外筒衬套工艺及车床心轴铣床靠模夹具设计

外筒衬套工艺及车床心轴铣床靠模夹具设计,衬套,工艺,车床,心轴,铣床,夹具,设计 工 序 目 录 产 品 型 号 QAI 9-4 共 页 零 组 件 号 YB458-71 第 页 工 序 号 工 序 名 称 设 备 工序卡片数 附 注 5 备料 1 10 车 C620 1 15 车 C620 1 20 粗铣 6H11 1 25 镗孔 C620 1 30 车外圆 C620 1 35 铣外形 6H11 1 40 车外圆 C620 1 45 攻螺纹 CH12A 1 50 铣圆弧 6H11 1 55 修锉 钳工台 1 60 研磨孔 研磨头 1 65 检验 检验台 1 70 磨 3153 1 75 车 C620 1 80 去毛刺 钳工台 1 85 研磨孔 研磨头 1 90 检验 检验台 1 95 钝化 1 100 检验 检验台 1 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI 9-4 备料 5 设 备 锯床 定 位 夹 紧 共 页 第 页 备料 50*310.5 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI 9-4 车 10 设 备 C620 定 位 夹 紧 共1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 三爪卡盘 2 车φ40外圆柱面 车刀 3 钻φ24的孔 钻头 4 φ40右侧倒45°圆角 圆角刀 5 φ24孔右侧倒45°圆角 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 车 15 设 备 C620 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 三爪卡盘 卡规 2 车φ37右端面 车刀 3 车φ37外圆柱面 4 车φ47外圆柱面 5 车φ47右端面 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 粗铣 20 设 备 6H11 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 铣床夹具 2 转盘 3 粗铣φ37外圆柱面 靠模铣刀 4 粗铣距中心14mm的平面 5 粗铣过渡圆弧R7 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI-94 镗孔 25 设 备 C620 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 软三爪 2 专用夹具 3 镗孔加工 镗刀 4 切槽加工 切槽刀 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 车外圆 30 设 备 C620 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 车床心轴 2 尖边倒圆R0.2-0.3 圆角刀 3 车φ36.3外圆 车刀 4 车距左端面23mm的平面 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 铣外形 35 设 备 6H11 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 心轴 卡规 2 铣φ36.5的圆柱面 靠模铣刀 3 铣距中心13mm的上下两个平面 4 铣过渡圆弧R3 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI-94 车外圆 40 设 备 C620 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 心轴 卡规 2 专用夹具 3 车φ37.7的外圆柱面 车刀 4 车2x0.6的退刀槽 5 车0.5x45°的倒角 6 右端面倒角 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 攻螺纹 45 设 备 CH12A 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 心轴 2 去毛刺 专用夹具 丝锥M4-2 塞规M4x0.7-2 3 螺纹倒角90°至底 钻头 塞规 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 铣圆弧 50 