缸體精銑兩側面機床總體設計及夾具設計【銑兩側面】【說明書+CAD+3D】

缸體精銑兩側面機床總體設計及夾具設計【銑兩側面】【說明書+CAD+3D】,銑兩側面,說明書+CAD+3D,缸體精銑兩側面機床總體設計及夾具設計【銑兩側面】【說明書+CAD+3D】,缸體,精銑兩,側面,機床,總體,設計,夾具,說明書,CAD 畢業(yè)設計任務書 課題： 缸體精銑兩側面機床總體設計及夾具設計 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名 龔仁華 班 級 B機制077 學 號 0710101713 指 導 教 師 袁 健 專 業(yè) 系 主 任 王 福 元 發(fā) 放 日 期 2011年2月20日 一、設計內容 根據零件加工要求，設計一臺缸體精銑兩側面銑機床，具體進行缸體精銑兩側面 銑機床總體設計及夾具設計，主要內容有： 1．總體設計 1）制定工藝方案，確定機床配置型式及結構方案。 2）三圖一卡設計，包括： (a) 被加工零件工序圖；(b) 加工示意圖；(c) 機床聯(lián)系尺寸圖， (d) 生產率計算卡；(e) 有關設計計算、校核。 2．夾具設計 (a) 夾具總裝圖；(b)零件圖；(c) 有關計算、校核等。 二、設計依據 1．課題來源：鹽城市高精裝備機電有限公司； 2．產品名稱：缸體精銑兩側面銑床； 3．被加工零件：缸體（附零件圖）； 4．工件材料：HT150； 5．加工內容：按圖紙要求加工內容為上下兩個面； 6. 生產綱領：大批大量； 三、設計要求 1．機床應能滿足加工要求，保證加工精度； 2．機床應運轉平穩(wěn)，工作可靠，結構簡單，裝卸方便，便于維修、調整； 3．機床盡量能用通用件（中間底座可自行設計）以便降低制造成本； 4．機床各動力部件用電氣控制； 5．設計圖樣總量：折合成A0幅面在3張以上；工具要求：二維圖用AutoCAD軟件繪 制，三維造型軟件任選；過程要求：裝配圖需提供手工草圖； 6．畢業(yè)設計說明書按照學校規(guī)定的格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字數不少于1萬字； 7．查閱文獻資料10篇以上，并有不少于3000漢字的外文資料翻譯； 8．到相關單位進行畢業(yè)實習，撰寫不少于3000字實習報告； 9．撰寫開題報告。 四、畢業(yè)設計物化成果的具體內容及要求 1、設計成果要求： 1）畢業(yè)設計說明書 1 份 2）被加工零件工序圖 1 張 3）加工示意圖 1 張 4）機床聯(lián)系尺寸圖 1 張 5）生產率計算卡 1 張 6）夾具總裝配圖 1 張 7）夾具體零件圖 1 張 8）其它零件圖 不少于7張 9）零件三維造型圖 1 張 2、外文資料翻譯（英譯中）要求 1）外文翻譯材料中文字不少于3000字； 2）內容必須與畢業(yè)設計課題相關； 3）所選外文資料應是近10年的文章，并標明文章出處。 五、 畢業(yè)設計（論文）進度計劃 起訖日期 工作內容 備 注 2月20日～2月21日 布置任務 2月21日～3月19日 調查研究，畢業(yè)實習，方案論證，總體設計 3月20日～4月7日 技術設計（部件設計） 4月7日～5月7日 工作設計（零件設計） 5月8日～5月25日 撰寫畢業(yè)設計說明書 5月26日～5月27日 畢業(yè)設計預答辯 5月28日～6月6日 修改資料 6月7日～6月8日 評閱材料 6月9日～6月10日 畢業(yè)答辯 6月11日～6月15日 材料整理裝袋 六、 主要參考文獻： 1謝家瀛．組合機床設計簡明手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2002． 2 劉守勇． 機床制造工藝與機床夾具[M]．北京：機械工業(yè)出版社,2005． 3 秦國華, 張衛(wèi)紅．機床夾具的現(xiàn)代設計方法[M]．北京：航空工業(yè)出版社, 2006． 4 姜永武，劉薇娜．組合機床設計[M]．北京：機械工業(yè)出版社, 2004． 5 孫麗媛．機械制造工藝與專用機床夾具設計指導[M]．北京：冶金工業(yè)出版社, 2002． 6 張接信．組合機床及其自動化[M]．北京：人民交通出版社, 2009． 7 薛源順．機床夾具設計[M]．北京：機械工業(yè)出版社, 2001． 8 吳拓．簡明機床夾具設計手冊[M]．北京：化學工業(yè)出版社, 2010． 9李旦，邵車向，王杰．機械制造工藝課程設計機床專用夾具圖冊[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社, 2005． 10張接信．自動化加工設備 組合機床[M]．陜西：陜西科學技術出版社,2006． 七、其他 八、專業(yè)系審查意見 系主任： 年 月 日 九、機械工程學院意見 院長： 年 月 日 5 畢業(yè)實習報告 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名 龔仁華 班 級 B 機 制 077 學 號 0710101713 指 導 教 師 袁 健 日 期 2011年3月19日 實習報告 一、概述 作為一個機械設計制造及其自動化專業(yè)的學生，我選擇的畢業(yè)設計課題是缸體精銑兩側面機床的設計。這個課題結合生產實際選擇的，設計內容符合專業(yè)培養(yǎng)目標，有利于鞏固、深化和拓展學生所學專業(yè)知識和技能。能夠達到培養(yǎng)學生綜合工程實踐能力的訓練，符合畢業(yè)設計教學要求。為了更好的完成該設計，對組合機床的設計先有一定的認識，學校組織了我們進行畢業(yè)實習。 實習是大學教育最后一個極為重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。通過實習，使我們在社會實踐中接觸與本專業(yè)相關的實際工作，增強感性認識，培養(yǎng)和鍛煉我們綜合運用所學的基礎理論、基本技能和專業(yè)知識，去獨立分析和解決實際問題的能力，把理論和實踐結合起來，提高實踐動手能力，為我們畢業(yè)后走上工作崗位打下一定的基礎。 二、實習過程 首先，我們實習的地點是江蘇長虹涂裝機械有限公司，這是涂裝機械工程設計、制造、安裝、調試、售后服務為一體的國家汽車行業(yè)協(xié)會、涂裝行業(yè)協(xié)會定點生產企業(yè)。主要的生產線有：涂裝線;汽車涂裝線;前處理生產線;陰、陽極電泳涂裝線;中涂線;PVC線;面漆線;修飾線;純水機組;廢水處理站;輕、重型懸掛輸送機二維、三維升降機;空中積放輸送機;垂直地面輸送機;滑橇輸送機系統(tǒng);升降機。 然后我們去了江蘇江動集團有限公司實習，這是國家專業(yè)生產中、小功率柴油機的重點企業(yè)。江動牌柴油機質量優(yōu)良、服務好，在眾多小柴產品中獨樹一幟，遐邇聞名，成為全國知名品牌。從一個名不見經傳的地方小廠，發(fā)展成為江蘇省機械工業(yè)骨干企業(yè)、全國500家最大工業(yè)企業(yè)和全國100家最大機械工業(yè)企業(yè)之一。 最后一段時間我們來到東風悅達起亞汽車有限公司。這是由東風汽車公司、江蘇悅達投資股份有限公司、韓國起亞自動車株式會社共同組建的中外合資轎車制造企業(yè)。主產品SOUL、Forte福瑞迪、賽拉圖/賽拉圖歐風、RIO銳歐、獅跑、嘉華、遠艦系列車型均引自韓國起亞，以先進技術精心打造，競爭力極強。因為時間比較緊迫,所以這次在東風悅達起亞第二工廠之行應該以參觀為主,在東風悅達起亞第二工廠的參觀,多少令我們了解了機械制造業(yè)的發(fā)展方向,我想,這也是本次東風悅達起亞第二工廠之行最大的收獲。就目前來言,汽車等一系列高新技術的運用開看,如何將電子技術與機械技術更好的結合,實現(xiàn)機電一體化,將是日后一端時間機械發(fā)展的重中之重。 三、實習內容 畢業(yè)實習主要的目的就是提高我們應屆畢業(yè)生社會工作的能力,如何學以至用,給我們一次將自己在大學期間所學習的各種書面以及實際的知識,實際操作、演練的機會。 長虹涂裝有限公司以追求完美、創(chuàng)造卓越、豪氣貫長虹為企業(yè)理念。不斷研發(fā)高科技、高附加值、節(jié)能環(huán)保型產品。已與清華大學、西安交大、鹽城工學院、一汽技術中心合作。 在車間的實習,了解了目前制造業(yè)的基本情況,只是由于機械行業(yè)特有的技術操作熟練性和其具有的較大風險性,很遺憾地,不能多做一些具體實踐的操作,但是觀察了一臺機床的各個零件的生產加工過程及其裝配過程,使許多自己從書本上學的知識鮮活了起來,明白了本專業(yè)在一些技術制造上的具體應用。 