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车床手柄座的工艺工装设计

摘要：本文是对手柄座零件进行加工工艺及夹具设计，在设计中，主要目的是根据零件选择合理的工艺路线，然后制定出一套可行的夹具。本文涉及两大部分，第一部分是对手柄座零件的分析及工艺规程的制定；第二部分是对于零件中的两次钻孔加工采用不同的定位、夹紧方式进行典型夹具的设计。通过设计一方面使我们更进一步熟悉了产品加工设计的全过程，在制定加工方案的时候，充分考虑其经济性和可行性。

关键字：加工工艺；夹具设计；手柄座；

 

目录

1绪论 1

1.1题目背景及意义 1

1.2 国内外相关研究情况 1

1.3本课题研究内容 2

2零件的分析 4

2.1生产纲领 4

2.2零件作用 4

2.3零件工艺分析 5

3工艺规程设计 6

3.1毛坯制造 6

3.2基面选择 6

3.2.1粗基准选择 6

3.2.2精基准选择 6

3.3制定工艺路线 6

3.3.1工艺路线方案一 6

3.3.2工艺路线方案二 7

3.3.3工艺方案分析 7

3.4加工余量确定 8

3.5确立切削用量及基本工时 8

4钻螺纹孔夹具设计 18

4.1 任务提出 18

4.2 定位方案及定位装置设计 18

4.2.1 定位方案确定 18

4.2.2定位元件设计 18

4.2.3定位误差分析 18

4.3导引元件（装置）设计 18

4.4夹紧方案设计 19

4.4.1 夹紧方案确定 19

4.4.2 夹紧力大小分析 19

4.4.3 夹紧机构及装置设计 19

4.5夹具操作及维护简要说明 19

5钻孔夹具设计 21

5.1任务提出 21

5.2定位方案及定位装置设计 21

5.2.1定位方案确定 21

5.2.2定位元件及装置设计 21

5.2.3确定最佳定位方式 22

5.2.4定位误差分析 22

5.2.5定位元件型号尺寸和安装方式 22

5.3夹紧方案确定 23

5.4夹具的操作及维护 24

6结论 26

参考文献 28

致谢 29

1  绪论

1.1题目背景及意义

 进入21世纪，随着科学技本的迅猛发展，传统的制造技术已进入现代制造技术的新阶段。机械制造工艺学则是现代制造技术的主要基础近年来随着经济的飞速发展，无论是国防建设，还是汽车、轮船、交通等都对机械产品的需求越来越大，因此，极大的推动了机械制造业的发展[1]。然而机械制造业的发展离不开加工机械——机床。为了满足生产的需要，对机床的种类、性能业都有了很高的要求。同时，为了使机械产品由原材料在机床上经过加工变为机械成品这就需要相应的机床夹具及合理的机械加工工艺。先进的机床夹具和合理的制造工艺是制造业降低成本提高生产效率的关键[2]。因此，设计高效能的机床夹具和制定经济合理的工艺方案对提高制造企业的竞争力有着很大的帮助。所以，我们有必要研究他，而且应该仔细研究他。机械设计制造及其自动化专业毕业设计所设计的内容比较多，他集专业课、基础课知识于一体，是在学习完机械制造工艺学（含机床夹具）、机械设计基础、机械制图、计算机绘图、工程力学等全部专业课的基础上进行的，是对我们所有课程的一次综合性的复习，业师理论联系实际的练习，为今后走上工作岗位打下台阶，因此我们必须以严谨、认真务实的态度对待这次设计，把设计做好。

 

