裝配圖叉形件工藝及車床夾具設(shè)計（有cad源圖+文獻翻譯+ppt）

裝配圖叉形件工藝及車床夾具設(shè)計（有cad源圖+文獻翻譯+ppt）,裝配,叉形,工藝,車床,夾具,設(shè)計,cad,源圖,文獻,翻譯,ppt 本科畢業(yè)設(shè)計論文 題 目叉形件工藝及車床夾具設(shè)計 設(shè)計 論文 論文 畢業(yè) 任務(wù)書 一、題目 叉形件的加工工藝及車床夾具的設(shè)計 二、指導(dǎo)思想和目的要求 通過對本課題的研究和訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識和 專業(yè)知識解決生產(chǎn)實際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生正確運用工程運算和使用技術(shù)文 獻、規(guī)格資料的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握工藝過程設(shè)計和工藝裝備設(shè)計等的設(shè)計方法； 培養(yǎng)學(xué)生簡明精確地表達設(shè)計思想的能力以及制圖和寫論文等的能力。使學(xué)生熟 練應(yīng)用相關(guān)軟件進行工程設(shè)計與分析，建立工藝文件；培養(yǎng)學(xué)生探求未知、開拓 創(chuàng)新的科學(xué)精神和從事工程實踐的基本能力。 通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生初步掌握工程技術(shù)的設(shè)計能力、解決問題的能力。 三、主要技術(shù)指標(biāo) 1、 對指定的零件圖進行構(gòu)造分析和工藝分析，并繪制零件圖； 2、 制定工藝路線 3、 編制全部工藝規(guī)程 4、 設(shè)計車床夾具一套； 5、 編寫說明書（論文）； 四、進度和要求 1、分析并繪制叉形件零件圖 1周 2、工藝路線及編制工藝規(guī)程 4周 3、設(shè)計工藝裝備（車床夾具） 3周 4、編寫說明書（論文） 2周 5、評閱 ，答辯 1周 五、主要參考書及參考資料 [1] 李益民．機械制造工藝設(shè)計簡明手冊．北京：機械工業(yè)出版社，1994 [2] 宋寶玉. 簡明機械設(shè)計手冊. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2008年8月 [3] 閻光明，侯忠濱，張云鵬．現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)．西安：西北工業(yè)大學(xué)出版 社．2007 [4] 趙家齊．機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書．北京：機械工業(yè)出版社．2005 [5] 韓進宏．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)．北京：北京大學(xué)出版社．2006 [6] 鄧文英，郭曉鵬．金屬工藝學(xué)．北京：高等教育出版社．2008 [7] 郭紀林，余桂英.機械制圖.北京：清華大學(xué)出版社.2004 [8] 羅洪濤,萬征.中文AutoCAD2007機械設(shè)計教程.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版 社.2007 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是叉形件工藝及車床夾具設(shè)計。主要的設(shè)計思路是：分析零件的特點、擬訂合理的工藝規(guī)程，選擇適當(dāng)?shù)臋C床、設(shè)計合理的夾具。在機械加工零件中如果能廣泛地使用夾具，就能極大的節(jié)省加工時所用的時間，以減輕工人的勞動量，提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量。 設(shè)計夾具一般先對原始材料進行分析，明確設(shè)計的要求和意圖，然后提出具體的定位和夾緊方案及車床夾具設(shè)計。本文5號莫氏錐體（錐柄式心軸）和彈簧片自動定心裝置來保證設(shè)計的可靠,最后還對夾具的精度進行了分析。 本次畢業(yè)設(shè)計是專業(yè)課程的理論學(xué)習(xí)和實踐之后的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，通過本次設(shè)計對所學(xué)專業(yè)課程的理論加以綜合并增加生產(chǎn)實踐知識，經(jīng)過實際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高個人獨立工作的能力。鞏固與擴充了相關(guān)課程內(nèi)容，掌握其設(shè)計的方法和步驟。在設(shè)計中查閱了大量的機械書籍，在此過程中鍛煉并提高了機械設(shè)計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊；熟悉機械設(shè)計標(biāo)準及其它有關(guān)的標(biāo)準和規(guī)范，并在設(shè)計中加以貫徹，對今后的工作與學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：叉形件，工藝規(guī)程，機床夾具 ABSTRACT This graduation design topic is fork and lathe fixture design process .The main design way of thinking BE: the feature of the parts is analyzed so as to plan the reasonable process and select the corresponding machine and jig. Machined parts if they can widely used fixture, you can greatly save the auxiliary time when the processing in order to reduce the amount of labor of workers, improve labor productivity and product quality. Design fixture