加工工藝范文第1篇
【關鍵詞】數控加工工藝;傳統機加工工藝;夾具;刀具
數控加工工藝從多方面對傳統加工工藝進行了改進，只有對這些差異了如指掌，才能確保數控加工工藝的使用，使加工過程順利完成，并有助于加工質量的提高。
1.工藝復雜性的差異
加工零件的工藝性、定位基準及裝夾方式、工藝路線的制定、工藝參數、刀具及切削方式的選擇等都是數控加工工藝需要考慮的因素，不過在傳統加工工藝中，這些因素都能夠進行簡化處理。相對傳統加工工藝而言，數控加工工藝顯得更為復雜，且影響因素也更多一些，基于此，對數控編程全過程實施綜合分析、合理安排并進行整體完善具有重要意義。對同一個數控加工任務來說，有多套數控工藝方案可供其選擇[1]。多樣化既是數控加工工藝的主要特色，也是與傳統加工工藝的重要區別之一。
2.裝夾及夾具選擇的差異
數控加工工藝要求夾具必須滿足以下條件：(1)夾具的坐標方向必須與機床的坐標方向保持相對固定;(2)對零件與機床坐標系之間的尺寸關系進行協調。如在機床上安裝數據加工中心夾具時，會利用工作臺上的基準孔或基準進行定位，這樣能夠保證零件工件坐標與機床坐標系之間形成固定的尺寸關系，這明顯不同于傳統加工工藝。定位和夾緊是裝夾的兩個重要步驟，傳統加工工藝中，由于機床加工能力有限，往往需要進行多次裝夾才能完成整個加工任務。而數控機床僅需一次裝夾就能完成，有效避免了因多次裝夾所產生的誤差。設計并使用專用夾具的目的是為了能夠方便快捷的完成定位和夾緊工作，不過設計和生產專用夾具需要高昂費用，如果加工工件數量較少的話，會導致分攤在被加工工件身上的夾具費用十分可觀，因此在使用專用夾具前應進行綜合考慮。而數控加工工藝能夠通過儀表調試法完成定位任務，并使用最為普通的夾緊元件完成夾緊任務，這樣能夠有效避免因使用專用夾具而產生的高成本。
3.刀具選擇的差異
不同加工工藝和加工方法所需要的刀具也不盡相同，尤其是數控加工工藝中的高速切削同傳統加工工藝中的速度切削有著明顯不同，它以獨特的機理使加工效率和質量都有大幅提升，在減少切削變形及縮短加工周期這兩方面也成效顯著，這必然會導致與其相配套的高度切削刀具需求量直線上升[2]。另外，還有一種只需加少許切削液或不加切屑液的干切削加工技術，該技術對刀具的耐熱性有著極高要求。同傳統加工工藝相比，數據加工工藝對刀具各方面性能的要求都顯著增強。另外，刀具行業的地位和作用也隨著數據加工工藝的產生發生了明顯變化，由之前單一的刀具生產和供應發展到目前對切削技術和產品的創新及研發;由之前純粹的供應商身份轉變成當前能夠幫助企業提高生產效率和質量，減少生產成本的重要合作伙伴。
4.加工方式的差異
傳統加工工藝中應慎重采用的加工方式在數控加工工藝中變得簡單可行，如現代數控機床中的調頭鏜取代了傳統加工方式中的懸臂鏜。進行孔位加工時，傳統加工工藝中所采用的空刀法和修整法被數據加工工藝中的背鏜法和數控修整法所取代。硬切削工藝是目前新出現的一種加工工藝，它以較高的加工效率、較低的設備資金投入及加工成本對傳統磨削工藝形成了強烈的沖擊。同傳統的濕切削技術相比，干切削技術有著“綠色制造工藝”的美譽，不過也存在一些不足，如切削變形嚴重和切削力明顯增大等，但通過對這些缺點進行分析，并采取有效措施加以完善后，干切削還是有明顯優勢的，它也必將被廣泛的推廣和應用。
數控加工中的高速加工具有傳統加工工藝所無可比擬的優勢，下面以模具加工為例進行具體說明：在傳統加工工藝中，通常需要多道加工工序才能完成模具加工任務，而利用高速加工只需要1～2道工序即可完成，并且因高速加工的精度較高，不必在進行傳統加工中的電加工和磨削加工這兩道工序。同普通加工相比，高速加工的切削速度提升了5～10倍，其優點如下：縮短加工時間，便于采用較小直徑的刀具;有利于脆性材料和薄壁零件的加工;僅需極少工序即可達到傳統加工需要多道工序才能獲得的表面加工質量和加工精度，生產效率和經濟收益大幅提高。
5.熱變形的差異
熱變形是切削過程中不可避免的問題之一，工件進行精加工期間，熱變形會對其加工精度產生直接影響。由于傳統加工工藝的加工工序較多，各個工序的銜接有一定的緩沖時間，可以在上道加工所產生的溫升下降到正常水平后再進行下一工序，直至最后的精加工，另外，對工步間的間隔時間進行有效控制也是降低熱變形影響的有效方法[3]。
由于數控加工能夠連續高效地對多個面進行加工，所以在連續切削過程中產生的熱量無法及時恢復正常，如果通過控制工步間的間隔時間來降低熱變形影響，又會降低加工效率，基于此，數控加工中的熱變形是當下亟待解決的問題。發現熱變形的規律并通過程序進行預補償是降低熱變形影響的理想方法，不過目前并無法發現熱變形的規律，所以采用數控機床加工精度要求較高的零件時，也只能采取先冷卻再精加工的方法來降低熱變形的影響。
6.柔性化程度不同
傳統的通用機床與專用機床相比，通用機床柔性好、可效率不高，而專用機床效率高，可是剛性大、柔性差，且對零件適應性低，在激烈的市場競爭中，傳統通用機床的改型頻率相對較低。而對于數控機床來說，它的市場適應性強，只要改變程序就能加工新的零件，不僅自動化高，而且柔性高、效率高。
7.結語
對于數控加工工藝來說，普通加工工藝是其基礎及技術保障，它是由傳統加工工藝、計算機數控技術、計算機輔助設計技術和計算機制造技術組成的，并起源于傳統的機加工工藝。本文主要圍繞數控加工工藝與傳統機床加工工藝的特點及差異展開探討，從而編制出更好的、適宜的工藝文件。
【參考文獻】
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[3]吳霞，周太平.數控加工中的工藝與夾具設計若干問題探討[J].煤礦機械，2010，31(2)：96-98.
