毕业答辩演讲稿

各位老师，下午好。我叫XXX，是XX机制301班的学生，我的毕业设计题目是《传动轴凸缘叉工艺工装设计》。该设计是在曹晓峰和吴建老师的悉心指点下完成的，在这里我向他们表示深深的谢意，向各位老师不辞辛劳参与毕业答辩的老师们表示衷心的感谢，并对三年来我有机会聆听教诲的各位老师表示由衷的敬意。下面我将向各位老师汇报一下我的毕业设计的主要内容，恳请各位老师批评指正。

 

我的毕业设计课题是汽车底盘传动轴总成的重要零件—凸缘叉。凸缘叉是连接变速器、传动轴和驱动桥的主要零件，它不仅传递动力，还是传递运动的主要零件。其毕业设计课题便是该零件的机械加工工艺规程以及工装设计。

 

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在您们手中的设计说明书中包括了：任务书，工艺规程说明书，车床、钻床、镗床夹具说明书、非标准零件图和各夹具装配图。目录在第三页。

 

首先我介绍一下机械加工工艺规程设计

 

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1.零件的构形与技术要求分析

  零件图采用了主、俯、左三视图表达其形状结构。从零件视图可以看出，该零件为拨叉类零件，是一种带法兰的叉形零件；法兰部分由端面、圆柱面、圆柱孔、倒角等组成；叉形部分主要由端面、孔、挡圈槽等构成，该零件外形几何尺寸不大，但结构形状较为复杂。

零件图在说明书的    页。

 

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为了更直观的反应零件的具体结构，于是我建立了零件的三维模型。

 

  分析零件图后了解到：

1.叉形两端面上的孔、安装基面、外圆柱面均有较高加工精度

2.叉形两端面上孔Φ25,其尺寸、形状、位置误差都会影响工作状况，因此要求较高，孔的尺寸精度为IT7

3.定位外圆柱面Φ45,其尺寸、形状、位置误差都会影响安装定位精度，尺寸精度为IT8

4.法兰安装面为零件安装基准，位置精度要求较高

5.4-Φ10.1孔对B基准有位置度要求。

 

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    1.Φ25H7孔有较高的尺寸精度（IT7）和位置精度(同轴度0.01、垂直度0.01)要求，表面粗糙度（Ra值为1.6μm）要求也较高。

    2.Φ45±0.019外圆柱面尺寸精度（IT7）要求，表面粗糙度值（Ra值为1.6μm）要求也较高。

    3.Φ45±0.019端面为基准面、叉形部分侧面、Φ32内孔均有要求，表面粗糙度（Ra值为3.2μm）也较高。

所以，要求Φ25H7孔与Φ26.3挡圈槽；Φ45±0.019外圆、端面、Φ32内孔在一起加工，这些表面都是关键表面，其余为次要表面。

 

 

毛坯的选择

由零件图可知，材料为45钢中碳钢，锻件热处理 18～23HRC。

根据零件图可知，该零件外形结构复杂，但尺寸较小。零件生产为批量生产，则零件毛坯选择模锻件。

锻造毛坯时需要：1、锻造出零件大致形状

            2、模具精锻U形槽至图

            3、工件侧面预留φ20孔，底面预留φ30孔，其余保留2mm

 

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然后确定工艺路线及加工方案

按“先基面、后其他、先主后次、先粗后精”的原则，并将次要表面的加工穿插在主要表面加工过程中，确立了工艺规程。

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机械加工工艺过程卡片在说明书第    页。

 

 

 

夹具设计

机床夹具是机械加工过程中，用以提高加工精度、劳动生产率和节约制造成本的重要装备。

按照加工过程首先介绍车床夹具。

 

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需要车削加工的部分为φ45凸缘台、φ32内孔及下底面。

首先按照基准重合原则将零件轴心线与车床主轴轴心线重合放置，现在需要考虑的就是零件的定位与夹紧。

 

定位方案（幻灯片切换至9页）

因为这是第一步机械加工步骤，各个表面均未曾加工过，无法找到较为精准的基准用来定位。考虑到之前毛坯锻造时内圆弧U形槽为模具精锻，且形状和尺寸均已至图，所以首选用内圆弧U形槽来作为定位面。

所以我设计了一个与零件内圆弧U形槽小间隙配合的圆弧用来定位零件，两端分别加工两个销空和内六角沉头螺钉孔，用来将该部分定位固定在夹具底座上。

由于接触面还算比较大，现在这个夹具体已经限制了零件X、Z向移动和绕X、Y、Z的转动。再在零件侧面加上一个挡销限制Y向移动。该零件已经完全定位了。

 

夹紧方案（幻灯片切换至10页）

 

