外文原文Talk of the electromechanical integration of domestic situation and developmentAbstract: electromechanical integration of modern science and technology is the inevitable outcome of the development. This paper the basic situation of the electromechanical integration technology at home and abroad were reviewed, and the development background of the electromechanical integration technology, this paper analyzes the developing trends of the electromechanical integration technology.Keywords: mechatronics technology development trendModern science and technology unceasing development, which greatly promoted the different disciplines, engineering and technical transformation and revolution. In the field of mechanical engineering, electronic and computer technology due to the rapid development and infiltration of mechanical industry formed the electromechanical integration, machinery industry technical structure, product structure, function and composition, production and management system, great changes have taken place in industrial production by “mechanical electrification“ to “the electromechanical integration into the stage of development features.1、electromechanical integrationElectromechanical integration refers to the main function, the function, the information processing functions and control functions on introducing electronic technology and electronic devices, mechanical design and software combines the floorboard of the system.Electromechanical integration development has become a new discipline has its system, along with the development of science and technology, but also will be endowed with new contents. But its basic characteristics can be summarized as: electromechanical integration from the viewpoint of system, the comprehensive use of mechanical technology, microelectronics technology, automatic control technology, computer technology and information technology, sensing measurement technology and electronic technology, according to the functions of the system requirements, the reasonable configuration and layout in each function units, muti _ function, high quality, high reliability, low energy consumption on the significance of specific function value, and that the whole system optimization of system engineering. From the function, become a electromechanical systems or electromechanical products. Therefore, “electromechanical integration“ cover “technique“ and “product“ two aspects. Based on the mechatronics technology is the organic integration of technology group, a comprehensive technology, instead of mechanical technology, microelectronics technology and other new technology of simple combination, piecing together. This is the electromechanical integration and mechanical and electric forming in the conceptual machinery electrification fundamental distinction. Mechanical engineering technology by pure technical development, still belongs to the traditional mechanical electric machinery, its main function is still instead and magnified system. But, after the electromechanical integration development, including the microelectronics except some mechanical parts of the original function, also endowed with many new features, such as automatic detection, automatic processing information, automatically records, automatic regulation and control, automatic diagnosis and protection, etc. Namely, the mechtronie product is not only a man's hand and body extension, or one of the senses and the mind is outspread, intelligent and mechanical characteristics of mechatronics in function of electrified essential distinction.2、the electromechanical integration developmentElectromechanical integration development can be divided into three phases: (1) the 1960s used for the first stage, the stage is called the primary stage. In this period, consciously or unconsciously, people using electronic technology to improve the preliminary results of mechanical products performance. Especially in the second world war, war stimulated mechanical products and electronic technology, combined with the combination of military technology, machinery, civil war to the restoration of postwar economy into positive role. Then, the research and development, from the overall look of spontaneous state in. As the development of electronic technology has not reaches a certain level, mechanical technology and electronic technology is impossible to wide and deep development, has developed a product cannot. (2) in the 20th century 70-80 for the second phase, can be called vigorous development stage. During this period, the computer technology, control technology, the