毕业设计（论文）-拨杆臂零件加工工艺及两端面联动夹紧铣床夹具设计（全套图纸）(18页).doc

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1、-毕业设计（论文）-拨杆臂零件加工工艺及两端面联动夹紧铣床夹具设计（全套图纸）-第 - 16 - 页摘 要本次的毕设论文主要是围绕着拨杆臂零件加工工艺及两端面铣夹具设计来制作。在这次的整个论文制作过程中，利用到了制图软件进行有关图形的绘制、工艺规程设计、专用夹具设计以及包括文字编写排版等过程。设计的先要是，先对拨杆臂这个零件的结构和作用分析，然后了解它的工艺方面。通过了解拨杆臂零件的结构以及工艺分析可以得出选择毛坯的材料。接下来是进行设计机械加工工艺路线，一般制作几条工艺路线规程然后进行挑选最为合适的一条。适合包括路线的加工精度、制作成本以及加工效率等方面。而且要制作一个合理的专用夹具，包括夹

2、具的设计结构方面。要做到结构简单，便于操作。使得设计的夹具能够满足批量生产拨杆臂零件。关键字：拨杆臂零件、工艺、毛坯、专用夹具目 录绪 论.4第一章 工艺规程设计.51.1零件的作用.51.2 工艺加工的主要问题和相应措施.51.3工艺定位基准的选择.61.4加工工艺及工序的原则.71.5工艺路线的制定.81.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.101.7 确定切削用量及基本工时.10第2章 联动夹紧机构夹具设计.162.1 定位基准的选择.162.2定位元件的选择.162.3夹紧元件元件夹具体设计.172.4定位误差.172.5确定夹具体结构和总体结构.192.6夹具总装配图分析 .

3、20结 论.21致 谢.22参考文献.23绪 论机械加工工艺的制作，是一个机械加工非常重要一步。它的制作合理是否会影响到零件的加工质量。而工艺的设计当然少不了夹具的设计。夹具的设计则是机械零件加工中起到提高效率的作用。为了提高零件的加工效率，那么必须要设计加工专用夹具。所以工艺制作的设计和夹具的设计都是机械加工方面非常重要的两个环节。设计的工艺流程，其实工艺的设计就是为了满足加工零件的加工要求。就是在需要加工的工件上进行改变其尺寸和形状。使得加工的工件最终能够变成成品。工艺中的每一个工序都会直接影响加工的工件。所以要在制作工艺流程方面要做到详细每一个工序的说明。比如工序的加工设备以及装备等要挑

4、选合理的设备和装备。要分清每一个工步的粗精加工情况。比如，在进行加工工件前要做到进行打磨毛坯。粗加工后进行精加工再者就是进行清理入库。要确定好每一个工序和工步的加工情况，要做到每一个工步加工的粗糙度以及公差达到图纸的要求。总的来说，工艺的设计是非常重要的环节。工件加工后的好坏都与工艺设计离不开。所以工艺上每一个步骤都应该做到非常地详细。详细到各个工艺工序的参数。但在这些基础上要根据实际的加工车间以及车床进行出发。做到根据实际点出发进行指导加工的工艺流程。如今越来越多的先进加工设备，所以在设计的过程中考虑到要引进先进的设备。进行高效地加工。第一章 工艺规程设计1.1零件的作用本次的设计课题零件是

5、选择拨动臂零件的加工，拨动臂零件的作用主要是起到传动连接的作用。能够保证各个加工部分的正确安装以及使用。为了能够保证于这些的工作，所以加工拨动臂零件要注意的是保证零件的加工质量。如下所示为零件图的结构形状：图1.1 拨动臂1.2 工艺加工的主要问题和相应措施一个零件的加工最终精度要做到能够保证，拨叉臂零件的加工也不例外。那么在加工办法要求做到很多方面的注意。要进行考虑和分析。得出最佳的加工办法以达到加工的要求。 在加工前要做到考虑拨叉臂零件的精度和质量方面的各个要求。根据要求和拨叉臂零件的结构加工办法分为几次进行加工或者分为先粗后精的加工办法进行加工。 要根据拨叉臂零件的生产类型进行挑选设备以

