摘要
论述了航空发动机上活门壳体的机械加工工艺规程的制定过程，及一套夹具的设计过程。本文参考了大量的与机床夹具相关的文献，并分析了国内外机床夹具的发展研究现状。论文对零件进行了工艺性分析，确定了毛坯的制造形势及技术要求，为工艺路线的编制奠定了基础，最终确定了零件加工的工艺路线方案。通过六点定位原理设计了一套铣床夹具。以SolidWorks软件为三维可视化设计平台，完成了对零件可视化设计的三维实体建模。
关键词：壳体；工艺规程；夹具；三维设计
Abstract
Discusses on the aircraft engine the valve casing machining process planning formulation process, and a fixture of the design process.In this paper, a lot of reference and machine tool fixture in relevant literature, and has analyzed the domestic and foreign research status the development of machine tool fixture.Study on the parts of the process analysis, to determine the blank of manufacturing situation and technical requirements, process route for the preparation of laid the foundation, and ultimately determine the machining process route plan.By six point locating principle to design a set of milling fixture.Taking SolidWorks software for 3D visual design platform, completed the parts design visualization of 3D entity modeling.
Key words: shell; procedure; fixture; three dimensional design
目录
1 绪论 (1)
1.1 课题的研究目的和意义 (1)
1.2 国内外的研究现状 (1)
1.2.1 国内研究现状 (1)
1.2.2 国外研究现状 (2)
1.3 可视化技术 (3)
1.4 课题研究的主要内容 (3)
2 机械加工工艺规程设计 (5)
2.1 机械加工工艺规程概述 (5)
2.1.1 机械加工工艺规程的设计的主要依据 (5)
2.1.2 确定零件的生产类型 (5)
2.2 确定毛坯的种类和制造方法 (5)
2.3 拟定机械加工工艺路线 (6)
2.3.1 零件的工艺分析 (6)
2.3.2 确定工艺组合 (7)
2.3.3 拟定工艺路线 (8)
2.3.4 划分加工阶段 (9)
2.3.5 基准的选择 (10)
2.3.6 工艺规程的分析 (11)
2.4 确定工序间的加工余量、工序尺寸和公差 (14)
2.4.1 确定工序间加工余量应考虑的因素 (14)
2.4.2 确定工序的加工余量，工序尺寸和公差 (15)
2.5 确定各工序的工艺装配，切削用量和额定工时 (16)
3 夹具设计 (37)
3.1 夹具设计概述 (37)
3.1.1 夹具的功能和作用 (37)
3.1.2 机床夹具的设计要求 (37)
3.1.3 机床夹具设计重点解决的问题 (37)
3.2 专用夹具设计 (38)
3.2.1 夹具设计分析 (38)
3.2.2 夹具设计 (38)
4 壳体的三维建模 (42)
4.1 简介 (42)
4.2 三维实体建模 (43)
总结与展望 (48)
致谢 (49)
参考文献 (50)
附录A 英文资料 (52)
附录B 汉语翻译 (61)
1 绪论
1.1课题的研究目的和意义
保证加工精度方面，采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。
提高生产率、降低成本方面，用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。
扩大机床的工艺范围方面，使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分发挥通用机床的作用。
减轻工人的劳动强度方面，用夹具装夹工件方便、快速，当采用气动、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。
1.2国内外的研究现状
1.2.1 国内研究现状
国内现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。标准化就是机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148~T2259－91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。精密化就是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±0.1"，用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。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
速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。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，在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。
1.2.2 国外研究现状
从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。
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件品种已占工件类总数的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3~4年就要更新50~80%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20%左右。特别是近年来，机床夹具发展迅速，如图1.1所示为KHFR伸缩卡爪式卡盘。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。
图 1.1 KHFR伸缩卡爪式卡盘
1.3可视化技术
最近几年计算机图形学的发展使得三维表现技术得以形成，这些三维表现技术使我们能够再现三维世界中的物体，能够用三维形体来表示复杂的信息，这种技术就是可视化（Visualization）技术。可视化技术使人能够在三维图形世界中直接对具有形体的信息进行操作，和计算机直接交流。这种技术已经把人和机器的力量以一种直觉而自然的方式加以统一，这种革命性的变化无疑将极大地提高人们的工作效率。可视化技术赋予人们一种仿真的、三维的并且具有实时交互的能力，这样人们可以在三维图形世界中用以前不可想象的手段来获取信息或发挥自己创造性的思维。机械工程师可以从二维平面图中得以解放直接进入三维世界，从而很快得到自己设计的三维机械零件模型。
1.4课题研究的主要内容
1. 查阅壳体零件的相关资料，了解该零件的结构特性及制造工艺特性。2．绘制壳体零件工程图及三维图。
3．绘制壳体零件毛坯图。
4．制定壳体零件机械加工工艺规程。
5．绘制壳体零件专用夹具装配图及夹具体零件图。
2 机械加工工艺规程设计
2.1 机械加工工艺规程概述
2.1.1 机械加工工艺规程的设计的主要依据
