尾座体的工艺及组合夹具设计
机械制造技术是一个国家或者一个地区生存、发展和繁荣所需要的重要基础，而机械制造技术的发达程度最能反应一个国家或者一个地区的经济实力和综合国力的强弱。本次课题是以尾座体零件为研究对象，对其加工工艺进行研究和分析，并针对其相关工序来设计组合夹具。本次设计的基本思路是先对尾座体进行分析，选择毛坯，再确定其加工基准、工艺路线，设计各个工序的具体内容，最后设计其相关工序的组合夹具。本次设计的尾座体及组合夹具是使用三维CAD技术中的Pro/ENGINEER软件来进行建模设计，并依此做出CAD图纸。关键词 尾座体，加工工艺，组合夹具，Pro/ENGINEER
目 录
1 绪论 1
1.1 组合夹具研究目的及意义 1
1.2 组合夹具的发展过程 1
1.3 国内外研究现状及趋势 2
1.4 本课题研究的内容 2
1.5 Pro/ENGINEER软件介绍 2
2 零件分析 3
2.1 确定零件毛坯的制造 5
2.2 基准面的选择 5
2.3 零件工艺路线方案的制定 5
2.4 确定机械的加工余量、工序尺寸以及公差7
2.5 确定切削用量及基本工时 9
3 组合夹具的设计 15
3.1 铣Ф50mm的孔上端面 15
3.2 镗Ф50mm的孔 19
3.3 钻Ф20mm的孔 21
结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 绪论
1.1 组合夹具研究目的及意义
数控机床作为主流的机械加工手段，其重要性不言而喻。所以在《中国制造2025》提到了主要发展的十大制造领域中的其中一个制造领域那就是来发展高档数控机床。
夹具是数控机床的重要组成部分之一，也是机械制造中重要工艺装备之一。夹具可以分为以下几个部分：夹具、模具、刀具、测量工具和辅助工具等。所以可以看出夹具是可以保障产品的质量，还可以方便和加快加工工艺过程的加工工艺装备。夹具有很多类型，类型不同，则它们的结构形式、设计原则、工作情况都是不同的。从 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
现在的主要生产形式来看，机床夹具是应用最多的。所谓的机床夹具，就是在机床生产中用的一种辅助加工设备。使用机床夹具可以精确的确定工件与刀具的位置，来完成加工中产生的相对运动。
机床夹具的主要用途可以分为以下四个方面：机床夹具可以准确地确定工件、刀具和机床之间的相对位置，以至于使加工工件的精度得到保障；机床夹具可以快速准确地使加工工件定位和夹紧，从而让工人可以减少装配工具所要花费的时间；和各种夹紧机构一起使用，从而让工人减轻劳动强度；机床夹具可以大大的扩大机床加工工艺的范围。
专用夹具是机床夹具的一种，这种类型的夹具是专门为加工特定工件的特定工序而设计的。而这种夹具因为他的特定性，所以已经跟不上数控机床的快速发展了，这就使得加工设备和工艺装备要具有较大的柔性, 从而促使了各种模块化设备在机械制造中所占比重不断的扩大。
提高组合夹具设计的质量和效率就可以使企业大幅度缩短产品开发周期，提高市场竞争力。
1.2 组合夹具的发展过程
夹具是为了在机械制造生产过程中，来固定住加工工件，让他处于正确的加工位置。之前所使用的夹具大都为专用夹具，为了节约夹具设计和制造过程中所花费的时间和材料,从而可以提高劳动生产率，提高中小型企业的加工工艺装备系数，所以组合夹具就在这种社会环境下，在专用夹具的基础上发展起来了。
组合夹具主要有两个不同的系列，分别被称为槽系和孔系。加工工件主要是依靠 槽来进行定位和夹紧的组合夹具被称为槽系夹具。加工工件主要是依靠孔来进行定位和夹紧的组合夹具被称为孔系夹具。
组合夹具的设计和组装一直以来都是由组合夹具组装工来完成。组装工在接到任务后，先根据工件实物进行分析和计算,然后通过实物试装的传统方法进行夹具的设计，并最终完成夹具的组装。为了顺应社会发展，组合夹具现在主要通过计算机软件来设计。
1.3 国内外研究现状及趋势
