泵體零件數(shù)控加工工藝編程及鉆Φ15孔夾具設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含4張CAD圖紙+帶過程、工序卡片+開題報告+文獻綜述+外文翻譯】-jjsj14-1

泵體零件數(shù)控加工工藝編程及鉆Φ15孔夾具設(shè)計

 摘 要

本次畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容為對泵體進行數(shù)控工藝過程設(shè)計，相應(yīng)工藝裝備設(shè)計以及加工所需數(shù)控編程的編寫。主要內(nèi)容包括機械加工工藝流程卡片一份；機械加工工序卡片一份；泵體零件圖、毛坯圖、夾具體非標零件圖和夾具裝配圖,以及該工序需要的數(shù)控加工程序編程。

本畢業(yè)設(shè)計對零件機械制造的工藝和工序安排的問題進行了分析，設(shè)計了工序中鉆床和銑床專用夾具。并根據(jù)在公司實習期間所掌握的知識獨立完成了該工序的數(shù)控加工編程。

關(guān)鍵詞：泵體 工藝  編程  夾具

Abstract

    This graduation design is designed for the design of numerical control process of the pump body, the design of the corresponding process equipment and the coding of nc programming required for processing. The main content consists of a copy of the process CARDS of mechanical processing. A copy of the machining process card; Pump body parts drawing, blank drawing, detail drawings of non-standard parts and fixture assembly drawing, and NC machining programming required by the process.

    This graduation design analyzes the process and process arrangement of parts machineries, and designs the special fixture of drilling machine and milling machine in the process. According to the knowledge gained in the company's internship, the NC process programming is completed.

