摘要
涡轮盘是航空发动机上十分重要的零件，它的精度高、机械加工难度大，处在高速、高温的环境下工作，是关键复杂构件，在整个涡轮机加工中也是一个难点。而在涡轮盘机械加工中，工作量最大、难度最高的是涡轮盘榫槽加工。涡轮盘榫槽夹具可以保证加工精度高，提高加工效率。因此夹具设计是榫槽加工中的一个重要环节。
本文通过对涡轮盘榫槽类型结构、加工工艺、夹具设计及使用情况的分析，阐述了定位基准的选择，压紧方式的确定，正确的复杂空间尺寸及角度计算和高精度的分度机构设计的过程，完成了涡轮盘榫槽重要夹具工装的设计，提出了针对整体工艺装备提高榫槽表面粗糙度的解决方法。
关键词：涡轮盘榫槽空间角度计算步伐式双销联动分度装置
Abstract
The turbine disk is on the aircraft engine the extremely important components, for its high precision, the hard machine-finishing, under the high speed high temperature environment works, is the key complex component, in the entire turbine processing also is a difficult point. Moreover in the turbine disk machine-finishing, the turbine disk trough processing is what the work load is biggest, the difficulty is highest. The turbine disk trough fixture may guarantee the processing precision is high, enhances the processing efficiency. Therefore the fixture design in trough processing is an important link.
This article through to analysis the turbine disk trough type structure, the processing craft, the fixture design and the service condition, elaborated the localization datum choice, contracts the way the determination, the correct complex spatial size and the angle computation and the high accuracy ruling engine construction design process, has completed the designing of the turbine disk trough important fixture work clothes, proposed the solution of enhances trough the surface roughness in view of the overall craft equipment.
Key words：trough the working surface spatial angle computation
speed step type double sells the linkage axial to be divided the equipment
目录
摘要……………………………………………………………………………I Abstract…………………………………………………………………………II
第1章绪论 (1)
1.1 机床夹具及其功用 (1)
1.2现代机床夹具的发展方向 (1)
1.3现代工业对夹具设计的基本要求 (2)
1.4项目提出的背景 (2)
1.5项目研究的方法、预期结果及意义 (3)
第2章涡轮盘榫槽加工特点与工艺装备 (4)
2.1 涡轮盘榫槽的加工特点 (4)
2.2 拉削特点 (4)
2.3 拉削分类 (4)
2.4 拉削速度 (5)
2.5 拉削表面粗糙度 (5)
2.6 工艺装备 (6)
第3章涡轮盘液压立拉夹具的设计 (7)
3.1 设计方案的确定 (7)
3.1.1 任务来源与状况 (7)
3.1.2 定位机构与定位原则 (10)
3.1.3 定位基准的选择 (11)
3.1.4 定位误差的分析和计算 (11)
3.1.5 压紧方式的确定 (14)
3.2 立拉夹具结构的设计 (15)
3.2.1 夹具的结构及特点 (15)
3.2.2 夹具底座设计 (17)
3.2.3 正确的复杂空间尺寸及角度计算 (20)
3.2.4 高精度的分度机构设计 (22)
3.2.5 方便快捷的液压驱动系统 (28)
第4章液压分度夹具的使用与调整 (30)
4.1 液压分度夹具使用 (30)
4.1.1 加工前的准备 (30)
4.1.2 控制过程 (30)
4.1.3 拉削试件 (30)
4.2 液压分度夹具的调整 (31)
4.2.1 夹具安装的调整 (31)
4.2.2 分度及锁紧机构的调整 (31)
第5章经济分析 (32)
第6章专题论文 (33)
结论 (45)
致谢 (46)
参考文献 (47)
附录1 (48)
附录2 (57)
第一章绪论
1.1机床夹具及其功用
机床夹具是在机床上将工件定位、夹紧，将刀具进行导向的一种装置，简称夹具。其作用是在产品加工过程中，保持产品零部件和加工工具的相对位置，从而保证了最终产品技术要求中的位置精度。由于不同的工艺过程中使用不同的夹具。各类夹具中以机床夹具发展最早、最成熟、精度要求最高、在各类夹具中比重也最大。辅助工具是将刀具在机床上进行定位、夹紧的装置，如钻夹头，铣刀杆及镗刀杆等。工艺装备是指在加工过程中，使用的刀具、夹具、量具及其他辅助工具的总称。
夹具的功用：
（1）保证加工质量
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的加工面与定位面之间以及被加工表面互相之间的位置精度。使用夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖与工人的技术水平。
（2）提高劳动生产率和降低生产成本
用夹具装夹工件，避免了工件逐渐找正和对刀，缩短了安装工件的时间；用夹具容易实现多件、多工位加工，提高了劳动生产率；且还可以边加工边安装工件，使机动时间与辅助时间重合，进一步缩短辅助时间，从而降低了生产成本。
（3）扩大机床的工艺范围
在机床上安装夹具可以扩大起工艺范围，如在铣床上加一个转台或分度装置，可以加工有等分要求的零件；在车床上或钻床上安放镗模后，可以进行箱体孔系镗削加工，是车床、钻床具有镗床的功能。
（4）减轻工人的劳动强度可采用气动、液动及电动的夹紧机构。
1.2现代机床夹具的发展方向
现代工业的一个显著特点是：新产品发展快，质量要求高，品种规格多，产品更新换代周期短。反映在机械工业上，多品种、小批量生产在生产类型比例中，占了很大比重。
为了适应这一要求，必须做好生产技术准备工作，而机床夹具是这一工作的重要组成部分。
现代机床夹具的发展方向主要表现在：
（1）标准化
完善的标准化，不仅指现有夹具零部件的标准化，而且对应各种类型夹具应有标准的结构。这样可以使夹具的设计、制造和装配工作简化，有利于缩短生产周期和降低成本。
（2）可调化、组合化
这样做可以扩大专用夹具的使用范围，改变以往工艺条件稍有变化就导致专用工装报废的现象，使夹具能重复利用。实行组合化的原则设计工装，用少量元件能满足多种要求。
（3）精密化
随着机械产品加工、装配精度日益提高，高精度机床大量涌现，势必要求机床夹具的精度也相应地越来越高。
（4）高效自动化
为了既改善劳动条件，实现文明生产，使所设计的工装更符合人机工程学原理，以提高生产效率，又能降低加工成本，对夹具提出高效自动化的要求，以便获得良好的经济效益。
（5）模块化
通过采用模块化设计，可以提高设计效率，缩短设计周期。
1.3现代工业对夹具设计的基本要求
