第三章钻三个φ4阶梯斜孔专用夹具设计
3.1 工件的加工工艺性分析
因采用立式钻床，待加工孔处于水平位置。若设平行于待加工孔的面分别为顶面和底面，则使多孔那面为底面，即定位基准面。以基准面上的直径为φ5的两孔以及基准面定位。
钻模板应垂直与定位基准面，钻套中心线与待加工孔中心线同轴。夹紧件由工件顶面向定位基准面夹紧。采用螺旋夹紧机构。
3.2 定位元件的选择与设计
3.2.1 定位元件的选择
工件在夹具中位置的确定，主要是通过各种类型的定位元件实现的。在机械加工中，虽然被加工工件的种类繁多和形状各异，但从它们的基本结构来看，不外乎是由平面、圆柱面、圆锥面及各种成形面所组成。工件在夹具中定位时，可根据各自的结构特点和工序加工精度要求，选择其上的平面、圆柱面，圆锥面或它们之间的组合表面作为定位基准。为此，在夹具设计中可根据需要选用各类型的定位元件。
在夹具设计中常用于圆孔表面的定位元件有定位销、刚性心轴和锥度心轴等。工件以圆孔表面定位时使用定位销定位；套类零件，为了简化定心装置，常常采用刚性心轴作为定位元件；为消除工件与心轴的配合间隙，提高定心定位精度，在夹具设计中还可选用小锥度心轴。在此次设计中，根据泵体盖的结构特点采用一面两孔定位。如图2-1为工件在夹具中的定位方式简图．
在夹具中，工件以圆孔表面定位时使用的定位销一般有固定式和可换式两种。在大批量生产中，由于定位销磨损较快，为保证工序加工精度需定期维修更换，此时常采用便于更换的可换式定位销。
图2-1 所示为常用的固定式定位销的典型结构[9]。当被定位工件的圆孔尺寸较小时，可选图中(a)所示的定位销结构。这种带有小凸肩的定位销结构，与夹具体连接时稳定牢靠。当被定位工件的圆孔尺寸较大时，选用图中(b)所示的结构即可。若被定位工件同时以其上的圆柱孔和端面组合定位时，还可选用带有支撑垫圈的定位销结构。支撑垫圈与定位销可做成整体式的，也可做成组合式的。为保证定位销在夹具上的位置精度，一般与夹具的连接采用过盈配合。
可换式定位销如图2-2所示，为了便于定期更换，在定位销与夹具体之间装有衬套，定位销与衬套内径的的配合采用间隙配合，而衬套与夹具体则采用过度配合。由于这种定位
销与衬套之间存在装配间隙，故其位置精度较固定式定位销低。
为了便于工件的顺利装入，上述定位销的定位端头部均加工成15的大倒角。各种类型定位销对工件圆孔定位时限制的自由度，应视其与工件定位孔的接触长度而定，一般选用长定位销时限制四个自由度，短定位销时则限制两个自由度。若采用削边销，则分别限制两个或一个自由度。当采用图所示的锥面定位销定位时，则相当于三个支撑点，限制三个自由度。
图2-1 固定式定位销
Fig.2-2 Stationary positioning pin
图2-3 可换式定位销及锥面定位销
Fig.2-2 The replacing positioning pin and the conical surface positioning pin 在固定式和可换式中，为适应以工件上的两孔一起定位的需要，应在两个定位销中采用一个削边定位销。直径为3~50mm的削边定位销都做成菱形。
3.2.2 定位误差的分析
夹具的作用首先是要保证工序加工精度，在设计夹具选择和确定工件的定位方案时，根据工件定位原理选用相应的定位元件外，还必须对选定的工件定位方案能否满足工序加工精度要求作出判断。为此，就需对可能产生的定位误差进行分析和计算。
定位误差是指由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸（通常指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。对某一定位方案，经分析计算其可能产生的定位误差，只要小于工件有关尺寸或位置公差的13~15，一般即认为此定位方案能满足该工
序的加工精度要求。
工件在夹具中的位置是由定位元件确定的，当工件上的定位表面一旦与夹具上的定位元件相接触或相配合，作为一个整体的工件的位置也就确定了。但对于一批工件来说，由于在各个工件的有关表面之间，彼此在尺寸及位置上均有着在公差范围内的差异，夹具定位元件本身和各定位元件之间也具有一定的尺寸和位置公差。这样一来，工件虽已定位，但每个被定位工件的某些具体表面都会有自己的位置变动量，从而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工误差。
由此可知，定位误差是指工件在用调整法加工时，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。即定位误差主要是由基准位置误差和基准不重合误差两项组成。
根据定位误差的上述定义，在设计夹具时，对任何一个定位方案，可通过一批工件定位时的两个极端位置，直接计算出工序基准的最大变动范围，即为该定位方案的定位误差。
在机械加工中，有很多工件是以多个表面作为定位基准，在夹具中实现表面组合定位的。
采用表面组合定位时，由于各个定位基准面之间存在着位置偏差，故在定位误差的分析和计算时也必须加以考虑。为了便于分析和计算，通常把限制不定度最多的主要定位表面成为第一定位基准，然后再依次划分为第二、第三定位基准。一般来说，采用多个表面组合定位的工件，其第一定位基准的位置误差最小，第二定位基准次之，而第三定位基准的位置误差最大。
3.2.3 定位误差的计算
在本次设计中采用一面两孔组合定位。
采用工件上一面两孔组合定位时，根据工序加工要求可能采用平面为第一定位基准，也可能采用其中某一个内孔为第一定位基准。图2-3所示为一长方体工件及其在一面两销上的定位情况，因系采用短定位销，故工件底面1为第一定位基准，工件上的内孔1O 及2O 分别为第二和第三定位基准。
一批工件在夹具中定位时，工件上作为第一基准的底面1没有基准位置误差。由于定位孔较浅，其内孔中心线由于内孔与地面垂直度误差而引起的基准位置误差也可忽略不计。但作为第二、第三定位基准的1O 、2O ，由于与定位销的配合间隙及两孔、两销中心距误差
引起的基准位置误差必须考虑。
图2-4长方体工件在夹具中一面两销上的定位
Fig.2-3 The cubic work piece located in the jig with one plant and two positioning pin
根据上述，确定本次夹具设计采用底面为第一基准面，两孔分别为第二和第三基准面。两定位销的尺寸及定位误差的计算如下：
图2-5 一面两孔式，第二、第三定位基准的位置和角度误差[10]
Fig.2-4 At the same time two types, second, third localization datum position and angle error
根据图2-4有：
1) 两定位销中心距
x L =y L =14.5
式中 y L ——工件两定位孔的中心距()mm
2) 两定位销中心距的公差
11(~)53
x y L L δδ±=± (2-1) 式中 y L δ±——工件两定位孔的中心距公差()mm
中心距公差 0.070.040.y L E S E I δ=-=
-= 则两定位销中心 1
10.030.0133
x y L L δδ==?= 3) 圆柱销直径的公称值
11d D ==5
式中 1D ——与圆柱销相配合的工件定位孔的最小直径(mm)
公差选取：6g
4) 菱形销宽度 表2-1 b 及B 的推荐值(mm)
Tab.2-1 b and B recommended value (mm)
定位孔直径2D 3~6
>6~8 >8~20 b
2 3 4 B 2D -0.5 2D -1 2D -2
2D =5，因此得：b =2, B =0.5
5) 补偿距离
1min 12
x y L L εδδ=+-? (mm) (2-2)
式中 1m i n
?——夹具圆柱销与其相配合的工件定位孔间的最小间隙(mm) 圆柱销的尺寸为116g φ，根据GB1801——79知该即尺寸为φ5-0.006
-0.0017。
由此可得 1m i n 0.006?=-(mm) 则 ()1m i n 110.030.010.0060.04322
