尾座體加工工藝及鏜模夾具設(shè)計(jì)

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1、 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) Tianjin University of Technology and Education 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化 班級(jí)學(xué)號(hào)： XXXXXX 學(xué)生姓名： XXX 指導(dǎo)教師： XXX 副教授 二〇一二年六月 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 尾座體加工工藝及鏜模夾具設(shè)計(jì) Designing lathe tailstock body processing technology and

2、 boring fixture design 專業(yè)班級(jí)：機(jī)自0803 學(xué)生姓名：XXX 指導(dǎo)教師：XXX 副教授 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 2012 年 6 月 摘 要 本課題主要是設(shè)計(jì)CW6163車床尾座體的加工工藝及鏜孔夾具設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中包括對(duì)進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)必須的毛坯選擇、加工余量的確定、切削刀具和機(jī)床的選擇及機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算等方面知識(shí)。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括兩部分，首先是對(duì)尾座體零件的工藝分析，其次是根據(jù)尾座體鏜孔工序進(jìn)行夾具體設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)所選用的資料主義到貫徹最新國家標(biāo)準(zhǔn)及部分標(biāo)準(zhǔn)。 本次設(shè)計(jì)師根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)成批量，年產(chǎn)量1000臺(tái)左右設(shè)計(jì)的。設(shè)

3、計(jì)中考慮大批量生產(chǎn)，在加工過程中，為了保證被加工孔對(duì)其定位基準(zhǔn)和尺寸精度和位置精度的要求，同時(shí)提高效率，對(duì)尾座體的鏜孔工序進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)采用平面和定位銷組合定位，壓板加緊和螺母鎖緊的設(shè)計(jì)來提高加工效率和減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。 關(guān)鍵詞：尾座體 加工工藝 鏜床夾具 ABSTRACT The main task is to design CW6163lathe tailstock body processing technology and boring fixture design. This design including the fixture design to

4、the blank selection, determination of machining allowance, cutting tool and machine tool selection and maneuvering calculation knowledge. This design includes two parts, the first is the tailstock body parts of the process analysis, the second is based on the tailstock body boring process clamp desi

5、gn. The design of the data to carry out the new national standards and standards. The designer according to production plan into the bulk, the annual output of 1000sets of left and right design. Design considerations for mass production, in the process, in order to ensure the hole on the locating d

6、atum and dimensional accuracy and position accuracy requirements, while improving the efficiency, the tailstock body bore for fixture design process. The design adopts the plane and positioning pin positioning, plate intensified and nut locking design to improve processing efficiency and reduce the

7、labor intensity of workers. Key Words：The tailstock body\ Processing technology\ Jig boring machine 目 錄 1 緒論 1 1.1設(shè)計(jì)的目的 1 1.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1 1.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟 1 1.3.1工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 1 1.3.2專用夾具設(shè)計(jì) 2 2 零件加工工藝規(guī)程的制定 4 2.1 零件的分析 4 2.1.1零件的功用 4 2.1.2零件的工藝分析 4 2.2 零件的工藝規(guī)程 4 2.2.1確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 4 2.

8、2.2確定零件毛坯的制造形式 5 2.2.3擬定零件機(jī)械加工工藝路線 5 3 零件工序設(shè)計(jì) 7 3.1 零件加工余量的確定 7 3.2 確定各工序所用機(jī)床及工藝設(shè)備 8 3.3 用量及工時(shí)定額 8 4 鏜模夾具設(shè)計(jì) 11 4.1 設(shè)計(jì)夾具目的 11 4.2 鏜模設(shè)計(jì)方案的選擇和確定 11 4.2.1定位方案、定位誤差及定位元件的選擇 11 4.2.2 裝置的選擇及夾緊力的布置 12 4.2.3 確定刀具的導(dǎo)引方式 12 4.2.4 設(shè)計(jì)夾具體 13 4.2.5 定夾具其它部分的結(jié)構(gòu)形式 13 4.2.6 夾緊力計(jì)算（估算） 14 結(jié) 論 15 翻譯文獻(xiàn)

9、16 參考文獻(xiàn) 31 致謝 32 38 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)2012屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒論 1.1設(shè)計(jì)的目的 能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及合理制定工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。通過對(duì)零件某道工序的夾具的設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。本次設(shè)計(jì)也是理論聯(lián)系實(shí)踐的過程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、資料,增加解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力的過程。 1.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 制作成批量生產(chǎn)（1000臺(tái)）中等復(fù)雜程度零件（尾架體）的機(jī)械加工工藝規(guī)程和鏜孔工序中所需要的專用夾具的設(shè)計(jì)。 設(shè)

10、計(jì)任務(wù)要求：1.零件的工藝性分析及選擇毛坯 2.機(jī)械加工工藝過程卡及鏜孔工序卡 3.夾具裝配圖和零件圖 4.設(shè)計(jì)說明書 1.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟 1.3.1工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 1）對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 （1）對(duì)零件機(jī)器結(jié)構(gòu)中的作用及零件圖上技術(shù)要求進(jìn)行分析。 （2）對(duì)零件主要加工表面尺寸，形狀及相對(duì)位置精度，表面粗糙度及主要技術(shù)條件進(jìn)行分析。 （3）對(duì)零件的材質(zhì)、熱處理及工藝性進(jìn)行分析。通過以上分析，以便在工藝過程中切實(shí)加以保證。 2）選擇毛坯的制造方式，繪制零件毛坯綜合示

