C A主轴箱箱体加工工艺
及夹具设计
Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
**大学
毕业设计说明书（雨）主轴箱箱体加工工艺及夹具设计（全套图纸）
专业：
学号： 54
姓名：
指导教师：雨辰
完成日期：
摘要
本设计通过对CA6140车床、车床主轴箱及其工作状况的研究，分析了主轴箱箱体需要加工部位的尺寸以及主轴箱在工作时需要承受的载荷，从而确定了毛坯的制造形式、加工基面、机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸以及切削用量并且校验了工序总工时，最终拟定了主轴箱箱体加工的工艺分析和工艺说明，并且对加工过程制定了技术要求和精度要求。再通过分析主轴箱箱体底孔、轴承孔的加工过程，然后进行精度和误差的分析计算，最终确定了夹具的结构类型、工件的定位基准、夹紧装置、夹紧动力装置、镗模、衬套以及镗模板，并且对夹具精度进行分析计算，从而制定出夹具的设计方案。该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。
关键词：主轴箱加工工艺定位夹具
Abstract
This design through to study the CA6140 lathe, lathe spindle box and working conditions , on the premise of guarantee the quality of parts processing, improve the productivity, reduce the production cost, is one of the main development direction of modern mechanical processing technology at home and the study of spindle box housing agencies and detail drawings as well as to the environmental awareness of the spindle box box, thus for the spindle box process analysis, process specification, and to develop technical requirement and accuracy requirement of nc machining the bottom hole, the processing of bearing hole of
spindle box body is analyzed so as to make the precision and error analysis calculation, the fixture design plan process and fixture design results can be applied to production requirements.
Keywords: principal axis processing technology Fixed position Tongs
目录
1 绪论
车床的发展
从古至今车床的发展经历了从弓车床时代，脚踏车床时代，刀架车床时代，转塔车床时代这样一种由低等车床向高等车床发展的道路，直到20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床才使得车床的功能不断完善。得益于高速工具钢的发明，液气压技术的不断完善和电动机的应用，时至今日车床终于达到了高速度和高精度的现代化水平。随着电子技术、计算机技术、自动化技术，精密机械与测量等技术的发展与综合应用，生产了机电液一体化的新型机床——数控车床。数控车床一经使用就显示出了它独特的优越性，使原来不能解决的许多问题，找到了科学的解决途径，因此经过半个世纪的快速发展，数控机床已是现代制造产业的重要标志之一，也成为未来机床发展的主要趋势之一。CA6140卧式车床能车削内外圆柱面、圆锥面、回转体成型面和环形槽、端面及各种螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、套丝和滚花等因此在我国机械制造类工厂使用极为广泛。
夹具的概述
夹具的功能
1）保证加工精度。工件通过机床夹具进行安装，包括了两层含义：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。
2）提高生产率。使用夹具来安装工件，可以减少划线、找正、对刀等辅助时间，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。如在机床床鞍上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工。
4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
夹具的分类
按夹具的使用范围来分，有下面五种类型：
1）通用夹具例如车床上的卡盘，铣床上的平口钳，分度头，这些夹具通用性强，一般不需要调整就可适应多种工件的安装加工，在单小批量生产中广泛应用。
2）专用夹具用于某一特定工件特定工序的夹具成为专用夹具。专用夹具广泛应用于成批和大批量生产中。
3）可调整夹具和组成夹具这一类夹具的特点是具有一定的可调性，或称“柔性”。夹具中部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同工件的加工。可调夹具一般适用于同类产品不同品种的生产，略做更换或调整就可用来安装不同品种的工件。成组夹具适用于一组尺寸相似、架构相似、工艺相似工件的安装和加工，在多品种、中小批量生产中有广泛的应用前景。
4）组合夹具它是由一系列的标准化元件组装而成，标准化元件有不同的形状、尺寸和功能，其配合部分有良好的互换性和耐磨性。使用时，可根据被加工工件的结构和工序要求，选用适当元件进行组合连接，形成专一夹具。它特别适合单件小批量生产中位置精度要求较高的工件加工。
5）随行夹具这是一类在自动线和柔性制造系统中使用的夹具。它既要完成工件的定位和夹紧，又要作为运载工具将工件在机床间进行传送。传送到下一道工序的机床之后，随行机床应能在机床上准确地定位和可靠地夹紧。一条生产线上有许多随行夹具，每个随行夹具随着工件经历生产线的全过程，然后卸下已加工的工件，装上新的待加工工件，循环使用。夹具的基本结构
按在夹具中的作用,组成夹具的元件，地位结构特点夹具的基本结构可以划分为以下几类:
1）定位元件和定位装置；
2）夹具体；
3）对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)；
4）动力装置；
5）夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)；
6）分度,对定装置；
7）其它的元件以及装置(包括夹具与各部分相互连接用的销钉，紧固螺钉,各种键和手柄等)。
每个夹具都不一定具备以上所说的所有装置,如手动夹具就没有动力装置,性能一般的车床夹具不一定具有刀具导向元件和分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要安装其它装置,例如一些对生产条件要求较高的自动化夹具中必须有上下料装置。
夹具的发展
夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这时夹具主要是作为单纯辅助工具，使加工过程变得
更加方便；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它的功用由以前单纯的夹紧功用发展成为工件的定位和夹紧双重功用。人们越来越意识到，夹具与操作人员改进工作方式以及提高工作效率有着密切的联系，所以对夹具越来越重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床不可或缺的一部分，成为机械加工中重要的工艺装备。由于现代加工的高速发展，对传统的夹具提出了较高的要求，如快速、高效、安全等。夹具在国内外也正在形成一个独立的行业，因此针对夹具的标准化、模块化、组合化等先进的设计理念，既符合节约资源的原则，又符合绿色制造的环境保护原理，所以这是夹具今后发展的重要方向。
