机械加工工艺规程及夹具课程设计任务书

课程设计任务书

一、题目：机械加工工艺规程及夹具设计

二、时间：自年月日至年月日止

三、要求：1.编制零件的加工工艺过程卡、检验卡和各道的工序卡。

2.绘制零件图一张。

3.绘制夹具装配图一套及夹具体零件图一张。

4.编写课程设计说明书一份。

指导教师：

下达时间：年月日

前言

本课题主要研究主离合器分离叉的机械加工工艺并设计出一套主要工序的专用夹具。机械加工工艺过程，是指在生产过程中，利用机械加工方法直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置与性质等，使其成为成品或半成品的过程。而规定产品或零部件制造过程和操作方法的工艺文件称为工艺规程。机械加工工艺规程及夹具的设计对产品制造质量具有十分重要的意义。生产出来的产品的质量需要靠优良的制造技术来保证。它不仅是组织车间生产的主要技术文件，也是生产准备与计划调度的主要依据，还是新建工厂、车间的基本技术文件。

机床夹具的使用不仅可以确保工件、机床与刀具的相对位置，还可以降低对工人技术水平的要求，减少装卸工件的时间等等。因此机床夹具使用相当广泛。

本课题中分离叉主要用于离合器和减速器中，起拔动作用。只有设计出正确、合理的工艺规程及相应夹具，才能使分离叉的各技术参数达到设计要求，保证分离叉功能满足要求。因此，设计出正确、合理的机械加工工艺规程及专用夹具对于制造出合格的分离叉来说具有重要意义。

第一章绪论

1.1 机械制造工艺的现状及发展趋势

1.1.1 机械制造工艺发展现状

机械制造工艺不断发展到今天，其概念和内涵也在不断拓展。相较于传统“工艺”热加工、冷加工、装配三大部分外，现代“工艺”演变成了一个包含物质流、信息流和能量流的完整制造技术体系，并以整个制造过程为服务对象。对于传统的机械制造工艺，外圆表面的加工一般可以采取车削、成形车削、旋转拉削、铣削外圆、横磨、研磨、普通外圆磨、无心磨、车铣和滚压等方式。内圆表面加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、拉孔、镗孔、磨孔、挤孔等等。平面加工方法有刨销、铣削、插削、车削、磨削、拉削等。目前，我国制造业正处于发展阶段，一些高科技技术如自动化控制技术、电磁技术、纳米技术、激光技术等等已经在制造领域得到应用。目前我国工艺发展重点是创新设计、并行设计、改性技术与现代成形、材料成型过程仿真与优化等。先进制造工艺的应用，使工艺流程中辅助工序、辅助工装以及材料的配套发展得到重视，并注重搬运、贮存、检验和包装过程，积极采用先进的信息技术和管理办法。计算机辅助工艺设计（CAPP）作为产品设计与制造的桥梁，已经逐渐得到开发与运用。

1.1.2 机械制造工艺发展趋势

现代机械制造技术将会向着满足日益增长的加工质量、经济、环保要求方向发展。先进制造技术相对于传统制造不仅精度高，而且重视技术与管理的结合，机械制造工艺也将越来越多地采用先进制造技术来保证生产质量与效率。工艺过程将做到“绿色”、“快速”、“高效”、“节省”。

机械制造方法将朝着自动化、精密化、信息化、智能化的方向发展。自动化技术已经并将继续融入到机械制造技术当中。计算机辅助工装设计（CATD）与计算机集成制造系统（CIMS）就是典型的例子。信息技术的应用，如CAD、CAE、CAPP等技术，使研发、制造周期更短，效率更高。随着数控技术的广泛应用，工艺过程将会更加精密，纳米技术、激光加工技术等一些先进制造技术将会使加工过程实现精密化。“智能化”要求机械制造过程具有强大的自我判断和

