機械制造技術課程設計-主軸零件加工工藝及鉆4-M10螺紋孔夾具的設計

1、 摘要機械制造業(yè)是一個國家技術進步和社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，無論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各式各樣的機械裝備。而加快產(chǎn)品上市的時間，提高質(zhì)量，降低成本，加強服務是制造業(yè)追求的永恒主題。此篇論文主要內(nèi)容是對主軸加工工藝路線進行的研究、設計，其中包括了各道工序的加工方法，機床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇，準面的選取，定位和夾緊方案的擬定。關鍵詞：軸，夾具，裝配圖，工藝AbstractThe mechanical manufacturing industry is a pillar industry of national technological progress and social

2、 development, whether it is a traditional industry, and emerging industries, are inseparable from all kinds of machinery and equipment. While speeding up the time to market, improve quality, reduce costs, strengthen the service manufacturing industry is the eternal theme. The main contents of this t

3、hesis is the research and design of the main processing routes, including the processing of a process, machine tools, cutting tools, fixtures, assistive devices, measuring choice, quasi the selection, positioning and clamping of programming.KeyWords:Shaft，fixtures，assemblydrawings，process目 錄 TOC o 1

4、-3 h z u HYPERLINK l _Toc109214792 摘要 PAGEREF _Toc109214792 h II HYPERLINK l _Toc109214793 Abstract PAGEREF _Toc109214793 h III HYPERLINK l _Toc109214794 目 錄 PAGEREF _Toc109214794 h IV HYPERLINK l _Toc109214795 1 零件的分析 PAGEREF _Toc109214795 h 1 HYPERLINK l _Toc109214796 1.1 零件的作用 PAGEREF _Toc1092147

5、96 h 1 HYPERLINK l _Toc109214797 1.2 零件的工藝分析 PAGEREF _Toc109214797 h 1 HYPERLINK l _Toc109214798 1.2.1 主軸的主要技術要求 PAGEREF _Toc109214798 h 1 HYPERLINK l _Toc109214799 1.2.2 工藝過程分組 PAGEREF _Toc109214799 h 2 HYPERLINK l _Toc109214800 2 工藝規(guī)程的設計 PAGEREF _Toc109214800 h 3 HYPERLINK l _Toc109214801 2.1 確定毛坯

6、的制造形式 PAGEREF _Toc109214801 h 3 HYPERLINK l _Toc109214802 2.2 基準的選擇 PAGEREF _Toc109214802 h 3 HYPERLINK l _Toc109214803 2.2.1 粗基準的選擇 PAGEREF _Toc109214803 h 3 HYPERLINK l _Toc109214804 2.2.2 精基準的選擇 PAGEREF _Toc109214804 h 3 HYPERLINK l _Toc109214805 2.2.3 基準的轉(zhuǎn)換 PAGEREF _Toc109214805 h 3 HYPERLINK l

7、_Toc109214806 2.3 制定工藝路線 PAGEREF _Toc109214806 h 4 HYPERLINK l _Toc109214807 2.3.1 加工工藝 PAGEREF _Toc109214807 h 4 HYPERLINK l _Toc109214808 2.3.2 加工階段的劃分 PAGEREF _Toc109214808 h 5 HYPERLINK l _Toc109214809 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 PAGEREF _Toc109214809 h 5 HYPERLINK l _Toc109214810 2.5 確定各工序所用機床和工藝裝備

8、 PAGEREF _Toc109214810 h 6 HYPERLINK l _Toc109214811 2.6 確定切削用量及基本工時 PAGEREF _Toc109214811 h 6 HYPERLINK l _Toc109214812 3鉆4-M10螺紋孔夾具設計 PAGEREF _Toc109214812 h 17 HYPERLINK l _Toc109214813 3.1問題的提出 PAGEREF _Toc109214813 h 17 HYPERLINK l _Toc109214814 3.2定位基準的選擇 PAGEREF _Toc109214814 h 17 HYPERLINK l

9、 _Toc109214815 3.3定位元件的設計 PAGEREF _Toc109214815 h 17 HYPERLINK l _Toc109214816 3.4定位誤差分析 PAGEREF _Toc109214816 h 17 HYPERLINK l _Toc109214817 3.5切削力的計算與夾緊力分析 PAGEREF _Toc109214817 h 19 HYPERLINK l _Toc109214818 3.6夾具設計及操作簡要說明 PAGEREF _Toc109214818 h 19 HYPERLINK l _Toc109214819 總結(jié) PAGEREF _Toc109214

10、819 h 20 HYPERLINK l _Toc109214820 參考文獻 PAGEREF _Toc109214820 h 21 HYPERLINK l _Toc109214821 致謝 PAGEREF _Toc109214821 h 221 零件的分析1.1 零件的作用本次設計所給定的零件是主軸零件圖。他主要位于主軸箱部，主要作用是傳遞回轉(zhuǎn)和扭矩。電動機的回轉(zhuǎn)運動和扭矩是通過各級變速齒輪等傳遞到主軸，再通過主軸傳遞給工件或刀具的。主軸必須具有較高的回轉(zhuǎn)精度，以保證工件幾何形狀的正確；為機床附件和有關工藝裝備提供安裝基面，直接或間接地支持和導向作用；當棒料（毛坯）需從主軸中心通孔通過作貫穿

