第一篇：箱体类零件工艺与工装设计毕设论文撰写提纲
箱体类零件工艺与工装设计毕设论文撰写提纲（参考）
摘要（中文）……Ⅰ 摘要（英文）……Ⅱ 目录………………Ⅲ 1 前言 ………………1 1.1课题背景及发展趋势..1 1.2毕业设计的目的、任务与要求 2 箱体类零件加工工艺规程设计 2.1生产纲领的计算与生产类型的确定
2.2零件的工艺分析（零件图审查）了解零件图的功用及技术要求 分析零件的结构工艺性 2.3毛坯的选择
毛坯的种类、铸件制造方法的选择、铸件的尺寸公差与加工余量、铸件的尺寸公差、铸件的加工余量、铸件最小孔径、毛坯—零件合图
2.4拟定工艺路线
确定各表面的加工方法、加工阶段的划分、加工顺序的安排、基面的选择 2.5工艺规程的设计
确定各工序加工余量、计算工序尺寸及公差、确定各工序切削用量、机床及工艺装备的选择、工时定额的计算与确定、工艺规程卡的填写 2.6小结 专用夹具1设计 3.1 夹具1设计的基本要求
3.2拟定夹具的结构方案（方案设计）
确定夹具的类型、确定工件的定位基准、定位方式及定位元件的结构、确定工件的夹紧方式，计算夹紧力并设计夹紧装置、确定刀具的导向方式或对刀装置、确定夹具体的结构类型 3.3夹具总图设计
绘制总装图的步骤、夹具总图上尺寸及精度、位置精度与技术要求的标注、夹具公差与配合的选择、各类机床夹具的公差和技术要求的确定、夹具精度的校核、绘制夹具零件图样
3.4夹具精度分析（定位误差分析）3.5夹具设计及操作的简要说明 3.6小结 专用夹具2设计（铣床夹具）4.1定位基准的选择 4.2定位元件的设计 4.3定位误差分析 4.4铣削力与夹紧力计算 4.5夹具体槽形与对刀装置设计 4.6夹紧装置及夹具体设计 4.7夹具设计及操作的简要说明 4.8小结 专用夹具3设计（钻孔夹具）5.1定位基准的选择 5.2定位元件的设计 5.3定位误差分析 5.4钻削力与夹紧力的计算
5.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 5.6夹紧装置的设计
5.7夹具设计及操作的简要说明 5.8小结 6 结束语 参考文献 附件：
风机状态测试系统的总体设计（参考）
目录 摘要（中文
（英文）第一章 概述 1.1 风机简述
1.2 风机测试系统的发展 1.3 基于虚拟仪器的风机测试系统 第二章 系统总体方案的设计 2.1 风机性能测试方法 2.2 虚拟仪器技术及其应用 2.3 风机测试系统的总体方案 第三章 风机硬件系统的设计 3.1 风机机械硬件总体设计 3.2 机械结构设计计算 3.3 风机转速调节装置的设计 3.4 风机测试传感器的设计选用 3.5 风机测试系统数据采集卡 第四章 系统软件的设计 4.1 虚拟仪器的硬件系统 4.2 虚拟仪器的软件系统 4.3 Labview简介
4.4 测试系统主界面的设计 第五章 结束语 参考文献
圆锯床设计
经过四年的大学学习，我们对机械方面的知识有了一定的认识和掌握，在即将告别大学学习的时刻很有必要对大学四年的学习有个综合的检验，而这种检验不仅能考察我们对基础和专业知识的掌握的牢固程度，更重要的是经过这次设计，我们对对各门学科知识的交叉认识加强，对设计过程有了大体的了解，对于今后我们的学习和工作有着十分重要的意义！
本次设计是四年中综合性最强的一次设计，较以前的课程设计。这次设计超出了一门或是几门课程的限制，要运用到大学四年学过的几乎所有专业课程。从利用现代设计理论的思想进行分析和总体设计，到具体设计过程中的受力分析、强度校核、材料选取、机械运动原理分析、零件尺寸确定，再到手工制图和利用 AutoCAD制图每一个细节过程都反映了对专业知识的应用。因此，这次设计尤其的重要！
在这个设计中我将介绍圆锯床的设计过程，圆锯床和其他锯床一样在工业生产中不可缺少，但是多为粗加工设备，主要用于各种原材料的下料，圆锯床具有动力部分、传动部分、执行部分和控制部分组成，这些结构和其他机床一样，具有较为广泛的代表性，因此，在设计过程中可以领会到其他机床设计中所面临的问题。具有举一反三的作用。
液压部分的设计在机床设计中很是重要，也较为复杂。液压部分的设计也要求较高的精度，在刚接到设计任务的时候，自己深感能力有限，不能胜任这个任务，多亏有冷老师给予的不懈的帮助，使我能够在已有知识上得到训练，在设计的过程中得到对陌生知识得祢补。整个设计过程我自己感觉受益匪浅。也感到了毕业设计的重要意义！
本次机床的设计中涉及到的液压部分有：锯片得给进机构，加紧机构，以及冷却和清屑机构等。由于这几部分液压设计具有很大得相同性，加上时间有限，在设计过程中我主要对锯床得给进机构和加紧机构进行说明，对于其他部分得液压系统只作简单得介绍，对与非液压部分，仅作简单得提及。在本次的设计中，在*老师的带领下我和***同学共同完成整个设计过程，我主要负责液压部分的设计，在制图和设计计算方面我们共同定论，一同商讨。尤其是在*老师的殷切的帮助下，我们克服了经验不足，知识不够等许多不利因素。经过*老师的讲解，并且提供了我们设计所需的许多资料；对于设计过程中出现得新问题新的思路，*老师都对我们有了很大影响和指导。让我们感觉到我们知识和经验得不足，感到在以后得工作中继续学习得必要性。
最后再次由衷得感谢在四年得大学生活和学习中各位老师对我们诲人不倦的教导，感谢*老师在设计中给我们热情得帮助和不懈得支持！
目录
前言……………………………………………...........................................1 1.锯床的现状和发展趋势…………………………………………………6 2.锯床的设计要求…………………………………………………………9 3.锯床设计………………………………………………………...............18 3.1锯床的液压系统说明…………………………………...................18 3.2锯床的控制元件说明………………………………………………36 3.3锯床液压附件说明…………………………………………………40 3.4锯床的维护与防护…………………………………………………50 3.5锯床的工作原理说明…………………………………....................55 4.锯床的改进设计………………………………….....................................57 5.锯床设计小结……………………………………....................................60 参考资料…………………………………………........................................61 英文翻译部分……………………………………........................................62
第二篇：减速器箱体加工工艺规程和工装设计论文
毕业设计说明书
题目：减速器箱体加工工艺规程和工装设计
专 业： 班 级： 学 号： 姓 名：
指导教师：
毕业设计（论文）任务书
一 设计内容和要求
1、按给定图绘出零件工作图 2张
2、选择毛坯，绘制毛坯图，制定毛坯技术条件 1张
3、对零件进行工艺分析，拟定工艺方案
4、合理选择定位基准
5、填写“机械加工工艺卡” 2张
6、编写设计说明书：按设计作业指导书内容认真编写。要求“立论鲜明，论证严密，计算准确，文理通顺” 二 课题来源 老师自主命题
目录
一 毕业设计的目的··········································1 二 零件的分析··············································1
1、零件的作用············································1
2、零件的图样分析········································1
3、工艺分析··············································1 三 工艺规程设计············································2
1、毛坯的确定············································2
2、基面的选择············································2
3、制定工艺路线··········································2
4、机械加工余量工序尺寸的确定····························4
5、确定切削用量··········································5 四 钻模设计················································9 五 设计小结················································9 六 主要参考资料············································10
一 毕业设计的目的
毕业设计是工科院校的最后一个重要教学环节。它对毕业生走上新的工作岗位能否适应技术工作需要有着直接的影响，同时也是对学生的一次综合训练。机械设计制造技术设计是培养机械工程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。通过本期设计，应达到以下学习目的
1.掌握编制机械加工工艺规程的方法和机械设计的基本计算；学会查阅有关手册、资料，能够正确应用公式和工艺参数的有关数据。2.学会拟定夹具设计方案并完成规定的工装设计。3.培养分析和解决工艺问题的能力。
4.把所学的机械制造有关课程的知识应用于生产实际。二零件的分析 1.零件的作用
题目所给定的零件为箱体机盖与机座。箱体零件是机器及部件的基础件，它将机器及部件的轴，轴承和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。2.零件图样分析 1）Ф100 0 2）Ф100 0+0.035 mm和Ф80 0
+0.030
mm轴心线的平行度公差值为0.07mm。
+0.035 mm和Ф80 0
+0.030
mm两孔端面对基面B、A的位置度，公差为0.10mm。
3）分割面（箱盖，箱体的结合面）的平面度公差为0.03mm.4）铸件人工时效处理。5）零件材料HT200-400.6）箱体做煤油渗漏试验。3.工艺分析
1）减速器箱体、箱座主要加工部分是分割面，轴承孔、通过孔和螺孔其中轴承孔要在箱盖、箱体合箱后再进行孔加工，以确保两个轴承孔中心线与分割面的位置，以及两孔中心线的平行度和中心距。
2）减速器整个箱体壁薄，容易变形，在加工前要进行人工时效处理，以消除铸件内应力，加工时要注意夹紧位置和夹紧力的大小，防止零件变形。3）如果磨削加工分割面不到平面度要求时，可采用箱盖与箱体对研的手法。最终安装使用时，一般加密封胶密封。
4）减速器箱盖与箱体不具有互换性，所以以每装配一套必须钻铰定位销，做标记和编号。
5）减速器若批量生产可采用专锺模或专用锺床。以保证加工精度及提高生产效率。
6）两孔平行度的精度主要有设备精度来保证。工件一次装夹，主轴不移动，靠移动工作台来保证两孔中心距。
7）两孔平行度检查，可用两根心轴分别装入两个轴承孔中，测量两根心轴两端的距离差，即可得出平行度误差。
8）两孔轴心线的位置度也通过两根心轴进行测量。
9）箱盖、箱体的平面度检查，可将工件放在平台上，用百分表测量。10）一般孔的位置，靠钻模和划线来保证。三 工艺规程设计
1.箱体零件的材料为HT20-40即是灰口铸铁。由于箱体零件的结构形状比较复杂，内部常为空腔型，某些部位有“隔墙,”箱体壁薄且厚薄不均，而且零件的生产要求为小批量生产，为了提高生产效率，节约生产成本，保证加工质量，则选择采用砂型铸造的方式进行加工。为了消除铸造时形成的内应力，减少变形，保证其加工精度的稳定性。毛坯铸造后要安排人工时效处理。2.基面的选择
箱体基准的选择，直接关系到箱体上各个平面与平面之间，孔与平面之间，孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准重合和基准统一“的原则，同时必须考虑生产批量的大小，生产设备，特别是夹具的选用等因素。1）粗基准的选择
粗脊准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关系，以及保证加工面的余量均匀。箱体零件上一般有一个（或几个）主要的大孔，为了保证孔的加工余量均匀，应以该毛坯孔为粗基准。箱体零件上的不加工面主要考虑内腔表面，它和加工面之间的距离尺寸有一定的要求，因为箱体中往往装有齿轮等传动件，它们与不加工的内壁之间的间隙较小，如果加工出的轴承端面与箱体内壁之间的距离尺寸相差太大，就有可能使齿轮安装时与箱体内壁相碰。从这一要求出发，应选内壁为粗基准。但这将使夹具结构十分复杂，甚至不能实现。考虑到铸造时内壁与主要轴承孔都是同一个泥心浇注的，因此实际生产中常以孔为主要粗基准限制四个自由度，而辅之以内腔或其它毛坯孔为次要基准面，以达到完全定位的目的。2）精基准的选择
根据批量生产的减速器箱体通常以顶面和定位销孔为基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面和两定位销孔这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一；”此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，但不存在基准重合误差。3.制订工艺路线
