阀座加工工艺及夹具毕业设计论文与制造(精品文档)

湖南工业职业技术学
毕业实践
类别：机械制造题目：阀座加工工艺及夹具设计与制造
系别：机械工程系
专业：数控技术
指导老师：
姓名：
班级：学号：
目录
序言 ............................................................ - 3 -摘要.............................................................. - 4 -第一部分工艺设计说明书............................................ - 5 -
一、生产过程与机械加工工艺过程 ........................................................................... - 5 -
二、机械加工工艺规程的种类 ................................................................................... - 5 -
三、制订机械加工工艺规程的原始资料 ................................................................... - 5 -
四、零件图工艺性分析 ............................................................................................... - 7 -
(一)对被加工零件进行工艺分析 ....................................................................... - 7 -
(二)该零件主要加工表面及技术要求分析 ....................................................... - 7 -
(三)确定毛坯 ....................................................................................................... - 8 -
五、刀具选择 ............................................................................................................. - 10 -
六、工艺规程设计..................................................................................................... - 11 -
(一)定位基准的选择 ......................................................................................... - 11 -
(二)制定工艺路线 ............................................................................................. - 12 -
(三)拟定加工方案 ............................................................................................. - 13 -
(四)阀座加工程序 ............................................................................................. - 14 -
(五)选择加工设备及工艺装备 ......................................................................... - 16 -
(六)加工工序设计 ............................................................................................. - 16 -
(七)确定第一道工序切屑用量及工时制定 ..................................................... - 18 - 第二部分机床夹具设计............................................. - 21 -
一、夹具设计其目的在于 ....................................................................................... - 21 -
二、机床夹具设计的基本要求 ............................................................................... - 21 -
(一)精度要求高 ................................................................................................. - 21 -
(二)生产效率高 ................................................................................................. - 21 -
(三)工艺性好 ..................................................................................................... - 22 -
(四)使用性好 ...................................................................................................... - 22 -
(五)效益高 .......................................................................................................... - 22 -
三、夹紧方案 ........................................................................................................... - 22 -
四、深入生产实际调查研究 ................................................................................... - 22 -
五、分析原料 ........................................................................................................... - 22 -
六、确定定位方案和选择定位元件 ....................................................................... - 22 -
七、圆盘加工制造 ................................................................................................... - 25 -
(一)圆盘主要技术要求 ..................................................................................... - 26 -
(二)圆盘加工余量 ............................................................................................. - 26 -
(三)选择加工设备 ............................................................................................. - 26 -
(四)孔加工方案及其选择 ................................................................................. - 26 -
(五)设备及加工工艺 ......................................................................................... - 28 -
(六)加工工序及编程 ......................................................................................... - 28 -
八、确定夹紧方案和夹紧机构 ............................................................................... - 29 -
(一)定位方案 ..................................................................................................... - 29 -
(二) 螺母及螺帽的选择 ..................................................................................... - 30 -
(三) 钩形压板加工工序及编程 ......................................................................... - 34 -
九．补充夹紧元件-双头螺母螺杆（垫片） ........................................................... - 35 - 第三部分绘制夹具装配图.......................................... - 37 -
一、确定绘制总装图应注意的问题 ....................................................................... - 37 -
二、夹具总图上尺寸及精度，位置精度与技术要求的标注 ............................... - 37 -
三、配合公差的确定 ............................................................................................... - 37 - 后记.............................................................. - 38 -参考文献： ........................................................ - 39 -
序言
机床夹具设计课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。