11、送料時，主軸內(nèi)孔還具有支承作用。圖1.1 主軸1.2 零件的工藝分析由零件簡圖可知，該主軸呈階梯狀，其上有安裝支承軸承、傳動件的圓柱、圓錐面，安裝滑動齒輪的花鍵，安裝卡盤及頂尖的內(nèi)外圓錐面，聯(lián)接緊固螺母的螺旋面，通過棒料的深孔等。1.2.1 主軸的主要技術要求1.端部錐孔錐孔是用來安裝頂尖或工具錐柄的，其軸心線必須與兩個支承軸頸的軸心線嚴格同軸，否則會使工件（或工具）產(chǎn)生同軸度誤差。主軸端部內(nèi)錐孔（莫氏6號）對支承軸頸A、B的跳動在軸端面處公差為0.005mm，離軸端面300mm處公差為0.01mm；錐面接觸率70%；表面粗糙度Ra為0.4mm；硬度要求4550HRC。2.支承軸頸主軸二個支承

12、軸頸A、B圓度公差為0.005mm，徑向跳動公差為0.005mm；而支承軸頸112錐面的接觸率70%；表面粗糙度Ra為0.4mm；支承軸頸尺寸精度為IT5。因為主軸支承軸頸是用來安裝支承軸承，是主軸部件的裝配基準面，所以它的制造精度直接影響到主軸部件的回轉(zhuǎn)精度。3.空套齒輪軸頸空套齒輪軸頸對支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0.015mm。由于該軸頸是與齒輪孔相配合的表面，對支承軸頸應有一定的同軸度要求，否則引起主軸傳動嚙合不良，當主軸轉(zhuǎn)速很高時，還會影響齒輪傳動平穩(wěn)性并產(chǎn)生噪聲。4.端部短錐和端面頭部短錐C和端面D對主軸二個支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0.008mm；表面粗糙度Ra為0.8

13、mm。它是安裝卡盤的定位面。為保證卡盤的定心精度，該圓錐面必須與支承軸頸同軸，而端面必須與主軸的回轉(zhuǎn)中心垂直。5.螺紋當主軸上壓緊螺母的端面跳動過大時，會使被壓緊的滾動軸承內(nèi)環(huán)的軸心線產(chǎn)生傾斜，從而引起主軸的徑向圓跳動。主軸上螺旋面的誤差是造成壓緊螺母端面跳動的原因之一，所以應控制螺紋的加工精度。1.2.2 工藝過程分組銑床主軸結(jié)構(gòu)較為復雜，精度要求也較高，在中批量的生產(chǎn)條件下，主軸的機械加工工藝過程有三組加工表面。第一階段：以毛坯外圓為基準，車螺紋外圓和的端面及鉆中心孔。第二階段：以中心孔為基準，粗車外圓，半精車、磨削各階段外圓、軸頸，銑鍵槽，車螺紋、鉆端面上各孔。第三階段：以兩端面支承軸頸

14、為基準，鉆通孔、車、磨小端面錐孔（配錐堵），車、磨大端錐孔（配莫氏號錐堵）。 PAGE 302 工藝規(guī)程的設計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為45鋼。主軸在機床運行中要起到傳遞功率的作用，則其在工作過程中，經(jīng)常受到扭矩作用，由于零件年生產(chǎn)量達到中批量生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不太大。故可采用模鍛成型。它的毛坯精度較高，加工余量較小，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2.2.1 粗基準的選擇為取得兩中心孔作為精加工的定位基準，所以機械加工的第一道工序是鉆兩端面中心孔。為此可選擇前、后支承軸頸（或其近處的外圓表面）作為粗基準。這樣，當反過來再用中心孔定位，加工支承軸頸

15、時，可以獲得均勻的加工余量，有利于保證這兩個高精度軸頸的加工精度。2.2.2 精基準的選擇為了避免基準不重合誤差，考慮工藝基準與設計基準和各工序定位基準的統(tǒng)一，以及盡可能在一次裝夾中加工較多的工件表面，所以在主軸精加工的全部工序中（二端錐孔面本身加工時除外）均采用二中心孔作為定位基準。在主軸中心孔通孔鉆出以后，原中心孔消失，需要采用錐堵，借以重新建立定位精度（二端中心孔）。中心孔在使用過程中的磨損會影響定位精度，故必須經(jīng)常注意保護并及時修整。特別是在關鍵的精加工工序之前，為了保證和提高定位精度，均需重新修整中心孔。使用錐堵時應注意：當錐堵裝入中心孔后，在使用過程中，不能隨意拆卸和更換，都會引起

