第一篇：蜗轮减速机箱体加工工艺毕业设计说明书

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摘要 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1 前言 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 1.1 机械加工工艺规程制订„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 1.2 机械加工工艺规程的种类„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 1.3 制订机械加工工艺规程的原始资料„„„„„„„„„„„„„„ 5 1.4 机床夹具的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 1.5 夹具设计技术分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 2 箱体零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

2.1 箱体零件的结构特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 2.2 箱体零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 2.3 箱体零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 2.4 箱体零件的生产类型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 2.5 毛坯的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 3 拟定箱体加工的工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1 机械加工工艺设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 3.1.1 基面的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1.2 粗基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1.3 精基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1.4 表面加工方法的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 3.1.5 加工阶段的划分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 3.1.6 加工顺序安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 3.2 制定机械加工工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 10 4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定„„„„„„„„„„„„„12 4.1 箱体上体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12 4.2 箱体下体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 4.3箱体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 5确定切削用量及基本工时 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 5.1箱体上体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14 5.2箱体下体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 5.3 箱体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 6专用夹具的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27

6.1 机床夹具概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27 6.1.1 夹具的概念„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27

6.1.2 机床夹具的功能„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27 6.1.3 机床夹具应满足的要求„„„„„„„„„„„„„„„„„28 6.1.4 机床夹具的类型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 6.1.5 机床夹具的基本组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 6.1.6 工件的定位方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 6.1.7 六点定位原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„30 6.1.8 完全定位与不完全定位„„„„„„„„„„„„„„„„„30 6.2 专用夹具设计的一般步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„31 6.2.1 夹具设计的一般步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„31 6.2.2 专用夹具设计中的几个重要问题„„„„„„„„„„„„„32 6.3 加工箱体的夹具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34 6.3.1 钻床夹具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34 6.3.2 铣床夹具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„35 总结与体会 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„37 致谢词 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„37 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 38

摘 要

本文是有关蜗轮减速器箱体工艺步骤的说明方法的具体阐述。工艺工装设计是在学习机械制造技术后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，并制定出箱体合理可行的机械加工工艺过程卡片以及箱体机械加工的工序卡和夹具总体设计方案，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。

据资料所示，蜗轮减速器箱体是减速器中的主要零件，其主要作用是支撑传动轴,齿轮和轴套等零件组装在一起使他们保证正确的相互为位置关系从而保证齿轮的正常啮合，从而实现工作台的自动进给。在设计蜗轮减速器箱体机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。

【关键词】箱体 工艺规程 工序 夹具 加工设备

Abstract This article is about the worm gear reducer box process steps of the method in detail.Process and tooling design is in the study of mechanical manufacturing technology, in the production practice foundation, comprehensive use of the knowledge of the parts manufacturing process design and fixture design, and work out the box body reasonable machining process card and a box body machining process card and fixture design according to the machining requirements, formulate feasible technical route and reasonable fixture scheme, in order to ensure the machining quality of parts.全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 According to the data shows, the worm reducer reducer box is the major part, its main function is to support the drive shaft, gear and shaft sleeve parts assembled together so that they guarantee the correctness of the mutual position relation so as to ensure the normal gear meshing, thereby realizing the automatic feeding table.In the design of worm gear reducer box machining process through the look-up table method to accurately determine the surface total allowance and allowance tolerance, rational selection of machining equipment and the corresponding processing tools, feed rate, cutting speed, power, torque and so on to improve the processing precision, ensure the quality of its processing.【Key words】Box body, process planning, fixture, processing equipment

1前言

机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。

在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法以及设计可靠的机床夹具，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。

根据零件的具体要求，拟定零件的工艺路线，选择合理的加工方法和加工设备，并设计零件的加工工序以及其每道工序的夹具，设计出能满足零件加工要求的夹具，完成夹具的装配。

1.1机械加工工艺规程制订

1、生产过程

生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。

2、机械加工工艺过程

机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：

（1）机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。

（2）机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。

（3）机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。

1.2机械加工工艺规程的种类

机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。

机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。

机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。

1.3制订机械加工工艺规程的原始资料

制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：

1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。

2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。

3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。

4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。

1.4机床夹具的设计

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 夹具在机械加工中具有重要的作用，它能保证加工精度，提高产品质量，减轻工人的劳动强度，保证安全，提高劳动生产率，能以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配。可采用多工位加工，能使加工工序集中，从而减轻工人的劳动强度和提高生产率。

1.5夹具设计技术分析

一般来说，夹具的精度都应比工件要求的精度高，才能加工出合格的工件。精度高出的部分称为夹具的精度储备或精度裕度。精度裕度用来补偿加工中的各项误差及定位、导向元件的磨损。当然精度裕度越大，加工工件的质量越稳定，夹具的易损件的使用寿命也越长。但从另一方面看，精度裕度越大，必须要求夹具的制造精度越高，从而会急剧增加夹具的制造成本，工件的加工成本也随之增加；反之，夹具制造的精度越小，将会使夹具在夹具中易损件〔主要是定位、导向元件〕需频繁地更换，维修周期短，增加维修费用，从而增加了工件的加工成本。所以夹具精度的设计准则是：应使夹具的设计精度与工件的加工精度要求相适应，不可盲目地提高夹具的精度要求。

2箱体零件的分析

2.1箱体零件的结构特点

箱体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 6

体，并使之保持正确的相互位置，彼此能协调地运动。常见的箱体零件有：各种形式的机床主轴箱、减速器和变速箱等。各种箱体类零件由于功用不同，形状结构差别较大，但结构上也存在着相同的特点，如尺寸较大、形状复杂、精度较高、有许多紧固螺钉定位箱孔等。

