目录
摘要...................................................................................................................................................... I ABSTRACT.............................................................................................................................................. I I 1 绪论 . (1)
1.1 概述 (1)
1.1.1夹具在机械加工中的作用 (1)
1.2 机床夹具在工艺系统中的地位 (3)
1.2.1机床夹具对工艺系统误差的影响 (3)
1.2.2机床夹具在工艺系统中的能动性 (3)
1.2.3机床夹具的现状 (4)
1.3 夹具的发展趋势 (4)
2 夹具的分类及组成 (7)
2.1 夹具的分类 (7)
2.2 专用夹具的组成 (8)
2.3 典型的定位元件 (9)
2.4 夹具中的夹紧机构 (11)
3 机械加工工艺规程的制订 (13)
3.1 机械加工工艺规程的作用 (13)
3.2 机械加工工艺规程的制定程序 (13)
3.3 毛坯的选择 (13)
3.4 定位基准的选择 (15)
3.5 零件表面加工方法的选择 (16)
3.6 加工顺序的安排 (17)
4 支承套零件的工艺流程 (19)
4.1 零件加工工艺分析 (19)
4.2 毛坯的选择 (20)
4.3 零件的工序设计 (22)
5 夹具设计 (26)
5.1 夹具体的设计 (26)
5.2 夹紧装置的设计 (29)
5.2.1夹紧装置的组成 (29)
5.2.2气缸的设计 (30)
5.2.3气缸的强度校核 (31)
5.3 误差分析与计算 (31)
5.4 夹具设计及操作的简要说明 (32)
结论 (33)
致谢 (34)
参考文献 (35)
支承套零件的专用气动夹具设计
摘要
机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，在整个机械加工过程中，夹具除了夹紧、固定被加工零件外，还要求保证加工零件的位置精度、尺寸精度、提高加工生产率。
机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段。本课题通过对零件图的各个加工面以及工件的定位面分析制定出零件的工艺规程，了解工件的结构形式，明确了具体的技术要求，从而对工件各个孔选择合适的加工方法，然后通过参考大量关于夹具设计方面的书籍、资料制定出一套比较合理的夹具设计，从而为保证该零件的加工精度而提供一种经济实用的工艺装备，具有一定的实用价值。通过对一系列夹紧装置的分析与比较选择了一套既能满足加工要求的又比较简洁的装置。由于气压传动动作迅速、反应快、便于集中控制、对环境的适应性强、压缩空气的工作压力较低、介质清洁、工作寿命长而且有过载保护能力。所以选择气动夹紧能够满足“节能”、“环保”而且高效的要求，但也会存在不足之处。
本课题在设计的过程当中，深入生产实际，进行调查研究，吸取国内外先进技术，制定出合理的设计方案，在进行具体设计。
关键词:位置精度工艺规程工艺装备夹具设计
Support sets of special aerodynamic
Parts fixture design
ABSTRACT
Fixture design is the design of process equipment is an important part in the entire machining process, in addition to clamping fixture, the fixed part to be machined, but also sought assurances that the location precision machining parts, dimensional accuracy, increase processing productivity.
Machining process is to achieve product design, to ensure product quality, energy conservation, an important means of reducing consumption.Parts of this issue through the analysis to develop part of the process of order, to understand parts of the structure, defined the specific technical requirements, select the appropriate holes on each piece of processing methods, and then by reading a lot of books on aspects of fixture design,information to develop a set of reasonable fixture design, so as to ensure the accuracy of the machining to provide an economical and practical technology and equipment, has some practical value.Clamping device through a series of analysis and comparison process to choose a set that meets the requirements and relatively simple device.The pressure transmission and prompt action, quick, easy centralized control, environmental adaptability, low pressure compressed air work, media cleaning, long working life and have overload capacity.So I chose pneumatic clamping to meet the energy saving, green and efficient requirements, but there will still be inadequate.
The process of project design, in-depth the actual production, conduct research, to learn foreign advanced technology, to develop a reasonable design, during the detailed design.
Key words: position accuracy, process planning, process equipment, fixture designs
1 绪论
机械制造是人类文明的基石，是国民经济和科学技术发展的基础。机械制造离不开金属切削机床，而机床夹具则是机械制造业中不可或缺的重要工艺装备，可以保证机械加工质量、提高生产率、降低生产成本、减轻劳动强度、实现生产过程自动化，使用专用夹具还可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能，所以，机床夹具在机械加工中发挥着重要的作用，大量专用机床夹具的采用为大批量生产提供了必要条件。
本次课题设计是针对支承套零件的专用夹具，本次设计通过对支承套零件的零件图进行分析，然后编制支承套零件的加工工艺规程设计出支承套零件的定位元件，在考虑定位的同时又要从高效率、高精度出发来设计夹具的夹紧机构，在考虑到各种夹紧机构的优缺点同时经过一系列的比较，本课题选择气动作为夹具夹紧机构的动力源，从而实现对工件的夹紧。
1.1 概述
1.1.1 夹具在机械加工中的作用
在机械制造的机械加工、焊接、热处理、检验、装配、等工艺过程中，为了安装加工工件，使之占有正确的位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产效率，所采用的工艺装备称为夹具[1]。
在机床加工工件时，必须用夹具装好并夹牢工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹牢，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠的夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的过程称为装夹。
工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种[1]。
找正装夹法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表进行找正，将工件正确定位，然后将工件夹紧，进行加工。
这种方法安装简单，不需要专门的设备，但精度不高，生产率低，因此多用于单件、小批量生产。
夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹紧，以保证工件相对于刀具、机床的正确位置。