组合夹具的研究有两个方面，一个方面是组合夹具本身的结构设计和使用性能的研究，另一个方面是组装工艺的研究。
但是在当今社会，快速实现夹具设计已成为企业的迫切要求。所以解决这一问题的方法就是将计算机辅助设计技术应用到夹具设计的过程中去。所以现在国内外研究的重心都是在计算机辅助夹具设计（CAFD）上。随着计算机技术的飞快发展，计算机技术的应用也越来越广泛,计算机辅助夹具设计（CAFD）就在这种环境下，以前所未有的速度在理论和应用方面快速发展。组合夹具的设计效率因此也得到了大大的提高,节省了许多生产阶段的准备周期。
计算机辅助夹具设计（CAFD）现在正朝着标准化、集成化、并行化及智能化方向发展。
1.4 本课题研究的内容
先阶段，各个企业对组合夹具的使用越来越频繁，主要还是因为组合夹具良好的柔性。组合夹具的设计效率和设计质量对产品的生产周期和生产质量的影响越来越大，与此同时，企业设计研发的组合夹具在经过一段时间后，已经有了相当丰富的设计经验，这就迫切地需要一种效率较高的方法来利用这些企业已经积累的丰富设计经验，以此来让组合夹具的设计质量和设计效率得到提高。组合夹具因为其可以使各个零件进行重新组装和局部调整的特点，这就可以解决许多中小型企业因为较弱的技术研发实力，导致加工工艺装备的设计生产实力不足的问题，这样就可以提高企业的加工工艺的装备质量。本课题以尾座体零件为对象，对尾座体加工中的组合夹具进行设计，同时对相关工艺进行分析和研究，从而为建立组合夹具CAD提供依据。
1.5 Pro/ENGINEER软件介绍
美国参数技术公司（PTC)在1985年成立于美国波士顿，开始了参数化建模软件 的研究。Pro/Engineer操作软件就是其旗下的一款集CAD/CAM/CAE一体化的三维建模软件。Pro/Engineer软件的特点主要有以下几个方面：全相关性、基于特征的参数化造型、面向多领域的特征、数据管理、装配管理、方便用户学习及使用。其中最著名的还是他的参数化技术。就目前而言，Pro/Engineer在三维造型软件领域中可以说是占据了重要地位。现如今，国内已经普及了三维设计。三维设计软件的使用已经成为机械设计专业的必备技能。Pro/Engineer是中国市场上三维设计软件中应用最广泛的。
目 录
1 绪论 1
1.1 组合夹具研究目的及意义 1
1.2 组合夹具的发展过程 1
1.3 国内外研究现状及趋势 2
1.4 本课题研究的内容 2
1.5 Pro/ENGINEER软件介绍 2
2 零件分析 3
2.1 确定零件毛坯的制造 5
2.2 基准面的选择 5
2.3 零件工艺路线方案的制定 5
2.4 确定机械的加工余量、工序尺寸以及公差7
2.5 确定切削用量及基本工时 9
3 组合夹具的设计 15
3.1 铣Ф50mm的孔上端面 15
3.2 镗Ф50mm的孔 19
3.3 钻Ф20mm的孔 21
结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 绪论
1.1 组合夹具研究目的及意义
数控机床作为主流的机械加工手段，其重要性不言而喻。所以在《中国制造2025》提到了主要发展的十大制造领域中的其中一个制造领域那就是来发展高档数控机床。
夹具是数控机床的重要组成部分之一，也是机械制造中重要工艺装备之一。夹具可以分为以下几个部分：夹具、模具、刀具、测量工具和辅助工具等。所以可以看出夹具是可以保障产品的质量，还可以方便和加快加工工艺过程的加工工艺装备。夹具有很多类型，类型不同，则它们的结构形式、设计原则、工作情况都是不同的。从 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
现在的主要生产形式来看，机床夹具是应用最多的。所谓的机床夹具，就是在机床生产中用的一种辅助加工设备。使用机床夹具可以精确的确定工件与刀具的位置，来完成加工中产生的相对运动。