first general analysis of the raw materials, design requirements and intentions clear, and then propose specific positioning and clamping programs ,. lathe fixture design process .Positioning an article using 5 Morse cone structure to ensure the reliability of the design, but also on the accuracy of the clamp is analyzed. This graduation design is profession course of theories study and after practice of the last teaching link, pass this design to learn profession course of the theories take in to synthesize and increase produce to practice knowledge, pass by training of machine design, develop and raise thus personal independence work of ability. Make stronger and enlarged the related course contents. Control the method and step of its design. Checked a great deal of machine book in the design, toughen in this process and raised the basic technical ability of machine design, such as calculation, paint, check design data and manual; Acquaint with standard and other of the machine design relevant of standard and norm, and take in to carry through in the design, to after time's work and study beat under solid foundation. KEY WORDS: Fork , Process planning,Machine tool fixtures II 目 錄 前 言 1 第一章 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的結(jié)構(gòu)與工藝分析 2 第二章 工藝規(guī)程設(shè)計 5 2.1確定毛坯的制造形式 5 2.2 基準的選擇 5 2.2.1粗基準的選擇 5 2.2.2精基準的選擇 6 2.3加工階段的劃分 6 2.3.1零件加工階段的劃分 6 2.3.2 工序的集中與分散 7 2.4 制定工藝路線及方案 7 2.5 機械加工余量、工序尺寸的確定 10 2.6尺寸鏈的計算 11 第三章 車床夾具設(shè)計 13 3.1夾具結(jié)構(gòu)和類型 15 3.2工件自由度分析 16 3.3定位基準的選擇 17 3.4車床夾具結(jié)構(gòu) 17 3.5夾具精度分析 18 3.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 20 第四章 全文總結(jié) 21 參 考 文 獻 22 致 謝 23 畢 業(yè) 設(shè) 計 小 結(jié) 24 附 錄 26 前 言 機械制造加工工藝與機床夾具設(shè)計主要是對零件的加工工藝設(shè)計和針對某 個工序進行專用夾具的設(shè)計，從零件的工藝來說，它主要是分析零件在進行加工 時應(yīng)注意什么問題，采用什么方法和工藝路線加工才能更好地保證精度，提高勞 動生產(chǎn)效率。就專用夾具而言，好的夾具設(shè)計可以提高生產(chǎn)效率，精度，降低成 本等，還可以擴大機床的適用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率， 降低成本。在本次設(shè)計中，就針對叉形件的工藝進行分析，制定和比較加工工藝 路線，選擇一種較好的加工工藝路線進行加工，并對叉形件的孔10mm進行車床專用夾具的設(shè)計，在這過程中，對夾具的定位誤差和精度進行分析計算。通過這次設(shè)計，培養(yǎng)了編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設(shè)計能力，這也是在進行畢業(yè)之前對所學(xué)課程進行最后一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此， 它在我們的大學(xué)生活中占有十分重要的地位。 機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低成本的重要 手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度，加工操作，生產(chǎn)安全，技術(shù)檢測和健全 勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高 經(jīng)濟效益的技術(shù)保證，然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造 還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品加 工精度，降低生產(chǎn)成本等。 畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進 行的。這是我們在畢業(yè)之前對所學(xué)各課程的基礎(chǔ)知識、研究能力、自學(xué)能力以及 綜合運用能力的培養(yǎng)和檢驗，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，就我個人而言，我 希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己將來從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉 自己分析問題、解決問題的能力。 