communication technology development, for the development of mechatronics technology. Large-scale, vlsi and microcomputer, for electromechanical integration development provides sufficient material base. This period is characterized by a word first mechatronics in Japan is generally accepted, about the late 1980s worldwide have widely acknowledged, Mechatronics technology and product has been tremendous development, All nations began on electromechanical integration technology and products give a lot of attention and support. (3) in the late 1990s, started mechatronics technology to intelligent direction of the new stage, electromechanical integration into the deep development period. On one hand, optical, communication technology, etc, electromechanical integration into microfabrication techniques in mechatronics in work, optic-mechanical integration and microelectromechanical integration of new branch.Our from the early 1980s began this research and application. The state council established mechatronics leadership team, and the technology in “863“ plan. The “ninth five-year plan and the 2010 when fully considering the development outline on the international development trend of the electromechanical integration technology, and the possible impact of. Many colleges and universities, research institutes, and some large and medium-sized enterprises of the technology development and application, do a lot of work, obtained some achievements. But compared with advanced countries such as Japan, there are still gaps.3、the development trend of the electromechanical integrationElectromechanical integration is the machinery, electron, optics, control, computer and information science, the overlapping comprehensive development and progress depends on and promote the development of related technologies. The main development direction of mechatronics roughly in the following aspects:3.1 intelligenceIntelligence is the 21st century mechatronics technology is an important developing direction. Artificial intelligence research in mechatronics, CNC and intelligent robot is one of important applications. What say here “intelligent“ is the machine behavior, is on the basis of the theory of control, the absorption of artificial intelligence, operations research, computer science, fuzzy mathematics, psychology, physiology and chaotic dynamics of new thoughts, new methods, make it have judgment reasoning, logical thinking and decision-making, etc, in order to get higher capacity of control targets. Admittedly, make the mechtronie product with a man of intelligence, the same is impossible, is unnecessary. But, with high performance, high speed microprocessors makes the mechtronie product possesses the lower intelligence or partially intelligence, it is entirely possible and necessary.3.2 modularModularity is an important and difficult projects. Because the mechtronie product categories and various manufacturers, research and development with standard interface, electrical machinery, dynamic interface and environment interface of the interface mechtronie product unit is a very complicated but very important thing. As intelligent speed reducer, collection development, in one of the power unit, visual, image processing, identification and distance functions such as the control unit, and various kinds of typical operation can finish the mechanical device, etc. With the standard unit can rapidly develop new products, also can expand the scale of production. In order to achieve the above objectives, also need to develop standards, in order to match the components, unit.3.3 networkDue to the popularization of the Internet, network based remote control and monitoring of technology, and remote control terminal equipment itself is the mechtronie product. The fieldbus and LAN technology applied to electrical appliances networking has become a half, use the family network (home) will all sorts of household appliances connected to a computer for center of computer integrated appliance system (computer system, CIAS) appliance done, can make people stay at home can share various high technology brings convenience and happiness. Therefore, the mechtronie product will undoubtedly towards network development.3.4 miniaturizationMiniaturization emerged in the late 1980s, refers to the micro machine and mechatronics microcosmic development trend. Foreign called microelectromechanical system (MEMS), referring to geometric size of mechatronics 1cm does not exceed products, and to the nanometer level, development. Microelectromechanical integration products, small