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一個(gè)處理夾具的多代理設(shè)計(jì)
V. SUBRAMANIAM,* A. SENTHIL KUMAR and K.C. SEOW
機(jī)械的和制造工程學(xué)部門(mén)，新加坡國(guó)立大學(xué)，新加坡共和國(guó)
摘 要：夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)高度復(fù)雜的過(guò)程，它需要人類(lèi)設(shè)計(jì)師豐富的經(jīng)驗(yàn)。除此之外，對(duì)于一個(gè)給定的加工件，有多種加工途徑。通過(guò)開(kāi)發(fā)CAD/CAM和人工智能，從而可以抑制多種途徑，只有好的設(shè)計(jì)(通過(guò)測(cè)試比較)才會(huì)被考慮。
在這篇文章中，一個(gè)多代理夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)擁有遺傳基因運(yùn)算法則和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)。此系統(tǒng)會(huì)捕獲相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)然后使用它提出有效地解決辦法。系統(tǒng)被應(yīng)用于一個(gè)基本問(wèn)題，然后將夾具設(shè)計(jì)方案與人類(lèi)設(shè)計(jì)師的比較。一般兩種方案都非常接近。
關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，背面增殖，遺傳基因運(yùn)算法則，多代理
1． 緒論
夾具是用于制造生產(chǎn)中固定工件的，例如加工，裝配，檢查，等等。(David and Reid, 1991; Nee et al., 1995)。對(duì)于一個(gè)給定的加工件，夾具設(shè)計(jì)并不唯一，因?yàn)槎喾N設(shè)計(jì)途徑都可行。傳統(tǒng)上夾具設(shè)計(jì)過(guò)多地依賴于設(shè)計(jì)師的專(zhuān)業(yè)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。由于高度非線性的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)于一個(gè)夾具設(shè)計(jì)方案也很難進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。因此，對(duì)于一個(gè)給定的加工件，它也不能立即被加工出來(lái)即使有一個(gè)理想或者接近理想的加工方案。
這篇文章闡述用人工智能代理取代人類(lèi)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師(Dini, 1997; Nelson and Illington, 1991; Senthil Kumar et al., 1998)例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳運(yùn)算法則。一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳運(yùn)算法則的組合(Goonatilake and Khebbal, 1995; Kandel and Langholz, 1992)是形成多代理夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)(MAFDS)的基本組成。遺傳運(yùn)算法則據(jù)報(bào)道是一種在多種類(lèi)似于夾具設(shè)計(jì)問(wèn)題方案中定位最佳或接近最佳的最有效的搜尋裝置。(Arena et al., 1993; Montana, 1995; Goldberg, 1989)。
上文所說(shuō)得多代理夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)包含兩個(gè)主要的組成部分，也就是夾具設(shè)計(jì)者和夾具求值程序(圖1)。對(duì)于特定的夾具設(shè)計(jì)問(wèn)題，工件和加工信息會(huì)被很容易的決定下來(lái)。夾具設(shè)計(jì)者和夾具求值程序在設(shè)計(jì)過(guò)程中將會(huì)使用這個(gè)依賴信息。
上文提到的多代理夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，我們可用一個(gè)包含一些簡(jiǎn)單特征的加工件來(lái)解釋?zhuān)缈缀碗A梯(圖2).對(duì)于這種加工件，夾具設(shè)計(jì)過(guò)程所必需的工件和加工信息可以作如下分類(lèi)：
·工件信息
1． 工件重量
2． 外形尺寸
3． 加工特征
·加工信息
1． 成組尺寸
2． 主軸轉(zhuǎn)速
3． 操作類(lèi)型
4． 基準(zhǔn)面
5． 主要定位面
6． 次要定位面
圖1 多代理夾具設(shè)計(jì)基本框架
另外，這些工件夾具的基本骨架要素可以有如下七部分來(lái)描述：
1． 基本定位鍵
2． 側(cè)定位鍵
3． 末端定位鍵
4． 加緊方向
5． 加緊類(lèi)型
6． 加緊驅(qū)動(dòng)
7． 夾具體
圖2 用棱鏡分析的工件(定位點(diǎn))
這七個(gè)不同部分組合起來(lái)就構(gòu)成了夾具的設(shè)計(jì)空間(表1)。夾具設(shè)計(jì)者使用遺傳基因運(yùn)算法則通過(guò)這個(gè)空間來(lái)搜索一個(gè)理想或者接近理想的夾具設(shè)計(jì)。每一個(gè)夾具設(shè)計(jì)都被描繪成一個(gè)上述所列的七個(gè)組成的“染色體”(連接串狀)而把每一個(gè)單獨(dú)組成部分描繪成“因子”。夾具設(shè)計(jì)者選擇染色體進(jìn)行復(fù)制基于他們各自不同的價(jià)值。更有效率的夾具設(shè)計(jì)將通過(guò)遺傳傳遞途徑得到發(fā)展，例如“交叉”和“突變”。這種運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)將被重復(fù)很多代直到獲得一個(gè)適合的好的夾具。
夾具求值程序使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)評(píng)估單獨(dú)染色體合適的價(jià)值。每一個(gè)染色體(夾具設(shè)計(jì))可以被求取價(jià)值通過(guò)工件和加工信息，工件結(jié)構(gòu)和下列性能標(biāo)準(zhǔn)：
·裝卸工件的難易程度
·成本
·生產(chǎn)效率
所求的合適的價(jià)值被夾具設(shè)計(jì)者用于染色體的選擇和再生。