设 备 6H11 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 心轴 2 铣R6.5的圆弧 铣刀 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 修锉 55 设 备 钳工台 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 修R5 锉刀 2 去外表面毛刺 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 研磨孔 60 设 备 研磨头 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 三爪卡盘 2 研磨φ25.99的孔 研磨钻 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 检验 65 设 备 检验台 定 位 夹 紧 共 页 第 页 φ 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 检验2-M4x2螺纹 塞规 2 检查φ37.5外圆 游标卡尺 3 检验φ25.99内孔 游标卡尺 4 检验槽宽7 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 磨 70 设 备 3153 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 专用夹具 2 磨φ36.3外圆柱面 砂轮 3 磨螺纹孔右端平面 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 车 75 设 备 C620 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 车倒角2.5x30° 专用夹具 车刀 2 抛光R0.5 砂纸 3 去磨后毛刺 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 去毛刺 80 设 备 钳工台 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 去外表面上毛刺 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 研磨孔 85 设 备 研磨头 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 三爪卡盘 2 研磨φ26的中心孔 研磨钻 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 检验 90 设 备 检验台 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 检查φ37.7 游标卡尺 2 检查φ26 游标卡尺 3 检验7.5 游标卡尺 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 钝化 95 设 备 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 1 将零件钝化. 工 序 卡 片 零 件 名 称 材 料 硬 度 工序名称 工 序 号 外筒衬套 QAI9-4 检验 100 设 备 检验台 定 位 夹 紧 共 1 页 第 1 页 与相同编号的外筒ZL10-30-01成套交库 序 号 加 工 要 求 说 明 夹 具 刀 具 量 具 工 序 目 录 产 品 型 号 共 1 页 零 组 件 号 第 1 页 序号 工艺装备名称 夹具图号 刀具图号 量具图号 模具图号 工序号 备注 1 钻头 22 10 2 塞规 24D6 10 3 卡规 47.5d7 15 4 量环 32.5-Ⅲ 25 65 5 卡规 32.5d5 30 6 靠模铣刀 B-14x16 20 7 靠模铣刀 B-6x15xR0.3 35 8 卡规 36.5d7-B 40 9 钻头 L-3.3 45 10 丝锥 M4-2 45 11 塞规 M4x0.7 45 12 塞规 M4x0.7-2 45 65 13 锥心棒 D=26 85 90 14 量环 26-Ⅲ 85 90 15 量环 25.96-Ⅲ 25 16 卡规 40d6 10 17 量环 25.99-Ⅲ 60 65 18 锥心棒 25.97-Ⅱ 70 西北工业大学明德学院本科毕业设计论文 本科毕业设计论文 题 目 外筒衬套零件的工艺规程和夹具设计 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 张宇航 指导教师 邓修瑾 毕业时间 2014年5月 毕业设计论文任务书 一、题目 外筒衬套零件的工艺规程和夹具设计 二、指导思想和目的要求 毕业设计（论文）是培养学生自学能力、综合应用能力、独立工作能力的重要教学实践环节。 