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譯文題目 一種自動化夾具設計方法 原稿題目A Clamping Design Approach for Automated Fixture Design 原稿出處 Int J Adv Manuf Technol (2001)18:784–789 一種自動化夾具設計方法 塞西爾 美國，拉斯克魯塞斯，新墨西哥州立大學，，工業(yè)工程系，虛擬企業(yè)工程實驗室（VEEL） 在這片論文里，描述了一種新的計算機輔助夾具設計方法。對于一個給定的工件，這種夾具設計方法包含了識別加緊表面和夾緊位置點。通過使用一種定位設計方法去夾緊和支撐工件，并且當機器正在運行的時候，可以根據(jù)刀具來正確定位工件。該論文還給出了自動化夾具設計的詳細步驟。幾何推理技術被用來確定可行的夾緊面和位置。要識別所完成工件和定位點就還需要一些輸入量包括CAD模型的技術要求、特征。 關鍵詞：夾緊；夾具設計 1. 動機和目標 夾具設計是連接設計與制造間的一項重要任務。自動化夾具設計和計算機輔助夾具設計開發(fā)（夾具CAD）是下一代制造系統(tǒng)成功實現(xiàn)目標的關鍵。在這片論文里，討論了一種夾具設計的方法，這種方法有利于在目前環(huán)境下夾具設計的自動化。 夾具設計方法的研究已成為國內(nèi)多家科研工作的重點。作者：周在[1]中對工件的穩(wěn)定和總需求約束了雙重標準，突出重點的工作。在夾具設計中廣泛的運用了人工智能（AI）以及專家系統(tǒng)。部分CAD模型幾何信息也被用于夾具設計。Bidanda [4]描述了一個基于規(guī)則的專家系統(tǒng)，以確定回轉(zhuǎn)體零件的定位和夾緊。夾緊機制同時用于執(zhí)行定位和夾緊功能。其他研究者（如DeVor等，[5,6]）分析了切削力鉆井機械和建筑模型及其他金屬切削加工?？涤袨榈仍赱2]中定義了裝配約束建模的模塊化與夾具元件之間的空間關系。一些研究人員采用模塊化夾具設計原則，用以生成[2,7-11]，另一些夾具設計工作者已經(jīng)報告了[1,3,9,12-23]?？梢栽赱21,24]中找到夾具設計相關的大量的審查工作。 在第二節(jié)中，對夾具設計任務中各種步驟進行了概述。在第3節(jié)和第四節(jié)中描述了工件的加工過程，要夾緊工件表面，否則將面臨工件的全面自動測定。第5節(jié)討論了對工件的夾緊點的測定。 2. 夾具設計的整體方法 在本節(jié)中，描述了整體夾緊的設計方法。通常對較理想的位置的那一部分進行夾緊，并減低切削力的影響。夾緊的位置和夾具設計中定位的位置是高度相關的。通常，夾緊和定位可以通過同樣的方法來完成。但是，不明白這兩個是夾具設計中不同的方面，可能導致夾具設計的失敗。多數(shù)人的在規(guī)劃過程中首先解決定位問題，這樣可以使開發(fā)的定位與設計的定位相契合。不過，整體定位及設計方法不在本文討論范文內(nèi)。 除了零件的設計（為此夾具設計有待開發(fā)），公差規(guī)格，過程序列，定位點和設計等因素外，還應投入CAD模型到夾具設計方法中。這樣的夾具可以夾緊并支撐定位器。指導使用的主要內(nèi)容應盡量不抵制切割或加工過程和中所涉及的操作。相反，應定位夾具，使切削力在正確的方向，這將有助于保持在一個特定的部分加工操作安全。通過引導對定位器的切割力量，部分（或工件）被固定，固定定位點，因此不能移動的定位器。 在這里討論的夾具的設計方法必須在整體夾具設計方法的范圍內(nèi)。在此之前進行定位器/支撐和夾具設計的初步階段，涉及到的分析和識別的功能、相關的公差和其他規(guī)范是必要的。根據(jù)初步的評估和測定，定位/支撐設計與夾具設計結(jié)果的在此基礎上可以同時進行。本文對所描述夾具設計的方法討論基于定位器/支撐設計與先前已經(jīng)確定的假設（包括適當?shù)亩ㄎ缓椭С譁y定一個工件的定位，以及識別和夾具，如V元素的支持面塊，基礎板，定位銷等）。 （1） 夾具設計的輸入 輸入包括對特定產(chǎn)品的設計翼邊模型，公差信息，提取的特征，過程順序和部分在給定的每一個設計的相關特性的加工方向，面向的位置和定位裝置，以及加工過程中的各種工序，須出示每個相應的功能。 （2）夾具設計的方法 圖一是自動化夾具設計主要步驟總結(jié)圖。對這些步驟概述如下： 第1步：設置配置清單以及相關的[進程_功能]條目。 第2步：確定方向和夾緊力。輸入必要的加工方向向量mdv1，mdv2……mdvn，面對nvs的支持力，并確定法向量。如果加工方向向下（對應的方向向量[0，0，-1]），和面的支持向量平行于加工方向，那么，夾緊力方向平行向下加工方向[0，0，-1]。如果必需要側(cè)面夾緊并沒有可夾緊的地方，那么在其中放置一個夾具夾緊下調(diào)，然后邊鉗方向計算如下。讓sv和tv輔助常規(guī)的向量代替次要的和三級定位孔。然后，使用夾緊機構(gòu)夾緊一個方向，例如，av應平行于這兩個法向量，即，正常向量應分別與每塊表面的sv和tv向量平行。側(cè)面夾緊面應該是一對分別平行于面sv和tv的平面孔。 第三步：從列表中選出最大有效加工力。這樣能夠有效的平衡各加工力。 第四步：利用計算出的最高有效加工力，才能確定用來支撐工件加工的面積的夾具尺寸（例如，一個帶夾子可以作為一個夾緊機構(gòu)使用）。 第五步：確定給定工件的夾緊面。這一步在第4步中所述過。 第六步：該夾具的夾緊面的實際位置自動在第5節(jié)中確定?？紤]接下來的步驟并返回第一步。 3. 判斷夾具尺寸 在這項工作中所用到的夾具都來自一個系列。夾具的原理與圖二相同。在這一節(jié)里，描述了一個自動化夾具。鎖模力所需的有關螺桿的螺紋裝置大小或保存到位鉗。夾緊力平衡加工工件使工件保持恰當?shù)奈恢?。讓鎖模力為W和螺桿直徑為D。各種螺絲夾緊力大小，可以按以下方式確定：最初，極限拉伸強度（抗拉強度）和該夾具的材料（供應情況而定）可以從數(shù)據(jù)檢索庫檢索。各種材料有不同的拉伸強度。該夾具材料的選擇，也可直接采用啟發(fā)式規(guī)則進行。例如，如果部分材料是低碳鋼，那么鉗材料可低碳鋼或機器鋼。為了確定設計應力，抗拉強度值應除以安全系數(shù)（如4或5）。根區(qū)的螺絲格A1（如一個螺絲鉗）可以被確定：[鎖模力/設計應力]。隨后，螺栓截面全面積可以計算為等于{格A1 /（65％），}（因為螺絲的地方可能會發(fā)生根切面積約為65％螺栓的總面積） 。螺釘?shù)闹睆紻可以被確定等同于（D2的3.14 / 4）。另一項涉及可用于方程有關的寬度B，高度H和跨度的鉗L的螺絲直徑為D（B，H和L可以為不同的值計算D）：d2 =4/3 BH2/L. 4. 判斷夾緊表面 確定夾具經(jīng)常出現(xiàn)的相關參數(shù)包括了產(chǎn)品的CAD模型，提取的特征信息，特征尺寸，定位面和定位器的選擇?？紤]所有潛在的加緊面，如圖3。最關鍵的是夾緊表面不應重疊或與該面相交，如圖4所示。夾緊面積是與工件表面（或PCF）接觸的是一個二維輪廓線段組成的（見圖6）。利用線段相交測試，可以測定在給定的光子晶體光纖的任何范圍內(nèi)是否可能有接觸面夾緊面重疊。 夾緊面的確定可以如下所示： 第1步：鑒別平行于二級和三級定位面（lf1和lf2）是分別到lf1和tcj最遠的距離的面。如下所示：（一）鑒別面tci,tcj,使面tci和 tcj平行l(wèi)f1和tcj平行l(wèi)f2。（二）在TCF中列出面對tci的面。（三）通過檢查所有TCF中面對tci的面，確定的面對tci和tcj的面是到lf1和lf2分別最遠的面，并舍棄所有其他TCF中的面。 第2步：鑒別平行面的位置，除了不相鄰的附加面。最好是選擇一個不與其他定位面垂直相鄰的面。這一步如下所示： (a) 考慮TCF列表中的tci面，獲得與每個tci面垂直或相鄰的面然后，在FCF列表中插入每個fci面。 (b) 檢查每個FCI面，并執(zhí)行以下測試：如果FCI是相鄰、垂直于lf1或lf2，然后從列表中舍棄它并插入NTCF列表中。 