    Keywords: pump body; process; programming; fixture

目  錄

摘 要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1 課題背景 1

1.2 數(shù)控加工發(fā)展概況 2

1.3 設(shè)計內(nèi)容簡介 3

第2章零件的分析 4

2.1零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 4

第3章工藝規(guī)程設(shè)計 5

3.1選擇毛坯 5

3.2確定機械加工余量 5

3.3確定毛坯尺寸 5

3.4選擇加工方法，制定工藝路線 5

3.5工序設(shè)計 7

3.6確定切削用量 9

第4章  鉆床專用夾具設(shè)計 13

4.1定位方案 13

4.2夾緊機構(gòu) 13

4.3導(dǎo)向裝置 13

4.4夾具與機床連接元件 13

4.5夾具體 13

第5章 數(shù)控加工程序編寫 14

5.1毛坯件分析 14

5.2程序編寫 14

結(jié) 論 15

致  謝 16

參考文獻 17

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泵體工序卡11.dwg

泵體工序卡12.dwg

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泵體工序卡14.dwg

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泵體工序卡2.dwg

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泵體工序卡4.dwg

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泵體工序卡6.dwg

泵體工序卡7.dwg

泵體工序卡8.dwg

泵體工序卡9.dwg

泵體零件圖A3.dwg

泵體零件數(shù)控加工工藝編程及鉆Φ15孔夾具設(shè)計說明書正文.doc

泵體零件數(shù)控加工工藝設(shè)計、編程及夾具設(shè)計開題報告.doc

泵體零件數(shù)控加工工藝設(shè)計、編程及夾具設(shè)計文獻綜述.doc

鉆Φ15孔夾具體A2.dwg

鉆Φ15孔夾具裝配圖A0.dwg

鉆Φ15孔定位銷零件圖A4.dwg

密 級 分類號 編 號 成 績 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 外 文 翻 譯 原 文 標 題 se in 譯 文 標 題 數(shù)控技術(shù)在機 械制造中的有效應(yīng)用 作者所在系 別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 車輛 工程 作者所在班級 者 姓 名 郝立新 作 者 學 號 201322375 指導(dǎo)教師姓名 趙秋芳 指導(dǎo)教師職稱 副教授 完 成 時 間 2017 年 2 月 北華航天工業(yè)學院教務(wù)處制 1 譯文標題 數(shù)控技術(shù)在機械制造中的有效應(yīng)用 原文標題 se in 者 u 譯 名 無 國 籍 中國 原文出處 要： 隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的加工技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需要。數(shù)控技術(shù)改變了形勢。數(shù)控技術(shù)在機械加工中的合理應(yīng)用將對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。本文分析了數(shù)控技術(shù)在機械制造中的 應(yīng)用，通過對數(shù)控技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的研究，指出數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢，指明 了未來的發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控技術(shù) ;機械制造 ;有效應(yīng)用 。 數(shù)控（ N / C）是一種可編程 的 自動化 系統(tǒng) ，通過數(shù)字、字母 和其他符號來控制加工設(shè)備。數(shù)字，字母和符號用適當?shù)母袷骄幋a成 一個特定工件 的指令程序。更改作業(yè)時，必須更改指令程序。改變程序可以 使 N / C 適合 于中小批次的生產(chǎn)。改寫程序要比改裝設(shè)備 容易得多。 數(shù)控機床 有 兩種基本類型：點對點 型 和連續(xù)路徑 型 （又稱輪廓 型）。點對點機采用異步電動機，其結(jié)果是加工頭位置只有 一個運動或 只由一個電動機帶動運行。這種機器主要用于直線切割、 鉆孔或鏜孔。 N / C 系統(tǒng)由以下部分組成：數(shù)據(jù)輸入 部分 ，帶控制單元的讀卡器，反饋裝置，和金屬切削機床或 其他類型的 N / C 設(shè)備。 數(shù)據(jù)輸人裝置，也稱“人機聯(lián)系裝置”，可用人工或全自動方法向機床提供數(shù)據(jù)。人工方法作為輸人數(shù)據(jù)唯一方法時，只限于少量輸入。人工輸入裝置有鍵盤，撥號盤，按鈕，開關(guān)或撥輪選擇開關(guān)，這些都位于機床附近的一個控制臺上。撥號盤通常連到一個同步解析器或電位計的模擬裝置上。在大多數(shù)情況下，按鈕、開關(guān)和其他類似的旋鈕是數(shù)據(jù)輸入元件。人工輸入需要操作者控制每個操作，這是一個既慢又單調(diào)的過程，除了簡單加工場合或特殊情況，已很少使用。 幾乎所有情況下，信息都是通過卡片、穿孔紙帶或磁帶自動提供給控制單元 。在傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)中，八信道穿孔紙帶是最常用的數(shù)據(jù)輸入形式，紙帶上的編碼指令由一系列稱為程序塊的穿孔組成。每一個程序塊代表一種加工功能、一種操作或兩者的組合。紙帶上的整個數(shù)控程序由這些連續(xù)數(shù)據(jù)單元連接而成。帶有程 2 序的長帶子像電影膠片一樣繞在盤子上，相對較短的帶子上的程序可通過將紙帶兩端連接形成一個循環(huán)而連續(xù)不斷地重復(fù)使用。帶子一旦安裝好，就可反復(fù)使用而無需進一步處理。此時，操作者只是簡單地上、下工件。穿孔紙帶是在帶有特制穿孔附件的打字機或直接連到計算機上的紙帶穿孔裝置上做成的。紙帶制造很少不出錯，錯誤可能由 編程、卡片穿孔或編碼、紙帶穿孔時的物理損害等形成。通常，必須要試走幾次來排除錯誤，才能得到一個可用的工作紙帶。 雖然紙帶上的數(shù)據(jù)是自動進給的，但實際編程卻是手工完成的，在編碼紙帶做好前，編程者經(jīng)常要和一個計劃人員或工藝工程師一起工作，選擇合適的數(shù)控機床，決定加工材料，計算切削速度和進給速度，決定所需刀具類型，仔細閱讀零件圖上尺寸，定下合適的程序開始的零參考點，然后寫出程序清單，其上記載有描述加工順序的編碼數(shù)控指令，機床按順序加工工件到圖樣要求。 控制單元接受和儲存編碼數(shù)據(jù)，直至形成一個完整的信息程序塊，然后 解釋數(shù)控指令，并引導(dǎo)機床得到所需運動。 