大型复杂减速器箱体的机械加工工艺规程及工艺装备设计【7张CAD图纸+毕业论文+开题报告+任务书+外文翻译】【2011定做独家】

大型复杂减速器箱体的机械加工工艺规程及工艺装备设计40页 19000字数+论文说明书+任务书+7张CAD图纸【详情如下】A0减速箱体上箱体.dwgA0减速箱体夹具装配图.dwgA0机床尺寸联系图.dwgA0组合机床总装图.dwgA1夹具体.dwgA3加工零件示意图.dwg上.jpg任务书.doc图形1.jpg图形3.jpg图形4.jpg大型复杂减速器箱体的机械加工工艺规程及工艺装备设计开题报告.doc大型复杂减速器箱体的机械加工工艺规程及工艺装备设计论文.doc文献翻译-差速器壳体工艺及工装设计.doc端铣刀图纸.dwg铣刀.dwg摘要     零件的工艺编制，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；夹具大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。这次毕业设计，我设计的课题是一级减速器箱体加工工艺及夹具设计。该箱体零件结构较复杂，体积较大。为了提高生产效率和降低劳动强度，我设计了一款钻床夹具。本次设计说明书分为三个部分:     第一部分分为机械加工工艺规程的慨述，其中有工艺的组成，工艺规程的内容和作用，机械制造工艺规程的类型及格式，工艺规程的原理和步骤的介绍。同时对定位基准的选择，工艺路线中表面加工方法的选择、加工方法的划分、加工顺序的安排起到详细的介绍。第二部分分为机床夹具的设计，讲解机床夹具的慨述，机床夹具的组成分类。工件定位的原理，定位方法和定位元件对定位误差的计算，对夹紧装置的组成和夹紧力的三要素作了分析。在这次工艺中表面在铣床上加工；直径为40mm以上的在镗床上加工；其余的孔因分部面多我专门设计了一款夹具便于在钻床上加工（有图）。第三部分主要介绍对零件加工的全过程，我这次设计主要选的是铸件对毛坯的确定；加工中的时效性处理；工艺路线的编制和工序卡片的编写（有卡片工艺、工序全过程）在加工完后的检验。在加工中夹具的设计和计算，对机械简明手册的翻阅对国标对准。在加工完后绘制出了完美的零件图（A0号）。在经济时效下保证了加工满足的要求。关键词： 箱体、工艺、工序、夹具、绘制零件图图英文摘要The Part of the process, in machining plays a very important part of the process, prepare to reasonable or unreasonable, it directly relates to the quality requirements could eventually parts, The design of fixture is big, it is the indispensable part in relation to improve the efficiency of the machining. So both in mechanical processing industry is crucial link. The graduation design, the topic is I design process and fixture enclosure reducer design. This case is complex, volume parts structure. In order to improve production efficiency and reduce labor intensity, I design a drill fixture. The design manual is divided into three parts:The first part is divided into the machining process of the specified procedures, including process, contents and procedure, mechanical manufacturing process planning of the type and the procedure formats, introduced the principle and procedure. The choice of the locating datum, the process route in the selection of surface machining method, the method of processing, sequence arrangement has been introduced in detail.The second part of the machine tool's fixture design, the interpretation of the machine tool's fixture of the machine tool's fixture soup, composition and classification. The principle, workpiece position and orientation of the positioning error calculation of components for clamping device, the composition and clamping force of three factors are analyzed. In the process of surface in milling machining, Diameter 40mm in for more boring, The rest of the hole for division I face a fixture designed to facilitate the processing (in press).The third part mainly introduces the process of parts processing, I choose the design is mainly for determination of casting billet, The timeliness, The preparation process route and the process of writing (card), whole process card technology in processing after inspection. In the process of calculation, and fixture design of mechanical concise manual of gb through alignment. In processing after mapped the perfect parts graph (A0). Under the limitation in the economic guarantee processing request.Key words: process, process, and drawing parts fixture, toto目录摘要1英文摘要2第一章 