16、基準的位置變動，從而造成誤差。2.2.3 基準的轉(zhuǎn)換由于主軸的主要軸頸和大端錐孔的位置精度要求很高，所以在加工過程中要采用互換基準的原則，在基準相互轉(zhuǎn)換的過程中，精度逐步得到提高。以軸頸為粗基準加工中心孔；以中心孔為基準，粗車支承軸頸等外圓各部；以支承軸頸為基準，加工大端錐孔；以中心孔（錐堵）為基準，加工支承軸頸等外圓各部；以支承軸頸為基準，粗磨大端錐孔；以中心孔為（重配錐堵）為基準，加工支承軸頸等外圓各部；以大端支承軸頸和外圓表面為基準，精磨大端錐孔。特別是最后精磨主軸錐孔時，由于定位基準選擇恰當，收到了互基準和基準重合雙重效果，從而保證了很高的主軸跳動精度。2.3 制定工藝路線由于生產(chǎn)類型

17、為中批生產(chǎn)，故在使零件的幾何性狀、尺寸精度幾位置精度等技術要求得到合理的保證的前提下，應采用專用的夾具，并應盡量使工序集中起來提高生產(chǎn)率，處此之外，還應考慮經(jīng)濟效果，以使生產(chǎn)成本盡量提高。2.3.1 加工工藝生產(chǎn)類型：中批生產(chǎn)；材料牌號：45號鋼；毛坯種類：模鍛件工藝路線方案工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容設 備工藝裝備10備料按零件圖紙備料，鍛造。20熱處理正火。30銑銑端面，打中心孔，零件總長268。X6132虎鉗40車夾持70外圓，平端面，粗車各外圓留1mm余量。CA6140三爪卡盤50車夾持小端，平大端端面，保證總長度為265mm，車70外圓，倒角。CA6140三爪卡盤60車夾持大端，45

18、h7、32h7、27h7留0.2mm余量，其余外圓按尺寸要求加工。CA6140一夾一頂70車車16通孔，擴18孔，車錐孔，倒角。CA6140三爪卡盤80銑銑鍵槽。X6132專用夾具90車精加工45h7、32h7、27h7，車M22螺紋。CA6140兩段頂100銑銑端面槽。X6132專用夾具110鉆鉆孔。X6132專用夾具120鉗攻螺紋。130鉗去毛刺。140檢2.3.2 加工階段的劃分在中批量生產(chǎn)條件下，主軸的機械加工工藝可劃分為以下三階段：粗加工階段該階段是在主軸毛坯鍛造和正火后進行的，包括車端面、打中心孔和粗車外圓等工序。其主要任務是切除毛坯上大部分余量，同時，可以發(fā)現(xiàn)鍛件的裂紋或其他缺陷

19、。半精加工階段主軸毛坯在粗加工后需要進行調(diào)質(zhì)階段，然后再進行半精加工。半精加工階段包括各半精車工序，中心通孔及螺孔等次要表面加工等工序。其主要任務是：為精加工做好準備；對一些要求不高的表面，使之達到圖樣要求。此加工階段是在熱處理（高頻淬火后）之后進行的，包括各支承軸頸及大端錐孔（莫氏號）的最終加工等工序。其主要任務是最后全面地保證工件達到圖樣的要求。此外，為防止主軸螺紋和花鍵等工作表面在熱處理過程中變形或撞傷，故其最終加工也安排在此階段中進行。2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定主軸零件材料為鋼，硬度為190-260。生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用在自由鍛設備上使用胎膜鍛毛坯，毛坯重量約為

20、。由機械加工工藝手冊表查得：直徑為的余量及偏差為。直徑為的余量及偏差為。直徑為的余量及偏差為。2.5 確定各工序所用機床和工藝裝備由于該零件生產(chǎn)規(guī)模為中批量生產(chǎn)，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點和技術要求，選用通用機床和專用夾具較為合適。各工序所用機床和工藝裝備確定如下：車端面、車外圓、車內(nèi)孔、車螺紋，CA6140普通車床、三爪卡盤；鉆中心孔，ZC35A、通用夾具；鉆通孔等孔加工，Z3025、通用夾具；銑鍵槽，、通用夾具；磨外圓表面，M1432B、通用夾具；磨內(nèi)錐孔，M2110A、專用夾具。 2.6 確定切削用量及基本工時工序30 銑端面，打中心孔，零件總長268。加工條件工件材料：鋼正火，模鍛。加工要求：

21、車主軸兩端面，表面粗糙度值。機床：CA6140臥式車床刀具：材料為，刀桿，根據(jù)：機械加工工藝設計實用手冊表.計算切削用量已知毛坯小端長度方向上的加工余量為，粗車時分兩次加工，；毛坯大端長度方向的加工余量為，粗車時分三次加工。進給量，根據(jù)機械加工工藝設計實用手冊表當?shù)稐U的尺寸為時為時，以及工件的直徑為時，取計算切削速度按機械加工工藝手冊表當時，其中對小端端面得：確定機床轉(zhuǎn)速：按機械加工工藝手冊表，與相近的機床轉(zhuǎn)速為及，選取，如果選，則速度損失太大。所以實際切削速度：對大端端面得：確定主軸轉(zhuǎn)速：按機械加工工藝手冊表查的與相近的機床轉(zhuǎn)速為與，選取。故實際切削速度：切削工時半精車兩端面計算切削速度確定

