转速器盘工艺夹具设计说明书

优秀本科毕业设计（论文）

目 录

第1章零件分析 .................................................... 1

1.1计算生产纲领，确定生产类型 .................................... 1

1.2零件的作用 .................................................... 1 1.3零件的工艺性分析和零件图的审查 ................................ 2

第2章 工艺过程设计 .............................................. 3

2.1零件表面加工方法的选择 ........................................ 3 2.2工艺路线的制订 ................................................ 3 2.3选择毛坯 ...................................................... 5 2.4定位基准的选择 ................................................ 5 2.5工艺方案的经济技术比较 ........................................ 6 2.6机床的选择 .................................................... 6 2.7选择夹具 ...................................................... 6 2.8选择刀具 ...................................................... 7 2.9 选择量具 ...................................................... 7 2.10加工量计算表 ................................................. 7 2.11工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具 .............................. 8 2.12确定工序尺寸 ................................................. 8

第3章 机械加工计算 .............................................. 8

3.1粗铣上下端面和上表面 .......................................... 9 3.2钻Φ10和Φ2-6孔 .............................................. 9 3.3铰Φ10和Φ2-6孔 ............................................. 10 3.4精铣上表面 ................................................... 11 3.5粗铣前端面和后端面 ........................................... 11 3.6精铣前端面 ................................................... 11 3.7钻Φ2-9孔： ................................................. 12

第4章夹具设计 ................................................... 12

4.1铣床夹具的主要类型及结构形式 ................................. 13 4.2铣床夹具的设计要点 ........................................... 13 4.3确定设计方案 ................................................. 14 4.4削力及夹紧力计算 ............................................. 15

设计心得 ........................................................... 15 参考文献 ........................................................... 16 附录 ................................................................ 16

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序 言

《机械制造工艺及夹具设计》是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程，它是将设计和制造知识有机的结合，并融合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用，而进行的一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解，并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。

对于我本人来说，希望能通过本次课程设计的学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题之中，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力；同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺，而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中，为改善我国的机器制造业相对落后的局面探索可能的途径。

由于所学知识和实践的时间以及深度有限，本设计中会有许多不足，希望各位老师能给予指正。

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第1章 零件分析

1.1计算生产纲领，确定生产类型

所给任务的零件（图1.1）是某机器上的一个转速器盘的零件。假定该机器年产量为6000台，且每台机器中仅有一件，由零件的特征可知，它属于机体类小零件，因此，可以确定其生产类型为大批量生产。

1.2零件的作用 转速器盘是2105柴油机中调速机构。Φ10mm孔装一偏心轴，此轴一端通过销与手柄相连，另一端与油门拉杆相连。转动手柄，偏心轴转，油门拉杆即可打开油门或关小油门。Φ6mm孔装两销，起限位作用，手柄可在120°范围内转动，实现无级调速。该零件通过Φ9mm孔用M8螺栓与柴油机体连接。 本设计任务给定的零件转速器盘，即传递运动并保持其他零件正确工作方式，和保持互相之间的正确位置。其对加工平面，平行度，加工孔，垂直度，等有一定的要求，由于零件比较复杂，不成规则，故加工过程中需要用到复杂的夹具。 图1.1 答辩无忧，值得下载！

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两端 图1.2 1.3零件的工艺性分析和零件图的审查

该零件图的视图正确，完整，尺寸，公差及技术都符合要求。但是，零件的加工过程，需要有较高的平面度，某些地方需要较细的表面粗糙度，各装配基面要求有一定的尺寸精度和平行度。否则会影响机器设备的性能和精度。