由于能力所限，設(shè)計中尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指正，謝謝。 第一章 零件的分析 1.1 零件的作用 叉形件零件是飛機液壓助力器執(zhí)行機構(gòu)中的主要部件之一。從整體上來看， 飛機液壓助力器是安裝在飛機副翼操縱機構(gòu)中或方向舵操縱系統(tǒng)中，用于不可逆 的液壓助力器操縱。當(dāng)飛機液壓系統(tǒng)損壞或壓力下降時，液壓助力器外筒左右兩 腔溝通，即助力器當(dāng)一拉桿使用，以實現(xiàn)人力應(yīng)急操縱。每架飛機上裝有兩臺液 壓助力器。分別操縱左右副翼或方向舵。 叉形件零件在產(chǎn)品中內(nèi)孔φ10H7和外圓φ9h6與叉形件組件中的外圓和內(nèi) 孔配合，起到一個連接的作用。 1.2 零件的結(jié)構(gòu)與工藝分析 從叉形件的結(jié)構(gòu)特征來看（ 下圖1-1），它是長度大于直徑的回轉(zhuǎn)體零件，其被加工表面有外圓柱面、外圓錐面、螺紋、溝槽、孔等。根據(jù)它的結(jié)構(gòu)特點和精度要求，應(yīng)選擇合理的定位基準和加工方法。 叉形件的技術(shù)要求是根據(jù)零件的主要功用以及使用條件確定的，通常有以下幾個方面： （1）加工精度。叉形件的加工精度主要包括結(jié)構(gòu)要素的尺寸精度、形狀精度和位置精度。 1）尺寸精度。主要指結(jié)構(gòu)要素的直徑和長度的精度。 2）形狀精度。主要指軸頸的圓度、圓柱度等，因軸的形狀誤差直接影響與之配合的零件接觸質(zhì)量和回轉(zhuǎn)精度，因此限制在直徑公差范圍內(nèi)。 3）位置精度。包括兩叉內(nèi)、外端對表面C的垂直度，孔對表面A的垂直度及位置度要求，具體參閱零件圖。 （2）表面粗糙度。軸類零件的主要工作表面粗糙度根據(jù)其運轉(zhuǎn)速度和尺寸 精度等級決定。本零件中主要表面的表面粗糙度Ra為1.6-0.4，次要表面的表面 粗糙度Ra為12.5-3.2。 （3） 其他要求。為改善軸類零件的切削加工性能或提高綜合力學(xué)性能及其使用壽命等，還必須根據(jù)軸的材料和使用條件，規(guī)定相應(yīng)的熱處理要求。 圖1-1 叉形件零件圖 設(shè)計基準是φ9的中心線；配合表面是外圓φ9，內(nèi)孔φ10，叉形件在裝配過程中，內(nèi)孔φ10H7 和外圓φ9h6在叉形組件中是配合表面，因此配合部分的尺寸公差、形位公差要求比較高，表面粗糙度要求較高，外圓φ10H7是設(shè)計基準表面；M5-6h螺紋上有一個φ1.5的小孔起漏氣漏油作用，因此這部分的精度要求不高； 主要技術(shù)要求： 1.表面A的中心線對內(nèi)孔φ10H7軸線的垂直度公差為0.05，位置度公差不大于0.1； 2.槽與外形的軸線對內(nèi)孔φ10H7的內(nèi)壁的垂直度公差都為0.05； 3.表面A與鉸鏈襯套ZL-19461R的配套間隙為0.006-0.01； 4.允許表面B上有孔深2.5, φ1的中心孔； 5.磁力探傷； 6.L段和表面C發(fā)蘭，其余表面鍍鎘8-12μ,鈍化； 7，叉形件從構(gòu)形來看，基本屬于軸類件，各個表面并不復(fù)雜。叉形件從精度上 看，主要工作表面的精度是IT6級，孔φ10H7工作表面的粗糙度為0.8，非配合 表面的粗糙度為1.6-3.2，位置精度：φ10H7的孔中心線對A的位置度為0.1， 垂直度公差為0.05； 第二章 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 零件材料30CrMnSiA，為高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼，并要求進行淬火后回火，保持硬度為HRC=36-41, 考慮到零件受力情況，批量的大小等因素，因此應(yīng)該選用棒料。以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件屬于大批量生產(chǎn)，應(yīng)保證尺寸的精確。這對提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.2 基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證。生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 在選擇基面時有兩個基本要求： （1）各加工表面有足夠的加工余量（至少不留下黑斑），使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙要求，對一面要加工、一面不加工的壁，要有足夠的厚度。 （2）定位基面有足夠大的接觸面積和分布面積。基礎(chǔ)面積大就能承受大的切削力；分布面積大可使定位穩(wěn)定可靠。必要時，可在工件上增加工藝搭子或在夾具上增加輔助支撐。 2.2.1粗基準的選擇 在選擇粗基面時，考慮的重點是如何保證各加工面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置復(fù)合圖紙要求。因此選擇粗基面的原則有以下幾個方面： （1）如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，就應(yīng)該選擇該表面作為粗基準。 （2）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)該以不加工表面為粗基準。 （3）應(yīng)該用毛坯制造中尺寸和位置比較可靠，平整光潔的表面作為粗基準。 （4）應(yīng)該注意，由于粗基面的定位精度很低，所以粗基準在同一尺寸方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。 根據(jù)以上原則，粗基準選擇毛坯的外圓表面徑向基準，以端面作為軸向基準 下料，這樣選擇可以保證在粗加工時零件精度。 2.2.2精基準的選擇 對于精基面考慮的重點是如何減少誤差，提高定位精度，因此精基準的選擇原則有以下幾個方面： （1）應(yīng)盡可能選用設(shè)計基準作為定位基準，這稱為基準重合原則。 （2）所選的定位基準，應(yīng)能使工件定位基準精準，穩(wěn)定，剛性好。變形小和夾具結(jié)構(gòu)簡單。 （3）應(yīng)盡可能選擇統(tǒng)一的定位基準加工表面，以保證各表面的位置精度，這稱為統(tǒng)一基準原則。 （4）有時還要遵循互為基準，反復(fù)加工原則。 （5）有些精加工工序要求加工余量小而均勻，以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，這時就以加工面本身作為精基面。 結(jié)合上述原則與零件圖紙的要求，又因為該零件工藝基準與設(shè)計基準重合，故而我們以設(shè)計基準φ9的中心線為零件的徑向精基準，這樣定位不僅滿足上述原則，同時也是多次裝夾和定位中精度最高的。 2.3加工階段的劃分 2.3.1零件加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時，必須把整個加工過程劃分為以下幾個階段： （1）粗加工階段：在這一階段中要切除較大量的加工余量，因此主要問題是 如何獲得較高的生產(chǎn)效率。用切斷刀下料長度為72，車端面打中心孔做好軸向 基準的精度要求，粗車外圓半錐度，銑平面銑槽等等為后邊的精加工做好工作。 （2）半精加工階段：在這一階段中應(yīng)為主要表面的精加工做好準備（達到一 定的加工精度，保證一定的加工余量），并完成一些次要表面的加工，一般在熱 處理之前進行。細車外圓，鉆孔，銑外形，銑平面打標(biāo)記進一步提高精度要求。 （3）精加工階段：保證各主要表面達到圖紙規(guī)定的質(zhì)量要求，中檢，修復(fù)基 準精車外圓，磨外圓，磨平面及槽，鏜孔車螺紋，鉆小孔，磨小臺，表面處理最 后終檢，以滿足零件的最終設(shè)計要求。 由于零件加工質(zhì)量要求較高，將其工藝路線劃分為4個階段：毛坯---粗加 工（車外圓、銑槽、鉆孔、銑圓弧）---半精加工---精加工---光整打磨。 2.3.2 工序的集中與分散 一個工件的加工是由許多工步組成的，如何把這些工步組織成工序，是擬 定工藝過程時要考慮的一個問題。在一般情況下，根據(jù)工步本身的性質(zhì)，粗精階 段的劃分、定位基面的選擇和轉(zhuǎn)換等，就把這些工步集中成若干個工序，在若干 臺機床上進行。本零件是大批量生產(chǎn)，而且零件比較小裝夾比較方便，因此采用 工序分散，采用比較簡單的機床和工藝設(shè)備，調(diào)整容易，而且工序分散對于員工 的技術(shù)要求也比較低從而降低了成本和生產(chǎn)效率。 2.4 制定工藝路線及方案 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用 萬能性的機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 在分析研究叉形件零件圖的基礎(chǔ)上，對各加工表面選擇相應(yīng)的加工方法。 外圓表面的加工方案：粗車→半精車→精車→磨。 內(nèi)孔表面加工方案：鉆→鏜→鉸 平面加工方案：粗車→精車→磨。 工藝方案如下： 5工序： 毛坯，選擇長1600mm, φ30mm的棒料，零件材料為30CrMnSiA。 供應(yīng)狀態(tài)為熱軋，熱軋能顯著降低能耗，降低成本，熱軋時金屬塑性高， 變形抗力低，大大減少了金屬變形的能量消耗。毛料加工零件總數(shù)為20 件。 10工序： 下料，在鋸床上用彈簧夾頭加緊，切斷成長72mm的棒料。 15工序：鉆中心孔，用彈簧夾頭加緊外圓，在兩端面中心φ1mm的中心孔，深 度為2.5mm，此孔用于以后加工定位。 20工序：粗車外圓、車錐度，設(shè)備：C620. 粗車外圓φ11和φ28，φ11作為后面25工序加工的粗基準。 加工φ35.7，粗糙度為1.6。這道工序中的精度要求較高，原因是 在以下的工序中要求采用這段圓柱面作為定位基準。這樣以這段外圓作 為基準定位，可提高定位的穩(wěn)定，可靠性。 在本工序后，由于出現(xiàn)最終表面，要求以后工序間要進行防銹，油封。 25工序：粗銑平面、銑槽，設(shè)備：X60 此工序中用銑床專用夾具，加工中以φ11的端面和外圓柱面為定位 基準。此工序中零件的定位基準是底端面及外圓表面作為定位基準。選 用圓盤做為零件的主要定位元件。夾緊方式采用螺母夾緊，用連桿及 彈簧。設(shè)計基準為表面如箭頭所指（見圖3-1，25工序圖） 30工序：打毛刺，設(shè)備：鉗工臺： 去銑加工后槽和平面的毛刺 35工序：打中心孔，設(shè)備：C620 在B端面打中心孔，工序的要求與工序10要求相同 40工序：打毛刺 45工序：細車外圓，設(shè)備：C620 此工序的以B端面和φ11的端面的中心孔定位 50工序：鉆孔，設(shè)備：Z518。 此工序中先進行鉆孔然后進行擴孔，考慮到擴孔的加工質(zhì)量比鉆孔高， 一般精度可達到IT10-IT9，表面粗糙度值Ra值為3.2-6.3微米，而且 實踐表明這樣分兩次鉆孔 ，生產(chǎn)效率比打鉆頭一次鉆出的高。 55工序：打毛刺 60工序：銑外形，設(shè)備：X52k 用φ20的指狀銑刀 65工序：打毛刺 70工序：銑平面，設(shè)備: X52k 75工序：打毛刺 80工序：打標(biāo)記 85工序：中檢，設(shè)備:檢驗臺 檢驗8.4的尺寸 90工序：熱處火+高溫理：調(diào)質(zhì)：淬回火。 目的是為了獲得零件規(guī)定的硬度，提高材料的機械性能。 從此工序后，零件進入精加工階段。 95工序： 修復(fù)基準，設(shè)備：C620。 用紗布在車床上清理內(nèi)孔里熱處理吹沙而不能清理的贓物和氧化皮等。100工序：精車外圓，設(shè)備：C620。 精車外圓φ9.5 φ6.5 φ5.05 105工序：磨外圓，設(shè)備：M114, 在外圓磨床上加工φ9h6，φ6h6，以達到最終要求尺寸。為工藝精基 準，以及磨平面及槽加工定位做準備，達到表面處理鍍前的尺寸。 110工序：磨平面及槽 115工序：鏜孔，設(shè)備：C620。 粗鏜孔φ9.3 精鏜孔φ9.8 鉸孔φ10 加工倒角0.3×45°，用單刃 鏜刀鏜孔，適應(yīng)性較廣，靈活性較大，可以校正原有孔的軸線歪斜或 位置偏差，而這一點擴孔和鉸孔是不易達到的。缺點是生產(chǎn)效率比較 低。 120工序：磁粉探傷，設(shè)備：探傷機 本工序是檢驗零件的表面在熱處理及磨削加工后，有無裂紋，有裂紋 時，就不能正常工作，或者造成嚴重的事故，磁粉探傷前后均須清洗， 允許表面留有磁粉。 125工序：車螺紋，設(shè)備：C620 該工序前，基準外圓φ10H7都已精加工，保證了該工序的加工要求。 