11、意圖。 選擇毛坯應(yīng)以生產(chǎn)批量的大小來確定，跟據(jù)批量大小的生產(chǎn)規(guī)模決定毛坯形式及制造方法，根據(jù)有關(guān)資料確定各個(gè)加工表面的總余量，并把各余量加在零件圖各有關(guān)位置上，在毛坯圖上標(biāo)出相關(guān)尺寸。 3）制定零件的機(jī)械加工工藝路線 （1）制定工藝路線，在對(duì)零件和毛坯進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上制定零件的加工工藝，它包括確定加工方法、確定安排加工順序、確定定位夾緊方法，以及安排熱處理、檢驗(yàn)以及其他輔助工序等。 （2）選擇定位基準(zhǔn)，合理選定各工序的定位基準(zhǔn)，當(dāng)工序定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，需要對(duì)它的工序尺寸進(jìn)行換算。 （3）選擇機(jī)床及夾具、刀具、量具。機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用應(yīng)當(dāng)既要保證加工質(zhì)量，還

12、要經(jīng)濟(jì)合理。 （4）加工余量及工序間尺寸與公差的確定。根據(jù)工藝路線的安排，計(jì)算鏜孔相關(guān)工序加工余量。其工序間尺寸公差按經(jīng)濟(jì)精度確定。。 （5）確定切削用量機(jī)動(dòng)時(shí)間。用公式計(jì)算各工序的切削用量，其余各工序的切削用量可由切削手冊(cè)查到。然后計(jì)算該工序的時(shí)間定額。 （6）繪制零件的機(jī)械加工工藝過程卡片，及鏜孔工序的工序卡片。 1.3.2專用夾具設(shè)計(jì) 在該加工過程中需要設(shè)計(jì)鏜模專用夾具。 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟： 1）確定夾具設(shè)計(jì)方案、繪制結(jié)構(gòu)原理圖。 確定夾具設(shè)計(jì)方案應(yīng)遵循幾個(gè)原則： （1）保證工序加工精度和技術(shù)要求。 （2）結(jié)構(gòu)簡單、制造容易。 （3）造作方便、省力安全。

13、 （4）滿足零件在生產(chǎn)中高效低成本。 確定夾具設(shè)計(jì)方案的主要內(nèi)容為： （1）確定工件的定位方案。 （2）確定刀具的對(duì)刀或引導(dǎo)方式。 （3）確定刀具的夾緊方案。 （4）確定夾具其他組成部分的結(jié)構(gòu)形式。 （5）確定夾具體。 最后繪制出結(jié)構(gòu)原理示意圖 2）選擇定位原件，計(jì)算定位誤差。 在確定設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，應(yīng)按照加工精度的高低，根據(jù)六點(diǎn)定位原理。約束自由度的數(shù)目以及確定所需的定位元件。選擇好定位原件后，應(yīng)計(jì)算定位誤差。 3）計(jì)算夾緊力，決定夾緊機(jī)構(gòu)及其主要尺寸 夾緊是按照靜力平衡條件，從具體定位夾緊力方案和切削條件出發(fā)進(jìn)行分析，主要根據(jù)切削力決定理論夾緊力，但由于在加工過程

14、中有沖擊震蕩存在，為了保障安裝穩(wěn)定理論夾緊力還要乘以一個(gè)安全系數(shù)K，K值可以在相關(guān)手冊(cè)中查到。 計(jì)算出夾緊力后，根據(jù)所確定的加緊機(jī)構(gòu)決定其主要尺寸。 4）繪制夾具裝配圖： （1）要求夾具裝配圖按照比例繪制。 （2）要有必要的視圖和剖面圖。 5）在裝配圖上標(biāo)注各部位尺寸、公差配合和技術(shù)條件參考《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》或其他有關(guān)手冊(cè) 2 零件加工工藝規(guī)程的制定 2.1 零件的分析 2.1.1零件的功用 本課題所給零件是cw6163車床的尾架體。它的作用主要是。對(duì)工件起到固定支撐，保證定位的作用，減少在加工中因?yàn)楣ぜ灾鼗蚴堑?/p>

15、具切削力引起工件形變，而導(dǎo)致的加工誤差。 2.1.2零件的工藝分析 1）尺寸精度 加工孔Φ100H7 Φ30H7 Φ45H7都是配合尺寸，必須有較高的尺寸精度，尺寸精度均為IT7 級(jí)公差，精度要求較高，加工中應(yīng)注意保證。 2）形位精度 孔和右端面的垂直度誤差為0.08mm，Φ100H7孔的內(nèi)表面平行度誤差為0.12mm，Φ100H7孔的內(nèi)表面圓柱度誤差為0.012mm 。 3）表面粗糙度 配合表面要求較高的表面粗糙度，Φ100H7孔的粗糙度為Ra0.8μm,Φ30H7 Φ45H7孔的粗糙度為Ra1.6μm，下表面粗糙度為Ra1.6μm，上表面及左右兩端面的粗糙度為Ra3.2μm。