為更好理解控制單元的作用，可將它與撥號電話進行比較，即每撥一個數(shù)字，就儲存一個，當整個數(shù)字撥好后，電話就被激活，也就完成了呼叫。 裝在控制單元里的紙帶閱讀機，通過其內(nèi)的硅光二極管，檢測到穿過移動紙帶上的孔漏過的光線，將光束轉(zhuǎn)變成電能，并通過放大來進一步加強信號，然后將信號送到控制單元里的寄存器，由它將動作信號傳到機床驅(qū)動裝置。 有些光電裝置能以高達每秒 1000 個字節(jié)的速度閱讀，這對保持機床連續(xù)動作是必須的，否則，在輪廓加工時，刀具可能在工件上產(chǎn)生劃痕。閱讀裝置必須要能以比控制系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)更快的速度來閱讀數(shù)據(jù)程序塊。 反饋裝置是用在一些數(shù)控設(shè)備上的安全裝置，它可連續(xù)補償控制位置與機床運動滑臺的實際位置之間的誤差。裝有這種直接反饋檢查裝置的數(shù)控機床有一個閉環(huán)系統(tǒng)裝置。位置控制通過傳感器實現(xiàn)，在實際工作時，記錄下滑臺的位置，并將這些信息送回控制單元。接受到的信號與紙帶輸入的信號相比較，它們之間的任何偏差都可得到糾正。 在另一個稱為開環(huán)的系統(tǒng)中，機床僅由響應(yīng)控制器命令的步進電動機驅(qū)動定位，工件的精度幾乎完全取決于絲杠的精度和機床結(jié)構(gòu)的剛度。有幾個理由可以說明步進電機是一個自動 化申請的非常有用的驅(qū)動裝置。對于一件事物，它被不連續(xù)直流電壓脈沖驅(qū)使，是來自數(shù)傳計算機和其他的自動化的非常方便的輸出控制系統(tǒng)。當多數(shù)是索引或其他的自動化申請所必備者的時候，步進電機對運行一 3 個精確的有角進步也是理想的。因為控制系統(tǒng)不需要監(jiān)聽就提供特定的輸出指令而且期待系統(tǒng)適當?shù)胤磻?yīng)的公開 - 環(huán)操作造成一個回應(yīng)環(huán)，步進電機是理想的。 一些工業(yè)的機械手使用高抬腿運步的馬乘汽車駕駛員，而且步進電機是有用的在數(shù)字受約束的工作母機中。 這些申請的大部分是公開 - 環(huán) ，但是雇用回應(yīng)環(huán)檢測受到驅(qū)策的成份位置是可能的。 環(huán)的 一個分析者把真實的位置與需要的位置作比較，而且不同是考慮過的錯誤。 那然后駕駛員能發(fā)行對步進電機的電脈沖，直到錯誤被減少對準零位。在這個系統(tǒng)中，沒有信息反饋到控制單元的自矯正過程。出現(xiàn)誤動作時，控制單元繼續(xù)發(fā)出電脈沖。比如，一臺數(shù)控銑床的工作臺突然過載，阻力矩超過電機轉(zhuǎn)矩時，將沒有響應(yīng)信號送回到控制器。因為，步進電機對載荷變化不敏感，所以許多數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計允許電機停轉(zhuǎn)。然而，盡管有可能損壞機床結(jié)構(gòu)或機械傳動系統(tǒng)，也有使用帶有特高轉(zhuǎn)矩步進電機的其他系統(tǒng)，此時，電動機有足夠能力來應(yīng)付系統(tǒng)中任何偶然事故。 最初的數(shù) 控系統(tǒng)采用開環(huán)系統(tǒng)。在開、閉環(huán)兩種系統(tǒng)中，閉環(huán)更精確，一般說來更昂貴。起初，因為原先傳統(tǒng)的步進電動機的功率限制，開環(huán)系統(tǒng)幾乎全部用于輕加工場合，最近出現(xiàn)的電液步進電動機已越來越多地用于較重的加工領(lǐng)域。 4 附錄： se in N/C) is a of in is by of in an to a of a or is of be to is —to— to—of an be of a or is of or or , or , to— be to or by as of to a of of or on a to a or In of It is a is in or in In is to 5 by or by is of , a or a of , in on on be by of to a is In on or in to a is be by in or or as a of to to an on is be a or a , of to be of on to a to A is of is to to to a of It of be by it to of a as is it is is in on as it in to 6 is to to in to of at up 000 to be by on be of at a A is a on , of to to on is In an an is by in to by a C as n to or of is of of of is or be at on to to of of at a It is to in at a so on be or or to be of is to as or a of 7 of of n of or of so of be In be at a It is of in to of of to of is to as or a of C to as a of , Y, Z A or of of to or to of C an of is of A is of of to is is to in , Y in to be at an be a 2CL C L a in , Y, Z be be a or a 3c C of of of is no or of to In of an to of on , no be to to , in of of to or to In in of —Of is as a is of in of to 參考文獻 [1]]014,2948(496). 指 導(dǎo) 教 師 評 語 外文翻譯成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注： 1. 指導(dǎo)教師對譯文進行評閱時應(yīng)注意以下幾個方面：①翻譯的外文文獻與畢業(yè)設(shè)計（論文）的主題是否高度相關(guān)，并作為外文參考文獻列入畢業(yè)設(shè)計（論文）的參考文獻；②翻譯的外文文獻字數(shù)是否達到規(guī)定數(shù)量（ 3 000 字以上）；③譯文語言是否準確、通順、具有參考價值。 2. 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 I 摘 要 本次 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容為 對泵體進行數(shù)控工藝過程設(shè)計，相應(yīng)工藝裝備設(shè)計以及加工所需數(shù)控編程的編寫。主要內(nèi)容包括機械加工工藝流程卡片一份；機械加工工序卡片一份； 泵體零件圖、毛坯圖、夾具體非標零件圖和夾具裝配圖 ,以及該工序需要的數(shù)控加工程序編程。 本畢業(yè)設(shè)計對零件機械制造的工藝和工序安排的問題進行了分析，設(shè)計了工序中 鉆床和銑 床專用夾具。并根據(jù)在公司實習期間所掌握的知識獨立完成了該工序的數(shù)控加工編程。 