本课题的研究内容
此次设计的主要内容是收集整理CA6140主轴箱箱体的加工工艺及夹具设计的资料，完成CA6140主轴箱箱体的加工工艺的工艺过程设计、定位装置的设计、夹紧装置的设计、对刀-引导装置的设计、夹具体的设计。并上交CA6140主轴箱箱体的零件图，CA6140主轴箱箱体的机械加工工艺规程和CA6140主轴箱箱体工装夹具设计的总装配图及其主要零件图，并编写CA6140主轴箱箱体加工工艺及夹具设计说明论文。
研究意义
零件在工艺规程制定以后，就要按照工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、道具、量具之外，成批生产时还需要用到机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置关系。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一，机床夹具以成为机械加工中的重要装备。随着我国机械工业生产的不断发展，机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。
2 主轴箱箱体加工工艺规程设计
引言
工艺分析的目的主要有两个：
一是审查零件的结构形状和尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工与装配。
二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便于制定出合理的工艺规程。
进行工艺分析时应该注意的事项：
1）铸件时为消除应力必须要进行时效处理的话有条件时应在露天存放一年以上再加工。
2）为了保证加工精度应使定位基准统一。
3）镗孔时，为了增加镗杆的刚性，在可能的条件下应尽量采用“支承镗削”的方法以提高加工精度。对直径较小的孔，应采用钻、扩、铰等加工方法。为保证在同一轴上各孔的同轴度，可采用在已加工孔上，安装导向套的方法再加工其它孔。
4）为提高孔的加工精度，应将粗镗、半精镗，精镗分开进行。
5）孔的尺寸精度检验，应使用内径千分尺或百分尺进行测量。轴内孔之间距离的测量可以通过测量孔与孔之间壁厚的方法进行。
6）同一轴线上各孔的同轴度，可采用检验心轴的方法进行检验。
7）各轴孔的轴线之间的平行度，以及轴孔的轴线与基准面的平行度，均应通过检验心轴进行测量。
CA6140车床主轴箱箱体作为主传动系的支承零件，各传动轴间要求一定的位置精度，因此加工此箱体的主要任务是保证各孔系之间的相互位置精度。在此箱体的加工中保证各孔之间的正确位置是靠T68坐标镗床手动控制来完成的。为更好的保证加工质量，单小批量生产也可采用组合夹具，加工批量较大时应用专用镗模加工。
主轴箱箱体的结构特点
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.减速箱和变速箱等。
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：
1）尺寸较大
箱体通常是机器中最大的零件之一,它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体,并使之保持正确的相互位置,彼此能协调地运动。因为在生产当中遇到的大部分机床无论是功率还是尺寸都比较大，所以主轴箱的尺寸也相对来说比较大如大型减速箱体长达6~7m,宽3~4m,重50~60吨,所以它是整个机器中最大的零件之一。
2）形状复杂
箱体的复杂程度取决于安装在箱体上的零件的数量及零件在空间中的相互位置，为了保证零件所承受的载荷与作用力能够达到生产要求，并且又要确保在减小空间体积和减轻自身重量的前提下，箱体要达到足够的强度和刚度，常在铸造时减小箱体壁的厚度并且必要的地方加肋板、凸台、凸边等结构来满足工艺与力的要求。
3）精度要求
在箱体的加工中总有若干个平面和孔的尺寸精度和相互位置精度要求很高，并且这些平面和孔的加工质量将直接影响机器的装配精度和位置精度，所以各部分的精度是否达到要求将会对机器的使用寿命和性能产生影响。
由于箱体有以上共特点，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，例如车床主轴箱箱体在镗孔时，要如何保证位置度问题，就是是加工过程较困难的问题之一。
确定毛坯的制造形式
毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺、生产费用、零件生产率，而且也与零件的机械加工工艺和质量密切相关。因此选择合适的毛坯具有重大的经济和技术意义。
毛坯选择时，应考虑以下因素：
1）零件的材料及机械性能要求；
2）零件的结构形状，外形尺寸；
3）生产类型，它在很大程度上决定采用毛坯制造方法的经济性；
4）要尽量充分利用新工艺、新材料、新技术并结合现有的生产条件进行毛坯的选择。
由于灰口铸铁具有较好的耐磨性，一定程度的吸震能力、良好的铸造性能并且具有其经济上的优点，所以决定采用灰口铸铁。最常用的是HT200～400，当载荷较大时，采用HT300～500高强铸铁。由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造，以便于铸造和简化加工工艺过程，而且还可以提高生产率。
毛坯铸造时，应该防止砂眼、气孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要箱体毛坯的化学成分和机械性能要求应该能达到规定的要求。为了减少毛坯制造时产生需要请咨询学号数字企鹅的残余应力，应使箱体壁厚尽量均匀，箱体浇铸后应安排时效或者退火工序。
基面的选择
定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择的是否合适将会直接影响零件的加工质量，如果定位基准选择不合适就会使加工工艺问题百出。
该箱体结构复杂，壁厚不均匀，刚性不好，并且加工精度要求较高，所以箱体主要加工表面要划分为粗加工和精加工两个阶段，这样可以最大程度上避免粗加工造成的内应力、夹紧力和切削时产生的热量对加工精度的影响，有利于保证箱体的加工精度。
1）粗基准的选择选择粗基准时，要保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并要注意尽快获得精基准面。对于本零件而言由于毛坯精度高，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除x、向自由度，达到定位的目的。
2）精基准的选择为了保证箱体零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和尺寸精度，箱体类零件基准选择原则常用以下两种原则：基准统一原则和基准重合原则。因为本主轴箱体采用大批量生产所以在生产时采用基准重合原则，可避免由于基准变换而带来的积累误差，并且为了箱体的便于装夹，所以采用已加工结束的上、下平面作为精基准。
确定工艺路线
1划分加工阶段
零件的技术要求较高时，零件在机械加工时都应该划分加工阶段，按工序性质不同，可划分如下几个阶段：
1）粗加工阶段
此阶段的主要任务是提高生产效率，切除零件表面被加工面上的大部分余量，使毛坯形状和尺寸接近成品所能达到的尺寸和加工精度。
2）半精加工阶段
此阶段要减少主要需要请咨询学号数字企鹅表面粗加工中留下的误差，使加工表面达到一定精度并留有一定的加工余量，为精加工做好准备。
3）精加工阶段
切除少量加工余量，保证各主要表面达到图纸要求，所得表面质量与精度都比较高。此阶段的组要目的是全面保证加工质量。
2安排加工顺序
复杂工件的加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助程序，怎样将这些工序合理的安排在一个加工顺序中，生产中已经总结出一些指导性的原则，先述如下。
1）先粗后精
各表面的加工顺序按照先粗加工后精加工的顺序进行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。
