毕 业 设 计（论 文）说 明 书题 目 泵体盖钻 6-φ7 孔钻削专机设计
学 生
学 院 机械工程学院
专 业 班 级 机械工程及其自动化（涉外机械） 学 号
指 导 教 师
目 录
泵体盖孔加工专机及夹具设计
前言 (3)
第一章 钻床内部结构的各项性能校核 (4)
1.1 泵体盖孔加钻机设计····
(3)
1.2
1.1 钻床的总体设计 (3)
1.2 钻床刀具的选择 (3)
1.3 钻床传动系统的设计··········································· 1.3.1 切削参数的确定
1.3.2 电动机的选择
1.3.3 齿轮传动设计及计算
1.3.4 轴的设计及强度校核
1.4 本章小结
第二章 专用夹具设计 (4)
2.1 工件的加工工艺性分析···································
2.2 定位元件的选择与设计 (4)
2.2.1 定位元件的选择 (5)
2.2.2 定位误差的分析
2.2.3 定位误差的计算
2.3 泵体盖在夹具中的夹紧
2.3.1 夹紧装置的组成
2.3.2 夹紧力的确定
2.3.3 夹紧机构的选择及设计
2.4 导向元件的设计
2.4.1 钻模板的类型与选择
2.4.2 钻套的选择与设计
2.5 夹具体的设计
2.6 夹具在机床上的定位
2.7 本章小结
3 技术经济性分析
4 结论
致谢
第三章 附钻床各图 (12)
文献参考··
(13)
前言
泵体盖孔加工专机及夹具设计
随着现代机械工业的发展，机床的种类越来越繁多，机床的功能越来越多，为了适应 当今机械生产中的特殊要求，专用机床的应用越来越广泛。之所以选择泵体盖钻孔专机设 计作为我的设计题目，是因为我发现以前的钻床虽然功能不少，但是有很多不足之处，比 如对工件大批量生产不能满足，而且生产效率不高，对一些有特殊要求的工件也不能进行 批量生产。基于这个前提，我选择了钻削类的专机设计，主要是针对泵体盖6-φ7孔的钻 削进行加工。通过本次设计，可以生产出一种钻床满足泵体盖6-φ7孔的钻削标准化批量 生产，这种钻床既可以满足特殊的加工要求又节省了时间、减少了劳动力。本毕业设计的 目的是设计出一种钻削类的专用机床，让它只对泵体盖6-φ7孔一类工件进行钻削加工。 本机床结构简单、集中化程度高、针对性强、工作效率高、能够适应在生产批量大的生产 中的要求。它既提高了生产效率，又简化了操作程序，而且减轻了工人的劳动强度。
机床、基础理论研究、检测等方面都有了较大的进展。目前，孔加工技术已较为成熟。
同时随着我国科学和技术的不断发展， 机械产品不断更新换代， 其品种型号越来越多， 质量要求越来越高，更新换代周期也越来越短。因而多品种、中小批量生产已日益成为机 械制造业的主要生产类型。
机床夹具是保证产品质量，提高劳动生产率等生产技术准备工作中的重要组成部分， 其结构形式必须与其生产类型相适应 [2] 。
当然在钻床中夹具的设计也是至关重要的，由于夹具设计过程的随机因素较多，目前 仍有许多企业沿用传统的设计方法来完成， 即由经验丰富的工艺人员人工设计(或借助二维 CAD设计)。很显然，这种设计方法在很大程度土受夹具设计者的经验和知识水平的限制， 且设计周期长，设计效率低，劳动强度大，已不适应现代制造技术。因此，开发出实用的 计算机辅助夹具设计系统是解决这一间题的重要方法和手段。计算机辅助设计可以分为概 念设计、技术设计和详细设计三个阶段。概念设计是计算机辅助夹具设计中最关键的一个 环节,它影响着后续的技术设计和详细设计,是决定夹具方案优劣的重要阶段。由于钻铣削 加工切削用量及切削力较大，加工时易产生振动，因此设计钻铣床夹具时应注意：夹紧力 要足够且反行程自锁；夹具的安装要准确可靠，即安装及加工时要正确使用定向键、对刀 装置；夹具体要有足够的刚度和稳定性，结构要合理
在批量生产泵体盖时，多采用流水线式操作，即按工序分配给不同生产车间来生产。 泵体盖孔加工专机及夹具设计，就是为加工泵体盖6-φ7孔这一工序而设计的专用机床及 夹具。由于泵体盖6-φ7为均匀分布，因此需要综合应用孔的加工及机床夹具等方面的知 识。
本次设计主要包括两大部分。
第一部分为泵体盖6-φ7孔钻削专机的设计，其中包括机床的基本尺寸的选择、电机 的选择、传动系统的设计和钻头的选择。
首先，机床的基本尺寸主要参考常用机床的外形尺寸，并根据6-φ7孔加工的需要来 确定。其次，泵体盖材料为铝合金。因此可根据铝合金的切削性能，及钻削铝合金时的切 削用量和钻削速度来估算出钻削力、 钻削扭矩和钻削功率来， 并根据钻削功率选择电动机。 然后，根据所选电机的同步转速和切削速度来确定传动比，并用齿轮传动系统来实现。由 于本次设计的机床只为加工6-φ7孔而设计，因此不需变速，一级传动就能实现。最后， 根据回油孔的特点，并考虑经济性来选择合适的多孔加工刀具。
第二部分为专用夹具的设计，其中包括定位方式的选择、定位误差的计算、夹紧方式 的确定、夹紧力的确定及夹紧机构的的选择、导引装置的确定、夹具体的设计和夹具体在 机床上的定位方式。
根据六点定位原理、泵体盖外形的特点及常用定位元件的种类，来确定夹具体的定位 方式。由于零件在加工时，总会产生误差，因此应考虑工件的定位误差。进行定位误差的 计算，以保证定位误差在零件加工误差允许的范围之内。若不合适，则应选择更合适的定 位方式，以确保零件的加工精度。为了使零件在被加工时保持位置不变，应对零件在被加 工时所需的加紧力进行估算。在此基础上，综合考虑零件的定位方式和加工方式，来设计 适合的夹紧机构。为保证加工精度，选择合适的对刀导引装置，保证工件相对于刀具处于 正确的位置。综合以上各方面的设计和各个装置的相对位置关系，可以设计出夹具体的结 构。并且还要确定夹具体在机床上的定位方法和定位精度。这样就完成了夹具的设计。
由于此次设计是根据实际生产加工中的需要来进行设计的，因此还从经济性方面分析 了此次设计的可行性。另外，分析了此次设计相对于一般生产加工情况的优点、此次设计 的不足，和可能改进的方法。
1 泵体盖 6-φ7孔加工专机的设计
1.1 钻床的总体设计
泵体盖孔加工专机及夹具设计
钻床可用于加工简单零件上的孔，也可用于加工外型复杂、没有对称回转轴线工件上 的单个或一系列圆柱孔，如盖板、箱体、机架等零件上的各种用途的孔。钻床一般用于完 成加工尺寸较小、精度要求不太高的孔。通常，钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给 运动 [3] 。
钻床可分为台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、铣钻床、深孔钻床、平端面中心孔钻床 和卧式钻床。
在本次设计中，待加工孔为多孔且均匀分布，因此在选择机床上有些困难。通常多孔 钻床具有特殊设计的主轴，卧式布局。一般为工件旋转，用特制的钻头钻削孔，可完成孔 工件钻、扩、铰、套料等加工。但由于多孔钻床的特殊性，其比较昂贵，对于非专业化深 孔加工的厂家，成本过高，因此不能选用这种形式。所以，应由其他钻床改造成多孔钻床， 这样可节省开支，并且易于中、小型企业接受。综合各种机床的结构特点和工作方式，决 定选用卧式钻床的结构布置。卧式钻床的结构特点是主轴旋转中心固定，移动工件使加工 点对准主轴中心。主轴箱安装在立柱上，主轴水平布置。立柱有圆柱、方柱，这里选择圆 柱作为主轴。主轴可机动进给。