關(guān)鍵詞 ：泵體 工藝 編程 夾具 is of of of of nc of a of of A of of C by of of in to in s C is 目 錄 摘 要 .................................................................................................. I ............................................................................................. 1 章 緒論 .......................................................................................... 1 題背景 .................................................................................. 1 控加工發(fā)展概況 ...................................................................... 2 計內(nèi)容簡介 ............................................................................ 3 第 2 章零件的分析 ................................................................................... 4 ................................................. 4 第 3 章工藝規(guī)程設(shè)計 ................................................................................ 5 .................................................................................. 5 ...................................................................... 5 ............................................................................ 5 定工藝路線 ....................................................... 5 .................................................................................. 7 ............................................................................ 9 第 4 章 鉆床專用夾具設(shè)計 .................................................................... 13 ................................................................................ 13 緊機構(gòu) .............................................................................. 13 ................................................................................ 13 ................................................................. 13 ................................................................................... 13 第 5 章 數(shù)控加工程序編寫 ...................................................................... 14 ............................................................................. 14 ................................................................................ 14 結(jié) 論 ................................................................................................ 15 致 謝 .............................................................................................. 16 參考文獻 ........................................................................................... 17 1 第 1 章 緒論 題背景 本次設(shè)計為校企合作出題，因 企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備全部為西門子系統(tǒng)的數(shù)控機床，所以本次設(shè)計偏向數(shù)控工藝，強調(diào)學校教學內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合。所以本次設(shè)計方案的關(guān)鍵和難點主要在于如何應(yīng)用所學知識在公司現(xiàn)有機床基礎(chǔ)條件下完成零件的生產(chǎn)。目前公司現(xiàn)有機床種類較少，所以工藝設(shè)計和夾具設(shè)計將本著簡單高效原則。本次設(shè)計將以貼近實際生產(chǎn)為主。 數(shù)控技術(shù)是機械加工生產(chǎn)中的一次歷史性改革。數(shù)字化信息技術(shù)的應(yīng)用對機床的加工生產(chǎn)精度有著很大的提高，更方便滿足設(shè)計要求。數(shù)控機床的精度主要由計算機及光電系統(tǒng)控制，在光柵尺的配合下，最大程度的減少了加工過程中的誤差，實現(xiàn)了更 好的精度要求。普通的機床無法加工較為復(fù)雜的零部件，而數(shù)控機床則可通過多軸聯(lián)動實現(xiàn)對復(fù)雜曲面和造型的加工。數(shù)控機床的自動換刀功能和工作臺調(diào)整大大減少重復(fù)裝夾所浪費的時間，同時也減少了重復(fù)裝夾造成的定位誤差。數(shù)控機床還可以對走刀路線進行模擬，并可隨時調(diào)整加工程序，減少了廢品率。 作為機械生產(chǎn)制造中的關(guān)鍵要素，具備良好控制能力的機械裝置為機電一體化產(chǎn)品中主要構(gòu)成部分。而數(shù)控加工技術(shù)在機床裝置中的運用主要是將計算機控制設(shè)備連接在機床中，然后通過計算機技術(shù)實現(xiàn)機床加工生產(chǎn)的實時控制，即數(shù)控機床。