2）先主后次
零件的主要加工表面应先加工，而次要表面可在主要表面加工到一定精度以后再进行加工。
3）先面后孔
对于箱体类零件，平面轮廓尺寸比较大，选择平面定位比较可靠，故应先加工平面后加工孔。这样不仅使后续的加工能够获得一个稳定可靠的平面作为定位基准面，而且在平整的表面上加工孔也使得加工变得容易一些，有利于提高孔的加工精度。
4）先基准后其他
作为精基准的表面要首先加工出来，该箱体的加工和装配大多以平面为基准，按照加工顺序安排的原则，采用先面后孔的加工顺序。并且在加工孔系时应遵循先主后次的原则，即先加工主要平面或孔系，这也符合切削加工顺序的安排原则。
综合以上加工阶段和加工顺序的分析，可以初步得出CA6140车床主轴箱箱体的加工工艺路线。
工序10镗右平面各孔
工序11钳工去除锐边毛剌
工序12检验
该工艺路线采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以上、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样即保证了，上、下两平面的平行度要求的同时也为加工两平面上各孔保证了垂直度要求，符合先加工面再钻孔的原则。而且对于零件的尺寸精度也有很大程度的帮助。从提高效率和保证精度这两个前提下，此方案比较合理。
机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。
由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余
如果这时仍采用上述d>D的方式，则在加工这种较长的孔时，刀具的悬伸长度h必然很大，起码应大于L。由于需要请咨询学号数字企鹅刀具悬伸长度大，所以刀具易引偏，严重时会使镗杆与镗套卡住，否则须增加镗套长度，以保证足够的导引刚度。但这样将导致整个镗套部分的结构庞大。
图主轴箱夹具示意图
1-支撑柱 2-压板 3-M24螺帽 4-24垫圈 5-圆柱螺旋弹簧 6-M42六角螺栓 7-定位块 8-镗模板 9-M12螺钉 10-镗套 11-定位块 12-M20螺
栓 13-夹具体
工件的定位与夹紧
工件的定位基准
在机械加工中，要保证工件的正确定位必须使机床、夹具、刀具和工件之间保持正确的相互位置关系。只有这样才能加工出合格的零件，而正确的相互位置关系是通过工件在夹具中的定位、夹具在机床上的安装和刀具相对于夹具的调整来实现的
由零件图可知，被加工孔有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并被要求应与顶面垂直。为了保证所镗的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣箱体的下表面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选用箱体下平面作为定位基准。
工件的夹紧及夹紧动力装置
夹紧装置的组成：夹紧装置将工件夹紧，使之占据正确的加工位置。夹紧装置由动力装置、夹紧元件，中间传力机构组成。
对夹紧过程的要求
1）夹紧过程不得破坏工件在夹具中占有的定位位置。
2）夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面。
3）架构应尽量简单，便于机械制造和将来维修。
由于传动箱体的生产量很大，采用手动夹紧的夹具结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。
夹具的设计
夹紧力的确定原则及计算
计算零件在加工过程中由于受切削力、重力、惯性力等所产生的切削力
及切削力矩，按照夹具设计中所确定的夹紧方式进行夹紧力的计算，为了减
小夹具的具体尺寸，就需要增大夹具的定位区间，增大由夹紧力产生的摩擦
力矩、正压力及由此产生的摩擦力，以达到夹具小而精巧的目的。
夹紧力大小对于确定夹紧装置的结构精度以及夹紧可靠性等都有很大影响。夹紧力过大易引起工件变形，影响加工精度。夹紧力过小则工件夹不
紧，在加工过程中容易发生工件位移甚至脱落，从而破坏工件定位，影响加
工精度，严重时将造成安全事故。由此可见夹紧力大小必须适当。
计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个刚性系统，然后根据工件受
切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，运动的工件还需考虑惯性）后处于
静力平衡条件，求出理论夹紧力，为了安全起见再乘以安全系数K。
W'
=
K
W
（）
W'——计算出的理论夹紧力；
W——实际夹紧力；
K——安全系数，通常k=~3.当用于粗加工时，k=~3,用于精加工时k=~2.这里应注意三个问题：
1）切削力在加工过程中往往方向、大小在变化，在计算中应按最不利的加工条件下求得的切削力或切削合力计算。如图3-1所示切削方向进行静力
平衡，求出理论夹紧力，再乘以安全系数即为实际夹紧力，图中W为夹紧
力，N1、N1`…为镗孔各方向镗削力，可按切削原理中求切削力。而N1切削
力将使夹紧力变大，在列静平衡方程式时，我们应在不利的加工条件下选取
2）在分析受力时，往往可以列出不同的工件静平衡方程式。这时应选产生夹紧力最大的一个方程，然后求出所需的夹紧力。如图所示垂直方向平衡式为 W=；水平方向可以列出：f KN W /5.1=，f 为工件与定位件间的摩擦系数，一般,即W=10KN ；对o 点取矩可得式（）
()[]
KN
l l l l l l l KN W 2.325.05.022222=+++++= 比较上面三种情况，选最大值，既W=10KN 。
3）上述仅是粗略计算，可作大致参考。由于实际加工中切削力是一个变值，受工件材料性质的不均匀、加工余量的变动等因素影响，计算切削力大小的公式也与实际不可能完全一致，故夹紧力不可能通过这种计算而得到。生产中也有根据一定实际生产经验而用类比法估算夹紧力的，如果是一些关键性的重要夹具，则往往还需要通过实验的方法来确定所需夹紧力。
镗套、衬套及镗模板的选择
本夹具主要用来镗左端平面，这个工艺孔有尺寸精度要求，表面粗糙度
要求，表面粗糙度为 1.6a R m μ=，与顶面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本道工序为第一道工序，加工到本道工序时只完成了箱体上表面的粗、精铣。因此在本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。
工艺孔的加工需粗、精镗切削才能满足加工要求。故选用快换钻套以减
少更换钻套的辅助时间。钻模板选用固定式钻模板，工件底面及侧面分别靠在夹具支架的定位块，用带光面压块的压紧螺钉将工件夹紧。
夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。
这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构见夹具装配图。
夹具精度分析
利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的
加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。
由工序简图可知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面
为主要定位基面，故定位误差w d ?很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保
证工艺孔尺寸Φ0.020.0162+
-mm 及表面粗糙度 1.6a R m μ。本道工序最后采用精镗加
工，选用标准硬质合金镗刀，直径为Φ0.020.0162+
-mm ，并采用镗套，镗刀导套孔径
为该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。
工艺孔的表面粗糙度 1.6a R m μ，由本工序所选用的加工工步粗镗精满足。 影响两工艺孔位置度的因素有：
（1）镗模板上装衬套孔的尺寸公差：mm 005.01=?
