端盖类零件加工及其夹具的设计

端盖类零件加工及其夹具的设计

摘要

该说明书是对端盖类零件加工及其夹具的设计，通过一系列的具体设计步骤，完整的展示了对其零件和夹具的设计过程。

首先主要是简介数控技术应用和该设计的课题背景，通过对其零件分析，明确了该零件的技术要求，为接下来的设计步骤做好铺垫。该说明书主要分为零件设计和夹具设计两大部分。

在对其零件设计这部分中，主要是以对零件结构进行分析的结果为基础，安排制定具体的加工工艺路线，数控加工的工艺内容，数控设备的选用以及具体的工序工部路线等，并说明了加工时切削用量的选用及该零件的具体数控仿真编程。

本次关于端盖数控工艺与夹具设计介绍了端盖数控加工的特点、加工工艺分析、数控编程以及夹具设计等,全面剖析了端盖类零件加工的全过程。通过一定的实例详细的介绍了端盖数控加工工艺的分析方法。

关键词：发展，数控技术，加工工艺，编程，端盖

端盖数控工艺及夹具设计

０．引言

数控机床是数字控制机床（Computer numerical control）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。

数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题。

数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控

技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(IT)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。

1．课题背景

1.1 背景

本次毕业设计的题目来源于生产第一线，为实践型、设计类毕业设计课题。根据所给的图纸和零件的具体技术要求，选择刀具和合理的工艺参数，确定装夹方式和夹具，编制工艺路线，并借助UG软件完成零件三维图纸的绘制和编程。培养学生综合运用所学知识解决本专业实际生产问题的能力。进一步培养调查研究、检索和阅读一些文献资料、理论分析、夹具设计、计算机应用及协作等各方面的综合能力。使学生通过本次毕业实践设计，能够独立对中等复杂程度的零件技术要求进行分析，并能根据零件图进行专用工装夹具设计，设计加工工艺，编写数控加工程序并通过仿真加工测试。从而使学生养成认真刻苦的钻研精神和严格细致的工作作风，对学生未来的工作和学习起着重要铺垫作用。

1.2 零件图分析

由零件图可知，如图1.1所示，定义加工零件的毛坯为Φ126×32，根据零件图纸的要求，对于面及孔的精度要求则有数控机床完成，考

虑到本零件的Φ105外圆表面粗糙度要求为Ra0.8，磨特殊外圆的时候则需要使用专用夹具进行磨削。

图1.1 零件二维图

图1.2 零件三维图

1.3 零件的技术要求

考虑该零件的技术要求如下：

1．表面粗糙度：Φ105的摇臂锁紧孔内表面粗糙度为0.8；其余表面粗糙度为6.3。

2．极限与配合：一般绝大多数配合孔的尺寸精度最高仅为7级，故锥孔的极限配合为H7。

3．材料HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性级减震性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。

4．调制处理，硬度HB220——225。

2. 零件的加工工艺过程的分析

2.1 零件的工艺分析

由零件图1.1和1.2可知，Φ105外圆有很高的技术要求的，圆跳动的技术要求是相对于基准面A为0.02，其表面粗糙度要求很高，Ra为0.08，对于这么高精度的要求一般机床是无法做到的，考虑到该零件又是圆盘类零件，无法一般定位加工。所以要设计相关的夹具。其余平面及凹槽的加工则在一般数控机床可加工完成。1：4的锥形孔则可先钻扩孔然后用镗刀加工。

根据该零件图1.1和1.2，粗精加工Φ105到尺寸，割槽3X2，掉头粗精加工最大外圆Φ113，粗精加工1：4的锥孔，铣Φ32的凸台，掉头铣Φ77的圆凹槽，磨Φ105的外表面。此次加工中Φ105外表面的粗糙度要求是难点，所以要设计专用夹具对此进行加工，以达到精度要求。

2.2 拟定工艺路线

机械加工工艺规程的制定，大体可分为两个步骤。首先是拟定零件加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所用设备和工艺装备以及切削规范、工时定额等。这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析。工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局，主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序，以及整个工艺过程中工序数目的多少等。

拟定工艺路线的一般原则如下：

1、先加工基准面

零件在加工过程中，作为定位基准的表面应首先加工出来，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。称为“基准先行”。

2、划分加工阶段

加工质量要求高的表面，都划分加工阶段，一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。主要是为了保证加工质量；有利于合理使用设备；便于安排热处理工序；以及便于时发现毛坯缺陷等。

3、主要表面的光整加工（如研磨、珩磨、精磨等），应放在工艺路线最后阶段进行，以免光整加工的表面，由于工序间的转运和安装而受到损伤。

上述为工序安排的一般情况。有些具体情况可按下列原则处理：

１、为了保证加工精度，粗、精加工最好分开进行。因为粗加工时，切削量大，工件所受切削力、夹紧力大，发热量多，以及加工表面有较显著的加工硬化现象，工件内部存在着较大的内应力，如果粗、粗加工连续进行，则精加工后的零件精度会因为应力的重新分布而很快丧失。对于某