size, low energy consumption, sports, flexible in biological and medical treatment, military, information has incomparable advantage. The development of integration system bottlenecks in micro mechanical technology. Microelectromechanical integration products processing using fine processing technology, i.e., it includes ultra-precision technology lithography techniques and etching technique.3.5 environmental protectionFor people living in developed industry brought tremendous changes. On one hand, rich, and life comfortable. On the other hand, resources and ecological environment is polluted. So, people appeal to protect environment, return to natural resources. In the concept of green products under the voice, green is the trend of times. Green products in its design, manufacture, use and destruction of the life process, specific environmental protection and human health, environmentally-friendly or harm extremely rare, resource utilization. Design of green mechtronie product, has broad prospects for development. The mechtronie product mainly refers to the green, when using, polluting the environment, can be recycled disposed.3.6 systematizationThe future of the electromechanical products and people pay more attention to the relationship between the personification of the electromechanical integration, has two meanings: one is to give the mechtronie product of human intelligence, emotion and humanity, etc, is becoming more and more important, especially for household robot, its top state is man-machine integration, Another layer is the biological mechanism, imitation developed all sorts of electromechanical products. In fact, many of the electromechanical products are inspired by animals and developed.To sum up, electromechanical integration appear not isolated, it is the crystallization of many science and technology development, and is the social productive forces development request and product. Of course, and electromechanical integration related technologies and many, and with the development of science and technology, all sorts of technology integration trend will become more and more obvious, electromechanical integration technology development foreground will be more light.外文資料翻譯譯文談國內(nèi)機電一體化的現(xiàn)狀和發(fā)展摘要：機電一體化是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然結果。此文簡述機電一體化技術的基本情況和發(fā)展背景，綜述國內(nèi)外機電一體化技術的現(xiàn)狀，分析機電一體化技術的發(fā)展趨勢。 關鍵詞： 機電一體化 技術 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品結構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。 1、機電一體化概述 機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術由純技術發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區(qū)別。 2、機電一體化的發(fā)展狀況機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段：（1）20 世紀 60 年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰(zhàn)后轉為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。（2）20 世紀 70-80 年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn)，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics 一詞首先在日本被普遍接受，大約到 20 世紀 80 年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機電一體化技術和產(chǎn)品給予很大的關注和支持。（3）20 世紀 90 年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。 我國是從 20 世紀 80 年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863 計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010 年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。3、機電一體化的發(fā)展趨勢機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面： 3．1 智能化 智能化是 21 世紀機電一體化技術的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。3．2 模塊化模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。3．3 網(wǎng)絡化由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術的應用使家用電器網(wǎng)絡化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。 3．4 微型化微型化興起于 20 世紀 80 年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過 1cm 的3機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。 3．5 環(huán)?；I(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。3．6 系統(tǒng)化未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產(chǎn)品。事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。 綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發(fā)展前景也將越來越光明。畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）題目 SD48 轉向節(jié)銷孔半精加工工序組合機床方案及工藝裝備設計專 業(yè)： 學 生 姓 名： 班 級： 學 號： 指 導 教 師： 完 成 時 間： 摘要在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具作為機床的一部分已成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。在工件生產(chǎn)批量較大時，除了考慮工件加工精度外我們還需要考慮到生產(chǎn)率和經(jīng)濟性問題，所以常常采用專門為某一零件的某一工序而設計的專用夾具進行工件的裝夾。這時不需劃線和找正，只需將工件放到夾具中，即可確定工件與機床及刀具之間的位置，并將工件夾緊。專用夾具是針對某一工件的某一工序的加工要求而專門設計和制造的夾具。其特點是針對性極強，沒有通用性。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。