1 引言
机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平和国防实力。机械制造业的生产能力和发展水平标志着该国家或地区国民经济现代化的程度而机械制造的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，产品的性能和质量的好坏则取决于它的机械制造业的基础，是生产高科技产品的保障。随着科学技术的进步和发展，加之市场需求的变化多端，为适应机械工业更快的发展，机床夹具的设计与制造技术也必须与时俱进。本次毕业设计制定了雅马哈摩托车发动机左曲轴箱盖的加工中心工艺及夹具设计，通过对左曲轴箱盖结构分析及所学相关知识对其加工工艺进行分析和夹具的设计[1]。
1.1 机械行业的现状
机械行业是一个国家的支柱性产业之一，在国民经济中占有重要地位。近几年来，我国机械行业的快速发展主要归功于中国重化工业进程的快速推进，我国宏观经济的持续高速发展和良好的世界经济环境，国家振兴装备制造业的产业政策以及世界机械产业的转移。
机械工业是国民经济的装备产业，是科学技术物化的基础，是高新技术产业化的载体，是国防建设的基础工业，也是为提高人民生活质量提供消费类机电产品的行业。机械工业具有产业关联度高，需求弹性大，对经济增长带动促进作用强，对国家积累和社会就业贡献大等特点。各工业化国家经济发展的历程表明，没有强大的装备制造业，就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。目前装备制造业发展滞后是制约我国经济发展和产业升级的重要因素，加大结构调整力度，推进机械工业持续、健康、稳定发展，对于转变经济增长方式，提高国民经济整体素质，增强我国经济的国际竞争力，保障国防安全等都具有重要而深远的意义[2]。
1.2 机械行业的发展前景
由于当前国内外宏观经济环境比较严峻，所以今年的金融危机对机械工业的影响已经并将继续显现；宏观经济政策已转变为努力扩大内需、确保经济平稳较快增长，经济运行环境趋紧的局面有望松动。综上，在国家宏观经济政策转向力保经济平稳较快增长的大背景下，机械工业明年经济运行可能呈前低后高之势，仍有望继续实现两
位数的增长[3]。机械制造已经经历了很长的发展过程，对社会的工业发展起到了相当重要的作用。机械制造正朝着零件材料、制造方法、机械加工精度、高效自动化生产方式和产品的科学管理的方向发展。21世纪的制造技术将向大型化、高精度、高效率、高度自动化方向发展，即向“三高一大”。同时，由于空间和能源的限制，机械行业正在向微型机械方向发展，新型领域的发展必将充满挑战和乐趣。
面对越来越激烈的国际市场竞争，我国机械制造业面对着严峻的挑战。我们在技术上已经落后，加上资金不足以及管理体制也存在许多问题，这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。但另一方面，我国改革的不断深入，对外开放的不断扩大，为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。
随着社会劳动生产率的不断提高，沉重的人员负担已经成为制约工程机械国企快速发展的桎梏之一。工程机械国企有必要紧紧抓住国企改革以及行业快速发展的有利时机，充分利用自身的行业地位优势、市场优势和品牌优势，通过产权制度改革，力争从根本上解决自身存在的重大问题，全面提升市场竞争能力，并进一步谋求国际化发展，参与国际竞争，在世界工程机械领域树立中国民族品牌[4]。
2 左箱盖的零件分析
2.1 1E52FMD左曲轴箱盖的作用和结构
本零件为雅马哈摩托车发动机上的左曲轴箱盖，它是发动机的重要组成部分。箱盖内有润滑油具备润滑密封作用。如图2.1所示。
零件具体结构见附件“左曲轴箱盖零件图”。
图2.1 左曲轴箱盖零件结构图
2.2 左曲轴箱盖的工艺性分析
由1E52FMD左曲轴箱盖零件图可知。箱盖需要进行正反面粗精铣加工，定位销孔精加工，螺孔加工等。可将其分为两组加工表面。
以大面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：大面的铣削加工，φ51外圆的加工，φ55外圆的加工，φ70外圆的加工，2-φ10销孔的加工，R6面的加工，2-φ12平面的加工，φ26孔的加工，4-M6底孔和中心孔的加工，R26.5圆弧的要求的加工，4-M6底孔的加工。其中大面有表面粗糙度的要求为Ra3.2um，平面度要求
0.06mm；φ51外圆表面有表面粗糙度要求为Ra1.6um；φ55外圆端面到大平面距离为71；要求φ70外圆表面的表面粗糙度Ra3.2um，φ70端面到大平面的距离为72；2-φ12销孔要求深8.5，销孔内表面粗糙度要求为Ra3.2um，倒角1×45°，位置度要求销孔的中心轴在A基准和M基准所确定的直径为0.03mm以内的圆柱内；R6面要求距离大平面53mm；2-φ12端面距离大平面距离为54，表面粗糙度为Ra3.2um；φ26孔要求粗糙度Ra1.6um，深66mm，倒角30°，宽1mm，两孔的中心距为90mm；R26.5圆弧要求深44mm，表面粗糙度要求为Ra12.5um。
以箱盖反面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:箱盖反面的加工，φ16塔子的加工，R6.5塔子的加工，φ55孔的加工，φ8孔的加工，φ10孔的加工，φ5孔的加工，φ6.8孔的加工，3-M6-6H通孔的加工，1-M6-6H深10孔的加工，3M6-6H 深12孔的加工。其中φ50孔深8mm，φ8孔与φ50孔同轴度要求直径为0.03mm的圆柱内，φ10孔与φ51孔的同轴度要求直径为0.03的圆柱内，φ5孔要求深16，粗糙度要求为Ra6.3um，孔φ6.8的位置度要求其中心轴在由M基准和A基准所确定的直径为0.3mm圆柱以内。
3 毛坯的选择
零件是由毛坯按照其技术要求经过各种加工而最后形成的。毛坯种类的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用，而且也与零件的机械加工工艺和加工质量密切相关。因此，正确地选择毛坯有着重大的技术经济意义。
3.1 毛坯的种类
常见的毛坯种类有以下几种：