（1）稳定地保证工件的加工精度
（2）提高机械制造行业的劳动生产率
（3）结构简单、有良好的结构工艺性并且操作简便、能改善劳动条件
（4）应能降低产品的制造成本
1.4项目提出的背景
涡轮盘是航空发动机的重要零件, 涡扇发动机的外函推力完全来自于风扇
所产生的推力，风扇的好坏直接的影响到发动机的性能。其中的关键件涡轮盘与相应的轴、叶片相连接处在高速、高温的环境下工作，是关键复杂构件。其机械加工特点表现为榫槽加工精度高、空间角度复杂，材料难加工等。它们的
设计、工艺和制造水平决定了发动机的经济性、安全可靠性、寿命、维修周期等性能指标。
现在涡轮盘材质多采用GH698，属镍基合金，Ni含量大于70%，加工硬化严重，切削加工性非常差。机械加工难度大，在整个涡轮机加工中也是一个难点。而在整个涡轮盘的机械加工中，工作量最大、难度最高的是轮盘榫槽加工。因此本文主要是围绕在拉削涡轮盘榫槽这一工序过程中所使用的专用夹具为中心，研究了拉削涡轮盘榫槽的立式拉床夹具的结构设计、调整和使用。
1.5项目研究的方法、预期结果及意义
该夹具主要用于拉削航空发动机涡轮盘上的榫槽，榫槽本身精度主要由拉刀设计、制造精度和拉削方法保证；榫槽的相对精度，如榫槽至中心控制尺寸、榫槽均布误差等就主要由该夹具来保证。因此在确定该夹具的设计方案时，首先对工序图进行分析，了解本工序需要保证的尺寸精度和位置精度。为了使所设计的夹具能够保证零件所要求的精度，必须对涡轮盘进行精确地定位和准确地分度。为了能够减轻劳动强度，提高劳动生产率，尽量缩短本工序的辅助时间，动力系统采用液压装置。此液压分度夹具与移动安装座的定位是靠移动安装座上的两个定位销，通过四个M20螺栓连接固定。零件安装到分度夹具上，用螺栓压紧；将拉刀按顺序放入拉刀盒中，拉刀盒通过刀柄与拉床主轴连接。
通过采用合理的定位装置和分度机构，该夹具应该能够保证零件要求的尺寸和位置精度。涡轮盘是航空发动机上一个十分重要的零件，然而在整个涡轮盘的机械加工过程中，精度要求最高，难度最大就是涡轮盘上的榫槽的加工这一工序，因为榫槽必须要和叶片上的榫头相配合。它们之间的配合精度要求也是很高的。综以上分析，本道工序所要加工的涡轮盘榫槽对于整个发动机的质量和性能都有着十分重要的影响，所以本工序所专用的夹具的设计制造有着十分重要的意义。
第二章涡轮盘榫槽的加工特点与工艺装备
2.1涡轮盘榫槽的加工特点
通常周向榫槽采用精密车床、专用夹具、专用刀杆、成型刀片进行加工，而各种形状复杂的周向榫槽常用铣床铣削和拉床拉削来加工。由于燕尾式榫槽结构不规则，形状复杂，而且表面粗糙度要求在Ra0.8以上,若采用铣削加工，必须通过粗铣、半精铣、精铣三道工艺，才有可能使榫槽达到要求的表面粗糙度，并且劳动强度大，效率低，加工精度难以保证，在批量生产中已经很少采用了，故而多采用拉削加工。
2.2拉削特点
拉削是一种高精度、高效率的可最终成型的机械加工方法，用于加工各种形状的内、外表面，以及具有旋转运动的螺旋槽等。特别适合加工精度高、表面质量要求高的成批和大量生产的零件。现已广泛用于航空发动机各级圆盘、叶片榫头、涡轮盘、压气机盘、安装板等零部件的加工，但必须配以专用的刀具、量具、及其它辅具。
拉削加工适合批量生产。生产准备周期长、复杂，费用很高。加工质量特点：精度较高，可以达到0.015mm,粗糙度较难达到Ra0.8。尺寸一致性好。
2.3拉削分类
拉削按拉削速度分成两种：低速拉削和高速拉削。榫槽的拉削过去常在卧式液压内拉床上进行，由于效率低、质量不稳定、劳动强度大等缺点，已逐步被淘汰。目前在航空零件上多采用高速拉床进行拉削。
实践证明，在相同条件下，高速拉削的零件表面质量优于低速拉削的表面
质量。有的材料如：钛合金、不锈钢等用低速拉削无法保证其表面质量，必须采用高速拉削。高速拉削或在高速拉床上低速拉削难加工材料，都有提高榫槽的尺寸精度、位置精度，并减小表面粗糙度值，是较先进的拉削方法。
高速拉削所用的拉床，其结构刚性好，滑枕行程长，选用拉削速度范围广，速度快，传动平稳，精度高，分度精度高，拉刀制造和刃磨方便，锥角和螺旋角可调，自动化程度高，冷却润滑效果好。这样，不仅提高了生产率，而且大大降低了生产成本。
高速拉削的拉刀大都采用超硬型高速钢，如钼-钴和钨-钴类高速钢，这种刀具材料具有良好的机械性能，抗弯强度和冲击韧性均优于其他一些材料，并具有良好的加工性能，能在高温、高压及高速下长期工作。这样有利于实现拉削自动化。
2.4拉削速度
高速拉削由于在提高加工表面质量延长拉刀寿命等方面比低速拉削具有明显的优越性，因此现代拉削中多采用高速拉削。
不同的零件材料，或即使相同的材料热处理工艺不同，也会影响拉削速度。实际生产中是通过试拉来确定具体零件材料高速拉削的速度。
在较低的速度下拉削，拉削的表面质量还比较好，拉削速度不断提高，到一定速度后，拉削表面质量下降，甚至出现鳞刺，继续提高速度，拉削表面质量开始好转，到一定速度下，拉削面质量达到最佳，这时的速度就是这种材料的高速拉削速度。
2.5提高榫槽粗糙度方法
在实际加工中，发现涡轮盘榫槽表面粗糙度达不到所要求的Ra1.6μm。为提高加工质量，从整个工艺系统采取了多方面的积极措施。
（1）拉刀制造中采用整形铲齿背工艺代替原磨后角的方法，保证刀齿沿整个切削刃的轮廓上都有同样的顶部后角值，可以提高榫槽尺寸精度和表面质量，减少刀具磨损。
（2）在拉刀设计中，粗拉刀按渐切式方法设计，精拉刀采用分段成型式方法设计，整个型面圆滑过度。在精拉成型拉刀上设计有2-5个几何参数尺寸完全相同的校正齿，用以消除盘类件弹性变形引起的型面尺寸收缩。
（3）拉削是大切削刃面，多齿强力切削过程，产生大量切削热，同时加工面被进、出口处的刀齿包容，切削热不容易被冷却液带走，需要用大流量、大
热容量的冷却润滑液强制冷却，以降低温升。在实际中建议使用车间以进口的含极压添加剂（如硫、氯、磷等）的高速拉削冷却润滑液进行冷却效果非常好，加工涡轮盘榫槽表面粗糙度基本可以达到产品要求。
（4）提高整个工艺装备的刚性，使拉削质量稳定，保证榫槽表面精度及表面粗糙度。现有拉床及其底座和拉刀盒因长期使用已磨损，配合间隙增大，使加工不确定性增加。使用车间新购置拉床及相关配套设备。
2.6工艺装备
加工涡轮盘零件榫槽时，榫槽的自身精度主要由拉刀设计、制造精度和拉削方法保证；榫槽的相对精度，如榫槽至涡轮盘中心尺寸、榫槽均布误差、榫槽中心对称及榫槽的空间位置等，主要由夹具保证。榫槽的精度以及尺寸检验需要专用的测具和仪器来进行检测。
拉削时所用拉刀为分段组合形式，它根据被拉型面要求，由每段拉刀分别担负一定的切削部分和切削量。这些功能不同，长短不一的分段拉刀组合，并定位压紧在拉刀盒内，成为一个完整的组合拉刀。目前常用拉刀材料为M42（W2Mo9GrCo8）。
在加工零件前要进行拉刀的预调，就是先拉削试件，若试加工后的零件尺寸有偏差，操作者在拉床上微调相关的拉刀片和工作台与拉刀的距离，直至加工出合格的产品，才开始正式件的加工。
拉削使用的切削液除起冷却润滑作用外，还起到一定的排屑作用，钛合金等难加工材料通常采用油基切削液，并加入添加剂（如硫、氯、磷等）来提高渗入和油膜抗压能力，从而提高冷却润滑效果。
第三章涡轮盘液压立拉夹具的设计
3.1设计方案的确定
3.1.1任务来源与状况
现有条件：
1.被加工零件情况
涡轮盘是航空发动机的一个重要零件,它的空间角度复杂，榫槽采用拉削加工，零件产品模型见图3—1：
图3—1 涡轮盘
此次加工的涡轮盘榫槽为周向燕尾式榫槽，槽数22。起始榫槽与涡轮盘中心偏心11.5±0.15,榫槽空间角度54°±5′及15°19′±5;同时保证槽底面上的F 点到涡轮盘中心线距离64.812.00
，榫槽配合表面粗糙度Ra0.8。均布要
求不大于0.07mm 。
涡轮盘产品机械加工精度见图3—2：
图3—2 涡轮盘榫槽加工工序简图
涡轮盘材料为钛合金（TC11），钛合金具有强度高、中温性能好和耐腐蚀等优点，拉削时由于钛合金弹性模量小，加工后回弹，使零件尺寸会发生变化，其变化的大小与拉刀的材料及锋利程度有关。
2.拉床
现有立式拉床L720A一台，（见图3—3）。用于拉削平面或成型面，生产效率高，适用于大量生产及成批生产。该机床采用液压传动，工作平稳，能无级调速，并有超负荷保险装置。机床具有自动循环、半自动循环和两种分段循环等四种工作循环，主要动作可单独点动调整，能满足各种生产场合的需要。机床由一个总按钮站操纵，操作方便。