在机床上加工工件时所用的夹具称为机床夹具。机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。
机床夹具在机械加工中起到十分重要的作用，归纳起来，主要表现在以下几个方面。
(1) 缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本。使用夹具包括两个过程，一是夹具在机床上的安装与调整，二是工件在夹具中的安装。前者可以依靠夹具上的定向键、对刀块等专门装置快速实现，后者则由夹具上专门用的V形块、定位环等元件快速实现。此外，夹具中还可以不同程度地采用高效率的多件、多位、快速、增力、机动等夹紧装置，利用辅助支承等提高工件的刚度，以利于采用较大的切削用量。这样，便可缩短辅助时间、减少机动时间，有效的提高劳动效率、降低劳动成本。
(2) 保证加工精度，稳定加工质量。采用夹具安装工件，夹具在机床上的安装位置和工件在夹具中的安装位置均已确定，因而工件在加工过程中的位置精度不会受到各种主观因素以及操作者的技术水平影响，加工精度易于得到保证，并且加工质量稳定。
(3) 降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。使用专用夹具安装工件，定位方便、准确、快捷，位置精度依靠夹具精度保证，因而可以降低对工人的技术要求；同时夹紧有可采用增力、机动等装置，可以减轻工人的劳动强度。根据加工条件，还可以设置防护装置，确保作者的人身安全。
(4) 扩大机床的工艺范围，实现一机多能。在批量不大、工件种类和规格较多、机床品种有限的生产条件下，可以通过设计机床夹具、改变机床的工艺范围，实现“一机多能”。
(5) 在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。在加工工艺过程中，特别在自动化生产和流水生产中，某些工序所需工时特别长时，可以采用多工位或高效夹具等提高生产率，平衡生产节拍。
不过，机床夹具的作用也存在一定的局限性，如下所述。
○1专用机床夹具的设计制造周期长，它往往是新产品生产技术准备工作的关键之一，对新产品的研制周期影响较大。
○2对毛坯质量要求较高。
○3专用机床夹具主要适用于生产批量较大、产品品种相对稳定的场合。专用夹
具是针对某个零件、某道工序而专门设计制造的，一旦产品改型，专用夹具便无法使用。因此，当现代机械工业出现多品种、中小批量的发展趋势时，专用夹具往往便成为开发新产品、改革老产品的障碍。
1.2 机床夹具在工艺系统中的地位
1.2.1 机床夹具对工艺系统误差的影响
零件的加工过程是在由机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统中完成的。工艺系统的受力变形、受热变形以及工艺系统各组成部分的静态精度和磨损等，都会不同程度地影响工件的加工精度。然而，工件的机械加工精度主要取决于工件和刀具切削过程中的相互位置关系。造成表面位置加工误差的因素主要来源于以下三个方面[2]。
○1与工件在夹具中的安装有关的加工误差，即工件安装误差，包括工件在夹具中定位时所造成的加工误差以及夹紧时工件变形所造成的加工误差。
○2与夹具相对刀具和机床上安装夹具有关的加工误差，即夹具调整误差，包括夹具在机床上定位时所造成的加工误差以及夹具相对刀具调整时所造成的加工误差。
○3与加工过程有关的加工误差，即过程误差，包括工艺系统的受力变形、受热变形、磨损等因素引起的加工误差。
为了获得合格的产品，必须是上述误差在工序尺寸方向上的总和小于或等于工序尺寸公差。
由于工件和刀具分别安装在夹具和机床上，受到夹具跟机床的制约，因而必须按照工艺系统整体的动态观点去研究加工误差，并从系统的加工误差中科学的分离出由夹具所产生的误差成分，进而了解家具误差对工艺系统加工误差的影响规律，以及可能产生的误差互补作用，以便设计时进行控制，利用其误差互补作用对夹具元件误差进行修正，做到对工艺系统误差进行局部补偿。
1.2.2 机床夹具在工艺系统中的能动性
夹具不同于其他环节，它在工艺系统中具有特殊的地位，夹具的整体刚度对工件加工的动态误差产生着非常特殊的影响。当夹具的整体刚度远大于其他环节时，工件加工的动态误差基本上只取决于夹具的制造精度和安装精度。因此，设计夹具时，对夹具的整体刚度应给予足够重视。如因工艺系统其他环节的刚度不足而引起较大的系统动态误差时，也可以采取修正夹具定位元件的方法进行补偿。生产实践中这方面的
实例屡见不鲜，这就是夹具的能动作用。
1.2.3 机床夹具的现状
夹具最早出现在18世纪后期.随着科学技术的不断进步,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备[1,3]。
在批量生产中，企业都习惯于采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；在多品种生产的企业中，每隔3～4年就要更新50%～80%的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10%～20%，这些夹具往往留下来又很难得到重复使用，抛弃它们又实在可惜，因此造成很大的浪费。这些都是一直困扰企业的现实问题。
近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：
○1能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；
○2能装夹一组具有相似性特征的工件；
○3能适用于精密加工的高精度机床夹具；
○4能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；
○5采用液压或者气压作为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；
○6提高机床夹具的标准化程度。
显然，这些都是摆在工艺技术人员面前的新课题、新任务。
1.3夹具的发展趋势
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、复合、智能、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[1]。
1）高精度
随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达±5μm，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。德国demmeler(戴美乐)公司制造的4m
长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为±0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5μm以内；夹具重复安装的定位精度高达±5μm；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达2~5μm。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。
2）高效率
为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用1~2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens(杰金斯)公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。
3）模块、组合
夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。
4）通用、经济
夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler(戴美乐)公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济
实用才有推广应用的价值。
专家们建议组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系，争取合资与合作，引进技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。
2 夹具的分类及组成
2.1 夹具的分类
(1) 通用夹具
通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具[4]。例如，车床上的三爪卡盘和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头；铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。它们有很大的通用性，无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。这类夹具一般已经标准化。由专业工厂生产，作为机床附件供应给用户。
（2）专用夹具
专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产中。
（3）组合夹具
组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上，由一整套预先制造好的，具有各种不同形状、不同规格尺寸的标准元件和合件，按照组合化的原理，针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。夹具使用完毕后，可以拆卸，留待组装新夹具时使用。
