角形軸承零件工藝編制及夾具設計【鉆3-φ9孔】【鉆φ18孔】【鉆φ11孔】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

角形軸承零件工藝編制及夾具設計【鉆3-φ9孔】【鉆φ18孔】【鉆φ11孔】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】,鉆3-φ9孔,鉆φ18孔,鉆φ11孔,說明書+CAD+SOLIDWORKS,角形軸承零件工藝編制及夾具設計【鉆3-φ9孔】【鉆φ18孔】【鉆φ11孔】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】,角形,軸承 西安工業(yè)大學北方信息工程學院 畢業(yè)設計（論文）中期報告 題目：角形軸承箱工藝編制及夾具設計 系 （部）： 機械信息系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： B070203 學 生： 朱政 學 號： B07020331 指導教師： 萬宏強 2011年03月15日 1. 設計（論文）進展狀況 1）、已完成了一篇外文翻譯，檢索查閱技術文獻，對課題有了進一步的認識。熟悉了Solidworks畫圖軟件。 2）、已學習和掌握了夾具設計的基本理論和方法，了解了研究此課題的意義和外圓磨床的結構及其所加工零件的主要類型。 3）、已分析研究工件的結構形狀、尺寸、材料、熱處理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技術要求。 4）、已熟悉工藝文件和毛坯的種類、形狀、、加工余量及其精度。工件的加工工藝過程、工序圖、本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準面的狀況以及加工時所需的磨削量。 5）、已完成了彈性波紋套心軸夾具的設計，包括夾具的結構設計、原理設計及各個零件的形狀、尺寸、公差配合的設計。 6）、已用Solidworks軟件繪制了第一套夾具的各個零件的零件圖（三維建模）、工件的零件圖及夾具的裝配圖。繪制了夾具的CAD裝配圖。 2. 未完成的任務及解決的措施 未完成的任務： 1）、完成包括夾具的結構設計、原理設計及各個零件的形狀、尺寸、公差配合的設計。 2）、用Solidworks軟件繪制每個夾具的各個零件的零件圖、工件的零件圖及夾具的轉配圖和夾具的CAD裝配圖。如圖1零件二維圖。 圖1角型軸承箱零件圖 解決的措施： ① 再一次認真的學習相關資料文獻 ② 熟悉掌握Solidworks軟件，盡快完成個零件圖的繪制 ③ 遇到問題，積極請教老師和同學 3. 后期工作安排 第10-14周 用Solidworks軟件繪制每個夾具的各個零件的零件圖、工件的零件圖及夾具的裝配圖。 第15-18周 完善數(shù)據(jù)庫和三維模型，撰寫畢業(yè)設計論文和必要的圖紙，準備答辯。 指導教師簽字： 年 月 日 西安工業(yè)大學北方信息工程學院 畢業(yè)設計(論文)開題報告 題目：角形軸承箱零件工藝編制及夾具設計 系 （部）： 機械信息系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： B070203 學 生： 朱政 學 號： B07020331 指導教師： 萬宏強 2010年11月25日  開題報告填寫要求 1．開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成。 2．開題報告內容必須按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網頁上下載）填寫并打印（禁止打印在其它紙上后剪貼），完成后應及時交給指導教師審閱。 3．開題報告字數(shù)應在1500字以上，參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊，其中外文文獻至少3篇），文中引用參考文獻處應標出文獻序號，“參考文獻”應按附件中《參考文獻“注釋格式”》的要求書寫。 4． 年、月、日的日期一律用阿拉伯數(shù)字書寫，例：“2008年11月26日”。 9 1. 畢業(yè)設計（論文）綜述 1.1課題背景 機床夾具是重要的機械制造工藝設備，在機械加工中，夾具的設計是工藝設計的主要內容，傳統(tǒng)的機床夾具設計工作量大，標準零件選用程序復雜。隨著企業(yè)三維軟件的逐漸普及，在三維設計時機床夾具零部件的建模需占用設計師大量時間，因此，開發(fā)機床夾具的標準零部件圖庫，可在一定程度上減少夾具設計，使用者的工作量，在機械設計中利用計算機技術，實現(xiàn)組合夾具的計算機輔助設計和計算，可是設計人員把更多的時間投入到創(chuàng)造性工作中去以達到縮短產品開發(fā)周期的目的。 1.2課題研究意義 工藝裝備是制造系統(tǒng)中的一個重要組成部分。隨著機械產品更新?lián)Q代的不斷加快，多品種小批量生產成為當前的主要生產方式，要求制造系統(tǒng)的設計制造具有快速響應產品變化的能力，能夠縮短產品設計制造周期，增加制造系統(tǒng)的柔性，降低成本，提高產品質量。但是，由于工藝裝備尤其是夾具零部件的標準化、系列化、規(guī)格化程度差，夾具設計完全依賴設計人員的經驗，產品更新?lián)Q代加快導致夾具設計工作量不斷加大。 因此快速實現(xiàn)夾具設計已成為企業(yè)的迫切要求。將計算機輔助設計技術應用到夾具設計的過程是解決這一問題的必然選擇。隨著計算機技術的發(fā)展和應用，計算機輔助夾具設計在理論和應用上都得到了迅速發(fā)展，大大提高了夾具的設計效率，縮短了生產準備周期。在產品設計中，大量應用標準件是代表一個國家和企業(yè)設計制造水平的重要標志。 在機械產品中，有大約30%~70%的零件是標準件，這些零件大多具有相同或相似的外形特征，只是尺寸規(guī)格有所不同，如果沒有三維標準件庫，將不得不在創(chuàng)建和開發(fā)過程中對標準件進行重復建模，不但耗費了設計人員的時間和精力，延長設計周期，而且增加了產品的生產制造成本，所以建立通用的符合國家標準和企業(yè)標準的標準件庫是提高設計效率的保證。專用夾具的設計更不例外。因此利用三維CAD軟件如UG、SoldiEdge、Pro/ENGINEER等建立通用的標準件庫和機床夾具零部件庫具有極其深遠的意義和價值。 1.3國內外研究的相關情況 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向發(fā)展。 近年來，由于數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求[13]： （1）可以快速方便設備生產的新產品,以縮短生產準備階段、降低生產成本,（2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； （3）能適用于精密加工的高精度機床夾具； （4）適用于各種現(xiàn)代制造技術的新型機床夾具, （5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步降低了工人的勞動強度,提高勞動生產率, （6）改善標準化機床夾具。 2. 本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1課題研究內容 以機床夾具標準為依據(jù)，用Pro/ENGINEER軟件完成。 設計角形軸承箱零件加工時所需的夾具。 夾具設計時要考慮結合已建立的設計工作。 2.2研究方案及方法 機床夾具的標準件繪制可采用Pro/ENGINEER和CAD軟件，其中Pro/ENGINEER通過定義特征來創(chuàng)建零件,而CAD可用來表達二維工程圖和裝配圖。根據(jù)工件結構形狀及所選夾具制定相關的加工工序。 2.3研究原始資料,明確夾具任務 1、為了明確夾具的設計任務，首先要分析研究工件的結構形狀、尺寸、材料、熱處理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技術要求。 