图3—3 L720A立式拉床
L720A性能参数为：
额定拉力×最大行程 200KN×1250mm
拉削速度（无级调速） 1.5-11 m/min
拉刀返回速度（无级调速） 7-20 m/min
工作台最大行程 155 mm
工作台台面尺寸 550×630 mm
床台底面至工作台面距离 1620 mm
流量 300 L/min
最大工作压力 10 Mpa
电机总容量 22.25 kw
主电动机 22 kw
外形尺寸（长×宽×高） 4050×2487×3855 mm
净重（约） 10000 kg
试件拉削面对基面的垂直度 0.04/300 mm
3. 拉刀
加工涡轮盘榫槽的拉刀为专用拉刀，采用分段组合形式，共分7段。根据
被拉削榫槽型面的要求，由每段拉刀分别担负一定的切削部位和切削量。这些功能不同、长短不一的分段拉刀将被分为三组，分别定位夹紧在拉刀盒子内，成为完整的组合拉刀。
3.1.2定位机构与定位原则
1.定位机构
定位装置的作用是确定工件在夹具中的位置。定位元件通常采用平面、圆柱面、锥面等来实现工件的定位。工件定位时，只要将工件上定位基准与夹具上的定位表面互相接触，就可获得正确的位置，不需要任何的调整与找正。
2.定位原则
根据六点定位原则，任何一个刚件在三维空间内相对于三个互相垂直的坐标轴来说，都有六种运动的可能性，即可以沿着X轴、Y轴、Z轴移动，也可以绕着X轴、Y轴、Z轴转动，即有六个自由度。
使工件定位，就是合理布置六个支承点来限制工件的六个自由度，使工件得到确定的位置。如何消除工件的不定度？最典型的方法就是在夹具中设置六个支承点，如下图3—4所示。
图3—4
平面A放在三个支承点上，消除了z、y、x三个不定度；B平面消除了z、x两个不定度；C平面消除了y一个不定度；根据工件形状的不同，
定位基准的不同，定位点的分布还会有其它各种布置情况。
由于涡轮盘产品图上对榫齿的圆周位置具有角向要求，故设计夹具时零件需要限制六个自由度才能满足产品图纸的要求。
3.1.3定位基准的选择
制定零件的加工工艺过程，定位基准的选择是个很重要的问题。夹具上的定位机构就是根据定位基准的形状、数量和精度而具体进行设计的。定位基准和定位方法不但影响工件的加工精度，而且直接影响夹具结构的繁简、制造的难易和使用的方便程度。因此，设计夹具时，首先应对定位基准进行必要的分
析。
定位基准的选择原则
（1）遵循基准重合原则，选择工件图纸上的设计基准作为定位基准。如果违背这一原则，将会产生定基误差，在加工中，这一误差将成为加工误差的一部分，从而缩小制造公差，提高对夹具的精度的要求。
（2）选择的定位基准，应能保证定位稳定，并便于夹紧。
（3）当基准不重合时，尽量减小基准不重合误差的影响。
选择定位基准时，除应该限制必要的自由度外，还应确保零件的精度要求。事实上，由于定位基准面都存在着制造误差，它们若是相互配合的表面，还存在着配合间隙，因此定位基准除了尽可能选择和零件原始基准一致外，还应选择那些形位公差要求严格、光度好的表面作为定位基准面。
根据选择定位基准的基准重合原则和所选基准应保证定位稳定、便于夹紧
的条件，选取涡轮盘的大端面和孔Φ124
0025 .0
+为主定位基准。两定位基准在前
道工序是一刀加工而成，跳动在0.01mm之内且为涡轮盘原始加工基准，故而产生的加工误差相对较小，根据零件的特点选取大端面为支承面使得定位稳定、
压紧状态较好。选取Φ6
004 .0
+孔为角向定位，来确定起始榫槽的位置。这样的定位方式完全限制了零件的自由度，满足六点定位原理和定位基准的选择原则。
3.1.4 定位误差的分析和计算
使用夹具时，造成表面位置的加工误差的因素可以归纳为以下三个方面：（1）与工件在夹具中装夹有关的加工误差，称为工件装夹误差，其中包括工件在夹具中由于定位不准确所造成的加工误差即定位误差，以及在工件夹紧时由于工件和夹具变形所造成的加工误差—夹紧误差。
（2）与夹具相对刀具及切削成行运动和夹具变形所造成的加工误差，称为夹具的对订误差，其中包括夹具相对刀具位置有关的加工误差,就是对刀误差，和夹具相对成形位置有关的加工误差——夹具位置误差。
（3）与加工过程有关的加工误差，称为过程误差。其中包括工艺系统的受力变形、热变形及磨损等因素所造成的加工误差。
为了得到合格零件，必须使上述各项误差之和等于或小于规定零件的工序
尺寸公差T，即△总≤T
在夹具设计过程中，只考虑与夹具设计有关的定位方法所引起的定位误差对加工精度的影响，上式可以写成：△D +ω≤T
式中△D—定位误差
ω—除定位误差外，其他因素所引起的定位误差的总和
一般取△D=（11
35 -）T
定位误差是有指由于定位不准而造成的某一工序尺寸（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。工件在夹具中的位置是有定位元件确定的，当工件上的定位基准一旦与夹具上的定位元件相接触或相配合，工件的位置也就确定了，但对一批工件来说，由于在各个工件的有关表面本身和它们之间在尺寸和位置上均存在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，因此工件虽然已经定位，但是每个被定位的工件的的某些表面都会存在自己的位置变动量，从而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工误差。对于一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定为基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。定位误差有两个方面组成，（1）定位基准和工序基准不一致所引起的定位误差，称为基准不重合误差，
即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，常用△B来表示。
（2）定位基准与定位元件本身的制造误差所引起的定位误差，称基准位置
误差，既定为基准在加工尺寸方向上的最大变动量，用△Y来表示。
所以△D = △B + △Y
就是基准不重合误差和基准位置误差在加工尺寸方向上的代数和。
分析零件图可知，本道工序需要保证尺寸的64.80
0.12
-
，如前面所述，在拉
削涡轮盘上的榫槽时，采用孔Φ124
0025 .0
+和分度盘上的凸台配合来限制在X、Y
轴上的移动自由度，所以定位基准就是孔Φ124
0025 .0
+的中心线即涡轮盘的中心
线，而孔Φ124
0025 .0
+的工序尺寸是涡轮盘的中心线，因此不存在基准不重合误
差，故△B=0，基准位置误差△Y =
min
2
D d X T T
++
图3—5 孔销间隙配合时的定位误差
上式中min X ：定位副间最小间隙配合
D T ：定位孔直径公差
d T ：秃台外圆柱公差
min X =2D d -=124.00123.982
-=0.01 D T =0.025 d T =0.01
△Y = min 2D d X T T ++=0.010.0250.012
++=0.0225 △D = △B +△Y =0+0.0225=0.0225
零件的工序尺寸公差T=0.12,所以理论定位误差△D ′取（1135
-）T ，即 △D ′=0.04~0.024。由以上计算可知实际定位误差△D 小于理论误差△D ′，因此各项误差之和小于规定零件的工序尺寸公差T ，能满足该工序中涡轮盘榫槽加工要求。
3.1.5 压紧方式的确定
夹紧原理：
由于在切削过程中工件受切削力、惯性力、离心力以及自身重力等的作用，定位之后若不予以夹紧，将回产生移动或振动。因此，定位方案确定之后，必
须设计夹紧方案。
为了确保加工质量，做到正确地确定夹紧力的方向、作用点和大小，就要根据工序的定位方法、工件的几何形状和刚性等，具体地分析各种力共同作用在工件上时所产生的影响。
正确确定夹紧力方向与作用点的原则：
（1）夹紧不应破坏工件在定位时所取得的位置
夹紧力的正确方向应该垂直地指向定位支承表面，其作用点的位置应该处在定位基准与定位支承面接触的面积范围内。
（2）夹紧后工件的夹紧变形和压伤不超过允许范围
夹紧时，工件的变形主要是由于夹紧力产生的弯曲力矩造成的，因此在设计夹紧机构时，夹紧力应力求通过或靠近定位基准与定位支承的接触面。把集中力变为分布力的结构，也能减小工件的夹紧变形。此外，除上述的弯曲变形之外，还有接触变形，它会降低整个加工工艺系统的刚性，从而对工序的加工精度产生重要影响。因此在设计夹具时应该考虑选择较高光洁度、平直度和硬度的表面作为定位表面，另外，夹紧力的分布要均匀，大小要稳定、合理。