制定工艺规程的原则是：在一定的生产条件下，以近可能少的劳动消耗和最少的费用损失，按计划规定的速度，可靠的加工出符合图纸和设计要求的零件。 机械加工工艺过程的设计主要依靠产品装配图样和零件图样；产品的生产纲领； 现有生产条件和资料，它包括毛坯的生产条件或协作关系、工艺装备及专用设备的制造能力、有关机械加工车间的设备和工艺装备的条件、技术工人的水平以及各种工艺资料和标准等。
2.1.2 确定零件的生产类型
生产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。不同的生产类型有不同的机械加工工艺特征。考虑到该零件形状特殊，外形中等复杂，根据工厂实际调研结果，活门壳体的年生产量为500件。同时要考虑生产中的备品与废品的比例。在进行零件机械加工工艺设计时，一般使用一年的生产纲领。计算公式如下：
)1)(1(βα++=Qn N (2.1)
其中, Q ：零件产量数 n ：比例因子 n =1 α：备品的百分率 α=5% β：废品的百分率 β=1%
带入公式中：N =500×1×（1+5%）×（1+1%）=5302（件） 年产总量为5302件，由资料中查出为成批生产。
2.2 确定毛坯的种类和制造方法
毛坯的种类形式（铸件、锻件和轧制的各种钢型）和质量对整个加工过程有
着重要的意义。它确定了机械加工的质量，加工要素，材料的使用，劳动生产率和成本作用；即毛坯的总体状况决定了机械加工过程的制定。
毛坯的种类和质量对机械加工余量的质量、材料的节约、劳动生产率的提高和成本的降低有着重要的作用。毛坯的选择应使毛坯的形状和尺寸尽量与零件成品相接近，从而可以减少加工余量，提高材料利用率，减少劳动时间和降低成本，而且考虑以下几个方面：
1.零件的结构形状和外形尺寸：
2.零件材料的公益性及零件对材料组织的要求：
3.零件生产纲领的大小；
4.零件的机械性能；
5.现有生产能力和发展前途；
活门壳体零件的材料选用1Cr17Ni2不锈钢，并考虑到其形状特殊，外形中等复杂，生产周期属于周期性成批生产，故零件毛坯采用锤上模锻件。尺寸和形状精度要求较高，光洁度要求较高，故应采用二级模锻。
2.3 拟定机械加工工艺路线
2.3.1 零件的工艺分析
通过分析零件图及产品装配图可以得出如下分析结论：
1.总体结构上，该零件为一较复杂的小型壳体零件，特别是内部形状复杂，圆环槽很多，是一个刚度很低的薄壁零件，最小壁厚仅为1.2mm 。
2.局部结构上，本零件可以分为四组加工表面，现在分述如下：
(1) 以Φ16027.00+mm 为中心的加工表面组。
这组表面包括：M27×1.5外螺纹、Φ24.8mm 外槽面、相距24028.0-mm
的两平行平面、及60°内锥面、M18×1.5内螺纹、Φ15.624.00+mm 、Φ1824
.00+mm 、
Φ16.524.00+mm 、Φ16027.00+mm 各内环槽面。M27×1.5外螺纹与一带内螺纹
的座配合，使一堵头压靠在60°内锥面上起密封作用，这就要求60°锥面有较高的位置精度及表面粗糙度。外螺纹因要与带内螺纹的座配合，为防止在高温下（活门壳体零件最高工作温度可达300℃）粘连，所以其表面
需要镀铜，镀层厚度3～5um 。Φ16027.00+mm 因要与一衬套互相配合，为一
较主要的配合表面，故对其精度及粗糙度要求也较高。其余表面为非配合表面，故尺寸，形状位置精度及表面及表面粗糙度都没做特殊要求。
(2) 以Φ416
.008.0+-mm 为中心的加工表面组
这组表面包括：M18×1.5外螺纹、Φ15.8018.0-mm 外环槽、及60°
内锥面Φ1424.00+mm 、Φ8.520.00+mm 、Φ6018.00+mm 、Φ416
.008.0+-mm 各内环槽面。
M18×1.5外螺纹及60°内锥面的作用与上一组加工表面中的M27×1.5外螺纹及60°
内锥面的作用类似，所以也提出了与之相同的加工要求。Φ6018.00+mm 因也
与一衬套相配合，属于较重要的配合表面，所以其尺寸、形状位置精度及表面粗糙度也较高。其余表面为非配合表面，故尺寸，形状位置精度及表面及表面粗糙度只做一般要求。
(3) 以Φ616.008.0+-mm 为中心的加工表面组及以Φ312.006.0+-mm 为中心的加工表面组
这两组表面中的一些表面形状及作用相同。M18×1.5外螺纹同样需要镀铜，60°内锥面形状位置精度及表面及表面粗糙度同样要求较高。
Φ1003
.00+mm 内孔面与过滤器相配合，故其尺寸精度及表面粗糙度要求较
严格。球面SR8.75±0.2因要与管接头的内圆锥面相接触，已达到密封作用，所以其形状精度要求对环槽Φ14024.0-mm 的跳动量为0.08mm 。表面粗糙度为Ra0.8。
由以上可以看出，该零件的重要加工表面有以下几个：
三个60°内锥面：形状位置精度要求对外螺纹的跳动不大于0.1mm ；表面
粗糙度Ra0.8。
Φ16027.00+mm 内孔表面：尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra1.6。 两个Φ1003.00+mm 内孔表面：尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra1.6。
SR8.75±0.2球面：形状位置精度要求对环槽Φ14024.0-mm 的跳动量不大于
0.08mm ，表面粗糙度Ra0.8。
2.3.2 确定工艺组合
工序集中与分散的选择有如下几条原则：
从生产批量的观点看，单件生产的工序越集中越好，生产批量越小，工序越集中越有利于缩短生产同周期，生产费用也会相对降低；当大批量生产工件时，工序分散易于组织流水生产，便于实现自动化。从设备选择的观点看，工序越分
散，越能选用生产率高的设备；而工序集中的工序加工则只能选用通用性较强的设备。从零件的尺寸和重量上看，尺寸大，重量大的零件，搬迁运输等均不很方便，因此，比较适宜采用工序集中进行加工。从加工精度上看，工序分散度愈大，所引起的定位误差越大，而工序越集中，则各表面的精度及相互位置关系的精度就越高。
根据零件及工厂中设备的具体情况，并综合考虑上述选用的原则，该零件加工工序采用工序集中与分散相结合的工艺组合方式。
2.3.3 拟定工艺路线
制定工艺路线时，其基本出发点是保证加工质量，提高生产效率和降低生产成本。为了避免切削力大、切削温度高、切削粘附性强的不利因素，采用受用丝锥攻螺纹这样虽然会使成产效率有所降低，但加工质量易于保证。磁力探伤检验在镀铜及研磨加工之前进行比较好，因为研磨加工效率低，工人的劳动强度也不打，而且镀铜及研磨均属于光整加工，一般不会出现废品，所以将磁力探伤检验安排在这些工序以前进行，可以事先检查出废品，避免在废品上再继续这些工序的加工而造成人力、物力的浪费，有利于降低生产成本，提高生产效益。通过以上分析，结合壳体技术要求，拟定加工方案如下：
工序0：模锻
工序5：挫毛边
工序10：铣端平面
工序15：铣平面
工序20：车外圆内孔
工序25：攻螺纹M18×1.5-6H
工序30：钻孔和车球面
工序35：钻孔和车槽
工序40：钻孔和车度
工序45：铣两侧面
工序50：铣螺纹M18×1.5
工序55：铣螺纹M27×1.5
工序60：铣螺纹M18×1.5
工序65：打磨锐边
工序70：车锥度
工序75：车锥度
工序80：打磨锐边
工序85：洗涤
工序90：电镀前检验
工序95：磁力探伤
工序100：钳工打磨
工序105：洗涤
工序110：镀铜
工序115：磨孔Φ16027.0
工序120：研磨锥孔
工序125：研磨锥孔
工序130：研磨锥孔
工序135：研磨球面
工序140：用润滑油加压冲洗壳体
工序145：洗涤
工序150：研磨后检验
2.3.4 划分加工阶段
由于此加工零件为薄壁壳体零件，最小壁厚仅为1.2mm，所以是刚性较差的零件。同时，其主要表面的精度要求又较高，加工余量较大，因此，在加工过长中，有必要划分就爱共阶段，以减少各种因素所引起的零件变形，从而保证加工质量，此外，划分加工阶段，还有利于合理使用设备，即使发现和处理毛坯缺陷等等。根据已经拟定的工艺路线方案，该零件的加工过程大致可以划分为如下三个加工阶段：