（2）两衬套的同轴度公差：mm 005.02=?
（3）衬套与钻套配合的最大间隙：325.03425.0120.022mm ?=-=
（4）钻套的同轴度公差：mm 005.04=?
（5）镗套与镗刀配合的最大间隙：525.03925.0080.031mm ?=-= mm d w 1.0078.0039.0222252423222
1<=?=?+?+?+?+?+?
所以能满足加工要求。
夹具操作的简要说明
装卸工件时，先将工件放在定位块上；用压块的压紧螺钉将工件夹紧；
然后加工工件。当工件加工完后，将带光面压块的压紧螺钉松开，取出工件。
小结
对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保
证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。
4 结论与展望
结论
此次毕业设计通过对车床主轴箱及其工作状况的研究，分析了主轴箱箱体需要加工部位的尺寸以及主轴箱在工作时需要承受的载荷，从而确定了毛坯的制造形式、加工基面、机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸。再通过分析主轴箱箱体底孔、轴承孔的加工过程，然后进行精度和误差的分析计算，最终确定了夹具的结构类型、工件的定位基准、夹紧装置、夹紧动力装置、镗模、衬套以及镗模板。本课题所完成的主要内容如下：
（1）在学习国内外工艺的基础上，对工艺进行了总体规划和设计。
（2）对零件加工工艺和夹具设计方案进行了制定，并实现了对零件的加工。（3）为了便于对零件的加工，需要对零件的结构和加工的位置有透彻的认识，同时也应该熟练操作车、铣、镗、钻床，了解各机床的加工方法和各机床的加工精度，同时经过考虑时效和经济因素设计出完美的加工方案，帮助零件加工方便。
箱体加工工序和夹具设计的制定均按照机械设计课程的步骤并结合工厂的实际生产经验进行，又通过查阅图书馆资料，和相关产品信息，使得内容更加严谨充实。
展望
尽管本设计已经实现了对车、铣、钻加工程序的应用，但由于工艺及加具本来就比较复杂，设计中出现些小问题是需要改正的主要体现在以下几方面：
（1）本此设计主要体现在工艺设计和工装夹具的设计，没有考虑到切削参数、切削力、切削振动、切削热、工件和刀具材料及其它物理因素，只对加工工艺路线和工艺规程做出了设计。因此，与实际加工还有一定的差距。
（2）本次设计主要是考虑工艺的规程，因此在夹具的定位装置设计方面还需要进一步学习。
（3）本次工艺设计没做仿真，因此不能清晰的了解加工的过程为设计的工艺找出缺点。
— 题目：轴承座加工工艺及夹具设计 — 班级：工程机械1102班 学号： 学生姓名： 完成日期： 、 目录 序言 (5) 一、零件加工工艺设计 (6)
1、零件的工艺性审查 (6) 2、基准选择原则 (7) 3、定位基准选择 (7) 4、< 5、拟定机械加工工艺路线 (8) 6、确定机械加工余量，工序尺寸以及公差 (8) 7、选择机床设备及工艺设备 (9) 8、确定切削用量 (9) 二、夹具设计 (12) 1、问题提出 (12) 2、家具设计 (13) 三、小节 (15) > 四、参考文献 (17) ^
一、零件加工工艺设计 （1）零件的工艺性审查： 1）{ 2）零件的结构特点 轴承座如附图1所示。该零件是起支撑轴的作用。零件的主要工作表面为Φ40的孔内表面。主要配合面是Φ22的轴孔。零件的形状比较简单，属于较简单的零件，结构简单。 3）主要技术要求： 零件图上主要技术要求：调质至HB230-250,锐边倒角，未注倒角°，表面作防锈处理。 4）加工表面及其要求： a)总宽：为18±。 b)轴孔：Φ22的孔径：Φ22+ 0mm，表面粗糙度， c)} d)Φ34的外圆：直径为Φ，表面粗糙度为，外圆与内孔的同轴度不超过.， 轴肩距为12mm。 e)左端面：外圆直径为Φ52，上下边面距离38mm。 f)螺纹孔：大径为4mm，轴心距离左轴肩3mm。 g)通孔：左端面均布Φ通孔，左右中心距36mm，上下中心距27mm。 h)退刀槽：距离右端面12mm，尺寸为Φ 5）零件的材料： 零件在整个机器当中起的作用一般，不是很重要。选用45#。 毛坯选择： * 1）确定毛坯的类型及制造方法 零件为批量生产，零件的轮廓尺寸不大，为粗加工后的产品。
轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七
摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。
摘要 零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。 套筒零件的主要加工表面为孔和外圆表面。外圆表面加工根据精度要要求可选择车削和磨削。孔加工方法的选择比较复杂，需要考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。对于精度要求较高的孔往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。本次设计的油缸，为保证孔的精度和表面质量将先后经过粗镗、半精镗、精镗和滚压等四道工序加工。 在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件在正确位置上固定不动，这一任务就是由机床夹具完成。对于单件、小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。但是由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往比较费时间，并且操作复杂，生产效率低，也难以保证加工精度，为此需设计专用夹具。 关键词：工艺设计、基准选择、切削用量、定位误差
A BSTRCT Is the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jig's design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links. Sleeve components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing method's choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This design's cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee hole's precision and the surface quality and so on four working procedure processings When the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp. Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error.