组合夹具的应用范围十分广泛。它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单件小批生产等场合，在批量生产中也可利用组合夹具代替临时短缺的专用夹具，以满足生产要求。用组合夹具元件可以组装成各类机床夹具。数控机床和柔性制造单元的出现，更加推动了组合夹具技术的进步，扩大了组合夹具的应用范围。
组合夹具具有以下特点：组合夹具元件可供多次使用，但其一旦组装成某个夹具后，该夹具结构仍属专用性，只能一次使用。当变换加工对象时，一般仍需全部拆开，重新组装成新夹具结构，以满足新工件的加工要求。和专用夹具不一样，组合夹具的最终精度，是靠各组成元件的精度，直接组合来保证的，不允许进行任何补充加工，否则无法保证元件的互换性。由于组合夹具是由各标准元件组合起来的，因此刚性较差，尤其是元件连接的结合面接触刚度，对加工精度影响较大。一般组合夹具的外形尺寸较大，不及专用夹具那样紧凑。这种夹具不受生产类型的限制，可以随时组装，以应生产之急。
（4）拼装夹具
拼装夹具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由标准化、系列化的夹具元件，
直接按专用夹具的装配方法（销钉定位、螺栓紧固）装配成的专用夹具。采用拼装夹具大大缩短了专用夹具的设计与制造周期，而且当产品改型时原来夹具的大部分元件仍可拆下重新使用，适用于多品种、小批量生产中。
（5）通用可调夹具
通用可调夹具是指根据不同尺寸或种类的工件，调整或更换个别定位元件或夹紧元件而形成的专用夹具。加工对象不很确定，通用范围较大，适用于多品种、小批量生产中。
（6）成组夹具
成组夹具是指专为加工成组工艺中某一组零件而设计的可调夹具。加工对象明确，只需调整或更换个别定位元件或夹紧元件便可使用，调整范围只限于本零件组被的工件，适用于成组加工。
通用可调夹具和成组夹具都是一种比较先进的、继承性好的新型夹具。采用这两种夹具可大大减少专用夹具数量，缩短生产准备周期，降低生产成本，加快产品的更新换代，并可有效地促进并实现机床夹具标准化、系列化和通用化。
通用可调夹具与成组夹具的区别在于：前者的加工对象不很确定，其更换调整部分的结构设计，往往具有较大的适应性，通用范围大；而成组夹具则是为成组加工工艺中一组零件而专门设计的，加工对象十分明确，可调范围也只限于本组内的零件，因此后者亦称为专用可调夹具。
2.2 专用夹具的组成
（1）定位装置
这种装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中的位置，即通过它使工件加工时相对于刀具及切削成形运动处于正确的位置，如支撑钉、支撑板、V形块、定位销等。
（2）夹紧装置
它的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在定位时所占据的位置在加工过程中不因受重力、惯性力以及切削力等外力作用而产生位移，同时防止或减小振动[5]。它通常是一种机构，包括夹紧元件（如夹爪、压板等），增力及传动装置（如杠杆、螺纹传动副、斜楔、凸轮等）以及动力装置（如气缸、油缸）等。
（3）对刀—引导装置
它的作用是确定夹具相对于刀具的位置，或引导刀具进行加工，如对刀块、钻套、镗套等。
（4）其他元件及装置
如定向件、操作件以及根据夹具特殊功用需要设置的一些装置，如分度装置、工件顶出装置、上下料装置等。
（5）夹具体
用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并与机床有关部位连接，以确定夹具相对于机床的位置。
2.3 典型的定位元件
工件以平面定位：工件以平面作为定位基面，是最常见的定位方式之一[6]。如箱体、床身、机座、支架等类零件的加工中，较多采用了平面定位。工件以平面定位时常用的定位元件如下所述。
A 主要支承：
它主要用来限制工件的自由度，起定位作用。
1）固定支承，有支承釘和支承板两种形式，在使用过程中他们都是固定不动的。当工件以粗糙不平的粗基准定位时，采用球头支承釘。齿纹头支承釘用在工件的侧面，它能增大摩擦因数，防止工件滑动。当工件以加工过的平面定位时，可采用平头支承釘或支承板。
为保证各固定支承的定位表面严格共面，装配后，需将其工作表面一次磨平。支承钉与夹具体孔的配合采用H7/ r6或H7/n6,当支承需要经常更换时，应加衬套。衬套外径与夹具体孔的配合一般采用H7/n6或者H7/r6，衬套内径与支承钉的配合选用H7/s6。
2) 可调支承，是指支承钉的高度可以调节。调整时要先松后调，调好后用防松螺母锁紧。
可调支承主要用于工件以粗基准面定位、或者定位基面的形状复杂（如成型面、台阶面等），以及各批毛坯的尺寸、形状变化较大时的情况。可调支承在一批工件加工前调整一次。在同一批工件加工中，它的作用同固定支承相同。
3) 自位支承（浮动支承）在工件定位过程中，它能自动地调整位置，其特点是：支承点的位置能随着工件定位基面的不同而自动调节，定位基面压下其中一点，其余
点便上升，甚至各点都与工件接触。接触点数的增加，提高了工件的装夹刚度和稳定性，但其作用仍相当于一个固定支承，只限制工件一个自由度。
B 辅助支承
辅助支承用来提高工件的刚度和稳定性，不起定位作用[7]。辅助支承的工作特点是：待工件定位夹紧后，再调整支承钉的高度，使其与工件的有关表面接触并锁紧。每安装一个工件就调整一次辅助支承。另外，辅助支承还可以起预定位的作用。常见的辅助支承有：螺旋式辅助支承、自位式辅助支承和推引式辅助支承。
工件以圆孔定位：工件以圆孔表面作为定位基面时，常用以下定位元件：
1) 圆柱销（定位销）当工件孔径较小时（D=3-10mm），为增加定位销刚度，避免销子因受撞击而折断，或热处理时淬裂，通常把根部倒成圆角[8]。这时夹具体上应有沉孔，使定位销的圆角部分沉入孔内而不会妨碍定位。大批大量生产时，可以采用带衬套的结构形式。为了便于工件装入，定位销的头部应有15度的倒角。
定位销的工作部分直径可按g5、g6、f6、f7制造，定位销和夹具体的配合可用H7/r6、H7/n6，衬套与夹具体选用过渡配合H7/n6，其内径和定位销为间隙配合H7/h6、H7/h5。
2) 圆柱心轴
其定位部分直径按h6、g6或f6制造，装卸工件方便，但定心精度不高。为了减少因配合间隙而造成的工件的倾斜，工件常以孔和端面联合定位，因而要求工件定位孔和端面有较高的垂直度，最好能在一次装夹中加工出来。
使用开口垫圈可实现快速装卸工件，开口垫圈的两端面应互相平行。当工件内孔和端面垂直度误差很大时，因采用球面垫圈。
3) 圆锥销限制了X、Y、Z三个自由度。
4) 圆锥心轴（小锥度心轴）这种定位方式的定心精度较高，不用另设夹紧装置，但工件的轴向定位误差较大，传递的扭矩较小，适用于工件定位孔不低于IT7的精车和磨削加工，不能加工端面。
工件以外圆柱面定位：工件以外圆柱面定位时，常用以下元件：
V形块它有固定式和活动式两种。固定式V形块在夹具体上的装配，一般用两个定位销和2-4个螺钉连接，活动式V形块除限制工件一个移动自由度外，还兼有夹紧作用。它定位最大的优点就是对中性好，它可使一批工件的定位基准轴线对中在V
形块两斜面的对称平面上，而不受定位基准直径误差的影响。V形块定位的另一个特点是无论定位基准是否经过加工，是完整的圆柱面还是局部圆弧面，都可采用V形块定位。因此，V形块是用得最多的定位元件。
定位套它用来限制沿轴向的自由度，常与端面联合定位。用端面作为主要定位面时，应控制套的长度，以免夹紧时工件产生不允许的变形。它结构简单，容易制造，但定心精度不高，一般适用于精基准定位。
半圆套这种定位方式主要用于大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。定位基面的精度不低于IT8-IT9，半圆的最小内径取工件定位基面的最大直径。
2.4 夹具中的夹紧机构
夹具中的夹紧装置一般由动力源和夹紧机构两个部分组成。动力源是产生原始作用力的部分，如用人的体力对工件进行夹紧，称为手动夹紧；若采用气动，液动，电动以及机床的运动等动力装置来代替人力进行夹紧，则称为机动夹紧[9]。夹紧机构是接受和传递原始作用力，使其变为夹紧力并执行夹紧任务的部分，包括中间传递力机构和夹紧元件。中间传递力机构把来自人力或者动力装置的力传给夹紧元件，再由夹紧元件直接与工件受压面接触，最终完成夹紧任务。
在夹紧的组成中可以看出，不论采用任何动力源（手动或者机动），外加的原始作用力要转化为夹紧力，都必须通过夹紧机构。夹具中常用的夹紧机构有斜碶夹紧机构、螺旋夹紧机构、圆偏心夹紧机构、铰链夹紧机构、定心对中夹紧机构以及联动夹紧机构等。
（1）斜碶夹紧机构：斜碶夹紧机构是夹紧机构中最基本的形式之一，螺旋夹紧机构，圆偏心夹紧机构，定心对中夹紧机构等均是斜碶夹紧机构的变形，由于手动的斜碶夹紧机构在夹紧工件时既费时又费力，效率很低，故实际上多在机动夹紧装置中采用。
（2）螺旋夹紧机构：利用螺杆直接夹紧工件，或者与其他元件组成复合夹紧机构夹紧工件，是应用较广泛的一种夹紧机构，由于螺旋夹紧机构具有结构简单，容易制造，夹紧可靠，扩力比较大和夹紧行程不受限制等特点，所以在手动夹紧装置中被广泛使用，在夹具中除采用螺杆直接夹紧工件外，经常采用螺旋压板夹紧机构。
（3）圆偏心夹紧机构：由于偏心圆的夹紧力小，自锁性能又不是很好，故只使用于切削负荷不大而且无很大震动的场合，为满足自锁条件，其夹紧行程也相应受到
限制，用与夹紧行程较小的场合。
（4）铰链夹紧机构：因铰链夹紧机构的结构简单，扩力比较大，适用于多点或多件夹紧，在气动或者液动夹具中广泛应用。
（5）定心、对中夹紧机构：定心，对中夹紧机构是一种特殊的夹紧机构，工件在其上同时实现定位和夹紧。
（6）联动夹紧机构：工件装夹所使用的夹具，有的需要同时有几个点对工作的工件进行夹紧，而有的则需要同时夹紧几个工件，为了提高效率，减少装夹时间，可采用联动夹紧机构。