16、 4）熱處理 為了消除毛坯鑄件中的殘余應(yīng)力，進(jìn)一步改善切削性能，鑄造后應(yīng)安排去應(yīng)力退火或時(shí)效處理。 2.2 零件的工藝規(guī)程 2.2.1確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 機(jī)器零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計(jì)算： N=Qn（1+a%+b%） 式中： N ——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） Q ——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年） n ——每臺(tái)中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)） a%——備品的百分率 b%——廢品的百分率 其中：產(chǎn)品的年產(chǎn)量Q=1000臺(tái)/年, 每臺(tái)中該零件的數(shù)量n=1件/臺(tái), 備品的百分率a%=4%，平均廢品的百分率b%=3%，N=10001(1+4%+3

17、%)=1070件 通過計(jì)算可知，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 2.2.2確定零件毛坯的制造形式 毛坯種類確定：選用灰口鑄鐵，牌號(hào)為HT200，灰鑄鐵具有較好的可切削性，鑄造性，耐磨性，而且吸振性好，成本較低。 毛坯制造方法：砂型機(jī)器鑄造，鑄造精度高，且生產(chǎn)效率較高，鑄件成型后的材質(zhì)比木模穩(wěn)定可靠。在鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生，澆注的位置是大平面朝下，基面朝上。為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，其結(jié)構(gòu)，厚度要均勻，澆鑄后應(yīng)安排退火工序。 2.2.3擬定零件機(jī)械加工工藝路線 1）工藝路線的制定: （1）先粗后精 加工尾架體頂面和底面時(shí)：先粗刨頂面，粗刨底面；再磨削頂面，磨削底面。粗加

18、工時(shí)切削力較大，產(chǎn)生較多的切削熱。粗加工時(shí)需要較大的夾緊力。粗加工后鑄造毛坯的內(nèi)應(yīng)力重新分配在這些熱和力的周圍。工件會(huì)發(fā)生較大的變形。粗精加工分開，是為了保證這些有粗加工引起的工件變形，能夠在精加工后被消除掉。 （2）先基面后其他 先將精基準(zhǔn)尾架體底面加工出來，然后再加工Φ100的孔等。 （3）先主后次 尾架體的底面尺寸及Φ100孔是主要配合面，它的加工應(yīng)安排在Φ45Φ30孔之前。 工藝過程，（參見工藝過程卡） 2） 定位基準(zhǔn)的選擇 （1）選擇定位基準(zhǔn)： 工件的加工部位和各表面相對(duì)位置的準(zhǔn)確性，取決于工件在機(jī)床上相對(duì)刀具位置的準(zhǔn)確性，也就是取決于工件在夾具中定位的準(zhǔn)確性，定位的

19、準(zhǔn)確與否，由于定位基準(zhǔn)的選擇正確與否有直接聯(lián)系，所以定位基準(zhǔn)選擇合理與否不僅影響到零件的加工位置精度，而且決定了工件各表面加工先后順序。 （2）選擇粗基準(zhǔn)： 粗基準(zhǔn)的選擇，可以保證重要表面能夠分配到必須且均勻的加工余量，也保證了工件加工表面與不加工表面的相互位置精度。是為了能夠在此基準(zhǔn)的定位下，加工出精基準(zhǔn)，從而對(duì)工件進(jìn)行進(jìn)一步的加工。 車床尾架體為了保證被加工表面最主要位置要求是Φ100H7孔軸線與B端面的垂直度為0.08 （3）選擇精基準(zhǔn)： 應(yīng)保證各表面的相互位置精度，使夾具結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)相互統(tǒng)一。 尾架體零件應(yīng)盡量選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基

20、準(zhǔn)，以Φ100H7孔的軸心線為定位基準(zhǔn)，能保證孔的加工精度。 另外，還應(yīng)考慮到在測量已加工表面位置時(shí)的測量基準(zhǔn)。 3 零件工序設(shè)計(jì) 零件機(jī)械加工工藝路線擬定后還需對(duì)每一工序進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要內(nèi)容包括：確定每一工步的加工余量、計(jì)算各工序的工序尺寸及公差、選擇各工序所使用的機(jī)床及工藝裝備、確定切削用量、計(jì)算工時(shí)定額等 。 3.1 零件加工余量的確定 機(jī)械加工余量對(duì)工藝過程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工質(zhì)量，余量過大，不但會(huì)增加機(jī)械加工勞動(dòng)量，而且增加了材料、刀具、能源的消耗，從而增加了成