由于本次设计为钻孔专机，只用于加工多孔的工序，简单的传动系统就能满足，不需 要变速，因此采用一级齿轮传动即可，这样可以直接达到钻削所需要的速度。
泵体盖材料为铝合金，根据其切削性能及各类多孔钻的尺寸参数，在相比较下选择合适的 刀具。从而确定进给量来计算出切削参数，即加工时所需的钻削力、钻削率和钻削转矩。 通过这些数据，可选择出适合的电动机作为动力源。同时，根据这些切削参数设计计算出
传动系统的参数。
1.2 钻床刀具的选择
在多孔加工中，使用钻头、内排屑深孔钻虽然具有很多优点，但由于需要专用的机床 （或改装的普通车床）以及一套辅助设备，投资较大，多孔加工受到一定的条件限制。麻 花钻具有投资少、见效快、无需特殊多孔加工装备等优点，是一般多孔加工中行之有效的 加工方法。
在本次设计中，则采用直柄麻花钻来完成切削任务。其主要的尺寸参数可在表1-1中 查询。
表 1-1 麻花钻主要的尺寸参数
Tab.1-1Twist drill main size parameter
d l =125 l =160 l =200 l =250 l =315
h8 1 l =80 1 l =100 1 l =150 1 l =200 1 l =250
2.0 × × 2.5 ×
× 3.0 × × 3.5 × × × 4.0 × × × × 4.5
×
×
×
×
注：×——表示有规格；l ——麻花钻全长； 1 l ——麻花钻工作部分长度；
d——麻花钻的直径。
此次多孔加工的孔 6-φ7 孔，工作部分长度满足此长度即可，因此可选 1 l ＝160 的直 柄麻花钻。麻花钻材料的选择，参见表1-2。
表 1-2 麻花钻的性能级别 [4] Tab.1-2 Twist drill performance rank
项目 普通型能级麻花钻
高性能级麻花钻
材料 工作部分用W6Mo5Gr4V2 或同等性能的其 他牌号 普通高速钢（代号HHS ）制造
工作部分用W2Mo9Gr4VCo8或同等性能的其 他牌号 高性能高速钢（代号HHS －E ）制造
硬度 工作部分硬度 780～900HV
工作部分硬度 820～950HV
制造 工艺 一般为轧制或铣制
一般为全磨制
应用 设备
一般用于普通机床 一般用于数控机床、自动线
其他
高性能级的麻花钻比普通性能级麻花钻在表面粗糙度、切血人对工作部分轴向斜跳动、钻
芯对称直径、沟槽分度误差、直柄直径公差、锥柄圆锥公差、钻芯对工作部分轴线的对称
度、两刃带宽度差等方面都要求更高
根据本次加工情况及技术要求，选择普通型能级的麻花钻即可。
1.3 钻床传动系统的设计
1.3.1 切削参数的确定
多孔钻削的功率由最大钻孔直径决定（即钻床的功率），因此应根据深孔钻削最大参 数进行计算。
切削功率的计算：
目前，还没有成熟的计算深孔钻削功率的经验公式，一般可用麻花钻的功率计算公式 近似计算。
泵体盖孔加工专机及夹具设计
钻削扭距
20.83
30410
M d f - =′ （1-1）
式中 M ——钻削扭距，N·m ；
d ——钻孔直径，mm ；
f ——钻孔进给量，mm/r 。 钻削轴向力
0.7
299 N df = （1-2）
式中 N ——钻削轴向力，N 。
钻削功率
33 21010
P Mn Nfn p -- =′+′ （1-3）
式中 P ——钻削功率，kW ；
n ——钻孔转速，r/s 。
考虑到麻花钻有横刃和刀具材料为高速钢等因素， 取计算值的70％作为深孔钻削功率 的近似值。
式1-1、1-2、1-3中的 f 和v 可从表1-3中查询。
表 1-3 在组合机床上用高速钢刀具对铝、铜件钻孔时切削速度和进给量
[5] Tab.1-3 In combination with high-speed machine tools, steel cutlery on aluminum 、copper pieces bored into
to the cutting speed and volume
[3]
加工 孔径 /mm
铝
铜
铝
铝合金 （长切削）
铝合金 （短切削）
黄铜、青铜
硬青铜
v /m/min f
/mm
/r v /m/min f
/mm
/r
v /m/min f
/mm
/r v /m/min f
/mm
/r v /m/min
f
/mm/r 3~8 20~50
0.03 ~0.20
20~50
0.05~ 0.25
20~50
0.03 ~0.10
60~80
0.03~ 0.10
25~45
0.05~ 0.15
根据表1-3选择切削速度为 v =20 (m/min) 进给量为 f =0.10 (mm/r ）
则主轴转速：
1000100020
1415.43 3.14 4.5
v n d p ′ =
== ′ (r/min)
式中 n ——主轴转速；
v ——切削速度；
d ——工件（或刀具直径）
，mm 。 则根据式1-1、1-2、1-3得：
1.35 M = N·m 356.57 N = N 1.46
P = kW
取计算结果的70％，可得钻削的近似功率为1.022kW 。
1.3.2 电动机的选择
一般用于驱动金属切削机床的电动机为异步电动机。其中，低压电动机中的Y 系列三 相异步电动机尤为合适。
Y 系列三相异步电动机具有效率高，节能，堵转转矩高，噪声低，振动小，运行安全 可靠的特点，作为一般用途的电动机，适用于驱动无特殊性能要求的各种机械设备，如金 属切削机床、鼓风机、水泵等 [6] 。
钻削功率近似为1.022kW ，则电动机功率P 为：
1 / 1.022/0.8 1.28 m P P h ===
(1-4)
式中
m h ——机床总机械效率，对于主运动为回转运动的机床， m h =0.7~0.85；
1 P ——钻削功率，kW 。
在进行钻削时，进给功率及小，可忽略不计，因此可直接根据计算出的电动机的功率 选择电动机。则可选择机座号为90S ，功率为1.5kW ，同步转速为3000r/min 的电动机作为 动力。
1.3.3 齿轮传动设计及计算
根据切削速度和电机的同步转速可得传动比i ：
2
1 3000 2.1
2 1415.43
n i n =
== 则齿轮传动的设计计算如下：
1) 选择齿轮材料
齿轮最常用的材料是锻钢，其次是铸钢和铸铁，有时也采用非金属材料。 2)齿轮尺寸确定及强度计算
a 选择齿轮材料查表得：小齿轮选用 #
45 调质
HBS=245~275HBS 大齿轮选用 #
45 正火
HBS=210~240HBS
泵体盖孔加工专机及夹具设计
b 按齿面接触疲劳强度设计计算 确定齿轮传动精度等级： 按
1 3
1 (0.013~0.022) t p
v n n
= (1-5)
估取圆周速度，得： 2.89 t v m s = ，参考表选取Ⅱ公差组8 级。 小齿轮分度圆直径 1
d 2
1 3
1 2 1 [] 4[]
E H E d H kT I Z Z u d u s ± 3 g g g g (1-6)
齿宽系数 d y 查表得按齿轮相对轴承为非对销布置：取 d y =0.8 小齿轮齿数 1 Z 在推荐值20~40中选 1 Z =26
大齿轮齿数 2 Z 2 Z 2 11 1 3000 2655.12 1415.43
n i Z Z n ==
=′= g g 圆整取55?