x y L L εδδ=+-?=+-?-=(mm) 6) 菱形销圆弧部分与其相配合的工件定位孔间的最小间隙
2min 2220.04340.03111
b D ε???=== (mm) 式中 2D ——与菱形销相配合的工件定位孔的最小直径(mm)
7) 菱形销最大直径
222min 110.03110.969d D =-?=-= (mm)
公差选取h5
8) 两定位销所产生的最大角度定位误差
1max 2max 0.0060.031022155
tg L α?+?-+===? 式中 1m a x
?——夹具圆柱销与其配合的工件定位孔间的最大间隙； 2m a ?——夹具菱形削与其配合的工件定位孔间的最大间隙应保证；
则 0α=
由于待加工孔未对其形位公差，因此允许些许偏差。
3.3 星轮在夹具中的夹紧
工件在夹具中的装夹是由定位和夹紧这两个过程紧密联系在一起的。仅仅定位好，在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件实行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。
夹紧装置的基本任务就是保持工件在定位中所获得的既定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和振动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确位置。
3.3.1 夹紧装置的组成
一般夹紧装置由下面两个基本部分组成。
1) 动力源
即产生原始作用力的部分。如果用人的体力对工件进行夹紧，称为手动夹紧；如果用气动、液压、气液联合、电动以及机床的运动等动力装置来代替人力进行夹紧，则称为机动夹紧。
2) 夹紧机构
即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。它包括中间递
力机构和夹紧元件。中间递力机构把来自人力或动力装置的力传递给夹紧元件，再由夹紧元件直接与工件接触，最终完成夹紧任务。
根据动力源的不同和工件夹紧的实际需要，一般中间递力机构在传递夹紧力的过程中，可以起到以下作用：
a 改变作用力的方向；
b 改变作用力的大小；
c 具有一定的自锁性能，以保证夹紧可靠，在手动夹紧时尤为重要。
本次设计采用手动夹紧方式。
3.3.2 夹紧力的确定
1) 夹紧力的方向
夹紧力应垂直于主要定位基准面[11]。为使夹紧力有助于定位，则工件应紧靠支撑点，并保证各个定位基准与定位元件接触可靠。一般地讲，工件的主要定位基准面其面积较大、精度较高，限制的不定度多，夹紧力垂直作用于此面上，有利于保证工件的加工质量。
夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。图2-4所示为工件安装时的重力G、切削力F和夹紧力W之间的相互关系。其中图(a)最好，图(d)最差。
图2-4 夹紧力与切削力、重力的关系
Fig.2-4 Clamps the strength and the cutting force、the gravity relations 图（a）0
W=
图（b）
F
W G
μ
=-
图（c）
()
cos sin(sin cos)
F G
W
αμααμα
μ
--+
=
图（d）
F G W
μ
+
=
图（e）W F G
=+
下面分析三力互相垂直的情况下，切削力与夹紧力间的比例关系。图2-5为在卧式铣床上铣一用台钳夹紧的工件。
图2-5 铣削时Fr 、W 、G 间的关系
Fig.2-5 The relations of Fr 、W 、G When milling
当重量G 很小而可以忽略不计时，只考虑夹紧力W 与切削力r F 的平衡，按静力平衡条件
r F =W 1μ+W 2μ (2-3)
12
r F W μμ=+ (2-4) 式中 1μ——工件的定位基准与夹具定位元件工作表面间的摩擦系数，1μ＝0.15～0.25;
2μ——工件的夹压表面与夹紧元件间的摩擦系数，2μ＝0.15～0.25;
因此
(2.0~3.3)0.30~0.50
r r F W F == (2-5) 可见在依靠摩擦力克服切削力的情况下，所需要的夹紧力是很大的。
在夹紧力工件时各种不同接触面之间的摩擦系数μ可见表。
表3-2 各种不同接触表面之间的摩擦系数μ
Tab.3-2 Between each kind of different faying surface friction coefficient
接触表面的形式
摩擦系数μ 接触表面均为加工过的光滑表面
0.15～0.25 工件表面为毛坯，夹具的支承面为球面
0.2~0.3 夹具定位或夹紧元件的淬硬表面在沿主切削力方向有齿纹
0.3 夹具定位或夹紧元件的淬硬表面在垂直于主切削力的方向有齿纹 0.4
夹具定位或夹紧元件的淬硬表面有相互垂直齿纹 0.4~0.5 夹具定位或夹紧元件的淬硬表面有网状齿纹 0.7~0.8
为了减小夹紧力，可以在正对切削力F 的作用方向，设置一支承元件（图2-6中之T ）。这种支承不用作定位，而是用来防止工件在加工中移动。
图2-6 承受切削力支承
Tab.2-6 Bear cutting force supports
如图2-5所示，当圆柱铣刀切入全深时，作用于工件上的切削分力y F 、z F 的合力r F 有使工件平移抬起的趋势。为此可用图2-6所示之压块，使夹紧力一力两用。
在钻床上对工件钻孔时，为了减小夹紧力，应力求使主要定位基准面处于水平位置，使夹紧力、重力和切削力同向，都垂直作用在主要定位基准面上。见图2-7(a)所示。
反之，当夹紧力与切削力及工件重力方向相反时，所需的夹紧力很大，W=F+G 。例如在壳体凸缘上钻孔时，由于壳体较高，工件只能倒装。这种安装方式在图2-7(b)中的F 和G 均有使夹紧机构脱开的趋势，因此需要施加较大的夹紧力W 。
图2-7 钻削时W 、F 、G 间的关系
Fig.2-7 The relations of W, F, G when Drills truncates
2) 夹紧力的作用点
夹紧力的作用点是指夹紧元件与工件相接触的一小块面积。选择作用点的问题是在夹紧力方向已定的情况下才提出来的。选择夹紧力作用点位置和数目时，应考虑工件定位可靠，防止夹紧变形，确保工序的加工精度。
a 夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，而不致引起工件发生位移和偏转。
当夹紧力虽然朝向主要定位基面，但作用点却在支承范围以外时，夹紧力与支反力构成力矩，夹紧时工件将发生偏转，使定位基面与支承元件脱离，以至破坏原有定位。应使夹紧力作用在稳定区域内。
b 夹紧力的作用点，应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小。
对于箱体、壳体、杆叉类工件，要特别注意选择力的作用点问题。
在使用夹具时，为尽量减少工件的夹紧变形，可采用增大工件受力面积的措施。采用具有较大弧面的夹爪来防止薄壁套筒变形；可在压板下增加垫圈，使夹紧力均匀地作用在薄壁
夹紧力的大小必须适当。当夹紧力过小，工件可能在加工过程中移动而破坏定位，不仅影响质量，还能造成事故；夹紧力过大，不但会使工件和夹具产生变形，对加工质量不利，而且造成人力、物力的浪费。
计算夹紧力，通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算。然后根据工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，高速运动的工件还应考虑惯性力等）后处于静力平衡条件，计算出理论夹紧力0W ，再乘以安全系数K ，作为实际所需的夹紧力0W ，即
0W K W (2-6)
式中 0W ——实际所需要的夹紧力 (N)；
W ——按力平衡条件计算之夹紧力 (N)；
K ——安全系数，根据生产经验，一般取K ＝1.5～3。
用于粗加工时，取K ＝2.5～3；用于精加工时，取K ＝1.5～2。
夹紧工件所需夹紧力的大小，除与切削力的大小有关外，还与切削力对定位支撑的作用方向有关。