它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后搞好进行一次预备训练。

其目的在于：
（1）培养学生运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

（2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。

（3）培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。

（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

对于我本人来说，希望能通过本次课程设计学习，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。

由于时间及水平有限，缺点和错误在所难免，恳请读者批评指正。

2011年12月
摘要
仔细阅读任务书中的内容，看零件图的形状、尺寸。

明确设计的目的，根据零件的要求，选择毛坯的类型、形状和尺寸。

由零件图上的尺寸，选择定位的粗基准和精基准。

然后根据图中的尺寸、零件的形状来拟定工艺路线。

根据工艺路线确定粗、精加工的加工余量和工序尺寸。

完成以上工作后，选择加工的机床和工艺设备。

查找资料，分析、计算各工序中的切削用量及工时定额。

同时，由各工序的要求，分析、设计其夹具。

再确定各工序的技术要求及检验方法。

从整体上分析各工序的安排，参数的确定等是否合理。

根据要求填写工艺文件。

关键词：加工工艺、工装、夹具、工艺
第一部分工艺设计说明书
一、生产过程与机械加工工艺过程
生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。

它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。

机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单元是工序。

工序又由安装、工位、工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。

机械加工工艺规程的主要作用如下：
(一)机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。

根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。

(二)机械加工工艺规程也是组织生、进行计划调度的依据。

有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。

(三)机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。

根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。

二、机械加工工艺规程的种类
机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。

对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。

机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。

机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。

三、制订机械加工工艺规程的原始资料
制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：
(一)产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。

(二)毛坯图及毛坯制造方法。

工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。

(三)车间的生产条件。

即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。

(四)各种技术资料。

包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。

四、零件图工艺性分析
(一)对被加工零件进行工艺分析
通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。

但∅60的孔要要求精度高要精镗，没有退刀槽，应该加上。

由零件图可知，该零件结构简单，但技术要求多，对基准的选择要求高，零件选用材料ZG45，该材料具有较高的强度，韧性和塑性，切屑性能良好，结构工艺性好。

阀门制造工艺有如下特点：①阀门毛坯的制造工艺及检验工艺比较复杂。

阀门的铸件毛坯是结构叫复杂的薄壁壳体件。

其铸件要求表面光洁、铸字清晰，特别是要有致密的缺陷。

为了满足上述要求，铸造时应采取一系列工艺措施，如选用高耐火度的造型材料并控制型砂水份、造型时应分层打实以保证砂型硬度，采用合理的浇帽口系统及严格控制浇注速度和温度等。