江動集團的車間與車間之間都是生產線相連，工人們無須搬運工件，都是由機器將工件搬運到工人手里，節(jié)省了時間。我們實習時，正是工人上班時間，除了機床附近的加工碎屑外，其它地方都很干凈，對設備的維護做得也很好，相信集團在管理方面做得非常好。 實習過程中我們主要是觀察了組合機床加工的主要車間，在老師的講解和與工人師傅們的交流中我們加深了對組合機床的了解，師傅們給而我們介紹了各式各樣的組合機床，以及它們的作用， 作為目前國內第一流的現(xiàn)代化汽車工廠，東風悅達起亞第二工廠的生產線采用當今世界上最先進柔性生產方式，在一條生產線上可以混合生產多種車型。同時，第二工廠各個車間的自動化率非常高，計算機系統(tǒng)將得到廣泛應用，除個別工種必須由人工負責完成外，其它基本采用自動化操作。另外，第二工廠生產線設備全部是通過國際化招標進行采購，這在考慮成本控制因素的同時更有力保證了生產技術的先進性。車間之間以及每個車間內設施的合理布局也使得第二工廠將成為一個環(huán)境和諧、更具人性化的工廠。整個工廠配備了沖壓、焊裝、涂裝、總裝和發(fā)動機車間等完整的整車生產配套設施。 四、分析 長虹執(zhí)行的是高效、現(xiàn)代的企業(yè)制度，職權明晰、分工明確，各職能部門精英薈萃、人才濟濟。慎重對待每一位客戶，力爭提供最優(yōu)質的服務。 車間的布局按照生產的流程來設計的，這樣有利于節(jié)省工作時間，提高生產效率。 在江動集團我們可以了解到組合機床一般采用多軸、多刀、多序、多面或多工位同時加工的方式，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經標準化和系列化，可根據需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產線。 組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。 當然了，參觀實習的同時我對該企業(yè)的人才資源管理也有了一定的了解：1.構建公司人才工程，加強人才隊伍建設：實施職位分析，建立素質模型，規(guī)范職位管理；建立“225人才工程”。建立精英人才20人，中堅人才隊伍200人，技術、管理、業(yè)務、生產業(yè)務等基層骨干500人的人才工程；實施“322人才梯隊計劃”。1個總經理崗位后備梯隊3人，1個副總經理崗位梯隊后備2人，1個部門經理崗位后備梯隊2人；實施職業(yè)生涯規(guī)范，建立人才培養(yǎng)通道；多渠道、多形式拓展員工培訓。2.拓寬渠道，吸引優(yōu)秀人才：與高校合作，吸收應屆畢業(yè)生；建立內部人才網絡，吸引管理、技術、營銷人才；借用網絡平臺，廣羅社會人才；利用獵頭渠道，選拔優(yōu)秀人才。3.采用集團化人力資源管理模式，建立兩級人力資源管理體系：在股份公司層面上構建人力資源管理平臺，為事業(yè)部、子公司提供人力資源技術支持、指導和服務，并實施監(jiān)督；統(tǒng)一人力資源管理政策、制度，子公司結合本事業(yè)部建立細則；規(guī)范人事管理權限，規(guī)范兩級管理運作；建立與上級有關政府部門良好的聯(lián)系，共同協(xié)調解決外部事件。4.導入現(xiàn)代人力資源管理技術，提升人力資源管理能力：運用工作分析技術，建立職位體系，為招聘、人力資源配置、培訓、薪酬、績效奠定基礎；應用人力測評體系，提高選人的信度和效度；建立市場領先、體現(xiàn)公平、一致的戰(zhàn)略薪酬體系；運用平衡計分卡，建立有效的戰(zhàn)略績效管理體系。 東風悅達起亞汽車有限公司系由東風汽車公司、江蘇悅達投資股份有限公司、韓國起亞自動車株式會社共同組建的中外合資轎車制造企業(yè)。主產品SOUL、Forte福瑞迪、賽拉圖/賽拉圖歐風、RIO銳歐、獅跑、嘉華、遠艦系列車型均引自韓國起亞，以先進技術精心打造，競爭力極強。 秉承“挑戰(zhàn)、精誠、和合、超越”的企業(yè)理念，東風悅達起亞全體員工以顧客至上為宗旨，不斷挖掘企業(yè)蓬勃的創(chuàng)造力，在“激情超越夢想”的品牌精神鼓舞下，向中國消費者奉獻安全環(huán)保、超越期望的汽車產品以及完善的售后服務，為消費者創(chuàng)造更美好、更便捷的汽車生活。 五、實習感想 生產實習是我們機械設計及其自動化專業(yè)知識結構中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入畢業(yè)設計計劃中的。其目的在于通過實習使學生獲得基本生產的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時專業(yè)實習又是鍛煉和培養(yǎng)學生業(yè)務能力及素質的重要渠道，培養(yǎng)當代大學生具有吃苦耐勞的精神，也是學生接觸社會、了解產業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現(xiàn)由學生到社會的轉變，培養(yǎng)我們初步擔任技術工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗企業(yè)工作的內容和方法。這些實際知識，對我們學習后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎。實習收獲，主要有四個方面：一是通過直接參與企業(yè)的運作過程，學到了實踐知識，同時進一步加深了對理論知識的理解，使理論與實踐知識都有所提高，圓滿地完成了本科教學的實踐任務。二是提高了實際工作能力，為就業(yè)和將來的工作取得了一些寶貴的實踐經驗。三是一些學生在實習單位受到認可并促成就業(yè)。四是為畢業(yè)后的正式工作作好了準備。四是實習后的轉變總結創(chuàng)新。 4 外文翻譯 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名 龔仁華 班 級 B機制077 學 號 0710101713 指 導 教 師 袁 健 外文資料名稱：QUASI-OPTICAL MIRRORSMADE BY A CONVENTIONAL MILLING MACHINE 外文資料出處： International Journal of Infrared and Millimeter Waves ，Vol. 13, No. 9. 附 件： 1.外文資料翻譯譯文 2.外文原文 指導教師評語： 簽名： 年 月 日 2 畢業(yè)設計 開題論證報告 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學生姓名 龔仁華 班 級 B機制077 學 號 0710101713 指導教師 袁 健 完成日期 2011年3月19日 課題名稱： 一、課題來源、課題研究的主要內容及國內外現(xiàn)狀綜述 1.課題來源：鹽城市高精裝備機電有限公司 2課題研究的主要內容：根據零件加工要求，設計一臺缸體精銑兩側面機床，具體 進行缸體精銑兩側面機床總體設計及夾具設計，主要內容有： (1)．本機床設計成臥式結構形式，按圖紙要求加工兩個側面； (2)．根據被加工零件技術要求進行機床總體設計及夾具設計； (3)．進行三圖一卡設計，繪制機床總體設計圖，夾具裝配圖及部分零件圖，在設計計算說明書中要對零件的加工工藝進行分析、機床設計技術分析，進行定位方案和夾緊方案的設計，計算定位誤差等，并寫出相關的設計說明書。 3.國內外現(xiàn)狀綜述：組合機床及其自動線是集機電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術和成套工藝裝備。它的特點是高效，高質，經濟實用，因而被廣泛應用于工程機械，交通，能源，軍工，輕工，家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機，電，氣，液壓控制，它的加工對象主要是生產批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機床加工連桿，板件等也占一定份額），完成鉆孔，擴孔，鉸孔，加工各種螺紋，鏜孔，車端面和凸臺，在孔內鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機床，有單面，雙面，三面，臥式，立式，傾斜式，復合式，還有多工位回轉式組合機床等；隨著技術的不斷進步，一種新型的組合機床——柔性組合機床越來越受到人們的青睞，它應用多位主軸箱，可換主軸箱，編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（PLC），數字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅動系統(tǒng)，并能靈活適應多品種加工的可調可變的組合機床。