21、本，所以必須合理的安排加工余量。 根據(jù)零件毛坯條件：材料灰口鑄鐵HT200，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。采用金屬模型鑄造毛坯。本設(shè)計(jì)采用查表修正和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法相結(jié)合來確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 1）工序尺寸計(jì)算 以加工孔為例，設(shè)計(jì)加工方法為： 粗鏜—半精鏜—精擴(kuò)—精鉸—細(xì)鉸 具體計(jì)算值見表2-1 表2-1工序尺寸計(jì)算表 工序名稱 工序余量mm 工序達(dá)到的公差等級(jí)mm 最小極限尺寸mm 工序尺寸及極限偏差mm 細(xì)鉸 0.1 100 精鉸 0.6 100-0.1=99.9 精擴(kuò) 0.8 99.9-0.6=99.3 半精

22、鏜 1.5 99.3-0.8=98.5 粗鏜 5 98.5-1.5=97 毛坯孔 — 97-5=92 2）工序間尺寸計(jì)算 精鉸孔時(shí)，是以E面定位的，而設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為軸線，因而定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，因而要進(jìn)行尺寸換算。 如下圖所示，在尺寸鏈中，要間接保證的尺寸為，因此，設(shè)其為封閉環(huán)，由豎式法求得： 所以，工序尺寸 3.2 確定各工序所用機(jī)床及工藝設(shè)備 由于該工件生產(chǎn)規(guī)模為中批生產(chǎn)，根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，各工序所用機(jī)床及工藝裝備確定如下：工序030，銑床X6120、通用夾具；工序050、055、060、065臥式鏜

23、床T4680專用夾具；工序70，鉆床Z3063。 3.3 用量及工時(shí)定額 以加工100H7孔為例，確定加工中各個(gè)工步的切削用量，機(jī)動(dòng)時(shí)間及工時(shí)定額。 1） 切削用量計(jì)算： （1）.粗鏜鑄出孔 毛坯孔D=92mm，粗鏜加工至D=97mm，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，P1-132,選擇硬質(zhì)合金刀頭，從表中可以選擇切削速度v=60m/min,進(jìn)給量f=0.4mm/r,根據(jù)公式： ， 查《機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》，P1128確定在粗鏜孔時(shí)的實(shí)際進(jìn)給長度： 加工長度=500 mm，刀具切入長度=2.5 mm,刀具超出長度=2.5 mm, (2).半精鏜孔 孔徑D=98.5mm，查《

24、機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，P1-132,選擇硬質(zhì)合金鏜刀頭，從表中可以選擇切削速度v=80m/min,進(jìn)給量f=0.3mm/r,根據(jù)公式： ， 查《機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》，P1128確定在半精鏜孔時(shí)的實(shí)際進(jìn)給長度： 加工長度=500 mm，刀具切入長度=2.5 mm,刀具超出長度=2.5 mm (3).精擴(kuò)孔 孔徑D=99.3mm，查《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，P1307，選用硬質(zhì)合金擴(kuò)孔刀，從表中可以選擇切削速度v=120m/min,進(jìn)給量f=0.2mm/r,根據(jù)公式： 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》，P1128確定在精擴(kuò)孔時(shí)的實(shí)際進(jìn)給長度： 加工長度l=500 mm，刀

25、具切入長度=2.5 mm,刀具超出長度=2.5 mm (4).精鉸孔 孔徑D=99.9mm，查《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，P1307，選用硬質(zhì)合金精鉸刀，從表中可以選擇切削速度v=40m/min,進(jìn)給量f=4.0mm/r,根據(jù)公式： ， 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》，P1132，確定在精鉸孔時(shí)的實(shí)際進(jìn)給長度： 加工長度l=500 mm，切深a p=0.3mm,刀具切入長度=0.3 mm,刀具超出長度=45 mm (5).細(xì)鉸孔 孔徑D=100mm，查《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，P1307，選用硬質(zhì)合金浮動(dòng)鏜刀，從表中可以選擇切削速度v=30m/min,進(jìn)給量f=2.5

26、mm/r,根據(jù)公式： ， 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》，P1132，確定在細(xì)鉸孔時(shí)的實(shí)際進(jìn)給長度： 加工長度l=500 mm，切深=0.3mm,刀具切入長度=0.05 mm,刀具超出長度=45 mm 2）單件時(shí)間定額： Tm=Tm1+Tm2+Tm3+Tm4+Tm5 =6.409+6.499+6.558+1.650+2.271 =23.387 min 查手冊(cè)，可以得到以下計(jì)算公式： Ta=2min Te=7%(Tm+Ta)=0.0725.387=1.78 min Ts=1.5%(Tm+Ta)=0.01525.387=0.38 min Tr=2%(Tm+Ta)=0

27、.0225.387=0.51 min 所以： T定額=23.387+2+1.78+0.38+0.51=28.057 min Td1——單位時(shí)間 Tm——基本時(shí)間 Ta——輔助時(shí)間 Tr——休息與生理需要 Ts——布置工作的時(shí)間 Te——準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間 4 鏜模夾具設(shè)計(jì) 4.1 設(shè)計(jì)夾具目的 機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確的確定工件位置，并將其牢固的加緊的工藝裝備。它可靠的保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。充分發(fā)揮機(jī)床的工藝性能。為了提高生產(chǎn)率，尾架體加工，有必要采用專用夾具來滿足生產(chǎn)率及合理的經(jīng)濟(jì)要求，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)

