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西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
題 目 外筒襯套工藝及鉆模銑床夾具設(shè)計(jì)
專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名 賈邵波
指導(dǎo)教師 鄧修瑾
畢業(yè)時(shí)間 2014年6月
畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書
一、題目
外筒襯套工藝及鉆模銑床夾具設(shè)計(jì)
二、指導(dǎo)思想和目的要求
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、綜合應(yīng)用能力、獨(dú)立工作能力的重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，學(xué)生應(yīng)獨(dú)立承擔(dān)一部分比較完整的工程技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)。要求學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極性和創(chuàng)造性，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中著重培養(yǎng)獨(dú)立工作能力和分析解決問題的能力，嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的工作作風(fēng)，理論聯(lián)系實(shí)際，以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，進(jìn)行有創(chuàng)造性的工作，認(rèn)真、按時(shí)完成任務(wù)。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
1、零件圖一張；
2、毛坯圖一張；
3、工藝規(guī)程一本；
4、工藝裝備（夾具1-2套）；
5、說明書一份
四、進(jìn)度和要求
1、分析并繪制零件圖 2周
2、繪制毛坯圖 1周
3、設(shè)計(jì)工藝路線及編制工藝規(guī)程 5周
4、設(shè)計(jì)工藝裝備 4周
5、編寫說明書（論文） 2周
五、主要參考書及參考資料
1、閆光明主編 《 現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ) 》 西北工業(yè)大學(xué)出版社 2007
2、哈工大李益民主編 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社，1994
摘 要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是對外筒襯套零件的加工工藝規(guī)程及某些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。外筒襯套零件是飛機(jī)液壓助力器執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的主要部件之一。它在產(chǎn)品中一端與液壓助力器外筒組件連接，中間孔與活塞外圓配合，起到一端的支撐作用。
本文共有四大章，第一章對外筒襯套零件進(jìn)行了詳細(xì)的工藝分析；第二章詳細(xì)介紹了零件工藝規(guī)程的編制，包括工藝路線和工序的設(shè)計(jì)；第三章對某些工序的專用夾具的設(shè)計(jì)方法及步驟進(jìn)行了詳細(xì)的說明;第四章對畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體設(shè)計(jì)過程進(jìn)行總結(jié)概括。
關(guān)鍵詞：外筒襯套，工藝分析，工藝規(guī)程，專用夾具
ABSTRACT
This graduation design is to set of spare parts of the process planning and processes the special fixture design. This part is the executing agency for the help of the major components. It is one of the end of the hydraulic help with the component connection, the middle of a vast and round and up to the end of the supporting role.
