629 尾接桿零件的工藝規(guī)程及銑床夾具設(shè)計(jì)【CAD圖+工藝工序卡+文獻(xiàn)翻譯+PPT+說(shuō)明書(shū)）
629 尾接桿零件的工藝規(guī)程及銑床夾具設(shè)計(jì)【CAD圖+工藝工序卡+文獻(xiàn)翻譯+PPT+說(shuō)明書(shū)）,629,尾接桿零件的工藝規(guī)程及銑床夾具設(shè)計(jì)【CAD圖+工藝工序卡+文獻(xiàn)翻譯+PPT+說(shuō)明書(shū)）,尾接桿,零件,工藝,規(guī)程,銑床,夾具,設(shè)計(jì),cad,工序,文獻(xiàn),翻譯,ppt,說(shuō)明書(shū),仿單
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 題 目 尾接桿工藝及銑床夾具設(shè)計(jì) 畢業(yè) 任務(wù)書(shū) 一、題目 尾接桿工藝及銑床夾具設(shè)計(jì) 二、指導(dǎo)思想和目的要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、綜合應(yīng)用能力、獨(dú)立工作能力的 重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析 工藝問(wèn)題的能力，以及設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生應(yīng)熟悉有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，學(xué)會(huì)使用有關(guān)手冊(cè)和數(shù)據(jù)庫(kù)，著重培養(yǎng)獨(dú)立工作能力和分析 解決問(wèn)題的能力，嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的工作作風(fēng)，理論聯(lián)系實(shí)際，以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài) 度，進(jìn)行有創(chuàng)造性的工作，認(rèn)真、按時(shí)完成任務(wù)。 三、主要技術(shù)指標(biāo) 1、對(duì)指定的零件圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析，并繪制零件圖； 2、確定毛坯類(lèi)型，查閱相關(guān)余量，設(shè)計(jì)與繪制毛坯圖； 3、確定各加工表面加工方法，確定工序余量，制定工藝路線(xiàn)； 4、編制全部工藝規(guī)程； 5、設(shè)計(jì)尾接桿銑床夾具，繪制一張夾具體零件圖； 6、編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)（論文） 。 四、進(jìn)度和要求 1、分析并繪制零件圖 1 周 2、繪制毛坯圖 1 周 3、設(shè)計(jì)工藝路線(xiàn)及編制工藝規(guī)程 4 周 4、設(shè)計(jì)工藝裝備 3 周 5、編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)（論文） 2 周 五、主要參考書(shū)及參考資料 [1] 閻光明 ,侯忠濱.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] 毛平淮 .互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010. [3] 孫麗媛 .機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:冶金工業(yè)出版社.2010. [4] 王先逵 .機(jī)械加工工藝手冊(cè)(工藝基礎(chǔ)卷).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 設(shè)計(jì) 論文 I 摘 要 本設(shè)計(jì)題目是尾接桿工藝及銑削加工夾具設(shè)計(jì)。 首先，運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)及相關(guān)的課程知識(shí)，依據(jù)零件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求， 分析從毛坯到零件整個(gè)過(guò)程中每一道工序的進(jìn)行和安排，制定出切實(shí)可行的加 工工藝規(guī)程路線(xiàn)，確定加工方案。然后，根據(jù)圖紙要求的技術(shù)條件解決工件在 加工過(guò)程中的定位、加緊以及工藝路線(xiàn)的安排等方面的相關(guān)問(wèn)題，確定相關(guān)的 工藝尺寸及選擇合適的機(jī)床和刀具。最后，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)及相關(guān)方面 的書(shū)籍，設(shè)計(jì)出高效、經(jīng)濟(jì)、合理并且能保證加工質(zhì)量的夾具。 關(guān)鍵詞： 工藝,機(jī)械制造，夾具設(shè)計(jì) II ABSTRACT This design topic is the tail rod connecting process and drilling fixture design parts. First, using of machinery manufacturing technology and related knowledge, on the basis of parts and the requirements of the production program, analysis from the blank to the whole process of parts of every process and arrangement, formulate the processing procedure of feasible routes, determine the processing scheme. Then, according to the technical condition requirements of the drawings, the workpiece in the process to solve relevant problems in stepping up and aspects of the process route arrangement, determine the relevant process size and select the appropriate machine tools and tool. Finally, machine tool fixture design reference manual and related aspects of the books, the design of efficient, economic, reasonable and can ensure the quality of processing fixture. KEY WORDS: technology, machinery manufacturing, fixture design III 目 錄 第一章 尾接桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .1 1.1 基本概念 1 1.2 零件的生產(chǎn)類(lèi)型的確定及工藝分析 1 1.2.1 確定生產(chǎn)類(lèi)型 .1 1.2.2 加工零件工藝分析 .1 1. 3 確定毛坯 .3 1.3.1 選擇毛坯 .3 1.3.2 鋼質(zhì)模鍛件毛坯尺寸及其公差的確定 .5 1.3.3 繪制毛坯圖 .7 1. 4 擬定工藝路線(xiàn) .8 1.4.1 各表面加工方法 .9 1.4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 11 1.4.3 加工階段的劃分 12 1.4.4 個(gè)加工表面機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定 13 1.4.5 工序順序安排 14 1.4.6 各工序切削用量和加工機(jī)床的確定 15 第二章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 19 2. 1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)概述 19 2.1.1 機(jī)床夾具基本概念 19 2.1.2 機(jī)床夾具的分類(lèi) 19 2. 2 工件的定位原理、定位原則和定位方法 20 2.2.1 工件的定位原理和定位原則 20 2.2.2 工件的定位方法及誤差 20 2. 3 工件的夾緊及夾緊裝置 22 2.3.1 夾緊的基本概念 22 2.3.2 夾緊裝置分類(lèi)和效用 22 2. 