（3）夹紧力应保证工件的位置在加工过程中不变
要避免工件在切削过程中产生不能允许的振动及位移切削过程的振动，将使被加工表面的光洁度受到损害，也会损坏刀具。在设计夹紧机构时，为了避免或减小振动，可把夹紧力作用点尽量靠近被加工表面，以减小工件的悬伸长度。
（4）夹紧力的方向选择应使平衡切削力等所需的夹紧力最小。此外，夹紧装置的自动化程度应与工件的生产批量相适应；夹紧机构结构要简单，力求体积小、重量轻，并有足够的强度，工艺性好，便于制造和维修；夹紧机构还要使用性能好，操作方便、省力、安全可靠。
根据夹紧原理和夹紧机构的选用原则，结合对涡轮盘加工状况的分析发现零件加工部位为周向榫槽，外周不能用于夹紧，零件中间有通孔可以利用，由于榫槽数量较多，单件加工时间较长，所以采用螺纹夹紧机构进行夹紧，具有结构简单、可靠，操作容易，有可靠自锁作用和足够的夹紧力的优点。
3.2立拉夹具结构的设计
3.2.1夹具的结构及特点
夹具结构首先要有良好的结构刚性、良好的结构工艺性以及操作省力使用
方便。立拉夹具安装在L720A立式拉床的工作台上，工作台的移动平台可以纵向移动，工作台本身可以横向与纵向微调。夹具和移动平台靠两个定位孔定位，螺栓锁紧。加工时通过纵向移动平台完成工件的进给与退出，通过微调工作台调整工件与组合拉刀盒底的距离，保证榫槽至涡轮盘中心的尺寸要求。进行试件的加工。
由于涡轮盘的空间角度复杂，所以夹具设计成空间双斜面的结构，外形不规则，其结构简图如图3—5。
夹具的结构特点：
（1）夹具体为空间双斜面，制造精度要求较高，是保证涡轮盘榫槽精度的关键。
（2）分度及锁紧机构为齿轮、齿条啮合传动，精度高，分度销采用步伐式双销互动定位，使涡轮盘定位可靠，实现自动分度。
（3）锁紧动力来源于液压系统，传动平稳、压紧可靠、通过液压缸的进给实现了涡轮盘分度与锁紧的联动性，实现了产品加工的自动化。
（4）在首件产品拉削时，需要进行夹具的分度盘的拉削，使其有足够的让刀空间。同时调整液压缸的行程使其满足定位、分度锁紧的需要。
（5）良好的工艺可行性：夹具的结构设计是否具有良好的工艺可行性是保证产品的加工切实可行，设计、选材时充分考虑了加工的现有设备条件、不同材料的加工性、热处理后材料的变形等情况。
图3—5液压分度拉床夹具结构图
3.2.2夹具底座设计
由于夹具底座比较大，形状复杂，要求精度高，加工比较困难，选用铸铁材料HT20-40。因为铸铁可以研磨角度面，达到要求精度；铸铁材料的刚性比较好，还可以吸收拉削过程中产生的振动。
为避免拉削过程中遇到底座上夹渣、异物、硬点而磨损和崩刀，在相应的拉削部位铣削出大于榫槽宽度及微调安装座移动距离的让刀槽。夹具底座定位
销孔距离榫槽底面的距离H按如下公式计算：
H = H1-L1-L2
= 170.05 mm
式中：
目录 前言 (3) 设计任务书 (4) 设计思想与不同方案对比 (5) 定位分析与定位误差计算 (10) 对刀及导引装置设计 (13) 夹紧机构设计与夹紧力计算 (14) 夹具操作动作说明 (15) 设计心得体会 (15) 参考文献书目 (17) 前言 机械制造装备课程设计就是机械设计中得一个重要得实践性教学环节,也就是机械类专业学生较为全面得机械设计训练。 其目得在于: 培养学生综合运用机械设计基础及其她课程得理论知识与生产实际知识去分析、解决工程实际问题得能力,通过课程设计训练可以巩固与加深有关机械课程设计方面得理论知识; 学习与掌握一般机械设计得基本方法与步骤,培养独立设计得能力,为后续得专业课程设计及毕业设计打好基础、做好准备; 3．使学生具有查询规范手册、图册与有关设计资料得能力。 在工艺规程中,零件就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中,除
了需要机床、刀具、量具之外,还要用机床夹具。机床夹具就是机床与工件之间得连接装置,使工件相对于机床获得正确得位置。机床夹具得好坏将直接影响工件加工表面得位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置得过程,称为定位。当工件定位后,为了避免在加工中受到切削力、重力等得作用而破坏定位,还应该用一定得机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变得操作,称为夹紧。将工件定位、夹紧得过程称为装夹。工件装夹就是否正确、迅速、方便与可靠,将直接影响工件得加工质量、生产效率、制造成本与操作安全等。机床夹具在生产中应用十分广泛。
机床夹具课程设计任务书 设计思想与不同方案对比 1、钻床夹具设计: (1)设计前得准备工作 ①明确工件得年生产纲领:就是夹具总体方案确定得依据之一,决定了夹具得复杂程度与自动化程度。如在小批量生产中, 常采用固定式 质量 材料 毛坯种类 0、45㎏ 45 模锻件 设计要求 1、用计算机绘制总装图一张(A2图)、指定零件图一张(A3图); 2、设计说明书一份(包括零件图分析、定位方案确定、定位误差确定、定位误差 计算等内容); 3、设计时间:7天。 审 核 批 准 年 月 日 评 语
长春大学 课程设计 题目：十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期:
课程设计任务书 一、设计题目 十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图1张 (2) 生产类型:大批生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图1张 (2) 工件的毛坯图1张 (3) 机械加工工艺过程卡片1张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张 (5) 夹具装配图1张 (6) 夹具体图1张 (7) 课程设计说明书(6000～8000字) 1份 说明书主要包括以下内容（章节） ①目录 ②摘要（中外文对照的，各占一页） ③零件工艺性分析 ④机械加工工艺规程设计 ⑤指定工序的专用机床夹具设计 ⑥方案综合评价与结论 ⑦体会与展望 ⑧参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上) 课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印. 四、进度安排(参考) (1) 熟悉零件,画零件图2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天
(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天 (4) 编写说明书3天 (5) 准备及答辩2天 五、指导教师评语 成绩： 指导教师 日期成绩评定 采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够： 不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。
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 Φ12孔底 面 10 IT13 3.2 Φ32孔底 面 20 IT13 12.5
本科毕业设计 目录 中文摘要 (3) 一、课题介绍及解决方案 (4) 1.1理论分析 (4) 1.2解决方案 (5) 1.3方案选择 (5) 二、液压自定心自动夹紧夹具设计 (6) 2.1液压自定心自动夹具的主要作用 (6) 2.2液压自定心自动夹具的基本要求 (6) 2.3液压系统简介 (6) 2.4液压自定心自动夹紧夹具设计 (7) 2.5液压自定心自动夹紧夹具的使用原理 (8) 三、结论 (9) 致谢 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)