整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和底座分别进行加工，而后再对装配好的整体进行加工。第一个阶段主要完成平面，紧固孔和定位孔的加工，为箱体的装合作准备，第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔 及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。1）箱体机盖工艺路线方案: 工序Ⅰ 铸造 铸造成形
工序Ⅱ 清砂 清除浇注系统、冒口、型砂、飞边、毛刺等
工序Ⅲ 热处理 人工时效处理
工序Ⅳ 涂底漆 非加工面涂防锈漆
工序Ⅴ 划线 划分割面加工线，划Ф100 0
+0.035
mm、Ф80 0
+0.030
mm两个轴承
孔端面加工线，划顶部斜面加工线（检查孔）
工序Ⅵ 铣 以分割面为装夹基面，按线找正，夹紧工件，铣顶部斜
面，保证尺寸5mm 工序Ⅶ 铣 以已加工的顶部斜面做定位基准，装加工件（专用工装），铣分割面，保证尺寸12毫米（注意周边尺寸均匀）
工序Ⅷ 钻 以分割面及外形定位，钻6xФ13mm和2xФ11mm孔，锪
以6xФ30mm和2xФ24mm孔深2mm，钻攻M10螺纹。
工序Ⅸ 钻 以分割面定位钻攻顶斜面上4xM6螺纹。工序Ⅹ 检验 检查各部尺寸及精度。2）箱体机座工艺路线方案
工序Ⅰ 铸造 铸造成型。
工序Ⅱ 清砂 清除浇口、冒口、型砂、飞边、毛刺等。
工序Ⅲ 热处理 人工时效处理。
工序Ⅳ 涂漆 非加工面涂防锈漆。
工序Ⅴ 划线 划分割面加工线，划两个轴孔端面加工线，底面线照顾
壁厚均匀。
工序Ⅵ 铣 以分割面定位，按线找正，装夹工件。铣底面保证高度
尺寸170mm（工艺尺寸）。
工序Ⅶ 铣 以底面定位，按线找正，装夹工件，铣分割面保证尺寸
12mm.工序Ⅷ 铣 定位夹紧，铣两处宽8mm，深5mm,距内壁8mm油槽。
工序Ⅸ 钻 钻底面6xФ17mm孔，其中两个铰至Ф17.5 0
锪6xФ30mm孔，深2mm。
+0.01
(工艺用)，工序Ⅹ 钻 钻6xФ13mm和2xФ11孔，锪6xФ30mm和2xФ24mm孔，深2mm。
工序Ⅺ 钻 钻攻M12测油孔，深16MM,锪Ф20mm，深1mm。
工序Ⅻ钻 以两个Ф17.5 0
+0.01
mm孔及在底面定位，装夹工件，钻M16x1.5底
孔，攻M16x1.5螺纹，锪Ф30mm平。
工序ⅩⅢ 钳 箱体底部用煤油做渗漏试验。
工序ⅩⅣ 检验 检查各部尺寸及精度。3）箱体整体的工艺过程
工序Ⅰ 钳 将箱盖、箱底对准合箱。用6xM12螺栓，螺母紧固。
工序Ⅱ 钻 钻铰2xФ18mm,1:50锥度销孔，装入锥销。
工序Ⅲ 钳 将箱盖、箱体做标记、编号。
工序Ⅳ 划线 已合箱后的分割面为基准，划Ф100 0
两轴承孔加工线。
工序Ⅴ 镗 以底面定位，按线找正，装夹工件，粗镗Ф100 0
Ф80 0
+0.030
+0.035
+0.035
mm，Ф80 0
+0.030
mm
mm，mm两轴承孔，留加工余量1～2mm,保证中心距
150±0.07mm,保证分割面与轴承孔的位置度公差0.1mm。
工序Ⅵ 镗 定位夹紧，同工序Ⅴ按分割面精确对刀。精镗两轴承孔
至图样尺寸，保证中心距150±0.07mm,并倒角两处2x45º。
工序Ⅶ 镗 定位夹紧同工序Ⅴ，镗轴承孔两端面（兼顾尺寸均匀）
保证尺寸196mm。工序Ⅷ 钻 以底面，一端面定位，找正装夹，钻轴承孔两面12XM8
底孔，深20mm，攻12xM8螺纹深15，倒角0.5x45º。
工序Ⅸ 钳 折箱，清理飞边、边刺。工序Ⅹ 钳 合箱装锥销，紧固。工序Ⅺ 检验 检查各部分尺寸及精度。工序Ⅻ 入库。4.机械加工余量、工序尺寸的确定 1）箱盖
①毛坯的外廓尺寸
考虑其加工外廓尺寸为428x196x140mm，表面粗糙度要求为3.2um。根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》表2.3-5及表2.3-6按公差等级7-9级，取9级，加工余量等级取F级）确定毛坯长：因为零件两端为非加工面，故不留加工余量，其外廓尺寸长428mm 宽：196+2x6=208mm 高: 140+2x6=152mm ②主要平面加工的工序尺寸及加工余量
为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时工序Ⅵ的铣削深度=3mm,工序Ⅶ的铣削深度=3mm。
③加工的工序尺寸及加工余量
⑴钻6xФ13孔
钻孔Ф13mm·2z=13mm·=6.5mm ⑵钻2xФ11mm孔
钻孔：Ф10mm·2z=10mm·=5mm 扩孔：Ф11mm·2z=1mm·=0.5mm ⑶攻钻4xM6孔
钻孔：Ф6mm·2z=6mm·=3mm 攻孔：M6mm 2）箱底
①毛坯的外廓尺寸
考虑其加工尺寸为428x196x170mm，表面粗糙度要求为为3.2um。根据《工艺手册表》表2.3-5及表2.3-6，按公差等级7-9级，取9级，加工余量等级取F级确定毛坯长：428mm 宽：196+2x6=208mm 高：170+2x6=182mm ②主要平面加工的工序尺寸及加工余量
为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序Ⅵ的铣削深度=3mm。
③加工的工序尺寸及加工余量
⑴钻6xФ17孔
钻孔：Ф14mm·2z=14mm·=7mm 扩孔：Ф17mm·2z=3mm·=1.5mm ⑵钻6xФ13孔
钻孔：Ф13mm·2z=13mm·=6.5mm ⑶钻2xФ11孔
钻孔：Ф10mm·2z=10mm·=5mm 扩孔：Ф11mm·2z=1mm·=0.5mm ⑷攻钻M12孔
钻孔：Ф12mm·2z=12mm·=6mm 攻孔：M12mm ⑸攻钻M16孔
钻孔：Ф16mm·2z=16mm·=8mm 攻孔：M16mm 3）箱体
①主要平面加工的工序尺寸及加工余量
为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序Ⅴ的镗削深度=2.6mm,工序Ⅵ的镗削深度=0.4mm，工序Ⅶ的镗削深度=2.6mm留0.8精镗余量，连续完成。
②加工的工序尺寸及加工余量
攻钻：24XM8孔
钻孔：Ф8mm·2z=8mm·=4mm 攻孔：M16mm 5.确定切削用量 1）箱盖
⑴工序Ⅵ铣顶部余面 ①加工条件：
工件材料：灰铸铁
加工要求：粗精铣箱盖，顶部斜面，保证尺寸5mm 机床：卧式铣床X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，=225mm 齿数z=20.量具：卡板 ②计算铣削用量
已知被加工长度为100mm，最大加工余量为=6mm，分两次铣削，切削深度=3mm,确定进给量f.根据《工艺手册》表2.4-75确定=0.2mm/min.切削速度：参考有关手册确定v=0.45m/s,即27m/min.=1000x27/3.14x225=38r/min 根据表2.4-86，取=37.5r/min,故实际切削速度为： V=/1000=26.5m/min ⑵工序Ⅶ
①加工条件：
工作材料：灰铸铁
加工要求：粗精铣分割面，保证尺寸12mm 机床：卧式铣床 X63 刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀ｄun=225mm，齿数Z=20。
量具：卡尺 ②计算铣削用量
已知毛坯被加工长度为428mm，最大加工余量Emax=6mm。留精铣余量0.8mm。分两次铣削，切削深度ａp=2.6mm。
确定进给量ｆ：根据《工艺手册》表2.4-75确定ｆz=0.2mm/Z 切削速度：参考有关手册确定V=0.45m/s。即27m/min Ｎs=1000v/πdw=1000×27/（3.14×225）=38r/min 根据表2.4-86取Nw=37.5r/min 故实际切削速度为V=πdwｎw/1000=26.5m/min ⑶工序Ⅷ
①钻6×φ13mm孔
工作材料：灰铸铁
加工要求：钻6个直径为13mm的孔
机床：立式机床2535 刀具：采用φ13的麻花钻头走刀一次； f=0.25mm/r（《工艺手册》表2.4-
38、3.1-36）r=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》表2.4-41）
Ｎs=1000r/πdw=336r/min 按机床先取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度V=πdwNw/1000=3.14×225×400/1000=31.42m/min ②钻2×φ11mm孔
工作材料：灰铸铁 加工要求：钻2个直径为11mm的孔
机床：立式钻床2535 刀具：采用φ10mm的麻花钻钻头走刀一次，扩孔钻φ11mm一次
Φ10mm的麻花钻：
f=0.2mm/r（《工艺手册》表2.4-38）
v=0.53m/s=31.8m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=405r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min ⑷工序Ⅸ
攻钻4×M6孔
钻φ6孔：f=0.15mm/r（《工艺手册》表2.4-
38、表3.1-36）v=0.61m/s=36.6m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=466r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度V=πdwNw/1000=31.42m/min 攻钻4×M6mm孔
V=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按机床选取Nw=195r/min 则实际切削速度V=4.9m/min。2）箱底
⑴工序Ⅵ 粗铣底面
由于加工条件与加工箱盖工序Ⅶ相同，所以计算过程也相同，在此不再陈述。
⑵工序Ⅶ 粗精铣分割面 同上
⑶工序9 钻6×φ17孔
工作材料：灰铸铁
工作要求：钻6个直径为17mm孔
机床：立式钻床2535 刀具：采用φ14mm的麻花钻头走刀一次，扩孔钻φ17mm走刀一次。
Φ14mm的麻花钻：
f= 0.3mm/s（《工艺手册》表2.4-38）
V=0.52m/s=31.2m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=397r/min 按机床选取Nw=400r/min|（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min ⑷工序Ⅹ
①钻6×φ13孔 ②钻2×φ11孔
由于加工条件与加工箱盖工序Ⅷ（①②）相同，所以计算过程在此不再陈述。
⑸工序Ⅺ 攻钻M12mm、深16mm孔
机床：立式钻床2535 刀具：φ12mm的麻花钻 M12丝锥
钻φ12mm的孔；
f=0.25mm/r（《工艺手册》表2.4-38表3.1-36）v=0.51m/s=30m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=402r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度v=πdwNw/1000=31.42m/min 攻钻M12mm孔
V=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按机床选取Nw=195r/min 则实际切削速度v=4.9m/min ⑹工序Ⅻ 攻钻M16×1.5mm孔
机床：立式钻床2535 刀具：φ16mm的麻花钻 M16丝锥
钻φ16mm的孔
f=0.32mm/r（《工艺手册》表2.4-
38、表3.1-36）v=0.57m/s=34.2m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=435r/min 按机床选取Nw=400r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度v=πdwNw/1000= 31.42m/min 攻M16mm孔
v=0.1m/s=6m/min Ns=238r/min 按机床选取Nw=195r/min 则实际切削速度v=4.9m/min 3）箱体
⑴工序Ⅱ 钻铰两个直径为8mm的孔
①钻孔工步
机床：立式钻床2535 刀具：采用φ6mm的麻花钻头走刀一次 f=0.11m/r（《工艺手册》表2.4-38）
v=0.76m/s=45.6m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=580r/min 按机床选取Nw=530r/min（《工艺手册》表3.1-36）所以实际切削速度v=πdwNw/1000=41.6m/min ②粗铰工步
机床：立式钻床2535 刀具：采用φ6-φ8mm的铰刀走刀一次 f=0.4mm/r（《工艺手册》表2.4-38）
v=0.36m/s=21.6m/min（《工艺手册》表2.4-41）Ns=1000v/πdw=275r/min 按机床选取Nw=275r/min（《工艺手册》表3.1-36）
所以实际切削速度v=πdwNw/1000=21.6m/min ⑵工序Ⅴ
粗镗
①加工条件
工件材料：灰铸铁
加工要求：粗镗φ100、φ80轴承孔，留加工余量0.3mm加工11.4mm 机床：768镗床
刀具：YT30镗刀
量具：塞规
②计算镗削用量