4 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 22 IV 2.4.1 設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具的基本要求 22 2.4.2 設(shè)計(jì)夾具的依據(jù) 23 2.4.3 設(shè)計(jì)夾具的程序和內(nèi)容 23 第三章 尾接桿工序 75、80 銑削加工夾具設(shè)計(jì) .24 3. 1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法和步驟 24 3. 2 定位方法與定位元件的選用 .24 3. 3 繪制尾接桿銑床夾具的裝配圖 29 參考文獻(xiàn) .31 致 謝 32 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) .33 5 第一章 尾接桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.1 基本概念 機(jī)械加工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加工方法逐步改變毛坯的狀態(tài)（形狀、尺寸 和表面質(zhì)量等） ，使之成為合格零件所進(jìn)行的全部過(guò)程。把工藝過(guò)程的有關(guān)內(nèi)容， 用文件的形式確定下來(lái)，稱(chēng)為機(jī)械加工工藝規(guī)程。工藝過(guò)程用來(lái)指導(dǎo)零件的加 工過(guò)程。 機(jī)械加工工藝過(guò)程可分為： （1）工序。一個(gè)（或一組）工人，在一臺(tái)機(jī)床對(duì)一個(gè)工件所連續(xù)完成的那 部分工藝過(guò)程。工序是組成工藝過(guò)程的基本單元。 （2）工步。在加工表面不變、切削工具不變、切削用量不變的情況下，所 連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。 （3）走刀。走刀是切削工具在加工表面上切削一次所完成的那一部分工藝 過(guò)程。整個(gè)工藝過(guò)程由若干個(gè)工序組成，每一個(gè)工序可包括一個(gè)工步或幾個(gè)工 步，每一個(gè)工步包括一次或幾次走刀。 （4）安裝。使工件在機(jī)床上定位并將它夾緊的過(guò)程。 （5）工位。工件在機(jī)床上一次安裝后，要經(jīng)過(guò)的若干個(gè)位置依次進(jìn)行加工， 則工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè)位置所晚上的馬一部分工藝過(guò)程。 1.2 零件的生產(chǎn)類(lèi)型的確定及工藝分析 1.2.1 確定生產(chǎn)類(lèi)型 工藝過(guò)程必須根據(jù)給定的生產(chǎn)量的大小來(lái)設(shè)計(jì)。生產(chǎn)量的大小決定著生產(chǎn) 類(lèi)型，一般可分為三種基本類(lèi)型： （1）單件小批量生產(chǎn)。 （2）成批生產(chǎn)。 （3）大量生產(chǎn)。 根據(jù)要求及查閱相關(guān)手冊(cè)可確定該連桿件生產(chǎn)類(lèi)型為中小批生產(chǎn)生產(chǎn)。 1.2.2 加工零件工藝分析 6 圖 1 尾接桿零件圖 （1）零件的作用 尾接桿零件(圖 1）是飛機(jī)液壓助力器執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的主要部件之一。從整體 上來(lái)看。飛機(jī)液壓助力器是安裝在飛機(jī)副翼操縱機(jī)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(jī)液壓系統(tǒng)損壞或壓力下降時(shí)，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(shí)現(xiàn)人力應(yīng)急操縱。每架飛 機(jī)上裝有兩臺(tái)液壓助力器。分別操縱左右副翼或方向舵。 尾接桿零件在產(chǎn)品中一端與液壓助力器外筒組件連接，另一端通過(guò)關(guān)節(jié)軸 承與飛機(jī)的副翼連接，其作用是帶動(dòng)飛機(jī)操縱系統(tǒng)的搖臂和拉桿，而使飛機(jī)的 副翼偏轉(zhuǎn)，在工作時(shí)能夠傳遞 3800 公斤以上的力，是一個(gè)能承受復(fù)雜力的受力 件。 （2）零件的結(jié)構(gòu)分析 1) 零件的主要加工表面：外圓 C 表面及 Φ50 軸端面,Φ61.5 左右端面（表面 粗糙度 Ra 值 1.6） ，Φ42 的孔，Φ26 的孔，Φ32 的孔（表面粗糙度 Ra 值 1.6） ，球面 SR30。 7 2) 主要形位誤差： 1 Φ50 端面和 Φ61.5 兩端面對(duì) C 表面的圓跳動(dòng)公差為 0.02mm。 2 Φ32 中心線(xiàn)對(duì) C 面的位置度公差 0.1mm，垂直度公差為 100:0.08, 3 Φ32 圓柱度公差為 0.005mm。 4 Φ2 的孔相對(duì)于 C 面的對(duì)稱(chēng)度公差為 0.05mm。 3) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：徑向 Φ50 中心線(xiàn)，軸向 Φ50 左端面。 （3）零件的材質(zhì) 30CrMnSiA 是高強(qiáng)度合金鋼，具有很高的強(qiáng)度和韌性，淬透性較高，冷變 形塑性中等，切削加工性能良好，有回火脆性?xún)A向，橫向的沖擊韌度差，焊接 性能較好，但厚度大于 3mm 時(shí)，應(yīng)預(yù)熱到 150℃，焊后需熱處理，一般調(diào)質(zhì)后 使用。30CrMnSiA 是飛機(jī)制造業(yè)中使用最廣的一種調(diào)質(zhì)鋼，用于制造飛機(jī)重要 鍛件，機(jī)械加工件和焊接件。 30CrMnSiA 屬中碳調(diào)質(zhì)鋼，30CrMnSiA 調(diào)質(zhì)后有 很高的強(qiáng)度和足夠的韌性，淬透性也好。調(diào)質(zhì)后該材料做砂輪軸，齒輪，鏈輪 都可以。30CrMnSiA 具有良好的加工性，加工變形微小，抗疲勞性能相當(dāng)好。 用于軸類(lèi)、活塞類(lèi)零配件等。用于汽車(chē)、飛機(jī)各種特殊耐磨零配件等。 （4）零件的其他技術(shù)要求 ?螺紋倒角 120o 至絲底。 ?磁力探傷。 ?毛坯鍛制，供應(yīng)為無(wú)發(fā)紋鋼，鋼鍛件按 HB5024-77/Ⅱ類(lèi)。 ?外表面鍍鎘 5-8μm,除表面 B 外，螺紋 M6-6H 和其余表面發(fā)蘭。 1. 3 確定毛坯 1.3.1 選擇毛坯 毛坯種類(lèi)的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且也與零件的 機(jī)械加 工工藝和加工質(zhì)量密切相關(guān)，為此需要毛坯制造和機(jī)械加工兩方面的工藝人員 密切配合，合理地確定毛坯的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)形狀，并繪出毛坯圖。 ①常見(jiàn)的毛坯種類(lèi)有以下幾種： （一）鑄件 對(duì)形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。大多數(shù)鑄件 8 采用砂型鑄造，對(duì)尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型 鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。 （二）鍛件 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。 因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的 精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸 精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。 （三）型材 型材主要有板材、棒材、線(xiàn)材等。常用截面形狀有圓形、方 形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類(lèi)。熱 軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度 較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 （四）焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其 優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形 大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 （五）其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制 件等。 ②毛坯的選擇原則 （一）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯制 造方法，用于毛坯制造的昂貴費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低 來(lái)補(bǔ)償。如鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛；選用 冷拉和冷軋型材。單件小批生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。 （二）零件材料的工藝性 例如材料為鑄鐵或青銅等的零件應(yīng)選擇鑄造毛 坯；鋼質(zhì)零件當(dāng)形狀不復(fù)雜，力學(xué)性能要求又不太高時(shí)，可選用型材；重要的 鋼質(zhì)零件，為保證其力學(xué)性能，應(yīng)選擇鍛造件毛坯。 （三）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 形狀復(fù)雜的毛坯，一般采用鑄造方法制造， 薄壁零件不宜用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各段直徑相差不大，可選用 圓棒料；如各段直徑相差較大，為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動(dòng)量，則宜采 用鍛造毛坯，尺寸大的零件一般選擇自由鍛造，中小型零件可考慮選擇模鍛件。 （四）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件 選擇毛坯時(shí)，還要考慮本廠(chǎng)的毛坯制造水平、設(shè) 9 備條件以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性等。 本次尾接桿零件生產(chǎn)類(lèi)型為中小批，含有多個(gè)加工表面，外形比較復(fù)雜， 同時(shí)采用鋼質(zhì)材料，屬于航空方面零件，力學(xué)性能要求較高，所以選擇毛坯時(shí) 采用模鍛件。 1.3.2 鋼質(zhì)模鍛件毛坯尺寸及其公差的確定 鋼質(zhì)模鍛件毛坯公差和機(jī)械加工余量均通過(guò)查表以及計(jì)算獲得，該表格適 用于重量小于或等于250千克，長(zhǎng)度小于或等于2500毫米的模鍛件、熱模鍛壓力 機(jī)、螺旋壓力機(jī)和平鍛機(jī)上成批生產(chǎn)的鋼質(zhì)熱模鍛件。 （1）確定各種鍛件公差和機(jī)械加工余量的主要因素 1) 鍛件重量。根據(jù)鍛件的基本尺寸進(jìn)行計(jì)算，并可按此重量查表確定公差和 余量。 2) 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S。 外 輪 廓 包 容 體鍛 件的 重 量相 應(yīng) 鍛 件 外 輪 廓 包 容 體鍛 件 重 量 WwS? 1 簡(jiǎn)單：S1大于0.63，小于1。 2 一般：S2大于0.32，小于0.63。 3 較復(fù)雜：S3大于0.16，小于0.32。 4 復(fù)雜：S4小于等于0.16。 3) 分模線(xiàn)形狀：可分為平直分模線(xiàn)和對(duì)稱(chēng)彎曲分模線(xiàn)。 4) 鍛件材質(zhì)系數(shù)。 （分為 M1和 M2兩級(jí)） M1 ：最高碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65％的碳鋼，或合金元素最高總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 3.0％的合金鋼。 M2：最高碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于等于0.65％，或合金元素最低總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于等于 3.0％的合金鋼。 5) 零件的加工表面粗糙度，該圖表適用于表面粗糙度 Ra 值大于1.6μm。 6) 加熱條件。 尾接桿零件的鍛件重量在圖表適用范圍內(nèi)，鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)為簡(jiǎn)單，分模線(xiàn) 形狀為直線(xiàn)，鍛件材質(zhì)系數(shù)為 M1。 10 （2）鋼質(zhì)模鍛件的公差。 1) 長(zhǎng)度、寬度和高度極限偏差（查表如圖2） 。 圖2 模鍛件長(zhǎng)度、寬度、高度極限偏差 2) 厚度極限偏差（查表如圖3） 。 圖3 模鍛件厚度方向極限偏差 （3）加工余量和極限偏差的確定 確定模鍛件機(jī)械加工余量時(shí)，根據(jù)估算模鍛件重量，加工精度及鍛件復(fù)雜 11 系數(shù)，查下圖4可得。 （其中余量為單邊余量） 圖3 模鍛件內(nèi)外表面加工余量 1 Φ50和 Φ35外圓表面，重量2千克，磨削加工精度 F2，復(fù)雜系數(shù) S1， 查的直徑方向單邊余量范圍1.7-2.2。Φ50外圓上偏差+1.4，下偏差-0.4；Φ35 外圓上偏差+1.4，下偏差-0.4。 2 Φ61.5和 Φ25外圓表面重量2千克，一般加工精度 F1，復(fù)雜系數(shù) S1， 查表可得直徑方向單邊余量1.7-2.2。Φ61.5外圓上偏差+1.5，下偏差- 0.5；Φ25外圓上偏差+1.2，下偏差-0.4。 3 外圓表面沿軸線(xiàn)長(zhǎng)度方向的加工余量和公差：查表可得這些公差均為 1.7-2.2. 對(duì)所查公差數(shù)據(jù)進(jìn)行圓整：直徑方向余量均取2mm，外圓表面沿軸線(xiàn)長(zhǎng)度方 向的余量均取2mm，同時(shí)對(duì)各余量進(jìn)行綜合考慮，17.6左側(cè)和右側(cè)的余量值可以 加入到17.6軸向方向的長(zhǎng)度內(nèi)，基本確定為14mm，其他軸線(xiàn)和圓周長(zhǎng)度就在直 徑方向上加4mm（其中 Φ61.5圓整為 Φ61.5） 。這樣，毛坯的所有尺寸基本確定 下來(lái)了。 1.3.3 設(shè)計(jì)毛坯圖 12 （1）毛坯圖的表示 其方法如下： 1 實(shí)線(xiàn)表示毛坯表面輪廓，以雙點(diǎn)劃線(xiàn)表示經(jīng)切削加工后的表面，在毛坯 圖上可用交叉線(xiàn)表示加工余量。 2 毛坯圖上的尺寸值包括加工余量在內(nèi)?？稍诿鲌D上注明成品尺寸（基 本尺寸）但必須加括號(hào)。 3 在毛坯圖上可用符號(hào)表示出機(jī)械加工工序的基準(zhǔn)。 4 在毛坯圖上注有零件檢驗(yàn)的主要尺寸及其公差，次要尺寸可不標(biāo)注公差。 5 在毛坯圖上注有材料規(guī)格及必要的技術(shù)要求。如材料及規(guī)格、毛坯精度、 熱處理及硬度、圓角半徑、起模斜度、內(nèi)部質(zhì)量要求等。 （2）繪制尾接桿零件的毛坯圖如下： 圖 4 尾接桿毛坯圖 1. 4 擬定工藝路線(xiàn) 13 1.4.1 各表面加工方法 加工方法的選擇 （1）首先要根據(jù)每個(gè)加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法及分幾次加工。 （2）決定加工方法時(shí)要考慮被加工材料的性質(zhì)。 （3）選擇加工方法要考慮到生產(chǎn)類(lèi)型，即要考慮生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。 （4）選擇加工方法還要考慮本廠(chǎng)或本車(chē)間的現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)條件。 此外，選擇加工方法還應(yīng)考慮一些其他因素，例如，工件的形狀、質(zhì)量以 及加工方法所能達(dá)到的表面物理機(jī)械性能等。 機(jī)械加工的加工方法以及所能達(dá)到的加工質(zhì)量，很多都來(lái)自生產(chǎn)實(shí)踐之中。 由于本人并沒(méi)有積累很長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)，因此，在選擇各表面加工方法 時(shí)，多采用查表方式，借鑒前人的很多方法經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。通過(guò)分析零件圖上各 加工表面的質(zhì)量要求，查詢(xún)圖表從而確定各個(gè)表面的加工工序和方法?，F(xiàn)將部 分使用到的加工方法和適用范圍列出如下： （圖 5 外圓表面加工方法適用范圍） （圖 6 內(nèi)圓表面加工方法適用范圍） （圖 7 基孔制七級(jí)精度孔加工） 圖 5 外圓表面加工方法適用范圍 14 圖 6 內(nèi)圓表面加工方法適用范圍 圖 7 基孔制七級(jí)精度孔加工 15 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的條件及要求，采用傳統(tǒng)的機(jī)床和專(zhuān)用夾具設(shè)備即可，由于 零件分為重要加工表面和次要加工表面，分別有不同的技術(shù)要求，應(yīng)分不同加 工方法和多次加工。