買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 1 頁 零件工藝及夾具設(shè)計 摘要 機械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對于我們國家來說，它關(guān)系到國計民生的方方面面。近年來機械工業(yè)領(lǐng)域向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動化水平日益提高。同時由于機械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門也向著高深度邁進，機械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法的重要工藝文件。它不僅是企業(yè)生產(chǎn)中重要的技術(shù)文件，也是機械制造過程中用于指導生產(chǎn)組織加工和管理工作的基本依據(jù)。 機械制造過程及檢測，檢驗中，都要使用大量的夾具。 夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù) 要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動強度、輔助產(chǎn)品檢測、展示、運輸?shù)取?關(guān)鍵詞： 零件工藝 ； 銑床 ； 槽；夾具 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 2 頁 is a it is to of to s In of is At as of of is is to of It is in is a to of a of is to be to to of it is to 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 3 頁 目 錄 第 1 章 零件機械加工工藝規(guī)程的編制 . 4 批量生產(chǎn)工藝特征 . 4 件的分析 . 4 擇毛坯及毛坯制造方法 . 4 藝規(guī)程設(shè)計 . 5 位基面的選擇 . 5 定工藝路線 . 5 第 2 章 銑槽夾具的設(shè)計 . 8 床夾具設(shè)計的基本要求和 設(shè)計原則 . 8 具概念 . 8 床夾具的分類 . 8 床專用夾具的設(shè)計原則 . 9 專用夾具的基本要求 . 9 件的銑床夾具設(shè)計 . 9 定定位方案 . 9 緊方案設(shè)計 . 10 刀方案設(shè)計 . 10 位誤差分析 . 10 向鍵設(shè)計 . 11 具體設(shè)計 . 11 具裝配圖 . 3 章 總結(jié) . 14 答謝詞 . 15 參考文獻 . 16 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 4 頁 第 1 章 零件機械加工工藝規(guī)程的編制 批量生產(chǎn)工藝特征 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度，以及所選用的工藝方法和工藝裝備。 （ 1）零件的互換性： 具有廣泛的互換性，少數(shù)裝備精度較高處，采用分組裝配方法和調(diào)整法。 （ 2）毛胚的制造方法和加工余量： 采用模鍛成型，毛胚精度高，加工余量小。 （ 3)機床設(shè)備及其布置形式： 廣泛采用高效專用機床及自動機床，按流水線和自動排列設(shè)備。 (4)工藝裝備 ： 廣泛采用高效夾具。 復合刀具，專用量具或自動檢驗裝置，靠調(diào)整法達到精度要求。 (5)對工人的技術(shù)要求： 對調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對操作工的技術(shù)要求水平較低。 (6)工藝文件： 有工藝過程卡或工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗卡。 (7)成本： 較低。 （ 8）生產(chǎn)率： 高。 （ 9）工人勞動條件： 較好。 件的分析 如圖 平行于基準表面 B 的兩平行平面之間。槽底表面必須分別位于距離為公差值 平行于基準表面 表面粗糙度要求 擇毛坯及毛坯制造方法 毛坯的選擇應(yīng)以生產(chǎn)批量的大小、零件的復雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等幾買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 5 頁 個方面綜合考慮。應(yīng)使整個工藝過程經(jīng)濟合理，通常情況下，主要以生產(chǎn)性質(zhì)來決定。 根據(jù)技術(shù)要求，該零件為定位元件，材料選灰鑄鐵，由于該零件定位作用，生產(chǎn)類型為中批量 生產(chǎn)，輪廓尺寸不大，故使用模鍛成型。 藝規(guī)程設(shè)計 位基面的選擇 基準面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一?