w,山东华宇工学院毕业论文支承套夹具设计以及工艺分析系 别专业机械制造及其自动化班级机械制造及其自动化一班姓名学号2013-2015学年第1学期开题报告本次毕业设计的题目是：铣床升降台支承套夹具设计以及工艺分析我学的专业是机械制造及其自动化，一说到这个专业，我想大家联想到的 肯定是加工，而在加工零件时，对于任何一位了解该过程的人都会知道，加 工肯定有夹具夹住毛坯，只有这样零件才能很好的被加工出来。所以，对于 夹具我们也是时时刻刻被老师灌输这个词语，此次毕业设计，我自选了夹具 设计这个课题，我想它足以检验我两年来所学的知识，因为夹具的设计，肯 定设计到工序、工步、工艺的分析等等内容，这刚好把我们所学的东西全部 联系到了一起。我想通过这次毕业设计，会使得我灵活运用所学的能力得到 很好的提升，同时也大大增加了我思考问题是的逻辑思维能力，我会珍惜这 个机会，尽自己最大努力做好这个课题！目录一、绪论IV二、课题介绍72.1 课题背景及发展趋势72.2 课题的作用与意义92.3 夹具的组成112.4 铣床夹具的结构特点132.5 课题的任务13三、工艺规程设计.163.1分析图样并选择加工内容163.2选择加工中心163.3工艺设计17四、铤床夹具设计234.1 定位方案234.2 夹紧方案244.3 夹具体与定位键244.4 夹具总图上的尺寸、公差和技术要求254.5 加工精度分析25五、小结30参考文献311.绪论1.1机械制造业在国民经济中的地位、作用和发展概况机械制造业是国民经济的基础产业，它为国民经济各部门的发展提供所需的机 器、仪器、工具等机械设备。据统计，美国68%的社会财富来源于产业，日本国民 总产值的49%是由制造业提供的，中国的制造业在工业总产值中也占有40%的比例。 可以说，没有发达的制造业就不可能有国家的真正繁荣和富强，机械制造业的发展 规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志之一。经过见过依赖50多年的发展，我国的机械制造业已有了相当的实力，逐步形成 了一个国内外两方面的技术资源，有计划地推进企业的技术改造，引导企业走依靠 科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平及经济效益发生课显著变化，为繁 荣国内市场、扩大出口创汇、推动国民经济的发展作出了很大贡献。我国的机械制造业虽已取得了很大成绩，但与工业发达国家相比，无论在生产 能力、技术水平、管理水平和劳动生产率等发面都还有很大的差距。这些问题的主 要原因，在于机械制造水平的落后。因此，大力发展制造技术，已成为机械工业的 当务之急。随着科学技术的发展，油气是计算机技术的发展，促使常规机械制造技术与精 密检测技术、数控技术等相互结合。进机械产品的节后越来越合理。其性能、精度 和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批量生产向多品种小批量生产变化。 这对机械制造技术提出了更高的要求，使机械制造技术不断向着高柔性化与高自动 化、高精度高效率的趋势发展。（1）机械制造向高柔性与高自动化方向发展 计算机技术在机床中的 应用，使计算机数字控制（CNC）机床、加工中心（MC）、柔性制造系统（FMS）及计算机集成制造系统（CIMS）等自动化制造设备的 应用比例迅速增加，使得机械制造过程逐步柔性化，适应了市场 类型由大批量生产向多品种小批量生产及产品更新换代快的方向 转变，缩短了生产周期。(2) 机械制造想高精度方向发展精密与超精密加工技术是一个国家 制造技术水平的重要标志之一。目前，人们正在积极从事超精密 加工和超微细加工的研究，其绝对可达0.0050.01um。另外，不 少工业国家已开始向纳米级(1nm=0.001um )加工精度发展，课 望在不远的饿将来，机械制造业将能实现分子级或原子级的加工 精度。(3) 机械制造想高速高效率方向发展由于机床结构设计与制造水平 的提高各新型刀具材料的应用，使切削加工速度提高至每分钟数 百米甚至每分钟一千多米，从而促使切削效率显著提高。1.2数控加工技术在机械制造技业中的地位、作用和发展状况现代机械制造要求产品品种多样化，更新换代加速，从而使多品种小批量生产 的比重明显增加。在传统的机械制造中，但见小批量生产一般都采用通用机床加工， 当产品改变时，机床与工艺装备均需作相应的变换和调整，而且通用机床的自动化 程度不高，基本上有人工操作，难以提高生产效率和保证产品质量。特别是一些区 县、曲面轮廓组成的复杂零件，只能借助靠模和仿形机床加工，加工精度和生产效 率都受到很大的限制。为了解决多品种、小批量及复杂零件机械加工的自动化，数控加工技术应运而 生。由于数控技术综合应用了计算机、自动控制、精密检测等方面的技术成果，具 有高柔性、高精度与高度自动化的特点，因此采用数控加工手段，解决了机械制造 中常规监管技术难以解决甚至无法解决的单件小批量，特别是复杂型面零件加工的 自动化问题。应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发 展进图了一个新的阶段，提高了机械制造业的真正水平，为社会提供了高质量、多 品种及高可靠性的机械产品。我国的数控技术发展过程可分为四个阶段：第一阶段是1958-1965年，开始研究数控 铣床（电子管控制、步进电机和液力放大器拖动的开环系统），处于试制、使用阶段。 第二阶段是从1965年开始，研制晶体管数控系统，知道20实际60年代末和70年代初。 这一阶段的特点是，虽然数控机床的数量和配置不多，但在少数复杂零件加工中，已开 始从试验阶段进入生产试用阶段。第三阶段为1972-1979年，是上课就是的生产和使用 阶段，例如，研制成功集成电路数控系统；数控技术在车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工、 电加工领域开始研究或应用；数控加工中心机床压制成功；数控线切割机床业取得了较 大的发展等。1980年以后为第四阶段，是翁定发展阶段。通过研究和引进国外的现金技 术，我国的数控技术水平发展很快，已自行研制开发了三轴、四轴和五轴联动的数控系 统，研制了具有工艺处理能力的加工中心等，数控机床的品种已超过500种，其中金属 切削机床品种的时刻化率已达20%以上。2.