齿数比u
2 1 55 2.12 26
Z u Z =
== ? 传动比误差
u
u
V (2.12 2.12) 0.00 2.12
u u - == V 误差在 5% ± 范围内合适。
小轮转矩 6
6 1 1 1.5
9.5510
9.551010120.6 1415.43
p T n =′=′′= N·mm? 载荷系数 K A V K K K K K b a
= g g g (1-7)
使用系数 A K 查表得
A K =1 动载荷系数 V K 查相关图得初值 vt K =1.1
齿向载荷分布系数K b 查相关图得 K b =1.07
齿间载荷分配系数K a 由b =0得
12
1111
[1.88 3.2(
)]cos [1.88 3.2()] 1.7 2655 Z Z g a e e b ==-+=-+= (1-8)
则载荷系数 K 的初值 t K 1 1.15 1.07 1.15 1.42 t K =′′′= 弹性系数 E Z 查表得
2 189.8
E E N
Z Z mm
= 节点影响系数查相关图及 H Z =0,查相关图(b =0, 1 x = 2 x =0)得
H Z =2.5
重合度系数Z e 查相关图（ 0 b e = ）得 Z e =0.88
许用接触应力[ H s ] [ H s ]= lim H n w H Z Z S s g g (1-9)
接触疲劳极限应力 lim1 H s , lim 2 H s 查相关图得
lim1 H s =570 N/mm 2
lim 2 H s =460 N/mm
2
应力循环次数 1 N 、 2
N 1 N =60nj h
L = 10 601415.431(83008) 1.6310 ′′′′′=′ 2 N = 8
8 1
1.6310 7.70710
2.115
N U ′ ==′ 由查相关图得接触强度的寿命系数 1 N Z 、 2 N Z （不允许有点蚀）
1 N Z =
2 N Z =1
硬化系数 W Z 查相关图得
W Z =1
接触强度安全系数 H S 查表得，按一般可靠度查 min 1.0~1.1 H S 取 H S =1.1
2 1 57011 []518 1.1 H N mm s ′′ =
= , 2
2 4601 []418 1.1
H N mm s ′ == 故根据式(2-6) 1 d 的设计初值 1t d 为
2
3
1 2 1.4210120.62.121189.8 2.50.88 ()37.52
0.8 2.12418
t d ′′+′′ 3
= g 得：
1t d 337.52mm
齿轮模数 m m= 1 1 t d Z = 37.52
26 =1.44mm 查表得 m=1.5mm ；
小轮分度圆直径的圆整值 ' 1t d ' 11 26 1.539 t d Z m ==′= mm ；
圆周速度v
' 11
391415.43 2.89 60000
60000
t d n v p p ′′ =
=
= m/s ；
与估取 3 t v = 很相近,对 V K 取值影响不大,不必修正 V K ；
V Vt K K = , 1.42 t K K == ；
小轮分度圆直径 ' 11 39 t d d == mm ；
大轮分度圆直径 22 1.55582.5 d mZ ==′= mm ；
中心距
12 () 1.5(2655)
60.75 22
m Z Z a + ′+ =
== mm ；
泵体盖孔加工专机及夹具设计
齿宽 1min 0.837.5230.02 d t b d y ==′= g mm ；
大轮齿宽 2 30 b b == ； 小轮齿宽
12 (5~10)35 b b =+= ；
3) 齿根弯曲疲劳强度校核计算
1
1 2 [] F Fa Sa F KT Y Y Y bd m
e s s =
￡ g ； 齿形系数 Fa Y 查相关图得
小轮 1 Fa Y =2.60
大轮 2 Fa Y =2.30；
应力修正系数 Sa Y 查相关图得 小轮 1 Sa Y =1.60
大轮 2 Sa Y =1.72；
重合度系数 0.250.750.25 1.75
0.69 1.7 Y e a e ++ =
== ； 许用弯曲应力[]
F s min
[] F F N X
F
Y Y S s s =
g N/mm 2
；
弯曲疲劳极限 min F s 查相关图得 min1 F s =460， min 2 F s =390； 弯曲寿命系数 N Y 查相关图得 1 N Y = 2 N Y =1； 尺寸系数 X Y 查相关图得 X Y =1； 安全系数 F S 查表得 F S =1.3；
则
lim111
1 46011 []353.85 1.3 F N X F F Y Y S s s ′′ === N/mm
2 ；
lim 222
2 39011 []300 1.3
F N X F F Y Y S s s ′′ =
== N/mm 2 ；
故
[ ] 11 2 1.4210120.628742.504
2.6 1.600.69 2.8740.29 3539 1.52047.5 F F s s ′′ =
′′′=′=< ′′ ；
[ ] 22 2 1.4210120.628742.504
2.3 1.720.69 2.7344.71 3039 1.51755
F F s s ′′ =
′′′=′=< ′′ ；
可得结论:齿根弯曲强度足够。
4) 齿轮其它尺寸计算 分度圆直径 11 1.52639 d mZ ==′= ；
1 d =39,
2 d =82.5； 齿项高
*
a a h h m = g ；
1 a h =
2 a h =1.5；
齿根高 *
* () f a h h C m =+ g ； 1 f h = 2 f h =1.875； 齿全高 * (2) a h h C m =+ g ；
1 h =
2 h =4.875； 齿顶圆直径 * 2(2) a a a d d h Z h m =±=± ； 1 a d =42 , 2 a d =85.5； 齿根圆直径 * 2(2) f a a d d h Z h m ==± m ；
1 f d =36,
2 f d =79.5； 基圆直径 cos cos b d d mZ a a == ；
1 b d =36.65,
2 b d =77.52；
齿距 p m p = ；
1 p =
2 p =4.71； 齿厚 2 m s p = ； 1 s = 2 s =2.355； 齿槽宽 2 m e p = ； 1 e = 2 e =2.355； 基圆齿距 cos b p p a = ； 1 b p = 2 b p =4.426； 法向齿距 cos n b p p p a == ； 1 n p = 2 n p =4.426； 顶隙 * c c m = g ；
1 c =
2 c =0.375；
分度圆压力角
12 20 a a == o [7]
。
1.3.4 轴的设计及强度校核
1) 轴的材料的选择
轴的材料种类很多，要根据强度、刚度核耐磨性等要求，选择材料种类及热处理方式， 轴的常用材料是碳素钢和合金钢。碳素钢价格较低，对应力集中敏感性小，通常使用中碳 钢，最常用的是45号钢，不太重要或受力小的轴可以使用Q235等钢材。
合金钢比碳素钢具有更高的机械强度和优良的热处理性能，但对应力集中比较敏感， 对于受力较大又要减小轴的尺寸和重量，或者需要提高轴颈的耐磨性，或者在高温、腐蚀 等条件下工作的轴，可以采用合金钢。在低于 200℃的工作温度下，合金钢和碳素钢的弹 性模量相差不大，因此，使用合金钢代替碳素钢并不能提高轴的刚度。
球墨铸铁和高强度铸铁适合于制造形状复杂的轴（如曲轴、凸轮轴等），它具有良好 的吸振性和耐磨性，对应力集中不敏感，但是铸造质量不易控制。
小直径的轴可以使用轧制圆钢，大直径或直径变化较大的阶梯轴需要使用锻件，形状 复杂的轴通常采用铸造方式制造。
根据轴的常用材料及主要机械性能，选择45 ＃
正火为轴的材料。
2) 轴的设计及计算
对于仅传递扭矩或主要装的扭矩的传动轴，应按扭转强度计算 。对于既受弯矩又受
泵体盖孔加工专机及夹具设计
扭矩的转轴，可以通过降低许用剪应力的方法考虑弯矩的影响，用扭转强度估算转轴的最 小直径，然后进行轴的结构设计。
设计计算公式为
3
P d A n
3 (1-10)
式中 d ——轴的直径，mm ；
A ——考虑了弯矩影响的设计系数； P ——轴传递的功率，kW ；
n ——轴的转速，r/min 。
本节设计机床的传动结构，下面对齿轮传动系统中的高速轴进行强度校核。 a 求输出轴上的转矩 1
T 6
6 1 1 1.5
9.5510
9.551010120.6 1415.43
p T n =′=′′= N·mm b 求作用在齿轮上的力 输出轴上的小齿轮的分度圆直径为
11 1.52639 d mZ ==′= mm
圆周力 t F 、径向力 r F 、和轴向力F a
的大小如下，方向如图1-1
所示。 图 1-1 轴的受力分析图 Fig.1-1Axis stress analysis chart