2、熟悉工藝文件和毛坯的種類、形狀、加工余量及其精度。工件的加工工藝過程、工序圖、本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準面的狀況以及加工時所需的磨削量。 3、了解加工所用的設備、輔助工具中和設計夾具有關的技術性能、規(guī)格和工具車間的技術水平。必要時需要了解同類工件的加工方法和所用夾具的情況。 2.4 確定夾具的結構方案 確定夾具的結構方案，主要考慮一下問題： （1）確定工件的定位方式，選擇或設計定位元件，計算定位誤差 根據(jù)六點定位原理以及工件表面的各種形式，如平面、外圓、內孔等確定采用一定結構的定位元件，以保證定位元件的定位面和工件的定位基準面相接觸和配合，實現(xiàn)工件的定位。 （2）確定工件的夾緊方式，選擇和設計夾緊機構,計算夾緊力 夾緊可以用手動、氣動、液壓或其他力源形式。重點應考慮夾緊力的大小、方向、作用點，以及作用力的傳遞方式，看是否會破壞定位，是否會造成工件過量變形，是否能滿足生產率的要求。對于氣動、液壓夾具，應考慮氣（液壓）缸的形式、安裝位置、活塞桿長短等。 （3）確定刀具的引導方法，并設計引導元件和對刀裝置。 （4）確定夾具整體結構方案 定位、夾緊確定之后，還要確定其他機構，如分度裝置和工件頂出裝置等。最后設計夾具體，將各種元件、機構有機地連接在一起。 （5）夾具精度分析 在繪制的夾具結構草圖上，標注出初步確定的定位元件的公差配合關系及相互位置精度，然后計算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關系檢驗所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術要求、是否合理。否則應采取措施然后（如重新確定公差，更換定位元件，改變定位基準，必要時甚至改變原設計方案）重新分析計算。 （6）夾具夾緊力分析 首先應計算切削力大小，它是計算夾緊力的主要依據(jù)。通常確定切削力由單位切削力算出或者由手冊上提供的圖表查出。 根據(jù)切削力、夾緊力的方向、大小，按靜力平衡條件求得理論夾緊力。為了保證工件裝夾的安全可靠，夾緊機構（或元件）產生的實際夾緊力，一船應為理論夾緊力的1.5~2.5倍。 （7）考慮多個夾具的總體結構，經過分析和比較，從中選取較合理的方案。 3. 本課題研究的重點及難點，前期已開展工作 3.1本課題研究的重點 1）以機床夾具標準為依據(jù)，用Pro/ENGINEER軟件完成機床夾具的標準件（部分）三維模型建模工作。 2）夾具設計時要考慮結合已建立的機床夾具的標準件三維模型庫，即設計時從機床夾具的標準件三維模型庫中調用夾具設計時所需的標準零件快速完成角形軸承箱零件加工時所需的夾具設計工作。 3.2本課題研究的難點 1）對機床夾具手冊中的查表和計算。 2）機床夾具的標準三維建模。 3）機床夾具的材料、形狀、尺寸等參數(shù)的確定和有關夾緊力的計算問題。 3.3前期已開展的工作 分析課題，查找與課題有關的資料，進行初期的規(guī)劃和整理，對課題研究的內容有了充分的認識，同時掌握了Pro/ENGINEER繪圖工具，熟練掌握了三維繪圖方法，為后期工作做了充分的準備。 3.4預期設計（論文）成果 1、能夠熟練運用計算機軟件進行繪圖。 2、按要求完成畢業(yè)論文的撰寫。 3、按要求繪制出課題所需工程圖。 4、按要求編制工藝規(guī)程。 4 完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫） 第1-2周：課題調研、軟件學習、準備開題； 第3周：開題答辯； 第4-6周：完成數(shù)據(jù)庫的整理、建立和修改，完成零件模型的建模； 第7周：完成英文翻譯； 第8周：完成中期工作，提交中期報告； 第9-11周：完成機床某零件的工藝設計和所需的關鍵工序夾具設計； 第12-14周：完善三維模型和必要的圖紙，撰寫畢業(yè)設計論文，準備答辯； 第18周，進行畢業(yè)答辯。 5 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導教師： 年 月 日 6 所在系審查意見： 系主管領導： 年 月 日 。 附件： 參考文獻 [1]文懷興，夏田編著，數(shù)控機床系統(tǒng)設計[M]，化學工業(yè)出版社，2005 [2]趙紅星，熊良山編著,計算機輔助夾具設計的研究內容和發(fā)展沿革[J]，組合機床與自動化加工技術，2007年02期 [3]Wu Y,Rong Y M,Chu T C.Automated generation of dedicated fixture design[J],International Journal of Computer Application in Technology,1997(10):213-235 [4]徐紅靜；王鳳岐；郭偉；計算機輔助夾具系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J],機械設計 2005年03期 [5] 蔡瑾，段國林，李翠玉，李德紅.夾具設計技術發(fā)展綜述[J].河北工業(yè)大學學報, 2002年10月第31卷第5期:135～137. 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[14]劉瓊；唐虹；計算機輔助組合夾具管理系統(tǒng)[J].航空科學技術 2005年04期 [15]方坤禮；基于Pro/E的機床夾具虛擬設計技術研究[D].浙江工業(yè)大學 2007 XXXX 大學大學本科畢業(yè)設計本科畢業(yè)設計(論文論文)題目題目：角形軸承零件工藝編制及夾具設計角形軸承零件工藝編制及夾具設計系系 別別 機電信息系專專 業(yè)：業(yè)：機械設計制造及其自動化班班 級：級： 1230203 學學 生：生： 學學 號：號： 123020331 指導教師：指導教師： XXXX 2011 年 05 月I畢業(yè)設計（論文）任務書系別機電信息系 專業(yè)機械設計制造及其自動化 班級 1230203 姓名 XXXX 學號 1230203311.畢業(yè)設計(論文)題目： 角形軸承箱零件工藝編制及夾具設計 2.題目背景和意義：箱體零件都具有復雜的外型和內腔，嚴格的尺寸公差和形狀位置公差，壁薄且壁厚不均勻，極易發(fā)生變形，故機械加工勞動量相當大，困難也相當大。目前，箱體類零件的加工在機械制造業(yè)中占有很重要的地位，為提高零件加工精度和生產效率，應采用先進的加工方法，選擇合理高效的加工方法和加工路線，保證零件的加工質量，這樣對提高機械零件的加工質量有重要意義。3.設計(論文)的主要內容（理工科含技術指標） （1)零件的工藝分析：a 確定毛坯的制造形式；b 制定工藝路線；C確定各工序加工設備、刀具、量具選用及機械加工余量；d 確定切削用量。零件見參考圖。 （2) 夾具設計：a 定位基準的選擇；b 定位方案的選擇；c 定位誤差分析與計算；d 工件的夾緊方式的確定；e 導引方式及導引元件的確定；f 夾具體的設計。 技術指標：見給定零件參考圖。 4.設計的基本要求及進度安排（含起始時間、設計地點）： (1)第 1-2 周：課題調研、軟件學習、準備開題；(2)第 3 周：開題答辯；(3)第 4-8 周：完成零件的工藝分析，工藝文件編制；(4)第 9 周：完成英文翻譯；(5)第 10 周：完成中期工作，提交中期報告；(6) 第 11-14 周：完成零件的關鍵工序夾具設計；(7)第 15-17 周：完善三維模型和其它圖紙，撰寫畢業(yè)設計論文，準備答辯；(8)第 18 周進行畢業(yè)答辯。設計地點：XXXX 大學。 5.畢業(yè)設計（論文）的工作量要求 撰寫 15000 字論文 實驗（時數(shù)）*或實習（天數(shù)）： 圖紙（幅面和張數(shù)）*： A0 圖紙 2.5 張（折合） 其他要求：查參考文獻 15 篇以上，外文 3 篇，英文翻譯 3000 漢字 指導教師簽名： 年 月 日 學生簽名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日說明：1 本表一式二份，一份由學生裝訂入冊，一份教師自留。