加工工藝范文第2篇
1 夾具的基本概念
1.1 什么是夾具
夾具是加工時用來迅速緊固工件, 使機床、刀具、工件保持正確相對位置的工藝裝置。也就是說工裝夾具是機械加工不可缺少的部件, 在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環保方向發展的帶動下, 夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向發展。
夾具又稱卡具。從廣義上說, 在工藝過程中的任何工序, 用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置, 都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗夾具、裝配夾具、機床夾具等。其中機床夾具最為常見, 常簡稱為夾具。
1.2 夾具的運用及優點
在機床上加工工件時, 為使工件的表面能達到圖紙規定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術要求, 加工前必須將工件裝好 (定位) 、夾牢 (夾緊) 。應用機床夾具, 有利于保證工件的加工精度、穩定產品質量;有利于提高勞動生產率和降低成本;有利于改善工人勞動條件, 保證安全生產;有利于擴大機床工藝范圍, 實現“一機多用”。
夾具通常由定位元件 (確定工件在夾具中的正確位置) 、夾緊裝置、對刀引導元件 (確定刀具與工件的相對位置或導引刀具方向) 、分度裝置 (使工件在一次安裝中能完成數個工位的加工, 有回轉分度裝置和直線移動分度裝置兩類) 、連接元件以及夾具體 (夾具底座) 等組成。
夾具在電子廠商使用也是非常高的, 在生產中為了提高生產效率和產品質量, 在生產的中段和后段就常用工裝夾具來進行功能測試或者輔助裝配 (能裝配出固定的外形及高度等) 。
1.3 彈簧夾具的特點
彈簧夾具有很多的特點, 但是在不同的行業中也并非包含這樣的特點, 但是在我們實習的公司中這樣的夾就能體現出這樣的特點, 比如說彈簧夾具具有很好的松緊的特性, 再比如說這樣的夾具具有專一性, 只針對一種零件使用, 具有很高的精密性。因為我們的加工零件比較的特殊, 所以我們利用彈簧夾具來有效的克服了零件脫落的情況, 同時我們還大大的提高了零件的精密度, 比一般普通的夾具要緊密使用的多。
2 彈簧夾具的加工工藝分析
2.1 彈簧夾具的零件圖
2.2 下料
因為沒有直徑為φ274的材料, 所以我們就只能用聚甲醛的板材去下料, 首先將板材下成一塊四邊形, 但因為要將四邊形車成圓形就會很費時間, 所以要將這塊板材繼續進行切割, 最后成多邊形, 這樣就大大節約了粗加工的時間, 我們將這塊料切割到內切圓直徑為φ300。
2.3 選擇夾具
我們在下好材料之后, 要選擇一個適合于工件裝夾方法的夾具, 因為零件的形狀比較特殊, 所以不能選擇用三自定心卡盤去直接裝夾, 因此我們只能選擇用頂針去裝夾工件, 將三爪卡盤收到合適位置將頂針裝于尾座, 之后盡量將材料放于中心用頂針固定。
2.4 找正
工件裝夾完畢后, 我們要進行找正, 因為工件為多邊形, 所以我認為可以利用刀具的刀尖部位當做一個參照點, 來對我們的工件進行找正, 首先將刀用中拖板搖到靠近工件的一個棱角, 之后用手轉動主軸, 觀察刀尖是否切到每一個棱角的尺寸相同, 如果發現刀尖與工件位置切削深度跳動較大, 那么這時我們應該用橡皮小餅輕輕敲打工件, 使之被切削深度相對均勻, 大概在2~3mm左右為合適。
3 彈簧夾具的加工工藝過程
3.1 外圓粗車加工
找正的工作完畢之后, 我們要開始進行工件外圓的粗加工, 首行我們應該選擇好刀具, 為普通的粗車刀, 調好刀具位置中心之后鎖緊刀具, 之后進行粗車、粗車時先要對刀, 將刀具搖到2件外輪廓也就是X軸, 因為材料內切圓為φ300, 而我們的零件要求尺寸為φ274, 所以我們還有26mm的余量, 將刀直接打進, 再接下來第二次進刀, 因為去除了棱角, 所以這次可以進得多一些, 進到10mm, 最后一次進刀要留5mm的余量, 將工件加工到φ279。在加工的過程中應注意, 因為工件是預持的方法, 所以尾座會比較靠前, 會擋住溜板箱運動, 我們只能移動小拖板去加工未加工到的外圓。加工完外圓之后, 因為要保正工件的平行度, 所以要在工件的端面切削2~3mm深度。
3.2 內孔加工
在我們加工工件的內孔之前, 我們應該先選好對應的內孔刀具, 將刀具裝夾好, 接下來換反爪來直接夾持工件, 加工孔之前我們要鉆孔, 換上一把φ40的鉆花, 打進工件深度為38mm, 也就是鉆花碰到工件表面進7圈多3mm, 之后在換內孔刀來加工, 首先要對刀, 先對Z軸, 使刀碰到工件端面時搖動小拖板, 讓大拖板的讀數為一個整數, 以便計算。再一次對刀, 對X軸, 用內孔刀碰到φ40的內孔壁, 記下中拖板數據, 之后因為鉆花頭部尖成錐形, 所以孔也為錐形的, 所以沿著對好的X軸慢慢移動, Z軸進刀到39.5mm深的地方, 搖動中拖板直接加工到φ44的地方, 進給為4mm, 深度直接到44mm深, 搖動中拖板對孔底進行修平, 第一個孔加工完畢。接下來加工第二個臺階, 尺寸為φ200, 減去第一個孔的直徑φ44, 我們要切削的量為156mm, 我們再一次去對刀, 將刀搖到φ44孔的內壁去碰, 然后記下中拖板的數據, 每次進刀量為15mm, 切10刀, 深度為22, 因為Z軸的坐標改變了, 所以我們要重新進行對刀, 記下大拖板的數據。每次進刀深度為21.5mm, 最后一刀進刀量為6mm, 深度到22mm處搖動中拖板將面修平, 第二個臺階加完畢之后要連繼加工兩個臺階, 而且一個過渡的臺階, 還要一定的角度, 所以選擇將刀座變換一個角度, 將刀座螺母擰開, 順時針板動刀座至80度, 之后將刀板用來進行臺階φ231的車削, 首先對刀, X軸用刀去碰φ200孔的內壁, 記下中拖板的數據, 再對Z軸, 記下中拖板的數據, 每刀進給量為10mm, 切3次深度為7.4mm。之后移動中拖板至φ220處, 再搖動小拖板對斜面進行加工, 加工完畢后, 最后對13度的斜面進行加工, 將刀架的螺母擰開, 順時針將刀架扳到77度的地方, 固定好刀架, 將刀移到靠近φ44孔約10mm的地方, 搖動小拖板, 對角度為13度的斜面進行加工。直到快接近孔φ200深度的約2mm的地方, 反向退刀加工斜面至孔φ200處斜面加工完畢, 最后為保證平行度, 在端處刀削約20絲, 然后進行倒角, 最后加工外圓至φ65處, 因為毛丕為φ80厚, 所以可夾持。
3.3 打孔攻絲
按照圖紙要求, 需要在φ100外打孔, 在中心打一個小徑為φ8的通孔, 大徑為φ20的沉頭孔, 第一個方法可以用再劃線規畫之后用臺鉆打孔, 第二個方法可以用尾座上已有的孔來描點, 進行打孔, 打完孔之后用絲攻進行攻絲。
3.4 鋸槽
按圖紙要求我們現在開始鋸槽, 我們的工件有大的還有小的, 我們要經過計算, 來確定我們的槽到底要開幾條, 我們先用孔的直徑去乘3.14算出圓的周長, 再用算出來的周長去除槽的條數, 大概數值長度在18到19之間。大概的值求出來之后再用360°去除槽的條數, 算出每一半槽的角度平均分配。之后我們將零件夾在分度頭上面, 選好2mm寬的臥銑刀片后, 啟動銑床開始加工夾具。
通過夾具的制作與使用, 經過我們的觀察, 這樣的夾具在使用的過程中, 因為材料使用的不同, 會導致各種的變化。我們使用聚甲醛為工件材料, 因此在做夾具的時候, 應該將夾具的尺寸放大一些, 因為這樣的材料會有一定的變形, 在加工過程中溫度較高, 加工完畢后就會產生變形。如果我們用鋁來作為夾具的材料, 那么就一定要按照尺寸要求來做, 因為鋁的形變量會小一些。鋁是用來做這樣的彈簧夾具相對較好的材料。當今激烈的市場競爭和企業信息化的要求, 企業對夾具的設計及制造提出了更高的要求。
摘要：夾具在我們加工的過程中是非常重要的一個輔助用具, 夾具的類型品種有很多很多, 雖說是用來輔助加工的, 但是缺少了這個用具卻會影響我們的加工, 甚至于無法完成加工。好的夾具設計可以提高產品勞動生產率, 保證和提高加工精度, 降低生產成本等, 還可以擴大機床的使用范圍, 從而使產品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。本文主要闡述了彈簧夾具的加工工藝過程。
關鍵詞：輔助,夾具,加工工藝
參考文獻
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加工工藝范文第3篇
關鍵詞：數控加工 工藝 設計
隨著科學技術的飛速發展，機械加工技術也與時俱進地更新換代，工藝要求也逐漸變得嚴格。為了保證加工成品的合格率，必須調整工作里的每個細節。提高產品的精度避免成品不合格造成的負面影響。隨著不規則形狀零件對現代機械技術發展的挑戰越來越高，加工技術的提高也急不可待。數控加工工藝取代傳統加工技術成為主要加工技術也是時代發展的潮流。
1 數控加工的內涵
1.1 數控加工的概念及其發展
數控加工是指在機床上利用數控技術對零件進行加工的一個過程。數控加工和非數控加工的流程從整體上來說是大致相同的。但在技術上卻大相徑庭。采取數字信息控制加工零件的數控加工方法是針對零件種類多樣、相同型號產量少、結構復雜、精度要求高等現實狀況達到高效化和自動化加工的有效方法。數控加工的發展方向是高速和高精度。20世紀50年代，MIT設計了APT。APT具有程序簡潔，方法靈活等優勢。但也有很多不足之處如對于復雜的幾何形狀，無法表達幾何即視感[1]。為修正APT的不足，1978年，法國達索飛機公司開發了CATIA。這個系統有效的解決了幾何形狀復雜、難以表達即視感的缺陷。目前，數控編程系統正向高智能化方向發展。