（一）铸件
对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造和离心铸造等[5]。各种铸造方法及工艺特点见下表3-1。
（二）锻件
种。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。
（三）型材
型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、槽钢及其他特殊截面的型材。型材有冷拉和热轧的两种。热轧的精度低，用于一般零件的毛坯。冷拉的尺寸较小，精度高，但价格贵，多用于批量较大在自动机床上进行加工的情况。
（四）焊接件
焊接件主要用于单件小批生产中制造大型毛坯。其优点是制造简单、周期短、节省材料、毛坯重量轻。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。
（五）其它毛坯
其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。
3.2 毛坯的确定
零件材料为ADC12属于一种铝合金材料。考虑到零件结构形状较为复杂，而其余相当数目的尺寸由铸造毛坯来保证，故选用铸件，从而提高生产率，保证加工精度，降低成本等。由于该零件年产量为4000，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大质量较轻，铸造表面精度的要求高，故可采用铸造质量稳定适合大批生产的压铸。
4 左曲轴箱盖的工艺规程设计
机械加工工艺规程简称工艺规程，是规定零件加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。它是在具体的生产条件下，将最合理或较合理的工艺过程和操作方法，按规定的形式制成工艺文本，经审批后用来指导生产并严格贯彻执行的指导性文件。它一般包括以下内容：工件加工工艺路线及所经过的车间和工段；各个工序的内容及采用的机床和工艺装备；工件的检验项目及检验方法；切削用量；工时定额及工人的技术等级等。
4.1 基面的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
（1）粗加工时，加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大，因此，选择
粗加工切削用量时，要尽量保证较高的单位时间金属切除量（金属切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度v、进给量f和切削深度
a）中，提高任何一项，都能提
p
高金属切削率。但是对刀具耐用度影响最大的是切削速度，其次是进给量，切削深度影响最小。所以，粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的切削深度
a，其次选择一个较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度v。
p
在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以选则以浮动支承杆支承的毛坯孔作为粗基准，以限制工件的X、Y两个方向上的移动和Z方向上的转动，再用三个压板压在零件的三处搭子上，通过三个定位杆顶于搭子面，用以消除X、Y方向上的转动和Z方向的移动，达到完全定位。
（2）精加工时加工精度和表面质量要求比较高，加工余量要求小而均匀。因此，选取精加工切削用量时应着重考虑，如何保证加工质量，并在此前提下尽量提高生产率。所以，在精加工时，应选用较小的切削深度
a和进给量f，并在保证合理刀具耐
p
用度的前提下，选取尽可能高的切削速度v，以保证加工质量和表面质量。
精基准的选择，主要应该考虑基准重合的问题。精基准的选择应能保证左曲轴箱盖在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从左曲轴箱盖零件图分析可知，它的结合面与支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。
4.2 拟定工艺路线
拟订零件的机械加工工艺路线是制订工艺规程的一项非常重要工作，拟订工艺路线时主要解决的问题有：选定各加工表面的加工方法；明确的选择所加工零件的定位粗基准；加工阶段的划分；合理的安排各工序的先后顺序；确定工序的集中和分散程度等[6]。
4.2.1 工艺路线方案
制订工艺路线的出发点是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用数控加工中心机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经
制定工艺路线如下：
（一）左曲轴箱盖正面铣铰结合面工艺路线
方案一：
工序1 加工设备：车床
工步Ⅰ 粗、精铣结合面M （保证粗糙度3.2和平面度0.06）工步Ⅱ 粗镗Φ26孔至尺寸要求（R01）
工步Ⅲ Φ26孔倒角（R01）
工步Ⅳ 精镗Φ26孔至尺寸要求（R01）
工步Ⅴ 套车外圆Φ51，Φ55和Φ71至尺寸要求（成型刀）工步ⅥΦ51孔倒角
工序2 加工设备：钻床 Z4012 （以结3处塔子，2个毛坯孔定向）工步Ⅰ 铣铰2-Φ10销孔至尺寸要求
工步Ⅱ 铰2-Φ10销孔
工序3 加工设备：车床
工步Ⅰ 铣R6面至尺寸要求（立铣刀）
工步Ⅱ 铣2-Φ12平面至尺寸要求（保证粗糙度3.2）
工步Ⅲ 镗Φ26孔至尺寸要求
工步Ⅳ Φ26孔倒角
工序4 加工设备：钻床 Z4012
工步Ⅰ钻4-M6底孔和中心孔（中心钻16）
工步Ⅱ 铣R26.5圆弧至尺寸要求（专用铣刀）
工步Ⅲ 钻4-M6底孔Φ5 （Φ4.9直钻）
工步Ⅳ检验
方案二：
工序1 加工设备：MCV 610
工步Ⅰ 粗、精铣结合面M （保证粗糙度3.2和平面度0.06）工步Ⅱ 套车外圆Φ51，Φ55和Φ71至尺寸要求（成型刀）工步Ⅲ Φ51孔口倒角（R01）
工步Ⅳ 铣铰2-Φ10销孔至尺寸要求
工步Ⅴ 2-Φ10销孔倒角
工序2 加工设备：MCV 610
工步Ⅰ 铣R6面至尺寸要求（立铣刀）