由于技术要求较高，阀门毛坯的铸造工艺远较一般铸件复杂。

此外，阀门毛坯除检查尺寸，位置精度及外观外，有的还有作金相组织、力学性能、耐腐蚀性能及无损探伤等多种检验，故阀门的检验工艺也较复杂。

②机械加工难度大由于阀门材料的各类繁多，除各种铸铁、碳素钢外，其大部分高强、耐腐蚀和高硬材料的切削性能都很差，很难使零件达到规定的加工精度和表面粗糙度。

而阀门密封面的几何型状精度和表面粗糙度的要求很高，因此更增加了阀门机械加工难度。

同时，阀门材料的切削性能差，又给阀门的加工方法、刀具材料、切削用量、工艺装备等方面带来了很多新的问题。

③阀门零件在机床上安装比较困难阀门主要零件的结构、形状比较复杂，有些零件属壁薄、细长件，刚性差。

在机床上加工时，定位和装夹都比较困难，因此往往需要复杂的专用夹具。

有的阀门零件，定位基面的精度较低，表面粗糙度较高，有时甚至采用非加工表面定位。

而被加工密封面等部位的精度和表面粗糙度要求都很高，故得难保证加工质量。

因此，为满足工艺上的需要，往往须提高定位基面的精度和降低表面粗糙度，或在非加工表面上加工出定位基面，这就增加了阀门制造工艺的复杂性。

(二)该零件主要加工表面及技术要求分析
（1) ∅80作为基准孔，而且孔径大，要钻出，另一道工序加工∅60、∅70、
∅80。

同时保证孔的梯阶度，还有保证内孔和外圆同轴。

（2) 上孔加工保证同轴，内孔轴线与中心轴线同轴度应满足<Ø0.06u,而且保证∅20和左端端面的距离12。

上孔的加工基准为右端面。

（3) 各段孔之间要求相互垂直都是通孔。

（4) 端面与圆柱面应分别垂直，并满足同轴度要求。

（5) 密封的端面应平整，光洁，不得有划线，刀痕，气孔，裂纹等缺陷。

（6) 端面的硬度要求要均匀，再同一平面上的硬度差不得超过规定值。

（7) 基面的粗糙度一般不低于6.3um。

（8) 端面的粗糙度一般为V7~V9。

零件图
(三)确定毛坯
（1) 根据零件材料ZG45确定毛坯为铸件，为了保证孔∅70、∅60、∅80的加工质量和便于加工，将整个工件铸成整体毛坯，分型面通过∅60孔中心线，铸件进行人工时效后，送机加工车间加工，以免工件切开后发生较大的变形。

（2) 铸件尺寸公差：
由于是中批量生产，毛坯制造选方法采用砂型机器型，由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为CT10，选取铸件错箱值为1.0 mm。

（3) 铸造的主要特点:成型方便且适应性强、成本低、铸件的组织性能差、因此，根据要求，铸造方案合适，为了消除残余应力，满足技术要求，铸造后安排时效处理。

（4) 铸件机械加工余量
对于批量生产的铸件加工余量由工艺人员手册查得选取MA为G级，各表面的总余量见下表1，由工艺人员手册查得铸件主要公差尺寸见表2。

表1
表2
零件毛坯图
五、刀具选择
选择数控加工工具是一项重要的内容的过程中,不仅影响加工效率,而且直接影响零件的加工。

因为数控机床主轴转速和范围远比普通机床高,而且主轴输出功率较大，因此与传统加工方法相比，对数控加工刀具的提出了更高的要求，包括高精度、强度、韧性、以及耐久性,并要求较高的尺寸稳定,易于安装。

这就要求合理的结构、刀具几何参数标准化、系列化。

数控切割机是提高加工效率的条件之一是,这取决于所选择被加工零件的几何形状、材料加工零部件,设备和机床选用刀具的刚性。

应该考虑以下几个方面:
(一)根据零件的切削性能选择刀具。

如果车、铣加工高强度钢、钛,不锈钢配件,选择良好的耐磨性位硬质合金刀具。

(二)按照零件加工阶段选择工具。

即早期清除余量为主,应选用钢性好、低精密刀具,精密机械加工,保证加工精度的阶段,产品质量,应选用耐用度高、高精度切割工具，粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的精度最高。

如果粗、精加工选择相同的刀具，建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具，因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损，涂层磨损修光，继续使用会影响精加工的加工质量，但对粗加工的影响较小。

(三)根据加工区域特征和选择刀具的几何参数。

在这个情况下,在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件
的过中心铣刀端刃应有足够的向心角，以减少刀具和切削部位的切削力。

加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀，齿数也不要超过4齿。

在加工中心上，所有刀具全都预先装在刀库里，通过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作。

必须选用适合机床刀具系统规格的相应标准刀柄，以便数控加工用刀具能够迅速、准确地安装到机床主轴上或返回刀库。

编程人员应能够了解机床所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围等方面的内容，以保证在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸，合理安排刀具的排列顺序。

六、工艺规程设计
(一)定位基准的选择
（1）因为左端毛坯为不规则形状。

无法或很难用三抓卡盘夹持车削。

故先以右端外圆为粗基准，车削在端面Ø200外圆及保证Ø200外圆壁厚及车内孔。

（2）在立式铣床上分度旋转专用夹具，以左端面E为精面（竖起安放下端面F面朝上）。

以Ø60内孔为精基准，以端面和心轴限制零件5个自由度来加工Ø200外圆端面上4个部分的Ø20的通孔，平上端面F。

（3）以底面，心轴Ø20和Ø20的通也内壁为精基准限制零件的6个自由度来加工Ø200外圆水平面G、H。

图1-3零件（1-1）右视图
（4）再在车床上，用专用车床夹具以左端面E，Ø80内孔为基准，限制零件
5个自由度，加工右端外圆及h=2的槽。

然后，精基准不变而把夹紧部位由右端换至Ø200外圆右端面，车削右端内孔。

(二)制定工艺路线
工艺路线的确定，本着先基准后其它，先孔后面，先主要表面后次要表面，和先粗后精的加工原则。

工艺路线主要任务是选择各个加工表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程的工序数目和工序内容。