1.2国内外相关研究情况

    机械制造工艺学的研究范畴是零件的机械加工和装配的工艺过程。很长时间以来机械加工工艺最广泛采用的方法是切削加工和磨削加工[4]。随着科学技术的发展，出现了很多硬度极高的难加工材料，这些材料很难用传统的切削或磨削的方法来加工；另一方面，科学技术的发展对机械产品的精度提出了越来越高的要求，于是各种精密加工方法应运而生，而且其加工的精度等级还在不的提高[5]。刀具材料的革新和新刀具材料的开发，优良的机床静态、动态特性和高转速，使告诉切削和高速磨削成为可能，从而缩短了机动切削时间，充分发挥了传统加工方法的技术潜力，使劳动生产率得到显著提高[6]。制造过程的自动化发展是机械制造业中最新技术进步的又一个重要方面。随着数控加工的应用和推广，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造(CAM)逐步进入实用阶段，尤其是柔性制造系统(FMS)的出现，不仅大大提高了生产效率，降低了生产成本，同时也可靠的保证了产品的质量和从根本上改善了劳动条件[7]。目前，世界各国正致力于计算机集成制造系统(CIMS)的研究和开发。这种计算机集成制造系统是由一个多级计算机控制的全盘自动化系统。它通过一套软件将设计、制造和管理综合为一个整体。它是工厂各个环节自动化的有机地集成是工厂自动化的发展方向[8]。

 

1.3本课题研究内容

具体设计内容如下：

1、对零件进行工艺分析，拟定工艺方案，绘制零件工作图1张。

2、确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图1张。

3、拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、辅具），确定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡片和工序卡片）1套。

4、设计重要工序中的一种专用夹具，绘制夹具装配总图和大件零件图（通常为夹具体）各1张。5、撰写设计说明书1份。

 

 

参考文献

[1] 肖继德,陈宁平主编.《机床夹具设计》第2版.北京:机械工业出版社,2007.

[2] 孙丽媛主编.《机械制造工艺及专用夹具设计指导》.北京:冶金工业出版社,1998.

[3] 周昌治,杨忠鉴等.《机械制造工艺学》.北京:重庆大学出版社,2008.

[4] 白婕静,万宏强.《机械制造工程学课程设计》.北京:兵器工业出版社,2008.

[5] 李益民.《机械制造工艺设计简明手册》.北京:机械工业出版社,1994. 

[6] 机械加工技术手册编写组.《机械加工技术手册》.北京:北京出版社,1989.

[7] 李洪.《机械加工工艺手册》.北京:北京出版社,1990.

[8] 唐克中,朱同钧主编.《画法几何及工程制图第四版》.北京:高等教育出版社.

[9] 廖念钊.《互换性与技术测量》.北京:中国计量出版社,2009.

[10] 王小华,袁相谨.《机床夹具图册》.北京:机械工业出版社,1992.

[11] 朱耀祥,蒲林祥.《现代夹具设计手册》.北京:机械工业出版社,2010.

[12] 大连理工大学工程画教研室编.《机械制图》.北京:高等教育出版社,2000.

[13] 孙波,万宏强.《机械制造工艺与过程综合设计实践》设计指导.西安工业大学,2010.

[14] 唐增宝,何永然,刘安俊,《机械设计课程设计》(第二版).华中科技大学出版社,1995.

[15] 濮良贵,纪名刚.《机械设计》(第六版).高等教育出版社,1996.

[16] 李贵轩.《设计方法学世界图书出版社》,1989.

[17] Patton WJ.Mechanical Power Transmission.New Jersey:Printice-Hall,1980.

[18] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971.

[19] Bokor J.Advanced Lithography for ULSI[J].1996 IEEE,Circuit&Devices.

 

 

致谢

    本次设计课题题目是CA6140手柄座工艺规程及夹具设计，这是第一次全方位的对所学科目的运用。从中发现了很多以前没有注意到的问题，也学到了很多的处理生产问题的技巧和方法，本次毕业设计对我而言，非常重要。既是对大学三年的学习总结，也是为以后在工厂工作打下基础。在老师的指导下，完成了本次设计，学习了新的知识，很感谢学校创造这个学习设计的机会。本次设计中，查阅了大量的书籍，在此，对所有机械书籍的作者表示感谢。没有他们的辛勤劳动，不可能完成毕业设计。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：

1、能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2、提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。

3、学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

本课题在选题及进行过程中得到老师的悉心指导。论文行文过程中，老师们多次帮助我分析思路，开拓视角，在我遇到困难想放弃的时候给予我最大的支持和鼓励。在此，谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。由于个人知识有限，而且设计中缺乏实际生产的知识，因此，有很多缺点和错误，希望答辩时专家和老师们能给予指出，对此表示感谢。