本設計給定的設計零件是 SD48 轉向節(jié)銷孔半精加工工序組合機床方案及工藝裝備設計，SD48 汽車轉向節(jié)是長春客車有限公司生產(chǎn)的汽車在運行轉彎過程中的重要零件之一，它的質量好壞將直接影響汽車的運行和轉彎性能。在充分分析零件的基礎上，確定加工各工序的基準，編制出了加工工藝過程卡、加工工序卡，繪制裝配圖及主要零件圖。本文設計的夾具是半精加工鏜削 Ф46 銷孔的鏜床夾具，設計合理，操作簡便，為零件的加工提供強有力的保障。關鍵詞：機床夾具、專用夾具、SD48 轉向節(jié)、基準、加工工藝過程、加工工序IABSTRACTIn modern production, jigs and fixtures, as part of the machining tool has become an indispensable technology and equipment. Workpiece production volume is large, in addition to considering the accuracy of the workpiece outside, we also need to take into account productivity and economic issues, so often using special fixtures designed specifically for a particular part of a process designed to make clamping workpieces. Then without scoring and alignment, simply place the workpiece fixture, you can determine the position of the workpiece and the cutting tool and the machine between the clamp and the workpiece.Special fixture for a workpiece machining process requires a specially designed and manufactured fixtures. Its characteristics are highly targeted, no versatility. The product is relatively stable, large-volume production, the common variety of special fixtures, obtain higher productivity and precision.The design of a given design parts are SD48 knuckle pin hole semi-finishing operations combined machine solutions and process equipment design, SD48 car steering knuckle is one of the important parts of Changchun Bus Co. production car running during cornering, it's the quality will directly affect the operation and cornering performance of the car. In the full analysis of the parts based on the benchmarking process each step, the preparation of the machining process card, card manufacturing processes, assembly drawing and major parts diagram. This design is semi-finish boring jig fixture Ф46 pin hole boring machine, reasonable design, easy to operate, and provide a strong guarantee for the part.Keywords: jigs, special fixtures, SD48 knuckle, benchmarks, machining processes, manufacturing processesI目 錄摘要 .IABSTRACT .II第 1 章 緒論 .11.1 機床夾具的功能和作用 .11.1.1 機床夾具的功能 .11.1.2 機床夾具的作用 .11.2 機床夾具的組成 .21.3 機床夾具的分類及設計要求 .31.3.1 機床夾具的分類 .31.3.2 機床夾具的設計要求 .41.4 機床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 .41.5 課題設計的價值 .5第 2 章 SD48 轉向節(jié)銷孔機械加工工藝規(guī)程設計 .72.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 .72.1.1 零件的作用 .72.1.2 零件的工藝性能 .72.1.3 零件的加工表面分析 .82.1.4 零件生產(chǎn)類型的確定 .82.2 零件工藝規(guī)程設計 92.2.1 零件制造形式的確定 .92.2.2 基準的選擇 .92.3 制定加工工藝路線 102.4 選擇加工設備及刀具、夾具、量具 112.5 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 112.6 確定切削用量及基本工時 13第 3 章 轉向節(jié)銷孔鏜削加工機床設計 .213.1 加工示意圖的設計 213.1.1 在加工示意圖上應標注的內(nèi)容 213.1.2 繪制加工示意圖的注意事項 213.1.3 繪制加工示意圖之前的計算 223.2 機床聯(lián)系尺寸的設計 223.2.1 滑臺的選用 223.2.3 裝夾高度的計算 .233.2.4 夾具輪廓尺寸的計算 .23第 4 章 鏜削 Ф46孔專用夾具的設計 244.1 問題的提出 244.2 夾具的設計要求 244.3 專用夾具設計 244.3.1 定位方案的設計 .244.3.2 定位元件的設計 .25I4.3.3 夾緊裝置的確定 .254.3.4 鏜套的設計 .254.3.5 夾具體的設計 .264.3.6 底座的設計 .264.3.7 鏜削力的計算 .274.3.8 定位誤差分析 .29第 5 章 結論 .30參考文獻 .311第 1 章 緒論1.1 機床夾具的功能和作用1.1.1 機床夾具的功能機床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件在夾具中定位和夾緊。夾具還要與機床連接，并在機床上相對定位，以完成切削成形的加工過程。除上述功能外，根據(jù)工藝要求，夾具還可具備對刀、導向、分度等功能。（1）夾具:夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，種類很多。其廣泛應用于機械制造的切削加工、焊接、裝配、檢測、熱處理等工藝過程中，如機床夾具、焊接夾具、檢測夾具等。（2）機床夾具:在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。（3）定位:確定工件在夾具中占有準確位置的過程稱為定位。定位是通過工件的定位基準面與夾具定位件的定位面接觸或相配合實現(xiàn)的。準確定位可保證加工面的尺寸和表面之間的位置精度要求。（4）夾緊:為克服切削過程中工件受外力的作用而破壞定位，必須對工件施加夾緊力，這個過程稱為夾緊。夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 （5）對刀:對刀就是調(diào)整刀具相對工件或夾具的準確位置。（6）導向:導向的作用是確定刀具相對于夾具的準確位置，并引導刀具進行切削。（7）分度:分度的作用是確定多個加工表面間位置的分度間距或角度。分度分為圓角分度和直線分度兩大類。（8）裝夾:從定位到夾緊的全過程稱為裝夾。工件的裝夾方法有找正裝夾法和夾具裝夾法兩種。1.1.2 機床夾具的作用夾具是機械制造廠里的一種工藝裝備。在機械制造過程中，廣泛采用大量夾具，機床夾具就是夾具中的一種。它裝在機床上，使工件相對刀具與機床保持正確的相對位置，并能承受切削力的作用。如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗、分度頭等，都是機床夾具。在機械加工中，機床夾具的主要作用有以下六個方面：（1）保證加工精度。用專用夾具安裝工件，能迅速準確的定位工件，不受工人操作水平等因素的影響，不同批次零件基本達到相同的精度，保證加工精度穩(wěn)定2可靠。（2）提高勞動生產(chǎn)率。采用機床夾具工件定位和夾緊迅速可靠，既可減少畫線找正等輔助工時，又提高工件加工時的剛度，還可以選用較大的切削量，從而提高勞動生產(chǎn)率。（3）改善工人的勞動條件。采用夾具裝夾工件方便、省力、安全、可靠。當采用氣動、液動等夾緊裝置時可減輕工人的勞動強度，同時保證安全生產(chǎn)。（4）降低生產(chǎn)成本。在成批生產(chǎn)中使用夾具，生產(chǎn)效率高，對工人的技術要求低，可相對降低生產(chǎn)成本。批量越大，生產(chǎn)成本降低越顯著。（5）保證工藝紀律；（6）獲得良好經(jīng)濟效率。然而，在不同的生產(chǎn)條件下，應該有不同的側重點。夾具設計時應該綜合考慮加工的技術要求、生產(chǎn)成本和工人操作方便等方面的要求，以便達到預期的效果。1.2 機床夾具的組成雖然機床夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中，作用相同的結構或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個組成部分，這些組成部分既相互獨立又相互聯(lián)系。機床夾具由以下六個部分組成：定位元件；夾緊裝置；夾具體；連接元件；對刀導向元件；其他元件或裝置。（1）定位元件:定位元件是夾具的主要功能元件之一。通常按工件定位基準面的形狀設計。如V形塊、可調(diào)V形塊、定位軸、銷、鍵。（2）夾緊裝置：其包括兩部分，分為a、夾緊機構 如螺旋夾緊機構、偏心夾緊機構等。