毕业设计（论文）-套筒零件钻φ6孔夹具设计.docx

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1、设计说明书钻孔夹具设计说明书学生姓名：学生学号：院（系）：年级专业：指导教师：助理指导教师：二O-XX年三月毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）钻孔加工工艺与工装设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：学号：作者姓名：20XX年03月05日摘要毕业设计是在机械专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是，综合运用所学课程的理论和实践知识,设计一副完整的工艺分析与

2、夹具设计训练、培养和提高自己的工作能力。巩固和扩充机械专业课程所学内容，掌握夹具设计与制造的方法、步骤和相关技术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握夹具设计与制造的基本技能,如制件工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。本设计主要对钻孔进行工艺分析和夹具设计。结合公司实际生产要求和产品的特点，在厂原有的设计上，对工装夹具进行了改进设计。本设计对钻孔加工工艺进行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保证零件质量与精度的前提下，选择高生产率的加工工艺，降低生产成本，从而有效地节约了材料。本设计中使用计算机软件进行了辅助设计，在保证高精度的同

3、时简化了传统的繁琐计算过程，使设计更为便捷。关键词夹具；加工工艺；辅助设计；CAD目录摘要3第一章、序言5第二章、零件的工艺分析及生产类型的确定72.1. 零件的作用72.2. 零件的工艺分析7第三章、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图93.1. 选择毛坯93.2. 确定机械加工余量及毛坯尺寸公差93.3. 计毛坯图9第四章、选择加工方法，制定工艺路线I14.1. 定位基准的选择I14.2. 零件表面加工方法的选择1143制定工艺路线11第五章、工序设计135.1. 选择加工设备与工艺装备135.2. 确定工序尺寸13第六章、确定切削用量及基本时间156.1. 工序40：钻孔巾6156.2.

4、工序100：钻左端面M1O螺纹孔的底孔的切削用量及基本时间的确定15第七章、夹具设计167.1. 夹具设计计算与原理167.2. 夹具的有关说明167.3. 夹具装配图设计17设计小结18致谢19参考文献20第一章、序言由于新中国成立以来机械制造领域和发达国家就很大的差距，人们对夹具的认识也不够深刻，到后来我国经济的发展以及机械制造科技与世界的接轨，在夹具的使用与认知方面有了长足的进步，所以我觉得我们的夹具发展历史可分为三个阶段，第一个阶段就是纯手工化的阶段，那个时候夹具只是一种单单为劳动者加工提供方便的工具，第二个阶段人们意识到夹具的好处，除了之前的作用还将夹具大量运用到机床上进行定位夹紧等

5、一些功能，简化了加工步骤，降低了劳动强度，加强了产品的加工精度，第三个阶段就是夹具和机床成为一体，成为人们加工产品过程中不可或缺的一部分。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题。夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根

6、,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角Ro端面与外圆定位时,与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具（如铳刀、砂轮等）加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铳刀或砂轮完成切削或磨削后，铳刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铳刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本,提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。在夹具方面国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求

7、企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具;另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080%左右专用夹具,而夹具的实际磨损量仅为1020%左右。1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2）能装夹一组具有相似性特征的工件；3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6）提高机床夹具的标准化程；夹具方面我觉得现代机床

8、夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。毕业设计的主要目的有两个：一是让学生掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用CAD进行夹具设计。二是掌握夹具设计方法和步骤,了解夹具的加工工艺过程。机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于：（1）培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。（2）学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准

9、备。13）使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。本书是夹具设计说明书，结合夹具的设计和制作，广泛听取各位人士的意见,经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化,标准化和合理性，本人通过查阅多方面的资料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。其中附有必要的插图和数据说明。本书在编写过程中得到了老师的精心指导和同学们的大力帮助,在此表示衷心的感谢。由于本人是应届毕业生,理论水平有限，实践经验不足，书中难免有不当和错误的地方，敬请各位老师与广大读者批评指正。第二章、零件的工艺分析及生产类型的确定21零件的作用题目所给的零件是筒形件，其一端的侧面有一个06圆孔

10、，孔到一端面的距离要求比较高，此孔的位置精度及孔的直径要求都很高，所以需要在加工时考虑其加工工艺，通过计算，该产品平均壁厚为（50-46）2=2mm,所以可以采用冲压的方法实现，但是考虑到该产品批量不大，无需单独购买压力机和模具，可以采用钻孔的方法来实现，所以可以设计一套小型的钻孔夹具即可。另附零件图图纸（附录一）。S22零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知道原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。零件的材料为45#,该材料为优质碳素结构钢，可以直接购买管型件加工，成本低，效率高。产品的形状简单，但是壁厚比较薄，不宜采用定位加紧；刚度差，易变形;另外，孔的尺寸精度、形状精度、位

