機工藝課程設計指導書

1、“機械制造工藝學”課程設計指導書1.設計目的機械制造工藝學課程設計是綜合運用“機械制造工藝學”及有關課程內容，分析和解決實際工程問題的一個重要實踐教學環(huán)節(jié)。通過課程設計培養(yǎng)學生制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力，以及設計機床夾具的能力。在設計過程中，學生應熟悉有關標準和設計資料，學會使用有關手冊和數據庫。機械制造工藝學課程設計是作為未來從事機械制造技術工作的一次基本訓練。2.設計的題目和內容機械制造工藝學課程設計的題目一般定為：制定某一零件成批或大批生產加工工藝規(guī)程及夾具設計，也可針對一組零件進行成組工藝和成組夾具設計。2.1設計應完成的內容：1）制定指定零件（或零件組）的機械加工工

2、藝規(guī)程，編制機械加工工藝卡片，選擇所用機床、夾具、刀具、量具、輔具；2）對所制定的工藝進行必要的分析論證和計算；3）確定毛坯制造方法及主要表面的總余量；4）確定主要工序的工序尺寸、公差和技術要求；5）對主要工序進行工序設計，編制機械加工工序卡片，畫出的工序簡圖，選擇切削用量；6）設計某一工序的夾具，繪制夾具裝配圖和主要零件圖；7）編寫設計說明書。2.2課程設計實例實例一實例二3.制定工藝規(guī)程步驟和方法1分析設計對象閱讀零件圖，了解其結構特點、技術要求及其在所裝配部件中的作用（如有裝配圖，可參閱）。分析時著重抓住主要加工面的尺寸、形狀精度、表面粗糙度以及主要表面的相互位置精度要求，做到心中有數。

3、2確定毛坯制造方法及總余量，畫毛坯圖確定毛坯種類和制造方法時應考慮與規(guī)定的生產類型（批量）相適應。對應鍛件，應合理確定其分模面的位置，對應鑄件應合理確定其分型面及澆冒口的位置，以便在粗基準選擇及確定定位和夾緊點時有所依據。查手冊或訪問數據庫，確定主要表面的總余量、毛坯的尺寸和公差。如若對查表值或數據庫所給數據進行修正，需說明修正的理由。繪制毛坯圖。毛坯輪廓用粗實線繪制，零件實體用雙點畫線繪制，比例盡量取1：1。毛坯圖上應標出毛坯尺寸、公差、技術要求，以及毛坯制造的分模面、圓角半徑和拔模斜度等。3制定零件工藝規(guī)程零件的結構、技術特點和生產批量將直接影響到所制定的工藝規(guī)程的具體內容和詳細程度，這在

4、制定工藝路線的各項內容時必須隨時考慮到。（1）表面加工方法的選擇針對主要表面的精度和粗糙度要求，由精到粗地確定各表面的加工方法?？刹殚喒に囀謨灾械湫捅砻娴牡湫图庸し桨负透鞣N加工方法所能達到的經濟加工精度，選擇與生產批量相適應的加工方案和加工方法，對其它加工表面也作類似處理。（2）定位基準的選擇根據定位基準的選擇原則，并綜合考慮零件的特征及加工方法，選擇零件表面最終加工所用精基準和中間工序所用的精基準以及最初工序的粗基準。（3）擬定零件加工工藝路線根據零件加工順序安排的一般原則及零件的特征，擬定零件加工工藝路線。在各種工藝資料中介紹的各種典型零件在不同產量下的工藝路線（其中已經包括了工藝順序、工

5、序集中與分散和加工階段的劃分等內容），以及在生產實習和工廠參觀時所了解到的現(xiàn)場工藝方案，皆可供設計時參考。對熱處理工序、中間檢驗、清洗、終檢等輔助工序，以及一些次要工序（或工步）如去毛刺、倒角等，應注意在工藝方案中安排適當的位置，防止遺漏。（4）選擇各工序所用機床、夾具、刀具、量具和輔具機床及刀、夾、量、輔具類型的選擇應與設計零件的生產類型、零件的材料、零件的外形尺寸和加工表面尺寸、零件的結構特點、該工序的加工質量要求以及生產率和經濟性等相適應，并應充分考慮工廠的現(xiàn)有生產條件，盡量采用標準設備和工具。機床及工藝裝備的選擇可參閱有關的工藝、機床和刀、夾、量、輔具手冊，也可訪問數據庫。（5）工藝方