工步Ⅱ 铣2-Φ12平面至尺寸要求（保证粗糙度3.2）
工步Ⅲ 镗Φ26孔至尺寸要求
工步Ⅳ Φ26孔倒角
工步Ⅴ钻4-M6底孔和中心孔（中心钻16）
工步Ⅵ 铣R26.5圆弧至尺寸要求（专用铣刀）
工步Ⅶ 钻4-M6底孔Φ5 （Φ4.9直钻）
工步ⅩⅢ检验
工艺方案的比较与分析：方案一中的位置度要求不易保证，而方案二在数控加工中心上加工时定位精度和重复定位精度较高，都能保证位置度要求。方案一的操作人员较多，工序分散，基准不统一，使成本较高。所以我使用第二种方案，因为方案二效率高，省时间，而第一种方案要换夹具，要换刀，工件经过多次装卸,误差较大,影响了加工精度。对于大批量生产的来说不符合经济效益，最终选择方案二。
（二）左曲轴箱盖反面工艺路线
工序3 加工设备：MCV 610 （以结合面M和1-Φ10, Φ26定位）
工步Ⅰ 铣E面至尺寸要求
工步Ⅱ 铣Φ1.6塔子至尺寸要求
工步Ⅲ 铣R6.5塔子至尺寸要求（保证粗糙度3.2）
工步Ⅳ 镗Φ50孔至尺寸要求（可调镗刀）
工步Ⅴ扩铰孔Φ8孔
工步Ⅵ Φ8孔口倒角（成型刀）
工步Ⅶ 扩铰孔Φ10孔
工序4 加工设备：Z4012 （以大平面及2-Φ10销孔定位）
工步Ⅰ 钻3-Φ5至尺寸要求（直钻）
工序5 加工设备：Z4012
工步Ⅰ 扩4-Φ6.8孔（直钻）
工序6 加工设备：攻丝机
工步Ⅰ攻丝3M6-6H通
工步Ⅱ 攻丝1-M6-6H深10
工步Ⅳ 清洗
工步Ⅴ 检验
根据第一次制定的工艺路线，我们可以得出相同的结论，所以右箱盖反面工艺路线最终拟订如上。可知第二次加工过程基准选取比较合理，能够保证它们之间的位置精度要求。
4.2.2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定[7] [8]
1E52FMD左曲轴箱盖零件材料为ACD12，铝合金材料。硬度HB75～100，大批量生产，采用铸造毛坯。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（下面所用计算尺寸、公式及表见参考文献“机械制造工艺设计实用手册”）
工序（一）：
（1) 铣结合面M
根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：
（a) 粗铣结合面M余量
考虑粗糙度和缺陷层深度确定粗铣结合面M余量为1.2mm
（b) 精铣结合面M余量
工步Ⅰ加工结合面M毛坯尺寸到定位基准尺寸为13mm,工序尺寸为13mm,粗铣底面余量为1.2mm,精铣底面余量为0.3mm 。
毛坯的名义尺寸为：12.7+1.2+0.3=14.12 mm
毛坯最小尺寸为：14.12-0=4.12 mm
毛坯最大尺寸为：14.12+0=4.12 mm
粗铣后最大尺寸为：13+0=13mm
粗铣后最小尺寸为：13-0=13mm
精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即13mm
（2) 套车外圆
工步Ⅱ套车Φ51外圆，Φ51mm外圆毛坯尺寸Φ52.5mm，先进行粗车，工序尺寸为Φ51mm，其加工余量为1mm。精镗到工序尺寸Φ51mm，加工余量为0.5mm。
工序（二）：
工步Ⅰ铣R6面加工R6面毛坯尺寸到指定平面尺寸为55mm,工序尺寸为53.5mm,粗铣余量为1.2mm,精铣余量为0.3mm 。
毛坯的名义尺寸为： 53.5+1.2+0.3=55 mm
毛坯最小尺寸为：55-0.1=54.9 mm
毛坯最大尺寸为：55+0.1=55.1 mm
粗铣后最大尺寸为：53.5+0.1=53.6mm
粗铣后最小尺寸为：53.5-0.1=53.4mm
精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即53.5±0.1
工序（三）：
工步Ⅰ铣E面加工E面毛坯尺寸到指定平面尺寸为91.5mm,工序尺寸为90mm,粗铣余量为1.2mm,精铣余量为0.3mm 。
毛坯的名义尺寸为： 90+1.2+0.3=91.5 mm
毛坯最小尺寸为：91.5-0.05=91.45 mm
毛坯最大尺寸为：91.5+0.05=91.55 mm
粗铣后最大尺寸为：90.3+0.05=90.35mm
粗铣后最小尺寸为：90.3-0.05=90.25mm
精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即90±0.05
工步Ⅳ镗Φ50孔孔毛坯尺寸Φ48mm先进行粗镗孔，工序尺寸Φ49.5mm，其加工余量为1.5mm。再进行精镗孔，到工序尺寸Φ50mm。加工余量为0.5mm。
4.2.3 确定切削用量及基本工时[9]
第一道工序：左曲轴箱盖正面铣铰结合面
工步Ⅰ粗精铣结合面M
（1) 加工条件
工件材料：ADC12、压铸
加工要求：粗精铣结合面M
刀具：Φ80盘铣刀（o d=80mm 齿数Z=6）
机床：MCV-610数控加工中心
（2) 计算切削用量及加工工时[10]
（a) 粗铣
铣削深度p a ：p a =1.5mm 每齿进给量f a ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取f a =0.05mm/z
铣削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取V =20.83m/s
机床主轴转速n ：n =w
d v π1000=8014.383.20601000×××≈4796.11r/min ，，取n=4796 r/min 实际铣削速度V ′：s m n d V /08.20≈60100047968014.31000π0×××==′
进给量f V ：s mm Zn a V f f /98.23≈60/4796605.0××==
工作台每分进给量m f ：min /8.1438/98.23mm s mm V f f m ===
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知l =500mm
刀具切入长度1l ：1l =200mm
刀具切出长度2l ：取mm l 22=
走刀次数为1