绪论5 1.1 制造工业的重要性51.2 减速器的运用、类型51.3  工艺设计的重要性61.4减速器箱体设计工艺的重要性7第二章对零件的工艺分析82.1  工艺过程的组成82.2 工艺规程的内容与作用82.2.3工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料92.3 机械制造工艺规程的类型及格式92.3.1 机械加工工艺过程卡92.3.2  机械加工工序卡102.4  工艺规程设计的原则与步骤102.4.1 工艺规程设计必须具备下列原始资料102.4.2在掌握上述资料的基础上，机械加工工艺规程设计主要有以下几步112.5  毛坯的确定112.6  基准的概念和分类及定位基准的选择152.6.1设计基准152.6.2零件的工艺设计和基准15第三章夹具的设计173.1夹具的慨念173.1.1在设计夹具时，夹具的工作原理为173.1.2夹具在机械加工中的作用173.1.3机床夹具的组成及分类183.1.4夹具中加工精度的分析183.2工件的定位193.3  定位的误差203.4 工件的夹紧233.6 镗床夹具24第四章零件的工艺过程264.1  零件制造工艺规程设计原理264.1.1零件制造工艺规程的格式和作用264.1.2本章主要说明本次设计的一级减速器箱体工艺及夹具设计264.2  零件制造工艺规程设计时的内容和步骤274.2.1根据以上资料，设计工艺规程的内容和程序如下274.3零件的结构工艺性284.4  毛坯的选用294.5 加工的路线拟订304.5.1 加工过程的开始阶段304.5.2 加工过程的中间阶段304.5.3 加工的最后阶段30第五章总结与展望315.1总结315.2展望31参考文献32致谢33第一章 绪论 1.1 制造工业的重要性机械制造工业是国民经济中一个十分重要的产业，它为国民经济各部门科学研究、国防建设和人民生活提供各种技术装备，在社会主义建设事业中起着中流砥柱的作用。从农业机械到工业机械，从轻工业机械到重工业机械，从航空航天设备到机车车辆、汽车、船舶等设备，从机械产品到电子电器、仪表产品等，都必须有机械及其制造。减速器也是有些设备中所不可缺少的，我们应该了解减速器的机械制造工艺过程才能把产品制造出来。1.2 减速器的运用、类型减速器广泛运用于机械行业中，用于调整传输速率、输出力矩，为各种终端设备提供动力。减速器由传动零件（齿轮或蜗杆）、轴、轴承、箱体及其附件所组成。在设计减速器机械加工工艺过程时要合理选择加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩提高加工精度，来提高减速器加工精度，保证加工质量。单级圆锥齿轮减速器及两级圆锥圆柱齿轮减速器用于需要输入轴与输出轴成90D配置的传动中。当传动比不大（i=16）时，采用单级圆锥齿轮减速器；当传动对比大时，则采用两级（i=635）或三级（i=35208）的圆锥-圆柱齿轮减速器。由于大尺寸圆锥齿轮较难缔造，因而总是把圆锥齿轮传动作为圆锥-圆柱齿轮减速器的高速级（载荷较小），以减小其尺寸，便于提高缔造精度。同轴式两级圆柱减速器同轴式两级圆柱减速器的径向尺寸紧凑，但径向尺寸较大。由于中间轴较长，轴在受载时的挠曲亦较大，因而沿齿宽上的载荷集中现象亦较严峻。同时由于两级齿轮的中央距必需一致，所以高速级齿轮的承载本领难以充分使用。并且位于减速器中间部分的轴承润滑也对比困难。此外，减速器的输入轴和输出轴端位于同一轴线的两端，给传动装置的总体配置带来一些局限。但当要求输入轴端和输出轴端必需放在同一轴线上时，采用这种减速器却极为便利。这种减速器常用于中央距总和ae =1001000mm的情况下。蜗杆减速器蜗杆减速器的特点是在外廓尺寸不大情况下，可以获得大的传动比，工作平稳，噪声较小，但效率较低。个中运用最广的是单级蜗杆减速器，两级蜗杆减速器则运用较少。单级蜗杆减速器根据蜗杆的位置可分为上下蜗杆 、 下蜗杆及侧蜗杆三种。单级蜗杆减速器传动比规模i=1070。上述蜗杆配置方案的选取，亦视传动装置混合的便利于否而定 。 选择时、应尽可能采用下蜗杆的结构 。 因为此时的润滑和冷却问题均较轻易解决，同时蜗杆的轴承润滑也很便利当蜗杆的圆周速度大于45m/s时，为了减削搅油和飞溅时损耗的功率，可采用上蜗杆结构。 大型复杂减速器箱体的机械加工工艺规程及工艺装备减速箱体由上、中、下3个箱体合成，且为焊接件，孔系的尺寸精度与技术要求高，加工制造难度大，需设计合理的机械加工工艺规程及工艺装备，以保证产品质量。在我国，耗材多的铸件箱体比耗材少的焊接件箱体的应用普遍，这是因为我国对后者的制造加工技术与发达国家相比仍有较大差距，而本大型复杂减速器箱体是焊接件，其加工质量直接影响极其的性能、精度和寿命，其工艺与工装设计对机制本科毕业生是很好的综合锻炼。5.1总结回顾几年来的学习，本课题所完成的主要内容有：(1) 在学习国内外工艺的基础上，对工艺进行了总体规划和设计。(2) 设计了工艺与夹具，实现了对对零件的加工。（3）为了便于对零件的加工，考虑零件的结构和加工的位置及其表面的加工，同时对车、铣、镗、钻床的熟悉，了解各床的加工方法和加工各床的精度，各床的用途，同时经过考虑时效和经济设计出完美的加工方案，帮助零件加工方便。5.2展望尽管本设计已经实现了对车、铣、钻加工程序的应用，但由于工艺及加具本来就比较复杂，加上本人水平和开发时间有限，设计中出现些小问题是需要改正的主要体现在以下几方面：（1） 本此设计主要体现在工艺设计和夹具的设计装夹，没有考虑到切削参数、切削力、切削振动、切削热、工件和刀具材料及其它物理因素，只对怎样加工和工艺路线做出了设计。因此，与实际加工还有一定的差距。如果加上那些对零件加工的工艺应达到和高的要求。（2）本次设计主要是考虑工艺的规程，分析所用的夹具对理想曲面逼近的误差大小和稳定性方面还需进一步学习。（3）本次工艺没做仿真不能清晰的了解加工的过程，为设计的工艺找出缺点，使我跟好的完善工艺。（4）可以体现出CAD/CAM（或其它建模软件）对设计的重要性，希望对软件开发的越来越好。由于作者水平有限，时间仓促，文中难免存在错误和不足之处，恳请大家批评指正。在此，作者同时希望能与各位老师和同仁广泛交流，以期能为国家工艺事业的发展做出应有的贡献。参考文献1 机械设计手册编委会. 机械设计手册M. 北京: 机械工业出版社, 2007.2 王光斗,王春福. 机床夹具设计M.上海: 上海科学技术出版社，2002.3 王先逵. 机械制造工艺学M. 北京: 机械工业出版社, 2004. 4 吴宗泽主编. 机械设计师手册（上、下册）M. 北京: 机械工业出版社，2002. 5 李庆余, 张佳等主编. 机械制造装备设计M. 北京: 机械工业出版社,2007.6 沈永松. 特殊孔机械加工工艺及夹具设计J. 轻工机械, 2007,25(6):  18. 7 李庆余主编. 机械制造装备设计M. 上海：上海交通大学出版社，2004.8 孙丽媛主编. 机械制造工艺及专用夹具设计指导M. 北京：冶金工业出版社，2002. 9 龚定安， 蔡建国编著. 机床夹具设计原理M. 西安： 陕西科学技术出版社，1999.10 林文焕, 陈本通. 机床夹具设计M. 北京: 国防工业出版社，1987.11 栗 新, 张志民, 姚建民主编. 现代制造技术与装备J. 机械制造, 2007, 178(2): 1322.12 侯志坚, 李国平, 高子辉, 赵洪华.  