This passage include of four chapters, the first chapter carried out a detailed process analysis; second chapter introduces the components of the preparation process planning, including process routes and process design; third chapter on some special fixture design process methods and steps described in detail; the fourth chapter of the graduate design summed up the overall design process.
KEY WORD: Outer tube bushing, Process planning , Process analysis, The special fixture，Sum
II
目 錄
前 言 - 1 -
第1章 零件的分析 - 2 -
1.1零件的作用 - 2 -
1.2零件的工藝分析 - 3 -
1.2.1結(jié)構(gòu)工藝分析 - 3 -
1.2.2材料加工性 - 4 -
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) - 5 -
2.1工藝路線設(shè)計(jì) - 5 -
2.1.1確定毛坯的尺寸 - 5 -
2.1.2主要表面的加工方法 - 5 -
2.1.3加工階段劃分 - 5 -
2.1.4基準(zhǔn)選擇 - 5 -
2.1.5工序集中與分散 - 7 -
2.1.6制訂工藝路線 - 8 -
2.2工序設(shè)計(jì) - 9 -
2.2.1工序尺寸、機(jī)械加工余量的確定 - 9 -
2.2.2機(jī)床及工藝裝備的選擇 - 11 -
第3章 夾具設(shè)計(jì) - 14 -
3.1鉆模銑床夾具設(shè)計(jì) - 14 -
3.1.1擬定夾具方案 - 14 -
3.1.2自由度分析 - 14 -
3.1.3繪制夾具總圖 - 18 -
3.1.4繪制夾具零件圖 - 18 -
3.1.5 夾具精度分析 - 19 -
致 謝 - 22 -
參 考 文 獻(xiàn) - 23 -
畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) - 24 -
II
前 言
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及相關(guān)的專業(yè)課之后進(jìn)行的。外筒襯套零件的工藝及夾具設(shè)計(jì)是屬于工藝類的畢業(yè)設(shè)計(jì)，它是我們在大學(xué)期間的最后一門課，也是我們步入社會(huì)參加工作或者繼續(xù)學(xué)習(xí)深造的重要過渡環(huán)節(jié)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們將理論與實(shí)踐相結(jié)合，訓(xùn)練了我們分析問題、解決問題的能力，為今后參加工作、深造學(xué)習(xí)奠定了一定的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有非常重要的地位。
對我來說，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己進(jìn)行一次檢測，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，并對零件的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)有了比較深入的了解，在以后的學(xué)習(xí)中能夠理論結(jié)合實(shí)踐，解決實(shí)際問題。
由于能力所限，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)難免有不足之處，懇請各位老師給予指教。
第1章 零件的分析
1.1零件的作用
題目所給定的零件是飛機(jī)液壓助力器執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的主要部件之一。它在產(chǎn)品中一端與液壓助力器外筒組件連接，中間孔與活塞外圓配合，起到一端的支撐作用。從整體上來看，飛機(jī)液壓助力器是安裝在飛機(jī)副翼操縱機(jī)構(gòu)中或方向舵操縱系統(tǒng)中，用于不可逆的液壓助力器操縱。當(dāng)飛機(jī)液壓系統(tǒng)損壞或壓力下降時(shí)，液壓助力器外筒左右兩腔溝通，即助力器當(dāng)一拉桿使用，以實(shí)現(xiàn)人力應(yīng)急操縱。每架飛機(jī)上裝有兩臺(tái)液壓助力器。分別操縱左右副翼或方向舵。
1.2零件的工藝分析
1.2.1結(jié)構(gòu)工藝分析
圖1-1 零件圖
外筒襯套構(gòu)形并不復(fù)雜，但從整體構(gòu)形看剛性差、壁薄，最小壁厚只有1.975mm.其主要表面有：內(nèi)孔Φ26，兩槽Φ32.55和Φ32.35，外圓