机动时间1j t ：min 49.0≈8.14382200500211++=++=
m j f l l l t （b) 精铣
铣削深度p a ：p a =0.4mm
每齿进给量f a ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取f a =0.05 mm/z 铣削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取V =20.83m/s
机床主轴转速n ：n =w
d v π1000=8014.383.20601000???≈4796.11r/min ，，取n=4796 r/min 实际铣削速度V ′：s m n d V /08.20≈60100047968014.31000π0×××==′
进给量f V ：s mm Zn a V f f /98.23≈60/4796605.0××==
工作台每分进给量m f ：min /8.1438/98.23mm s mm V f f m ===
刀具切入长度1l ：精铣时2001=l mm
刀具切出长度2l ：取22=l mm
走刀次数为1
机动时间2j t ：min 49.0≈8
.14382200500211++=++=m j f l l l t 机动时间：min 98.049.049.021=+=+=j j j t t t
工步Ⅱ 套车外圆
（1) 加工条件
工件材料：ACD12、压铸
加工要求：套车Φ51外圆
刀具：成型刀
机床：MCV 610数控加工中心
（2) 计算切削用量及加工工时
切削深度p a ：p a =1mm
1) 加工条件
工件材料：ACD12、压铸
加工要求：Φ26孔口倒角
刀具：Φ26倒角刀
机床：MCV610数控加工中心
（2) 计算切削用量及加工工时
切削深度p a ：p a =1mm
进给量f ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-39，取f =0.15mm/r
切削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取V =1.5m/s
机床主轴转速n ：n =w
d v π1000=2614.35.1601000×××=1102.3r/min ，取n= 1102 r /min 实际切削速度V ′：s m n d V /17.2≈60100015922614.31000π0×××==′
被切削层长度l ：l =2mm
刀具切入长度1l ：mm ctg ctgk D l r 22.7≈21202
26)2~1(21+°=+= 刀具切出长度2l ：02=l
走刀次数为1
机动时间1j t ：min 06.0≈1102
15.022.72211×+=++=fn l l l t j 工步Ⅴ 钻4-M6底孔
（1) 加工条件
工件材料：ADC12、压铸
加工要求：钻4-M6底孔
刀具：Φ5钻头
机床：MCV610数控加工中心
（2) 计算切削用量及加工工时
切削深度p a ：p a =1mm
进给量f ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-39，取f =0.15 mm/r
切削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取V =1.33m/s
机床主轴转速n ：n =w
d v π1000=514.333.1601000×××≈3919.6r/min ，取n= 3920r/min 实际切削速度V ′：s m n d V /33.1≈6010003920614.31000π0×××==′
被切削层长度l ：l =45mm
刀具切入长度1l ：mm ctg ctgk D l r 885.3≈21202
6)2~1(21+°=+= 刀具切出长度2l ：02=l
走刀次数为1
机动时间1j t ：min 083.0≈392015.0885.345211×+=++=fn l l l t j 工步Ⅵ 铣R26.5圆弧
（1) 加工条件
工件材料：ACD12、压铸
加工要求：铣R26.5圆弧
刀具：专用铣刀 （o d =53mm 齿数Z=6）
机床：MCV610数控加工中心
（2) 计算切削用量及加工工时[10]
（a) 粗铣
铣削深度p a ：p a =1.5mm
每齿进给量f a ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取f a =0.05mm/z
铣削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取V =20.83m/s
机床主轴转速n ：n =w
d v 1000=5314.383.20601000×××≈4796.11r/min ，，取n=4796 r/min 实际铣削速度V ′：s m n d V /65.6≈60100047965.2614.31000π0×××==′
进给量f V ：s mm Zn a V f f /98.23≈60/4796605.0××==
工作台每分进给量m f ：min /8.1438/98.23mm s mm V f f m ===
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知l =500mm
刀具切入长度1l ：1l =200mm
刀具切出长度2l ：取mm l 22=
走刀次数为1
机动时间1j t ：min 49.0≈8
.14382200500211++=++=
m j f l l l t （b) 精铣
铣削深度p a ：p a =0.4mm
每齿进给量f a ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取f a =0.05 mm/z
铣削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取V =20.83m/s
机床主轴转速n ：n =w
d v π1000=8014.383.20601000×××≈4796.11r/min ，，取n=4796 r/min 实际铣削速度V ′：s m n d V /08.20≈60100047968014.31000π0×××==′