由此可得：
2
2 2 210120.6 519 39 t T F d ′ =
== N 1
tan tan 20 519189 cos cos 0
r t F F
a b === N tan 519tan 00
t F F a b ==′= N
式中 1 a ——压力角；
b ——螺旋角，因是直齿圆柱齿轮，因此b ＝0。
c 确定轴的最小直径
选取轴的材料为45钢，正火处理。按式1-10 初估轴的最小直径，查表取 A ＝115，可 得：
1
3 3
min 1 1.5 11511.72 1415.43
P d A n ==′=
mm
图 1-2 轴的结构图 Fig.1-2 Structure drawing of axis
由于主轴内部为中空，所以轴段①（见图 1-2）用于安装联轴器，其直径应该与联轴 器的孔径相配合， 因此要先选用联轴器。 联轴器的计算转矩 ca A T K T = ， 根据工作情况选取 A K ＝1.5，则 ca A T K T = ＝1.5×10120.6＝15180.9N mm g 。根据工作要求选用十字轴式万向联轴器， 型号为 WSD2，许用转矩[T]＝22400N mm g 。
与输出轴联接的半联轴器孔径 1 d ＝34mm ，因此取轴段①的直径 1 d ＝34mm 。联轴器轮 毂总宽度L ＝74mm （J 1 形轴孔），与轴配合的毂孔长度L ＝62mm 。
d 轴的结构设计
1) 拟定轴上零件的装配方案 装配方案见钻床的装配总图。
2) 按轴向定位要求确定各轴段直径和长度 具体结构见头架主轴图， 3）轴上零件的周向定位
半联轴器与轴的周向定位采用 A 型普通平键联接，按d 1=34mm ，从手册中查得平键截 面尺寸b×h=6×6,根据轮毂宽度，由键长系列中选取键长L=38mm ，半联轴器与轴的配合为 H7/k6。
泵体盖孔加工专机及夹具设计
齿轮与轴的周向定位采用 A 型普通平键联接，平键的尺寸为b×h×L=8×8×38.为了保证 齿轮与轴具有良好的对中性，取齿轮与轴的配合为H7/r6。
滚动轴承与轴的周向定位采用过渡配合保证的，因此轴段直径尺寸公差取为 m6。 4）确定轴上圆角和倒角尺寸
各轴肩处的圆角半径见图2-1，轴端倒角取1×45 °
。
5) 轴的强度校核 a 求轴的载荷
在进行轴校核时按轴是实心进行校核，因此轴的尺寸相应减少．首先根据轴的结构图 作出轴的计算简图 （见图1-3） 。 在确定轴承的支撑点位置时， 从手册中查取 a 值。 对于61803 型深沟球轴承，因此轴的支承跨距L=65+65=130mm 。
根据轴的计算简图作为轴的弯矩图、扭矩图和当量弯矩图。从轴的结构图和当量弯矩 图中可以看出，C 截面的当量弯矩最大，是轴的危险截面。C 截面处的 H M 、 V M 、M 、T 及
ca M 的数值如下。
支反力
水平面 1 H R =209 N ， 2 H R =209 N 垂直面 1 V R =197 N , 2 V R =-76 N
弯矩 H M 和 V M 水平面 H M =5538.5 N·mm 垂直面 1 V M =3206.5 N·mm
ca
M T
M
V
M 2 V R H
M 2 H R 2
V R 2
V R r
F a
F t
F D
w
1 H R 1
V R ' 1
V R B A
T
1
L 2
L 3
L t
F H
M 1
H R r F
2 a
a F d
M = '
1 V a
R M = 1
V R 1
V M 2
V M 1
M 2
M T
a 2
ca M 1 ca M a
F
(a)
(b)
(c)
(d) (e)
(f)
图 1-3 轴的计算简图 Fig.1-3 Computation diagram of axis
合成弯矩M
22
H V M M M =+ = 22 5538.53206.5 + =6399.7 N·mm
扭矩T T =10120.6N mm
g 当量弯矩 ca
M 22 ca M M T a =+ = 22
6399.70.610120.6
+′ =10119.9 N·mm b 校核轴的强度
轴的材料为45钢，调质处理。由表查得 B s =650 2 N mm ，则[s ]=0.09～0.1 B s ，即58～ 65 2 N mm ,取[s ]=60 2 N mm ，轴的计算应力为
ca ca M W s =
= 3
10119.9 0.118
′ =17.3 N mm <[s ]=60 N/mm 2
根据计算结果可知，该轴满足强度要求。
泵体盖孔加工专机及夹具设计
6) 精确校核轴的疲劳强度
对于重要的轴，必须按安全系数精确校核轴的疲劳强度。一般用途的轴，该步工作可 以省略。
a 判断危险截面
危险截面应该是应力较大，同时应力集中较严重。从受载情况观察，截面 C 上 ca M 最 大，但应力集中不大（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端），而且这里轴直径最大， 故截面C 不必校核。从应力集中对轴的疲劳强度削弱程度观察，截面Ⅳ和Ⅴ处过盈配合引 起的应力集中最严重。截面Ⅴ的应力集中与截面Ⅳ相近，但截面Ⅴ不受扭矩作用，同时轴 径也较大。分析可知，危险截面为Ⅳ截面（左侧）。
b 计算危险截面应力 截面右侧弯矩M 为 M =10119.9× 26.517.5
26.5 - =3436.9 N/mm ；
截面上的扭矩T 为 T =10120.6 N/mm ；
抗弯截面系数 W =0.1 3 d = 3 0.118 ′
=583.2 mm 3
； 抗扭截面系数 T W =0.2 3 d = 3 0.218 ′ =1166.4 mm 3
；
截面上的弯曲应力 b M W
s = =5.9 N/mm 2
； 截面上的扭转剪应力 T T W t =
= 10120.6 1166.4
= 8.7 N/mm 2
； 弯曲应力幅度 a s = b s = 5.9 N/mm 2
； 弯曲平均应力
m s =0；
扭转剪应力的应力幅与平均应力相等，即 2 a m t t t == = 8.7 2
=4.4 N/mm 2
； c 确定影响系数
轴的材料为45号钢，调质处理。由表查得 B s =600 N/mm 2 ， 1 s - =275 N/mm 2
， 1 t - =140 N/mm 2
。
轴肩圆角处的有效应力集中系数k s 、k t 。根据r d =1/18＝0.056，D d =20/18＝1.1，由 表经插值后可得k s =1.65，k t =1.19。
尺寸系数 s e 、 t e 根据轴截面为圆截面查图得 s e =1.0 ， t e =0.98 。
表面质量系数 s b 、 t b 根据 B s =600 2 N mm 和表面加工方法为精车，查图得 t b = s b =0.88 材料弯曲、扭转的特性系数 s y 、 t y 取 s y =0.1， t y =0.5 s y ＝0.05
由上面结果可得
1
a m
S K s s s s s j s - = + ＝40.63
1
a m
S K t t t t s j t - =
+ ＝8.62
2
2
ca S S S S S
s t s t
=
+ ＝9.40
查表中的许用安全系数[S ]=1.5，可知该轴安全。
1.4 本章小结
本章首先选择了机床的形式和基本外形尺寸，再根据加工条件选择了适合加工深孔的 刀具。通过对被加工零件的材料的切削性能的了解，并联系加工环境和条件，对钻削深孔 的进给量、背吃刀量及切削速度进行了选择。根据切削速度和进给量，进行了切削力、切 削扭矩及切削功率的估算。通过得到的数据选择了适合本次设计的机床的电动机。此后进 行了齿轮和轴的设计计算， 并进行了强度校核， 使设计的齿轮和轴都能够满足实际的需要。
泵体盖孔加工专机及夹具设计
2 专用夹具设计
2.1 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。
2.2 定位元件的选择与设计
2.2.1 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，
机械制造技术课程设计 任务书 设计依据： 设计零件质料：零件图一份 零件年产量：2500件 每日一班8小时，全年按300个工作日计 设计任务 根据所给的“端盖”零件，设计加工工艺规程及专用夹具设计。 原始资料 被加工“端盖”零件图1张 完成材料
零件的零件图和三维图如下页
目录 一.序言 (4) 二.零件图分析 (5) 2.1零件的作用 (5) 2.2零件的材料及其力学性能 (5) 2.3零件的结构工艺分析 (5) 三.确定毛坯、绘制毛坯简图 (6) 3.1选择毛坯 (6) 3.2确定毛坯尺寸公差及加工余量 (6) 3.3绘制毛坯图 (7) 四.工艺路线拟定 (8) 4.1定位基准的选择 (8) 4.1.1精基准的选择 (8) 4.1.2粗基准的选择 (8) 4.2加工方法的确定 (8)
