1、存檔編號：西安航空技術高等專科學校畢業（課程）設計說明書 設計題目 ：套杯的工藝規程設計及鉆削夾具設計 系別：機械工程系專業：*班級：*姓名：* （共 16頁） 2009年4月18日 西安航空技術高等專科學校 附表1機電一體化專業畢業設計說明書 姓名：* 班級：機電937班 學號：* 一、 設計或實驗題目: 套杯的工藝規程設計及鉆削夾具設計 二、 內容及要求：1. 掌握零件圖紙的繪制方法；2. 掌握零件的機械加工工藝規程的編制方法；3. 掌握夾具的設計方法；4. 熟悉畢業設計說明書的編寫方法。 三、 完成形式：1. 產品零件圖紙一張；2. 機械加工工藝規程一套；3. 夾具裝配圖及零件圖一套；4

2、. 畢業設計說明書一份。 四、 系（部）審核意見： 指導老師：* 發題日期：* 完成日期：*目錄前言4一、零件圖分析（一）零件的功用分析；5（二）零件的結構與特點分析，即組成表面等；5（三）零件的精度與表面質量要求分析；5（四）零件的技術條件分析，應包括材料、熱表處理、特殊檢驗、驗收要求等；5（五）零件的設計基準分析。5二、零件的工藝分析（一）毛坯選擇；6（二）生產類型；6（三）加工方法的確定；6（四）加工階段的劃分；6（五）工序的組合；7（六）定位基準的選擇；8（七）工序尺寸（徑向和軸向）的確定；8（八）機床設備與刀、夾、量具的選擇8三、工藝路線的擬定9四、機床夾具設計14五、編制設計參考資

3、料目錄15設計小結16前言機械制造工業是國民經濟的重要組成部分，擔負著為國民經濟各部門提供技術裝備的任務，是技術進步的重要基礎。據統計，美國68%的社會財富來源于制造業，日本國民總產值的49%是由機械制造業提供的，我國的機械制造業在工業總產值中也占40%。可以說，沒有發達的機械制造業，就不可能有國家真正的繁榮富強。而機械制造業的發展規模和水平，則是反映國民經濟實力和科學技術水平的重要標志之一。提高加工效率、降低生產成本、提高加工質量、快速更新產品，是機械制造業競爭和發展的基礎，也是機械制造業技術水平的標志。工藝技術是機械制造工程中一個很重要的組成部分。一項高新技術的設計只有通過先進的工藝技術才

4、能轉變為現實的產品，轉化為生產力。因此，工藝技術應先于設計而又應與之同步發展，這在高技術日益飛速發展的今天，就更應如此。隨著科學技術的發展，特別是計算方法和計算機技術的發展，大大地推動了機械制造工藝技術的進步，這樣機械產品的結構才得以越來越合理，其性能、精度和效率日益提高，更新換代頻繁，生產類型由大批量生產向多品種小批量生產轉化。因此，對機械產品的加工相應地提出了高精度、高柔性與高度自動化的要求。從而，就需要有一種高精度、高柔度與高度自動化的加工設備，由于數控機床綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服驅動、精密檢測與新型機械結構等方面的技術成果，具有高精度、高柔度與高度自動化的特點，因此采用數控

5、加工手段，解決了機械制造業中常規加工技術難以解決，甚至無法解決的單件、小批量，特別是復雜型面零件的加工。應用數控加工技術是機械制造業的一次技術革命，自從上個世紀50年代第一臺數控機床的出現，使機械制造技術的發展出現了日新月異的局面，數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業（如信息技術及其產業，生物技術及其產業，航空、航天等國防工業產業）的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過：“各種經濟時代的區別，不在于生產什么，而在于怎樣生產，用什么勞動資料生產。” 機械制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料，而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國機械制造業廣泛采用數

6、控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力，大力發展以數控技術為核心的先進制造技術，已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。一、零件圖分析（一）零件的功用分析該零件為某型航空發動機上的套杯，主要用來連接作用。（二）零件的結構與特點分析，即組成表面等 該零件由內圓、外圓、小孔、環槽、內環槽、端面等表面組成，屬于回轉體零件。零件的壁厚薄（15mm），因此剛性一般。（三）零件的精度與表面質量要求分析 該零件的主要表面為130、127、110、100及端面150.其外圓表面130的精度要求是it7級，內圓表面110精度要求為it7級，表面粗糙度要求

7、有為6.3、1.6、3.2微米。此外，表面180有圓柱度的要求，其公差是0.015mm；表面31和50有圓跳和全跳的要求，其公差為0.025mm。（四）零件的技術條件分析，應包括材料、熱表處理、特殊檢驗、驗收要求等熱處理工序的內容和安排：為改善工件材料的切削加工性，提高機械性能或消除冷、熱加工的殘余內應力，要求較高的零件常需在工藝路線中安排一個或幾個熱處理工序。表面保護工序的內容和安排：為改善零件表面的耐蝕、耐磨和導電、導磁、導熱等物理性能，往往要進行表面保護工序，尤其是在惡劣條件下工作的機件，如航空航天產品、燃氣輪機、耐蝕泵等常需對有關表面進行電鍍、陽極氧化、滲鋁及其合金等工序。這對提高零件