现在来考虑夹紧方案。

零件已经完全定位，我曾经考虑过从φ32内孔中间穿过一个螺纹柱靠螺母X向夹紧零件，但是φ32是被加工部位不能被遮挡，所以被否定了。我还想过使用铰链夹紧，但是零件比较高，如果使用铰链夹紧既笨重又影响车床旋转精度，所以最后在老师的帮助下我考虑到使用两块压板伸入φ20的预空来X向夹紧零件。

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然后根据夹具体。压板的位置及用来固定它们的孔或螺纹在圆形底座上加工相应的孔便形成了底座，参考一些车床夹具的过度盘设计了该夹具在CA6140上的过度盘，将它们装配起来就是这个样子。

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车床夹具的装配图在说明书    页。

 

钻床夹具

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钻床夹具需要解决的是钻四个φ10通孔，锪四个φ20圆台。

 

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定位方案首选刚才已经切削加工至图的φ45凸缘。由于φ45外圆比φ32精度更高，且为基准A,从基准重合原则考虑则选择φ45外圆面以及工件下表面作为定位面。

这样便已经限制限制X、Y、Z向移动和X、Y向转动，为了限制绕Z向的转动，所以考虑在零件侧面加上了一个挡销。这样零件便已经完全定位了。

因为这是钻削加工，主要受力方向为沿Z轴向下的钻削力，这部分力已经被定位元件所抵消，且零件自身重量足以抵消钻花向上提起时的摩擦，为了简化夹具，所以可以不考虑夹紧。

 

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钻床夹具的核心就是导向方案，需要加工的孔是均匀分布的，在需要加工的孔上方建立了相应的钻套和衬套。由于需要加工的孔与零件侧面距离较近，使用标准钻套便会与零件形成干涉，所以在标准钻套的基础上φ10钻套下端外径适当作了缩小处理，内孔使用台阶孔以减小钻套与钻花的接触面积减小磨损。φ20只要求锪平，并无太高要求。Φ20钻套在标准钻套的基础上适当缩短至与零件不发生干涉，虽然对φ20锪钻导向精度降低了。φ20只要求锪平，并无太高要求。

 

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将定位元件与底座连接，钻套和衬套安装在钻模板上，钻模板通过四根支撑轴支承。其中一根头部加工成圆柱销，与钻模板上相应的孔形成小间隙配合，对角线的支撑轴头部加工成菱形销形状，与圆柱销共同定位钻模板的位置。

加工过程中，先将零件安装在定位元件上插上挡销，再将钻模板由上至下安装在圆柱销和菱形销上，装上四个φ20快换钻套，将φ20台阶锪平，换上四个φ10快换钻套，钻削4个φ10通孔。加工完毕只需要将钻模板整体向上提起便可以向上取出工件。

 

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钻床夹具装配图在说明书的第    页。

 

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经过误差分析该夹具合格，可以用于加工该零件。

 

 

镗床夹具

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镗床夹具需要解决问题是加工φ25H7通孔。

 

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首先还是确定定位方案，工件下表面凸缘底面与一个相应的圆环面接触，限制Z向移动，X、Y方向的转动。在刚才已经钻铰过的φ10孔处，使用了一个与其形成小间隙配合的圆柱销，限制X、Y方向的移动，对角线位置使用了一个菱形销，圆柱销与菱形销：限制Z方向的转动。这样，工件便形成了完全定位。

 

（幻灯片切换至22页）

夹紧方案之前也曾考虑过从中心φ32孔处安装一个螺纹柱，用手动螺母和开口垫圈快速夹紧零件。但是头部伸出过长会与镗刀杆发生干涉，且开口垫圈需要加工圆弧，不可行。最后在老师的指导下改用常见的压板压紧。在零件前后上表面中间分别用一个标准滑动压板压住零件。

 

（幻灯片切换至23页）

镗床夹具关键在于镗刀杆的导向。

为加工φ25H7孔，所以选用了φ20的镗刀杆，镗套为φ标砖镗套，配用衬套和镗套螺钉固定在支承板上。支承板脚部分别加工了两个圆柱销孔和两个内六角沉头螺钉孔，用于定位和安装支承板。

 

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根据各个部件的位置，在底座上加工相应位置的孔，通过各个零件头部加工的圆柱销与孔形成小间隙或小过盈配合定位，头部的螺纹安装螺母固定在底座上。  底座左右各加工两个用于安装T形槽螺钉的缺口，用以固定在躺床上。拐角部分有筋板。

 

（幻灯片切换至25页）

镗床夹具装配图在说明书第    页。

 

（幻灯片切换至26页）

经过分析计算，该夹具设计精度能够满足该零件的加工要求。

 

总结（幻灯片27页），感谢（幻灯片28页）。