目 錄摘 要 .IABSTRACT.II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 .- 6 -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) .- 15 -3.1 夾具設(shè)計(jì) - 15 -3.1.1 擬定夾具方案 - 15 -3.1.2 自由度分析 - 16 -3.1.3 繪制夾具總圖 - 20 -3.1.4 繪制夾具零件圖 - 20 -3.1.5 夾具精度分析 - 20 -第 4章結(jié)論 .- 27 -致 謝 - 28 -參 考 文 獻(xiàn) - 29 -畢業(yè)設(shè) 計(jì)小結(jié) .- 30 -- -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- I -ABSTRACTThis 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- 0 -前 言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)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們機(jī)械專業(yè)的學(xué)生在學(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。它是我們在大學(xué)期間的最后一門課程，也是我們步入社會(huì)參加工作的重要過渡環(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)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉和提高自己分析問題、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。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。 - 1 -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。- 2 -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03.8?10.?10.?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017.?- 3 -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 Φ37.5017.?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017.?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017.? 03.8?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017. 017.?Φ37.5 外圓表面 A 的跳動(dòng)量 0.03，Φ32.55 兩槽表面 C、D 對 Φ26017.? 10.?內(nèi)孔表面 B 的跳動(dòng)量 0.05。采用互為基準(zhǔn)給予保證。3.08?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。- 4 -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±0.52.1.2主要表面的加工方法Φ37.5 外圓表面 A 加工精度為 IT6 級，表面粗糙度為 0.4，最終加工017.?方法為磨削。Φ26 內(nèi)孔表面 B 及 Φ32.55 兩槽表面 C 和 Φ32.35 D 的03.8? 10.? 10.?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：- 5 -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)為第一次加工所選定的面。（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)?；鶞?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- 6 -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。精基準(zhǔn)選擇主要考慮的重點(diǎn)是如何減少誤差，提高定位精度。例如：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- 7 -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°017.?03.8?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03.8? 10.?10.?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°017.?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 03.8?工序 65 檢驗(yàn)工序 70 磨外圓 Φ37.5 及 K 面至圖紙要求017.?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03.8?工序 90 檢驗(yàn)工序 95 鈍化工序 100 檢驗(yàn)- 8 -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）017.?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=0.4017.?半精車： Φ37.9 Ra=1.6.0粗車： Φ40 Ra=3.217.?