11、置精度及表面粗糙度要求都很高，加工精度不易保证。1）夹具加工为保证加工精度应使定位基准统一，该零件的主要定位基准有侧端面、中心孔中心。2）产品本身刚性较差，壁厚比较薄，外力作用下易变形，从而影响加工精度。必须正确确定夹紧力的大小、方向及着力点。夹紧力应作用在产品端面上,尽量避免直接作用于零件身上，如需要夹紧力作用在杆身上时，应使夹紧力作用于刚度好的那个方向上，即水平方向上，并采用双向浮动夹紧。3）选择原材料时尽量选择后续加工少的材料，比如型材。4）孔的尺寸精度检验，使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离的测量可以通过孔与孔之间壁厚进行间接测量。5）同一轴在线各孔的同轴度，可采用检验

12、心轴进行检验。6）各轴孔的轴线之间的平行度，以及轴孔的轴线与基准面的平行度，均应通过检验心轴进行测量。7）探伤和去毛刺技术须合理解决。探伤应贯穿于整个加工过程始末，去毛刺是为了便于装配和维持必要的配合精度。以下是该零件需要加工的表面以及加工表面之间的相互位置要求：（1）表面粗糙度为3.2；（2）孔646的孔为10级精度,采用基孔制配合，粗糙度25；（3）孔中6的孔为10级精度，采用基孔制配合，粗糙度2.5；由上面分析可知，可以先加工两端面，以面和中心孔为基准，加工小孔，采用专用夹具进行钻孔，再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，选择合适的加工机床，并且此零件没有复杂的加工曲面，所

13、以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。第三章、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图3.1.选择毛坯该零件选取的材料是45#钢，而且此零件外形较简单，又属于中小批生产，若选棒料加工，则需要单独加工中间的孔，钻孔，镇孔等工序，明显是浪费材料,而且生产效率低，产品质量差，不宜采用。如果采用管型件，则无需单独加工外形和内孔，只需要加工长度，和侧面的孔即可。最后由机械制造技术指南表2-2（机加工制造方法）确定采用型材，它能满足毛坯质量要求。32确定机械加工余量及毛坯尺寸公差已知两端面采用机加工的方法实现，零件图最大轮廓尺寸为050X9Omm,所以由机械制造技术指南表5-4（毛坯的机械加工余量等级）

14、取机械加工余量等级为F级，查得RMA=I.5mm。3.3设计毛坯图管型毛坯图如下图所示，长度尺寸为90+1.5+1.5=93mm。毛坯选择时，应全面考虑以下因素。1）零件的材料及机械性能要求；2）零件的结构形状与外形尺寸；3）零件的抗疲劳要求；4）生产类型，它在很大程度上决定采用毛坯制造方法的经济性；5）现有生产条件；6）充分考虑利用新工艺、新材料、新技术的可能性。由于该零件在工作承受多向交变载荷作用，要求具有很高的耐磨性和强度，因此钻孔的材料多采用优质钢或合金钢，并经过热处理和喷丸强化。这几种材料中，优质碳素钢的性价比最好，所以一般都采用这类的材料。第四章、选择加工方法，制定工艺路线4.1

15、.定位基准的选择粗基准的选择可以考虑以下几点要求：D如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准；如果在工件上有很多不须加工的表面，则应以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。2） 如果必须首先保证某很重要表面与不加工面之间的位置要求，应以首先保证某重要表面的加工余量，均应选择表面作为粗基准。3） 如果需保证各加工面都有足够的加工余量应选加式余量较小的表面作为粗基准。4） 选择粗基准的表面应平整，没有浇冒口，习砂等缺陷，以便定位可靠。5） 粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准面，以免产生较大的位置公差。粗基准的选择：本设计选中心孔为主要定位粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，根据零件形状结构和要求可知：中心孔为加工基准设计，为了避免由于基准不重合而产生的误差，应选择外形一段作为基准。另也可以以端面作为加工基准，中心孔作为粗基准。前道工序保证产品外形尺寸，也可以进行粗基准转移。4.2 .零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有左端面，右端面，侧面孔等，材料为45#钢。以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下：（1）左