6、案和內容的論證根據設計零件的不同的特點，可有選擇地進行以下幾方面的工藝論證：1）對比較復雜的零件，可考慮兩個甚至更多的工藝方案進行分析比較，擇優(yōu)而定，并在說明書中論證其合理性。2）當設計零件的主要技術要求是通過兩個甚至更多的工序綜合加以保證時，應用工藝尺寸鏈方法加以分析計算，從而有根據地確定有關工序的工序尺寸公差和工序技術要求。3）對于影響零件主要技術要求且誤差因素較復雜的重要工序，需要分析論證如何保證該工序技術要求，從而明確提出對定位精度、夾具設計精度、工藝調整精度、機床和加工方法精度甚至刀具精度（若有影響）等方面的要求。 4）其它的在設計中需要應加以論證分析的內容。（6）填寫工藝過程卡片工

7、藝過程卡片的格式可參考圖S0-1。該工藝過程卡片的格式較工廠所用的工藝過程卡片（實際上各行各業(yè)甚至各工廠其卡片格式也不盡相同）有所簡化，更適于學習階段使用。機械加工以前的工序如鑄造、人工時效等在工藝工程卡片中要有所記載，但不編工序號，工藝過程卡片在課程設計中只填寫本次課程設計所涉及到的內容。（7）機械加工工序設計對于重要的加工工序，要求進行工序設計，其主要內容包括：1）劃分工步 根據工序內容及加工順序安排的一般原則，合理劃分工步。2）確定加工余量 用查表法確定各主要加工面的工序（工步）余量。因毛坯總余量已由毛坯（圖）在設計階段定出，故粗加工工序（工步）余量應由總余量減去精加工、半精加工余量之和

8、而得出。若某一表面僅需一次粗加工即成活，則該表面的粗加工余量就等于已確定出的毛坯總余量。3）確定工序尺寸及公差 對簡單加工的情況，工序尺寸可由后續(xù)加工的工序尺寸加上名義工序余量簡單求得，工序公差可用查表法按加工經濟精度確定。對加工時有基準轉換的較復雜的情況，需用工藝尺寸鏈來求算工序尺寸及公差。4）選擇切削用量 切削用量可用查表法或訪問數據庫方法初步確定，再參照所用機床的實際轉速、走刀量檔數最后確定。（8）填寫主要工序的工序卡并畫出工序簡圖課程設計用簡化的工序卡片格式見圖S0-2。在工序卡上要求繪制出工序簡圖。工序簡圖按照縮小的比例畫出，不一定很嚴格。如零件復雜不能在工序卡片中表示時，可用另頁單

9、獨繪出。工序簡圖盡量選用一個視圖，圖中工件是處在加工位置、夾緊狀態(tài)，用細實線畫出工件的主要特征輪廓。本工序的加工面用粗實線畫出。為使工序簡圖能用最少視圖表達，對定位夾緊表面以規(guī)定的符號來表示，見表S0-3。最后還要詳細標明本工序的加工質量要求，包括工序尺寸和公差、表面粗糙度以及工序技術要求等。對多刀、多工位加工，還應附有刀具調整示意圖。4.夾具設計夾具設計可按下述三個步驟進行：1. 經濟性分析對某一工序而言，是否使用夾具？使用何種類型的夾具（通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具等）？以及在確定使用專用夾具的情況下設計什么檔次的夾具？這些問題在設計夾具前，必須從經濟的觀點加以考慮，即要進行經濟

10、性分析和論證。迄今為止，夾具經濟性的分析研究還不夠完善，設計者常常需要根據自己的經驗來進行決策。下面介紹的方法可供設計者在決策時參考。使用夾具加工時，工序成本可按下式計算： (S-1)式中E0F - 使用夾具加工時的工序成本（元）；CLF - 使用夾具加工時的每小時勞動力費用（元/小時）；CM - 包括管理費用在內的機床機時費用（元/小時）；tsF - 使用夾具加工時的單件工時（小時）；n - 夾具使用年限（年）；i - 投資利息或潤利率數值（1/年）；Qa - 使用夾具加工的零件總數；CF -夾具成本，包括夾具設計費用、材料費用、加工費用、調整與裝配費用、維護與保管費用等（元）。不使用夾具加