第3步:確定加緊面都在有效的加緊面上，如下所述夾緊面： 例1:如果沒有條目在列表NTCF中，就使用TCF中的面并繼續(xù)執(zhí)行步驟4。如果任何面發(fā)現(xiàn)，垂直于第二，第三位置的面孔lf1和lf2，這將要面臨的是下次選擇可行的夾具。在這種情況下，唯一剩下的選擇是重新審視在列表NTCF的面。 例2：如果列表中NTCF條目數(shù)為1時，可行夾緊面為FCI。與TCI的法向量垂直相鄰的相應軸是夾緊軸。 例3：如果在列表NTCF項數(shù)大于1，確定最大的TCI加緊面再進行步驟4。 例4：:夾緊力的方向可以是[1，0，0]或[0，1，0]，可以夾緊TCI面的中心位置。 在其他幾何位置可確定使用零件幾何形狀和拓撲信息，這在下一節(jié)中描述。 5. 判斷夾緊表面上的夾緊點 確定夾緊面后，必須確定實際夾緊位置。輸入夾具側(cè)面積，沿著[x，Y，Z]和潛在的夾緊面CF方向。容下使用CF幾何獲得夾具側(cè)面積： 第一步是確定一個箱體的大小，這是用來測試它是否包含在它里面的任何部分。相交測試也可以在前面介紹的方法使用。如果相交測試返回一個負的結(jié)果，那么有部分箱體與夾具相交，如圖4所示。如果相交測試返回一個正的結(jié)果，可以執(zhí)行下列步驟： 1． 劃分成更小的矩形大小條（1 W）夾框輪廓(圖5和圖6)。 2． 執(zhí)行指定與功能配置文件出現(xiàn)在CF面的零件設計的相交測試。 3． 沒有功能相交的條形區(qū)域，都是可行夾緊區(qū)域。如果有一個以上的長方形候選 面，矩形配置文件，向中沿軸夾緊CF面點的是夾緊配置文件（夾點）。 如果沒有發(fā)現(xiàn)配置文件，夾具寬度可減少一半，夾具數(shù)可以增加兩個。使用這些修改過的夾具尺寸，執(zhí)行前面描述的特征相交測試。如果此測試也失敗了，那么可以用相鄰的面作為夾緊面用于執(zhí)行端夾緊。這面可以重復進行PCF和功能相交測試。 : 5.1試驗曲線的交點 輸入需要的二維輪廓P1、P2，使用下列方法可以自動確定該配置文件的交集。每一個輸入的資料組成一個封閉環(huán)。此配置文件測試的步驟如下： (T1) 考慮P1線段中的L（i，1）和P2線段中的L（2，j）。 (T2) 采用L（i，1）線段和L（2，j）線段的相交段。如果邊緣相交測試返回一個正值，那么特征面和潛在面相交。如果它返回一個負值，繼續(xù)執(zhí)行步驟3。 （T3）重復與步驟（T1）相同的部分或者緩慢走過其余P1中的(Li,1)段直到P2中的 [(L2, j+1) till j =n–1]段。 (T4) 其余部分邊和P1中的L12、L13到L1n段重復（T1）和（T2）步驟。 如果特征面與夾緊面重復，線相交測試將決定該事件。相交的邊可以進行自動檢測兩個面是否相互交叉。輸入所需的邊L12{連接 (x1, y1) 和 (x2, y2)}和L34{連接 (x3, y3) 和(x4, y4)}。 L12型方程的可表示為： F(x,y) =0 (1) L34型方程的可表示為： H(x,y) =0 (2) . 第一步：使用等式（1）計算R3 =F(x3, y3)，用X和Y取代X3和Y3;計算R4 =F(x4, y4)，用X和Y取代X4和Y4。 第二步：如果R3和R4都與0不相等，但R3與R4結(jié)果相同（R1與R2在相同的一邊），則邊L12與L34不相交。如果這樣不滿足條件，那么進行第三步。 第三步：使用等式（2）計算R1 =H(x1, y1)。接著，計算R2 =G(x2, y2)再進行第四步。 第四步：如果R1與R2都不等于0，且R1與R2的結(jié)果相同，那么把R1與R2放在相同的一邊并輸入不相交。如果，這個也不滿足條件，那么進行第五步。 第五步：給定相交線段。這樣就完成了測試?？紤]如圖7所示的一部分樣品。將要生產(chǎn)一個盲孔。起初，完成定位設計。定位器的（或主要定位器）是一個基盤（放在F4面）和二級和三級定位器面臨F6和F5（對應到定位面lf1和lf2在第4節(jié)中討論）。一個輔助定位器也被使用，這是一個V型塊（對F3和F5面輔助定位），如圖8所示。在前面討論的夾具設計方法中所述的步驟的基礎上，候選面孔（這是平行的，并在從lf1和lf2最遙遠的距離）是面對F3和F5面。沒有面孔，這是平行到定位面，但他們不相鄰。在這種情況下使用的優(yōu)先權規(guī)則（如步驟3第4步討論），剩余的候選面面對的是F2面。夾具方向向下的V型塊徑向定位器和其他與對工件夾緊底面提供所需位置。 根據(jù)第五步選擇夾具的位置。如果沒有功能發(fā)生在面F2上，那么也沒有必要進行相交測試確定夾具優(yōu)美加緊。夾具位置應遠離V型定位器（這是輔助定位位置）的夾緊面毗鄰輔助定位面（這確保了更好的快速夾緊）。最終位置和夾具的設計如圖8所示。 本文討論的方法，毫不遜色于其他夾具設計文獻中討論的方法。本文所討論的方法的獨特性是零件的夾緊面的幾何形狀，拓撲和功能發(fā)生了被加工為基礎的系統(tǒng)鑒定。其他方法都沒有利用了定位器的位置，該方法使用定位器在對持有一級，二級和三級定位器加工的工件。這種方法的另一個好處是在可行的候選面上確定在面上用夾具面交點測試（如前所述），并迅速和有效地確定潛在的下游過程中可能出現(xiàn)問題，夾緊和加工的功能檢測。 6. 總結(jié) 在這篇論文中，對在一個夾具設計方法的總體框架內(nèi)進行了夾具設計方面的討論。 設計定位器，規(guī)范零件設計，和其他相關被用來確定夾緊面和夾緊方向。并討論了各種自動化步驟。 2011屆畢業(yè)設計 材 料 系 、 部： 機械工程系 學生姓名： 曾巍 指導教師： 劉安民 職 稱： 教授 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 機本0702 學 號： 214070208 2011 年 6 月 湖南工學院2011屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書 系：機械工程系 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 指導教師 劉安民 學生姓名 曾巍 課題名稱 磨床尾座體加工工藝及夾具設計 內(nèi)容及任務 （1）熟悉機床專用夾具的設計要求； （2）完成組件的設計總圖； （3）設計分析計算工作； （4）主要零件的零件圖繪制； （5）各組件各部分的綜合分析。 擬達到的要求或技術指標 1、設計說明書1份，達1.5萬字以上，且要符合規(guī)范要求； 2、設計圖樣全部用AutoCAD繪制，總的繪圖量達2.5張A0以上； 其中：裝配圖1張，部裝1張，其余為零件圖等 3、全部有電子文檔，及一張裝配草圖 4、編寫畢業(yè)說明書一套（全部用計算機打出）。  進度安排 起止日期 工作內(nèi)容 備注 1周 2周 6周 6周 布置任務，方案設計 設計計算 結(jié)構(gòu)設計和繪圖 編寫畢業(yè)設計說明書 主要參考資料 1、薛源順 主 編，《機床夾具設計》機械工業(yè)出版社2000年。 2、宋 殷 主 編，《機床夾具設計》華中理工大學出版社 1990年。 3、沈樂年、范珍良等編，《機械設計基礎》，清華大學出版社，1989年9月。 4、胡永生編，《機械制造工藝學》，機械工業(yè)出版社。 5、《機床設計手冊》編寫組主編，《機床設計手冊》，機械工業(yè)出版社，1986年12月。 6、龔定安等主編，《機床夾具設計原理》，陜西科學技術出版社，1981年8月。 7、東北重型機械學院、洛陽農(nóng)業(yè)機械學院、長春汽車廠工人大學 編《機床夾具設計手則》，上?？茖W技術出版社，1979年7月 教研室 意見 年 月 日 系主管領導意見 年 月 日 湖南工學院畢業(yè)設計(論文)開題報告 題　　目 磨床尾座體加工工藝及夾具設計 學生姓名 曾巍 班級學號 機本0702 214070208 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 1.