6、及工艺装备进行加工。如果是单个拨叉臂加工，也就是单个打样。那么可以采用手工或者一般的加工设备进行加工。如果拨叉臂零件需要批量加工，那么需要使用高效率的设备以及设计专用加工夹具进行拨叉臂的加工，这样有利于提高加工效率。 要根据选择的毛坯材料进行相应加工。要依据材料的性质方面进行选择加工办法。使得拨叉臂工件的加工能够满足一定的加工强度。 要根据现有的加工环境设计。考虑实际的车间加工情况，其中车间的现有加工设备。在现有的基础上，要学会不断地去改进，利用新的加工设备和先进的加工设备。提高工艺水平。做到以时代同进步，利用如今的高效率、高质量的加工设备和引进新的技术。引进一些高效、高精度的加工设备。 其他

7、影响加工工艺办法的因素。上面主要是根据拨叉臂零件的加工工艺问题提出，然后采取一定的措施进行加工。使得拨叉臂工件能够加工出符合图纸的技术要求下，还能够保证加工的效率以及减少生产的劳动力。然后根据这些的要点进行制作工艺路线。1.3工艺定位基准的选择加工的定位基准选择是工艺规程环节中最为重要的组成部分之一。反而，如果选择的定位基准不正确，会使得加工的质量得不到保证，会在加工过程中出现很多问题，严重还使得零件报废。影响加工效率的同时，还使得浪费了材料的制作成本。 下面是基准选择的基本要求，要根据这些要求出发选择一个正确的定位基准进行加工，定位基准的选择要包括到粗基准的选择以及精基准定位基准的选择。这两

8、者得基准的选择分为下面所示：1.3.1粗基准的选择粗基准的选择，这个选择也是比较重要的过程。它为后面的加工保留一定的加工余量供给加工。要做到拨动臂零件加工的各个位置为正确位置，那么加工的选择定位也是非常重要的一步。为了能够保证这些的要求。那么最好在加工时选用统一的基准进行定位。这样减少加工的定位误差。为了定位基准的选择要满足上面的这些要求。所以本次的拨动臂零件其选择支承轴孔32mm孔作为粗基准。本次的拨动臂零件是以孔作为粗基准进行加工的过程，所以在后面进行该孔的时候，要做到孔的加工余量一定要均匀。1.3.2精基准的选择精基准的选择要做到基准重合原则。因为它们相结合不容易引起一些小误差。做到基准

9、统一原则。设计的基准尽量要做到统一，这样的目的是因为可以保证各个表面的参值统一。位置精度得到保证。反而，会出现基准转换等所带来一些小误差。 做到互为基准的原则。选择的精基准要考虑到满足这些要求。同样，精基准的选择也要做到拨动臂零件加工的各个位置为正确位置，为了能够保证这些的要求。那么最好在加工时选用统一的基准进行定位。这样减少加工的定位误差。从拨动臂零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。1.4加工工艺及工序的原则1.4.1工艺原则：通过拨动臂零件的结构以及工艺方面的分析，得出拨动臂零件需要加工主要是面和一些孔系。要做到两者都能够达到精度，那么必须要按

10、照先加工面在加工孔的原则进行加工。本设计主要是做到能够保证孔的尺寸精度，因为表面的加工精度比孔的精度更容易达到。由此可以得出，拨动臂零件加工要做到保证尺寸精度、个孔系位置精度、以及形状精度等。要做到工艺先面后孔的原则之外，还应考虑工艺粗精加工之分。要做到先粗加工后再进行精加工的加工原则。所以，拨动臂的工艺设计原则要做到达到这两大原则。即先面后孔、先粗后精的加工原则。1.4.2工序原则：工艺规程中的工序数。要按实际的加工办法出发，根据加工类型以及加工的零件技术等方面出发考虑工序数。所以制作工艺中的工序过程中要保证能够有一定的工序原则。工序原则分为工序分散原则和工序集中原则。工序分散这个原则一般设

11、计出来的工序需要很多的工人以及种类多的加工设备和加工装备。而工序集中的原则。一条工艺制作需要考虑的是怎样使得加工的设备以及工艺装备能够减少的情况下不影响加工的质量。能够把需要加工的工件时间缩短。那么需要的是设计工序要有集中的原则。这样可以降低了劳动力和缩短了加工时间。使得加工生产能够得到简单化。有利于管理。所以设计的工序一般采取工序集中这个原则进行设计制作。1.5工艺路线的制定工艺路线的设计要做到符合上面的分析。结合需要加工的拨动臂零件结构、形状以及工艺加工要求等等来设计工艺路线。在满足了零件的加工要求之外，要考虑制作工艺路线的成本。把制作路线的费用成本降为最底进行，同时也能够提高加工效率的工