五.加工顺序的安排 (9) 5.1工序的安排 (9) 5.1.1机械加工工序 (9) 5.1.2热处理工序 (9) 5.1.3辅助工序 (9) 5.2拟定加工工艺路线 (9) 六.工艺设计 (10) 6.1加工余量，工序尺寸，及其公差的确定 (10) 6.1.1工序2,3中的粗铣端盖左右端面 (10) 6.1.2工序8：钻-铰-精铰φ14孔 (11) 6.2确定切削用量 (12) 七.机械加工工艺过程卡 (13) 八.参考文献 (13) 九.小结 (14) 一.序言 机械制造技术基础课程设计是为我们在大学学完全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后提供的一次很重要的锻炼机会。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。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1 能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的 实践知识，正确地解决一个零件在加工中工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言，通过这次设计，基本上掌零件机械加工工艺规程的设计。并 学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所
机械制造技术基础课程设计题目：设计端盖的机械加工工艺规程 院、系：湖北文理学院机械与汽车工程学院 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 湖北文理学院 ２０１２年５月２７日 端盖零件图 1、端盖的工艺分析及生产类型的确定 、端盖的用途 端盖主要用于零件的外部，起密封，阻挡灰尘的作用。故其在机器中只是起辅助作用，对机器的稳定运行影响不是很大，其在具体加工的时候，精度要求也不是很高，加工起来也十分容易。 、端盖的技术要求： 该端盖的各项技术要求如下表所示：
、审查端盖的工艺性 该端盖结构简单，形状普通，属一般的盘盖类零件。主要加工表面有端盖左、右端面，方形端面，要求其端面跳动度相对中心轴线满足，其次就是φ25孔及φ10孔，φ25孔的加工端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外φ10孔的加工表面虽然在圆周上，但通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。 、确定端盖的生产类型 依设计题目知：Q=5000件/年，m=1件/年，结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和%。代入公式得： N=5000台/年X1件/台X（1+3%）X（1+%）= 端盖重量为，由表1-3知，端盖属轻型零件；由表1-4知，该端盖的生产类型为大批生产。
2、确定毛胚、绘制毛胚简图 选择毛胚 端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，毛胚选用铸件即可满足工作要求。该端盖的轮廓尺寸不大，形状亦不是很复杂，故采用砂型铸造。 确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 由表2-1至表2-5可知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。 由端盖的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT=9。 3、拟定端盖工艺路线 、定位基准的选择 根据该端盖零件的技术要求，选择端盖右端面和φ25孔作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。φ25孔的轴线是设计基准，选用其作竟基准定位端盖两端面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的端面跳动度要求。选用端盖右端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”
目录 第一章机械制造工艺学课程设计任务书 1 第二章机械加工工艺规程制定 3 2、1零件的分析 3 2、2毛坯的确定 3 2、3定位基准的选择 3 2、4加工方法的选择 4 2、5工艺路线的制定 4 2、6确定加工余量及毛坯尺寸 5 2、7工序设计 6 2、8确定切削用量和基本时间 7 第三章夹具的设计 21 3、1确定定位方案、选择定位元件 21 3、2确定夹紧方案、设计夹紧机构 21 3、3确定分度方案、设计分度装置 22 3、4确定导向、对刀方案，设计导向、对刀装置 22 3、5设计其他装置 23 3、6设计夹具体 23 3、7夹具精度分析 23 3、8附图：毛坯图 25 结论 26 参考资料 26
第一章新余学院机械制造工艺学课程设计任务书 指导老师玉平学生小军专 业 机械设计制造及 其自动化 课程设计题目填料箱盖机械加工工艺规程制订及钻孔夹具设计 完成日期： 2013 年1月4日 课程设计 容一、课程设计容 图一 图一所示是填料箱盖简图。毛坯材料为HT200。中批量生产，采用通用机床进行加工。试完成该零件的机械加工工艺设计及法兰盘端面12孔钻床专用夹具设计。 设计要求二、设计要求: 1、设计者必须发挥独立思考能力，禁止抄袭他人成果,不允许雷同，凡找他人代做，一经核实，取消答辩资格。积极主动与指导教师交流，每一进展阶段至少与指导教师交流一次。 2、设计成果： (1)、设计说明书一份； (2)、机械加工工艺卡片一套； (3)、夹具装配图一（A1或A2图纸，用CAD画）及必要的零件图若干。 设计说明书应包括下列容：封面，目录、设计任务书、正文、注释、参考文献等。设计说明书的题目及各级标题为四号以上楷体并加黑，正文采用小4号楷体，注释采用尾注形式。 3、设计说明书的正文部分容参考《机械制造工艺学课程设计指导书》。 4、设计完成后，将课程设计说明书、机械加工工艺卡片、夹具装配图打印并装订好一并交给指导教师，并准备答辩。
机床夹具设计说明书 设计课程：钻床夹具设计 专业：机械工程及其自动化 学号： 姓名：
2、定位方案的确定与定位元件的选择 定位基准为下表面和左端面，考虑到工件加工尺寸较大，结合工艺性，工件以平面为定位基准，常用定位元件采用支撑板和2个支撑钉 3、夹具结构设计 3.1 定位装置（含定位误差分析与计算）
采用一面两孔定位时，支撑钉位如下。两定位孔中心距为150 ±0.06mm 1）确定圆柱销直径 圆柱销直径公差取g6，即 mm。 （2）确定圆柱销与削边销之间的中心距 根据公式（5-3），取 mm ，所以圆柱销与削边销之间的中心距为150±0.02mm。 3.2 夹紧装置（含夹紧机构设计与夹紧力计算） 根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示：
夹紧力计算 09.81Zf Yf F F F C d f K = 查表可得F C =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.Z F K =. 0.9 因此Fz=.595N 09.81ZM YM M M M C d f K = 查表可得M C =0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.M K =.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K ×'F 其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系数 1.3 K2——加工性质系数1.1 K3——刀具钝化系数1.15 K4——断续刀削系数1.2
所以K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用螺旋夹紧机构，而且不需要进行强度校核 3.3辅助装置（如钻模板、钻套等） 钻模板 1）钻模板类型的选择 引导刀具在工件上钻孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位，夹紧装置外还有根据被加工的孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板，确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工的位置精度。由于加工的两个孔均匀分布在180度的轴线两侧，则选择固定式钻模。 2）钻模板的主要尺寸的确定 钻模板的厚度，夹具板的外尺寸确定，可根据加工工序的要求及尺寸确定。 厚度为25，长为262.5mm,宽为50mm