2.2箱体零件的作用

箱体的作用是支撑蜗轮轴以及蜗杆与轴承等传动件，以保证传动系统中蜗轮蜗杆正常啮合和各类零件有序、合理定位，并起到安全保护、密封与润滑作用。此外，还有散热作用，蜗轮、蜗杆工作时，如果润滑不良，其啮合接触面将剧烈摩擦、生热，从而损坏蜗轮蜗杆，所以必须有足够的润滑油保证润滑，还要在箱体外侧做出若干散热片，也起到加强筋的作用。

2.3箱体零件的工艺分析

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 分离的蜗轮减速器箱体的主要加工部位有：轴承支承孔、结合面、端面、底座（装配基面）、上平面、下平面、螺栓孔、螺纹孔等。对这些加工部位的技术要求有：

1、减速器箱体、箱体上体的上平面与结合面及箱体下体的底面与结合面必须平行，其误差不超过0.06mm。

2、减速器箱体结合面的表面粗糙度Ra值不超过两结合面，间隙不超过0.03mm，取0.02mm。

3、φ62H7、φ40H7内孔都具有较高的尺寸精度（IT7）和位置精度（垂直度0.05）要求，表面粗糙度Ra3.2um，是加工的关键表面。

4、φ40H7孔的内端面距离尺寸为（60～60.2），尺寸精度要求不高，但均要求与φ40H7轴线垂直，表面粗糙度Ra3.2um，也是加工的关键表面。

5、两孔轴线为90°的立体相交，而且中心上下距离为120±0.18，是加工的关键点和难点，90°的立体相交的精度只能由设备（镗床）的精度予以保证。

6、轴承支承孔的轴线必须在结合面上，其误差不超过±0.2mm。

7、减速器箱体的底面是安装基准，保证精度为0.02mm。

8、减速器箱体各表面上的螺孔均有位置度要求，其位置度公差为0.15mm。

9、箱体零件的形状结构较为复杂，但尺寸不是很大，材料我灰铸铁，毛坯类型为铸件，经退火处理后，其切削性能较好，但涉及的设备较多，工序转换较多，加工周期相对较长。

2.4箱体零件的生产类型

1、计算箱体零件的生产纲领

从机械加工任务中可知：

（1）产品的生产纲领Q=100台/年；（2）每台产品中箱体的数量n=1件/台；（3）箱体零件的备品百分率a=2%；（4）箱体零件的废品百分率b=1%；

箱体零件的生产纲领计算如下：

N=Q*n(1+a)（1+b）=100x1x（1+2%）（1+1%）=103（件/年）

2、确定箱体零件的生产类型

根据箱体零件的生产纲领为103件/年，查附表2ㄍ机加工工作各种生产类型的生产纲领及工艺特点>>可知，箱体的生产类型属于小批单件生产。全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 2.5 毛坯的确定

毛坯是零件生产过程的一部分。根据零件的技术要求、结构特点、材料和生产纲领等方面的情况，合理的确定毛坯的种类、毛坯的制造方法、毛坯的形状和尺寸等，不仅影响的毛皮的经济性，而且影响到机械加工的经济性。所以在确定毛坯到时候，既要考虑热加工方面的因素，也要兼顾冷加工方面的要求，以便从确定毛坯这一环节中，降低零件的制造成本。

1、确定毛坯类型

由于箱体的上体和下体的制造材料是灰铸铁HT150，其毛坯种类是铸件。

2、确定毛坯的制造方法

依据小批单件生产的工艺特征，箱体的毛坯常采用低效、低精度、余量较大的制造方法，所以箱体毛坯宜采用木模砂型铸造法。确定毛坯时主要考虑以下几方面因素：

（1）零件的材料与力学性能。大致确定毛坯种类。例如，铸铁零件用铸造毛坯； 形状简单的钢制零件，力学性能要求低，用棒料，力学性能要求高，用锻件；形状复杂，力学性能要求低，用铸钢件。

（2）零件的结构形状与外形尺寸。各种毛坯的制造方法都对零件的结构和形状有一定的适用性。例如，阶梯轴轴零件各直径差别不大时可用棒料，差别大时可用铸件；外形尺寸大的零件一般用自由铸件或砂型铸件，中小型零件可用模锻件或压力铸件，形状复杂的钢质零件不宜用自由锻件；一些形状特殊的小零件，由于机械加工困难，常采用压铸或精密铸造等方法，尽量减少切削加工。

（3）生产纲领的大小。生产纲领的大小在很大程度上决定了采用某种毛坯的经济。在大批量生产中，应采用精度和生产率都较高的先进的毛坯制造方法，如铸件应采用金属模机器造型，锻件应采用模锻；并应当充分考虑采用新工艺、新技术和新材料的可能性，如金铸、精锻、冷挤压、冷轧、粉末冶金和工程塑料等。单件小批生产则一般采用木模手工造型或自由锻等比较简单方便的毛坯制造方法。

（4）工厂生产毛坯的实际条件。在选择毛坯时应考虑工厂生产毛坯的实际条件。

（5）利用新工艺、新技术和新材料的可能性。例如，采用精密锻造、压铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等，可大大减少机械加工 工过的表面自身作为定位基准，这就是自为基准的原则。

（5）便于装夹原则。所选择得精度，尤其是主要定位面，应有足够大的面积和精度，以保证定位基准、可靠。同时还应使夹紧机构简单、操作方便。

箱体精基准选择要求：精基准的选择主要考虑“基准重合”的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，故选下平面作为精基准。箱体的轴承孔加工仍以下平面为主要定位基准。若箱体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线。

3.1.4表面加工方法的选择

选择零件各表面的加工方法，不仅对零件的加工质量有着重大的影响，还对零件的生产率和制造成本有着极大的影响。在设计工艺路线时，各表面由于精度和表面质量的要求，一般不可能只用一种方法一次加工就能达到要求。对于主要表面，往往需要经过几次加工，由粗到精逐步达到要求。

1、表面的形状和尺寸

2、表面的精度与粗糙度

3、工件的材料与热处理

粗镗孔至Φ62mm，切削深度ap=0.1mm,走刀长度分别为l1=230mm 确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.27mm/Z