b、夾緊動力裝置 如液壓動力裝置、氣壓動力裝置、電動裝置等。使用夾緊動力裝置可實現(xiàn)工件的自動夾緊達到較高的勞動生產(chǎn)率。 （3）夾具體:夾具體是夾具的基體骨架，用來配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。常用的夾具體為鑄件結構、鍛造結構、焊接結構和裝配結構，形狀有回轉體形和底座形等形狀。（4）連接元件: 這種元件用于將夾具與機床連接并確定夾具對機床主軸、工作臺或導軌的相互位置。通常有兩種形式:一種是連接在機床工作臺上；一種是連接在機床主軸上。（5）對刀、導向元件: 這些元件的作用是保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件稱為對刀元件，用于確定刀具位置并3引導刀具進行加工的元件稱為導向元件。（6）其他元件或裝置: 根據(jù)加工需要，有些夾具上還設有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機構、電動扳手和平衡塊等，以及標準化了的其它聯(lián)接元件。上述各組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。1.3 機床夾具的分類及設計要求1.3.1 機床夾具的分類機床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設計、制造和管理的方便，往往按某一屬性進行分類。（1）按夾具的通用特性分類按這一分類方法，常用的夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動線夾具等五大類。它反映夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，因此是選擇夾具的主要依據(jù)。a、通用夾具 通用夾具是指結構、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具，如三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、中心架、電磁吸盤等。其特點是適用性強、不需調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀范圍內(nèi)的各種工件。適用于單件小批量生產(chǎn)中。b、專用夾具 專用夾具是針對某一工件的某一工序的加工要求而專門設計和制造的夾具。其特點是針對性極強，沒有通用性。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。c、可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用?？烧{(diào)夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應用。d、組合夾具 組合夾具是一種模塊化的夾具，并已商品化。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具，夾具用畢即可拆卸，留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準備周期，元件能重復多次使用，并具有可減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點；因此組合夾具在單件、中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟的夾具。（2）按夾具使用的機床分類這是專用夾具設計所用的分類方法。按使用的機床分類，可把夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具。4（3）按夾具動力源來分類按夾具夾緊動力源可將夾具分為手動夾具和機動夾具兩大類。為減輕勞動強度和確保安全生產(chǎn)，手動夾具應有擴力機構與自鎖性能。常用的機動夾具有氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。1.3.2 機床夾具的設計要求機床夾具設計與其他裝備的設計有較大的差別，設計機床夾具時，應滿足下列五項基本要求。（1）在機械加工工藝系統(tǒng)中，夾具要具有以下要求:工件在夾具中的準確定位；夾具在機床上的準確位置；刀具的準確位置。按加工要求，對夾具及其它元件的幾何參數(shù)提出一定的精度要求，夾具的設計精度應滿足加工精度要求，具有一定的夾具制造精度。（2）保證工人操作方便、省力、安全。（3）達到一定的勞動生產(chǎn)率要求。（4）滿足一定的使用壽命要求。（5）滿足設計的經(jīng)濟性要求。1.4 機床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向夾具最早出現(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。（1）機床夾具的現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批量多品種生產(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)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)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%的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10% ～20%。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)等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求：a、能迅速而方便地裝配新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本；b、能裝夾一組具有相似性特征的工件；c、能適用于精密加工的高精度機床夾具；d、能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具；e、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5動生產(chǎn)率；f、提高機床夾具的標準化程度。(2)現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向隨著科學技術的進步和市場需求的日益增長，要求產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，因而縮短生產(chǎn)準備周期、提高產(chǎn)品質量和降低生產(chǎn)準備的成本等問題已顯得十分突出。在現(xiàn)代制造業(yè)中，機床夾具如何適應上述發(fā)展的要求，是廣大工藝設計人員值得注意的問題。根據(jù)今后各種生產(chǎn)組織形式的發(fā)展特點，機床夾具的發(fā)展方向可以歸納為以下幾個方面。a、功能柔性化由于多品種、小批量生產(chǎn)方式將成為今后的主要生產(chǎn)形式，機床夾具應能在一定范圍內(nèi)適用于不同的生產(chǎn)類型和不同的機床加工。b、傳動高效化、自動化為了減少夾緊的輔助時間和減輕工人的勞動強度，提高生產(chǎn)率，在現(xiàn)代機床夾具上普遍采用機械化和自動化的高效傳動部件。c、制造的精密化隨著產(chǎn)品質量要求的不斷提高，對夾具精度也提出了更高的要求，如定心夾具的定心精度目前可以達到微米級甚至亞微米級。d、旋轉夾具的高速化車削加工中為了獲得高表面質量，對于有色金屬材料切削速度要求高達1000m/min以上，對于黑色金屬也要求超過600m/min，為了適應高速切削的需要，夾具必須采用特殊結構，自動進行夾緊力的檢測和補償，使動態(tài)夾緊力始終保持在所需的范圍內(nèi)。e、結構標準化、模塊化夾具標準化是生產(chǎn)專業(yè)化和柔性化的基礎。模塊化是在夾具的標準化和組合化的基礎上發(fā)展起來的新型夾具。f、設計自動化隨著計算機輔助設計（CAD）的廣泛應用，機床夾具的CAD技術也逐漸應用于生產(chǎn)。1.5 課題設計的價值如何把所學的機械制造工藝，金屬切削原理及刀具，夾具設計和CAD設計有機的結合起來，培養(yǎng)出既有理論應用，又有一定實踐和動手能力的人才，這是各高校6培養(yǎng)人才的方向。SD48轉向節(jié)銷孔半精加工工序組合機床方案及工藝裝備設計及實習調(diào)研，使學生熟悉現(xiàn)場加工件工藝分析過程，了解國內(nèi)外刀具廠的各種先進刀具產(chǎn)品以及如何選用，從而設計出最佳工藝方案和最佳切削參數(shù)的專機機床工藝方案。通過刀具的合理選擇以及夾具的實際設計，使學生掌握用組合機床加工零件設計刀具布置圖（加工示意圖）的基本方法，掌握在組合機床上加工零件所具備的基本技能，提高分析問題解決問題的能力。并通過用AutoCAD進行全部任務設計，使學生進一步提高計算機繪圖能力，為學生畢業(yè)后的工作打下良好基礎。7第 2 章 SD48 轉向節(jié)銷孔機械加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1.1 零件的作用SD48 汽車轉向節(jié)是長春客車有限公司生產(chǎn)的汽車在運行轉彎過程中的重要零件之一，它的質量好壞將直接影響汽車的運行和轉彎性能。轉向節(jié)的功用是承受汽車前部載荷，支承并帶動前輪繞主銷轉動而使汽車轉向。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強度。轉向節(jié)形狀比較復雜，集中了軸、套、盤環(huán)、叉架等四類零件的結構特點，主要由支承軸頸、法蘭盤、叉架三大部分組成。支承軸頸的結構形狀為階梯軸，其結構特點是由同軸的外圓柱面、圓錐面、螺紋面，以及與軸心線垂直的軸肩、過渡圓角和端面組成的回轉體；法蘭盤包括法蘭面、均布的連接螺栓通孔和轉向限位的螺紋孔；叉架是由轉向節(jié)的上、下耳和法蘭面構成叉架形體的。2.1.2 零件的工藝性能零件圖是制造零件的主要技術依據(jù)，在設計工藝路線之前，首先要認真進行工藝分析，通過了解零件的作用和工作條件，分析零件精度及其他重要的技術要求，以便更好地掌握構造特點和工藝關鍵。在零件圖上，必需要有完整的表達構型的視圖、剖面和剖視等，同時應有標示輪廓的定性尺寸、合理的精度及其他技術要求，還該有零件材料的牌號、熱處理、表面處理與特種檢驗等得要求。