它与零件的加工要求，生产指及生产条件等多种因素有关。

查阅资料可知
因零件左端面E经济粗糙度值为6.3。

故采用粗车-半精车的方法即可满足要求。

同样，在车床上加工左端Ø200外圆及其Ø200外圆右端面，均采用粗车-半精车方法满足要求。

但因震动影响，应采用精车内也的加工，查阅《加工工艺手册》可知达到3.2um的粗糙度比较经济的加工方法是粗车-精车（车孔）。

因为有同轴度要求，故在加工中宜采用工序集中的原则，则在一次装夹下将两孔同时加工出来，以保证位置精度，右端同理加工。

(三)拟定加工方案
方案一：
铸造
铸造修整
时效
（1) 粗车E端面,粗车Ø200外面,粗车Ⅰ端面
（2) 钻孔（中心孔）
（3) 粗车孔（Ø60、Ø80）（中心孔）
（4) 铣床装夹
（5) 钻4XØ20孔,粗铣G、H面,粗铣F端面
（6) 车床定位装夹,粗画Ø100外圆,切2x2工艺槽,粗车Ø70、Ø80（右端）内孔
（7) 掉头
（8) 精车E端面、Ø200外圆Ⅰ端面,精车Ø80（左端）内孔Ø60内孔并倒角
（9) 铣床定位装夹,精铣4Xø20孔;G、H平面F端面
（10) 车床定位装夹,精车Ø100外圆，并倒角,精车Ø70、Ø80（右端）内孔，并倒角
（11) 检验
（12) 入库
方案二
铸造
铸造修整
时效
（1) 粗车E端面，200外圆，精车E端面，200外圆
（2) 粗车Ⅰ端面半精车Ⅰ端面
（3) 钻孔
（4) 粗车Ø60内孔，Ø80内孔（左端），精车Ø60内孔，Ø80内孔（左端，并倒角）
（5) 铣床定位装夹
（6) 钻削4xØ20瞳孔，以及粗/精铣F端面
（7) 粗/精铣F端面
（8) 车床定位装夹
（9) 粗车Ø100外圆，精车Ø100外圆，并倒角,切槽
（10) 粗车Ø70、Ø80（右端）内孔，精车Ø70、Ø80（右端）内孔，并倒角。

（11) 检验
（12) 入库
(四)阀座加工程序
加工阀座左端
%1
T0101
M03 S500
G00 X208 Z2
G71 U1 R1 P10 Q20 X0.5 Z0.05 F100
N10 G01 X194 F80
S1200
X200 Z-1
Z-13
N20 X208
G00 X300
Z100
T0303
S500
G00 X48 Z2
G71 U1 R1 P10 Q20 X-0.5 Z0.05 F100
N10 G01 X86 F80 S1200
X80 Z-1
Z-20
X60
Z-50
N20 X48
G00 Z200
X100
M05
M30
阀座零件铣外轮廓的程
序（Φ20的铣刀）
01123
%1
G54 G90 G17 G40
M03 S500
G00 Z50
X120 Y-61
G01 Z10 F300
Z-12.5 F150
G41 G01 X105
D01
X-79.24
G02 X79.24 Y61 R100
G01 X79.24
G01 X70
G40 Y-80
G00 Z50
M05
M30
01121
%1
T0101
M03 S500
G00 X208 Z2
G71 U1 R1 P10
Q20 X0.5 Z0.05 F100
N10 G01 X94 F80
S1200
X100 Z-1
Z-103.54
N20 X208
G00 X100 Z100
T0202 （宽度为2的槽刀）
S500
G00 208 Z-103.5
G01 X98 F30
G04 P5
G01 X208 F300
G00 X250 Z100
T3030
S500
G00 X48 Z2
G71 U1 R1 P10
Q20 X0.5 Z0.05 F100
N10 G01 X86 F80
S1200
X80 Z-1
Z-15
X70
Z-48
X60 Z-90 N20 X48 G00 Z100 X100 M05 M30
(五)选择加工设备及工艺装备
方案一与方案二对比可知，为满足大指生产、降低成本养活工序，减少工序、减少工人装卸工件次数节约时间，故同一端处，粗精加工在一次装夹下完成。

