設計說明書題目：座體的工藝規程及夾具設計摘要本設計涉及到機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差和測量等方面的知識。座體的加工工藝和夾具設計包括三個部分,包括工藝設計、工序設計和專用夾具設計。在設計的過程中應該首先理解的分析部分,工序過程的設計一個毛坯的結構,并選擇好零件的加工基準,設計出零件的工藝路線;然后每個切削用量的部分步驟大小計算,是決定工藝的關鍵設備和切割過程的各種設計參數,然后一個專用夾具,夾具選擇各種組件的設計,如定位和夾緊元件連接部分,導向元件,夾具和機床和其他組件,定位誤差計算夾具,分析夾具結構的合理性和不足之處,改進和設計。關鍵詞:工序、工藝、切削參數、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThisdesignrelatestothemechanicalmanufacturingtechnologyandmachinetoolfixturedesign,metalcuttingmachinetools,tolerancesandmeasurements,andotheraspectsofknowledge.Themachiningprocessandfixturedesignofthebaseconsistsofthreeparts,includingprocessdesign,processdesignandspecialfixturedesign.Indesignprocessshouldfirstunderstandtheanalysis,structureoftheprocessdesignofablank,andchoosethegoodpartsmachiningreferencetodesignpartsoftheprocessroute;thencalculatetheamountofeachcuttingpartofthestepsize,thedecisionprocessofkeyequipmentandcuttingprocessofvariousdesignparametersandaspecialfixture,thefixtureselectiondesignofvariouscomponents,suchaspositioningandclampingelementsconnectingpart,componentoriented,toolsandfixturesandothercomponents,positioningerrorcalculatefixture,fixturestructureofrationalityanddisadvantageanalysis,improvementanddesign.Keywords:process,process,cuttingparameters,clamping,positioning,error.目錄ABSTRCT 3序言 1一零件的分析 21.1零件的作用 21.2零件的精度分析 21.3零件的工藝分析 3二工藝規程設計 42.1確定毛坯的制造形式 42.2機械加工余量的的確定 52.3毛坯尺寸的確定 52.4工序余量的確定 62.5基面的選擇 62.6制定工藝路線 72.7確定切削用量及基本工時 8三夾具設計 133.1問題的提出 133.2定位基準的選擇 133.3切削力及夾緊力計算 133.4定位誤差分析 153.5夾具設計及操作簡要說明 16總結 17致謝 19參考文獻 20序言機械制造行業的生產一定形狀和大小的零件和產品,并配備了機械設備行業。機械制造的產品可以直接使用的人使用,而且對其他行業的生產提供設備,有各種各樣的社會機器或機械制造產品。我們的生活不能分開制造,所以制造業是國民經濟發展的一個重要的產業,是一個重要的基礎,一個國家或地區的發展和強大的支柱。在某種意義上,機械制造業的水平是衡量一個國家的國民經濟的整體實力和科技水平的一個重要指標。座體的工藝設計和夾具設計的基礎是一個教學環節完成的機械制圖、機械制造技術、機械設計、機械工程材料課程設計。正確解決一部分的過程中定位,夾緊和工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設計專用夾具,確保零件加工的質量。設計也開發自己的自學和創新能力。因此,本設計是全面和實用,涉及范圍廣泛的知識。因此,在設計中應注意的基本概念,基本理論,而且還注意到生產實踐的需要,只有各種理論與生產實踐的結合,可以很好的完成設計。