其中主要加工表面加工方法如下： ?Φ50 左端面和 Φ61.5 左右兩端面粗糙度要求為 Ra1.6，屬重要加工表面， 采用粗車(chē)--半精車(chē)--精車(chē)。 ?Φ50 外圓面和 Φ35 外圓面及 SR30 球面公差等級(jí)在 IT7-IT8，可采用： 粗車(chē)--半精車(chē)的加工路線(xiàn)。 ?對(duì)于 Φ26 的軸內(nèi)孔來(lái)說(shuō)，其表面粗糙度為 Ra3.2，可采用：鉆--粗鏜-- 半精鏜的加工路線(xiàn)； ?Φ32 為 7 級(jí)孔，上偏差要求 0.003，下偏差要求 0.003，為重要加工表 面。查取手冊(cè)可知精鏜和精鉸均可達(dá)到精度要求，但是精鉸使用的鉸刀為標(biāo)準(zhǔn) 刀具，不能滿(mǎn)足上下偏差的要求。故只能采用采用：鉆（進(jìn)行兩次）--粗鉸-- 半精鏜--精鏜的加工路線(xiàn)。 1.4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 1、基本概念 ①基準(zhǔn)：就是零件上用來(lái)確定其他點(diǎn)、線(xiàn)、面的位置的那些點(diǎn)、線(xiàn)、面。 ②設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：就是零件圖上用來(lái)確定其他點(diǎn)、線(xiàn)、面的位置的基準(zhǔn)。在本 次尾接桿零件設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是 Φ50 左端面和其中心線(xiàn)。 ③定位基準(zhǔn)：在加工時(shí)使工件在機(jī)床或夾具上占有正確位置所采用的基準(zhǔn)。 要注意：當(dāng)用調(diào)整法加工時(shí)，如果定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，就會(huì)產(chǎn)生 基準(zhǔn)不重合誤差。所以當(dāng)定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，必須檢查有關(guān)尺寸的 公差和加工方法能否滿(mǎn)足條件要求，如不能滿(mǎn)足，則要求改變加工方法或另行 選定工藝方案。 2、基準(zhǔn)的選擇原則 ①粗基面選擇原則： （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 為粗基面。 16 （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)以不加工表面作為粗基面。 （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面， 使加工后各加工表面對(duì)各不加工表面的尺寸精度、位置精度更容易符合圖紙要 求。 （4）由于粗基準(zhǔn)的定位精度很低，所以粗基面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。 ②精基面選擇原則： (1)基準(zhǔn)重合原則：應(yīng)盡可能選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。 (2)統(tǒng)一基準(zhǔn)原則：應(yīng)盡可能選擇統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)加工各表面，以保證各表 面間的位置精度。 (3)所選的定位基準(zhǔn)，應(yīng)能使工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、剛性好、變形小和夾具 簡(jiǎn)單。 (4)有時(shí)還要遵循互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。 (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(shí)就以加工面本身作為精基面。 ③輔助基面 工件上沒(méi)有能作為定位基面用的恰當(dāng)?shù)谋砻?，這時(shí)就有必要在工件上專(zhuān)門(mén) 加工出定位基面，稱(chēng)為輔助基面。[1] 3、尾接桿零件在整個(gè)加工過(guò)程中，基準(zhǔn)的選擇 （1）在本次設(shè)計(jì)中，尾接桿零件粗加工時(shí)根據(jù)粗基面選擇原則，選取 Φ35 外 圓（工序 20，見(jiàn)工藝規(guī)程）表面為粗基準(zhǔn)； （2）在精加工時(shí)，由于零件的各主要加工形面均有較高的加工要求，因此，依 據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后形成的各加工面為主要 的定位精基準(zhǔn)，主要包括： 1 在加工 Φ50，Φ35 外圓表面時(shí)，以頂尖孔和 Φ28.5 內(nèi)孔作為精基準(zhǔn)； 2 在鉆 Φ2 孔時(shí)，以 Φ32 內(nèi)孔和 Φ42 內(nèi)孔作為精基準(zhǔn)； 3 在精鏜 Φ32 內(nèi)孔時(shí)，以已加工完成的的 Φ50 端面和 Φ35 外表面作為 精基準(zhǔn)。 17 1.4.3 加工階段的劃分 劃分加工階段原因: (1)粗加工階段中切除金屬較多，產(chǎn)生的切削力和切削熱都較大，所需的夾 緊力也應(yīng)該較大，因而使工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和由此引起的變形也大不可能達(dá)到 高的精度和低的粗糙度，因此需要?jiǎng)澐蛛A段最后達(dá)到圖紙要求。 (2)劃分加工階段可合理使用機(jī)床設(shè)備。 (3)為了在機(jī)械加工工序中插入必要的熱處理工序，同時(shí)使熱處理發(fā)揮充分 的效果，這就自然而然地把機(jī)械工藝過(guò)程劃分為幾個(gè)階段。 本次設(shè)計(jì)的尾接桿零件重要表面的加工精度要求在 IT7 等級(jí)，粗糙度要求 為 Ra1.6，一次加工毛坯切除金屬較多，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形較大，達(dá)不到技 術(shù)要求的精度和粗糙度，因此需要粗加工—半精加工—精加工的階段劃分來(lái)達(dá) 到最后要求。 ①粗加工階段：毛坯加工、外圓粗車(chē)、打頂尖孔等。 ②半精加工階段：次要表面加工，鉆軸孔、鏜軸孔、銑平面等。 ③精加工階段：磨平面、精車(chē)、精鏜等主要表面的精加工。 這樣劃分階段的好處是能在粗加工后及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，及時(shí)報(bào)廢或修 補(bǔ)，同時(shí)適當(dāng)在半精加工后，精加工前安排熱處理工序，消除粗加工階段產(chǎn)生 的內(nèi)應(yīng)力,同時(shí)達(dá)到零件圖紙要求的零件硬度，再進(jìn)行最后的精加工，可保證這 些重要表面的技術(shù)要求。 1.4.4 個(gè)加工表面機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定 1. 主要的外圓表面 1 Φ50 外圓：粗車(chē)——半精車(chē)——精車(chē) 041.6.013.03.5.18.0 55.5.26 ????? ??????? 2 Φ61.5 外圓：粗車(chē)——半精車(chē)——精車(chē) 03.013.03.5.18.0 648.646567 ????? ??????? 3 Φ25 外圓：粗車(chē) 25315.8.0????? 4 Φ61.5 外圓：粗車(chē)——半精車(chē)——精車(chē) 18 03.013.03.5.18.0 648.646567 ????? ??????? 2. 主要的孔加工 1 Φ28.5 孔：鉆孔——半精鏜5.2826??? 2 Φ42 孔：鉆孔——粗鏜孔——半精鏜 062.15.05.10 4426 ??? ????? 3 Φ32H7 孔：鉆孔——粗鉸——半精鏜——精鏜 025.039.25.08.10 97.31.3135 ???? ??????? 3. 沿軸線(xiàn)方向的主要加工長(zhǎng)度 1 17.6： 1.01.5.0 6.78???? 2 6： 1.01.5.064??? 1.4.5 工序順序安排 根據(jù)對(duì)零件所進(jìn)行的工藝分析，不同表面采用的加工路線(xiàn)以及其所能達(dá)到 的精度要求，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，結(jié)合對(duì)其加工階段的劃分，可以考 慮采用普通機(jī)床配以通用、專(zhuān)用夾具，并盡量使 7 工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。