故选择方案二为加工工艺路线。

由于生产类型为大批量生产，故加工设备宜以通用机床加专用夹具的流水线生产线。

工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由工人完成。

（1) 粗/精车，钻中心孔。

选择CA6140卧式数控机床选择90°外圆车刀。

专用夹具，游标卡尺百分表。

（2) 铣孔、铣端面，选择立铣。

选择Φ20的圆柱形钻孔铣刀，专用夹具，游标卡尺。

(六)加工工序设计
确定工序尺寸一般的方法是：由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注;当无基准转换时，同一表面的多项加工的工序尺寸与工序（或工步）的加工余量有关，有基准转换时，工序尺寸应用工艺，尺寸链解算。

（1) 确定加工余量：
查有关手册，车削加工余量表，得精加工余量Z’=0.3～0.5mm。

已知，端面总余量Z=4mm，故粗车加工余量Z=4-0.5=3.5mm。

（2) 计算工序尺寸及其公差以F端面为基准确性，则尺寸链为
图1-2尺寸链
则粗车后的工序尺寸为123.5+0.5=124 查粗车加工公差等级为IT11～IT13。

取IT11，其公差为T=0.16mm。

所以X0为124±0.081对称标注。

校核精车余量Z':
Z'=[( 124-0.16 )-123.5]mm=0.34mm所以余量足够。

（3) 确定切削用量：
查阅有关资料，粗车端面1.5mm，每次1mm，共1刀；粗车给量为101.5/min，精车进给量为93.7mm/min，查有关资料可知，精铣加工余量E为1.5mm。

故在用Φ10立铣刀粗铣Φ200外圆获得G、H基平面，然后采用顺铣，精铣G、H平面。

(七) 确定第一道工序切屑用量及工时制定
切削用量包括背吃刀量p a 、进给量f 、 和切削速度v 、 确定顺序是先确定p a 、f ， 在确定v 。

工序10 切削用量及基本时间的确定
切削用量 本工序为粗车（车端面、外圆）。

已知加工材料为45钢，
b σ=670MPa 铸件，机床为CA6140型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘上
（1) 确定粗车外圆φ200的切削用量。

所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀。

根据机械加工工艺手册，选刀杆尺寸B ⨯ H= mm mm 2012⨯刀片厚度为4mm 。

根据表〔5〕，选择车刀几何形状为卷削槽倒棱型前刀面前角o γ=012、
后角0a =6 主偏角γk =93 副偏角 'r k =10 刃倾角s λ=0、 刀尖圆弧半径
c γ=0.8mm
（2) 确定背吃刀量p a 粗车双边余量为4.5 mm ，显然 p a 为单边余量p a =2.25mm
（3) 确定进给量f 根据表〔5〕，在粗车钢料、刀杆尺寸为
mm mm 2012⨯ 、p a ≤3mm 工件直径为100~400mm 时，f =0.6~1.2mm/r 按CA6140车床的进给量，选择f = 0.65mm/r 、
确定的进给量上需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验 根据表〔5〕，车床进给机构容许的进给力max F =3530N
根据表〔5〕，当钢料b σ=570~670MPa 、p a ≤ 3mm 、f ≤ 0.75mm/r 、
γk =45、v =45.6m/min 时进给力f F = 760N
f F 的修正系数为oF r k = 1.0 故实际进给力为f F = 889.2N f F ≤max F 所选的进给量f = 0.65mm/r 可用。

（4) 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表〔5〕，车刀后刀慢最大磨损量取为1mm ，开转位车刀耐用度T=30min 。