（2）Φ47.5 外圓端面（即 K 面）屬基準(zhǔn)不重合引起的尺寸換算問題- 9 -畫尺寸鏈如右圖： 其中封閉環(huán)為：7 ，增環(huán)為：23 ，減環(huán)為：H1.02?02.?ESI由計(jì)算公式有： 7=23-H 得：H=16mm-0.1=0-EI(H) 得：EI(H)=+0.1mm-0.2=-0.2-ES(H) 得：ES(H)=0mm所以： H =16 mm （工序 40 尺寸）ESI1.0?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 ）10.?03.8?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- 10 -工藝裝備： 夾具：三爪卡盤 刀具：車刀 量具：塞規(guī)、游標(biāo)卡尺○ 1 ○ 2 ○ 3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)○ 1 ○ 2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○ 1 ○ 2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)○ 1 ○ 2 ○ 3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○ 1 ○ 2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○ 1 ○ 2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○ 1 ○ 2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○ 1 ○ 2R0.2～0.3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○ 1 ○ 2工序 45：攻螺紋加工要求： 螺紋倒角 90°至絲底 去毛刺○ 1 ○ 2工藝裝備： 夾具：鉆模 刀具：銑鉆、絲錐、鉆頭 量具：塞規(guī)○ 1 ○ 2 ○ 3機(jī)床：CH12A 攻絲機(jī)工序 50：銑削- 11 -機(jī)床：6H11 立式銑床工藝裝備： 夾具：銑床夾具 刀具：立銑刀○ 1 ○ 2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○ 1 ○ 2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)○ 1 ○ 2工序 65：檢驗(yàn)工序要求： 外觀檢驗(yàn) 尺寸檢驗(yàn)○ 1 ○ 2工藝裝備： 量具：量環(huán)、塞規(guī)、卡板、檢驗(yàn)夾具○ 1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○ 1A，間隙 0.005～0.02表面 A 對表面 B 的跳動(dòng)量不大于 0.008○ 2表面 K 對表面 A 的跳動(dòng)量允差 0.01○ 3機(jī)床：外圓磨床工藝裝備： 夾具：磨床心軸 量具：錐心棒○ 1 ○ 2工序 75：車削加工要求： 車倒角 2.5×30° 拋光 R0.5 去磨后毛刺○ 1 ○ 2 ○ 3機(jī)床：C620 臥式車床工藝裝備： 夾具：磨床心軸○ 1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- 12 -設(shè)備：研磨機(jī)工藝裝備： 刀具：研磨具 量具：錐心棒、量環(huán)○ 1 ○ 2工序 90：檢驗(yàn)工序要求： 尺寸檢驗(yàn) 外觀檢驗(yàn)○ 1 ○ 2工藝裝備： 量具：錐心棒、量環(huán)○ 1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- 13 -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—30 車外圓和工序—35 銑外形的銑床靠模夾具。其中工序 30 夾具將用于 C620 車床，刀具為車刀，量具為卡規(guī)和卡尺；工序 35 夾具將用于 6H11 立式銑床，刀具為靠模銑刀，對工件的外形進(jìn)行銑削。3.1車床心軸和銑床靠模夾具的設(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 30：采用前幾道工序已加工的左端面及孔作為定位基準(zhǔn)，錐體的端面和外圓作為定位件。工序 35：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。（2）對工件的夾緊方案：確定其夾緊方法和夾緊裝置工序 30：工件用錐體定位后，采用墊圈并配用螺母夾緊，完成本工序的夾緊。工序 35：工件以定位心軸為定位件和靠模定位后，通過靠模、板及墊圈并配用螺母完成夾緊。- 14 -3.1.2自由度分析圖 3-1 工序 30工序 30：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。工序加工前要求找正 Φ 沿 25.96 表面的跳動(dòng)量不大于0.05，尖邊倒圓 R0.2~0.3。如圖 3-2 所示- 15 -圖 3-2 車床心軸總裝圖 1—錐體 2—墊圈 3—螺母- 16 -圖 3-3 工序 35工序 35：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)，如下圖所示。如圖 3-4 - 17 -圖 3-4 銑床靠模總裝圖1—板 2—螺釘 3—定位軸 4—靠模 5—螺母 6—圓銷 7—圓銷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- 18 -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)完之后，還應(yīng)對夾具精度進(jìn)行分析與計(jì)算，以確保設(shè)計(jì)的夾具能滿足工件的加工要求。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尺寸和相互位置的要求（1）工序 30位置尺寸如下圖所示，為 Φ36.3 0.1、23+0.15。