22、主軸轉(zhuǎn)速按機械加工工藝手冊表選，其實際切削速度：切削工時：，(2)鉆中心孔刀具：A型中心鉆機械加工工藝手冊表4.3-2進給量：，機械加工工藝設計實用手冊表15-39切削速度：按機床選取，機械加工工藝手冊表3.1-31。所以實際切削速度：；切削工時：；機械加工工藝手冊表2.5-7工序40：夾持70外圓，平端面，粗車各外圓留1mm余量。機床：CA6140臥式車床刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，機床加工工藝設計實用手冊表12-7。1.粗車外圓：同時應校驗機床功率及進給機構(gòu)強度：。切削深度：單邊余量，進行3次走刀；進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊15-10可得：選用；計算切削速度：機械加工工藝手冊表8.

23、4-8：確定主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取，所以實際切削速度：檢驗機床功率：主切削力按機械加工工藝手冊表8.4-10所示公式計算：其中：所以:切削時消耗的功率由機床加工工藝設計實用手冊主電動機的功率為,所以機床的主軸功率足夠,可以正常加工。檢驗機床進給系統(tǒng)強度:已知主切削力,徑向切削力按機械加工工藝手冊表8.4-10所示公式計算:式中:所以:而軸向切削力,主切削力按機械加工工藝手冊表8.4-10所示公式計算：式中:軸向切削力:取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù),則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為:而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為,見機械加工工藝手冊表機床的進給系統(tǒng)可正常工作.切削工時:機械加工

24、工藝手冊表其中故粗車外圓：同時應校驗機床功率及進給機構(gòu)強度切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：根機械加工工藝手冊據(jù)15-10可得：選用；計算切削速度：確定主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取，所以實際切削速度：檢驗機床功率：主切削力按機械加工工藝手冊表8.4-10所示公式計算：其中：所以:切削時消耗的功率由機床加工工藝設計實用手冊主電動機的功率為,所以機床的主軸功率足夠,可以正常加工。檢驗機床進給系統(tǒng)強度:已知主切削力,徑向切削力按機械加工工藝手冊表8.4-10所示公式計算:式中:，所以:而軸向切削力,主切削力按機械加工工藝手冊表8.4-10所示公式計算：式中:軸向切削力:取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù),

25、則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為:而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為,見機械加工工藝手冊表機床的進給系統(tǒng)可正常工作.切削工時:機械加工工藝手冊表其中故粗車外圓：同時應校驗機床功率及進給機構(gòu)強度切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊15-10可得：選用；計算切削速度：確定主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取，所以實際切削速度：切削工時:其中故工序50：夾持小端，平大端端面，保證總長度為265mm，車70外圓，倒角。機床：CA6140臥式車床刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，機床加工工藝設計實用手冊表12-7。粗車外圓切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊

26、15-10可得：選用；計算切削速度：機械加工工藝手冊表8.4-8：當時，確定主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取，所以實際切削速度：切削工時:其中故工序60：夾持大端，45h7、32h7、27h7留0.2mm余量，其余外圓按尺寸要求加工。機床：CA6140車床機械加工工藝手冊表刀具：刀具材料Y715，刀桿尺寸，機床加工工藝設計實用手冊表12-7。切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：根據(jù)機械加工工藝實用手冊可得：當時，選用；計算切削速度：機械加工工藝手冊表8.4-8：當時，確定主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取，所以實際切削速度：切削工時:其中故工序70 車16通孔，擴18孔，車錐孔，倒角。機床：CA6140臥式車床刀具

27、：刀具材料Y715，刀桿尺寸，機床加工工藝設計實用手冊表12-7。切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：根據(jù)機械加工工藝實用手冊15-10可得：選用；計算切削速度：機械加工工藝手冊表8.4-8：確定主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取，所以實際切削速度：切削工時:其中故工序80 銑鍵槽根據(jù)機械加工工藝設計手冊第一卷表選用硬質(zhì)合金直柄鍵槽銑刀銑削深度，一次走刀切除。確定每齒進給量，給據(jù)機械加工工藝設計手冊表選取確定銑刀的磨鈍標準及耐用度按機械加工工藝手冊表，銑刀后刀面最大磨損限度按機械加工工藝手冊表，刀具的耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表的故采用銑床由根據(jù)機械加工工藝手冊表取則實際車削速度此時工作臺每分鐘的進給量