加工套筒零件两端中心孔的专用机床设计工艺与装备J. 机械加工工艺, 2005，23(3): 2326.13 王先逵. 机械加工工艺（第2版）第二卷 加工技术卷M. 北京：机械工业出版社, 2007.14 杨叔子. 机械加工工艺师M. 北京：机械工业出版社, 2004.致谢衷心的感谢我的导师老师。本次的毕业设计是在老师的悉心指导下完成的，从论文的选题、设计计划的制定、设计路线的选择和设计的完成。各方面都离不了开老师热情耐心的帮助和教导。在学习的三年中，老师认真的工作态度，诚信宽厚的为人处世态度，都给我留下了难以磨没的印象，也为我经后的工作树立了优秀的榜样。近三年来的学习，不仅使我的知识结构上了一个新台阶，更重要的是，各方面的素质得到了提升。而这一切，都要归功于所有老师的深切教诲与热情鼓励。值此论文完成之际，我首先要向我尊敬的导师老师表达深深的敬意和无以言表的感谢。 最后深深的感谢呵护我成长的父母。每当我遇到困难的时候，父母总是第一个给我鼓励的人。回顾20多年来走过的路，每一个脚印都浸满着他们无私的关爱和谆谆教诲，10年的在外求学之路，寄托着父母对我的殷切期望。他们在精神上和物质上的无私支持，坚定了我追求人生理想的信念。父母的爱是天下最无私的最宽厚的爱。大恩无以言报，惟有以永无止境的奋斗，期待将来辉煌的事业让父母为之骄傲。我亦相信自己能达到目标。  最后，向所有关心我的亲人、师长和朋友们表示深深的谢意。 毕业设计任务书课 题 大型复杂减速器箱体的机械加工 工艺规程及工艺装备设计 专 业 年 级 2007 级 姓 名 学 号 学 院（系）院长（签字） 指 导 教 师 （签字） 2010 年 11 月 30 日任务书反面：课题来源工厂生产实际课题的目的、意义本减速箱体由上、中、下 3个箱体合成，且为焊接件，孔系的尺寸精度与技术要求高，加工制造难度大，需设计合理的机械加工工艺规程及工艺装备，以保证产品质量。在我国，耗材多的铸件箱体比耗材少的焊接件箱体的应用普遍，这是因为我国对后者的制造加工技术与发达国家相比仍有较大差距，而本大型复杂减速器箱体是焊接件，其加工质量直接影响极其的性能、精度和寿命，其工艺与工装设计对机制本科毕业生是很好的综合锻炼。要求设计要求：1.年产 50台；2.箱体毛坯为焊接件；3.镗模（含镗杆）多点机动夹紧；4.硬质合金焊接-夹固式端铣刀（约含 20刀齿）工作量要求：1.完成设计图纸折合 0号 2张。 2.查阅相关文献 10篇。3.翻译相关英文资料 4000字。4.写设计说明书 1.5万字。5.用计算机进行设计、计算、绘图。课题主要内容及进度主要内容：1.毛坯图设计；2.工艺过程卡与工序卡；3.镗模（含镗杆）装配总图；4.硬质合金焊接-夹固式端铣刀装配图与零件图。进度：1.收集并熟悉各种相关资料；2.毛坯设计；3.工艺过程设计；4.加工工序设计；5.工装设计；6.写设计说明书。以上各项由指导教师填写（请用钢笔填写）毕业设计（论文）开题报告 课题名称 大型复杂减速器箱体的机械加工 工艺规程及工艺装备设计 学 院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 定稿日期： 20 1 大型复杂减速器箱体的机械加工 工艺规程及工艺装备设计计 1 选题背景及其意义 本减速箱体由上 、 中 、 下 3 个箱体合成，且为焊接件，孔系的尺寸精度与技术要求高，加工制造难度大，需设计合理的机械加工工艺规程及工艺装备，以保证产品质量 。 在我国，耗材多的铸件箱体比耗材少的焊接件箱体的应用普遍，这是因为我国对后者的制造加工技术与发达国家相比仍有较大差距，而本大型复杂减速器箱体是 焊接件，其加工质量直接影响极其的性能、精度和寿命，其工艺与工装设计对机制本科毕业生是很好的综合锻炼。 2 文献综述（国内外研究现状与发展趋势） 在国外近十年来，许多制造厂商都在推行并行政策，并有不少制造厂与密切合作应用这一方法来加速专用装备的设计制造。例如：美国的 国的 公司都应用并行工程分别为一些汽车厂设计制造了众多的缸体，缸盖和减速器 等加工自动线，取得了较好的技术经济效益 2。 借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制 造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，若以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引入 术，充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径 3。 另外我国 制造工艺 技术也取得了长足进步，自动线在加工精度、生产效率、利用率、柔性化和综合自动化等方面的巨大进步，标志着组合机床自动线技术发展达 到的高水平4。自动线的技术发展，刀具、控制和其它相关技术的进步以及用户需求变化起着重要的推动作用 。 2 综上所述，我国 制造工艺 技术的发展应用自动化技术，不但要起点高，瞄准世界先进水准，包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术，而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术，坚持提高与普及相结合的方针，我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式，也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路 567。 3 研究内容 速器箱体的机械加工工艺规程及工艺装备设计 大型复杂减速器箱体的机械加工工艺规程及工艺装备设计 ，毕业设计完成的工作。 定减速器壳体机加工的工艺路线 这部分包括绘制减速器零件图，制定机械加工工艺过程综合卡，还包括其中钻孔加工的工序卡。 4 研究方案 完成 加工零件的工序图，被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，工艺内容，加工部位尺寸 、 精度 、 表面粗糙度及技术要求，加工用定位基准 、 夹压部位及被加工零件的材料 、 硬度 、 重量和在本道程序加工前毛胚或半成品情况的图纸。它不能用 用户提供的产品图纸代替，而须在原零件图基础上，突出本机床或自动线的加工内容，加上必要的说明而绘制的 14。它是组合机床设计的主要依据，也是制造 、 使用 、 检验和调整机床的重要技术文件。零件加工的工艺方案要通过加工示意图反映出来。加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具，辅具的布置状况以及工件，夹具，刀具等机床各部件间的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等。检查机床各部件相对位置及尺寸联系是否满足加工要求，通用部件的选择是否合适，并为进一步开展多轴箱，夹具等专用部件，零件的设计提供依据 。 3 5 进度计划 2011 年 2 月 20 日 2 月 28 日 3 月 01 日 3 月 15 日 3 月 16 日 4 月 10 日 4 月 11 日 4 月 20 日 4 月 21 日 5 月 15 日 5 月 16 日 5 月 20 日 5 月 21 日 6 月 4 日 6 月 5 日 6 月 14 日 熟悉课题，查阅资料，外文翻译。 围绕主题开展调研工作，了解加工的总体方案，了解夹具设计基本原理。 