切削速度：

参考有关手册，确定V=300m/min 1000v1000300ns868(r/min) dw3.14100

根据表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蜗杆轴承孔：

机动工时为：

ll1l223034 t1.1min66s

nw f8000.27辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×66=10s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(66+10)=4.6s 故工序11的总时间：

tdj1=tm+tf+tb+tx =80.6s

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 6专用夹具的设计

6.1机床夹具概述

6.1.1夹具的概念

床上用以装夹（定位+夹紧）和引导刀具的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。

6.1.2机床夹具的功能 1．保证加工精度

工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。

2．提高生产率

使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。

3．扩大机床的使用范围

有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可 10

以进行箱体零件的孔系加工，使车床、钻床具有镗床的功能。

4．保证生产安全

可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。6.1.3机床夹具应满足的要求 1．保证加工精度

这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。

2．夹具的总体方案应与年生产纲领相适应

在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。

3．安全、方便、减轻劳动强度

机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和

用气动、液动等动力装置。

⑤ 夹具体。用于将各种元件、装置连接在一起，并通过它将整个夹具安装在机床上。

⑥ 其他元件及装置。根据加工需要来设置的元件或装置。

上述是机床夹具的基本组成。对于一个具体的夹具，可能略少或略多一些。但定位、夹紧和夹具体三部分一般是不可缺少的。6.1.6工件的定位方法

在加工之前，使工件在机床或夹具上占据某一正确位置的过程称为定位；工件定位后用一定的装置将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作称为夹紧；工件定位、夹紧的过程合称为装夹。工件的定位方法有以下三种。

1．直线找正定位法

在机床上利用划针或百分表等测量工具（仪器）直接找正工件位置的方法称为直线找正定位法。该方法生产率低，精度主要取决于工人的操作技术水平和测量工具的精度，一般用于单件小批生产。

2．划线找正定位法

先根据工序简图在工件上划出中心线、对称线和加工表面的加工位置线等，然后再在机床上按划好的线找正工件位置的方法称为划线找正定位法。该方法生产率低、精度低，一般用于批量不大的工件。当所选用的毛坯为形状较复杂、尺寸偏差较大的铸件或锻件时，在加工阶段的初期，为了合理分配加工余量，经常采用划线找正定位法。

3．利用夹具定位法

中批量以上生产中广泛采用专用夹具定位。通过专用夹具对工件的定位，可以使同一批工件都能在夹具中占据一致的位置，以保证工件相对于刀具和机床的正确加工位置。工件在夹具上的定位，是由工件的定位基准（面）与夹具上的定位元件的定位表面相接触或相平衡实现的。6.1.7六点定位原理

任何一个物体，如果对其不加任何限制，那么，它在空间中的位置是不确定的，可以向任何方向移动或转动。物体所具有的这种运动的可能性，即一个物体在三维空间中可能具有的运动，称为自由度。在OXYZ坐标系中，物体可以有沿X、Y、Z轴的移动及绕X、Y、Z轴的转动，共有六个独立的运动，即有六个自由度。所谓工件的定位，就是采取适当的约束措施，来消除工件的六个自由度，以实现工件的定位。

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。6.1.8完全定位与不完全定位

根据工件加工表面的位置要求，有时需要将工件的六个自由度全部限制，即用六个合理布置的定位支撑点来限制工件的六个自由度。这种使工件位置完全确定的定位形式称为完全定位。有时需要限制的自由度少于六个，但又能满足加工技术要求，这种定位形式称为不完全定位。如在平面磨床上磨长方体工件的上表面，工件上表面只要求保证上下面的厚度尺寸和平行度，以及上表面的粗糙度，那么此工序的定位只需限制三个自由度就可以了，这是不完全定位。

在加工中，有时为了使定位元件帮助承受切削力、夹紧力，或者为了保证一批工件进给长度一致、减少机床的调整和操作等，常常会对无位置尺寸要求的自由度也加以限制，只要这种定位方案符合六点定位原理，是允许的，有时也是必要的。

6.2专用夹具设计的一般步骤

6.2.1夹具设计的一般步骤

1．研究原始资料，明确设计要求，收集设计资料

在接到夹具设计任务书后，首先要仔细地阅读被加工零件的零件图和装配图，清楚地了解零件的作用、结构特点、材料及技术要求。其次要认真地研究零件的工艺规程，充分了解本工序的加工内容和加工要求、加工余量、定位基准及所使用的工艺装备。

收集有关资料，如机床的技术参数，夹具部件的国家标准、部颁标准、企业

标准和厂定标准，典型夹具结构图册，夹具设计指导资料等。必要时还应了解同类零件所用过的夹具及其使用情况，作为设计时的参考。

2．拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图

拟定夹具结构方案时应主要考虑以下问题：根据零件加工工艺所给的定位基准和六点定位原理，确定工件的定位方法并选择相应的定位元件；确定刀具引导方式，并设计引导装置或对刀装置；确定工件的夹紧方法，并设计夹紧机构；确定其他元件或装置的结构形式；考虑各种元件和装置的布局，确定夹具体的总体结构。为使设计的夹具先进、合理，常需拟定几种结构方案，进行比较，从中择优。在构思夹具结构方案时，应绘制夹具结构草图，以帮助构思，并检查方案的合理性和可行性，同时也为进一步绘制夹具装配图做好准备。

3．绘制夹具装配图，标注有关尺寸及技术要求

夹具装配图应按国家标准绘制，比例尽量取1:1，这样可使所绘制的夹具图有良好的直观性。对于很大的夹具，可使用1:2或1:5的比例；夹具很小时可使用2:1的比例。夹具装配图在清楚表达夹具工作原理和结构的情况下，视图应尽可能少，主视图应取操作者实际工作位置。