28、應為：根據(jù)機械加工工藝手冊表銑削工時：式中所以工序90 精加工45h7、32h7、27h7，車M22螺紋。刀具：材料為，刀桿，切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊15-10可得：選用；計算切削速度：確定主軸轉(zhuǎn)速：按機床選取，所以實際切削速度：切削工時:其中故工序100 銑端面槽切削深度：單邊余量，進行次走刀；進給量：選用；計算切削速度確定主軸轉(zhuǎn)速：切削工時:故工序110 鉆孔機床：鉆床Z525切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4.39，切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4.41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：

29、取走刀次數(shù)為1機動時間：工序120 攻螺紋刀具：高速鋼機動絲錐進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-105，取機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度，由式（1.2）有：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間，由式（1.5）有：3鉆4-M10螺紋孔夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。有老師分配的任務，我被要求設計鉆、攻4-M10螺紋的鉆床夾具。3.1問題的提出本夾具主要用來鉆、攻4-M10螺紋，精度要求不高。因此，在本道工序加工時，主要考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強

30、度。3.2定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。由零件圖和工藝過程得，選33外圓和30外圓及右端面作為定位基準。3.3定位元件的設計本工序選用的定位基準為33外圓和30外圓及右端面定位

31、，所以相應的夾具上的定位元件應是V形塊和浮動支承及支承釘。因此進行定位元件的設計主要是對V形塊和浮動支承及支承釘進行設計。夾緊則是在夾具體上用鉸鏈支座、鉸鏈壓板、螺母、圓墊圈、螺桿、螺桿支座和帶肩螺母等組成的夾緊機構(gòu)進行夾緊。33外圓和30外圓與V形塊和浮動支承相配合，限制四個自由度，即Y軸轉(zhuǎn)動、Y軸移動、Z軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動。右端面與支承釘相配合，限制一個自由度，即X軸移動。加工4-M10螺紋限制五個自由度即可。3.4定位誤差分析定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時，由于定位不準確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對工序基準的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。當采用夾具加工工件時，由

32、于工件定位基準和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準位置變化，即定位基準的最大變動量，故由此引起的誤差稱為基準位置誤差，而對于一批工件來講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖1所示 圖1用V型塊定位加工時的定位誤差當定位基準與工序基準不重合時，就產(chǎn)生了基準不重合誤差?；鶞什恢睾险`差即工序基準相對定位基準理想位置的最大變動量。定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準不重合誤差組成。 根據(jù)相關公式和公差確定具體變動量。如圖2，兩個極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地高得加工尺寸；情況2：d1=d1,d

33、2=d2使工序基準盡可能地低得加工尺寸。且該工序定位誤差 圖2 定位誤差 =O1O2+(d2-（d2-Td2)/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.3923.5切削力的計算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊得：鉆削力 式（3-1）鉆削力矩 式（3-2）式中：D=29.8 代入公式（3-1）和（3-2）得0.276 22.10 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。3.6夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計

34、夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇用鉸鏈支座、鉸鏈壓板、螺母、圓墊圈、螺桿、螺桿支座和帶肩螺母等組成的夾緊機構(gòu)進行夾緊工件。本工序為鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求?？偨Y(jié)轉(zhuǎn)眼間3個月的時間過去了，畢業(yè)設計也接近了尾聲。這次畢業(yè)設計是我們大學四年來進行的最綜合、最大型、最全面的、用時最長的一次設計。是對大學所學的一次大總結(jié)，它匯聚了已學科目的所有知識點，幾乎把大學四年所學的知識都囊括在里面了，使所學知識得到鞏固與提高。我們通過不同的途徑查閱相關的資料，如：圖書館的館藏資料、網(wǎng)上圖書館以及

35、查閱我們四年來所學的書本知識等；豐富了自己的知識面，提高了解決問題的能力和自學能力。在設計中我們遇到了很多的困難，通過請教指導老師自己查閱資料，與同學討論，最終都得到了解決。包括選擇毛坯的類型和制造方法、粗精基準的選擇、加工順序的安排，機床及的工藝裝備的選擇、工藝的分析計算、專用夾具的設計、填寫工藝卡片等。設計中遇到很多細節(jié)問題，如機床的選擇原則，要根據(jù)加工零件的材料、尺寸，機床的加工范圍來確定；刀具的選擇，它是有零件的材料，加工表面的形狀來確定的；裝配圖上尺寸、配合的標注；工序圖繪制原則，加工表面要用粗實線表示，非加工表面用細實線等。這些都是以前設計中沒太注意的問題，感謝導師的指出和耐心指導

36、。通過此次設計，不但使我在設計中得到了很大的收獲，豐富了自己的理論知識，提高了實踐的能力，為今后在工作崗位中從事設計行業(yè)打下了堅實的基礎，更讓我深刻感覺到相互協(xié)作的團體精神和導師指導的重要性。由于我的時間經(jīng)驗比較缺乏，理論知識不夠全面和深入，設計中肯定還存在不少的缺點和問題，希望能夠得到老師的批評和指正，它將影響我的一生。參考文獻1李洪.機械加工工藝手冊M.北京，北京出版社，19912孟少農(nóng).機械加工工藝手冊第一卷M.北京，機械工業(yè)出版社，19913孟少農(nóng).機械加工工藝手冊第二卷M.北京，機械工業(yè)出版社，19914賀光誼，唐之清.畫法幾何及機械制圖M.重慶，重慶大學出版社，19945沈康.機械