其 工序順序安排方案如下： 工序 05 鍛造毛坯； 工序 10 去分模毛邊； 工序 15 劃線(xiàn)，鉗工臺(tái)； 工序 20 粗車(chē) Φ61.5 和 Φ50 的外圓，并且粗車(chē) Φ50 的右端面 A，按劃 線(xiàn)加工端面 A，然后以 A 為基準(zhǔn)加工 Φ61.5 的右端面，尖邊倒圓 R0.1~0.5； 工序 25 打頂尖孔 Φ6； 工序 30 粗車(chē) Φ61.5，Φ35 和 Φ25 的外圓，尖邊倒圓 R0.1~0.5； 工序 35 鉆孔 Φ26，孔深 147.7,； 工序 40 孔 Φ42 的粗鏜和半精鏜，半精車(chē) Φ25，,35 及端面； 工序 45 粗銑平面； 工序 50 粗車(chē)球體； 19 工序 55 去除毛刺； 工序 60 鉆、鉸孔 Φ32； 工序 65 銑 45O、34 O 斜面； 工序 70 去除毛刺，尖邊倒圓 R0.1~0.5，修銼 R10 和 Φ25 外圓兩斜面圓 滑相接； 工序 75 銑凸 R，以 Φ32 的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)； 工序 80 銑凸 R 平面； 工序 85 去除毛刺； 工序 90 半精鏜孔 Φ26； 工序 95 熱處理； 工序 100 打氧化皮； 工序 105 研磨頂尖孔倒角； 工序 110 磨外圓及端面； 工序 115 去除毛刺； 工序 120 鉆孔 Φ2； 工序 125 銑槽； 工序 130 去頂尖孔； 工序 135 精車(chē)球體； 工序 140 去毛刺； 工序 145 半精鏜孔 Φ32； 工序 150 精鏜孔 Φ32； 工序 155 去除全部毛刺； 工序 160 攻螺紋； 工序 165 磁力探傷； 工序 170 檢驗(yàn)； 工序 175 研磨孔 Φ32； 工序 180 表面處理； 1.4.6 各工序切削用量和加工機(jī)床的確定 工序 05 鍛造毛坯； 20 工序 10 去分模毛邊，在鉗工臺(tái)去外圓 H 段分模毛邊； 工序 15 劃線(xiàn)，鉗工臺(tái)； 工序 20 粗車(chē) Φ61.5 和 Φ50 的外圓，并且粗車(chē) Φ50 的右端面 A，按劃 線(xiàn)加工端面 A，然后以 A 為基準(zhǔn)加工 Φ61.5 的右端面，尖邊倒圓 R0.1~0.5， 采用普通車(chē)床 C620 和三爪卡盤(pán)； 工序 25 打頂尖孔 Φ6，以 R34 外圓為基準(zhǔn)，尖邊倒圓 R0.1~0.5，在普通 車(chē)床 C620 上采用中心鉆 A3 和三爪卡盤(pán)； 工序 30 車(chē) Φ61.5，Φ35 和 Φ25 的外圓，以 Φ50 左端面及 Φ50 外圓為 定位基準(zhǔn)，尖邊倒圓 R0.1~0.5，采用普通車(chē)床 C620 和軟三爪； 工序 35 鉆孔 Φ26，以 Φ50 右端面為基準(zhǔn)，在大六角車(chē)床 1K36 上采用 鉆頭 26 和三爪卡盤(pán)； 工序 40 鏜孔 Φ42，以 Φ50 右端面為基準(zhǔn)，加工前找正外圓 A 的跳動(dòng)不 大于 0.1，尖邊倒圓 R0.1~0.5，采用普通車(chē)床 C620 和軟三爪； 工序 45 銑平面，以 Φ50 的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)，采用立式銑床 6H12 和專(zhuān)用夾 具； 工序 50 車(chē)球體，以外圓 Φ35 和 Φ52.5 左端面為定位基準(zhǔn)，采用普通車(chē) 床 C620 和專(zhuān)用夾具； 工序 55 去除毛刺，在鉗工臺(tái)去 A、B 表面毛刺； 工序 60 鉆、鉸孔 Φ32，以右端面為基準(zhǔn)，采用萬(wàn)能立式鉆床 Z5125A 和 專(zhuān)用夾具； 工序 65 銑斜面，以孔 Φ26 的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)，與 R10 和 Φ25 外圓相接， 采用立式銑床 6H13 和專(zhuān)用夾具； 工序 70 去除毛刺，鉗工臺(tái)去毛刺，尖邊倒圓 R0.1~0.5，修銼 R10 和 Φ25 外圓兩斜面圓滑相接； 工序 75 銑凸 R，以 Φ32 的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)，在萬(wàn)能銑床 6H82 采用專(zhuān)用刀 具和專(zhuān)用夾具； 工序 80 銑平面，以 Φ50 的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)銑平面，保證銑后和表面 A 平 齊，在立式銑床 6H13 上采用專(zhuān)用刀具和專(zhuān)用夾具； 21 工序 85 去除毛刺，鉗工臺(tái)去表面 A 的毛刺，并修銼表面 A 兩次加工的 接痕，尖邊倒圓 R0.1~0.5，打零件編號(hào)； 工序 90 鏜孔 Φ26，以 Φ50 的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)加工 Φ26，加工前找正外圓 A 的跳動(dòng)不大于 0.1，采用普通車(chē)床 C620 和專(zhuān)用夾具； 工序 95 熱處理，熱處理 HRC：36—41，Φ35 外圓對(duì)中心的跳動(dòng)不大于 0.1，打磨量不大于 0.1，零件吹砂； 工序 100 打氧化皮，孔 Φ26 進(jìn)行打氧化皮處理，處理后清理內(nèi)孔和倒角 的臟污及氧化皮，修正倒角 60o，使用普通車(chē)床 C620 和專(zhuān)用夾具； 工序 105 研磨倒角，研磨頂尖孔倒角 60o，在普通機(jī)床 C620 上采用專(zhuān)用 刀具和專(zhuān)用夾具； 工序 110 磨外圓，端面 B 磨不大于 0.1，端面 B、K、E 對(duì)頂尖的跳動(dòng)不 大于 0.01，采用 3151 普通機(jī)床和專(zhuān)用夾具； 工序 115 去除毛刺； 工序 120 鉆孔 Φ2，以孔 Φ32 的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)，在臺(tái)式鉆床 CH12A 上 采用鉆頭 2 和專(zhuān)用夾具，去鉆孔毛刺； 工序 125 銑槽，在立式銑床 6H11 上采用專(zhuān)用刀具和專(zhuān)用夾具； 工序 130 去頂尖孔，不許夾傷外圓，采用 C620 普通機(jī)床和軟爪卡盤(pán)； 工序 135 車(chē)球體，加工前找正外圓 A 的跳動(dòng)不大于 0.1，采用車(chē)床 C620 和專(zhuān)用夾具； 工序 140 去毛刺，去銑槽和車(chē)球體后的毛刺，鉗工臺(tái)尖邊倒圓 R0.1~0.5； 工序 145 鏜孔 Φ31.66，以零件左端面為基準(zhǔn)鏜孔，允許和工序 150 合并 加工，采用臥式鏜床 2A716 和專(zhuān)用夾具； 工序 150 精鏜孔 Φ32，以端面為基準(zhǔn)，在臥式鏜床 2A716 上采用專(zhuān)用刀 具加專(zhuān)用夾具； 工序 155 去除毛刺，鉗工臺(tái)上去零件外形全部毛刺，并打磨外表面，尖 邊倒圓 R0.1~0.5； 工序 160 攻螺紋，螺紋中心線(xiàn)與凸 R 中心面呈 45 度角，螺紋倒角 120 度 至絲底，去鉆孔毛刺，采用臺(tái)式鉆床 CH12A 和專(zhuān)用夾具； 22 工序 165 磁力探傷，保證零件材料不能有裂紋； 工序 170 檢驗(yàn)； 工序 175 研磨孔 Φ32，按并節(jié)軸承 UC17KU 外環(huán)的實(shí)際尺寸研磨孔，保 證過(guò)盈 0.01—0.024； 工序 180 表面處理，外表面鍍鎘鍍層厚 5~8μm，除 A 表面外螺紋 M6-6H 和其余內(nèi)表面發(fā)蘭； 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。 23 第二章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 2. 1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)概述 2.1.1 機(jī)床夾具基本概念 在機(jī)械加工中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗(yàn)工序，首先要將 工件固定，使工件具有確定的位置，這種保證一批工件占有確定位置的裝置， 統(tǒng)稱(chēng)為夾具。例如：焊接過(guò)程中用的焊接夾具，檢驗(yàn)中用的檢驗(yàn)夾具，裝配中 用的裝配夾具，機(jī)械加工中用的機(jī)床夾具等，這些都屬于泛指的夾具范疇。 2.1.2 機(jī)床夾具的分類(lèi) 1、夾具的種類(lèi)和形式很多，一般按夾具應(yīng)用的范疇： ①通用夾具。它是指以通用的夾具。在通用機(jī)床上一般都附有通用夾具， 如：車(chē)床上的三爪或四爪卡盤(pán)、頂尖；銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)臺(tái)等。 