箱体零件加工及加工工艺 专业机械设计制造及其自动化年级 2013级 姓名王婷 指导教师李强 2015年5月25日
天津理工大学成人高等教育本科毕业设计（论文）任务书 1.课题名称：箱体零件加工及加工工艺 2.题目类型：论文题目来源：自拟 3.设计（论文）的主要内容，主要技术指标及基本要求： 1、保证箱体零件加工质量； 2、合适一般现场条件，能显著提高生产效率： 3、降低生产成本，适宜性强： 4.设计（论文）的软、硬件环境（资料、参考文献、实验条件及设备等）： [1] 李洪．机械加工工艺手册．北京出版社，2005.9． [2] 徐宏海．机械制造工艺．化学工业出版社，2006．8． [3] 周虹编．数控加工工艺与编程．人民邮电出版社，2006．9． [4] 弈继昌．机械制造工艺学及夹具设计．中国人民出版社，2007．5． [5]张耀宸．机械加工工艺设计手册．航空工业出版社，2008．8． [6]陈宏钧．金属切削速查速算手册．机械工业出版社，2009．5． [7]刘建亭．机械制造基础．机械工业出版社，2009．10． [8]华茂发．数控机床加工工艺．机械工业出版社，2010．3． [9]肖继德，陈宁平．机床夹具设计．机械工业出版社，2010．8． [10]周虹．数控原理与编程实训．人民邮电出版社，2010．11. 学生姓名王婷年级专业2013级指导教师李强 教师职称任务下达日期2015.3.1 完成日期2015.5.25
目录 引言 (4) 第1章零件图解析 (5) 1.1箱体零件作用 (5) 1.2箱体零件的材料及其力学性能 (5) 1.3箱体零件的结构工艺分析 (5) 第2章毛坯的分析 (5) 2.1毛坯的选择 (5) 2.2毛坯图的设计 (6) 第3章工艺路线拟定 (6) 3.1定位基准的选择 (6) 3.2加工方法的确定 (6) 第4章加工顺序的安排 (7) 4.1工序的安排 (7) 4.2工序划分的确定 (8) 4.3热处理工序的安排 (8) 4.4拟定加工工艺路线 (9) 4.5加工路线的确定 (9) 4.6加工设备的选择 (9) 4.7刀具的选择 (10) 4.8选择夹具及量具确定装夹方案 (10) 第5章工艺设计 (10) 5.1加工余量，工序尺寸，及其公差的确定 (10) 5.2确定切削用量及功率的校核 (11) 第6章数控加工路线的分析 (13) 结论 ......................... 错误！未定义书签。参考文献 .......................... 错误！未定义书签。附表1 ............................. 错误！未定义书签。附表2 ............................. 错误！未定义书签。致谢 .. (18)
课程设计与综合训练 说明书 杠杆（CA1340自动车床） 加工工艺及夹具设计 学院名称： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级：08机制2Z 姓 名：朱健 学 号：08321220 指导教师姓名： 范真 指导教师职称： 教授 2011年 12 月 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
机械制造技术基础课程设计任务书 题目：杠杆（CA1340自动车床）加工工艺规程及夹具设计 内容：1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 1份 4.机械加工工序卡片 1套 5.夹具装配图 1张 6.夹具零件图 1张 7.课程设计说明书 1份
录目 第1章课程设计 (1) 1.1零件分析 (1) 1.1.1、零件的作用 (1) 1.1.2．零件的工艺分析 (2) 1.1.3、尺寸和粗糙度的要求 (2) 1.2毛坯的设计 (2) 1.2.1选择毛坯 (2) 1.2.2确定毛坯尺寸 (3) 1.3选择加工方法，拟定工艺路线……………………………… 31.3.1基面的选择 (3) 1.3.2、粗基准的选择 (3) 1.3.3、精基准的选择 (3) 1.3.4、零件表面加工方法的选择 (3) 1.3.5、制定机械加工工艺路线 (4) 1.4加工设备及刀具、夹具、量具的选择 (6) 1.4.1、根据不同的工序选择不同的机床 (6) 1.4.2、刀具选择 (7) 1.4.3、选择量具 (7) 1.5确定切削用量及基本时间…………………………………… 81.5.1、切削用量确定 (8) 1.5.2、基本时间的确定 (9) 1.6夹具设计 (18) 1.6.1、提出问题 (18)
半轴机械加工工艺及工装设计 专业名称：机械设计制造及其自动化 班级： 学生姓名： 指导教师： 摘要：半轴是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件，它是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接，该零件在机械设备中具有传动性，在进行半轴的工艺和工装设计时，首先对半轴的工艺性进行了详细的分析，设计出了加工的工艺过程，根据加工要求设计专用夹具设计，一付是用来车削半轴的外圆，一付是用来钻削半轴圆盘上均匀分布的小孔，在设计中注意的夹具的经济性和使用性，尽量降低加工时的成本，减少工人的劳动强度，除此还进行了组合量具的设计，用来检查6个均匀分布的小孔的位置度公差。 关键词：工艺工装设计夹具设计组合量具设计 Abstract：The half stalk is in automotive stalk the acceptance twist the biggest spare parts of sqire , it is bad soon machine and drive the round of delivers to twist the of solid stalk, it inside carry generally pass to spend the key and half stalk wheel gears to connect, carry outside with a conjunction, that spare parts is in the machine equipments have to spread to move sex, at carry on the half stalk of craft and work equip to account, the half axial craft carried on the detailed analysis first, designing processed craft process, according to process to request to design the appropriation tongs design, a pay is to use to come to car to pare the outside circle of the half stalk, on pay is use to drill to pare a dish of the half stalk up even distribute of eyelet, in the design the economy of the advertent tongs and usage, as far as possible lower to process of cost, reduce the worker of labor strength, in addition to this still carried on the design that the combination quantity have, use to check 6 even distribute of a business trip of position of the eyelet. Key Words：The craft work packs the design The tongs design Combine the quantity has the design
学院 毕业设计 (论文) 专业 班级 学生姓名 学号 课题箱体零件的加工工艺及工艺装备设计 指导教师 2009 年 6 月 10 日