粗镗孔至φ99.4mm、φ79.4mm。单力余量z=0.3mm，切削深度ａp=5.7mm走刀长度为L=196mm 确定进给量f：根据《工艺手册》表2.4-60确定ｆz=0.37mm/z 切削速度：参考有关手册确定v=200mm/min Ns=1000v/πdw=1000×200/（3.14×260）=368r/min 根据表3.1-41取Nw=380r/min ⑶工序Ⅵ 精镗
①加工条件
加工要求：精镗φ100、φ80轴承孔加工0.3mm 机床：T68镗床
刀具：YT30镗刀
②计算镗削用量
精镗孔至φ100，φ80切削深度ａp=0.3mm，走刀长度为L=196mm 确定进给量f：根据《工艺手册》表2.4-60确定ｆz=0.17mm/z 切削速度：参考有关手册确定v=300mm/min Ns=1000v/πdw=1000×300/（3.14×260）=868r/min 根据表3.1-41取Nw=800r/min ⑷工序7 钻24×M8mm孔
①加工条件
加工要求：钻φ8底孔深20mm，攻M8螺纹深15mm 机床：立式铣床2535 刀具：φ8mm的麻花钻 M8丝锥 ②计算钻削用量
钻φ8mm的孔确定进给量f根据《切削用量手册》表2-7，do=8mm时f=（0.2～0.32）m/r。由于本零件在加工φ8孔时属于低钢度零件，故进给量应乘系数0.75.则f=（0.2～0.32）×0.75=（0.15～0.24）mm/r 切削速度：根据《工艺手册》表3-42 v===2.21 查得切削速度v=20m/min.所以=100v/dw==796r/min 按机床选取=750v/min 所以实际切削速度v=/1000=18.84m/min 攻M8mm孔 V==0.1m/s=6m/min =1000v/=205r/min 按机床选取=180r/min 所以实际切削速度v=πdwNw/1000==4.5m/min 四 钻模设计
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。但因为产量少，只有50件。经与指导老师协商，可用钻模。钻模是摇臂钻、台钻等钻孔设备在生产批量（50件可用）产品时的必备夹具，又称靠模，北方人称“钻胚”是靠在零件钻孔面上进行钻孔的工具，让被钻零件的孔位置达到图纸要求，以满足产品的装配需要，“模”属于模具，就是要求其模具与被钻零件的孔位置统一。因此每个零件则需要一个模具。减速器的钻模可用盖板式，这样可以节省费用，经与老师协商，本零件要求精度不高。所以只有3个钻模即可，即分割面和两个轴承孔。这样就减少了困难度。使设计更加容易的完成。
经过讨论和协商做出了如图所示样板，这样的样板既方便找正，又方便操作，使工作更容易。如前所述，这样设计的钻模提高了劳动生产率，又保证了生产成本，做工作更得于进行。
对于其他夹具则可用常用夹具，也能保证精度，故不做设计。五 设计小结
毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节，要求我们能综合运用大学三年所学的专业知识和理论知识，结合实际，独立解决本专业一般问题树立为生产服务，扎实肯干，一丝不苟的工作作风，为将来在机械方面工作打下良好的基础。为了综合训练我们的综合设计能力，进一步培养和提高科学的思维方式和正确的设计思想以及发现，分析，解决解决实际问题的能力，在老师的指导下解决一定的工程问题，完成专科教育中非常重要的实践教学环节。我的毕业设计课题是前机体的机械加工工艺以及钻模的设计，对其加工过程的工艺，工装夹具进行设计。本次设计是要求解决实际的非虚拟的机械工程问题，前提要求是我们掌握相当的专业知识，而通过本次设计提高自己综合运用所掌握知识，查阅相关设力，熟悉相关的国家标准和国际标准，进一步熟练手工绘图和操作绘图软件绘制工程图，锻炼我们独立解决一定的实际工程问题的能力，使我们的设计更具实用性。本次设计还能让我们更多的接触社会，了解社会的发展态势和国内外的现状，作 岗位作一个铺垫，增加自己的就业信心，明确今后的发展方向。由于本人的能力有限，在设计过程中会有很多不足之处，望各位老师给与批评和指教。我将努见。我基本上完成了前机体机械加工工艺以及夹具设计。在这整个设计的过程中我遇到了许多的问题，但是通过查找资料、和同组的同学一起探讨、请教指导老师来解决了这些问题。从这次设计当中我不但把以前学习到的知识运用上来了，还学习了一些我们以前没有学到的，可以说是即学即用。这对于即将走上工作岗位的我来说是一个很好的锻炼，因为参加工作之后还有很多的东西要学，我们就应该具有这种即学即用的能力。总的来说，通过毕业设计，我学到了很多知识，也深刻体会到毕业设计这一课在整个大学学习当中的重要性
六 主要参考资料
1、机械零件设计手册
2、机械加工工艺手册
3、金属切割手册
4、夹具设计手册
第三篇：车轮类零件钳工工艺设计论文（xiexiebang推荐）
目录
车轮类零件结构特征及工作特点……………………
一
二
毛坯的选择……………………………………………。
三
3.1
3.1
3.1
3.1.3.2
3.3
3.3
3.3
四
车轮钳工工艺…………………………………………
划线前的准备工作。……………………….……………….1划线工具…………………………………………………….2划线涂料…………………………………………………….3毛坯清理及检验……………………………………………..钳工划线的基本操作知识…………………………………
划线工艺步骤………………………………………………
1毛坯划线………………………………………………….2键槽划线…………………………………………………
结论…………………………………………………….车轮类零件钳工工艺设计
摘要：本文介绍一种冶金车辆车轮类零件钳工工艺设计机械制造的加工过程，毛坯的制造及机制钳工工艺方面进行分析论述对车轮类零件的加工工具有一定的指导和借鉴意义。
关键词：车轮
制造
钳工
工艺
设计
1车轮类车轮类零件结构特征及工作特点。
车轮类零件是机器设备及运输车辆上应用最为广泛的典型回转件如汽车车轮火车车轮冶金车辆车轮等。车轮作为特殊结构的承载行走零件是车辆运输不可缺少的运动部件。结构特征由：踏面，轮毂，轮像，轮辐组成。
2．毛坯的选择。
冶金车轮采用铸钢ZG310——570，其选用依据：铸造适用于形状复杂，力学性能要求较高的几零件。铸造碳刚广泛用于制造重型机械的某些零件。根据车轮是在重载低速下工作，且结构复杂所以选用ZG310——570作为车轮材料。
3车轮钳工工艺。
3.1划线前的准备工作。3.1.1划线工具
钳工常用的划线工具有钢直尺、划线平板、划针、划线盘、高度游标卡尺、手锤、样冲、角尺和角度规及支持工具等。
1.钢直尺主要用来量取尺寸、测量工件以及作划直线时的导向工具。
2.划线平板：由铸铁制成，经过精刨及刮研，达到国家精度要求。划线时要各处均匀使用，避免局部磨凹，并要经常保持清洁，防止碰坏，禁止锤打。不用时要上油加盖 3.划针：用来在工件上划线条。
4.划线盘：用来划线或找正工件位置。5.高度游标卡尺：用于测量和划线。6手锤： 用来敲击工件 7.样冲：用于打样冲眼。
8.角尺：在划线时常用作划垂直线或平行线的导向工具，也可用来找正工件平面在划线平台上的垂直位置。
9.角度规：用于划角度线。10．其他
31.2划线涂料
为了使划线的线条清晰，一般都要在工件的划线的部位涂上一层薄而匀的涂料。常用的有石灰水，一般用于表面粗糙的铸，锻件毛坯上的划线；酒精色溶液和硫酸铜溶液，用于已加工表面上划线。
所以，在这里我们选用石灰水
3.1.3毛坯清理及检验
首先，对车轮毛坯进行清理，去除表面残渣粉尘，剔除毛刺，一般铸件有氧化层也应去除。检查毛坯外圆尺寸Φ870mm，Φ820mm，中心孔Φ180mm，宽220mm，150mm，是否符合要求。
其次，还应检查毛坯是否有铸造缺陷，一般有气孔：呈圆形、椭圆形、梨形等空洞，多半内壁光滑，大小不等，孤立 或成群不均匀分布在铸件的内部或靠近铸件表面。(包括皮下气孔、针孔、角部热节气孔等）缩孔:位于铸件热节或最后凝固部位形成的宏观的空洞，形状不规则，孔壁粗糙。
如有缺陷，就应借料找正。
清理毛坯 铸造铁陷 毛刺 氧化皮等
加工余量定10mm毛坯外圆尺寸￠870 ￠820 中心孔￠180 宽220 150是否符合要求。
加工余量大小对工件质量及生产率的影响。
3.2钳工划线的基本操作知识
在生产量不是定型或不是成批的情况下，所有的毛坯或半成品有许多是要在划线后才能进行加工的，所以划线是钳工必须应该掌握的基本功，不具备这项基本功，就不可能完成工作任务
划线的用途，作用1.确定工件的加工余粮，使机械加工有明确的尺寸界线； 2.便于复杂工件在机床上安装，可以按画线找正定位； 3.能够及时发现和处理不合格的毛坯，避免加工后造成的损失； 4.采用借料画线可以使误差不大的毛坯得到补救，使加工后的零件仍能符合要求.划线基准的选择：在零件的许多点、线、面中，用少数点、线、面能确定其它点、线、面相互位置，这些少数的点、线、面被称为划线基准。基准就是确定其它点、线、面位置的依据，划线时都应从基准开始，在零件图中确定其它点、线、面位置的基准为设计基准，零件图的设计基准和划线基准是一致的。基本原则是：
① 以两个相互垂直的平面或直线为基准；
② 以一个平面或一条直线和一条中心线为基准；
③ 以两条相互垂直的中心线为基准。
3.3划线工艺步骤 3.3.1毛坯划线
调平找正，涂刷白粉在中心孔加入木条，核对尺寸￠850 ￠800 ￠200加工余量是否合理如不合理怎样借料。
划线L尺寸：（310-200）/2=55
（850-700）/2=50
R=850/2=425
R=（200-4）/2=98
￠850，￠196等 游标高度尺划车轮厚度200尺寸，具体划线方法划线L尺寸：（310-200）/2=55
（850-700）/2=50
R=850/2=425
R=（200-4）/2=98 ……..找正方法，找正即根据加工要求用划线工具检查或找正工件上有关不加工的表面，使之处于合理的位置。
找正时应掌握如下几点：
⑴ 为保证不加工面与加工面间各点距离相同，应将不加工面校正水平或垂直（指不加工面为水平或垂直位置时）。
⑵ 当有多个不加工面时，应从面积最大 的找正，同时兼顾其它不加工面，以保证壁厚 尽量均匀，孔与轮毂或凸台尽量同轴。
⑶ 当没有不加工表面时，要以加工面的毛 坯孔外形与凸台位置来找正。
⑷ 所划的工件为多孔的箱体时，要保证各 孔均有加工余量而与凸台尽量同轴。
借料方法: 通过划线把各加工面的余量重新合理分配，使之达到加工要求。这种补救性的划线，称为借料。
借料应掌握的要点是：需要进行借料划线时，应先测量毛坯各部位的尺寸，并对各平面、各孔的加工余量及毛坯的偏移量进行综合分析；根据图纸技术要求，对各加工面的实际加工量进行合理的分配；确定借料的方向与距离，定出划线基准面；以确定的中心线或中心点作基准进行划线。
步骤
将工件放在千斤顶上，根据孔中心和上表面调节千斤顶进行找正，使工件水平。水平的找正可使用划针盘进行。
⑵ 根据尺寸划出各水平线。先划出基准线，再划出其它水平线。⑶ 翻转90º，用直角尺找正后。划出相互垂直的线。
⑷ 将工件再翻转90º，用直角尺在两个方向上找正、划线。
⑸ 划完检查无误后，在所划的线上打出样冲眼，此时划线即告完毕。
划线操作时应注意事项：
1.工件夹持要稳妥，以防滑倒或移动。
2.在一次支承中，应把需要划出的平行线划全，以免再次支承补划，造成误差。3.应正确使用划针、划针盘、高度游标尺及直角尺等划线工具，以免产生误差。)
标记，转交车削工序加工。
3.3.2键槽划线
平放，中心孔加木条以￠200圆为基准找圆心
对称反尺寸22.5划分45尺寸线，确定键槽位置线检验。转交插削工序加工。4：结论
通过车轮类产品钳工划线认识到任何机械零件加工制造都必须经过钳工划线这一重要环节对保证产品质量降低成本有着重要意义。1钳工所画的线是一个待加工零件的基准,相当于坐标,表明其它加工工序的位置要按此加工!2.便于复杂工件在机床上安装，可以按画线找正定位； 3.能够及时发现和处理不合格的毛坯，避免加工后造成的损失； 4.采用借料画线可以使误差不大的毛坯得到补救，使加工后的零件仍能符合要求。总之其作用是通过发现毛料缺陷，找正，借料，使之符合机加工要求，附带工件检测，为下道工序做好加工准备。
参考文献
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[2]机械制造工艺基础
[3]机械工程材料
[4]金属材料与热处理
[5]钳工工艺学
[6]机械设计基础
[7]机械设计手册
[8]金属工艺学实习教材第二版
机械工业出版社
第四版
中国社会劳动保障出版社
第二版
机械工业出版社
第四版
中国社会劳动保障出版社
第四版
中国社会劳动保障出版社
第二版
高等教育出版社
第二版
化学工业出版社
试用版
高等教育出版社
1999.5 2001.6 2006.6 2006.6 2005.6 2000.7 1987.12 1981.1
第四篇：轴类零件的数控加工工艺设计与编程[范文模版]
本科毕业设计(论文)
题目：轴类零件的数控加工工艺设计与编程
2013年5月
轴类零件的数控加工工艺与编程
摘要
本次设计是根据被加工轴的技术要求和年生产量，进行机械加工工艺设计，然后运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计。主要工作包括绘制毛坯图、零件图、夹具总的设计图。了解零件的结构特点和技术要求；根据生产类型和生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析；确定毛坯的种类及制造方法；拟定零件的加工工艺规程；选择各工序的加工设备和工艺设备，确定各工序的加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用量额定工时；填写加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片等工艺卡片；设计制定选定的加工工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。