另外，近年來組合機床加工中心，數控組合機床，機床輔機（清洗機，裝配機，綜合測量機，試驗機，輸送線）等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。 由于組合機床及其自動線是一種技術綜合性很高的高技術專用產品，是根據用戶特殊要求而設計的，它涉及到加工工藝，刀具，測量，控制，診斷監(jiān)控，清洗，裝配和試漏等技術。我國組合機床及組合機床自動線總體技術水平比發(fā)達國家要相對落后，國內所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。工藝裝備的大量進口勢必導致投資規(guī)模的擴大，并使產品生產成本提過。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術，新工藝，研制新產品，由過去的“剛性”機床結構，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需求，真正成為剛柔兼?zhèn)涞淖詣踊b備。 隨著市場競爭的加劇和對產品需求的提高，高精度，高生產率，柔性化，多品種，短周期，數控組合機床及其自動線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機床行業(yè)企業(yè)，因此組合機床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機床加工精度，組合機床柔性，組合機床工作可靠性和組合機床技術的成套性為主攻方向。一方面，加強數控技術的應用，提高組合機床數控化率；另一方面，進一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標部件，使其模塊化，柔性化，適應可調可變，多品種加工的市場需求。從2002年年底第21屆日本國際機床博覽會上獲悉，在來自世界10多個國家和地區(qū)的500多家機床制造商和團體展示的最先進機床設備中，超高速和超高精度加工技術裝備與復合，多功能，多軸化控制設備等深受歡迎。另外，產品周期的縮短也要求加工機床能夠隨時調整和適應新的變化，滿足各種各樣產品的加工需求。然而更關鍵的是現(xiàn)代通信技術在機床裝備中的應用，信息通信技術的引進使得現(xiàn)代機床的自動化程度進一步提高，操作者可以通過網絡或者手機對機床的程序進行遠程修改，對運轉狀況進行監(jiān)控并積累有關數據；通過網絡對遠程的設備進行維修和檢查，提過售后服務等。在這些方面我國組合機床裝備還有相當大的差距，因此我國組合機床技術裝備高速度高精度，柔性化，模塊化，可調可變，任意加工性及通信技術的應用將是今后的發(fā)展方向。 二、本課題擬解決的問題 根據零件加工要求，設計一臺缸體精銑兩側面銑機床，具體進行缸體精銑兩側面銑機床總體設計及夾具設計，主要內容有：1．機床的總體設計 包括：(1）制定工藝方案，確定機床配置型式及結構方案。(2）三圖一卡設計，包括：(a) 被加工零件工序圖；(b) 加工示意圖；(c) 機床聯(lián)系尺寸圖，(d) 生產率計算卡；(e) 有關設計計算、校核。2．夾具的設計 包括：(a) 夾具總裝圖；(b)零件圖；(c) 有關計算、校核等。 三、解決方案及預期效果 解決方案：（1）組合機床的總體設計：1方案的論證，2確定切削用量及選擇刀具，3設計三圖一卡，4計算機床生產率。（2）夾具的設計：1分析零件，對任務書所提出的要求進行可行性研究，2設計方案，3檢查夾具的各項功能是否符合設計要求4對夾具進行總體設計5夾具零件設計6夾具的裝配、調試和驗證 預期效果： 1.機床應能滿足加工要求，保證加工精度。 2.機床應運轉平穩(wěn)，工作可靠，結構簡單，裝卸方便，便于維修、調整。 3.機床盡量能用通用件（中間底座可自行設計）以便降低制造成本。 4.機床各動力部件用電氣控制。 四、課題進度安排 2月21日～3月19日．畢業(yè)設計前期階段。 畢業(yè)實習，查閱資料，市場調查，到多個公司實踐，撰寫實習報告。 論文總體構思方案，填寫開題報告。 3月20日～5月7日． 設計初稿階段。 完成總體設計圖、部件圖、零件圖。 5月8日～5月25日． 中期工作階段。 完善設計圖紙，編寫畢業(yè)設計說明書，中期檢查。 5月26日～5月27日．畢業(yè)設計預答辯。 5月28日～6月6日．畢業(yè)設計整改。 圖紙修改、設計說明書修改、定稿，材料復查。 6月7日～6月8日．畢業(yè)設計材料評閱。 6月9日～6月10日．畢業(yè)答辯。 6月11日～6月15日．材料整理裝袋。 五、指導教師意見 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　 年　 月　　日 六、專業(yè)系意見 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 七、學院意見 　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 5 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 缸體精銑兩側面機床總體設計及夾具設計 摘 要：本設計所加工的缸體為大批大量生產，為了提高加工精度和生產效率，需要設計一臺組合機床來改善缸體的加工情況。本課題設計的是精銑缸體兩側面組合機床。主要完成對缸體前后兩個面的銑削加工及其專用夾具的設計。本設計的組合機床為臥式銑床，先對被加工零件特點進行分析，選擇采用刀具固定工件安裝在滑臺上的方法，一次走刀加工兩個平面。在確定了機床配置型式的基礎上，根據本道工序需要加工的內容，完成三圖一卡的設計。夾具部分的設計主要是定位和夾緊方式的選擇，以零件加工工序圖為基礎，該組合機床以“一面兩孔”的方式定位，由于工件體積質量都較大，所以使用伸縮式定位銷的結構。夾緊方式是用單螺栓夾緊方式由上平面相對于定位基面夾緊。按高度集中工序原則，以大量通用部件為基礎,配以少量專用部件設計的組合機床，有利于提高生產效率，降低生產成本。 關鍵詞：組合機床；精銑；三圖一卡；一面兩孔 The overall design of the Modular Machine for fine milling two sides of Cylinder and design the fixture Abstract: The design of the cylinder is a product which needs mass production. In order to prove the disposition and the production efficiency, I need to design a modular machine to improve the the situation of machining. The task is the overall design of the modular machine for fine milling two sides of cylinder. The main design is about completion of milling the two sides of the cylinder and design the special jig. This design is horizontal milling machine. First, processing components characteristics should be ananlysed,next choose fixed tools, workpiece stage in the method of sliding. A tool path processes two planes. Based on determining the type of machine configurations,the three diagram and a card are supposed to be completed according to the needs of this procedure. Fixture part of the design is mainly the choice of location and clamping. Based on machining process drawing, The locating of the workpiece on this modular machine is "one side and two holes", As the quality and the workpiece size is larger, so we make use of the retractable pins structure 。