在毕业设计中，学生应独立承担一部分比较完整的工程技术设计任务。要求学生发挥主观能动性，积极性和创造性，在毕业设计中着重培养独立工作能力和分析解决问题的能力，严谨踏实的工作作风，理论联系实际，以严谨认真的科学态度，进行有创造性的工作，认真、按时完成任务。 三、主要技术指标 1、零件图一张； 2、毛坯图一张； 3、工艺规程一本； 4、工艺装备（夹具1-2套）； 5、说明书一份 四、进度和要求 1、分析并绘制零件图 2周 2、绘制毛坯图 1周 3、设计工艺路线及编制工艺规程 5周 4、设计工艺装备 4周 5、编写说明书（论文） 2周 五、主要参考书及参考资料 1、闫光明主编 《 现代制造工艺基础 》 西北工业大学出版社 2007 2、哈工大李益民主编 《机械制造工艺设计简明手册》 机械工业出版社，1994 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 前 言 - 1 - 第1章零件的分析 - 2 - 1.1零件的作用 - 2 - 1.2零件的工艺分析 - 3 - 1.2.1结构工艺分析 - 3 - 1.2.2材料加工性 - 4 - 第2章工艺规程设计 - 5 - 2.1工艺路线设计 - 5 - 2.1.1确定毛坯的尺寸 - 5 - 2.1.2主要表面的加工方法 - 5 - 2.1.3加工阶段划分 - 5 - 2.1.4基准选择 - 6 - 2.1.5工序集中与分散 - 7 - 2.1.6制订工艺路线 - 8 - 2.2工序设计 - 9 - 2.2.1工序尺寸、机械加工余量的确定 - 9 - 2.2.2机床及工艺装备的选择 - 11 - 第3章夹具设计 - 15 - 3.1夹具设计 - 15 - 3.1.1拟定夹具方案 - 15 - 3.1.2自由度分析 - 16 - 3.1.3绘制夹具总图 - 20 - 3.1.4绘制夹具零件图 - 20 - 3.1.5夹具精度分析 - 20 - 第4章结论 - 27 - 致 谢 - 28 - 参 考 文 献 - 29 - 毕业设计小结 - 30 - IV 摘 要 本次毕业设计的主要任务是对外筒衬套零件的加工工艺规程及某些工序的专用夹具设计。外筒衬套零件是飞机液压助力器执行机构中的主要部件之一。它在产品中一端与液压助力器外筒组件连接，中间孔与活塞外圆配合，起到一端的支撑作用。 本文共有四大章，第一章对外筒衬套零件进行了详细的工艺分析；第二章详细介绍了零件工艺规程的编制，包括工艺路线和工序的设计；第三章对某些工序的专用夹具的设计方法及步骤进行了详细的说明;第四章对毕业设计的整体设计过程进行总结概括。 关键词：外筒衬套，工艺分析，工艺规程，专用夹具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 - 前 言 外筒衬套零件的工艺及夹具设计是属于工艺类的毕业设计，这次毕业设计是我们机械专业的学生在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及相关的专业课之后进行的。它是我们在大学期间的最后一门课程，也是我们步入社会参加工作的重要过渡环节。通过这次毕业设计，我们将理论与实践相结合，训练了我们分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作、深造学习奠定了一定的专业技术基础。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼和提高自己分析问题、解决问题的能力，并对零件的加工工艺及夹具设计有了比较深入的了解。 由于能力所限，这次毕业设计难免有不足之处，恳请各位老师给予指教。 第1章 零件的分析 1.1零件的作用 题目所给定的零件是飞机液压助力器执行机构中的主要部件之一。它在产品中一端与液压助力器外筒组件连接，中间孔与活塞外圆配合，起到一端的支撑作用。从整体上来看，飞机液压助力器是安装在飞机副翼操纵机构中或方向舵操纵系统中，用于不可逆的液压助力器操纵。当飞机液压系统损坏或压力下降时，液压助力器外筒左右两腔沟通，即助力器当一拉杆使用，以实现人力应急操纵。每架飞机上装有两台液压助力器。分别操纵左右副翼或方向舵。 