进给量f V ：s mm Zn a V f f /98.23≈60/4796605.0××==
工作台每分进给量m f ：min /8.1438/98.23mm s mm V f f m ===
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知mm l 500=
刀具切入长度1l ：精铣时mm l 2001=
刀具切出长度2l ：取mm l 22=
走刀次数为1
机动时间2j t ：min 49.0≈8
.14382200500211++=++=m j f l l l t 机动时间：min 98.049.049.021=+=+=j j j t t t
工步Ⅶ 钻4-M6底孔Φ5
（1) 加工条件
工件材料：ACD12、压铸
加工要求：钻4-M6底孔Φ5
刀具：Φ4.9直钻
机床：MCV-610数控加工中心
（2) 计算切削用量及加工工时
切削深度p a ：p a =1mm
进给量f ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-39，取f =0.1 mm/r
切削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取V =3.33m/s
机床主轴转速n ：n =w
d v π1000=514.333.3601000×××≈11580.8r/min ，取n= 11580.8r/min
实际切削速度V ′：s m n d V /33.3≈6010008.11580514.31000π0×××==′ 被切削层长度l ：l =50mm
刀具切入长度1l ：mm ctg ctgk D l r 595.3≈21202
5)2~1(21+°=+= 刀具切出长度2l ：02=l
走刀次数为1
机动时间1j t ：min 046.0≈8
.115801.0595.350211×+=++=fn l l l t j 第一道工序总切削时间：1T ≈4.5min
由于加工的每道工步中都有换刀和装卸工件的辅助时间。在数控加工中心中大约每次换刀时间为2秒，一共有12道工步，所以总换刀时间为24秒，而装卸时间为30秒左右，综上总的辅助时间2T ≈1分钟。
∴本道工序总加工时间：T=总切削时间+总辅助时间=1T +2T ≈5.5分钟 第二道工序：左曲轴箱盖钻镗反面
工步Ⅳ 镗Φ50孔
（1) 加工条件
工件材料：ACD12、压铸
加工要求：镗Φ50孔
刀具：Φ50可调镗刀
机床：MCV610数控加工中心
（2) 计算切削用量及加工工时
切削深度p a ：p a =1mm
进给量f ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-39，取f =0.2 mm/r
切削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取V =14m/s
机床主轴转速n ：n =w
d v 1000=5014.314601000×××=5459.5r/min ，取n= 5460r/min 实际切削速度V ′：s m n d V /14≈60100054605014.31000π0×××==′
被切削层长度l ：l =20mm
刀具切入长度1l ：mm ctg ctgk D l r 1.7≈2120250)2~1(21+°=+= 刀具切出长度2l ：02=l
走刀次数为1
机动时间1j t ：min 025.0≈5460
2.01.720211×+=++=fn l l l t j 第二道工序总切削时间：1T ≈2.6min
由于加工的每道工步中都有换刀和装卸工件的辅助时间。在数控加工中心中大约每次换刀时间为2秒，一共有12道工步，所以总换刀时间为24秒，而装卸时间为30秒左右，综上总的辅助时间2T ≈0.9分钟
∴本道工序总加工时间：T=总切削时间+总辅助时间=1T +2T ≈3.5分钟
5 夹具设计
在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。机床夹具是在机床上用以正确确定工件的位置，并可靠而迅速的将工件夹紧的机床附加装置。它主要有以下几个基本部分组成： 定位元件及定位装置、对刀及导引元件、夹紧装置、联接元件、夹具体及其他联接或装置等[11]。
5.1 夹具的概述
5.1.1 机床夹具的作用
（1) 保证加工质量
使用机床夹具的作用之一就是保证工件的加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的尺寸与位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证 ，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。
（2) 提高生产效率，降低成本
用夹具装夹工件，可减少工件在加工前进行划线、找正、对刀等辅助时间；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，明显地降低了生产成本[12]。
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“一机多用”。
（4) 减轻工人的劳动强度
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。
5.1.2 夹具设计规范化的意义
研究夹具设计规范化程序的主要目的在于：
（1) 保证设计质量，提高设计效率，夹具设计质量主要表现在：
（a)设计方案与生产纲领的适应性；
（b)高位设计与定位副设置的相容性；
（c)夹具设计技术经济指标的先进性；
（d)精度控制项目的完备性以及各控制项目公差数值规定的合理性；
（e)夹具结构设计的工艺性；
（f)夹具制造成本低经济性。
有了规范的设计程序，可以指导设计人员有步骤，有计划，有条理地进行工作，提高设计效率，缩短设计周期