課題的來源、研究意義和目的 專用夾具就是指生產(chǎn)制作某產(chǎn)品或其中某一零件而設計的的夾具，用來保證產(chǎn)品尺寸精度。 在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設計過程中，應深入生產(chǎn)實際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領等分析），精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術，制訂出合理的設計方法。 專用夾具是保證機械產(chǎn)品質(zhì)量高、數(shù)量多、成本的一種極重要的工藝裝備。其主要作用是：可靠地保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。 專用夾具設計是工藝裝備設計的重要組成部分。一個好的設計，應能穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力，制造、維護容易等其衡量指標。 2.國內(nèi)、外該課題研究現(xiàn)狀 夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本； 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3）能適用于精密加工的高精度機床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具； 5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率； 6）提高機床夾具的標準化程度。 3.本課題的任務與要求 通過對專用夾具設計的課題研究，深入了解專用夾具設計對現(xiàn)代機械加工所帶來的作用。了解專用夾具設計的局限性。專用夾具雖然是機床的附加裝置，但是他作用很大，應用廣泛。因此，我們廣大的機械加工和技術人員要把機床專用夾具的設計和改進作為技術革新和改造的一個重要舉措。 1) 運用已學過的機床夾具設計及有關課程的理論知識以及生產(chǎn)實習中所獲得的實際知識，根據(jù)被加工零件的要求，設計既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具 2）培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設計能力，掌握結(jié)構(gòu)設計的方法和步驟 3）能熟練的運用課程中的基本理論，正確的解決一個零件在加工基準的選擇、定位、加緊、加工方法選擇以及合理安排工藝路線，保證零件的加工質(zhì)量。 4）進一步培養(yǎng)機械制圖、分析計算、結(jié)構(gòu)設計、編寫技術文件等基本技能。 4.擬采用解決問題的方法 一、零件的分析 1、零件的特點 2、零件的工藝分析 二、工藝規(guī)程設計 1、確定毛坯的制造形成 2、基面的選擇 3、制定工藝路線 4、機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 5、確定切削用量及基本工時 三、夾具設計 1．擬定夾具結(jié)構(gòu)方案 1.1確定定位方案. 1.1.1驗證基準選擇的合理性 1.1.2選擇定位元件 1.1.3確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差 1.1.4分析計算定位誤差 1.1.5減少對稱度定位誤差的措施 1.2.確定夾緊方式，設計夾緊機構(gòu) 1.2.1計算切削力及所需夾緊力 1.2.2設計夾緊機構(gòu)并驗算機構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力 1.2.3設計對刀元件、連接元件 1.2.4設計夾具體 2、繪制夾具總圖及制定技術要求 2.1 繪制夾具總圖 2.2標注總圖上的尺寸、公差配合與技術條件 3、夾具工作精度的分析計算 3.1影響加工精度的因素分析 3.2保證加工精度的條件 3.3 夾具加工精度的分析計算 5.課題的研究進度和要求 進程 安排 序號 時 間 內(nèi) 容 1 11.2.20-11.3.10 查閱文獻及資料，撰寫文獻綜述 2 11.3.11-11.3.20 根據(jù)畢業(yè)設計（論文）任務書，撰寫開題報告 3 11.3.22-11.4.20 畢業(yè)設計（論文）第一階段 完成第一階段的階段檢查（總體設計或論文初稿） 4 11.4.21-11.5.20 畢業(yè)設計（論文）第二階段 完成第二階段的階段檢查（詳細計算、結(jié)構(gòu)設計與工程圖繪制或論文修改） 5 11.5.20-11.5.26 撰寫畢業(yè)設計說明書或論文定稿 6 11.5.27-11.6.1 準備答辯，完成畢業(yè)設計（論文）答辯書面提綱、教師寫評語 7 11.6.3-11.6.10 答辯 指導教師批閱意見 指導教師(簽名)： 年 月 日 湖南工學院畢業(yè)設計(論文)工作中期檢查表 題目 磨床尾座體加工工藝及夾具設計 學生姓名 曾巍 班級學號 機本0702 214070208 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 指 導 教 師 填 寫 學生開題情況 學生調(diào)研及查閱文獻情況 畢業(yè)設計（論文）原計劃有無調(diào)整 學生是否按計劃執(zhí)行工作進度 學生是否能獨立完成工作任務 學生的英文翻譯情況 學生每周接受指導的次數(shù)及時間 畢業(yè)設計（論文）過程檢查記錄情況 學生的工作態(tài)度在相應選項劃“√” □認真 □一般 □較差 尚存在的問題及采取的措施： 指導教師簽字： 年 月 日 系部意見： 負責人簽字： 年 月 日 湖南工學院2011屆畢業(yè)設計（論文）指導教師審閱表 系： 機械工程系 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名 曾巍 學 號 214070208 班 級 機本0702 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 指導教師姓名 劉安民 課題名稱 磨床尾座體加工工藝及夾具設計 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導教師評定成績 分值： 指導教師簽字： 年 月 日 湖南工學院畢業(yè)設計（論文）評閱教師評閱表 題　　目 磨床尾座體加工工藝及夾具設計 學生姓名 曾巍 班級學號 機本0702 214070208 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 評閱 教師姓名 職稱 工作單位 評分內(nèi)容 具 體 要 求 總分 評分 開題情況 調(diào)研論證 能獨立查閱文獻資料及從事其他形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務并提出實施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力。 10 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字數(shù)要求。 10 設計質(zhì)量 論證、分析、設計、計算、結(jié)構(gòu)、建模、實驗正確合理。 35 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值。 10 撰寫質(zhì)量 結(jié)構(gòu)嚴謹，文字通順，用語符合技術規(guī)范，圖表清楚，書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字數(shù)要求。 15 綜合能力 能綜合運用所學知識和技能發(fā)現(xiàn)與解決實際問題。 