3.3.3 夹紧机构的选择及设计
从前面提到的夹紧装置组成中可以看出，不论采用何种力源（手动或机动）形式，一
切外加的作用力要转化为夹紧力均需通过夹紧机构。因此，夹紧机构是夹紧装置中的一个很重要的组成部分。
夹紧机构可分为斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构、定心对中夹紧机构等。斜楔夹紧机构中最基本的形式之一，螺旋夹紧机构 、偏心夹紧机构及定心对中夹紧机构等都是斜楔夹紧机构的变型。
斜楔夹紧机构主要是利用其斜楔面移动时所产生的压力来夹紧工件的，亦即一般所谓的楔紧作用。斜楔的斜度一般为1:10，其斜度的大小主要是根据满足斜楔的自锁条件来确定。
一般对夹具的夹紧机构，都要求具有自锁性能。所谓自锁，也就是当外加的作用力Q 一旦消失或撤除后，夹紧机构在纯摩擦力的作用下，仍应保持其处于夹紧状态而不松开。
螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把斜楔绕在圆柱体上因它的夹紧作用原理与斜楔时一样的。不过这里是通过转动螺旋，使绕在圆柱体上的斜楔高度发生变化来夹紧工件的。本次工件夹紧便采用螺旋夹紧机构．
1) 夹紧形式所需夹紧力的计算
图2-8 工件的受力分析 Fig.2-8 Work piece stress analysis
12
k KF F μμ=+ (2-7) 式中 1μ——夹紧元件与工件间的摩擦因数
2μ——工件与夹具支撑面间的摩擦因数
根据式(2-1)可得： 356.57F N == N
再由表(2-2)及式(2-5)可得： 1.6356.571188.570.48
k F ?== N
2) 螺旋夹紧机构所需作用力的计算
图2-9 夹紧力作用简图
Fig.2-9 Clamps the action of force diagram
根据图3-9可计算所需作用力
001k l W W L η= '''''01212201[()][()]
cos Q z k z l tg M W r tg r tg W r tg r tg acrtg L β?α??α??ηβ=++=++=(N·m) (2-8)
式中 T ——应在螺旋夹紧机构上的夹紧转矩 (N·m)；
0W ——单个螺旋夹紧产生的夹紧力 (N)；
'r ——螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm ）
，其值视螺杆端部的结构形式而定； L ——作用力臂；
1?——螺杆端部与工件间摩擦角（°）；
α——螺纹升角，(°)；
z r ——螺纹中径之半（mm ）；
'2?——螺旋副的当量摩擦角(°)，'22cos tg acrtg ??β
=，式中2?为螺旋副的摩擦角(°)，β为螺纹牙型半角(°)。
为计算方便，令1()K rtg f ?φτ=++，则
T KQ =
当采用公制螺纹夹紧机构时，各种不同夹紧情况的K值可在K的数值表中查询。
第四章钻φ4阶梯斜孔工序刀具设计说明书
1.刀具类型确定
此道工序保证的尺寸精度要求较高φ4内孔端面必须垂直，因此选直柄麻花钻2.刀具设计参数确定
3.刀具工作草图
第五张钻φ4阶梯斜孔工序量具设计说明书设计Ф4阶梯斜孔的塞规，首先确定被测孔的极限偏差，查公差书第三章极限与配合标准得Ф4的上偏差ES=+0.013mm,下偏差EI=0mm。公差等级为IT7。
1.量具类型确定
Ф4的量具查得用圆柱柄圆柱塞规。
2.极限量具尺寸公差确定
（1）确定工作量规的制造公差和位置要素值，由公差书表6-1得IT7尺寸φ4的量规公差为T=0.0014mm,位置要素Z=0.0024mm.。
（2）计算工作量规的极限偏差：
φ4孔用塞规：
通规：上偏差=EI+Z+T/2=（0+0.0034+0.0012）=+0.0046mm
下偏差=EI+Z-T/2=（0+0.0034-0.0012）=-0.0022mm
磨损极限= EI=0mm
止规：上偏差=ES=+0.013mm
下偏差=ES-T=（+0.013-0.0024）=+0.037mm
3.极限量具尺寸公差带图
4.极限量具结构设计
第六章：星轮左端成型数控加工程序的编制
6.1数控加工的特点
1.采用数控机床加工零件可以提高加工精度，稳定产品的质量。
2.数控机床可以完成普通机床难以完成，或根本不能加工的复杂曲面的零件加工。
3.采用数控机床在生产效率上，可以比普通机床提高2～3倍，尤其对某些复杂零件的加工，生产效率可提高十倍甚至几十倍。
4.可以实现一机多用。
5.采用数控机床有利于向计算机控制与管理方面发展，为实现生产过程自动化创造条件。
6.2数控编程方法及特点
6.2.1数控编程的分类
数控编程一般分为两种：一种是手工编程，另一种是自动编程。
手工编程是由分析零件图，确定工艺过程，数值计算，编写零件加工程序单，程序的输入和检验都是由工人完成的。特点：对于加工形状简单的零件，计算比较简单，程序不是很多，采用手工编程（仍被广泛应用）较容易完成，而且经济，及时，因此在点位加工及直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用，但对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线，列表曲线的零件，用手工编程就有一定的困难，出错的机率增大，有的无法编程序。
自动编程：用计算机编制数控加工程序的过程。特点：计算机自动识图编程，编程准确，不易出错，安排走刀路线合理，从而使加工准确。本零件的凸轮加工就采用自动编程来完成的。
6.2.2编程零点及坐标系的选择
1.所选的编程原点及坐标系应使程序编制简单。
2.编程原点应选在容易找正，并在加工过程中便于检查的位置。
3.引起的加工误差小。
一般回转体零件的编程零点选在其加工面的回转轴线与端面交点处。
6.2.3对刀点的选择
对刀点是指在数控机床上加工零件时，刀具相对零件运动的起始点。对刀点应选择在对刀方便、编程简单的地方。对于采用增量编程坐标系统的数控机床，对刀点可选择在零件孔的中心上，夹具上的专用对刀孔上或两垂直平面（定位基面）的交线（即工件零点）上，但所选的对刀点必须与零件定位基面有一定的坐标尺寸关系，这样才能确定机床坐标系与工件坐标系的关系。对于采用绝对编程坐标系统的数控机床，对刀点可选在机床坐标系的机床零点上或距机床零点有确定坐标尺寸关系的点上。因为数控装置可用指令控制自动返回参考点，不需要人工对刀，但在装夹零件时，工件坐标系与机床坐标系必须要有确定的尺寸关系。6．2.4 加工路线的确定
1.尽量缩短进给路线,减少空走刀行程,提高生产率。
2.合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳，没有冲击。
3.保证加工零件精度和表面粗糙度的要求。
4.保证加工过程的安全性，避免刀具与非加工面干涉。
5.有利于简化数值计算，减少程序段数目和编制程序工作量。
6.3数控加工程序的内容
O0000 程序名
1 M03 T01 主轴正转选1号刀
2 GOO X50 Z40 快速点定位至X50，Z40
3 G00 X45 F1000 直线运动至X40
4 Z16 F300 车外圆至Z16处
5 T02 2号刀
6 G00 X-66 Z14 点定位至X-66 Z14
7 G01 X-44.5 F100 车3×0.5槽
8 X-50 F1000 退刀
9 G26 返回起点
10 M30 程序结束
注：仁和数控系统，正反刀架
设计体会
毕业设计是大学四年来理论基础知道和专业基础知识学习过程中最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节，是对专业基础知识的一次考验与综合运用。通过毕业设计能使学生综合运用大学几年来所学的理论和专业知识和在生产实习过程中学到的实践经验，以全面、系统、地培养学生独立思考能力、创新能力、解决实际问题等能力。
毕业设计三个月里，在导师的指导和同学的帮助下已顺利完成。在这几个月里从对所设计产品市场需求情况的调查、目前研究现状的了解、相关资料的查阅、结构初步设计方案的提出、及最后总方案的确定，在这每一个环节中我都严格要求自己：一个从事机械专业的人员，既要熟悉设计，更要熟悉工艺和控制，也要有能预测市场的能力。在这个过程中，不但培养了我独立思考、分析问题的能力也培养了我的创新能力、解决实际问题的能力及理论与实践相结合的能力。