12、艺路线。综合这些的要求可以把拨动臂零件工艺规程设计为如下几种方案，然后再在这几种工艺规程流程中挑选一条合适的加工工艺路线。如下所示：加工工艺方案一：工序10铸造，清理工序20时效处理工序30粗铣上端平面工序40粗铣下端平面工序50半精铣下端平面工序60半精铣上端平面工序70去毛刺工序80清洗工序90检验，入库加工工艺方案二：工序10铸造，清理工序20时效处理工序30粗铣上端平面工序40半精铣上端平面工序50粗铣下端平面工序60半精铣下端平面工序70去毛刺工序80清洗工序90检验，入库上面的工艺规程中的工序数。两则都按实际的加工办法出发，根据加工类型以及加工的轴套零件技术等方面出发考虑工序数。所

13、以制作工艺中的工序过程中要保证能够有一定的工序原则。由这个工艺方面的原则介绍。进行分析上面两个工艺规程方案，它们两者都达到了工艺原则方面。都做到了工序的集中，减少劳动力。但是从提高加工效率和保证拨动臂工件的精度下考虑挑选，加工工艺方案一相对能够满足，所以本次的加工工艺流程现在方案一进行加工：工序10铸造，清理工序20时效处理工序30粗铣上端平面工序40粗铣下端平面工序50半精铣下端平面工序60半精铣上端平面工序70去毛刺工序80清洗工序90检验，入库1.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1.6.1毛坯种类的选择毛坯的材料正确选择，需要从很多方面去考虑。要根据拨动臂零件的结构和工艺方面去

14、选择，它们相结合。综合可以得出拨动臂零件的毛坯材料选择型材比较适合。因为这样的目的是考虑制作材料的成本问题出发点，本次的拨动臂零件的材料是HT200，其生产加工类型是年批量生产。所以毛坯的制作形式型材成型。1.6.2确定毛坯的加工余量由1.6.1上面知道本次制造的毛坯的制造形式为型材成型。依据机械制造工艺设计手册表2.1-2得出拨动臂零件的材料是HT200，其材料硬度HR为170241.1.6.3面的加工余量。本次工艺设计的工序加工面的要求是分粗加工和精加工两个加工工步进行铣加工。所以参考机械加工工艺手册表2.2确定每一个工步的加工余量如下：粗铣：余量值为，现在取余量值为。偏差取。精铣：取余量

15、值为。差等级选用CT7，铸件尺寸公差为。1.7 确定切削用量及基本工时工序30：粗铣上端平面加工机床选用：X52K加工刀具选用：可转位端铣刀，刀具各项参数材料：， ，齿数。单边余量：Z=3mm铣削深度：每齿进给量：参考文献3表1.423，取铣削速度v:参考文献3表2.453，取所以求得机床主轴转速：根据车床说明书取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：参考文献3表1.461.得切削工时被切削层长度：， 刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：工序总机动时间：工序40：粗铣下端平面加工机床选用：X52K加工刀具选用：可转位端铣刀，刀具各项参数材料：， ，齿数。单边余量：

16、Z=3mm铣削深度：每齿进给量：参考文献3表1.423，取铣削速度v:参考文献3表2.453，取所以求得机床主轴转速：根据车床说明书取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：参考文献3表1.461.得切削工时被切削层长度：， 刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：工序总机动时间：工序50：半精铣下端平面加工机床选用：X52K加工刀具选用：可转位端铣刀，刀具各项参数材料：， ，齿数。铣削深度：每齿进给量：参考文献3表1.423，取,铣削速度v:参考文献3表2.453，取，所以求得机床主轴转速：依据机床说明书取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量：被切削层长度：=3mm

17、机动时间：=0.052min=3.12s工序60：半精铣上端平面加工机床选用：X52K加工刀具选用：可转位端铣刀，刀具各项参数材料：， ，齿数。铣削深度：每齿进给量：参考文献3表1.423，取,铣削速度v:参考文献3表2.453，取，所以求得机床主轴转速：依据机床说明书取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量：被切削层长度：=3mm机动时间：=0.052min=3.12s第2章 联动夹紧机构夹具设计一套夹具的设计要做到考虑制作过程的成本。制作出来的夹具要能够提高于加工效率，使得减少人工操作。设计的夹具在结构方面也有一定的要求，不能出现一些笨重等情况，体积过大。这样不但浪费材料、还使得安装加工特