中文摘要： 装备制造业是为国民经济、国家安全提供装备，为人民物质文化生活提供丰富产品的制造业。 在装备制造业中，机械零件的加工是最基础、最根本的。随着社会的进步，设计出来的机器越来也精密，随之而来的机械零件的加工也越来越复杂、困难。随着数控加工的普及，加工困难得到了缓解，同时出现了另一个问题——加工效率。在当代的社会环境中，机械零件的加工领域一直有两个永恒不变的话题——质量和效率。要想提高质量和效率，夹具起到了很大作用，自动夹具由于采用自动夹紧，消除了人为因素，使零件加工过程变得简单、稳定。自定心自动夹具的设计和应用，对机械零件加工的效率得到了很大的提高，由于消除了人为因素，机械零件的质量也有了保障。 关键词：装备制造业、数控加工、质量、效率、自动夹具
自动夹紧装置设计 一、课题介绍及解决方案 课题来源： 本课题来源于无锡鹰普（中国）有限公司。鹰普（中国）有限公司是一家致力于航空零件和汽车零件精密铸造和精密加工的企业。其加工的零件都是一些精度要求高、工艺复杂的零件。零件座体（材料为铝合金）如图1所示，就是典型的壳体零件。此零件批量大已成为公司的一个新的经济增长点。此前的工艺装备为普通三爪卡盘对A的同轴度0.1，基本上不能保证，检测结果在0.15左右，这样后道工序定位时，会影响其它孔的加工位置，造成零件废品率较高，必须改进。又由于该零件批量大，原有三爪定位时车加工转速只有500r/min，按照公司精益生产的要求，也需要改进来提高生产效率。故提出此课题！ 图一 1.1理论分析 针对图纸中的各项要求，初步工艺制定是车加工A基准内孔和端面，然后以A基准内孔
机械制造技术基础课程设计任务书 设计题目：制定分度盘（一）零件（图5-26）的加工工艺，设计钻8-φ7孔的钻床夹具 设计要求： 1、中批生产； 2、选用通用设备； 3、采用手动夹紧机构； 设计内容：1、绘制加工工件图，计算机绘图； 2、制订零件的加工工艺过程，填写零件加工艺过程卡一张 和钻8-φ7孔工序的工序卡。 3、设计指定的工序夹具，绘制夹具全套图纸； 4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的写； 5、答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说书、 工艺过程卡和工序卡，并交电子文稿。 设计时间：2013年11月11日至11月22日 答辩时间：2013年11月12日 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 系主任： 2013年11月9日
目录 序言 (4) 第一章零件的分析 (5) （一）零件的作用 (5) （二）零件的工艺分析 (5) 第二章工艺规程设计 (6) （一）确定毛坯形式 (6) （二）基面的选择 (7) （三）制定工艺路线 (7) （四）机械加工余量.，工序尺寸及尺寸的确定 (8) （五）确定切削用量级基本工时 (8) 第三章专用夹具设计 (10) （一）设计主旨 (10) （二）夹具设计 (10) （三）定位基准的选择 (10) （四）切削力和夹紧力的计算 (11) （五）定位误差分析 (12) （六）夹具设计及操作的简要说明 (13) 参考文献 (15)
序言 大学临近尾声，我们很多的基础课，比如《机械原理》《机械设计》《机械制造基础》《工装设计》都已经结束了。机械制造工艺学课程设计就是我们学完了这些基础课，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的各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此。它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。 对我个人而言，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的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。 由于知识范围的限制和能力的欠缺，在整个设计过程中我存在很多的不足，但是在老师的知道下我真的学到了很多以前没有接触到的知识和能力。
十字轴结构特点 十字轴式万向联轴器universal coupling with spider 是一种最常用的联轴器。利用其结构的特点由两个叉形头及十字轴通过滚动轴承构成，按虎克铰链原理工作，能使不在同一轴线或轴线折角较大或轴向移动较大的两轴等角速连续回转，并可靠地传递转矩和运动。其最大的特点是各向位移补偿能力强，结构紧凑，传动效率高，维修保养方便。由两个叉形头及十字轴通过滚动轴承构成，按虎克铰 链原理工作。传递转矩达8000～10000KN ·m 的万向接轴。 十字轴万向节的损坏形式主要有十字轴轴颈和滚针轴承的磨损，十字轴轴颈和滚针轴承碗工作表面出现压痕和剥落。一般情况下，当磨损或压痕超过0．15mm 时，十字轴万向节便应报废。十字轴的主要失效形式是轴颈根部处的断裂，所以在设计十字轴万向节时，应保证十字轴轴颈有足够的抗弯强度。 2.1.2 主要技术要求 零件图上的主要技术要求为：保证φ25轴颈的尺寸精度、同轴度以及表面粗糙度，在四个轴颈上淬火硬度HBC58~63，渗碳层深度~。 2.1.3 加工表面及其要求 加工表面及其要求： φ25轴颈：轴颈尺寸02 .004.025--Φ○ E ，两端倒角1×45°，表面粗糙度。两垂直轴颈位置度误差φ○ M 。
轴端面：保证尺寸020 .0074.0108--，表面粗糙度为。 φ6孔：孔径φ6,表面粗糙度Ra20 φ8孔：孔径φ8，表面粗糙度Ra20 M8-7H ： 零件材料 零件材料为低合金钢材料20CrMnTi ，成份均匀稳定、淬透带窄、晶粒细小、纯净度高、表面质量良好、热顶锻性能优良等优点。是性能良好的渗碳钢，淬透性较高，经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等，正火后可切削性良好。用于制造截面＜30mm 的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。 毛坯选择 由于零件材料为20CrMnTi 零件形状规则，因此选用锻造毛胚。 2.2.2 确定毛坯的形状、尺寸及公差
摘要 连杆是发动机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆裂解的加工工艺及其夹具设计。连杆裂解是对连杆杆身和连杆盖结合面进行无屑断裂剖分加工的新技术，具有构思新颖、操作经济、效益显著的特点。阐述了连杆裂解加工原理、主要工艺流程以及裂解加工方法对材料和锻造毛坯的要求。介绍了加工裂解槽、有控裂解、装配螺栓等核心工序与设备，探讨了裂解加工常见缺陷及预防措施。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：连杆裂解加工工艺变形夹具设计
The Processing Technology and Fixture Design for Connecting Rod Abstract:The connecting rod is one of the main driving medium of engine,this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod.Connecting rod splitting decomposition is a new technology of chipless splitting of connecting rod and connecting rod cap at their junction plane. It has advantages of creative design,economical application and remarkable benefits.Machining principle,main processes of connecting rod splitting decomposition and requirements of splitting decomposition on material and forging stock are dictated.Key working procedures and facilities,such as splitting decomposition groove machining ,controlled splitting decomposition and bolt assembling,etc., are introduced ,and frequent defects and preventive measures in splitting decomposition are discussed. Key words:Connecting rod Processing technology for splitting decomposition Determi-ation Fixture Design