绘制夹具装配图可参照如下顺序进行：用假想线（双点画线）画出工件轮廓（注意将工件视为透明体，不挡夹具），并应画出定位面、夹紧面和加工面（画在各视图上）；画出定位元件及刀具引导元件；按夹紧状态画出夹紧元件及夹紧机构（必要时用假想线画出夹紧元件的松开位置）；绘制夹具体和其他元件，将夹具各部分连成一体；标注必要的尺寸、配合、技术条件；待加工面上的加工余量可用网纹线或粗实线表示；对零件进行编号，填写零件明细表和标题栏。

4．绘制零件图

对夹具装配图中的非标准件均应绘制零件图，零件图视图的选择应尽可能与零件在总图上的工作位置相一致，并按总图要求确定零件的尺寸、公差和技术要求。

6.2.2专用夹具设计中的几个重要问题

1．夹具设计的经济性分析

在零件加工过程中，对于某一工序而言，是否要使用夹具，应使用什么类型的夹具（通用夹具、专用夹具、组合夹具等），以及在确定使用专用夹具的情况下应设计什么档次的夹具，这些问题在夹具设计前必须加以认真的考虑。除了从保证加工质量的角度考虑外，还应作经济性分析，以确保所设计的夹具在经济上合理。具体内容可参考有关文献。

2．成组设计思想的采用

以相似性原理为基础的成组技术在设计、制造、管理等各方面均有广泛的应 13

用，夹具设计也不例外。在夹具设计中应用成组技术的主要方法是：根据夹具的名称、类别、所用机床、服务对象、结构形式、尺寸规格、精度等级等对夹具及夹具零部件进行分类编码，并将设计图纸及有关资料分类存放。当设计新夹具时，首先要对已有的夹具进行检索，找出编码相同或相近的夹具，或对它进行小的修改、或取其部分结构、或供设计时参考。在设计夹具零部件时，亦可采用相同的方法，或直接将已有的夹具零部件拿来使用、或在原有图纸基础上作些小的改动。不论采用哪种方式，均可大大减小设计工作量，加快设计进度。

3．夹具装配图上尺寸及技术条件的标注

夹具装配图上标注尺寸及技术要求的目的主要是为了便于拆零件图，便于夹具装配和检验。为此应有选择地标注尺寸及技术要求，具体讲，夹具装配图上应标注以下内容：

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 ① 夹具外形轮廓尺寸。

② 与夹具定位元件、导向元件及夹具安装基准面有关的配合尺寸、位置尺寸及公差。

③ 夹具定位元件与工件的配合尺寸。④ 夹具导向元件与刀具的配合尺寸。⑤ 夹具与机床的连接尺寸及配合。⑥ 其他重要配合尺寸。

夹具上有关尺寸公差和形位公差通常取工件上相应公差的1/5～1/2。当生产批量较大时，考虑夹具的磨损，应取较小值；当工件本身精度较高，为使夹具制造不十分困难，可取较大值。当工件上相应的公差为自由公差时，夹具上有关尺寸公差常取0.1mm或0.05mm，角度公差（包括位置公差）常取10' 或5'。确定夹具公差带时，还应注意保证夹具的平均尺寸与工件上相应的平均尺寸一致，即保证夹具上有关尺寸的公差带刚好落在工件上相应尺寸公差带的中间。夹具装配图上标注的技术要求通常有以下几方面：

① 定位元件与定位元件定位表面之间的相互位置精度要求。② 定位元件的定位表面与夹具安装面之间的相互位置精度要求。③ 定位元件的定位表面与引导元件工作表面之间的相互位置精度要求。④ 引导元件与引导元件工作表面之间的相互位置精度要求。

⑤ 定位元件的定位表面或引导元件的工作表面对夹具找正基准面的位置精度要求。

⑥ 与保证夹具装配精度有关的或与检验方法有关的特殊的技术要求。4．夹具结构工艺性分析

在分析夹具结构工艺性时，应重点考虑以下问题：

（1）夹具零件的结构工艺性。与一般机械零件的结构工艺性相同，首先要尽量选用标准件和通用件，以降低设计和制造费用，其次要考虑加工的工艺性及经济性。

（2）夹具最终精度保证方法。专用夹具制造精度要求较高，又属于单件生产，因此大都采用调整、修配、装配后加工，以及在使用机床上就地加工等工艺方法来达到最终精度要求。在设计夹具时，必须适应这一工艺特点，以利于夹具的制造、装配、检验和维修。

（3）夹具的测量与检验。在确定夹具结构尺寸及公差时，应同时考虑夹具上有关尺寸及形位公差的检验方法。夹具上有关位置尺寸及其误差的测量方法通常有三种，即直接测量方法、间接测量方法和辅助测量方法。

5．夹具的精度分析

夹具的主要功能是用来保证零件加工的位置精度。使用夹具加工时，影响被加工零件位置精度的误差因素主要有三个方面：

（1）定位误差。工件安装在夹具上位置不准确或不一致性，用dw即表示，如前所述。

（2）夹具制造与安装误差。包括：

① 夹具制造误差。定位元件与导向元件的位置误差、导向件本身的制造误差、导向元件之间的位置误差、定位面与夹具安装面的位置误差等。

② 夹紧误差。夹紧时夹具或工件变形所产生的误差。③ 导向误差。对刀误差、刀具与引导元件偏斜误差等。

④ 夹具装夹误差。夹具安装面与机床安装面的配合误差、装夹时的找正误差等。该项误差用zx表示。

（3）加工过程误差。在加工过程中由于工艺系统（除夹具外）的几何误差、受力变形、热变形、磨损以及各种随机因素所造成的加工误差，用gc表示。上述各项误差中，第一项与第二项与夹具有关、第三项与夹具无关。显然，为了保证零件的加工精度，应使

dw+zx+gc≤T

式中，T为零件有关的位置公差。

式即为确定和检验夹具精度的基本公式。通常要求给gc留三分之一的零件公差，即应使与夹具有关的误差限定在零件相应公差三分之二的范围内。当零件生产批量较大时，为了保证夹具的使用寿命，在制定夹具的制造公差时，还应考虑留有一定的夹具磨损公差。