关键词：轴;加工工艺;夹具;编程
I
Axial parts of Numerical Control Machining Process
Planning and Programming
Abstract The design is based on the shaft by processing technical requirements and production, machining process design, then use of fixture design of the basic principles and methods, formulate fixture design, completion tongs structure design.The main work of drawing a blank drawing, general, fixture design, understanding of the structure characteristics of the spare parts and technical requirements;according to the type of production and production conditions, parts of the analysis of structure and process;The rough determine the type and method of manufacture;make parts of the processing order of the processes;selection of equipment and processing equipment, to determine the process of machining allowance and process dimensions, calculation of the process of cutting amount and industrial design norm;Fill in machining process card, machining process card and process card;design of selected processing procedures for the fixture, drawing assembly assembly drawing and the main parts of the map.Key Words: shaft;processing;technology;fixture;programming
II
符号表
Tj——机动时间
tf——辅助时间 tj——基本时间
——切削速度
ap——背吃刀量
f——进给量
i——进给次数
n——机床主轴转速
l——切削加工长度
l1——刀具切入长度
l2——刀具切出长度
L——刀具或工作台行程长度 d——工件刀具直径
如需要完整文档及cad图等其他文件，请加球球：一九八五六三九七五五
III
IV
目录
摘要..............................................................................................................................I ABSTRACT.............................................................................................................II 符号表.......................................................................................................................III 1 绪论.........................................................................................................................1
1.1研究背景和意义..................................................................................................1 1.2设计目的..............................................................................................................2 1.3研究现状..............................................................................................................2 1.4研究内容..............................................................................................................4 零件加工工艺分析.............................................................................................5
2.1零件结构工艺性分析..........................................................................................5 2.1.1零件图纸工艺分析........................................................................................5 2.1.2零件结构分析................................................................................................6 2.2零件技术要求分析..............................................................................................6 2.3确定毛坯材料和制造形式..................................................................................6 2.3.1材料分析........................................................................................................7 2.3.2毛坯分析........................................................................................................7 2.4零件设备选择......................................................................................................7 2.5基面选择..............................................................................................................8 2.5.1粗基准选择....................................................................................................8 2.5.2精基准选择....................................................................................................8 2.6确定走刀顺序和路线..........................................................................................9 2.6.1基面先行........................................................................................................9 2.6.2确定工序尺寸..............................................................错误！未定义书签。2.7确定切削用量及基本工时................................................错误！未定义书签。2.8刀具及量具选择................................................................错误！未定义书签。2.8.1刀具选择......................................................................错误！未定义书签。2.8.2量具选择......................................................................错误！未定义书签。专用夹具设计.....................................................................错误！未定义书签。
3.1设计主旨............................................................................错误！未定义书签。
IV 绪论
3.2确定夹具结构设计方案....................................................错误！未定义书签。3.2.1数控车床常用装夹方式..............................................错误！未定义书签。3.2.2确定合理装夹方式......................................................错误！未定义书签。3.2.3钻孔专用夹具设计......................................................错误！未定义书签。数控加工程序编程及仿真.............................................错误！未定义书签。
4.1数控加工特点....................................................................错误！未定义书签。4.2数控编程分类....................................................................错误！未定义书签。4.2.1手工编程......................................................................错误！未定义书签。4.2.2自动编程......................................................................错误！未定义书签。4.3确定编程坐标系及编程原点............................................错误！未定义书签。4.4数值计算............................................................................错误！未定义书签。4.4.1R6mm、R20mm两圆弧切点坐标计算......................错误！未定义书签。4.4.2圆锥大端直径计算......................................................错误！未定义书签。4.4.3螺纹尺寸计算..............................................................错误！未定义书签。4.5程序编程............................................................................错误！未定义书签。4.5.1左端..............................................................................错误！未定义书签。4.5.2右端..............................................................................错误！未定义书签。4.6MASTERCAM仿真.............................................................错误！未定义书签。4.6.1建立模型......................................................................错误！未定义书签。4.6.2工件及刀具设置..........................................................错误！未定义书签。4.6.3实体加工模拟过程......................................................错误！未定义书签。结论.......................................................................................错误！未定义书签。参考文献...................................................................................错误！未定义书签。致谢............................................................................................错误！未定义书签。毕业设计（论文）知识产权声明....................................................................35 毕业设计（论文）独创性声明.........................................................................36 附录1 MASTER CAM仿真程序代码..........................错误！未定义书签。