2． 夾具求值程序
夾具求值程序的基本構(gòu)架如圖3所示。夾具求值程序是有三個(gè)輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，裝載，卸載，成本和生產(chǎn)效率。這些輸出是用來(lái)評(píng)價(jià)夾具設(shè)計(jì)的性能測(cè)量，就像大多數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一樣，夾具求值程序在使用之前必須經(jīng)過(guò)測(cè)試。
對(duì)于夾具求值程序的練習(xí)，包含工件，加工信息，夾具和性能標(biāo)準(zhǔn)(在裝載，卸載，成本和生產(chǎn)效率方面)的練習(xí)例子是必需的。然而，充足的工程實(shí)例幾乎很難收集。為了越過(guò)這段真實(shí)的工業(yè)數(shù)據(jù)，筆者創(chuàng)建了一個(gè)性能矩陣來(lái)敘述夾具求值程序的輸入和輸出(表1),這個(gè)矩陣也能提供必需的練習(xí)例子。
三個(gè)輸出所對(duì)應(yīng)的每一個(gè)輸入(性能測(cè)量)可由如下語(yǔ)言變量描述：
典型的由專(zhuān)家進(jìn)行的夾具評(píng)估一般包括語(yǔ)言上的可變量，例如上面用到的那
些。為了達(dá)到合理評(píng)估的目的，一個(gè)適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)就被用于每一個(gè)單獨(dú)的語(yǔ)言的可變量上了。一個(gè)合理的評(píng)價(jià)已在圖2表2工件中闡明。最初，對(duì)3性能測(cè)量的每一個(gè)輸入的分?jǐn)?shù)和每一個(gè)性能測(cè)量的總分被記錄，之后合適的價(jià)值將被如下計(jì)算出來(lái)：
合理度=總分(裝載卸載容易度)+總分(生產(chǎn)效率)-總分(成本)
筆者認(rèn)為這個(gè)方法忽視了輸入和輸出的聯(lián)合效果，就像表1預(yù)示的那樣對(duì)于性能測(cè)量的個(gè)別輸入的影響是完全不受約束的。盡管這個(gè)性能矩陣是不存在的，但是筆者相信它可被用來(lái)作為訓(xùn)練實(shí)例的源頭，來(lái)校驗(yàn)接近于夾具設(shè)計(jì)的多代理的可行性。在將來(lái)，由性能測(cè)量產(chǎn)生的練習(xí)實(shí)例將會(huì)被充足的真實(shí)工業(yè)數(shù)據(jù)取代。
訓(xùn)練中，夾具求值程序的測(cè)試和驗(yàn)證，有4000個(gè)例子被使用，而且這些例子是從16個(gè)輸入口隨機(jī)選取的(也就是，3個(gè)工件信息，6個(gè)加工信息和7個(gè)家具構(gòu)成)。為了確保從所有搜索空間中有合理取樣，這個(gè)例子的取樣過(guò)程就必須做到，在任意兩個(gè)例子中，必須有至少四個(gè)不同的輸入。在4000個(gè)例子中，2500個(gè)用來(lái)練習(xí)，1000個(gè)用來(lái)測(cè)試，500個(gè)用來(lái)確認(rèn)。
夾具求值程序最初被練習(xí)使用標(biāo)準(zhǔn)后增殖運(yùn)算法則。使用這種方法，夾具求值程序迅速的匯聚于局部極小點(diǎn)。后增殖運(yùn)算法則是基于梯度下降從而經(jīng)常匯聚于局部極小(Montana, 1995; Dirk et al., 1993; Munro, 1993)。近來(lái)有人試圖用遺傳基因運(yùn)算法則取代后增殖運(yùn)算法則。(Arena et al., 1993; Montana, 1995; Dirk et al., 1993)這種訓(xùn)練法則有潛在的高性能定位點(diǎn)，但是由于遺傳基因運(yùn)算法則的隨機(jī)行為，我們只能期待一種近似(持續(xù)正常)的練習(xí)(Alba et al., 1993)。這個(gè)也曾經(jīng)在當(dāng)?shù)貎?yōu)化機(jī)構(gòu)雜志中報(bào)道過(guò)，它充分證明了遺傳基因運(yùn)算法則的優(yōu)異性能(Ulder et al., 1990)。
表1 性能矩陣
因此，一個(gè)基于遺傳基因運(yùn)算法則的混合處理方法被提出，該法則使用后傳播作為局部?jī)?yōu)化的形式。局部?jī)?yōu)化曾經(jīng)被使用過(guò)一段時(shí)期，但經(jīng)驗(yàn)表明，在質(zhì)的增長(zhǎng)上是可以忽略的。這個(gè)經(jīng)過(guò)測(cè)試的運(yùn)算法則的偽代碼如下：
隨機(jī)產(chǎn)生的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)目(遺傳基因運(yùn)算法則中的染色體)
局部數(shù)目?jī)?yōu)化
染色體合適度評(píng)估
直到重復(fù)(終止標(biāo)準(zhǔn))
{ 染色體變異
選擇品
交叉口
染色體后代局部?jī)?yōu)化
染色體后代合適度評(píng)估
重新植入
新生代局部?jī)?yōu)化
新生代合適度評(píng)估 }
表2 合理的計(jì)算采樣
這種混合訓(xùn)練方法有利于開(kāi)發(fā)遺傳基因運(yùn)算法則和減弱后傳播訓(xùn)練運(yùn)算法則，反之亦然。這種混合方法執(zhí)行的細(xì)節(jié)在表3中總結(jié)出來(lái)。被培養(yǎng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)像染色體一樣被編碼，每一個(gè)因子就像斜線或者砝碼一樣。譯碼被設(shè)計(jì)好了以至于在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中屬于同一節(jié)點(diǎn)的斜線和砝碼被集合起來(lái)。這個(gè)譯碼系統(tǒng)向訓(xùn)練方法內(nèi)整合了可利用的該領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)。它同樣允許一個(gè)更有效的截面在復(fù)制過(guò)程中出現(xiàn)。另外，一個(gè)相適應(yīng)的交叉口也被創(chuàng)建，用于斜線和砝碼的連續(xù)屬性。
大多數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被制作成使用兩種運(yùn)算法則，即：
·后傳播運(yùn)算法則
·遺傳基因運(yùn)算法則與后傳播的局部?jī)?yōu)化