6.3加工箱体的夹具

6.3.1钻床夹具

此夹具采用“一面两销”的定位方式，其中以端面1和一个固定圆柱销和

一个削边销共同定位，其中一面能够限止3个自由度ZX Y，而一个圆柱销能限止2个自由度X Y，一个削边销能限止1个自由度Z。再通过铰链压板对其进行加紧。由于工件需转过90°加工，所以必须有翻转机构并且要把翻转机构定位，此夹具采用手拉式定位器将其定位，在加工过程中用手动翻转工件转动90°，转动手柄将其夹具体夹紧，调解铰链压板将箱体零件夹紧。这样就能很好的对其进行钻加工，尽可能的保证其精度。夹具图如图2所示

具设计部分。在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机床及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，选择合理简便的夹紧方案。

通过这次毕业设计，使我对大学四年所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，使我对这次毕业设计有了很深的体会：

全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501

1、培养了我查阅相关手册、标准、图表等技术资料的能力。

2、使我对以前所学的知识进行了一次巩固与复习。特别是在识图、手工绘图、计算机绘图、运算等方面使我有了更深的理解。

3、这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等。

4、培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识。

5、对自己独立思考能力和创新能力是更进一步的锻炼与提高。

6、再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。

通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计之后，对以前所学过的知识进一步巩固。

【参考文献】

[1] 濮良贵，纪名刚．机械设计[M]．第8版．北京：高等教育出版社．2007 [2] 孙桓，陈作模，葛文杰．机械原理[M]．第7版．北京：高等教育出版社．2006 [3] 王启平.机械制造工艺学[M].第5版.哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,2005.8 [4] 王启平.机床夹具设计.哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,2005.7 [5] 徐海枝.机械加工工艺编制.北京：北京理工大学出版社，2009.9 [6] 邓志平.机械制造技术基础.西南交通大学出版社，2008.8 [7] 培棠.夹具结构设计手册.国防工业出版社，2011.1 [8] 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南[M].北京：化学工业出版社，2006.12 [9] 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].冶金工业出版社，2001.03 [10] 黄祥旦.机械加工工艺手册第2卷[M].第1版.机械工业出版社1991.09 [11] 李益民.机械制造工艺设计简明手册[M].第1版.机械工业出版社1994.07 [12] 肖继德，陈宁平.机床夹具设计[M].第2版.机械工业出版社.2005.5 [13] 东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学.机床夹具设计手册[M].第2版.上海科学技术出版社.1988.4.2

第二篇：铣床传动箱体加工工艺及铣床夹具毕业设计论文

X225铣床传动箱体加工工艺及铣床夹具设计

摘要

本设计是铣床传动后箱体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。铣床传动后箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度基准的选择分为粗基准和精基准，粗基准选择首先保证工件某重要表面的余量均匀，表面应平整，没有浇口或飞边等缺陷，而且只能用一次，以免产生较大的的位置误差。应选择该表面作粗基准。精基准的选择应尽可能使各个工序的定位都采用同一基准，当精加工或光整加工工序要求余量小而无效均匀时，应选择加工表面本身作为精基准。

机械夹具在我国的发展前景是十分广泛，有着很大的发展空间。机械夹具的要求结构简单，使用方便，制造精度高。就本次设计而言，整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词 工艺路线；夹具设计；工序

-I

operate and has a high production efficiency.Mechanical fixture in the structure should be toward the direction of the simple, easy-to-use, high-precision.Keywords Process route；Fixture designing；Operation

-III

4.2.4 确定切削用量及基本工时................................................................14 4.2.5 切削力的计算....................................................................................16 4.3 本章小结..................................................................................................16 第5章 夹具设计...............................................................................................17 5.1 设计方法和步骤.....................................................错误！未定义书签。5.2 方案设计.................................................................错误！未定义书签。5.3 定位机构的设计及误差分析.................................错误！未定义书签。5.3.1 确定定位元件，计算定位误差........................................................18 5.3.2 定位销的选择....................................................................................21 5.3.3 定位误差的分析与计算....................................................................21 5.4 夹紧机构的设计及夹紧力的计算..........................................................22 5.5 加紧元件的强度校核..............................................................................24 5.6 夹具设计技术的发展.............................................错误！未定义书签。5.6.1 柔性夹具的研究和发展...................................................................25 5.6.2 计算机辅助夹具设计(CAFD)..........................................................26 5.6.3 自动化夹具（AFD）...........................................................................26 5.7本章小结...................................................................................................27 结论.....................................................................................................................28 致谢.....................................................................................................................29 参考文献.............................................................................................................29 附 录...................................................................................................................30

-V

-VII

程中有朝着下列方向发展的趋势

1.功能柔性化。2.传动高效化。3.自动化。

4.制造的精密化。5.旋转夹具的高速化。6.机构标准化 7.模块化。

8.设计自动化。

1.3 机床夹具的组成

1.定位装置。2.夹紧装置。

3.导向、对刀元件。4.连接元件。

5.其它装置或元件。6.夹具体。

本设计说明书的设计题目是 所给的题目是X225铣床传动箱体加工工艺及钻床夹具设计。本说明书分为以下几部分 第一部分 零件的分析，第二部分 零件的工艺规程设计，第三部分 机械加工余量及工序尺寸，第四部分 夹具设计，绘制工程图，第五部分 夹具体受力分析。树种详尽列列出了各个加工工序，在每个加工工序中，又详细的列出了每切削工时，都进行了精密的计算，对每个加工工序所需的机床进行合理的选择，且编写了《机械加工工艺规程卡片》单独装订成册。

本设计属于工艺设计范围，机械加工工艺设计在零件的加工制造过程中有着重要的作用。工艺性的好坏，直接影响着零件的加工质量及生产成本，在本设计中为了适应大批量生产情况以提高产品的生产效率[2]。在设计中所采用的零件尽量采用标准件，以降低产品的生产费用。