V 绪论 绪论
1.1研究背景和意义
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达 国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代 制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。对制造 业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。
机械制造工艺与机床夹具设计是机械制造工艺学与机床夹具教学的一个不可少的辅助环节。机械制造工艺学是机械工业的基础，是机械产品生产的基本技术，工艺工作是每一个机械企业主要的活动内容，加强工艺技术设计研究，旨在提高工艺水平，提高机械产品质量，降低能源消耗。此次设计的目的在于：根据加工零件的设计要求，运用夹具设计的基本原理和方法，制定夹具设计方案，完成夹具结构设计及加工工艺规程。本次设计是我们全面综合运用本课程的理论知识与实际的一次重要实践，它对于培养学生编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，以及从事机械方面工作具有十分重要的意义。
进入21世纪以后,典型轴在制造工艺、刀具等方面都发生了巨大的变化,与以前加工工艺有很多不同。领导了近半个多世纪的多刀车削工艺和手工磨削工艺,由于加工精度低和柔性差等原因,将逐步退出历史舞台。而高速、高效、复合加工技术及装备迅速进入汽车及零部件制造业,轴的高速高效复合加工技术在行业内已有相当程度的应用,也必将代表这一行业的未来发展趋势。本设计说明书就是针对轴类零件的加工工艺及工装的设计进行详细说明的。
本设计详细介绍了轴类零件的结构和各项技术要求及要达到的加工精度；并结合轴的生产类型和材料种类对轴的加工工艺做了详细的分析，另外还对轴的加
西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）
工进行了经济性分析，确定了生产方案的可行性；详细介绍了此轴加工过程中所采用的夹具的设计原则、步骤及其工作原理和结构。验正了它的可靠性，还对定位误差进行了分析，确保其能够满足加工精度的要求；还细述了轴加工过程中的刀、量具各一套的设计，使用它们可以提高轴的加工效率。
机械加工工艺和工装设计是机械工程师必备的基本技能，通过本设计说明书的介绍，我们可以清楚地了机械加工的工艺、工装设计的基本原则、方法和步骤，使大家对机械工艺技术工作有一个深入的全方位的了解和认识。
1.2设计目的
通过设计，一方面能获得综合运用过去所学的知识进行工艺分析的基本能力，另一方面，也是对数控加工过程进行的一次综合训练。
通过此次设计，我们可以在以下各方面得到锻炼：能运用已学过的基本理论知识，以及在生产实习中学到相应的实践知识，掌握从零件图开始到正确地编制加工程序的整个步骤、方法。根据被加工零件的技术要求，选择合理的工艺，编制出既经济又合理，又能保证加工质量的数控程序，并且学会使用各类设计手册及图表资料。还可以运用MasterCAM软件进行三维仿真。
1.3研究现状
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮带轮、凸轮以及连杆等传动件，传递扭矩。机器中作回转运动的零件就装在轴上。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴和空心等。
轴类零件的技术要求主要是支承轴颈和配合轴颈的径向尺寸精度和形位精度，轴向一般要求不高。几何形状精度主要是圆度和圆柱度，一般要求限制在直径公差范围之内。相互位置精度主要是同轴度和圆跳动；保证配合轴径对于支承轴颈的同轴度，是轴类零件位置精度的普遍要求之一。
方便直观的几何造型MasterCAM提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。MasterCAM具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。MasteCAM提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。MasterCAM还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的加工方法，加工最复杂的零件。MasterCAM的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。可靠的刀具路径校验功能MasterCAM可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况。
西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）
CAD/CAM是随着轴类零件的设计理论和CAD/CAM[5]技术的发展而发的。轴类由最初的只能代替手工进行计算，逐步发展到能实现三维实体造型、机构仿真、自动编程等功能,并且还在不断发展下去。
轴类零件在整个制造工业中发挥着重要作用，数控机床代表着一个民族制造工业现代化的水平。随着现代化科学技术的迅速发展，制造技术和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
数控编程技术[2]是数控技术重要的组成部分。从数控机床诞生之日起，数控编程技术就受到了广泛关注，成为CAD/CAM系统的重要组成部分，各工业发达国家也投入了大量的人力物力开发实用的数控编程系统。在CAD/CAM一体化概念的基础上，出现了并行工程的概念。为了适应并行工程发展的需要，数控编程技术正向集成化和智能化方向发展。进入二十世纪九十年代，随着Web技术的不断发展，传统的产品设计、制造和生产模式正在发生深刻的变革，出现了协同设计制造、异地设计制造、全球制造等一系列新概念和新技术。将Web技术和CAM技术相结合，成为CAM系统的又一重要发展方向。
21世纪数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统的各个方面：追求加工效率和加工质量方面的智能化，如工艺参数的自动生成，简化编程、简化操作方面的智能化，智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断以及维修等。
数控加工制造技术正逐渐得到广泛的应用,对零件进行编程加工之前，工艺分析具有非常重要的作用。工艺分析是数控加工编程的前期工艺准备工作，无论是手工编程还是自动编程，在编程之前均需对所加工的轴类零件进行工艺分析。如果工艺分析考虑不周，往往会造成工艺设计不合理,从而引起编程工作反复，工作量成倍增加，有时还会发生推倒重来的现象,造成一些不必要的损失，严重者甚。本文通过对典型的轴类零件数控加工工艺的分析，给出了对于一般零件数控加工工艺分析的方法，对于提高制造质量、实际生产具有一定的指导意义。
目前正在研制的新一代CAM系统将采用面向对象、面向工艺特征的基本处理模式，系统的自动化水平、智能化程度将大大提高。国内外企业家和专家们已形成共识：今后相当一段时间内，机械加工技术的发展和竞争，主要是数控技术
西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）的发展与应用。
1.4研究内容
本次设计主要是通过工艺特点，工艺安排，机械加工工艺过程几个方面对零件加工工艺进行分析，然后对零件的程序进行编制，最后用仿真加工以达到完成对零件的加工程序进行检验。
首先对该课题进行深入的分析，深入研究，认真完成此次毕业设计，主要以论述与设计相结合进行研究与探讨，完成对本设计轴主要部位：内孔、外圆柱面、圆锥面、圆弧面、退刀槽、螺纹等的加工工艺设计及指定工序的夹具设计。
难点在于设计轴加工工艺过程及其加工时的专用夹具，确定工件的尺寸、公差和技术条件。通过查阅期刊、书籍等相关资料进行对轴加工工艺和夹具的设计进一步了解，思考、分析和掌握轴加工的基本环节，完成计算并设计出轴加工工艺及夹具设计。零件加工工艺分析 零件加工工艺分析
2.1零件结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。2.1.1零件图
如零件图2.1、2.2所示。
图2.1 零件二维图
图2.2 零件三维图
毕业设计（论文）
2.1.2零件结构分析
本零件上由圆柱面、内孔、内圆锥面、圆弧面、沟槽、和螺纹等部分组成。零件车削加工[8]成形轮廓的结构形状较复杂、需两头加工，零件的加工精度和表面质量要求都很高。
该零件重要的径向加工部位有380m）、0.03mm圆柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6µm）、R6mm圆弧与R20mm圆弧相切过渡区、4800.03圆柱段（表面粗糙度Ra=1.6µ（表面粗糙度Ra=1.6µm）、长径比为1:2的内锥（小端直径为23o23o0.03的内孔0.03、M20*2-6g三角形外螺纹，其余表面粗糙度均为Ra=3.2µm）。零件符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛坯为50mm*130mm。
2.2零件技术要求分析
小批量生产条件，不准用砂布和锉刀修饰平面，这是对平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，热处理，调质处理，HRC25-35，未注粗糙度按Ra3.2，毛坯尺寸50mm*130mm。
加工难点及处理方案：分析图纸可知，此零件对平面度的要求高，左端更有内轮廓加工，为提高零件质量，采用以下加工方案。
a.对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，编程时采用中间值； b.在轮廓曲线上，有一处既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性；
c.零图纸中含有圆柱度，为保证其形位公差，应尽量一次装夹完成左端面的加工以保证其数值；
d.本设计图纸中的各平面和外轮廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工加工方案，并且在精加工的时候将进给量调小些，主轴转速提高；
e.螺纹加工时，为保证其精度，在精车时将螺纹的大径值减小0.18-0.2mm，加工螺纹时利用螺纹千分尺或螺纹环规保证精度要求。
选择以上措施可保证尺寸、形状、精度和表面粗糙度。
2.3确定毛坯的材料和制造形式
轴：本次设计轴主要技术指标：年产量5000台/年
该产品年产量Q=5000（件/年），n=1（件/台），设其备品率α%为10%，机械加工废品率β%为1%，现制定该曲轴零件的机械加工工艺规程及夹具设计。年生产纲领：
N =Q*n*(1+ α%+β%)
=5000*1*（1+10% +1%）
=5550（台/年）
轴的年产量为5550件，现在已知该产品为中型机械，根据《机械制造工艺设计手册》表1.1-2生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批量生产。2.3.1材料分析
该轴零件加工中，刀具与工件之间的切削力较大。工件材料的可切削性能。强度、硬度、塑性、提供冷切削加工、机械性能都跟工件的材料有关。所以选择45钢为该轴类零件的材料。