2 帶*項可根據(jù)學科特點選填。II角形軸承零件工藝編制及夾具設計角形軸承零件工藝編制及夾具設計摘摘 要要目的：機床夾具是重要的機械制造工藝設備。開發(fā)機床夾具的標準零部件圖庫，可在一定程度上減少夾具設計，使用者的工作量，在機械設計中利用計算機技術，實現(xiàn)組合夾具的計算機輔助設計和計算，可是設計人員把更多的時間投入到創(chuàng)造性工作中去以達到縮短產品開發(fā)周期的目的。內容：機床夾具的標準件繪制可采用 Pro/ENGINEER 和 CAD 軟件，其中Pro/ENGINEER 通過定義特征來創(chuàng)建零件，而 CAD 可用來表達二維工程圖和裝配圖。根據(jù)工件結構形狀及所選夾具制定相關的加工工序。結論：了解加工所用的設備、輔助工具中和設計夾具有關的技術性能、規(guī)格和工具車間的技術水平。必要時需要了解同類工件的加工方法和所用夾具的情況。關鍵詞：關鍵詞：機床夾具；CAD 軟件；Pro/ENGINEER；二維工程圖IIAngle type bearings box parts fixtureAbstractObjective: to the machine tools fixture is important mechanical manufacturing process equipment. Development of the machine tools fixture gallery， can be in standard parts to a certain extent， reduce fixture design， user outputs in mechanical design， using computer technology to realize in computer aided modular fixture design and calculating， but designers put more time into creative work in order to achieve the purpose of shorten the development cycle.Content: the machine tools fixture can be used in the standard drawing Pro/e and CAD software， including Pro/e by defining features to create parts， and CAD available to express two-dimensional engineering graphics and assembly drawing. According to the workpiece structure shape and the selected fixture and make the relevant processing operations. Conclusion: understand processing equipment， auxiliary tools used and design fixtures related technical performance， specifications and tools workshop level of technology. When necessary need to understand the processing method and similar workpiece used the fixture. Key Words: the machine tools fixture; CAD software; Pro/e; Two-dimensional engineering graphics III主要符號表主要符號表n 轉速 ap 背吃刀量T 壽命d 直徑 v 切削速度f 進給量L 長度 P 功率t 時間 進給量IV目目 錄錄摘摘 要要.IIABSTRACT.II主要符號表主要符號表 .III1 緒緒 論論.12 零件的分析零件的分析.42.1 零件的作用 .42.2 零件的工藝分析 .42.3 零件的生產類型 .53 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計.63.1 零件毛坯的設計 .63.1.1 選擇毛坯.63.1.2 毛坯尺寸公差與機械加工余量的確定.63.1.3 確定毛坯尺寸.63.1.4 設計毛坯圖.83.2 零件的加工工藝設計 .83.2.1 定位基準的選擇.83.2.2 零件表面加工方法的選擇.83.2.3 擬訂工藝路線.93.2.4 工序設計.113.2.5 確定切削用量及基本工時.134 夾具設計夾具設計 1.214.1 工件的定位 .214.1.1 定位方案.214.1.2 夾緊裝置.214.2 夾緊力的計算 .224.3 對刀裝置 .224.4 結構特點 .225 夾具設計夾具設計 2.245.1 工件的定位 .24V5.1.1 定位方案.245.1.2 夾緊裝置.245.2 定位誤差分析 .245.3 夾緊力的計算 .255.4 對刀裝置 .255.5 結構特點 .265.6 結構 .266 夾具設計夾具設計 3.276.1 工件的定位 .276.1.1 定位方案.276.1.2 計算定位銷尺寸.286.1.3 夾緊裝置.296.2 定位誤差分析 .296.3 對刀裝置 .306.4 夾具體 .306.5 結構特點 .307 總總 結結.32參參 考考 文文 獻獻.33致致 謝謝.34畢業(yè)設計（論文）知識產權聲明畢業(yè)設計（論文）知識產權聲明.35畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明.361 緒 論11 緒緒 論論改革開放以來，機械工業(yè)充分利用國內外兩方面的技術資源，有計劃地進行企業(yè)的技術改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術、產品質量和水平以及經濟效益有了很大的提高，為繁榮國內市場、擴大出口創(chuàng)匯、推動國民經濟的發(fā)展起了重要作用。夾具從產生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。目前，大批量生產正逐漸成為現(xiàn)代機械制造業(yè)新的生產模式。在這種模式中，要求加工機床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產準備時間、降低生產成本，所以，按手動夾緊的方法已不能滿足生產發(fā)展的要求，而氣動、液壓夾緊等夾具正是適應這一生產模式的工裝設備。它對縮短工藝裝備的設計、制造周期起到至關重要的作用。國外為了適應這種生產模式，也把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產品的有效手段，并將其作為機械制造業(yè)的主要發(fā)展。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向發(fā)展。 a.高精隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達5m，夾具支承面的垂直度達到 0.01mm/300mm，平行度高達 0.01mm/500mm。德國 demmeler（戴美樂）公司制造的 4m 長、2m 寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在 5m 以內；夾具重復安裝的定位精度高達5m；瑞士 EROWA 柔性夾具的重復定位精度高達 25m。