8、的使用性能和壽命，能起到顯著的效果。這些工序一般安排在精加工之后，滲鋁及其合金的工序可與最終熱處理工序合并進行。熱處理工序的位置安排是根據零件的材料，調質處理工序的安排放在粗加工階段之后進行。這樣既減小了零件的切削內應力，同時也能改善了半精加工是的材料切削性。該零件的材料為ht150。毛坯采用鑄件，并進行級檢驗。表面經過磨削就可以達到技術要求。（五）零件的設計基準分析 該零件的設計基準為表面130的軸線。二、零件的工藝分析（一）毛坯選擇因套杯的壁厚只有15mm,不算太薄也不算太厚，為了保證有較高的強度和加工工作量，毛坯選用鑄件，以便保證材料纖維的流向性和致密性。（二）生產類型為了保證零件的加工

9、精度以及零件的加工效率，因此生產類型采用機械加工。（三）加工方法的確定加工方法的選擇一般根據零件材料、幾何形狀、精度與表面粗糙度要求，再結合現場設備情況和制造成本加以選擇。該零件主要表面加工方法的選擇見下表。表面精度粗糙度加工方法130it61.6um粗車精車磨削127it71.6um粗車精車磨削110it62.5um鉆孔擴孔鏜孔31it73.2um鉆孔擴孔鏜孔精鏜（四）加工階段的劃分由于該零件的精度要求較高，加工余量較大，而且剛性一般。所以其工藝過程劃分成三個加工階段。即粗加工階段半精加工階段精加工階段。（五）工序的組合工序分為主要工序和輔助工序一般輔助工序的內容和安排：輔助工序是指不直接加

10、工，也不改變工件尺寸和性能的工序。這些工序對保證質量，尤其是使用貴重材料的精密零件的質量起著相當重要的作用；其數目在工藝路線中也應占有相應的比例。每一工序都應按規定提出工序圖或技術要求的說明。1.檢驗工序2.劃線工序3.去毛刺工序4.清洗工序5.油封工序6.特殊需要的工序：如平衡，應安排在零件或部件完成后。退磁工序，則一般安排在精加工后，終檢之前。其他特殊需要的工序可根據設計圖的規定，安排在相應位置。機床工序設計在加工工藝路線確定之后即可進行機床工序設計。其內容包括：按照工件在加床上的實際加工位置繪制工序加工圖，并將被加工表面用粗實線與不同加工表面加以區分。（同時工序圖上應包括定位表面，加緊部

11、位，工序尺寸，工序加工技術要求以及表面粗糙度等內容。）根據工序尺寸采用“由后向前推”的原理，首先確定各表面的最終加工尺寸，然后加或減去加工余量，推得前面的準備工序尺寸。各工序尺寸公差的確定，可分為兩種情況處理，最終工序尺寸公差按零件圖上規定的設計尺寸公差確定，中間工序尺寸公差按工序的經濟加工精度確定。根據工序的加工要求，確定工件的在機床上的安裝方法及要求。根據加工工步的安排原則（如先面后孔，先里后外，先左后右等），確定各工步的進行順序。根據零件加工要求，確定各個工序的技術條件和檢驗方法。根據工序加工要求和機床及工裝的選擇原則，選擇各工序的機床型號和夾具。注意家具不寫入文件。根據各工步的加工內容

12、和要求，選擇工具和量具。注意工具只選定尺寸、成形和專用刀具。量具只選用量具。該零件的加工零件的工序一共分為了12套工序：由鑄件粗車粗車精車精車鏜磨鉆鉆檢驗去毛刺入庫等組成。（六）定位基準的選擇定位基準選擇是工藝設計中一個十分重要的問題。其選擇是否恰當，會對工藝路線的順序由很大的影響，因此必須加以重視。定位基準的選擇分為粗基準選擇和精基準選擇，下面分別作以說明。 粗基準的選擇套杯零件的毛坯為鑄件，且各表面均需加工。根據粗基準的選擇原則和零件的結構特點，選毛坯的左端為粗基準。因為左端的直徑和長度相對于右端要大一些，這樣有利于工件的安裝和傳遞較大的扭矩。 精基準的選擇根據套杯零件的結構特點和技術要求

13、，以及精基準的選擇原則，該零件采用互為基準的方法進行加工。即以大端外圓定位加工小端各表面，隨后以小端外圓定位加工大端各表面。這樣既符合基準重合原則，同時也兼顧了基準的統一原則。 （七）工序尺寸（徑向和軸向）的確定工序尺寸中一般尺寸選擇采用軸或者孔的12級公差進行的選擇。 （八）機床設備與刀、夾、量具的選擇 車床的選擇是臥式車床ca6140、夾具的選擇是四爪單動卡盤、刀具的選擇90外圓車刀； 鏜床的選擇是立式鏜床tspx619、夾具的選擇是單面導向鏜模、刀具的選擇是專用鏜刀； 磨床的選擇是萬能外圓磨床m133、夾具的選擇是萬能分度頭、刀具的選擇是專用砂輪； 鉆床的選擇是立式鉆床z518、夾具的選