；鶞拭孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，造成零件的大批 報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （ 1） 粗 基準的選擇 對于零件而言，盡力能選擇不加工的表面為粗基準，而對于有若干個不加工的表面的工件，則應(yīng)與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準根據(jù)這個基準選擇原則，選擇其中一個側(cè)面作為粗基準，加工另一個側(cè)面。 （ 2） 精基準的選擇 將被加工的側(cè)面作為精基準，加工其他表面 。 定工藝路線 （ 1） 擬定方案 方案 1： I：銑兩側(cè)面 輪廓 槽 驗 方案 2： I：銑一個側(cè)面 輪廓 另一個側(cè)面 槽 V：檢驗 兩個方案的比較分析 兩個方案除了前 兩 道工序不同外，后面的工序全相同。方案一前 兩 道工序 是為了獲取精基準，提高了生產(chǎn)效率。另外，選擇方案時 還應(yīng)考慮工廠的具體環(huán)境等因素，如設(shè)備，能否 借用工、夾、量具等，所以選擇方案 1 較合理。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 6 頁 （ 2） 根據(jù)方案一制定詳細的工藝路線劃分如下 ： 工序 10：銑前后兩端面，保證其厚度為 80序 20：銑上下兩端面 80序 30：銑左右兩端面 150序 40：銑槽 工序 50：鉗工去毛刺 工序 60：總檢入庫 （ 3） 選擇 夾具、刀具、量具 本零件除銑寬 20槽需設(shè)計專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。 銑端面時，銑刀選鑲齒套式面銑刀。銑槽時，銑刀選用端面銑刀。 選擇加工槽所用量具，選用分度植為 量范圍 為 0 150標 卡 尺進行測量。 （ 4） 毛坯尺寸、加工余量、工序尺寸與公差及切削用量的確定 a) 毛坯尺寸的確定 “毛坯各面的尺寸設(shè)計基準包括位置基準應(yīng)盡量采用加工該毛坯時采用的粗基準 ”稱為毛坯尺寸設(shè)計原則以下稱原則。遵循該原則，一是可以使毛坯各面的粗加工余量公差最小，從而可選取較小的加工余量，降低材料消耗：二是可以使得非加工面與加工面之間的相對位置尺寸最準確，以提高零件的加工精度。 b) 查機械加工工藝手冊，由表 5 得（單面） 銑前、后兩側(cè)面 半精銑 80 2Z= 粗銑 2Z=2 毛坯 銑上、下兩個端面 半精銑 80 2Z= 粗銑 2Z=2 毛坯 銑左右兩側(cè)面 半精銑 150 2Z= 粗銑 2Z=2 毛坯 銑槽兩側(cè) 面 半精銑 20 2Z= 粗銑 2Z=2 毛坯 銑槽圓弧 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 7 頁 半精銑 Z= 粗銑 Z=1 毛坯 銑槽底面 半精銑 20 Z= 粗銑 Z=1 毛 坯 (5) 切削用量的確定 1）工序 1、 2、 3：銑削兩側(cè)面：機床選用立式銑床 于是銑端面，所以選用端面銑刀，刀具直徑為 100 查閱查文獻【 1】 5粗銑的每齒進給量 f z=z， 半精銑的每轉(zhuǎn)進給量 f=z， 粗銑走刀 1 次，背吃刀量 a p=半精銑走刀 1 次，背吃刀量 取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為 130r/半精銑的主軸轉(zhuǎn)速為 260r/前面已選定銑刀直徑 D 為 100 相應(yīng)的 切削速度分別為： 粗加工 V c=D n/1000 100 130/1000m/半精加工 V c=D n/1000 100 260/1000 m/m/） 工序 4：用銑刀銑槽：選用刀具為端面銑刀，直徑為 10文獻【 1】 5粗銑的每齒進給量 f z=z， 半精銑的每轉(zhuǎn)進給量 f=z， 粗銑走刀 1 次，背吃刀量 a p=半精銑走刀 1 次，背吃刀量 a p=粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為 100r/半精銑的主軸轉(zhuǎn)速為 200r/前面已選定銑刀直徑 D 為 10相應(yīng)的切削速度分別為： 粗加工 V c=D n/1000 10 100/1000m/半精加工 V c=D n/1000 10 200/1000 m/m/文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 8 頁 第 2 章 銑槽夾具的設(shè)計 床夾具設(shè)計的基本要求和 設(shè)計原則 具概念 在機械制造工業(yè)中，為了達到保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條 件，提高勞動生產(chǎn)條件提高勞動生產(chǎn)率及降低勞動成本的目的，在工藝過程中，除機床等設(shè)備外，還大量使用著各種工藝裝備。它包括：夾具、模具、刀具、輔助工具及測量工具等。因此，廣義的說，夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。不同的夾具，其結(jié)構(gòu)形式、工作情況、設(shè)計原則都不同。但就其數(shù)量和在生產(chǎn)中所占的地位來說，應(yīng)以 “ 機床夾具 ” 為首。 所謂機床夾具，就是機床上所使用的一種輔助設(shè)備，用它來準確的確定工件與刀具的準確位置，即 將 工件的定位及加緊，以完成加工所需的相對運動。所以機床夾具是用以使工件 準確定位和夾 緊的機床附加裝置。 