機床夾具的精度已提高到微西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）2米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。b.高效為了提高機床的生產效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用 12 秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調整夾具的時間，瑞典3R 夾具僅用 1 分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1 分鐘內就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產效率的作用。c.模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用 CAD 技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經營電子商務化。d.通用、經濟夾具的通用性直接影響其經濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經濟性好。德國 demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經濟實用才有推廣應用的價值。具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產量配額，使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省90%95%的時間，縮小了生產循環(huán)周期，從而增加了產量也就意味著降低了成本。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）3綜上，根據(jù)機械加工工藝及夾具設計的發(fā)展方向，現(xiàn)在的一般加工條件已不能滿足現(xiàn)在的技術要求。所以以后的多為數(shù)控技術、自動化技術、系統(tǒng)化。主要體現(xiàn)其高效率、高精度、高可靠性、專業(yè)化程度深。這就要求從事這方面的高科技人才，就我們現(xiàn)在所學的知識還遠遠不夠。所以我們在以后的學習工作中要多學習這些方面的知識，不斷的充實自己，使自己的綜合能力不斷提高，從而跟上科技發(fā)展的腳步。2 零件的分析42 零件的分析零件的分析2.1 零件的作用零件的作用角型軸承箱如圖 2.1 所示。它位于車床主軸箱上面，主要作用是給主軸箱內供油及對油液起沖作用，零件的兩段有兩孔用于油液的進出，零件的中間有一個48h6 的外圓柱面，用于與主軸箱以基軸制形式聯(lián)接。圖 2.1 角型軸承箱零件圖2.2 零件的工藝分析零件的工藝分析“CA6140 車床角型軸承箱”的各表面：a.零件的左端面（用于精基準加工其他表面） ；b.螺栓孔 3-9（用于聯(lián)接車床主軸箱，起固定作用） ；c.中心孔38（用于過濾及緩沖油液） ；d.進出油孔 2-11（用于聯(lián)接進出油裝備，流通油液） ；e.外圓柱面48h6（用于與車床主軸箱聯(lián)接） 。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）5各表面的相互精度要求有：a.外圓柱面48h6 為基軸制聯(lián)接，尺寸精度為 IT6；b.其他表面無特殊精度要求，除保證其表面粗糙度外，尺寸精度為 IT14。2.3 零件的生產類型零件的生產類型零件要求大批量大生產，假設生產量：Qn=10000 件/年；結合生產實際，備品率和廢品率可以取為=5%，=0.5%。由此可得，該零件的生產綱領 年件/10552 0.5%)(1 %)5(110000 ) +)(1 +Qn(1=N車床角型軸承箱的質量為 1.1kg，查表可知其屬輕型零件，生產類型為中大批量生產。3 工藝規(guī)程設計63 工藝規(guī)程設計工藝規(guī)程設計3.1 零件毛坯的設計零件毛坯的設計3.1.1 選擇毛坯選擇毛坯根據(jù)生產綱領可知，角型軸承箱屬大批量生產，零件形狀為非全圓柱體，可選零件材料為灰口鑄鐵，毛坯制造選用鑄造毛坯，這樣毛坯與成品相似，加工方便，省工省料。為了提高生產率，鑄造方法選用砂型鑄造，且為機器造型。3.1.2 毛坯尺寸公差與機械加工余量的確定毛坯尺寸公差與機械加工余量的確定a.求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖輪廓尺寸，可知，濾油器體最大輪廓尺寸為 102mm。b.選取公差等級 CT鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，查參考文獻8得，公差等級 CT 范圍是 812 級，取為 10 級。c.求鑄件尺寸公差根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級 CT，查表得，公差帶相對與基本尺寸對稱分布。d.求機械加工余量等級鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，查表得，機械加工余量等級范圍是EG 級，取為 F 級。 、e.求 RAM（要求的機械加工余量）對所有的加工表面取同一個數(shù)值，由最大輪廓尺寸 102mm，查參考文獻9表2.3-5 得，公差等級機械加工余量等級為 F 級，得 RAM 數(shù)值為 1.5mm。 3.1.3 確定毛坯尺寸確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度 Ra1.6m。Ra1.6m的表面，余量要適當增大。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）7分析零件，各加工表面均為 Ra1.6m，因此這些表面的毛坯尺寸只需要將零件的尺寸加上余量值即可，如圖 3.1 所示。圖 3.1 零件毛坯圖零件上孔 3-9 和進出有口尺寸較小，鑄成實心；A 面為單側加工，則105.3mm 3.6/21.5102 CT/2RMAFR38 盲孔屬內腔加工，根據(jù)零件分析，38 深度為 65 不變，徑向為mm7.33 2/6.21.5238 CT/2RMAFR30 盲孔屬內腔，且此孔為非配合孔，用鉆床锪出即可，所以30 盲孔鑄成實心。48h6 外圓柱面的加工，即mm4.52 2/8.25.1248 CT/2RMAFR如圖 3.1 所示，由于38 孔的深度和三角形臺階肩寬度的余量和 A 面余 量有關，A 面增量 a=105.3-102=3.3mm;所以38 孔的毛坯深度=65+3.3=68.3mm;三角形臺階肩寬度=34+3.3=37.3mm。綜合上述，確定毛坯加工部分的尺寸，見表 3.1 所示。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）8表 3.1 車床角型軸承箱毛坯（鑄件）尺寸。 單位：mm。項目A 面38 徑向38 軸向48 徑向三角肩寬公差等級 CT1010101010加工面基本尺寸10238654834鑄件尺寸公差3.62.6同 A 面2.8同 A 面機械加工余量等級FF同 A 面F同 A 面RMA1.51.5同 A 面1.5同 A 面毛坯基本尺寸105.333.768.352.437.33.1.4 設計毛坯圖設計毛坯圖a.確定圓角半徑 外圓角半徑 r=1mm;內圓角半徑 R=1mm;以上所取圓角半徑數(shù)值能保證各表面的加工余量。b.確定拔模斜度本鑄件最大尺寸為 h=105.3mm，屬 25500mm 的鑄件，所以查表，取拔模斜度為 1：20。c.確定分型面由鑄件結構分析，選擇左端面作為砂模鑄造機器造型的分型面。d.確定毛坯的熱處理方式灰鑄鐵角型軸承箱毛坯鑄造后應安排人工時效，溫度，進行消550500除殘余應力，從而改善加工性。