自我纠错能力，是机械制造工艺应该也必须努力发展的“前景”。

1.2 机床夹具的现状及发展趋势

1.2.1 机床夹具的发展现状

夹具作为机械加工中不可缺少的部件应用十分广泛。夹具一般由定位元件、夹紧装置、对刀、引导元件或装置、连接元件、其它装置或元件、夹具体几个部分组成。常见的定位元件包括支承钉、支承板、定位销、心轴、锥销、锥套、V型块、定位套、半圆孔、顶尖等。典型的夹紧机构有斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、圆偏心夹紧机构、定心夹紧机构、铰链夹紧机构、联动夹紧机构等等。夹紧动力装置可以采用机械式、气动、液动、真空夹紧、电磁夹紧等多种方式。定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具最重要也是最基本的组成部分。

随着近年来数控机床、加工中心FMS等的广泛应用，夹具的制造水平要求也越来越高。最早的夹具是专用夹具模式，不过随着制造技术的发展，组合夹具、通用夹具越来越普遍。数控装备的广泛使用更是暴露了专用夹具生产周期长、保存占地面积大的缺点。随着夹具从专用化向通用化、标准化方向的发展，组合夹具应运而生。近年来出现的组合夹具是在槽系和孔系组合夹具上发展而来，往往集中了通用夹具与专用夹具的主要功能，多在数控机床和加工中心上使用。近年来，计算机辅助夹具设计（CAFD）发展成为CAD/CAM集成技术的一个重要组成部分。但目前CAFD技术从理论到实践还有比较长的路要走，它现在还只处于元件图形库和交互式阶段，仍未出现相应的商品化软件。

1.2.2 机床夹具的发展趋势

当前机床夹具呈现出精密化、高效化、标准化、柔性化、主动化的发展方向。加工质量要求的提高促使机床夹具精度不断提高，以使工件装夹、定位更加精准，同时也提高夹具引导刀具的精度。减少工件加工周期与辅助时间是提高生产效率的重要途径。因此，夹具的高效化也是一种必然趋势。当前最常见的高效化夹具有高速化夹具、自动化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。夹具的标准化有利于减少生产成本，缩短生产准备周期。现代化夹具的一个主要发展方向就是夹具柔性化。机床夹具柔性化主要是通过组合、调整等方式来适应工艺的可变因素。夹具的主动化表现为夹具主动夹紧工件，以防止夹具突然松开现象的出现，

使工件夹持可靠。计算机辅助夹具设计作为应用组合夹具的一项关键技术，需要突破自动化、智能化程度低这一难关，需提高其智能反馈应用功能。

1.3 本课题研究的主要内容

本课题研究的主要内容分为离合器分离叉的机械加工工艺规程设计与重要工序机械加工专用夹具设计两部分。

1.3.1分离叉机械加工工艺规程设计

（1）分离叉零件的工艺性分析。分析分离叉的技术要求，重点分析分离叉的结构工艺性，掌握制定工艺规程时应解决的主要问题。

（2）毛坏的选择。毛坯选择是否合理，对零件质量、金属消耗、机械加工质量、加工过程和生产效率等都有直接的影响。毛坯的选择包括毛坯材料、毛坯制造形式的选择与毛坯形状的确定。

（3）工艺路线的制定。在这一部分要选择合理的定位基准，划分加工阶段并拟定工艺路线，确定各工序的加工余量和总余量，还要确定主要工序的切削用量与基本工时。

本课题分离叉的机械加工拟采用传统加工方法。如车削外圆面，钻床钻孔，镗内孔，铣、磨平面等等。安排分离叉的机械加工工序时，主要遵循基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔的几个原则。选择加工方法时由后一道工序往前一道工序考虑。根据分离叉的生产批量大小来确定工序组合是采用工序集中原则还是工序分散原则。

1.3.2分离叉专用夹具设计

这一部分要确定工件的定位方式，选择合理的定位元件，确定夹紧方式，选择夹紧元件，确定导向装置及其他装置，并确定夹具的总体结构及各部件的关系。设计好专用夹具后还要分析该夹具能否满足加工要求。

当前经济和技术的发展很快，夹具是机械加工不可缺少的部件。在机床向高速、高效、高精密复合智能环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块化、灵活组合、通用、经济的方向发展，同时也随着机床加工精度的提高为了降低误差，越来越多的厂家对夹具制造的精度要求更高，其中杰根斯公司展出的球锁快速装夹系统，一分钟就能将夹具定位及锁紧在机床工作台上，球锁装