机床夹具的主要用途可以分为以下四个方面：机床夹具可以准确地确定工件、刀具和机床之间的相对位置，以至于使加工工件的精度得到保障；机床夹具可以快速准确地使加工工件定位和夹紧，从而让工人可以减少装配工具所要花费的时间；和各种夹紧机构一起使用，从而让工人减轻劳动强度；机床夹具可以大大的扩大机床加工工艺的范围。
专用夹具是机床夹具的一种，这种类型的夹具是专门为加工特定工件的特定工序而设计的。而这种夹具因为他的特定性，所以已经跟不上数控机床的快速发展了，这就使得加工设备和工艺装备要具有较大的柔性, 从而促使了各种模块化设备在机械制造中所占比重不断的扩大。
提高组合夹具设计的质量和效率就可以使企业大幅度缩短产品开发周期，提高市场竞争力。
1.2 组合夹具的发展过程
夹具是为了在机械制造生产过程中，来固定住加工工件，让他处于正确的加工位置。之前所使用的夹具大都为专用夹具，为了节约夹具设计和制造过程中所花费的时间和材料,从而可以提高劳动生产率，提高中小型企业的加工工艺装备系数，所以组合夹具就在这种社会环境下，在专用夹具的基础上发展起来了。
组合夹具主要有两个不同的系列，分别被称为槽系和孔系。加工工件主要是依靠 槽来进行定位和夹紧的组合夹具被称为槽系夹具。加工工件主要是依靠孔来进行定位和夹紧的组合夹具被称为孔系夹具。
组合夹具的设计和组装一直以来都是由组合夹具组装工来完成。组装工在接到任务后，先根据工件实物进行分析和计算,然后通过实物试装的传统方法进行夹具的设计，并最终完成夹具的组装。为了顺应社会发展，组合夹具现在主要通过计算机软件来设计。
1.3 国内外研究现状及趋势
组合夹具的研究有两个方面，一个方面是组合夹具本身的结构设计和使用性能的研究，另一个方面是组装工艺的研究。
但是在当今社会，快速实现夹具设计已成为企业的迫切要求。所以解决这一问题的方法就是将计算机辅助设计技术应用到夹具设计的过程中去。所以现在国内外研究的重心都是在计算机辅助夹具设计（CAFD）上。随着计算机技术的飞快发展，计算机技术的应用也越来越广泛,计算机辅助夹具设计（CAFD）就在这种环境下，以前所未有的速度在理论和应用方面快速发展。组合夹具的设计效率因此也得到了大大的提高,节省了许多生产阶段的准备周期。
计算机辅助夹具设计（CAFD）现在正朝着标准化、集成化、并行化及智能化方向发展。
1.4 本课题研究的内容
先阶段，各个企业对组合夹具的使用越来越频繁，主要还是因为组合夹具良好的柔性。组合夹具的设计效率和设计质量对产品的生产周期和生产质量的影响越来越大，与此同时，企业设计研发的组合夹具在经过一段时间后，已经有了相当丰富的设计经验，这就迫切地需要一种效率较高的方法来利用这些企业已经积累的丰富设计经验，以此来让组合夹具的设计质量和设计效率得到提高。组合夹具因为其可以使各个零件进行重新组装和局部调整的特点，这就可以解决许多中小型企业因为较弱的技术研发实力，导致加工工艺装备的设计生产实力不足的问题，这样就可以提高企业的加工工艺的装备质量。本课题以尾座体零件为对象，对尾座体加工中的组合夹具进行设计，同时对相关工艺进行分析和研究，从而为建立组合夹具CAD提供依据。
1.5 Pro/ENGINEER软件介绍
美国参数技术公司（PTC)在1985年成立于美国波士顿，开始了参数化建模软件 的研究。Pro/Engineer操作软件就是其旗下的一款集CAD/CAM/CAE一体化的三维建模软件。Pro/Engineer软件的特点主要有以下几个方面：全相关性、基于特征的参数化造型、面向多领域的特征、数据管理、装配管理、方便用户学习及使用。其中最著名的还是他的参数化技术。就目前而言，Pro/Engineer在三维造型软件领域中可以说是占据了重要地位。现如今，国内已经普及了三维设计。三维设计软件的使用已经成为机械设计专业的必备技能。Pro/Engineer是中国市场上三维设计软件中应用最广泛的。
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