1.2 數控加工的內容
數控加工的內容有挑選適宜在數控機床上加工的零件，對數控加工方案進行確定;詳細繪制所加工零件的圖紙;確定數控加工的詳細流程，如具體工作的分工、工作的前后順序、加工器具的選擇與位置確定、與其他加工工作的銜接等;修正數控加工的流程;確定數控加工中的允許誤差;指揮數控機床上一些工藝部分工作等。
2 數控加工的工藝設計
2.1 數控加工的工藝設計特點
采用數控加工的工藝設計具有加工程序簡單，解放枯燥工作的勞動力等特點。改進了傳統機床工藝的工序繁多，勞動強度大的弱點。如此便使數控加工工藝設計形成了自身的獨特的特點。正常來講，數控加工的內容要比傳統機床加工的內容繁多。數控加工的內容非常精確、工藝設計工作十分邏輯明確。數控加工的工作效率非常高。零件在一道工序中能完成多項工作項目。而這些工作如果換成傳統工藝則需要多個步驟才能做好[1]。所以，數控加工具有工作效率高的特點。將傳統加工工作中的幾個步驟在數控加工工藝中濃縮成更少的工作步驟，這讓零件加工所需要的專業工具數量大幅下降，零件需要加工的工序和所用時間也節省出很了多，進而大大提高所加工產品的成品率和生產效率。此外，在普通機床加工時，很多具體的工藝問題如加工時各類工序如何分類和順序如何安排、每道工序所使用工具的形狀大小、如何切割、切割多少等，在實際工作中都是靠工作人員根據自己的多年工作經驗和習慣慢慢鍛煉成的純熟的技巧來解決的。傳統加工的工藝設計正常情況下不需要加工人員在設計工藝流程時做出過多的計劃，實際工作做好就可以了。而在數控加工時，每個實際工藝問題必須事無巨細的都考慮到，而且每一個細節都必須在程序編輯時編入完全正確的加工指令，其結果也會是非常精細，這是數控加工最大的特點。
2.2 數控加工的工藝設計方法
工藝設計的任務就是明確零件的什么部位需要數控加工，經過什么流程，如何確定這些流程的前后順序等等。通常在數控加工時確定零件加工的工作步驟有如下幾種方法：按所使用的工作器具確定。為了減少切換工作器具次數，節省時間，可以采取將同一種工作器具集中使用的方法來確定工作步驟。在一個工序中使用同一個工作器具的全所有步驟率先集中，統一完成后然后再使用第二種工作器具進行該種工作器具所要加工的所有步驟，以此類推。平面孔系零件一般使用點位、直線操控數控機床來加工，制定加工的工作步驟時，著重于控制加工精度、成品率和加工所需時間。旋轉體類零件通常使用數控車床或磨床加工。在車床上加工時，一般加工成品冗余多，使用粗加工方法。數控車床上用到低強度加工器具加工細小凹槽的情況很頻繁，因此適于斜向進刀，一般不要崩刃。平面輪廓零件一般使用數控機床加工。方法上應該著重把控切入與切出的方向。使用直線和圓弧插補功能的數控機床在加工不規則零件的曲線輪廓時，一定要用最短的直線段或圓弧段來無限逼近零件輪廓，讓零件的誤差在合格的基礎上加工的直線段或弧段的數量最少為最佳方案[2]。立體輪廓零件：某些形狀的零件被加工時，由于零件的形狀和表面質量等多方面問題致使零件強度較差。機床的插補方法可以解決這一難題。在加工飛機大梁直紋曲面時，如果加工機床是三軸聯動便只能使用效率較低的球頭銑刀;如果機床是四軸聯動，則可以使用效率比球頭銑刀高的圓柱銑刀銑削。
2.3 數控加工的工藝設計過程
數控加工的一般過程要經過閱讀零件，工藝分析，制定工藝，數控編程，程序傳輸。數控加工之前應該繪制好零件的加工設計圖稿。在數控機床上加工零件時，應該先按照之前繪制好的零件圖稿來分析零件的結構、材質、幾何形狀、大小和精度要求，并采用分析結果作為確定零件數控加工工藝過程的基礎。確定數控加工工藝過程，要先詳細了解零件數控加工的內容和原則;之后再設計加工過程，挑選機床和加工零件所需的器具，確定零件的加工位置和裝夾，確定數控加工中工作的步驟和順序，確定每個工作步驟中具體的工作器具的使用方法及切割大小;還需要填寫數控加工的工藝文件、加工程序及程序校驗等。通過實際的操作經驗總結，單純的按照之前設定的數控加工程序來實際操作加工零件依然存在很多缺陷。因為人力工作可能對程序的具體步驟和原理不夠明確，對編程人員的本意理解也不是很透徹，通常需要編程人員在零件加工時對加工人員進行現場的指導，這種情況對于零件數量較少的加工狀況還能勉強正常工作，但對于時間長、數量大的生產情況，就會生出很多問題。所以，編程人員對數控加工程序比較復雜和不易理解的部分進行適當的補充和說明的作用是不可小覷的，尤其是要針對那些需要長時間和大批量生產零件的數控加工程序特別關鍵。
2.4 數控加工的工藝設計應注意的問題
在數控加工中一定要注意并且預防工作所使用的器具在工作中和零件等出現不必要的摩擦，所以一定要明確的強調工作人員數控加工的工藝設計編程中的加工器具的加工路線，使加工人員在加工前就都清楚明了的知道加工路線[2]。與此同時還應該設置好夾緊零件的位置，如此便可以減少不必要的問題出現。除此之外，對于某些程序問題需要調整程序及加工器具路線和位置時必須事先告知操作人員，以防出現不必要的問題。
3 結語
由于我國目前處在數控加工的工藝設計飛速發展階段，關于數控加工的工藝設計技術引進速度非常迅猛，同時卻缺乏對數控加工技術操作完全了解和掌握的人才，因此加快對數控加工技術的了解和學習，加大這方面人才的培養力度也急不可待。
參考文獻
[1] 中國機床工具工業協會行業發展部.CIMT2001巡禮[J].世界制造技術與裝備市場，2001，12(3)：18-20.
[2] 梁訓，王宣，周延佑.機床技術發展的新動向[J].世界制造技術與裝備市場，2011，11(3)：21-28.
加工工藝范文第4篇
甲方：磨憨尚勇生豬定點屠宰廠
乙方：尚勇、磨憨、尚崗生豬豬肉個體經營戶
甲乙雙方為了更好的服務市場，讓老百姓吃上放心肉，促進市場繁榮，經雙方多次協商，本著有償服務的原則，在平等、自愿、互惠互利的前提下，達成以下協議：
一、甲方在對乙方的生豬屠宰過程中，如果由于甲方在電麻豬時，造成的豬大腿斷裂所產生的肉質品出現質量問題，將由甲方按照市場豬肉價格進行賠償。(甲方按市場價格買回大腳斷裂部份的豬肉)，殺甲或其它部份的質量問題不在賠償范圍。
二、甲方將收取每頭豬加工費34元，代收檢疫檢驗費6元，合計：40元?；钬i和加工好的肉品由乙方自己運輸，費用乙方自己負擔。
三、如果是政府部門，政策性的調整生豬屠宰價格，不在本次協商的范圍，將按照政策性的調價另外執行。
四、本協議的有效期為長期。
五、本協議簽訂之后，甲乙雙方不得違約，如有違約，按照《合同法》之相關規定執行。
六、本協議從2013年8月1日起實施。
七、本協議經甲乙雙方簽字后生效。
甲方：磨憨尚勇生豬定點屠宰廠
乙方：尚勇、磨憨、尚崗生豬
豬肉個體經營戶(簽名或蓋章)
加工工藝范文第5篇
軸類零件加工工藝及夾具設計
學生姓名： 學 號: 所在院部： 所學專業： 指導老師：
完成時間：2010年03月
摘 要
軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結構形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細長軸，大多數軸介于兩者之間;軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準，它們的精度和表面質量一般要求較高。根據零件的結構及其功能，運用定位夾緊的知識完成了夾具設計。
關鍵詞：軸類零件、軸頸、夾具
Abstract
The machine shaft is often encountered in one of the typical components. It is mainly used for support in mechanical gears, pulleys, cams and connecting rods and other transmission parts, to transfer torque. Different forms according to the structure, the axis can be divided into stepped shaft, taper spindle, axis, hollow shaft, crankshaft, camshaft, eccentric shafts, all kinds of screw shaft such as short axis aspect ratio of less than 5 large known as the slender shaft 20, most shaft in between; shaft bearings bearing, and bearing with the shaft segment called the journal. Journal is the axis of the assembly base, and their general requirements for precision and high surface quality. According to parts of the structure and function, using the knowledge of locating and clamping fixture design completed.
