万向节滑动叉的机械加工工艺规程及夹具设计(常用版)

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1、万向节滑动叉的机械加工工艺规程及夹具设计（常用版）(可以直接使用，可编辑 完整版资料，欢迎下载）万向节滑动叉的机械加工工艺规程及夹具设计 学士学位毕业设计汽车转动轴滑动叉加工工艺规程及其夹具设计学生姓名： 指导教师： 所在学院： 专 业： 摘 要过对零件进行工艺分析可知，本零件共有两组加工表面（以 花键孔为中心的加工表面和以孔为中心的加工表面），他们之间有一定的位置要求，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，这样易于保证他们之间的位置精度要求。由于生产类型属于大量生产，故应采用专用机床配以高效率的专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。在夹具设计中采用气动夹紧，缩短辅助时间

2、。关键词：AbstractThrough the process analysis we can know that this component part have two groups of finishing surfaces altogether, and there are certain placement requirements between them. We can finish one group of surfaces first ,then with the help of dedicated clamp device to finish another , thus

3、 we can easily guarantee the placement accuracy between them . As the production type belongs to the mass production, so we should adopt dedicated machine tools to match high efficient dedicated clamp device, and make the maching operations concentrate as far as possible on improving productivity.Ke

4、ywords: Process ; Clamp device; 目 录摘 要IAbstractII前 言1零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工艺分析12 工艺规程的设计22.1 确定毛坯的制造形式22.2基面的选择22.3制定工艺路线22.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.5确定切削用量及基本工时63夹具设计183.1问题的提出193.2夹具设计194结论20参考文献22致 谢23前 言面对国际汽车巨头加大中国市场的投入，中国汽车企业感到巨大压力。如何在国内市场中站稳脚，抢占国际市场成为摆在每个汽车生产厂家面前的现实问题。汽车制造商们遂采取保障质量、降低成本、提高管理、优化

5、服务等措施来提升自己的竞争力。汽车大战正在进行！要保证质量、降低成本必须从每个零件做起，零件的机械加工工艺规程及工艺装备的研究是这一环节的核心内容。通过对零件精心细致的工艺分析，来选择恰当的毛坯制造方式，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量；根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理且能保证加工质量的夹具。从而达到在保障质量的前提下达到高生产率、经济性（包括利润和经济效益）的目的。1零件的分析1.1零件的作用汽车传动轴滑动叉位于转动轴的端部。主要作用一是传递扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同位置时，由本零件

6、可以调节传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节的作用。零件外圆内为 花键孔与传动轴端部的花键孔相配合，用于传递动力之用。1.2零件的工艺分析万向节滑动叉共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：中心的加工表面这一组加工表面包括，两个的孔及其倒角，尺寸为的与两个孔相垂直的平面，还有在平面上的四个螺钉。其中，主要加工表面为的两个孔。孔为中心的加工表面这一组加工表面包括： 十六齿花键孔， 阶梯孔，以及 的外圆表面和 的外螺纹表面。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：（1）花键孔与二孔中心连线的垂直度公差为100：0.

7、2；（2）二孔外端面对孔垂直度公差为；（3）花键槽宽中心线与中心线偏转角度公差为。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证他们之间的位置精度要求。2 工艺规程的设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为45钢。考虑汽车在运行中要经常加速及正、反向行驶，零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为100，000件，已经达到大量生产水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。2.2基面的选择基面选择是工

8、艺规程中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，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，还会造成零件大量报废，使生产无法正常进行。的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对于本零件来说，如果以外圆（或者外圆）表面作基准（四点定位），则可能造成这一组内外圆柱表面与零件的叉部外形不对称。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选取叉部两个孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个V形块支撑这两个的外轮廓

9、作主要定位面，以消除x、y平动和转动共四个自由度，再利用一对定心的窄口卡爪，支持在外圆柱面上，用以消除z平动和转动共两个自由度，达到完全定位。的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门计算，此处不再重复。2.3制定工艺路线零件的机械加工工艺路线是工艺规程设计的中心问题，要以“优质、高产、低能耗”为宗旨，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置等技术要求都能得到合理的保证。由于生产类型已确定为大量生产，故采用专用机床配以高效率的专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。线方案一工序 粗二孔及倒角。工序 粗铣、精铣二孔端面。工序 拉二孔。工序