(1) 粗加工及半精加工阶段（工序0——工序65）
本加工阶段严格地讲应再细划分为粗加工阶段和半精加工阶段，但由于为了便于保证各加工表面间的相互位置精度，各工序，尤其是工序比较集中
的几个工序中（工序20，工序30，工序35，工序40）均采用了一次装夹工作的方法来予以保证，这样就很难明确地划分出哪是粗加工阶段，哪是半精加工阶段，因此，就统一合并为一个加工阶段。 (2) 精加工阶段（工序70——工序105）
本加工阶段主要完成60°内锥孔的精加工，保证其对外螺纹的跳动量要求。
(3) 光整加工阶段（工序110——工序150）
本加工阶段主要完成对Φ16027
.00+mm 、三个60°内锥孔及SR8.75±0.2球
面的研磨加工，确保其加工表面光洁度达到设计图纸要求。
2.3.5 基准的选择
(1) 精基准的选择
在制定零件的机械加工工艺规程时，一般是先考虑选择怎样的精基准定位把各个表面加工出来，然后考虑选择怎样的粗基准把精基准加工出来。因此，我们先确定精基准。
研磨孔及锥孔时，由于加工表面余量在非常小而且均匀，按照“自为基准原则”，选择基本身为精基准。车锥度时，由于设计要求60°内锥孔对外螺纹的跳动量不大于0.1mm ，所以选择设计基准——外螺纹的中心线为定位基准，即所谓“基准重合原则”。
加工工序30——工序60时，按照“基准统一原则”，在这些道工序中
均采用同一组精基准——第一组加工表面中的Φ16027
.00+mm 内孔表面及
M27×1.5螺纹外径端面来定位（详见机械加工工艺综合卡片）。这样既保证了各表面间的相互位置精度，又简化了夹具的设计与制造，缩短了生产准备的时间，这对减少生产成本，提高经济效益均为有利。 (2) 粗基准的选择
通过分析零件图可以看出，在Φ22mm 和Φ23mm 及R9±1毛坯表面处，零件壁厚最小，为了满足设计要求，（这两处壁厚分别不小于 1.6mm 和1.2mm ），降低废品率，在工序20车外圆内孔工序中，选择了这几处毛坯表面为粗基准，这体现了通常所说的“相互位置要求原则”。
2.3.6 工艺规程的分析
工序0模锻件:
此工序中包括：模锻、热处理、吹砂三个工步。热处理安排在毛坯制造完之后，采用回火，目的是消除毛坯因为锻造加工所产生的内应力和脆性，增加塑性和韧性，提高材料的综合机械性能并改善材料的加工性能。热处理后对毛坯表面进行吹砂，消除氧化皮，有利于以后切削加工。
工序5锉毛边:
本工序主要清楚毛坯上的残留毛边及沿分模面的错移，尤其是基准面上的毛边，因为如果不在其它加工工序之前将这些毛边去除，将会严重影响工作的定位精度。
工序10铣端平面:
此工序所加工出的端平面主要是为后续工序做定位基准，并起定向夹紧、压紧的作用。
工序15铣平面:
mm的平行平面。
本工序包括铣工作大头端的两组相距240
.0
18
工序20车外圆内孔:
本工序除60°内锥孔及Φ16mm以外，其余表面均加工到图样设计尺寸。
Φ16mm的孔要求在本道工序加工之后达到较高的精度及表面粗糙度，目的是为后续工序提供基准，因此，加工Φ16mm孔的最后工步为精铰。
本工序虽然在尺寸精度及位置精度上没有过高的要求，但由于加工面多，需要保证的尺寸多，所以操作者应头脑清醒，技术熟练，经验丰富。
工序25攻螺丝毫M18×1.5-6H：
内螺纹要求对端面LC垂直，因此要求定位基准精度较高，所以选用已加工外圆柱表面作定位基准，由夹具保证内螺纹对端面LC的垂直度要求。工序30钻孔和车球面：
本工序加工球面用YG8成形车刀，为达到光洁度要求，再对其进行抛光处理，并着色检查球面，密接度沿圆周无间断，球面对外环槽的跳动量，由一次装夹保证。与工序20相似，本道工序尺寸精度要求没有多高，但需要保证的尺寸较多，所以操作者需要头脑清醒，技术熟练，经验丰富。
工序35钻孔和车槽：
本工序除60°内锥孔以外其余表面均达到图样设计尺寸。
工序40钻孔和车度：
本工序除60°内锥孔以外其余表面加工均达到图样设计尺寸。孔
Φ6018.00+mm 的精度，采用分组钻套夹予以保证，分组钻套套在孔Φ8.520
.00+mm 内，在加工Φ6mm 孔之前，通过测量孔Φ8.520.00+mm 的实际尺寸选用不同的钻套，即可有效地保证加工精度。孔Φ6018.00+mm 还不允许有倒锥，这由合
格刀具来保证。 工序45铣两侧面：
加工两侧面的目的是为了以后工序的加工做定向加紧面。
工序50、55、60铣螺纹：
由于本零件是薄壁工作，强度和刚度均不够，因此采用铣削加工螺纹而不采用滚压法加工。因为铣螺纹时，工作只需要较小的夹持力即可，从而减少了工作变形，有利于保证产品质量。该零件也不宜用螺纹车刀或板牙来加工外螺纹，因为螺纹车刀加工螺纹，虽然精度和光洁度较高，但需要多次走刀才能切出完整的螺纹廓形，故生产率较低；而板牙虽然加工生产率较高，但由于板牙成形表面是内螺纹表面，热处理后很难磨削，以至螺纹廓形难予保证，故板牙加工精度较低，同时，板牙使用寿命也较短，所以均不宜采用。 工序65打磨锐边：
该工序目的是打光铣螺纹后的毛刺，为以后工序的定位和操作方便打下基础。
工序70、75车锥度：
设计零件图要求椎体对其外螺纹的跳动量不大于0.1mm ，今采用工艺方法保证，即以外螺纹定位夹紧，精车即可。并且从理论上看，精车加工也可以达到表面光洁度要求。 工序80打磨锐边：
打光不加工表面上的缺陷。如：皱、折、裂缝、发纹等。打光机械加工后的锐边，为以后的磁力探伤检验做准备。 工序85洗涤：
将零件放于汽油中仔细的洗涤，并用干燥而洁净的压缩空气吹干。
工序90电镀前检验：
由于下道工序安排的是磁力探伤检验，需要换车间，所以之前安排在中间检验工序，便于分清责任，更好地保证质量。
工序95磁力探伤检验：
磁力探伤又称磁粉探伤。它能发现工作表面及近表面的缺陷（如：裂纹、气孔、夹渣等），而不能发现较深的缺陷。它的基本原则是：磁性材料制成的工件若放在磁场中，在外加磁场的作用下即被磁化，在材料中产生磁力线的传布。当被检工作不存在缺陷时，磁力线在工件表面上均匀分布；若被检工件存在缺陷，则缺陷会阻碍磁力线通过，使磁力线产生弯曲，当缺陷位于表面附近时，会产生漏磁场，形成一个小NS 磁极；若工件表面事先撒上了一层很细的磁性粉末（通常用Fe 2O 3或Fe 3O 4），此时就会被小磁极吸引，缺陷处由于堆积较多的磁粉而被显示出来。
另外，工件进行磁力探伤时，只有当磁力线方向与缺陷（裂纹）方向相垂直或接近垂直时，漏磁场最大，灵敏度最高，才能将缺陷显露出来，若两者平行就不能显露出来，因此，必须将工件分别在垂直成90°的两个方向上进行磁化，才能将所有可能的缺陷检查出来。
零件磁化后，其上的剩余磁场影响航空仪表的正常工作，也会对部件的工作起不良影响，因此，零件经磁力探伤后必须进行退磁处理。 工序100钳工打磨：
工件经磁力探伤以后，对于有严重缺陷的工作，即可以断定为废品；对于只有轻度缺陷的工件，如：表面裂纹、发纹，则可以由钳工打磨去除，而且完成打磨之后，应重新进行探伤检验，直到没有缺陷为止。 工序105洗涤：
将零件放于汽油中仔细的洗涤，并用干燥而洁净的压缩空气吹干。
工序110镀铜：
前面已经叙述，零件上的三个外螺纹因为要与外加螺母进行配合，为了防止其高温下的粘结而不能正常工作，所以安排在此工序对三个外螺纹进行表面镀铜处理，镀层厚度3-5um （HB899-66）。
工序115研磨孔Φ16027
.00+mm ：
在工序20工序中，孔Φ16027
.00+mm 的最后加工工步为精铰，理论上来说，精铰Φ16027
.00+mm 孔即可达到图样设计尺寸精度及表面光洁度要求，但由于设备、刀具等原因或后续工序中Φ16027.00+mm 孔作精基准定位时，难免
对其表面有划伤，故在光整加工阶段，为保证其质量，对其经行研磨加工。由于该孔的尺寸误差要求很严，所以工艺上要求保证该孔的圆柱度误差不大
于0.005mm，并允许该孔加工超差至Φ16.15mm。
工序120、125、130、135研磨锥孔和球面：
在这四道工序进行之前，先对被加工表面进行检验，检验内容按工序图表的内容进行，若达到设计图纸要求，则不进行本工序的加工，否则进行研磨加工。