28、度。 由于孔加工比其它表面要復(fù)雜的多，加工環(huán)境條件差，刀具尺寸受被加工孔的限制，致使刀桿細(xì)長而剛性差，以至于影響孔的加工精度。如果采用劃線找正的方法加工有一定位置精度的孔時(shí)；不僅生產(chǎn)效率低，而且加工質(zhì)量也不高。有必要采用鏜模夾具。設(shè)計(jì)該鏜模夾具，有利于保證加工精度，提高生產(chǎn)率，保證定位準(zhǔn)確，保證夾緊可靠，并盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡單合理，降低成本。 4.2 鏜模設(shè)計(jì)方案的選擇和確定 4.2.1定位方案、定位誤差及定位元件的選擇 工件在機(jī)床相對(duì)刀具占有正確的加工位置，這就是定位。工件在夾具中定位的目的，就是要使同一批工件在夾具中占有一定正確的加工位置。 該方案是以C面（底面）作為主要定

29、位面，有3個(gè)定位點(diǎn)。E面作為導(dǎo)向面。有兩個(gè)定位點(diǎn)，而且C面的面積要大于E面面積。根據(jù)定位基準(zhǔn)選擇的一般原則：選最大尺寸的表面為安裝面（限制3個(gè)自由度），選最長距離的表面為導(dǎo)向面（限制2個(gè)自由度）。該定位方案可行。 C面為主要定位面，限制了三個(gè)自由度。E面（側(cè)面）為導(dǎo)向面，限制兩個(gè)自由度。這樣就確定了工件與刀具間的相對(duì)位置。 由于C面為精基面，因此，可在C面設(shè)立兩個(gè)支承板，以確保定位穩(wěn)定，而不會(huì)出現(xiàn)過定位。兩個(gè)支承板位置分布在兩側(cè)，比較分散，其形成的受力四邊形面積盡可能大。E面兩點(diǎn)定位，為確保質(zhì)量，兩個(gè)支承點(diǎn)間距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些。 在鏜削加工工序中，是以平面定位的，而這一平面又是精基面，很難

30、保證大平面的平整。因此，不能用大平面作為定位元件來定位。選用支承板作為小平面式定位。在C面用兩個(gè)支承板定位。E面一側(cè)用兩個(gè)開槽盤頭定位螺釘定位。 定位誤差的計(jì)算： 工件以平面定位，所以 ΔY=0； 由于鏜孔的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，所以 ΔB=0.015+0.1=0.025 定位誤差為 ΔD=ΔB=0.025 4.2.2 裝置的選擇及夾緊力的布置 夾緊裝置選擇的是否合理，對(duì)于確保加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率有很大的關(guān)系，一般來說在不破壞定位精度，保證加工質(zhì)量前提下，應(yīng)盡可能使夾緊裝置的夾緊作用準(zhǔn)確，安全可靠，操作方便省力，夾緊變形小，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。 鏜削的切削力產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)扭矩

31、不很大，因此，手動(dòng)夾緊已經(jīng)可以滿足。 設(shè)計(jì)和選用夾緊裝置的核心問題是如何正確地施加夾緊力即適當(dāng)布置夾緊力。夾緊力應(yīng)保證定位準(zhǔn)確可靠。,而不能破壞原定位，考慮到中批生產(chǎn)，夾緊力方向應(yīng)便于工人操作。因此，將夾緊螺母設(shè)計(jì)在頂面，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，便于操作。與C面兩個(gè)支承板相對(duì)應(yīng)產(chǎn)生夾緊力。 4.2.3 確定刀具的導(dǎo)引方式 鏜模中的導(dǎo)引元件，選用固定式鏜套，這是因?yàn)榧庸ち慵r(shí)，一次性鏜通孔，不用頻繁的更換刀具及鏜套，而且我們?cè)谥贫üに囈?guī)程中，采用的鏜削加工速度也不高。如果用回轉(zhuǎn)式鏜套，則不能滿足上述要求。 鏜桿是依靠鏜套和支架來引導(dǎo)和支承的。鏜套結(jié)構(gòu)對(duì)于被鏜孔的幾何形狀，尺寸精度以及表面粗糙度有很

32、小的影響。因此鏜套的設(shè)計(jì)是鏜模設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)之一。 鏜套的布置形式是由鏜孔的孔徑D，以及孔的長度L與孔徑之比L/D所決定的，鏜桿的長度很長，為了防止鏜桿受切削力而變形，影響其剛度，采用雙面單鏜套的布置形式。由于前后鏜套已經(jīng)確定了鏜桿的位置，因此鏜桿與機(jī)床主軸之間不可用剛性連接，只能是浮動(dòng)連接，以避免鏜套中心與機(jī)床主軸不重合時(shí)發(fā)生孔徑增大，鏜套拉毛等現(xiàn)象。 為了滿足裝配要求和強(qiáng)度要求，在結(jié)構(gòu)上設(shè)置了較大的安裝基面和加強(qiáng)筋，詳見夾具裝配圖。 鏜套的內(nèi)徑是鏜桿的導(dǎo)桿的導(dǎo)引部分直徑?jīng)Q定的，一般來說，為使刀具從鏜套內(nèi)穿過，則其內(nèi)徑應(yīng)大于刀具直徑。 如孔精鏜時(shí)，刀具直徑為。則其鏜套內(nèi)徑應(yīng)大于刀具