就个人而言，毕业设计是在学完大学全部基础课程和专业课程后进行的，是对思念的大学学习的一种综合检验。是大学学习中不可缺少的重要部分，也可是说将学校生活和工作联系起来的一座桥梁，为我们提供了很好的实践机会。我希望通过毕业设计能对自己将来所从事的工作进行一次

第2章 零件的设计

2.1 零件的作用

所给的题目是铣床传动后箱体钻削卡具及加工工艺设计，其主要作用是箱体两侧的190、90、85、80安装轴承的孔，以便于变速箱体中的齿轮配合变速，使铣床获得前进后退的各级速度。[3]各孔周围均匀分布螺纹孔，用来连接一些轴承盖，而且箱体顶部和上下端都有螺纹孔，可使箱体直接连接到机床上。

2.2 零件的工艺分析

由零件图可知，此铣床传动前箱体的加工可以分为两部分

1.平面加工 其中包括箱体的顶面、底面，和顶、底面上安装操纵杆的190、90、85、80的孔的平面，以及锁定箱盖的加工表面。还有箱体的上下外侧面，以及以及锁定箱盖的加工表面，总的来说，零件所需加工的平面并不多，位置精度要求不太高，用半精加工就可以实现其设计要求。

2.孔加工 该零件的孔加工较多，而且要求较高，对于大于50的孔只需铸出，比如190、90、80系列孔铸出后再对其进行一次半精加工就可以。对于其他小于50的孔其中大部分是以顶、采用一面两孔定位方式，这些孔包括垂直于箱体表面的四个阶梯孔，以及其他定位孔，剩余的螺纹孔按同样的加工方法加工[4]。

以上分析可知，对这两部分的加工而言，我们可以先进行平面加工，然后进行孔的加工，加工孔时使用一面两孔的定位方式，采用专用夹具，并且保证他们的尺寸精度要求。

零件如图2-1零件仰视图所示

第3章 工艺规程的设计

3.1 确定毛坯制造形式

3.1.1 零件材料的选择

考虑到铣床箱体在工作过程中并不承受夹大的交变及冲击性载荷，选用灰口铸铁铸造毛坯件。

3.1.2 确定生产类型的依据

生产纲领公式查看公式（3-1）

Np =N * n *(1+2%+b%)（3-1）

其中 Np——零件的生产纲领，件/年

N——产品的年生产量，台/年 A%——备用品率 B%——废品率

N——每台机械生产中该零件的数量 所以 Np =2000*1*(1+4%+1%)=2010件/年

由于零件结构不是很复杂，毛坯质量小于100公斤，年产量在500到5000件内，零件属于轻型，中批量生产，考虑到现有条件和技术水平，采用砂型铸造是较合适的。[5]

3.2 基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要的工作之一，选择定位基准必须从零件整个工艺过程的全局出发，具体情况具体分析，使先行工序为后续工序创造条件，使每个工序都有合适的基准和定位 夹紧方式。基面选择的正确与合理，可以使加工量得到保证，生产率得以提高，否则，不但使加工工艺过程中问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常运行。

（2）主要表面的粗精加工要分开，以消除切削力带来的变形；

（3）次要表面的加工，经可能在同一次装夹中加工，以减少装夹次 数，节省辅助时间，提高个表面的相对位置精度。

2.热处理工序的安排 退火安排在机械加工之前。

3.辅助工序的安排

（1）划线工序安排在机械加工之前；

（2）清洗工序紧接在光整加工之后；

（3）油漆工序安排在机械加工之前，热处理之后。

4.检验工序的安排

（1）粗加工全部结束后，精加工之前；

（2）零件从一车间到另一个车之前；

（3）重要工序之前后；

（4）零件全部加工结束之后。

3.2.5 工艺路线的拟定

此零件为成批生产，可采用专用夹具使工序集中，以提高生产效率，由于该零件平面的位置精度要求较高，所以在制定工艺路线先考虑加工平面，然后再采用专用夹具进行孔加工。工艺路线方案如下。

工艺方案 1.毛胚铸造 2.时效处理 3.粗铣顶面 4.粗铣底面 5.精铣顶面 6.精铣顶面

7.粗镗顶面孔190，孔90，孔85，孔80 8.半精镗顶面孔190，孔90，孔85，孔80 9.在箱体顶面钻、攻16-M8，钻深18攻深15的螺纹孔 10.钻、扩孔21 工艺方案的分析

所给的零件的孔和孔周围的面加工精度要求较高，属于箱体类零件，平面加工应用铣削，孔加工主要是钻削和扩削，而一些特殊的孔应用镗削。

第4章 确定加工余量，工序及毛坯尺寸

4.1 毛坯余量余与工序的确定

加工余量是指加工过程中所切除的金属厚度，加工余量可分为加工总余量（毛坯余量）和工序余量。加工余量等于各工序余量之和。

影响工序余量的因素有

1.上工序的各种表面缺陷和误差因素，包括表面粗糙度和缺陷层、尺寸公差和行为误差

2.本工序的装夹误差 确定加工余量的方法(1)经验估计法(2)查表法

(3)分析计算法 这里采用查表法，为了防止余量不够而产生废品，在查表所得的数量上稍大一些。

此零件材料为灰铸铁,硬度为HB190,生产类型为成批生产，采用砂型铸造，2级精度。

根据以上原始材料及加工工艺要求，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下

4.1.1平面加工

1.顶面 最大加工尺寸 195mm 半精加工余量 Z2=1.5mm 粗加工余量 Z1=2.5mm 毛坯余量 Z=1.5+2.5=4.0mm 粗铣后尺寸H1=195+1.5=196.5mm 毛坯尺寸 H2=195+4.0=199.0mm 2.底面 最大加工尺寸195mm 半精加工余量 Z2=1.5mm 粗加工余量 Z1=2.5mm 毛坯余量 Z=1.5+2.5=4.0mm 粗铣后尺寸 H1=195+1.5=196.5mm