在这短短三个月的毕业设计里，也深感自己还存在很多不足，如理论知识的不扎实、实践经验的欠缺、理论与实践的优化结合等等。我将在以后的学习和工作中继续对专业理论知识的深入学习和对实践经验的认真总结，做到理论与实践有机结合，争做一名“有志”、“有
德”、“博学”适合当代社会发展所需要的优秀社会青年。
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[8] 胡宗武.非标准机械设备设计手册[M].北京：机械工业出版社，2003
第1次作业 <机械制造工艺学> 201603 一、单项选择题（本大题共40分，共 20 小题，每小题 2 分） 1. 下列哪一种刀具不适宜进行沟槽的铣削？( ) A. 立铣刀 B. 圆柱形铣刀 C. 锯片铣刀 D. 三面刃铣刀 2. 切削加工时，对表面粗糙度影响最大的因素是( ) A. 刀具材料 B. 进给量 C. 切削深度 D. 工件材料 3. 单件小批生产一般采用( )装配组织形式。 A. 移动式装配流水线 B. 固定式装配 C. 变节奏流水装配 D. 移动式装配 4. 长V形块定位将消除( )个自由度。 A. 一个 B. 二个期工程 C. 三个 D. 四个 5. ( )加工是一种易引起工件表面金相组织变化的加工方法。 A. 车削 B. 铣削 C. 磨削 D. 钻削 6. 在机械加工中直接改变工作的形状、尺寸和表面质量，使之成为所需零件的过程称为( )。 A. 生产过程 B. 工艺过程 C. 工艺规程 D. 机械加工工艺过程 7. 以下加工采用工序集中的是( )。 A. 单件小批生产 B. 大批量生产 C. 活塞的加工 D. 轴承的加工 8. 以下装夹方式中，（）装夹方式适合于大批量生产。 A. 直接找正装夹 B. 划线找正装夹 C. 用卡盘装夹 D. 用夹具装夹
的场合。( )用完全互换法装配机器一般适用于9. A. 大批大量生产 B. 高精度多环尺寸链 C. 高精度少环尺寸链 D. 单件小批生产 10. 通常情况下，剃齿加工不能纠正( )。 A. 齿轮公法线长度变动量 B. 齿轮的切向误差 C. 齿轮的径向误差 D. 齿轮的运动误差 11. 在大量生产中，已知孔加工精度为IT7级，孔径为φ60mm，表面粗糙度为Ra1.6μm的外圆表面，采用的加工路线为( )。 A. 钻孔--粗拉孔--精拉孔 B. 钻孔--扩孔--铰孔 C. 钻孔--粗镗孔--精镗孔 D. 粗镗--半精镗--精镗 12. 对机械加工过程影响较小的振动是( )。 A. 自由振动 B. 自激振动 C. 受迫振动 D. 衰减振动 13. 滚刀轴线必须倾斜，用以保证（）。 A. 刀具螺旋升角与工件螺旋角相等 B. 刀齿切削方向与工件轮齿方向一致 C. 刀具旋向与工件旋向一致 14. 齿轮的定位采用大端面及短心轴定位，这种定位方式属于( ). A. 完全定位 B. 过定位 C. 欠定位 D. 不完全定位 15. 齿轮齿形的加工定位方案是( )。 A. 端面、内孔 B. 一面两销 C. 外圆、端面 D. 外圆、内孔 16. 以下关于汽车发动机的加工及装配说法错误的是（） A. 广泛采用修配法装配 B. 采用互换法装配 C. 广泛采用夹具装夹 D. 按流水线布置 17. 装配基准是指（） A. 设计图中所用的基准 B. 工序图中所用的基准 C. 装配过程中所用的基准
前言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，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复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的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。 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，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。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。 一、夹具的功能 1.保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。 2.提高生产效率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。 3.扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。 4.减轻工人劳动强度，保证安全生产。
机床夹具复习题 一、填空与选择题 1、机床夹具的种类，组成 2、定位原理 3、机床夹具的夹紧机构主要有斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心夹紧机构三种。 4、机床夹具的夹紧装置由动力源、中间传力机构和夹紧机构所组成。 5、定位误差产生的原因有基准不重合误差和基准位移误差 6、生产中最常用的正确的定位方式有完全定位和不完全定位两种。 1、钻床上钻孔时，进给运动是：---------------------------------------------（ B ） A. 钻头旋转 B. 钻头轴向运动 C . 工件的移动D.都不对 2、下列四种切削液中,冷却性能最好的是--------------- ------------------( C ) A乳化液B极压乳化液 C水溶液D矿物油 3、工件定位时，绝对不能采用：-----------------------------------------------（ D ） A 完全定位； B 不完全定位； C 过定位；D欠定位。 4、基准不重合误差大小与有关。-----------------------（ B ） A．本道工序要保证的尺寸大小和技术要求； B．只与本道工序设计〔或工序〕基准与定位基准之间位置误差； C．定位元件和定位基准本身的制造误差。 D．以上都不对 5、在加工箱体零件时，定位元件常选择一大平面及两销（一短圆柱销和一短菱形销）其共限制了工件的自由度数为-----------------------（ D ） A2个 B3个 C5个 D6个 6、加工大中型工件的多个孔时，应选用的机床是-----------------------( D ) A卧式车床B台式钻床 C立式钻床D摇臂钻床 三、名词解释 1、六点定位原理：用“3、 2、1”合理分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，其中 一个支承点限制工件的一个自由度，把工件的六个自由度都限制了的定位方法。 2、定位基准：用于定位的工件上的点、线、面。 3、完全定位：合理分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，其中一个支承点限制工件 的一个自由度，把工件的六个自由度都限制了的定位方法。 4、机床夹具：在机床上用于确定工件相对与机床和刀具的相对位置的辅助工艺装备 5、工序基准：用以确定本工序加工表面加工位置的点、线、面。 四、分析计算题 1、什么叫六点定位规则？工件在夹具中的定位是否一定要完全限制其六个自由度才算合理？ 答：六点定位原理：用“3、2、1”合理分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，其中一个支承点限制工件的一个自由度，把工件的六个自由度都限制了的定位方法。