33、直徑，選鏜套內(nèi)徑與鏜桿的配合應(yīng)為間隙配合。間隙要適宜，太大，鏜桿導(dǎo)引不好影響加工精度。太小，鏜桿與鏜套磨損嚴(yán)重，產(chǎn)生熱量可能會(huì)使鏜桿與鏜套咬死，這里取。 鏜套外徑與襯套的配合，襯套與支架內(nèi)徑的配合應(yīng)為過渡配合。為避免個(gè)別出現(xiàn)過盈現(xiàn)象，裝配時(shí)應(yīng)采用修配法，一般配合取。 鏜套長度要選取適宜，太短導(dǎo)引不好，影響鏜桿回轉(zhuǎn)精度，從而影響孔加工質(zhì)量；太長不易散熱，鏜套磨損嚴(yán)重，影響加工精度。一般對(duì)于雙面單鏜套導(dǎo)引，鏜套長度H一般取H=(1.5-2)d。d為鏜桿導(dǎo)引部分直徑。 4.2.4 設(shè)計(jì)夾具體 夾具體應(yīng)能保證夾具的整體剛度和強(qiáng)度，在此前提下，要盡量減輕重量。因此，夾具體大部分采用鑄件，以便能

34、根據(jù)需要鑄出各種形狀的筋條和邊框、銑床、磨床等機(jī)床夾具通常是開式或半開式的，以便刀具通過。而鉆床夾具則常設(shè)計(jì)成框架式，以便鉆套的配置。為了提高夾具制造的工藝性，夾具體很少做成整體的，而是分成座底立柱，模板等零件，它們之間用螺釘和銷釘進(jìn)行聯(lián)接定位。 由于粗鏜時(shí)，切削深度較半精鏜時(shí)大，所以粗鏜時(shí)切削力最大。 (1)夾具輪廓（最大）尺寸，之所以需要標(biāo)注輪廓尺寸，是因?yàn)樗绊憴C(jī)床規(guī)格的確定。 (2)配合尺寸及性質(zhì)如定位元件與夾具體的配合，鉆套與襯套、襯套與夾具體的配合等標(biāo)注配合的意義在于給夾具零件設(shè)計(jì)者作出規(guī)定，并給總圖的閱讀提供方便。 有關(guān)配合的選取，通?？蓞⒄铡稒C(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》進(jìn)行 (

35、3)裝配位置要求。其中包括定位元件之間，定位元件與對(duì)定元件之間，多個(gè)對(duì)定元件之間以及定位元件與夾具在機(jī)床工作臺(tái)或主軸上安裝用元件之間等幾方面的位置要求，標(biāo)注這些要求，一方面是作為封閉環(huán)，在規(guī)定夾具零件相關(guān)尺寸位置和公差時(shí)，要予以保證另一方面是用作夾具裝配時(shí)的最終精度檢驗(yàn)指標(biāo)，裝配位置要求通常按被加工工件上相應(yīng)尺寸及位置公差的1/5—1/3選取，一般當(dāng)工件相應(yīng)尺寸精度要求高應(yīng)取大值，以便于夾具制造。 4.2.5 定夾具其它部分的結(jié)構(gòu)形式 鏜模支架是組成鏜模的重要零件之一，它是安裝鏜套和承受切削力用的。因此，它必須具有足夠的剛性和穩(wěn)定性。因此要防止鏜模支架的受力振動(dòng)和變形，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮有較大

36、的安裝基面和設(shè)置必要的加強(qiáng)筋。 鏜模底座要承受包括工件、鏜桿、鏜套、鏜模支架定位元件和夾緊裝置內(nèi)的全部重量，以及加工過程中的切削力。因此，底座剛性要好，變形要小，通常鏜模底座的壁厚較厚而底座內(nèi)腔設(shè)有十字形加強(qiáng)筋。 為了安裝各元件，鏜模底座上平面，在相應(yīng)位置做出了相配合的凸臺(tái)表面，其凸出高度為5mm。鏜模材料選用灰鑄鐵HT200。 4.2.6 夾緊力計(jì)算（估算） 總切削力的計(jì)算： 由于粗鏜時(shí)，切削深度較半精鏜時(shí)大，所以粗鏜時(shí)切削力最大。切削時(shí)，鏜刀塊一端切深為3mm，另一端為2mm。刀具材料YG6硬質(zhì)合金刀。主偏角粗鏜進(jìn)給量s=0.4mm/r。所以切削力 式中： ， 當(dāng)t=3mm