14、擇是v型虎鉗、刀具的選擇是10和11的鉆頭。刀具的選擇：1）良好的切削性能；2）較高的精度；3）先進的刀具材料；5、確定刀具與工件的相對位置。三、工藝路線的擬定 工序工序名稱工序內容定位基準10鑄件按圖鑄成形，時效退火去應力，去毛刺20粗車車端面，粗車左端外圓表面，鉆孔50右端外圓30粗車車端面，粗車右端外圓表面左端外圓40精車精車右端外圓表面，切槽保證127，50 x 1及3 x 1，倒角2 x 45左端外圓50精車精車左端外圓表面右端外圓60鏜鏜孔保證100，112，110及倒角2 x 45右端外圓70磨磨外圓表面右端外圓80鉆鉆內孔6 - 10旋轉兩端面90鉆鉆內孔6 - 11均布兩端面

15、100檢驗檢驗110去毛刺去毛刺120入庫入庫填寫工藝文件在完成所有工藝設計之后即可按前述要求填寫工藝規程工序加工圖鑄件（工序10）如圖所示定位加緊車左端面 粗車左端外圓（工序20）如圖所示定位加緊車右端面粗車右端外圓表面（工序30）（工序40）如圖所示定位加緊精車右端外圓表面切槽保證127，50 x 1及3 x 1倒角2 x 45(工序50)如圖所示定位加緊精車左端外圓表面(工序60)如圖所示定位加緊 鏜孔保證100，112，110倒角2 x 45（工序70）如圖所示定位加緊磨外圓表面（工序80）如圖所示定位加緊鉆內孔6 - 10旋轉如圖所示定位加緊 （工序90）鉆內孔6 - 11均布100

16、、檢驗110、去毛刺120、入庫四、機床夾具設計 機床夾具設計是根據工藝規程中使用工序所規定的夾具使用要求，進行結構與參數設計其內容步驟如下：（一）準備工作1.詳細分析夾具使用工序的加工要求，入加工余量、加工精度、加工表面、定位基準以及前后工序的聯系等。2.了解使用夾具的機床規格與主要參數，特別是機床上安裝夾具部位的結構和配合尺寸。3.了解本工序所使用的刀具、量具情況。4.收集設計需用的各種標準、夾具設計手冊和圖冊。（二）結構分析1.根據工序加工要求和必限自由度，確定工件的定位方法，并選擇定位元件與安裝方式。2.確定工件的加緊方案和加緊部位，選定加緊機構和加緊元件。3.確定刀具的導向和對刀方法

17、，設計其相應的裝置。4.確定夾具其他結構和元件，如分度裝置、平衡元件、保險機構等。5.確定夾具體，并布置各元件的位置及連接方法。6.確定夾具與機床的連接方法，以及選擇保證元件。7.進行夾具精度的分析計算，效驗夾具是否能滿足工序加工精度要求。即看夾具在各個工序尺寸方向上是否滿足計算不等式： 不重合 + 定 + 夾 + 安 + 加工（三）夾具總裝圖的繪制圖紙是工程的語言。所設想的設計意圖，往往是通過繪圖進行表達，因此繪圖是要認真、仔細，表達要準確、清晰。 （夾具總裝圖）五、參考資料參考文獻1 王紹俊。機械制造工藝設計手冊。哈爾濱。哈爾濱工業大學出版社。1984年8月2 王茂元。機械制造技術。北京。

18、北京機械工業出版社。2001年8月3 藍汝銘 吳讓利。機械制圖。西安。西安電子科技大學出版社。2002年8月4 范德梁。公差與技術測量。遼寧科學技術出版社。1983年5 張耀寰 馬占永。機械加工工藝設計實用手冊。北京。航空工業出版社。1993年12月6 張耀寰。機械加工工藝設計手冊。北京。航空工業出版社。1987年12月7 晏初宏。 數控加工工藝與編程。北京。化學工業出版社。2004年5月8 許祥泰 劉艷芳。數控加工編程實用技術。北京。機械工業出版社。2000年9 顧京 數控機床加工程序編制。北京。機械工業出版社。1999年7月 設計小結（設計心得）時間過得真快，畢業設計馬上就結束了，經過這一個月的畢業設計,我學到了很多知識,對以前學過的知識也起到了溫習和鞏固的作用。這次畢業設計的主要內容是對零件進行工藝分析（工藝卡片、下料卡片、加工工序卡片、走到路線卡片、檢驗卡片和數控加工程序），在這次畢業設計中，我把以前所學的知識基本都溫習了一遍，所以說這次畢業