擁有160個(gè)染色體的入口無(wú)規(guī)則的產(chǎn)生。每一個(gè)染色體是一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)SSE(立方誤差和)來(lái)測(cè)量。每一個(gè)入口都與2500個(gè)訓(xùn)練例子相交結(jié)，使用兩個(gè)練習(xí)法則大約近似于中央處理器的時(shí)間。這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的排序全體被用于測(cè)試(1000個(gè)例子)與認(rèn)證裝置中?；谄骄阅?，我們把最好和最壞的全體看成每一個(gè)訓(xùn)練法則。這些最好和最壞全體的染色體，用升序排列起來(lái)(也就是染色體1#和160#分別是最好和最壞的)。我們測(cè)試裝置(圖4)和確認(rèn)裝置(圖5)的計(jì)算結(jié)果都顯示混合的訓(xùn)練方法比標(biāo)準(zhǔn)的逆向傳播訓(xùn)練法則更有效。
圖3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反饋基本構(gòu)架
圖4 用于測(cè)試裝置的訓(xùn)練運(yùn)算法則性能
圖5 用于確認(rèn)裝置的訓(xùn)練運(yùn)算法則性能
表3 GA-BP混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練運(yùn)算法則的概要
選擇方法 · 標(biāo)準(zhǔn)滾輪選擇
和理值的秩和定標(biāo)被依照集中比率調(diào)整
復(fù)制品 跨接結(jié)構(gòu) · 結(jié)狀跨接結(jié)構(gòu)
連線 屬于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的砝碼和斜線被聚集到染色體串中的節(jié)點(diǎn)組。這種二元化法的改良版本確保了在不破壞每一個(gè)節(jié)點(diǎn)組完整性的情況下完成交叉。
· 對(duì)稱跨接結(jié)構(gòu)
這個(gè)算符滿足線和砝碼的連續(xù)屬性需要。它允許來(lái)自染色體最初層遺傳物質(zhì)的改寫(xiě)，因此改善了收斂比率。
突變 · 為個(gè)別染色體適當(dāng)?shù)慕⑼蛔儽嚷?
這種個(gè)別的突變比率分配允許在不牢固的染色體中出現(xiàn)更多的突變。使用這種方法就會(huì)通過(guò)突變盡可能的減少遺傳物質(zhì)。
合適度評(píng)估 · 后傳播法
自身創(chuàng)造的產(chǎn)物由于BP而被局部?jī)?yōu)化。BP在產(chǎn)物上面適合兩種運(yùn)用：
1． 局部?jī)?yōu)化自身產(chǎn)物。這適當(dāng)?shù)母纳屏怂麄兊暮线m度，因此可以防止好的產(chǎn)物被放棄。
2． 提供產(chǎn)物的合適度值
再插入方法 · 杰出的再插入
在產(chǎn)物評(píng)估出合適度之后，它們與父代染色體結(jié)合，從而形成染色體層。這個(gè)層的染色體成員被挑出來(lái)形成下一代。
這種方法被采用在優(yōu)化過(guò)程后期來(lái)克服過(guò)渡的變動(dòng)。
局部最低額 · 逆向傳播
這個(gè)增加收斂比率
3． 夾具設(shè)計(jì)者
夾具設(shè)計(jì)者關(guān)心上述提到的MAFDS，也對(duì)任何工件的簡(jiǎn)潔夾具設(shè)計(jì)方案負(fù)責(zé)。夾具設(shè)計(jì)者使用遺傳基因運(yùn)算法則搜尋夾具設(shè)計(jì)空間來(lái)用于一個(gè)合適的夾具。
被用于夾具設(shè)計(jì)者的運(yùn)算法則 (偽代碼) 是依下列各項(xiàng)：(注意，這個(gè)偽代碼預(yù)示著夾具求值程序已經(jīng)被測(cè)試而且有能力推廣萃取于訓(xùn)練例子中的夾具領(lǐng)域知識(shí))
隨機(jī)發(fā)生的一個(gè)夾具設(shè)計(jì)方法的總和(在遺傳基因運(yùn)算法則中的染色體)。
用于夾具求值程序中染色體合適度評(píng)估。
重復(fù)直到(中止條件)
{ 精選品
跨接結(jié)構(gòu)
突變
用于夾具求值程序的后代染色體合適度評(píng)估
再插入 }
表4 夾具設(shè)計(jì)者摘要
選擇方式 · 標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)線機(jī)齒輪選擇
對(duì)整個(gè)調(diào)查合理度的隊(duì)列與縮放比例是固定的
復(fù)制品 跨接結(jié)構(gòu) · 多節(jié)點(diǎn)跨接結(jié)構(gòu)
操作碼
可利用的標(biāo)準(zhǔn)多節(jié)點(diǎn)跨接結(jié)構(gòu)被使用
突變 · 個(gè)別染色體的適當(dāng)突變比率
這種個(gè)別突變比率的分配允許更多的突變發(fā)生在不牢固的染色體上。使用這種方法，在突變時(shí)就會(huì)更可能損失少一些遺傳物質(zhì)。
合適度評(píng)估 · 夾具求值程序(NN)
NN過(guò)去習(xí)慣于滿足不同輸入關(guān)聯(lián)之間的非線性本性。
再插入方法 · 高效率再插入
當(dāng)后代產(chǎn)物通過(guò)合適度評(píng)估之后，他們與從父代那里過(guò)來(lái)的染色體結(jié)合形成染色體層。這個(gè)染色體層的一部分被選擇來(lái)形成下一代。
這種方法被用來(lái)在優(yōu)化過(guò)程中消除過(guò)多的變動(dòng)。
表5 集中收斂比率
夾具設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)已經(jīng)在表4種表示出來(lái)。MAFDS的一些特征如下：
· 夾具求值程序包含了設(shè)計(jì)知識(shí)，這就使其能夠更快的評(píng)估夾具設(shè)計(jì)。
夾具設(shè)計(jì)程序被設(shè)計(jì)得很容易適合額外的實(shí)例，因?yàn)镸AFDS的測(cè)試與
設(shè)計(jì)階段是彼此獨(dú)立的。
· 系統(tǒng)不僅僅能提供一個(gè)最佳方案，而且能提供一組不理想的方案。這
就會(huì)幫助設(shè)計(jì)者從中選擇交流，如果需要的話。這種工具在傳統(tǒng)的優(yōu)
化技術(shù)中是沒(méi)有的，例如線性規(guī)劃設(shè)計(jì)。
為了測(cè)試MAFDS的效力，我們創(chuàng)造了330個(gè)樣本。每一個(gè)樣本都向MAFDS
反饋一個(gè)輸入，由三個(gè)工件信息和六個(gè)加工過(guò)程信息組成。系統(tǒng)的輸出是七個(gè)
夾具信息。為了在這個(gè)問(wèn)題中確保樣品被很好的分布，問(wèn)題選擇程序被迫于在兩
種樣品問(wèn)題中選擇，這樣至少有兩條輸入是不相同的。
對(duì)于每一個(gè)樣本問(wèn)題，十個(gè)不同的初始總值被隨機(jī)發(fā)生之后被最優(yōu)化用于
MAFDS。這些測(cè)試問(wèn)題的結(jié)果在表5種展示出來(lái)。結(jié)果表明需要系統(tǒng)來(lái)定位全局最小值的每一代是14.3那一代，在50代里面，樣本的99.9%都擁有定位最小值。在3300個(gè)樣本中只有四個(gè)實(shí)驗(yàn)(0.1%)沒(méi)有達(dá)到球形最小值。因此，基于這些結(jié)果，夾具設(shè)計(jì)者可以非常有效地為不同的樣本找到最好的夾具方案。