课程设计 题目：分度盘零件的机械加工工艺规程及工艺 装备设计 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期：20**年7月1日
一、设计题目 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图1张 (2) 生产类型:大批大量生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图1张 (2) 毛坯图1张 (3) 机械加工工艺过程卡片(参附表1) 1张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张 (4) 夹具装配图1张 (5) 夹具体图1张 (6) 课程设计说明书(5000～8000字) 1份 说明书主要包括以下内容（章节） ①目录 ②摘要（中外文对照的，各占一页） ③零件工艺性分析 ④机械加工工艺规程设计 ⑤指定工序的专用机床夹具设计 ⑥方案综合评价与结论 ⑦体会与展望 ⑧参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上) 课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印. 四、进度安排(参考) (1) 熟悉零件,画零件图2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天 (3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天 (4) 编写说明书3天 (5) 准备及答辩2天
摘要 本课程设计是重要的实践教学环节之一。通过对“分度盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备的设计，完成了从毛坯到零件的机械加工工艺过程。本课程设计的主要内容包括：绘制“分度盘”的零件图、毛坯图，编制机械加工工艺过程综合卡片和机械加工工序卡片，以及6× 32mm孔加工夹具设计。本次课程设计实现了所学理论与生产实践的结合，通过设计使学生具有了制定工艺规程的初步能力，设计专用夹具的初步能力，进一步提高了查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。通过设计全过程，熟悉了工艺计算方法，学会了进行工艺设计的程序和方法，对于培养独立思考和独立工作的能力大有裨益。 关键词：分度盘；夹具
9种工装夹具的设计要点有哪些？ 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；
机械制造技术课程设计说明书 设计题目：制定分度盘加工工艺，设计钻 8-φ7 孔的钻床夹具 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械09-2 学号： 0930060207 姓名： 指导教师：陶 机械工程系 2012年月日 哈尔滨理工大学 机械制造技术基础课程设计任务书 设计题目：制定分度盘（一）零件（图5-26）的加工工艺，设计钻8-
φ7孔的钻床夹具 设计要求： 1、中批生产； 2、选用通用设备； 3、采用手动夹紧机构； 设计内容：1、绘制加工工件图，计算机绘图； 2、制订零件的加工工艺过程，填写零件加工艺过程卡一张 和钻8-φ7孔工序的工序卡。 3、设计指定的工序夹具，绘制夹具全套图纸； 4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的写； 5、答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说书、 工艺过程卡和工序卡，并交电子文稿。 设计时间：2012年11月26日至12月14日 答辩时间：2012年12月14日 班级：机械09-2班 学号：0000000000 学生姓名： 00000 指导教师： 系主任： 2012年月日
目录 序言 (4) 第一章零件的分析 (5) （一）零件的作用 (5) （二）零件的工艺分析 (5) 第二章工艺规程设计 (6) （一）确定毛坯形式 (6) （二）基面的选择 (7) （三）制定工艺路线 (7) （四）机械加工余量.，工序尺寸及尺寸的确定 (8) （五）确定切削用量级基本工时 (8) 第三章专用夹具设计 (10) （一）设计主旨 (10) （二）夹具设计 (10) （三）定位基准的选择 (10) （四）切削力和夹紧力的计算 (11) （五）定位误差分析 (12) （六）夹具设计及操作的简要说明 (13) 参考文献 (15) 序言 大学临近尾声，我们很多的基础课，比如《机械原理》《机械设计》《机械制造基础》《工装设计》都已经结束了。机械制造工艺学课程设
机械制造工艺学课程设计说明书 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） 学院 专业 班级 设计 指导教师 2011年12 月9 日
目录 一、零件的工艺分析 (2) 二、工艺规程设计 (3) 1、选定毛坯的制造形式 (3) 2、选择基面 (3) 2.1粗基准的选择 (3) 2.2精基准的选择 (3) 三、制定工艺路线 (3) 四、机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 (4) 五、确定切削用量和基本工时 (5) 六、专用夹具设计 (11) 七、参考文献....................................... 错误！未定义书签。
一、零件的工艺分析 1.十字轴是传动轴万向节的关键零件，用于传递转矩和运动。且十字轴失效的主要方式为轴颈的磨损断裂，和轴颈出现压痕或剥落。一般情况下当磨损或压痕超过0.15mm时，十字轴即应认为报废。所以在设计十字轴万向节时，应保证十字轴轴颈有足够的抗弯强度。 2.零件材料为低碳钢材料20CrMnTi，采用模锻，模锻性能优良，工艺较复杂，但尺寸精确，加工余量少，下面是十字轴零件的工艺分析： （1）零件图中的主要技术要求为：渗碳层深度为0.8~1.3mm；轴颈上淬火硬度HRC58~63；未注圆角R2. Φ○E(包容原则），倒角2×45°，表面粗糙度Ra0.63，两（2）四个轴颈尺寸250200.00400.0-- 轴颈位置度误差Φ0.02.轴颈端面对称误差0.05mm，表面粗糙度Ra1.25。 （3）基准选择：因四个轴颈是重要加工面，所以以毛坯四个轴颈为粗基准加工轴颈外圈，符合互为基准及先加工主要面后加工次要面原则。以轴颈为基准加工轴向中心孔和轴端面，以保证加工余量均匀及精度要求符合便于夹装的原则。因为Φ8 Φ6的孔粗糙度Ra20可以一次钻出。为避免多次夹装，减少加工误差拟采用一次夹装加工Φ8、Φ6的孔。并且先加工Φ8的孔避免Φ6的孔走刀过长。然后以轴向中心孔为精基准加工轴颈及径向中心孔。 （4）由于轴颈是重要加工面，且刚性较差，易使毛坯误差反映到零件上为增加其加工精度最后采用磨削加工，并以其轴颈为基准磨削端面，达到其要求的粗糙度。
目录 一、零件的分析 (1) 1.1零件的功用及结构分析 (1) 1.2零件的工艺分析 (1) 二、分度盘零件机械加工工艺规程设计 (2) 2.1毛坯的选择 (2) 2.2基准的选择 (2) 2.3工艺路线的拟定 (2) 2.3.1加工表面方法及加工方案的确定 (3) 2.3.2加工顺序的确定 (3) 2.4加工余量、工序尺寸及其公差的确定 (4) 2.5切削用量及工时定额的确定 (4) 2.6机械加工工艺过程卡片 (4) 三、工艺经济性的分析 (7) 四、体会 (8) 五、参考文献 (8)