撰写文献综述，完成开题报告 原理方案设计，经过综合讨论确定合理方案，编制加工工艺，确定夹具设计方案，熟悉相关软件 编制相关软件 ，计算相关结构参数，选择通用部件及标准件对设计方案进行评价与修改，使之完善 完成夹具总图，绘制零件图 整理相关资料，撰写并打印设计说明书 正式提交设计成果（包括图纸及论文） 准备论文答辩 、 4 参考文献 1 周冀平 , 林岗 ,等 . 机械制造自动化技术 M. 北京：机械工业出版社 , 2007. 2 顾冠群，万得钧 . 机电一体化设计手册 M. 南京：江苏科技出版社， 1996. 3 冯辛安主编 M. 北京：机械工业出版社， 2006. 4 王先奎 . 机械制造工业学 M. 北京：机械工业出版社， 1995. 5 陈发任主编 . 现代组合机床的发展趋势 M. 重庆：重庆大学出版社， 1993. 6 韦彦成 . 组合机床设备改装 M防工业出版社， 1995. 7 徐灏主编 . 机械设计手册 M. 北京 :机械工业出版社， 1986. 8 谢家瀛 M械工业出版社， 1994. 9 王爱玲等主编 M. 北京：兵器工业出版社 , 1999. 10 迟建山，丛凤庭 . 组合机床设计 M海科学技术出版社， 1993. 11 李峻勤主编 M. 北京：国防工业出版社， 2000. 12 戴曙主编 . 金属切削机床 M. 北京：机械工业出版社， 1993. 13 李庆余，张佳主编 . 机械制造装备设计 M. 北京：机械工业出版社， 2003. 14 吴宗泽 . 机械结构设计 M械工业出版社， 1988. 15 濮良贵 . 机械设计 M高等教育出版社， 1982. . 5 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 6 开题答辩小组意见 1、论文选题： 有理论意义；有工程背景；有实用价值；意义不大。 2、论文的难度： 偏高；适当；偏低。 3、 论文的 工作量：偏大；适当；偏小。 4、 设计或研究方案的可行性：好；较好；一般；不可行。 5、 学生对文献资料及课题的了解程度：好；较好；一般；较差。 6、 学 生在论文选题报告中反映出的综合能力和表达能力： 好；较好；一般；较差。 7、 学 生在论文选题报告中反映出的创新能力： 好；较好；一般；较差。 8、对论文选题报告的总体评价： 好；较好；一般；较差 （在相应的方块内作记号“”） 建议结论 评议小组组长签名： 评议小组组员签名 ： 年 月 日 1 摘要 零件的工艺编制，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；夹具大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。这次毕业设计，我设计的课题是一级减速器箱体加工工艺及夹具设计。该箱体零件结构较复杂，体积较大。为了提高生产效率和降低劳动强度，我设计了一款钻床夹具。本次设计说明书分为三个部分 : 第一部分分为机械加工工艺规程的慨述，其中有工艺的组成，工艺规程的内容和作用，机械制造 工艺规程的类型及格式，工艺规程的原理和步骤的介绍。同时对定位基准的选择，工艺路线中表面加工方法的选择、加工方法的划分、加工顺序的安排起到详细的介绍。 第二部分分为机床夹具的设计，讲解机床夹具的慨述，机床夹具的组成分类。工件定位的原理，定位方法和定位元件对定位误差的计算，对夹紧装置的组成和夹紧力的三要素作了分析。在这次工艺中表面在铣床上加工；直径为 40余的孔因分部面多我专门设计了一款夹具便于在钻床上加工（有图 ） 。 第三部分主要介绍对零件加工的全过程，我这次设计主要选的是铸件对毛坯的确 定；加工中的时效性处理；工艺路线的编制和工序卡片的编写（有卡片工艺、工序全过程）在加工完后的检验。在加工中夹具的设计和计算，对机械简明手册的翻阅对国标对准。在加工完后绘制出了完美的零件图（ ）。在经济时效下保证了加工满足的要求。 关键词： 箱体、工艺、工序、夹具、绘制零件图图 2 英文摘要 of in a of to or it to of is it is in to of So in is is In to I a is is of of of in of of in of s of s of s of of of In of in 0mm in of a to in of I is of of in In of of of gb In in 3 目录 摘要 . 1 英文摘要 . 2 第一章 绪论 . 5 造工业的重要性 . 5 速器的运用、类型 . 5 工艺设计的重要性 . 6 . 8 第二章对 零件的工艺分析 . 9 工艺过程的组成 . 9 艺规程的内容与作用 . 10 . 10 械制造工艺规程的类型及格式 . 11 械加工工艺过程卡 . 11 机械加工工序卡 . 11 工艺规程设计的原则与步骤 . 12 艺规程设计必须具备下列原始资料 . 12 械加工工艺规程设计主要有以下几步 . 13 毛坯的确定 . 13 基准的概念和分 类及定位基准的选择 . 18 . 18 . 18 第三章夹具的设计 . 21 念 . 21 具的工作原理为 . 21 . 21 . 21 . 22 . 24 定位的误差 . 25 件的夹紧 . 27 床夹具 . 29 第四章零件的工艺过程 . 30 零件制造工艺规程设计原理 . 30 . 30 . 30 零件制造工艺规程设计时的内容和步骤 . 32 计工艺规程的内容和程序如下 . 32 . 34 毛坯的选用 . 35 工的路线拟订 . 36 4 工过程的开始阶段 . 36 工过程 的中间阶段 . 36 工的最后阶段 . 36 第五章总结与展望 . 37 . 37 . 37 参考文献 . 38 致谢 . 39 5 第一章 绪论 造工业的重要性 机械制造工业是国民经济中一个十分重要的产业，它为国民经济各部门科学研究、国防建设和人民生活提供各种技术装备，在社会主义建设事业中起着中流砥柱的作用。从农业机械到工业机械， 从轻工业机械到重工业机械，从航空航天设备到机车车辆、汽车、船舶等设备，从机械产品到电子电器、仪表产品等，都必须有机械及其制造。减速器也是有些设备中所不可缺少的，我们应该了解减速器的机械制造工艺过程才能把产品制造出来。 速器的运用、类型 减速器广泛运用于机械行业中，用于调整传输速率、输出力矩，为各种终端设备提供动力。减速器由传动零件（齿轮或蜗杆）、轴、轴承、箱体及其附件所组成。在设计减速器机械加工工艺过程时要合理选择加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩提高加工精度，来提高减速器加工精度，保证加工质 量。 单级圆锥齿轮减速器及两级圆锥圆柱齿轮减速器用于需要输入轴与输出轴成 90传动比不大（ i=16）时，采用单级圆锥齿轮减速器；当传动对比大时，则采用两级（ i=635）或三级（ i=35208）的圆锥 于大尺寸圆锥齿轮较难缔造，因而总是把圆锥齿轮传动作为圆锥 荷较小），以减小其尺寸，便于提高缔造精度。 同轴式两级圆柱减速器 同轴式两级圆柱减速器的径向尺寸紧凑，但径向尺寸较大。由于中间轴较长，轴在受载时的挠曲亦较大，因而沿齿宽上的载荷集中现象亦 较严峻。同时由于两级齿轮的中央距必需一致，所以高速级齿轮的承载本领难以充分使用。并且位于减速器中间部分的轴承润滑也对比困难。此外，减速器的输入轴和输出轴端位于同一轴线的两端，给传动装置的总体配置带来一些局限。