方向 . 4 第二章 零件的分析 . 6 . 6 . 6 . 6 准分析 . 6 件尺寸分析和粗基准选择 . 6 基准的选择 . 7 定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 . 8 定毛坯的制造形式 . 8 . 8 . 8 择加工设备和工艺装备 . 11 床选用 . 11 择刀具 . 11 择量具 . 12 第四章 确定机械加工余量、工序及公差 . 13 第五章 (钻 纹底孔 )夹具设计 . 33 . 33 . 33 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 定位基准的选择 . 33 切削力及夹紧力的计算 . 34 . 35 套、衬套、钻模板设计与选用 . 35 . 37 总 结 . 38 参 考 文 献 . 39 致 谢 . 40 购买设计文档后加 费领取图纸 1 第一章 绪论 械加工工艺概述 机械加工工艺 是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。 机械加工工艺 流程是工件或者零件制造加工的步骤，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，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工 装配 包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称 工艺规程 。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的 工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 购买设计文档后加 费领取图纸 2 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及 刀具、夹具、量具和 辅助工具 。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。 具 概述 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机 械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产 率和产品 购买设计文档后加 费领取图纸 3 成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 1机床夹具的主要功能 机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。 （ 1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。 （ 2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各 种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 2机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。 （ 1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （ 2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。 床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具 已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作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，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约 4年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 15%左右。特别是近年来，数控机床（ 加工中心（ 成 购买设计文档后加 费领取图纸 4 组技术（ 柔性制造系统（ 新技术的应用，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）适用于精密加工的高精度机床夹具。 4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 6）提高机床夹具的标准化程度。 代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。 精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度 的多齿盘，其分度精度可达 于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5 m；精密心轴的同轴度公差可控制在 1 m 内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，m。 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为2600r/固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性 购买设计文档后加 费领取图纸 5 化将是夹具发展的主要方向。 