45钢的化学成分中含C0.42%～0.50%，Si0.17%～0.37%，Mn0.50～0.80%，P0.035%，S0.035%，Cr0.25%，N0.25%，Cu0.25%。45钢在进行冷加工时硬度要求，热轧钢，压痕直径不小于3.9，布氏硬度不小于241HRB，退火钢压痕直径不小于4.4，布氏硬度不小于187HB，45钢的机械性能：δs335Mpa，δb600Mpa，40%，Ak47J。45钢相对切削性硬质合金刀具1.0，高速钢刀具1.0，45钢经济合理对加工刀具的要求也合理，45钢用途广泛，主要是用来制造汽轮机、压缩机，泵的运动零件制造齿轮、轴活塞销等零件。根据以上数据适合该轴的加工。2.3.2毛坯分析
轴类零件的毛坯有棒料、锻件和铸件三种。
锻件：适用与零件强度较高,形状较简单的零件。尺寸大的零件因受设备限制，故一般用自由锻；中、小型零件可选模锻；形状复杂的刚质零件不宜用自由锻。铸件：适用于形状复杂的毛坯。
本零件的毛坯宜采用棒料锯割，毛坯至50*130mm，使钢材经过锻压，获得均匀的纤维组织，提高其力学性能，同时也提高零件与毛坯的比重，减少材料消耗。
2.4零件设备选择
数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内外圆柱面、圆锥表面、圆弧面等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩等的工作。根据零件的工艺要求，可以选择经济型数控车床，一般采用步进电动机形式半闭环伺服系统。此类车床机构简单，价格相对较低，这类车床设置三爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座，适合车削轴类零件。
根据主轴的配置的要求选择卧式数控车床。数控车床[14]具有加工精度高，能做直线和圆弧插补，数控车床刚性良好，制造和对刀精度高，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，能够加工尺寸精度要求较高的零件。能加工轮廓形状特别复杂的表面和尺寸难于控制的回转体，而且能比较方便的车削锥面和内外圆
柱面螺纹，能够保持加工精度，提高生产效率。所以对加工时非常有利的。
2.5基面选择
机械加工的最初工序只能用工件毛坯上的未加工表面作为定位基准，这种 位基准称之为粗基准。用以加工的表面作定位基准则称之为精基准。在制定零件机械加工工艺规程时，总是先考虑怎样的精基准定位能把工件加工到设计要求，然后再考虑如何运用选取的粗基准，把用作精基准的表面加工出来。2.5.1粗基准选择
选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工表面之间的位置要求及合理的分配各加工面的加工余量。同时要为后续供需提供精基准，具体有以下原则：为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应该选择一非加工表面为粗基准；为了保证各加工表面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量最小的面为粗基准；为了保证重要的加工面的余量均匀，应选择为粗基准；粗基准的选择应避免重复使用，在同一尺寸上，通常只允许使用一次，做为粗基准的表面应该足够光滑整洁，以使工件定位稳定可靠，加紧方便。轴类零件，以外圆作为粗基准。为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面位置要求较高的不加工面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。
由于此零件全部表面都需加工，应选用外圆及一端面为粗基准，然后通过“互为基准的原则”进行加工。遵循“基准重合”的原则。加工左端时选择在毛坯外圆柱段的右端外圆表面，加工右端时选择在38mm外圆柱段的表面，以体现定位基准是轴的中心线。
在制定零件加工的工艺规程时，正确的选择工件的定位[10]的基准有着十分中的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件个表面的加工顺序也有很大的影响。合理的选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。
2.5.2精基准选择
精基准选择时应能保证加工精度和装夹可靠方便，有以下原则：
基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；互为基准原则；保证工件定 位准确，夹紧可靠、操作方便原则。精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计尺寸与工序尺寸的基准不重合时，应该进行尺寸计算。
a.用工序基准作为精基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。
b.当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以减少工装设计制造费用、提高生产率、避免基准转换误差。
c.当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面 本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位度要求由先行工序保证。
d.为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循互为基准、反复加工的原则。
由于此零件全部表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。
工件的定位与基准应与设计基准保持一致，应防止过定位，这个工件是个实心轴，末端要镗一个25的锥孔，因轴的长度不是很长，所以采用工件的右端面和48的外圆作定位基准，使用普通三爪卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为 工件坐标的原点，对刀点在（100.100）处。
2.6确定走刀顺序和路线
加工路线[20]的确定，直接关系到数控机床的使用效率、加工精度、刀具数量和经济性等问题，应尽量做到工序相对集中，工艺路线最短，机床的停顿时间和辅助时间最少。该零件采用棒料毛坯进行加工，由于毛坯余量较大，因此，采用阶梯切削路线去除毛坯余量，刀具切削路径短，效率高。
2.6.1基面先行
用作精基准的表面，要首先加工出来。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。综上所诉：此零件的的加工顺序如下：
预备加工---车左端面---钻中心孔---镗孔---粗车左端外轮廓---精车左端外轮廓---调头---车右端面---粗车外轮廓---精车外轮廓---退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹 工序1：车左端面，将毛坯车为127mm的棒料
工序2：左端面打中心孔 选用5mm的中心钻（手动钻孔）工序3：左端钻孔（钻20mm深-32mm的孔）工序4：粗车左端内孔23mm 工序5：粗车48mm的外圆柱面
工序6：粗车38mm的台阶外圆柱面及倒角
工序7：调头粗车右端面将零件车至要求尺寸进给路线
工序8：调头粗车右端面各部倒角、切外螺纹退刀槽、三角形螺纹 工步路线为：
工步一:自右向左倒角，粗车螺纹20mm圆柱段；
工步二:自右向左粗车R6和R20 mm圆弧面、38 mm圆柱段、R12.5 mm圆弧面、锥长8 mm 的圆锥段；
工步三:自右向左粗车R6和R20 mm 圆弧面、38 mm圆柱段、R12.5 mm圆弧面、锥长8 mm的圆锥段； 工步四:车4mm*16mm螺纹退刀槽； 工步五:粗车螺纹；
工序9：扩左端内孔25mm，深11mm 工序10：半精车48mm的外圆柱面
工序11：半精车38mm的台阶外圆柱面及倒角
工序12：调头半精车右端面将零件车至要求尺寸进给路线
工序13：调头半精车右端面各部倒角、切外螺纹退刀槽、三角形螺纹 工步路线为：
工步一:自右向左倒角，半精车螺纹20mm圆柱段；
工步二:自右向左精车R6和R20 mm 圆弧面、38 mm圆柱段、R12.5 mm圆弧面、锥长8 mm的圆锥段；
工步三:半精车4mm*16mm螺纹退刀槽； 工步四:半精车螺纹；
工序14：铰2300.03mm的孔，再用1:2的铰刀铰小端为25mm的锥孔 工序15：精车4800.03mm的外圆柱面
工序16：精车3800.03mm的台阶外圆柱面及倒角
工序17：调头精车右端3800.03mm圆柱面、切外螺纹退刀槽、三角形螺纹 工序18：精车螺纹
工序19：去除全部毛刺并吹净 工序20：根据技术文件进行检验 工序21：入库
第五篇：轴类零件加工工艺及夹具毕业设计论文
摘要
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、凸轮以及连杆等传动件，按照结构类型不同，轴可以分为很多种如：阶梯轴、锥度心轴、空心轴、凸轮轴等，轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间，轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高。根据零件的结构类型、及其功能，运用定位夹紧的知识从而完成了夹具设计。关键词：轴类零件、轴颈、夹具、工艺分析
目录
目录…………………………………………………………………………………………………………… 1 第一章 轴类零件技术要求......................................................................................................2 1、1尺寸精度......................................................................................................................2 1、2几何形状精度.............................................................................................................2 1、3 相互位置精度............................................................................................................2 1、4表面粗糙度..................................................................................................................2 第二章 轴类零件的毛胚和材料.............................................................................................3 2、1 轴类零件的选材.......................................................................................................3 2、2 轴类零件的切削用量选择.....................................................................................3 第三章 轴类零件一般加工要求及方法...............................................................................4 3、1 轴类零件加工工艺规程..........................................................................................4 3、2 轴类零件加工注意事项..........................................................................................4 3、3节轴类零件加工的技术要求..................................................................................4 第四章 夹具设计........................................................................................................................6 4、1夹具的现状与发展....................................................................................................6 4、2夹具的作用…………………………………………………………………………… 7 4、3夹具的分类……………………………………………………………………………7 4、4定位原理......................................................................................................................9 第五章 轴类零件的工艺路线...............................................................................................11 5、1主轴的加工工艺分析.............................................................................................11 5、2选择零件材料……………………………………………………………………… 12 5、3确定零件加工方法................................................................................................13 5、4定位基准..................................................................................................................13 5、5加工尺寸的切削用量………………………………………………………………14 5、6定工艺过程………………………………………………………………………… 14 6、1心轴的编程编制......................................................................................................15 6、2 心轴的加工路径……………………………………………………………………16