1.2零件的工艺分析 1.2.1结构工艺分析 图1-1 零件图 外筒衬套构形并不复杂，但从整体构形看刚性差、壁薄，最小壁厚只有1.975mm.其主要表面有：内孔Φ26，两槽Φ32.55和Φ32.35，外圆柱面Φ37.5及其端面T，Φ47.5外圆端面K.非主要表面为：2个Φ8的螺纹孔。且该零件尺寸精度与位置精度高，因此，在设计工艺过程时，首先要解决变形对精度的影响问题。这里特别强调要注意温度产生变形和内应力产生变形对精度的影响问题。如上图1-1 零件轴向主要设计基准为Φ37.5外圆端面T且外圆柱面Φ37.5和Φ47.5外圆端面K它们要在最后工序进行磨削。因此，涉及到多尺寸保证问题。在确定工序的尺寸，公差时要经过尺寸链计算，基准选择和工序安排也要考虑这一问题。 Φ37.5外圆表面A对Φ26内孔表面B的跳动量0.01，Φ47.5外圆端面K对Φ37.5外圆表面A的跳动量0.01，Φ37.5外圆端面T对Φ37.5外圆表面A的跳动量0.03，Φ32.55两槽表面C、D对Φ26内孔表面B的跳动量0.05。采用互为基准给予保证。 零件主要表面的加工精度为IT6-IT10，表面粗糙度Ra=1.6,Ra=0.8,Ra=0.4，Ra=0.2；非主要表面粗糙度为Ra=6.3,Ra=3.2。零件主要表面要求较低的粗糙度是为提高工件抗疲劳强度。位置关系精度要求较高，相互之间的跳动量允差为0.01～0.05。 1.2.2材料加工性 QAl9-4材料是一种含铁的铝青铜，有较高的强度和减摩性，良好的耐腐性，且热态下压力加工性良好，因此切削加工无特别困难。 第2章 工艺规程设计 2.1工艺路线设计 2.1.1确定毛坯的尺寸 零件材料为QAl9-4。从零件图纸知此零件的最大尺寸: Φ47.5×28。当零件外径为Φ47～Φ48，长度≦200mm时，查实用机械加工工艺手册（第2版）表6-5知：外径（材料）为50mm,单端面加工余量1.5。所以毛坯长度尺寸为28+2×1.5。 即毛坯尺寸：Φ50×31±0.5 2.1.2主要表面的加工方法 Φ37.5外圆表面A加工精度为IT6级，表面粗糙度为0.4，最终加工方法为磨削。Φ26内孔表面B及Φ32.55两槽表面C和Φ32.35D的加工精度分别为：IT7、IT10、IT10,粗糙度分别为：Ra=0.2、 Ra =0.8、Ra=1.6,最终加工方法应选用研磨，而准备工序应为粗镗，半精镗。Φ47.5外圆端面K精度要求较低，但表面粗糙度Ra为0.8，因此也选用磨削。 非主要表面2×Φ8，应选用铣削。2×M4-2应选用攻螺纹。 2.1.3加工阶段划分 由于该加工精度高，因此，必须划分加工阶段。该零件某些表面精度达IT6,粗糙度Ra=0.4,所以整个工艺路线划分为四各阶段，即粗加工、半精加工、精加工、光整加工阶段。 2.1.4基准选择 （1）粗基准选择应当满足以下要求： ⑴．粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 ⑵．选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 ⑶．应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 ⑷．应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 ⑸．粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 粗基准选择毛坯外圆表面，目的是便于定位稳定，加紧可靠，并能传递较大力矩。粗基准为第一次加工所选定的面。 （2）精基准选择 ⑴．基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 ⑵．基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 ⑶．互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 精基准选择主要考虑的重点是如何减少误差，提高定位精度。例如：外筒衬套以外圆作为精基准使用专用夹具装夹，以内孔作为精基准用心轴装夹。除此之外，还应当考虑基准重合的问题。当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸的换算，这在后面专用夹具设计时详细介绍，此处不再说明。 2.1.5工序集中与分散 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： ⑴．工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 ⑵．