【毕业设计】叶轮座零件工艺设计及专用夹具毕业设计说明书

车叶轮座左侧端面镗左侧孔镗右侧孔镗孔拉宽的槽镗四端与的孔主要基准面右侧的孔为基准以的孔为基准，定位夹紧之后能够加工叶轮座左侧粗糙度为的端面和粗糙度为的圆孔。

左侧圆孔为基准以的圆孔为基准时，定位夹紧之后能够加工叶轮座右侧粗糙度为的圆孔和圆孔，最后拉出条宽为的键槽。

以叶轮座四端的孔为基准以的孔为基准，定位夹紧之后能够加工叶轮座四端粗糙度为的圆孔与的圆孔。

无锡太湖学院学士学位论文叶轮座加工的主要问题和工艺过程设计所采取的相应措施确定毛坯的制造形式零件的材料为。

由于年产量为件，达到了大批生产的水平，而且零件的尺寸有点大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。

便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。

基面的选择粗基准的选择如果要首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准。

在这个叶轮座中，应当以叶轮座右端不加工外表面做为粗基准。

精基准的选择选择精基准时般遵循以下几项原则基准重合原则基准统原则互为基准原则自为基准原则。

根据这几个原则，可以确定叶轮座以左端的孔为精基准。

确定加工工艺路线方案工艺路线工序铸造工序粗车左侧端面工序粗镗孔工序粗拉宽的槽工序粗镗右侧和孔工序粗镗四端和的孔工序精车左侧端面工序半精镗孔工序精拉宽的槽工序半精镗和孔工序半精镗和的孔工序精镗孔工序精镗孔工序铰孔工序精镗的孔工序铰的孔工序去毛刺工序检查工序入库。

方案二工艺路线工序铸造叶轮座零件加工工艺与专用夹具设计工序粗车左侧端面工序粗镗孔工序粗镗右侧和孔工序粗拉宽的槽工序粗镗四端和的孔工序精车左侧端面工序半精镗孔工序半精镗和孔工序精拉宽的槽工序半精镗和的孔工序精镗孔工序精镗与的孔工序精镗的孔工序铰的孔工序去毛刺工序检查工序入库。

经过比较，我们发现这两种工艺路线在两个地方出现了区别，方案的工艺路线采用了先拉削键槽，然后镗右侧和孔的工艺路线，而方案二的工艺路线采用了先加工右侧和孔，然后拉削键槽的工艺路线。

第二个不同的地方是工序加工的孔，方案的工艺路线采用了铰的加工方式，而方案二的工艺路线采用了精镗。

经过分析方案的工艺路线先拉削后镗削会对加工出来的键槽产生较大的误差，也不符合加工工艺路线，方案的工艺路线没有方案二的工艺路线合理的孔比较大，虽然也在铰削的加工范围之内，不过如果加工的使用铰刀来加工，这个铰刀会比较的大，如此大尺寸的铰刀成本较大，且刀具安装过程中会给操作工人带来不便，给机床调整的时间增加，降低了生产效率。

加工的孔前个工序是镗削加工，的孔也使用镗削，便不必更换机床与刀具，同台机床加工提高了加工的质量，提高了生产效率，省去了多余的装夹调整时间，节约了时间与成本。

综合考虑后，我们觉得方案二的工艺路线更加的适合，所以我们采用方案二的加工路线。

方案二工艺路线工序铸造工序粗车左侧端面工序粗镗孔无锡太湖学院学士学位论文工序粗镗右侧和孔工序粗拉宽的槽工序粗镗四端和的孔工序精车左侧端面工序半精镗孔工序半精镗和孔工序精拉宽的槽工序半精镗和的孔工序精镗孔工序精镗与的孔工序精镗的孔工序铰的孔工序去毛刺工序检查工序入库。

机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定叶轮座的材料是，生产类型为大批量生产。

由于毛坯采用金属模铸造，毛坯尺寸的确定如下由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。

由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量是应该调整法加工方式予以确定。

加工叶轮座左端平面，因为叶轮座为回转体工件，故采用车端面的方法加工端面。

先粗车，再精车，便可达到粗糙度为，数据如表所示。

表工序余量表工序名称工序间余量工序间工序间尺寸工序间经济精度表面粗糙度尺寸公差表面粗糙度精车粗车粗车粗车毛坯叶轮座零件加工工艺与专用夹具设计加工的孔，因为孔的直径很大，故采用镗的方法来加工孔，然后半精镗精镗。

余量皆为单边余量。

孔的余量可查金属加工工艺及工装设计。

数据如表所示。

表工序余量表工序名称工序间余量工序间工序间尺寸工序间经济精度表面粗糙度尺寸公差表面粗糙度精镗半精镗粗镗毛坯加工销与孔的配合采用间隙配合，短销的公差选用级别的，在孔轴的同公差等级下，孔比轴低级，所以短销选用的公差级别，配合代号为。