Key words：Shaft, journ 2
目錄
1. 軸類零件技術要求 ................................. 3
1.1、尺寸精度 ........................................ 3 1.
2、幾何形狀精度 .................................... 3 1.3、 相互位臵精度 ................................... 3 1.
4、表面粗糙度 ...................................... 3 2. 軸類零件的毛胚和材料 .............................. 4 2.1 軸類零件的毛胚 ................................... 4 2.2 軸類零件的材料 ................................... 4 3. 軸類零件一般加工要求及方法 ........................ 5 3.1 軸類零件加工工藝規程注意點 ....................... 5 3.2 軸類零件加工的技術要求 ........................... 5 3.3 軸類零件的熱處理 ................................. 6 4. 軸類零件工藝路線 .................................................................................................... 6 4.1、傳承軸圖樣分析 .................................. 7 4.
2、確定毛坯 ........................................ 8 4.3、 確定主要表面的加工方法 ......................... 8 4.
4、確定定位基準 .................................... 8 4.5、劃分階段 ........................................ 9 4.
6、熱處理工序安排 .................................. 9 4.7、加工尺寸和切削用量 .............................. 9 4.
8、 擬定工藝過程 ................................... 9 5.細長軸加工工藝特點 ............................................................................................... 10
5.1、 改進工件的裝夾方法 ... ………………………………..10 5.
2、采用跟刀架 .................................... .10 5.3、采用反向進給 ................................... 11 5.
4、采用車削細長軸的車刀 ........................... 11 6. 夾具的設計 ................................................................................................................... 12 6.1 銑床夾具設計 ..................................................................................................... 12 6.1.1、六點定位原理 ........................................ 13 6.1.
2、應用定位原理幾種情況 ................................ 11 (1)完全定位 ............................................. 11 (2)部分定位 ............................................. 11 (3)過定位(重復定位) ................................... 11 6.1.3、確定要限制的自由度 .................................. 14 6.1.
4、定位方案選擇 ........................................ 14 6.1.5、計算定位誤差 ........................................ 15 (1)夾緊方案 .............................................. 16 (2)對刀方案 .............................................. 16 (3)夾具體與定位鍵 ........................................ 16 (4)夾具總圖上的尺寸、公差和技術要求 ...................... 16 (5)夾具精度分析 .......................................... 17 6.2 各類銑床夾具 ..................................................................................................... 18
6.2.1、銑床夾具 ............................................ 18 (1)銑床夾具的分類 ........................................ 18 (2)銑床常用通用夾具的結構 ................................ 18 (3)銑床夾具的設計特點 .................................... 18 6.2.
2、典型數控機床夾具 .................................... 19
1、數控銑床夾具 ............................................ 19
2、數控銑削加工常用的夾具大致有以下幾種： ................... 7
結束語 ............................................. 21 謝 詞 ............................................ 22 參考文獻 ........................................... 23
2
1. 軸類零件技術要求 2. 1.1尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位臵，通常對其尺寸精度要求較高(IT5～IT7)。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低(IT6～IT9)。
1.2幾何形狀精度
軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對精度要求較高的內外圓表面，應在圖紙上標注其允許偏差。
1.3 相互位臵精度
軸類零件的位臵精度要求主要是由軸在機械中的位臵和功用決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件(齒輪等)的傳動精度，并產生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01～ 0.03mm ，高精度軸(如主軸)通常為0.001～ 0.005mm。
1.4表面粗糙度
一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63～0.16μm。
3
2.軸類零件的毛胚和材料
2.1 軸類零件的毛胚
軸類零件可根據使用要求、生產類型、設備條件及結構，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主;而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節約材料又減少機械加工的工作量，還可改善機械性能。
根據生產規模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產多采用自由鍛，大批大量生產時采用模鍛。
2.2 軸類零件的材料
軸類零件應根據不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規范(如調質、正火、淬火等)，以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。
45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經過調質(或正火)后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達45～52HRC。
40Cr等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的軸類零件，這類鋼經調質和淬火后，具有較好的綜合機械性能。
軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經調質和表面高頻淬火后，表面硬度可達50～58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。