設計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師批評指正。一零件的分析1.1零件的作用本零件是主要是由座體左右端面，底端面和內孔等結構組成，在零件左右端面上有螺紋孔,座體底端面上的通孔和沉頭孔。為鑄造毛坯，從零件圖上可以看出零件上各部分粗糙度要求都比較低，最高的粗糙度僅為Ra1.6精加工就可以滿足要求。1.2零件的精度分析1.底端面，尺寸精度要求為IT13-11,表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。2.臺階面，尺寸精度要求為IT13-11,表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。3.4-Φ11的孔，尺寸精度要求為IT13-13，表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。4.Φ115的左端面，尺寸精度要求為IT9-13，表面粗糙度要求為Ra3.2μm，屬于中等精度要求。5.Φ115的右端面，尺寸精度要求為IT9-13，表面粗糙度要求為Ra3.2μm，屬于中等精度要求。6.Φ80的內孔，尺寸精度要求為IT8-11，表面粗糙度要求為Ra1.6μm，屬于高等精度要求。7.12-M8的螺紋孔，尺寸精度要求為IT13-13，表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。1.3零件的工藝分析本次工藝分析的目的，主要是審查零件的結構外形及其尺寸還有表面粗糙度、材料及熱處理等技術的要求是否合理，是否便于加工和裝配；還有就是通過對零件的工藝分析，對零件要求有進一步的了解，最后編制出零件的工藝文件。轉子泵泵體的工藝有兩組組加工面的分別為1：以底端面為基準的加工面，這組加工包括鉆4-Φ11的孔。2：一個是以4-Φ11孔為基準的加工面，這個主要是其他面和孔的加工。二工藝規程設計2.1確定毛坯的制造形式確定毛坯包括選擇毛坯的類型及其制造方法。毛坯類型是鑄造、鍛造、沖壓,沖壓、焊接、配置文件、表等。決定毛坯時應考慮以下因素:1)材料和零件的機械性能。當選擇材料,毛坯的類型大致確定。例如,材料是鑄鐵,毛坯的選擇材料是鋼鐵,和機械性能要求很高,可選的鍛件,機械性能要求較低時,可選部分或鑄鋼。2)零件的形狀和大小。形狀復雜的粗糙,常用的鑄造方法。薄壁零件和不可用砂鑄造,鑄造大尺寸應該用于砂鑄造,和小部件提供更先進的鑄造方法。3)生產類型。大規模生產當選毛坯制造方法的精度和生產率為毛坯的制造成本減少物料消耗和降低加工成本進行補償。如鑄造應采用金屬模具機成型和精密鑄造,鍛造模鍛,冷軋和冷拔概要文件。小批量生產應使用木霉菌或手工自由鍛。4)生產條件。確定毛坯必須結合具體生產條件,如生產的實際水平和實際生產的能力,外包的可能性等。當有條件時,應積極組織地區專業生產、統一供應的粗糙。5)充分考慮的可能性,利用新技術,新技術和新材料。目前,新工藝、新技術和新材料的毛坯制造業發展迅速。例如,鑄造、鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料機械中使用越來越多。在應用這些方法,可以大大減少機械加工的數量,有時不能被處理,其經濟效果是非常重要的。2.2機械加工余量的的確定序號被加工表面及孔機械加工余量加工余量等級1底端面2mmIT13級2臺階面2mmIT13級34-Φ11的孔11mmIT13級4Φ115的左端面4mIT9級5Φ115的右端面4mIT9級6Φ80的內孔4mIT8級712-M8的螺紋孔8mIT13級2.3毛坯尺寸的確定序號被加工表面及孔機械加工余量零件尺寸毛坯的尺寸1底端面2mm200x190x18200x190x202臺階面2mm200x190x18200x190x2034-Φ11的孔11mmΦ11實心4Φ115的左端面4mΦ115×255Φ115×2595Φ115的右端面4mΦ115×255Φ115×2596Φ80的內孔4mΦ80Φ76712-M8的螺紋孔8mM8實心2.4工序余量的確定工序名稱加工對象經濟精度等級表面粗糙度1底端面IT13級Ra6.32臺階面IT13級Ra6.334-Φ11的孔IT13級Ra12.54Φ115的左端面IT9級Ra3.25Φ115的右端面IT9級Ra3.26Φ80的內孔IT8級Ra1.6712-M8的螺紋孔IT13級Ra12.52.5基面的選擇粗基準的選擇標準應滿足下列要求:(1)粗基準的選擇應該基于加工表面。目的是保證精度的加工面和非加工表面之間的關系。如果有幾個表面,不需要加工表面的工件,必須選擇與高精度表面作為粗基準。以壁厚均勻性,對稱的形狀,更少的夾緊等。