在對零件圖要求有了一定了解后，一般要進行下列幾個方面的分析：1、加工零件主要表面的要求及保證的方法；2、怎么樣達到重要的技術要求及保證方法；3、零件的表面位置尺寸標注。各部分尺寸零件圖中詳細標注。8C標 記 處 數(shù) 分 區(qū) 更 改 文 件 號 簽 名 年 、 月 、 日設 計 標 準 化 (簽 名 )(年 、 月 、 日 ）工 藝審 核 批 準 階 段 標 記 重 量 比 例共 張 第 張 SD48轉 向 節(jié)1:2.1.3 零件的加工表面分析1、主要表面分析：零件的臺階軸為主要工作面、Φ46 銷孔為定位基準面。 2、組成表面分析：Φ46 的銷孔、Φ130 的外圓臺肩、Φ122 的外圓臺肩、Φ55.3外圓柱面及其所在端面、M45X2-6 的外螺紋、Φ20 的孔、斜面、倒角、各外圓及外輪廓表面。 2.1.4 零件生產(chǎn)類型的確定零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領 N 可按下式計算： (1%)abNQmab??式 中 -零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領產(chǎn) 品 的 年 產(chǎn) 量 （ 臺 、 輛 /年 ） 每 臺 （ 輛 ） 產(chǎn) 品 中 該 零 件 的 數(shù) 量 （ 件 /臺 、 輛 ）-備 品 率 ， 一 般 取 2-4 廢 品 率 ， 一 般 取 0.37%根據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。9根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指導教程》可知該零件為大批量生產(chǎn)（5 萬/件）2.2 零件工藝規(guī)程設計2.2.1 零件制造形式的確定零件材料為40CrMn調(diào)質?？紤]到汽車在行駛過程中要經(jīng)常轉向，零件在整個工作過程中經(jīng)常承受交變載荷和沖擊性載荷，因此應該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件的年產(chǎn)量為50000件，已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的尺寸不大，故可采用模鍛成型。模鍛有以下優(yōu)點：1、鍛件的內(nèi)部組織結構堅實，可獲得較高的強度。2、鍛件的廢品少，因為鍛件沒有疏松、表面雜質、內(nèi)部裂紋的缺陷。3、制成的小公差工件可以減少機加工工時。4、鍛件的表面質量高。5、生產(chǎn)效率高?？紤]到經(jīng)濟性和實用性，采用模鍛成型提高了生產(chǎn)率，保證加工精度，符合實際生產(chǎn)的要求。2.2.2 基準的選擇1、機械加工工序先后順序的安排原則：（1） 、先主要后次要，即先加工主要表面，然后加工次要表面。這里所說的次要表面是指鍵槽螺孔等其它表面，主要表面是：設計基準面、主要工作面。主要表面、次要表面和、之間往往有相互位置要求。（2） 、基準先行，即最后加工其它表面，要先加工定位基面。這條原則有兩個含義：應該是選作定位基準的精基準面工藝路線開始安排的加工面，然后再以精基準定位加工其他表面。（3） 、先表面后圓孔，對于連箱體、支架桿等加工零件，應先加工平面后加工孔。這是因為平面的安放和定位比較可靠，輪廓平整，若先加工好平面，保證平面和孔的位置精度就能以平面定位加工孔。此外，先加工好平面后，使刀具的初始切削條件能得到改善給平面上的孔加工也帶來方便。這就是所謂的先加工平面，后加工孔。（4） 、先粗加工后精加工，即最后安排精加工工序要先安排粗加工工序。粗精加工應該分開，對于精度和表面質量要求較高的零件。主要表面的精加工和光整加工一般放在最后階段進行，以免受其它工序的影響。基準加工好以后，應對精度要求較高的各主要表面經(jīng)行粗加工、半精加工和精加工。精度要求特別高的表面還需10要進行光整加工。根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知各加工表面均應通過正確的定位才能保證，故對基準的選擇應予以分析。2、粗基準的選擇在選擇粗基準時，一般遵循下列原則；（1）保證加工表面加工余量合理分配的原則；（2）便于加工零件的裝夾原則；（3）保證相互位置要求原則；（4）為了保證所以加工表面有足夠的加工余量選擇加工余量小的表面作粗基準，不得用同一尺寸方向上；（5）粗基準一般不得重復適用的原則。按照粗基準的選擇原則，為保證不加工表面的和加工表面的位置要求，應選擇不加工表面為粗基準，故本零件 Ф20 的孔主要設計基準，也比較適合作零件上眾多表面加工的定位基準。3、精基準的選擇對于精基準而言，主要應考慮基準的重合問題。本次設計采用零件的底面及Φ20mm孔作為精基準。2.3 制定加工工藝路線在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中提高生產(chǎn)率。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。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降：工藝路線方案：工序1：鍛造工序2：熱處理工序3：粗車Ф130臺肩外圓工序4: 粗車Ф122臺肩外圓工序5: 粗車Ф55.3外圓工序6: 粗車M45螺紋下端面工序7: 粗車M45X2-6的外螺紋工序8: 粗銑左端Ф46所在的左端面工序9: 粗銑右端Ф46所在的右端面工序10: 粗銑左端Ф46所在的圓弧面11工序11: 粗銑右端Ф46所在的圓弧面工序12: 粗銑Ф46下端的斜端面工序13: 鉆4-Ф20的通孔工序14: 鉆2-M20的螺紋通孔工序15: 粗鏜Ф46的主銷孔工序16: 半精鏜Ф46的主銷孔工序17: 精鏜Ф46的主銷孔工序18: 探傷退磁工序19: 清洗工序20: 終檢工序21: 入庫以上工藝過程祥見“機械加工工藝卡片” 。2.4 選擇加工設備及刀具、夾具、量具因為生產(chǎn)類型為成批量生產(chǎn)，加工零件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由工人完成。所以加工設備應該選用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水線。車削外圓、端面：選用 C7220 仿形車床。選擇硬質合金車刀、三爪看盤和游標卡尺。粗銑和半精銑端面：考慮到加工零件的定位加緊方案及夾具結構設計問題，采用臥式銑床，所以可以選用 X6132 臥式銑床。選擇端面銑刀、專用夾具和游標卡尺。鉆通孔、螺紋孔：選擇 Z525 立式鉆床，刀具選擇鉆頭、游標卡尺、螺紋量規(guī)。2.5 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件的材料為40CrMn調(diào)質，硬度為26-34HRC，根據(jù)上述原始資料及加工工藝，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：1、粗車Ф130臺肩外圓參照《機械加工工藝手冊》 （以下簡稱《工藝手冊》 ） ，確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：粗車：Ф130mm Z=3mm122、粗車Ф122臺肩外圓參照《機械加工工藝手冊》 （以下簡稱《工藝手冊》 ） ，確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：粗車：Ф122mm Z=3mm3、粗車Ф55.3外圓參照《機械加工工藝手冊》 （以下簡稱《工藝手冊》 ） ，確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：粗車：Ф55.3mm Z=3mm4、粗車M45螺紋下端面參照《機械加工工藝手冊》 （以下簡稱《工藝手冊》 ） ，確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：粗車：M45mm Z=3mm5、粗車M45X2-6的外螺紋參照《機械加工工藝手冊》 （以下簡稱《工藝手冊》 ） ，確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為：粗車：M45X2-6mm Z=1mm6、粗銑左端Ф46所在的左端面參照《工藝手冊》 ，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：粗銑：Ф46mm Z=1.5mm7、粗銑右端Ф46所在的右端面參照《工藝手冊》 ，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：粗銑：Ф46mm Z=1.5mm8、粗銑左端Ф46所在的圓弧面參照《工藝手冊》 ，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：粗銑：Ф46mm Z=1.5mm9、粗銑右端Ф46所在的圓弧面參照《工藝手冊》 ，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：粗銑：Ф46mm Z=1.5mm10、粗銑Ф46下端的斜端面參照《工藝手冊》 ，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：粗銑：Ф46mm Z=1.5mm1311、鉆4-Ф20的通孔參照《工藝孔的加工余量分配手冊》 ，確定加工余量分別為：鉆孔：Ф18mm Z=1mm 12、鉆2-M20的螺紋通孔參照《工藝孔的加工余量分配手冊》 ，確定加工余量分別為：攻絲：M20mm Z=0.25mm 13、粗鏜Ф46的主銷孔參照《工藝手冊》 ，確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：粗鏜：Ф46mm Z=3mm14、半精鏜Ф46的主銷孔參照《工藝手冊》 ，確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為：半精鏜：Ф46mm Z=1mm15、精鏜Ф46的主銷孔參照《工藝手冊》 ，確定工序尺寸為 Z=0.25mm，加工余量為：精鏜：Ф46mm Z=0.25mm由于本設計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。