（5) 确定切削速度 根据表〔5〕，当用YT15硬质合金车刀加工b σ= 600~700MPa 钢料、p a ≤ 3mm 、
f ≤ 0.75mm/r 时 ，切削速度v = 109m/min
切削速度的修正系数各为 0.8，0.65，0.81，1.15，1.0 故 v =52.8m/min n=
d
v
π1000 =138.9r/min 按CA6140车床的转速，选择n =120r/min=2r/s ，则实际切削速度v = 45.6m/min
最后确定的切削用量为p a =2.25mm 、f = 0.65mm/r 、n =120r/min 、v
= 45.6m/min
同样确定精车 100的切削用量
a =0.75mm、f= 1.3mm/r、n
p
=120r/min 、v = 45.6m/min
同样确定粗车右端面的切削用量
a =1.25mm、f= 0.65mm/r、n
p
=120r/min 、v = 45.6m/min
同样确定精车右端面的切削用量
a =0.75mm、f= 1.3mm/r、n
p
=120r/min 、v = 45.6m/min
其他工序的切削用量和时间见工序卡
第二部分机床夹具设计
一、夹具设计其目的在于
(一)培养学生运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

(二)能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。

(三)培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。

(四)进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

二、机床夹具设计的基本要求
专用夹具应有合理的定位方案，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。

(一)精度要求高
(二)生产效率高
专用夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应。

应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效夹紧装置，以缩短辅助时间，提高生产效率。

(三)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。

专用夹具的生产属于单件生产，当最终精度由调整或修改结构，如适当的调整间隙，可修磨的垫片等。

(四)使用性好
专用夹用的操作应简单省力，安全可靠，排悄应方便，必要时可设置排悄结构。

(五)效益高
除考虑专用夹具本央结构简单，标准化程度高，成本低廉外，还应该根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高在生产中得经济效益。

三、夹紧方案
因是中批生产，不必采用复杂的动力装置。

为使夹紧可靠，采用压板夹压在工件顶两面端。

工件装卸时，采用螺旋夹紧机构，可从上方拧开螺母，拿开压板便可。

四、深入生产实际调查研究
在深入生产实际调查研究中，应当掌握下面一些资料：
(一)工艺文件，了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件已加工面及待加工面的状况基准面选择的情况可用的机床设备的主要规格，与夹具边接部分的尺寸及切削用量等。

(二)生产纲领，夹具的结构形式应与工件指大小相适应，做到经济合理
(三)制造与使用夹具的情况，有无通用零件可供使用；工厂有无压缩空气钻；制造和使用夹具的工人的技术状况等。

五、分析原料
(一)毛胚料为45钢，生产类型为大批量生产其主要技术要求条件如下：
(四)Ø60、Ø70、Ø80、内孔与中心轴线之间的同轴度要求是<Ø0.06mm。