and based on positioning plane clamped by means of singlebolt-clamping. by the principle of high concentration,it consists of a large number of common components together with a few specially-designed macthine tools,which will contribute to increasing manufacturing efficiency and reducing production costs. Key word: modular machine; fine milling; Three diagram and a card ;one side and two holes . 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011目目 錄錄1 緒論 .12 組合機床總體設計 .32.1 總體方案論證 .32.1.1 工藝方案的擬定 .32.1.2 機床配置形式的選擇 .32.1.3 定位基準的選擇 .42.1.4 滑臺型式的選擇 .42.2 確定切削用量 .42.2.1 選擇切削用量 .42.2.2 計算切削力、切削扭矩及切削功率.52.3 組合機床總體設計三圖一卡 .62.3.1 被加工零件工序圖 .62.3.2 加工示意圖 .62.3.3 機床尺寸聯(lián)系總圖 .72.3.4 機床生產率計算卡 .83 夾具設計 .113.1 夾具設計的基本要求 .113.2 夾具設計的方法與步驟 .113.2.1 設計前的準備 .113.2.2 擬定夾具結構方案 繪制草圖 .113.2.3 定位誤差分析. 133.2.4 夾緊力的計算. 143.3 繪制夾具總圖 .153.4 繪制夾具零件圖 .164 結論 .17參考文獻 .18致 謝. 19附 錄. 20鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 11 緒論組合機床是根據工件加工需要,以大量通用部件為基礎,配以少量專用部件組成的一種高效的專用機床1。組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方法，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已標準化和系列化，可根據需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，并可用來組成自動生產線。組合機床一般用于加工箱體類或特殊形式的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削端面、切削平面、切削內外螺紋以及加工圓和端面等。二十世紀 70 年代以來，隨著可轉位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產生了組合機床。最早的組合機床是 1908 年在美國制成的，用于加工汽車零件。組合機床的設計，目前基本上有兩種方式：其一，是根據具體加工對象的特征進行專門設計，這是當前最普遍的做法。其二，隨著組合機床在我國機械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人和技術人員總結出生產和使用組合機床的經驗，發(fā)現(xiàn)組合機床不僅在其組成部件方面有共性，可設計成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內的組合機床是極其相似的，有可能設計為通用機床，這種機床稱為“專能組合機床” 。這種組合機床不需要每次按具體加工對象進行專門設計和生產，而是設計成通用品種，組織成批生產，然后按被加工零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對象的高效率設備。為了使組合機床能在中小批量生產中得到應用，往往需要應用成組技術，把結構和工藝相似的零件集中在一臺組合機床上加工，以提高機床的利用率。組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結構、縮短生產節(jié)拍；采用數字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。我畢業(yè)設計的課題是缸體精銑兩側面組合機床總體設計及夾具的設計。該課題來源于鹽城市高精裝備機電有限公司，主要對缸體的前后兩個面進行銑削的機床設計。設計的思路是先進行總體方案的論證，對所選的方案進行計算，然后再完成“三圖一卡”和各個零件圖的設計。設計后的組合機床能較好的保證面的銑削及位缸體精銑兩側面機床總體設計和夾具設計 2置精度，改變了以往煩瑣的加工工藝過程，大大的節(jié)約了加工時間，提高了勞動生產率，降低了工人的勞動強度。 夾具部分的設計，是在完成對組合機床的總體設計并繪制出“三圖一卡”的基礎上再設計的，并繪制出夾具設計的裝配圖。夾具設計是組合機床設計中的重要部分，夾具設計的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數。設計首先要確定工件的定位方式，然后進行誤差分析，確定夾緊方式，進行夾緊力的計算，并對夾具的主要零件進行結構設計。在進行設計之前我們要做好以下幾方面的工作：首先，要有豐富的實踐經驗。整個設計，僅靠一些參考資料是遠遠不夠的，這樣設計出來的組合機床只是結構完美，外形美觀，但實用性差，因此，在設計工作開始前，指導老師特地帶我們到江淮動力集團、鹽城長虹涂裝有限公司、東風悅達二廠等企業(yè)進行了實地參觀考察，與企業(yè)工程技術人員共同討論，積累了一些寶貴的實踐經驗。 其次，運用四年來所學的專業(yè)知識，針對現(xiàn)實中遇到的實際情況，做到舉一反三。整個設計過程不僅涉及到以前所學的知識，還涉及到一些新的概念，這就要求我們一邊溫習以前的知識，一邊還要學習新的知識，可以說，整個設計過程就是我們不斷復習和學習的過程。第三，通過自身的努力，理論聯(lián)系實際，從合理性、經濟性、工藝性、實用性及對被加工零件的具體要求對現(xiàn)有機床進行研究和分析，找出可以進行改進的地方，通過反復推敲對比，擬訂較為合理的銑削組合機床的總體方案。在設計過程中，由于組合機床大部分是由標準零件構成，另外一些非標準件盡量適應工廠的生產條件，使加工和維修方便，大大減少了設計工作量。限于本人知識水平有限，又缺乏相應的實踐經驗，在設計中定存在不到之處，敬請老師批評指正，提出寶貴意見，以便及時糾正。鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 32 2 組合機床總體設計組合機床總體設計2.1 總體方案論證組合機床是按高度集中工序原則，針對被加工零件的特點及工藝要求設計的一種高效率專用機床1。加工對象為缸體，材料是 HT150,硬度 170241HBS。2.1.12.1.1 工藝方案的擬定工藝方案的擬定A.本機床加工零件特點加工對象為缸體，材料是 HT150,硬度 170241HBS。在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完畢。為正確擬定組合機床的工藝方案，除了對加工零件工序內容及特點進行分析，我們還參觀了江淮動力集團，鹽城市長虹涂裝有限公司，東風悅達二廠，具體了解了各廠產品的加工情況，各加工工序的關鍵技術要點等。