130工序：鉆小孔，設(shè)備：Z512 135工序：磨小臺：設(shè)備：MT475A 本工序并非重要加工尺寸，安排在該工序進行加工， 140工序：表面處理，設(shè)備:槽 按零件圖的要求，給表面C和L段鍍鎘，發(fā)蘭。其余表面鍍鎘8-12μ。 145工序：終驗，設(shè)備:檢驗臺 是零件的匯總檢驗，進行叉形件部件裝配要求的檢驗。 2.5 機械加工余量、工序尺寸的確定 叉形件零件材料為30CrMnSiA，硬度為HRC:36-41，生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。 根據(jù)原始資料及加工工藝，可以確定各加工面的機械余量、工序尺寸。 1. 10孔 棒料為實心，不沖出孔。根據(jù)工序要求，其加工分為鉆、鉸、鏜、精鏜和 磨。參照手冊，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 8.1mm 粗鏜：9.3mm 2Z=0.8mm 精鏜孔：9.8mm 2Z=0.6mm 鉸孔： 10mm 2Z=0.2mm 2. 槽 9mm 銑槽 8.4mm 磨槽 9.0mm 2Z= 0.6mm 3. 外圓16mm 根據(jù)工序要求，其加工分為粗車、半精車、磨削加工。各工序余量如下。 粗車：參照手冊，取余量為3.5mm，偏差為-0.3mm。 半精車：參照手冊，取余量為2mm，偏差為-0.12mm。 磨削：參照手冊，取余量為0.5mm，偏差為 2.6尺寸鏈的計算 1. 尺寸鏈的計算 在工藝尺寸鏈中，封閉環(huán)是加工過程中最后自然形成的尺寸，一般為被加工零件要求達到的設(shè)計尺寸或工藝過程中需要的余量尺寸。因此，封閉環(huán)是隨著零件加工方案的變化而變化的，工藝尺寸鏈的封閉環(huán)必須在加工順序后才能判斷。如下圖所示 A0是在115工序中要計算的尺寸 是105工序磨外圓 孔壁到端面的距離 是50工序鉆孔 孔的半徑 A0為封閉環(huán) 增環(huán) 減環(huán) 減環(huán) A0=25－4.05－19.987 A0=0.963 ES=0-(-0.075)-(-0.025) ES=+0.1 EI=-0.05-0.075 EI=-0.125 所以 A0= 第三章 車床夾具設(shè)計 在機械加工中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，首先要將工件固定，使工件占有確定的位置，這種保證一批工件占有確定位置的裝置，統(tǒng)稱為夾具。夾具體是將家具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大、最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸卻絕育夾具體上各種裝置的布置以及夾具與機床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和震動，因此夾具體必須具有必要的強度和硬度。切削加工過程中產(chǎn)生的切削有一部分還會落在夾具體上，切削積累越多將會影響工件可靠地定位和加緊，因此設(shè)計夾具體時，必須考慮其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體的結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟性以及操作和裝拆的便捷性等，我們都應(yīng)當(dāng)考慮。 115工序 鏜孔 車床夾具。工序圖 見圖3-1 圖3-1 鏜孔 3.1夾具結(jié)構(gòu)和類型 在機床上加工工件時，為了保證加工精度，加工前首先要使工件在機床上有 一個正確的位置，即定位。然后將其夾緊。工件定位與夾緊的過程又稱為工件的 裝夾，在機床上用于裝夾工件的工藝裝備就稱為機床夾具，機床夾具在機械加工 中起著重要的作用，它直接影響機械加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本以及工人的 勞動強度等，因此機床夾具設(shè)計是機械加工工藝準備中的一項重要工作。 機床夾具的種類很多，按使用機床的類型不同可分為車床夾具、車床夾具、 鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具和其他機床夾具等；按驅(qū)動夾具工作的動力 和自夾緊夾具等。按其專門化程度不同，機床夾具一般可以分為以下五種類型： （1） 通用夾具 （2） 專用夾具 （3） 可調(diào)夾具 （4） 組合夾具 （5） 隨行夾具 本論文中所涉及的夾具是諸多夾具類型當(dāng)中的專用夾具，是在叉形件上鏜取直徑為10mm孔的車床夾具。 專用夾具是針對某個具體工件的某一工序?qū)ｉT設(shè)計的，在實際生產(chǎn)中應(yīng)用的專用夾具很多，分類方法也有多種，通?？梢愿鶕?jù)不同的工序特征進行分類，以便于研究和考慮夾具的構(gòu)造形式。專用夾具可分為以下幾類： （1）車床類夾具 （2）銑床類夾具 （3）鉆鏜床類夾具 （4）其他機床夾具 專用夾具的主要功用有以下幾個方面： （1）保證被加工表面的位置精度 （2）提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、縮短工序時間 （3）擴大機床工藝范圍 （4）改善工人勞動條件 車床夾具所具有如下設(shè)計特點： （1）車床加工中切削力較大，振動也較大，故需要較大的夾緊力，夾具剛性也要好。 （2）借助對刀裝置確定刀具相對夾具定位元件的位置，此裝置一般固定在夾具體上。 （3）借助定位鍵確定夾具在工作臺上的位置。 （4）由于車削加工中切削時間一般較短，因而單件加工時輔助時間相對長，故在車床夾具設(shè)計中，需特別注意降低輔助時間。 專用夾具通常由定位件、夾緊件、導(dǎo)向?qū)Φ对?、連接元件、夾具體、其他 裝置和元件，幾部分組成。在上述組成部分中，定位件、夾緊件和夾具體是必需 的，其他不是所有夾具都需要的。 3.2工件自由度分析 如上圖3-1所示，在115工序中，要求限制Y、Z方向的移動和轉(zhuǎn)動，X方向的旋轉(zhuǎn)，根據(jù)零件的定位基準和工藝要求，X方向定位是叉形件外圓柱表面采用定位板，由于定位板結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，可用兩三個螺釘固定在本體上，為了提高定位板的穩(wěn)定性，可加圓柱銷定位，是它不致于因受力而滑動。 