37、制造工藝及設備M.北京，機械工業(yè)出版社19896李洪.機械制造工藝金屬切削機床設計指導M.東北工學苑出版社，19887張耀宸.機械加工工藝設計實用說明手冊M.北京，航空工業(yè)出版.19938徐發(fā)仁.機床夾具設計M.重慶，重慶大學出版.19939長春第一汽車制造長工裝設計室.機床夾具設計原理M.吉林，吉林人民出版社.197610HIRAME.GRANT.夾具非標準加緊裝置M.北京，機械工業(yè)出版社.197511機械夾具設計手冊M.上海，上?？茖W技術出版社199312張捷，趙虎.機械制造技術基礎M.成都，西南交通大學出版社.200613張進生.機械制造工藝與夾具設計指導M.北京，機械工業(yè)出版社.199

38、514張展.機械設計通用手冊M.北京，中國勞動出版社.199315吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊第二版M.北京，高等教育出版社.200416丹麥LEOALTING，MANUFACTURINGENGIEERINGPROCESSES，美GEOFFREYBOOTHROYD，1980致謝本次課題設計是在導師的指導下完成的。在整個課題的設計和論文的寫作過程中，導師在各個方面都給予我極大的幫助。衷心感謝導師在我設計過程中給予我許多熱情的幫助和耐心的分析、講解。感謝在大學階段與我一起歡笑過、奮斗過的室友、同學以及機電工程系的所有師兄師姐師弟師妹們，與你們一起度過了的快樂時光是我美好的回憶。在此，我還要

39、特別感謝我的父母，是你們對我的關心、支持、期望和鼓勵給予我前進的決心和力量。感謝我的好朋友，感謝她在設計中對我的支持和鼓勵。感謝我所熱愛的學院，在這里我度過了人生中最為燦爛的時刻，向所有的幫助過我的老師、朋友表示衷心的感謝。機械設計理論機械設計是一門通過設計新產(chǎn)品或者改進老產(chǎn)品來滿足人類需求的應用技術科學。它涉及工程技術的各個領域，主要研究產(chǎn)品的尺寸、形狀和詳細結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)思，還要研究產(chǎn)品在制造、銷售和使用等方面的問題。進行各種機械設計工作的人員通常被稱為設計人員或者機械設計工程師。機械設計是一項創(chuàng)造性的工作。設計工程師不僅在工作上要有創(chuàng)造性，還必須在機械制圖、運動學、工程材料、材料力學和機械

40、制造工藝學等方面具有深厚的基礎知識。 如前所訴，機械設計的目的是生產(chǎn)能夠滿足人類需求的產(chǎn)品。發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和科技知識本身并不一定能給人類帶來好處，只有當它們被應用在產(chǎn)品上才能產(chǎn)生效益。因而，應該認識到在一個特定的產(chǎn)品進行設計之前，必須先確定人們是否需要這種產(chǎn)品。應當把機械設計看成是機械設計人員運用創(chuàng)造性的才能進行產(chǎn)品設計、系統(tǒng)分析和制定產(chǎn)品的制造工藝學的一個良機。掌握工程基礎知識要比熟記一些數(shù)據(jù)和公式更為重要。僅僅使用數(shù)據(jù)和公式是不足以在一個好的設計中做出所需的全部決定的。另一方面，應該認真精確的進行所有運算。例如，即使將一個小數(shù)點的位置放錯，也會使正確的設計變成錯誤的。一個好的設計人員應該勇于提

41、出新的想法，而且愿意承擔一定的風險，當新的方法不適用時，就使用原來的方法。因此，設計人員必須要有耐心，因為 所花費的時間和努力并不能保證帶來成功。一個全新的設計，要求屏棄許多陳舊的，為人們所熟知的方法。由于許多人墨守成規(guī)，這樣做并不是一件容易的事。一位機械設計師應該不斷地探索改進現(xiàn)有的產(chǎn)品的方法，在此過程中應該認真選擇原有的、經(jīng)過驗證的設計原理，將其與未經(jīng)過驗證的新觀念結(jié)合起來。新設計本身會有許多缺陷和未能預料的問題發(fā)生，只有當這些缺陷和問題被解決之后，才能體現(xiàn)出新產(chǎn)品的優(yōu)越性。因此，一個性能優(yōu)越的產(chǎn)品誕生的同時，也伴隨著較高的風險。應該強調(diào)的是，如果設計本身不要求采用全新的方法，就沒有必要僅