20 總評分 評閱教師 評閱意見 評閱成績 總評分ⅹ20% 評閱教師簽名 日期 湖南工學院畢業(yè)設計（論文）答辯資格審查表 題 目 磨床尾座體加工工藝及夾具設計 學生姓名 曾巍 學??? 號 214070208 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 指導教師 劉安民 ???? ?? ?申請人簽名： 日期：  資? 格? 審? 查? 項? 目 是 否 01 工作量是否達到所規(guī)定要求 ? ? 02 文檔資料是否齊全（任務書、開題報告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關附件資料等） ? ? 03 是否完成任務書規(guī)定的任務 ? ? 04 完成的成果是否達到驗收要求 ? ? 05 是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設計（論文） 指導教師簽名： 畢業(yè)設計（論文）答辯資格審查小組意見： 符合答辯資格，同意答辯 □????? 不符合答辯資格，不同意答辯□ 審查小組成員簽名： ? ??? 年??? 月??? 日 湖南工學院2011屆畢業(yè)設計（論文）答辯及最終成績評定表 系： 機械工程系 專業(yè)：機械設計制造及其自動化 學生姓名 曾巍 學號 214070208 班級 機本0702 答辯 日期 6.10 課題名稱 磨床尾座體加工工藝及夾具設計 指導 教師 劉安民 成 績 評 定 分值 評 定 小計 課題介紹 思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學，分析歸納合理，結(jié)論嚴謹，設計（論文）有應用價值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準確大、深入,知識面寬。 必 答 題 40 自 由 提 問 30 合 計 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績a： ×40％＝ 指導教師評分 分值： 指導教師評定成績b： ×40％＝ 評閱教師評分 分值： 評閱教師評定成績c： ×20％＝ 最終評定成績： 分數(shù)： 等級： 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 機本0702 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 姓名：曾巍 產(chǎn)品名稱 零件名稱 尾座體 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 序 內(nèi) 容 設 備 工 藝 裝 備 工 時 Ⅰ 劃線，在毛壞上標出孔，Φ14孔的中心位置，端面A，B的位置。 卡尺。 Ⅱ 粗銑孔兩端面 X6042臥式銑床 銑刀、游標卡尺、專用夾具。 Ⅲ 鉆孔 Z525立式鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具。 Ⅳ 粗刨基準面A B6035牛頭刨床 專用刨夾具、游標卡尺。 Ⅴ 粗刨基準面B。 B6035牛頭刨床 專用刨夾具、游標卡尺。 Ⅵ 粗銑右端面,粗銑凸臺面 X6042臥式銑床 銑刀、游標卡尺、專用夾具。 Ⅶ 鉆Φ14mm孔，锪Φ26×1的沉頭孔。 Z525立式鉆床 鉆頭、鉸刀、專用夾具。 Ⅷ 鉆孔，擴孔和攻M6的螺紋。 Z525立式鉆床 鉆頭、鉸刀、專用夾具。 Ⅸ 擴、鉸Φ17H6孔。 Z525立式鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具。 Ⅹ 半精銑兩端面。 X6042臥式銑床 銑刀、游標卡尺、專用夾具。 Ⅺ 半精銑右端面。 X6042臥式銑床 銑刀、游標卡尺、專用夾具。 Ⅻ 磨削基準面A 導軌磨床MM52125 磨具、游標卡尺、專用夾具。 ⅩⅢ 磨削基準面B 導軌磨床MM52125 磨具、游標卡尺、專用夾具。 XIV 锪孔1×45°倒角，去毛刺。 Z525立式鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具。 XV 研配孔。 虎鉗 XVI 配刮A、B面。 虎鉗 ⅩⅦ 檢查。 塞規(guī)、百分表、卡尺等。 磨床尾座體加工工藝及夾具設計 摘 要 本課題主要是設計磨床尾座體的加工工藝及夾具的設計，在設計中采用先設計該尾座體的加工工藝在根據(jù)加工工藝來選取夾具的設計的方案和夾具的具體設計；而設計的重點是夾具的設計。由于工件的孔17和14都要以底面做為基準加工，故首先得做出底面的加工夾具。由于孔17的精度要求高，和定位尺寸誤差小，為保證孔的位置和加工準確性我們一定在加工底面的時間通過畫線找出底面的加工余量。這樣就可以更好的保證孔17的位置和加工精度！加工孔14的夾具其實就是在加工底面夾具的基礎上加了一個45度斜度板。加工孔17的時間為保證相對于A和B面的平行度我們就得要準確的設計出以A和B面定位的夾具！還考慮到工件的圓度和圓柱度的誤差小，我們設計的夾具就具有對孔17的夾具定位準確，和加工時間的震動小的要求，那就得在孔17的附近找個定位加緊點！ 關鍵詞 加工工藝，夾具，尾座體，設計 30 ABSTRACT This topic is mainly design that designs the tail a body of some tool machine to process the craft and tongses, adopting to design first in the design a body of that tail processes the craft at according to process the craft to select by examinations the tongs of the project of the design and concrete design of the tongs;But the point of design is the design of the tongs.Because the bore of the work piece 17 and 14 all want to face to be used as the basis to process with the bottom, past have to do a bottom to face first of process the tongs.Because bore 17 of accuracy have high request, and position the size error margin small, for guarantee the position of the bore and process the accuracy we certainly at process the bottom to face of time pass to draw the line to find out the bottom to face of process the amount of remaining.Thus can with better assurance bore 17 of position and process the accuracy!Process the bore 14 of tongs was in processing the foundation that the bottom faces the furniture to add one 45 degrees of gradient plank in fact.Process the bore 17 of time is opposite for assurance to run parallel with B face of in the A we have to design accurately with the AN and B faces to settle