10、 车端面及，外圆并车螺纹。工序 钻、扩花键底孔，并锪沉头孔，内花键孔倒角，钻锥螺纹工序 拉花键孔。工序 钻叉部4-螺纹底孔并倒角，攻螺纹及工序 终检。线方案二工序 车端面及，外圆并车螺纹。工序 两次钻孔并扩花键底孔，并锪沉头孔.工序 倒角。工序 钻锥螺纹工序 拉花键孔。工序 粗铣二孔端面。工序 扩二孔并锪倒角。工序 拉两个孔至图样尺寸。工序 磨二孔端面。工序 钻螺纹底孔并倒角。工序 攻螺纹及工序 终检。案的比较与分析 工艺路线方案一与工艺路线方案二相比较工序更加集中，工艺路线方案一用工序代替工艺路线方案二中的工序、工序、工序。用工序代替方案二中的工序、工序。用一台组合机床完成几台机床的工作，减

11、少工件装夹的次数，易于保证加工面相互位置精度，减少工件在工序间的运输，减少辅助时间和准备终结时间。方案一是先加工以花键孔为中心的一组表面，然后以此为基准面加工二孔；而方案二则与此相反，先是加工二孔，然后再以此二孔为基准加工花键孔及其外表面。两相比较可以看出，先加工花键孔后再以花键孔定位加工二孔，这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹等比较方便。工艺路线一在加工两孔端面时采用的方法是粗铣、精铣；工艺路线二则采用两道工序：先粗铣二孔端面，然后再磨二孔端面。通过仔细考虑零件的技术要求就会发现，图样规定：二孔中心线与花键孔中心线垂直，垂直度公差为100：0.2；二孔与其外端面也垂直，垂直度公差为0.1

12、。由此可以看出：因为二孔的中心线要求与花键孔中心线相垂直，因此，加工及测量孔时应以花键孔为基准。这样做，能保证设计基准与工艺基准相重合。在上述工艺路线制订中也是这样做的。同理，二孔与其外端面的垂直度（0.1）的技术要求在加工于测量时也应遵循上述原则。但工艺路线方案一却没有这样做：二孔加工时，以花键孔定位（这是正确的）；而孔端面加工时也是以花键孔定位。这样做从装夹上看似乎比较方便，但却违反了基准重合的原则，造成了不必要的基准不重合误差。具体的说，当二孔的外端面以花键孔定位时，如果两个端面的中心线与还键孔中心线已保证绝对平行的话（这是很难的），那么由于 二孔中心线与花键孔中心线仍有100：0.2的

13、垂直度公差，则二孔与其外端面的垂直度误差就会很大，甚至会造成超差而报废。这就是由于基准不重合而造成的恶果。工艺路线二中先粗铣二孔端面，然后以孔为基准，磨二孔外端面。这样做，就可以修正由 课程设计说明书设计KCSJ-14曲柄零件的机械加工工艺规程及典型夹具 学 院： 机械与车辆学院专 业： 姓 名： 指导老师： 机械工程及自动化* 学 号： 职 称： * *中国*二一二 年 十二 月摘要机械制造装备设计课程设计是机械制造装备设计课程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是学生综合运用本课程及其先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。它对于培养学生编制机械加工工艺规程和机床夹具

14、设计的能力，为以后搞好毕业设计和到工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。课程设计主要资料参考了机械制造技术基础课程设计，完成了曲柄夹具的设计，其中包括了零件的设计和专用夹具的设计。整个设计过程均采用CATIA实体造型，并通过软件自带的功能完成了零件工程图和装配工程图。并对夹具的运动过程进行了DMU运动的仿真设计，生成了动画。整个设计过程加深了对机械设计的认识，对课内外均有很大的帮助。关键词 ：专用夹具 曲柄 工序 工艺 切削余量 工时定额SummaryMachinery manufacturing equipment design course is designed to mechani

15、cal manufacturing equipment design course teaching and an indispensable auxiliary link. It is the students comprehensive use this course and its first courses knowledge of theory and practice for processing technology and jig structure design of an important practice. It is to cultivate students pre

16、pare machining process planning and machine tool jig design ability, to improve after graduation design and to the factory is engaged in the process and jig design has very important significance. Curriculum design main material reference the mechanical manufacturing technology foundation course des

17、ign , the completion of the crank jig design, including the design of the spare parts and special jig design. The whole design process adopts CATIA entity model, and through the software own function finished parts engineering drawings and assembly drawings. And the jig movement process DMU motion s

18、imulation design, made the animation. The whole design process to deepen the understanding of the mechanical design, inside and outside the class are of great help. Keywords: Special jig crank process Cutting allowance Task time目录课程设计任务书5一、课程设计的目的5二、课程设计的要求5设计过程1一、零件的分析1二、工艺规程设计22.1毛坯的确定22.2机械加工路线的拟