机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目端盖零件的工艺流程及专用夹具的设计 专业班级机械设计制造及其自动化1111班 姓名 学号 11316129 指导老师 成绩评定等级 评阅签字 评阅日期 文理学院理工学院机械与汽车工程系 2014年6月12
目录 1端盖零件的用途、技术要求及工艺分析 (1) 1.1 端盖的用途 ............................................................... 1 1.2 端盖的工艺性分析 .......................................................... 1 2 确定毛坯、绘制毛坯简图 (1) 2.1 选择毛坯 ................................................................. 1 2.2 绘制毛坯图............................................................... 3 3 工艺路线的确定 .. (3) 3.1 定位基准的选择............................................................ 3 3.2 表面加工方法的确定 ........................................................ 4 3.3 加工工序的安排............................................................ 4 3.4 确定工艺路线.............................................................. 5 4 机床设备及工艺装备的选用 . (6) 4.1 机床设备的选用............................................................ 6 4.2 工艺装备的选用 (6) 5 切削用量及工时定额的计算 (6) 5.1 工序1：粗镗、半精25Φ圆 (6) 5.2 工序2：粗车左端凸起端面 .................................................. 7 5.3 工序3：粗铣、半精铣右端面 ................................................ 8 5.4 工序4：粗铣左端环面及越程槽 ............................................. 11 5.5 工序5：粗车，半精车凸台外圆 ............................................. 12 5.6 工序6：钻4Φ孔、及锪10Φ孔 ............................................. 13 6 夹具设计 . (15) 6.1 夹具设计任务............................................................. 15 6.2 确定夹具的加工方案 (15) 参考文献 (16) 附录一 零件加工工序卡 (17) 附录二 零件图及夹具装配图 (25)
《机械制造工程学》课程设计说明书 填料箱盖零件的机械加工工艺规程及机床夹具总体方案设计 专业工业工程班级T1113-6 组号 6 姓名周鹏学号20110130627 姓名刘信学号20110130629 姓名丁锐学号20110130602 姓名朱玺亚学号20110130631 指导教师成绩 教研室机械制造 2013～2014学年第2学期 2014年 02 月 24日～ 2014年 03 月 07日
一. 填料箱盖零件的工艺分析 1.填料箱盖零件 填料零件所用的材料是HT200，质量3.00 kg,产量为10000 台/年。零件图见附图一。 2.填料箱盖的功用分析 填料箱盖的主要作用是保证填料箱体连接后的密封性，对 箱盖内表面的加工精度要求高，对外表面需要配合的表面 加工粗糙度要求也高。 3.填料箱盖的结构技术参数和工艺分析 填料箱盖主要有端面，外圆，内孔，曹等组成。其中孔既 是装配基准又是设计基准，加工精度和表面粗糙度一般要 求较高，内外圆之间的同轴度及端面与孔的垂直度也有一 定的技术要求．其结构主要由回转面组成，由零件图可知，该零件的结构比较简单，但零件的加工精度要求高，零件 选用的材料是HT200，该材料铸造性能和减震性能好，题 目所给填料箱盖有两处加工表面，其间有一定位置要求。 具体分述如下： （1）以ф65H5（0 013 .0 -）轴为中心的加工表面。 包括：尺寸为ф65H5（0013.0-）的轴，表面粗糙度为1.6, 尺寸为ф80的与ф65H5（0013.0-）相接的肩面, 尺寸为ф100f8(036.0090.0--)与ф65H5（0013.0-）同轴度为0.025的面. 尺寸为ф60h5(046.00+)与ф65H5（0013.0-）同轴度为0.025的孔。 （2）以ф60h5(046.00+)孔为中心的加工表面。
机床夹具设计课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：13机械一班 姓名：阮吴祥 学号： 指导老师：张秀香 2017年 1月
目录 一、机床夹具课程设计任务书 (1) 二、机床夹具课程设计说明书 (2) 1.对加工件进行工艺分析 (2) 2.定位方案设计 (2) 3.导引方案设计 (4) 4.夹紧方案设计 (5) 5.夹具体设计 (6) 6.其它装置设计 (6) 7.技术条件制定 (6) 8.夹具工作原理(操作)简介 (6) 9.设计心得 (7) 三、参考文献 (8) 四、附录 (9)
一、机床夹具课程设计任务书
二、机床夹具课程设计说明书 1、对加工件进行工艺分析： 零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm的孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm，厚度为50mm。 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： 加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度； 加工槽的深度为30±。 2、定位方案设计： 根据加工孔两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工孔宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个自由度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现加工孔两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。
课程设计 题目：设计轴承盖零件加工 工艺规程及加工 摘要 本文是有关轴承座工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。 据资料所示，轴承座是变速器中的主要外部零件，其主要作用是实现变速器中传动作用和正常工作的。在设计轴承座机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。 关键词机械加工、工艺规程、专用夹具、轴承座 This is the description of the process steps of the bearing and machine tool fixture design methods specifically addressed. Process design is to study the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, production internship on the basis of the integrated use of the knowledge of the part design process planning and design of jigs and fixtures, parts processing requirements to develop a feasible the process route and a reasonable fixture program to ensure that the processing quality of the parts. According to the data shown in bearing the main external parts of the transmission, its main role is the role of transmission in the transmission and normal work. Process design bearing machining process by look-up table method accurately determine the total margin and the margin of tolerance of each surface, a reasonable choice of machining equipment and processing tool, feed rate, cutting speed, power, torque used to improve processing accuracy, and ensure the quality of its processing. Keywords machining, process planning, special fixtures, bearing