工序140用润滑油加压冲洗壳体
工序145研磨后检验（终检）：
对检验合格的零件打上机械加工检验印，并油封保存。
2.4确定工序间的加工余量、工序尺寸和公差
2.4.1 确定工序间加工余量应考虑的因素
由于零件机械加工过程中涉及的因素很多，按计算法确定工序间的机械加工余量目前还缺少充分的实践数据资料，因此查表法和经验加查表在生产中应用广泛。
按查表法确定的工序间加工余量应考虑的因素：
(1) 为缩短加工的时间，降低制造成本，应采用最小的加工余量。
(2) 选择加工余量时应保证得到图样上规定的精度和表面粗糙度。
(3) 选择加工余量时，要考虑零件热处理时引起的变形。
(4) 选择加工余量时，要考虑所采用的加工设备、方法以及加工过程中零件
可能产生的变形。
(5) 选择加工余量时，要考虑被加工的零件的尺寸；尺寸越大加工余量越大，
因为零件的尺寸增大后，由切削力、应力等引起变形的可能性也增加。
(6) 选择加工余量时，要考虑工序尺寸公差的选择，起工序公差不应超越出
经济加工精度的范围。
(7) 选择加工余量时，要考虑上到工序留下的表面缺陷层厚度。
(8) 选择加工余量时，要考虑本道工序的余量要大于上到工序的尺寸公差和
几何形状公差。
2.4.2 确定工序的加工余量，工序尺寸和公差
由一个工步即可完成的加工表面，由于其加工余量即为工序总余量，故不必讨论。下面只对一些重要表面的加工余量进行一下确定。
+mm的加工余量的确定
(1) 孔Φ16.524.0
确定孔的加工方案：钻孔→粗镗→锪孔
确定工序余量如下：由表8-17查得
镗孔后锪孔的加工余量：Z锪=0.8mm
钻孔后粗镗的加工余量：Z镗=0.8mm
经过调整，确定工序余量及工序尺寸为：
+mm
钻孔Φ15mm→粗镗Φ15.8mm→锪孔Φ16.524.0
Z锪=0.8mm Z镗=0.8mm
+mm的加工余量的确定
(2) 孔Φ16027.0
确定孔的加工方案：钻孔→扩孔→粗铰→精铰→研磨
确定工序余量如下：由表8-17查得：
粗铰后半精铰的加工余量：Z精=0.1mm
扩孔后粗铰的加工余量：Z粗=0.2mm
由表8-22查得查得研磨的加工余量：Z研=0.015mm
钻孔后扩孔的加工余量：Z扩=Z总-Z研-Z粗-Z精
=1.0mm-0.015mm-0.2mm-0.1mm
=0.685mm
经过调整后，确定工序尺寸及工序余量为：
钻孔Φ15mm→扩孔Φ15.7mm→粗铰Φ15.9mm→精铰Φ15.985mm→研磨+mm
Φ16027.0
Z扩=0.7mm Z粗=0.2mm Z精=0.085mm Z研=0.015mm
(3) 孔Φ1003.00+mm的加工余量的确定
确定孔的加工方案：钻孔→扩孔→粗铰→精铰
确定工序余量如下：由表8-17查得：
粗铰后半精铰的加工余量：Z精=0.1mm
扩孔后粗铰的加工余量：Z粗=0.2mm
=Z总- Z粗- Z精
钻孔后扩孔的加工余量：Z
扩
=0.8mm-0.2mm-0.1mm
=0.5mm
经过调整后，确定工序尺寸及工序余量为：
钻孔Φ9.2mm →扩孔Φ9.7mm →粗铰Φ9.9mm →精铰Φ1003
.00+mm
Z 扩=0.5mm Z 粗=0.2mm Z 精=0.1mm
(4) 孔Φ6018
.00+mm 的加工余量的确定
确定孔的加工方案：钻孔→扩孔→粗铰→精铰 确定工序余量如下：由表8-17查得： 粗铰后半精铰的加工余量：Z 精=0.05mm
扩孔后粗铰的加工余量：Z 粗=0.15mm 钻孔后扩孔的加工余量：Z 扩=Z 总- Z 粗- Z 精 =0.5mm-0.15mm-0.05mm =0.3mm 经过调整后，确定工序尺寸及工序余量为：
钻孔Φ5.5→扩孔Φ5.8mm →粗铰Φ5.95mm →精铰Φ6018
.00+mm
Z 扩=0.3mm Z 粗=0.15mm Z 精=0.05mm (5) 60°内锥孔加工余量的确定
确定孔的加工方案：钻孔→锪孔→半精车（镗）→研磨 由表8-22、表8-17、表8-1确定工序余量如下： Z 研=0.015mm
Z 半=0.8mm Z 锪=1.2mm
2.5 确定各工序的工艺装配，切削用量和额定工时
切削用量的选择主要依据刀具耐用度，加工精度和加工表面粗糙度的要求。此外，也应该相应地考虑机床的刚度、功率、断屑和振动等情况。对于不锈钢这一难加工材料切削用量的选择，总体上还是应该遵循以下主要原则：切削速度不宜过高；进给量不宜过大，但也不要过小，对于马氏体-铁素体不锈钢来说，?=0.07～0.18(mm/r)；切削深度尽可能大些。
正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证合理的刀具耐用度，保证加工
质量，降低成本都是具有重要的作用。
以下按照零件机械加工工艺路线的顺序运用查表法及计算法分别给出的各工步的切削用量和时间定额。
工序10：铣端平面
(1) 加工条件：卧式铣床，镶齿三面刃铣刀 d 0=125 Z=22（表12-85[6]） (2) 切削用量的选择
因为铣削用量主要根据刀具材料和被加工工作材料选取，而合金钢硬度与本零件硬度相近，所以参考合金钢材料查表6-16[4]得： a p =2.5mm
a f =0.05～0.25(mm/z) 取0.20(mm/z) （粗铣选大值） v=0.5～0.83(m/s) 取0.6(m/s) 机床主轴计算转速：
n s =01000d v π=12514.36
.01000??=1.53(r/s)=91.7(r/min) (2.2)
由表3.1-74[6]取机床主轴实际转速：n w =1.67(r/s)=100(r/min) 实际切削速度：v w =
1000
0w n d π=
1000
67
.112514.3??=0.65(m/s) (2.3)
铣削进给速度：v f = a f ×z×n w =0.2×22×1.67=7.35(mm/s) (2.4) 由表3.1-75[7]修正为v f =8.5(mm/s)=510(mm/min) 则实际每齿进给量：a f =zn
v f =67.1225
.8?=0.23(mm/z) (2.5)
(3) T j 、T f 的计算 加工时T j 、T f 的计算
L=l+l 1+l 2=23+20+2=45mm (2.6)
T j =i f
v L ?=
5.845
×
1=5.3s (2.7) T f =20％×T j =1.0s (2.8)
工序15铣平面
(1) 加工条件：
立式铣床X5025，圆锥柄立铣刀，D=25，Z=6。
毕业设计（论文） 蜗轮蜗杆减速器壳体工艺及夹具设计 I
摘要 本设计专用夹具的设计蜗轮蜗杆减速器壳体零件加工过程的基础上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔表面。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。通过底面作一个良好的基础过程的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。在随后的步骤中，除了被定位在平面和孔的加工工艺及其他孔单独过程。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，对于大批量，更高的生产力，满足设计要求。 关键词：蜗轮蜗杆减速器壳体类零件；工艺；夹具； II
ABSTRACT Foundation design of body parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements. Keywords: box type parts; technology; fixture; III