為我全面了解該缸體加工的具體情況，擬定組合機床工藝方案且對被加工工件基準，加工藝進行分析，打下了牢固的基礎。B.被加工的零件的加工工序及加工精度被加工零件在本組合機床上完成的工序及加工精度，是制定機床工藝方案的主要依據，不同的加工方法及不同的加工精度直接影響著工藝方法的選擇和工步數及工藝路線的確定。此被加工的零件的工序內容：1 鑄造2 時效處理3 粗銑上、下面4 粗銑左、右面5 粗銑前、后面6 粗銑中間橫向平面7 粗銑中間縱向平面8 精銑上、下面9 去毛刺10 粗鏜孔11 半精鏜孔12 精鏜孔13 精銑左、右面14 去毛刺15 精銑前、后面16 去毛刺17 精銑中間橫向平面18 精銑中間縱向平面19 終檢。為了保證其精度要求，將有精度要求的精銑前后兩側面工序安排在同一臺機床上進行加工。具體加工內容和精度要求容如下： 精銑缸體兩側平面，主要是完成第 15 步缸體前后兩個平面的銑削，兩平面的距離為 320mm，平面相對于定位基面的垂直度誤差不超過 0.01m，表面粗糙度要求 R0.8。 C.本次設計技術要求:a.機床應能滿足加工要求，保證加工精度；b.機床運轉平穩(wěn)，工作可靠，結構簡單，裝卸方便，便于維修、調整；c.機床盡可能用通用件（中間底座可自行設計）以便降低制造成本；d.機床各動力部件用電氣控制。缸體精銑兩側面機床總體設計和夾具設計 42.1.22.1.2 機床配置型式的選擇機床配置型式的選擇機床的配置型式主要有臥式和立式兩種。臥式組合機床床身由滑臺、側底座組合而成。其優(yōu)點是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時，安裝、調試與運輸也都比較方便；而且，機床重心較低，有利于減小振動。其缺點是削弱了床身的剛性，占地面積大。立式組合機床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點是占地面積小，自由度大，操作方便。其缺點是機床重心高，振動大。此外，我要加工的零件為長方體，從裝夾的角度來看，臥式平放比較方便，也減輕了工人的勞動強度。通過以上的比較，考慮到臥式床身振動小，裝夾方便等優(yōu)點，選用臥式組合機床。因為需要加工的面是前后兩個側面，銑削的中心線相對于工件垂直，所以設計成刀具固定，工件安裝在滑臺上的配置型式。2.1.32.1.3 定位基準的選擇定位基準的選擇組合機床是針對某種零件或零件某道工序設計的。正確選擇定位基準，是確保加工精度的重要條件，同時也有利于實現(xiàn)最大限度的集中工序。從而獲到減少機床臺數的效果。A.定位基準的選擇本機床加工為單工位加工，也就是一次安裝下進行兩個平面的同時銑削，其定位基準選擇：缸體的底面為定位基面限制 3 個自由度，缸體的第一個孔限制 2 個自由度，第二個孔限制 1 個自由度，這種定位的特點是：a.可以簡便地消除工件的六個自由度，使工件獲得可靠的定位；b.能同時加工工件的前后兩個面，即能高度集中工序，又有利于提高被加工面的位置精度；c.本定位基準有利于保證缸體的加工精度，使機床的許多部件實現(xiàn)通用化，有利于縮短設計制造周期、降低成本。B.確定夾緊位置在選擇定位基準的同時，要相應的決定夾壓位置，本設計采用螺紋夾緊，夾緊部位為缸體的上表面，目的為了減少機體夾緊變形誤差，提高加工精度，應注意的問題：a.保證零件夾壓后的穩(wěn)定；b.盡量減少和避免零件夾壓后變形。2.1.42.1.4 滑臺型式的選擇滑臺型式的選擇本組合機床采用的是機械滑臺。機械滑臺具有如下優(yōu)點：1.進給量穩(wěn)定，慢速無爬行，高速無振動，可以降低加工工件的表面粗糙度。2.具有較好的抗沖擊能力，斷續(xù)切削、鉆頭鉆通孔將要出口時，不會因沖擊而損壞刀具。3.運行安全可靠，易發(fā)現(xiàn)故障，調整維修方便。4.沒有液壓驅動管路泄露、噪聲和液壓占地的問題。2.2 確定切削用量鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 5在組合機床工藝方案確定過程中，工藝方法和關鍵工序的切削用量選擇十分重要。切削用量選擇是否合理，對組合機床的加工精度生產率刀具耐用度機床的結構型式及工作可靠性均有較大的影響1。2.2.12.2.1 選擇切削用量選擇切削用量A.為了使加工過程順利進行并穩(wěn)定保證加工精度要求，必須合理地確定工序間的加工余量，生產中常用的組合機床銑削用量參考文獻1 P133 表 6-16 中銑削用量：表 2-1 用硬質合金端銑刀的銑削用量加工材料工序銑削深度（mm）銑削速度v(mmin)1每齒走刀量f (mm/z)z粗2-550-800.2-0.4鑄鐵精0.5-180-1300.05-0.2根據上表選擇銑削用量為：銑削深度 0.5mm銑削速度 100mmin1每齒走刀量 0.1 mm/z我們選擇這組工序加工余量，雖然與推進的常用值有一定的距離，但從整體考慮，諸如：每分鐘的進給量、加工精度等，組合刀具的特性，機床加工方式的需要再調整銑削刀具的幾何參數等，還是合理而可行的。2.2.22.2.2 計算切削力、切削扭矩及切削功率計算切削力、切削扭矩及切削功率根據選定的切削用量(主要指切削速度 v 及進給量 f),確定切削力，作為選擇動力部件（滑臺）及夾具設計的依據；確定切削扭矩，用以確定主軸及其他傳動件（齒輪，傳動軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電機（一般指動力箱電機）功率；確定刀具耐用度，用以驗證所選刀具是否合理1。人們根據生產實踐及試驗研究成果，已經整理出不同材料刀具對不同材料工件的進行計算的方法，參考文獻1 P134 表 6-20 中公式：表 2-2 銑削功率公式刀具材料工件材料銑削功率 P（kw）硬質合金端銑刀灰鑄鐵P=61200000ApvfA=a apwv =a Znffp=313. 01300a缸體精銑兩側面機床總體設計和夾具設計 6n=Dv1000式中，a兩個方向平均切削厚度（mm） ；p單位面積切削力（Nmm） ；n轉速2（rmin） ；A切削面積（mm ） ；v切削速度（m/min） ；f進給量（mm/r） ；v2每分鐘進給量（mmmin） ；a 每齒進給量(mm/z)；ap切削深度（mm） ；Df1f加工（或鉆頭）直徑（mm） ；Z刀具齒數；a 切削寬度（mm） 。w其中 a=(0.5+0.5)/2=0.5(mm) ； P=1300/0.5=1615(Nmm) 313. 02已知：a=0.5mm；v=100mmin；a =0.1。因為需要知道刀具直徑 D，所以這1f里先選擇刀具：刀具直徑 D=（1.1-1.6）a；其中 a 為被加工面的寬度。根據零件圖可知：a =125mm；a =435mm12硬質合金端銑刀直徑 D 按公比 1.25 的標準系列選取，有：100,125,160,200,250，320,400,500。這里選擇 D =160mm；D =500mm。12硬質合金端銑刀齒數通常按照銑刀直徑選?。篫=（0.08-0.16）D。這里選擇 Z=12；Z =40。12對兩個平面分別計算，由以上公式可得：n =(1000*100)/3.14*160=199(rmin)；這里取 200(rmin)1n =(1000*100)/3.14*500=63.7(rmin)；這里取 60(rmin)2v=0.1*12*200=240 （mmmin）f 11v=0.1*40*60=240 （mmmin）f21由于設計的該機床是兩個面同時加工，進給速度相同，所以上述選取值合理。A =0.5*125=62.5 mm12A =0.5*435=217.5 mm22可以算出：P =1615*240*62.5/61200000= 0.396（kw）1P =1615*240*217.5/61200000= 1.3775(kw) 22.3 組合機床總體設計三圖一卡2.3.12.3.1 被加工零件工序圖被加工零件工序圖被加工零件工序圖是根據制定的工藝方案，表示所設計的組合機床（或自動線）上完成的工藝內容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求，加工用的定位基準、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設計研制合同外，它是組合機床設計的具體依據，也是制造、使用、調整和檢驗機床精度的重要文件1。