19、定32.3工序间加工余量的确定32.4各工序机械加工参数的确定3三、专用夹具设计103.1确定工序103.2夹具方案的分析103.3自由度分析103.4夹具元件的确定103.5定位误差的分析14四、总结与展望15 课程设计任务书一、课程设计的目的 机械制造装备设计课程设计是机械制造装备设计课程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是学生综合运用本课程及其先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。它对于培养学生编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，为以后搞好毕业设计和到工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。本课程的目的在于：1） 培养学生综合运用机械制造装备设计及相关专

20、业课程（工程材料、机械设计、互换性与测量技术、机械制造基础）的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件的工艺规程的能力。2） 能根据被加工零件的技术要求，应用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计保证加工质量的高效、省力、经济合理的专用夹具的能力。 3） 使学生熟悉和能够应用有关手册、标准、图表等技术资料，指导学生分析零件加工的技术要求和企业已具备的加工条件，掌握从事工艺设计的方法和步骤。4） 进一步培养学生机械制图、设计计算、结构设计和编写技术文件等基本技能。5） 培养学生耐心细致

21、、科学分析、周密思考、吃苦耐劳的良好习惯。6） 培养学生解决工艺问题的能力，为学生今后进行毕业设计和去工厂从事工艺与夹具设计打下良好的基础。二、课程设计的要求 本课程设计要求就一个中等复杂程度的零件编制一套机械加工工艺规程，按教师指定的某道工序设计一副专用夹具，并撰写设计说明书。学生应在指导教师的指导下，认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。学生对待自己的设计任务必须如图工厂接受任务一样，对于自己所做的技术方案、数据选择和计算结果必须高度负责，注意理论与实践相结合，以期待整个设计在技术上是先进的、在经济上是合理的、在生产中是可行的。 设计题目：KCSJ-14曲柄零件机械加工工艺规程及工艺装置

22、设计生产纲领：400000件生产类型：大批量生产具体要求： 1、产品零件图 1张 2、零件毛坯图 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、夹具设计装配图（0#或1#图纸） 1份 6、夹具设计零件图 （2#4#图纸） 12张 7、课程设计说明书 （60008000字） 1份 附：产品零件图 指导教师：* 教研室主任： 2021年 12 月10 日设计过程题目：设计KCSJ-14曲柄零件的机械加工工艺规程及典型夹具生产纲领：40000件/年生产类型：大批生产一、零件的分析 图1-曲柄零件图18H8、10H9 均为基孔制孔，孔轴线与表面A垂直度要求0.05，孔内表面粗糙

23、度为Ra6.3，孔两端倒角孔内表面为主要的配合表面，为了保证零件的精度，要通过多道工序多次加工的方法才能获得。DEF表面的粗糙度均为Ra12.5，通过简单的端面铣就能保证。4孔为加油口，没有特殊的要求。AB两端面的表面粗糙度均为Ra1.6,为配合面，要保证精度。保证孔与大孔的距离 孔与大孔的距离为毛坯通过铸造的方法获得，因此要注意铸造圆角、拔模斜度、最小壁厚等因素。二、工艺规程设计2.1毛坯的确定（1）毛坯的形式零件结构比较简单，根据大批量的年生产纲领可知，毛坯可通过金属压力铸造的方法获得。（2）加工余量的确定查机械加工工艺设计实用手册表4-12毛坯铸件典型的机械加工余量有：毛坯为灰铸铁，查表

24、知金属型毛坯的机械加工余量等级DF,本方案等级选用f查机械加工设计手册表3-13要求的铸件机械加工余量：零件最大外形尺寸为126mm，故铸件的加工余量为1.5mm，根据加工方法和工艺要求，可得到毛坯简答尺寸。零件厚度=17+1.5*2=20铸件大孔=18-1.5*2=15铸件小孔=10-1.5*2=7端面C、E到轴线的距离为11+1.0=12.0端面D到轴心线的距离为16+1.0=17.0（3）毛坯图的拟定图2-毛坯图2.2机械加工路线的拟定表1-加工路线表加工面加工精度要求表面质量要求加工方法选择两侧面AB20,未注公差尺寸并要求有一定的对中性Ra1.6粗铣A粗铣B精铣B精铣A 18H8内孔

25、加工孔口倒角1*45两端，与A面垂直度0.05，倒角斜面粗糙度12.5Ra1.6钻扩铰2*孔10H9内孔加工孔口倒角1*45两端，与A面垂直度0.05Ra1.6钻铰铣C、E面面到各轴心线距离11mmRa12.5铣铣D面面到各轴心线距离16mmRa12.5铣4孔加工C、D、E面加工浇油口钻辅助工序孔口及锐边倒角钻头倒角，手工去毛刺2.3工序间加工余量的确定各工序间加工余量的确定，详情请参考工艺过程卡片。2.4各工序机械加工参数的确定(1)20、30（粗铣A、B面）工艺参数的确定由于粗加工时为了提高生产效率，考虑到本道工序的加工余量只有1mm，故选取背吃刀量查现代夹具设计手册 表4-15各种常用材