0

铰孔至21 先钻孔至6，深度5mm 铰孔至8,深度5mm 3.粗镗、半精镗顶面孔190，孔90，孔85，孔80 粗镗至187 半精镗至190 粗镗至83 半精镗至85 粗镗至88 半精镗至90 粗镗至78 半精镗至80 4.2 切削用量的选择

正确的选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的工具耐用度和经济性，保证加工质量，具有相当重要的作用。

4.2.1 粗加工切削用量的选择原则

粗加工时，加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大。因此，选择粗加工切削用量时，要尽量保证较高的单位时间金属切除量（金属切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、进给量F和切削深度αp）中，提高任何一项，都能提高金属切削率。但是对刀具耐用度影响最大的是切削速度，其次是进给量。切削深度影响最小。[8]所以，粗加工切削用量的选择原则是 首先考虑选择一个尽可能大的切削深度αp，其次选择一个较大的进给量F，最后确定一个合适的切削速度V。

4.2.2 精加工时切削用量的选择原则

精加工时加工精度和表面质量要求比较高，加工余量要求小而均匀。因此，选取精加工切削用量时应着重考虑，如何保证加工质量，并在此前提下尽量提高生产率。所以，在精加工时，应选用较小的切削深度αp和进给量F，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工质量和表面质量。

度。[9]4.2.4 确定切削用量及基本工时

用查表法确定余用计算方法相结合而得到的切削用量，并计算切削力，作为以后核算夹具之用。

1.钻8孔

加工条件 Z35立式钻床，高速钢麻花钻头 其直径d08mm。钻头几何形状 双锥修磨横刃，β=30°，2=118°，21=70°,b3.5 mm，a012，55，b=2 mm,l=4 mm。

决定进给量f 按加工要求决定进给量 根据[6]表2.7，灰铸铁的硬度位于168～218HBS之间，f=0.52～0.64 mm/r。由于l/d=47/12=4,d08 mm时，故应乘孔深修正系数kt0.95，则进给量

f0.52~0.640.95 mm/r0.50~0.61 mm/r 按钻头强度决定进给量，当灰铸铁硬度为190HBS ,d08 mm，钻头强度允许的进给量f=0.55mm/r

根据Z35钻床说明书f=0.43mm/r

当f=0.43，d012 mm时，Ff2900N

Fmax15969mm FfFmax，故f=0.43 mm/r可用。

决定钻头磨钝标准及寿命 根据文献[6]表2.12，当d08mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命T=60min。

切削速度如公式（4-4）所示

4.2.5 切削力的计算

1.轴向力

轴向力的计算公式如（4-8）所示

FfgFd0zffyFkF

（4-8）

跟据文献[1]kf1.0，yF0.8，zf1.0

F42010.71.00.430.81 2287.7N

2.切削扭矩

切削扭矩的计算公式如（4-9）所示

Mcmd0zmfymkm

（4-9）

根据文献[1]km1.0，ym0.8，zm1.0

M0.20610.720.430.8km

12.0 N·m 3.切削功率

切削功率的计算公式如（4-10）所示

PM2Md0

212.09.57521.47Km10.7

（4-10）

4.3 本章小结

本章介绍了零件加工的毛坯余量，定位基准的选择，时间定额的计算，重点是切削用量的计算以及切削力的计算。

位元件不能由来承受力和力矩，所以要选辅助支撑，辅助支撑用来提高共建的装夹刚度和稳定性，不起定位作用。[10]

上述特点在夹具设计中应给予足够的重视。夹具体设计的好坏关系到加工精度、加工效率、加工成本及工人的劳动强度。

5.3 定位机构的设计及误差分析

工件在夹具中的定位是指在夹具中，工件的定位基准与定位元件相接触或配合，从而使同一批 工件在夹具中都能获得一致的正确位置。加工零件的位置精度取决于工件在机床或夹具中定位的准确性，所以夹具定为基准的选择，既要保证本身的定位精度。[11]又要保证被加工零件的各种精度要求。定位机构的设计是非常重要的。

5.3.1 确定定位元件，计算定位误差

由于定位方案为一面两销定位，一两个圆柱销作为定位元件，则会产生重复定位现象，即一销套上工件孔以后，另一个销很难同时套上。为了避免这种定位干涉，补偿工件两定位孔直径和中心距误差及夹距两定位销直径和中心距误差。夹具两定位销采用一圆柱销，另一销在连心线的垂直方向削去两边，即削边销。

1.确定定位销中心距及尺寸公差

销间距的基本尺寸和孔间距的基本尺寸相同，1尺寸公差一般取为L销~3孔间距的计算

1L1 5L销L1

2L1y215sin45398）218.028mm

L1x(215cos4555)2120.028mm

22L1L1.665mm xL1y430L1L1xcosL1ysin

L销LIX1min（5-1）

0.033由于零件圆柱孔销的尺寸为12H80

X1min0(0.020)0.020mm

10.0650.0200.070.021mm

24.确定削边销圆弧部分与其相配合得工件定位孔的最小间隙

2b20.0713X2min0.020mm

D221式中D2为与削边销相配合的工件定位孔的最小直径。

5.销边销的最大直径d2

公差配合取h7，其下偏差为ei=0.025mm

d2D2X2min

0.0200.020 d2420.025000.020420.045

6.确定转角误差

由于定位孔和定位销作上下销移接触，造成工件两定位孔连心线相对夹具上量定位销连心线发生偏移，产生最大转角误差，其式可按下面公式（5-2）计算

tg'(X1maxX2max)/2L（5-2）

其中 X1max为夹具圆柱销与其配合的工件定位孔间的最大间隙。

X2max为夹具体削边销与其配合的工件定位孔间的最大间隙。

X1max0.0330.0200.052mm X2max0.0390.0450.084mm

tg(0.0520.084)/2591.6650.000115

0.0077.确定基准定位误差1

这一误差取决于定位孔和圆柱销之间的最大间隙，工件在平面内任何方向上的基准位移误差如（5-3）式

1△1TD1Td1（5-3）

式中 TD1为工件孔直径的公差

0

1315

产生定位误差的原因有以下两个方面 一是定位基准与工序基准不重合，产生基准不重合误差，用符号B表示;另一主要误差是由工件的定位基面与定位元件的工作表面的制造误差及配合的最小间隙的存在，引起定位基准产生位移，即基准位移误差，用符号w来表示，公式如（5-4）