由于零件的结构比较复杂，加工时需要较复杂的夹具才能准确的定位，并保持适当的夹紧力，可以用花盘进行定位加紧，并用垫块进行辅助定位。

同时基准面的选择也是很重要的。在加工I ,II ,III孔的端面时，先用铣刀铣出下表面，在以下表面为基准，铣出上面的各表面（I,II,III孔的加工也是以下端面为定为基准的）；在加工前后端面时，由于工件前后尺寸较大，可在铰床上铣端平面，铣出后表面。之后，以后表面为基准，铣出两个Φ9孔，在加工过程中，应尽量减少安装的次数，以减少安装时带来的安装误差。

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第2章 工艺过程设计

2.1零件表面加工方法的选择

本设计任务给的零件需要加工的表面有：端面，内孔，园角等，其加工方法如下： （1）下表面（大面积表面）：虽然不是重要的表面，没有粗糙度要求，但是定位基

准面，用铣车进行端铣平面，粗铣即可。 （2）上边缘面：不是重要表面，粗铣即可。

（3）I,II,III孔处的上端面：是重要表面，表面粗糙度R6.3，可以进行粗铣后，再

进行半精铣或精铣。

（4）I孔处的下端面：无表面粗糙度要求，只需进行粗铣即可。

（5）前端面：是重要表面，也是定为基准面，表面粗糙度R6.3，进行粗铣再半精铣

或精铣。

（6）2个Φ9孔的后端面：表面粗糙度R12.5，只需进行粗铣。

（7）2个Φ9孔的加工：表面粗糙度R12.5，以下端面为基准，粗铰出2个Φ9孔；；

普通铰床即可。

（8）I孔的加工：表面粗糙度R6.3，可用铰床进行铰孔，粗铰或扩孔均可。 （9）II,III孔的加工：表面粗糙度R3.2，是要求较高的孔，可进行粗铰→半精铰，

或者扩孔→精扩，既可满足要求。

（10）园角：有R3，R5,R6.5,R15几种园角，可用立铣刀周铣出园角。

2.2工艺路线的制订

工艺路线一：

工序1：钳工划线；以上边缘面为粗基准，划下表面的加工线。 工序２：铣，以上端面为定位粗基准，粗铣出零件下表面。

工序3：铣，在以下表面为基准，粗铣出I,II,III,孔的上端面和其他次要表面；倒

角。

工序4：铣，以上端面为定位基准，粗铣出零件下端面

工序5：精铣，以下端面为基准，对上端面进行精铣，使表面粗糙度达到R6.3的要

求。

工序6：钻孔，以下端面为基准，预钻出I,II,III孔，留出1mm左右的加工量； 工序7 ：铰，在铰床上进行铰孔，粗铰Φ10孔I；粗铰2个Φ6孔；倒角。 工序8： 铣，以I为基准，对上表面进行精铣，使表面粗糙度达到R6.3的要求。 工序9：铣，以I,和下表面为基准，铣出前端面

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工序10：精铣Φ9孔前端面

工序11：铣，以前端面为基准，铣出后端面。 工序12：钻，以I,和下表面为基准，钻出2个Φ9孔。 工序13：钳工去毛刺。 工序１4：终检。 工序１5：涂油入库。

工艺路线二：

工序1：钳工划线；以上表面为粗基准，划下表面的加工线。

工序２：以上端面为定位粗基准，粗铣出零件下表面；在以下表面为精基准，

粗铣出２个Φ9孔的上端面，以及I,II,III,孔的上端面和其他次要表面；倒角。

工序３：以下表面为基准，对这３个孔的上端面进行精铣，使表面粗糙度达到

R6.3的要求。

工序４：以Φ10孔的上表面为基准，精铣Φ10孔I的下端面。

工序５：以下表面为基准，在铰床上粗铣或半精铣出后端面，再以后端面为基

准，加工出2个Φ9的孔的前端面。

工序６：钻孔，以后表面为基准，预钻出I,II,III孔，留出1mm左右的加工余

量；再以下端面为基准，预钻出2个Φ9孔，留出1mm的加工余量、 工序７：在铰床上进行铰孔，粗铰Φ10孔I；粗铰2个Φ9孔；倒角。

工序８：精铰Φ6孔II,III，使粗糙度达到R3.2的要求 工序９：钳工去毛刺。 工序１０：终检。

工艺路线三:

工序1：钳工划线；上表面为粗基准，划下表面的加工线。 工序２：铣，以上端面为定位粗基准，粗铣出零件下表面；

工序3：在以下表面为精基准，粗铣出２个Φ9孔的前端面，以及I,II,III,孔的上

端面和其他次要表面；倒角。

工序4：以Φ10孔的上端面为基准，铣Φ10孔I的下端面

工序5：铰，以下表面为基准，在铰床上粗铣或半精铣出Φ9后端面。 工序6：铣，以Φ9后端面为基准，铣出2个Φ9的孔的前端面。

工序7：以Φ10孔下端面为基准，预钻出I,II,III孔，留出1mm左右的加工余量 工序8：以Φ9后端面为基准，预钻出2个Φ9孔，留出1mm的加工余量

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工序9：精铣，以下表面为基准基准，对这３个孔的上端面进行精铣，使表面粗糙度

达到R6.3的要求。

工序10：铰，铰床上进行铰孔，粗铰Φ10孔I；粗铰2个Φ9孔；倒角。 工序11：精铰Φ6孔II,III，使粗糙度达到R3.2的要求 工序12：钳工去毛刺。 工序１3：终检。 工序１4：涂油入库。

2.3选择毛坯

转速器盘是一个结构较复杂的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，同时要求强度要高，重要表面的表面硬度也要高，故选用铸铁材料HT200，铸铁材料是最常见的材料，其优点是：容易成型，切削性能好，价格低廉，且吸振性好。为了得到较好的强度和表面硬度，可在加工过程中进行调质处理，淬火，同时为了消除内应力对工件的影响，可进行适当的人工时效处理。 由于零件的结构复杂，用锻件是不太可能的，因此，需要先根据零件图，做出铸模，进行铸造，最好用成型铸造法，以减少加工余量和保证零件的结构准确性。 2.4定位基准的选择 本零件是有精度较高要求的孔的盘状零件，平面和孔是设计的基准，也是装配和测量的基准，在加工时，应尽量以大平面为基准。 先铣出下表面，以下表面为基准，加工出上端面和上表面，再以上端面为基准加工下端面，以上端面为基准钻出I,II,III 3个孔；加工前后端面时，先以上端面和I,II,为基准，在铣床上铣出后端面，再以后端面为基准，加工出2个Φ9的孔的前端面。 由于扇形部分的表面比较不易加工，首先以加工出来的下端面为基准加工出I,II,III孔处的各个上端面，再以上端面为基准，加工出I孔处的下端面；零件的2个Φ9孔的上边缘表面是不能用来作为定位基准的。 上表面上端面 下端面 图2.1 下表面答辩无忧，值得下载！

上端面优秀本科毕业设计（论文） 下端面前端面 Ⅱ下表面 后端面 Ⅰ Ⅲ 图2.2 2.5工艺方案的经济技术比较 在加工过程中，也可以用车床或刨床来加工表面，用铰床来铰孔。但是由于工件的结构较复杂，用车床或刨床加工的话会给加工带来很大的困难，给工人增加很大的工作难度；如果用铰床来铰孔，也是可以的，但是本设计给的零件的孔要求的精度不是非常高，用普通的钻床就可以加工达到设计的要求。选择工艺路线一比较合理！ 2.6机床的选择 (1)工序２，３，４，5和9，10，11，12用的是铣床，分别进行粗铣，精铣。用普通的卧铣床X62W型万能卧铣床即可。 (2)工序７和工序８是铰孔工序，分别是粗铰和半精铰。使用普通的铰床即可。 (3)工序６，13加工一个Φ10孔，2个Φ6孔，2个Φ9孔，采用花盘加紧，在立式钻床即可。可选用Z518型立式钻床。 2.7选择夹具 本零件结构比较复杂，不成规则，故夹紧定位比较困难，可采用花盘以及专用夹具来定位，并可以使用一些垫块来辅助定位加紧。 例如，在加工上端面时，扇形部分下部分悬空，需要用一些辅助支撑，然后加紧，以防零件加紧时发生变形。在加工前后端面时，用花盘或压板都可以加紧。 答辩无忧，值得下载！