for of tongs!Return in consideration of a degree of the work piece and the error margin of the cylinder degrees are small, the furniture that we design have to the bore 17 of tongs fixed position is accurate, and process the vibration of time small, that have to in the bore 17 of neighborhood seek a fixed position to step up the point! Keyword process the craft, tongs, a body of tail, design 目 錄 1 前言 2 2 零件分析 3 2.1 零件的特點 3 2.2 零件工藝分析 4 3 工藝規(guī)程設計 5 3.1 確定毛坯的制造形成 5 3.2 基面的選擇 5 3.3制定工藝路線 5 3.3.1 工藝路線方案一 6 3.3.2 藝路線方案二 6 3.3.3.工藝方案的比較分析 7 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 9 3.4.1 孔的端面的 9 3.4.2 內(nèi)孔 10 3.4.3 燕尾面加工 10 3.4.4 導軌面刨削加工 11 3.4.5 孔的內(nèi)徑表面 11 3.5確定切削用量及基本工時 12 3.5.1銑削17H6的孔的兩端面 12 3.5.2.鉆孔（鉆17H6的孔） 13 3.5.4.銑削M6的端面 15 3.5.5.鉆孔（鉆14的孔、鉆M6的螺紋孔） 15 3.5.6.擴孔（擴17H6的孔） 16 3.5.7.惚 的倒角 17 3.5.8.擴孔（擴14的孔） 17 3.5.9.刨削導軌面 17 3.5.10.銑削22的退刀槽 19 3.5.11.刨削燕尾面（粗刨、精刨燕尾面） 20 3.5.12.鏜削（精鏜、細鏜的孔） 21 3.5.13.磨削（導軌面、燕尾面） 21 3.5.14.鏜削（鏜削的孔、鏜削28的沉降孔） 23 3.5.15.攻絲 24 3.5.16.導軌面配刮 24 3.5.17.珩磨： 的孔 24 3.5.18.精加工17H6的孔研配 24 3.5.19.終檢 25 4 夾具設計 26 4.1 問題的提出 26 4.2夾具設計 26 4.2.1 主視圖孔的加工夾具 26 結(jié)束語 29 致 謝 30 參考文獻 31 1 前 言 機械設計制造及其夾具設計是對我們完成大學四年的學習內(nèi)容后進行的總體的系統(tǒng)的復習，融會貫通四年所學的知識，將理論與實踐相結(jié)合。在畢業(yè)前進行的一次模擬訓練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎。 機械加工工業(yè)規(guī)程是指導生產(chǎn)的重要的技術性文件，它直接關系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。 夾具設計是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強度、降低生產(chǎn)成本，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。 這次畢業(yè)設計，難免會有許多的問題，懇請各位指導教師給予幫助，希望通過這次設計能鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力，為以后 參加工作打下良好的基礎。 2 零件分析 題目所給的零件是磨床尾座體，17H6的孔與頂尖研配，底面和75°斜面與磨床工作臺相連，通過Φ14mm孔用螺栓將“尾座體”緊固在工作臺上。主要作用是固定頂尖,以支承較長的工件右端（即頂持工件中心孔）、安裝鉆頭、絞刀，進行孔加工，也可以安裝絲錐攻螺紋工具、圓析牙套螺紋工具加工內(nèi)外螺紋。 圓柱體形的部分有一個17H6孔，并且有一個M6的螺紋孔，頂尖穿過17H6孔，將螺釘擰緊，這樣就將頂尖固定。下圖1為尾座體三維圖。。 圖1. 2.1 零件的特點 由圖可知，該零件為不太規(guī)則的部件，其主要技術特點如下： 1.鑄件需要消除毛刺和砂粒、并作退火處理 2. 17H6要求圓度為0.003 3. 17H6要求圓柱度0.004 4. 17H6與導軌面的平行度為0.005 5. 17H6與燕尾面的平行度為0.005 6. 17H6的孔軸心線與導軌面的位置度誤差為0～0.1 7. 17H6的孔與燕尾面的位置度誤差不超過0.15 8.各面的粗糙度達到需要的要求 9. 17H6的孔需精加工、研配 10.導軌面配刮10～13點/2525 2.2 零件工藝分析 根據(jù)零件圖可知、主要進行導軌面的加工、孔加工和表面加工、鉆孔、攻絲，孔的精度要求高。該零件年生產(chǎn)5000件屬大批量生產(chǎn)，在加工是為了提高勞動效率、降低成本，設計加工零件需要設計專用夾具。 3 工藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的制造形成 由于該零件的形狀較復雜，因此不能用鍛造，只能用鑄件，而且年生產(chǎn)批量為5000件已達成批生產(chǎn)的水平，采用批量造型生產(chǎn)。根據(jù)零件主要的加工表面的粗糙度確定各表面加工余量，查參考文獻查參考文獻[2] 《機械加工工藝手冊》，以后有計算在此就不重復了。 3.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一，基面的選擇的正確與合理可以使加工的質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)效率得到提高；否則不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇：對于象機床尾座這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關重要的，能夠保證零件的各種加工余量的選擇。對于一般零件而言，以加工面互為基準完全合理；但對于本零件來說，如果以17的孔為粗基準可能造成位置精度不達標，按照有關粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工面作為粗基準）現(xiàn)在選擇不加工35的外圓表面和外表不加工面作為粗基準，利用一組兩個錐套夾持兩端作為主要定位面以消除五個不定度，再用一個支承板、支承在前面用以消除一個不定度，達到完全定位。用來加工工件的底面。 對于精基準而言，主要應考慮基準的重合問題。這里主要以已加工的底面為加工的精基準。當設計基準與工序基準不重合時應該進行尺寸換算，后面對此有專門的計算這里就不重復了。 3.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使用生產(chǎn)成本下降： 3.3.1 工藝路線方案一 工序Ⅰ.銑削17H的孔的兩端面（粗銑、半精銑） 工序Ⅱ.擴17H的孔。 工序Ⅲ.倒角 工序Ⅳ.銑削孔14的端面、銑削M6的端面、粗銑最底面、粗銑導軌面、銑工藝面、銑削22的退刀槽、精銑導軌面、精銑燕尾面 工序Ⅴ.銑削28的端面 工序Ⅵ.鉆14的孔、擴孔 工序Ⅶ.鏜削28的沉降孔 工序Ⅷ.鉆M6的孔、攻絲 工序Ⅸ.精加工17的孔、研配 工序Ⅹ.精加工導軌面配刮12—13點/2525 3.3.2 藝路線方案二 工序Ⅰ.銑削17H的孔的兩端面（粗銑、半精銑） 工序Ⅱ.粗刨導軌面 工序Ⅲ.粗刨燕尾面 工序Ⅳ.刨削導軌面的工藝臺階面 工序Ⅴ.銑削22的退刀槽 工序Ⅵ.精刨導軌面 工序Ⅶ.精刨燕尾面 工序Ⅷ.擴17的孔 工序Ⅸ.銑削14的孔的端面 工序Ⅹ.鏜28的孔 工序Ⅺ.研配17的孔 工序Ⅻ.導軌配刮 3.3.3.