摘要 本次毕业设计以齿轮泵箱盖为设计对象，主要设计任务有两项：第一项齿轮泵箱盖零件加工工艺规程的设计；第二项是齿轮泵箱盖零件的工装夹具的设计。在箱盖零件加工工艺规程的设计中，首先对零件进行分析，根据零件的材料，生产纲领及其它来确定毛坯的制造形式；其次进行加工基面的选择与工艺路线的制订；最后进行加工余量、工序尺寸及切削用量等的计算与确定。在工装夹具部分的设计中，首先是定位基准的选择，根据各自工序的不同特点来进行定位基准的选择；其次进行切削力及夹紧力的计算；最后进行误差分析。 关键词: 工艺规程定位夹具
目录 1绪论 (3) 2工艺设计说明 (4) 2.1零件分析 (4) 2.1.1零件的作用 (4) 2.1.2零件的工艺分析 (4) 2.2工艺规程设计 (5) 2.2.1确定毛坯的制造形式 (5) 2.2.2基面的选择 (6) 2.2.3制定工艺路线 (7) 2.2.4机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 (10) 2.2.5确定切削用量及基本定时 (12) 3专用夹具设计 (21) 3.1 问题的指出及夹紧方案的确定 (21) 3.2 专用夹具设计 (21) 3.2.1专用夹具设计简图如下 (21) 3.2.2夹紧力的确定 (22) 3.2.3切削力及夹紧力的计算 (23) 3.2.4定位基准的选择 (23) 3.2.5 定位误差分析 (24) 3.2.6夹具设计及操作的简要说明 (24) 4设计总结 (25) 参考文献 (26) 致谢.................................... 错误！未定义书签。附录一英文科技文献翻译................. 错误！未定义书签。附录二工艺过程卡及工序卡............... 错误！未定义书签。附录三毕业设计任务书................... 错误！未定义书签。附录四本科毕业设计（论文）开题报告..... 错误！未定义书签。
目录 第一章概述 1.1工艺和夹具设计的特点及意义 1.2国内外研究现状与发展方向 1.3课题研究 第二章汽车连杆加工工艺 2.1任务分析 2.2连杆的结构特点 2.3连杆的主要技术要求 2.4连杆的材料和毛坯 2.5连杆的机械加工工艺过程 2.6连杆的机械加工工艺过程分析 2.7连杆加工工艺设计应考虑的问题 2.8切削用量的选择原则 2.9确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差2.10连杆的检验 第三章夹具设计 3.1铣剖分面夹具设计 3.2扩大头孔夹具 第四章汽车连杆工装夹具总体设计 4.1 连杆专用夹具设计的思路 4.2 夹具的设计 第五章总结 第六章参考文献
第一章概述 1.1工艺和夹具设计的特点及意义 1.2国内外研究现状与发展方向 1.3课题研究 1.1机床专用夹具的分类与组成 1.1.1机床夹具的分类 机床夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和夹紧的装置，它的种类繁多，为了设计、制造和管理的方便，可以从不同的角度对机床的夹具进行分类。 按夹具的使用特点分类，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具等五大类： （1）通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具，如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状范围内的各种工件。这类夹具已商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。 （2）专用夹具 专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。 （3）可调夹具 可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又分为通用可调夹具和成组夹具两种。通用可调夹具的通用范围大，适用性广，加工对象不太固定。成组夹具是专门为成组工艺中某组零件设计的，调整范围仅限于本组内的工件。可调夹具在多品种、小批量生产中得到广泛应用。 （4）组合夹具
典型零件加工工艺(轴类，盘类，箱体类，齿轮类等 实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 一轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。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、各种丝杠等其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。 表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。 精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。 三、轴类零件的安装方式 轴类零件的安装方式主要有以下三种。 1．采用两中心孔定位装夹 一般以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中心孔为定位精基准；尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准，并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，它自身质量非常重要，其准备工作也相对复杂，常常以支
机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目：十字轴零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计（年度生产纲领为8000件）
机械制造工艺学课程设计任务书 题目：十字轴零件的机械加工工艺规程 及典型夹具设计（年产量为8000件） 内容： 1.零件图1张4# 2.毛坯图1张4# 3.机械加工工艺过程综合卡片1张4# 4.夹具装配图1张2# 5.夹具零件图1张1# 6.课程设计说明书1份
摘要 这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用，它位于车床变速机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。
一、零件的工艺分析 零件的材料为20GrMoTi，需要模锻，模锻性能优良，工艺较复杂，但尺寸精确，加工余量少，为此以下是十字轴需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、四处Φ25外圆及四个Φ8、Φ4的内孔、 2、右端面Φ50×60°内孔及M8丝孔。 3、Φ25外圆的同轴度为0.007，位置度为Φ0.02，两端的对称度均为0.05. 由上面分析可知，可以先上四爪卡盘粗车，然后上弯板采用专用夹具压紧、找正进行加工，并且保证形位公差精度要求。并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二.机械加工工艺设计 1、确定生产类型 已知此十字轴零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是083Kg/个，查参考书可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主。 2、确定毛坯 零件材料为20GrMnTi，考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷，因此选用锻件，从而使金属纤维尽量不被切断，保证零件