对工序尺寸 120.2

w△1TD1Td1（5-4）

其中式中 TD1—工件孔直径的公差 TD10.033mm

Td1—圆柱销直径公差 Td10.021mm △1—圆柱销与工件孔最小间隙 由以上计算可知 △10.020mm w0.0330.0210.0200.074mm 根据图中计算可知

cos550.0280.843591.665sin218.0280.539591.625x0.074cos0.0610.8430.051

y0.074sin0.0610.5390.0331水平方向：x0.051Tg0.673合格，所以对钻孔为制度误差要求，可根据定位误差小于其零件公差1的而确定。35.4 夹紧机构的设计及夹紧力的计算

设计和选用夹紧装置时必须满足以下基本要求

1.夹紧过程中应能保持工件定位时所获得的正确位置 2.夹紧应可靠和适当

3.夹紧装置应操作方便、省力、安全

4.夹紧装置的自动化程度和复杂程度应与生产批量和生产条件相适应

ri—第I个螺栓的轴线到螺栓组对称中心的距离（这里

[15]ri相等，均为r94mm）

ks—防滑系数，取KS=1.2 QP1.224.0589N

0.13494103实际预紧力Q实Q理K KK1K2K3K4 K为安全系数 其中 K1 一般安全系数，考虑到增加夹紧的可靠性和因工件材料性质及余量不均匀等引起的切削力的变化。一般取K11.5~2

K2 加工性质系数，粗加工取K21.2。精加工取K21.5

K3 刀具钝化系数，考虑刀具磨损钝化后，切削力增加。一般取K31~1.3 取K31.2

K4 断续切削系数，断续切削时取K41.2。连续切削时，取K41

KK1K2K3K41.51.21.21.22.592

.69N

Q5892.59215265.5 加紧元件的强度校核

分析夹具体中各零件的受力情况，可知连接上下压板的螺栓畏罪薄弱环节。

受力分析 当压紧工件时，螺栓除受夹紧力Q作用产生拉应力外，还受转矩T的扭转而产生扭转剪应力的作用。[15]

拉伸应力 Q4d21536.6913.5Mpa

3.142124扭转剪应力 0.56.75Mpa

由第四强度理论，可知螺栓预紧状态下的计算应力公式如（5-5）

C23

2（5-5）

5.6.2 计算机辅助夹具设计(CAFD)

在过去的十几年中, 制造研究团体将研究的重点放在了发展和改善诸如计算机辅助设计计算机辅助制造（CAD/CAM）和计算机辅助工艺规划(CAPP)等方面只是在最近20年来,CAFD才发展成为(CAD/CAM)集成技术的一个重要组成部分 , 并且成为CAPP的一个重要方面。它是CIMS环境下设计和制造之间的连接纽带.随着CAD/CAM系统在工业中的建立, CAFD很自然地应用到了夹具设计当中。

CAFD领域的主要研究方面有：(1)夹具设计时基于成组技术的分类方法及基于案例的推理；(2)通过运动学分析确定定位点和夹紧点；(3)利用基于知识的专家系统选择定位面和夹紧面；(4)基于几何分析的夹具规划；（5）用于定位基准选择的精度关系分析；（6）组合夹具的构形设计。

5.6.3 自动化夹具（AFD）

近年来组合夹具系统的设计受到了夹具行业的普遍关注, 并且在一些文献中对该领域的最新发展成果进行了回顾，通过几何计算的方法验证了夹具构形中力的锁合问题, 在确定优化的夹紧点和夹紧顺序中提出了几何推理的方法, 这种方法在考虑到力的锁合后, 从候选的夹紧点布局中确定最优化的夹紧点, 是非常简单并行之有效的。通过变形一种是由于装夹所产生的接触变形, 另一种是由于切割力所引起的工件的弯曲变形分析, 对支撑和夹紧位置进行所需的重新布置, 以在给定的工件上设计出最好的支撑、定位和夹紧位置, 完成加工过程中牢固精确地夹紧工件的功能，并在自动夹具设计原型系统中贯彻了这样的推理机制该系统提供了一种智能化的自动夹具设计环境系统由个主要模块构成完全信息化的产品模型知识库推理机制最终的夹具构型。按照自动化程度区分, 夹具设计系统分为交互式, 半自动化式和自动化式交互式的夹具。设计系统是计算机为使用者提供一种信息化的用户界面, 基于设计者的知识, 辅助用户选择合适夹具元件的一种系统系统由于要由用户根据工件的几何形状及加工要求来选择装夹表面、装夹点及夹具元件, 所以是非常耗时的, 而且并未完全开发出计算机的功能半自动化式的夹具设计系统是在交互式的基础上加以改进而来的, 它降低了对设计者专业知识的要求而自动化式的夹具设计系统用以进一步提高夹具设计过程的效率和质量, 可以自动确定夹紧点, 自动从一系列候选点

结论

为期四个月的工艺、夹具毕业设计基本结束，回顾整个过程，虽然我深深体会到了工作的艰辛，但面对着独立完成的毕业设计，我觉得受益匪浅，成功的喜悦油然而生。毕业设计使我对四年中所学的知识有了进一步的理解，也巩固和补充了所学到的东西，使理论与实践更加接近，强化了生产实习中的感性认识，是对大学四年学习知识的综合运用，这也是走上工作岗位前的一次有益的锻炼。

本次毕业设计主要分两个阶段。第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段本人认真复习了有关书本知识学会