（2) 有利于计算机辅助设计,有了规范化的设计程序，就可以利用计算机进行辅助设计，实现优化设计，减轻设计人员的负担。有利于计算机进行辅助设计，除了进行精度设计之外，还可以寻找最佳夹紧状态，利用有限对零件的强度、刚度进行设计计算，实现包括绘图在内的设计过程的全部计算机控制。
（3）有利于初学者尽快掌握夹具设计的方法。近年来，关于夹具设计的理论、研究和实践经验总结已日见完备，在此基础上总结出来的夹具规范化设计程序，使初级夹具设计人员的设计工作提高到了一个新的科学化水平。
5.1.3 气动夹具的原理
本次设计的产品所用的夹具都是专门设计的，而专用夹具一般都在批量生产中使用的。专用夹具的夹紧机构的动力装置是气动的，气动夹紧装置的工作介质是压缩空气，其工作压力通常为0.4～0.6Mpa。工作原理是从进气口进气，经过调速阀推动气缸的活塞向上活动，活塞杆通过连接杆及四连杆机构推动压板向下夹紧工件。通过换下阀换向使气体从出气口进气，气缸的活塞向下退回原位，带动压板松开，从而将工件松开。如图5.1所示：
5.1 气动夹具原理图
气动传动系统中的执行装置是气缸。常用的气缸有活塞式和薄膜式。活塞式气缸行程可以较长，薄膜式气缸密封性好，结构简单，寿命较长的等优点，缺点是工作行程较短。气动夹具总的优点是结构紧凑，使定位元件与夹紧元件合为一体，并克服传统一面两孔夹紧装置妨碍工件装卸的特点，特别适合自动加工线的随行夹具；装夹方便。拉杆动力采用气动方案, 电气控制, 一次性完成工件6个自由度的定位, 同时夹紧工件, 降低劳动强度低, 提高工作效率。
5.2 零件工艺性分析
对象零件为摩托车发动机上的左曲轴箱盖，材料是ACD12，硬度HB75～100，第一道工序铣结合面在MCV610数控加工中心上进行。零件为薄壁形壳体件，有三处搭子，均匀分布在零件的正面边缘。加工后一道工序中的孔时需要保证它们的尺寸精度及表面粗糙度，还有一个重要的要求就是要加工的孔与中心孔的平行度都有较高的要求，因此在夹具设计过程中要考虑到这些问题，即要保证精度又要考虑到生产率。
5.2.1 定位基准的选择
由零件图可知，两工艺孔位于零件正面，其有尺寸精度和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。根据基准重合、基准统一原则，在进行左曲轴箱盖正面的粗铣加工工序时，结合面M 已经精铣，两工艺孔已经加工出。因此工件选用结合面与两工艺孔作为定位基面。选择结合面作为定位基面限制了工件的三个自由度，而两工艺孔作为定位基准，分别限制了工件的一个和两个自由度。即两个工艺孔作为定位基面共限制了工件的三个自由度。即一面两孔定位。工件以一面两孔定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为支承块，两销为一短圆柱销和一棱型销。
5.2.2 定位元件的选择
在设计夹具的过程中要考虑到工件是否正确定位,保证加工精度,缩短安装时间,提高劳动生产率,扩大机床工艺范围,实现一机多能,操作方便,可降低对工人的技术要求,还可减轻工人的劳动强度。
本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短棱型销进行设计。 由加工工艺孔工序简图可知两工艺孔中心距L 。
所以两工艺孔的中心距L 为 mm 015.065.132±，而两工艺孔尺寸为Φ6.5
01.002.0mm 。
5.2.3 铣削力与夹紧力计算
— 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。
（ 二 〇 一 六 年 七 月 机械制造技术 课程设计说明书 设计课题： 箱体机械加工工艺及夹具设计 学 生： 韩孝彬 学 号： 2134022503 专 业： 农业机械化及其自动化 班 级： 2013级 指导教师： 赵德金
目录 课程设计任务书 (3) 设计条件： (3) 设计要求： (3) 摘要 (4) 设计说明 (5) 一、零件的分析 (8) 1、零件的特点分析 (8) 2、零件的作用 (8) 二、零件的工艺分析 (9) 三、确定毛胚、绘制毛胚简图 (11) 1、选着毛坯 (11) 2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (11) 3、绘制零件的毛坯简图 (12) 四、拟定箱体的工艺路线 (13) 1、定位基准的选择 (13) 2、零件表面方法的确定 (13) 3、加工阶段的安排 (15) 4、工序的集中与分散 (15) 5、工顺序的安排 (16) 6、确定工艺路线 (16) 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 1、工序3与工序4----加工底脚面与凸端面的加工余量、工序尺寸和公差的 确定 (18) 2、工序5---粗铣和半精铣上端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (18) 3、工序6，7的---粗铣和半精铣前后端面加工余量、工序尺寸和公差的确定 (19) 4、工序8、9、10、11----粗镗-半精镗-精镗各圆的加工余量、工序尺寸和公 差的确定 (19) 5、工序12、13、15、16----钻各孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 20 六、切削用量、时间定额的精算 (21) 1、切削用量的确定 (21) 2、时间定额的预算 (23) 七、夹具总体方案设计 (26) 1、工件装夹方案的确定 (26) 2、其它元件的选择 (26) 3、镗床夹具总图的绘制 (31) 八、总结与体会 (32) 九、致谢 (33) 十、参考文献 (34) 附录：夹具的三维实体图 (36)
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
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.
哈尔滨理工大学 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5锥孔及2-M8孔的钻床夹具 设计者：李志荣 指导教师：敖晓春 2006年9月28日 .