2.3.22.3.2 加工示意圖加工示意圖零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來。加工示意圖表示被加工零件在機床上的加工過程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機床各部件鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 7間的相對位置關系，機床的工作行程及工作循環(huán)等。A. 刀具的選擇一臺機床刀具選擇是否合理，直接影響機床的加工精度、生產率及工作情況。根據缸體被加工兩平面尺寸精度、加工尺寸、表面粗糙度，切屑的方式及生產率要求等因素，精加工缸體兩個平面所選擇的刀具為硬質合金端銑刀。由前面的選擇可知刀具直徑為 160mm，500mm。根據已選擇的刀具直徑及刀具安裝在銑削頭上所需要的配合尺寸，可以選擇對應的銑削頭：1TX25；1TX50。B. 動力部件工作循環(huán)及行程的確定a.工作進給長度的確定工L工作進給長度，應等于加工部位長度 L（多軸加工時按最長孔計算）與刀具工L切入長度和切出長度之和。切入長度一般為 510，根據工件端面的誤差情1L2L況確定。考慮到滑臺工作總行程最大為 1000mm，實際加工的時候只要工件超過刀具垂直中心線即可，所以選擇切入長度=切出長度=5mm。1L2L所以=+L+=1110mm。工L1L2Lb.快速進給長度的確定快速進給是指動力部件把刀具送到工作進給位置。其長度根據具體情況確定，因為工件比較長，所以不能選擇太大，這里初步選擇為 10mm。c.快速退回長度的確定快速退回長度等于快速進給和工作進給長度之和。由確定的快速進給和工作進給長度可知，所以快速退回長度為 1120mm。d.動力部件總行程的確定動力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。前備量取 15，后備量取130mm ，總行程為 1000mm。2.3.32.3.3 機床尺寸聯(lián)系總圖機床尺寸聯(lián)系總圖A.選擇動力部件因為需要的中間滑臺的功率 P= P + P =1.7735(kw)，所以選擇機械滑臺工作12進給電機的功率要大于 P，為 Y112M-6B 。因為被加工工件總長度為 850mm，滑臺5臺面長度和總行程長度都要很長，所以這里選擇滑臺型號為 1HJ63型。臺面長度為 1250mm，臺面寬度為 630mm，滑臺臺面高為 400mm；行程為 1000mm。B.配套通用部件的選擇中間滑臺側底座 1CC631，其高度 H=560，寬度 B=830，長度： 型L=2400mm；初步確定安放銑削頭 1TX25 的側底座 1CC251，其高度 H=560，寬度 B=450，長度：I 型 L=900mm；安放銑削頭 1TX50 的側底座 1CC401，其高度 H=560，寬度B=600，長度：I 型 L=1350mm。C.確定機床裝料高度 H 與夾具輪廓尺寸缸體精銑兩側面機床總體設計和夾具設計 8 裝料高度是指機床上工件的定位基準面到地面的垂直距離。本課題中，由于銑削頭的高度已經確定，需要裝料高度使被加工兩側面在刀具的直接范圍內。確定夾具輪廓尺寸，主要是確定夾具夾具底座的長、寬、高尺寸。工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具底座輪廓尺寸的基本依據。具體要考慮布置工件的定位限位夾緊機構刀具導向裝置以及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。 夾具底座的高度尺寸，一方面要保證其有足夠的剛度，同時要考慮機床的裝料高度、中間底座的剛度、排屑的方便性和便于設置定位夾緊機構。 被加工工缸體為兩側面，刀具直徑要超過加工的表面，所以夾具底座的寬度要小于缸體的寬度 320mm，初步選擇為 310mm。 兩銑削頭中心高度分別為：1245mm；1370mm。根據刀具的直徑，能加工的平面范圍分別為 1165-1325mm；1120-1620mm。 由上面得到得數據確定機床裝料高度為 1170mm。可知夾具體高度為 210mm；1TX25 系列銑削頭與被加工表面中心高度相差12.5mm，1TX50 銑削頭與被加工表面中心高度相差-17.5mm?？刂沏姷肚邢魉俣?v 的方向（切入工件處）與工件進給速度 v 的方向，即可f控制其銑削方式，分為不對稱順銑和不對稱逆銑。2.3.42.3.4 機床生產率計算卡機床生產率計算卡A.理想生產率 Q（件/h）理想生產率是指完成年生產綱領（包括備品及廢品率）所要求的機床生產率。由文獻1P51 公式： （2-kAQt1）計算，式中， A年生產綱領（件） ，根據參考文獻8,本課題中 A 選擇 18000 件； 全年工時總數，本課題以單班制計，則。kthtk2350則根據公式(2-8)得: 件/h66. 7235018000ktAQB.實際生產率 Q1（件/h）實際生產率是指所設計的機床每小時實際可生產的零件數量。 （2-單TQ6012）式中: 生產一個零件所需時間（min） ，可按下式計算：單T （2-）（）（裝移快退快進停輔切單ttvLLtvLvLttTfkff2211鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 93）式中: 分別為刀具第 I、第 II 工作進給長度，單位為 mm；21LL、分別為刀具第 I、第 II 工作進給量，單位為 mm/min；21ffvv 、通常指刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋轉 510 轉所需的時間，停t單位為 min； 分別為動力部件快進、快退行程長度，單位為 mm；快退快進、LL動力部件快速行程速度。用機械動力部件時取 56m/min；用液fkv壓動力部件時取 310m/min；直線移動或回轉工作臺進行一次工位轉換時間，一般取移t0.1min；工件裝、卸（包括定位或撤消定位、夾緊或松開、清理基面或裝卸t切屑及吊運工件等）時間。它取決于裝卸自動化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。通常取0.51.5min1。如果計算出的機床實際生產率不能滿足理想生產率要求，即，則必須重QQ 1新選擇切削用量或修改機床設計方案。根據本組合機床的年產量 18000 件，可選用下列數據進行計算，=5m/min，fkv=0，=1.5min。則實際生產率計算如下：移t裝卸t1Q/v=1110/240=4.625(min)1L1f=10/n=10/100=0.1(min)停t()/=(1110+10)/5000=0.224（min）快退快進LLfkv由上面得到的結果可以算出：=4.625+0.1+0.224+0.1+1.5=6.675（min）單T則據公式(2-9)得: 單TQ601)/(99. 8675. 660h件可以看出，設計方案比較合理!QQC.機床負荷率負機床負荷率為理想生產率與實際生產率之比。查文獻1組合機床設計簡明手冊P52 （2-1QQ4）則據公式(2-11)得: 85. 099. 866. 71QQ負組合機床的負荷率一般為 0.75-0.90，所以選擇符合要求。缸體精銑兩側面機床總體設計和夾具設計 10表 2-4 生產率計算卡圖號15毛坯種類鑄件名稱缸體毛坯重量被加工零件材料HT150硬度170220HBS工序名稱精銑兩側面工序號 工時(min)序號工步名稱被加工零件數量加工直徑(mm)加工長度(mm)工作行程(mm)切削速度(m/min)每分鐘轉速(r/min)進給量(mm/r)進給速度(mm/min)機加工時間輔助時間共計1裝卸工件11.51.52滑臺快進 101050000.0020.0023工作進給 11101110100602404.6254.6254快速退回 1120112050000.2240.2245死擋鐵停0.10.1總計6.675min單件工時6.675min機床生產率8.99 件/h備 注裝卸工件時間取決于操作者熟練程度,本機床計算時取 1.5min 機床負荷率85%鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 113 3 夾具設計夾具設計3.1 夾具設計的基本要求 機床夾具設計是工藝準備工作的重要內容之一。夾具設計的質量，對生產率，加工成本以及生產安全等有直接的影響，為此設計夾具時必須考慮以下幾個方面的基本原則和要求：1.保證工件的加工精度。