3.2 零件的加工工藝設計零件的加工工藝設計3.2.1 定位基準的選擇定位基準的選擇本零件是不規(guī)則多孔零件體，其左端面是設計基準（亦是裝配基準和測量基準） ，為了避免由于基準不重合而產生的誤差，應選左端面為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。在加工中還可遵循“互為基準”的原則，重復加工38 孔和48 外圓柱面，使其中心線重合度較高，減小圓跳動度。3.2.2 零件表面加工方法的選擇零件表面加工方法的選擇本零件有平面、內孔、外圓柱面、螺紋等加工，材料為 HT150。以公差等級和表面粗糙度要求，參考本指南有關資料，其加工方法選擇如下：a.左端面西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）9左端面為精基準加工其它表面，表面粗糙度為 Ra1.6，加工方法為先車m后磨。b. 38mm 內孔未注公差尺寸，根據(jù) GB1800-79 規(guī)定其公差等級按 IT14，表面粗糙度為Ra6.3，由于毛坯上已經鑄造出孔留出加工余量，所以選擇先擴孔再鉸孔即m可達到要求。c.3-9 孔未注公差尺寸，根據(jù) GB1800-79 規(guī)定其公差等級按 IT14，表面粗糙度為Ra6.3，只需用9mm 麻花鉆直接在其位置鉆孔即可。md. 48 外圓柱面公差等級為 IT6，表面粗糙度為 Ra1.6，加工方法可采用粗車精車精磨。e.進出油孔（2-11）這兩個孔用于聯(lián)接油管，用于輸通油液，密封性需要比較高。連結部分采用螺紋聯(lián)接。由于毛坯中這兩孔是鑄為實心，所以此部分的加工為先锪沉頭孔，然后在其位置鉆11 孔，接著擴孔到16 深 18mm，最后攻絲 M18。3.2.3 擬訂工藝路線擬訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使其零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，在生產綱領中已經確定為成批生產的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具，除此之外，應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。角型軸承箱加工包括各圓柱面、孔及端面的加工。按照先加工基準面及先粗后精的原則，該零件加工可按下述工藝路線進行。a.工藝路線方案一工序 05：機器砂型鑄造毛坯；工序 10：檢驗，清砂；工序 15：熱處理；工序 20：磨左端面；工序 25：鉆38 內孔及 3-9 孔；工序 30：粗車外圓48；工序 35：加工出油口；工序 40：加工進油口；工序 45：磨48 外圓柱面；工序 50：檢驗。b.工藝路線方案西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）10工序 05：機器砂型鑄造毛坯；工序 10：檢驗毛坯、清砂；工序 15：熱處理；工序 20：粗車左端面；工序 25：先锪30 內孔面，再擴38 內孔；工序 30：粗車48 外圓，切退刀槽；工序 35：鉸38 內孔，內孔倒角；工序 40：精車48 外圓；工序 45：鉆 3-9 通孔；工序 50：磨左端面；工序 55：加工出油孔；工序 60：加工進油孔；工序 65：去毛刺；工序 70：精磨48 外圓；工序 75：檢驗。c.工藝方案的比較與分析上述二個工藝方案的特點在于：方案一，將工序集中，但需要專用機床才能達到加工要求；方案二，分散工序，工藝安排合理，能滿足用通用機床加工并達到精度的要求，除了選擇萬能性通用機床加工外，還要設計一些專用夾具，提高加工要求和質量。因此選用第二個方案較合理，具體如下：工序 05：機器造型砂模鑄造毛坯；工序 10：清砂，檢驗毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷；工序 15：熱處理，人工時效溫度，消除殘余應力；550500工序 20：夾外圓，粗車左端面；工序 25：先锪30 內孔面，再38 內孔；工序 30：粗車48 外圓，切退刀槽；工序 35：鉸38 內孔，內孔倒角；工序 40：精車48 外圓；工序 45：鉆 3-9 通孔；工序 50 磨左端面；工序 55 加工出油孔（锪26 平面，鉆11 孔，擴16 孔深 18mm，攻絲 M18 1.5 深 14mm） ；工序 60：加工進油孔（锪26 平面，鉆11 孔，擴16 孔深 18mm，攻絲 M18 1.5 深 12mm） ；西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）11工序 65：用鉗工去毛刺；工序 70：精磨48 外圓；工序 75：檢驗，是否達到要求的精度和粗糙度。3.2.4 工序設計工序設計a.選擇加工設備與工藝裝備（詳見工藝工序卡）工序 05、10、15 屬于備坯階段，不屬于切削加工，由專門的 車間負責。工序 20 粗車左端面，選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用最常用 CA6140 型臥式車床加工。工序 25 先锪30 內孔面，再擴38 內孔，精度要求不高，選用立式鉆床進行加工。工序 30 粗車48 外圓柱面，在切退刀槽。加工中需要換刀具，刀架最好是換位的，所以選擇 CA6140 最經濟。工序 35 鉸38 內孔，內孔倒角，選鉆床進行加工。工序 40 精車48 外圓，選用 CA6140 進行加工。工序 45 鉆 3-9 通孔，由于是通孔，刀具進給深度可以不嚴格控制，在其位置鉆通孔即可。選用立式加工中心，只要在專用夾具上設計好對刀塊，然后執(zhí)行程序就可以加工出 3 個9 通孔了。工序 50 磨左端面，表面粗糙度 Ra1.6mm，沒有要求與中心線的垂直度，所以選用普通的端面磨床即可加工達到要求。工序 55、60加工進（出）油口孔，選用搖臂鉆床進行加工。工序 70精磨48 外圓，公差等級為 IT6，表面粗糙度為 Ra1.6mm，精度要求比較高，所以這里選用外圓磨床進行加工。b.選擇夾具工序 20 選用三爪自定心卡盤。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）12工序 25、30、35、40、45、50、55、60、70 都選用專用夾具。c.選擇刀具根據(jù)不同的工序選擇刀具。在車床上加工的工序 一般選用硬質合金車刀。切刀槽宜選用高速鋼。為提高生產率及經濟性，應選用可轉位車刀架。在鉆床上機加工的工序麻花鉆，锪頭鉆，倒孔鉆等。d.選擇量具 加工部分的量具工序 20：卡尺；工序 25：卡尺；工序 30：卡尺；工序 35：卡尺；工序 40：卡尺；工序 45：卡尺；工序 50：卡尺；工序 55：卡尺，螺紋塞規(guī)；工序 60：卡尺，螺紋塞規(guī)；工序 70：千分尺。檢驗部分的量具如表 3.2 所示。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）13表 3.2 檢驗部分的量具檢查內容測量工具砂眼、清砂是否干凈、裂縫觀察表面及磁力探傷軸向尺寸卡尺外圓徑向尺寸外徑千分尺角度角度卡尺孔內徑內徑千分尺檢查粗糙度專用儀器檢查配合表面精度專用儀器。綜合上述，車床濾油器體的工藝過程如表 3.3 所示。表 3.3 車床角型軸承箱的工藝過程及設備工序號工序內容機床05機器砂型鑄造毛坯10檢驗毛坯、清砂25熱處理30粗車左端面CA614035先锪 30 內孔面，再擴 38 內孔立式鉆床40粗車 48 外圓，車退刀槽CA614045鉸 38 內孔，倒角搖臂鉆床50精車 48 外圓CA164055鉆 3-9 通孔立式加工中心60磨左端面端面磨床65加工出油孔搖臂鉆床75加工進油孔搖臂鉆床80去毛刺85精磨 48 外圓外圓磨床90檢驗3.2.5 確定切削用量及基本工時確定切削用量及基本工時根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計算與查表相結合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經濟精度選定，上下偏差按入體原則標注，確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）14車床角型軸承零件材料為灰口鑄鐵 HT150，硬度 HB207233，毛坯的重量約為 1.1 千克。