精密機床的主軸(例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸)可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經調質和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。
3.軸類零件一般加工要求及方法
3.1 軸類零件加工工藝規程注意點
在學校機械加工實習課中，軸類零件的加工是學生練習車削技能的最基本也最重要的項目，但學生最后完工工件的質量總是很不理想，經過分析主要是學生對軸類零件的工藝分析工藝規程制訂不夠合理。
軸類零件中工藝規程的制訂，直接關系到工件質量、勞動生產率和經濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機械加工工藝規程中，須注意以下幾點：
(1)零件圖工藝分析中，需理解零件結構特點、精度、材質、熱處理等技術要求，且要
4
研究產品裝配圖，部件裝配圖及驗收標準。
(2)滲碳件加工工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗加工→半精加工→滲碳→去碳加工(對不需提高硬度部分)→淬火→車螺紋、鉆孔或銑槽→粗磨→低溫時效→半精磨→低溫時效→精磨。
(3)粗基準選擇：有非加工表面，應選非加工表面作為粗基準。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準，同時，粗基準不可重復使用。
(4)精基準選擇：要符合基準重合原則，盡可能選設計基準或裝配基準作為定位基準。符合基準統一原則。盡可能在多數工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。選擇精度高、安裝穩定可靠表面為精基準。
3.2 軸類零件加工的技術要求
(1)尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩類，一類是與軸承的內圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位臵并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5～IT7;另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為IT6~IT9。
(2)幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應限制在尺寸公差范圍內，對于精密軸，需在零件圖上另行規定其幾何形狀精度。
(3)相互位臵精度包括內、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行 5
度等。
(4)表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據加工的可能性和經濟性來確定。
3.3 軸類零件的熱處理
(1)鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內部晶粒細化，消除鍛造應力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
(2)調質一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學性能。
(3)表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。
(4)精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后，還需進行低溫時效處理。
4.軸類零件工藝路線
(1)軸類零件是常見的零件之一。按軸類零件結構形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類;或分為實心軸、空心軸等。它們在機器中用來支承齒輪、帶輪等傳動零件，以傳遞轉矩或運動。
(2)對于7級精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般傳動軸，其工藝路線是：正火-車端面鉆中心孔-粗車各表面-精車各表面-銑花鍵、鍵槽-熱處理-修研中心孔-粗磨外圓-精磨外圓-檢驗。
(3)軸類零件一般采用中心孔作為定位基準，以實現基準統一的方案。在單件小批生產中鉆中心孔工序常在普通車床上進行。在大批量生產中常在銑端面鉆中心孔專用機床上進行。
(4)中心孔是軸類零件加工全過程中使用的定位基準，其質量對加工精度有著重大影響。所以必須安排修研中心孔工序。修研中心孔一般在車床上用金剛石或硬質合金頂尖加壓進行。
(5)對于空心軸(如機床主軸)，為了能使用頂尖孔定位，一般均采用帶頂尖孔的錐套心軸或錐堵。若外圓和錐孔需反復多次、互為基準進行加工，則在重裝錐堵或心軸時，必須按外圓找正或重新修磨中心孔。
(6)軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工，一般安排在外圓精車之后，磨削之前進行。因為如果在精車之前就銑出鍵槽，在精車時由于斷續切削而易產生振動，影響加工質量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應安排在外圓精磨之后進行，以免破壞外圓表面的加工精度和表面質量。
(7)在軸類零件的加工過程中，應當安排必要的熱處理工序，以保證其機械性能和加工精度，并改善工件的切削加工性。一般毛坯鍛造后安排正火工序，而調質則安排在粗加工后進行，以便消除粗加工后產生的應力及獲得良好的綜合機械性能。淬火工序則安排在磨削工序之前。
(8)臺階軸的加工工藝較為典型，反映了軸類零件加工的大部分內容與基本規律。下面就以減速箱中的傳動軸為例，介紹一般臺階軸的加工工藝。
4.1、傳承軸圖樣分析
圖4.1
(1)圖4.1所示零件是減速器中的傳動軸。它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺尾退刀槽、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位臵，各環槽的作用是使零件裝配時有一個正確的位臵，并使加工中磨削外圓或車螺紋時退刀方便;鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉矩;螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調整螺母。
(2)根據工作性能與條件，該傳動軸圖樣(圖4.1)規定了主要軸頸M，N，外圓P、Q以及軸肩G、H、I有較高的尺寸、位臵精度和較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術要求必須在加工中給予保證。因此，該傳動軸的關鍵工序是軸頸M、N和外圓P、Q的加工。
4.2、確定毛坯
該傳動軸材料為45鋼，因其屬于一般傳動軸，故選45鋼可滿足其要求。本例傳動軸屬于中、小傳動軸，并且各外圓直徑尺寸相差不大，故選擇￠60mm的熱軋圓鋼作毛坯。
4.3、 確定主要表面的加工方法
傳動軸大都是回轉表面，主要采用車削與外圓磨削成形。由于該傳動軸的主要表面M、N、P、Q的公差等級(IT6)較高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)較小，故車削后還需磨削。外圓表面的加工方案可為：粗車→半精車→磨削。
4.4、確定定位基準
(1)合理地選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位臵精度有著決定性的作用。由于該傳動軸的幾個主要配合表面(Q、P、N、M)及軸肩面(H、G)對基準軸線A-B均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求，它又是實心軸，所以應選擇兩端中心孔為基準，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術要求。
(2)粗基準采用熱軋圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。但必須注意，一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應該以毛坯外圓作粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車出一端外圓;然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾(有時在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。
4.5、劃分階段
對精度要求較高的零件，其粗、精加工應分開，以保證零件的質量。該傳動軸加工劃分為三個階段：粗車(粗車外圓、鉆中心孔等)，半精車(半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。
4.6、熱處理工序安排
軸的熱處理要根據其材料和使用要求確定。對于傳動軸，正火、調質和表面淬火用得較多。該軸要求調質處理，并安排在粗車各外圓之后，半精車各外圓之前。
綜合上述分析，傳動軸的工藝路線如下：
下料→車兩端面，鉆中心孔→粗車各外圓→調質→修研中心孔→半精車各外圓，車槽，倒角→車螺紋→劃鍵槽加工線→銑鍵槽→修研中心孔→磨削→檢驗。
4.7、加工尺寸和切削用量
(1)傳動軸磨削余量可取0.5mm，半精車余量可選用1.5mm。加工尺寸可由此而定，見該軸加工工藝卡的工序內容。
(2)車削用量的選擇，單件、小批量生產時，可根據加工情況由工人確定;一般可由《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。