工装夹具提升发展规划 工装、夹具是制造系统与装备中的一个重要基础部件。随着机械产品更新换代的不断加快，多品种小批量生产，要求夹具的设计制造具有快速响应产品变化的能力，能够缩短产品设计制造周期，增加制造系统的柔性，降低成本，提高产品质量。根据公司工装夹具现在所处于的现有技术水平，还需要更进一步改进、完善、技术化提升工装夹具的实用性、可操作性。 1、工装夹具的完整性 根据公司现有条件，很多工装夹具不完整，不能配套进行生产，有部分零件还需委外加工，公司不具备独立的生产能力，预计在2012年至2013年 内完成独立的生产模式，自给自足，减少委外加工的数量，降低公司成本。 2、工装夹具专业人员的增加 随着工装夹具的日益完整，公司将加大力度用于新工装夹具的开发与技术改进，预计招收电气工程师，实现工装夹具电气化，招收机械工程师，实现 工装夹具的自动化，从而减轻员工作业时劳动强度，招收夹具工程师，实现 公司工装夹具的多元化、一体化。预计在2013年至2014年完成。 3、工件夹紧快速化、自动化。 为缩短工件加工中的辅助时间，减轻工人的劳动强度，工件的装夹、拆卸也需要机械化、自动化。工件的夹紧由现在的单一功能的压紧件、紧固件发 展为可以调整的模块，以便实现快速组装和快速夹紧。对于批量大的一些零 件的加工，液压夹具、气动夹具可实现工件自动化快速夹紧。手动式及气动 式,如以固定工作物的方式来分又可分为水平式、垂直式、推拉式、门闩式、 多功能焊接组立式及挤压式等。同气缸配套使用，可实现手动、气动混用， 保证流水线正常运行。预计在2013年至2015年实现夹具自动化，全面提升 生产速度，提高产品质量。 4、组合夹具的应用 随着机械制造业的飞速发展，产品的更新换代，越来越快，传统的大批量生产模式逐步被中小批量生产模式所取代，机械制造系统欲适应这种变化 需具备较高的柔性，柔性化的着眼点主要在机床和工装两个方面，组合夹具 的工装柔性化的重点。预计在2015年至2016年改进完成雏形，2017年完 成。 5、专用夹具、组合夹具、成组夹具一体化 现代化加工设备的多功能化，使工艺过程高度集中、工件一次定位装夹后
机床夹具设计课程设计 说明书 设计题目：钻床夹具设计 系别：机械与电子工程学院 专业：机械设计制造及其自动化
前言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、智能、复合、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本次的设计任务是加工零件（板件）上的两个孔。零件属于大批量生产，钻孔要 求精度高，所以需要设计一个专用夹具，保证零件加工质量。由于夹具的利用率高， 经济性好，使用元件的功能强而且数量少，配套费用低，降低生产成本；采用夹紧装 置，缩短停机时间，提高生产效率。 设计钻床夹具，首先要分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧； 完成草图后考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理结 构实现零部件间的相对运动，根据零件要求选择材料。 完成钻床夹具的所有设计后，用 AutoCAD进行二维图的绘制，首先画好零件图，最 后进行装配，标注相关尺寸及技术要求，并用 Pro/ENGINEER绘制最终三维效果图，最 终进行说明书，任务书的撰写、整理、修改完成设计任务。
目录 第一章对加工零件的工艺分析 .......................................................错误！未定义书签。 1.1夹具设计 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2零件分析 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2.1零件图 (1) 1.2.2加工零件图分析 (2) 第二章定位方案及误差分析 ...........................................................错误！未定义书签。 2.1拟定定位方案 .....................................................................错误！未定义书签。 2.1.1定位方案拟定 (2) 2.1.2定位方案选定 (2) 2.2定位误差分析 .....................................................................错误！未定义书签。 2.2.1相关概念 (3) 2.2.2定位误差分析 (4) 第三章对刀导向方案 .......................................................................错误！未定义书签。 3.1对刀导向方案 .....................................................................错误！未定义书签。 3.2对刀导向元件详细参数 .....................................................错误！未定义书签。 第四章夹紧方案及夹紧力分析 (5) 4.1 夹紧方案分析 .............................................................................错误！未定义书签。 4.2夹紧力分析 .........................................................................错误！未定义书签。 4.2.1夹紧力估算 .....................................................................错误！未定义书签。 第五章夹具体设计及连接元件选型 ...............................................错误！未定义书签。 5.1夹具体设计 ..........................................................................错误！未定义书签。 5.2连接元件选型 ......................................................................错误！未定义书签。 5.2.1标准件 .............................................................................错误！未定义书签。 5.2.2非标准件 .........................................................................错误！未定义书签。 第六章夹具零件图和装配图及标注 ...............................................错误！未定义书签。 6.1零件图 (8) 6.2钻模板零件图 ...................................................................................................... 1 1 6.3装配图 .................................................................................................................. 2 1第七章三维效果图...........................................................................错误！未定义书签。 14 总结 .................................................................. 14 参考文献 ..............................................................