Z方向定位是采用彈簧自動定心裝置，是利用壓板受力后產(chǎn)生彈性形變來將工件定心并加緊，但要對壓板的軸向移動量加以限制，以防彈簧受壓過大而發(fā)生卡死或壓傷工件的現(xiàn)象。 Y方向采用螺釘夾緊機構(gòu)，用扳手旋緊螺桿把工件夾緊，但是夾緊力集中，易壓傷工件和引起工件變形。 所以主要定位元件限制五個自由度：Y和Z方向的移動和轉(zhuǎn)動，圓柱面支撐限制了X軸的旋轉(zhuǎn)，保證鏜孔的深度，實際定位鍵限制了五個自由度。 、、、、 3.3定位基準的選擇 本夾具主要是用來在叉形件上鏜孔.并且對孔φ10.0mm也有一定的技術(shù)要求（垂直度的偏移不能大于0.05mm，圓柱度的偏移不能大于0.1mm），由于孔還沒有加 工，所以在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何保證加工質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度，故定位基準應(yīng)選擇A和端面如圖3-1。 3.4車床夾具結(jié)構(gòu) 參考了一些車床類專用夾具的設(shè)計，最終確定下圖所示的車床夾具： 圖3-2：車床夾具設(shè)計圖 3.5夾具精度分析 在夾具結(jié)構(gòu)方案確定及總圖設(shè)計完成之后，還應(yīng)該對夾具精度進行分析和計算，以確保設(shè)計的夾具能滿足工件的加工要求。 1.影響精度的因素（造成誤差的原因） 在加工工序所規(guī)定的精度要求中，與夾具密切相關(guān)的是被加工表面的位置精度——位置尺寸和相互位置關(guān)系的要求。影響該位置精度的因素可分為δ定基δ安 裝，δ加工三部分，夾具設(shè)計者應(yīng)充分考慮估算各部分的誤差，使其綜合影響不致超過工序所允許的限度。 δ定基 是指由于定位基準與原始基準（亦稱工序基準）不重合而引起的原始 尺寸（工序尺寸）的誤差，它的大小已由工藝規(guī)程所確定，夾具設(shè)計者對它無法 直接控制，如果要減少或消除δ定基，則可建議修改工藝規(guī)程，另選定基準，最 好采用基準重合的原則。在25工序里基準重合，所以定基誤差為零 δ安裝 是指與工件在夾具上以及夾具在機床上安裝的有關(guān)誤差，它包括以下因素： （1）工件在夾具上定位所產(chǎn)生的定位誤差δ定位，夾具設(shè)計者可以通過合理 （2）工件因夾緊而產(chǎn)生的誤差，是指在夾緊力作用下，因夾具和工件的變形而引起的原始基準或加工表面在原始尺寸方向上的位移。在成批生產(chǎn)中，如果這一變形量比較穩(wěn)定，則可通過調(diào)整刀具與工件之間的位置等措施，將它基本消除。 （3）夾具在機床上的安裝誤差δ夾安，是指由于夾具在機床上的位置不正確而引起的原始基準的原始尺寸方向上的最大位移。造成δ夾安的主要因素有二：其一是夾具安裝面與定位件之間的位置誤差，這可在夾具總圖上作出規(guī)定；其二是夾具安裝面與機床配合間隙所引起的誤差或安裝找正時的誤差。δ夾安的數(shù)值一般都很小。在安裝夾具中可以采用仔細校正或精修定位面等辦法來減小δ夾安。 δ加工 是指在加工中由于工藝系統(tǒng)變形、磨損以及調(diào)整不準確等而造成的原始尺寸的誤差，它包括下列因素： （1）與機床有關(guān)的誤差δ機床。如車床主軸的跳動、主軸軸線對溜板導(dǎo)軌的平行度或垂直度誤差等。 （2）與刀具有關(guān)的誤差δ刀具。如刀具的形狀誤差、刀柄與切削部分的不同軸線以及刀具的磨損等。 （3）與調(diào)整有關(guān)的誤差δ調(diào)整。如定距裝刀的誤差、鉆套軸線對定位件的位置誤差等（這項可在夾具總圖中予以限定）。 （4）與變形有關(guān)的誤差δ變形。這取決于工件、刀具和機床受力變形和熱變形。 以上諸因素都是造成被加工表面位置誤差的原因，它們在原始尺寸方向上的 總和應(yīng)小于該尺寸的公差δ，即應(yīng)滿足不等式 δ≥δ定基+δ定位+δ夾安+δ加工+δ夾緊 此式稱為計算不等式，各符號分別代表各誤差在原始尺寸方向上的最大值。當(dāng)原始尺寸不只一個時，應(yīng)分別計算。當(dāng)然，這些誤差也不會都按最大值出現(xiàn)，在校核計算中，應(yīng)該按上述因素分析后，對總誤差的合成宜按概率法計算，使其小于工件的允差δ。 2． 精度的分析 a.定位元件尺寸及公差的確定。 本夾具的主要定位元件為壓塊，一次加工一個零件。工件因定位而出現(xiàn)的誤差，根據(jù)其產(chǎn)生的原因，可分為性質(zhì)不同的兩部分：一是工序基準與定位基準不重合引起的基準不重合誤差或稱定基誤差；二是定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對工序基準的位置誤差。當(dāng)工序基準與定位基重合時，這時δ定基=0，δ定位是工件沿著壓塊中心線的定位誤差，它垂直于對稱軸線方向上的位移并無影響（即在此方向上的δ定位＝0 ）。所以用壓塊定位能很好的保證工件的對稱性要求。 b.設(shè)計夾具的總誤差計算： （1）由于基準重合，所以定基誤差 δ定基 ＝0 （2）這里采用定位塊定位，壓塊定位能很好的保證工件的對稱性要求，它對 垂直對稱軸線方向上的位移并無影響，因此定位誤差 δ定位＝0 （3）因為加緊力所引起的變形方向?qū)υ撛汲叽鐭o影響，則夾緊所致的誤差 δ夾緊為零 （4）加工過程中工藝系統(tǒng)變形、磨損以及調(diào)整不準確等造成的原始尺寸的誤差 此處很小所以δ加工＝0.015 （5）由于定位件與安裝面的平行度誤差為0.02，所以=0.02 故而滿足 δ≥δ定基+δ定位+δ夾安+δ加工+δ夾緊 即0.05≥0+0.02+0+0+0.015 所以該夾具可以確保工件所要求的技術(shù)要求。 3.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。但由于本夾具是應(yīng)用于組合機床上，如果采用機動夾緊，夾具勢必過于復(fù)雜和龐大，本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，考慮簡單、經(jīng)濟、實用, 減輕工人勞動強度，采用5號莫氏錐體機構(gòu),如上圖3-2，操作非常簡單,先擰松夾緊螺母（9）,稍微旋轉(zhuǎn)彎頭壓塊（7），將工件放置在夾具支撐板（2）上，由定位塊（19）定位,再將壓塊（7）旋轉(zhuǎn)復(fù)位，擰緊螺母（9）達到夾緊要求即進行車削加工.本工序采用的是專用的組合機床，因而不需要很大的夾緊力，而且可以采用長柄扳手，只需擰松夾緊螺母即可，因而工人的勞動強度不大。 