3机械加工工艺规程的制订
3.1 机械加工工艺规程的作用
工艺规程的作用在于：
（1）它是组织生产和计划管理的重要资料，生产安排和调度、规定工序要和质量检查等都以工艺规程为依据[8]。制定和不断完善工艺规程，有利于稳定生产秩序，保证产品质量和提高生产率，并充分发挥设备能力。一切生产人员都应严格执行和贯彻，不应任意违反或更改工艺规程的内容。
（2）是新产品投产前进行生产准备和技术准备的依据，例如刀、夹、量具的设计、制造或采购，原材料、半成品及外购件的供应及设备、人员的配备等。
（3）在新建和扩建工厂或车间时必需有产品的全套工艺规程作为决定设备、人员、车间面积和投资预算等的原始资料[23]。
（4）行之有效的先进工艺规程还起着交流和推广先进经验的作利于其他工厂缩短试制过程，提高工艺水平。
3.2 机械加工工艺规程的制定程序
制定机械加工工艺规程的原始资料主要是产品图纸，生产纲领，现场加工设备及生产条件等，有了这些原始资料并由生产纲领确定了生产类型和生产组织形式之后，即可着手机械加工工艺规程的制定，其内容和顺序如下:
1.分析被加工零件；
2.选择毛坯；
3.设计工艺过程:包括划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序和组合工序等。
4.工序设计:包括选择机床和工艺装备、确定加工余量、计算工序尺寸及其公差、确定切削用量及计算工时定额等；
5.编制工艺文件。
3.3 毛坯的选择
在制订零件机械加工工艺规程之前,还要对零件加工前的毛坯种类及其不同的制造方法进行选择。由于零件机械加工的工序数量、材料消耗、加工劳动量等都在很大程度上与毛坯的选择有关，故正确选择毛坯具有重大的技术经济意义[14]。常用的毛坯
种类有：铸件、锻件、型件、焊接件、冲压件等，而相同种类的毛坯又可能有不同的制造方法。详细铸造特点及应用范围见表3-1。
选择毛坯应该考虑生产规模的大小，它在很大程度上决定采用某种毛坯制造方法的经济性。如生产规模较大，便可采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，这样，虽然一次投资较高，但均分到每个毛坯上的成本就较少。而且，由于精度较高的毛坯制造方法的生产率一般也较高，既节约原材料又可明显减少机械加工劳动量，再者，毛坯精度高还可简化工艺和工艺装备，降低产品的总成本。
选择毛坯应该考虑工件结构形状和尺寸大小。例如，形状复杂和薄壁的毛坯，一般不能采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯，往往不能采用模锻、压铸和精铸。再如，某些外形较特殊的小零件，由于机械加工很困难，则往往采用较精密的毛坯制造方法，如压铸、熔模铸造等，以最大限度地减少机械加工量。
选择毛坯应考虑零件的机械性能的要求。相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其机械性能往往不同。例如，金属型浇铸的毛坯，其强度高于用砂型浇铸的毛坯，离心浇铸和压力浇铸的毛坯，其强度又高于金属型浇铸的毛坯。强度要求高的零件多采用锻件，有时也可采用球墨铸铁件。
选择毛坯，应从本厂的现有设备和技术水平出发考虑可能性和经济性。还应考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性，如精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等。用这些毛坯制造方法后，可大大减少机械加工量，有时甚至可不再进行机械加工，其经济效果非常显著。
表3-1铸造特点及应用范围表[12]
毛坯种类
制造精度
(1T) 加工
余量
原材料工件尺寸
工件形
状
适用
生产类型
生产成
本
型材型材焊接件
砂型铸造自由锻造普通模锻钢模铸造精密锻造压力铸造13级以下
13级以下
11—15
10～12
8—11
8—11
大
一般
大
大
一般
较小
较小
小
各种材料
钢材
铸铁、青铜为主
钢材为主
钢、缎铝、铜等
铸铝为主
钢材、锻铝等
铸铁、铸钢、青铜
小型
大、中型
各种尺寸
各种尺寸
中、小型
中、小型
小型
中、小型
简单
较复杂
复杂
较简单
一般
较复杂
较复杂
复杂
各种类型
单件
各种类型
单件小批
中批、大批量
中批、大批量
大批量
中批、大批量
低
低
较低
较低
一般
一般
较高
较高
熔模铸造7—10 很小铸铁、铸钢、青铜小型为主复杂中批、大批量高
3.4 定位基准的选择
正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证零件加工精度的关键。
定位基准分为精基准、粗基准和辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准(粗基准)。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准(精基准)。
在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，然后再考虑选择合适的粗基准把精基准面加工出来。另外，为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。应从零件的整个加工工艺过程的全局出发，在分析零件的结构特点、设计基准和技术要求的基础上，根据粗、精基准的选择原则，合理选择定位基准[8]。
（1）精基准的选择
○1“基准重合”原则
应尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准，即“基准重合”的原则。这样可以避免因基准不重合而引起的误差。
○2“基准统一”原则
应选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为精基准，即“基准统一”的原则。这样便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，并简化夹具的设计制造工作。
○3“互为基准”原则
当两个表面的相互位置精度及其自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可采用这两个表面互为基准，反复多次进行精加工。
○4“自为基准”原则
学院 设计说明书 题目：支架零件机械加工工艺及夹具设计 姓名： 学号： 年级： 专业： 学生类别： 指导教师： 教学单位： 2015年5月1 日
摘要 这篇文章是基于支架零件的机械加工工艺及夹具设计,包含支架制定零件图，毛坯的选择，制定夹具，零部件的工艺路线，刀具选择，切割的确定方法填充工艺文件的数量。选择正确的加工方法，加工工艺的合理设计。此外，两个流程加工件填充盖设计了专用夹具。 许多类型的夹具，夹具，其中最广泛使用的通用夹具，尺寸和更加标准化，以及专业工厂进行生产。在大规模生产应用广泛，适用于工件的加工流程服务专用夹具，你需要来设计和制造自己的工厂加工的工件。本文的主要内容是完成加工车￠60孔夹具设计。 关键词：支架，工艺处理，夹具，工艺文件
Abstract This article is a mechanical processing technology and fixture design based on bracket parts, including bracket making parts diagram, the choice of blank, making process, parts of the fixture, tool selection, the number of filling method determines cutting process documents. Choose the correct processing methods, reasonable design and processing technology. In addition, the two process filled cover designing special fixture. Many types of fixture, fixture, one of the most widely used universal fixture, size and more standardized, and professional production factory. Widely used in large-scale production and application, processing service special jig is suitable for the workpiece, you need to work to design and manufacture their own processing plant. The main content of this paper is to complete the processing of car of 60 hole fixture design. Keywords: support, process, fixture, process documents