26、料的铣削速度范围有：查机械制造工艺学表5- 硬质合金端铣刀、圆柱铣刀和盘铣刀加工平面和凸台时的进给量，选取硬质合金YG3端铣刀50mm ，铣刀齿数z=5 根据转速计算公式n（r/min） d刀具直径 切削速度m/mm 取粗铣表面加工时间的确定刀具主偏角为90时铣削宽度 取查机械制造技术基础课程设计表3-16典型动作辅助时间定额Ta参考值有：查机械制造技术基础课程设计表3-8时间定额的组成及公式计算有：由于本零件为大批量生产，故布置工作地时间、休息及生理需要时间都按5%计算有：（2）40、50（精铣A、B面）工艺参数的确定刀具选择同（1）本工序为精加工工序，背吃刀量，选切削速度取查机械制造技术基

27、础课程设计表3-16典型动作辅助时间定额Ta参考值有：（3）工序130、140、150（铣C、D、E面）工艺参数的确定D、E、F面的表面粗糙度要求RA=12.5，通过YG3端面铣削即可保证。面的总加工余量为1mm，可通过一次铣削完成，故铣刀直径30mm，齿数z=5 查 查机械制造技术基础课程设计表3-16典型动作辅助时间定额Ta参考值有：（4）工序160、170、180（钻C、D、E面孔）工艺参数的确定工序160、170、180为在各所在平面打4mm孔，由于孔位浇油口故没有特殊的要求，通过普通的钻即可保证要求。本方案选用硬质合金YG8钻头，加工孔。查机械制造技术基础课程设计表5-65 硬质合金

28、YG8钻探钻灰铸铁时的进给量有：取钻销基本时间的确定式中为主偏角 进给次数因为；故综上有：查机械制造技术基础课程设计表3-16典型动作辅助时间定额Ta参考值有：（5）工序70、80（钻孔）工艺参数的确定选用硬质合金YG8Z钻头9.5mm 查表 知 取钻销时间的确定根据公式有查机械制造技术基础课程设计表3-16典型动作辅助时间定额Ta参考值有：（6）工序100、110（铰孔）工艺参数的确定本工序安排在钻孔之后，加工后要保证孔内表面的粗糙度RA=1.6，尺寸精度到达10H9，故采用铰孔来保证精度。选10高速钢扩孔钻铰孔W18Cr4V.查机械制造技术基础课程设计表5-64高速钢及其硬质合金扩孔钻头扩

29、孔的切削用量有有因为要保证孔内表面的精度可适当提高速度：取铰孔时间的确定为扩、铰前的孔径（mm）；D为扩、铰后的孔径（mm）；查机械制造技术基础课程设计表5-68机铰刀铰孔时的进给量f有：（7）工序60（钻大孔）工艺参数的确定钻大孔，保证尺寸到17选用硬质合金YG8Z钻头17mm 查机械制造技术基础课程设计表5-64高速钢及其硬质合金扩孔钻头扩孔的切削用量有：取钻孔时间的确定故有查机械制造技术基础课程设计表3-16典型动作辅助时间定额Ta参考值有：（8）工序90（扩大孔）工艺参数的确定扩大孔，保证尺寸到17.75。本工序选用选17.75高速钢扩孔钻（W18Cr4V）扩孔。 因为扩孔后要保证一定

30、的精度，故在切削时适当提高切削速度。查机械制造技术基础课程设计表5-64高速钢及其硬质合金扩孔钻头扩孔的切削用量有：取扩孔时间的确定故有查机械制造技术基础课程设计表3-16典型动作辅助时间定额Ta参考值有：（9）工序120（铰大孔）工艺参数的确定本工序完成后要保证孔内表面的Ra=1.6，18H8。故在扩孔后再安排铰孔这道工序来保证尺寸的进度。 孔表面质量要求较高故要求较高的速度。查机械制造技术基础课程设计表5-68高速钢及硬质合金机铰刀铰孔进给余量有： 取铰孔时间的确定；故有查机械制造技术基础课程设计表3-16典型动作辅助时间定额Ta参考值有：三、专用夹具设计3.1确定工序本方案针对C端面上的