4． 研究與學(xué)習(xí)
為了論證MAFDS的可行性，在圖6中展示了一個(gè)“震動(dòng)手臂”，用來(lái)做研究。之后我們?cè)贛AFDS和人類(lèi)設(shè)計(jì)師提供的夾具方案中進(jìn)行比較和分析。
在MAFDS上的輸入信息，用來(lái)加工#1孔(圖6)，在表6中展示出來(lái)。為了公平比較，人類(lèi)設(shè)計(jì)師被限制使用在表1中所示的7個(gè)夾具成分來(lái)設(shè)計(jì)夾具。
使用表6中的信息，利用MAFDS可以獲得夾具外形而夾具設(shè)計(jì)師的思路在表7種展示出來(lái)。這兩種解決方法都嚴(yán)格的存在于7個(gè)夾具成分中。不相一致的僅僅是基本定位的選擇與夾具體的選擇。
表6 機(jī)械振動(dòng)手臂的工件與加工信息
表7 夾具設(shè)計(jì)方案比較
通過(guò)仔細(xì)對(duì)機(jī)械振動(dòng)手臂(圖6和表6)進(jìn)行檢查，我們發(fā)現(xiàn)鉆孔操作是必需的，工件的基準(zhǔn)有一個(gè)機(jī)械再加工層。為了演練這個(gè)操作，一個(gè)適當(dāng)?shù)膴A具方案可以使用3點(diǎn)或者平面定位。一個(gè)夾具設(shè)計(jì)師一般選擇3點(diǎn)定位，因?yàn)樵诨鶞?zhǔn)上的機(jī)械再加工面是不可以忽略的，而且平面基準(zhǔn)定位類(lèi)型對(duì)這個(gè)工件不太適合。如果有充足的定位區(qū)域用來(lái)定位，則MAFDS將無(wú)法決定使用哪一個(gè)。在缺乏這種信息的情況下，系統(tǒng)選擇平面作為定位面是合理的。如果所生產(chǎn)的工件的成組尺寸較小，則組合夾具體類(lèi)型將會(huì)更合適。這個(gè)夾具體類(lèi)型是可再利用的，成本也高。另一方面，如果成組尺寸很大，則焊接的夾具體類(lèi)型比較合適。這個(gè)夾具體是不可再生的，但是他的單位成本是非常低的，從而形成一個(gè)合理的夾具。在我們的個(gè)別研究中，若成組尺寸處于中等，則任一個(gè)夾具體類(lèi)型都是合理的選擇。
5． 總結(jié)
為了縮減來(lái)自于人類(lèi)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)中的依賴性與不明確性，一個(gè)MAFDS由基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的夾具求值程序和基于遺傳基因運(yùn)算法則的夾具設(shè)計(jì)理念所構(gòu)成。筆者所示的夾具求值程序在GA逆向傳播訓(xùn)練方案中被最好的測(cè)試過(guò)。
基于已獲得的結(jié)果，這個(gè)家具設(shè)計(jì)的多代理方法能夠?yàn)闃悠吩囼?yàn)提供理想或者接近理想的方案。另外，系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的，能夠不斷學(xué)習(xí)。當(dāng)更多的設(shè)計(jì)思路可供練習(xí)，系統(tǒng)對(duì)夾具設(shè)計(jì)方案性能評(píng)估的可靠性和精確度會(huì)得到改良。從而，這將會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)更加優(yōu)化。
一個(gè)發(fā)展著的MAFDS系統(tǒng)可以從一個(gè)專(zhuān)業(yè)的人類(lèi)設(shè)計(jì)師那里清晰和一貫的汲取廣泛的知識(shí)。人類(lèi)設(shè)計(jì)師對(duì)于同樣的問(wèn)題有時(shí)可以提出很多不同的解決方案，或者對(duì)同一問(wèn)題不同的設(shè)計(jì)師提出不同的解決方案。
當(dāng)對(duì)事件進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)時(shí)，MAFDS的缺點(diǎn)是當(dāng)前存儲(chǔ)的信息是非常有限的。例如，它無(wú)法在一個(gè)工件的基準(zhǔn)面上找到可利用的區(qū)域用于定位。解決這個(gè)問(wèn)題的途徑是要求包含更多工件與加工過(guò)程細(xì)節(jié)信息的輸入更加精確。筆者目前正在深入研究這個(gè)問(wèn)題。
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任 務(wù) 書(shū)
課題依據(jù)：
1．減速箱零件圖；
2．年產(chǎn)量20000件；
任務(wù)要求：
1．安排零件機(jī)械加工工藝；
2．完成組合機(jī)床“三圖一卡”；
3．完成多軸箱裝配圖設(shè)計(jì)；
4．完成本工序夾具裝配圖設(shè)計(jì)；
5．編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
6．提交專(zhuān)題綜述或?qū)I(yè)文獻(xiàn)閱讀報(bào)告1份；
7．完成專(zhuān)業(yè)外文資料翻譯2份。
備 注：圖紙總工作量不少于4張0號(hào)圖，其中計(jì)算機(jī)繪圖1張。
計(jì)劃進(jìn)度：
起訖日期
工 作 內(nèi) 容
備 注
03.26～04.1
04.1～04.10
04.10～04.22
04.23～05.14
05.14～06.3
06.4～06.10
06.11～06.16
06.17～06.23
熟悉課題，收集資料
文獻(xiàn)閱讀與翻譯調(diào)研
三圖一卡設(shè)計(jì)
多軸-箱傳動(dòng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
專(zhuān)用機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)繪圖、出圖
編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
整理資料，答辯
備 注
摘要
組合機(jī)床及其自動(dòng)線所使用的通用部件是具有特定功能,按標(biāo)準(zhǔn)化,系列化,通用化原則設(shè)計(jì)、制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件。每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。組合機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能 要求配套液壓、氣壓和電控等系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞： 組合機(jī)床 氣壓系統(tǒng)
Abstract