4.8、 擬定工藝過程
定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工，在調質之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。調質之后修研中心孔為消除中心孔的熱處理變形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是為提高定位精基準面的精度和減小錐面的表面粗糙度值。擬定傳動軸的工藝過程時，在考慮主要表面加工的同時，還要考慮次要表面的加工。在半精加工￠52mm、￠44mm及M24mm外圓時，應車到圖樣規定的尺寸，同時加工出各退刀槽、倒角和螺紋;三個鍵槽應在半精車后以及磨削之前銑削加工出來，這樣可保證銑鍵槽時有較精確的定位基準，又可避免在精磨后銑鍵槽時破壞已精加工的外圓表面。
在擬定工藝過程時，應考慮檢驗工序的安排、檢查項目及檢驗方法的確定。綜上所述，所確定的該傳動軸加工工藝過程見表4.1。
5.細長軸加工工藝特點
5.1、 改進工件的裝夾方法
粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡拉法可避免這種現象的產生。
精車時，采用雙頂尖法(此時尾座應采用彈性頂尖)有利于提高精度，其關鍵是提高中心孔精度。
5.2、采用跟刀架
跟刀架是車削細長軸極其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工時徑向切削分力的影響，從而減少切削振動和工件變形，但必須注意仔細調整，使跟刀架的中心與機床頂尖中心保持一致。
5.3、采用反向進給
車削細長軸時，常使車刀向尾座方向作進給運動(此時應安裝卡拉工具)，這樣刀具施加于工件上的進給力方向朝向尾座，因而有使工件產生軸向伸長的趨勢，而卡拉工具大大減少了由于工件伸長造成的彎曲變形。
5.4、采用車削細長軸的車刀
車削細長軸的車刀一般前角和主偏角較大，以使切削輕快，減小徑向振動和彎曲變形。粗加工用車刀在前刀面上開有斷屑槽，使斷屑容易。精車用刀常有一定的負刃傾角，使切屑流向待加。
6. 夾具的設計
6.1 銑床夾具設計
圖6-1所示拔叉零件，要求設計銑槽工序用的銑床夾具。根據工藝規程，在銑槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽寬14H11mm，槽深7mm，槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度公差為0.08mm，槽側面與E面的距離12 ±0.2mm，槽底面與B面平行。
撥插零件圖6—1 6.1.1、六點定位原理
當工件在不受任何條件約束時，其位臵是任意的不確定的。設工件為一理想的鋼體，并以一個空間直角坐標作為參照來觀察鋼體的位臵變動。由理論力學可知，在空間處于自由狀態的鋼體，具有六個自由度，即沿著X、Y、Z三個坐標軸的移動和繞著這三個坐標軸的轉動，如圖所示。用X、Y、Z和X、Y、Z分別表示沿三個坐標軸的移動和繞著這三個坐標軸轉動的自由度。
六個自由度是工件在空間位臵不確定的最高程度。定位的任務，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當的與工件接觸的六個支撐點，來限制工件六個自由度的原理，稱為六點定位原理。
6.1.2、應用定位原理幾種情況 (1)完全定位
工件的六個自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位臵，稱為完全定位。 (2)部分定位
工件定位時，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個支撐點的定位稱為部分定位。
在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡化定位裝臵，在生產中應用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個自由度。 (3)過定位(重復定位)
幾個定位支撐點重復限制一個自由度，稱為過定位。 A、一般情況下，應該避免使用過定位。
通常，過定位的結果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件(或定位件)產生變形，所以在一般情況下，過定位是應該避免的。 B、過定位亦可合理應用
雖然工件在夾具中定位，通常要避免產生“過定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。
工件本身剛性和支承剛性的加強，是提高加工質量和生產率的有效措施，生產中常有應用。大家都熟知車削長軸時的安裝情況，長軸工件的一端裝入三爪卡盤中，另一端用尾架尖支撐。這就是個“過定位”的定位方式。只要事先能對工件上諸定位基準和機床(夾具)有關的形位誤差從嚴控制，過定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強，尾架的扶持有助于實現穩定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質量和效率也大為提高。 6.1.3、確定要限制的自由度
按照加工要求，銑通槽時應限制五個自由度，即沿x軸移動的自由度不需要限制，但若在此方向設臵一止推支撐，則可起到承受部分銑削力的作用，故可采用完全定位。 6.1.4、定位方案選擇
如圖6-1.1所示，有三中定位方案可供選擇：
方案I：工件已E面作為主要定位面，用支承板1和短銷2(與工件Ф26H7孔配合)限制工件五個自由度，另設臵一防轉擋銷實現六點定位。為了提高工件的裝夾剛度，在C處加一輔助支承。
方案II：工件以Ф26H7孔作為主要定位基面，用長銷3和支承釘4限制工件五個自由度，另設臵一防轉擋銷實現六點定位。在C處也加一支承。 方案III：工件以Ф26H7孔為主要定位基面，用長銷3和長條支承板5限制兩個自由度，限制工件六個自由度，其中繞z軸轉動的自由度被重復限制了，另設臵一防擋銷。在C處也加一輔助支承。
圖6.1.1銑床定位方案
1-支撐板2-短銷3-長銷4-支撐釘5-長條支撐板
比較以上三種方案，方案I中工件繞x軸轉動的自由度由E面限制，定位基準與設計基準不重合，不利于保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度。方案II中雖然定位基準與設計基準重合，槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度要求保證，但這種定位方式不利于工件的夾緊。由于輔助支承是在工件夾緊后才起作用，而是施加夾緊力P時，支承釘4的面積太小，工件極易歪斜變形，夾緊也不可靠。方案III中雖是過定位，但若在工件加工工藝方案中，安排Ф26H7孔與E面在一次裝夾中加工，使Ф26H7孔與E面有較高的垂直度，則過定位的影響甚小。在對工件施加夾緊力P時，工件的變形也很小，且定位基準與設計基準重合。綜上所述，方案III較好。
對于防轉擋銷位臵的設臵，也是三種不同的方案。當擋銷放在位臵1時，由于B面與Ф26H7孔的距離較進(230 -0.3mm)，尺寸公差又大，定位精度低。擋銷放在位臵2時，雖然距Ф26H7孔軸線較遠，但由于工件定位是毛面，因而定位精度也較低。而當擋銷放在位臵3時，距Ф26H7孔軸線較遠，工件定位面的精度較高(Ф55H12)，定位精度較高，且能承受切削力所引起的轉矩。因此，防轉擋銷應放在位臵3較好。 6.1.5、計算定位誤差
除槽寬14H11由銑刀保證外，本夾具要保證槽側面與E面的距離及槽的中心平面與Ф25H7孔軸線的垂直度，其它要求未注公差，因此只需計算上述兩項加工要求的定位誤：
(1)加工尺寸12±0.2mm的定位誤差 采用3-1.1(c)所示定位方案時，E面既是工序基準，又是定位基準，故基準不重合誤差為零。有由于E面與長條支承板始終保持接觸，故基準位移誤差為零。因此，加工尺寸12±0.2mm沒有定位誤差。
(2)槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度的定位誤差 長銷與工件的配合去Ф26H7 g6，則
Ф26g6=Ф26-0.009 -0.025(mm)
Ф26H7=Ф25+0.025 0(mm)
由于定位基準與設計基準重合，故基準不重合誤差為零。 基準位移誤差
△ y=2*8tan△a=2*8*0.000625=0.01(mm)
由于定位誤差△D=△y=0.01‹0.08/3(mm)，故此定位方案可行。
(1)夾緊方案
根據工件夾緊的原則，除施加夾緊力外，還應在靠近加工面處增加一夾緊力，用螺母與開口墊圈夾壓在工件圓柱的左端面，而對著支撐板的夾緊機構可采用鉤形壓板，使結構緊湊，操作方便。 (2)對刀方案
加工槽的銑刀需兩個方向對刀，故應采用直角對刀塊。 (3)夾具體與定位鍵
為保證工件在工作臺上安裝穩定，應按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，并在兩端設臵耳座，以便固定。
為了使夾具在機床工作臺的位臵準確及保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度要求，夾具體底面應設臵定位鍵，定位鍵的側面應與長銷的軸心線垂直。 (4)夾具總圖上的尺寸、公差和技術要求
下面以撥叉銑槽夾具為例給予說明。
A、夾具最大輪廓尺寸為234mm，210mm，250mm。
B、影響工件定位精度的尺寸和公差為工件內孔與長銷10的配合尺寸為Ф26H7g6和擋銷的位臵尺寸為6±0.024mm及107±0.07mm。
C、影響夾具在機床上安裝精度的尺寸和公差定位鍵與銑床工作臺T形槽的配合尺寸14h6。
D、影響夾具精度的尺寸個公差為定位長銷10的軸心線對定位鍵側面B的垂直度為0.03mm;定位長銷10的軸心線對夾具底面A的平行度為0.05mm;對刀塊的位臵尺寸為9±0.04和13±0.04mm。