一、毕业论文的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求） 1.课题名称： 典型零件数控加工工艺工装设计 2.设计任务与要求： 设计任务： 根据所给零件图（轴类、铣削类各一种），生产纲领为中批或大批生产，进行数控加工工艺规程的编制及工装设计。 设计的要求 1）选用适当的数控机床。 2）绘图采用Autocad，也可用Pro-E 3）零件加工程序应符合ISO标准的有关规定。 4）绘制的机械装配图要求正确、合理、图面整洁、符合国家制图标准。 5）说明书应简明扼要、计算准确、条理清楚、图文并茂并全部用计算机打印后装订成册。 3.设计内容 (1)确定生产类型，对零件进行工艺分析。 (2)选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图(零件——毛坯图)。 (3)拟定零件的数控机械加工工艺过程，选择各工序加工设备和工艺装备(刀具、夹具、量具、辅 具等)，确定各工序切削用量及工序尺寸，计算工时定额。 (4)填写工艺文件：工艺过程卡片，工序卡片。 (5)进行数控编程 (6)设计数控铣削工序的专用夹具，绘制装配图和零件图。 (7)撰写设计说明书。 二、毕业设计图纸内容及张数 1、绘制零件图共7张（含数控加工零件） 2、绘制数控加工的零件（轴类、腔型类）毛坯图共2张 3、机械加工工艺卡片1套 4、工艺装备设计图纸1套 5、设计说明书1份 三、毕业设计实物内容及要求 1）零件工艺分析。 2）总体方案的拟定及可行性论证。 3）轴类零件数控加工工艺规程的编制。 4）进行轴类零件数控加工程序的编制。 5）铣削类零件数控加工工艺规程的编制。 6）进行铣削类零件加工程序的编制。 7）编写设计说明书。 摘要
制造自动化技术是先进制造技术中得重要组成部分，其核心技术是数控技术。数控技术是应用计算机.自动控制.自动检验及精密机器等高新技术得产物。它得出现及所带来得巨大效益，已经引起了世界各国技术与工业界的普遍重视。目前，随着国内数控机床用量得剧增，急需培养大批的能够熟练掌握现代数控机床编程.操作和维护得应用型高级技术人才。 科学技术和社会的蓬勃发展，对机械加工产品得质量，品种和生产效率提出了越来越高得要求。数控加工技术就是实现产品加工过程自动化得现代化得措施之一，应用数控加工技术能提高加工质量和生产效率，解决若干普通机械加工所解决不了的加工技术问题，大大降低加工成本，提高综合经济效益，还能极大改善工人的劳动条件，提高工人得素质。 数控技术是以数字的形式实现自动加工控制得一门技术，其指令得数字和文字编码得方式，记录在控制介质上，经过计算机得处理后，对机床各种动作得顺序位移量及速度实现自动控制。 二关键字 零件的制造工艺性：所设计得零件在满足使用要求得前提下制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。 对刀点:在数控机床上加工零件时，刀具对工件运动的起始点。 手工编程：从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制备控制介质到程序校验都是有人工完成。 自动编程：利用计算机专用软件编制数控加工程序得过程。 基点：一个零件轮廓由许多不同的几何元素组成，各个元素间得连接点称为基点。 机床坐标系：以机床原点为坐标原点建立起来的X Z轴得直角坐标系。
目录 1.零件分析 (1) 1.1零件的作用 (1) 1.2 零件的工艺分析 (1) 2.工艺规程设计 (1) 2.1 毛坯选择 (1) 2.2 工艺路线的拟定 (1) 2.3基准的选择…………………… 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………………… 2.5确定切削用量及基本工时…………………… 3.夹具的设计………………………………………………………… 附图………………… 参考文献……………………………………………………………
1.零件的工艺分析及生产类型确定 1.1零件的作用 题目所给的零件是“支架”，它的主要作用是起固定支撑作用。 图1 支架零件图 1.2零件的工艺分析 从零件图上看来，知原图样的视图正确完整，尺寸和公差还有技术要求齐全。从加工表面上看来，毛坯采用铸件，部分加工表面是主要的工作表面。加工表面有： 1）.零件的左、右端面（由图纸所示），粗糙度达到6.3 2）.Φ80H7的孔,要满足圆度公差为0.005,和前端面以及底面的平行度要求,自身的直线度要求. 3）.前端面,精度要求较高,粗糙度达到1.6,用于连接固定其它部件. 4）.底面,和前端面的精度要求一样,粗糙度达到1.6 2.选择毛坯,确定毛坯尺寸和设计毛坯图 2.1选择毛坯 根据零件图可知，零件材料为HT15-33，零件形状为异形件，且属中批及大批生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料.加工的表面比较少,而且形状比较复杂,故用铸件.
2.2确定毛坯尺寸和设计毛坯图 为保证铸件加工表面的表面特征与尺寸精度要求，在设计铸造工艺时预先增加在机加工时要切去的金属层厚度，根据国家标准GB/T6414-1999，毛坯尺寸=零件尺寸+RMA+铸件公差等级对应的数值CT[1],对圆柱体铸件部分及双侧加工的表面RMA应加倍,对孔以及内腔加工的表面,毛坯尺寸=零件尺寸-RMA-铸件公差等级对应的数值CT.机器造型时,根据零件的最大尺寸，查表得出RMA=1.4mm,CT=0.1mm。故毛坯尺寸是加工表面上的零件尺寸加上1.5mm。毛坯图尺寸见图纸。 3选择加工方法，制定工艺路线 3.1定位基准的选择 基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证、生产率得到提高。否则，不但加工工艺规程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产不能正常进行。 （1）粗基准的选择。 由粗基准的选择原则：保证相互位置要求的原则。应以不加工面为粗基准；保证加工面加工余量合理分配的原则。应选择该表面的毛坯面为粗基准；便于工件装夹原则；基准一般不得重复使用的原则，选择零件的不加工面为粗基准，加工底面和内孔。 （2）精基准的选择。 由精基准的选择原则：基准重合：基准统一；互为基准；自为基准，选设计基准为精基准。用以加工好的底面、平面、内圆柱面为定位精基准。 3.2零件表面加工方法的选择 本零件的加工表面有端面，内孔，底面等，材料为灰铸铁。以公差等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，其加工方法选择如下。 左右端面：为未注公差尺寸，根据GB1800-79规定，需要进行精铣和半精铣。 Φ80H7孔：标注了公差尺寸和表面粗糙度值1.6，精度较高，需要进行粗镗，半精镗，精镗。 前端面：标注了表面粗糙度值1.6，精度较高，需要进行粗铣，半精铣，精铣。 底面：标注了表面粗糙度值1.6，精度较高，需要进行粗铣，半精铣，精铣。 3.3制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当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成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专
电气零件加工及工艺设计毕业论文 目录 摘要 (1) 一、数控机床简介 (3) 二、数控激光的概念 (4) 三、数控机床的特 点 (4) 四、数控车削加工 (5) 五、电气加工程序编制 (6) 六、电气的组成和基本原理 (5) 七、电气安全操作规程 (6) 八、电气坐标的确定 (6) 九、运动方向的规定 (7) 十、轴类零件的编程与加工 (7) 十一、简单套筒类零件的编程与加 工 (1) 3 十二、简单的盘类零件的编程与加 工 (18) 结束
语 (25) 参考文献 (25)
一．数控机床的简介 数控机床是一种用电子计算机和专用电子计算装置控制的高效自动化机床。主要分为立式和卧式两种。立式机床装夹零件方便，但切屑排除较慢；卧式装夹零件不是非常方便，但排屑性能好，散热很高。数控铣床分三坐标和多坐标两种。三坐标机床（X、Y、 Z）任意两轴都可以联动，主要用于加工平面曲线的轮廓和开敞曲面的行切。多坐标机床是在三坐标机床的基础上，通过增加数控分度头或者回转工作台，成为4坐标或者5坐标机床（甚至多坐标机床）。多坐标机床主要用于曲面轮廓或者由于零件需要必须摆角加工的零件，如法向钻孔，摆角行切等。摆角形式4坐标的主要为A 或B；5坐标机床主要为AB，AC，BC，可根据零件要求选用。摆角大小由加工的零件决定。数控机床从组成来看，主要分为以下两方面： 1.机床本身技术参数 （1）作台工：零件加工工作平台，尺寸大小应根据加工零件的大小进行选用。（2） T形槽：工作台上的T形槽主要用于零件的装夹，其中T形槽的槽数、槽宽、相互间距，需要根据加工工件的特点进行规定。 （3）主轴：主轴形式，主轴孔形式等 （4）进给围：机床X Y Z三个方向的可移动距离（行程），移动速度的大小；摆角（A B C）的摆动围，摆动的速度 （5）主轴的旋转：主轴的转速，主轴的功率，伺服电机的转矩等 2．数控系统 数控系统是数控机床的核心。现代数控系统通常是一台带有专门系统软件的专用
机械制造技术基础课程设计 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目“×××××××”零件的机械 加工工艺及工艺设备设计 设计者班号×××××××× 设计者××× 指导教师××× 五邑大学 机电工程学院 2008.6 —2008.7
五邑大学机电工程学院 机械制造技术基础课程设计任务书 题目: “××××××”零件的机械加工工艺规程及 工艺装备（夹具）设计 内容：1. 零件图 1张 2. 零件毛坯图 1张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1张 4. 工艺装备（夹具）设计装配图 1张 5. 工艺装备设计零件（夹具体）图 1张 6. 课程设计说明书 1份 班级学号×××××××（打印） 学生×××（打印） 指导教师×××（打印） 2008年6月