31、4孔进行夹具设计。3.2夹具方案的分析在加工C面上4孔时，A、B，和大孔、孔已经加工完，并且具有一定的精度，故可以利用已经加工的面做定位基准面。本方案可以采用“一面两销”组合定位的方式来限制工件的六个自由度。图3-夹具定位方案草图3.3自由度分析、A面为定位基准面，限制3个自由度：、大孔面采用短圆柱销定位，限制两个自由度：、小孔面采用菱形销定位，限制一个自由度：3.4夹具元件的确定3.41钻套本方案生产纲领为大批量生产，生产加工过程会有磨损，为了保证4孔具有一定的精度，故采用快换钻套。查机械制造技术基础课程设计表5-105快换钻套的基本结构和参考尺寸：已知公称尺寸公差带为F7公差带为K6钻套3

32、.42钻套用衬套查机械制造技术基础课程设计表5-钻106套用衬套的基本结构和参考尺寸有：已知衬套的基本尺寸A型衬套3.43钻套用螺钉查机械制造技术基础课程设计表5-107钻套用螺钉的基本结构和参考尺寸。选用螺钉尺寸为M5螺钉3.44圆柱销/菱形销因为4孔只限制一个自由度，故采取削边削的形式定位。圆柱面限制两个自由度，故圆柱销为短销。已知圆柱销D=18mm（818）选择A型查现代夹具设计手册表13-8可换定位销的规格尺寸有：、已知圆锥销D=10mm(310)选择B型极限偏差查表有、 、图4-圆柱销图5-菱形销3.45夹紧原件方案采用气动夹紧方式夹紧，压紧原件末端连接气压缸实现夹紧。因为生产纲领为

33、大批量生产，通过气动自动夹紧，可以缩短工件加工过程中工时，达到经济效益的最大化。图6-压板轴视图3.46旋转支座图7-旋转支座3.47连接角板图8-连接角板3-78夹具总体方案图9-方案图3.5定位误差的分析方案采用一面两销的定位，就本工件的加工而言，测量基准与定位重合，不存在基准不重合误差。查机械制造技术基础课程设计表4-12常用定位原件的选择及说明，选用定位销于原件的配合公差为 查机械制造技术基础课程设计表4-10典型定位状态下定位误差计算公式四、总结与展望在做这个课程设计之前也做过类似的设计，所以有了一定的经验。在课程设计开始之处就做好了充分的准备，尤其是一些工程手册的下载。整个过程也没

34、有遇到多大的困难，所以提前准备好了答辩资料。整个过程下来也学到了许多的东西，特别是对软件有了进一步的了解，学了很多的多系，特别catia工程制图模块、dmu运动仿真、零件装配设计。也把大学学到的许多东西从头到尾整理了一遍，受益匪浅啊。以前学到的东西都只是纯粹的理论知识，自己也并未真正明白其中的道理，但是在这个过程中充分考虑设计的诸多因素，算是正在理论和实际结合在一起了，所以觉得特别有用。这次课程设计也是对自己大学的一次综合测验吧，也能使自己在其中很好的定位，在以后的学习工作中也是非常有用的。最后感谢*我的指导，要是没有她平时的讲解和课堂经验的积累我也不能如此顺利地完成我的设计。此致敬礼！参考文

35、献【1】柯建宏.机械制造技术基础课程设计【M】.武汉：华中科技大学出版社，2021.【2】朱耀祥.现代夹具设计手册【M】.北京：机械工业出版社，1991.【3】张耀宸.机械加工工艺设计实用手册【M】.北京：航空工业出版社，1993.【4】卢秉恒.机械制造基础基础【M】.北京：机械工业出版社，1991.【5】刘建东.机械加工设计手册【M】.北京：机械工业出版社，1993.【6】关慧贞.机械制造装备技术【M】.北京：北京工业出版史，2021.【7】佟献英. 工程制图【M】.北京：北京理工大学出版史，2007.【8】徐发任，等.机床夹具设计【M】.北京：重庆大学出版社，1993.【9】王秀伦，等.

36、机床夹具设计【M】.北京：中国铁道出版社，1984.【10】曾志新，等.机械制造技术基础【M】.武汉：武汉理工大学出版社，2001.【11】于骏一，等.机械制造工艺学【M】.北京：机械工业出版社，1990【12】于骏一，等.机械加工振动的诊断，识别与控制【M】.北京：清华大学出版社，1994.尾座体零件机械加工工艺规程及夹具设计 摘要：我要完成的任务是写出尾座体零件的加工工艺规程和设计加工孔17的专用夹具。查看零件图找出主要的面和孔，分析它们的结构和工艺特征，计算出重要的参数，选择出合适的机床、夹具、刀具等。编写工艺步骤。设计孔17的夹具，以导轨平面作为主定位面限制3个自由度，75度斜面作为侧