本例中，塞尺厚度為2h8mm，所以對刀塊水平方向的位臵尺寸為 a=12-2=10(mm) (基本尺寸) 對刀塊垂直方向的位臵尺寸為 b=23-7-2=14(mm)(基本尺寸)
對刀塊位臵尺寸的公差取工件相應尺寸公差的2/1～1/5。因此 a=10±0.04mm b=14±0.04mm E、影響對刀精度的尺寸和公差;塞尺的厚度尺寸2h8=22 -0.014mm。 (5)夾具精度分析
為確使夾具能滿足工序要求，在夾具技術要求指定以后，還必須對夾具進行精度分析。若工序某項精度不能被保證時，還需要夾具的有關技術要求作適當調整。
按夾具的誤差分析一章中的分析方法，下面對本例中的工序要求逐項分析; A、槽寬尺寸14H11mm;此項要求由刀具精度保證，與夾具精度無關; B、槽側面到E面尺寸12±0.2mm;對此項要求有影響的是對刀塊側面到定位板 間的尺寸10±0.04mm及塞尺的精度(2h8mm)。上述兩項誤差之和△D+△G+△A+△J+△T=0.094<0.4(vmm)
因此，尺寸12±0.2mm能保證;
C、槽深8mm：由于工件在Z方向的位臵由定位銷確定，而該尺寸的設計基準為B面。因此有定位誤差，其中△B=0.2VMM、△y=(&d+&D)/2=(0.16+0.025)/2=0.02mm(&d為銷公差，&D為工件公差)?！鱀=△B+△y=0.22mm、另外，塞尺尺寸(2h8mm)及對刀塊水平面到定位銷的尺寸(13±0.04mm)也對槽深尺寸有影響，△T=0.014+0.08+0.094mm，△J、△G、△A都對槽深無影響，因此
△D+△G+△A+△J+△T=0.314(mm)
尺寸8的公差(按IT14級)為0.36mm，故尺寸8mm能保證;
D、槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度公差0.08mm;影響該項要求的因素有：
a、定位誤差△D= △y=0.01mm; b、加工方法誤差△G=0.012mm; c、夾具定位心軸17的軸線與夾具底面A的平行度公差0.05mm，即△A=0.05mm d、定位心軸17的軸線對定位側面B的垂直度公差0.05mm，即△A=0.05mm;而△J△T都對垂直度無影響。由于這些誤差不在同一方向，因此，槽中心平面最大位臵誤差在YOZ面之上為0.01+0.012+0.05=0.072mm;在YOX平面上為 0.01+0.012+0.03=0.052mm。此兩項都小于垂直度公差0.08mm，故該項要求能保證。
綜上所述，該銑槽家具能滿足銑槽工序要求，可行。
6.2 各類銑床夾具
6.2.1、銑床夾具 (1)銑床夾具的分類
銑床夾具按使用范圍，可分為通用銑夾具、專用銑夾具和組合銑夾具三類。按工件在銑床上加工的運動特點，可分為直線進給夾具、圓周進給夾具、沿曲線進給夾具(如仿形裝臵)三類。還可按自動化程度和夾緊動力源的不同(如氣動、電動、液壓)以及裝夾工件數量的多少(如單件、雙件、多件)等進行分類。其中，最常用的分類方法是按通用、專用和組合進行分類。 (2)銑床常用通用夾具的結構
銑床常用的通用夾具主要有平口虎鉗，它主要用于裝夾長方形工件，也可用于裝夾圓柱形工件。
機用平口虎鉗是通過虎鉗體固定在機床上。固定鉗口和鉗口鐵起垂直定位作用，虎鉗體上的導軌平面起水平定位作用?；顒幼?、螺母、絲桿(及方頭的)和緊固螺釘可作為夾緊元件?；剞D底座和定位鍵分別起角度分度和夾具定位作用。 (3)銑床夾具的設計特點
銑床夾具與其它機床夾具的不同之處在于：它是通過定位鍵在機床上定位，用對刀裝臵決定銑刀相對于夾具的位臵。
A、床夾具的安裝 銑床夾具在銑床工作臺上的安裝位臵，直接影響被加工表面的位臵精度，因而在設計時必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝兩個定位鍵。定位鍵的結構尺寸已標準化，應按銑床工作臺的T形槽尺寸選定，它和夾具底座以及工作臺T形槽的配合為H7/h
6、H8/h8。兩定位鍵的距離應力求最大，以利提高安裝精度。
作為定位鍵的安裝是夾具通過兩個定位鍵嵌入到銑床工作臺的同一條T 形槽中，再用T 形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺上，所以在夾具體上還需要提供兩個穿T形螺栓的耳座。如果夾具寬度較大時，可在同側設臵兩個耳座，兩耳座的距離要和銑床工作臺兩個T形槽間的距離一致。
B、銑床夾具的對刀裝臵 銑床夾具在工作臺上安裝好了以后，還要調整銑刀對夾具的相對位臵，以便于進行定距加工。為了使刀具與工件被加工表面的相對位臵能迅速而正確地對準，在夾具上可以采用對刀裝臵。對刀裝臵是由對刀塊和塞尺等組成，其結構尺寸已標準化。各種對刀塊的結構，可以根據工件的具體加工要求進行選擇。
由于銑削時切削力較大，振動也大，夾具體應有足夠的強度和剛度，還應盡可能降低夾具的重心，工件待加工表面應盡可能靠近工作臺，以提高夾具的穩定性，通常夾具體的高寬比H/B≤1～1.25為宜。
6.2.2、典型數控機床夾具
數控機床夾具有高效化、柔性化和高精度等特點，設計時，除了應遵循一般夾具設計的原則外，還應注意以下幾點：
(1)數控機床夾具應有較高的精度，以滿足數控加工的精度要求;
(2)數控機床夾具應有利于實現加工工序的集中，即可使工件在一次裝夾后能進行多個表面的加工，以減少工件裝夾次數;
(3)數控機床夾具的夾緊應牢固可靠、操作方便;夾緊元件的位臵應固定不變，防止在自動加工過程中，元件與刀具相碰。
所示為用于數控車床的液動自定心三爪卡盤，在高速車削時平衡塊所產生的離心力經杠桿給卡爪一個附加的力，以補償卡爪夾緊力的損失?？ㄗτ苫钊浝瓧U和楔槽軸的作用將工件夾緊。而作為數控銑鏜床夾具結構的，要防止刀具(主軸端)進入夾緊裝臵所處的區域，通常應對該區域確定一個極限值。
(4)每種數控機床都有自己的坐標系和坐標原點，它們是編制程序的重要依據之一。設計數控機床夾具時，應按坐標圖上規定的定位和夾緊表面以及機床坐標的起始點，確定夾具坐標原點的位臵。 6.2.3、數控銑床夾具
(1)對數控銑床夾具的基本要求實際上，數控銑削加工時一般不要求很復雜的夾具，只要求有簡單的定位、夾緊機構就可以了。其設計原理也和通用銑床夾具相同，結合數控銑削加工的特點，這里只提出幾點基本要求：
(2)為保持零件安裝方位與機床坐標系及程編坐標系方向的一致性，夾具應能保證在機床上實現定向安裝，還要求能協調零件定位面與機床之間保持一定的坐標尺寸聯系。
(3)為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機構元件與加工面之間應保持一定的安全距離，同時要求夾緊機構元件能低則低，從防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刀具在加工過程中發生碰撞。
(4)夾具的剛性與穩定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點的設計，當非要加工過程中更換夾緊點不可時，要特別注意不能因更換夾緊點而破壞夾具或工件定位精度。
6.3、數控銑削加工常用的夾具大致有下幾種：
(1)組合夾具：適用于小批量生產或研制時的中、小型工件在數控銑床上進行銑加工。
(2)專用銑削夾具：是特別為某一項或類似的幾項工件設計制造的夾具，一般在批量生產或研制時非要不可時采用。
(3)多工位夾具：可以同時裝夾多個工件，可減少換刀次數，也便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短準備時間，提高生產率，較適宜于中批量生產。
(4)氣動或液壓夾具： 適用于生產批量較大，采用其他夾具又特別費工、費力的工件。這類夾具能減輕工人的勞動強度和提高生產率，但其結構較復雜，造價往往較高，而且制造周期長。
(5)真空夾具：適用于有較大定位平面或具有較大可密封面積的工件。有的數控銑床(如壁板銑床)自身帶有通用真空夾具，工件利用定位銷定位，通過夾具體上的環形密封槽中的密封條與夾具密封。啟動真空泵，使夾具定位面上的溝槽成為真空，工件在大氣壓力的作用下被夾緊在夾具體。
除上述幾種夾具外，數控銑削加工中也經常采用機用平口虎鉗、分度頭和三爪自定心卡盤等通用夾具。
結束語
通過做畢業設計，使我對書本的知識有了更深一步的認識和理解，知道了理論聯系實際的重要性;另外，對如何查閱資料與合理利用有了更深入的了解;本次畢業設計過程中進行了工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、軸類零件與夾具的設計與分析，是對我在大學期間所學的專業知識的一個檢驗，也是對所學知識的運用和綜合;通過做畢業設計的這個過程，對我以后參加實際工作一定有很好的鍛煉意義和指導作用。
謝 詞
本論文設計在x老師的悉心指導和嚴格要求下業已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝聚著金江老師的心血和汗水，在我的畢業設計期間，牛老師為我提供了種種專業知識上的指導和一些富于創造性的建議，x老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態度使我深受感動，沒有這樣的幫助和關懷和熏陶，我不會這么順利的完成畢業設計。在此向牛老師表示深深的感謝和崇高的敬意!
在臨近畢業之際，我還要借此機會向在這三年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們三年來的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認真負責，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業知識，并在設計中得以體現，順利完成畢業論文。
同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關的書籍和論文，在這里一并向有關的作者表示謝意。