柱面Φ37.5及其端面T，Φ47.5外圓端面K.非主要表面為：2個(gè)Φ8的螺紋孔。且該零件尺寸精度與位置精度高，因此，在設(shè)計(jì)工藝過程時(shí)，首先要解決變形對精度的影響問題。這里特別強(qiáng)調(diào)要注意溫度產(chǎn)生變形和內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生變形對精度的影響問題。如上圖1-1
零件軸向主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Φ37.5外圓端面T且外圓柱面Φ37.5和Φ47.5外圓端面K它們要在最后工序進(jìn)行磨削。因此，涉及到多尺寸保證問題。在確定工序的尺寸，公差時(shí)要經(jīng)過尺寸鏈計(jì)算，基準(zhǔn)選擇和工序安排也要考慮這一問題。
Φ37.5外圓表面A對Φ26內(nèi)孔表面B的跳動(dòng)量0.01，Φ47.5外圓端面K對Φ37.5外圓表面A的跳動(dòng)量0.01，Φ37.5外圓端面T對Φ37.5外圓表面A的跳動(dòng)量0.03，Φ32.55兩槽表面C、D對Φ26內(nèi)孔表面B的跳動(dòng)量0.05。采用互為基準(zhǔn)給予保證。
零件主要表面的加工精度為IT6-IT10，表面粗糙度Ra=1.6,Ra=0.8,Ra=0.4，Ra=0.2；非主要表面粗糙度為Ra=6.3,Ra=3.2。零件主要表面要求較低的粗糙度是為提高工件抗疲勞強(qiáng)度。位置關(guān)系精度要求較高，相互之間的跳動(dòng)量允差為0.01～0.05。
1.2.2材料加工性
QAl9-4材料是一種含鐵的鋁青銅，有較高的強(qiáng)度和減摩性，良好的耐腐性，且熱態(tài)下壓力加工性良好，因此切削加工無特別困難。
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1工藝路線設(shè)計(jì)
2.1.1確定毛坯的尺寸
零件材料為QAl9-4。從零件圖紙知此零件的最大尺寸: Φ47.5×28。當(dāng)零件外徑為Φ47～Φ48，長度≦200mm時(shí)，查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊（第2版）表6-5知：外徑（材料）為50mm,單端面加工余量1.5。所以毛坯長度尺寸為28+2×1.5。
即毛坯尺寸：Φ50×31
2.1.2主要表面的加工方法
37.5外圓表面A加工精度為IT6級(jí)，表面粗糙度為0.4，最終加工方法為磨削。Φ26內(nèi)孔表面B及Φ32.55兩槽表面C和Φ32.35D的加工精度分別為：IT7、IT10、IT10,粗糙度分別為：Ra=0.2、 Ra =0.8、Ra=1.6,最終加工方法應(yīng)選用研磨，而準(zhǔn)備工序應(yīng)為粗鏜，半精鏜。Φ47.5外圓端面K精度要求較低，但表面粗糙度Ra為0.8，因此也選用磨削。
非主要表面2×Φ8，應(yīng)選用銑削。2×M4-2應(yīng)選用攻螺紋。
2.1.3加工階段劃分
由于該加工精度高，因此，必須劃分加工階段。該零件某些表面精度達(dá)IT6,粗糙度Ra=0.4,所以整個(gè)工藝路線劃分為四各階段，即粗加工、半精加工、精加工、光整加工階段。
2.1.4基準(zhǔn)選擇
（1）粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
⑴．粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇
其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
⑵．選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。
⑶．應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
⑷．應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。
⑸．粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
粗基準(zhǔn)選擇毛坯外圓表面，目的是便于定位穩(wěn)定，加緊可靠，并能傳遞較大力矩。粗基準(zhǔn)為第一次加工所選的定位面
（2）精基準(zhǔn)選擇
⑴．基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。
⑵．基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。
⑶．互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨
齒面，這樣能保證齒面余量均勻。
自為基準(zhǔn)原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。、
3、 本次設(shè)計(jì)中，基準(zhǔn)選擇如下：