(2)選擇的重要表面機械加工余量為粗基準。例如:機床導軌表面是一個重要的統一的保證金要求。因此在這個過程中選擇導軌面作為粗基準,床的底部表面的過程,然后底部表面作為精細加工的參考指南。通過這種方式,我們可以確保表層保存在一個更加統一的和精心組織,以提高耐磨性。(3)最小的表面機械加工余量應該選為粗基準。這將確保表面有足夠的加工余量。(4)盡可能選擇平坦,光滑,大表面積作為粗基準,以確保準確定位和夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。。(5)粗基準應避免,因為表面粗糙的數據主要是粗糙和不規則的。多個用很難確保表面之間的表面的準確性。基面的選擇是工藝設計的重要部分之一,它是非常重要的部件的生產。首先選擇合適的端面和外圓定位基準。精基準的選擇應滿足以下原則:(1)“基準重合”的原則,應選擇加工表面的設計基準位置的參考,并避免錯誤造成的非巧合的基準面。(2)“基準統一”的原則盡可能在大多數過程使用相同的精度指標集,以確保定位精度的表面,以避免造成的錯誤引用轉換,簡化夾具設計和制造。(3)“自為基準”的原則需要一定的完成和完成過程機械加工余量小而均勻,應選擇加工表面本身是優良的基準,表面和其他表面之間的位置精度的保證的第一步。(4)“互為基準”原則,當兩個表面相互位置精度和自己的大小、形狀精度較高,可以作為“相互參考”方法,重復處理。(5)選擇的精度標準應該能夠確保精確定位,夾緊可靠,裝置簡單,操作方便。有很好的4-Φ11孔和定位基準和其他表面處理。主要考慮好參考標準的問題,當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。2.6制定工藝路線通過零件的形狀、尺寸及位置精度再通過技術得到以下兩種加工方案：方案一1鑄造鑄造2時效處理時效處理3銑銑底端面4銑銑臺階面5鉆鉆4-Φ11的孔，锪孔Φ226銑粗精銑Φ115的左端面7銑粗精銑Φ115的右端面8鏜粗精鏜Φ80的內孔9鉆鉆左端面6-M8螺紋孔，攻絲10鉆鉆右端面6-M8螺紋孔，攻絲11檢驗檢驗12入庫入庫方案二1鑄造鑄造2時效處理時效處理3鉆鉆4-Φ11的孔，锪孔Φ224銑銑底端面5銑銑臺階面6銑粗精銑Φ115的左端面7銑粗精銑Φ115的右端面8鏜粗精鏜Φ80的內孔9鉆鉆左端面6-M8螺紋孔，攻絲10鉆鉆右端面6-M8螺紋孔，攻絲11檢驗檢驗12入庫入庫工藝方案一、二的不同在于方案二是先鉆孔、再銑端面，這樣就違背了“先面后孔”的原則，而方案一“先面后孔，先大孔后小”，遵循了安排工藝的基本原則，同時銑面后先鉆4-Φ11的孔，這樣可以利用4-Φ11的孔作為定位基準，保證了零件的加工精度，所以確定選擇方案一。2.7確定切削用量及基本工時工序：銑底端面1.刀具的確定刀具選取端銑刀，刀片采用YG8，，，。2.銑削用量的計算銑削深度的確定由于機械加工余量不大,一次完成加工進給量的確定及切削速度的計算根據X51立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統剛度。根據表得出，則因此根據標準選取＝1200當＝1200r/min時因此根據標準選取切削工時的計算切削工時：，，，則機動工時計算如下：工序：鉆4-Φ11的孔，锪平Φ22(1)鉆Φ11mm孔機床：Z525立式鉆床刀具：根據《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ111)進給量取f=0.13mm/r2)切削速度V=24~34m/min.取V=30m/min3)確定機床主軸轉速ns==597r/min與597r/min相近的機床轉速為600r/min。現選取=600r/min。所以實際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l=60mm;=4mm;=3mm;t===0.524min(2)：锪孔Φ22mm根據有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關系為式中的、——加工實心孔進的切削用量.現已知=0.36mm/r(《切削手冊》)表2.7=100m/min(《切削手冊》)表2.131)給量取f=1.5×0.36=0.51mm/r按機床選取0.5mm/r2)削速度v=0.4×100=40m/min.3)定機床主軸轉速ns==489r/min與489r/min相近的機床轉速為500r/min。現選取=500r/min。所以實際切削速度==5)削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l=4mm;=6mm;=0mm;t===0.04(min)工序：粗精鏜Φ80孔1.