保證工件的加工精度是夾具設計的最基本要求。其關鍵在于，正確地確定定位方案、夾緊方案和刀具導向方式，合理地設計夾具的尺寸、公差和技術要求，必要時應進行誤差的分析和計算。2.能提高機械加工的勞動生產效率、降低工件的制造成本。夾具設計的總體方案應與生產綱領相適應。在大批量生產時，應盡量采用各種快速、高效的結構、自動裝置和先進的控制方法，以縮短輔助時間，提高生產率；在中心批量生產中，則要求在滿足夾具功能的前提下，盡量使夾具結構簡單，容易制造，以降低夾具的制造成本。3.結構簡單，操作方便、安全和省力。夾具的操作要盡量做到結構簡單、方便、省力，盡可能采用氣動、液壓及其他機械化夾緊裝置、以減輕工人的勞動強度。并可較好地控制夾緊力。夾具操作位置應符合操作工人的習慣，必要時應有安全保護裝置，以確保使用安全。4.便于排屑。夾具的排屑是一個容易忽視的問題，如果排屑功能不好，切屑積集在夾具中，會破壞工件正確的定位；切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件的熱變形，影響加工質量；切屑的的清掃又會增加輔助時間，降低生產率。切屑積集嚴重時，還會損傷刀具以致造成設備事故或工傷事故。因此，排屑問題在夾具設計時必須給予充分的注意，在設計高效組合機床夾具時尤為重要。5.有良好的結構工藝性。夾具的結構應簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗和缸體精銑兩側面機床總體設計和夾具設計 12維修，應盡可能選用標準元件和標準結構3。3.23.2 夾具設計方法與步驟夾具設計方法與步驟3.2.13.2.1 設計前的準備設計前的準備1.分析零件工序圖、毛坯圖及裝配圖，分析零件的作用、形狀、結構特點、材料及毛坯制造精度及技術要求；2.分析零件的加工工藝規(guī)程，工藝裝備設計任務書，對任務書所提出的要求進行可行性研究；3.了解所用機床的規(guī)格、性能、精度以及與夾具連接部分結構的聯(lián)系尺寸；4.了解所用刀具、量具結構、規(guī)格以及測量及對刀調整方法；5.了解零件的生產綱領、投產批量及生產組織等有關問題；收集有關設計資料3。3.2.23.2.2 擬定夾具結構方案、繪制草圖擬定夾具結構方案、繪制草圖在分析各種原始資料的基礎上，確定夾具的類型、定位設計、夾緊方式、導向方案 、連接方式、總體布局和夾具的結構形式。繪制方案設計圖，進行工序精度分析，對動力夾緊裝置進行夾緊力的計算。1確定定位方案被加工缸體材料為 HT150，其硬度為 HB170241HBS，在本工序之前該缸體的上下表面和 6 個孔已經完成加工。本道工序主要精銑兩側面：兩平面的距離為320mm，平面相對于底面的垂直度誤差不超過 0.01m，表面粗糙度要求 R0.8。箱體零件的定位方案一般有兩種， “一面兩孔”和“三平面”定位方法。 A.“一面兩孔”的定位方法 它的特點是：a.可以簡便地消除工件的六個自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠定位。b.有同時加工零件五個表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。c.“一面兩孔”可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準，使零件整個工藝過程基準統(tǒng)一，從而減少由基準轉換帶來的累積誤差，有利于保證零件的加工精度。同時，使機床各個工序（工位）的許多部件實現(xiàn)通用化，有利于縮短設計、制造周期，降低成本。d.易于實現(xiàn)自動化定位、夾緊，并有利于防止切削落于定位基面上。B.“三平面”定位方法 它的特點是：a.可以簡便地消除工件的六個自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠定位。b.有同時加工零件兩個表面的可能，能高度集中工序。被加工零件缸體屬箱體類零件，本工序加工為兩側面同時加工，加工工序集中、精度要求高，由于兩側面需要被加工，所以選擇“一面兩孔”的定位方案。以缸體以夾具體上表面作為定位基面，以左右兩邊的孔作為定位孔。工件以圓柱孔定位，與之相對應的定位元件，常用定位銷和定位心軸及定心夾鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 13緊裝置等。由于孔高度很高所以這里選擇用定位銷定位。根據定位銷與定位孔配合的長徑比和配合長度與總體尺寸關系，用圓柱銷限制工件的兩個自由度，削邊銷限制工件的一個自由度。由 GB/T2204-91 可查到可換定位銷的具體尺寸。其工作部分的直徑 d 按加工要求和安裝方便性，可選 g5、g6、f6 和 f7 制造，頭部應有 15的倒角，以便工件裝入。削邊銷寬度 D 在直徑大于 40 時候一般為 D -5=95mm。22考慮到被加工零件的體積、重量、批量較大，使用固定式定位銷有其不利的一面，首先是用手安放工件易引起疲勞，即使吊裝也難以對準，故會導致輔助時間增加。其次是由于安裝時不便觀察，有可能將銷子撞彎或者折斷，故應采用伸縮式定位銷。該方案定位原理：選底面為定位基準面，最左邊的孔以圓柱定位銷定位，最右邊的孔以削邊銷定位，上面使用壓板夾緊。2對刀方式的選擇對刀裝置是由對刀塊和塞尺組成，借助對刀裝置可以迅速而準確地確定夾具與刀具的相對位置。本設計為直線進給銑床，需要對刀的為與銑刀表面平行的平面，所以選擇方形對刀塊。在對刀時，為防止刀具齒和對刀塊表面碰傷，銑刀齒應不直接與對刀塊表面接觸，在中間須留有一定間隙。其間隙量得大小由塞尺來檢查。一般塞尺的結構已標準化，查 GB/T2244-91 選擇塞尺為 2 GB/T2244。3.確定夾緊方案根據夾緊裝置設計的基本要求，夾緊力的方向應垂直于主要定位平面。常用的夾緊裝置主要有：螺栓墊圈、鉤形壓板和鉸鏈壓板。由于工件尺寸較大，夾具體的尺寸也會較大，考慮到夾具在滑臺上的安裝尺寸，這里選擇比較簡單的螺栓墊圈夾緊，其優(yōu)缺點：結構簡單，操作方便，但效率低。為克服螺旋夾緊時動作費時的特點，設計壓板為 U 型壓板，螺母外徑小于工件孔徑，這樣松開螺母取下 U 型壓板后，工件即可穿過螺母取出。4.設計夾具體，形成夾具結構草圖夾具上的各種裝置通過夾具體連接成一個總體。因此，夾具體的形狀及尺寸取決于夾具上各種裝置及夾具與機床的連接。夾具體設計的基本要求： A.有適當的精度和尺寸穩(wěn)定性。 B.有足夠的強度和剛度。 C.結構工藝性好。 D.排屑方便。 E.在機床上安裝穩(wěn)定可靠。銑床夾具一般用夾具體底面在機床工作臺平面上定位。對于較大的夾具體，可采用周邊接觸、兩端接觸或四腳接觸等方式。為確定夾具在機床工作臺上的方向，在夾具底面設置定位鍵與 T 型槽配合。根據參考資料2機床夾具設計 P183 表 7-8 夾具體結構尺寸，本設計方案中的缸體精銑兩側面機床總體設計和夾具設計 14夾具體材料為 HT150，基本尺寸：995210310mm，主壁厚 18mm，加強筋厚度為14mm，凸臺高度 3-5mm，與 U 型耳座配合的 T 型槽寬度為 18mm，兩耳座距離為250mm。具體見夾具體圖。3.2.33.2.3 定位誤差分析定位誤差分析工件以一面兩孔定位時，其基準不重合誤差應分兩項分別計算：1縱向誤差 是指工件在兩孔連心線方向上工序基準的極限位置誤差（） 。yJx*采用雙孔定位時，夾具上圓柱銷的幾何中心應為元件基準，工件上孔 1 的幾何中心為其工序基準，由于配合間隙的存在，二者不相重合，故屬基準不重合。因為工件是一整體件，工件在兩孔連心線方向上的基準極限位置誤差，只受到孔 1 與銷 1 配合間隙的影響，故縱向誤差為：=D + （3-yJx*1131d11）式中：D 基準孔 1 的公差1 圓柱銷 1 的最可幾誤差131d 最小安裝間隙12轉角誤差 雙孔定位時，除縱向誤差外，工件上兩孔中心連線還可能發(fā)生偏轉，故使工序基準與元件基準不相重合，其轉角誤差為：sina= （3-LdDdD231312221112）式中：D 、D 定位孔 1、2 的公差12 、定位銷 1、2 的最可幾誤差131d231d 、 1、2 孔和銷的安裝間隙12 L1、2 孔的基本安裝尺寸2根據參考文獻1,可知精鏜孔精度為 IT7，查參考文獻12表 2-4 可以得到IT6=48um，IT7=75um。根據孔和軸的配合為 H7/g6 可以算出 100H7=100,075. 00100g6=100.012. 0060. 