生產類型為中批或大批，采用機械砂型鑄造毛坯。確定圓柱面的工序尺寸38，30，11，3-9 由于無特殊加工精度等，在滿足其表面粗糙度的條件下直接鉆孔或擴孔來完成。外圓柱面46h6 和46：46 粗糙度為 Ra6.3，精度等級為 IT14，考慮其長度為 14mm，因為砂型鑄造等級為 IT14 左右，能滿足加工需求，因此直接鑄造成型。48h6 所需精度要求高，需進行粗車精車精磨。精車此時直徑余量為0.9mm，精磨此時直徑余量為 0.1mm， 剩下的粗車時直徑余量為52.4-48-0.9=3.4mm，能滿足加工要求，考慮48h6 長度為 40，精度等級為 14，由鑄造直接完成，48h6 的外圓柱面的加工余量表如下 3.4 所示。表 3.4 48h6 外圓柱面的加工工序尺寸（單位：mm）工序名稱工序雙邊余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差精磨0.1IT6(0-0.016)480016. 048精車0.9IT7(0-0.025)48.10025. 01 .48粗車3.4IT11(0-0.160)490160. 049毛坯F(0-3.6)52.48 . 14 .52工序 20：粗車左端面刀具的選擇：YG6機床的選擇：本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用最常用CA6140 型臥式車床加工。切削用量：確定背吃刀量 ap=3mm，分兩次走完，故每次(后面序中，須磨mmp5 . 1a0.3mm)。切削速度西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）15 V= 由于 f=0.4 cv=189.8 xv=0.15 yv=0.2 m=0.2 帶入的vyxpmm- 1vkfat60cvvv=84.2。minm主軸轉速 的主軸轉速 n=5601000wvnd進給量表面粗糙度為 ra=6.3um，故 f=0.6-0.5rmm綜上的工序 20 的切削用量如表 3.5 所示。表 3.5 工序 20 切削用量主軸轉速切削速度進給量 af切削深度 ap進給次數(shù)49474.50.6mm/齒1.22機械加工機動工時的計算L=84mm，根據(jù)參考文獻7表 6-2 的 Y+t=3.5mmT=0.42nfl5.50 x380.587工序 25：先锪30 內孔面，再擴38 內孔刀具的選擇：高速鋼擴孔锪鉆機床的選擇：搖臂鉆床 Z35 切削用量：切削速度： 查參考文獻8表 2.4-67 切削速度 v=39.6m/min;主軸轉速：代入，得 n=1802r/min。查參考文獻3，表 3-41 按機床標準選取1000vnd1700r/minwn進給速度：1700 0.2340/mfnfmm r機械加工機動工時的計算查參考文獻9，表 2.5-7，有min46. 23L21fnlllftwnj西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）16mmdl9 . 219 . 1160cot21 mml22刀具 YT5 硬質合金確定切削深度 ap=224確定進給量 f根據(jù)表 1.5，鏜刀直徑為 20mm，ap2mm，鏜桿伸出長度為 100mm 時，f=0.15-0.30rmm確定切削速度V=。vyvvxmvkfpatc式中 cv=291 m=0.2 xv=0.15 yv=0.2 t=60min kv=0.9x0.8x0.65=0.468v=30.26。vyvvxmvkfpatcminm工序 30：粗車48 外圓柱面選擇切削用量確定切削深度 ap，由于粗加工余量 僅為 2mm，可在一次走到內切完，故ap=2mm249-59確定進給量 f 根據(jù)車床參數(shù)以及修正系數(shù)的到他的進給量 f=0.6rmm確定進給速度V=。vyxpmm- 1vkfat60cvv根據(jù)以上公式，及其修正系數(shù)的到進給速度 v=52.1 主軸轉速minmn=313。dvc1000minr工序 35：鉸38 內孔，內孔倒角a.刀具的選擇高速鋼鉸刀b.選用切削用量確定進給量 f 加工要求是 H7-H9，鑄件強度小于 170hbs，所以 f=6rmm西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）17確定切削速度，切削速度為 8修正系數(shù) kv=1.0 kc=1.0 kf=0.85 minmv=8x1x1x0.85=6.8minm故可選擇 272。minr.7270dv1000n0minr基本工時L=i+y+，l=34mm，如切量及超切量，y+=5mm所以 tm=。min80.101x272534工序 40：精車48 外圓。車床的選擇：選用 CA6140 進行加工。刀具的選擇：硬質合金。選擇切削用量決定切削深度 ap=0.5248-49決定進給量根據(jù) ra，r=1.0mm，v50 時 f=0.11-0.25。rmmrmm根據(jù)車床的說明書選擇 f=0.25rmm決定切削根據(jù) 1.10，當 =630-700mpa，ap1.4mm f25 時，切削速度的修rmm正系數(shù)均為 1，故 v=176 n=1143。minmdv1000cminr計算基本工時Tm=故 l=（28+1）mm=29mm tm=0.12min。nfl5.20 x96029工序 45：鉆 3-9 通孔刀具的選擇：高速鋼鉆頭;機床的選擇：多孔鉆床切削用量：進給量：查參考文獻8得:，進給量為 0.14 mm/r。切削速度： 查參考文獻8表 2.4-41 得，V 初=0.46m/s，由表 2.4-46 查得修正系數(shù)為 1.9，得切削速度 v=51min西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）18主軸轉速： 代入，得 n=1345/min，查參考文獻10，表 3-42，1000vnd按機床標準選取1360wnmin/r進給速度：。1360 0.2272/mfnfmm r工序 50：磨左端面以 外圓與右端面為參考，精磨左端面 0.3mm.48選用普通的端面磨床 M7120A(600*200*300)圓形工作臺，查參考文獻7有:選擇砂輪磨料為白剛玉，寬度；mms80b 由于工件材料為 HT150，因此精磨為 18-20，取 20m/s；砂輪vs/m由砂輪寬度和磨削深度 0.3mm 得到工件運動速度;sm/025. 0v 計算磨削進給量，其中，從而有2175.0602.6kkvbfsr9 . 0,12. 1k21ksfr/mm15. 09 . 012. 180025. 0602 . 675. 0工序 55、60：加工進出油孔工序 以38 內孔和有端面定位，使用專用夾具，鉆，鉸11 及 m18x1.5 攻細螺紋孔，倒角 45.鉆11 的孔選擇高速麻花鉆頭切削用量的選擇確定進給量 ，加工要求是 H12 精度，鑄件強度小于 200HBS，所以 f=0.87.rmm確定切削速度切削速度為 14，修正系數(shù)minmktv=1，kcv=1，klv=0.85，ktv=1v=14x1x1x0.85x1=11.9 n=minm，minr.5344dv1000所以可以選擇 392。minr計算基本工時L=i+y+，l=18mm，入切量及超切量 y+=6mm所以西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）19，min0.705.80 x392618tm攻 M18x1.5。