目录 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 (3) 序言 (4) 零件的分析 (4) 零件的作用 (4) 零件的工艺分析 (4) 工艺规程设计 (5) 确定毛坯的制造形式 (5) 基准面的选择 (5) 制定工艺路线 (5) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6) 确定切削用量及基本工时 (7) 夹具设计 (12) 问题提出 (12) 夹具设计 (12) 参考文献 (13)
哈尔滨理工大学 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5孔及2-M8孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备 设计时间：2006.9.11~2006.9.29 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班级：机械03-1 班 学生：李志荣 指导教师：敖晓春 系主任： 2006年09月29日
序 言 机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 一、 零件的分析 （一） 零件的作用： 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于厢体内部：主要作用是传递纽距，帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有8mm 的筋板 支撑，零件中部有0220025。+φ的花键孔，上平面分别有M8的螺纹孔和5mm 的锥孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配.。 (二)零件的工艺分析： 本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,而有位置要求,还有两组孔,也有位置和精度要求。 1、零件左端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为 3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。 2、零件顶面，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以
前言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。 一、夹具的功能 1.保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。 2.提高生产效率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。 3.扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。 4.减轻工人劳动强度，保证安全生产。
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)
《夹具课程设计》 学生姓名邓俊宏 学号 20121495 班级模具12-1班 指导老师张俊纪 2014/12/15
目录 一．课程设计任务 二．定位基准的选择 三．确定夹具的结构方案 1、根据工序加工要求，确定工件在夹具中的定位方案 2 夹紧方案 3、确定夹紧机构 4、尺寸的确定 5.夹具精度分析 6，制定工艺路线 7．夹具体设计 四．夹具装配图 五．夹具使用注意事项、保养及维护 六．课程设计总结 七．参考资料
一夹具设计任务： 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强 度，需要设计专用夹具。 二．定位基准选择： 底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求。因此以底面为定位基准，由于铸件的公差要求较大,利用两个大端面表面作为辅助定位基准时,只有采用自动对中夹具才能同时保证对铣削50h11槽精度的公差要求.为了提高加工效率,现决定采用套装式直齿三面刃铣刀来完成铣削。 1，零件的工艺分析 按照零件的工艺要求以及工作要求，选取零件的材料为KTH350－10，可锻铸铁有较高的韧性和强度，能用于承受较高的冲击，振动及扭转负荷下的进行工作。为此一下是壳体需要加工的表面及加工表面之间的要求。 1.上下两端面粗糙度为1 2.5。 2.侧面槽44×28mm的粗糙度为12.5。 3.内孔Φ48mm的内壁粗糙度为6.3。 4.内孔Φ30mm的内壁粗糙度为6.3。
2，确定毛坯种类 零件材料为KTH350-10,考虑零件在运行中受到的冲击力小，零件结构复杂生产类型为大批量生产，故宜选用金属型铸造，查《机械加工工艺设计简明手册》P516 ,选用可锻铸铁尺寸公差等级为C7～8，本设计中选用8级。 3，确定铸件加工余量及形状 查《机械加工工艺设计简明手册》P509，可知孔径小于Φ10mm的铸件将不予铸出。 孔径大于Φ10mm时，查《机械加工工艺设计简明手册》P517，可知：铸件加工余量与工艺余量是为了机械加工时能满足最后精度要求而具有足够被切削的材料量，一 A15.0公式计算 般按照 e=CA2.0 max 式中e————余量值 A ————铸件的最大尺寸（mm） max A————加工表面最大尺寸（mm） C————系数；由于本设计中零件为组建且为大批量生产，则加工顶面时C=0.65，加工侧表面及地面时C=0.45. 铸件中孔φ30mm的加工余量e=0.45×892.0×6615.0＝2.13mm 上表面的加工余量e＝0.65×892.0×8915.0＝3.13mm
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
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
郑州科技学院 机械制造工艺学课程设计任务书 题目：设计“手柄套”零件的机械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 1份 4.机械加工工序卡 1份 5.夹具设计装配图 1张 6.夹具体零件图 1张 7.课程设计说明书 1份 班级：机制本六班 姓名：袁文明 学号： 201233188 指导教师：刘志响 教研室主任：郑喜贵 2015年 10月 21日
页17 共页1 第 目录 目录 (1) 设计任务书 (2) 序言 (3) 一、零件的分析 (3) （一）零件的作用 (3) （二）零件的工艺分析 (3) 二、工艺规程设计 (4) （一）确定毛坯的制造形式 (4) （二）基面的选择 (4) 1.粗基准的选择 (4) 2.精基准的选择 (4) （三）制定工艺路线 (4) 1.工艺路线方案一 (5) 2.工艺路线方案二 (5) 3.工艺方案的比较和分析 (6) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7) 1.机械加工余量 (8) 2.工序尺寸和毛坯尺寸的确定 (9) 三、专用夹具的设计 (9) （一）设计主旨 (9) （二）夹具设计 (9) 1.定位基准的选择 (9) 2.钻销力以及夹紧力的计算 (10) 3.定位误差分析 (11) 4.夹具设计及操作说明 (14) 四、课程设计心得体会 (16) 参考文献 (17)