但当要求输入轴端和输 6 出轴端必需放在同一轴线上时，采用这种减速器却极为便利。这种减速器常用于中央距总和 1001000情况下。 蜗杆减速器 蜗杆减速器的特点是在外廓尺寸不大情况下，可以获得大的传动比，工作平稳，噪声较小，但效率较低。个中运用最广的是单级蜗杆减速器，两级蜗杆减速器则运用较少。 单级蜗杆减速器根据蜗杆的位置可分为上下蜗杆 、 下蜗杆及侧蜗杆三种。单级蜗杆 减速器 传动比规模 i=1070。 上述蜗杆配置方案的选取，亦视传动装置混合的便利于否而定 。 选择时、应尽可能采用下蜗杆的结构 。 因为此时的润滑和冷却问题均较轻易解决，同时蜗杆的轴承润滑也很便利当蜗杆的圆周速度大于 45m/s 时，为了减削搅油和飞溅时损耗的功率，可采用上蜗杆结构。 大型复杂减速器箱体的机械加工工艺规程及工艺装备减速箱体由上 、 中 、 下3 个箱体合成，且为焊接件，孔系的尺寸精度与技术要求高，加工制造难度大，需设计合理的机 械加工工艺规程及工艺装备，以保证产品质量 。 在我国，耗材多的铸件箱体比耗材少的焊接件箱体的应用普遍，这是因为我国对后者的制造加工技术与发达国家相比仍有较大差距，而本大型复杂减速器箱体是焊接件，其加工质量直接影响极其的性能、精度和寿命，其工艺与工装设计对机制本科毕业生是很好的综合锻炼。 工艺设计的重要性 目前中国工业设计行业的现状是教育界、学术界重视外观创意，轻视甚至忽略结构设计的情况比较严重。为什么出现这种现象，和我们国家的国情有很大的关系。建国以来到改革开放初期，我们国家可以说不需要工业产品外 观造型设计，那时的物质生活极其缺乏，一切生产活动都本着降低成本，满足功能的前提，对 7 产品外观造型基本没有要求。进入九十年代以后，随着人们精神、物质生活水平的提高和国外富有设计感的产品大量涌入国内市场，使国人大开了眼界，也促使了国内教育界、学术界对工业产品外观造型设计这个行业的重视。大批学校开设了工业设计这个专业，每年培养了大量的工业设计毕业生，举办了名目繁多的工业设计大赛，也涌现了很多的令人眼花缭乱的作品，连国际性的设计大奖也拿了不少。一派欣欣向荣的样子。 但是，让人不理解的是为什么这么多优秀的作品真正能转 化为产品的却没有多少，转化成产品又能大卖的就更没有多少。是作品不够漂亮吗？是消费者不能接受高品质高价格的产品吗？笔者认为都不是，其实真正的原因是出在生产的问题上，出在作品转化为产品的环节上，是设计师轻视、忽略甚至根本没有考虑产品本身的结构规律和生产工艺性上。这也跟中国的工业设计教育有关。目前学校中工业设计系走两条路线，一条是艺术类学生，主要学习的还是美学；另一条是工科学生，主要学的是结构。艺术类院校毕业的学生毕业时可能连生产图纸都不会看，更谈不上对工艺、材料和功能性结构的了解。而真正的工业设计师不同于平面设 计师，要想把产品从想法实现成成品，需要设计者有很高的综合素质，其中包括对生产工艺、生产流程、材料、模具加工等各个方面的一定程度的熟悉和了解。 两年前，笔者在成都刚开始创立意町工业设计公司的时候，有位工业设计专业实习生问我产品结构设计需要考虑哪些因素，当时我详细地向他做了解答。我认为结构设计要考虑的因素很多：从物理学上来讲要考虑强度、减震、散热、降噪、电磁屏蔽；从组织学上讲要考虑材料、工艺，包括加工工艺、表面处理工艺和装配工艺；从经济学上来讲要考虑成本、相关标准、相关法规，比如安全性和环保性；从消费者方面来 考虑还有易学性，使用的合理性和舒适性等。以上的任何一点没有考虑到，都有可能导致产品开发的全盘失败。 例如我曾经参与的一个为某科技公司设计的一款光学测量仪器的案例，产品功能要求主支架要有足够高的刚性，否则测量结果误差较大，对仪器的自身重量又有限制。虽然我们的外观设计方案获得了客户认可，结构设计也满足了强度、散热和重量限制的要求，但是样机的测试结果却不是很满意。刚开始以为是支架 8 强度不够，采取了很多增加强度的措施还是没有改善。分析了很久才初步确认，是仪器发出的热风引起的空气波动导致光学镜头捕捉的测量数据失真。必须 要修改热设计，改变进出风的方式，这样一来，最先受到大家一致认同的外观设计方案不得不放弃。重新开始设计外观，而后续还将出现什么问题，尚不可预知。再举一个结构设计导致外观设计方案大改的案例。我们按照客户确认的外观造型做了小批量样机，测试的时候发现产品内部温升太高，开机一小时就已经升高了 40度，作为一个户外长期使用，随身携带的产品，这样的结果肯定是不能接受的，也是必须要修改热设计，把温升降下来。我们采用了多种散热的办法，做了很多次实验，最后倒是把温升降下来了，外形也改得面目全非了，大半个外壳都由塑料件改为铝合金的 了。 所以说产品外观造型也不是天马行空，随意涂鸦的。比如要考虑模具加工成本，分型线就不能乱开，要能使模具最好分模；要考虑散热、降噪、电磁屏蔽，进风口和出风口就必须在它应该在的位置，必须要保证一定的形状和面积；要考虑产品的生产成本，材料选择、生产加工工艺、表面处理工艺和包装方式也就必然受到限制；要考虑目标消费群的历史文化、宗教信仰、传统禁忌，那么形状和颜色就不能导致使用者抵触。 总的说来，产品就是产品，不是艺术品，虽然它需要批上艺术的外衣，但是更重要的却是设计工业产品绝对不能违背产品生产、销售、使用的内在规律 ，只有这样，才能设计出叫好又叫座的产品来。 速器箱体设计工艺的重要性 减速器箱体的的设计工艺是否完好，对减速器运行时的加工效率和配合精度影响很大。特别是现代工艺对减速器的要求越来越高，已经运用于各种场合，很多工业设备对其运用非常重要。所以对减速器箱体的加工非常重要，同时对工艺制品的发能起到一个推动作用。对其加工的工艺非常重要。 9 第二章对零件的工艺分析 工艺过程的组成 为了便于工艺规程的编制、执行和生产组织管理，需要把工艺过程分为不同层次的单元。它们是工 序、安装、工位和走刀。其中工序是工艺过程中的基本单元。零件的机械加工工艺过程有若干个工序组成。在一个工序中可能包含一个或几个安装，每一个安装可能包含一个或几个工位，每个工位可能包含一个或几个工步，每一个工步可能包含一个或几个走刀。 工序 一个或一组工人，在一个工作点对同一个或同时对几个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。 工位 为完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件（或装配单元）与夹具或机床的可动部分一起相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置，称为工位。 工步 在加工表面（或装配时的连接面）和加工（或装配）工具都不变的情况下，所连续完成的那一部分工布。 走刀 走刀也称为进给。在一个公步内，若被加工表面需切除的余量较大，可分几次切削，每次切削成为一次走刀。 10 艺规程的内容与作用 机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工的主要文件。根据生产过称工艺性质的不同，有毛坯制造、零件机械加工、热处理、表面处理以及装配等不同的工艺规程。规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程；规定产品或部件的装配工艺过程和装配方法 的工艺文件是机械装配工艺规程。它们是具体的生产条件下，确定最合理或较合理的制造过程、方法，并按规定的形式书写工艺文件，指导制造过程。 工艺规程是制造过程的纪律文件。