42、僅為了變革的目的而采用新方法。在設計的初始階段，應該允許設計人員充分發(fā)揮創(chuàng)造性，不受各種約束。即使產(chǎn)生了許多不切實際的想法，也會在設計的早期，即繪制圖紙之前被改正掉。只有這樣，才不致于堵塞創(chuàng)新的思路。通常，要提出幾套設計方案，然后加以比較。很有可能在最后選定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理學家經(jīng)常談論如何使人們適應他們所操作的機器。設計人員的基本職責是努力使機器來適應人們。這并不是一項容易的工作，因為實際上并不存在著一個對所有人來說都是最優(yōu)的操作范圍和操作過程。另一個重要問題，設計工程師必須能夠同其他有關人員進行交流和磋商。在開始階段，設計人員必須就初步設計同管理人員進行交

43、流和磋商，并得到批準。這一般是通過口頭討論，草圖和文字材料進行的。為了進行有效的交流 ，需要解決下列問題：所設計的這個產(chǎn)品是否真正為人們所需要？此產(chǎn)品與其他公司的現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比有無競爭能力？生產(chǎn)這種產(chǎn)品是否經(jīng)濟？產(chǎn)品的維修是否方便？產(chǎn)品有無銷路？是否可以盈利？ 只有時間能對上述問題給出正確答案。但是， 產(chǎn)品的設計、制造和銷售只能在對上述問題的初步肯定答案的基礎上進行。設計工程師還應該通過零件圖和裝配圖，與制造部門一起對最終設計方案進行磋商。通常 ，在制造過程中會出現(xiàn)某個問題?？赡軙髮δ硞€零件尺寸或公差作一些更改，使零件的生產(chǎn)變得容易。但是，工程上的更改必須要經(jīng)過設計人員批準，以保證不會損

44、傷產(chǎn)品的功能。有時，在產(chǎn)品的裝配時或者裝箱外運前的試驗中才發(fā)現(xiàn)設計中的某種缺陷。這些事例恰好說明了設計是一個動態(tài)過程?？偸谴嬖谥玫姆椒▉硗瓿稍O計工作，設計人員應該不斷努力，尋找這些更好的方法。近些年來，工程材料的選擇已經(jīng)顯得重要。此外，選擇過程應該是一個對材料的連續(xù)不斷的重新評價過程。新材料不斷出現(xiàn)，而一些原有的材料的能夠獲得的數(shù)量可能會減少。環(huán)境污染、材料的回收利用、工人的健康及安全等方面經(jīng)常會對材料選擇附加新的限制條件。為了減輕重量或者節(jié)約能源，可能會要求使用不同的材料。來自國內(nèi)和國際競爭、對產(chǎn)品維修保養(yǎng)方便性要求的提高和顧客的反饋等方面的壓力，都會促使人們對材料進行重新評價。由于材料

45、選用不當造成的產(chǎn)品責任訴訟，已經(jīng)產(chǎn)生了深刻的影響。此外，材料與材料加工之間的相互依賴關系已經(jīng)被人們認識得更清楚。因此，為了能在合理的成本和確保質(zhì)量的前提下獲得滿意的結(jié)果，設計工程師的制造工程師都必須認真仔細地選擇、確定和使用材料。制造任何產(chǎn)品的第一步工作都是設計。設計通?？梢苑譃閹讉€明確的階段：（a）初步設計；（b）功能設計；（c）生產(chǎn)設計。在初步設計階段，設計者著重考慮產(chǎn)品應該具有的功能。通常要設想和考慮幾個方案，然后決定這種思想是否可行；如果可行，則應該對其中一個或幾個方案作進一步的改進。在此階段，關于材料選擇唯一要考慮的問題是：是否有性能符合要求的材料可供選擇；如果沒有的話，是否有較大的

46、把握在成本和時間都允許的限度內(nèi)研制出一種新材料。在功能設計和工程設計階段，要做出一個切實可行的設計。在這個階段要繪制出相當完整的圖紙，選擇并確定各種零件的材料。通常要制造出樣機或者實物模型，并對其進行試驗，評價產(chǎn)品的功能、可靠性、外觀和維修保養(yǎng)性等。雖然這種試驗可能會表明，在產(chǎn)品進入到生產(chǎn)階段之前，應該更換某些材料，但是，絕對不能將這一點作為不認真選擇材料的借口。應該結(jié)合產(chǎn)品的功能，認真仔細地考慮產(chǎn)品的外觀、成本和可靠性。一個很有成就的公司在制造所有的樣機時，所選用的材料應該和其生產(chǎn)中使用的材料相同，并盡可能使用同樣的制造技術。這樣對公司是很有好處的。功能完備的樣機如果不能根據(jù)預期的銷售量經(jīng)濟