加工條件工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造加工要求：鏜孔Φ80mm機床：臥式鏜床T616刀具：彎頭鏜刀2.計算切削用量查《簡明手冊》表4.2-19和4.2-20,4.2-21得=25mm/min=0.07mm/z=9.6mm根據T616鏜床說明書，取=125r/min切削工時：L=2mm工序：鉆12-M8螺紋孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《機械零件工藝設計手冊》表3.1－6）由《切削用量工時計算手冊》表2.7和《機械零件工藝設計手冊》表4.2－16查得（《切削用量工時計算手冊》表2.15）按機床選取基本工時：min攻螺紋M8mm：選擇M8mm高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距，即按機床選取基本工時：三夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配，決定設計工序銑端面的銑床夾具。3.1問題的提出本夾具主要用于銑端面，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。3.2定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發，合理選擇定位基準。我們采用外圓和底面為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。3.3切削力及夾緊力計算（1）刀具：采用端銑刀φ31mmz=24機床：x51立式銑床由[3]所列公式得查表9.4—8得其中：修正系數z=24代入上式，可得F=889.4N因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。安全系數K=其中：為基本安全系數1.5為加工性質系數1.1為刀具鈍化系數1.1為斷續切削系數1.1所以（2）夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機由其中f為夾緊面上的摩擦系數，取 F=+GG為工件自重夾緊螺釘：公稱直徑d=12mm，材料45鋼性能級數為6.8級螺釘疲勞極限：極限應力幅：許用應力幅：螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為[s]=3.5~4取[s]=4得滿足要求經校核：滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節夾緊力調節裝置，即可指定可靠的夾緊力3.4定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。式中——定位副間的最小配合間隙（mm）；——工件圓孔直徑公差（mm）；——心軸外圓直徑公差（mm）。圖心軸水平放置時定位分析圖3.5夾具設計及操作簡要說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了手柄夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優點就是結構簡單緊湊，夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。總結這次設計是大學學習中最重要的一個設計作業，它需要我們把大學幾年里學到的機械相關的知識系統的融合起來，然后把這些知識和我們做的設計進行很好的結合，這需要我們把金屬切削原理夾具與刀具、機床夾具設計、互換性測量技術、鉆床夾具設計，等系統的結合起來，通過查閱上面學習過的資料，很好的復習和鞏固以前學過的知識，并把這些知識很好的運用到鉆床夾具設計中。同時通過查閱資料和文獻也培養了我自己的自學能力與創新能力。本次設計涉及知識面較廣，理論聯系實際較強，做好本次設計即需要有很好的教材和文獻上的理論作為支撐，有需要注意好生產加工的實踐需要，需要很好的吧理論和實踐進行融合，因此他是一個綜合性系統性的訓練，使我的知識水平和實踐能力得到顯著的提高。這次機床夾具畢業設計是培養我們機械專業學生綜合運用所學知識,發現夾具設計方案,提出多種方案,分析和解決實際問題找到合理方案,鍛煉我們運用系統知識聯系實際情況解決生產加工中實際問題的的重要環節,更是在學完大學所學機械所有專業課的基礎上及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合系統性訓練。