37、時(shí)， 當(dāng)t=2mm時(shí)， 孔加工時(shí)的總切削力 鏜孔時(shí)通常軸向力很小且方向不變，因此它對(duì)夾緊力影響不大。鏜孔關(guān)鍵在于根據(jù)其圓周切削力方向的變化，按照可能出現(xiàn)的最壞情況來確定所需夾緊力。 當(dāng)圓周力向上時(shí)，是工件繞的支承板右端最遠(yuǎn)的那一端點(diǎn)回轉(zhuǎn)，并有可能抬起工件，此時(shí)，利用公式進(jìn)行計(jì)算。查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》。 安全系數(shù)K的計(jì)算： 根據(jù)公式 進(jìn)行計(jì)算。其中，工件材料系數(shù)，加工精度系數(shù)，因?yàn)橛?jì)算工序選擇是粗加工；刀具鈍化程度切削特點(diǎn)系數(shù)，因?yàn)槭沁B續(xù)切削；夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，因?yàn)槭鞘謩?dòng)夾緊；操作方便系數(shù)因?yàn)榉奖銑A緊；支承面接觸點(diǎn)系數(shù)因?yàn)榻佑|點(diǎn)確定。 所以， 當(dāng)個(gè)圓周力方向處于水平方向時(shí)，有

38、使工件產(chǎn)生平移的可能。在不允許定位螺釘承受切削力時(shí)，工件按照靜力平衡方程 進(jìn)行計(jì)算。查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》。 因?yàn)椋?，所以夾緊力選擇 選擇的是M16的螺柱，配合壓板，六角螺母一起把工件夾緊。查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》螺母可提供的夾緊力可知，假設(shè)扳手長度為90mm, 假設(shè)加在扳手上的力為100，則產(chǎn)生的夾緊力，所以能夠完全滿足夾緊需要。 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅是一個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)，也不只是理論的設(shè)計(jì)，他還包括解決實(shí)際問題的方案設(shè)計(jì)，這就要求我們把理論知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)際相結(jié)合，靈活運(yùn)用。 通

39、過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走上工作崗位之前在學(xué)校期間對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、基本技能和專業(yè)技能進(jìn)行的一次全面綜合學(xué)習(xí)過程。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)，不只是理論的設(shè)計(jì)，而且還用于實(shí)際，這就要求我們把理論知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)際相結(jié)合。次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是我對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、基本技能和專業(yè)技能進(jìn)行的一次全面綜合學(xué)習(xí)過程。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于計(jì)算機(jī)的操作時(shí)必不可少的，計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)，文字的輸入、排版的良好的運(yùn)用，極大的提高了設(shè)計(jì)的效率。并且可通過互聯(lián)網(wǎng)在較短的時(shí)間里搜索到自己所需要的資料，從而對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程有了很大的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我到圖書館查閱大量的資料，獨(dú)立的分

40、析問題解決問題。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)的漏洞，有問題會(huì)向指導(dǎo)老師學(xué)習(xí)、同學(xué)討論。得到一種解決方案。在和老師、同學(xué)交流的過程中取長豐富自己的知識(shí)面。 設(shè)計(jì)期間，我總結(jié)梳理過去所學(xué)的知識(shí)，綜合應(yīng)用于此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過查閱圖書館的手冊(cè)，一步一步的完成自己的設(shè)計(jì)，有不對(duì)的地方及時(shí)改正，設(shè)計(jì)在六月中旬完成。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)我初步體會(huì)到解決工程實(shí)際工作的方法，并學(xué)會(huì)了如何把所學(xué)知識(shí)技能應(yīng)用于工程實(shí)際中，初步掌握了科學(xué)研究的方法與技巧。 總之，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們初步體會(huì)到工程實(shí)際工作的經(jīng)歷，并學(xué)會(huì)了如何把所學(xué)知識(shí)技能應(yīng)用于工程實(shí)際中，了解理論與實(shí)際是否有差別，初步掌握了科學(xué)研究的方法與技巧。對(duì)今后

41、的工作實(shí)踐十分有益。    翻譯文獻(xiàn) Style of materials Materials may be grouped in several ways. Scientists often classify materials by their state: solid, liquid, or gas. They also separate them into organic (once living) and inorganic (never living) materials. For industrial purpo

42、ses, materials are divided into engineering materials or nonengineering materials. Engineering materials are those used in manufacture and become parts of products. Nonengineering materials are the chemicals, fuels, lubricants, and other materials used in the manufacturing process, which do not be

43、come part of the product. Engineering materials may be further subdivided into: ①M(fèi)etal ②Ceramics ③Composite ④Polymers, etc. Metals and Metal Alloys Metals are elements that generally have good electrical and thermal conductivity. Many metals have high strength, high stiffness, and have good duc

44、tility. Some metals, such as iron, cobalt and nickel, are magnetic. At low temperatures, some metals and intermetallic compounds become superconductors. What is the difference between an alloy and a pure metal? Pure metals are elements which come from a particular area of the periodic table. Exam

45、ples of pure metals include copper in electrical wires and aluminum in cooking foil and beverage cans. Alloys contain more than one metallic element. Their properties can be changed by changing the elements present in the alloy. Examples of metal alloys include stainless steel which is an alloy of