18、别地不方便。所以设计夹具要便于装卸等操作。本次设计为锥销套铣两端面夹具的设计。其加工的精度不是非常高，所以本次制作的夹具主要是考虑如何去提高加工效率。2.1 定位基准的选择加工的定位基准选择是工艺规程环节中最为重要的组成部分之一。反而，如果选择的定位基准不正确，会使得加工的质量得不到保证，会在加工过程中出现很多问题，严重还使得零件报废。影响加工效率的同时，还使得浪费了材料的制作成本。所以要根据拨杆臂零件的实际要求出发，由拨杆臂零件的零件图可以知道该零件的加工精度要求并不算高。所以设计主要是考虑提高劳动效率，在这次的定位基准中选择拨杆臂零件的外圆作为基准，在进行这次夹具加工的工序之前，这个外圆已

19、经得到了加工。2.2定位元件的选择由上面的分析已经知道，本工序加工的拨杆臂零件的技术要求不高。并且加工的工件位置要求也没要求。所以选择外圆面作为了定位。因为本次定位的是圆弧面，故采用v型块定位和滚动压块夹紧限制五个自由的。由因为这个零件进行加工时的切削力不算大，所以进行限制5个自由度完全可以定位了零件。由夹紧力来夹紧零件就可以把零件夹紧了。如下图2-1是零件定位。图2-1零件定位2.3夹紧元件元件夹具体设计因为要进行表面的铣削的加工。所以需要把加工的拨杆臂零件进行压紧。本次的设计是利用v型块来进行定位。怕在这个定位中会使得零件发生相应的移动。所以设计滚动压板压紧拨杆臂零件。其结构是利用到一个定

20、位槽以及2个面，然后通过滚动压板把拨杆臂零件固定于具体位置，让其不产生移动状况。利用这个机构的情况要做到考虑压紧力的所有不利问题，综考虑，最后选择联动夹紧机构，这个机构可以直接实现几个零件的夹紧作用。这样得机构就是使得十几块压板同时压紧，这样分布压紧能够使得压紧能够均匀。这样的设计机构不会影响到加工的精度。采用这样的设计原理是可以做到提高生产效率，减轻人工的操作。具体的结构见下图所示，图2-2零件定位夹紧。图2-2 零件定位夹紧2.4定位误差定位误差的导致也是因为在加工批量工件的过程中，由于加工太多会使得夹具的定位不能由始至终都能够保证正确位置。这样会使得加工过程中工件的某一个工序会使得出现尺

21、寸或者位置不对，即为加工误差。工件加工过程中的也会出现基准不重合产生的误差。就是定为基准和工序基准不保证重合产生的误差。由此可以得出的误差包括了尺寸的位置误差以及基准不重合产生的误差两者的组成。定位误差误差总值保持在规定的尺寸公差内。一定保证小于或者等于所规定的值，这样的设计才是符合要求。符号代表和夹具有关的误差符号代表和夹具以外加工产生的误差符号代表工序公差分析本工序基准的情况，情况1情况2，。两个情况一个是“低”一个是“高”所以该工序定位误差可以看做：图2-3 确定的定位误差更为简单的情况两个极端情况:情况1，使工序基准A获得最高点；情况2:时A获得最低点；所以该工序定位误差可以看做：2.

22、5确定夹具体结构和总体结构夹具体的设计要有一定的要求，这些基本要求如下这些所示：（1）要有一定的精度和尺寸稳定性。在设计夹具体的时候为了考虑到精度稳定性等问题，所以需要把夹具体的尺寸设计为适当可靠，考虑到零件在加工后能够使得尺寸保持稳定，那么要做到一定的表面处理。如进行时效处理。这样才能够达到设计的要求，所以设计夹具体要做到夹具体有一定的精度和尺寸稳定性。（2）要有足够的强度和刚度因为在进行加工的时候会有其他力的影响，比如夹紧力这些外在因素的影响。为了防止夹具在这些力的影响下使得夹具产生变形或者出现压痕等不良现象，所以制作夹具要考虑到要有足够的强度以及刚度。（3）具有良好的结构工艺性和使用性夹