工序集中原则 工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 此零件的工序有粗车外圆和内孔、车端面、粗铣圆弧、铣外型、攻螺纹、修锉、检查、磨孔、车倒角、去毛刺、钝化，主要体现工序分散的原则。优点采用比较简单的机床和工艺装备，容易调整。 2.1.6制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。其主要任务是选择确定各个表面的加工方法和加工方案，确定如何划分加工阶段，确定工序集中与分散程度，确定各个表面加工顺序和装夹方式，以及详细拟订工序的具体内容。此外，制订工艺路线还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 外筒衬套工艺路线： 工序5 备料Φ50×31+0.5 工序10 粗车外圆Φ37.5及内孔Φ26及倒角30° 工序15 粗车Φ47.5外圆及端面，零件小端外圆及端面，倒角0.5×45° 工序20 粗铣Φ36.5外圆轮廓 工序25 粗镗孔Φ26，及两槽Φ32.55，Φ32.35，倒圆R1、R2 工序30 半精车零件小端外圆及Φ47.5外圆端面，倒角0.5×45° 工序35 精铣Φ36.5外轮廓 工序40 半精车Φ37.5及Φ36.5外圆，倒角30°，倒角0.5×45° 工序45 攻2×M4-2螺纹及铣2×Φ8外圆弧 工序50 铣2×R6.5+0.3圆弧 工序55 修锉 工序60 研磨孔Φ26 工序65 检验 工序70 磨外圆Φ37.5及K面至图纸要求 工序75 车倒角30°至图纸要求 工序80 去毛刺 工序85 研磨孔Φ26至图纸要求 工序90 检验 工序95 钝化 工序100 检验 2.2工序设计 工序设计主要为定位基准的选择、工艺路线的拟定、机床和工艺装备选择、确定加工余量、工序尺寸研究和计算，有时还需确定切削余量。 2.2.1工序尺寸、机械加工余量的确定 （1）Φ37.5外圆表面（即A面） 查实用机械加工工艺手册（第2板）表6-9～6-10得： 各工序公称余量： 粗车：2.0mm 半精车：2.1mm 精磨：0.4mm 计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为前道工序的工序尺寸。 精磨后： 按零件图规定尺寸为Φ37.5mm 半精车后： 尺寸为：Φ37.5+0.4=Φ37.9mm 粗车后： 尺寸为：Φ37.9+2.1=Φ40.0mm 工序尺寸的公差应参考经济加工精度来确定，标注时按“入体”的方法标注。 精磨：按零件图设计要求标注Φ37.5 Ra=0.4 半精车： Φ37.9 Ra=1.6 粗车： Φ40 Ra=3.2 （2）Φ47.5外圆端面（即K面） 属基准不重合引起的尺寸换算问题 画尺寸链如右图： 其中封闭环为：7，增环为：23，减环为：H 由计算公式有： 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=16mm （工序40尺寸） 查实用机械加工工艺手册（第2版）表6-15～6-18得： 粗车端面余量为：1.2 精车端面余量为：0.6 磨端面的加工余量为：0.3 据此可以确定工序45之前工序的加工尺寸。 （3）内圆表面（Φ32.55，Φ26） 查实用机械加工工艺手册（第2版）表6-20有： 工序尺寸的公差应参考经济加工精度来确定，标注时按“入体”的方法标注。 （4）螺纹孔（2×M4-2）及外圆弧(2×Φ8) 螺纹孔采用钻头按图纸要求一次加工成型 外圆弧采用铣钻按图纸要求一次加工成型 2.2.2机床及工艺装备的选择 工序05：备料 机床：锯床 工序10：车削外圆、端面及内孔 机床：C620卧式车床 工艺装备：夹具：三爪卡盘刀具：车刀量具：塞规、游标卡尺 工序15：车削端面及外圆 机床：C620卧式车床 工艺装备：夹具：三爪卡盘量具：卡规 工序20：铣削 机床：6H11立式铣床 工艺装备：夹具：转盘刀具：靠模铣刀 工序25：镗孔 加工要求：表面C对表面B的跳动量不大于0.02（一次定位加工保证） 机床：C620卧式车床 工艺装备：夹具：软三爪刀具：切槽刀量具：卡盘、量环 工序30：车削外圆及端面 加工要求：加工前找正心轴的跳动量不大于0.05夹边倒圆R0.2～0.3 机床：C620卧式车床 工艺装备：夹具：车床心轴量具：卡规、卡板 工序35：铣削外轮廓 加工要求：加工前找正夹具定位心轴的跳动量不大于0.05 机床：6H11立式铣床 工艺装备：夹具：转盘、铣床靠模刀具：靠模铣刀 工序40：车削外圆 