其主要是把加工 生產(chǎn)時需求的所有操作以及工藝程序等利用數(shù)字代碼進行表不，然后利用控制介質(zhì)把有關(guān)數(shù)字信息錄入到專用或是通用的計算機中，這時利用計算機對所錄入的數(shù)據(jù)信息完成處理和計算，最后發(fā)出指令有效控制機床中的伺服系統(tǒng)或是其他相關(guān)執(zhí)行元件，生產(chǎn)制造需求的零部件。 因為輸入信息數(shù)據(jù)、存儲以及處理等相關(guān)功能可以通過編輯軟件實現(xiàn)，先進的數(shù)控技術(shù)在很大程度上提升了機械加工生產(chǎn)的靈活性，提升了裝置生產(chǎn)效率。同時，數(shù)控加工技術(shù)還可以提升產(chǎn)品的質(zhì)量。普通機床無法對比較復(fù)雜的零部件進行加工，而通過改變數(shù)控有關(guān)技術(shù)工藝參數(shù)，就可以完成加工， 因此比較便于實現(xiàn)換批加工與研發(fā)新產(chǎn)品。另外，數(shù)控技術(shù)還可以在一次裝夾工作后，實現(xiàn)許多道工序加工，不僅確保了產(chǎn)品的質(zhì)量以及加工精度，還在一定程度上節(jié)省了時間。運用模塊化的規(guī)范工具，不但節(jié)省了換刀與安裝時間，加強了 工具自身的標準化強度以及工具整體管理水平，還比較利于完成計算機的輔助生產(chǎn)制造。 由于所學的知識所限，考慮的不夠全面，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位 2 老師多加指教，提出您寶貴的建議。 控加工發(fā)展概況 內(nèi)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展過程大致可以分為兩個階段： 第一階段：硬件數(shù)控時代，即 N 硬件發(fā)展 上來講這個時代的標志為，從電子管、晶體管分離元件到小規(guī)模集成電路逐漸在數(shù)控機床的應(yīng)用。 第二階段：軟件數(shù)控時代，即 代。這個時代的主要標志在于計算機處理能力的發(fā)展對數(shù)控技術(shù)的提升。 數(shù)控機床主要由數(shù)控裝置、伺服機構(gòu)和機床主體組成。 輸入數(shù)控裝置的程序指令，記錄在信息載體上，由程序讀入裝置接收，或由數(shù)控裝置的鍵盤直接手動輸入。數(shù)控裝置包括了程序讀入裝置和由電子線路組成的輸入部分、運算部分、控制部分和輸出部分等，其能實現(xiàn)點位控制、直線控制、連續(xù)軌跡控制三類。 伺服機構(gòu)向開環(huán)系統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)三種類 不斷提升，利用步進電動機、調(diào)速系統(tǒng)、傳感器等先進技術(shù)，使機床具有了很大的工藝適應(yīng)性能和連續(xù)穩(wěn)定工作的能力。 機床主體也隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，對精度和穩(wěn)定性有了更高的要求，以便于更好地完成指令的動作。 隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)日益趨于小型化和多功能化，具有完善的自診斷功能和自動編程功能等，并廣泛應(yīng)用于制造業(yè)，滿足了復(fù)雜零件和高精度的生產(chǎn)工藝，提高了對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。 國內(nèi)現(xiàn)狀：我國數(shù)控機床制造業(yè)在上世紀 80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品 實現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在上世紀 90年代初期面臨國家經(jīng)濟由計劃性經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產(chǎn)能力降到 50%，庫存超過 4個月。從 1995年“九五”以后，國家從擴大內(nèi)需啟動機床市場，加強限制進口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點 支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進作用。尤其是在 1999年以后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。 當今世界工業(yè)國家數(shù)控機床的擁有量，反映了這個國家的 經(jīng)濟能力和國防實力。 3 目前我國是全世界機床擁有量最多的國家 (近 300萬臺 )，但我們的機床數(shù)控化率僅達到 右，這與西方工業(yè)國家一般能達到 20%的差距太大。日本不到 80萬臺的機床，卻有近 10 倍于我國的制造能力。數(shù)控化率低，已有數(shù)控機床利用率、開動率低，這是發(fā)展我國 21世紀制造業(yè)必須首先解決的最主要問題。 國外現(xiàn)狀：目前，絕大多數(shù)國外生產(chǎn)的數(shù)控機床，已廣泛采用了 32 的系統(tǒng)，而國內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機床由于受到進口技術(shù)的限制，大多采用的是 16的系統(tǒng)。這就使得國產(chǎn)數(shù)控機床在功能上就先天不足，與國外數(shù)控機床相比，有明顯的 差距。不論是加工中心或是數(shù)控車削中心，這類新型的數(shù)控設(shè)備均顯示出能滿足許多復(fù)雜零件在批量生產(chǎn)中的強大的生產(chǎn)力，一般均具有 4一 5軸連動，一次裝夾可進行多面加工的功能 進行主軸立、臥式自動轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換前后均可自動換刀，五座標控制，五座標連動，可以加工出六面體中的五面份次裝夾定位 )及復(fù)雜的曲線型面和空間曲面體。計算機在機器制造的各個領(lǐng)域，已越來越被廣泛應(yīng)用，設(shè)備越來越趨向柔性化、智能化、多功能化。 計內(nèi)容簡介 內(nèi)容簡介：本次設(shè)計主要分為工藝設(shè)計、夾具設(shè)計、程序編寫三個部分。 工藝設(shè)計部 分加工余量主要參考《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》計算得，進而確定了毛坯尺寸。根據(jù)粗基礎(chǔ)選擇原選擇了加工的粗基準工藝作為機械制造業(yè)中最為活躍、最為重要的角色，通過采用不同的工藝可對產(chǎn)品進行精益生產(chǎn)從而降低成本提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。畢業(yè)設(shè)計試一次實踐性的學習將理論和實踐相結(jié)合。本次設(shè)計使我們能綜合運用所學專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化中的理論知識，查詢相關(guān)資料獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 機床夾具 是機械制造業(yè)中不可或缺的重要工藝裝備，可以保證機械加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、減輕勞動強度、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，使用專用夾具還可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能，所以，夾具在機械加工中發(fā)揮著重要的作用，大量專用機床夾具的采用為大批量生產(chǎn)提供了必要的條件。 