目录 序言 (1) 工艺规程与夹具设计过程 (2) 一、设计题目,计算生产纲领及生产型 (2) 二、零件的分析 (2) 1．零件的作用 (2) 2．零件的工艺分析 (2) 三、确定毛坯的制造方法,初步确定毛坯的形状 (3) 四、工艺规程设计 (3) 1．定位基准的选择 (3) 2．零件表面加工方法的选择 (4) 3．制订工艺路线 (5) 4．确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 (6) 5．确定切削用量及基本工时 (10) 5、1 工序Ⅰ端面A铣削用量及基本时间的确定 (10) 5、2工序Ⅱ钻——扩孔Φ22mm (13) 5、3 工序Ⅲ端面D铣削用量及基本时间的确定 (15) 5、4 工序Ⅳ槽8mm的铣削用量及基本时间的确定 (17) 5、5 工序Ⅴ槽18mm的铣削用量及基本时间的确定 (19) 5、6 工序Ⅶ锪2X15°的倒角切削用量及基本时间的确定 (21) 5、7 工序Ⅶ拉花键孔切削用量及基本时间的确定 (22) 五、夹具的设计 (21) 六、参考资料 (23)
支架焊接夹具设计说明书支架焊接夹具设计说 明书 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
支架焊接夹具设计说明书学院：材料科学与工程 姓名： 学号： 指导老师： 目录
1.夹具设计的目的意义及要求 夹具设计的目的意义 焊接工装夹具是实现机械化、自动化焊接生产不可缺少的工艺设备。在焊接生产中推广使用它，对提高产品质量，加速焊接生产过程，减轻焊工的劳动强度等有着非常重要的作用。 焊接工装夹具的特点是 1）可以对简单零件组焊而成的焊件按照顺序，对各个零件单独定位夹紧。 2）在焊接过程中，零件会因焊接加热而伸长或因冷却而缩短，为了减少和消除焊接变形而使用刚性夹固；为了减少焊接应力，又允许某些零件在某一方向可以自由伸缩。因此焊接工装夹具不是所有零件都做刚性拘 束。 3）对用于熔焊的夹具，工作时主要承受焊件的重力、焊接应力和夹紧力，有的还要承受装配时的锤击力；用于压焊的夹具还要承受顶锻力。 4）焊接工装夹具往往是焊接电源二次回路的一个组成部分，因此绝缘和导电是设计中必须注意的问题。 5）焊接工装夹具一般比较大，设计难度大。 6）焊接工装夹具主要用来保证焊接结构各连接件的相对位置精度和整体结构的形状精度。 夹具设计的要求 对焊接工装夹具的设计要求：
1. 焊接工装夹具应动作迅速，操作方便，操作位置应处在工人容易接近，最宜操的部位。特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作频率不能过高，操作高度应设在工人最容易用力的部位，当夹具处于夹紧装态时，应能自锁。 2.焊接工装夹具应有足够的装配焊接空间，不能影响焊接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸，所有的定位原件和夹紧装置应与焊道保持适当距离或者布置在焊件的下方和侧面。夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位。 3. 夹紧可靠，刚性适当，夹紧时不破坏焊件的定位位置和几何形状，夹紧后不使焊件松动滑移，又不使焊件的拘束度过大，产生较大的应力。 4. 为了保证使用安全，应设置必要的安全连锁保护装置。 5. 夹紧时不应损坏焊件的表面质量，夹紧薄件和软质材料的焊件时，应限制夹 紧力，或者对压头行程限位，加大压头接触面积，添加铝铜衬垫等措施。 6. 接近焊接部位的夹具，应考虑操作手把的隔热和防止焊接飞溅对夹紧机构和定位器表面的损伤。 7. 夹具的施力点应位于焊件的支撑处或者布置在靠近支撑的地方，要防止支撑反力与夹紧力，支撑反力与重力形成力偶。 8. 注意各种焊接方法在导热导电隔磁绝缘等方面对夹具提出的特殊要求。 9. 用于大型板焊接结构的夹具，要有足够的强度和刚度，特别是夹具体的刚度，对结构的形状精度，尺寸精度影响较大。 10. 在一个夹具上，定位器和夹紧机构的结构形式不宜过多，并且尽量选用一种 动力源。 11. 工装夹具本身应具有较好的制造工艺和较高的机械效率。 12. 尽量选用已通用化标准化的夹紧机构及标准零部件来制作工装夹具。
上海震旦职业学院 题目：数控轴类复合零件加工及工艺设计 系别：机械电子工程系 专业：数控技术专业 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：程晓 日期：
目录 一、数控的概况 (1) （一）国内外数控系统发展概况 (1) （二）性能发展方向 (1) （三）功能发展方向 (2) （四）体系结构的发展 (2) 二、零件图及工艺分析 (3) （一）零件图 (3) （二）工艺分析 (3) 1.机床的选择及介绍 (4) 2.刀具的选择和切削参数 (4) 3.夹具的选择 (5) 4.夹具的类型 (6) 5.零件的安装 (6) 三、零件的加工工艺规程 (7) （一）数控加工工序 (7) （二）零件工艺单 (7) 四、加工程序及其备注 (8) 五、结论 (15) 参考文献 (16) 致谢 (16) 诚信说明 (16)
数控车床零件加工及工艺设计 一、数控的概况 （一）国内外数控系统发展概况 随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。 （二）性能发展方向 1.高速高精高效化 速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。 2.柔性化 包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。 3.工艺复合性和多轴化 以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、
网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目：星轮机械加工工艺规程及工艺 学习中心： 层次：专科起点本科 专业： 年级：年春/秋季 学号： 学生： 指导教师：完整内容及相关CAD请邮件yladam@https://www.doczj.com/doc/3819037371.html, 询问 期：年月日
内容摘要 在机械制造批量生产中根据加工零件的工艺要求，（钻床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。通过钻床夹具设计，不仅可以培养综合运用已学知识的能力而且可以得到工程设计的初步训练），因此，轴零件在机械制造行业中占有十分重要的地位。 本设计的内容包括： 一、绪论 二、工艺规程设计，包括： 1. 被加工零件的分析； 2. 零件毛坯的选择； 3. 定位基准的选择； 4. 工艺路线的安排； 5. 重点工序加工方法说明； 6. 切削用量的确定； 7. 机动时间的计算和工序时间定额。 三、夹具设计（见详图） 四、总结 五、设计所参考的资料 具体内容，见详细的设计说明书。 关键词：零件毛坯；定位基准；切削用量
目录 内容摘要 ............................................................................................................................................... I 引言 (1) 1 绪论 (2) 2 工艺规程设计 (3) 2.1年生产量和批量的确定 (3) 2.2零件分析 (3) 3 确定毛坯 (4) 3.1 毛坯的选择 (4) 3.2 毛坯主要表面加工余量的确定 ......................................................... 错误！未定义书签。 3.3 绘制零件图 ......................................................................................... 错误！未定义书签。 4 定位基准的分析与选择 ................................................................................ 错误！未定义书签。 4.1基准的概念 .......................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2 基准选择原则 ..................................................................................... 错误！未定义书签。 4.3 定位基准的选择 ................................................................................. 错误！未定义书签。 4.4 工艺路线的制定 ................................................................................. 错误！未定义书签。 4.5 工艺卡的填写 (5) 4.6选择加工设备与工艺装备 (5) 4.7 确定工序尺寸 (6) 4.8 确定切削用量及时间定额 ............................................................... 错误！未定义书签。 5 夹具设计 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。 5.1 问题的提出 ......................................................................................... 错误！未定义书签。 5.2 夹具设计 ............................................................................................. 错误！未定义书签。6总结 . (11) 附录 .............................................................................................................. 错误！未定义书签。