关于机械设计方面的读物和文章，95%是所谓的《机械设计图册》或者《精巧机构设计实例》之类。然而，即便是标榜“经验”或分析，个人觉得，还是停留在教材阶段，对初学者或者基础不够扎实的设计者来说，能够应用和受益的范围和层次都比较有限。 相反，倒是论坛有些“菜鸟”（其实大部分都有相当经验了）提出某某问题，引来多人竞答而带有“专题性”的内容，和实际工作贴合较紧，有用可用也。有鉴于此，我有意结合自己的工作经验、感受和认识，给想了解或进入机械行业的朋友作一些介绍和分享，可能陆陆续续会有，不求理论如何正确观点如何新颖，但求对大家有启发有帮助。（注意，绝不是在卖弄哦，纯粹无私分享个人经验、教训和感受罢了，希望大家也都不要太闭塞和吝啬：） 由于机械是一个很宽泛的行业，而个人往往只是从事其中一个分支或部分，不可能面面俱到，因此我拣广为人知相对简单的夹治具谈起。当然，不管分得多细多深，都只是实践性操作和行业特性有些区别，所涉及的机械理论是通用的，都能被大家接受。 关于夹治具的确切定义，没有找到（也没必要追究，知道是什么就足够了），我认为是：为解决实际问题或实现某个功能而针对性制作的辅助性装置。特点是：结构简单，应用广泛，种类繁多，可以是一块铁片，也可以是一台设备。比如，磨床用挡块，可以叫它夹治具；比如，Hi-pot测试机，可以叫它治具。（注：名词来源日本，我们叫工具）电子行业的夹治具，大致有压入、折弯、切断、铆合、熔接、测试、固定等分类，当然，也可以分为普通和特殊两类，看个人喜好或等专业书记去整理规定了。基本上，除了电测和熔接，一般工厂都有自己的设计部门或干脆自己制作。可以断言，有电子厂的地方，就会有夹治具；没有电子厂的地方，夹治具也比比皆是。相应地，这类工作需求是比较大的，由于入门相对容易，也比较适合学历层次不够高（工厂一般要求不高）或者作为转机械行业的一个突破口。 从某种意义上讲，夹治具设计更能锻炼一个人的异常分析和问题解决的能力，而设计能力相对比较复杂设备如自动机之类而言，会比较淡薄和次要些。为什么这么说呢？ 理由有二： 1. 治具在设计上以简单、好用和安全为原则，体现在结构上也体现在工件上。所以，知道怎么做了，从画图到组装到调试成功，几乎不用费多大劲。然而，治具服务的对象，往往有些是不能实现自动化而手工作业困难的棘手产品，这时，会经常头痛，如果有问题不是机械本身问题，但如缺乏异常分析和甄别解决问题的能力，就会被混淆欺骗，就会被搞到寝食不安，每天头发像刺猬。 大多数工厂（尤其大陆）生产基本工序大都仍是人在主导，治具发挥的是辅助性作用。由于结构相对简单，有时要实现某个“复杂”功能或解决某些疑难问题，确实很伤脑筋，而主管或别部门的人才不管这些，他们通常会说，某某，产线XX 产品不良多，你弄个治具或把已有治具改善下。简单解决简单，当然没问题了，遇到麻烦的，可能就要考验下分析和解决问题的能力了，而一旦你找到原因和对策，设计个夹治具要不了两三天，因为简单。有时，产线会拿一大堆不良品来找你算帐，如果你不能找出“反证据”，那么你要么可能稀里糊涂做了替罪羊，要么可能费老大一番工夫才找到原因，然后吐血30两。 2.通常设计夹治具，考虑最多的，往往不是机械本身，而是产品或制程方面，无论怎么做，每套治具的成本差别不大（专案费用也限死了），就算多花个三五万，企业也能接受；如具备丰富的产品和制程经验，往往能洞悉先机，在未生产时就对产品可能问题提出改进，同时拟出一套合理高效的生产方案，然后再细化到各工站夹治具制作，也就长远性地保障成本控制和效率提升，这部分是企业最在乎的。同工站的治具，会有很多方案，有时需要综合考虑产品特性、产能要求、成本控制等因素才能定稿，这个过程其实更多是一种机械以外的分析能力，而不单纯是所谓的设计能力。换言之，优秀夹治具设计者同时应该是产品、制程和设计全通，否则水平会低一个档次，哪怕图画得再漂亮，治局具做得再巧妙。事实上，不懂产品不了解制程的设计师，我相信也捣不出象样的治具，甚至可以说只会制造麻烦。 当然啦，强调机械以外的问题分析和解决能力，并非忽视淡化机械本身的功用。相反，机械设计师必须以设计能力和水平为最基本和最重要的“拳头”来武装自己，而且要注意不断增进从各个方面提高自己的，否则很容易就落伍了，至少很多案子会由于困难或毫无头绪而经常找借口：老板，这个东西，难以做到！而事实上，同样的问题，也许别的厂家或者别人正在克服或已解决。 我一直认为，设计师拟定一套设计方案需要考量的东西很多，很大一部分就在机械之外。机械技术发展到今天，已经
辽宁职业学院 毕业论文(设计) 题目钻孔夹具的设计 系（分院）机械工程学院 专业班级机自1034班 姓名 指导教师姓名 职称 日期
辽宁职业学院 毕业论文（设计）任务书 专业班级：机自1034班 学生姓名： 题目：钻孔夹具的设计 上交论文（报告）日期： 答辩日期： 指导教师： 年月日
本人声明 我声明，本论文及其设计工作是由本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 毕业生签名： 时间：年月日
目录 摘要 (1) 1 钻孔夹具设计 (2) 1.1 设计的目的 (2) 1.2 机床夹具的主要功能 (3) 1.3 机床夹具的特殊功能 (3) 1.4 生产条件 (3) 1.5 夹具总体设计的要求 (3) 1.6 机床夹具的总体形式 (4) 1.6.1 确定夹具体 (4) 1.6.2 确定联接体 (5) 1.7 设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则 (5) 1.8 钻孔夹具方案设计 (5) 1.9 制定出合理的设计方案 (5) 2 夹具分类 (6) 3 夹具的定位方式 (7) 4 设计夹紧装置时应注意什么 (8) 5 总结 (9) 参考文献 (10) 致谢 (11)
摘要 在设计的过程中，我综合运用了系统的设计方法和相关设计软件（如CAXA），且应用相关设计资料（包括手册、标准和规范等）以及进行经验估算等方法。运用在学校所学基本理论知识，正确解决工件在加工时的定位和夹紧问题，选择合理的设计方案，进行计算，设计出符合要求、优质、高效、低成本的夹具。并运用所学基本理论知识，解决工件在加工时的定位和夹紧问题，选择了合理的方案和计算，设计出符合优质、高效、低成本的夹具。 关键词：钻孔夹具设计
论文题目：轴类零件加工工艺及夹具设计 学生姓名： 学号: 所在院部： 所学专业： 指导老师： 完成时间：2010年03月
摘要 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间；轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高。根据零件的结构及其功能，运用定位夹紧的知识完成了夹具设计。 关键词：轴类零件、轴颈、夹具
Abstract The machine shaft is often encountered in one of the typical components. It is mainly used for support in mechanical gears, pulleys, cams and connecting rods and other transmission parts, to transfer torque. Different forms according to the structure, the axis can be divided into stepped shaft, taper spindle, axis, hollow shaft, crankshaft, camshaft, eccentric shafts, all kinds of screw shaft such as short axis aspect ratio of less than 5 large known as the slender shaft 20, most shaft in between; shaft bearings bearing, and bearing with the shaft segment called the journal. Journal is the axis of the assembly base, and their general requirements for precision and high surface quality. According to parts of the structure and function, using the knowledge of locating and clamping fixture design completed. Key words：Shaft, journ
