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本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
学习中心：陕西西安奥鹏学习中心[2]
层 次： 专科起点本科
专 业：机械设计制造及其自动化
年 级： 2012年 春 季
学 生： 于 杰
指导教师： 于 静
完成日期： 2013 年 12 月 29 日
内容摘要
本篇论文中共涉及两个部分，第一，是车床支架的机械加工工艺；第二，是机床夹具的设计。
在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，成为工艺过程。工艺过程是生产过程的重要组成部分。本篇论文完成了对年产2000件车床支架零件工艺规程的设计，并且填写车床支架零件的工艺过程卡片。
选定钻孔和锪孔工序进行了夹具的总体装配和夹具体的设计。首先，结合零件的各项技术要求，拟订工件的定位、夹紧方案；然后根据夹具设计原则以及夹紧力和夹紧点的确定原则进行局部零部件和夹具体的设计；最后，校核该夹具的精度。
关键词：机械加工；加工工艺；夹具；夹紧力
引 言
在机械加工行业中车床被认为是所有设备的工作“母机”。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，以圆柱体为主, 在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。铣床和钻床等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的。
机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。 普通机床经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化，精密机械与测量等技术的发展与综合应用，生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力，使原来不能解决的许多问题，到了科学解决的途径。 在我国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。
但是不管机床怎么发展，机械加工中仍然少不了夹具工装的使用。
机械论文
研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：
1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产周期，降低生产成本；
2）能装夹一组具有相似性特征的工件；
3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；
4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；
5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；
6）提高机床夹具的标准化程度。
1 绪论
机械加工工艺规程是指导生产的重要技术性文件，它直接关系到产品的质量、生产效率及其产品所产生的经济效益，因此工艺规程编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证和主要依据，在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。
夹具设计是为了保证产品的质量的同时提高生产效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本，所以，在大批量生产中，常常采用专用夹具。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题等，因此，机床夹具在机械制造行业中占有十分重要的地位。
在这次的毕业设计中，将会使用到这几年所学的所有知识，是这些知识的整合运用，也会使这些知识在这次设计中融会贯通，希望可以通过这次设计锻炼自己的分析、解决问题的能力，为义工的工作奠定良好的基础。
本次设计的题目是“车床支架机械加工工艺及钻孔夹具设计”。在做这个设计题目过程中，涉及了很多工艺规程设计方面的知识。
本次的设计任务是：制定一给定的零件（车床支架）的机械加工工艺及就加工该零件的某一道工序（钻孔）的夹具设计。
设计内容包括：
毛坯零件综合图一张；
夹具装配图1张；
夹具体图1张；
工序卡的编订、 绘制；
论文1份；
2 工艺规程设计
2.1年生产量和批量的确定
1）已知生产纲领：2000件／年，
年生产量=生产纲领 每台件数 （1%储备量）（1%废品率）
＝ 2000 1（1+0.01）（1+0.01）
= 2041 件
月产量=年产量／12= 170 件（其中一个月生产171件）
日产量=月产量／25.5= 7.56 = 8 件
2）生产类型的确定：
查工艺人员手册，年产量2000件的属于中批生产。
3）批量的确定及生产间隔期
在一个零件总的加工时间及最长工序时间确定的情况下，批量和生产间隔期相互制约，批量越大，生产间隔期越长，生产率高，但资金周转慢，批量越小，生产间隔期短，资金周转快，
但生产率低，所以要同时兼顾二者。
批量的确定：
除了要考虑生产间隔期外，还要考虑车间毛坯仓库的面积，如批量大，则占用车间面积过大，资金投入大，周转慢，反之，如批量小，则毛坯的供给满足不了加工需要，则出现停工，以至于设备的闲置，工人的浪费。
考虑到以上的种种因素，定的批量时间为2天。
2.2零件分析
1． 零件作用：本零件作为支架用零件如图一所示。
2． 零件材料：本零件材料为HT20-40。
3． 零件热处理要求：由于本零件为铸件，需要进行时效处理。
4． 零件技术要求：
本零件需加工的表面为：A面、C面、F面、D面、E面、L孔、B孔、G孔、H孔。其中L孔，
图2-1 车床支架零件示意图 B孔不但本身尺寸精度、表面粗糙度有较高要求，而且位置精度也有一定要求。（详
细见附图2-2车床支架毛坯零件综合图）
图2-2 车床支架零件图
5． 零件结构特点：对称性较好。
6． 加工出该工件所用的加工方法主要有：铣削加工，钻、锪、扩、铰削加工。
7． 零件设计基准：分析得知，其设计基准是 A 面、C 面。
2.3毛坯余量和加工余量的确定
1）毛坯的选择
由于零件是中批生产，故优先考虑锻、铸件，可提高生产率，降低成本，
又考虑到零件的力学性能、形状及大小，故采用铸件。
2）毛坯余量和加工余量的确定
加工余量的大小不仅直接影响毛坯尺寸，而且影响到工艺装备（夹具等）的尺寸，设备的调整，切削用量的选择，材料消耗工艺定额和加工工时定额等。如果余量留大了，既浪费材料又浪费工时、工具和动力；如果留小了，由于加工过程中的应力变形和热变形等影响，可能会由于余量不足而导致工件报废，因此，在设计工艺规程时确定合理的加工余量是十分重要的。
机械加工中毛坯尺寸与其零件尺寸之差，称为毛坯余量，加工余量的大小，取决于各加工过程中各个工序应切除的金属层总和，以及毛坯尺寸与规定的公称尺寸间的偏差值。
毛坯余量的确定：根据毛坯的铸造精度，铸件最大尺寸，该面的公称尺寸，及该面在砂箱中所处的位置，可由《金属机械加工工艺人员手册》中查出。
但在本次设计中，毛坯余量由各工序切削余量计算出。每道工序中切去金属的厚度就是该道工序的加工余量。加工余量的确定可由《机械加工余量手册》中查出，其选用原则为：
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