论文题目：轴类零件加工工艺及夹具设计 学生姓名： 学号: 所在院部： 所学专业： 指导老师： 完成时间：2010年03月
摘要 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间；轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高。根据零件的结构及其功能，运用定位夹紧的知识完成了夹具设计。 关键词：轴类零件、轴颈、夹具
Abstract The machine shaft is often encountered in one of the typical components. It is mainly used for support in mechanical gears, pulleys, cams and connecting rods and other transmission parts, to transfer torque. Different forms according to the structure, the axis can be divided into stepped shaft, taper spindle, axis, hollow shaft, crankshaft, camshaft, eccentric shafts, all kinds of screw shaft such as short axis aspect ratio of less than 5 large known as the slender shaft 20, most shaft in between; shaft bearings bearing, and bearing with the shaft segment called the journal. Journal is the axis of the assembly base, and their general requirements for precision and high surface quality. According to parts of the structure and function, using the knowledge of locating and clamping fixture design completed. Key words：Shaft, journ
专业课程设计说明书 设计题目“支架套筒零件”的机械加工工艺规程与夹具设 计 设计者姚泳 指导教师张莉 台州学院机械工程学院 2014-4-2
专业课程设计任务书 题目: “支架套筒零件”的机械加工工艺规程与夹具设计原始图纸（见附页） 生产类型：单件生产(材料45钢) 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、夹具装配图 1套 6、夹具零件图若干 7、课程设计说明书 1份 班级 10机械3班 姓名姚泳 学号 1036210068 指导教师张莉
目录 序言 (1) 一、零件的分析 (1) 1. 零件的作用 (1) 2. 零件的材料 (1) 3. 零件的结构 (1) 4. 零件的工艺分析 (1) 二、工艺规程设计 (2) 1.确定毛坯的制造形式 (2) 2.基面的选择 (2) 2.1粗基准的选择 (2) 2.2精基准的选择 (2) 3.制定工艺路线 (2) 3.1工艺路线方案的比较 (3) 3.2工艺方案的分析及确定 (4) 4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4) 5.确定切削用量及基本工时 (6) 三、专用夹具的设计 (10) 1.问题的提出 (10) 2.夹具设计 (11)
四、总结 (11) 五、参考文献 (12)
序 言 机械制造工艺学课程设计是在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，希望通过这次课程设计，提高分析问题和解决问题的能力, 为将来从事的工作打下扎实的基础。 由于本人水平有限，设计的过程中肯定会有许多不足之处，希望指导老师能在查阅的过程中指出我所存在的问题,谢谢! 一、零件的分析 1.零件的作用 支架套筒零件是支架上的支架套（见零件图），它与支架紧密配合。其主要的作用为支架套筒与其他零件的连接配合。 2.零件的材料 考虑到该零件的工作要求,主要用于零件之间的配合,工作强度不高,故 45号钢 能满足要求.大多在 3.零件的结构 3.1由零件图可知,该零件的重要表面的粗糙度最高要达到2.5的精度,两端面的 粗糙度可达到0.04的精度.而且两个重要的内孔的粗糙度的要求也达到了0.63和0.16的精度.所以该零件的是一个重要连接结构零件. 3.2为了保证加工精度，在加工过程中要尽量减小加工装夹次数，尽可能使加工在同一轴线锪表面间完成，这样可使零件的加工工艺更迅捷，并能保证表面粗糙度。 4.零件的工艺分析 4.1先加工左边一组加工表面,包括车外圆00 5.050-φmm ，外圆5 .84φmm, 钻内孔025.0034+φmm,倒内孔025 .0034+φmm 的圆角和外圆005.050-φmm 的圆角.车外圆退刀槽.还有就是与孔025.0034+φmm 相互垂直的左端面.其中要保证孔的圆柱度公差
零件图
轴套三维图
轴套三维图
轴套类零件的工艺设计与加工 摘要：随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。随着科技的发展，数控技术也在不断的发展更新，现在数控技术也称计算机数控技术，加工软件的更新快，CAD/CAM 的应用是一项实践性很强的技术。如像UG , PRO/E , Cimitron , MasterCAM ,CAXA制造工程师等。 数控技术是技术性极强的工作，尤其在模具领域应用最为广泛，所以这要求从业人员具有很高的机械加工工艺知识，数控编程知识和数控操作技能。本文主要通过c 车削加工配合件的数控工艺分析与加工，综合所学的专业基础知识，全面考虑可能影响在车削加工中的因素，设计其加工工艺和编辑程序，完成配合要求。 关键词: 车削；CAD/CAM；配合件零件加工
前言 毕业设计是专业教学工作的重要组成部分和教学过程中的重要实际性环节。 毕业设计的目的是：通过设计，培养我们综合运用所学的基础理论知识，专业理论知识和一些相关软件的学习，去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的工艺设计思维，学会查找工具书，掌握数控工艺设计的一般程序，规范和方法。 本次设计选择的课题为轴类零件的车削加工工艺设计及其数控加工程序编制。 这次毕业设计让我们对机械制图的基础知识有了进一步的了解，同时也 为我们从事绘图工作奠定了一个良好的基础。并锻炼了自己的动手能力，达到了学以致用的目的。它是一次专业技能的重要训练和知识水平的一次全面体验，是学生毕业资格认定的重要依据，同时也为我们将来走向
专业课程综合设计说明书 题目管状零件内涨夹具设计 院(系)别机电及自动化学院 专业机械电子2班 级别2010级 学号1011113042 姓名肖晓杰 指导老师郑亚青老师 华侨大学机电及自动化学院 2014年1月
目录 第1章、设计任务介绍 (2) 1.1零件的工艺分析 (3) 1.2零件生产类型 (3) 1.3夹具设计任务简述 (3) 第2章、夹具设计 (3) 2.1方案选择 (4) 2.2定位误差分析与计算 (5) 2.3夹具的夹紧力分析 (7) 2.4夹具体各个非标零件的确定 (9) 2.5各个非标零件表面粗糙度值、形位公差和尺寸公差的确定 (12) 第3章、夹具在机床上的安装与调整过程分析 (12) 第4章、夹具设计的注意事项 (13) 第5章、夹具优缺点 (13) 第6章、设计小结 (14) 参考文献 (15) 第1章、设计任务介绍
1.1零件的工艺分析 下图为某工厂需要生产的管状工件。该工件毛坯沿轴线方向整个外圆表面在数控车床上一次加工完成；该工件上?90、?95、?98、?100等4处有规定长度的直径部位，表面粗糙度应达到0．8um，需上磨床磨削；中段及尾段各有25 mm及15 mm 长的两段螺纹有待加工；最后有一段57 mm长的花键需要加工。这些部位均有同轴度要求。 1.2零件生产类型 工件毛坯为模锻成型，沿轴线方向整个外圆表面在型号CK6140数控车床上一次加工完成。为满足成批生产，针对该工件的加工工艺需设计一套夹具来保证工件的加工质量，同时又能提高生产效率。 1.3夹具设计任务简述 夹具是工艺装备的主要组成部分，很大程度上影响着机械产品的质量、生产率及生产成本。机械行业国内外市场竞争的日趋激烈，以及数控机床和加工中心的普遍使用，快速工装准备显得尤为关键。使用夹具可以提高工件的加工精度并保证零件的互换性，提高劳动生产率；同时可以降低劳动强度，改善工人的劳动条件；使用夹具还可以扩大现有机床的应用范围，充分利用现有的设备资源。由于市场的竞争越来越激烈，产品推向市场的周期越来越短，产品更新换代的速度越来越快，因此必须在最短的时间内设计并制造出结构简单、夹紧点固定、夹紧力可靠、能减少工人劳动强度和人为因素的不稳定性的夹具。 第2章、夹具设计