填料箱盖工艺设计及夹具 设计机制本班 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
目录 第一章机械制造工艺学课程设计任务书 1 第二章机械加工工艺规程制定 3 2、1零件的分析 3 2、2毛坯的确定 3 2、3定位基准的选择 3 2、4加工方法的选择 4 2、5工艺路线的制定 4 2、6确定加工余量及毛坯尺寸 5 2、7工序设计 6 2、8确定切削用量和基本时间 7 第三章夹具的设计 21 3、1确定定位方案、选择定位元件 21 3、2确定夹紧方案、设计夹紧机构 21 3、3确定分度方案、设计分度装置 22 3、4确定导向、对刀方案，设计导向、对刀装置 22 3、5设计其他装置 23 3、6设计夹具体 23 3、7夹具精度分析 23 3、8附图：毛坯图 25 结论 26
参考资料 26 第一章新余学院机械制造工艺学课程设计任务书
课程设计内容一、课程设计内容 图一 图一所示是填料箱盖简图。毛坯材料为HT200。中批量生产，采用通用机床进行加工。试完成该零件的机械加工工艺设计及法兰盘端面12孔钻床专用夹具设计。 设计要求二、设计要求: 1、设计者必须发挥独立思考能力，禁止抄袭他人成果,不允许雷同，凡找他人代做，一经核实，取消答辩资格。积极主动与指导教师交流，每一进展阶段至少与指导教师交流一次。 2、设计成果： (1)、设计说明书一份； (2)、机械加工工艺卡片一套； (3)、夹具装配图一张（A1或A2图纸，用CAD画）及必要的零件图若干张。 设计说明书应包括下列内容：封面，目录、设计任务书、正文、注释、参考文献等。设计说明书的题目及各级标题为四号以上楷体并加黑，正文采用小4号楷体，注释采用尾注形式。 3、设计说明书的正文部分内容参考《机械制造工艺学课程设计指导书》。 4、设计完成后，将课程设计说明书、机械加工工艺卡片、夹具装配图打印并装订好一并交给指导教师，并准备答辩。
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 ..............................................................
端盖零件的机械加工工艺规程及Φ14孔工艺装备设 计 摘要 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。 这次设计的是端盖，有零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片各一张。第一我们要熟悉零件，题目所给的零件是端盖。了解了端盖的作用，接下来依照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机械加工余量。然后我们再依照定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定端盖的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。
端盖零件图 ........................ 错误!未定义书签。1端盖的工艺分析及生产类型的确定 (3) 1.1端盖的用途 (3) 1.2端盖的技术要求： (4) 1.3审查端盖的工艺性 (4) 2.确定毛胚、绘制毛胚简图 (5) 2.1选择毛胚 (5) 2.2端盖铸造毛坯尺寸工差及加工余量 (5) 2.3绘制端盖毛坯简图 (6) 3.拟定端盖工艺路线 (6) 3.1 定位基准的选择 (6) 3.1.1精基准的选择 (6) 3.2.2．粗基准的选择 (6) 3.2表面加工方法的确定 (7) 3.3加工时期的划分 (7) 3.4工序的集中与分散 (7) 3.5工序顺序的安排 (7) 3.6确定工艺路线 (8) 4.加工余量、工序尺寸和工差的确定 (9) 5.切削用量、时刻定额的运算 (9) 6时刻定额的运算 (10) 7.机床夹具的设计 (12) 7.1提出问题 (12) 7.2设计思想 (13) 7.3夹具设计 (13) 7.3.1、定位分析 (13) 7.3.2切削力及夹紧力的运算 (14) 7.3夹具操作说明 (14) 7.4.确定导向装置 (15) 8.参考文献 (15)
河南机电高等专科学校 课程设计 题目：填料箱盖零件的机械加工工艺规程 及工艺装备设计 班级：机电115 姓名：刘晓丰 指导教师：司尧华 完成日期：2014年03月05日
一、设计题目(学生空出，由指导教师填写) 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图1张 (2) 生产类型:中批或大批大量生产 三、上交材料 (1)绘制零件图1张 (2) 毛坯图1张 (3) 机械加工工艺过程综合卡片(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) 夹具体零件图1张 (6) 课程设计说明书(5000～8000字) 1份 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
摘要 在机械制造的机械加工，检验，装配，焊接和热处理等冷热工艺过程中，使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和工件的质量。 本次设计主要是进行填料箱盖零件的专用夹具的设计，是对我们以往所学知识的总结和对我们所掌握知识的一次扩展。本文主要从工艺规程的指定与夹具的设计两方面出发。根据零件本身的特点，生产类型以及零件在具体工作时的作用选择工艺规程和夹具。在工艺规程方面：确定生产类型，综合考虑其准确度高，生产效率高，消耗经济少等方面，选择一个最优方案；在夹具设计方面，因为是盖体类零件，加工Ф13.5孔，选择钻床加工，考虑诸多因素拟订最优方案，最终完成本次设计。
目录 前言 (2) 第一章机床夹具 (3) 1．1机床夹具在加工中的作用 (3) 1．2机床夹具的分类 (3) 1．3机床夹具的组成 (4) 1．4 工件零件图 (5) 第二章夹具设计 (6) 2．1 夹具设计的基本原则 (6) 2．2 定位方案 (6) 2．2．1 定位基准的选择 (6) 2．2．2 定位元件的布置 (7) 2．3 夹紧方案....................................................................................... 错误！未定义书签。 2．3．1 夹紧元件的注意事项..................................................... 错误！未定义书签。 2．3．2 夹紧元件的确定 (9) 2．4导向装置........................................................................................ 错误！未定义书签。 2．4．1 导向装置的选择 (9) 2．4．2 导向装置的布置 (10) 2．5夹具装配图的绘制 (11) 总结 (13)
前言 夹具设计是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。 夹具设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的夹具设计。 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。
端盖零件图