一、零件的分析 1.1零件的功用及结构分析 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。本零件主要是通过扳手顺时针转动，使分度盘与夹具体之间松开，然后逆时针转动分度盘，在分度盘下端面圆周方向的斜槽（共四条）推压下，定位销下移，当分度盘转至90°时，定位销在弹簧作用下弹出，落入第二条斜槽中，再反靠分度盘完成分度确定。 1.2零件的工艺分析 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Φ120g6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Φ36H7mm孔中心线有垂直度要求；外圆台阶面对Φ120g6mm 外圆轴心线有垂直度要求；Φ120g6mm外圆与Φ36H7mm孔有同轴度要求；4×M8螺纹与和4×Φ10mm孔对120g6mm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。
二、工艺规程设计 2.1毛坯的选择 根据材料45钢，生产类型为大批大量生产及零件形状要求，可选择模锻件。毛坯的拔模斜度5°。 2.2基准的选择 2.2.1精基准的选择 根据该分度盘零件的技术要求和装配要求，选择分度盘大端面为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“统一基准”原则。分度盘?36H7mm的轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工分度盘?120g6mm外圆柱面和台阶面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度和同轴度要求。在钻削均布圆周孔和螺纹时采用?120g6mm的轴心线作为精基准，做到了设计基准与工艺基准的统一。 2.2.2粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。此处选择分度盘?120g6mm轴线作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。 2.3工艺路线的拟定 该分度盘加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。 1）零件材料45钢，切削加工性良好。 2）分度盘Φ120g6mm外圆与Φ36H7mm孔有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。 3）主要表面虽然加工精度较高，但可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量地加工出来。
序言 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后最后，设计钻49 开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 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。
课程设计说明书 设计：十字轴的机械加工工 艺规程及典型夹具设计 学院：机械制造及其自动化工程专业：机械设计制造及其自动化班级：机制二班 姓名： 指导教师： 2014 年 12 月 28 日
完整CAD图纸、工艺过程卡联系QQ1394951471 序言 机械制造工艺学课程设计是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。 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，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，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。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导。
目录 序言I 目录II 一、设计的要求1 1.2设计的要求1 1.3时间大致分配1 二、零件的分析2 2.1零件的作用2 2.2 零件的工艺分析 ____________________________________ 2 三、机械加工工艺设计 ______________________________________ 2 3.1确定生产类型2 3.2确定毛坯种类_______________________________________ 3 3.3确定锻件加工余量及形状 _____________________________ 3 四、工艺规程设计__________________________________________ 4 4.1选择定位基准4 4.2制定工艺路线4 4.3表面加工方法的确定5 4.4加工阶段的划分6 4.5工序顺序的安排6 4.6确定工艺路线6 五、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 ___________________ 7 5.1工序1铣四轴端面___________________________________ 8 5.2工序2粗车四轴外圆8 5.3工序3半精车四轴外圆9 5.4工序4钻孔，攻螺纹，锪锥面10 5.5工序5钻四轴向轴中心孔，锪锥面11 5.6工序6渗碳淬火12 5.7工序7精磨四轴外圆、端面12 六、夹具设计_____________________________________________ 13 6.1夹具选择13 6.1.1问题的提出 __________________________________ 13 6.1.2定位基准的选择13 6.2定位加紧方案14 6.3 夹具元件的设计计算14 6.3.1夹紧力作用点14 6.3.2夹紧力的方向15 6.3.3夹紧方案15 6.4 夹具装配图的绘制15 七、体会与展望16 八、参考文献____________________________________________ 17
2013届本科毕业设计（论文） 目录 中文摘要 (3) 一、课题介绍及解决方案 (4) 1.1理论分析 (4) 1.2解决方案 (5) 1.3方案选择 (5) 二、液压自定心自动夹紧夹具设计 (6) 2.1液压自定心自动夹具的主要作用 (6) 2.2液压自定心自动夹具的基本要求 (6) 2.3液压系统简介 (6) 2.4液压自定心自动夹紧夹具设计 (7) 2.5液压自定心自动夹紧夹具的使用原理 (8) 三、结论 (9) 致谢 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)
摘要 装备制造业是为国民经济、国家安全提供装备，为人民物质文化生活提供丰富产品的制造业。 在装备制造业中，机械零件的加工是最基础、最根本的。随着社会的进步，设计出来的机器越来也精密，随之而来的机械零件的加工也越来越复杂、困难。随着数控加工的普及，加工困难得到了缓解，同时出现了另一个问题——加工效率。在当代的社会环境中，机械零件的加工领域一直有两个永恒不变的话题——质量和效率。要想提高质量和效率，夹具起到了很大作用，自动夹具由于采用自动夹紧，消除了人为因素，使零件加工过程变得简单、稳定。自定心自动夹具的设计和应用，对机械零件加工的效率得到了很大的提高，由于消除了人为因素，机械零件的质量也有了保障。 关键词：装备制造业、数控加工、质量、效率、自动夹具