题 目 支架钻孔加工 专用夹具设计 院(系)别 机电及自动化学院 专 业 机械制造及其自动化 级 别 2009级 学 号 0911116036 姓 名 沈华坤 指导老师 黄国钦 华侨大学机电及自动化学院 2012年10月 专业课程综合设计
目录 第一章夹具设计任务 (1) 1.1 零件(产品)结构分析及零件图 (1) 1.2 支架钻孔工序的重点技术要求分析 (2) 第二章拨叉夹具设计方案的确定 (3) 2.1 基准面的选择(夹具体方案的确定) (3) 2.2 定位方式及定位元件的选择 (3) 2.3 夹紧方案及夹紧元件选择 (3) 2.4夹具结构 (4) 第三章主要零件设计及计算说明 (6) 3.1夹紧力计算 (6) 3.2其他零件设计计算 (8) 第四章夹具定位误差计算 (14) 第五章夹具的装配要求及使用说明 (15) 参考文献 附录
第一章夹具设计任务1.1零件（产品）结构分析及零件图 1、零件的二维图如图1.1所示 图1.1 支架CAD图 2、零件的三维图如图1.2所示 图1.2 支架三维图
1.2 支架钻孔工序六的重点技术要求分析 1、支架钻孔工序图六如图1.3 所示 图1.3 工序图 2、工装及切削要素数据表如表1.1所示 表1.1工装及切削要素数据表如表 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 01 钻与φ18垂直的孔 φ10至φ9.8 X525卧式铣 床 545 17.1 0.4 4.9 1 0.18 02 粗铰与φ18垂直的 孔φ10 锥柄麻花钻 8.9φ 680 21 0.3 0.1 1 0.15 3、工序的重点技术要求分析 由工件的零件图和三维立体图可以看出，钻与18φ垂直的孔10φ至8.9φ的重 点是保证两通孔的垂直度要求。故夹具体应围绕保证其垂直度的精度来设计，同时也要保证其表面粗糙度及位置精度。
摘要 本次毕业设计题目是座体01042零件的工艺工装设计及CAD/CAM，来源于无锡鹰普股份有限公司。 首先，依据零件图纸上的设计尺寸，利用三维软件Pro/E对零件进行三维造型并在此基础上对其进行模具设计，内容包括：定位、夹紧方式的选择，分型面、浇注系统、凸凹模、模座等的设计。 由于零件的内腔形状比较特殊，因此需要一块水溶型芯成型，同时设计出合理的定位方案。由于是机器压紧，开模时候工件容易取出，所以不用顶出机构。 然后，制定出零件加工工艺规程,包括加工方法的选择、加工路线的拟订、加工刀具选择，根据工艺规程计算出工艺参数并制作出相应的工艺卡片。该零件利用加工中心加、车床、钻床，共需要六道工序，包括粗、精铣平面，钻、扩、铰孔，攻螺纹等工步。每道工序包含了一定量的加工内容，体现出工序集中原则，保证了各个加工表面及孔间的相互位置精度，提高生产效率。同时，选择两套工序进行专用夹具设计。确定每套夹具的定位及加紧方式，两套夹具均采用一面两销定位方式，均是压板压紧。 关键词：三维造型；模具；工艺卡片；加工中心夹具
Abstract The title of this graduation design is the technology of the base part 01042 of the process tooling design and its CAD/CAM, from the Wuxi impro Co.LTD. First of all, according to the part design drawing, mold is designed by the 3D software Pro\/E. Contents include: the choice of the ways of positioning, clamping, the parting surface, gating system, and mold design, mold base, etc. Due to the parts of the inner cavity shape is quite special, so there a water soluble needed core molding, and reasonable positioning scheme is designed at the same time. Because it is compacted by machine , when open mold the workpiece is easy to take out.so there is no need for ejection mechanism. Then work out the parts processing process procedures, including the selection of machining method, the formulation of processing route, processing cutting tool selection, according to the procedure to calculate the process parameters and making the corresponding process card.The parts need total six procedures on machining center, lathe, drilling machine ,including the coarse and fine milling plane, drilling, expanding, reaming, tapping screw, step work.Each working procedure contains a certain amount of processing content, reflects the principle of process focus ensure the each other between each processing surface and hole position accuracy, improve production efficiency.At the same time, choose two sets of processes to design special fixture. Determine each fixture locating and clamping method, two sets of fixtures adopt a two pin positioning way, all is clamp pressure. Key words: three-dimension solid model ; molds;operation card;machining center fixture
以研促教，产教融合—调整臂零件的夹具设计 玉环县中等职业技术学校王中宝 摘要：职业教育的专业教师要深入企业调研，要以生产实际中的问题作为自己研究的课题，来促进自己的专业教学水平和提升为企业服务的能力。本汽车零件的夹具结构简单、设计巧妙、科学有效地保证了产品的加工要求。 关键词：汽摩配夹具工序定位 一、项目背景及意义 玉环是全国重要的汽车摩托车配件生产基地，有路必有车，有车就有玉环汽摩配。玉环的汽摩配产品品种之多、规格之全，几乎涵盖国内所有车型。在玉环的汽车部件和配件中，发动机减震器、球笼式等速万向节、方向盘、齿轮、皮带轮、变速器、刹车系统等产品，都已经形成了一定的规模。玉环县泓瑞机械制造厂是一家专业致力于重型卡车零部件和总成件的汽车刹车调整臂生产的企业。该公司产品生产中涉及刹车调整臂外壳零件的加工。为衔接市场发展需要，实现低成本、高精度的加工工艺，发挥校企合作中我校的技术骨干作用，对加工环节及工装夹具作技术改进。 二、项目技术要点及优点分析 本项目技术是针对现有的技术存在问题，提出了一种结构较为简单并且工作较为稳定的用于刹车调整臂外壳零件小端孔加工的夹具。 本项目技术的目的可通过下列技术方案来实现：本零件工艺路线根据现有设备和加工成本考虑如下：工序一：粗车大端两端面，粗车ф65孔，精车ф65孔，采用C6140车床，使用专用夹具；工序二：粗铣、精铣小端两端面，使用X6125铣床；工序三：钻、扩、铰ф15孔，采用立式钻床。 图1为工序三加工的小端孔的尺寸和形位公差。
图1 本项目是针对工序三而设计的钻孔夹具，原来的夹具因定位面面积过大，缺乏辅助支撑和定位作用力不合理，在加工过程中出现产品质量不稳定，尺寸精度和形位公差不合格的情况。解决的思路首先在基准的选择上，尽可能选择所加工的表面的工序基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。根据该零件的技术要求和装配要求，选择零件大端面和孔ф65孔作为精基准。在前面工序中，要把精基准（大端平面和ф65孔）准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，即遵循了“基准统一”原则。 本方案采用大端平面（图2中定位B）为定位基准，即限制了工件X转动、Y转动、Z移动三个自由度。又用ф65孔和圆柱销配合，限制了工件X移动、Y移动两个自由度，用螺钉（图2中定位A）限制了工件Z转动一个自由度，本夹具限制了工件六个自由度，属于完全定位。