第四章 全文總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計，到此為止基本完成了叉形件工藝及車床夾具設(shè)計。 在工藝規(guī)程的編制中，首先通過分析零件圖，討論了各表面的加工余量、工序余量和工序平均尺寸等問題，繪制出毛坯圖。然后以第115號工序為例對切削余量及基本工時進行了計算。接著繪制出工藝卡片，在填寫、繪制工藝卡片的同時對每道工序的定位與夾緊方式順便做了分析和選擇。 在夾具設(shè)計方面，采用機床夾具手冊的相關(guān)知識和計算研究方法，首先對夾具結(jié)構(gòu)類型、定位方案、加緊方案做出選擇，再對定位元件、夾緊裝置等各個部分進行具體設(shè)計，然后對夾具精度等做出分析，最終繪制出夾具裝配圖和圓盤等非標(biāo)準件的零件圖。 參 考 文 獻 [1] 閻光明，侯忠濱，張云鵬.現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ).西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社,2007. [2] 宋寶玉.簡明機械設(shè)計手冊.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2008年8月. [3] 王先逵.機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，第二版,2003 [4] 盧秉恒.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).西安:第三版，2007. [5] 余承暉,姜晶.北京:機械制造工藝與夾具. [6] 宋力宏,鄧文英.西安：金屬工藝學(xué)，2009. [7] 趙家齊.北京:機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書,1994. [8] 吳偉,武友德.機械零件加工工藝編制,2009. [9] 王權(quán)民.機床夾具設(shè)計.北京：科學(xué)出版社，第1版. 致 謝 時光飛逝，轉(zhuǎn)眼間在明德學(xué)院的四年大學(xué)生活已經(jīng)走到了最后的時刻，在這 四年里，有老師對我的諄諄教導(dǎo)，我將永遠銘記在心，還有同學(xué)之間的深厚情誼， 將永遠作為我的動力源泉。謹此向他們表示誠摯的謝意。 首先，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計導(dǎo)師鄧修瑾老師，導(dǎo)師淵博的知識、嚴謹務(wù)實 的治學(xué)態(tài)度、開拓進取的工作作風(fēng)，誨人不倦的精神、睿智練達的學(xué)者風(fēng)范在這 一年的時間里耳濡目染，將成為我以后工作學(xué)習(xí)中最寶貴的財富，將對我的一生 產(chǎn)生重要的影響。在此，謹向我尊敬的鄧修瑾老師表示我衷心的感謝和誠摯的敬 意。 其次，我要感謝在大學(xué)四年里所有教導(dǎo)過我的老師們，老師們嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài) 度，奠定了堅實的專業(yè)知識基礎(chǔ)，老師的言傳身教讓我受益匪淺，即使我走上工 作崗位，也會因為我深厚的功底而更加出色。 再次，我要感謝和我一起生活了四年的機械一班同學(xué)，以及和我并肩戰(zhàn)斗的 舍友們，是你們讓我的大學(xué)生活更加有意義。 最后，感謝審稿老師對我論文的評閱，感謝父母在學(xué)習(xí)和生活中對我的大力 支持和幫助。 畢 業(yè) 設(shè) 計 小 結(jié) 今年3月，我開始了我的畢業(yè)設(shè)計，時至今日，畢業(yè)論文基本完成。從最初 的茫然，到慢慢的進入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個寫作過程難以用語言 來表達。歷經(jīng)了幾個月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實的畢業(yè)設(shè)計終于落下了帷幕。 回想這段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我擁 有了無數(shù)難忘的回憶和收獲。隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。在 沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通 過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識 的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自 己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西 都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我們才明白學(xué)習(xí)是一 個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知 識和綜合素質(zhì)。 不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如 何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必 須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是 兩回事，所以我們認為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。腳踏實地，認真 嚴謹，實事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次 設(shè)計中最大的收益。我想這是一次意志的磨練，是對我實際能力的一次提升，也 會對我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。 