46、 iron, nickel, and chromium; and gold jewelry which usually contains an alloy of gold and nickel. Why are metals and alloys used? Many metals and alloys have high densities and are used in applications which require a high mass-to-volume ratio. Some metal alloys, such as those based on aluminum,

47、have low densities and are used in aerospace applications for fuel economy. Many alloys also have high fracture toughness, which means they can withstand impact and are durable. What are some important properties of metals? Density is defined as a material’s mass divided by its volume. Most metals

48、 have relatively high densities, especially compared to polymers. Materials with high densities often contain atoms with high atomic numbers, such as gold or lead. However, some metals such as aluminum or magnesium have low densities, and are used in applications that require other metallic proper

49、ties but also require low weight. Fracture toughness can be described as a material’s ability to avoid fracture, especially when a flaw is introduced. Metals can generally contain nicks and dents without weakening very much, and are impact resistant. A football player counts on this when he trusts

50、that his facemask won’t shatter. Plastic deformation is the ability of bend or deform before breaking. As engineers, we usuallydesign materials so that they don’t deform under normal conditions. You don’t want your car to lean to the east after a strong west wind. However, sometimes we can take a

51、dvantage of plastic deformation. The crumple zones in a car absorb energy by undergoing plastic deformation before they break. The atomic bonding of metals also affects their properties. In metals, the outer valence electrons are shared among all atoms, and are free to travel everywhere. Since elec

52、trons conduct heat and electricity, metals make good cooking pans and electrical wires. It is impossible to see through metals, since these valence electrons absorb any photons of light which reach the metal. No photons pass through. Alloys are compounds consisting of more than one metal. Adding

53、other metals can affect the density, strength, fracture toughness, plastic deformation, electrical conductivity and environmental degradation. For example, adding a small amount of iron to aluminum will make it stronger. Also, adding some chromium to steel will slow the rusting process, but will m

54、ake it more brittle. Ceramics and Glasses A ceramic is often broadly defined as any inorganic nonmetallic material． By this definition, ceramic materials would also include glasses; however, many materials scientists add the stipulation that “ceramic” must also be crystalline. A glass is an inor

55、ganic nonmetallic material that does not have a crystalline structure. Such materials are said to be amorphous. Properties of Ceramics and Glasses Some of the useful properties of ceramics and glasses include high melting temperature, low density, high strength, stiffness, hardness, wear resis

56、tance, and corrosion resistance. Many ceramics are good electrical and thermal insulators. Some ceramics have special properties: some ceramics are magnetic materials; some are piezoelectric materials; and a few special ceramics are superconductors at very low temperatures. Ceramics and glasses

57、have one major drawback: they are brittle. Ceramics are not typically formed from the melt. This is because most ceramics will crack extensively (i.e. form a powder) upon cooling from the liquid state. Hence, all the simple and efficient manufacturing techniques used for glass production such a

58、s casting and blowing, which involve the molten state, cannot be used for the production of crystalline ceramics. Instead, “sintering” or “firing” is the process typically used. In sintering, ceramic powders are processed into compacted shapes and then heated to temperatures just below the melting

59、 point. At such temperatures, the powders react internally to remove porosity and fully dense articles can be obtained. An optical fiber contains three layers: a core made of highly pure glass with a high refractive index for the light to travel, a middle layer of glass with a lower refractive inde

60、x known as the cladding which protects the core glass from scratches and other surface imperfections, and an out polymer jacket to protect the fiber from damage. In order for the core glass to have a higher refractive index than the cladding, the core glass is doped with a small, controlled amoun

61、t of an impurity, or dopant, which causes light to travel slower, but does not absorb the light. Because the refractive index of the core glass is greater than that of the cladding, light traveling in the core glass will remain in the core glass due to total internal reflection as long as the ligh

62、t strikes the core/cladding interface at an angle greater than the critical angle. The total internal reflection phenomenon, as well as the high purity of the core glass, enables light to travel long distances with little loss of intensity. Composites Composites are formed from two or mor

63、e types of materials. Examples include polymer/ceramic and metal/ceramic composites. Composites are used because overall properties of the composites are superior to those of the individual components. For example: polymer/ceramic composites have a greater modulus than the polymer component, but

64、aren’t as brittle as ceramics. Two types of composites are: fiber-reinforced composites and particle-reinforced composites. Fiber-reinforced Composites Reinforcing fibers can be made of metals, ceramics, glasses, or polymers that have been turned into graphite and known as carbon fibers. Fibers

65、increase the modulus of the matrix material. The strong covalent bonds along the fiber’s length give them a very high modulus in this direction because to break or extend the fiber the bonds must also be broken or moved. Fibers are difficult to process into composites, making fiber-reinforced co

66、mposites relatively expensive. Fiber-reinforced composites are used in some of the most advanced, and therefore most expensive sports equipment, such as a time-trial racing bicycle frame which consists of carbon fibers in a thermoset polymer matrix. Body parts of race cars and some automobiles are composites made of glass fibers (or fiberglass) in a thermoset matrix. Fibers have a very high modulus along their axis, but have a low modulus perpendicular to their axis. Fiber composite