47、地制造出來，或者是樣機與正式生產(chǎn)的裝置在質(zhì)量和可靠性方面有很大不同，則這種樣機就沒有多大的價值。設計工程師最好能在這一階段完全完成材料的分析、選擇和確定工作，而不是將其留到生產(chǎn)設計階段去做。因為，在生產(chǎn)設計階段材料的更換是由其他人進行的，這些人對產(chǎn)品的所有功能的了解不如設計工程師。在生產(chǎn)設計階段中，與材料有關的主要問題是應該把材料完全確定下來，使它們與現(xiàn)有的設備相適應，能夠利用現(xiàn)有設備經(jīng)濟地進行加工，而且材料的數(shù)量能夠比較容易保證供應。在制造過程中，不可避免地會出現(xiàn)對使用中的材料做一些更改的情況。經(jīng)驗表明，可采用某些便宜材料作為替代品。然而，在大多數(shù)情況下，在進行生產(chǎn)以后改換材料要比在開始生產(chǎn)

48、前改換材料所花費的代價要高。在設計階段做好材料選擇工作，可以避免多數(shù)這樣的情況。在生產(chǎn)制造開始后出現(xiàn)了可供使用的新材料是更換材料的最常見的原因。當然，這些新材料可能降低成本、改進產(chǎn)品的性能。但是，必須對新材料進行認真的評價，以確保其所有性能都滿足要求。應當記住，新材料的性能和可靠性很少像現(xiàn)有材料那樣為人們所了解。大部分的產(chǎn)品失效和產(chǎn)品責任事故案件是由于在選用新材料作為替代材料之前，沒有真正了解它們的長期使用性能而引起的。產(chǎn)品的責任訴訟迫使設計人員和公司在選擇材料時，采用最好的程序。在材料過程中，五個最常見的問題為：（a）不了解或者不會使用關于材料應用方面的最新最好的信息資料；(b)未能預見和考

49、慮擦黑年品可能的合理用途（如有可能，設計人員還應進一步預測和考慮由于產(chǎn)品使用方法不當造成的后果。在近年來的許多產(chǎn)品責任訴訟案件中，由于錯誤地使用產(chǎn)品而受到傷害的原告控告生產(chǎn)廠家，并且贏得判決）；(c)所使用的材料的數(shù)據(jù)不全或是有些數(shù)據(jù)不確定，尤其是當其長期性能數(shù)據(jù)是如此的時候；(d)質(zhì)量控制方法不適當和未經(jīng)驗證；(e)由一些完全不稱職的人員選擇材料。通過對上述五個問題的分析，可以得出這些問題是沒有充分理由存在的結(jié)論。對這些問題的研究分析可以為避免這些問題的出現(xiàn)指明方向。盡管采用最好的材料選擇方法也不能避免發(fā)生產(chǎn)品責任訴訟，設計人員和工業(yè)界按照適當?shù)某绦蜻M行材料選擇，可以大大減少訴訟的數(shù)量。從以

50、上的討論可以看出，選擇材料的人們應該對材料的性質(zhì)，特點和加工方法有一個全面而基本的了解。Machine design theoryThe machine design is through designs the new product or improves the old product to meet the human need the application technical science. It involves the project technology each domain, mainly studies the product the size, the shape

51、and the detailed structure basic idea, but also must study the product the personnel which in aspect the and so on manufacture, sale and use question.Carries on each kind of machine design work to be usually called designs the personnel or machine design engineer. The machine design is a creative wo

52、rk. Project engineer not only must have the creativity in the work, but also must in aspect and so on mechanical drawing, kinematics, engineerig material, materials mechanics and machine manufacture technology has the deep elementary knowledge. If front sues, the machine design goal is the productio

53、n can meet the human need the product. The invention, the discovery and technical knowledge itself certainly not necessarily can bring the advantage to the humanity, only has when they are applied can produce on the product the benefit. Thus, should realize to carries on before the design in a speci

54、fic product, must first determine whether the people do need this kind of productMust regard as the machine design is the machine design personnel carries on using creative ability the product design, the system analysis and a formulation product manufacture technology good opportunity. Grasps the p

55、roject elementary knowledge to have to memorize some data and the formula is more important than. The merely service data and the formula is insufficient to the completely decision which makes in a good design needs. On the other hand, should be earnest precisely carries on all operations. For examp

56、le, even if places wrong a decimal point position, also can cause the correct design to turn wrongly. A good design personnel should dare to propose the new idea, moreover is willing to undertake the certain risk, when the new method is not suitable, use original method. Therefore, designs the perso

57、nnel to have to have to have the patience, because spends the time and the endeavor certainly cannot guarantee brings successfully. A brand-new design, the request screen abandons obsoletely many, knows very well the method for the people. Because many person of conservativeness, does this certainly

58、 is not an easy matter. A mechanical designer should unceasingly explore the improvement existing product the method, should earnestly choose originally, the process confirmation principle of design in this process, with has not unified it after the confirmation new idea. Newly designs itself can ha

59、ve the question occurrence which many flaws and has not been able to expect, only has after these flaws and the question are solved, can manifest new goods come into the market the product superiority. Therefore, a performance superior product is born at the same time, also is following a higher ris

60、k. Should emphasize, if designs itself does not request to use the brand-new method, is not unnecessary merely for the goal which transform to use the new method.In the design preliminary stage, should allow to design the personnel fully to display the creativity, not each kind of restraint. Even if