而且在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進一步了，同學(xué)之間互相幫 助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所 以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 在此更要感謝我的導(dǎo)師和專業(yè)老師，是你們的細心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順 利的完成畢業(yè)論文。在設(shè)計過程中，我們通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng) 驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛， 但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我們懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我們獨立工作的 能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要 的影響。而且大大提高了動手的能力，使我們充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的 艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的 東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我們終身受益。在做畢業(yè)設(shè)計的過程 中，最讓我敬佩的是老師的嚴謹治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神。從尊 敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了很多專業(yè)知識，而且也學(xué)到了做人的道理。在此我 要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 附 錄 1.工藝規(guī)程一份 2.叉形件零件圖一張 3.車床夾具裝配圖一張 4.車床夾具零件圖一張 機械專業(yè)外語文獻翻譯 2.2.5 Vector fields A vector-field is essentially a 2-Dimentional field with vectors. A vector consists of magnitude and angle, which represent importance or speed and demanded heading angle respectively. The magnitude interpretation as a an importance is useful when vector fields are combined by addition of each vector. The more important vector is longer, and therefore the resulting heading angle will be more into the direction of the more important vector. Some vector field generators, such as basic potential field methods, are not concerned about the magnitude. In this case the magnitude is often normalized. 2.2.5.1 Potential fields The theory of potential fields as trajectories is derived from an electrical field of a sphere in physics. The ormulae for an attractive field is as follows: where is a vector from the origin to the target position is a vector from the origin to the robot is the resultant vector with normalized length, indicating the direction of the field at the robots current position. The resultant is pointing towards the target. The attractive potential field is therefore related to line of sight guidance. A repulsive field is generating vectors pointing away from T. The formulae is Fig 6: attractive potential field Figure 6 shows a attractive potential field with a target point at T(0,0) . In an application usually only the vector at the current position of the robot is calculated, for demonstration graphs such as Figure 6 the robot is assumed to be in every possible position in the field, and therefore generating the vectors at each point. 2.2.5.2 Limit cycle based vector fields Limit cycles are part of nonlinear control theory. However the properties of a graph representing a limit cycle, Figure 7, can be adopted for path generation. For further reading see D-H Kim (2000). The limit-cycle characteristics of the 2nd order nonlinear function can be r