下面將進(jìn)行有關(guān)誤差的分析和校核。- 19 -圖 3-5 工序 30 簡圖影響尺寸 Φ36.3 0.1 的誤差分析心軸的徑向跳動(dòng)量只要小于 0.05 即可影響尺寸 23+0.15 的誤差分析 夾具在機(jī)床上安裝時(shí)，沒有平行度和垂直度誤差，不會(huì)對該原始尺寸產(chǎn)○ 1生影響，故 δ =0夾 安與加工方法有關(guān)的誤差 δ ，對刀塊的位置尺寸誤差，調(diào)刀誤差，車○ 2 加 工刀的跳動(dòng)等所引起的加工方法誤差，可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并參照經(jīng)濟(jì)加工精度，大約取 0.2mm以上諸項(xiàng)可能造成的最大誤差為：- 20 -δ=δ +δ =0+0.2=0.2mm夾 安 加 工這小于工序公差 0.3圖 3-6 車床心軸總裝圖 1—錐體 2—墊圈 3—螺母（2）工序 35 精銑外形 銑外形的位置尺寸如下圖所示，分別為 13+0.1、26+0.2、15+0.2、Φ36.5 ，下面將進(jìn)行有關(guān)誤差的分析與校核。如圖 3-7 所示34.0?- 21 -圖 3-7 工序 35 簡圖1）影響尺寸 13+ 0.1 的誤差分析定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，所以定基誤差 δ =0○ 1 定 基工件以孔為定位基準(zhǔn)，用定位軸定位，限制了 x、y 移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)方向的○ 24 個(gè)自由度，其定位誤差 δ =a+△+a =0.014+0.023+[0-（-0.008）]=0.045 定 位 定因夾緊力所引起的變形方向?qū)υ撛汲叽绲臒o影響， 則加緊所致的誤差○ 3δ =0夾 緊夾具在機(jī)床上安裝時(shí)沒有平行度誤差，也就不會(huì)對工序 35 的尺寸 13+0.1○ 4加工產(chǎn)生影響，所以 δ =0夾 安與加工方法有關(guān)的誤差 δ ，對刀塊的位置尺寸誤差，調(diào)刀誤差，銑○ 5 加 工- 22 -刀的跳動(dòng)，機(jī)床工作臺(tái)面的傾斜和變形等所引起的加工方法誤差，可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并參照經(jīng)濟(jì)加工精度，大約取 0.15mm以上諸項(xiàng)可能造成的最大誤差為：0+0.045+0+0+0.15=0.195mm 這遠(yuǎn)小于工序公差 0.22）影響尺寸 26+0.2 的誤差分析定位基準(zhǔn)為孔軸心線，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為 A 面，所以 δ =0.2○ 1 定 基定位誤差同影響尺寸 13+ 0.1 中的定位誤差相同，所以 δ =0.045○ 2 定 位δ 、δ 、δ 與影響尺寸 13+0.1 的誤差分析相同分別為：○ 3 夾 緊 夾 安 加 工δ =0、δ =0、δ =0.15 夾 緊 夾 安 加 工所以 δ +δ +δ +δ +δ =0.2+0.045+0+0+0.15=0.395 遠(yuǎn)小于定 基 定 位 夾 緊 夾 安 加 工工序公差 0.43）影像尺寸 15+0.2 的誤差分析這個(gè)尺寸在粗銑的時(shí)候，通過下端作為面定位基準(zhǔn)，一次加工就可以保證。4）影響尺寸 Φ36.5 的誤差分析34.0?由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，所以 δ = 0○ 1 定 基由于工件以孔為定位基準(zhǔn)，用定位軸定位，所以定位誤差○ 2δ = a+△+a =0.045定 位 定因夾緊力所引起的變形方向?qū)υ撛汲叽绲臒o影響，則夾緊所致的誤差○ 3δ =0夾 緊夾具在機(jī)床上安裝時(shí)，沒有平行度和垂直度誤差，不會(huì)對該原始尺寸產(chǎn)○ 4生影響，故 δ =0夾 安與加工方法有關(guān)的誤差 δ ，可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并參照經(jīng)濟(jì)加工精度，○ 5 加 工大約取 0.15mm所以 δ +δ +δ +δ +δ =0+0.045+0+0+0.15=0.195定 基 定 位 夾 緊 夾 安 加 工遠(yuǎn)小于工序公差 0.34由以上的初步分析來看，這個(gè)銑床靠模夾具能保證工件的精度要求。- 23 -圖 3-8 銑床靠?？傃b圖1—板 2—螺釘 3—定位軸 4—靠模 5—螺母 6—圓銷 7—圓銷 - 24 -第 4章 結(jié)論外筒襯套零件的加工工藝規(guī)程及某些專用夾具設(shè)計(jì)，主要是對外筒襯套零件的加工工藝及夾具所進(jìn)行的設(shè)計(jì)。外筒襯套零件的工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)主要包括加工工藝路線的設(shè)計(jì)和工序設(shè)計(jì)，其中工序設(shè)計(jì)主要為機(jī)床和工藝裝備選擇、確定加工余量、計(jì)算工序尺寸，有時(shí)還需確定切削余量。夾具的設(shè)計(jì)主要是要設(shè)計(jì)出正確的定位夾緊機(jī)構(gòu)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)正確合理，夾具的定位夾緊機(jī)構(gòu)也能達(dá)到定位夾緊的目的，能保證加工零件的精度。在設(shè)計(jì)中也遇到了一些問題，如出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達(dá)到的精度。在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，因定位基準(zhǔn)選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。