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近 的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 214891 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用， 也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 调模丝母零件加工工艺及钻床夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工 质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 购买设计文档后加 费领取图纸 6 第二章 零件的分析 件的作用 压滚座主要用来夹持机构加紧和固定试样，对试样进行加载。 件的结构分析 压滚座零件属于块状零件，结构简单，强度刚度和韧度好，各加工表面精度和表面粗糙度都不难获得。 零件组成面：五个端面、外圆及其台阶面， 孔及其台阶面，一个燕尾槽及前后端面的中心对称线上的 2 19、 10通槽和两处螺纹加工。 件材料分析 零件材料为 45 冷轧钢板，属于优质碳素结构钢、该钢价格便宜，加工容易，适当热处理可以获得良好的韧性、塑性和耐性。正火 85可促进组织球化，硬度不大于 229坯切削性能好， 600回火。该钢屈服强度，抗拉强度高，塑性好。该钢可获得良好的综合力学性能，淬火后表面硬度可达到 45 52能采用渗碳淬火。 准分析 设计基准分析：左端面为设计加工各孔和 圆柱，下底端为设计加工内孔和上端面，以中心轴线为设计基准主要加工孔和 2尾槽。 定位基准分析：以左端面定位，燕尾槽， 19、 10、 13 等孔。下端面定位上端面及内孔的高度，中心轴线定位各对称面。 件尺寸分析和粗基准选择 左端面和下底面为设计基准，也为表面的定位基准， 前后端面是以中心轴线为基准，距中心轴线 16 9 以左端面和下底面为基准，距左端面 20下底面 购买设计文档后加 费领取图纸 7 燕尾槽是以中心轴线和左端面为基准，距左端面 10 2边对称。 外圆 22，上端面内孔以左端面和上端面为基准，距左端面 65上端面 2现定位基准与设计基准不重合。 13内孔以左端面为基准，距左端面 65 18、 22、 左端面为基准，距右端面 65 18以下端面为基准，距下端面 、 22以下端面为基准，距下端面 19 下端面 9 右端面 65 上端面以下端面为基准，距下端面 25 10 通孔以左端面和中心轴线为基准，距左端面 40中心轴线对称。 基准的选择 保证定位误差，精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准，以左端面、下底端、以中心轴线为精基准。 购买设计文档后加 费领取图纸 8 第三章 毛坯的选择 定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 根据零件图多给材料为 45钢，由已知条件知其生产纲领为小批量生产，因为压滚座的轮廓尺寸较小，结构不易铸造和锻造，因此毛坯选择冷轧板料。 定毛坯的制造形式 零件材料为 45钢 ， 由已知条件知其生产纲领为小批量生产 ，因为压滚座的轮廓尺寸较小结构不易铸造和锻造，因此毛坯选择冷轧板料。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若 干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，查参考 1表 4定如下加工方法： 购买设计文档后加 费领取图纸 9 上端面和 23 外圆，未标注尺寸公差，表面粗糙度为 查参考14精车。 下端面、前后端面表面粗糙度为 查参考 14粗 铣，然后半精铣，再粗磨。 左端面表面粗糙度为 与燕尾槽相接，先粗铣，然后半精铣，再线切割。 内孔 18、 面粗糙度为 先粗车，再半精车。 内孔 22，表面粗糙度为 粗车，半精车，粗磨。 半精铣。 燕尾槽有形状尺寸，表面粗糙度为 线切割。 10、 9、 13表面粗糙度为 钻孔。 2磨削切割。 2 拟定加工工艺路线 工艺路线方案 1： 工序 00：下料， 87 38 30 工序 10：铣六方尺寸 82 要求 工序 20：钳工 划线找正 钻孔 10、 9、 13达要求 攻螺纹 序 30：用四爪卡盘找正，车上端面 22外圆， 18内孔。头用四爪卡盘找正已加工内孔，车内孔 22、 18，倒角 120 攻螺纹 序 40：以内孔和底面定位，用回转工作台铣 工序 50：热处理，吹砂 40 工序 60：用线切割、慢走丝切割左端面及燕尾槽。 购买设计文档后加 费领取图纸 10 工序 70：平磨：磨前后端面达要求。磨下底 面达要求。 工序 80：上内圆磨，磨内孔 22达要求。 工序 90：工具磨，磨 2 工序 100：钳工去毛刺 工序 110：终检 工艺路线方案 2： 工序 00：下料、 87 38 30 45钢 工序 10：铣六方尺寸 82 序 20：钳工 划线找正 钻孔 10、 9、 13达要求 攻螺纹 序 30：用四爪卡盘找正，车上端面 22外圆， 18内孔。头用四爪卡盘找正已加工内孔，车内孔 22、 18，倒角 120 攻螺纹 序 40：以内孔和底面定位，用回转工作台铣 工序 50：热处理，吹砂 40 工序 60：用线切割、快走丝切割左端面及燕尾槽。 工序 70：平磨：磨前后端面达要求。磨下底面达要求。 工序 80：上内圆磨，磨内孔 22达要求。 