程序編寫，自己根據(jù)在公司實習期間所掌握的知識獨立完成了該工序的數(shù)控加工編程。并對程序進行了模擬。在程序編寫方面本著高效精準原則，避免多余走刀。編程時充分考慮機床條件，提高精度和效率 4 第 2 章零件的分析 件的工藝分析及生 產(chǎn)類型的確定 件的作用 泵體類是機器或部件的基礎(chǔ)零件，他將機器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個整體，是他們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)的傳遞運動或動力。泵體的加工質(zhì)量將直接影響機器或部件的精度、性能和壽命。 件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是泵體需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求和粗糙度。 （ 1） 泵體底面的 粗糙度為 端面粗糙度為 側(cè)的凸臺表面粗超度 面兩個 φ9的通孔粗超度為 面兩個 φ20深度為 2孔粗超度為 （ 2） 孔 φ60糙度為 于左端面的垂直度為 （ 3） 孔φ 15糙度為 于 φ60 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。 件的 生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn)。泵體的三維零件圖如圖 2示。 圖 2泵體的三維零件圖 5 第 3 章工藝規(guī)程設(shè)計 擇毛坯 該零件材料為 件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學性能，保證零件工作可靠，故采用機器鑄造成形，以提高生產(chǎn)效率。 定機械加工余量 根據(jù)李益民《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 (以下簡稱《工藝手冊》 )鑄件的材料和鑄造方法確定毛坯鑄件典型的機械加工余量等級表，查詢?nèi)缓蟛槿¤T件的機械加工余量表得；左端面的單邊余量在厚度方向為 端面的單邊余量在厚度方向為 面的加工余量為 側(cè)凸臺的單邊加工余量為 60 定毛坯尺寸 毛坯尺寸為零件的尺寸加上所查得的加工余量值。 （ 1） 確定圓角半徑需要加工的和不需要加工的過度表面處圓角半徑為 R=2余的圓角半徑為 （ 2） 確定拔模斜度 查表得：拔模斜度為 5°。 （ 3） 確定分模位置： 選擇在主視圖中距左端面 28 擇加工方法，制定工藝路線 位基準的選擇 粗基準的選擇：按基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準；選擇余量較小的表面作為粗基準。選擇重要表面作為粗基準。若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準?，F(xiàn)以零件的左端面為主要的定位粗基準。 精基準的選擇：考慮工序中多次用到“一面兩孔”定位根據(jù)基準統(tǒng)一原則使用底面作為精基準，考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，選擇 Φ60 6 件各表面加工方法的選擇 （ 1） 泵 體的底。表面粗糙度為 需進行粗銑。 （ 2） 泵體的右端面。表面粗糙度為 進行粗銑。 （ 3） 泵體兩側(cè)的凸臺。表面粗糙度為 進行粗銑。 （ 4） Φ60差等級為 表面粗糙度為 于該孔在鑄造是已經(jīng)鑄出來了，所以需要先進行粗鏜，再進行半精鏜，可達到 7 級精度。 （ 5） 泵體的左端面。表面粗糙度為 要與孔 Φ60軸線保證 垂直度，需先進行粗銑，再進行半精銑。 （ 6） Φ15差等級為 表面粗糙度為 孔 Φ60以要以孔 Φ60先鉆，再擴孔，然后進行粗精鉸可達到要求。 （ 7） Φ22的孔。表面粗糙度為 需锪鉆就能達到要求。 （ 8）底座上兩個 Φ9的孔。表面粗糙度為 需鉆即可。 （ 9） 底座上兩個 Φ20的孔。表面粗糙度為 用平底锪鉆。 （ 10） 6 個 螺紋孔。先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。 （ 11） 3 個 螺紋孔。先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。 （ 12） 2 個 的螺紋通孔。先鉆孔，再用絲 錐攻螺紋。 （ 13） 7°的斜面。表面粗超度為 需用車床粗車就可以。 （ 14） 1角。表面粗超度為 需用車床粗車就可以。 定工藝路線 工序 1：備料鑄造毛坯。 工序 2：熱處理。 工序 3：粗銑泵體底面。 工序 4：鉆底座上兩個 Φ9的孔。 工序 5：鉆底座上兩個 Φ20的孔。 工序 6：粗銑泵體右端面。 工序 7：粗銑 工序 8：粗鏜 60 工序 9：鉆 鉸 Φ15 7 工序 10：锪鉆 Φ22的孔。 工序 11：絲錐功 6 個 螺紋孔。 工序 12：絲錐功 3 個 螺紋孔。 工序 13：粗銑泵體兩側(cè)的凸臺。 工序 14：絲錐功 2 個 的螺紋通孔。 工序 15：車 7°的斜面。 工序 16：車 1角。 工序 17: 清洗。 工序 18: 終檢。 序設(shè)計 擇加工設(shè)備與工藝裝備 工序表如表 3 表 3序表 工序號 設(shè)備 工 藝 裝 備 工序 1 備料鑄造 工序 2 熱處理 工序 3 落地式鏜銑床 硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺、專用夾具 工序 4 合鉆床 帶導(dǎo)柱直柄麻花鉆、游標卡尺、專用夾具 工序 5 合鉆床 帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆、游標卡尺、專用夾具 工序 6 落地式鏜銑床 高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具 工序 7 落地式鏜銑床 高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具 工序 8 落地式鏜銑床 鏜刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 工序 9 合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 工序 10 合鉆床 平底锪鉆、游標卡尺、專用夾具 工序 11 合鉆床 麻花鉆、細柄機用絲錐、卡尺、專用夾具 工序 12 合鉆床 麻花鉆、細柄機用絲錐、卡尺、專用夾具 工序 13 合鉆床 麻花鉆、機用絲錐、卡尺、專用夾具 8 工序 14 合鉆床 麻花鉆、機用絲錐、卡尺、專用夾具 工序 15 車床 刀、卡尺、三爪卡盤 工序 16 車床 刀、卡尺、三爪卡盤 工序 17 清洗機 工序 18 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 定工序尺寸 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為 : （工序Ⅸ）由表 2查得，孔 Φ15 精絞 =鉸余量粗鉸Z=孔鉆的余量 鉆Z =定工序尺寸一般的方法是，有加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標注。