a、 粗基準(zhǔn)的選擇：主要考慮加工效率和保證各主要加工表面有足夠、均勻的加工余量。一般情況下，出于對加工誤差的考慮，粗基準(zhǔn)只可選擇一次。本外筒襯套毛坯選擇棒料，故粗基準(zhǔn)采用50（毛坯外圓）進(jìn)行加工。
b、 精基準(zhǔn)的選擇：主要考慮的重點(diǎn)是如何減少誤差，提高定位精度。外筒襯套以外圓作為精基準(zhǔn)使用專用夾具裝夾，以內(nèi)孔作為精基準(zhǔn)用心軸裝夾。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸的換算，這在后面專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)詳細(xì)介紹，此處不再說明。
2.1.5工序集中與分散
確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：
⑴．工序分散原則
工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。
⑵．工序集中原則
工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)
準(zhǔn)備工作量大。
此零件的工序有粗車外圓和內(nèi)孔、車端面、粗銑圓弧、銑外型、攻螺紋、修銼、檢查、磨孔、車倒角、去毛刺、鈍化，主要體現(xiàn)工序分散的原則。優(yōu)點(diǎn)采用比較簡單的機(jī)床和工藝裝備，容易調(diào)整。
2.1.6制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。其主要任務(wù)是選擇確定各個(gè)表面的加工方法和加工方案，確定如何劃分加工階段，確定工序集中與分散程度，確定各個(gè)表面加工順序和裝夾方式，以及詳細(xì)擬訂工序的具體內(nèi)容。此外，制訂工藝路線還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
外筒襯套工藝路線：
工序5 備料Φ50×31+0.5
工序10 粗車外圓Φ37.5及內(nèi)孔Φ26及倒角30°
工序15 粗車Φ47.5外圓及端面，零件小端外圓及端面，倒角0.5×45°
工序20 粗銑Φ36.5外圓輪廓
工序25 粗鏜孔Φ26，及兩槽Φ32.55，Φ32.35，倒圓R1、R2
工序30 半精車零件小端外圓及Φ47.5外圓端面，倒角0.5×45°
工序35 精銑Φ36.5外輪廓
工序40 半精車Φ37.5及Φ36.5外圓，倒角30°，倒角0.5×45°
工序45 攻2×M4-2螺紋及銑2×Φ8外圓弧
工序50 銑2×R6.5+0.3圓弧
工序55 修銼
工序60 研磨孔Φ26
工序65 檢驗(yàn)
工序70 磨外圓Φ37.5及K面至圖紙要求
工序75 車倒角30°至圖紙要求
工序80 去毛刺
工序85 研磨孔Φ26至圖紙要求
工序90 檢驗(yàn)
工序95 鈍化
工序100 檢驗(yàn)
2.2工序設(shè)計(jì)
工序設(shè)計(jì)主要為定位基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬定、機(jī)床和工藝裝備選擇、確定加工余量、工序尺寸研究和計(jì)算，有時(shí)還需確定切削余量。
2.2.1工序尺寸、機(jī)械加工余量的確定
（1）Φ37.5外圓表面（即A面）
查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊（第2板）表6-9～6-10得：
各工序公稱余量：
粗車：2.0mm
半精車：2.1mm
精磨：0.4mm
計(jì)算工序尺寸的方法是后道工序的工序尺寸加上后道工序的加工余量為前道工序的工序尺寸。
精磨后： 按零件圖規(guī)定尺寸為Φ37.5mm
半精車后： 尺寸為：Φ37.5+0.4=Φ37.9mm
粗車后： 尺寸為：Φ37.9+2.1=Φ40.0mm
工序尺寸的公差應(yīng)參考經(jīng)濟(jì)加工精度來確定，標(biāo)注時(shí)按“入體”的方法標(biāo)注。
精磨：按零件圖設(shè)計(jì)要求標(biāo)注Φ37.5 Ra=0.4
半精車： Φ37.9 Ra=1.6
粗車： Φ40 Ra=3.2
（2）Φ47.5外圓端面（即K面） （工序40尺寸）
屬基準(zhǔn)不重合引起的尺寸換算問題
畫尺寸鏈如上圖：
其中封閉環(huán)為：7 增環(huán)為：23 減環(huán)為：H
由計(jì)算公式有： 7=23-H 得：H=16mm
+0.2=+0.15-ES(H) 得：ES(H)=-0.05mm
-0.1=-0.05-EI(H) 得：EI(H)=-0.15mm
所以： H=16mm
查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊（第2版）表6-15～6-18得：
粗車端面余量為：1.2
精車端面余量為：0.6
磨端面的加工余量為：0.3
據(jù)此可以確定工序45之前工序的加工尺寸。
（3）內(nèi)圓表面（Φ32.55，Φ26）
