箱体盖加工工艺及镗孔夹具设计

摘要

箱体盖零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。利用CAD软件绘制产品成品图结合成品图查找资料绘制箱体盖毛坯图，对产品镗孔工序进行夹具的设计并绘制主要零件图，利用UG软件进行夹具总装的三维造型装配。
为了防止零件在夹紧过程中变形，保证加工过程中定位的稳定性，则采用移动压板为夹紧元件对零件底座进行夹紧。为了保证有足够的夹紧力，动力源装置采用移动压板。
本夹具设计的优点有：结构简单实用、安装方便、易更换、造价低廉。

关键词：箱体盖、工艺、夹具，镗孔夹具、三维装配。

第一章前言

机械制造工业是根据设计图纸制造出相应的零部件，然后将这些零部件装配成机械设备。机械制造工业的产品在随处都可以看到。制造业是国民经济发展中的一个支柱性行业，我们的日常生活与息息相关，是一个国家发展程度的最明显的标志。从长远看来，机械制造业的现有水平以及技术程可以反映一个国家的综合实力以及科技创新能力。
在对机械专业的机械制图，机械制造技术基础，机械设计等课程学习之后，对转子的加工工艺进行设计是对专业知识的一个总综合的检验方法。对零件机加工过程中的定位，工艺参数等问题进行解决，并严格按照机械设计，加工，制造的要求，制作出符合要求的转子零件。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。机械专业的实习是一个综合能力培养的过程，所涉及的知识点特别多，只有掌握好扎实的专业知识以及灵活运用到实际设计中，才是本次设计的意义。
由于专业知识掌握有限，实际设计经验不足，如果有不合适的地方，恳请各位老师批评指正。
1.1夹具的发展趋势
现代机床夹具的发展趋势主要表现为标准化、高效化、精密化和柔性化等四个方面。
（1）标准化机床夹具的目的就在于提高生产效率，这样也就必使其具有标准化和通用化，而机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148～T2259－91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。
（2）高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。
（3）精密化机床夹具的精度会直接影响到零件的加工精度，而随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1"；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。这些精密化的夹具为以后零件加工的精度提供了保证。
（4）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。

1.2本课题研究的意义
本次设计是对大学所学知识的最后一次熟练运用，通过将理论应用于实践中，为了以后的工作和学习巩固了基础，并熟练掌握了软件的一些基本操作。
本次的设计题目为箱体盖零件机械加工工艺编制及镗孔工序夹具一套，箱体盖顾名思义其实就是一个箱体的盖，中间为两孔是箱体轴通过的支点，主要起固定作用。
对箱体盖零件机械加工工艺编制及镗床夹具设计的目的是培养学生运用机械制造、机械设计及其他功课所学习到的知识，结合实训课程中的理论与实践相结合的知识，从而能够独立的分析和解决零件加工所需夹具设计的基本要求，我们还能学会拟定零件加工的工艺路线，完成机械加工夹具设计，提高机构设计能力，而且运用到了CAD绘图，对我们的能力提高很有帮助，为以后的设计奠定了基础。结合UG三维软件对夹具进行三维装配。
夹具的特点是定位和夹紧，保证加工满足图纸要求，能够实现批量化生产、节约成本，大大提高加工效率，定位是为了保证加工位置的准确性，夹紧是为了保证加工零件保持夹紧状态不松动。
本次设计的题目是“箱体盖零件机械加工工艺编制及镗床具设计”，作为一个从事机械行业的技术人员，这一课题的选择将对我今后的设计工作打下了良好的基础。
本次设计的主要内容包含以下几点：
（1）根据箱体盖零件的结构、形状和尺寸以及材料进行分析，完成齿轮箱零件的设计以及制造方式，对其进行工艺路线的1.3本课题需要完成的内容
制定，确定合理的加工工序尺寸。
（2）根据箱体盖零件的工艺路线，合理选择机床、刀具、夹具以及量具，并对其进行切削用量的计算。
（3）对箱体盖零件进行夹具设计，包括夹紧方式和定位方式的选择，设计定位元件和夹紧元件，并计算夹紧力和定位误差。
（4）完成箱体盖产品镗孔工序夹具的设计。
（5）针对镗孔工序夹具，绘制两维装配图及主要非标零件图，结合两维装配图，利用UG三维软件，对镗孔夹具绘制三维装配图。

箱体盖毛坯图

箱体盖夹具图合集

箱体盖成品图