零件加工及专用夹具设计

1、学校：广州大学班级：机械135班姓名：蓝 军学号：13072000812015年12月12日目录1零件的工艺分析.12加工工艺设计.33加工方法的确定.44夹具设计.6总结.11参考文献.1221、零件的工艺分析：零件是一个套筒，如下图所示，套筒多与球头轴配合，并利用十字孔安装螺栓和螺母进行固定。主要承受的载荷是轴向力，防止球头轴的轴向运动或跳动。分析如表：项目公差等级尺寸及偏差mm粗糙度um30的大孔IT7300+0.0251.620的中孔IT7200+0.0211.610的小孔IT9100+0.056.370的外圆IT770-0.03301.640的小内孔IT7400+0.0251.652

2、的大内孔521.6两端面IT755-+0.031.6零件图零件的立体图2、加工工艺设计毛坯的制造形式：零件材料为HT200，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于年产量为20000件，属于大批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型。铸件需经时效处理。毛坯确定毛坯的尺寸公差和加工余量：铸造类型（砂型）基本尺寸加工余量外圆703内圆40与522、8长度555基面： 基面选择是工艺规程设计中的重要的设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批量的报废，使生产无

3、法进行。粗基面的选择： 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。该工件选择52的内孔外端面和52的内孔面。采用52的内孔外端面定位加工其前面，用52的内面定位加工40的内孔面。可以为后续工序准备好精基准。精基面的选择 选加工后的52的内孔外端面为精基准面来加工其前面 用52的内面作为精基准面来加工40的内面，同时选用52的内孔外端面和52的内面作为精基准面加工工件上的所有横向孔。3. 加工方法的确定轴承零件各表面加工方案加工项目尺寸公差等级粗糙度加工方案30的大孔IT71.6钻-精铣20的中孔IT71.6钻-精铣10的小孔IT96.3钻-粗铰70的外圆IT71.6粗车-半精车-精

4、车40的小内孔IT71.6粗车-半精车-精车52的大内孔粗车-半精车-精车两端面IT7粗车-半精车-精车机械加工工序：（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准52的内孔外端面和52的内孔。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面（4）遵循“先面后孔”原则，先零件端面，再加工孔，确定工艺路确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了曲柄的工艺路线。工序号工序名称机床装备刀具量具1前端面 车床车刀游标卡尺2后端面车床车刀游标卡尺352内端面车床车刀游标卡尺452内端面车床车刀游标卡尺510小孔钻床钻刀塞规.卡尺6

5、20孔铣床铣刀塞规.卡尺730孔铣床铣刀塞规.卡尺8去毛刺钳工台平锉9中检塞规、百分表、卡尺等10时效处理11清洗清洗机12终检塞规、百分表、卡尺等注：车床的加工均用三爪卡盘定位和夹紧、铣床的加工均用专用夹具加工设备和工艺设备：1 机床的选择：采用CA6120型卧式车床、立式铣床。2 选择夹具：该曲柄的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。3 选择刀具：在车床上加工的各工序，采用高速钻刀即可保证加工质量。4选择量具：采用塞规.双用游标卡尺。4.夹具设计夹具选择夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪

6、器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。根据第5道工序夹具将用在钻床上加工零件上的十字孔。十字孔为10mm的互相垂直的两个孔，公差等级为IT9，表面粗糙度为6.3，钻和粗铰能满足精度要求。定位基准的选择：定位基准的选择52的内孔外端面和52的内面定位元件的选择及要求：本夹具选用的定位元件是一个定位面、定位短销（定位短销直接在夹具的主轴上加工出来）和定位螺钉（辅助定位）。定位短销：定位短销采用的短圆柱销，因为这种类型的销适

7、用与直径在50mm以下的孔定位。限制了零件X、Z方向的移动自由度。定位面：用一个定位面限制零件底面的X、Y方向的转动自由度和Y方向的移动自由度。定位螺钉：定位螺钉固定在夹具的凸板上，为了方便增加了旋动手柄，定位螺钉与夹具主轴上的定位孔组合可以极其方便的对十字孔进行加工。定位螺钉固定加工完一个方向上的通孔之后，旋动定位螺钉，转动后面的转动手柄90度，旋紧定位螺钉即可加工另一方向上的孔。这样要求定位面的定位基准面必须有足够的精度，因为工件的定位是通过定位副的接触实现的，定位面的精度直接影响工件的定位精度，因此，该定位面基面应有足够的精度，以适应零件的加工要求。该定位面应有足够的刚度和强度，定位面不

8、仅限制工件的自由度，还有支撑工件，承受夹紧力作用，所以应该有足够的刚度和强度，以免使用中变形或破坏。定位面的耐磨性要好，零件的装卸会磨损定位元件的定位基面，导致定位精度下降。夹紧元件的选择：为了方便装拆，夹具夹紧元件，采用旋转螺母和螺纹轴的组合。夹具体的设计：夹具材料选用HT200。 夹具与工作台安装联结方式：该夹具通过定位键与工作台T形槽的配合来确定夹具在机床上的位置。定位键采用沉头螺钉固定在夹具体底面的纵向槽中，使用四个，两定位键的距离比较远，定位精度较好。定位键与夹具体的配合为H7/H6。为提高夹具安装精度，定位键的下部（与工作台T形槽配合部分）可留有余量进行修配，或者在安装夹具时使定位

9、键一侧与工作台T形槽靠紧，以减小轴间隙的影响。夹具设计及操作的简单说明：本夹具用在钻床上加工零件上面的十字孔。工件以52的内孔外端面和52的内面在定位短销和定位面上定位。夹紧时，旋转螺母，夹紧工件。当一个方向上的孔加工完毕后，旋动定位螺钉，扳手转动90度，旋动定位螺钉进行固定，即可加工另一个方向上的孔 该夹具结构简单，操作方便。本设计方案和类似的夹具相比，能正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。但是还有一些地方做的不够完善，需要进一步改进和研究，本夹具设计对夹紧力的计算只是粗略的估算，车夹具安装还需要调试，夹具的夹紧改为其他夹紧方式可能

10、会更好的提高生产效率。夹具的装配图和三维视图：装配图（见图纸）三维视图：总结我在这次的毕业设计的过程中，专业知识得到一次全卖弄的复习和提高。在以下各个方面得到了很好的锻炼：1.能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的知识。2.提高了机构设计能力，通过设计夹具训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。3.学会使用手册以及图表资料，掌握与夹具设计有关的各种资料的名称、出处，做到了熟练运用。总而言之，通过这次毕业设计，我对自己不久未来将要从事的工作进行了一次很好的适应性的训练，从中锻炼了自己独立分析问题、解决问题的能力，也为以后从事的工作铺垫了基石。由于本人能力、经验等各方面不足的限制，很多地方的设计还存在不足之处，还望大家给本人点意见。参考文献1卢秉恒，机械制造技术基础（第三版），北