查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊（第2版）表6-20有：
工序尺寸的公差應(yīng)參考經(jīng)濟(jì)加工精度來確定，標(biāo)注時(shí)按“入體”的方法標(biāo)注。
（4）螺紋孔（2×M4-2）及外圓弧(2×Φ8)
螺紋孔采用鉆頭按圖紙要求一次加工成型
外圓弧采用銑鉆按圖紙要求一次加工成型
2.2.2機(jī)床及工藝裝備的選擇
工序05：備料
機(jī)床：鋸床
工序10：車削外圓、端面及內(nèi)孔
機(jī)床：C620臥式車床
工藝裝備：夾具：三爪卡盤刀具：車刀量具：塞規(guī)、游標(biāo)卡尺
工序15：車削端面及外圓
機(jī)床：C620臥式車床
工藝裝備：夾具：三爪卡盤量具：卡規(guī)
工序20：銑削
機(jī)床：6H11立式銑床
工藝裝備：夾具：轉(zhuǎn)盤刀具：靠模銑刀
工序25：鏜孔
加工要求：表面C對表面B的跳動(dòng)量不大于0.02（一次定位加工保證）
機(jī)床：C620臥式車床
工藝裝備：夾具：軟三爪刀具：切槽刀量具：卡盤、量環(huán)
工序30：車削外圓及端面
加工要求：加工前找正心軸的跳動(dòng)量不大于0.05夾邊倒圓R0.2～0.3
機(jī)床：C620臥式車床
工藝裝備：夾具：車床心軸量具：卡規(guī)、卡板
工序35：銑削外輪廓
加工要求：加工前找正夾具定位心軸的跳動(dòng)量不大于0.05
機(jī)床：6H11立式銑床
工藝裝備：夾具：轉(zhuǎn)盤、銑床靠模刀具：靠模銑刀
工序40：車削外圓
加工要求：加工前找正心軸外圓的跳動(dòng)量不大于0.05注明夾邊倒圓R0.2～0.3
機(jī)床：C620臥式車床
工藝裝備：夾具：車床心軸量具：卡規(guī)、卡板
工序45：攻螺紋
加工要求：螺紋倒角90°至絲底去毛刺
工藝裝備：夾具：鉆模刀具：銑鉆、絲錐、鉆頭量具：塞規(guī)
機(jī)床：CH12A攻絲機(jī)
工序50：銑削
機(jī)床：6H11立式銑床
工藝裝備：夾具：銑床夾具刀具：立銑刀
工序55：修銼
加工要求:修R5，去外表面所有毛刺
設(shè)備：鉗工臺(tái)
工序60：研磨孔
加工要求：表面C對表面B的跳動(dòng)量不大于0.03孔的錐度，橢圓度不大于0.01
設(shè)備：研磨機(jī)
工藝設(shè)備：刀具：研磨具量具：量環(huán)
工序65：檢驗(yàn)
工序要求：外觀檢驗(yàn)尺寸檢驗(yàn)
工藝裝備：量具：量環(huán)、塞規(guī)、卡板、檢驗(yàn)夾具
工序70：磨削
加工要求：按相同編號(hào)的另外一外筒襯套內(nèi)孔Φ35.7實(shí)際尺寸配磨表面A，間隙0.005～0.02
表面A對表面B的跳動(dòng)量不大于0.008
表面K對表面A的跳動(dòng)量允差0.01
機(jī)床：外圓磨床
工藝裝備：夾具：磨床心軸量具：錐心棒
工序75：車削
加工要求：車倒角2.5×30°拋光R0.5去磨后毛刺
機(jī)床：C620臥式車床
工藝裝備：夾具：磨床心軸
工序80：去毛刺
加工要求：去外表面上毛刺
設(shè)備：鉗工臺(tái)
工序85：研磨孔
加工要求：表面A對表面B的跳動(dòng)量不大于0.01
設(shè)備：研磨機(jī)
工藝裝備：刀具：研磨具量具：錐心棒、量環(huán)
工序90：檢驗(yàn)
工序要求：尺寸檢驗(yàn)外觀檢驗(yàn)
工藝裝備：量具：錐心棒、量環(huán)
工序95：鈍化
技術(shù)要求：將零件鈍化
工序100：檢驗(yàn)
工序105：入庫
工序要求：與相同編號(hào)的外筒襯套成套交庫
第3章 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
經(jīng)過與指導(dǎo)教師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)工序—45鉆孔和工序—50銑圓弧的銑床鉆模夾具。其中工序45夾具將用于CH12A機(jī)床，刀具為鉆頭，量具為卡規(guī)和卡尺；工序50夾具將用于6H11立式銑床，刀具為銑刀，對工件的圓弧進(jìn)行銑削。
3.1鉆模銑床夾具設(shè)計(jì)
3.1.1擬定夾具方案
（1）對工件的定位方案：確定其定位方法和定位件
工序45：采用前幾道工序已加工的左端面及孔作為定位基準(zhǔn)，定位件為定位心軸。
工序50: 采用前幾道工序已加工的端面及孔作為定位基準(zhǔn)，定位件為定位心軸。
（（2）對工件的夾緊方案：確定其夾緊方法和夾緊裝置
工序45：工件用心軸鉆模定位后，采用鉆模板及墊圈并配用螺母完成夾緊。
工序50：工件以定位心軸定位后，采用墊圈并配用螺母夾緊，完成本工序的夾緊。
3.1.2自由度分析
3-1工序45
工序45：工序要求限制x、y、z方向移動(dòng)和y、z 轉(zhuǎn)動(dòng)方向5個(gè)自由度。內(nèi)孔定位限制了z、y方向的移動(dòng)和z、y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，端面定位限制了x軸的移動(dòng)。如下圖所示.