工藝方案的比較分析 上述兩方案的特點在于：方案一是先加工孔，然后以此孔為基準加工其它各處，而方案二是以導軌面為基準加工其它面，可以看出以先加工孔，以孔作為定位基準加工時位置精度較易保證，并且定位裝夾等都比較方便，但是方案一中的一次裝夾多道工序除了可以選用專用夾具設計的組合機床（但在成批生產(chǎn)是在普通機床上能保證精度的情況下，應盡量不選用專用機床）以外，只能選用多工位萬能銑床加工。而目前萬能銑床的加工精度還不能加工導軌面的精度要求，因此決定將方案二中的工序ⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ移入方案一，由于銑削時不能很好地加工燕尾處的的斜面，因此在導軌面和燕尾的加工都采用刨削。具體工藝過程如下： 工序1.粗銑削17H6的孔的兩端面 工序2.精銑削17H6的孔的兩端面 工序3.鉆17H6的孔 工序4.擴17H6的孔 工序5.惚 的倒角 工序6.粗銑14的孔的端面 工序7.半精銑14的孔的端面 工序8.銑削M6的端面 工序9. 粗刨燕尾底面 工序10.粗刨軌面 工序11.銑刨導軌面的工藝面 工序12.銑削22的退刀槽 工序13.精刨燕尾面 工序14.精刨導軌面 工序15.磨燕尾面 工序16.磨導軌面 工序17.鉆14的孔 工序18.擴14的孔 工序19.鉆M6的螺紋孔 工序20.攻絲 工序21.鏜削28的沉降孔 工序22.鏜削的孔 工序23.鏜削的孔 工序24.導軌面配刮 工序25.精加工17H6的孔研配 工序26.人工時效 工序27.終檢 但考慮工序集中和鑄件不適合熱處理取消工序26，而且考慮工序集中，集中同一中加工的粗精加工。具體的工序如下： 工序1. 粗銑孔兩端面。以底面位粗基準 工序2. 鉆15mm孔。以工序1加工的兩端面位粗基準 工序3. 粗銑基準面A與底部Ra=12.5μm的凹槽面，粗銑2×2的槽以及底面。以孔為定位粗基準 工序4. 粗刨基準面B。以基準面A位定位粗基準 工序5. 粗銑右端面,粗銑凸臺面?；鶞拭鍭為定位粗基準 工序6. 鉆14mm孔，锪26×1的沉頭孔。以尾座體端面A，B定位 工序7. 鉆孔，擴孔和攻M6的螺紋。以孔為粗基準 工序8. 擴、鉸孔。基準面A和B為定位粗基準 工序9. 半精銑圓柱體左右端面。以孔為精基準 工序10. 半精銑右端面?；鶞拭鍭為定位精基準 工序11. 磨削基準面A。以孔為精基準 工序12. 磨削基準面B。基準面A為定位精基準 工序13. 锪孔1×45°倒角，去毛刺。以孔為精基準 工序14. 研配孔。 基準面A和B,右端面與孔兩端面為定位精基準 工序15. 配刮A、B面 工序16. 終檢 以上過程詳見后面的工藝卡 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定 “尾座體”零件的材料為HT200，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。采用自由的砂型,3級精度（成批生產(chǎn)）。 根據(jù)上述原始質(zhì)料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 3.4.1 孔的端面的 不平度：、缺陷度：查參考資料[4] 《機械制造工藝與夾具設計指導》 空間偏差： 根據(jù)參考資料[4] 《機械制造工藝與夾具設計指導》 鑄造公差： 查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》，按鑄件寬度查得的寬度公差 （1）粗銑余量 加工精度：IT12，公差查參考資料[4] 《機械制造工藝與夾具設計指導》 加工表面粗糙度：查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 鑄件的加工余量為， （2）精銑余量 加工精度及表面粗糙度：要求達到，公差，見圖紙要求。精加工的余量為。 所以總的加工為 式（3.1） 3.4.2 內(nèi)孔 毛坯為實心，不沖出孔。內(nèi)孔精度要求為，參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： 擴孔： 查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 精鏜： 查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 細鏜： 查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 珩磨： 查參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 表2.3-51 總的加工余量為： 。 式（3-2） 3.4.3 燕尾面加工 考慮其加工長度為，與其聯(lián)結(jié)的為導軌面，其精度相對較高，要進行粗加工、半精加工和精加工。 ①粗加工： 加工精度、鑄件粗加工的余量根據(jù)參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》。 ②半精加工： 加工長度、加工寬度，因此半精加工的余量選擇參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 表2.3-59。 ③精加工： 加工長度、加工寬度，因此精加工的余量選擇 參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 表2.3-60 總的加工余量。 式（3.3） 3.4.4 導軌面刨削加工 考慮其加工長度為，同樣也是和導軌配合，其加工精度要求非常高，因此需要進行粗加工，半精加工和精加工。 ①粗加工： 加工精度選擇選擇加工余量 ②半精加工： 加工長度、加工寬度，因此加工余量選擇 。由參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》 表2.3-59 ③精加工： 加工長度、加工寬度，因此精加工的余量選擇 由參考資料[4]《機械制造工藝與夾具設計指導》表2.3-60 總的加工余量由式3-3得： 。 3.4.5 孔的內(nèi)徑表面 毛坯為實心，不沖出孔。內(nèi)孔精度要求不太高，參考參考資料[2]《機械加工工藝手冊》確定工序加工尺寸及余量為： 鉆孔： 擴孔： (查參考資料[2] 《機械加工工藝手冊》表2.3-48) 7.M6的孔加工 公稱直徑，加工前的鉆孔直徑 (查參考資料[2] 《機械加工工藝手冊》表2.3-71) 因此鉆孔的加工余量為： 。 3.5確定切削用量及基本工時 3.5.1銑削17H6的孔的兩端面。 1.粗銑： （1）.加工條件 加工要求：銑的孔的端面。 機床：X6042臥式銑床刀具：粗銑端面刀具材料選用YG6，由銑削寬度選擇。查參考資料[5]《金屬切削手冊》 表6-4得 （2）.計算切削用量 ①若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 表2.3-5 ②每齒進給量查參考資料[5]《金屬切削手冊》表6-12得 ③計算切削速度 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》得耐用度 式（3.4） ④功率計算 式（3.5） 2.精銑： （1）.加工條件 加工要求：銑的孔的端面。 機床：X6042臥式銑床 刀具：精銑端面刀具材料選用YG6，。 ①吃刀深度 ②每轉(zhuǎn)進給量達到粗糙度要求6.3（▽4） 3.5.2.鉆孔（鉆17H6的孔）（根據(jù)鉆孔取參考值，參考資料[2]《機械加工工藝手冊》） 式（3.6） 按機床選?。? 考慮其加工長度為，選擇鉆床搖臂鉆床。 切削工時： ， 式（3.7） 3.5.3.銑削14的孔的端面（粗銑14的孔的端面、半精銑14的孔的端面） 1.粗銑14的孔的端面 （1）.加工條件 加工要求：銑的孔的端面。 機床：X6042臥式銑床 刀具：粗銑端面刀具材料選用YG6，,齒數(shù)10。 （2）.計算切削用量 1）.粗銑 ①若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。 ②每齒進給量 查資料[1]《機床夾具設計手冊》 ③計算切削速度查資料[1]《機床夾具設計手冊》 耐用度 ④功率計算 2.半精銑14的孔的端面 （1）.加工條件 加工要求：銑的孔的端面。 機床：X6042臥式銑床 刀具：。精銑端面刀具材料選用YG6，。 （2）. 半精銑 ①吃刀深度 ②每轉(zhuǎn)進給量達到粗糙度要求 3.5.4.銑削M6的端面 加工要求：銑M6的螺紋的端面。 機床：X6042臥式銑床 刀具：。銑端面刀具材料選用YG6，。 ①吃刀深度 ②每轉(zhuǎn)進給量就能夠達到粗糙度要求 3.5.5.鉆孔（鉆14的孔、鉆M6的螺紋孔）（根據(jù)鉆孔取參數(shù)值，加工工藝手冊） 1.鉆14的孔 式（3.8） 按機床選取 所以實際切削速度 切削工時：查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ， 按照式3-7得： 2.鉆M6的螺紋孔 根據(jù)鉆孔取參數(shù)值，查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 由式3-8得 ： 按機床選取 所以實際切削速度 切削工時： 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ， 由式3-7得： 3.5.6.擴孔（擴17H6的孔） 切削深度： 由式3-8得： 按機床選取： 所以實際切削速度： 切削工時：查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ， 由式3-7得： 3.5.7.惚 的倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同， 3.5.8.擴孔（擴14的孔） 切削深度： 由式3-8得： 按機床選取： 所以實際切削速度： 切削工時： 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ， 由式3-8得： 3.5.9.刨削導軌面（粗、半精刨削導軌面及刨削導軌面的工藝面、精刨導軌面） 1.粗刨： （1）.加工條件 加工要求：粗刨導軌面。 機床：B6035牛頭刨床 刀具：粗銑端面刀具材料選用YG6，。 （2）.計算切削用量 ①若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。 ②每齒進給量： 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ③計算切削速度 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 耐用度： 由3-4得 ④功率計算 2.半精刨削導軌面及銑削導軌面的工藝面 （1）.加工條件 加工要求：半精銑削導軌面及銑削導軌面的工藝面。 機床：B6035牛頭刨床 刀具：粗銑端面刀具材料選用YG6，。 （2）.計算切削用量 ①若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。 ②每齒進給量 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ③計算切削速度 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 耐用度 由3-4得： ④功率計算 式（3-9） 3.精刨： 加工要求：精刨削導軌面。 機床：B6035牛頭刨床 刀具：。精銑端面刀具材料選用YG6，。 ①吃刀深度 ②每轉(zhuǎn)進給量達到粗糙度要求6.3（▽4 4.粗刨燕尾底面 加工要求：銑刨燕尾底面。 機床：B6035牛頭刨床 刀具：。銑端面刀具材料選用YG6，。 ①吃刀深度 ②每轉(zhuǎn)進給量就能夠達到粗糙度要求 3.5.10.銑削22的退刀槽 加工要求：銑削22的退刀槽。 機床：銑床X525 刀具：。粗齒鋸片銑刀，，，齒數(shù)20。 銑 ①吃刀深度 ②每轉(zhuǎn)進給量就能夠達到粗糙度要求 3.5.11.刨削燕尾面（粗刨、精刨燕尾面） （1）.加工條件 加工要求：刨削燕尾面。 機床：B6035牛頭刨床 刀具：精銑端面刀具材料選用YG6，。 1）.粗刨 ①若考慮工件的粗糙度，加工余量為, 但實際，由于以后還要精加工，因此此端面不必全部加工，此時可按考慮，分二次加工，吃刀深度。 ②每齒進給量 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 ③計算切削速度 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》 耐用度 由3-8得： ④功率計算 2）.精刨 ①吃刀深度： ②每轉(zhuǎn)進給量： 達到粗糙度要求6.3（▽4） 3.5.12.鏜削（精鏜、細鏜的孔） 取刀桿直徑， 刀桿伸出量。 粗鏜：加工余量。分兩次加工。令，，選用硬質(zhì)合金YT5鏜刀。 精鏜： 細鏜：取刀桿直徑， 刀桿伸出量。 粗鏜：加工余量： 分兩次加工。令，，選用硬質(zhì)合金YT5鏜刀。 。 3.5.13.磨削（導軌面、燕尾面） 由于都是平面的加工，所以采用平面磨削的加工方案。 1.導軌面的磨削 選用機床：導軌磨床MM52125 磨具：粗磨采用平行砂輪。查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》。 磨削用量選擇： 合理的磨削用量的選擇的一般原則為：①粗磨時，工件加工的精度和粗糙度要求差一些，可采用較大的、。②精磨時，必須采用小的、、。③要根據(jù)工件的尺寸大小、剛性的好壞，選擇合理的、。④根據(jù)加工材料的強度和硬度以及導熱性，合理地選擇、。⑤根據(jù)砂輪的切削性能的好壞使用合理的。⑥磨削細長零件時，工件容易產(chǎn)生震動，應適當降低些。由此選擇如下： 軸向進給量（雙行程） 工件速度： 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》表2.4-167 徑向進給量： 查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》表2.4-167 切削工時： 式（3.9） 式中 L——加工長度，138mm b——加工寬度，90mm ——加工余量，0.022mm K——系數(shù)，1.14 Z——同時加工零件數(shù) 2. 燕尾面的磨削 選用機床： 導軌磨床MM52125 磨具： 粗磨采用平行砂輪。（查機械加工工藝手冊）。 磨削用量選擇： 軸向進給量： （雙行程） 工件速度 （表2.4-167） 徑向進給量 （表2.4-167） 切削工時： （式3.10） 式中 L——加工長度，90mm b——加工寬度，11mm ——加工余量，0.022mm K——系數(shù)，1.14 Z——同時加工零件數(shù) 3.5.14.鏜削（鏜削的孔、鏜削28的沉降孔） 1.鏜削的孔 （取刀桿直徑， 刀桿伸出量。 粗鏜：加工余量。分兩次加工。令，，選用硬質(zhì)合金YT5鏜刀。 精鏜： 2.鏜削28的沉降孔 取刀桿直徑， 刀桿伸出量。 粗鏜：加工余量： 。 分兩次加工。令，，選用硬質(zhì)合金YT5鏜刀。 精鏜： 3.5.15.攻絲 公制螺紋，由于加工的材料是鑄件，因此選取如下： （查參考資料[2]《機械加工工藝手冊》表2.4-105） 所以 按機床選取 3.5.16.導軌面配刮 采用人工配刮達到10～13點/2525 3.5.17.珩磨： 的孔 加工條件：工件的尺寸不太大，孔直不太大。 珩磨機床：由于工件的尺寸不太大，所以選擇臥式珩磨機床。 珩磨頭：選擇磨較小孔的珩磨頭。 珩磨切削參數(shù)的選擇：由于加工的是會鑄鐵，所以查機械加工工藝手冊的 合成切削速度選擇（精加工） 圓周速度（精加工） 往復速度（精加工） 油石的徑向進給為 所以的到油石的行程長度 選擇煤油作為該加工的切削液 3.5.18.精加工17H6的孔研配 采用人工研配達到粗糙度等要求。 