床夾具的分類 機床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設(shè)計、制造和管理的方便，往往按某一屬性進行分類。 第一，按夾具的通用特性分類 按這一分類方法，常用的夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動線夾具等五大類。它反映夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，因此是選擇夾具的主要依據(jù)。 （ 1）通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具，如三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、中心架、電磁吸盤等。其特點是適用性強、不需調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形 狀范圍內(nèi)的各種工件。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準備周期，減少夾具品種，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。 （ 2）專用夾具 專用夾具是針對某一工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計和制造的夾具。其特點是針對性極強，沒有通用性。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計制造周期較長，隨著現(xiàn)代多品種及中、小批生產(chǎn)的發(fā)展，專用夾具在適應(yīng)性和經(jīng)濟性等方面已產(chǎn)生許多問題。 （ 3）可調(diào)夾具 可調(diào) 夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。可調(diào)夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。 （ 4）組合夾具 組合夾具是一種模塊化的夾具，并已商品化。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具，夾具用畢即可拆卸，留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準備周期，元件能重復多次使用，并具有可減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點；因此組合夾具在單件、中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟的夾具。 （ 5）自動線夾具 自動線夾具一般分為兩種：一種為固定式夾具，它與專用夾具相似；另一種為隨行夾具，使用中夾具隨著工件一起運動，并將工件沿著自動線從一個工位移至下一個工位進行加工。 第二，按夾具使用的機床分類 這是專用夾具設(shè)計所用的分類方法。按使用的機床分類，可把夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具 。 第三，按夾緊的動力源分類 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 9 頁 夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具、真空夾具、離心夾具等 。 床專用夾具的設(shè)計原則 （ 1）由于銑削過 程不是連續(xù)切削，且加工余量較大，所以不但所需的切削力較大，而且切削力的大小及方向隨時都可能在變化， 致使在銑削過程中產(chǎn)生振動。 因此銑床夾具 要有足夠的夾緊力， 夾具 結(jié)構(gòu)要有足夠的剛性。 （ 2） 為了提 高銑床夾具 的剛性，工件待加工的表面應(yīng)盡量不超出工作臺，在確保 夾具 有足夠排屑空間的前提下，盡最降低 夾具 的高度，一般 夾具高 與寬之比 為 1： （ 3）對于以鑄、鍛件毛坯面定位的銑 夾具 ，應(yīng)以毛坯圖作為設(shè)計夾具的依據(jù)，以免對工件毛坯余量尺寸和形狀誤差、分型面或澆 冒口等問題因考慮不周而影響 夾具 的合理性和可靠性。 （ 4）以工件毛坯面定位時，為避免毛坯誤差，應(yīng)多設(shè)置若干個輔助支承。 （ 5）要特別注意在銑削過程中容易變形的部位，并設(shè)置必要的輔助支承。 （ 6）為了獲得較大的夾緊力，在 銑床夾具 中盡可能采用擴力機構(gòu)。 （ 7）為了防止工件在加工過程中因振動而使夾緊松脫，夾緊裝置應(yīng)具有足夠的自鎖能力。 （ 8）從側(cè)面壓緊工件的著力點應(yīng)低于工件側(cè)面的支承點，并使其產(chǎn)生作用在支承上的合力 。 專用夾具的基本要求 （ 1） 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進行必要的精度分析 ，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 （ 2） 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計不同復雜程度的高效夾具，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 （ 3） 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗和維修。 