37、定位面限制2个自由度。以更好的保证孔17的位置和加工精度。再在孔17的不加工面找个定位加紧点限制一个自由度，确保六点定位。 关键词：加工工艺;夹具;尾座体;设计The tailstock body parts machining process planning and the fixture designAbstract:This topic is mainly design that designs the tail a body of some tool machine to process the craft and tongses, adopting to design first

38、in the design a body of that tail processes the craft at according to process the craft to select by examinations the tongs of the project of the design and concrete design of the tongs;But the point of design is the design of the tongs.Because bore 17 of accuracy have high request, and position the

39、 size error margin small, for guarantee the position of the bore and process the accuracy we certainly at process the bottom to face of time pass to draw the line to find out the bottom to face of process the amount of remaining.Thus can with better assurance bore 17 of position and process the accu

40、racy!Process the bore 17 of time is opposite for assurance to run parallel with B face of in the A we have to design accurately with the AN and B faces to settle for of tongs!Return in consideration of a degree of the work piece and the error margin of the cylinder degrees are small, the furniture t

41、hat we design have to the bore 17 of tongs fixed position is accurate, and process the vibration of time small, that have to in the bore 17 of neighborhood seek a fixed position to step up the point.Keyword : process the craft；tongs；a body of tail；design目 录摘要IABSTRACTII目录III1绪论11.1 设计的依据、背景以及研究意义11.

42、2 国内外研究现状11.2.1 国外研究现状11.2.2 国内研究现状21.3 主要研究内容32 零件分析42.1 零件的特点42.2 零件工艺分析43 机械加工工艺规程设计53.1 确定毛坯的制造形成53.2 基面的选择53.3 制定工艺路线5 工艺路线方案一53.3.2 工艺路线方案二63.3.3 工艺方案的比较分析63.4 选择加工方法，制定工艺路线83.4.1 孔的端面孔83.4.2 内孔93.4.3 燕尾面加工93.4.4 导轨面刨削加工103.4.5 孔的内径表面103.5 确定切削用量及基本工时113.5.1 铣削的孔的两端面113.5.2 钻孔123.5.3 铣削的孔的端面12

43、3.5.4 铣削M6的端面133.5.5 钻、M6孔143.5.6 扩孔153.5.7 加工的倒角153.5.8 扩孔153.5.9 刨削导轨面163.5.10 铣削22的退刀槽183.5.11 刨削燕尾面183.5.12 镗削（精镗、细镗的孔）193.5.13 磨削（导轨面、燕尾面）193.5.14 镗削（镗削的孔、镗削的沉降孔）213.5.15 攻丝223.5.16 导轨面配刮223.5.17 珩磨的孔223.5.18 精加工的孔研配233.5.19 终检234 夹具设计244.1 问题的提出244.2 夹具设计244.2.1 主视图孔的加工夹具245 结论27参考文献29致谢311 绪论

44、1.1 设计的依据、背景以及研究意义 随着科研的深入研究与创新，我国的机械制造业得到了长足的发展。在机械制造行业中，产品的材料、结构设计、工艺制造能力等是产品设计的物质技术基础，在制造技术方面对设计提出了许多要求，制约着设计；另一方面，制造技术也在不断的发展完善，同时也在推动着设计。技术不仅是物质基础，并且其本身也很重要。我们要了解材料的物理，化学性能，合理的加工材料，发挥材料和技术的潜在“功能”1。技术是发展的基础，发现新材料，创造新工艺，必然会使产品有了新的结构形态和造型样式2-3。 制造业的迅速发展，对产品的种类和生产率提出了更高的要求，为了适应中小批量，必然对机床夹具提出更高的要求4-

45、5。尾座体零件在制造业中运用很广，所以对它的要求很高。选用HT150来铸造该零件，HT150是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此在尾座体加工时，需要使用高精度机床，另外也要选取合理的夹具，因为夹具设计是否合理将直接影响零件的精度和性能。这次设计是对大学四年来所学课程及相关应用绘图软件的一次全面性 的总复习，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于：（1） 巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的检验；（2） 加强我们查阅资料的能力；（3） 学习设计思路，掌握设计步骤，完成设计。（4） 经过这次设计，我对零件的工艺规程设计，设计工艺方案比较并选用合理方案，计算零件加工余量，选用恰当的工艺尺

46、寸，查阅相关资料文献等方面有了很大提高。（5） 学习CAD，画出任务书中所要求的装配图和零件图。1.2 国内外研究现状 国外研究现状 时至今日，各国都很重视机床的研究，抓紧时间发展先进的数控机床，来促进工业和经济的快速发展6。在国际市场展上出现了一大批运用先进技术生产的机床来争夺市场份额。在此形式下，我国也加快步伐发展先进机床。现在数控机床的发展势头很好，相关技术每天都在进步更新。美国、德国和日本是当今世界上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家7-8。 例如：19世界初是1mm等级，到20世界初时提高到了0.01mm级，而近30年来，普通机械加工的精度已从0.01mm