3.5.19.終檢 檢測工件是否有裂紋等缺陷 4 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計主視圖孔加工夾具。 4.1 問題的提出 利用這些夾具用來加工孔，這些都有很高的技術要求。但加工的部分都尚未加工，因此，在設計時，主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，并且精度也是非常重要的。 4.2夾具設計 4.2.1 主視圖孔的加工夾具 （1）定位基準的選擇 由零件圖可知，的孔應對導軌面和燕尾面有平行度的及位置度的要求，而且本身有圓度和圓柱度的要求。為了使定位誤差為零，應該采用互定位，但是由于其他的各面都未加工，因此這里只選用已加工的底面和75度斜面作為主要定位基準。由于孔17的精度要求高，和定位尺寸誤差小，為保證孔的位置和加工準確性我們在加工底面的時間要求通過精加工后作為加工17的孔的基準。這樣就可以更好的保證孔17的位置和加工精度！ 夾緊時主要是限制工件的在平面上的轉(zhuǎn)動，由于外表面基本上是不用加工的，所以在加工的時候采用不加工的面作為夾緊。 圖4.2 （2）夾緊力的選擇 在鉆孔是夾緊力產(chǎn)生的力矩，必須滿足 （查資料[1]《機床夾具設計手冊》） 其中 ——鉆削時的扭矩，其值由切削原理的公式計算確定； ——鉆削時的時，左邊壓緊件產(chǎn)生力矩； ——鉆削時的時，右邊壓板產(chǎn)生力矩。 為了提高夾緊的速度，而且工件較小，切削過程中的震動不太大。夾具圖在后面畫出。 夾緊力 式（4.1） 式（4.2） （3）定位誤差 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位是孔的兩端面，該端面與孔的垂直度有一定的要求。 結(jié) 束 語 通過這次畢業(yè)設計，使我對產(chǎn)品設計過程有了進一步的認識，對結(jié)構(gòu)設計有了更進一步的了解，也加深了對大學四年中所學的基礎知識的學習和理解。畢業(yè)設計是理論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體設計過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設計時就必須考慮，所設計的機構(gòu)是否合理在實際運用中能否正常工作。畢業(yè)設計使我學會了從實際出發(fā)設計產(chǎn)品，而不僅僅考慮理論上的可行性。 在本次畢業(yè)設計的制作過程中，我深深的體會到一個看似簡單的機構(gòu)其實并不像我們想象中的那么簡單，它所要考慮的東西還很多。要完善一個產(chǎn)品首先應該對其功能作用有充分的了解，然后對實現(xiàn)這些功能的結(jié)構(gòu)進行分析，考慮哪種結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能，哪種結(jié)構(gòu)更加合理、有效、簡便。根據(jù)了解的類似結(jié)構(gòu)進行仔細分析，再進行適當?shù)母倪M、創(chuàng)新，爭取用最低的成本實現(xiàn)最先進的功能。最后再根據(jù)結(jié)構(gòu)設計出各個零件，應當考慮到零件的加工、材料、成本等問題。 在設計過程中，劉安民老師給予了我悉心指導，提出好的建議，使我獲益良多。同學之間互相研討，共同解決問題，互相幫助，互相學習，使我體會到了團隊的可貴，懂得了團隊精神的重要性。 畢業(yè)設計是我在學校的最后一次答卷，我也把它看成是我邁向社會的第一步。 致 謝 此篇論文的完成，首先感謝劉安民教授給我的指導。在設計和論文寫作過程中，我始終得到劉安民老師的悉心教導和認真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了提高。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴謹求實的教學風范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學要求，端正了我的學習態(tài)度，使我受益匪淺。 在設計過程中，同學之間互相研討，共同解決問題，互相幫助，互相學習，使我體會到了團隊的可貴，懂得了團隊精神的重要性。 畢業(yè)設計是我在學校的最后一次答卷，我也把它看成是我邁向社會的第一步。 最后，感謝所有給予我關心和支持的老師和同學。 本文參考了大量的文獻資料，在此，向各學術界的前輩們致敬！ 參 考 文 獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學。機床夾具設計手冊［Ｍ］。上?？茖W技術出版社，1984。 [2] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］。北京出版社，1996。 [3] 李慶壽。機床夾具設計［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1991。 [4] 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1995。 [5] 上海市金屬切削技術協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］。上?？茖W技術出版社，2004。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］?；瘜W工業(yè)出版社，2004。 [7] 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊［Ｍ］。上海科學技術出版社，2002。 [8] 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。 [9] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987。 [10] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社，1995。 [11] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1980。 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。 [13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量[M]，中國計量出版社，2000：9-19。 [14] [王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上海科學技術出版社，2000。 [15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2005：4-17。 [16] 薛源順 主 編，《機床夾具設計》機械工業(yè)出版社2000年。 [17] 宋 殷 主 編，《機床夾具設計》華中理工大學出版社 1990年。 [18] 沈樂年、范珍良等編，《機械設計基礎》，清華大學出版社，1989年9月。 [19] 胡永生編，《機械制造工藝學》，機械工業(yè)出版社。 [20] 《機床設計手冊》編寫組主編，《機床設計手冊》，機械工業(yè)出版社，1986年12月。 [21] 龔定安等主編，《機床夾具設計原理》，陜西科學技術出版社，1981年8月。 [22] 東北重型機械學院、洛陽農(nóng)業(yè)機械學院、長春汽車廠工人大學 編《機床夾具設計手則》，上海科學技術出版社，1979年7月 [23] 孫麗媛? 主編，《機械制造工藝及專用夾具設計指導》，冶金工業(yè)出版社，2003。 [24] Machine Tools N.chernor 1984. [25] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.