浅谈壳体设计与加工成本 摘要： 本文针对影响壳体加工成本的因素进行分析，例举了几种常见可优化的内容，同时进行了成本的计算。最后针对EDU壳体的部分设计内容进行工艺性优化，计算了可节约的成本。本文从经济性出发，为壳体的工艺性设计提供参考。 关键词：壳体设计，工艺性，加工成本 一、引言 壳体产品是变速箱总成的重要零部件，是各类轴系、齿轮的装配基础。 壳体产品有着壁薄、刚性差、结构复杂等特点，大大提高了产品的加工成本，抬高了产品的加工质量风险。 壳体的加工成本受制于产品的设计，不同的公差等级、结构设计等对于壳体产品的生产成本有着直接影响，在设计过程中，保证产品功能性的前提下，对壳体设计适当地优化，对于提高产品的工艺性，降低产品的加工成本有着重要的作用。如EDU、SCM等项目的壳体产品，在生产过程中，部分设计内容过于复杂或工艺性不佳等原因，造成了生产成本高、质量风险大等弊端。 二、影响壳体加工成本的设计因素分析 影响壳体加工成本的设计因素主要由以下几点： 1.公差因素 公差等级的高低直接影响加工壳体所使用的设备、刀具、夹具、切削参数等，杨将新[1]早在96年就针对车削加工成本进行研究，公差是影响车削的主要因素。 如位置度500范围内，Φ0.05位置度，必须高精度加工中心加工，Φ0.08可以使用二流加工中心，Φ0.15以内，可以使用普通加工中心。 孔径IT8级精度以内，必须使用精铰或精镗以保证质量，如满足使用的情况下，提高到IT9级，甚至可以直接粗镗到位，其刀具成本可以直接降低。 2.工艺性因素 产品工艺性是产品加工成本的重要因素，其设计内容直接影响设备、刀具、夹具等，如侧面多角度加工，需要加工中心回转工作台，直接影响加工节拍；凹槽加工难度大于凸台加工；侧面孔系的角度精度，由设备的分度精度所限制；加工内容的干涉情况，直接影响刀具的设计等。 3.平台性因素
浅谈圆形壳体零件加工及夹具设计 发表时间：2018-09-18T21:44:55.710Z 来源：《基层建设》2018年第23期作者：任吉斌[导读] 摘要：本文主要从壳体零件与加工难点、车床加工与变形控制对策、孔加工与钻孔类夹具的设计这几个方面入手，对圆形壳体类零件的加工与夹具设计，开展了系统化的分析与研究，以从根本上了解与掌握圆形壳体类零件的加工与夹具设计相关要点，降低圆形壳体类零件在加工期间的变形几率，提高圆形壳体类零件的加工与夹具设计效果，确保圆形壳体类零件的加工与夹具设计专业性水平稳步提升， 促进圆形壳体类零件相关加工制造企业的可持续性发亿鑫丰智能装备股份有限公司摘要：本文主要从壳体零件与加工难点、车床加工与变形控制对策、孔加工与钻孔类夹具的设计这几个方面入手，对圆形壳体类零件的加工与夹具设计，开展了系统化的分析与研究，以从根本上了解与掌握圆形壳体类零件的加工与夹具设计相关要点，降低圆形壳体类零件在加工期间的变形几率，提高圆形壳体类零件的加工与夹具设计效果，确保圆形壳体类零件的加工与夹具设计专业性水平稳步提升，促进圆形壳体类零件相关加工制造企业的可持续性发展。 关键词：圆形壳体；零件；加工；夹具；设计； 前言：壳体零件的加工与设计，是一项极具复杂性的工作，对各类加工及设计工艺的要求相对较高。尤其是在工业化持续性发展的推动之下，各类加工制造业迎来了全新的发展契机。面对着如今的发展态势，壳体零件相关加工制造企业更加应当在加工与设计方面加大研究力度，尤其是针对于圆形壳体类零件的加工与相关夹具设计方面，应当提高重视程度，结合以往的实践经验，对圆形壳体类零件的加工与夹具设计，开展全方位的、细致化的分析与研究，以能够更加正确地掌握圆形壳体类零件的加工与夹具设计要点，尽可能地采用相应的控制手段及措施，降低圆形壳体类零件在加工期间出现变形等质量问题的概率，全面提升圆形壳体类零件的加工与夹具设计专业性水平，为圆形壳体类零件相关加工制造企业在新时期的稳步发展奠定重要的发展性基础，让其可稳步迈向新的发展征程。 一、概述壳体零件与加工难点 如图1所示，为该加工制造企业所加工的零件结构。该批零件材质为ZG35，总高度为25000-0.072mm，其小端面的直径是1000-0.072mm，其大端面的外圆实际直径是3400-0.072mm，大端面的法兰之上设置了6个?100+0.015mm孔，小端面的内径为900+0.015mm。大、小端面的内孔表面实际粗糙值是Ｒa= 1.6μm。大、小端面，其与相关零件轴线的垂直度是0.03mm。零件加工的难点如下：其一，该类零件为薄壁类的零件，在加工期间变形几率相对较高；其二，该零件的精度要求相对较高，6个?10 mm的孔有着一定偏差性要求，该6个孔需均匀性的分布。常规性的加工工艺之下，必须为钻孔的夹具提供一定基础性保证；其三，确保其大与小端面，可与该零件的轴线相互满足垂直度相关要求，需一次完成装夹加工操作。 图1 零件整体结构示图该圆形的壳体类零件实际加工工艺为：铸造成型→处理调质→车床加工操作→大端面加工操作→大端面的外圆加工操作→小内孔及小端面加工操作→变形控制措施有效实施→应用钻孔的夹具，针对大端面的6个?10 mm的孔实施钻孔加工等。 2、车床加工与变形控制对策 选择卧式的车床，开展零件大、小端面、小内孔等部位的加工操作，合理使用自定心的卡盘类装夹予以一次性完成该加工过程，确保垂直度与同轴度处于标准范围内。那么，为避免零件加工期间薄壁出现变形问题，如图2所示，可适当应用简易性的账套（1：为螺栓调整；2：为账套的外圈；3：为账套的内圈；4：为压板；5：为零件）。在零件加工之前，把该账套性装置放置于该零件的大孔当中，把螺栓的长度调整至标准范围之内，让该账套在外圈逐渐膨胀，以对零件的内孔起到良好的支撑性作用，确保零件加工期间不会出现变形的问题。
机床夹具设计 机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分。为保证工件某工序的加工要求，必须使工件在机床上相对刀具的切削或成形运动处于准确的相对位置。当用夹具装夹加工一批工件时，是通过夹具来实现这一要求的。而要实现这一要求，又必须满足三个条件：①一批工件在夹具中占有正确的加工位置；②夹具装夹在机床上的准确位置；③刀具相对夹具的准确位置。这里涉及了三层关系：零件相对夹具，夹具相对于机床，零件相对于机床。工件的最终精度是由零件相对于机床获得的。所以“定位”也涉及到三层关系：工件在夹具上的定位，夹具相对于机床的定位，而工件相对于机床的定位是间接通过夹具来保证的。工件定位以后必须通过一定的装置产生夹紧力把工件固定，使工件保持在准确定位的位置上，否则，在加工过程中因受切削力，惯性力等力的作用而发生位置变化或引起振动，破坏了原来的准确定位，无法保证加工要求。这种产生夹紧力的装置便是夹紧装置。 壹夹具 一、机床夹具概述 1.机床夹具的概念 机床夹具是机床上用以装夹工件（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。 2.机床夹具的分类 机床夹具可根据其使用范围，分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。机床夹具还可按其所使用的机床和产生加紧力的动力源等进行分类。根据所使用的机床可将夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具（钻模）、镗床夹具（镗模）、磨床夹具和齿轮机床夹具等，根据产生加紧力的动力源可将夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。 3.机床夹具的组成 (1)定位元件 (2)夹紧装置 (3)对刀、引导元件或装置 (4)连接元件 (5)夹具体 (6)其它元件及装置 二、定位基准
目录 一、生产纲领 (3) 二、确定毛坯 (3) （一）、毛坯种类和材料尺寸 (3) （二）、技术要求 (3) （三）、绘制毛坯简图 (3) 三、制定机械加工工艺路线 (4) （一）、选择定位基准 (4) （二）、选择各表面加工方法，确定加工路线 (5) 四、选择刀具 (7) 五、选择机床 (8) 六、确定各加工工序的加工余量，计算工序尺寸和公差 (8) 七、确定切削用量和基本时间 (14) (一)、工序05一端外圆的切削用量的确定 (14) （二）、工序10切削用量及基本时间的确定 (15) （三）、工序15切削用量及基本时间的确定 (17) （四）、工序25切削用量及基本时间的确定 (19) （五）、工序40切削用量及基本时间的确定 (21) （六）、工序45切削用量及基本时间的确定 (24) 八、夹具的设计 (26) （一）、问题的提出 (27) （二）、夹具设计 (27)
