某壳体零件加工工艺规程及夹具设计

摘   要

本设计是一种壳体的工艺设计和夹具设计。该零件是一种支承和包容传动机构的壳体零件。设计中先进行零件的结构和工艺分析，确定粗基准和精基准以及零件的加工余量与毛坯的尺寸，得出零件的加工工艺过程，接着再计算各工序的切削用量以及工时。

除此之外，还设计了一套专用车床夹具和专用钻床夹具。首先确定合适的定位基准，设计夹具体，再选择定位元件、夹紧元件等部件。然后计算出定位误差、夹紧力以及切削力，分析夹具的合理性，确保夹具可以安全的工作。

关键词：壳体；工艺分析；车床夹具；钻床夹具；

Process Planning and Fixture Design of The Shell Parts

Abstract

This design is a process design and fixture design of the shell. This section is a shell of supporting and embracing transmission mechanism. In the design, it should first process the structural and industrial analysis of the section, and then determine the coarse benchmark, fine benchmark, machining allowance and blank size of the section to obtain the process of the parts making. After that it calculated the cutting dosages of every process and the production time.

In addition, this design involved a set of special milling fixture and a set of special drill press fixture. First, it identified the appropriate locating datum, chose clip specific. Then it chose positioning components, clamping component, and so on. It should also calculate the positioning error, clamping force, cutting force and then analyze the rationality of the fixture to ensure that the fixture can work safely.

Key Words: Shell; Process analysis; The lathe fixture; Drill jig;

目  录

1 绪论 1

1.1课题的提出原因 1

1.2课题的主要内容 1

1.3课题的构思 2

1.4本人所完成的工作量 2

2 零件的工艺设计 3

2.1 零件的功用及工艺分析 3

2.1.1 零件的功用 3

2.1.2 零件的工艺分析 4

2.2 工艺规程的设计 5

2.2.1 确定生产类型 5

2.2.2 确定毛坯制造形式 5

2.2.3 基准的选择 5

2.2.4 工序的合理组合 6

2.2.5 制造工艺路线 7

2.3机械加工余量及毛坯的尺寸确定 8

2.4确定切削用量及基本工时 9

2.4.1工序4切削用量及基本工时的确定 9

2.4.2工序5切削用量及基本工时的确定 10

2.4.3工序6切削用量及基本工时的确定 12

2.4.4工序7切削用量及基本工时的确定 12

2.4.5工序8切削用量及基本工时的确定 13

2.4.6工序10切削用量及基本工时的确定 16

2.4.7工序11切削用量及基本工时的确定 16

2.4.8工序12切削用量及基本工时的确定 16

2.4.9工序13切削用量及基本工时的确定 16

3 加工设备与工艺装备选择 17

3.1选择机床 17

3.2选择夹具 17

3.3选择刀具 17

4 零件的夹具设计 19

4.1机床夹具设计 19

4.1.1车床夹具的主要类型 19

4.1.2车床夹具设计要点 19

4.1.3壳体零件的专用夹具总体设计 20

4.2定位基准的选择 20

4.3切削力及夹紧力的计算

4.4夹具结构及定位误差的分析 22

4.5夹具的截图 22

4.5.1铣削夹具的截图 22

4.5.2钻孔夹具的截图 24

5 总结 25

参考文献 26

致谢 27

1  绪论

1.1课题的提出原因

机械制造工艺对产品的质量控制起着重要作用，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^[1]，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。工件的工艺分析及夹具设计是工艺工程师必备的专业素质，本课题的目的是通过完成毕业设计，使学生掌握机械加工的流程，对培养学生尽早成为合格工艺工程师具有重要的实践意义。

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^[2]。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，所以应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用：保证工件的加工精度，稳定产品质量；提高劳动生产率和降低加工成本；改善工人劳动条件；在流水线生产中，便于平衡生产节拍^[3]。

机床夹具分类：

a. 专用夹具：专用夹具是针对某一种工作的一定工序而专门设计的。因为不需要考虑通用性，所以夹具可以设计得结构紧凑、操作方便。因此，此类夹具可以保证较高的加工精度和劳动生产率，但这类夹具的专用性很强，并且设计和制造周期较长^[4]，制造费用也较高。

b. 可调式夹具：它的特点是加工完一种零件后，通过调整或更换夹具中的个别元件，即可加工形状相似、尺寸和加工相似的多种零件。

c. 专门化拼装夹具：专门化拼装夹具是针对其工件的特定工序加工要求由实现制造好的通用性较强的标准化元件和部件拼装组成。从这个特点来看，这类夹具具有很大的通用性，但同时又是为某一种特定工序而专门拼装的夹具^[5]，因此这类夹具又具有专门夹具的优点。

d. 自动化生产用夹具：自动化生产用夹具主要是自动线上所使用的夹具。基本上分为两类：一类是固定式夹具；一类是随行夹具。

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