加工要求：加工前找正心轴外圆的跳动量不大于0.05注明夹边倒圆R0.2～0.3 机床：C620卧式车床 工艺装备：夹具：车床心轴量具：卡规、卡板 工序45：攻螺纹 加工要求：螺纹倒角90°至丝底去毛刺 工艺装备：夹具：钻模刀具：铣钻、丝锥、钻头量具：塞规 机床：CH12A攻丝机 工序50：铣削 机床：6H11立式铣床 工艺装备：夹具：铣床夹具刀具：立铣刀 工序55：修锉 加工要求:修R5，去外表面所有毛刺 设备：钳工台 工序60：研磨孔 加工要求：表面C对表面B的跳动量不大于0.03孔的锥度，椭圆度不大于0.01 设备：研磨机 工艺设备：刀具：研磨具量具：量环 工序65：检验 工序要求：外观检验尺寸检验 工艺装备：量具：量环、塞规、卡板、检验夹具 工序70：磨削 加工要求：按相同编号的另外一外筒衬套内孔Φ35.7实际尺寸配磨表面A，间隙0.005～0.02 表面A对表面B的跳动量不大于0.008 表面K对表面A的跳动量允差0.01 机床：外圆磨床 工艺装备：夹具：磨床心轴量具：锥心棒 工序75：车削 加工要求：车倒角2.5×30°抛光R0.5去磨后毛刺 机床：C620卧式车床 工艺装备：夹具：磨床心轴 工序80：去毛刺 加工要求：去外表面上毛刺 设备：钳工台 工序85：研磨孔 加工要求：表面A对表面B的跳动量不大于0.01 设备：研磨机 工艺装备：刀具：研磨具量具：锥心棒、量环 工序90：检验 工序要求：尺寸检验外观检验 工艺装备：量具：锥心棒、量环 工序95：钝化 技术要求：将零件钝化 工序100：检验 工序105：入库 工序要求：与相同编号的外筒衬套成套交库 第3章 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过与指导教师协商，决定设计工序—30车外圆和工序—35铣外形的铣床靠模夹具。其中工序30夹具将用于C620车床，刀具为车刀，量具为卡规和卡尺；工序35夹具将用于6H11立式铣床，刀具为靠模铣刀，对工件的外形进行铣削。 3.1车床心轴和铣床靠模夹具的设计 3.1.1拟定夹具方案 （1）对工件的定位方案：确定其定位方法和定位件 工序30：采用前几道工序已加工的左端面及孔作为定位基准，锥体的端面 和外圆作为定位件。 工序35：采用前几道工序已加工的左端面及孔作为定位基准，定位件为定位心轴。 （2）对工件的夹紧方案：确定其夹紧方法和夹紧装置 工序30：工件用锥体定位后，采用垫圈并配用螺母夹紧，完成本工序的夹紧。 工序35：工件以定位心轴为定位件和靠模定位后，通过靠模、板及垫圈并配用螺母完成夹紧。 3.1.2自由度分析 图3-1 工序30 工序30：工序要求限制x、y、z方向移动和y、z 转动方向5个自由度。内孔定位限制了z、y方向的移动和z、y轴的转动，端面定位限制了x轴的移动，如下图所示。工序加工前要求找正Φ沿25.96表面的跳动量不大于0.05，尖边倒圆R0.2~0.3。如图3-2所示 图3-2 车床心轴总装图 1—锥体 2—垫圈 3—螺母 图3-3 工序35 工序35：工序要求限制x、y移动方向和x、y、z转动方向5个自由度；实际限制了5个自由度。工序要求加工前找正夹具定位心轴的跳动量不大于0.05.定位心轴限制了x、y的移动和沿x、y轴的转动，端面限制了z轴的移动，如下图所示。如图3-4 图3-4铣床靠模总装图 1—板 2—螺钉 3—定位轴 4—靠模 5—螺母 6—圆销 7—圆销 3.1.3绘制夹具总图 当夹具的结构方案确定后，就可以正式绘制夹具总图。绘图比例按1：1（直观性好）。主要视图必须按照加工时的工位状态表示，而主视图，尽可能选取与操作者正对着的位置。被加工的工件要用双点化线绘出。 3.1.4绘制夹具零件图 夹具总图设计完成后，还要绘制夹具中非标准件的零件图，并对其提出相应的技术要求。所设计的零件图要求结构工艺性良好，以便于制造、检验和装配。 3.1.5夹具精度分析 在夹具结构方案确定及总图设计完之后，还应对夹具精度进行分析与计算， 以确保设计的夹具能满足工件的加工要求。 在加工工序所规定的精度要求中与夹具密切相关的是被加工表面的位置尺寸和相互位置的要求 （1）工序30 位置尺寸如下图所示，为Φ36.3 0.1、23+0.15。下面将进行有关误差的分析和校核。 图3-5 工序30简图 影响尺寸Φ36.3 0.1的误差分析 心轴的径向跳动量只要小于0.05即可 影响尺寸23+0.15的误差分析 夹具在机床上安装时，没有平行度和垂直度误差，不会对该原始尺寸产生影响，故δ=0 与加工方法有关的误差δ，对刀块的位置尺寸误差，调刀误差，车刀的跳动等所引起的加工方法误差，可根据生产经验，并参照经济加工精度，大约取0.2mm 以上诸项可能造成的最大误差为： δ=δ+δ=0+0.2=0.2mm 这小于工序公差0.3 图3-6 车床心轴总装图 1—锥体 2—垫圈 3—螺母 （2）工序35精铣外形 铣外形的位置尺寸如下图所示，分别为13+0.1、26+0.2、15+0.2、 Φ36.5 ，下面将进行有关误差的分析与校核。