The modular machine-tool and its the general part which uses from the generatrix has the specific function, according tostandardization, seriation, universalized principle design,manufacture aggregate machine-tool foundation part. Each kind ofgeneral part has the reasonable specification size series, has thesuitable technical parameter and the consummation necessary relations.The aggregate machine-tool design should act according to engine bedsystem and so on performance requirement necessary hydraulic pressure,barometric pressure and electric control.
Key word： Modular machine-tool Baromeric system
綜述報(bào)告
組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專(zhuān)用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專(zhuān)用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。
組合機(jī)床一般用于加工箱體類(lèi)或特殊形狀的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車(chē)削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類(lèi)零件(如飛輪、汽車(chē)后橋半軸等)的外圓和端面加工。二十世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級(jí)，孔距精度可達(dá)O.03～O.02微米。專(zhuān)用機(jī)床是隨著汽車(chē)工業(yè)的興起而發(fā)展起來(lái)的。在專(zhuān)用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。
最早的組合機(jī)床是1911年在美國(guó)制成的，用于加工汽車(chē)零件。初期，各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國(guó)福特汽車(chē)公司和通用汽車(chē)公司與美國(guó)機(jī)床制造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對(duì)部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。通用部件按功能可分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類(lèi)。動(dòng)力部件是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。主要有動(dòng)力箱、切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)。支承部件是用以安裝動(dòng)力滑臺(tái)、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等?？刂撇考怯靡钥刂茩C(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺(tái)等。輔助部件有潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。
為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺(tái)組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。這類(lèi)機(jī)床常見(jiàn)的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。組合機(jī)床未來(lái)的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠等傳動(dòng)，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動(dòng)更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。
摘要
組合機(jī)床及其自動(dòng)線所使用的通用部件是具有特定功能,按標(biāo)準(zhǔn)化,系列化,通用化原則設(shè)計(jì)、制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件。每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。組合機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能 要求配套液壓、氣壓和電控等系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞： 組合機(jī)床 氣壓系統(tǒng)
Abstract
The modular machine-tool and its the general part which uses from the generatrix has the specific function, according tostandardization, seriation, universalized principle design,manufacture aggregate machine-tool foundation part. Each kind ofgeneral part has the reasonable specification size series, has thesuitable technical parameter and the consummation necessary relations.The aggregate machine-tool design should act according to engine bedsystem and so on performance requirement necessary hydraulic pressure,barometric pressure and electric control.