專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。當最終精度由調(diào)整或修配保證時，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。 （ 4） 專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 （ 5） 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標準化程度高、成 本低廉外。還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。 零件的銑床夾具設(shè)計 根據(jù)工藝規(guī)程，在銑槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽寬 20端深 20 定定位方案 為保證工序尺寸 60 以 A 面定位，限制 Z 方向移動自由度， X、 Y 方向轉(zhuǎn)動自由度。為保證工件尺寸 30 定位 B 面，需限制 X 方向移動自由度， Z 方向轉(zhuǎn)動自由度。為保證工序尺寸 50，應(yīng)定位 C 面，限制 Y 方向移動自由度。工件在夾具體上六個自由度完全限制 ，成買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 10 頁 為完全定位。 方案 1： 工件以 A 面作為第一定位基準， C 面緊靠在定位塊上作為第二定位基準， B 面作為第三定位基準用滑動壓塊壓緊。 A 面定位，限制工件的 Z 方向移動自由度， X、 Y 方向轉(zhuǎn)動自由度 B 面定位，限制工件的 X 方向移動自由度， Z 方向轉(zhuǎn)動自由度 C 面定位，限制工件的 Y 方向移動自由度 實現(xiàn)完全定位，以 A 做基準時，與 60 計基準重合。 方案 2： 工件以 A 面作為第一定位基準，在工件 A 面對面加一壓塊用螺母固定在夾具底座上， C 面緊靠在定位塊上作為第二定位基準， B 面作為第三定位基準用滑動壓塊壓緊。 實現(xiàn)完全 定位，但壓塊影響槽的加工，所以選擇方案 1 較合理。 緊方案設(shè)計 根據(jù)工件夾緊的原則，轉(zhuǎn)動螺桿，帶動滑動壓塊對零件施加夾緊力， 結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。 刀方案設(shè)計 加工槽的銑刀需兩個方向?qū)Φ叮蕬?yīng)采用直角對刀塊。 位誤差分析 工件在夾具中定位產(chǎn)生的定位誤差，其值應(yīng)控制在工件相對尺寸或位置公差的3151，為此需對每一項工序加工要求逐一進行分析。 除槽寬 20 銑刀保證外，本夾具保 證槽側(cè)面與 面的平行度，槽的底面與 A 面的平行度，其它要求未注公差，因此只需計算上述三項加工要求的定位誤差： （ 1） 槽側(cè)面與 B 面的距離定位誤差 B 面既是工序基準，又是定位基準，故基準重合誤差為零。 （ 2）側(cè)面平行度的定位誤差 是定位基準，故基準重合誤差為零。 （ 3）底面平行度的定位誤差 A 面既是工序基準，又是定位基準，故基準重合誤差為零。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 11 頁 向鍵設(shè)計 銑床夾具依靠夾具體底面和定向鍵側(cè)面與機床工作臺上平面及 T 型槽相連接，以保證定位元件對工作臺和 導軌具有正確的相對位置。為了減小安裝時的偏斜角 的誤差，安裝定向鍵時應(yīng)當使它們靠向 對定向鍵的設(shè)計方案如右圖 部圖）： 對定向鍵的直角部分都倒 2*45的倒角，如圖中的小凹槽。定向鍵與夾具體采用螺釘連接。 圖 夾具體設(shè)計 在夾具體設(shè)計方面，采用了一個直角塊，來進行大體上的定位，夾具體通過安裝在夾具體上的定向鍵進而與銑床的工作臺連接，從而實現(xiàn)對夾具的固定。 如下圖 夾具在有加強筋 的情況下，具有足夠的剛度與強度，安放穩(wěn)定，工藝性好。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 12 頁 圖 夾具裝配圖 如下圖 示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 13 頁 圖 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 共 17頁 第 14 頁 第 3 章 總結(jié) 本畢業(yè)設(shè)計主要完成了如下工作： 類、設(shè)計原則等基礎(chǔ)理論知識。 完成了夾具的三維建模工作，將平面的二維圖形用三維裝配體形象的表示出來。 基于以上工作所建立的基于機床夾具的設(shè)計，可以給機床夾具設(shè)人員在對夾具進行設(shè)計時作為參考，避開繁瑣的建模工作，從而大大提高設(shè)計人員的工作效率，減少設(shè)計人員的工作量和勞動強度，縮短夾具的設(shè)計和開發(fā)周期，減少夾具設(shè)計中的成本費用，加快產(chǎn)品的更新速度。同時應(yīng)用人機交互方法可以避免不必要的疏忽和錯誤，能在短時間內(nèi)尋求最優(yōu)設(shè)計結(jié)果，從