1、定位基准选择及定位方案 (27) 2、切削力、夹紧力综合平衡计算 (27) 结论 (29) 参考文献 (30) 致谢 (31)
WDS-100试验机夹具体工艺规程 一、生产纲领为大批量生产，年产30000件 二、确定毛坯 （一）、毛坯种类和材料尺寸： WDS-100试验机夹具体零件的材料为42CrMo是一种性能良好的钢材，其钢坯为锻坯（模锻）。毛坯尺寸为Φ162×78㎜，每块可生产一件产品。 （二）、技术要求： 1、调质处理270~290HB。 2、M39×3-7H螺纹与件2008旋合。 3、化学镀 4、未注倒角C0.5 ①第一条技术要求是希望用合金调质钢42CrMo制成的零件有较高的强度和良好的塑性及韧性。通常的处理方法为淬火和高温回火，可较好的满足性能要求。 ②第二条技术要求主要是保证零件的传动灵活而无轴向窜动。 ③第三条技术要求化学镀主要是为了提高零件表面的硬度，改善其表面耐磨性、耐腐蚀、抗高温氧化的力学性能和化学性能。 ④第四条技术要求是为了改善零件应力的集中分布和强度性能，同时美化外观，也起到劳动保护的作用。 （三）、绘制毛坯简图
摘要 论述了航空发动机上活门壳体的机械加工工艺规程的制定过程，及一套夹具的设计过程。本文参考了大量的与机床夹具相关的文献，并分析了国内外机床夹具的发展研究现状。论文对零件进行了工艺性分析，确定了毛坯的制造形势及技术要求，为工艺路线的编制奠定了基础，最终确定了零件加工的工艺路线方案。通过六点定位原理设计了一套铣床夹具。以SolidWorks软件为三维可视化设计平台，完成了对零件可视化设计的三维实体建模。 关键词：壳体；工艺规程；夹具；三维设计
Abstract Discusses on the aircraft engine the valve casing machining process planning formulation process, and a fixture of the design process.In this paper, a lot of reference and machine tool fixture in relevant literature, and has analyzed the domestic and foreign research status the development of machine tool fixture.Study on the parts of the process analysis, to determine the blank of manufacturing situation and technical requirements, process route for the preparation of laid the foundation, and ultimately determine the machining process route plan.By six point locating principle to design a set of milling fixture.Taking SolidWorks software for 3D visual design platform, completed the parts design visualization of 3D entity modeling. Key words: shell; procedure; fixture; three dimensional design
期末考试试卷1 一、填空（每空1分共30分） 1.装配工艺过程由 _、 ______ 、____ 和____ 组成。 2.划分工序的主要依据是______ 是否改变和加工是否______ 。 3.在表面质量中，零件表面的几何特征由_____ 和_______ 组成。 4.对刀装置由_____ 和__ 组成，用来确定和目对位置。 5.零件在_、_______ 、_____ 等工艺过程中使用的基准统称工艺基准。 6.工时定额由___ 时间、_____ 时间、______ 时间、____ 和 ____ 时间，以及时间组成 7.零件磨损一般分为磨损、磨损、—损三个阶段。 8.铣刀旋转方向与工件进给方向相同，称_______________ 方式。 9.主要支承用来限制工件的______ 。辅助支承用来提高工件的______ 和______ ， 不起______ 作用。 10.车加工细长轴时，常用 _____ 和_______ 来增强刚性，提高加工精度。 二、解释下列术语（每题3分共15分） 1.加工精度: 2.机械加工工艺系统3过定位4加工硬化:5.定位基准： 三、问答题（每题7分共42分） 1.简述编制工艺规程的原则是什么？ 2.指出下图所示零件若要满足图示加工要求，工件需限制那几个自由度？ 3.写出小批生产如图所示螺栓零件的机械加工工艺过程（包括工序、安装、工步）工件的毛坯为圆棒料。 4.设计基准与工艺基准的区别是什么？ 5.简述零件结构的工艺性应包括哪些内容？ 6.不完全定位和欠定位的区别是什么？它们在加工是是否都允许？ 四、计算题（13分） 下图（a）为轴套零件图，图（b）为两种定位方案的工序简图。钻孔时为保证尺寸10-0.1，试
专业课程综合设计 题目连接壳体夹具设计 院(系)别机电及自动化学院 专业机械工程及自动化 级别2011级 学号1111111002 姓名 指导老师 2015年01月
目录 第一章夹具设计任务 (1) 1.1 零件结构分析及零件图 (1) 1.1.1 零件的作用 (2) 1.1.2 零件的工艺分析 (2) 1.2 钻6φ孔工序的重点技术要求分析 (2) 1.2.1工序分析 (2) 1.2.2 基本要求 (3) 第二章6φ孔夹具设计方案的确定 (4) 2.1 设计方案 (4) 2.2 定位面及定位元件的选择 (5) 2.3 夹紧面及夹紧元件的选择 (5) 2.4 钻套的选择 (5) 2.5 钻模板的确定 (6) 2.6 夹具体的确定 (6) 2.7 其他零件的选择 (7) 第三章主要计算说明 (9) 3.1 钻削力的计算 (9) 3.2 夹紧力的计算 (9) 第四章夹具定位误差计算 (12) 4.1 定位误差ΔP (12) 4.2 对刀误差ΔT (12) 4.3 夹具在机床上的安装误差ΔA (12) 4.4夹具误差ΔE (13) 4.5加工方法误差ΔG (13) 小结 参考文献 附录
第一章夹具设计任务1.1零件结构分析及零件图 连接壳体的零件图如图1.1所示 图1.1 连接壳体零件图 连接壳体的三维效果图如图1.2所示
图1.2 连接壳体三维图 1.1.1 零件的作用 零件为连接壳体，在机器中起连接作用，保护轴类零件；零件通过Φ70圆盘上的三个Φ12的孔和连杆上Φ6的孔来连接两个不同零件，而其壳体起到保护在内的轴不受损伤的作用，以及减少其振动，使工作时机器运转平稳。 1.1.2 零件的工艺分析 生产批量为大批量生产，由生产批量可得到相关信息为：毛坯精度中等，加工余量中等；加工机床部分采用通用机床，部分采用专用机床，按零件分类，部分布置成流水线，部分布置成机群式；广泛采用专用夹具，可调夹具；按零件产量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量具；部分采用划线找正装夹，广泛采用通用或专用夹具装夹；有较详细的工艺规程，用工艺卡管理生产。 由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力和要求耐磨的零件。 1.2 钻6φ孔工序的重点技术要求分析 1.2.1工序分析 本次夹具设计所对应的工序为加工6φ孔，要求先用4φ的钻头钻通孔，在用 6φ的钻头加工出6φ孔。
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 ..............................................................