第六章 心轴的编程及加工路径...........................................................................................15 结束语...........................................................................................................................................18 谢
词
.........................................................................................................................................19 参考文献......................................................................................................................................20
１
第一章 轴类零件技术要求 1、1尺寸精度
起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。1、2、几何形状精度
轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。1、3 相互位置精度
轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～ 0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～ 0.005mm。1、4、表面粗糙度
一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。
２
第二章 轴类零件的毛胚和材料 2、1 轴类零件的选材
轴类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。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，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，大批大量生产时采用模锻。
轴类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钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（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45～52HRC。
40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。
轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50～58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。
精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA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，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。2、2 轴类零件的切削用量的选择 2、2、1传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。2、2、2车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取
３
第三章 轴类零件加工要求方法 3、1 轴类零件加工注意事项
在学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想，经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。
轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点：
（1）零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。
（2）渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。
（3）粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。
（4）精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。3、2 轴类零件的热处理
（1）加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
（2）调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。（3）表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。（4）精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。3、3 轴类零件加工的技术要求
（1）尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类，一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT5～IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为IT6~IT9。
（2）几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。
（3）相互位置精度包括内、外表面，重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重
４
要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
（4）表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。
５
第四章 夹具的设计
一、现状及发展
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。1．夹具的现状
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3~4年就要更新50~80%左右专用夹具，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、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：（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；
（5）提高机床夹具的标准化程度。2．现代机床夹具的发展方向
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。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148~T2259－91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，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5μm。
（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 ６
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。
二、夹具的作用(1)保证加工精度
采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。(2)提高生产率、降低成本
用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。(3)扩大机床的工艺范围
使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分发挥通用机床的作用。4.1夹具的概念
机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。4.2 车床夹具的主要类型
在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在床鞍或床身上。车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式、角铁式和花盘式等。4.3夹具的分类 4.3.1专门化分类：
（1）通用夹具 通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。
（2）专用夹具 专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。
（3）通用可调夹具和成组夹具 其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。（4）组合夹具 组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。
７
（5）随行夹具 随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。4.3.2按使用分类：
由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。4.3.3按夹紧分类
根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：定心式夹具、角铁式夹具、花盘式夹具、手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。
4.4定心式车床夹具
在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。4.5角铁式车床夹具
角铁式车床夹具：在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。4.6花盘式车床夹具
这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。4.7定位原理 4.7.1完全定位
工件在夹具中的定位的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一位置，称为完全定位，当工件在x、y、z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。4.7.2部分定位
工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。
在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。4.7.3过定位（重复定位）
几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。一般情况下，应该避
８
免使用过定位。
通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件（或定位件）产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。