2.6 確定切削用量及基本工時1、粗車Ф130臺肩外圓選擇在 C7220 仿形車床上進行加工。確定背吃刀量 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》取 ap=3mm。pa確定進給量 f 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》取 f=0.1mm/r。確定切削速度 v 當用 YT15 硬質合金車刀加工鋼材時，查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》得： f=0.1mm/r、Vc=20m/min。n=1000Vc/πd=49r/min。取 n=65r/min 故實際切削速度 Vc=nπd/1000=26.53m/min切削工時 （min）12782.36501ltnfX???2、粗車Ф122臺肩外圓選擇在 C7220 仿形車床上進行加工。確定背吃刀量 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》取 ap=3mm。pa確定進給量 f 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》取 f=0.1mm/r。14確定切削速度 v 當用 YT15 硬質合金車刀加工鋼材時，查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》得： f=0.1mm/r、Vc=20m/min。n=1000Vc/πd=49r/min。取 n=65r/min 故實際切削速度 Vc=nπd/1000=26.53m/min切削工時 （min）1282.466501ltnfX???3、粗車Ф55.3外圓選擇在 C7220 仿形車床上進行加工。確定背吃刀量 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》取 ap=3mm。pa確定進給量 f 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》取 f=0.25mm/r。確定切削速度 v 當用 YT15 硬質合金車刀加工鋼材時，查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》得： f=0.25mm/r、Vc=50m/min。n=1000Vc/πd=287r/min。取 n=331r/min 故實際切削速度 Vc=nπd/1000=36.29m/min切削工時 （min）12781.6330.5ltnfX????4、粗車M45螺紋下端面選擇在 C7220 仿形車床上進行加工。確定背吃刀量 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》取 ap=3mm。pa確定進給量 f 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》取 f=0.25mm/r。確定切削速度 v 當用 YT15 硬質合金車刀加工鋼材時，查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》得： f=0.25mm/r、Vc=50m/min。n=1000Vc/πd=287r/min。取 n=331r/min 故實際切削速度 Vc=nπd/1000=36.29m/min切削工時 （min）124580.643.ltnfX????5、粗車M45X2-6的外螺紋選擇在 C7220 仿形車床上進行加工。確定背吃刀量 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》取 ap=3mm。pa確定進給量 f 查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》取 f=0.25mm/r。確定切削速度 v 當用 YT15 硬質合金車刀加工鋼材時，查《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》得： f=0.25mm/r、Vc=50m/min。n=1000Vc/πd=287r/min。取 n=331r/min 故實際切削速度 Vc=nπd/1000=36.29m/min15切削工時 （min）124780.63.5ltnfX????6、粗銑左端Ф46所在的左端面根據(jù)《切削手冊》 mm/z2.0zf切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min .19?v刀具選用高速鋼面銑刀 mm 8wd0z（r/min）4.76802.1910???dwvns現(xiàn)采用 X6132 臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取 n =95r/min。w故實際切削速度 （m/min）87.231095????wndv當 n =95 r/min 時，工作臺每分鐘進給量 應為w mf（mm/min）95102.??zmf查機床說明書，取 mm/min?mf切削工時 （min）12380.169ltf?7、粗銑右端Ф46所在的右端面根據(jù)《切削手冊》 mm/z2.?zf切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min .19v刀具選用高速鋼面銑刀 mm 80wd0?z（r/min）4.76802.1910????dwvns現(xiàn)采用 X6132 臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取 n =95r/min。w故實際切削速度 （m/min）87.231095????wndv當 n =95 r/min 時，工作臺每分鐘進給量 應為w mf（mm/min）95102.??zmf16查機床說明書，取 mm/min190?mf切削工時 （min）238.16ltf?8、粗銑左端Ф46所在的圓弧面根據(jù)《切削手冊》 mm/z20.?zf切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min .19v刀具選用高速鋼面銑刀 mm 8wd0?z（r/min）4.76802.1910????dwvns現(xiàn)采用 X6132 臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取 n =95r/min。w故實際切削速度 （m/min）87.231095????wndv當 n =95 r/min 時，工作臺每分鐘進給量 應為w mf（mm/min）95102.??zmf查機床說明書，取 mm/min?mf切削工時 （min）12380.169ltf?9、粗銑右端Ф46所在的圓弧面根據(jù)《切削手冊》 mm/z2.?zf切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min .19v刀具選用高速鋼面銑刀 mm 80wd0?z（r/min）4.76802.1910????dwvns現(xiàn)采用 X6132 臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取 n =95r/min。w故實際切削速度 （m/min）87.231095????wndv當 n =95 r/min 時，工作臺每分鐘進給量 應為w mf17（mm/min）19052.0???wzmnf查機床說明書，取 mm/minmf切削工時 （min）12380.169ltf?10、粗銑Ф46下端的斜端面根據(jù)《切削手冊》 mm/z2.?zf切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min .19v刀具選用高速鋼面銑刀 mm 80wd0?z（r/min）4.76802.1910????dwvns現(xiàn)采用 X6132 臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取 n =95r/min。w故實際切削速度 （m/min）87.231095????wndv當 n =95 r/min 時，工作臺每分鐘進給量 應為w mf（mm/min）95102.??zmf查機床說明書，取 mm/min?mf切削工時 （min）12380.169ltf?11、鉆4-Ф20的通孔根據(jù)《工藝手冊》查得加工 ?20mm 孔的進給量 ?=0.31—0.37mm/r，按機床規(guī)格取 =0.35mm/r，切削速度，根據(jù)相關手冊及機床說明書，取 v=12.3m/min，加工孔f徑 =?20mm。則0d（r/min）0112.396svn????根據(jù)機床選取 n =195r/min。w實際切削速度 （m/min）02195.21dnv????18切削工時 （min）1230.539.wltnf?????12、鉆2-M20的螺紋通孔根據(jù)《工藝手冊》查得加工 M20 的螺紋孔的進給量 ?=0.31—0.37mm/r，按機床規(guī)格取 =0.35mm/r，切削速度，根據(jù)相關手冊及機床說明書，取 v=12.3m/min，加f工螺紋孔徑 =18mm。則0d（r/min）0112.396svn????根據(jù)機床選取 n =195r/min。w實際切削速度 （m/min）02195.21dnv????切削工時 （min）230.3.wltf??13、粗鏜Ф46的主銷孔根據(jù)內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：粗鏜時其加工經(jīng)濟精度可達到IT11~IT13,表面粗糙度 Ra 為 12.5~6.3。具體余量如下： 單邊余量4963m??23Z?1.5Zm?選用機床：選用 TX618 臥式銑鏜床 .pkw輸選用刀具：硬質合金內(nèi)孔鏜刀。選擇切削用量①決定切削深度 由切削余量可知道 （單邊）1.5pam?②決定切削進給量查表工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 。3f③、決定切削速度 40/inv?計算主軸轉速 40138/miNr???按機床說明書，可知道機床分 18 級 8~1000r/min 選主軸轉速為 30/minr所以實際速度為： 4038/in1v??19加工工時： =12wmlltnf??4938??0.27min14、半精鏜Ф46的主銷孔根據(jù)內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：粗鏜時其加工經(jīng)濟精度可達到IT11~IT13,表面粗糙度 Ra 為 12.5~6.3。 