1、1底板零件的机械加工工艺规程及铣床夹具设计摘要：在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。机械工业是一种基本工业形式，对于我们国家来说，它关系到国计民生的方方面面。近年来机械工业领域向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展，数字化，自动化水平日益提高。同时由于机械
2、工业的发展，其他各工业部门也向着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。机械制造过程及检测，检验中，都要使用大量的夹具夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。因此，如何设计好机床夹具则成了机械制造的一项重要任务。机床夹具是夹具中的一种，将其固定到机床上，可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置，并克服切削力的影响，使加工顺利进行。机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种。此次论文，主要是对普通卧式铣床上槽类零件的专用夹具进行研究、分析。关键词：工序；工艺；定位方案；专用夹具；卧式铣床；2Machining
3、 process planning of the bottom parts and milling fixture designAbstract：Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat t
4、reatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the ro
5、tational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundredsheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and servicetime of place of working fina
6、lly. Machinery industry is a basic industry, for our country, it is related to aspects of beneficial to the peoples livelihood. In recent years the field of machinery industry towards high precision, high quality, high efficiency, low-cost development, digitalization, automatization level is improve
7、d. At the same time asthe development of machinery industry, other industries are also facing high depth forward, the development of mechanical industry is becoming more and more important.Mechanical manufacturing process and testing, inspection, will use a lot of fixture. The fixture is to be able
8、to make products according to the technical requirements of accurate positioning and tight clamping technology device, it is mainly used to ensure the product processing quality, reduce labor intensity auxiliary products detection, display, transportation etc. Therefore, how to design the fixture ha
9、s become an important task of mechanical manufacturing. Machine tool fixture fixture in a, be fixed to the machine, can be processing tool and the tool to maintain the correct relative position, and to overcome the effect of the cutting force, smooth processing. Machine tool fixture for universal ji
10、g and fixture two. This paper, mainly on the general vertical milling machine slot parts of the special fixture for research, analysis. Key words：The process；worker one；orient the scheme； Special fixture； vertical milling machine；目录1目录第一章 绪论 .11.1本课题研究的内容 .11.2夹具发展现状及发展方向 .11.2.1 夹具发展现状 .11.2.2 现代机床
11、夹具发展方向 .11.3工艺规程 .21.3.1 工艺规程简介 .21.3.2 工艺规程主要内容 .21.4研究的目的及意义 .2第二章 零件图工艺分析 .42.1普通铣床上铣削顺序安排 .42.2 铣床上加工分析 .6第三章 工件定位与装夹 .83.1工件定位 .83.2工件的装夹与夹具 .8第四章 加工工序与工步的划分 .9第五章 刀具选择 .10第六章 铣削用量的选择 .116.1选择铣削用量的原则 .116.1.1 铣削层深度的选择 .116.1.2 进给量的选择 .116.1.3 铣削速度的选择 .116.2切削用量的计算 .116.3机械加工工艺卡片 .13第七章 夹具的概述 .2
12、27.1夹具的一般概念 .227.2夹具设计的基本要求 .227.3机床夹具的分类 .227.4柔性夹具 .22第八章 夹紧装置的组成及其设计原则 .238.1夹紧装置的组成 .238.2夹紧装置的设计原则 .238.3 确定夹紧力的基本原则 .238.3.1 夹紧力三要素 .23目录28.3.2 减小夹紧变形的措施 .248.4夹紧机构的设计要求 .25第九章 铣床夹具设计 .269.1定位方案 .279.1.1 六点定位原理 .279.1.2 应用定位原理几种情况 .279.1.3 确定要限制的自由度 .289.1.4 定位方案选择 .289.1.5 计算定位误差 .299.2夹紧方案 .