短销的尺寸为考虑到成本问题，短销的端已经达到了，如果短销与定位面的链接也要这么大的尺寸，会增加成本，也给安装带来不便。

所以短销与定位面的链接可以设计成个小点的孔，所以定位面的孔设计为的尺寸，也采用基孔制，短销的小端尺寸为。

综上所述，短销的尺寸端为，另端为。

定位误差计算工件孔与定位心轴的定位误差分析工件孔与定位短销采用间隙配合，如图所示，工件孔与定位短销水平放置。

如图所示，图为理想定位状态，工序基准与定位基准重合，但由于工件的自重作用，使工件孔与定位短销的上母线单边接触，孔中心线相对于定位短销轴线将总是下移，图是可能产生的最小下移状态，图是可能产生的最大下移状态。

由于定位副的制造误差，将产生定位基准位移误差，孔中心线在铅垂方向上的最大变动量为参考机械制造技术基础第五章需要注意基准位移误差是最大位置变化量，而不是最大位移量。

计算结果中没有包含。

这是因为，是常值系统误差，可以通过调刀消除。

无锡太湖学院学士学位论文图工件孔与定位心轴间隙配合水平放置定位误差计算面两销定位误差分析在实际加工过程中，工件往往不是采用单表面的定位，而是以组合定位。

面两孔的组合定位采用个平面和两个短圆柱销，工件上两孔直径分别为，两中心孔距为，夹具上两销直径为，两销中心距为。

由于平面限制三个自由度，第个定位销限制，两个自由度，第二定位销限制三个自由度，因此过定位，故有可能使工件两孔无法套在两定位销，所以我们把其中个短圆柱销削边变成菱形销。

菱形销的设计公式为工序尺寸沿轴方向的定位误差如图所示图定位误差图计算公式如下叶轮座零件加工工艺与专用夹具设计工件的转角误差如图所示图工件的转角误差计算公式如下工序尺寸沿轴方向的定位误差，如图所示。

图定位误差计算公式如下无锡太湖学院学士学位论文经过以上的公式计算得出菱形销的定位误差和转角误差非常的小。

夹紧元件的设计根据零件的结构与夹紧方向，采用斜楔夹紧机构，能够满足夹紧的要求，且不产生过定位的现象。

斜楔夹紧机构是利用斜楔斜面移动产生的压力来夹紧工件。

夹紧力的计算斜楔夹紧时产生的夹紧力，可按下式计算式中斜楔夹紧产生的夹紧力原始作用力斜楔升角斜楔与工件间的摩擦角斜楔与夹具体间的摩擦角。

由于，在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数式中基本安全系数，加工性质系数，刀具钝化系数，断续切削系数，查表可知摩擦系数，自锁条件斜楔夹紧后如要求实现自锁，必须满足。

在这套夹紧装置采用的是手动夹紧，为确保夹紧的自锁性能，相应的升角，我们这套夹具的角度选择，如图所示。

叶轮座零件加工工艺与专用夹具设计图斜楔示意图斜楔增力特性与升角关系在斜楔夹紧力的计算公式中，如设为增力比，则在不考虑摩擦力时，理想增力比为工件所要求的夹紧行程和斜楔相应的移动距离有如下关系式中行程比夹紧行程斜楔在力作用下的位移。

斜楔夹紧机构的类型与计算这套夹紧装置选用的是无移送柱塞式斜楔夹紧机构中单斜楔面两面滑动的机构。

斜楔夹紧机构所需推力的计算公式为式中实际所需夹紧力增力比。

斜楔移动距离计算公式为式中夹紧所需行程形成比斜楔升角。

传动效率计算公式为无锡太湖学院学士学位论文根据机床夹具设计手册第二章斜楔夹紧机构表斜楔夹紧机构计算数值查的当时。

注本表计算条件，，由此可以算出推力叶轮座零件加工工艺与专用夹具设计结论与展望结论在本次毕业设计中，我们将设计主要分为两大部分进行工艺编制部分和夹具设计部分。

在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。

其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。

在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在对工件夹紧的选择上，我用了斜楔部件来加紧，广泛运用在生产中。

然后计算车削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。

不足之处与未来展望在本次毕业设计中，我们对于工艺编制部分和夹具设计部分存在着不足之处。

在工艺方面，存在着些问题，加工叶轮座零件的时候所用的机床都为与等机床，这些机床虽然能满足生产，但是都是需要靠工人来操作完成，生产效率低下，而且加工精度勉强达标，在以后应该把零件加工放在数控车床或者加工中心来加工，这样在成批的生产过程中提高生产效率，释放工人的劳动强度，也能控制零件的加工精度，对实际生产有着重要意义。

同时随着时代发展，工艺路线会随着技术发展而改变，些加工工序会更加的精简，易于生产。

在夹具设计部分里，在实际生产过程可能存在着问题，些加紧部件过于简单，而且在安装定位中会出现偏差。

不过我相信以后经过实际加工，我们会对这套夹具进行不断的优化改进，变成个符合实际生产要求的合格专用夹具。

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