页17 共页2 第 序言 机械制造工艺与机床夹具课程设计是机械制造工艺与机床夹具课程设计课 程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是我们全面运用课程及其有关选修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践。 我希望能通过这次设计巩固我们前面所学的知识，并深化我对它的理解，为以后更好地走向工作打下基础。 因知识和能力有限，设计过程难免会有许多不足之处，还请老师指正。 一、零件的分析 图1.1 手柄套零件图 （一）零件的作用 题目给出的是机床用“手柄套”，如图1.1所示,它起着连接手柄和转轴的作用，主要是用来传递转矩，使转轴旋转，从而起到调控作用。其中?12孔用来安装转轴，并通过两个?6H8mm孔进行轴向固定。?8孔则用于安装手柄，借此来传递转矩。?5H7mm孔只用于加工时的定位作用，通过它来保证3个径向孔的位置精度。 （二）零件的工艺分析 手柄套主要有两组加工表面，她们相互间有一定的位置精度。现分述如下： 1. 以?12H7mm孔为中心的加工表面。 页17 共页3 第 它包括，?16mm孔，?12H7mm孔，左右两端面，?45mm外圆面以及定位用的?5H7mm 孔，它们在加工时互为基准，彼此相互联系来保证形状位置精度。另，工件的四个1x45°直角也可以并入该组加工表面。 2. 以?8mm为主的加工表面 它包括，?8mm孔和两个?6H8mm孔，即径向的三个圆面加孔。 这两组表面以及表面组内之间，有一定的位置要求，主要是： (1) ?12mm孔轴线与?45mm右端面的垂直度公差为0.05mm； (2) 两个?6mm孔与?12mm孔轴线的位置度公差为0.12mm。 由上可知，对于这两组表面，可以先加工一组（第一组）表面，然后借助专用夹具以及定位孔加工另一组表面（第一组），并且通过一次装或互为基准来保证其位置精度。 1、工艺规程设计 （1）确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。考虑其耐磨性其受到的局部冲击，选用锻件。又因为零件年产量为4000件，可采用普通模煅，以提高生产效率并保证加工质量。 （2）基面的选择
北华航天工业学院 《机械制造专业方向课程综合设计》课程设计报告 报告题目：机械制造专业方向课程综合设计 作者所在系部：机械工程系 作者所在专业：机械设计制造及其自动化 作者所在班级： 作者姓名： 指导教师姓名： 完成时间：
目录 一、前言……………………………………………………………………………… 二、零件图的分析…………………………………………………………………… 1、生产类型………………………………………………………………………… 2、零件的作用……………………………………………………………………… 3、零件的结构特点及工艺分析…………………………………………………… 三、工艺规程设计…………………………………………………………………… 1、确定毛坯的制造形式…………………………………………………………… 2、基面的选择……………………………………………………………………… 3、制定工艺路线…………………………………………………………………… 4、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定………………………………………… 4.1、Φ24mm右端面……………………………………………………………… 4.2、Φ14mm的孔………………………………………………………………… 4.3、14H13的槽…………………………………………………………………… 5、确定切削用量…………………………………………………………………… φ右端面的切削用量………………………………… 5.1、确定工序1：铣削24 φ孔的切削用量…………………… 5.2、确定工序2：钻、扩、铰、及精铰14 5.3、确定工序6：铣削14H13的槽的切削用量………………………………… 四、夹具设计…………………………………………………………………………… 1、问题的提出……………………………………………………………………… 2、夹具设计………………………………………………………………………… 2.1、定位基准的选择…………………………………………………………… 2.2、切削力及夹紧力计算……………………………………………………… 2.3、定位误差分析……………………………………………………………… 2.4、夹具设计及操作的简要说明……………………………………………… 五、设计总结………………………………………………………………………… 六、参考文献…………………………………………………………………………
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
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
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。
夹具设计说明书 1 夹具方案的论证 本专用钻模用于钻杠杆臂的钻削以及另一垂直方向13孔的钻加工。由于加工精度不高，属于单工步工序应采用固定钻套。由于与分布在小同表而且相互垂直，加工时由手工操作连同工件起翻， 所以以应采用翻转式钻模。此种钻模在设计制造时应注意安装位置的平稳性及切屑的排出等问题。 本工序(孔的钻、扩、铰)之前已加工完各平面且内孔，提供了本工序的加工定位基准。为此根 据加工要求确定定位方案为完伞定位。 夹紧机构采用螺旋夹紧机构，简甲可靠。 本工序采用立钻Z5025机床，刀具为标准麻花钻。机床与刀具均为通用型号，故夹具设计应使其适应机床与刀具，由于是中小批量生产，夹具的结构力求简单，易于制造，操作方便。 2夹具的结构及特点 2.1夹具的结构 本钻模属翻转钻模(适合重不大于10kg小件)加工时翻转使用，在工作台上不安装，本夹具主要由钻模体、上模板、定位轴、辅助支撑等组成。 2.2夹具的特点 铸造钻模体 钻模板还可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板和悬挂式钻模板。 本夹具根据结构特点，以及13加工皆采用固定模板。这样可以保证较高的中 心距精度，用两对角线布置的定位锥销来定位，再由两对角线布置的螺钉紧。 本夹具有辅助支撑: 3．定位： 3.1定位与定位原理 本夹具在钻模中采用完全定位，即六点定位，用适当分布的六个约束点限制工件的六个自由度。 3.2定位方式 本钻模定位属于组合定位：22圆柱孔用于短销定位，限制两个自由度，端平面(42-22环形面)定位，限制三个自由度，形成了短销加宽环形平血组合，共限制五个自由度。另用一个防转定位销定位，限制一个定位度。防转定位销定在工件的另一端厚10mm，lO的侧面(见左视图)位置，可防止 工件转动。 对于一孔一端面的定位基准我们设计了定位柱。 定位柱的结构分三段： 安装部分：42下端面往下16安装柱，安装螺纹M12。(加垫圈、锁紧螺母)是用来定位柱安装在钻模体上的。 定位部分：42上端面加上往上22定位颈。(长度较短，与22长25 通孔是间隙配合，作定位时属短销