机械制造工艺与夹具设计总复习题答案（204道） 一、填空题（根据所学知识在题干后的空格中填上适当的内容，不填、错填均无分。每空1分，共20分） 1、机床夹具的基本组成是_定位元件_、_夹紧装置和_基础件。 2、夹紧机构的组成_力源_、__中间传力_ 、_夹紧元件__。 3、常用基本夹紧机构_斜楔、_螺旋_、_偏心、铰链_四类。 4、回转分度装置由固定、转动、分度对、抬起、润滑五部分组成。 5、机床夹具的主要功能是定位、和__夹紧。 6、钻套的类型有固定、可换、快换、特殊四类。 7．切削加工中工件上的三个变化的表面分别是已加工表面、待加工表面和过渡表面。 8．目前金属切削加工中，最常用的两种刀具材料是：高速钢和硬质合金。9．从机械加工工艺规程的工序卡上可以反映出工件的定位、夹紧及加工表面。10．基准一般分为设计基准和工艺基准两大类 11．对于所有表面都需要加工的工件，应选择加工余量最小的表面作为粗基准。12．工件装夹的三种主要方法是直接找正装夹、划线找正装夹和夹具装夹。13．工件以五个点定位时，不管怎样布局，都不会形成完全定位。 14．切削层三参数指的是切削厚度、切削宽度和切削面积。 15．高速钢按用途可以分为通用型高速钢和高性能型高速钢两种。。 16．粗加工一般选用以冷却性为主的切削液，精加工一般选用以润滑性为主的切削液。17．外圆表面加工中应用最为广泛的一条加工路线: 粗车—半精车—精车 , 孔的加工中应用最为广泛的一条加工路线: 钻—扩—铰—手铰。 18．机械加工工艺过程由若干个工序组成，机械加工中的每一个工序又可依次细分为安装、工位、工步、走刀。 19.机械加工时，工件、机床、夹具、刀具构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。 20．为了改善切削性能而进行的热处理，应安排在切削加工之前，为了消除内应力而进行的热处理最好安排在粗加工之后。 21．零件的加工质量包括机械加工精度和加工表面质量，而零件的机械加工精度又包含3方面的内容:尺寸精度、形状精度和位置精度。
壳体零件机械加工工艺规程制订及工艺装备设计
目录 第一部分工艺设计说明书……………………………………………………………………………第二部分第05道工序夹具设计说明书……………………………………………………………第三部分第08道工序刀具设计说明书……………………………………………………………第四部分第08号工序量具设计说明书……………………………………………………………第五部分毕业设计体会………………………………………………………………………………
陕西航空职业技术学院 二零零七届毕业设计（论文）任务书 专业：机械制造班级：机制5022班姓名：学号：13# 一、设计题目：壳体零件机械加工工艺规程制订及工艺装备设计 二、设计条件： 1、零件图 2、生产批量：中批量生产 三、设计内容： ㈠零件图分析： 1、零件图工艺性分析（结构工艺性及条件分析）； 2、绘制零件图。 ㈡毛坯选择 ㈢机械加工工艺路线确定： 1、加工方案分析及确定 2、基准的选择 3、绘制加工工艺流程图 ㈣工序尺寸及其公差确定 1、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2、利用工序尺寸关系图计算工序尺寸； 3、基准重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 ㈤设备及其工艺装备的确定 ㈥切削用量及工时定额确定：确定全部工序切削用量及工时定额。 ㈦工艺文件制订： 1、编写工艺文件设计说明书： 2、编写工艺规程： ㈧指定工序机床夹具设计 1、工序图分析； 2、定位方案确定； 3、定位误差计算； 4、夹具总装图绘制； ㈨刀具、量具设计 四设计任务（工作量）： 1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份； 2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附图）； 3、机床夹具设计说明书一份； 4、夹具总装图一张（A2图纸）；零件图两张（A4图纸）； 5、刀量具设计说明书一份； 6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具图一张（A4图纸）。 五起止日期： 2006年11月28日——2007年1月20日（共8周） 六指导教师： 七审核批准 教研室主任：系主任： 八设计评语： 年月日九设计成绩：年月日
题目：壳体零件的加工工艺规程及其夹具设计
毕业设计说明书 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： I
毕业设计说明书 摘要 本设计是一种壳体的工艺设计和夹具设计。该零件是一种支承和包容传动机构的壳体零件。设计中先进行零件的结构和工艺分析，确定粗基准和精基准以及零件的加工余量与毛坯的尺寸，得出零件的加工工艺过程，接着再计算各工序的切削用量以及工时。 除此之外，还设计了一套专用车床夹具和专用钻床夹具。首先确定合适的定位基准，设计夹具体，再选择定位元件、夹紧元件等部件。然后计算出定位误差、夹紧力以及切削力，分析夹具的合理性。最后对关键部位进行Proe有限元分析，确保夹具可以安全的工作。 关键词：壳体；工艺分析；车床夹具；钻床夹具；有限元分析 II
毕业设计说明书 Abstract This design is a process design and fixture design of the shell. This section is a shell of supporting and embracing transmission mechanism. In the design, it should first process the structural and industrial analysis of the section, and then determine the coarse benchmark, fine benchmark, machining allowance and blank size of the section to obtain the process of the parts making. After that it calculated the cutting dosages of every process and the production time. In addition, this design involved a set of special milling fixture and a set of special drill press fixture. First, it identified the appropriate locating datum, chose clip specific. Then it chose positioning components, clamping component, and so on. It should also calculate the positioning error, clamping force, cutting force and then analyze the rationality of the fixture. Finally it had a finite-element analysis of the key parts to ensure that the fixture can work safely. Key words:Shell; Process analysis; Turning attachment; Drill jig; FEA III
本科毕业论文（设计）题目：变速箱壳体铣面夹具设计 学院：工学院 姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 年级： 指导教师：职称：副教授
目录 摘要 (2) 一、前言 (4) 二、设计任务 (4) 三、铣床夹具的主要类型和设计特点 (5) 3.1 铣床夹具的主要类型 (5) 3.2 铣床夹具的设计特点 (5) 四、对加工零件的工艺分析 (6) 五、定位方案设计 (6) 5.1底板与工件的定位 (6) 5.2 机床与底板的定位 (6) 六、定位误差分析与计算 (7) 6.1 定位误差分析 (7) 6.2 定位误差计算 (7) 七、夹紧方案设计 (9) 八、切削力计算 (10) 九、夹紧力计算 (11) 十、夹具体的设计 (12) 十一、技术条件制定 (13) 十二、夹具精度计算以及减少误差的方法 (14) 12.1 夹具的精度计算 (14) 12.2减少误差分析 (15) 12.3夹具精度的小结 (15) 十三、夹具工作原理的简介 (15) 十四、总结 (16) 参考文献 (17)
摘要 我们此次实际的是用于铣削变速箱壳体的专用夹具，考虑到变速箱的形状，我们采用一面两销的定位方案，并通过拧紧和旋松螺母来实现夹具的装配和拆卸，这种设计操作简单，使用方便。其中我们所设计的夹具它的定位元件为菱形销、圆柱形以及以及定位块的四个凸面，而加工零件的定位表面为与菱形销和圆柱形配合的俩个孔以及加工元件的底面。 关键词：一面两销;变速箱;铣削;夹具;定位元件
Abstract We the actual special fixture is used for milling the gearbox shell, considering the shape of a gearbox, we adopt a two pin positioning scheme, and through the screw and unscrew nuts to realize the clamp assembly and disassembly, this design is simple, easy to use. Which we designed fixture its positioning components for the diamond pin, four convex cylindrical and positioning block, but the positioning surface of machining parts with the diamond pin and cylindrical coordinate the two holes and processing the bottom surface of the element. Key words: a two pin; Gearbox; Milling; Fixture; Positioning components.