如图3-7所示 图3-7 工序35简图 1）影响尺寸13+ 0.1的误差分析 定位基准与设计基准重合，所以定基误差δ=0 工件以孔为定位基准，用定位轴定位，限制了x、y 移动和转动方向的4个自由度，其定位误差δ=a+△+a=0.014+0.023+[0-（-0.008）]=0.045 因夹紧力所引起的变形方向对该原始尺寸的无影响， 则加紧所致的误差δ=0 夹具在机床上安装时没有平行度误差，也就不会对工序35的尺寸13+0.1加工产生影响，所以δ=0 与加工方法有关的误差δ，对刀块的位置尺寸误差，调刀误差，铣刀的跳动，机床工作台面的倾斜和变形等所引起的加工方法误差，可根据生产经验，并参照经济加工精度，大约取0.15mm 以上诸项可能造成的最大误差为：0+0.045+0+0+0.15=0.195mm这远小于工序公差0.2 2）影响尺寸26+0.2的误差分析 定位基准为孔轴心线，设计基准为A面，所以δ=0.2 定位误差同影响尺寸13+ 0.1中的定位误差相同，所以δ=0.045 δ、δ、δ与影响尺寸13+0.1的误差分析相同分别为：δ=0、δ=0、δ=0.15 所以δ+δ+δ+δ+δ=0.2+0.045+0+0+0.15=0.395远小于工序公差0.4 3）影像尺寸15+0.2的误差分析 这个尺寸在粗铣的时候，通过下端作为面定位基准，一次加工就可以保证。 4）影响尺寸Φ36.5的误差分析 由于定位基准与设计基准重合，所以δ= 0 由于工件以孔为定位基准，用定位轴定位，所以定位误差 δ= a+△+a=0.045 因夹紧力所引起的变形方向对该原始尺寸的无影响，则夹紧所致的误差δ=0 夹具在机床上安装时，没有平行度和垂直度误差，不会对该原始尺寸产生影响，故δ=0 与加工方法有关的误差δ，可根据生产经验，并参照经济加工精度，大约取0.15mm 所以δ+δ+δ+δ+δ=0+0.045+0+0+0.15=0.195 远小于工序公差0.34 由以上的初步分析来看，这个铣床靠模夹具能保证工件的精度要求。 图3-8 铣床靠模总装图 1—板 2—螺钉 3—定位轴 4—靠模 5—螺母 6—圆销 7—圆销 第4章 结论 外筒衬套零件的加工工艺规程及某些专用夹具设计，主要是对外筒衬套零件的加工工艺及夹具所进行的设计。外筒衬套零件的工艺规程的设计主要包括加工工艺路线的设计和工序设计，其中工序设计主要为机床和工艺装备选择、确定加工余量、计算工序尺寸，有时还需确定切削余量。夹具的设计主要是要设计出正确的定位夹紧机构。本次毕业设计中零件的加工工艺规程设计正确合理，夹具的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的，能保证加工零件的精度。在设计中也遇到了一些问题，如出现工艺路线的不合理，甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时，因定位基准选择不合理，出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。不过在指导老师的细心指导下，在自己的不懈努力下，这些问题都一一得到了解决。通过这次毕业设计使我对零件的加工工艺规程设计和夹具设计都有了进一步的认识，也加深了对大学四年所学专业知识的学习和理解。毕业设计是理论联系实际的最有效的方法。在具体设计中必须考虑到方方面面的问题，在理论中正确无误的设计在实践中往往可能存在各种问题。这样在设计中必须考虑所设计的机构是否合理，在实际运用中能否正常工作，而不仅仅考虑理论上的可行性，毕业设计使我学会了从实际出发加工零件和设计夹具。 致 谢 毕业设计作为我们大学生活之中的最后一次考验，也是对我们大学中所学知识的一个总结，一个全面性的运用，经过3个月的设计，终于完成毕业设计，在这里非常感谢我的毕业设计指导教师邓修瑾老师，在她的精心指导下，我才能顺利完成毕业设计，也要感谢对我毕业设计支持的各位同学。更要感谢的是大学几年来教育我的各位老师，在你们精心的培育下，使我才能完成大学学业。 4年的大学生活即将结束，也许我将不会再有机会进入校园能如此静心深入地学习知识，我将不会有机会再接受厚重文化的熏陶，我将不会再有机会聆听各位尊敬师长的教诲，我记得家人曾经对我讲过这个世界上只有两颗真心，一颗是父母对子女的爱心，一颗是老师对学生的关心。在此，我对你们表示深深的感谢。 