使用 YG6 硬質合金螺紋車刀，確定切削用量確定切削用量及走到數(shù)根據(jù)其螺距及牙形角可以知道第一次需要走到三次，第二次需要走刀四次每次的 ap=0.42mm進給量的確定 f由于螺距 p=1.5mm，且為單頭螺紋，所以工件一轉，刀具應該走過一個螺距，即 f=1rmm確定切削速度 vc，根據(jù)參考文獻7精車螺紋時 vc=40所以minmminr53018x4.1330 x1000dv1000nc1基本工時的計算按參考文獻7公式計算L=0.75+12=12.75mm，l1=mm2.42212.402tankrpL2=3-5，取 3mm，t=42minnfxlll21Z）（工序 70：精磨48 外圓以 外圓與右端面為參考，精磨左端面 0.3mm.48選普通的端面磨床 M4W 圓形工作臺，查參考文獻8有:選擇砂輪磨料為白剛玉，砂輪的尺寸 ；x20 x7250-160）（查閱參考文獻8得到工件運動速度;sm/5 . 0v 計算磨削進給量，其中，從而有321akvf603.46kkfr321k9 . 0,12. 1k，k從而得到。sfr/0.0074mm.61.12x0.9x160 x25x0.53.46rmmf/5 .12a西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）20表 3.2 各加工工序的工序尺寸工序工位工位尺寸I 鑄造毛坯機器砂型鑄造毛坯參見毛坯圖所示II 備坯檢驗毛坯、清砂熱處理人工時效車左端面粗車左端面保長 102.5mm先锪 30 內孔平面锪 30 內孔保長 70.5mm锪 30 內孔，擴 38 內孔再擴 38 內孔擴內孔至 37，保長 65.5mm粗車 48 外圓車外圓至 49車 48 外圓和退刀槽車退刀槽3x1.5mm鉸 38 內孔鉸內孔至 38，保長 65.5mm鉸 38 內孔和倒角內孔倒角1C精車 48 外圓精車 48 外圓精車外圓至 48.1鉆 3-9 通孔鉆 3-9 通孔鉆 3-9 通孔磨左端面磨左端面保長 102mm空口锪平锪平 26鉆孔鉆 11 孔深 32mm擴孔擴孔至 16 孔，深 18mm加工出油口攻絲攻絲 M18x1.5，深 14孔口锪平锪平 26鉆孔鉆 11 孔通至下一平面擴孔擴孔至 16 孔 8mm加工進油口攻絲攻絲 M18x1.5，深 12XIII 去毛刺去毛刺X精磨 48 外圓精磨 48 外圓精磨外圓至 48X檢驗檢驗4 夾具設計 1214 夾具設計夾具設計 1本夾具是用于鉆法蘭上三個直徑為 9 的通孔的專用夾具，在 Z39 搖臂鉆床是加工出9 豎直通孔。所設計的夾具裝配圖如附圖所示。有關說明如下：4.1 工件的定位工件的定位4.1.1 定位方案定位方案所加工的9 孔是豎直的通孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是孔的內壁要求，根據(jù)基準重合原則，應選上端面為主要定位基準。該工序鉆孔時受力不大，且平衡。4.1.2 夾緊裝置夾緊裝置這是專門設計的夾緊元件。參見夾具裝配圖如圖 4.1 所示，把夾緊元件套入零件的外圓柱面，然后順時針旋轉將套筒的兩翼卡入夾具體的契形口中，契形口是按一定角度設計的，可讓兩翼受力時產生摩擦力而自鎖，達到夾緊作用。圖 4.1 夾具 1 三維裝配圖西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）224.2 夾緊力的計算夾緊力的計算查表可知夾緊力的計算公式是FFFFFwqueyzxpFndzafaCF0其中： 650FCmmap38. 30 . 1Fxmmfz08. 072. 0Fy z=16mmae55.2386. 0Fummd63086. 0Fq0Fw所以： )( 1 .2447590631655.2308. 038. 3650086. 086. 072. 010NndzafaCFFFFFFwqueyzxpF所以，)(53008 .26911 . 11 . 115. 15 . 1NKFFH又由于螺紋直徑=12，螺距=1.75mm，設扳手長=140mm，作用力=70N=4853（N） 。4.3 對刀裝置對刀裝置如裝配圖 4.3 所示，由專用夾具的定位與夾緊，9 為豎直孔，只要讓鉆頭豎直進給加工就可以了。已知生產類型為中大批量生產，而且鉆好9 孔后，就需要更換刀具，所以選用快換鉆套比較合適。4.4 結構特點結構特點該夾具結構簡單，操作方便。夾緊是通過雙翼和鉆模板上的螺釘實現(xiàn)的，使工件裝卸變得方便，如圖 4.3 所示。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）23圖 4.3 夾具 1 三維裝配圖5 夾具設計 2245 夾具設計夾具設計2本夾具是工序 60 用18 麻花鉆直接鉆斜孔的專用夾具，在 Z39 搖臂鉆床是加工出18 斜孔（通孔） 。所設計的夾具裝配圖如附圖所示。有關說明如下：5.1 工件的定位工件的定位5.1.1 定位方案定位方案所加工的18 的孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是孔的內壁要求，根據(jù)基準重合原則，應選端面 A 為主要定位基準。該工序鉆斜孔時受力不大，且平衡。所以要實現(xiàn)完全定位，在此可以用“一面兩孔”定位原則。后可以再選38 孔和下面的11 孔作為定位孔。圓柱面可以限制 2 個自由度，38 孔可以限制一個自由度，11 孔與定位銷配合可限制 1 個自由度，即實現(xiàn)完全定位。5.1.2 夾緊裝置夾緊裝置這是專門設計的夾緊元件。參見夾具裝配圖，把夾緊元件套入零件的外圓柱面，然后順時針旋轉將套筒的兩翼卡入夾具體的契形口中，契形口是按一定角度設計的，可讓兩翼受力時產生摩擦力而自鎖，達到夾緊作用。5.2 定位誤差分析定位誤差分析由于左端面 A 是主要定位基準，那么定位基準與工序基準重合；0jb由于定位副制造誤差引起的定位誤差是受兩定位銷影響的；在左端面 A 平面方向移動的定位誤差由38 圓柱銷確定，由于圓柱銷與38 孔為過盈配合，所以。繞端面 A 的垂直線旋轉方向的定位誤差由9 菱形銷確定，901jw孔的尺寸為，菱形銷為mm，那么121. 0131. 09mmjw311. 0131. 018. 02西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）25由上述得，由三角函數(shù)關系換算成mmjwjwjw311. 0311. 0021尺寸方向得。那么mm435. 094mmjw173. 0，該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造mmjwjbdw173. 0173. 00公差 087mm 的 1/3 （） ，該定位方案可行。mm29. 0387. 05.3 夾緊力的計算夾緊力的計算查表可知夾緊力的計算公式是FFFFFwqueyzxpFndzafaCF0其中： 650FCmmap38. 30 . 1Fxmmfz08. 072. 0Fymmae55.23 z=1686. 0Fummd63086. 0Fq0Fw所以：。)( 1 .2447590631655.2308. 038. 3650086. 086. 072. 010NndzafaCFFFFFFwqueyzxpF其中：為基本安全系數(shù) 1.51K為加工性質系數(shù) 1.152K為刀具鈍化系數(shù) 1.13K為連續(xù)切削系數(shù) 1.14K 所以，)(53008 .26911 . 11 . 115. 15 . 1NKFFH 又由于螺紋直徑=12，螺距=1.75mm，設扳手長=140mm，作用力=70N =4853（N） 。5.4 對刀裝置對刀裝置如裝配圖 5.4 所示，由專用夾具的定位與夾緊，18 變?yōu)樨Q直孔，只要讓鉆頭豎直進給加工就可以了。由于零件是斜著安裝到夾具上的，為了方便裝卸工件，把鉆模板設計成鉸鏈翻開式的。已知生產類型為中大批量生產，而且鉆好18 孔后好要進行擴孔與攻絲，就需要更換刀具，所以選用快換鉆套比較合適。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）265.5 結構特點結構特點該夾具結構簡單，操作方便。