工序 90：工具磨，磨 2 工序 100：钳工去毛刺 工序 110：终检 3 工艺方案分析： 以上加工方案大致看来不合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求及采取的加工手段之后，发现仍有问题，方案 1 工序 60是用慢走丝，方案 2是用的快走丝。 购买设计文档后加 费领取图纸 11 快速走丝线切割机床采用直径 钢丝或 丝速度约 8 10m/s,通过 丝筒和丝架往复运动，工作液采用 5%的乳化液 离子水，由于电极丝快速运动，把工作液带入加工缝隙，并把电蚀产物及时带出，有利于电极丝的冷却，减少弧光放电对加工的不利影响，生产率高且可稳，的加工较厚工件。但走丝速度快，电极丝容易抖动，反而破坏了加工的稳定性 ，表面粗糙度 为 慢走丝切割机床采用直径 丝速度为 3 12m/极丝只是单向 通过间隙，不重复使用，避免了电极损耗对加工精度的影响。工作液主要是离子水和煤油，加工精度可达到 面粗糙度可达到所以 ,时工件不会转动 ,故本夹具可安全工作。 位误差的分析 制造误差 1）中心线对定位件中心线位置精度 . 取 . （ 2）内外圆同轴度误差（查表 . 故，2222252423222 . 则 . 知此方案可行。 套、衬套、钻模板设计与选用 工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 购买设计文档后加 费领取图纸 36 图 换钻套 铰工艺孔钻套结构参数如下表 表 套 d H D 1D 2D h 1h r 公称尺寸 允差 6 11 +2 18 10 4 9 8 衬套选用固定衬套其结构如图所示： 购买设计文档后加 费领取图纸 37 图 定衬套 其结构参数如下表 表 定衬套 d H D C 1C 公称尺寸 允差 公称尺寸 允差 2 10 + 钻模板选用固定式钻模板，用 4个沉头螺钉和 2个锥销定位于夹具体上。 具设计及操作的简要说明 由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，定位两个自由度，用定位块定位最后一个转动自由度。此时虽然有过定位，但底面是经精铣的面，定位是允许的。 购买设计文档后加 费领取图纸 38 总 结 在设计过程中，我们读到一些技术资料和设计手册，在机械领域中的一些基本问题的探讨。因此，这样的设计不仅要加强自己的理解和知识，和他们的知 识，拓宽。此外，该拉延工艺的设计， 在同一时间，手绘，所有这些因素都使我们学到更多的知识，图像识别和提高我们的绘图能力。 本课题是 壳的加工工艺及夹具设计， 主要是确定的工艺设计的工艺路线，确定加工和切削参数，基本工时，本设计的零件工艺路线是正确合理的，定位和夹紧的夹紧机构可实现定位和夹紧的目的，可以保证工件的加工精度。在很多问题的设计过程中， 假设 出现不合理工艺路线，甚 无法保证夹具设计的 准确性。在夹具设计中，由于定位基准的选择不合理，出现了定位或不定位零件加工精度无法保 证。在夹紧机构由于尺寸的选择，如不合理，但没有达到夹紧的目的，也可能是由于位置的夹紧力和工件表面的作用所产生的营业额不合理。然而，在老师的细心指导的悉心指导下，经过三个月的努力，这些问题都一一解决方案。在这一过程中，加工工艺及夹具设计知识和更深入的了解，提高了综合专业知识的能力，我的专业知识，进一步提高技能，为以后从事专业技术工作。然而，在老师的细心指导的悉心指导下，经过努力，这些问题都一一解决方案。 购买设计文档后加 费领取图纸 39 参 考 文 献 1 李 洪 工艺手册 M 北京出版社， 2006 1 2 陈宏钧 实用金属切削 手册 M 机械工业出版社， 2005 1 3 上海市金属切削技术协会 金属切削手册 M 上海科学技术出版社， 2002 4 杨叔子 机械加工工艺师手册 M 机械工业出版社， 2000 5 徐鸿本 机床夹具设计手册 M 辽宁科学技术出版社， 2003 10 6 都克勤 机床夹具结构图册 M 贵州人民出版社， 2003 4 7 胡建新 机床夹具 M 中国劳动社会保障出版社， 2001 5 8 冯 道 机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册 M 安徽文化音像出版社， 2003 9 王先逵 机械制造工艺学 M 机械工业出版社， 2000 10 马贤智 机械加工余量与公差手册 M 中国标准出版社， 1994 12 11 刘文剑 夹具工程师手册 M 黑龙江科学技术出版社， 2007 12 王光斗 机床夹具设计手册 M 上海科学技术出版社， 2002 8 购买设计文档后加 费领取图纸 40 致 谢 本课题是在 师指导下完成，非常感谢 毕业设计是大学知识，相关的专业知识的综合运用，是知识在实践中的应用。通过本次毕业设计，使我的专业知识得到巩固和提高在原来的基础上，就 离不开老师和同学的帮助。设计的分析是在老师的指导下完成的，在分析过程中，老师给了我很大的鼓励，在设计和分析使我觉得更多的设计思路，提高的学习能力，和讨论的问题的分析，有一个更清楚的了解，使我受益不浅。 说 实话，毕业设计真是有点累了。然而，明确其自身的设计结果，毕业设计仔细回味的旅程，一个罕见的成功立刻让我昏昏欲睡。虽然这是我刚学的第一个走，一点在我的生命中的成功，但它让我觉得更成熟了。通过这次的毕业设计，我深深地感受到，做任何事都必须有耐心，细心。有时是不小心计算误差，只能被无情地重做。但一想到老师教得比平 时多，病人，认为他们的社会责任感的未来，思想在世界上是因为一些小错误，让人触目惊心的事故，我不能不提醒自己，要形成一个高度负责的好习惯，一丝不苟。发现自己的知识真的很差，他们的能力，用学到的知识是不够的，几年来学习很多毕业，今天才知道自己和不使用。想到这里，我真的有点不耐烦。
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