當無基準轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序的加工余量有關(guān)。當基準不重合時，工藝尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。 （工序Ⅰ）備料鑄造。 （工序Ⅱ）熱處理。 （工序Ⅲ） 粗銑底面 量 （工 序Ⅳ）由《工藝手冊》 用直柄麻花鉆鉆兩個 Φ9孔。 （工序Ⅴ）由《工藝手冊》 用導(dǎo)柱平底锪鉆鉆兩個 Φ20孔。 （工序Ⅵ）粗銑泵體右端面去除材料 （工序Ⅶ）粗銑泵體左端面去除材料 1精銑去除材料 （工序Ⅷ）鏜 Φ60 孔查詢手冊采用逆推確定各工序余量孔 Φ60 精鏜余量 鏜余量 表確定各工步尺寸的加工精度等級為，粗鏜： 精鏜： 鏜： 據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差 值分別為，粗鏜 精鏜 鏜 。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為，精鉸： 鉸： ：據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：鉸： 孔鉆： 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸： Φ 9 鉸 :Φ ，擴孔： Φ （工序 Ⅹ ）由《工藝手冊》 用導(dǎo)柱平底锪鉆鉆 Φ22孔 （工序 Ⅺ ）用絲錐攻 6 個 螺紋孔。選用粗牙普通螺紋，攻螺紋前首先鉆孔 藝手冊》 直柄麻花鉆鉆 Φ5孔之后查表 112 選用細柄機用和手用絲錐代號 M6 d=6。 （工序 Ⅻ ）用絲錐攻 3×螺紋孔。同上先鉆 112選用細柄機用和手用絲錐代號 M4 d=4。 （工 序 ⅩⅢ ）銑泵體兩側(cè)凸臺去除兩側(cè)單邊余量各 （工序 ⅩⅣ ）攻螺紋 2 個 之前 用直柄麻花鉆鉆 （工序 ⅩⅤ ）車 70 斜面。 （工序 ⅩⅥ ）車 1×450倒角。 定切削用量 削用量的計算 銑底面： （ 1） 被吃刀量的確由于加工余量不大故可一次走刀切完 （ 2） 進給量的確定 ,當使用 查表 00Z=4 ,n=222r/ 86mm/ 因此實際 。 （ 3） 計算切削速度 :《按切削手冊》表 削速度的計算公式為 (壽命選T=60 孔： m/= ?????? =66.7(m/（ 1） 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 : 00 00 ?????? ?V 10 ?? ? =204(r/按機床選取 n? =230 r/以實際切削速度 V=10001000 ?=75.1 m/Φ 9 孔工步 （ 1） 取被吃刀量 （ 2） 進給量 查表 f=r。 （ 3） 切削速度查表 1m/ 。 Φ 20 孔工步 （ 1） 被吃刀量 0 （ 2） 進給量 查表 f=r （ 3） 切削速度 1m/ 取轉(zhuǎn)速 n=195r/泵體右端面 硬質(zhì)合金面銑刀，取 表 3f= 1m/n=457r/實際 銑半精銑泵體左端面 （ 1） 粗銑工步 F=z。 （ 2） 半精銑工步 F=r。 孔 （ 1） 粗鏜工步： ①被 吃刀量的確定 取 ②進給量確定 由表 5選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量 f=r。取鏜床n=64r/ ③切削速度的計算 由 得 v= （ 2） 半精鏜工步： ① 被吃刀量的確定 取 ② 進給量確定 由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進給量 f=r。 1000?m 0 0d 0 0n ?? ?m in/71 0 0 0d 0 0n ????? ?m in/???? ? 11 ③ 切削速度的計算 由公式 取鏜床 n=113r/v=21m/ （ 3） 精鏜工步： ①被吃刀量的確定 取 ②進給量確定 由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進給量 f=r。 ③切削速度的計算 由 取鏜床 n=134r/v=25m/ Φ 15 孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時進給量與切削速度之間的速度關(guān)系為 f=（ (1) 鉆孔工步： ①被吃刀量的確定取 ②進給量確定，由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進給量 f=r。 ③切削速度的計算，由表 5工件材料為 條件選取，切削速度 3m/公式 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速 n=550r/ （ 2） 擴孔工步 ①被吃刀量的確定 取 ②進給量確定，由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進給量 f=r。 ③切削速度的計算，由表 5工件材料為 條件選取，切削速度 2m/公式 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速 n=照 表4列 立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=545r/將此轉(zhuǎn)速代入公式可求出該工序的實際鉆削速度 = （ 3） 粗鉸工步 ①被吃刀量的確定 取 ②進給量的確定 由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進給量 f=r。 ③切削速度的計算 由表 5削速度 v 可取為 2m/公式 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速 n=r/照表 4列 立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=97r/序的實際切削速度 （ 4） 精鉸工步： ①被吃刀量的確定 ，取 ②進給量的確定，由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進給量 f=r。 1000?1000?d ?d ?d ?d ?d ?m in/ 0 0? ?鉆）（ 1?V 12 ③切削速度的計算，由表 5削速度 v 可取為 6m/式 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速 n=127.4 r/照表 4列 立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=140r/求出該工序的實際切削速度 V= Φ 22 孔 取 1f=r 由公式 可求得該工序鉆孔轉(zhuǎn)速 n=400r/入公式可得 v=27m/ 紋 鉆 d=工步，查《工藝手冊》 螺紋前鉆孔直徑 d=查表去進給量 f=r 由公式 可求得該工序鉆孔轉(zhuǎn)速 n=1293r/查《工藝手冊》表 n=1360r/螺紋工步 選用粗牙普通螺紋，查手冊取 f=r，v=10m/ 查《工藝手冊》表 n=680r/ 紋 （ 1） 鉆 d=5 通孔工步。查表取 f=r， 由公式 可求得該工序鉆孔轉(zhuǎn)速 n=960r/反代入公式可得 v=14m/ （ 2） 攻螺紋工步 ,查表取 f=1mm/r,v=10m/同上求得主軸轉(zhuǎn)速n=545r/ 泵體兩側(cè)凸臺 (1) 銑左側(cè)工步 f=r ,v=28m/公式 可求得該工序鉆孔轉(zhuǎn)速 n=475r/ (2) 銑右側(cè)工步，切削用量（同銑左側(cè)工步）。 