目录 一、序言 (1) 1、零件的分析 (1) 2、零件的作用 (1) 二、工艺规程设计 (1) 1、确定毛坯的制造形式 (1) 2、定位基准的选择 (2) 3、制定工艺路线 (2) 4、毛坯尺寸的确定与机械加工余量 (9) 5、确定切削用量及基本工时 (12) 三、夹具设计 (13) 1、问题的提出 (13) 2、夹具设计 (13) 3、夹具结构设计及操作简要说明 (13) 四、参考文献 (14) 序言 机械制造工艺课程设计是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它对我们四年的大学学习生活具有重要意义。设计题目给定的零件是CA6140车床法兰盘（0404）零件，该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年) 法兰盘的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。 一零件的分析 （一）零件的作用 题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的100外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)，法兰盘的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。 （二）零件的工艺分析 法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1以Ф20 的孔为中心加工表面； 2 俩端面； 3 以Ф90为中心的加工表面。 它们之间的位置要求主要是： （1）Ф100mm 左端面与Ф45 mm孔中心轴的跳动度为； （2）Ф90mm 右端面与Ф45 mm孔中心轴线的跳动度为。 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。 二工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式零件材料是HT200。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，采用方法为砂模机器造型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。
课程设计说明书 ------------ 设计题目：设计CA6140机床前横架加工工艺及夹具 设计者: 班级： 学号： 指导老师： 能动学院 2014年9月10日星期三
序言 机械制造技术基础课程设计实在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺及未来从事的工作打下了良好的基础。 一、零件的分析 （一）前横架的工艺分析。 通过对该零件零件图的观察分析可知该零件属于箱体台阶类零件。下表面需要进行铣削加工，表面粗糙度Ra=25。由于要保证M12螺纹孔与上表面的尺寸以及该孔的位置度误差，所以上表面不易加工，故不进行加工。其余4个M12的螺纹孔加工也很容易。所以该零件的工艺性较好。 二、零件工艺规程设计 （一）零件的生产类型 零件的生产纲领为 N=Qn(1+a+b) 其中，产品的年产量Q=3000台/年，每台产品中该零件的数量n=1件/台，每天单班生产。（二）前横架的毛坯的制造形式。 由零件图知该零件材料为HT200.考虑到该材料的力学性能，故选用铸件毛坯；零件尺寸不大，故选用金属型铸造。
1.毛坯尺寸和公差。 参见《机械制造技术基础课程设计指南》第五章第一节，铸铁件的公差及机械加工余量按GB/T6414——1999确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 （1）铸件公差等级由该零件的技术要求可知，该铸件的公差等级为普通级。 （2）零件表面粗糙度由零件图可知该零件下表面Ra=25，其余的不用加工。 2.确定机械加工余量 查阅《金属机械加工工艺人员手册（第三版）》表12—3可知，该铸件加工余量等级为5~7级，取6级。再查阅表12-2可知，加工底面，加工余量为3。 3、确定毛坯尺寸 分析本零件，结合上面得到的加工余量可知，毛坯在加工方向的尺寸为22+3=25mm。其余表面不用加工，所以不留余量。 4、设计毛坯图 由零件图可知，图中除了标注的圆角R10之外，所有未注的圆角均为R3，所以毛坯图如下。（三）选择加工方法，制定工艺路线 1.定位基准的的选择 本零件需加工下表面，保证厚度尺寸22mm，上表面是设计基准。为了避免基准不重合误差，应选择上表面为定位基准，即遵守“基准重合”的原则。 2.零件表面加工方法的选择 本零件需加工下表面，并钻孔，攻螺纹。 （1）下表面，由于本零件的形状不适合进行车削加工，所以加工下表面时选择铣削加工 （2）φ10.8的孔，选用摇臂钻床进行加工，并用φ12mm的丝锥攻螺纹。
有全套 1零件的工艺性分析 1)该工件锻造比比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后进行正火处理，粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。 2)工序安排以台阶面和Φ100g6的外圆表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。 3)分度盘大端面对Φ35H7mm孔中心线有垂直度要求；外圆台阶 面对Φ100g6mm外圆轴心线有垂直度要求；Φ100g6mm外圆与Φ35H7mm 孔有同轴度要求；6×M12螺纹与和6×Φ32mm孔对100g6mm外圆轴心线有位置度要求，可在偏摆仪上用百分表检查同轴度及垂直度。 2机械加工工艺规程设计 2.1分度盘的工艺分析及生产类型的确定 2.1.1分度盘的用途 分度盘是一种高精度的分度定位元件。主要用于需要高精度分度定位的金属切削机床和专用夹具上。 2.1.2分度盘的主要技术要求 按表1-1形式将该分度盘的主要技术要求列于表6-1中。 表2-1 分度盘零件的主要技术要求 加工表面尺寸及偏差 /mm 公差及精度 等级 表面粗糙度 Ra/μm 形位公差/mm 大端面Φ180 IT12 12.5 ⊥0.02 C
外圆台阶面 1.6 ⊥0.01 D 小端面Φ100g6 IT6 12.5 大外圆Φ180 IT12 12.5 小外圆Φ100g6 IT6 1.6 ◎Φ0.01○M C○M 6×Φ32孔6×Φ32H7 IT7 12.5 Φ0.25 D○M Φ35孔Φ35H7 IT7 3.2 Φ36孔Φ36 IT13 12.5 Φ21孔Φ21 IT13 12.5 螺纹孔6×M12-6H IT6 3.2 Φ0.25 D○M 6×Φ12孔6×Φ12± 0.05 IT10 3.2 Φ0.1 D Φ10销孔Φ10H7 IT7 3.2
高精度微调胀力车削夹具 我所生产的某产品中，电动机结构较为典型，其中以电动机壳体的加工为难点。电动机壳体采用1Cr18Ni9Ti材料，其尺寸精度、形位精度、表面粗糙度要求较高，如图1所示。为实现在小批量生产中能快速装夹、精确定位，我们设计了专用夹具以用于车削两端高精度孔，从而保证两端孔的形位精度要求。
我所生产的某产品中，电动机结构较为典型，其中以电动机壳体的加工为难点。电动机壳体采用1Cr18Ni9Ti材料，其尺寸精度、形位精度、表面粗糙度要求较高，如图1所示。为实现在小批量生产中能快速装夹、精确定位，我们设计了专用夹具以用于车削两端高精度孔，从而保证两端孔的形位精度要求。 1. 零件工艺分析 该零件的加工难点在于两端内孔的车削加工，左端内孔φ100+0.0870 mm和右端内孔φ32+0.0390 mm、φ52+0.0460 mm，不仅尺寸精度、表面粗糙度要求较高，而且要求以这两孔的中心轴线为基准，左右两端孔的同轴度误差不超过0.06mm，加工难度较大。为保证形位精度要求，在工艺设计时，必须正确选择定位基准，合理安排加工顺序。 根据基准统一原则，定位基准应尽量选择与设计基准一致，故该零件加工时选择以内孔为定位基准，采取先加工左端内孔φ100+0.0870 mm，再以该孔定位，调头装夹找正后加工左端各孔至尺寸的工艺方案。在该工艺方案中，实施的关键是左端内孔φ100+0.0870 mm 的定位装夹方式。 2. 夹具的设计和使用 因该产品是小批量加工，设计夹具时须考虑工装应能快速装夹、精确定位，并能重复使用。经上述分析，我们设计了高精度微调胀力组合夹具，夹具工作如图2所示。