47、提高到0.005mm级，精密加工的精度已从1um级提高到0.02um级，超精加工已从0.0.01um级进入到纳米级。而日本更是成功获得了小于0.0005um的表面粗糙度。过去人们只注意表面特征，忽视了表面之下0.38mm范围内的内部效应，即次表面对零件可靠性的影响。加强这方面的研究从而提高产品的质量使用寿命及可靠性9-10。我国在20世纪50年代研制出了第一台数控机床，过程很艰辛很不容易。开始时我国对数控机床技术缺乏认识，技术人员某些技术达不到要求、设备不够先进，虽然努力发展有所进步，但终因表现不好，无法用于生产而停止。改革开放后，我国积极引进先进的数控系统技术，和其他发达国家达成了合作意向互

48、惠互利，解决了我国在相关技术上存在的部分难题。利用国外的先进部件、控制系统，能够自主设计制造高性能，多轴联动加工的数控机床，满足国内市场的需求，但是对关键技术的掌握，理解，再发展创新能力差。很多东西达不到要求与发达国家数控机床的水平还是有差距，缺乏专业人才和高级技11-13。国内研究现状 工业革命以后机械制造业的地位越来越重要。现在随着社会的变化，传统的制造业也面临着挑战，是时候做出改变了。所以德国提出了“工业4.0”，中国提出了“2025计划”，机械制造业向着智能化方向的转变，最终实现全自动化、柔性化制造13-15。我国错过了机遇和其他发达国家相比现代机械设计发展迟了很长时间15，我们没有怨

49、人，而是努力发展，国家也做了很多事，出台了许多政策鼓励人们创新，人们也不耻下问努力学习先进技术，从而我们有了很大的进步，但是我国的整体机械设计水平还是有待提高。根据国内外的现状我国的机械加工能力明显赶不上国外，而夹具则是主要影响因素之一16-17。因此，本文开展对尾座体零件的加工工艺分析及部分工装设计研究变得很重要。1.3 主要研究内容本毕业设计拟解决的问题主要有以下几个方面：（1） 通过对查阅资料，掌握其尾座体零件的重要性。（2） 掌握尾座体零件加工工艺和相应夹具的设计流程。（3） 利用AutoCAD绘制尾座体零件图和毛坯图，夹具装配图。（4） 编制尾座体零件的机械加工工艺规程；首先要知道所

50、要加工面，孔。考虑面和孔粗糙度，精度要求，选择合适的加工方法。合理安排工序先面后孔，先粗加工后精加工，选用合适机床，刀具等。填写工艺文件：工艺过程卡片、工序卡片。（5） 设计加工17孔的专用夹具；绘制夹具装配图和主要的夹具零件图。2 零件分析设计要求的零件是机床尾座体，尾座是放在机床的右侧导轨上，尾座上的套筒能够放顶尖，来支承较长的工件的右端（即顶持工件的中心孔）、安装钻头、绞刀，进行孔加工，也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆析牙套螺纹工具加工内、外螺纹。2.1 零件的特点 由图可知，该零件为不太规则的部件，其主要技术特点如下： 1.铸件需要消除毛刺和砂粒、并作退火处理。 2. 17H6要求圆度为0

51、.003。 3. 17H6要求圆柱度0.004。 4. 17H6与导轨面的平行度为0.005。 5. 17H6与燕尾面的平行度为0.005。 6. 17H6的孔轴心线与导轨面的位置度误差为00.1。 7. 17H6的孔与燕尾面的位置度误差不超过0.15。 8.各面的粗糙度达到需要的要求。 9. 17H6的孔需精加工、研配。 10.导轨面配刮1013点/2525。2.2 零件工艺分析根据零件图可知、主要进行导轨面的加工、孔加工和表面加工、钻孔、攻丝，孔的精度要求高，需要设计专用夹具。3 机械加工工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形成尾座体结构复杂，选用铸件简单方便。机床中运用广，选用批量生产。根

52、据零件图所给的粗糙度查表计算表面加工余量。3.2 基面的选择在选择基面时，要选择合理的基面，这样接下来的设计将会很容易，不复杂，设计出来的产品合格率也高，生产也容易进行省时省力。粗基准的选择：加工普通零件时，选择加工面互为基准是可以的；但是对于尾座体来说，把17的孔选择为粗基准时位置精度会达不到要求，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工面作为粗基准）现在选择不加工35的外圆表面和外表不加工面作为粗基准，利用一组两个锥套夹持两端作为主要定位面以消除五个不定度，再用一个支承板、支承在前面用以消除一个不定度，达到完全定位。用来加工工件的底面。对于精基准而言，主要应考虑基准

