本次毕设的主要内容是根据准直球体零件的具体技术要求，对准直球体零件进行相关的工艺方面的分析，根据零件的具体要求，对其中最关键的工序进行专用夹具的设计。具体分析准直球体零件的图纸上的基本的技术要求，对准直球体的各个表面的具体加工精度，以及主要的加工尺寸和主要的行位公差这些要求。确定一个比较合理的加工工艺方案，选择合适的加工工艺规程，并制定出相关的加工工艺过程卡和工序卡，在定下这些工艺规程以后，要对各个工序进行相关的切削用量，以及加工准直球体零件要用到的基本工时的基本的计算。工艺规程设计完成后，再从中选择主要工序进行专用夹具的设计。本次选择的是对准直球体的外圆上共75-φ20孔进行的专用镗孔夹具。针对此套夹具设计采用的定位方式确定定位元件，夹紧方式确定夹紧元件，夹具的整体布置设计，还要考虑夹具在定位过程中的定位误差这些，在设计过程中的一些结构的不足的地方，我们要在设计中要加以改正过来。关键词 准直球体；夹具设计；工艺规程设计
目 录
1 引言 1
2 零件的分析 2
2.1 零件图的分析 2
2.2 零件的工艺分析 2
3 工艺规程设计 3
3.1 确定毛坯的制造形式 3
3.2 基准的选择 3
3.2.1 粗基准的选择 3
3.2.2 精基准的选择 4
3.3 制定工艺路线 4
3.4 加工余量及毛坯尺寸的确定 4
4 确定切削用量及基本工时 5
4.1 工序铣准直球体底部的端面 5
4.2 工序铣准直球体的上端面 6
4.3 粗、精车φ300中心球面 7
4.4 粗、精车外球表面 9
4.5 粗、精车φ50的圆孔 10
4.6 忽平φ85 12
4.7 镗75φ20和沉孔φ25 12
5 镗外球面孔夹具设计 14
5.1 定位基准的选择 15
5.2 定位元件的设计 15
5.3 定位误差分析 16
5.4 切削力及夹紧力的计算 17
5.5 夹紧装 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
置设计 18
5.6 夹具的操作说明 19
5.7 底座的设计 20
5.8 支架的设计 20
5.9 转动主轴的设计 21
5.10 中间板的设计 22
5.11 紧固套的设计 22
5.12 夹具总装配图 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
1 引言
随着机械加工行业的大力发展，以及机械行业这几年的进展，对于机加工的需求量比较大，要用到非常多的零部件的产品，这些产品都要球对孔进行加工，精度也比较高，由于这些零件主要都是用到很多的汽车和设备上面，对于尺寸和具体的精度都是比较严格，许多孔的尺寸精度很高，尤其是对于一些同轴度这些行位的要求也高。要用到专门的机床设备进行加工才行[1]。夹具是机床上的关键的结构，对于加工精度以及加工的稳定性有着比较好的保障，能够把零部件实现很好的固定讲过的要求。准直球头零件零件是在机械设备上经常用到的一个壳体零部件，是比较常见的，但其零件的结构比较复杂，这种壳体的零件里面有不少的孔系，并且这些多个孔系连接着外部的部分，在使用中是安装不少的轴的零部件的，所以以各种的孔系是作为加工的重中之重。对于夹具的使用有着比较长的时间了，也是伴随着机械加工出现的，无论用的什么机床对金属部件进行加工的话，都需要用到夹具设备来满足固定装夹的效果[2]。如见市面上用到的夹具种类和形式也比较多，如果按照动力区分的话，主要是有液压夹具和气动夹具，以及机械夹具这些，对于夹具的结构的选用，主要是按照不同的产品的外形和加工要求，选用不同的标准的设备。随着加工行业对于零件的要求不断提高，因此相应的对于夹具设备也是提出了更高的要求，现在的夹具设备也在往精度上发展，工艺也更加的完善。本次设计的是准直球头零件的工艺设计以及夹具设计，主要是结合分析目前的各种夹具结构，在工艺上进行适当的改进，做出一个合理的夹具结构，满足对于零件的加工的要求[3]。由于第一次设计，经验不是很足，再设计过程中难免有不少缺陷问题，在此还希望老师能够给予我批评指正。
2 零件的分析
2．1 零件图的分析


图11 准直球体零件图
根据提供的准直球体零件图，见以上的图11中，我们能够知道准直球体零件的关键的加工特征分成面加工、孔加工的两种的主要的特征。
面的加工特征包括准直球体零件的底面、底部的上端面、内外圆的表面等。
孔的加工包括球面外圆上的φ85沉孔及孔φ50，然后就是分布在外圆表面上的共75φ20通孔和沉孔φ25。
从零件图可知，底面、内外的球表面为加工的主要特征表面。
2．2 零件的工艺分析
按照准直球体图分析以后能够知道，可以把准直球体分作面的加工跟孔的加工两种加工。
面的加工包括：各表面特征中，底面的加工、底面上端面加工，内外球的表面的加工，底面的表面粗糙度要求为Ra1.6，底面的上端面表面粗糙度要求为Ra3.2，内外球表面的表面粗糙度要求均为Ra1.6，其余未注明的表面粗糙度的要求均不加工。
孔的加工包括：侧面的外球表面上的φ50孔的表面粗糙度要求为Ra1.6，φ85的沉孔表面粗糙度要求为Ra1.6。外球面上的75φ20的孔的表面粗糙度要求为Ra0.8,75φ25的沉孔表面粗糙度要求为Ra6.3。其中φ50的孔中心相对于底面的基准有垂直度的要求为0.03mm，另外外球面的表面平面度为0.015mm。
3 工艺规程设计
3．1 确定毛坯的制造形式
通过准直球体图我们能够知道，该零件选用的材料是灰口铸铁HT300，因强度，耐磨性比较好，但是白口的倾向比较大，在铸造方面的性能就相对会差那么一点，普遍来说都必须要先进行人工时效来进行加工处理[4]。因为准直球体零件对于生产要求是批量的加工，所以我们对零件的材料选择的是铸造的加工防范，实现对于毛坯的锻造的加工。本次选择普通的砂型铸造毛坯，铸造完后进行退火处理去除表面的应力，然后清理残渣，在铸造过程中同样要避免铸造中的诸如气孔、裂纹、收缩等铸造缺陷，在铸造完成后要进行人工时效处理[5]。分型面选择整体的零件的半边为分型面，浇冒口的位置选择主要的基准孔的两侧。
毛坯的选择是否合理，对于我们的后面的加工有着很关键的影响的，尤其是毛坯的材料的选择跟我们对毛坯的加工方式，以及毛坯的加工的精度这些都是能深深的影响到我们后续的加工的[7]。
所以确定好毛坯的制造形式很重要，本次的准直球体考虑为批量生产，根据零件的形状确定毛坯为铸造件，可以将整体的零件基本型腔都可以铸造出来，有些不加工的面可以直接铸造出成型，这样比较的方便，本次选择的铸造方式为砂型铸造方式，铸造的方式能够在很大的程度上减少我们的技术人员的生产的成本的[8]。

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