Key word： Modular machine-tool Baromeric system
前 言
組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專(zhuān)用部件，對(duì)一種或若干中工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的機(jī)床。它能夠?qū)ぜM(jìn)行多刃多軸多面多工位同時(shí)加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、攻絲、車(chē)削、銑削、磨削及液壓等工序，隨著組合機(jī)床的發(fā)展它能完成的工藝范圍將日益擴(kuò)大。
組合機(jī)床所使用的通用部件具有特定功能，按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計(jì)制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件，每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。
組合機(jī)床與通用機(jī)床、其它機(jī)床比較具有以下特點(diǎn)：
（1）組合機(jī)床上的通用部件和特征零件越占全部機(jī)床零部件的70%-80%，因此設(shè)計(jì)和制造周期短，經(jīng)濟(jì)效益好。
（2）用于組合機(jī)床采用多刀加工，機(jī)床自動(dòng)化程度高，因此比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。
（3）組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過(guò)周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有專(zhuān)門(mén)廠家成批生產(chǎn)，它與一般專(zhuān)用機(jī)床比較，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修容易。
（4）組合機(jī)床加工工件，采用專(zhuān)用夾具，組合刀具和導(dǎo)向裝置等，產(chǎn)品加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。
（5）當(dāng)機(jī)床被加工的產(chǎn)品更新時(shí)，專(zhuān)用機(jī)床的大部分的部件報(bào)廢，組合機(jī)床的通用部件是根據(jù)國(guó)家檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的，并等效于國(guó)際檢驗(yàn)，因此其通用部件可以重復(fù)使用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。
（6）組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模和自動(dòng)化生產(chǎn)需要。目前，我國(guó)組合機(jī)床以廣泛用于大批量生產(chǎn)和使用，例如：汽車(chē)、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等。
目 錄
第一章 通用部件簡(jiǎn)介 3
1.1 通用部件的分類(lèi) 3
1.2 動(dòng)力滑臺(tái)與動(dòng)力箱 4
1.3 組合機(jī)床支承部件 5
第二章 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 6
2.1 組合機(jī)床工藝方案的制定 6
2.2 確定切削用量及選擇刀具 8
2.3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)—三圖一卡 9
2.3.1 被加工零件工序圖 9
2.3.2 加工示意圖 9
2.3.3 尺寸聯(lián)系圖 11
2.3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 13
第三章 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì) 14
3.1 概述 14
3.2 多軸箱的設(shè)計(jì) 15
第四章 夾具的設(shè)計(jì) 17
結(jié) 論 18
致 謝 19
參考文獻(xiàn) 20
第一章 通用部件簡(jiǎn)介
1.1 通用部件的分類(lèi)
通用部件已列為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并等效為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)貫徹執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)有些企業(yè)有內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，但其主要技術(shù)參數(shù)及部件和聯(lián)系尺寸必須統(tǒng)一執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)部件通用化標(biāo)準(zhǔn)。
1.動(dòng)力部件
（1）主運(yùn)動(dòng)動(dòng)力部件—用來(lái)實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)。例如：刀具的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)力箱：1DT121DT25，適用小型組合機(jī)床；1 DT321DT80，適用大型組合機(jī)床。
多軸箱：主軸固定多軸箱；主軸可調(diào)多軸箱。
（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件—實(shí)現(xiàn)刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
液壓滑臺(tái)：1HY系列液壓滑臺(tái)；1HYA系列長(zhǎng)臺(tái)面型液壓滑臺(tái)；1HYS系列液壓十字滑臺(tái)。
機(jī)械滑臺(tái)：1HJ系列機(jī)械滑臺(tái)；1HJC系列機(jī)械滑臺(tái)；NC-1HJ系列交流伺服數(shù)
機(jī)械滑臺(tái)。
（3）既能實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)，又能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。
動(dòng)力頭：1LHJb系列機(jī)械滑套式動(dòng)力頭；1LXJB系列箱體移動(dòng)式機(jī)械動(dòng)力頭；LHF系列風(fēng)動(dòng)動(dòng)力頭；1LZY系列多軸轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭。
（4）為單軸頭變化主軸轉(zhuǎn)速的跨系列通用部件：1XG系列傳動(dòng)裝置。
2.輸送部件
輸送部件是將工件由一個(gè)工位輸送到另一個(gè)工位的部件：1AHY系列液壓回
轉(zhuǎn)臺(tái)工作臺(tái)；1HYA系列長(zhǎng)臺(tái)面型液壓滑臺(tái)。
3.支承部件
支承部件是可用來(lái)安裝組合機(jī)床其它部件，它包括1CC系列滑臺(tái)，側(cè)底座；
1CD系列立柱側(cè)底座；1CL系列立柱及中間底座等。