我還要感謝同組的各位同學以及我的各位室友，在畢業設計的這段時間里，你們給了我很多的啟發，提出了很多寶貴的意見，對于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝! 1
參考文獻
加工工藝范文第6篇
海洋石油工程鉆井工藝工程
海洋鉆井前先將鉆井機械裝在定位于海中的平臺，鉆井工藝基本上與陸地鉆井相同。但由于鉆井裝置和海底井口之間存在著不斷動蕩的海水，因此海上鉆井具有特殊性。
一鉆井平臺的選擇
鉆井平臺主要分為活動式平臺，固定式平臺，半固定的張力腿式平臺，拉索塔式平臺 其主要依據是水深，海底地質條件，海洋環境，鉆井類型，后勤運輸條件等 活動式平臺，由于機動性能好,故一般均用于鉆井。坐底式平臺特別適合于淺海(10米左右及岸邊的潮間區)油田的鉆井和采油工作。 自升式平臺和半潛式平臺主要是供鉆井之用，當油田的規模很小而又不宜設置固定式平臺時，也可做采油用?；顒邮狡脚_整體穩定性較差，對地基及環境條件有一定的要求。
固定式平臺整體穩定性好，剛度較大，受季節和氣候的影響較小,抗風暴的能力強。缺點是機動性能差,一經下沉定位固定，則較難移位重復使用。樁基平臺屬鉆井、采油平臺,工作水深一般在十余米到200米的范圍內(個別平臺超過300米),是目前世界上使用最多的一種平臺。從設計理論和建造技術來衡量，它都是一種最成熟和最通用的平臺型式。鋼筋混凝土重力式平臺是70年代初開始發展起來的一種新型平臺結構，目前主要用于歐洲的北海油田。這種平臺具有鉆井、采油、儲油等多種功能，水深在200米以內均可采用，最佳水深為100～150米。
半固定的張力腿式平臺及拉索塔式平臺是兩種適合于大深度海域(200米以上)的平臺結構。 是近年來發展起來的新結構型式，具有明顯的優點。但仍處于研究試制的階段?；顒邮狡脚_，由于機動性能好,故一般均用于鉆井。坐底式平臺特別適合于淺海(10米左右及岸邊的潮間區)油田的鉆井和采油工作。 自升式平臺和半潛式平臺主要是供鉆井之用，當油田的規模很小而又不宜設置固定式平臺時，也可做采油用?；顒邮狡脚_整體穩定性較差，對地基及環境條件有一定的要求。
固定式平臺整體穩定性好，剛度較大，受季節和氣候的影響較小,抗風暴的能力強。缺點是機動性能差,一經下沉定位固定，則較難移位重復使用。樁基平臺屬鉆井、采油平臺,工作水深一般在十余米到200米的范圍內(個別平臺超過300米),是目前世界上使用最多的一種平臺。從設計理論和建造技術來衡量，它都是一種最成熟和最通用的平臺型式。鋼筋混凝土重力式平臺是70年代初開始發展起來的一種新型平臺結構，目前主要用于歐洲的北海油田。這種平臺具有鉆井、采油、儲油等多種功能，水深在200米以內均可采用，最佳水深為100～150米。
半固定的張力腿式平臺及拉索塔式平臺是兩種適合于大深度海域(200米
以上)的平臺結構。 是近年來發展起來的新結構型式，具有明顯的優點。但仍處于研究試制的階段。
二鉆井平臺的定位
1 錨泊定位用錨抓住海底，再通過錨鏈或錨纜拉住平臺將其定位。錨泊定位的最大水深可大1200m。
2動力定位利用平臺本身的動力裝置產生的定向動力，來平衡會是平臺偏離標準位置的風力，波浪力和海流力，從而使浮動的未錨定的平臺自動保持在一個規定的移動范圍內。
三鉆井水下裝置
其系統組成為：
1引導系統
(1)井口盤：第一個被安放在海底的圓餅形部件。中心開孔，孔內有與送入鉆具配合的“J”槽。用于確定井位，并固定水下井口。
(2)導引架結構：有四個導引柱，每根柱上有一根永久導引繩。其作用是導向。
(3)導管：也起導向作用
2防噴器系統：水下井口裝置的核心部分
包括：萬能防噴器，剪切閘板防噴器，半封閘板防噴器，全封閘板防噴器，四通及壓井防噴管線，防噴器控制操作系統等
防噴器系統的控制操作通常是用電力、氣動和液壓系統組成。液壓管線匯集起來形成“管束”，捆綁在防噴器框架上，引向平臺的軟管絞車上。液壓能量由平臺上的儲能器提供。平臺上的控制部分，一般有電動和氣動控制系統。電動控制簡單、迅速，所以一般情況下盡可能使用電動控制。在發生井噴的情況下，不允許使用電的時候，就要使用氣動控制系統。
3 隔水管系統處在防噴器系統的上面。
1)主要作用：
①引導鉆具入井，隔絕海水，形成泥漿循環的回路。
②隔水管系統還要承受浮動平臺的升沉和平移運動。
2)隔水管系統包括：
伸縮隔水管，隔水管，彎曲接頭，張緊裝置等
4套管頭組根據鉆井時要下套的層數，一層套一層，以懸持套管接防噴器。
5連接裝置保證井口裝置外罩與防噴器之間，以及防噴器頂部與下部的水下隔水管住之間形成主壓力密封。常用的連接器為液壓卡快式。
使用浮動鉆井平臺鉆井時，導管井段的施工：
第一步，下井口盤，建立海底井口。
將井口盤接上送入工具，然后接鉆柱下放，鉆柱上套有導向臂。井口盤上有四根臨時導引繩，并穿過導向臂的導引孔，也隨著下鉆而下放。下鉆到海底后，坐牢井口盤后，退出送入工具，起鉆。
第二步，鉆導管井段的井眼。
通過臨時導引繩，下入帶有鉆頭的鉆柱，準確進入井口盤的內孔，并向海底鉆進。鉆進時采用海水作洗井液，有進無出，打進的海水帶著鉆屑返回到海底，鉆達預定深度即可起鉆。
第三步，下導管并注水泥。
通過臨時導引繩，將導管下入，導管的上面接導管頭，并裝上導引架，導管頭內接上送入工具，再接鉆桿，用鉆桿將導管及導引架送入到海底，導管進入井眼，導引架坐在井口盤上。在鉆臺上通過鉆柱向井內打入泥漿并循環洗井，然后即可注水泥固井，不僅封固導管，而且多余的水泥漿返至海底，將井口盤和導引架牢牢地固定于海底。退出送入工具并起鉆，并割斷臨時導引繩。第四步，下入隔水管系統。
通過永久導引繩，將隔水管系統下入，并利用快速連接器與導管頭連接。
四井身結構與鉆具組合
井身結構是指由直徑、深度和作用各不相同，且均注水泥封固環形空間而形成的軸心線重合的一組套管與水泥環的組合。
井身結構主要由導管、表層套管、技術套管、油層套管和各層套管外的水泥環等組成。
1).導管：井身結構中下入的第一層套管叫導管。其作用是保持井口附近的地表層。
2).表層套管：井身結構中第二層套管叫表層套管，一般為幾十至幾百米。下入后，用水泥漿固井返至地面。其作用是封隔上部不穩定的松軟地層和水層。
3).技術套管：表層套管與油層套管之間的套管叫技術套管。是鉆井中途遇到高壓油氣水層、漏失層和坍塌層等復雜地層時為鉆至目的地層而下的套管，其層次由復雜層的多少而定。作用是封隔難以控制的復雜地層，保持鉆井工作順利進行。
4).油層套管：井身結構中最內的一層套管叫油層套管。油層套管的下入深度取決于油井的完鉆深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油氣層頂部100～150米。其作用封隔油氣水層，建立一條供長期開采油氣的通道。
5).水泥返高：是指固井時，水泥漿沿套管與井壁之間和環形空間上返面到轉盤平面之間的距離。
鉆具組合根據地質條件和井身結構，鉆具的來源等決定鉆井時采用的和種規格的鉆頭，鉆鋌和鉆桿，放鉆桿配合連接起來組成的鉆柱。
五鉆進鉆頭鉆入地層或其他介質形成鉆孔的過程。
1 全井鉆進過程
(1) 第一次開鉆下表層套管
(2)到預定井深完井;如遇到復雜地層，用泥漿難以控制時，便要起鉆下技術套管。
(3)第三次開鉆在技術管道內用再小一些的鉆頭往下鉆。
依上述順序下鉆，直鉆到預定深度完井，下油層套管。
2 鉆進作業
1)下鉆將鉆桿住下入井中，使鉆頭接觸井底，準備鉆井。
2)正常鉆進啟動轉盤通過鉆桿住帶動井底鉆頭旋轉，借助手剎車剎車，給鉆頭施加適當的壓力以破碎巖石。同時開動泥漿泵循環泥漿，沖刷井底，攜出巖屑，保護井壁，冷卻鉆具。
3)接單根隨著正常鉆進的繼續進行，井眼的不斷加深，需不斷地接入長鉆桿柱。
4)起鉆需要更換鉆頭時便將井中全部鉆柱取出。
5)起鉆結束，將鉆頭提出井頭，用專業工具卸下舊鉆頭，換上新鉆頭。
六固井井壁筒沉到井底找正操平后，通過管路向井壁筒外側與井幫之間的環形空間注入相對密度大于泥漿的膠凝狀漿液，將泥漿自下而上地置換出來并固結井壁筒的作業。 分為三步
1.下套管
套管有不同的尺寸和鋼級。表層固井通常使用20~13 3/8英寸的套管，多數是采用鋼級低的“J”級套管。技術套管通常使用13 3/8~7英寸的套管，采用的鋼級較高。油層套管固井通常使用7~5英寸的套管，鋼級強度與技術套管相同。根據用途、地層預測壓力和套管下入深度設計套管的強度，確定套管的使用壁厚，鋼級和絲扣類型。
2.注水泥
是套管下入井后的關鍵工序，其作用是將套管和井壁的環形空間封固起來，以封隔油氣水層，使套管成為油氣通向井中的通道。
3.井口安裝和套管試壓
下套管注水泥之后，在水泥凝固期間就要安裝井口。表層套管的頂端要安套管頭的殼體。各層套管的頂端都掛在套管頭內，套管頭主要用來支撐技術套管和油層套管的重量，這對固井水泥未返至地面尤為重要。套管頭還用來密封套管間的環形空間，防止壓力互竄。套管頭還是防噴器、油管頭的過渡連接。陸地上使用的套管頭上還有兩個側口，可以進行補擠水泥、監控井況。注平衡液等作業。
七完井
完井(well completion) 鉆井工程的最后環節。在石油開采中，油、氣井完井包括鉆開油層，完井方法的選擇和固井、射孔作業等。對低滲透率的生產層或受到泥漿嚴重污染時，還需進行酸化處理、水力壓裂等增產措施，才能算完井。 根據生產層的地質特點，采用不同的完井方法：
①射孔完井法。即鉆穿油、氣層，下入油層套管，固井后對生產層射孔，此法采用最為廣泛。
②裸眼完井法。即套管下至生產層頂部進行固井，生產層段裸露的完井方法。此法多用于碳酸鹽巖、硬砂巖和膠結比較好、層位比較簡單的油層。優點是生產層裸露面積大，油、氣流入井內的阻力小，但不適于有不同性質、不同壓力的多油層。根據鉆開生產層和下入套管的時間先后，裸眼完井法又分為先期裸眼完井法和后期裸眼完井法。
③襯管完井法。即把油層套管下至生產層頂部進行固井，然后鉆開生產層，下入帶孔眼的襯管進行生產，此種完井法具有防砂作用。
④礫石充填完井法。在襯管和井壁之間充填一定尺寸和數量的礫石。我們一般所說的完井指的是鉆井完井(Well Completion)也就是油氣井的完成方式，即根據油氣層的地質特性和開發開采的技術要求，在井底建立油氣層與油氣井井筒之間的合理連通渠道或連通方式。