过定位亦可合理应用虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。
工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这就是个“过定位”的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床（夹具）有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的支撑刚性得以加强，尾架的扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。4.7.4欠定位
按工序的加工要求，工件应该限制的自由度而未予限制的定位，称为欠定位。在确定工件定位方案时，欠定位时绝对不允许的。工件的同一自由度背二个或二个以上的支撑点重复限制的定位，称为过定位。在通常情况下，应尽量避免出现过定位。
4.8夹具的组成 4.8.1定位元件
它与工件的定位基准相接触，用于确定工件在夹具中的正确位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动间的相对正确位置。4.8.2夹紧装置
用于夹紧工件，在切削时使工件在夹具中保持既定位置。4.8.3对刀、引导元件或装置
这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件，称为对刀元件，如对刀块。用于确定刀具位置并导引刀具进行加工的元件，称为导引元件。4.8.4连接元件
使夹具与机床相连接的元件，保证机床与夹具之间的相互位置关系。4.8.5夹具体
用于连接或固定夹具上各元件及装置，使其成为一个整体的基础件。它与机床有关部件进行连接、对定，使夹具相对机床具有确定的位置。4.8.6其它元件及装置
有些夹具根据工件的加工要求，要有分度机构，铣床夹具还要有定位键等。以上这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺一不可的，但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使工件定准、夹牢。
4.9夹具的功用
4.9.1能稳定地保证工件的加工精度
用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。4.9.2能减少辅助工时，提高劳动生产率
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使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，可加大切削用量；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。4.7.4能扩大机床的使用范围，实现一机多能
根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工。
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第五章 轴类零件工艺路线
（1）轴类零件是常见的零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。
（2）对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般传动轴，其工艺路线是：正火－车端面钻中心孔－粗车各表面－精车各表面－铣花键、键槽－热处理－修研中心孔－粗磨外圆－精磨外圆－检验。
（3）轴类零件一般采用中心孔作为定位基准，以实现基准统一的方案。在单件小批生产中钻中心孔工序常在普通车床上进行。在大批量生产中常在铣端面钻中心孔专用机床上进行。
（4）中心孔是轴类零件加工全过程中使用的定位基准，其质量对加工精度有着重大影响。所以必须安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在车床上用金刚石或硬质合金顶尖加压进行。
（5）对于空心轴（如机床主轴），为了能使用顶尖孔定位，一般均采用带顶尖孔的锥套心轴或锥堵。若外圆和锥孔需反复多次、互为基准进行加工，则在重装锥堵或心轴时，必须按外圆找正或重新修磨中心孔。
（6）轴上的花键、键槽等次要表面的加工，一般安排在外圆精车之后，磨削之前进行。因为如果在精车之前就铣出键槽，在精车时由于断续切削而易产生振动，影响加工质量，又容易损坏刀具，也难以控制键槽的尺寸。但也不应安排在外圆精磨之后进行，以免破坏外圆表面的加工精度和表面质量。
（7）在轴类零件的加工过程中，应当安排必要的热处理工序，以保证其机械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯锻造后安排正火工序，而调质则安排在粗加工后进行，以便消除粗加工后产生的应力及获得良好的综合机械性能。淬火工序则安排在磨削工序之前。
（8）台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。
１１ 5、1传承轴图样分析
图5.1
（1）图5.1所示零件是减速器中的传动轴。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。
（2）根据工作性能与条件，该传动轴图样(图5.1)规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。5、2选择零件材料
该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。
１２ 5、3确定零件的加工方法
1轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案可为：粗车→半精车→磨削。
2加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。
精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。
3刀架是车削细长轴极其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，从而减少切削振动和工件变形，但必须注意仔细调整，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。
4切削细长轴时，常使车刀向尾座方向作进给运动（此时应安装卡拉工具），这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，因而有使工件产生轴向伸长的趋势，而卡拉工具大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。5、4定位基准
（1）合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。
（2）粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。5、5工尺寸和切削用量
（1）传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。
（2）车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。5、6工艺过程
定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化
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皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。
１４
第六章 传承轴加工路径及编程 6、1心轴的工路径分析
采用一夹一顶装夹工件，粗、精加工外圆及加工螺纹。所用工具有外圆粗加工正偏刀（T01）、刀宽为2mm的切槽刀（T02）、外圆精加工正偏刀（T03）。加工工艺路线为：粗加工φ42mm的外圆（留余量：径向0.5mm，轴向0.3mm）→粗加工φ35mm的外圆（留余量：径向0.5mm，轴向0.3mm）→粗加工φ28mm的外圆（留余量：径向0.5mm，轴向0.3mm）→精加工φ28mm的外圆→精加工螺纹的外圆（φ34.85mm）→精加工φ35mm的外圆→精加工φ42mm的外圆→切槽→加工螺纹→切断。
调头用铜片垫夹φ42mm外圆，百分表找正后，精加工φ20mm的内孔。所用刀具有45°端面刀（T01）、内孔精车刀（T02）。加工工艺路线为：加工端面→精加工φ20mm的内孔。
１５ 6、2心轴的程序编写
％7091 N10 G92 X100 Z10 N20 M03 S500 N30 M06 T0101 N40 G00 Z5 N50 X47 Z2 N60 G80 X42.5 Z-364 F300 N70 G80 X38 Z-134.mj8+wdas80 G80 X35.5 Z-134.2 F300 N90 G80 X30 Z-47.2 F300 N100 G80 X28.5 Z47.2 F300 N110 G00 X100 N120 Z10 N125 T0100 N130 M06 T0303 N140 S800 N150 G00 Z1 N160 X24 N170 G01 X28 Z-1 F100 N180 Z-47.5 N190 X32.85 N200 X34.85 Z-48.5 N210 Z-70.5 N220 X35 N230 Z-134.5 N240 X42 N230 Z-360.5 N240 G00 X100 N250 Z10 N255 T0300 N260 M06 T0202 N270 S300 N280 G00 X45 Z-134.5 N290 G01 X34 F50 N300 X36 N310 G00 Z-70.5 N320 G01 X33 N330 X36 N340 Z-69.5 N350 X33
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N360 X36 N370 G00 X100 N380 Z10 N385 T0200 N390 M06 T0404 N400 S400 N410 G00 X37 Z-45 N420 G76 R4 A60 X33.65 Z-72 I0 K0.8 F1.5 N430 G00 X100 N440 Z10 N445 T0400 N450 M06 T0202 N460 S300 N470 G00 Z-363.5 N480 X45 N490 G01 X5 F50 N500 G00 X100 N510 Z10 N515 T0200 N518 M05 N520 M02 ％7092 N10 G92 X100 Z50 N20 M03 S600 N30 M06 T0101 N40 G90 G00 X20 Z2 N50 G01 X14 Z-1 F100 N60 Z0 N80 G00 X100 Z50 N85 T0100 N90 M06 T0202 N100 G00 X24 Z1 N110 G01 X20 Z-1 F100 N120 Z-35 N130 X18 N140 G00 F50 N150 X100 N160 T0200 N165 M05 N180 M02
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结束语
通过做毕业设计，使我对书本的知识有了更深一步的认识和理解，知道了理论联系实际的重要性；另外，对如何查阅资料与合理利用有了更深入的了解；本次毕业设计过程中进行了工件的工艺路线分析、工艺过程的分析、轴类零件与夹具的设计与分析，是对我在大学期间所学的专业知识的一个检验，也是对所学知识的运用和综合；通过做毕业设计的这个过程，对我以后参加实际工作一定有很好的锻炼意义和指导作用。
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致谢辞
本设计的完成是在我们李秀珍指导老师的细心的指导下进行的，在设计中每次遇到困难，我们的老师都非常耐心的给我们讲解，正是因为有了她这样不辞辛苦的讲解，才使我们的毕业设计进行的这么顺利。
在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。
从设计到选材，再到资料的收集，到毕业设计的修改的全部过程，都花了我们李秀珍老师许多的时间和精力，对此我向您表示中心的感谢，您的严谨治学的态度和高度的责任心使得我们的同学受益终身。
同时我也要感谢我的同学，在我的毕业设计中得到了许多你们的帮助，帮我及时发现问题帮我改正，使我的设计顺利的完成，对此我向你们深表谢意。
本设计参考了大量的文献资料，在此向学术界的各位前辈学 长们致敬、感谢你们！
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参考文献
1.夏伯雄，数控技术，水利水电出版社，2010 2.朱明松，数控铣床编程与操作项目教程，机械工业出版社，2007 3.王大伟.刘瑞素，数控系统，化学工业出版社，2005 4.柳河，数控编程，东北林业大学出版社，2005 5.李一民，数控机床，东南大学出版社，2005 6.朱明松，数控铣床编程与操作项目教程，机械工业出版社，2007 ２０
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