工装夹具设计要点 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 工装夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计工装夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。工装夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。 一、工装夹具设计的基本原则 1、满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性； 2、有足够的承载或夹持力度以保证工件在工装夹具上进行的加工过程； 3、满足装夹过程中简单与快速操作； 4、易损零件必须是可以快速更换的结构，条件充分时最好不需要使用其它工具进行； 5、满足夹具在调整或更换过程中重复定位的可靠性； 6、尽可能的避免结构复杂、成本昂贵； 7、尽可能选用标准件作为组成零件； 8、形成公司内部产品的系统化和标准化。 二、工装夹具设计基本知识 一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求：
1、保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 2、提高生产效率专用夹具的复杂程度应与产能情况相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。 3、工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。 4、使用性能好工装夹具应具备足够的强度和刚度，操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。工装夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。 5、经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据订单及产能情况对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 三、工装夹具设计规范化概述 1、工装夹具设计的基本方法与步骤 设计前的准备工装夹具设计的原始资料包括以下内容： a)设计通知单，零件成品图，毛坯图和工艺路线等技术资料，了解各工序的加工技术要求，定位和夹紧方案，前工序的加工内容，毛坯情况，加工中所使用的机床、刀具、检验量具，加工余量和切削用量等； b)了解生产批量和对夹具的需用情况；
第五章机床专用夹具及其设计方法 机床夹具一般由定位装置、夹紧装置、夹具体及其它装置或元件所组成。但是各类机床的加工工艺特点、夹具与机床的连接方式等不尽相同，因此夹具的具体结构和技术要求等方面也不相同。本章在各种装置和元件设计的基础上，结合实例对几类典型的机床夹具予以分析，以了解和掌握各类机床夹具的结构特点和设计要点。 第一节第一节各类机床夹具及其设计特点一、一、车床夹具 车床主要用于加工零件的内、外圆柱面、圆锥面、回转成形面、螺纹以及端平面等。根据加工特点和夹具在机床上安装的位置，将车床夹具分为两种基本类型。 （一）车床夹具的类型 1、安装在车床主轴上的夹具 这类夹具，加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运动。 2、安装在滑板或床身上的夹具 对于某些形状不规则和尺寸较大的工件，常常把夹具安装在车床滑板上，刀具则安装在车床主轴上作旋转运动，夹具作进给运动。加工回转成形面的靠模属于安装在床身上的夹具。（二）、车床专用夹具的典型结构 1、心轴类车床夹具 心轴类车床夹具多用于工件以内孔作为定位基准，加工外圆柱面的情况。常见的车床心轴有圆柱心轴、弹簧心轴、顶尖式心轴等。
2．角铁式车床夹具 角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体。它常用于加工壳体、支座，接头类零件上的圆柱面及端面。当被加工工件的主要定位基准是平面，被 加工面的轴线对主要位基准面保持一定的位置关系（平行或成一定的角度）时，相应地夹具上的平面定位件设在与车床主轴轴线相平行或成一定角度的位置上。 3、花盘式车床夹具 花盘式车床夹具的夹具体为圆盘形。在花盘式夹具上加工的工件一般形状都较复杂，多数情况是工件的定位基准为圆柱面和与其垂直的端面。夹具上的平面定位件与车床主轴的轴线相垂直。 4、安装在拖板上车床夹具 通过机床改装（拆去刀架，小拖板）使其固定在大拖板上，工件直运动，刀具则转动。这种方式扩大车床用途，以车代镗，解决大尺寸工件无法安装在主轴上或转速难以提高的问题。 （三）车床夹具设计要点 1、定位装置的设计要求在车床上加工回转面时要求工件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置，必须保证这一点。因此，对于轴套类和盘类工件，要求夹具定位元件工作表面的对称中心线与夹具的回转轴线重合。对于壳体、接头或支座等工件，被
端面夹具设计 铣40 姓名：罗纳德 班级：11机械1班学号：0802110130 指导教师：何斌锋
成绩评定表
目录 1.序言 (1) 2.产前准备 (2) 2.1年生产纲领 (2) 2.2生产条件 (2) 3.确定毛坯 (3) 3.1 确定毛坯种类 (3) 3.2 确定铸件加工余量及形状 (3) 4.零件分析 (4) 4.1零件的作用 (4) 4.2零件的分析 (4) 5.夹具设计 (6) 5.1定位方案及定位装置的设计 (6) 5.2夹紧方案及装置的设计计算 (7) 5.3确定夹具体并绘制夹具体设计图 (8) 5.4夹具的装配图 (9) 5.4夹具设计及操作的简要说明 (9) 6.定位误差设计 (10) 7.设计体会 (11) 8.参考文献 (12)
1.序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 1.保证加工精度机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。 2.提高生产效率机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 3.减少劳动强度采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 4.扩大机床的工艺范围利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于： 1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
钻孔夹具课程设计说明书 学院班级：08机械电子1班 学生姓名 学号0811112018 指导教师
夹具设计说明书 目录 一、设计要求 二、零件分析 三、定位分析 四、夹紧分析 五、钻模板、钻套设计 六、夹具体设计 七、小结 八、心得体会 九、参考文献 一、设计要求
设计思路： （1）由于是钻孔我们可以参考钻孔夹具设计的流程：1定位 2夹紧 （2）根据机械制造工艺学的知识可知钻孔夹具的设计要点是： 1钻套 2钻模板 3夹具体 （3）夹具设计的一般步骤：
1）明确设计任务与收集设计材料 2）确定夹具设计方案与绘制夹具草图 3）进行必要的分析计算 4）审查方案与改进设计 5）绘制夹具装配总图 6）绘制夹具零件图 （4）夹具设计中的几个重要问题 1）清根问题 在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处的清根问题。 2）让刀问题 在设计圆盘类刀具（如铣刀、砂轮等）加工的家具时，会存在让刀问题。 3）更换问题 4）防松问题 二、零件分析
1、零件的作用 轴承座一是为了固定轴承进行轴向定位，二是起密封保护作用，防止轴承进入尘土等进入轴承造成损坏，三是让轴承能够有好的润滑空间。 两个坐孔是用于固定轴承座的，单边固定是出于满足结构和安装位置的要求。两个销孔用于定位。 2、零件的工艺分析 ⑴φ30及φ8两孔都具有较高的精度要求，表面粗糙度 Ra的值为1.6um，是加工的关键表面。 ⑵轴承座上、下表面及前、后两端面的表面粗糙度Ra为 3.2 um，是加工的重要表面。轴承座的上表面有位置精度要 求0.008，而且与轴承孔中心线有平行度要求0.003。轴承座的前、后端面与轴承孔中心线垂直度要求为0.003，是重要的加工表面。 ⑶φ13沉孔加工表面粗糙度要求较低。 ⑷其余表面要求不高。