机械加工工艺分析与改进设计作者：陈军摘要：我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力。

目录摘要 (1)目录 (2)绪论 (3)第三章：30*40专用夹具的设计 (11)3.1专用夹具的设计要求 (11)3.2夹具设计 (12)总结 (16)参考资料 (16)绪论本课题是对制动杆零件工艺规程及40×30面铣削夹具的设计，对此研究我查阅了大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。

123124、毛坯的选择1）毛坯的种类铸造毛坯：适合做形状复杂的零件。

锻造毛坯：适合做形状简单的零件。

型材：适合做轴、平板类零件。

焊接毛坯：适合做板类、框架类零件。

2）毛坯选择的原则选择原则：毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸以减少机械加工。

毛坯选择应考虑的因素：2123精基准：采用加工过的表面作为基准。

基准的选择遵循以下四个原则1）基准重合原则：（1）设计基准与定位基准不重合误差只会发生在用调整法获得加工尺寸的情况。

（2）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间的差值。

2）基准统一原则:整个工艺过程或有关几道工序采用同一个定位基准来定位。

采用基准统一原则有利于：（1）简化工艺过程的制定及夹具的设计。

（2）避免基准转换带来误差。

3) 互为基准：使加工面间有较高的位置精度，又使其加工余量小而均匀，可采用反复加工互为基准原则。

411123212）要考虑被加工材料的性质。

3)要考虑生产纲领，及生产率和经济效率。

4）要考虑现有设备和生产条件。

1．4工艺路线的拟定1、工艺规程的定义：规定产品或零件的制造工艺过程和操作方法等工艺文件称为工艺规程。

2、工艺路线的内容与步骤：1）分析零件图和产品装配图。

2）对零件图和装配图进行工艺审查3）由零件生产纲领确定生产类型456789零件的材料HT200。

由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。

便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。

2.2基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个V形块支承 45圆的外轮廓作主要定位，以限制z、z、y、y四个自由度。

再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工Φ25的孔。

必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于2mm的锥面来代替中心孔。

若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度2.3制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。

在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。

部分采用专用刀具和专一量具。

并尽量使工序集中来提高生产率。

除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

表2.1工艺路线方案一续表2.2工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将“工序5钻Ф14孔，再加工螺纹孔M8”变为“工序7再毛坯与零件不同的尺寸有：(具体见零件图)故台阶已被铸出,根据参考文献[14]的铣刀类型及尺寸可知选用6mm的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都为0.5mm。

1）加工Φ25的端面，根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，同理上下端面的加工余量都是2mm。

2）对Φ25的内表面加工。

由于内表面有粗糙度要求1.6。

可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可达到要求。

3）加工宽度为30mm的下平台时，用铣削的方法加工台肩。

由于台肩的加工表面有粗糙度的要求，而铣削的精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，每次铣削的深度是2.5mm。

4）钻锥孔Φ12.7时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采用Φ12的钻头，切削深度是2.5mm。

5，一6，78，可（2）精铣25Φ孔下平面工序2：加工孔Φ25到要求尺寸工件材料为HT200铁，硬度200HBS。

孔的直径为25mm，公差为H7，表面粗糙度1.6aR mμ。

加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔——Φ22mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔——Φ24.7mm标准高速钢扩孔钻；铰孔——Φ25mm标准高速铰刀。

选择各工序切削用量。

（1）确定钻削用量1）确定进给量f2）确定切削速度v、轴向力F、转矩T及切削功率m P3）校验机床功率切削功率m P为（2）确定扩孔切削用量1212工件材料为HT200铁，硬度200HBS。

孔的直径为12.7mm，，表面粗糙度a。

加工机床为Z535立式钻床，钻孔——Φ12mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔——Φ12.7mm标准高速钢扩孔钻。

选择各工序切削用量。

（1）确定钻削用量1）确定进给量f2）确定切削速度v、轴向力F、转矩T及切削功率m P 3）校验机床功率（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量f2）确定切削速度v及n1（2）精铣M6上端面加工条件：工件材料： HT200，铸造。

机床： X52K立式铣床。

工序7：钻2-M6工件材料为HT200铁，硬度200HBS。

孔的直径为6mm。

加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻孔至Φ5，选用Φ5的麻花钻头。

攻M6螺纹，选用M6细柄机用丝锥攻螺纹。

工序8：校验2.5.2确定基本工时，根据任务要求中的设计内容，需要设计加工铣宽度为30mm的下平台夹具一套。

其中加工铣宽度为30mm的下平台将用于组合铣床，刀具为硬质合金端铣刀YG8对杠杆的Φ25孔下表面进行加工。

钻M8底孔夹具采用立式钻床，先用麻花钻钻孔，再用丝锥攻螺纹。

3.1 专用夹具的设计要求1.保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。

2．提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。

3.工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修．专用夹具的制造属于单件生产。

当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，3.2.2定位组件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位组件应是一面两销。

因此进行定位组件的设计主要是对固定挡销和带大端面的短圆柱销进行设计。

主要结构尺寸参数如下表3.4所示。

表3.4 固定挡销的结构尺寸3.2.3定位误差分析本夹具选用的定位组件为一面两销定位。

3.2.4铣削力与夹紧力计算对刀装置由对刀块来实现，用来确定刀具与夹具的相对位置。

由于本道工序是完成杠杆宽度为30mm下平台的粗精铣加工，所以选用直角对刀块。

根据GB2243—80直角对到刀块的结构和尺寸如图3.9所示。

图3.9 直角对刀块塞尺选用平塞尺，其结构如图3.10所示。

图3.10 平塞尺塞尺尺寸如表3.6所示。

夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要组件联成一个整体。

这些主要组件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。

整个夹具的结构夹具装配图ZJX-02所示。

3.2.7夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在立式铣床上加工杠杆的小平面和加工Φ12.7。

工件以0.023025+Φ孔及端面和水平面底为定位基准，在短销、支承板和支承钉上实现完全定位。

采用转动A型压板夹紧工件。

当加工完一边，可松开螺钉、螺母、支承钉来加工另一边。

一次加工小平面和加工Φ12.7，如夹具装配图ZJX-02所示。

总结本设计是研制一个结构简单、制作成本低、经济适用的级进模，通过本次毕业设计,我从中学到了模具设计技能和查阅图书的基本技巧，在画图过程中，通过对AutoCAD、Solidworks运用，我对软件的操作达到了熟练的程度。

在设计中遇到了很多困难，但是依靠自己的不懈努力还是克服了所有的困难。

最重要的一点就是我学会了在冷静中思考问题，在毫无头绪中求助于经验丰富的老师。

对于解决模具设计中的难题，可以有如下几种方法：[5] 倪森寿．机械制造工艺与装备[M]，北京：化学工业出版社，2003.[6] 周伟平．机械制造技术[M]．武汉：华中科技大学出版社，2002.[7] 张福润等．机械制造技术[M]．武汉：华中科技大学出版社，2002。

[8] 徐惠元、曾家驹．机械制造工艺学[M]．北京：机械工业出版社，2002.[9] 刘志刚．机械制造基础[M]．北京；高等教育出版社，2002.[10] 王明耀、张兆隆．机械制造技术[M]，北京：高等教育出版社，2002.。