11、工時，工序成本可按下式計算： （S-2）式中E0 - 不使用夾具加工時的工序成本（元）；CL - 不使用夾具加工時的每小時勞動力費用（元/小時）；ts- 不使用夾具加工時的單件工時（小時）。若E0F E0 ，則應使用夾具。同理，也可以確定夾具的復雜程度和自動化水平。2. 夾具總體方案的構思和設計，繪制方案圖（結構略圖）1）根據零件加工工藝所給的定位基準和六點定位原理，確定工件的定位方法并選擇相應的定位元件，定位方案和定位元件的選擇要能夠保證工件的位置精度。2）確定刀具引導方式，并設計引導裝置或對刀裝置。3）確定工件的夾緊方法，并設計夾緊機構，注意夾緊力作用點、方向和夾緊力動力源的選擇及多點夾緊

12、機構的聯(lián)動性等。4）確定其它元件或裝置的結構形式。5）考慮各種元件和裝置的布局，確定夾具體的總體結構，并繪制方案圖（結構略圖）。在考慮總體結構方案時，應多看些夾具圖冊并可去工廠調研。為使方案選擇合理，應提出兩個或兩個以上方案進行分析比較。3. 將確定的方案繪制成結構草圖夾具草圖要求能夠清晰表達夾具工作原理、基本結構以及各種元件和裝置的相互位置關系。對夾具的主要部分，如定位元件的結構形式、夾緊裝置的類型和結構、導向元件等最好詳細畫出，便于檢查其實現(xiàn)的可能性。對一些標準件如定位銷、螺栓、螺母等則可不必詳細畫出而只用位置中心線表示。對某些結構要素如圓角、倒角等在草圖階段不必畫出。確定夾具和機床的聯(lián)接

13、方式，為此需要查閱機床手冊、工藝設計手冊或訪問數據庫。在繪制夾具草圖階段，應同時對夾具的精度、夾緊力進行必要的分析計算。 4. 繪制夾具總裝配圖在草圖的基礎上，進行加工和細化，即可生成正式夾具裝配圖。繪制夾具總圖時應注意以下幾點：1）嚴格按照1:1的比例畫。2）被加工零件視為透明體（不遮擋夾具），用雙點劃線畫出其輪廓，并應畫出定位面、夾緊面和加工面，加工面用粗實線畫出。3）夾緊元件及夾緊機構應按夾緊狀態(tài)畫出，必要時可用雙點劃線畫出夾緊元件的松開位置。油缸、氣缸均應標出工作行程，用雙點劃線表示出放松的位置。4）注意視圖的配置與安排，主視圖應面對工人操作的位置。5）夾具設計的結構工藝性，主要是夾具

14、零件的結構工藝性, 與一般機械零件的結構工藝性相同，首先要盡量選用標準件和通用件，以降低設計和制造費用；其次要考慮加工的工藝性及經濟性。夾具結構工藝性還應考慮夾具的裝配方法與檢驗法方法。夾具一般屬于單件生產，多采用調整法和修配法進行裝配，設計時應充分注意。6）夾緊總圖應注明的尺寸包括：夾具外形輪廓尺寸；移動件的極限位置尺寸；與夾具定位元件、導向元件及夾具安裝基準面有關的配合尺寸、位置尺寸及公差；夾具定位元件與工件的配合尺寸；夾具導向元件與刀具的配合尺寸；夾具與機床的聯(lián)接尺寸及配合；關鍵部位的配合尺寸公差及裝配技術要求；其它重要配合尺寸。7）夾具上有關尺寸公差和形位公差取工件上相應公差的1/51

15、/2, 通常取1/3。當生產批量較大時，考慮夾具的磨損，應取較小值；當工件本身精度較高，為使夾具制造不十分困難，可取較大值。當工件上相應的公差為自由公差時，夾具上有關尺寸公差常取±0.1mm或±0.05mm，角度公差（包括位置公差）常取±10或±5。確定夾具公差帶時，應保證夾具上有關尺寸的公差帶剛好落在工件上相應尺寸公差帶的中間。8）夾具總圖上標注的技術要求通常有以下幾方面：定位元件與定位元件定位表面之間的相互位置精度要求；定位元件的定位表面與夾具安裝面之間的相互位置精度要求；定位元件的定位表面與引導元件工作表面之間的相互位置精度要求；引導元件與引導元件