扁叉制造工艺与夹具设 计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
xxxxxx 大学 毕业论文（设计） 论文题目扁叉制造工艺与夹具设计 姓名 ___xxxxx ______ 学号 ___xxxxxx __ 院系 __xxxxxxx______ 专业 xxxxxx 指导教师 xxxx 职称 xxxxx 中国·合肥 二零一五年五月 毕业论文成绩评定表 1．评语：毕业论文（设计）答辩委员会于年月日审查了该生毕业论文（设计），并参考指导教师和评阅人的意见，认为： 2．成绩为： 3．其他建议： 毕业论文（设计）答辩领导小组组长（签字） 年月日 目录 1引言 (4) 课程意义 (4) 主要工作 (4) 2零件分析 (6) 零件的作用 (6) 零件的结构要求 (6) 零件的工艺分析 (6) 3确定毛坯的尺寸公差及加工余量 (7)
确定毛培 (7) 确定毛坯件的尺寸公差、机械加工余量 (9) 绘制扁叉毛坯简图 (11) 4工艺规程设计 (11) 定位基准的选择 (11) 拟订工艺路线 (12) 5切削用量的计算和基本时间的确定 (13) 工序1切削用量和工时的确定 (13) 工序2切削用量和工时的确定 (14) 工序3切削用量和工时的确定 (16) 工序4切削用量和工时的确定 (17) 6专用夹具设计 (18) 铣凸台铣床夹具 (18) 铣圆柱四侧面夹具 (21) 钻φ10孔夹具 (25) 结论 (27) 致谢 (27) 参考文献 (28) 附件
扁叉制造工艺与夹具设计 作者：xxxx 指导老师：xxxx （xxxx大学工学院 11级机械设计制造及其自动化合肥230036） 下载须知： 摘要：在这样一个快速发展的社会中，人们对生产加工的效率问题愈加重视，对零部件的加工精度，要求也愈来愈高，但保持加工效率高的同时，也需要保证加工的精度，因而在加工过程之中，对相关夹具的要求也愈来愈高。在生产的过程里，夹具体有这些作用：保证稳定可靠的完成各项加工精度要求；缩短加工所需的工时，提高劳动的生产效率；降低所需要的生产成本；减轻操作所需的劳动强度；可尽量以较低的技术等级进行加工；扩大机床的工艺范围等。所以在设计夹具过程中，我们应该尽可能的优化夹具体结构，并且对于夹具的定位和夹紧要进行严格的要求，不能出现过定位和欠定位等情况，夹紧时加紧力的大小也应该进行严格要求。因此根据这些要求，来设计调速杠杆的夹具时要定位合理，加紧力合理且结构尽可能优化。 关键词：定位夹紧时间结构 1 引言 课题意义 机械制造业就是制造有一定形状位置和尺寸的零件产品。机械制造业所生产的产品不仅可以供人们使用，而且可以为其他产业提供所需的零件装备。制造业的发展同时也是国民经济发展水平的一个体现，是一个国家或地区的重要经济支柱。而在制造业中所必须的工具就是弓箭的夹具，夹具是现代工件加工过程中必不可少的一部分，随着制造业的发展夹具的作用也越来越重要，应用也越来越广泛。也正应为夹具的重要性，使得生产上对零件夹具的定位、夹紧及整体结构越来越重视。 主要工作 本篇论文的主要工作涉及到结构设计的问题，其主要是根据零件图对扁叉的加工工艺过程进行严格规划，制定工艺过程卡和相应的工序卡片。然后根据零件的形状和大小，对其进行分析选择合理的定位方案，不能存在欠定位和过定位定位方案确定以后选择合理的夹紧方案，然后再根据设计方案画出夹具体进行三维建模。 图1扁叉零件图 图2零件的三维构造草图
壳体零件的加工工艺规程及其夹具设计毕业论文 目录 第1章前言 (1) 第2章引言 (1) 2.1课题的提出原因 (1) 2.2课题的主要容 (1) 2.3课题的构思 (2) 2.4本人所完成的工作量 (2) 第3章零件的工艺设计 (2) 3.1 零件的功用及工艺分析 (2) 3.2 工艺规程的设计 (3) 3.3机械加工余量及毛坯的尺寸确定 (9) 3.4确定切削用量及基本工时 (10) 第4章加工设备与工艺装备选择 (16) 4.1选择机床 (16) 4.2选择夹具 (16) 4.3选择刀具 (16) 第5章零件的车床夹具设计 (17) 5.1车床夹具设计 (17)
5.2问题的提出 (19) 5.3定位基准的选择 (20) 5.4切削力及夹紧力的计算 (20) 5.5夹具结构及定位误差的分析 (22) 5.6心轴的有限元分析 (23) 5.7车床夹具的截图 (24) 第6章钻床夹具设计 (25) 6.1问题的提出 (25) 6.2定位基准的选择 (25) 6.3切削力及夹紧力的计算 (25) 6.4定位误差的分析 (27) 6.5夹具总体方案 (27) 6.6夹紧装置 (28) 6.7压板的有限元分析 (28) 6.8钻套的选择 (29) 6.9钻模板的设计 (30) 6.10夹具的装夹与拆卸 (30) 6.11钻床夹具截图 (31) 总结 (33) 参考文献 (35) 附录
第1章前言 毕业设计是大学四年所学知识的综合运用。对于零件的工艺安排、夹具设计是机械系学生都应掌握的最基本的知识。这些容对于机械加工起着致关重要的作用。零件加工质量的好坏、成本的高低，都是这些容的直接反映。这次的设计主要容是壳体零件。它的整个加工过程中涉及到毛坯的制造方法选择、加工余量的计算、工艺路线的确定、机床夹具定位和夹紧装置的设计、机械加工刀具和辅具的选择、加工时间的计算以及专用夹具体的设计等容。 通过这次毕业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，同时发现自己在专业知识方面的不足。为今后的工作打下一个良好的基础。 第2章引言 2.1课题的提出原因 在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。然而，在多品种生产的企业中，每隔3～4年就要更新50～80％左右机床夹具，而夹具的实际磨损量仅为10～20％左右。因此，设计各种专用夹具以减少夹具的损耗已经摆上的日程。 2.2课题的主要容 （1）完成壳体零件的三维造型 （2）完成壳体零件的工艺规程及工序卡片