自动夹紧装置设计 Abstract Equipment manufacturing industry is the national economy, national security equipment manufacturing, to provide rich products for the people's material and cultural life. In the equipment manufacturing industry, mechanical parts machining is the most basic, most fundamental. Along with society's progress, design out of the machine and precision processing machinery parts, it is more and more complicated, difficult. With the popularization of NC machining, processing difficulty has been eased, but there was another problem -- the processing efficiency. In the contemporary social environment, processing machinery parts has two eternal topic -- quality and efficiency. In order to improve the efficiency and quality of fixture, played a big role, automatic clamp with automatic clamping, eliminate human factors, so that the machining process becomes simple, stable. Design and application of self-centering automatic fixture, the efficiency of the mechanical parts processing has been greatly improved, due to the elimination of human factors, mechanical parts quality has safeguard. Keywords: equipment manufacturing, NC machining, quality, efficiency, automatic fixture
组合夹具设计说明书 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
学校代码： 10128 学号： 课程论文 题目：铣床组合夹具设计 学生姓名： 学院： 班级： 指导教师： 2013年 7 月 12 日
摘要 本论文是结合目前实际生产中，常常发现仅用通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件生产效率低劳动强大，加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计两种夹具：铣床夹具和钻床夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。 本次设计为铣槽用的夹具，它针对零件的结构特点，采用了组合式的定位方案，以支承板、圆柱销等作为定位元件。使工件安装方便，且能保证加工精度。压紧装置以杠杆原理为核心，采用压板压紧工件，左侧压板压紧之后右侧自动压紧。其具有夹紧力装置，具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化的特点，可以有效的减少工件加工的基本时间和辅助时间，大大提高了劳动生产力，从而可以有效地减轻工人的劳动强度和增加劳动效率。铣床夹具具有提高生产率、扩大机床工艺范围、减轻工人劳动强度以及保证生产安全等特点。因此，对夹具知识的认识和学习以及设计新式的适合实际生产的夹具在今天显得尤为重要起来。 关键词：铣床夹具，定位，夹紧
Abstract The present paper is combing the actual production at present, which is that either using universal fixture cannot meet only production requirements or using universal fixture clamping work-piece to product is poor efficiency and powerful labor and not high processing quality or often it need to increase crossed process, to specially design two fixture: milling fixture and drilling fixture, mainly including schemes of fixture positioning, clamping and cutter, the design of the concrete and the TAB folder and the analysis of machining precision et al. The milling fixture, mainly is used to process dial the fork parts milling is aimed at connecting rod of the structural features and adopted the "one-two" targeted programmes to ensure that the workpiece be processed on the location accuracy, more convenient installation of the workpiece, assisted by a short working hours. The fixture with clamping force device has
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
《液压与气压传动》 课程设计说明书 题目：卧式双面洗削组合机床液压系统 院系： 专业： 班级： 姓名： 指导教师： 日期：
第一章课程设计任务书 一、设计目的 《液压与气压传动》课程设计是机械工程专业教学中重要的实践性教学环节，也是整个专业教学计划中的重要组成部分，是培养学生运用所学有关理论知识来解决一般工程实际问题能力的初步训练。 课程设计过程不仅要全面运用《液压与气压传动》课程有关知识，还要根据具体情况综合运用有关基础课、技术基础课和专业课的知识，深化和扩大知识领域，培养独立工作能力。 通过课程设计，使学生在系统设计方案的拟定、设计计算、工程语言的使用过程中熟悉和有效地使用各类有关技术手册、技术规范和技术资料，并得到设计构思、方案拟定、系统构成、元件选择、结构工艺、综合运算、编写技术文件等方面的综合训练，使之树立正确的设计思想，掌握基本设计方法。 二、设计内容 1．《液压与气压传动》系统图，包括以下内容： 1）《液压与气压传动》系统工作原理图； 2）系统工作特性曲线； 3）系统动作循环表； 4）元、器件规格明细表。 2．设计计算说明书 设计计算说明书用以论证设计方案的正确性，是整个设计的依据。要求设计计算正确，论据充分，条理清晰。运算过程应用三列式缮写，单位量纲统一，采用ISO制，并附上相应图表。具体包括以下内容： 1）绘制工作循环周期图； 2）负载分析，作执行元件负载、速度图； 3）确定执行元件主参数：确定系统最大工作压力，液压缸主要结构尺寸，计算各液压缸工作阶段流量，压力和功率，工况图； 4）方案分析、拟定液压系统； 5）选择液压元件； 6）验算液压系统性能； 7）绘制液压系统工作原理图，阐述系统工作原理。 三、设计要求与方法步骤 1．认真阅读设计任务书，明确设计目的、内容、要求与方法步骤； 2．根据设计任务书要求，制定个人工作计划； 3．准备必要绘图工具、图纸，借阅有关技术资料、手册； 4．认真对待每一设计步骤，保证质量，在教师指导下独立完成设计任务。 （课程设计说明书封面格式与设计题目附后） 第二章技术要求