16、工作表面之間的相互位置精度要求；定位元件的定位表面或引導元件的工作表面對夾具找正基準面的位置精度要求；與保證夾具裝配精度有關的或與檢驗方法有關的特殊的技術要求。表S0-4列出了幾種常見的夾具技術要求，可供參考9）在裝配圖上應有：標題欄、件號、技術要求、剖視圖。自制件要編號，自制件的件數、材料均須在明細表中列出。標準件可不編號，其規(guī)格、件數可在夾具圖上直接標出。5.編寫說明書 設計說明書的主要內容應包括：1. 工藝規(guī)程設計包括零件圖的分析、毛坯制造方法的選擇、基準的選擇、加工方法的選擇、加工順序的確定、工藝路線的制訂、余量與工序尺寸的確定、切削用量的選擇等。其中制定工藝路線部分要詳細編寫，包括工

17、藝論證內容。2. 夾具設計夾具設計說明包括夾具的用途、工作原理、結構方案的選擇和分析、定位誤差和夾緊力的計算、精度分析、夾具的使用說明、本夾具的優(yōu)缺點等。寫說明書要求重點突出，文字簡練，字跡端正，說理清楚。盡量用示意圖或計算數據來說明問題，不追求過多的文字敘述。說明書的編寫工作，應從設計的開始之日起，逐日將設計的主要內容及分析計算等記入筆記本中。每到一階段，即可按要求逐段整理成文，設計結束前再進行整理補充。 說明書統(tǒng)一用A4紙書寫，四周留出邊框用于裝訂。本指導書所附說明書封皮及任務書用于首頁，接下去編排目錄（應有頁號），說明書正文是主體，并將工藝過程卡及工序卡按恰當位置附入，后記部分可寫收獲、

18、體會以及意見或建議，最后列出自己設計中所用到的主要參考資料名稱。“機械制造工藝學”課程設計實例一設計題目設計"中間軸齒輪"零件（圖S0-1）機械加工工藝規(guī)程及某一重要工序的夾具。年產5000件。課程設計說明書（實例一）1. 零件圖分析1.1 零件的功用本零件為拖拉機變速箱中倒速中間軸齒輪，其功用是傳遞動力和改變輸出軸運動方向。1.2 零件工藝分析本零件為回轉體零件，其最主要加工面是62H7孔和齒面，且兩者有較高的同軸度要求，是加工工藝需要重點考慮的問題。其次兩輪轂端面由于裝配要求，對62H7孔有端面跳動要求。最后，兩齒圈端面在滾齒時要作為定位基準使用，故對62H7孔也有端面

19、跳動要求。這些在安排加工工藝時也需給予注意。2. 確定毛坯2.1 確定毛坯制造方法本零件的主要功用是傳遞動力，其工作時需承受較大的沖擊載荷，要求有較高的強度和韌性，故毛坯應選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷。又由于年產量為5000件，達到了批量生產的水平，且零件形狀較簡單，尺寸也不大，故應采用模鍛。2.2 確定總余量由表S-1確定直徑上總余量為6mm，高度（軸向）方向上總余量為5mm。2.3 繪制毛坯圖（圖S0-2）3.制定零件工藝規(guī)程3.1 選擇表面加工方法1）62H7孔 參考表S2，并考慮： 生產批量較大，應采用高效加工方法； 零件熱處理會引起較大變形，為保證62H7孔的精度及齒面對62H

20、7孔的同軸度，熱處理后需對該孔再進行加工。故確定熱前采用擴孔拉孔的加工方法，熱后采用磨孔方法。2） 齒面 根據精度8-7-7的要求，并考慮生產批量較大，故采用滾齒剃齒的加工方法（表S-3）。3） 大小端面 采用粗車半精車精車加工方法（參考表S4）。4） 環(huán)槽 采用車削方法。3.2 選擇定位基準1） 精基準選擇 齒輪的設計基準是62H7孔，根據基準重合原則，并同時考慮統(tǒng)一精基準原則，選62H7孔作為主要定位精基準?？紤]定位穩(wěn)定可靠，選一大端面作為第二定位精基準。在磨孔工序中，為保證齒面與孔的同軸度，選齒面作為定位基準。在加工 環(huán)槽工序中，為裝夾方便，選外圓表面作為定位基準。2） 粗基準選擇 重要