(五)以Ø80（左）内表面为基准A面。

内也表面粗糙度要求3.2um。

其余
6.3um。

六、确定定位方案和选择定位元件
根据零件结构和工序安排，本工序加工时的主要定位基准是Ø80内孔（左）以和左端面。

（1）定位件Ø80圆柱定位元件，12.5mm。

周围均匀4个螺纹孔，中心一个较大的螺纹孔。

（2）圆盘平面定位
查衬套工艺术参数可知：
Unit(单位):mm d
内
径
D
外
径
轴径
座孔
H7
壁厚
f1 f2
L
Min. Max. 6 8 10 12 15 20 25 30 40 50 6 8 6 8
0.980 1.005 0.5 0.3
0606 0608 0610
8 10 8 10 0806 0808 0810 0812 0815
10 12 10 12 1006 1008 1010 1012 1015 1020
12 14 12 14 1206 1208 1210 1212 1215 1220 1225
13 15 13 15 1310 1320
14 16 14 16 1410 1412 1415 1420 1425
15 17 15 17 1510 1512 1515 1520 1525
16 18 16 18 1610 1612 1615 1620 1625
17 19 17 19 1710 1712 1720
18 20 18 20 1810 1812 1815 1820 1825
20 23 20 23
1.475 1.505 0.8 0.4
2010 2012 2015 2020 2025 2030
22 25 22 25 2210 2212 2215 2220 2225 2230
24 27 24 27 2415 2420 2425 2430
25 28 25 28 2510 2512 2515 2520 2525 2530 2540 2550 28 32 28 32
1.970
2.005 1.0 0.5
2815 2820 2825 2830 2840
30 34 30 34 3012 3015 3020 3025 3030 3040
32 36 32 36 3220 3230 3240
35 39 35 39 3512 3515 3520 3525 3530 3540 3550 38 42 38 42 3815 3830 3840
40 44 40 44 4012 4020 4025 4030 4040 4050
选择d
1=30+0.05
+0.034
=20.5+0.25
D 1=410
-0.25
(d
1
为内径，L
1
为长度，D
1
=外径)
材料CrMn/T10A 技术条件：
(1)d
对D的径向跳动不打与0.005mm。

1
(2)端面对的跳动不大于0.015mm。

(3)锐边倒钝
(4)热处理：流传活HR060~64
(5)配合精度（1.6um外，3.2um的粗糙度要求）。

因为此定位衬套完全符合国标只需直接购买，无需加工，提高夹具制造效率。

七、圆盘加工制造
圆盘
(一)圆盘主要技术要求
Ø260外圆对Ø50孔的径向圆跳度公差为0.01mm；圆盘外圆为IT7精度，外圆直径精度为IT7，Ra为0.8mm；内孔Ø50、Ø42精度为IT6，Ra为0.4mm。

该圆盘零件的加工工艺路线为：毛胚—车端面粗车外圆、内孔—精车内孔外圆—粗磨内孔外圆—精磨内孔—铣键槽—攻螺纹。

该圆盘零件加工划分为5个阶段，即粗车外圆、内孔；精车内孔、外圆；精磨内孔、外圆；精磨内孔；攻螺纹孔3个；铣键槽。

(二)圆盘加工余量
按照公差等级与表面粗糙度，外圆加工精度IT7，粗车（IT11）—精车（IT8）—精磨（IT7），他们对应的加工余量为3.5mm，0.5mm，0.3mm。

(三)选择加工设备
CA6140普通车床，X5032的立式铣床，M1432A万能外圆磨床；游标卡尺，外径千分尺，塞规；45外缘车刀，90外缘车刀，45内孔车刀，3mm车刀，砂轮；三爪卡盘，钻头夹，回转工作台。

(四)孔加工方案及其选择
孔加工：孔加工方法较多，常用的有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔、拉孔、研磨孔、珩磨孔、滚压孔等。

以上介绍了孔加工的常用加工方法。

但要达到孔表面的设计要求，一般只用一种加工方法是达不到的，而是往往要由几种加工方法顺序组合，即选用合理的加工方案。

选择加工方案时应考虑零件的结构形状、尺寸大小、材料和热处理要求以及生产条件等。

例如“钻－扩－铰”和“钻－扩－拉”两种加工方案能达到的技术要求基本相同，但“钻－扩－拉”的加工方案应该在大批大量生产中采用较为合理。

再如“粗镗（扩）－半精镗（精扩）－精镗（铰）”和“粗镗（扩）－半精镗－磨孔”两种加工方案达到的技术要求也基本相同，但如果内孔表面经淬火后只能用磨孔方案，而材料为有色金属时以采用“粗镗（扩）－半精镗（精扩）－精镗（铰）”所示方案为宜，如未经淬硬的工件则两种方案均能采用，这时可根据生产现场设备等情况来决定加工方案。

如为大批大量生产则可选择“钻－（扩）－拉－珩磨”的方案，如孔径较小则可选择“钻－（扩）－粗铰－精铰－珩磨”的方案，如孔径较大时则可选择“粗镗－半精镗－精镗－珩。