螺紋孔 (1) 鉆 經(jīng)計算該螺紋孔外徑為 9查表 。取f=r， v=11m/公式 可求得該工序鉆孔轉(zhuǎn)速n=500r/ (2) 攻螺紋 ,取 表螺距 f=主軸轉(zhuǎn)速 n=500r/ 得該工序切削速度 v=14m/ 70傾斜面 經(jīng)過計算取取 f=r ,v=34m/由公式 工序鉆孔轉(zhuǎn)速 n=500r/ 450倒角 取 f=r， v=34m/n=500r/ d ?d ?d ?d ?d ?d ?d ? 13 第 4 章 鉆床專用夾具設(shè)計 位方案 工件以一端面和Φ 60用平面和短定位銷組合定位方案，在定位平面及短定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制 方 向的轉(zhuǎn)動以及 個自由度，短圓柱銷限制了 X 和 Y 方向上的平移 2 個自由度，共限制了 5個自由度。 定位誤差的計算：由于定位基準與工序基準一致，所以基準不重合誤差Δ 。由于定位銷與泵體Φ 60孔的配合為， H7/為 0。查公差數(shù)值表的 考指導(dǎo)書表 8 S== 緊機構(gòu) 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，為了使夾緊可靠、方便、效率高等特點設(shè)計一個壓板。（參考了機械設(shè)計制造基礎(chǔ)）具體原理是壓板由一個圓頭螺柱定位通過另一個帶彈簧螺母旋緊壓縮給壓板施壓從而達到使工件固定的目的。 向裝置 采用可換鉆套作為導(dǎo)向裝置，孔徑為 ? 15用 套高度 H=(1～ d,這里取 H=36削間隙 h(0.7)d,這里取 h=10具與機床連接元件 在夾具體上的兩側(cè)設(shè)計座耳，用 于 立式鉆床工作臺槽寬 a=14以 2，夾具體兩側(cè)座耳槽寬取 14。 具體 由于被加工零件的孔有同軸度要求，所以定位平面與定位圓柱銷在安裝時同軸度在Φ15范圍內(nèi)允差 14 第 5 章 數(shù)控加工程序編寫 坯件分析 公司加工以 經(jīng)濟型為主，由于鏜孔時一個尺寸的孔對應(yīng)一把鏜刀，每一個孔又經(jīng)歷從粗到精加工的過程，會造成鏜刀數(shù)量的巨大，可以利用數(shù)控螺旋插補功能進行孔的精加工，螺旋插補軌跡對精度影響取決于螺旋升角入。通過工藝參數(shù)優(yōu)化，配合主程序 +子程序可以實現(xiàn)深孔銑削，進一步優(yōu)化刀路設(shè)計。 序編寫 從上述分析可知螺旋插補要循環(huán)很多次，可以考慮采用主程序 +子程序的方法編程，把要重復(fù)出現(xiàn)的單元作為主程序多次調(diào)用，子程序巧妙使用 對值編程 )指令，使之具有遷移性。 刀路設(shè)計很關(guān)鍵，主要經(jīng)歷刀具定位一下刀一切入一螺旋 插補循環(huán)一底部清底一切出一返回這樣的過程，刀具剛切入材料的方式很重要，精加工時采用順銑質(zhì)量優(yōu)于逆銑，內(nèi)孔輪廓加工順銑應(yīng)該走逆時針圓弧，首先定位到 過走直線建立刀具半徑左補償，然后走輔助圓弧切入材料，進入到螺旋插補銑削，到孔底時要在孔底平而走一個整圓精加工孔底，然后導(dǎo)圓切出。 主程序 : O 定位到 S 直線插補建立左刀補 ) 30 20;(作導(dǎo)圓切線切入 ) 9527子程序調(diào)用 15次 ) 03 O 0;(返回絕對值編程，整圓運動清底 ) S 20;(導(dǎo)圓切線切出 ) O 取消刀補 ) 200; 子程序 03 O 旋插補，節(jié)距 3 對值編程 ) 綜上所述，本文針對深孔零件利用螺旋插補指令進行銑削，通過工藝參數(shù)的優(yōu)化，特別是進行刀路的優(yōu)化，利用子程序特別是宏程序?qū)幊趟悸愤M行優(yōu)化，以達到以銑代鏜的目的，使本工藝更具有實用性。 15 結(jié) 論 最近幾年以來，隨著數(shù)控加工中心、柔性制造系統(tǒng)和制造單元等現(xiàn)代化的設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用，傳統(tǒng)上使用的機械加工制造工藝發(fā)生了巨大的變化。夾具作為在機械加工過程中固定加工對象、使其占有正確的位置接受加工的裝置有著不同于以往的變化。數(shù)字化加工功能的廣泛應(yīng)用對夾具的快速裝夾、快速定位有著更高的要求。泵體的工藝及夾具畢業(yè) 設(shè)計是 作為主修機械工藝制造的一次綜合性的設(shè)計以大學期間所有的課程設(shè)計及所學的專業(yè)知識為鋪墊。工藝作為機械制造業(yè)中最為活躍、最為重要的角色，通過采用不同的工藝可對產(chǎn)品進行精益生產(chǎn)從而降低成本提高產(chǎn) 品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 在本次的設(shè)計中，我的收獲很大，不僅鞏固了在學校所學的知識，尤其是工藝設(shè)計和夾具設(shè)計方面的知識，從原來的書本上的知識變成了實際應(yīng)用中的知識。在本次設(shè)計中，也了解到了自己缺少的部分，并在設(shè)計過程中查漏補缺，彌補了自己的不足。在這次設(shè)計中，我也充分鍛煉了自己分析問題，解決問題的能力，我獨立的解決了零件的工藝設(shè)計和工序安排，也學會了如何根據(jù)實際生產(chǎn)生活中的基本條件設(shè)計夾具。在程序編寫方面，充分利用了在公司所學的知識，根據(jù)實際加工生產(chǎn)中的需要，完成了程序的編寫。 16 致 謝 本論文是 在趙秋芳老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。趙老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹向趙老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝在一起愉快的度過畢業(yè)論文小組的同學們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 !最后我 還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們！ 最后，再次對關(guān)心、幫助我的老師和同學表示衷心地感謝！ 17 參考文獻 [1]艾興 M]機械工業(yè)出版社， 2]李益民 S]械工業(yè)出版社，3]梁春鴻 . 數(shù)控技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用及其發(fā)展前景 [J]. 中國高新技術(shù)企業(yè) ,2015,05 [4]王新榮 王曉霞 M][5]黃楚鵬 . 數(shù)控機床和數(shù)控技術(shù)的 發(fā)展及未來趨勢 [J]. 科技視界 , 2014 [6]吳義榮 , 林雨 . 我國數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及對策 [J]. 鍛壓裝備與制造技術(shù) , 2005 [7]李慶壽 M]械工業(yè)出版社， 1984 [8]鄒青 M]. 機械工業(yè)出版社， 9]孟少農(nóng) M]機械工業(yè)出版社， 10]王伯平 二版） [M]械工業(yè)出版社， 11]械裝置的設(shè)計 ,992 [12],造機械設(shè)計 , 998