其中机械加工工艺规程包括工件加工工艺路线及所经过的车间和工段、各工序的内容及所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、工时定额及工人技术等级等内容。 机械制造工艺规程的主要作用有如下几点。 艺规程是指导生产的技术文件 在生产中应严格的执行既定的工艺规程。但是工艺规程也不是固定不变的，工艺人员 应不断总结工人的技术革新，及时吸取国内外先进的工艺技术，对现行工艺不断的予以改进和完善，以便更好的指导生产。 艺规程是生产组织和管理工作的基本依据 在生产管理中，产品投产前原材料及毛坯的供应、通用工艺装备的准备、机械负荷的调整、专用工艺装备的设计和制造、作业计划的编排、劳动了的组织以及生产成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据。 艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料 在新建或扩建工厂或车间时，只有依据规程和生产纲领才能正确的确定生产所需要的机床和其他设备的种类、规格和 数量；确定车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、等级及数量以及辅助部门的安排等。 11 械制造工艺规程的类型及格式 械加工工艺过程卡 它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片、这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段，所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。 本次设计的 机械加工工序卡 根据工艺卡片的每一道工序制定的，主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量 生产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附件有工序 工 序 内 容 加工 车间 设备名称 及型号 夹具 00 铸件 库房 05 时效 库房 10 铣工 机加 铣床 一般装夹 15 去毛 刺 机加 20 铣工 机加 铣床 一般装夹 25 去毛刺 机加 30 铣工 机加 铣床 一般装夹 32 去毛刺 机加 35 镗孔 机加 镗床 镗模 40 镗孔 机加 镗床 镗模 45 钳工 机加 钻床 钻模 50 钳工 机加 钻床 钻模 52 钳工 机加 钻出 钻模 55 检验 机加 12 工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。例如在加工上表面后再在铣床上加工左右表面图（ 3），同时在加工所有表面的加工工序中在铣完表面后都要进行去毛刺，使零件的表面和各边变得很光滑，用量具来达到零件要的技术要求。 工艺规程设计的原则与步骤 工艺规程设计的原则是在保证产品质量的前提下，应尽量提高生产率和降低生产成本。应在充分利用本企业现在生产条件的基础上，尽可能采 用国内外先进工艺技术和经验，并保证有良好的劳动条件。工艺规程应做到正确、完整、统一和清晰，所用术语、符号、计量单位和编号等都要符合相应的标准。 艺规程设计必须具备下列原始资料 （ 1） 产品的全套装配图及零件图。 （ 2） 产品的验收质量标准。 （ 3） 产品的生产纲领及生产类型。 （ 4） 零件毛坯图及毛坯生产情况。零件毛坯图通常由毛坯车间技术人员设计。机械加工工艺人员应研究毛坯图并了解毛坯的生产情况，如了解毛坯的余量、结构工艺性、铸件的分型面和浇冒口位置、模锻件的的出模斜度和飞边位置等，以便正确选择零件加工时的装夹部 位和装夹方法，合理确定工艺过程。 （ 5） 车间的生产条件。应全面了解车间设备的种类、规格和精度状况，工人的技术水平，现有的刀、夹、量具规格，以及专用设备、工艺装备的设计、制造能力等。 （ 6） 各种有关手册、标准等技术资料。 13 （ 7） 国内外先进工艺及生产技术的发展应用情况。 掌握上述资料的基础上，机械加工工艺规程设计主要有以下几步 （ 1） 分析零件工作图和产品装配图。 （ 2） 工艺审查。 （ 3） 确定毛坯的种类及其制造方法。 （ 4） 拟定机械加工工艺路线。 （ 5） 确定各工序所需的机床和工艺装备。 （ 6） 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。 （ 7） 确定切 削用量。 （ 8） 确定各工序工时定额。 （ 9） 评价工艺路线 对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优化工艺方案。 （ 10） 填写或打印工艺文件。 毛坯的确定 毛坯是零件生产过程的一部分。根据零件的技术要求、结构特点、材料和生产纲领等方面的情况，合理的确定毛坯的种类、毛坯的制造方法、毛坯的形状和尺寸等，不仅影响的毛皮的经济性，而且影响到机械加工的经济性。所以在确定毛坯到时候，既要考虑热加工方面的因素，也要兼顾冷加工方面的要求，以便从确定毛坯这一环节中，降低零件的 制造成本。 毛坯的确定包括确定毛坯的种类和制造方法两个方面。 常用的毛皮种类有铸件、段件、型材和焊接件等。如铸铁材料毛坯均为铸件，钢材料毛坯一般为锻件或型材等。 14 各种毛坯的制造方法很多。确定毛坯时主要考虑以下几方面因素。 （ 1）零件的材料与力学性能。 大致确定毛坯种类。例如，铸铁零件用铸造毛坯； 形状简单的钢制零件，力学性能要求低，用棒料，力学性能要求高，用锻件；形状复杂，力学性能要求低，用铸钢件。 （ 2） 零件的结构形状与外形尺寸。 各种毛坯的制造方法都对零件的结构和形状有一定的适用性。例如，阶梯轴轴 零件各直径差别不大时可用棒料，差别大时可用铸件；外形尺寸大的零件一般用自由铸件或砂型铸件，中小型零件可用模锻件或压力铸件，形状复杂的钢质零件不宜用自由锻件；一些形状特殊的小零件，由于机械加工困难，常采用压铸或精密铸造等方法，尽量减少切削加工。 （ 3） 生产纲领的大小。 生产纲领的大小在很大程度上决定了采用某种毛坯的经济。在大批量生产中，应采用精度和生产率都较高的先进的毛坯制造方法，如铸件应采用金属模机器造型，锻件应采用模锻；并应当充分考虑采用新工艺、新技术和新材料的可能性，如金铸、精锻、冷挤压、冷轧、 粉末冶金和工程塑料等。单件小批生产则一般采用木模手工造型或自由锻等比较简单方便的毛坯制造方法。 （ 4） 工厂生产毛坯的实际条件。在选择毛坯时应考虑工厂生产毛坯的实际条件。 （ 5） 利用新工艺、新技术和新材料的可能性。例如，采用精密锻造、压铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等，可大大减少机械加工劳动量。 毛坯制 造方法 最大重量（ N） 最小壁厚（ 形状的复杂性 材料 生 产方 式 精度等级（ 尺寸公差值（ 表面粗糙度 其 他 15 手工砂型铸造 不限制 35 最复杂 铁碳合金、有色金属及其他合金 单件生产及小批量生产 1416 18 余大量，一般为 110砂眼和气泡造成的废品率高；表面有结砂硬皮，且结砂颗粒大；适用铸造大件；生产率很低 机械砂型铸造 至2500 35 最复杂 同上 大批量生产及大量生产 14 级左右 13 生产率比手制砂型高数倍至数十倍；设备复杂；但要求计术低；适用于铸造中小型铸件 永久型铸造 至1000 单或平常 同上 同上 1112 生产率高；因免去每次制型；单边余 量一般为13构细密，能承受较大压力；占用生产面积小 离心铸造 通常2000 35 主要是旋转体 同上 同上 1516 18 生产率高，每件只需25械性能好且少沙眼，壁厚均匀；不需型芯和浇注系统 压铸 100160 0,5（锌） 10（其他合金） 由模子制造难易来定 锌、铝、 镁、铜 锡、铅个金属的合金 同上 1112 ,2 生产率最高，每小时可达50500 件；设备昂贵；可直接制取零件或仅需少许加工。 