机械机电数控电气自动化专业课题六面体工艺及夹具设计毕业论文.docx

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1、毕业设计（论文）（说明书）题目：六面体工艺及夹具设计姓名：XXXXXX编号:xxxxxxx 学院年 月 日毕业设计（论文）任务书姓名 XXXXXX专业 XXXXXX任务下达日期 年 月 日设计（论文）开始日期 年 月 日设计（论文）完成日期 年 月 日设计（论文）题目：六面体工艺及夹具设计A编制设计B 设计专题（毕业论文）指导教师XXXXXX系（部）主 任 XXXXXX年 月 日毕业设计（论文）答辩委员会记录XXXXX系XXXXXXX专业,学生XXXXX于 年 月 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目：六面体工艺及夹具设计专题（论文）题目：指导老师：答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材

2、料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 O答辩委员会 人,出席 人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，第 页共页学生姓名：XXXXX 专业 XXXXXXX年级 XXXX级毕业设计（论文）题目：六面体工艺及夹具设计评阅人：指导教师： （签字）年月日成 绩：系（科）主任： （签字）年月日毕业设计（论文）及答辩评语：目录第一章序言1第二章零件的工艺分析22.1 零件的工艺分析22.2 产量计算42.3 毛坯选择42.4 工序规划与设计52.5 5零件加工编程8第三章六面体铳槽的专用夹具设计92.6 1夹具分类93. 2被加工零件加

3、工要求和分析113.3确定夹紧方案113. 4工件的定位153.1 5定位误差163.6 夹紧机构的选择与设计183.7 配合的选择-233.8 夹具设计及操作的简要说明-23第四章参考文献-24第五章总结与收获-25第一章序言机械制造课程工艺设计是我们学完了大学的全部基础课，技术课以及大部分专业 课以后进行的，这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的复习， 也是一次理论与实践相结合的训练，它要求学生通过设计能获得综合运用过去所学的 全部课程进行工艺及结构设计的基本能力。另外也为做好这次毕业设计打下良好的基 础。学生通过毕业设计可以在下述几个方面得到锻炼。能通过运用机械设计基础

4、及机械制造工艺及夹具的设计等理论知识的总结在实际 中得到锻炼，正确的解决零件在加工过程中的定位夹紧以及工艺路线的安排，工艺尺 寸的确定等问题，保证零件的加工质量学会使用图表资料以及手册，掌握与本设计有关的资料的处，做到能够熟练运用。 因此他在我们大学生涯中占有很重要的地位。就我个人而言，我希望能够通过这次毕 业设计对自己未来要从事的工作进行一次适应性的训练，从中培养自己分析问题，解 决问题的能力，为以后的职业生涯打下坚实的基础。但由于能力有限，设计中肯定会 有很多的不足之处，希望老师能够给与批评和指导。第二章零件的工艺分析工艺分析是数控加工编程前期的准备工作，无论是手工编程还是数控编程，在编

5、程之前均要对所加工零件进行工艺分析。若工艺分析考虑不周，往往会造成工艺设计 不合理，从而引起编程工作反复，工作量大大增加，有时还会造成推到从来的现象， 导致一些不必要的损失，严重者还会造成数控加工事故，因此全面合理的工艺分析是 进行数控编程的重要依据和保证，数控加工工艺分析涉及面很广，诸如零件的材料、 形状、尺寸、精度、表面粗糙度及毛坯的形状、热处理要求等，归纳起来，主要包括 成品的零件图样分析与结构工艺性分析两部分。2.1 零件的工艺分析零件工程图零件三维图首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要和关键的技术要求，然后对

6、零件图 样进行分析。尺寸标注法分析零件图样上尺寸标注的方法应适应数控加工的特点，在数控加工零件图样 上，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸，这种标注方法即便与编程，又 有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程远点的统一。零件技术要求分析零件技术要求主要是尺寸精度、形状精度、位置精度、便面粗糙度及热处理 等。这些要求在保证零件使用要求的前提下，应经济合理。过高的精度和表面粗 糙度会使工艺过程复杂，加工困难、成本提高。零件材料分析在满足零件功能的前提下，应选用廉价、切削性能好的材料，而且材料选择应立足国内，不要轻易选择贵重或紧缺的材料。由附图1可知，其材料为QT400,该种材料是球墨铸铁，适用

7、于制造承受中等 载荷的耐磨零件。该零件上的主要加工面为上端面和钻孔。 选择定位基准时各外圆的位置公差采用统一基准的原则，即专用夹具，同时 也为保证上下两个端面的形状与位置公差。为了达到州的精度要求，逐步消除工件毛坯的复映误差。2.2 产量计算生产纲领是企业在计划期内以后能够当生产的产品产量，某零件的年生产纲领就 是包括备品和废品在内的年产量，计算公式如下：N=Qn （l+a%） （l+b%）（件/年）式中N一零件的年生产纲领（件/年）；Q一产品的年产量（台/年）；n每台产品中，该零件的数量（件/台）；a%一备用品率；b%一废品率。本次设计所加工的零件要求年产量为IOOo件，其中n= 1, a

8、= 2, b=5故生产纲领：N=1000l （1+2%） （1+5%） =1071（件/年）生产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类一般分 为：单件生产、成批生产、大批量生产。本次设计加工的六面体零件的生产纲领为214200件，零件重量不超过10,查阅 有关资料属于小批量生产。考虑到生产是属于小批量生产，则夹具要求设计简单、成本低，易于维护等特点。2.3 毛坯选择零件的毛坯零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。 对于外径相差不大的零件，一般以棒料为主；面对与外径相差大的阶梯形零件，常选 用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可