他們有較大的適用范圍，無(wú)需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來(lái)裝夾不同的工件，這 類(lèi)夾具夾具一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，由專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)生產(chǎn)，作為機(jī)床附件提供給用戶(hù)，通 用夾具主要用于單件小批量生產(chǎn)，缺點(diǎn)是定位精度不高。 ②專(zhuān)用性?shī)A具。專(zhuān)用夾具是針對(duì)某一種工件的某道工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，無(wú) 需考慮它的通用性，但是需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，夾具成本高。當(dāng)產(chǎn) 品變更時(shí)，就不能再使用了，專(zhuān)用夾具適用于產(chǎn)品固定的大批量生產(chǎn)中。 ③可調(diào)整夾具?？烧{(diào)整夾具通過(guò)少量的零件更換或調(diào)整后，使一套夾具可 適用于多個(gè)工序并可多次重復(fù)使用?？烧{(diào)整夾具由通用件和可調(diào)整件兩部分組 成，通用部分包括定位件、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱部件等，這部分長(zhǎng)期安 裝在機(jī)床上，可調(diào)整部分包括定位件、加緊建、導(dǎo)向件等。 ④組合夾具。由一套預(yù)先準(zhǔn)備好的各種不同形狀，不同規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元 件與合件所組成，可根據(jù)工件形狀和工序要求裝配成各種機(jī)床夾具。適用于新 24 產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時(shí)任務(wù)。 2、專(zhuān)用夾具分類(lèi)： ①車(chē)床類(lèi)夾具。 ②銑床類(lèi)夾具。 ③鉆鏜床類(lèi)夾具。 ④其他機(jī)床夾具。 2. 2 工件的定位原理、定位原則和定位方法 2.2.1 工件的定位原理和定位原則 1、定位原理 工件在空間具有六個(gè)自由度，即沿 x、y、z 三個(gè)直角坐標(biāo)軸方向的移動(dòng)自 由度和繞這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 。要使工件在某個(gè)方向上有確定的位置， 就必須限制工件在該方向的自由度，要完全確定工件的位置，就必須消除這六 個(gè)自由度，通常用六個(gè)支承點(diǎn)（即定位元件）來(lái)限制工件的六個(gè)自由度，其中 每一個(gè)支承點(diǎn)限制相應(yīng)的一個(gè)自由度 。此即通常說(shuō)的“六點(diǎn)定則” 。 2 定位原則 ①工件在夾具中的定位，可以轉(zhuǎn)化成為空間直角坐標(biāo)系中，用定位支撐點(diǎn) 限制工件自由度的方式來(lái)分析。 ②工件在定位時(shí)應(yīng)該被限制的自由度數(shù)目，完全由工件在該工序的加工技 術(shù)要求所確定。 ③1 個(gè)定位支撐點(diǎn)只能限制工件 1 個(gè)自由度，因此，工件在夾具中定位時(shí)， 所用定位支撐點(diǎn)的數(shù)目，充其量也決不多與 6 個(gè)。 ④每個(gè)定位支撐點(diǎn)所限制的自由度，原則上不允許重復(fù)或相互矛盾。 2.2.2 工件的定位方法及誤差 1、平面定位 定位件為支撐銷(xiāo)釘或定位平板，一般情況，工件以未經(jīng)機(jī)械加工的平面定位 時(shí)，多采用多支撐點(diǎn)來(lái)定位；如果工件以已經(jīng)機(jī)械加工的平面定位，可用平面 定位。 25 1）平面定位特點(diǎn) ①支撐釘：接觸面大，壓強(qiáng)小，夾具裝配時(shí)幾個(gè)支撐釘在平面磨床上同時(shí) 磨出，使支撐面保持在同一平面內(nèi)。 ②支撐板：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造。 ③可調(diào)支撐：用于高度可調(diào)的定位。 ④自位支撐：用于剛性差的工件，相當(dāng)于一個(gè)支撐點(diǎn)，限制一個(gè)自由度。 2）平面定位誤差 工件以平面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，定位誤差的大小主要取決于工件上定位基準(zhǔn) 平面質(zhì)量以及對(duì)規(guī)定位置的尺寸公差位置精度。一般情況下，由于工序尺寸大， 后續(xù)工序余量也多，定位誤差一般不計(jì)，也就是平面定位定位誤差等于零。 2、外圓柱面定位 常見(jiàn)的有圓柱孔定位、半孔定位、V 形塊定位和自動(dòng)定心裝置定位等。 （1)圓柱孔定位。 1)定位孔較短時(shí)，限制工件兩個(gè)自由度；定位孔較長(zhǎng)時(shí)，可限制四個(gè)自由 度。 2)誤差分析:δ 定位=a+Δ+a 定。其中：a 為軸的公差，a 定為定位孔的公差， Δ 為孔與軸的最小間隙。 (2)半孔定位。 1）定位元件是下半圓，上半圓起夾緊作用。 2）誤差分析：δ 定位=（a+a 定）/2。 （3）V 形塊定位。 1）適用情況： ①當(dāng)垂直于 V 形塊底面 的方向上原始尺寸的公差較大，而水平的位置尺寸要求較高時(shí)。 ②用于任何（180o-γ）的一段圓弧做定位基準(zhǔn)時(shí)。 ③以外圓柱表面作定位基準(zhǔn)而不適合用孔定位時(shí)。 2）誤差分析：δ 定位=a/2sin(γ/2). 26 3.孔定位。 常見(jiàn)有定位銷(xiāo)或心軸定位、外圓錐面定位和自動(dòng)定心裝置定位等。 （1）定位銷(xiāo)或心軸 1）短者限制徑向兩個(gè)自由度，長(zhǎng)者限制四個(gè)自由度。 2）誤差分析：δ 定位=a+Δ+a 定 （2）外圓錐面定位 可消除其配合間隙，獲得很高的徑向定位精度。常用的有小錐度定位和大 錐度定位。 2. 3 工件的夾緊及夾緊裝置 2.3.1 夾緊的基本概念 定位和夾緊是安裝工件時(shí)密切相關(guān)的兩個(gè)問(wèn)題，必須一起考慮，工件定位 后，必須要靠夾緊裝置來(lái)確保工件在整個(gè)加工過(guò)程中始終保持在準(zhǔn)確位置上， 保證加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率。一般夾緊裝置由三部分組成：力源部分，中間傳力 機(jī)構(gòu)，加緊元件。 2.3.2 夾緊裝置分類(lèi)和效用 1、簡(jiǎn)單加緊機(jī)構(gòu) ①楔塊夾緊：夾緊后能夠自鎖（楔塊升角小于摩擦角） ，夾緊力不大，通常 與其他夾緊方式組合使用，或用于夾緊力不大的工序中。 ②螺旋夾緊：構(gòu)件主要是螺釘和螺母，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠，夾緊力大， 自鎖牢靠，通用性大。 ③偏心夾緊：操作迅速，構(gòu)造簡(jiǎn)單，但工作行程小，自鎖性差，夾緊力一 般。 2、組合夾緊 ①螺釘-壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 ②偏心輪-壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 ④其他形式組合夾緊機(jī)構(gòu)。 2. 4 專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 27 2.4.1 設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具的基本要求 設(shè)計(jì)夾具必須滿(mǎn)足工藝要求，結(jié)構(gòu)性能可靠，使用省力安全，操作方便， 有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，改善勞動(dòng)條件，提高標(biāo)準(zhǔn)化，通用化，系列水 平。 （2）要深入現(xiàn)場(chǎng)、聯(lián)系實(shí)際、確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)征求教師意見(jiàn)，經(jīng)審后 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （3）具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，即所設(shè)計(jì)的夾具應(yīng)便于制造、檢驗(yàn)、裝配、 調(diào)整、維修，且便于切屑的清理和排除。 （4）夾具設(shè)計(jì)必須保證圖樣清晰、完整、正確、統(tǒng)一。 （5）對(duì)精密、重大、特殊的夾具應(yīng)附有使用說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)。 