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2.8选择刀具

(1)在工序２，３，４，７铣平面时，铣刀可以选择直齿或错齿的端铣刀和周铣刀，工序中有粗铣和精铣，在粗铣后，要留有一定的加工余量，供精铣工序加工。 (2)钻孔有Φ10, Φ6,Φ9三种孔，需要留一定的加工余量，可用Φ5, Φ8麻花钻直接钻出来。

(3)铰孔需要铰三种孔Φ10, Φ6和Φ9，有粗铰和精铰，粗加工可用YT15,精加工可用YT30。

2.9 选择量具

本零件是单件大批量生产，故采用的是通用量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法的极限误差来选择。在这里选的是第一种方法。

2.9.1选择平面的量具：

由零件图上看，各平面的相互位置要求不是非常严格，其最小不确定度为0.2mm，选用分度值为0.02mm，测量范围为0-150mm的游标卡尺就行了，因为其不确度为0.02mm，显然满足要求。

2.9.2选择内孔的量具：

此零件对孔的精度要求较高，其中例如I孔的下偏差要求在0.013之内，故可选用分度值为0.01mm，测量范围为0-150mm的内径百分尺，其不确定度为0.008，满足测量精度的要求。

2.10加工量计算表

工序 加工位置 上表面 上端面 下端面 前端面 后端面 Φ10孔 Φ6孔 Φ9孔 13.5 12.5(双面) 19(双面) 0 0 0 11.5 10.5(双面) 8.5(双面) 17(双面) 15（双面） Φ9 Φ5 Φ9 Φ5.7 11 2．5 3．7 2 3 2 毛坯 (mm) 粗加工 (mm) 半精加工(mm) 精加工 (mm) 总加工余量 (mm) 7．8（双面） 14（双面） 答辩无忧，值得下载！

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2.11工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具

（1） 28 0.5 分度值为0.02mm，测量范围为0-150mm的游标卡尺 （2）12 0.2 分度值为0.02mm，测量范围为0-150mm的游标卡尺 （3）14 --- 分度值为0.02mm，测量范围为0-150mm的游标卡尺 （4）Φ10 0.013 分度值为0.01mm，测量范围为0-150mm的内径百分

尺 Φ6 0.030 Φ9 --- 分度值为0.02mm，测量范围为0-150mm的游标卡尺 注：本零件要求测量的尺寸并不是很复杂，故只要这两种量具就足够了。

2.12确定工序尺寸

工序2，3，4主要是加工端面，如图L1，L11,L12,L13,L14,L15,L16是各个端面之间的相互位置，其中工序３，４的L15,L16,是精加工的尺寸链，即加工I,II,III孔的上端面的尺寸。

L1是零件下表面到最上面的端面的距离，L11是下表面到Φ9孔中心的距离，L12是Φ9孔中心到上端面的距离，L13是Φ9孔中心到Φ10孔下表面的距离，L14是Φ10孔两个端面的距离，L15是Φ10孔上端面到Φ6孔的上端面的距离，L16是下表面到Φ10孔的上端面的距离。

工序６，７，８主要是加工孔的尺寸链。 L21是Φ9孔两个端面的距离，L22是后端面板的厚度，L23是后端面到孔I的距离。

L31是两个Φ9孔之间的距离，L32是左边的Φ9到Φ10孔的水平距离，L33是Φ10孔到两个Φ6孔的水平距离，L34是Φ10孔到零件下表面的斜面底端的距离。

第3章 机械加工计算

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