9、以改善机械性能。根据生产 规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批 量生产时采用模锻。零件的材料零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如 调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。45钢是零件的常用材料，它价格便宜过调质（或正火）后可得到较好的切削 性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45 52HRCo40Gr等结构钢适用于中等精度而转速高的零件加工，这类钢经调质和淬火后，具 有较好的综合机械性能。轴承钢GCrI5和弹簧钢65Mn,经调质和表面淬火后，表面硬度可达5058HRC, 并具

10、有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的零件。精密机床的零件(例如磨床砂轮轴、坐标镇床主轴)可选用38CrMOAlA氮化钢。 这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部， 因此耐冲击韧性能好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变性很小，硬度更高的特性。2.4 工序规划与设计零件加工时，往往不是一次加工完各个表面，而是将各个表面的粗精加工分开进 行，为此，一般都将整个工艺过程划分为几个阶段，这就是在安排加工顺序时所应遵 循的工艺过程划分阶段的原则。按加工性质和作用的不同，工艺过程可以划分如下几 个阶段：(1)粗加工阶段这个阶段主要任务是除去大部分加工余量，为半

11、加工提供地位基准，因此主要是 提高生产率的问题。(2)半精加工阶段这阶段的作用是位零件主要表面的精加工做好准备(达到一定的精度和表面粗糙 度的精加工余量)，并完成一些次要表面的加工(如钻孔、攻丝、铳槽等)，一般在热 加工以前进行。(3)精加工阶段对于零件上的精度和表面粗糙度要求高(精度在IT17级或以上，表面粗糙度在 RaO.8以下)的表面，还要安排精加工阶段。这个阶段的任务主要是提高加工表面的各 项精度要求和降低表面粗糙度。有时由于毛坯余量特别大加工表面十分粗糙，在粗加工前还要去黑皮的加工阶段, 称荒加工阶段。为了及时的发现毛坯的缺陷和减少运输工作量，通常把荒加工放在毛 坯中间进行。为此，对

12、零件上的精度和表面粗糙要求高的表面还应在精加工后进行光 整加工，称为光整加工阶段。工顺序的安排一个零件上往往有几个加工表面需要加工，这些表面不仅本身有一定的要求，而 且各表面之间还有一定的位置要求。为了达到这些精度要求，各表面的加工顺序就不 能随便安排，而必须遵守一定的原则，这就是定位基准的选择和转换决定着加工顺序, 以及前工序为后续工作准备好定位准作的原则。(1)热处理工序的安排热处理工序在工艺过程中的安排是否恰当，是影响零件加工质量和材料使用性能 的重要因素。热处理的方法、次数和在工艺过程中的位置，应根据零件材料和热处理 的目的而定。(2)退火或正火为了得到较好的表面质、减少刀具磨损，需要

13、毛坯预先进行热处理，以消除组织 的不均匀，降低硬度、细化晶粒，提高加工性，对高碳钢零件用退火降低其硬度，对 低碳钢零件却要用正火的方法提高其硬度，对锻造毛坯，因表面硬度不均不利于切削, 通常也进行正火处理。退火、正火等，一般应安排在机械加工之前进行。(3)时效为了消除残余应力应进行时效处理(其中包括人工时效和自然时效)。残余应力无 论在应力制造还是切削加工都会残余下来，不设法消除就会引起工件变形，降低产品 质量，甚至造成废品。对于一般铸件，只需在粗加工后进行一次时效热处理即可，或 在铸造毛坯以后安排一次时效热处理。(4)淬火淬火可提高材料的机械性能(硬度和抗拉强度等)。淬火后尚需回火，已取得所

14、 需要的硬度和组织。由于工件淬火后常产生较大的变形，因此，淬火工序一般安排在 精加工后的磨削加工之后进行。(5)渗碳由于渗碳的温度高，容易产生变形，因此一般渗碳工序安排在精加工之前进行， 氮化处理是为了提高零件的表面硬度和抗腐蚀性，一般安排在工艺过程的后部，盖表 面的最终加工之前。淡化处理应调质。(6)表面处理为了提高零件的抗腐蚀能力,耐磨性，抗高温能力和导电率等，一般都采用表面处 理的方法。如在零件的表面上镀一层金属镀层(铝，锌，银，铜以及金银铜等)或使 进件表面形成一层氧化膜。表面处理工序一般均安排在工艺过程的最后进行。辅助工序的安排辅助工序种类很多，包括中间检验，洗涤，防锈，特种检验和表

15、面热处理等。(1)检验检验工序一般安排在粗加工全部结束之后，精加工之前;送往外车间加工之前(特 别是热处理前后),花费共适用于工序和重要工序的前后，以便及时控制质量，避免 浪费工时。(2)特种检验X射线，超声波探伤等多用于工件材料内部质量的检验，一般安排在工艺过程的 开始。荧光检验，磁力探伤主要用于工件表面质量的检验，通常安排在精加工阶段。 如果用于检验毛坯的裂纹，则安排在加工之前。(3)清洗，涂防锈油一般安排在最后工序拟定工艺路线是制定工艺过程的过程中最关键性的一步，他与定位基准面的选择 有着密切的联系。工艺路线不但影响着加工的质量和效率率，而且影响着工人的劳动 强度，设备投资，车间面积，生产成本等问题，工艺路线的主要工作是；选择定位基 准，选择各表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定工序的集中与分散程度等。工艺路线的拟定加工路线按由粗到精，由近到远，由左到右的原则拟定。即先从左到右进行粗