選用機床：選用 TX618 臥式銑鏜床 5.pkw?輸選用刀具：硬質合金內(nèi)孔鏜刀。選擇切削用量①決定切削深度 由切削余量可知道 （單邊）0.5pam?②決定切削進給量查表工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 。1f③、決定切削速度 40/invm?計算主軸轉速 40138/iNr???按機床說明書，可知道機床分 18 級 8~1000r/min 選主軸轉速為 30/minr所以實際速度為： 4038/min1v??加工工時： =2wmlltnf?9?0.i15、精鏜 Ф46 的主銷孔根據(jù)內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：粗鏜時其加工經(jīng)濟精度可達到IT11~IT13,表面粗糙度 Ra 為 12.5~6.3。 選用機床：選用 TX618 臥式銑鏜床 5.pkw?輸選用刀具：硬質合金內(nèi)孔鏜刀。選擇切削用量①決定切削深度 由切削余量可知道 （單邊）0.125pam?②決定切削進給量查表工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 。.f20③、決定切削速度 40/minv?計算主軸轉速 40138/iNr???按機床說明書，可知道機床分 18 級 8~1000r/min 選主軸轉速為 30/minr所以實際速度為： 4038/min1v??加工工時： =2wmlltnf?9.5?2i21第 3 章 轉向節(jié)銷孔鏜削加工機床設計機床是根據(jù)工件加工需要以大量系列化、標準化的通用部件為基礎，配以少量專用部件，對一種或數(shù)種工件按預先確定的工序進行加工的高效專用機床。組合機床的主要組成部分為：滑臺、夾具、多軸箱、動力箱、中間底座、側底座以及輔助部件等組成。加工時，刀具由電動機通過動力箱、多軸箱驅動做旋轉主體運動，并通過滑臺帶動做直線運動。機床總體設計內(nèi)容和步驟與普通機床相同，但由于組合機床紙加工一種或數(shù)種工件的特定工序，工藝范圍窄，主要技術參數(shù)已知；且工藝方案一旦確定，就確定了結構布局；因而總體設計的側重點不同，主要是通過共建分析等掌握機床設計的依據(jù)，畫出詳細的加工零件工序圖；通過工藝分析，畫出加工示意圖；然后進行總體布局，畫出機床尺寸總圖。3.1 加工示意圖的設計加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖紙上的反應，表示被加工零件在機床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關系，機床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設計選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機床布局的原始要求，也是調(diào)整機床和刀具所必須的重要技術文件。3.1.1 在加工示意圖上應標注的內(nèi)容（1）機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。（2）工件、夾具、刀具及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸。如工件端至多軸箱端面間的距離，刀具刀尖至多軸箱端面之間的距離等。（3）主軸的結構類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數(shù)量和結構尺寸；接桿（包括鏜桿）、浮動卡頭、導向裝置、攻螺紋靠模裝置的結構尺寸；刀具與導向裝置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式。刀具應按終了位置繪制。3.1.2 繪制加工示意圖的注意事項（1）加工示意圖中的位置，應按加工終了時的狀況繪制，且其方向應與機床的布局吻合。（2）工件的非加工部位用細實線繪制，其余部分一律按機械制圖標準繪制。（3）同一多軸箱上，結構、尺寸完全相同的主軸，不管數(shù)量多少，允許只繪制一根，但應在主軸上標注與工件孔號相對應的軸號。22（4）主軸見的分布可不按真實的中心距繪制，但加工孔距很近或需設置徑向尺寸較大的導向裝置時，則應按比例繪制，以便于檢查相鄰主軸、刀具、導向裝置等是否產(chǎn)生干涉。（5）對于標準通用結構，允許只繪制外形，標上型號，但對于一些專用結構如導向、專用接桿等應繪出剖視圖，并標注尺寸、精度及配合。3.1.3 繪制加工示意圖之前的計算（1）選擇刀具結構及鏜桿鏜桿的設計對鏜孔精度影響很大。所以在設計鏜模前應確定鏜桿的尺寸。鏜桿的主要尺寸是直徑和長度。直徑受到加工孔徑的限制，在可能的情況下應盡量取的大些，以增加其剛度。一般取 d=（0.6-0.8）D（D 為工件鏜孔直徑）。在本道工序中 D=46mm，鏜刀不宜在鏜桿外懸伸過長，以免剛性不足。鏜孔直徑 D、鏜桿直徑d、鏜刀截面 之間的關系，參照《組合機床設計第一冊》選取 d=46mm 。B? 8?初定鏜刀裝在鏜桿上的幾何參數(shù)為：主偏角 Kψ=50°，前角 Ψ。=5°，刃傾角 λs＝0°，刀尖圓角半徑 Υε=1（mm）。（2）導向套的設計為了保證主銷孔的同軸度，在這次加工中采用雙鏜刀同時加工前后主銷孔的方案。由于精加工切削速度大于 30m/min，所以采用滾動鏜套。（3）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸最重要的聯(lián)系尺寸是工件端面到多軸箱端面之間的距離。它等于刀具懸伸長度+螺母厚度+主軸外伸長度+接桿伸出長度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深（非通孔）。本設計中即為尺寸 362mm。（4）工作進給長度的確定工作進給長度按加工長度最大的孔來確定，進給長度等于刀具切入值+加工孔深+切出值，切入值與切出值都取 8mm 加工孔深為 69.5mm，所以工作進給長度為280mm。3.2 機床聯(lián)系尺寸的設計機床的聯(lián)系尺寸圖是用來表示機床的配置型式、機床各部件之間相對位置關系和運動關系的總體布局圖。它的內(nèi)容包括機床的布局形式，通用部件的型號、規(guī)格、動力部件的運動尺寸和所用電動機的主要參數(shù)，工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。繪制機床聯(lián)系尺寸圖之前應進行如下計算：3.2.1 滑臺的選用根據(jù)滑臺的驅動方、所需進給力、進給速度、最大行程和加工精度等因素來選23用合適的滑臺。（1）驅動方式的確定機械滑臺和液壓滑臺的用途、工作循環(huán)和導軌型式完全一樣。液壓滑臺與機械滑臺的主要區(qū)別是：液壓滑臺的進給速度屬于無級調(diào)速，變換進給量方便。液壓系統(tǒng)看安裝壓力繼電器，機床運行安全，機床較易實現(xiàn)加工自動循環(huán)。且液壓滑臺應用廣發(fā)，所以選用液壓滑臺。（2）確定軸向進給力滑臺所需進給力 iF2310.62.4N????進式中 為各主軸加工時所產(chǎn)生的軸向力（N）。iF（3）確定進給速度液壓滑臺的工作進給速度規(guī)定在一定范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)。對液壓滑臺，確定刀具切削用量時所規(guī)定的工作進給速度應大于滑臺最小工作進給速度的 0.5～1 倍。本次設計采用 1HY32G 型液壓滑臺，工進速度 20～650mm/min,.快速移動速度為10m/min。（4）確定滑臺的行程滑臺的行程除保證足夠的工作行程外，還應留有前備量和后備量。前備量的作用是使動力部件有一定的向前移動的余地，以彌補機床的制造誤差以及道具磨損后能向前調(diào)整，前備量一般大于 10~20mm。本設計中取為 20mm；后備量的作用是使動力部件有一定的向后移動的余地，以方便的裝卸刀具，后備量一般不小于40~50mm，所以后備量取為 50mm。滑臺的總行程應大于工作行程、前備量、后備量之和。本設計中選用 1HY32G，行程為 630mm。查《組合機床設計》16 頁表 2-4，與1HY32G 配套滑臺側底座為 1CC322M，其標準高度為 560mm。3.2.3 裝夾高度的計算裝料高度指工件安裝基面至機床底面的垂直距離。裝料高度在 850-1060mm 范圍內(nèi)選取。3.2.4 夾具輪廓尺寸的計算工件的尺寸和形狀是確定夾具底座尺寸的基本依據(jù)。確定夾具底座尺寸時應考慮工件的定位件、夾緊機構、刀桿導向裝置的需求空間，并應滿足排屑和安裝的需要。鏜模架體厚度為 150~300mm。由于夾具較復雜，所以在繪制出夾具的結構草圖后，再確定夾具輪廓尺寸。詳細的夾具設計參見第 4 章。24第 4 章 鏜削 Ф46 孔專用夾具的設計鏜床夾具的設計，主要包括工件的定位方案設計、刀具的引導方式設計即鏜套的設計、工件的加緊方案設計以及夾具的其他元件的結構設計。最后將以上元件合理布置，確定夾具的形式及夾具的總體結構。4.1 問題的提出本文設計鏜 Ф46 通孔的鏜夾具設計。根據(jù)“機械加工工藝過程卡”可以知道，在加工上是有先后順序的，要先進行鉆 Ф20 通孔的鉆削加工，而后在進行鏜 Ф46通孔的鏜夾具設計的鏜削加工。夾具如何進行定位及夾緊是本文所要考慮的重點問題。4.2 夾具的設計要求夾具是將加工零件定位，以使加工零件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把加工零件可靠地夾緊在機床上用以裝夾加工零件（和引導刀具）的一種裝置。而要實現(xiàn)這一要求，又必須滿足三個條件：1、刀具相對夾具的準確定位。2、夾具裝夾在機床上的準確位置。3、一批加工零件在夾具中占有正確的加工位置。4.3 專用夾具設計4.3.1 定位方案的設計以夾具體底面和 2 個圓柱銷限制 6 個自由度，本夾具設計采用“一面兩銷”的定位原理實現(xiàn)完全定位。本夾具在使用時一次只能安裝一個工件。具體結構詳見下圖：25。1.。23。4.。4.3.2 定位元件的設計本文中的定位元件為：夾具體底面以及圓柱銷。4.3.3 夾緊裝置的確定本夾緊裝置采用六角螺栓進行夾緊。4.3.4 鏜套的設計為保證鏜孔精度，本夾具采用 2 個鏜套進行鏜削加工的引導。為了提高加工效率，采用手動夾緊工件快換裝置。具體結構詳見下圖：