我勤恳忘我地检查凝结学习的结晶，完成了这篇毕业设计。完成后，我没有丝毫的沾沾自喜，反倒是更多的忐忑不安，当我自以为懂得越多的时候，越来越多的知识是我所不明白的。我发现由于我自身才疏学浅，专业深度不够，尽管指导老师费尽心思地指点我，可是我这个笨学生完成的毕业设计仍有很多不到之处。或许这是我个人能力的桎梏吧，敬请各位老师多加指点，让我大学期间的最后一次作业能给我带来更多的收获。 参 考 文 献 [1]阎光明，侯忠滨，张云鹏. 现代制造工艺基础. 西安:西北工业大学出版社,2007. [2]郭纪林，余桂英. 机械制图. 北京:清华大学出版社,2006. [3]韩进宏，王长春. 互换性与测量技术基础. 北京:中国林业出版社北京大学出版社,2007. [4]邓文英，郭晓鹏. 金属工艺学（第五版）.北京:高等教育出版社,2008. [5]施平. 机械工程专业英语教程. 北京:电子工业出版社,2007. [6]濮良贵，纪名刚. 机械设计（第八版）.北京:高等教育出版社,2008. [7]陈宏钧. 实用机械加工工艺手册（第2版）. 北京:机械工业出版社,2005. [8]中国机床总公司. 全国机床产品供货目录（上册）. 北京:机械工业出版社,2008. [9]王先逵. 机械加工工艺手册（第2版）. 北京:机械工业出版社,2007. [10]陈宏钧. 实用金属切削手册. 北京:机械工业出版社,2007. [11]方昆凡. 公差与配合实用手册. 北京:机械工业出版社,2006. [12]王健石. 机床夹具和辅具速查手册. 北京:机械工业出版社,2007. [13]张建中，朱瑛，于超. 机械制造工艺学（第2版）.北京：国防工业出版社，2009. [14]薛源顺. 机床夹具设计. 北京:机械工业出版社,2003. [15]吴拓. 现代机床夹具设计. 北京：化学工业出版社,2007. 毕业设计小结 时光飞逝，为期一学期的毕业设计已经接近尾声。回首这一学期的设计过程，感慨万千。使我学到了以前在课本中学不到的东西。受益匪浅！ 在这次毕业设计中，使我真正意识到自己的不足之处。以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了。使我真正感觉到了知识的重要性。 这次毕业设计将我以前学过的机械制图、公差与技术测量、金属工艺学、现代制造工艺基础等学科的知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。 在这次毕业设计中，首先是对所研究的工件进行工艺分析，通过工件的工艺分析，我对该工件的图纸要求及如何加工有了一个初步的认识。其次是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺设备等，因此，机械加工工艺规程的制定是至关重要的。 在毕业设计中还用到了AutoCAD等相关制图软件。因为学的时间长了，因此在开始画图的时候有很多问题，而且不熟悉，需参阅课本。但不久就能在保证质量的情况下熟练完成。AutoCAD制图软件不仅在现在而且在今后参加工作也有很大的作用。因此，这次毕业设计真正将以前所学的知识运用到实际应用当中来了。 在这次毕业设计中，还有一个重要的部分就是关于部分工序的专用夹具设计，因为机床的夹具设计在学习过程中只是作为理论知识吸收的，并没有亲自设计过，因此，在开始设计的过程当中存在这样那样的问题，在老师的细心指导下，我根据步骤一步一步设计，画图，查阅关于各种专用夹具的设计资料，通过自己的努力和老师的认真讲解之下，完成了本次部分工序的专用夹具的设计。 在这次毕业设计中，我学到了很多知识，特别是了解了设计人员的一些设计思想，我也懂得了，作为一个设计人员，在设计的过程当中不能有一点马虎，每个步骤必须有根有据，不是凭空捏造的。而且，各种标准都必须按照国家标准与国际标准，查阅大量资料，只有这样才能设计出优秀的作品的。 在这次毕业设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。 收获： （1） 能把以前所学的各种知识，综合的应用到这次毕业设计中，巩固了以 前所学的知识。 （2） 学会了参阅各种资料及查阅大量关于机械类的手册。 （3） 学会了独立分析问题、解决问题的能力。 不足之处： （1） 有些问题的解决方法不是很好，需要在以后的学习实践中进一步改善。 （2） 有些工艺路线制定的不是太好，加工余量的确定不是很精确，须在以 后的实践中积累经验，进一步改善。 综上所述：这次毕业设计对我以后参加工作起到了很大的帮助，我认识到无论是工作还是学习都必须做到认真、谨慎、时时处处细心。 - 29 -