21、考慮裝夾方便、可靠，選一大端面和外圓作為定位粗基準。3.3 擬定零件加工工藝路線方案1：1）擴孔（立式鉆床，氣動三爪卡盤）；2）粗車外圓，粗車一端大、小端面，一端內孔倒角（多刀半自動車床，氣動可脹心軸）；3）半精車外圓，粗車另一端大、小端面，另一端內孔倒角（多刀半自動車床，氣動可脹心軸）； 4）拉孔（臥式拉床，拉孔夾具）；5）精車外圓，精車一端大、小端面，一端外圓倒角（普通車床，氣動可脹心軸）； 6）精車另一端大、小端面，另一端外圓倒角（普通車床，氣動可脹心軸）；7）車槽（普通車床，氣動三爪卡盤）；8）中間檢驗；9）滾齒（滾齒機，滾齒夾具）；10）一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；11）另一端

22、齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；12）剃齒（剃齒機，剃齒心軸）；13）檢驗；14）熱處理；15）磨孔（內圓磨床，節(jié)圓卡盤）；16）最終檢驗。方案2： 1）粗車一端大、小端面，粗車、半精車內孔，一端內孔倒角（普通車床，三爪卡盤）；2）粗車、半精車外圓，粗車另一端大、小端面，另一端外圓、內孔倒角（普通車床，三爪卡盤）；3）精車內孔，車槽，精車另一端大、小端面，另一端外圓倒角（普通車床，三爪卡盤）；4）精車外圓，精車一端大、小端面（普通車床，可脹心軸）； 5）中間檢驗；6）滾齒（滾齒機，滾齒夾具）；7）一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；8）另一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；9）剃齒（剃齒機，剃齒心軸

23、）；10）檢驗；11）熱處理；12）磨孔（內圓磨床，節(jié)圓卡盤）；13）最終檢驗。方案比較：方案2工序相對集中，便于管理，且由于采用普通機床，較少使用專用夾具，易于實現(xiàn)。方案1則采用工序分散原則，各工序工作相對簡單?？紤]到該零件生產批量較大，工序分散可簡化調整工作，易于保證加工質量，且采用氣動夾具，可提高加工效率，故采用方案1較好。3.4 選擇各工序所用機床、夾具、刀具、量具和輔具（表S5，表S6）3.5 填寫工藝過程卡片（表S0-5）3.6 機械加工工序設計 工序021）刀具安裝 由于采用多刀半自動車床，可在縱向刀架上安裝一把左偏刀（用于車削外圓）和一把45°彎頭刀（用于車倒角）；可

24、在橫刀架上安裝兩把45°彎頭刀（用于車削大、小端面）。加工時兩刀架同時運動，以減少加工時間（圖S0-3）。圖S0-3 工序02排刀圖2）走刀長度與走刀次數 以外圓車削為例，若采用75°偏刀，則由表151可確定走刀長度為251228mm；一次走刀可以完成切削（考慮到模角及飛邊的影響，最大切深為34mm）。3） 切削用量選擇 首先確定背吃刀量：考慮到毛坯為模鍛件，尺寸一致性較好，且留出半精車和精車余量后（直徑留3 mm），加工余量不是很大，一次切削可以完成。?。篴P =（136133）/2 + 12.5×tan（7°） 3mm；考慮毛坯誤差，?。篴P = 4

25、 mm； 確定進給量：參考表S-7，有：f 0.6 mm/ r； 最后確定切削速度：參考表S-8，有：v = 1.5m/s，n = 212r/min。4） 工時計算 計算基本時間：tm = 28 /（212×0.6）= 0.22min（參考式S3）； 考慮多刀半自動車床加工特點（多刀加工，基本時間較短，每次更換刀具后均需進行調整，即調整時間所占比重較大等），不能簡單用基本時間乘系數的方法確定工時。可根據實際情況加以確定：TS = 2.5min。該工序的工序卡片見表表S0-6。工序061）刀具安裝 由于在普通車床上加工，盡量減少刀具更換次數，可采用一把45°彎頭刀（用于車削大

26、、小端面）和一把75°左偏刀（用于倒角），見圖S0-4。圖S0-4 工序06刀具安裝示意圖2）走刀長度與走刀次數 考慮大端面，采用45°彎頭刀，由表S9可確定走刀長度為27.51130mm；因為是精車，加工余量只有0.5 mm，一次走刀可以完成切削。小端面和倒角也一次走刀完成。3）切削用量選擇 首先確定背吃刀量：精車余量0.5mm，一次切削可以完成。?。篴P = 0.5mm； 確定進給量：參考表S-10，有：f 0.2 mm/ r； 最后確定切削速度：參考表S-8，有：v = 1.8m/s，n = 264r/min。4）工時計算 計算基本時間：tm =（30 +8 + 3）

27、/（264×0.2） 0.8 min（參考式S3）； 考慮到該工序基本時間較短，在采用基本時間乘系數的方法確定工時，系數應取較大值（或輔助時間單獨計算）。可得到：TS = 2×tm = 1.6 min。該工序的工序卡片見表表S0-7。工序091）工件安裝 由于滾齒加工時切入和切出行程較大，為減少切入、切出行程時間，采用2件一起加工的方法（見圖S0-5）。圖S0-5 工序09工件安裝示意圖2）走刀長度與走刀次數 滾刀直徑為120mm，則由圖S0-5可確定走刀長度為：走刀次數：13）切削用量選擇 確定進給量：參考表S-11，有：f 1.2 mm/工件每轉； 確定切削速度：參考表

28、S-12，有：v = 0.6m/s，計算求出n = 96r/min； 確定工件轉速：滾刀頭數為1，工件齒數為25，工件轉速為：nw = 96/254 r/min。4）工時計算 計算基本時間：tm =136 / （4×1.2）×2 14 min（參考式S3）； 考慮到該工序基本時間較長，在采用基本時間乘系數的方法確定工時，系數應取較小值（或輔助時間單獨計算）。可得到：TS = 1.4×tm 20 min。該工序的工序卡片見表表S0-8。工序131）走刀長度與走刀次數 走刀長度取：L=l=40mm；走刀次數：0.2/0.0120（雙行程）。2）切削用量選擇（參考表S-

29、13） 確定砂輪速度：取砂輪直徑d 50 mm，砂輪轉速n = 10000r/min，可求出砂輪線速度：v = 26m/s； 確定工件速度：取vw = 0.12 m/s；可計算出工件轉數nw = 36 r/min； 確定縱向進給量：取fl = 3m/min； 確定橫向進給量：取fr= 0.01mm/雙行程； 確定光磨次數：4次/雙行程。3）工時計算 計算基本時間：tm =（40×2/（3×1000）×（204）×K K是加工精度系數，取K2，得到：tm = 1.28 min； 考慮到該工序基本時間較短，在采用基本時間乘系數的方法確定工時，系數應取較大值（

30、或輔助時間單獨計算）。可得到：TS = 2.4×tm = 3 min。該工序的工序卡片見表表S0-9。4 夾具設計（以06工序夾具為例進行說明）4.1 功能分析與夾具總體結構設計本工序要求以61.6H8孔（4點）和已加工好的大端面（1點）定位，精車另一大、小端面及外圓倒角（5×15°），并要求保證尺寸20±0.2和10±0.2以及大、小端面對61.6H8孔的跳動不大于0.05mm。其中端面跳動是加工的重點和難點，也是夾具設計需要著重考慮的問題。夾具方案設計工件以孔為主要定位基準，多采用心軸。而要實現(xiàn)孔4點定位和端面1點定位，應采用徑向夾緊?？捎?/p>

31、以下幾種不同的方案：1） 采用脹塊式自動定心心軸；2） 采用過盈配合心軸；3） 采用小錐度心軸；4） 采用彈簧套可脹式心軸；5） 采用液塑心軸。根據經驗，方案1定位精度不高，難以滿足工序要求。方案2和3雖可滿足工序要求，但工件裝夾不方便，影響加工效率。方案4可行，即可滿足工序要求，裝夾又很方便。方案5可滿足工序要求，但夾具制造較困難。故決定采用方案4。夾具總體結構設計1） 根據車間條件（有壓縮空氣管路），為減小裝夾時間和減輕裝夾勞動強度，宜采用氣動夾緊。2） 夾具體與機床主軸采用過渡法蘭連接，以便于夾具制造與夾具安裝。3） 為便于制造，彈簧套采用分離形式。4.2 夾具設計計算切削力計算（參考切

32、削用量手冊）主切削力：進給抗力（軸向切削力）：最大扭矩：夾緊力計算（參考夾具設計手冊）式中1 - 彈簧套與夾具體錐面間的摩擦角，?。簍an10.15；2 - 彈簧套與工件間的摩擦角，?。簍an20.2；- 彈簧套半錐角，6°；D - 工件孔徑；Fd - 彈性變形力，按下式計算：選擇氣缸形式，確定氣缸規(guī)格（參考夾具設計手冊）選擇單活塞回轉式氣缸，缸徑100mm即可。4.3 夾具制造與操作說明夾具制造的關鍵是夾具體與彈簧套。夾具體要求與彈簧套配合的錐面與安裝面有嚴格的位置關系，彈簧套則要求與夾具體配合的錐面與其外圓表面嚴格同軸。此外，彈簧套錐面與夾具體錐面應配做，保證接觸面大而均勻。夾具

33、使用時必須先安裝工件，再進行夾緊，嚴格禁止在不安裝工件的情況下操作氣缸，以防止彈簧套的損壞。夾具裝配圖見圖S0-6。"機械制造工藝學"課程設計實例二設計題目設計“諧波減速器殼體”零件（圖S0-7）成組機械加工工藝規(guī)程及某一重要工序的成組夾具。各種殼體年產50500件不等，按訂單生產。1. 零件圖分析1.1 零件的功用本零件為諧波減速器殼體，用于安裝諧波減速器各零件，使其獲得正確的裝配關系。其中內孔D1用于安裝剛輪，內孔D6用于安裝支承低速軸（輸出軸）的軸承。同時殼體外圓表面D7也是諧波減速器的安裝基準面。1.2 零件工藝分析本零件主體形狀為回轉體零件，其最主要加工面是內孔D

34、1、D6，外圓D7，以及與內孔D1、D6垂直度要求較高的幾個端面，如何保證這些表面本身的加工精度和相互位置精度是加工工藝需要重點考慮的問題。本零件的另一特點是螺孔較多，其中螺孔S1位置度要求較高，螺孔S3、S4、和S5也有一定的位置度要求，在工藝上應給予保證。本零件結構對于4種不同型號的諧波減速器完全一樣，僅尺寸有所區(qū)別，但也在一定的尺寸范圍內。故可以采用成組工藝和成組夾具。 2. 確定毛坯2.1 確定毛坯制造方法本零件的材料是ZL102，故宜采用鑄件。2.2 確定總余量由表S-14確定外圓、內孔直徑上總余量為5mm，端面總余量為2.5mm。2.3 繪制毛坯圖（略）3. 制定零件工藝

35、規(guī)程3.1 選擇表面加工方法1） 由于工件材料為鋁合金，故各回轉表面及端面均采用車削方法加工：對于重要回轉表面及端面采用粗車半精車精車加工方法，對于次要回轉表面及端面采用粗車或粗車半精車加工方法。2） 螺孔采用鉆孔攻絲加工方法。為保證螺孔的位置精度，均應使用鉆夾具進行加工。3.2 選擇定位基準1）精基準選擇 零件的設計基準是D6孔和大端面C，根據基準重合原則，并同時考慮統(tǒng)一精基準原則，選D6孔和大端面C作為主要定位精基準。在鉆螺紋底孔的工序中，考慮工件定位和裝夾的方便，選大端面C和D1孔作為定位精基準。為保證D7外圓和D6孔的同軸度，加工D6孔時采用D7外圓表面作為定位基準；而在精加工D7外圓表面時，采用D6孔作為定位基準。這體現(xiàn)了互為基準的原則。2）粗基準選擇 為保證加工面與不加工面的位置關系，選不加工的四方面作為定位粗基準。3.3 擬定零件加工工藝路線生產車間有普通車床和數控車床可供選擇。考慮到該零件孔的加工難度較大，為了穩(wěn)定地保證加工精度也為了提高加工效率，精加工采用數控車床。主要加工工序如下：1）半精車小端面、D7外圓、臺階面及D4孔（普通車