鉆模裝配圖
3-2工序50
工序50：工序要求限制x、y移動(dòng)方向和x、y、z轉(zhuǎn)動(dòng)方向5個(gè)自由度；實(shí)際限制了5個(gè)自由度。工序要求加工前找正夾具定位心軸的跳動(dòng)量不大于0.05.定位心軸限制了x、y的移動(dòng)和沿x、y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，端面限制了z軸的移動(dòng)如圖所示。
銑床夾具裝配圖
3.1.3繪制夾具總圖
當(dāng)夾具的結(jié)構(gòu)方案確定后，就可以正式繪制夾具總圖。繪圖比例按1：1（直觀性好）。主要視圖必須按照加工時(shí)的工位狀態(tài)表示，而主視圖，盡可能選取與操作者正對著的位置。被加工的工件要用雙點(diǎn)化線繪出。
3.1.4繪制夾具零件圖
夾具總圖設(shè)計(jì)完成后，還要繪制夾具中非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖，并對其提出相應(yīng)
的技術(shù)要求。所設(shè)計(jì)的零件圖要求結(jié)構(gòu)工藝性良好，以便于制造、檢驗(yàn)和裝配。
3.1.5 夾具精度分析
在夾具結(jié)構(gòu)方案確定及總圖設(shè)計(jì)完成之后，還應(yīng)該對夾具精度進(jìn)行分析和計(jì)算，以確保設(shè)計(jì)的夾具能滿足工件的加工要求。
在夾具結(jié)構(gòu)方案確定及總圖設(shè)計(jì)完成之后，還應(yīng)該對夾具精度進(jìn)行分析和計(jì)算，以確保設(shè)計(jì)的夾具能滿足工件的加工要求。
1.影響精度的因素（造成誤差的原因）
在加工工序所規(guī)定的精度要求中，與夾具密切相關(guān)的是被加工表面的位置精度——位置尺寸和相互位置關(guān)系的要求。影響該位置精度的因素可分為δ定基δ安裝，δ加工三部分，夾具設(shè)計(jì)者應(yīng)充分考慮估算各部分的誤差，使其綜合影響不致超過工序所允許的限度。
δ定基 是指由于定位基準(zhǔn)與原始基準(zhǔn)（亦稱工序基準(zhǔn)）不重合而引起的原始尺寸（工序尺寸）的誤差，它的大小已由工藝規(guī)程所確定，夾具設(shè)計(jì)者對它無法直接控制，如果要減少或消除δ定基，則可建議修改工藝規(guī)程，另選定基準(zhǔn)，最好采用基準(zhǔn)重合的原則。在25工序里基準(zhǔn)重合，所以定基誤差為零
δ安裝是指與工件在夾具上以及夾具在機(jī)床上安裝的有關(guān)誤差，它包括以下因素：
（1）工件在夾具上定位所產(chǎn)生的定位誤差δ定位，夾具設(shè)計(jì)者可以通過合理選擇定位方法和定位件，將其限制在規(guī)定的范圍內(nèi)。
（2）工件因夾緊而產(chǎn)生的誤差，是指在夾緊力作用下，因夾具和工件的變形而引起的原始基準(zhǔn)或加工表面在原始尺寸方向上的位移。在成批生產(chǎn)中，如果這一變形量比較穩(wěn)定，則可通過調(diào)整刀具與工件之間的位置等措施，將它基本消除。
（3）夾具在機(jī)床上的安裝誤差δ夾安，是指由于夾具在機(jī)床上的位置不正確而引起的原始基準(zhǔn)的原始尺寸方向上的最大位移。造成δ夾安的主要因素有二：其一是夾具安裝面與定位件之間的位置誤差，這可在夾具總圖上作出規(guī)定；其二是夾具安裝面與機(jī)床配合間隙所引起的誤差或安裝找正時(shí)的誤差。δ夾安的數(shù)值一般都很小。在安裝夾具中可以采用仔細(xì)校正或精修定位面等辦法來減小δ夾安。
δ加工是指在加工中由于工藝系統(tǒng)變形、磨損以及調(diào)整不準(zhǔn)確等而造成的原始尺寸的誤差，它包括下列因素：
（1）與機(jī)床有關(guān)的誤差δ機(jī)床。如車床主軸的跳動(dòng)、主軸軸線對溜板導(dǎo)軌的平行度或垂直度誤差等。
（2）與刀具有關(guān)的誤差δ刀具。如刀具的形狀誤差、刀柄與切削部分的不同軸線以及刀具的磨損等。
（3）與調(diào)整有關(guān)的誤差δ調(diào)整。如定距裝刀的誤差、鉆套軸線對定位件的位置誤差等（這項(xiàng)可在夾具總圖中予以限定）。
（4）與變形有關(guān)的誤差δ變形。這取決于工件、刀具和機(jī)床受力變形和熱變形。
以上諸因素都是造成被加工表面位置誤差的原因，它們在原始尺寸方向上的總和應(yīng)小于該尺寸的公差δ，即應(yīng)滿足不等式
δ≥δ定基+δ定位+δ夾安+δ加工+δ夾緊
此式稱為計(jì)算不等式，各符號(hào)分別代表各誤差在原始尺寸方向上的最大值。當(dāng)原始尺寸不只一個(gè)時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算。當(dāng)然，這些誤差也不會(huì)都按最大值出現(xiàn)，在校核計(jì)算中，應(yīng)該按上述因素分析后，對總誤差的合成宜按概率法計(jì)算，使其小于工件的允差δ。
2. 精度分析
（1） 由于工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合、定位基準(zhǔn)不重合誤差=0
（2） 夾具安裝誤差：由于跟機(jī)床間為平面定位，取=0
（3） 加工過程中工藝系統(tǒng)變形、磨損以及調(diào)整不準(zhǔn)確等造成的原始尺寸的誤差
此處很小所以δ加工＝0.015
(4)由于定位件與安裝面的平行度誤差為0.02，所以=0.02 故而滿足