夾緊是通過雙翼套筒的契形自鎖實現(xiàn)的，而鉆模板用鉸鏈翻開式，解決了空間問題，使工件裝卸變得方便。如圖 5.4 所示。5.6 結構結構圖 5.4 夾具 2 三維裝配圖6 夾具設計 3276 夾具設計夾具設計 3本夾具是工序 60 用11 麻花鉆直接鉆斜孔的專用夾具，在 Z39 搖臂鉆床是加工出11 斜孔（通孔） ，有關說明如下：6.1 工件的定位工件的定位6.1.1 定位方案定位方案所加工的11 孔是一斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是11中心線與26 沉頭孔平面的交點 F 到 A 面的尺寸 94IT14；即。mm435. 094根據(jù)基準重合原則，應選端面 A 為主要定位基準。該工序鉆斜孔時受力不大，但受力不平衡，所以要實現(xiàn)完全定位，在此可以用“一面兩孔”定位原則，已知端面 A 為主要定位基準，然后可以再選38 孔和下面的9 孔作為定位孔。端面 A 可以限制 3 個自由度，38 孔與定位銷配合可以限制 2 個自由度，9 孔與定位銷配合可限制 1 個自由度，即實現(xiàn)完全定位如圖 6.1.所示。圖 6.1 工件的定位與夾緊 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）286.1.2 計算定位銷尺寸計算定位銷尺寸 圖 6.2 定位銷38 孔選用圓柱銷定位，9 孔選用削邊銷定位。下面只計算定位銷的配合尺寸，其余尺寸按標準查表。、確定兩銷中心距按 IT14 查表，得9 孔的公差為 0.36mm，38 孔的公差為 0.62mm。取孔的中心偏差等于孔的公差的 1/5，則9 孔的中心偏差為，mm072. 05136. 038 孔的中心偏差為。mm124. 05162. 0那么兩孔中心距偏差為。mmLD098. 02124. 0072. 0兩孔偏差較大，那么兩銷中心距的偏差為。mmLDLd033. 0098. 03131、確定圓柱定位銷直徑尺寸1d取mmkd018. 0002. 0138632、確定削邊銷寬度 b 和 B 值如圖 6.2 所示的削邊銷。查表可得b=4mm ， B=7mm計算削邊銷的直徑尺寸2d西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）29mmDbLdLD116. 09)033. 0098. 0(42)(22min2mmDd884.8116.09min222取偏差為 g6，查表得mm。121. 0131. 0005. 0015. 029884. 8d上述式中的：削邊銷與孔配合的最小間隙，單位為 mm;min2b削邊銷的寬度，單位為;分別為工件上兩孔中心距公差和夾具上兩銷中心距公差，單位LdLD,為 mm；工件上削邊銷定位孔直徑，單位為 mm；2D削邊銷直徑尺寸，單位為 mm。2d6.1.3 夾緊裝置夾緊裝置如下圖 6.3 所示，這是專門設計的夾緊元件。參見夾具裝配圖，壓板壓住工件的 C 面，壓板與手柄配合的一邊設計成三角槽形式，同時手柄設計成相應的長圓錐形。從而就可以利用它們的幾何關系達到夾緊的目的。圖 6.3 手柄聯(lián)合壓板夾緊三維圖6.2 定位誤差分析定位誤差分析所加工的是11 斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是11 孔中心線與沉頭孔平面的交點到左端面 A 的尺寸。mm435. 094由于左端面 A 是主要定位基準，那么定位基準與工序基準重合；0jb由于定位副制造誤差引起的定位誤差是受兩定位銷影響的；在左端面 A 平面方向移動的定位誤差由38 圓柱銷確定，由于圓柱銷與38 孔為過盈配合，所以。繞端面 A 的垂直線旋轉方向的定位誤差由9 削邊銷確定，901jw西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）30孔的尺寸為，削邊銷為mm，那么mm180. 09121. 0131. 09。mmjw311. 0131. 018. 02由上述得，mmjwjwjw311. 0311. 0021由三角函數(shù)關系換算成尺寸方向得mm435. 094。那么，mmjw173. 0mmjwjbdw173. 0173. 00該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造公差 087mm 的 1/3 （） ，mm29. 0387. 0該定位方案可行。6.3 對刀裝置對刀裝置如裝配圖 6.3 所示，由專用夾具的定位與夾緊，11 變?yōu)樨Q直孔，只要讓鉆頭豎直進給加工就可以了。由于零件是斜著安裝到夾具上的，為了方便裝卸工件，把鉆模板設計成鉸鏈翻開式的。已知生產類型為中大批量生產，而且鉆好11 孔后好要進行擴孔與攻絲，就需要更換刀具，所以選用快換鉆套比較合適。6.4 夾具體夾具體工件的定位是由夾具體的斜面和兩個可換定位銷連接起來的。然后手柄和壓板聯(lián)合夾緊。通過鉆模板連接套筒和夾具體，實現(xiàn)對刀。這樣該夾具便有機連接起來，實現(xiàn)了定位、夾緊、對刀等功能。6.5 結構特點結構特點該夾具結構簡單，操作方便。夾緊是通過手柄與壓板的幾何自鎖實現(xiàn)的，而鉆模板用鉸鏈翻開式，解決了空間問題，使工件裝卸變得方便。本夾具更換鉆套后，又可以進行16 擴孔和 M18X1.5mm 攻絲的工位。西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文）31圖 6.3 夾具 3 三維裝配圖7 總 結327總總 結結通過對角形軸承箱的機械加工工藝及對粗加工大頭孔夾具和銑結合面夾具的設計，使我學到了許多有關機械加工的知識，主要歸納為以下兩個方面：第一方面：軸承箱外形較復雜，而剛性較差。且其技術要求很高，所以適當?shù)倪x擇機械加工中的定位基準，是能否保證軸承箱技術要求的重要問題之一。在軸承箱的實際加工過程中，選用軸承箱的大小頭端面及小頭孔作為主要定位基面，同時選用大頭孔兩側面作為一般定位基準。為保證小頭孔尺寸精度和形狀精度，可采用自為基準的加工原則；保證大小頭孔的中心距精度要求，可采用互為基準原則加工。對于加工主要表面，按照“先基準后一般”的加工原則。軸承箱的主要加工表面為大小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為軸承箱體和蓋的結合面及螺栓孔定位面，次要的加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側面及軸承箱體和蓋上的螺栓座面等。軸承箱機械加工路線是圍繞主要加工表面來安排的。軸承箱加工路線按軸承箱的分合可以分為三個階段：第一個階段為軸承箱體和蓋切開之前的加工；第二個階段為軸承箱體和蓋的切開加工；第三個階段為軸承箱體和蓋合裝后的加工。第二方面：主要是關于夾具的設計方法及其步驟。a.定位方案的設計：主要確定工件的定位基準及定位基面；工件的六點定位原則；定位元件的選用等。b.導向及對刀裝置的設計：由于本設計主要設計的是擴大頭孔夾具和銑結合面夾具，所以主要考慮的是選用鉆套的類型及排屑問題，以及對刀塊的類型，從而確定鉆套和對刀塊的位置尺寸及公差。c.夾緊裝置的設計：針對軸承箱的加工特點及加工的批量，對軸承箱的夾緊裝置應滿足裝卸工件方便、迅速的特點，所以一般都采用自動夾緊裝置。d.夾具體設計：軸承箱的結構特點是比較小，設計時應注意夾具體結構尺寸的大小。夾具體的作用是將定位及夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機床上，加工時能承受一部分切削力。所以夾具體的材料一般采用鑄鐵。e.定位精度和定位誤差的計算：對用于粗加工的夾具，都應該進行定位誤差和穩(wěn)定性的計算，以及設計的夾具能否滿足零件加工的各項尺寸要求。f.繪制夾具裝備圖及夾具零件圖。參 考 文 獻33參參 考考 文文 獻獻1 林文煥，陳本通. 機床夾具設計J. 長沙：國防工業(yè)出版社,1987.2 楊興駿. 互換性與技術測量M. 北京：中國計量出版社,2009.3 益民. 機械制造工藝設計簡明手冊J.