53、的重合问题。这里主要以已加工的底面为加工的精基准。当设计基准与工序基准不符时应该进行尺寸换算。3.3 制定工艺路线大批量生产零件时，可以采用万能机床和专用夹具。制定工艺路线时还要考虑生产率，经济性，可行性合理安排工序。 工艺路线方案一工序.铣削17H6的孔的两端面（粗铣、半精铣）。工序.扩17H6的孔。工序.倒角。工序.铣削孔14的端面、铣削M6的端面、粗铣最底面、粗铣导轨面、铣工艺面、铣削22的退刀槽、精铣导轨面、精铣燕尾面。工序.铣削28的端面。工序.钻14的孔、扩孔。工序.镗削28的沉降孔。工序.钻M6的孔、攻丝。工序.精加工17的孔、研配。工序.精加工导轨面配刮1213点/2525。

54、工艺路线方案二工序.铣削17H的孔的两端面（粗铣、半精铣）。工序.粗刨导轨面。工序.粗刨燕尾面。工序.刨削导轨面的工艺台阶面。工序.铣削22的退刀槽。工序.精刨导轨面。工序.精刨燕尾面。工序.扩17的孔。工序.铣削14的孔的端面。工序.镗28的孔。工序.研配17的孔。工序.导轨配刮。 工艺方案的比较分析 方案一先粗加工17的孔，再粗加工其他面，其他孔绕一圈回来再精加工17的孔，精加工其他的面和孔。方案二是先粗加工面，再精加工面，完成以后再加工孔。先孔后面，加工方便容易，尤其是17的孔要求最多，他达到要求后其他就容易了。方案一工序多，加工时换刀具频繁为了方便可以专用夹具设计的组合机床，也可以选用

55、多工位万能铣床加工。由于万能铣床的加工精度达不到导轨面的精度要求，所以决定将方案二中除了第一步工序以外剩下的所有工序全部放入方案一中，燕尾处的的斜面用铣削加工不好，所以用刨削加工导轨面和燕尾更好。具体工艺过程如下：工序1.粗铣削17H6的孔的两端面。工序2.精铣削17H6的孔的两端面。工序3.钻17H6的孔。工序4.扩17H6的孔。工序5.加工 的倒角。工序6.粗铣14的孔的端面。工序7.半精铣14的孔的端面。工序8.铣削M6的端面。工序9. 粗刨燕尾底面。工序10.粗刨轨面。工序11.铣刨导轨面的工艺面。工序12.铣削22的退刀槽。工序13.精刨燕尾面。工序14.精刨导轨面。工序15.磨燕尾

56、面。工序16.磨导轨面。工序17.钻14的孔。工序18.扩14的孔。工序19.钻M6的螺纹孔。工序20.攻丝。工序21.镗削28的沉降孔。工序22.镗削的孔。工序23.镗削的孔。工序24.导轨面配刮。工序25.精加工17H6的孔研配。工序26.人工时效。工序27.终检。但考虑工序集中和铸件不适合热处理取消工序26，而且考虑工序集中，集中同一中加工的粗精加工。具体的工序如下：工序1. 导轨面加工（粗、半精铣削导轨面及刨削导轨面的工艺面、精刨导轨面）。工序2.燕尾面加工（粗刨、精刨燕尾面）。工序3. 铣削17H6的孔的两端面（粗、精铣）。工序4.孔加工（钻、扩、绞17H6的孔）。工序5. 铣削14

57、的孔的端面。工序6.14的孔加工（14的孔钻、扩）。工序7.铣削M6的端面。工序8.钻孔（钻M6的螺纹孔）。工序9. 加工 的倒角。工序10. 磨削（导轨面、燕尾面）。工序11. 镗削（镗削28的沉降孔）。工序12. 攻丝。工序13. 导轨面配刮。工序14. 珩磨：。工序15. 精加工17H6的孔研配。工序16. 终检。以上过程详见后面的工艺卡。3.4 选择加工方法，制定工艺路线 孔的端面孔不平度：；缺陷度：；空间偏差： ；铸造公差： 。（1）粗铣余量加工精度：IT12，公差；加工表面粗糙度：；铸件的加工余量为。（2）精铣余量加工精度及表面粗糙度：要求达到，公差，见图纸要求。精加工的余量为。所以 式（3.1） 内孔孔17的内孔精度要求为，由机械制造工艺与夹具设计指导确定工序尺寸及加工余量为：钻孔：； 扩孔： ； 精镗： ；细镗：