2.4.2 設(shè)計(jì)夾具的依據(jù) 工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。 （2）工件的工藝規(guī)程。 （3）產(chǎn)品的圖紙和技術(shù)要求。 （4）有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 （5）國(guó)內(nèi)外典型工裝圖樣和有關(guān)資料。 （6）工廠(chǎng)設(shè)備清單。 （7）生產(chǎn)技術(shù)條件。 2.4.3 設(shè)計(jì)夾具的程序和內(nèi)容 1．明確設(shè)計(jì)任務(wù) 2．熟悉被加工件的圖樣 3．分析被加工間的工藝規(guī)程 4．核對(duì)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 5．收集資料，深入調(diào)研 6．確定夾具設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)示意圖 7．繪制裝配圖 28 第三章 尾接桿工序 75、80 銑削加工夾具設(shè)計(jì) 3. 1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法和步驟 夾具是機(jī)械加工中的重要部分，夾具設(shè)計(jì)的合理與否，直接影響到被加工 零件的加工精度等參數(shù)。首先確定工件的定位方式，然后進(jìn)行誤差分析，確定 夾緊方式，夾緊力的計(jì)算，對(duì)夾具的主要零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。夾具的設(shè)計(jì)主要 分為四個(gè)階段： 1、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作。 1 熟悉工序圖。 2 了解所用的機(jī)床、刀具的情況。 3 了解生產(chǎn)批量和對(duì)夾具的需用情況。 4 了解夾具制造車(chē)間的生產(chǎn)條件和技術(shù)現(xiàn)狀。 5 準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)夾具要使用的各種標(biāo)準(zhǔn)、工廠(chǎng)規(guī)定、典型夾具圖冊(cè)和有關(guān)設(shè) 計(jì)的指導(dǎo)性及參考性資料等。 2、擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 工件的定位方案、夾緊方案、對(duì)刀或?qū)б桨傅取?3、繪制夾具總圖。 4、繪制夾具零件圖。 3. 2 定位方法與定位元件的選用 29 圖 8：工序 75 銑削加工過(guò)程和定位方式 圖 9：工序 80 銑削加工過(guò)程和定位方式 由工序圖可知，該銑削過(guò)程分為兩個(gè)工序，一個(gè)是工序 75：銑凸 R，以 Φ30.7 的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)，在萬(wàn)能銑床 6H82 采用專(zhuān)用刀具和專(zhuān)用夾具；工序 80：銑平面，以 Φ52.5 的中心線(xiàn)為基準(zhǔn)銑平面，保證銑后和表面 A 平齊，在 立式銑床 6H13 上采用專(zhuān)用刀具和專(zhuān)用夾具。下面對(duì)銑削過(guò)程進(jìn)行分析，并設(shè) 計(jì)銑床用夾具。 1．加工過(guò)程的分析 （1）分析可知，加工工件的兩個(gè)工序?qū)ぜ亩ㄎ缓图泳o要求是一樣的， 因此可以設(shè)計(jì)相同的銑床夾具。 30 （2）對(duì)銑削過(guò)程進(jìn)行分析可知，加工要求限制工件的 5 個(gè)自由度，分別為 沿 X 軸的移動(dòng)，沿 Z 軸的移動(dòng)，沿 X 軸、Y 軸、Z 軸的旋轉(zhuǎn)。工件沿 Y 軸的 移動(dòng)并不影響工件的加工。 （3）定位基準(zhǔn)的選擇：為了限制工件在加工過(guò)程中的 5 個(gè)自由度，同時(shí)為 了保證加工過(guò)程中的加工質(zhì)量，結(jié)合工件自身的結(jié)構(gòu)特性，選取沿軸線(xiàn)方向 Φ35 外圓面、Φ50 左端面作為定位基準(zhǔn)面。 2．定位件的選取 通過(guò)分析加工過(guò)程，可知要限制工件的 5 個(gè)自由度，通過(guò)結(jié)合工件自身的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選取長(zhǎng) V 型塊、圓柱銷(xiāo)（為經(jīng)過(guò)加工的圓柱銷(xiāo)）和一平面組合件進(jìn) 行定位，并進(jìn)行說(shuō)明。 分析可知，兩個(gè)工序可以使用同一個(gè)銑床夾具，定位基準(zhǔn)選取的是端面和 外圓軸面，根據(jù)機(jī)床各類(lèi)夾具的特點(diǎn)及其誤差，在此選取平面和 V 形塊組合定 位的方法，根據(jù)“六點(diǎn)定則”和定位原則，綜合分析諸多因素，得到以下定位 方案： 長(zhǎng) V 型塊、圓柱銷(xiāo)（為經(jīng)過(guò)加工的圓柱銷(xiāo)）和一平面組合定位。要進(jìn)行凸 R 和平面銑削，同時(shí)在平面銑削中要保證加工厚度，必須限制工件的五個(gè)自由 度，下面對(duì)這一設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合分析： 1) 長(zhǎng) V 型塊：作用于 Φ35 圓柱面，限制了工件沿 Z 軸的移動(dòng)和繞 Z 軸的旋轉(zhuǎn)、 沿 Y 軸的移動(dòng)和繞 Y 軸的旋轉(zhuǎn)，共四個(gè)自由度；同時(shí)為了保證圓柱面在夾 緊力作用下受力均勻和不被夾傷，與 V 型塊配合的加緊裝置，采用與圓柱 面弧度相同的 Φ35.7 的圓弧面（如圖 10 所示） 。 31 圖 10：V 型塊和配用的弧形夾緊裝置 2) 加工后的圓柱銷(xiāo)（如圖 11）：作用于工件 Φ50 左端面，限制工件沿 X 軸 的移動(dòng)，共一個(gè)自由度。 圖 11：加工后的圓柱銷(xiāo)定位 3) 平面定位（如圖 12）：使用一平面與工件要銑削部分相貼合限制工件沿 X 軸的旋轉(zhuǎn)。共一個(gè)自由度。采用浮動(dòng)支撐，同時(shí)，通過(guò)測(cè)算的的浮動(dòng)支撐 的支撐力可以抵消一部分銑削力，從而減少工件的變形。 圖 12：平面定位 綜上可知：該定位方案限制了工件的六個(gè)自由度，產(chǎn)生了過(guò)定位。但分析 可知，過(guò)定位并不會(huì)影響工件的加工。 32 3．計(jì)算上述方案中存在的誤差 δ 誤差 （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為 δ 定基 δ 安裝 δ 加工， 三部分，夾具設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮估算各部分誤差，使其綜合影響不 致超過(guò)工序所允許的限度。 δ 定基是指由于定位基準(zhǔn)與原始基準(zhǔn)不重合而引起的原始尺寸的誤差，它的 大小已由工藝規(guī)程所確定。家具設(shè)計(jì)者對(duì)它無(wú)法直接控制，且最好采用基準(zhǔn)重 合原則。 δ 安裝是指與工件在夾具上以及夾具在機(jī)床上安裝的有關(guān)誤差，它包括以下 因素： 1 工件在夾具上定位時(shí)所產(chǎn)生的定位誤差 δ 定位。 2 工件因夾緊而產(chǎn)生的誤差 δ 夾緊，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(zhǔn)或加工表面在原始尺寸方向上的位移。 3 家具在機(jī)床上的安裝誤差 δ 安裝，是指由于夾具在機(jī)床上的位置不正確 而引起的原始基準(zhǔn)的原始尺寸方向上的最大位移。 δ 加工是指在加工中由于工藝系統(tǒng)變形、磨損以及調(diào)整不正確等而造成的原 始尺寸的誤差。 以上諸因素都是造成被加工表面位置誤差的原因，它們?cè)谠汲叽缟系目?和應(yīng)小于該尺寸的公差 δ，及滿(mǎn)足公式： 加 工夾 安夾 緊定 位定 基 ????? ????? （2）本方案中誤差的分析 1 在上述方案中定位基準(zhǔn)和工序設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，所以 δ 定基=0。 2 定位誤差。主要使用長(zhǎng) V 型塊進(jìn)行定位，由于平面定位本身誤差不計(jì)， V 形塊本身有定位誤差，但產(chǎn)生的誤差對(duì)水平方向上無(wú)誤差影響。 3 夾緊誤差，因材料使用合金高，硬度很高，且?jiàn)A緊力度并不是很大，因 而夾緊誤差甚小，可忽略不計(jì)。 33 4 夾具的安裝誤差。由于夾具中 V 型塊定位和底面 B 的平行度誤差等會(huì)引 起工件的傾斜，從而造成被加工平面的傾斜。其平行度要求為 0.02。因此，在 銑削平臺(tái)上誤差范圍在 0.02 以?xún)?nèi)。 