(5)因?yàn)榧泳o力所引起的變形方向?qū)υ撛汲叽鐭o影響，則夾緊所致的誤差
δ夾緊為零
δ≥δ定基+δ定位+δ夾安+δ加工+δ夾緊，即0.05≥0+0.02+0+0+0.015
所以夾具精度合適。此夾具可以保證工件加工的相關(guān)精度要求、
圖3-8 鉆模銑床總裝圖
1—底座 2—心軸 3—鉆模板 4—螺釘 5—鉆套 6—鉆套 7—螺帽 8-墊圈
9-軸套 10-銷子 11-螺母
致 謝
本設(shè)計(jì)的完成是在我們的導(dǎo)師鄧修瑾老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過程中，花費(fèi)了鄧?yán)蠋熀芏嗟膶氋F時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！
還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們在我平時(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。
參 考 文 獻(xiàn)
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畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)
以《外筒襯套工藝及銑床夾具設(shè)計(jì)》作為本次設(shè)計(jì)的題目，對此研究查閱了大量的資料。首先明白機(jī)械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理性質(zhì)成為具有所需的一定精度、粗糙度等的零件。為了能具體確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來，就得制定機(jī)械加工工藝規(guī)程，作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件，學(xué)習(xí)研究制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的意義與作用。
我們必須仔細(xì)了解零件的結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析零件圖，增強(qiáng)我們對零件的認(rèn)識(shí)和了解，通過對零件圖的繪制，增加我們的繪圖能力和運(yùn)用auto CAD軟件的能力。制定工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位分析等。在整個(gè)設(shè)計(jì)中非常重要的，通過這些設(shè)計(jì)，不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定，而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定，必須與工廠實(shí)際的機(jī)床相適應(yīng)。這對以前學(xué)習(xí)過的知識(shí)的復(fù)習(xí)，也是以后工作的鋪墊。在這個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，我們還必須考慮工件的安裝和夾緊，安裝的正確與否直接影響工件的加工精度安裝是否方便和迅速，又會(huì)影響輔助時(shí)間的長短，從而影響生產(chǎn)效率，夾具對保證加工精度、提高生產(chǎn)效率和減輕勞動(dòng)量有很大作用。這是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。
近年來，機(jī)械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因?yàn)樘胤N加工的微觀物理過程非常復(fù)雜，往往涉及電磁場、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電化學(xué)等諸多領(lǐng)域。其加工機(jī)理的理論研究極其困難，通常很難加工用簡單的解析式來表達(dá)。近年來雖然各國學(xué)者采用各種理論對不同的特種加工技術(shù)進(jìn)行了深入研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實(shí)際應(yīng)用尚有些距離。受其限制，目前特種加工的工藝參數(shù)只能憑借經(jīng)驗(yàn)選取，還很難實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和自動(dòng)化。目前中國制造業(yè)的發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個(gè)零件的周期較長。隨著我國制造業(yè)的發(fā)展和各種零件的需求的與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝
備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精密、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。
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