箱体零件的加工工艺 姓名：宋国萍 班级：机械071 班级学号：49 指导教师：李丽 箱体零件的加工工艺 摘要： 在箱体类零件各加工表面中，通常平面的加工精度比较容易保证，而精度要求较高的支承孔的加工精度以及孔与孔之间、孔与平面之间的互相位置精度则较难保证。所以，再制定箱体类零件加工工艺过程的时，应将如何保证孔的精度为重点来考虑。 精度与表面粗糙度要求，目的是保证安装在孔内的轴承和轴的回转精度；平面的平面度和平直度，其目的在于保证装配后整机的接触面接触刚度和导向面的定位精度；孔系的位置精度是箱体类零件最主要的技术要求，其中包括孔与孔的位置精度箱体类零件加工表面的主要问题是平面和孔。其技术要求主要体现在三个方面：孔的尺寸和孔与平面位置精度，箱体定位基准的选择。 Abstract In the box-type parts of machined surface, usually the processing plane is easier to ensure accuracy, but the supporting high precision machining precision holes and holes with the holes between the hole and the mutual position between the plane more difficult to ensure the accuracy of . Therefore, re-enacted box parts machining process time should be how to ensure the accuracy of holes focus to consider. Accuracy and surface roughness requirements, the purpose is to ensure that the bearings installed in the hole and shaft of the rotary precision; plane flatness and straightness, the purpose is to ensure assembly of the contact surface after the machine-oriented surface of the contact stiffness and positioning accuracy; the location of the holes is a box-type parts precision of the most important technical requirements, including the location of hole and hole box parts machined surface accuracy of the main problems is the plane and holes. Its technical requirements is mainly reflected in three aspects: the hole size and hole position accuracy with the plane, the choice of the base box location. 关键词： 箱体。。。。。。Box 基准。。。。。。Benchmark. 孔。。。。。。Hole
毕业设计论文 论文题目：潍坊LW-7连杆零件加工工艺规程及专用夹具设计 系部 专业 班级 学生姓名 学号 指导教师 20**年5月08日
毕业设计选题、审题表 系选 题 教 师姓名 专业专业技术 职务 高级中级 申报课题名称潍坊LW-7连杆零件加工工艺规程及专用夹具设计 课题类别设计论文其它 课题来源 生产实践科研实验室建设自拟√√ 课题简介 通过本毕业设计使学生熟悉连杆零件的机械加工工艺及夹具的设计，重点是工序的划分和定位基准的选择以及夹具的夹紧力计算和误差分析。培养学生查阅科技方面资料、使用各种标准手册以及自学和独立工作的能力，掌握制定机械加工工艺规程以及在实际设计中使用的手册、图册等工具书的方法，提高综合应用所学的专业理论知识分析和解决实际工艺问题的能力，并锻炼学生理论联系实际，综合运用知识的能力。 设计要求（包括应具备的条件） 说明书内容包括：零件工艺分析以及确定各表面加工方案；确定定位基准以及拟订工艺路线；计算切削用量、加工余量以及工时定额；专用夹具设计中定位基准选择、切削力及夹紧力的计算以及误差分析。 技术要求：连杆毛坯制造方法为铸造生产，加工工序严格按照工艺规程进行加工，满足各加工表面的精度要求，并满足其使用要求。 课题预计工作量大小大适中小课题预计 难易程度 难一般易是否是新 拟课题 是否√√√ 所在专业审定意见： 负责人（签名）：年月日
毕业设计（论文）任务书 1．本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的： 在这次设计中主要设计了连杆的工艺规程、每道工序的工装选择、粗铣连杆两端面和钻扩铰小头孔夹具,通过设计既让我们复习了所学知识，又让我们对工艺规程有了更深入的了解，更重要的事培养了我们查阅资料、综合分析、比较优化、逻辑思维团结协作等能力。 2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 一、原始数据： 1.该零件图样一张； 2.生产纲领为10000件/年； 二、设计任务： 1.零件工艺分析以及确定各表面加工方案； 2.确定定位基准以及拟订工艺路线； 3.计算切削用量、加工余量以及工时定额； 4.专用夹具设计中定位基准选择、切削力及夹紧力的计算以及误差分析 三．工作要求： 1.毕业设计说明书一份（不少于25页） 2.零件——毛坯合图 3.夹具装配图 4.夹具体零件图 所在专业审查意见： 负责人： 年月日系部意见： 系领导： 年月日
11 目录 1 引言 (2) 2 课程设计的目的 (2) 3 箱体的工艺分析 (3) 3.1箱体的结构及其工艺性分析 (3) 3.2箱体的技术要求分析 (3) 4 毛坯的选择 (3) 5 箱体机械加工工艺路线的制定 (4) 5.1定位基准的选择 (4) 5.1.1 精基准的选择 (4) 5.1.2 粗基准的选择 (4) 5.2拟定工艺路线 (4) 5.2.1 加工方法的选择和加工阶段的划分 (4) 5.2.2 工艺路线的拟定 (5) 5.3加工余量和工序尺寸的拟定 (6) 5.3切削用量的确定 (7) 6 夹具设计设计 (15) 6.1确定设计方案 (16) 6.2选择定位方式及定位元件 (16) 6.3确定导向装置 (16) 6.4定位误差的分析与计算 (16) 6.5设计夹紧机构 (16) 7 致谢 (16) 参考文献 (17)
1 引言 工艺综合课程设计是机械类专业的一门主干专业基础课，内容覆盖金属切削原理和刀具、机械加工方法及设备、互换性与测量技术、机械制造工艺学及工艺装备等，因而也是一门实践性和综合性很强的课程，必须通过实践性教学环节才能使我们对该课程的基础理论有更深刻的理解，也只有通过实践才能培养我们理论联系实际的能力和独立工作能力。因此，工艺综合课程设计应运而生，也成为机械类专业的一门重要实践课程。 2 课程设计的目的 工艺综合课程设计旨在继承前期先修基础课程的基础上，让我们完成一次机械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼，其目的如下。 （1）在结束了机械制造基础等前期课程的学习后，通过本次设计使我们所学到的知识得到巩固和加深。培养我们全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能力。 （2）通过设计提高我们的自学能力，使我们熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。 （3）通过设计使我们树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的，并且在生产实践中是可行的。 （4）通过编写设计说明书，提高我们的技术文件整理、写作及组织编排能力，为我们将来撰写专业技术及科研论文打下基础。 箱体零件图模型
箱体类零件加工工艺 箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图1所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。 图1 某车床主轴箱体简图