5 與加工方法有關(guān)的誤差 δ 加工。對(duì)刀塊的位置尺寸誤差，調(diào)刀誤差、銑 刀的跳動(dòng)、機(jī)床工作臺(tái)面的傾斜，均會(huì)引起加工誤差，可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)并參照 經(jīng)濟(jì)加工精度，大約取為 0.005。 以上諸項(xiàng)可能造成的最大誤差為 0.025mm，在所要要求的誤差 0.05 的范圍 以?xún)?nèi)。因此可以得到結(jié)論：這個(gè)銑床夾具能保證工件的精度要求。 3. 3 繪制尾接桿銑床夾具的裝配圖 圖 13：銑床夾具主視圖 34 圖 14：銑床夾具左視圖 35 圖 15：銑床夾具俯視圖 36 參考文獻(xiàn) [1] 閻光明,侯忠濱,張?jiān)迄i.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] 王長(zhǎng)春，孫步功 .互換性與測(cè)量技術(shù).北京：北京大學(xué)出版社,2010. [3] 馬蘭.機(jī)械制圖 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006. [4] 陸劍中，孫家寧 .金屬切削原理與刀具.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005. [5] 濮良貴,紀(jì)名剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社,2006. [6] 王先逵.機(jī)械加工工藝手冊(cè)(工藝基礎(chǔ)卷).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 37 致 謝 歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫(xiě)完，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中遇到了 無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過(guò)了。在此，我要向曾經(jīng)幫助 和關(guān)心過(guò)我的人，表示真切的謝意。 首先感謝明德學(xué)院和機(jī)電工程系，是學(xué)院給我提供了學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和環(huán)境， 是機(jī)電工程系交給了我作為機(jī)械人的本領(lǐng)，真心希望學(xué)院能越辦越好，機(jī)電學(xué) 院越辦越紅火。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的類(lèi)型屬于生產(chǎn)設(shè)計(jì)。雖然經(jīng)歷的大學(xué)四年知識(shí)的積累，但 是在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)仍然是力不從心，遇到了很多困難。在此我要衷心地感謝我 的指導(dǎo)老師鄧修瑾老師，在這幾個(gè)月的時(shí)間里，鄧?yán)蠋焾?jiān)持每周見(jiàn)面，每次見(jiàn) 面都認(rèn)真而細(xì)致的檢查我們的作業(yè)，耐心的引導(dǎo)我們；同時(shí)她作為一位老師， 身體力行，盡職盡責(zé)，是我學(xué)習(xí)和工作的楷模，為我以后的人生路樹(shù)立了偉大 的榜樣。 本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒(méi)有各位學(xué)者的研究成果的幫助和 啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫(xiě)作。在此，我要向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬。 最后再次衷心地感謝我的老師和同學(xué)們，謝謝！ 38 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)全部課程的一次綜合性應(yīng)用，是讓我們將 所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中一次訓(xùn)練。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)分析問(wèn)題，找到解決方案的能力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是尾接桿工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)，從零件分析、加工方法選擇到夾 具設(shè)計(jì)，包含了機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程所學(xué)的全部知識(shí)，是對(duì)所學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際的綜合 應(yīng)用。同時(shí)整個(gè)過(guò)程中，老師的指導(dǎo)和帶領(lǐng)逐漸培養(yǎng)了我分析問(wèn)題，解決問(wèn)題 的能力。同時(shí)也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心。對(duì) 相關(guān)知識(shí)和資料的查詢(xún)?cè)黾恿宋业闹R(shí)儲(chǔ)備，提高了解決機(jī)械加工問(wèn)題的能力， 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力，同 時(shí)還具備了識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也使我意識(shí)到自己在很多方面的缺點(diǎn)和不足，知識(shí)掌握不夠 豐富，相關(guān)領(lǐng)域涉足不夠，但是正是這些不足使我領(lǐng)悟到學(xué)無(wú)止境，在以后的 工作、生活中要不斷的學(xué)習(xí)，不斷掌握相關(guān)技能，努力提高自己知識(shí)和綜合素 質(zhì)，更好應(yīng)對(duì)未來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。 39 （本科畢業(yè)論文） 外文文獻(xiàn)及譯文 題目：Robots Make Computer Science Personal 畢業(yè)時(shí)間 2014.6 1 外文文獻(xiàn) 原文： Robots Make Computer Science Personal They also make it more hands-on, real, practical, and immediate ,inspiring a new generation of scientists' deep interest in the field. Computer science has lost its appeal, and robots can help find it. Even as computing has in vadedevery aspect of our lives, CS as a field of study is often seen as disconnected from these same lives. So to reestablish the connection,the Institute for Personal Robots in Education (IPRE, www.roboteduca-tion.org) is developing a personal robot, software,and curricula to help teach introductory CS courses. Imbued with the proper pedagogical philosophy and training, it can help make CS mor- epersonal. Who is to blame for the current lack of interest ? Well, me, for one. But CS education has long been a “student repellent,“ along with what might be viewed as asocial industry practices and unfortunate Hollywood stereotypes. Though there are islands of hope (such as Carnegie Mellon University and the Georgia In
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