0可以算出縱向誤差=0.075+0.048+100-99.988=0.135mmyJx*當 L 最大時轉角誤差最小，所以定位孔選擇在兩個最邊上的孔，L=675mm可以算出轉角誤差 sina=0.0043.2.43.2.4 夾緊力的計算夾緊力的計算由定位與夾緊方式可知，工件是以平面定位，夾緊力的方向與切削力的方向垂鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 15直，如圖所示：W1fHFL工件受力分析圖根據參考文獻3可知所需的夾緊力計算公式為：W = （3-xLHfKFL13）其中 W -實際所需的夾緊力，取其中最大值，-摩擦系數，只在夾緊機構有x1f足夠剛性時才考慮，K-安全系數，F(xiàn)-切削力。安全系數 K 可按下式計算：3 （3-6543210KKKKKKKK 4）式中：考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數，?。?K0K2 . 1：加工性質：精加工，取；1K1K0 . 1：刀具鈍化程度，取=1.2；2K2K：切削特點：連續(xù)切削，??；3K3K0 . 1：夾緊力的穩(wěn)定性：手動夾緊，取=1.3；4K4K：夾緊時的位置 ：操作方便，??；5K5K0 . 1：僅有力矩使工件回轉時工件與支承面的接觸情況：接觸點確定，取6K=1.0。6K6543210KKKKKKKK =1.21.01.21.01.31.01.0=1.872 查參考文獻10P1-61 表 1.6-10 可知 （3-wfqFuFeyFzxFpFndZafaCF05）其中：a -背吃刀量（mm） ；f-進給量（mm/r） ；Z-齒數；n-銑削轉速(r/min)；pd -銑刀直徑13。0公式中的系數及指數：C =7900；x =1.0；y =0.75；u =1.1；w =0.2；q =1.3。FFFFFF缸體精銑兩側面機床總體設計和夾具設計 16端銑時 a =（0.4-0.8）d a=64；a=200e01e2e已知：a =0.5mm;f=0.1 mm/r；Z =12；Z =40；d =160mm；d =500mm；n =200 p12121r/min；n =60 r/min。2可以得到： =386（N）2 . 03 . 11 . 175. 00 . 1120016012641 . 05 . 07900F =1305（N）2 . 03 . 11 . 175. 00 . 1260500402001 . 05 . 07900F根據上面的計算結果，由公式（3-3）計算夾緊力。可得：W =264（N）15 .6243525. 05 .62386872. 1 W =1629（N）25 .21743525. 05 .2171305872. 1實際所需的夾緊力為：W= W + W =264+1629=1893（N）123.33.3 繪制夾具總圖繪制夾具總圖在經過分析、論證并確定夾具結構之后，即可按草圖所形成的總圖正式繪制成夾具裝配圖。夾具裝配圖中除應將結構表示清楚外，還應反應以下幾個方面的內容：1.標注有關尺寸、公差及配合。2.制定夾具的技術條件。3.夾具零件的編號及編制零件明細表。3.43.4 繪制夾具零件圖繪制夾具零件圖在完成夾具總裝配圖設計之后，對于非標準零件應分別繪制或設計零件圖。零件圖中的尺寸、公差及技術要求應符合總裝配圖的要求，同時要考慮制造與裝配的工藝性以及夾具的使用方便、安全等問題3。鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 174 結論本次設計的缸體精銑兩側面組合機床，采用的是兩側面同時加工工作的方式，在同一道工序中完成，提高了加工精度及保證了相應的位置精度，同時大大提高了生產效率，降低了勞動強度，從而降低了零件的生產成本，增加了經濟效益。本次設計中的夾具設計：采用的是專用夾具，以“一面兩孔”的定位方式定位夾具的夾緊采用螺紋夾緊，適合大批量零件的生產，提高了加工精度和生產效率。在這次設計中，我設計的缸體精銑兩側面組合機床的總體及夾具的設計，涉及內容較廣，所以需要參考的資料也非常的多，為了增加對組合機床的感性認識，還要到一些公司進行調研。通過努力，總體方案設計的還是比較合理的，加工示意圖中規(guī)定了刀具對于工件的尺寸，尺寸聯(lián)系圖總體尺寸也符合要求。該組合機床采用的機械滑臺，自動化程度高，對減輕工人的勞動強度有明顯的效果，且對工人的技術要求不高，整個銑床還具有調整、保養(yǎng)、維修方便的優(yōu)點，所選的通用零部件都符合規(guī)定的參數。缸體精銑兩側面機床總體設計和夾具設計 18參考文獻1 謝家贏組合機床設計簡明手冊M北京：機械工業(yè)出版社，1994.2 白成軒.機床夾具設計新原理M北京：機械工業(yè)出版社，1997.3 徐發(fā)仁機床夾具設計 M重慶：重慶大學出版社，1993.4 王旭 王積森機械設計課程設計M北京：機械工業(yè)出版社，2007.5 魯屏宇. 工程圖學M北京：機械工業(yè)出版社，2005.6 徐錦康機械設計M北京：高等教育出版社，2004.7 黃鶴汀機械制造裝備M北京：機械工業(yè)出版社，2001.8 吉衛(wèi)喜機械制造技術M北京：機械工業(yè)出版社，2001.9 朱龍英機械原理M西安電子科技大學出版社，2009.10 王先逵機械加工工藝手冊M浙江：機械工業(yè)出版社，2006.11 范鑒青金屬切削原理與刀具M同濟大學出版社，1990.12 王伯平. 互換性與測量技術基礎M.北京：機械工業(yè)出版社，2008.13 成大先. 機械設計手冊M.化學工業(yè)出版社，2010.鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 19致 謝本次設計是缸體精銑兩側面組合機床總體設計和夾具的設計。夾具的設計就是使加工工件的定位準確、可靠、滿足工藝精度要求，提高工作效率。經過三個月多月的努力，已經較好的完成了這次畢業(yè)課程設計。設計初，我們在指導老師的帶領下，進行為期四周畢業(yè)實習，收集相關的設計資料。完成實習后，對所收集的相關資料進行加工整理，初步討論、理定設計方案。隨即將擬定的方案一步步的轉化為實際成果，即繪制好該方案的圖紙，并參考各方面的資料，不斷的修正完善該設計方案。最后，完成該方案的設計說明書。為期三個多月的畢業(yè)設計已結束，回顧整個過程，我覺得受益匪淺。畢業(yè)設計是檢查學生綜合設計能力的一個重要環(huán)節(jié)，是對學生獨立設計能力的一次考驗，也是第一次較全面的實踐機會。這次設計使我的理論知識與實踐很好的結合在一起，也顯示出了我在設計中的一些經驗不足和知識欠缺之處，加深了我對理論知識的理解，強化了畢業(yè)設計中的感性認識，提高了獨立設計能力。深入了解機械產品生產的全過程及新技術、新設備在機械制造業(yè)中的應用，了解生產的組織管理、企業(yè)改革的情況。深入實踐，體會到理論聯(lián)系實際的必要性，認識到學校學過的許多知識與解決實際生產問題還有很大的差距，而縮短差距的方法只有到實踐中去。利用一切方法和手段了解本課題所涉及的研究、生產、銷售、使用等方面的實際情況以及有關的數據、圖表、文獻資料。向生產實踐學習，了解與課題有關的生產線、設備、缸體精銑兩側面機床總體設計和夾具設計 20工藝等實際知識?？偟恼f來，這次畢業(yè)設計，使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的鍛煉。同時提高了我創(chuàng)新設計能力，鍛煉了我認真工作的作風，為即將走上工作崗位打下了良好的基礎。在這次畢業(yè)設計期間,得到了指導老師的悉心指導、同組同學的幫助，在這里表示真誠的感謝意！附錄序號圖名圖號圖幅鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2011 211.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.被加工零件工序圖 XC-00-01 A3加工示意圖 XC-00-02 A3機床聯(lián)系尺寸總圖 XC-00-03 A0夾具裝配圖 XC-01-01 A0 夾具體 XC-01-02 A1法蘭盤 1 XC-01-03 A4 法蘭盤 2 XC-01-04 A4法蘭盤 3 XC-01-05 A4 圓柱銷 XC-01-06 A4 齒輪軸 1 XC-01-07 A3齒條軸 2 XC-01-08 A4 壓板 XC-01-09 A4對刀塊 XC-01-10 A4圓柱銷三維造型圖生產率計算卡