箱体类零件的结构特点和技术要求分析 图3所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产，零件的材料为HT200铸铁。一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。 1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。 2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，均应有较高的要求。 3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。 4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。 箱体类零件的材料及毛坯 箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HT150～350，常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。 铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低，余量大；在大批量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都铸出预孔，以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。 箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。 箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工－次要面（紧固孔等）加工。 图1车床主轴箱体零件，其生产类型为中小批生产；材料为HT200；毛坯为铸件。该箱体的加工工艺路线如表1。 表1车床主轴箱体零件的加工工艺过程
芯轴的加工工艺规程和夹具的设计计划书第一章轴套零件数控车削加工工艺 第一节零件图工艺分析 1、结构工艺性分析 从上图结构上看，该芯轴类零件由外圆柱面，平面等表面所组成，先进行加工过程选择。该芯轴零件由外圆柱面，内孔等所组成，芯轴零件较复杂，适合数控车削加工，数控铣床。另外，该零件的尺寸标注完整，轮廓描述清楚，零件为45号钢，无热处理和硬度要求，且尺寸标注都有利于定位基准和编程原点的统一，符合数控加工尺寸标注的要求。 通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。 1）对图中给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故加工和编程时只有外圆柱面的公差取3.2，.其余的基本公差全部取12.5。 2）为了便宜装夹，进行稳固，右端也应该粗车并钻好中心孔进行稳固。 2、毛坯的确定 根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由和模锻两种，中小批量生产多采用自由锻，大批量生产时采用模锻 芯轴类零件应根据不同的工作条件要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火等）以获得一定强度、韧性和耐磨性。45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较多的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，其表面硬度可达到45-52HRC
由于该零件精度较高，各个台阶相差不大，故该零件材料为45钢，毛坯结构简单，材料的加工性能较好。其芯轴毛坯外形尺寸为#85mmX#135mm、由于切削加工性较好，该配合零件无热处理和硬度要求。 综合所述采取以下几点工艺措施： 1，零件图样上带公差的尺寸因公差值较小，故编程时不必采用平均值，而全部取基本尺寸即可。 2，在芯轴加工时，为保证零件部产生变形，需设计一辅助心轴 3，为便于装夹，提高定位精度，可预先光一刀外圆，并钻好中心孔除上表面外的其他表面均已加工，并符合尺寸与表面粗糙度值要求，材料为45钢圆棒材料，平面，钻孔、镗孔。 3、芯轴零件的装夹 此次装夹是用百分表、划线盘或眼睛目测机床上找正工件位置装夹方法，确定芯轴零件的左端面为定位基准，左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧 其中具体的装夹的步骤如下： 序号 加工步骤 设备夹具 型号名称名称编号 1 钻孔Z512 台钻钻夹具X732-335 2 切槽CA6140 数控机床车外圆车间自备 3 车外圆CA6140 数控机床车外圆夹具车间自备 4 车端面CA6140 数控机床内螺纹芯轴车间自备
连杆加工工艺及夹具设计
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摘要 连杆是柴油机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形,因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。 关键词:连杆变形加工工艺夹具设计
第一章概述 1.1工艺和夹具设计的特点及意义 1.2国内外研究现状与发展方向 1.3课题研究 1.1机床专用夹具的分类与组成 1.１.1机床夹具的分类 机床夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和夹紧的装置,它的种类繁多,为了设计、制造和管理的方便,可以从不同的角度对机床的夹具进行分类。 按夹具的使用特点分类,机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具等五大类:
（1)通用夹具 通用夹具是指结构、尺寸已规格化,且具有一定通用性的夹具,如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状范围内的各种工件。这类夹具已商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种,从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。 (2）专用夹具 专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强,没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中,常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。 (３)可调夹具 可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又分为通用可调夹具和成组夹具两种。通用可调夹具的通用范围大,适用性广，加工对象不太固定。成组夹具是专门为成组工艺中某组零件设计的,调整范围仅限于本组内的工件。可调夹具在多品种、小批量生产中得到广泛应用。 （4)组合夹具 组合夹具是一种模块化的夹具，并已商品化。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性,可组装成各种夹具，夹具用毕即可拆卸,留待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有可减少专用夹具数量等优点；因此组合夹具在单件、中小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。 (5）随行夹具 随行夹具在使用中夹具随着工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。 机床夹具亦可按使用机床分类、或按夹紧动力源分类等。 1.１.2机床夹具的组成 机床夹具虽然种类繁多,形状千差万别,其作用主要是保证加工精度，提高生产率,扩大机床工艺范围,减轻工人劳动强度。但它们的工作原理基本相同。如果将各种夹具中作用相同的元件或机构加以概括，夹具一般是由以下几部分组成, 如图1.２所示: