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題目： CA6150 車床主軸箱箱體工裝 工藝及夾具設計 信 機 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè) 學 號： 0923089 學生姓名： 呂 沖 指導教師： 彭勇 （職稱：副教授） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） CA6150 車床主軸箱 箱體工裝工藝及夾具設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得 的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致 謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或 撰寫的成果作品。 班 級： 機械 92 學 號： 0923089 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 無 錫 太 湖 學 院 信 機 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設 計 論 文 任 務 書 一、題目及專題： 1、題目CA6150 車床主軸箱箱體工裝工藝及夾具設計 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 課題來源為無錫騰飛機械有限公司。 該課題主要是為了對本科階段所學的機械加工工藝課程，機械 設計，機械夾具設計課程等內(nèi)容按照機床夾具設計的加工工序的要 求，針對實際使用過程中的機床驅動，及工件夾緊問題，要能靈活 運用機械制造裝備設計的知識，設計出有效夾緊裝置。從而實現(xiàn)箱 體加工工藝機床驅動與夾緊的半自動控制。 在設計專用夾具時，要根據(jù)提高生產(chǎn)效率，表面加工質(zhì)量，滿 足產(chǎn)品工作要求的情況下，應盡可能多的標準件，提高其互換性要 求，以降低產(chǎn)品的設計產(chǎn)品成本，提高批量生產(chǎn)的效益。 三、本設計（論文或其他）應達到的要求： 了解主軸箱的工作過程； 熟悉有關標準、規(guī)格、手冊和資料的應用； 擬定主軸箱箱體的機械加工工藝方案，并進行多方案對比分析， I 進行優(yōu)化設計； 對現(xiàn)代加工機床所需的快速夾緊系統(tǒng)具有初步分析能力和改進設 計的能力； 理論聯(lián)系實際的工作方法和獨立工作能力深化和提高； 設計繪制主軸箱箱體工作圖若干； 編制設計說明書 1 份。 四、接受任務學生： 機械 92 班 姓名 呂沖 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設計（論文）指導（或顧問）： 指導教師簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學科組組長研究所 所長簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 II 摘 要 本文是在主軸箱箱體的圖樣分析后進行箱體的機械加工工藝路線的設計， 同時按照其中的加工工序的要求設計夾具。 主軸箱箱體的主要加工內(nèi)容是表面和孔。其加工路線長，加工時間多，加 工成本高，零件的加工精度要求也高。按照機械加工工藝要求，遵循先面后孔 的原則，并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度。 基準選擇以底面作為粗基準，以底面與兩個工藝孔作為精基準，確定了其加工 的工藝路線和加工中所需要的各種工藝參數(shù)。 在零件的夾具設計中，主要是根據(jù)零件加工工序要求，分析應限的自由度 數(shù)，進而根據(jù)零件的表面特征選定定位元件，再分析所選定位元件能否限定應 限自由度。確定了定位元件后還需要選擇夾緊元件，最后就是確定專用夾具的 結構形式。 關鍵詞:主軸箱；加工工藝；工序；專用夾具 III Abstract This is the case in the headstock pattern analysis cabinet after machining process route design, while manufacturing processes in accordance with one of the requirements of the design fixture. The main spindle box casing surface and hole machining content. Processing route, processing time, higher processing costs, machining accuracy requirements are also higher. In accordance with the machining process requirements, and follow the principles of the first surface after hole, and the hole with a flat-screen processing is clearly divided into roughing and finishing stages to ensure accuracy. Reference selection to the bottom as a crude benchmark, the bottom two technical hole as a fine basis, determine the route of its processing technology and processing needs of the various process parameters. In the parts fixture design, parts processing operations requirements, analysis should be limited to the number of degrees of freedom, and then selected according to the parts of the surface characteristics of the positioning element, and then analysis whether the selected positioning element should be limited degrees of freedom. Positioning element also need to choose the clamping element, the final step is to determine the structure of the special fixture. Key words: Headstock; processing; process; special fixtures IV 目 錄 摘 要 . ABSTRACT. 目 錄 . 1 緒論 .1 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 .2 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 .2 1.3 本課題應達到的要求 .3 2 主軸箱箱體分析 .3 2.1 主軸箱箱體的作用 .3 2.2 主軸箱箱體的圖樣分析 .3 2.3 工藝分析 .5 3 工藝規(guī)程設計 .7 3.1 確定毛坯的制造形式 .7 3.2 定位基準的選擇 .8 3.2.1 粗基準的選擇 .9 3.2.2 精基準的選擇 .9 3.3 擬定工藝路線 .10 3.3.1 劃分加工階段 .10 3.3.2 安排加工順序 .10 3.3.3 擬定加工工藝路線 .11 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .13 3.5 切削用量及工時定額的確定 .15 4 主軸箱的鉆夾具設計 .27 4.1 指出存在的問題 .27 4.1.1 機床夾具的作用 .27 4.1.2 鉆床夾具的主要類型及結構形式 .27 4.2 夾具設計 .28 4.2.1 夾具體設計 .28 4.2.2 定位基準的選擇 .28 4.2.3 定位方案和元件設計 .29 4.2.4 定位誤差的計算 .29 4.2.5 夾緊力計算 .29 4.2.6 夾緊機構的設計 .30 5 結論與展望 .31 5.1 結論 .31 V 5.2 不足之處及未來展望 .31 致 謝 .32 參考文獻.33 0 1 緒論 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 工裝工藝及夾具畢業(yè)設計是對所學專業(yè)課知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前 對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是理論聯(lián)系實際的訓練。機床夾具已成 為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設計和使用是促進生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。 機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原材料和毛坯的供應， 進行機床調(diào)整，專用工藝裝備的設計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞動力，以及進 行生產(chǎn)成本核算等。 機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn) 品的進度計劃和相應的調(diào)度計劃，并能做到各工序科學地銜接，使生產(chǎn)均衡、順利，實 現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。 機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。機械加工工 藝過程卡片，是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中，以機械加 工工藝過程卡片指導生產(chǎn)，過程卡的各個項目編制較為詳細。機械加工工序卡片是為每 個工序詳細制定的，用于直接指導工人進行生產(chǎn)，多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn) 中的重要零件。 在機械行業(yè)中，如何去保證工件的高精度、加工的成本等實質(zhì)性問題，一直是從事 于機械行業(yè)人員研究的問題，其中在設計夾具的時候就要考慮以上問題，高效的夾具是 工件高精度的保證，如何讓夾具更高效、更經(jīng)濟，這是行業(yè)人急需要解決的。 隨著社會的發(fā)展，科技的不斷提高，各種高科技技術逐漸滲透到各個行業(yè)，如何利 用這些高科技為人類服務，如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中，這還需要機械行業(yè) 人員不斷的努力，開拓創(chuàng)新。 隨著科學技術的發(fā)展，和社會市場需要，夾具的設計在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方 向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度 標準化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購。而模具和夾具則和產(chǎn)品息息相關,產(chǎn)品一有 變化就需重新制作,通常是屬于專用性質(zhì)的工具,模具已發(fā)展成為獨立的行業(yè);夾具在國內(nèi) 外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標準化、模塊 化、組合化等當代先進設計思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護原 理。所以是今后夾具技術的一個重要發(fā)展方向單位 。 機床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱為“輔 助工具” 。輔助工具有時也廣義地包括在機床夾具的范圍內(nèi)。按照機床夾具的應用范圍, 一般可分為通用夾具,專用夾具和可調(diào)整式夾具等。 通過這次畢業(yè)設計，對自己所學的理論知識進行一次綜合運用，也是對四年的學習 深度的一個檢驗。在這次設計過程中，充分挖掘自己分析問題，解決問題的潛力。并希 望通過畢業(yè)設計能養(yǎng)成一種嚴謹，認真的態(tài)度，為以后參加工作打下一個良好的基礎。 1 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 工裝的全稱是工藝裝備，工裝是指加工機床外而需保證零件加工質(zhì)量的工藝裝備， 是制造過程中所用的各種工具的總稱。它是各企業(yè)內(nèi)除生產(chǎn)設備和工具外的為配合生產(chǎn) 設備和人完成工藝制作要求的部分，大多工裝都是針對各自產(chǎn)品特點的。機械加工過程 中用來固定和定位要加工的零件或毛坯件的裝置，即工裝的主要作用有：固定，定位， 防止變形。 夾具屬于工裝，工裝包含夾具，屬于從屬關系。不僅僅是焊裝用，在機加工方面也 有用，許多時候，需要裝配幾個部件并保證其定位準確的時候就需要。設計工裝夾具要 緊扣產(chǎn)品，因為工裝夾具是專門為某些產(chǎn)品特定的，要保證生產(chǎn)時無干涉現(xiàn)象、定位準 確、操作工操作便捷等。簡單的說，就是用于工件裝夾的工具。