4.控制部件
控制部件用來(lái)控制組合機(jī)床行動(dòng)循環(huán)。例如數(shù)控裝置，行程控制擋鐵等。
5.輔助部件
除上述部件外的部件稱輔助部件，主要指用于潤(rùn)滑、冷卻和排屑等部件。
1.2 動(dòng)力滑臺(tái)與動(dòng)力箱
1．動(dòng)力滑臺(tái)是由滑座、滑鞍和驅(qū)動(dòng)裝置等組成，是實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。
動(dòng)力滑臺(tái)的用途：根據(jù)被加工工件的工藝要求，可以在滑臺(tái)上安裝動(dòng)力箱、鉆削頭、銑削頭和鏜孔車(chē)端面頭等各種部件，以完成對(duì)工件的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、螳孔、倒角、削端面、車(chē)端面、銑削及攻絲等工序，有時(shí)也作為輸送部件使用，配置多工位組合機(jī)床。
2．1TD系列動(dòng)力箱的用途
動(dòng)力箱是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給多軸箱的動(dòng)力部件。動(dòng)力箱安裝在滑臺(tái)或其它進(jìn)給部件的結(jié)合面上，動(dòng)力箱前端結(jié)合面上安裝多軸箱，動(dòng)力箱的輸出軸驅(qū)動(dòng)動(dòng)力箱的每個(gè)主軸及傳動(dòng)軸，使多軸箱完成各種工藝切削運(yùn)動(dòng)。
1DT系列動(dòng)力箱分兩種：第一種根據(jù)用于配置小型組合機(jī)床，其型號(hào)為1DT121DT25，本規(guī)格的動(dòng)力箱輸出軸有兩種傳動(dòng)形式，I型用輸出軸安裝的平鍵，齒輪輸出轉(zhuǎn)矩；II型用輸出軸端面鍵輸出轉(zhuǎn)矩。第二種動(dòng)力箱用于配置大型組合機(jī)床，其規(guī)格為1DT321DT80，其輸出軸只有平鍵，齒輪一種輸出轉(zhuǎn)矩的形式。
1.3 組合機(jī)床支承部件
組合機(jī)床支承部件包括中間底座，側(cè)底座，立柱，立柱底座，支架及墊塊等。支承部件主要用來(lái)安裝動(dòng)力部件及其它工作部件是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件。支承部件應(yīng)用于足夠的剛度，以保證各部件之間相對(duì)位置精度長(zhǎng)期正確，從而保證組合機(jī)床的加工精度。
組合機(jī)床的支承部件采用組合式，例如：臥式組合機(jī)床的床身，由中間底座與側(cè)底座裝配而成，而立式組合機(jī)床的床身由立柱及立柱底座裝配而成。此種裝配結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，調(diào)整和運(yùn)輸比較方便。但是，組合式結(jié)構(gòu)減弱了床身的整體剛性，這一缺點(diǎn)通常用加強(qiáng)部件之間的連接剛度來(lái)補(bǔ)償。
1.1CC系列滑臺(tái)側(cè)底座
1CC系列滑臺(tái)側(cè)底座用于安裝1HY系列液壓滑臺(tái)及各種機(jī)械滑臺(tái)側(cè)底座長(zhǎng)度按滑臺(tái)行程長(zhǎng)度分型并與其配套?；惭b在側(cè)底座上，側(cè)底座與中間底座用螺釘及銷(xiāo)（或鍵）連接成一體，滑臺(tái)與側(cè)底座之間裝有5mm厚的調(diào)整墊。采用調(diào)整墊鐵對(duì)機(jī)床的制造和維修都方便。因?yàn)楫?dāng)滑座導(dǎo)軌磨損后，或重新組裝機(jī)床時(shí)，只須取下滑臺(tái)將導(dǎo)軌面重新修刮或修磨，再重新更換調(diào)整墊厚度，可使機(jī)床達(dá)到應(yīng)有精度。
側(cè)底座的頂面具有與滑座結(jié)合的平面外在其周?chē)惺占鋮s液或潤(rùn)滑油用的溝槽，用管道將油液引回存儲(chǔ)槽中，側(cè)底座的另一側(cè)面有電氣壁盒，以供安裝電器元件用。一般電器壁盒與冷卻液存儲(chǔ)箱不應(yīng)靠近，以防電氣元件潮濕。
為了便于支承部件及整臺(tái)機(jī)床運(yùn)輸，側(cè)底座應(yīng)用走絲吊孔或吊環(huán)螺釘孔及放入撬杠用的底面凹槽。
2.中間底座
中間底座用于安裝運(yùn)輸部件和夾具等的支承部件。它可以與側(cè)底座支架和立柱等相接。
中間底座在配置組合機(jī)床時(shí)，往往不能用一種系列滿足不同使用要求，因此，中間底座無(wú)標(biāo)準(zhǔn)化系列，尚須根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)專(zhuān)用的中間底座。
中間底座分為安裝固定夾具和安裝回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的兩種類(lèi)型。
根據(jù)組合機(jī)床配置形式的不同，中間底座多種多樣?？傊?，隨著組合機(jī)床形式不同，中間底座在結(jié)構(gòu)，尺寸方面就有不同的要求。中間底座無(wú)通用部件，按專(zhuān)用部件自行設(shè)計(jì)和制造。
中間底座的高度為560mm，也可選用630mm或710mm，本次設(shè)計(jì)底座選用560mm。
第二章 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)
2.1 組合機(jī)床工藝方案的制定
工藝方案制定的正確與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。為了使工藝方案制定得合理，先進(jìn)，必須認(rèn)真分析被加工零件圖紙開(kāi)始，深入現(xiàn)場(chǎng)全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工部位，尺寸精度，表面粗糙度和技術(shù)要求，定位、夾緊要求，工藝方法和加工過(guò)程所采用的刀具、輔具，切削用量及生產(chǎn)率要求等，分析優(yōu)缺點(diǎn)。
1.零件的工藝分析
被加工零件為減速箱的箱體，加工兩側(cè)面鉆孔，且要一次加工完成，因此需在專(zhuān)用機(jī)床上加工，并要保證它們之間的粗糙度和位置精度要求。
2.工藝方案的制定
鑄造；粗精銑上平面(余量1.5)，粗銑兩端面；粗樘I，II軸承孔（余量3.5）；精銑上平面，兩端面；鉆8* ?7.8*20孔，鉆攻8*?8螺紋，鉆2* ?8銷(xiāo)孔；鉆4* ?18，锪?36；鉆6* ?11，锪?25；鉆2* ?11，锪?25；銑油槽；去毛刺。
3．工件的定位基準(zhǔn)選擇
箱體類(lèi)零件是機(jī)械加工中工序多，精度要求高的零件，這類(lèi)零件一般都有較高的精度的孔要加工，又常要在幾次安裝下進(jìn)行。因此，定位基準(zhǔn)選擇 “一面兩銷(xiāo)”定位。它的優(yōu)點(diǎn)是：
a可簡(jiǎn)單的消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠的定位。
b有同時(shí)加工零件五個(gè)表面的可能，即能高度集中工序，又有利于提高各面孔的位置精度。
c“一面兩銷(xiāo)”定位可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準(zhǔn)，使零件整個(gè)工藝過(guò)程基準(zhǔn)統(tǒng)一，從而減少由基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來(lái)的累積誤差，有利于保證零件加工精度。同時(shí)，使機(jī)床各工序的許多部件實(shí)現(xiàn)通用化，有利于縮短設(shè)計(jì)、制造周期，降低成本。