13、319.3对刀方案 .329.4夹具体与定位键 .329.5夹具的三维示意图 .32结束语 .34致谢 .35参考文献 .36附录一：英文资料原文 .37附录二：英文资料译文 .42附录三：底板零件工程图 .45目录1第一章 绪论1.1本课题研究的内容本课题主要是根据国内目前的机械制造行业的技术力量，结合现实工作中普通卧式铣床在加工多样化的批量产品中所遇到的困难与不足，进行研究、分析，设计零件加工工艺规程并寻找最优良的铣床专业夹具。1.2夹具发展现状及发展方向1.2.1 夹具发展现状夹具最早出现在 18 世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。据有关部
14、门统计表明，目前的中、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业夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数以千计的专用夹具；另一方面，在多品种生产企业中，每隔 23 年就要更新 50%80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 10%20%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出新的要求：1、能迅速、方便的促进新产品的投产，以缩短生产周期，降低生产成本； 2、能装夹一组具有相似特征的工件； 3、能适用于精密加工
15、的高精密机床夹具；4、能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5、采用气动、液压等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度，提高劳动效率； 6、提高机床夹具的标准化程度。 1.2.2 现代机床夹具发展方向现代机床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。1、标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具西安文理学院本科毕业设计（论文）1零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。2、精密化 随着机械产品精度的日益提高
16、，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1“；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为 5m。3、高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为 9000r/min 的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤
17、其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。4、柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。1.3工艺规程1.3.1 工艺规程简介一个同样要求的零件，可以采用几种不同的工艺过程来加工，
18、但其中总有一种工艺过程在给定的条件下是最合理的，人们把工艺过程的有关内容用文件的形式固定下来，用以指导生产，这个文件称为“工艺规程” 。 工艺规程是组成技术文件的主要部分，是工艺装备、材料定额、工时定额设计与计算的主要依据，是直接指导工人操作的生产法规，它对产品成本、劳动生产率、原材料消耗有直接关系。工艺规程编制的质量高低。对保证产质量第一起着重要作用1.3.2 工艺规程主要内容1、产品特征，质量标准。2、原材料、辅助原料特征及用于生产应符合的质量标准。3、生产工艺流程。4、主要工艺技术条件、半成品质量标准。5、生产工艺主要工作要点。6、主要技术经济指标和成品质量指标的检查项目及次数。7、工艺
19、技术指标的检查项目及次数。8、专用器材特征及质量标准。1.4研究的目的及意义夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。优良西安文理学院本科毕业设计（论文）2的专用机床夹具在保证工件各项加工精度要求、改善工人劳动条件、提高劳动生产率、降低生产成本、扩大机床工艺范围、有效的安全生产、缩短新产品试制周期等方面有着显著的经济效益。槽类、孔类工件是常见的工程结构，提高槽类、孔类工件铣床夹具设计能力对加工行业具有重要的现实意义。一个优良的机床专用夹具和工艺规程必须具备以下几个主要特征： 1、机床装用夹具：(1)保
20、证工件加工精度对于专用夹具本身来讲，要确保工件的加工精度，首先要正确地选择定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行精度分析；另外还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。(2)提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作简单、方便，缩短加工辅助时间，有效的提高生产效率。(3)工艺性好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于加工、检验、装配及维修等。专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配来保证时，夹具应设计成可以调整或修配的结构。(4)使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在条件允许的前提
21、下，可以采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度，提供劳动效率。必要时，专用夹具还需要有排屑装置，以防止切屑破坏工件的定位精度、损坏刀具，或者因切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。(5)经济性好专用夹具应尽可能采用标准元器件，精简化的结构，保证夹具本身低廉的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具制作方案进行必要的技术和经济分析，以增大夹具在生产中所产生的经济效益。2、工艺规程：(1)所设计的工艺规程必须保证机器零件的加工质量和机器的装配质量，达到设计图样上规定的各项技术要求。(2)工艺过程应具有较高的生产效率，使产品能尽快投放市场。(3)尽量降低制造成本。(4)注意减
22、轻工人的劳动强度，保证生产安全。设计工艺规程必须具备以下原始资料：1、产品装配图、零件图。2、产品验收质量标准。3、产品的年生产纲领。4、毛坯材料与毛坯生产条件。5、制造厂的生产条件，包括机床设备和工艺装备的规格、性能和当前的技术状态，工人的技术水平，工厂自制工艺装备的能力以及工厂供电、供气的能力等有关资料。6、工艺规程设计、工艺装备设计所用设计手册和有关标准。7、国内外有关制造技术资料等。西安文理学院本科毕业设计（论文）3第二章 零件图工艺分析2.1普通铣床上铣削顺序安排用专用夹具装夹，在卧式铣床上用圆柱铣刀铣削如下图所示，图 2.1 为铣削示意图，图 2.2 为毛坯尺寸图。1、面 1：面 1 为悬空面。2、面 2：面 2 为定位面，用来限制 X 方向的位移。3、面 3：面 3 为铣削面。4、面 4：面 4 为定位面，用来限制 Y 方向的位移以及 Z 方向的旋转。5、面 5：面 5 为加紧面。6、面 6：面 6 为定位面，用来限制 Z 方向的位移以及 X、Y 方向的旋转。图 2.1 铣削示意图西安文理学院本科毕业设计（论文）4图 2.2 毛坯尺寸图图 2.3图 2.5 为铣削加工过程示意图。图 2.3 加工过程图西安文理学院本科毕业设计（论文）5图 2.4 加工过程图图 2.5 加工过程图