不過在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下，在自己的不懈努力下，這些問題都一一得到了解決。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)都有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，也加深了對大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效的方法。在具體設(shè)計(jì)中必須考慮到方方面面的問題，在理論中正確無誤的設(shè)計(jì)在實(shí)踐中往往可能存在各種問題。這樣在設(shè)計(jì)中必須考慮所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理，在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)加工零件和設(shè)計(jì)夾具。- 25 -致 謝畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我們大學(xué)生活之中的最后一次考驗(yàn)，也是對我們大學(xué)中所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，一個(gè)全面性的運(yùn)用，經(jīng)過 3 個(gè)月的設(shè)計(jì)，終于完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這里非常感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師鄧修瑾老師，在她的精心指導(dǎo)下，我才能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，也要感謝對我畢業(yè)設(shè)計(jì)支持的各位同學(xué)。更要感謝的是大學(xué)幾年來教育我的各位老師，在你們精心的培育下，使我才能完成大學(xué)學(xué)業(yè)。4 年的大學(xué)生活即將結(jié)束，也許我將不會(huì)再有機(jī)會(huì)進(jìn)入校園能如此靜心深入地學(xué)習(xí)知識(shí)，我將不會(huì)有機(jī)會(huì)再接受厚重文化的熏陶，我將不會(huì)再有機(jī)會(huì)聆聽各位尊敬師長的教誨，我記得家人曾經(jīng)對我講過這個(gè)世界上只有兩顆真心，一顆是父母對子女的愛心，一顆是老師對學(xué)生的關(guān)心。在此，我對你們表示深深的感謝。我勤懇忘我地檢查凝結(jié)學(xué)習(xí)的結(jié)晶，完成了這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。完成后，我沒有絲毫的沾沾自喜，反倒是更多的忐忑不安，當(dāng)我自以為懂得越多的時(shí)候，越來越多的知識(shí)是我所不明白的。我發(fā)現(xiàn)由于我自身才疏學(xué)淺，專業(yè)深度不夠，盡管指導(dǎo)老師費(fèi)盡心思地指點(diǎn)我，可是我這個(gè)笨學(xué)生完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)仍有很多不到之處?；蛟S這是我個(gè)人能力的桎梏吧，敬請各位老師多加指點(diǎn)，讓我大學(xué)期間的最后一次作業(yè)能給我?guī)砀嗟氖斋@。- 26 -參 考 文 獻(xiàn)[1]閻光明，侯忠濱，張?jiān)迄i. 現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ). 西安: 西北工業(yè)大學(xué)出版社,2007.[2]郭紀(jì)林，余桂英. 機(jī)械制圖. 北京:清華大學(xué)出版社,2006.[3]韓進(jìn)宏，王長春. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 中國林業(yè)出版社北京大學(xué)出版社,2007.[4]鄧文英，郭曉鵬. 金屬工藝學(xué)（第五版）.北京: 高等教育出版社,2008.[5]施平. 機(jī)械工程專業(yè)英語教程. 北京:電子工業(yè)出版社,2007.[6]濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）.北京:高等教育出版社,2008.[7]陳宏鈞. 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊（第 2 版）. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2005.[8]中國機(jī)床總公司. 全國機(jī)床產(chǎn)品供貨目錄（上冊）. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2008.[9]王先逵. 機(jī)械加工工藝手冊（第 2 版）. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.[10]陳宏鈞. 實(shí)用金屬切削手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.[11]方昆凡. 公差與配合實(shí)用手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.[12]王健石. 機(jī)床夾具和輔具速查手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.[13]張建中，朱瑛，于超 . 機(jī)械制造工藝學(xué)（第 2 版）.北京：國防工業(yè)出版社，2009.[14]薛源順. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.[15]吳拓. 現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007.