1、端盖的工艺分析及生产类型的确定 1.1、端盖的用途 端盖主要用于零件的外部，起密封，阻挡灰尘的作用。故其在机器中只是起辅助作用，对机器的稳定运行影响不是很大，其在具体加工的时候，精度要求也不是很高，加工起来也十分容易。 1.2、端盖的技术要求： 该端盖的各项技术要求如下表所示： 1.3、审查端盖的工艺性 该端盖结构简单，形状普通，属一般的盘盖类零件。主要加工表面有端盖左、右端面，方形端面，要求其端面跳动度相对中心轴线满足0.03mm，其次就是φ25孔及φ10孔，φ25孔的加工端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外φ10孔的加工表面虽然在圆周上，但通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要
求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 2.1选择毛胚 端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，毛胚选用铸件即可满足工作要求。该端盖的轮廓尺寸不大，形状亦不是很复杂，故采用砂型铸造。 2.2确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 由表2-1至表2-5可知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。 2.2.1公差等级 由端盖的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT=9。 2.2.2端盖铸造毛坯尺寸工差及加工余量 2.2.3绘制端盖毛坯简图
3、拟定端盖工艺路线 3.1、定位基准的选择 3.1.1．精基准的选择 根据该端盖零件的技术要求，选择端盖右端面和φ25孔作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。φ25孔的轴线是设计基准，选用其作竟基准定位端盖两端面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的端面跳动度要求。选用端盖右端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则，因为该端盖在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准。 3.2.2．粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。这里选择端盖左端面和φ60外圆面作为粗基准。采用φ60外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用端盖右端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。
· 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目:设计端盖的机械加工工艺规程 — ( 设计者: 郑四成 学号: 33 指导教师: 郭强 ： ； 齐齐哈尔大学机电工程学院机电系
机电091班 2012年12月02日 ' 机械制造工艺学课程设计任务书 适用专业:机械电子工程 设计题目:设计端盖的机械加工工艺规程 一、设计前提:中批生产 二、设计内容: 1.零件图一张 、 2.课程设计说明书一份 3.机械加工工艺规程一套 三、课程设计工作计划 周一:绘制零件图 周二:撰写课程设计说明书草稿 周三:修订并完成科技设计说明书 周五:答辩 三、相关教材及参考书目: ￥ 1.<<机械制造工艺学>>,王启平主编,哈尔滨工业大学出版社 2.<<机械制造工艺学课程设计手册>>,<<机械制造工艺学设计手册>>,<<机械加工工艺手册>>,<<机械加工工艺人员手册>>等 — ！
年月日 ： 目录 1端盖的零件图 (5) 2 零件的分析 (6) 零件的作用 (6) 零件的工艺分析 (6) 3 拟定机械加工工艺路线 (7) （ 4端盖的零件机械加工工艺卡片 (8) 5 课程设计说明书 (12) 选择毛坯 (13) 毛坯材料的分析 (13) 毛坯的结构简图 (13) 端盖的技术要求 (13) 该端盖的各项技术要求 (13) 审查端盖的工艺性 (14) ~
定位基准的选择 (14) 粗基准的选择 (14) 精基准的选择 (14) 工序顺序的安排 (15) 机械加工工序 (15) 热处理工序 (15) 辅助工序 (15) 确定加工的设备、刀具、和夹具 (15) ] 6、设计总结 (16) 参考文献......................................................... .. (17) ? ,
工程技术大学 课程设计 题目：填料箱盖零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计
一、设计题目(学生空出，由指导教师填写) 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 (2) 生产类型:中批或大批大量生产 三、上交材料 (1)绘制零件图 1 (2) 毛坯图 1 (3)机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1 (4)与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 (4)夹具装配图1 (5) 夹具体零件图 1 (6) 课程设计说明书(5000～8000字) 1份 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
摘要 在机械制造的机械加工，检验，装配，焊接和热处理等冷热工艺过程中，使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和工件的质量。 本次设计主要是进行填料箱盖零件的专用夹具的设计，是对我们以往所学知识的总结和对我们所掌握知识的一次扩展。本文主要从工艺规程的指定与夹具的设计两方面出发。根据零件本身的特点，生产类型以及零件在具体工作时的作用选择工艺规程和夹具。在工艺规程方面：确定生产类型，综合考虑其准确度高，生产效率高，消耗经济少等方面，选择一个最优方案；在夹具设计方面，因为是盖体类零件，加工Ф13.5孔，选择钻床加工，考虑诸多因素拟订最优方案，最终完成本次设计。 Abstract
The machine made in the machine processes, examining, assembling, welding with heat handle to wait cold and hot craft process in, use a great deal of tongs, in order to the gearing process object, making it occupy right position to promise the quality of spare parts and work piece. This design is mainly the design of appropriation tongs which carries on covering body spare parts, is tally up the knowledge that we learn before and to the once expanding of the knowledge that we control.This text mainly sets out from the design both side of the specifying of craft rules distance and the tongs.According to the characteristics of spare parts, the function produced type and spare parts while concretely working choice the craft rules distance and tongs.In the craft rules distance aspect:Assurance produce a type, comprehensive consider its ccurate degree high, produce an efficiency is high, consume economy little etc. aspect, choose the superior project;Design aspect in the tongs, because of is cover body spare parts, process Ф 13.5 bores, the choice drills a bed to process, considering many factors to draw up the superior project, end completion originally time design. 目录