16 熔模铸造 小型零件 常复杂 适于切 削困难的材料 单件生产及成批生产 用生产面积小，美套设备约需 3040 平米；铸件机械性能好；便于组织流水生产；铸造延续时间长，铸件可不经加工。 ；壳模铸造 至 200 杂 铁和有色金属 小批至 大量生产 1214 生产率高，一个制砂工班产 械化与自动化；铸件无便于硬皮 （ 1） 刀具的选择 上箱体的上端有一个 课题要求粗镗 虑到材料为铝合金铸 造而成，故我们选用主偏角为 45。 ，未涂层的硬质合金刀具 （ 2） 切削用量的初定 表 加工铝及铝合金的切削用量 加工直径 d (毫米 ) 切削速度 V(毫米 /分 ) 每转进给量 f(毫米 /转 ) 纯铝 铝合金长切屑 铝合金短切屑 00 本课题加工直径为 据上表取铝合金的切削速度100mm/转进给量 1mm/r （ 3）确定切削转矩、轴向力、径向力、切向力和切削功率 根据选定的切削用量（主要指切削速度及进给量 ），确定切削力作为选择动力部件及夹具设计的依据；确定切削转矩，用以确定主轴及其他传动件（齿轮、传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电机（一般指动力箱电机）功率；确定刀具耐用度，用以验证所选刀具是否合格。 本课题中高速钢钻头钻削切削铝的计算公式为 扭矩： M=17 切削力： 切向力 38N 径向力 5=向力 2 38N 镗孔过程中起主要主用的是切向力 故，切削功率 : 1000* 4）计算主轴直径 主轴直径通常都是根据扭矩来计算的，计算时采用经验公式 d=式中 扭矩 B 系数。根据主轴在 100厘米长度上允许最大扭转角的数值来选取 允许最大扭转角 1/4 1/2 1 121 2 221 B 常，主轴允许最大扭转角为 1/2度，即 在本次设计中，主轴直径为 d=4 由机械制造装备设计表 45所以主轴最小的直径为 35 过对所加工零件孔的分析，由工艺手册中表 10 得，因工件孔径为 64.5 虑到还要倒角，故采用复合镗刀。 必须从实际出发，根据加工精度、工作材料、工作条件、技术要求等进行分析，按照经济的满足加工要求的原则，合理的选择切削用量，一般常用查表法。 因为零件材料为铝合金，所以选择硬质合金钢镗刀具镗孔。 查机械加工工艺设计实用手册表 15硬质合金钢镗铝合金材料孔时切削速度为 V=100m/据要加工的孔的直径可以确定镗刀的直径为 64 0 01 0 0 01 0 0 0 wd n = 根据机床说明书（见机械制造工艺设计简明手册表 与 00r/ 600r/选取 n=500r/果选 18 n=600r/速度损失太大。 所以实际主轴速度 V=500r/ 基准的概念和分类及定位基准的选择 零件是由点、线、面结成的，而基准就是零件上用来确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。根据基准功用不同，分为设计基准和工艺基准两大类。 计基准 设计基准是在零件 设计图纸上用来确定其他点、线、面的位置的基准。它是标注设计尺寸的起点。 件的工艺设计和基准 工艺基准是在工艺过程（加工和装配过程）中所采用的基准。它包括以下 4种类型。 A 工序基准。工序基准是在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。所标注的倍加工面位置尺寸称为工序尺寸。 B 定位基准。 定位基准是在加工中用于工件定位的基准。 作为基准的点、线、面，有时在工件上并不一定实际存在（如孔和轴的轴心线，两平面之间的对称中心面等），在定位时通过有关具 体表面体现的，这些表面称为定位基面。工件以回转表面（如孔、外圆）定位时，回转表面的轴心线是定位基准，而回转表面就是定位基面，工件以平面定位时，其定位基准与定位基面一致。 C 测量基准。测量基准是测量工件的形状、位置和尺寸误差时所采用的基准。 D 装配基准。装配基准是在机器装配时，用来确定零件或部件在产品中的对位置所采用的基准。 （ 1） 定位基准的选择 19 在机械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。这种定位基准称为粗基准。在随后的工序中，用加工的表面做定位基准，则称为精基准 。 A 粗基准的选择 工件加工的第一道工序所用基准是粗基准，粗基准选择得正确与否，不但与第一道工序有关，而其还将对该工件加工的全过程产生重大影响。选择粗基准，一般应遵循以下几项原则。 1 保证零件加工表面相对不加工表面具有一定位置精度的原则。 2 合理分配加工余量的原则 3 便于装夹的原则。 4 粗基准一般不得重复使用的原则。 B 精基准的选择 选择精基准时应从整个工艺过程来考虑如何保证零件的尺寸精度和位置精度，并使装夹方便可靠。 1 基准重合原则。 应尽量选择加工表面的设计基准作为精 基准。 2 基准统一原则。 当工件某一表面作基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早地将这个基准加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均匀以它为精度进行加工。 3 互为基准原则。 对某些位置精度要求高的表面，可以采用互为基准、反复加工的方法来保证其位置精度，这就是互为基准的原则。 4 自为基准的原则。 对一些精度要求很高的表面，在精度加工时，为了保证加工精度，要求加工余量小而其均匀，这时可以已经精加工过的表面自身作为定位基准，这就是自为基准的原则。 5 便于装夹原则。 所选择得精度，尤其是主要定位面，应有足够大的面积和精度，以保证定位基准、可靠。同时还应使夹紧机构简单、操作方便。 20 （ 2） 表面加工方法的选择 选择零件各表面的加工方法，不仅对零件的加工质量有着重大的影响，还对零件的生产率和制造成本有着极大的影响。在设计工艺路线时，各表面由于精度和表面质量的要求，一般不可能只用一种方法一次加工就能达到要求。对于主要表面，往往需要经过几次加工，由粗到精逐步达到要求。 A 表面的形状和尺寸 B 表面的精度与粗糙度 C 工件的材料与热处理 D 工件的整体构形与质量 E 零件的产量与生产类型 F 现场生产条件 （ 3）加工阶段的划分 粗加工阶段；半精加工阶段；精加工阶段；光整加工阶段。 将零件的加工过程划分为几个加工阶段的主要目的如下。 A 保证零件加工质量 B 有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理。 C 有利于合理利用机床设备。 D 便于安排热处理。 （ 4）加工顺序安排 切削加工顺序的安排：先粗后精，先主后次，先面后孔，基面先行。 21 第三章夹具的设计 具的慨念 机床夹具是在机械制造过程中，用来固定 加工对象，使之占有正确位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。 