23、具的设计，它的外形一般都是想对比较大。所以会出现一些笨重的夹具。加上夹具的技术要求也是很高，因为要完成零件加工得到达到技术要求。固考虑到这些因素，设计要力求于方便，设计的结构不能过于太复杂、尽量把夹具体设计为体积最小化、简单。当然，在这些的基础上要保证加工的零件的加工技术要求能够达到目的。达到一定的设计精度。（4）应设计排料槽夹具在加工操作的过程中，加工的工件会有很多废料随着切削等操作会渐渐积累多。考虑到工作效率以及操作方便甚至人身安全等情况。否则，随着加工的过程废料积累多了会慢慢影响定位和工件的精度。设计的排废料槽也是为了能够在加工的时候废料得到及时向废料槽排出。操作起来方便可靠。（5）夹具

24、在机床上的安装应可靠合理设计完后要把夹具安装到机床上来加工，这时候要考虑到安装的稳定性等问题。应做到把夹具的重心降低、增加它的支撑面积等来保证安装的稳定可靠。安装夹具于机床的时候也要考虑后期的操作安全问题，要力求安装于机床能够稳定地运行进行加工。使得操作放心。做到上面的这些夹具结构要求，然后进行夹具总装配图的绘制。2.6夹具总装配图分析 平行联动夹紧铣床夹具，这个专用夹具设计是用来加工拨杆臂零件的专用夹具。由第一章的零件图纸可以得出，该加工面精度要求没有特别高，所以设计夹具上应做到考虑提高生产加工效率，其精度不是主要。要不制作成本考虑上来，应该做到低成本高质量的夹具设计。如下所示为这套平行联动

25、夹紧夹具的设计装配图。它们装配时有一定的技术要求，具体情况见CAD大图。其中结构方面的各个元件为1-夹具体，2-螺钉，3-连接块1,4-螺钉，5-柱塞，6-固定V型块，7-圆柱头螺钉，8-螺钉，9-螺钉，10-固定V型块，11-螺钉，12-垫圈，13-开槽螺钉，14-圆柱销，15-螺杆，16-导板，17-定位板，18-定位板，19-V型架，20-圆柱销，21-夹紧块，22-垫圈。 总 结拨杆臂零件的工艺以及夹具设计课程，通过了这几个月的设计以及分析计算、调整。使得整套毕设任务几乎得到了完成。回想起这个过程，虽然在设计其中很多方面的经验不足导致问题的百出。但通过努力能够收获到很多的专业知识，而且

26、在各个方面都得到了锻炼。学会把学习的理论知识应用于实践中来。这些都是值得回味的过程。在这其中不但是收获到了机械方面的知识，而且在其中使得自己方方面面都得到了提高。比如自己的制图水平得到了相应的提高。还有编写能力、操作能力、设计能力、分析能力等等。设计过程首先需要考虑的是制作毛坯选用材料、加工成本、和难易等问题。选用的制作形式既要做到有一定的强度和刚度，又要能够使得加工操作简单。虽然在这次的设计中得到了方方面面的收获，但也存在很多方面的不足。这些方面主要是自己的实际制作经验不足，使得自己的设计过程问题百出。制作设计困难。不管怎样，本次的设计使得我收益良多。不但是得到了旧理论知识的巩固，而且在其中

27、学习到了很多新的知识。为自己将来进入社会工作做好充足的准备。设计中出现的那些不足之处待将来进入社会工作得到不断的提高。致 谢通过了拨杆臂零件这个课题的设计，让我得到了很多方面的收获。也明白了要使得自己更加优秀那么需要不断地学习。在即将毕业的期间，借助这次毕设写作期间感谢学校、老师以及同学们的帮助。首先，感谢学校的帮助是在于提供了良好的学习设备以及先进的图书馆供我们这几年来在校期间的学习。其次我要特别感谢我的老师对我的耐心指导，不然我对这次毕业设计的题目也是一脸茫然，不足从何着手去完成这次设计。再次感谢老师们对我们认真负责，让我们感受到家一般的温暖。而且让我在大学这几年的时间里学习到很多的专业知

28、识。还有同学们，在这次的毕设中积极的帮助，与我商量和分析课题。使得我一步一步慢慢地最终完成了这次的毕设论文。再次，在此感谢大家的帮助和指导。 参考文献1王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，2006.2崇凯.机械制造技术基础课程设计指南M.北京：化学工业出版社，2006.3邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京：机械工业出版社，2004.4孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京：冶金工业出版社，2007.5郭克希.机械制图.机械类、近机类M.北京：机械工业出版社，2004.6徐学林.互换性与测量技术基础M.长沙：湖南大学出版社，2007.7吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社，2006.