课题介绍在机械制造过程中，用来固定加工对象，使其占有正确的位置， 以便接受施工，检测的装置都可统称为“夹具气广义地说，夹具是 一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。夹具以其 数量和在生产中的地位来说，“机床夹具”最重要。机床夹具为机床 的一种辅助设备，用它来准确地确定工件与刀具的相对位置，即将工 件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对运动。所以机床夹具是用以 使工件定位和夹紧的附加装置。机床夹具设计的基本要求有保证工件的加工精度，提高生产率， 工艺性好，使用性好，经济性好。2.1课题背景及发展趋势夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表 现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具， 是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥 梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来 越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关 系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹 具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备在机械制造业中，为了适应新品种不断发展的要求，夹具设计有朝着下列方向发展的趋势:1. 发展通用夹具新品种通用夹具是使用最广泛的一种夹具，发展通用夹具以代替某些专用夹具。内容包括以下：1）发展高精度通用夹具2）广泛采用高效率通用夹具3）发展适用于各种类型零件工艺特征的专用夹具2. 发展调整式夹具调整式夹具经过部分零件的更换和重新调整组合，即可适应不同工件的加工。适用程度介于通用和专用之间。主要有两种类型：1）通用可调式夹具2）调整式夹具3. 推广和发展组合夹具及拼拆夹具1）组合夹具组合夹具式有一套预先制好的各种不同形状、不同规格尺寸、具 有互换性和耐磨性的标准元件与合件所组成。2）拼拆夹具与组合夹具有相同之处，有一系列可多次利用的标准零件与基础 零件，但又采用了部分具有一定专用性的部件，其夹紧部件多采用液 压传动装置。4. 加强专用夹具的标准化和规格化加强夹具元件的标准化和规格化，不但能加速生产准备周期，而 且也可使夹具的生产由单件转为成批，降低夹具制造成本。因此，可 节省劳动力，缩短生产准备周期。5. 专用夹具中采用高精度、高效率的夹具主要满足高生产率的加工要求，使之有可能采用采用平行或平行 先后的加工方法，采用多件的加工方法，以及尽可能缩短或重合辅助 时间的方法来压缩单件工时，提高生产率。6. 大力推广和使用机械化及自动化夹具生产机械化及自动化是技术革命的中心内容，大力推广和使用机 械化及自动化夹具以减少和消除繁重的体力劳动是机械制造中的重 要问题。7. 推广和发展扩大机床性能的夹具具体的有仿形装置、机床改装用的各类夹具8. 采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具实践证明，采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具，能 满足机械加工中的定位要求，并简化制造工艺，缩短了生产周期，并 能保证零件的加工精度。2.2课题的作用与意义由于专用夹具可以按照工件加工的具体要求进行设计，故可事先 采取措施来保证操作的安全。对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对 刀具（或机床）有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力 的影响而变动，为此，进行机械加工之前，先将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种使工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种使工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划 线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹 紧。这种方法不需专门装备，但效率低，一般用于单件或者小批生产。 批量较大时，大都采用夹具装夹工件。用夹具装夹工件有以下优点：2.2.1保证加工精度，降低人工等级零件的加工精度，包括尺寸精度，几何形状精度和表面相互位置 精度三种。实用夹具的最大功用，是保证零件上加工表面的位置精度。 例如，在摇臂钻床上使用钻夹具加工孔系时，可保证达到 0.10 0.20mm的中心距精度，而按划线找正加工时，仅能保证0.41.0mm， 而且受到操作技术的影响，同批零件的质量也不稳定。当工件的形状复杂及精度要求高时，往往不易或不能依靠通用机 床及其附件来达到加工要求，因此需要采用专用夹具2.2.2提高劳动生产率和降低加工成本使用夹具后，免除了每件都要找正、对刀等时间，加速工件的装 卸，从而大大减少了有关工件安装的辅助时间。特别对那些机动时间 较短而辅助时间长的中小件加工意义更大。此外，用夹具安装还容易 实现多件加工、多工位加工、可进一步缩短辅助时间，提高劳动生产 率。2.2.3扩大机床工艺范围工件的结构形状时各式各样的，现在对精度和生产率的要求也越 来越高，在某些情况下，原有机床难以适应。为解决这一困难，往往 采用专用夹具以扩大机床的适用范围，实现“一机多用气例如在机 床上使用镗夹具，就可以代替镗床来做镗孔工作，解决缺乏设备的困 难2.2.4改变原机床的用途，扩大机床适用范围在产品更换时，工厂现有的机床设备，有时往往不能适应新产品 的要求。为此，可以采用夹具来改变机床的用途2.2.5减轻操作的劳动强度，做到安全生产由于夹具中可以采用扩力机构来减小操作的原始力，而且有时还 可以采用各种机动夹紧装置，故可使操作省力，减轻劳动强度。由于 专用夹具可以按照工件加工的具体要求进行设计，故可事先采取措施 来保证操作的安全。