定位：就是将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置。 夹紧 : 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，这一过程称为加紧。 设计夹具时，夹具的工作原理为 使工件在夹具占有正确的加工位置；夹具对于机床，应保证有准确的相对位置。而夹具结构又保证定位元件的定位工作面对夹具与机床相连接的表面之间的相对准确位置，这就保证了夹具定位面相对机床切削运动形成表面的准确几何位置，也就达到了工件加 工面对定位面相对机床切削运动形成表面的准确位置，也就达到了工件加工面对定位基准的相互位置精确度要求；使刀具相对有关定位元件的定位工作面调整到准确位置，这就保证了刀具在加工件上加工出的表面对工件定位标准的位置尺度。 具在机械加工中的作用 能保证稳定可靠的加工质量；能缩短工时，提高劳动生产率；能减少工人劳动及强度；能扩大机床的工艺范围。 床夹具的组成及分类 夹具的组成由定位元件、夹紧装置、导向元件、对刀装置、连接元件、夹具体和其他装置组成。 机床夹具品种繁多，按专业化程度，夹具可分为以 下几种类型。 （ 1） 通用夹具：与通用机床配套，可在一定范围内加工不同工件。 22 （ 2） 专用夹具：根据某一工序专门设计和制造的夹具。 （ 3） 成组夹具：按照成组工艺原理设计，适用用于一组零件的某一工序。 （ 4） 组合夹具：由预先制造好的通用标准零部件经组装而成的装用夹具，是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备。 （ 5） 随行夹具：用于自动线上，工件在夹具上的输送装置送往各机床，并 在机床夹具或机床工作台上进行定位和夹紧。 具中加工精度的分析 1。影响精度的因素（造成误差的原因） 利用夹具在机床加工工件时，机床、夹具、工件、刀具 等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系，从而保证工序尺寸的精度要求。这些联系环节中的任何误差，都直接影响工件的加工精度。这些误差因素有： （ 1）工件在夹具中因位置不一致而引起的误差，称为工件定位误差，以 D表示。 （ 2）定位元件和机床上安装夹具的装夹面之间的位置不准确所引起的误差，称为夹具安装误差，以 A 表示。 （ 3）定位元件与对刀或导向元件之间的位置不准确所引起的误差，称为刀具位置误差，以 T 表示。 （ 4）有机床运动精度以及工艺系统的变形等引起的误差，称为加工方法误差，以 G 表示。它包括下列主要组成部分。 23 1）与机床有关的误差 1G 如机床主轴的跳动 ，主轴轴线对导轨的平行度或垂直度误差等。 2）与刀具有关的误差 2G 如刀具的形状误差，刀柄与且切削部分的同轴度以及刀具磨损等。 3）与调整有关的误差 3G 如定距装刀的误差、钻套轴线对定位件的位置误差等。 4）与变形有关的误差 4G 这取决于工件、刀具和机床的手里变形和 热变形。 上述各项误差，属于随机性误差，故当误差因素多于两项时，应按概率法合成。 G =24232221 为了使夹具能加工出合格的工件，以上各项误差的总和应小于工序尺寸公差 k，即 = D + A + T + T k 此式称为误差计算不等式，各代号分别代表各误差在被加工表面加工尺寸方向上的最大值。当夹具要保 证的加工尺寸不只一个时，每个尺寸都要满足它自己的误差计算不等式。 误差计算不等式在夹具设计中式很有用的，因为它反映了夹具保证加工精度的条件，可以帮助我们分析所设计的夹具在加工过程中产生误差的原因，以便探索控制各项误差的途径，为制定、验证、修改夹具技术要求提供依据。 24 件的定位 在机械加工中，必须使机床、夹具、刀具和工件之间保持正确的相互位置，才能加工出合格的零件。这种正确的相互位置关系是通过工件在夹具中的定位、夹具在机床上的安装和刀具相对于夹具的调整来实现的。 掌握六点定位，在用六点定位原理时 应注意以下几点。 （ 1）定位支承点限制工件自由度的作用，应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触。若二者脱离，则意味着失去定位作用。 （ 2）一个定位支承点仅限制一个自由度，一个工件有六个自由度，所设置的定位支承点数目原则上不能超过六个。 （ 3）分析定位支承点 的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制，并非指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时不能运动。使其在外力作用下而不运动是通过夹紧实现的，反之工件在外力作用下因夹紧而不能运动，也并非是工件的所有自由度受到限制了。 其中工件定位中 又分为如下几种情况：完全定位、不完全定位、欠定位和过定位。 同时对定位方法与定位元件的选择 工件以平面定位时主要形式是支承定位，工件的定位基准平面与定位元件表面相接触而实现定位。我们常用的支承元件有下列几种。 （ 1）固定支承。常用的有 :支承钉、支承板设计时可查国家标准手册。 （ 2）可调支承。 （ 3）自为支承。 （ 4）辅助支承。 工件以外圆柱面作为定位基准时，根据外圆柱面的完整程度、加工要求和安装方式，可以在 V 形块、定位套、半圆套及圆锥套定位。 工件以圆 柱孔定位：各类套筒、盘类、杠杆和拨叉等零件以圆柱孔定位。所以采用定位元件有圆柱销和各种心轴。这种定位方式的基本特点是定位孔与定位元件之间处于配合状态，并要求确保孔中心线与夹具规定的轴线相重合。孔定位还 25 经常与平面定位联合使用。 其中最常用的有 :a 圆柱销 b 圆柱心轴 c 圆锥销 在这次设计中我用了圆柱心轴，心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、磨。同时短圆柱心轴限制工件两个自由度，长圆柱心轴限制工件的四个自由度。 定位的误差 在定位中我们常见的几种误差包括基准位移误差和基准不 重合误差。基准位移误差：由于定位副的制造误差或定位副配合间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量。 基准重合误差：由于工序基准与定位基准不重合所导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量。 定位误差 ; a 定位误差只产生在调整法加工一批工件的条件下，式切法时不存在定位误差。 b 定位误差产生的原因是工件的制造误差和定位元件的制造误差，两者的配合间隙及工序尺寸与定位尺寸不重合等。 c 一般情况下，定位误差由基准位移误差和基 准不重合误差组成 ，但不是在任意情况下两种误差都存在。当定位基准与工序基准重合时，不存在基准重合误差。当定位基准无变动时，不存在基准位移误差。 在分析定位误差的计算时分为以下几种方式： （ 1） 工件以平面定位 （ 2） 工件以圆孔定位 （ 3） 工件以外圆定位 （ 4） 工件以组合表面定位 常见定位元件能限制的工件自由度 26 工件上的定位面 夹具的定位元件 平 面 支承钉 定位情况 1 个支承钉 2 个支承钉 3 个支承钉 图示 限制的自由度 平 面 支承 板 定位情 况 一块条形支承板 两块条形支承板 一块矩形支承板 图示 限制的自由度 圆柱销 定位情况 短圆柱销 长圆柱销 两段短圆柱销 图示 限制的自由度 定位情况 菱形销 长销小平面组合 短销大平面组合 27