這次機床夾具畢業設計使我以前所學習和掌握的關于零件加工方面比較散亂的知識，通過本次設計，系統的串聯起來，使我對這些機械加工知識有了更加系統化和深入的理解掌握。比如機床的選擇，機床的特性，機床的參數，切削i加工的參數的確定、計算、材料的選取、背吃刀量的選擇，加工順序的安排，加工記賬的選擇，加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等；同時也培養了自己綜合運用自己所學知識，完成工藝和夾具方面的設計，以及根據自己所掌握的系統的理論知識，培養出自己獨立思考能力和創新能力，并通過設計把這些能力得到更進一步的鍛煉與提高；通過本次設計，我再次體會到理論聯系實踐重要性，理論聯系實踐，2者相互相成，缺一不可，正如我們偉大領袖毛主席所說，從理論中來，到實踐中去，理論指導實踐，實踐反過來完善理論，單純的理論是紙上談兵，單純的實踐是沒理論依據做支撐就是盲目，二者聯系起來才相得益彰，才能事半功倍，威力無窮。回顧起此次端蓋鉆孔的鉆床夾具設計，歷經幾個月時間，中間遇到了很多的困難和疑惑，每次遇到巨大的困難和疑問埋頭查資料，問老師，請教同學，這中間的點點滴滴，至今回想起來我仍歷歷在目，感慨頗多，的確，從選機床夾具設計課題，對機床夾具設計相關知識一無所知，到最后通過學習到完成定稿，通過查閱資料，文獻，請教老師，同學，使我系統的掌握了機床夾具方面的系統的知識，這些知識很好的武裝了我的大腦，然后又帶著這些知識到工廠里請教機械加工的師傅，最終通過我不懈的努力，從理論到實踐，在整整幾個月的時間里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，實現了我人生的蛻變，對我的大學生活做了一個完整的交待，并且通過給工廠師傅的交流，大大開闊了我的眼界，讓我學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次努力的完成我的畢業設計的過程，使我懂得了理論與實際相結合是非常非常重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，才會有更大的價值，從理論中得出結論，去指導生產，才能真正的實用，同時在使用中發現不足，及時的反饋，然后再去完善理論，這樣才會越做越好，當然在本次設計的過程中遇到了許多問題，同時也發現了自己的不足之處，以前自以為學習不錯的我，總以為自己掌握的知識已經足夠豐富和多，但是通過這次畢業設計，我發現我掌握的知識，僅僅是冰山一角，并且還掌握的不太牢固，到用的時候才發現以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，還好這次畢業設計讓我有了很好的復習和提高，同時也對我的人生有很深刻的體會，做事情要腳踏實地，戒驕戒躁，虛心學習，多多請教。這次畢業設計雖然最后順利完成了，在設計過程中雖然碰到了許多問題，了，老師的辛勤指導下，在同學的幫咱下，這些問題都迎刃而解。同時，在老師的身上我學到了很多我不具備的優點，在此非常感謝！同時，對給過我幫助的所有同學和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！致謝這次設計讓我收益匪淺，做這個設計過程中，我獲得的心得和體會，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。通過這次畢業設計，我學會了遇到問題，通過自己查閱資料，請教老師，請教同學快速解決問題的能力，讓我深深的明白了，天下并沒有難的事情，只要敢于攀登和克服就沒有解決不了的問題。所謂天下事會者不難，難者不會也。同時他也更深刻的讓我明白，系統的知識對解決問題的重要性，知識不系統看問題就容易一點帶面，以偏概全，以小蓋大，通過對這些知識系統的學習和掌握，讓我了解到做任何事情都要多查資料，多讀書，系統的掌握相關的知識，然后才能做出正確的判斷和選擇，這些心得和體會也必將以后帶到我今后的工作和人生當中，同時也讓我明白，做任何事情要有一定的理論去支撐，要讓理論和實踐很好的結合起來，不能坐而論道，紙上談兵，要把理論落地，充分的和實踐結合，然后通過實踐再很好的完善理論，同時也不能盲目的去干，要一定的理論和系統的知識作為依據，然后才可以做出非常可靠可行的決定，才能觸類旁通，舉一反三。總之通過我不懈的努力，和老師的辛勤知道，最終我完成了這次畢業設計，這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在這里，我非常感謝我的指導老師，每次我問他問題的時候，他都放下他的休息時間