d易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定位，并有利于防止切屑落于定位基面上。
4.夾緊方案的制定
夾緊機(jī)構(gòu)由夾緊動(dòng)力，中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，夾緊元件三部分組成，夾緊動(dòng)力用于產(chǎn)生力源，并將作用力傳給中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。采用中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可改變作用力的大小和方向，同時(shí)能產(chǎn)生的鎖作用，以保證在加工過(guò)程中，當(dāng)力源消失時(shí)，工件在切削力或振動(dòng)作用下仍能可靠夾緊。夾緊元件剛用以承受由中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞的夾緊力。并與工件直接接觸而執(zhí)行夾緊動(dòng)作。工件夾緊時(shí)，夾緊裝置應(yīng)重點(diǎn)解決下列問(wèn)題：
（1）夾緊裝置在對(duì)工件夾緊時(shí)，不應(yīng)破壞工件的定位應(yīng)正確選擇夾緊力的方向及著力點(diǎn)。
（2）夾緊力的大小應(yīng)可靠，適當(dāng)。要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損壞不能超過(guò)允許的范圍。
（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，夾緊動(dòng)作迅速，操作方便，省力，安全。
（4）夾緊力或夾緊行程在一定范圍內(nèi)可調(diào)整或補(bǔ)償。
因?yàn)楣ば蚴请p面鉆孔，所以采用頂面氣壓夾緊的方案。
2.2 確定切削用量及選擇刀具
切削用量選擇是否合理，對(duì)組合機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具的耐用度、機(jī)床的布局及正常工作均有很大的影響。
組合機(jī)床切削用量的選擇特點(diǎn)：
1.在大多數(shù)情況下，組合機(jī)床為多軸，多刀，多面同時(shí)加工，因此切削用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)比一般萬(wàn)能機(jī)床單刀加工低30%左右。
2.組合機(jī)床多軸箱下，所有刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)，工作時(shí)，要求所以的刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動(dòng)力滑臺(tái)的分鐘進(jìn)給量。
a 由于工件材料：HT200 HBS：200-400 ；?7.8 深20mm
查鉆孔切削速度查得：鑄鐵：v=10～18m/min.選取v=15m/min
?7.8孔的計(jì)算：
f=0.1mm/r 由L/D=20/7.8=2.56 查表得Kv=0.9
則v=v公稱*kv=15*0.9=13.35m/min
計(jì)算硬度
可得：
切削力F=26×D×f0.8×HB0.6=791.92.2N
切削扭矩： =10×D1.9×f0.8×HB0.6=1979N·mm
切削功率：
=0.10798kw
刀具耐用度：
3688.25min
2.3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)—三圖一卡
2.3.1 被加工零件工序圖
被加工零件的工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺(tái)組合機(jī)床或自動(dòng)線完成的工藝內(nèi)容，加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用定位基準(zhǔn)，夾緊符號(hào)及被加工零件的材料、硬度、重量等表示。不能用客戶提供的圖紙，而需在原零件圖的基礎(chǔ)上，突出被加工的內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明繪制而成的，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造，使用，檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)元件，圖上應(yīng)表示出：
（1）被加工零件的形狀和輪廓尺寸及本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。
（2）加工用定位基準(zhǔn)，夾緊部位及夾緊方向，以便依此進(jìn)行夾具的定位支承，限位，夾緊，導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)。
（3）本道工序加工部位尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊蟆?
（4）必要的文字說(shuō)明，如被加工零件的編號(hào)名稱，硬度，重量，加工余量等。
油泵體的工序圖見(jiàn)圖1。
2.3.2 加工示意圖
1.加工示意圖的作用和內(nèi)容
零件的加工工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)，加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床尚的加工過(guò)程，刀具輔具的布置狀況以及工件，夾具，刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。因此，加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要圖紙之一。在總體設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位。它是刀具，輔具，夾具，多軸箱，液壓電氣裝置設(shè)計(jì)及通用部件選擇的主要原始資料；也是整臺(tái)組合機(jī)床布局和性能的原始要求，同時(shí)還是調(diào)整機(jī)床刀具及成車(chē)的依據(jù)，其內(nèi)容為：
（1）應(yīng)反映機(jī)床的加工方法，加工條件及加工過(guò)程。
（2）根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求，決定刀具類(lèi)型，數(shù)量，結(jié)構(gòu)，尺寸（直徑
和長(zhǎng)度），包括鏜削加工是膛桿直徑和長(zhǎng)度。
（3）決定主軸的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，規(guī)格尺寸及外伸長(zhǎng)度。
（4）選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)專(zhuān)用的接桿，浮動(dòng)卡頭，導(dǎo)向裝置，攻絲靠模裝置，刀桿
托架等，并決定它們的結(jié)構(gòu)參數(shù)及尺寸。
（5）標(biāo)明主軸，接桿，夾具（導(dǎo)向）與工件之間的聯(lián)系尺寸，配合及精度。
（6）根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具，材料特點(diǎn)等，合理正確定并標(biāo)注各主軸的
切削用量。
2.加工示意圖零件的選擇
（1）刀具的選擇
刀具的選擇要求考慮工件加工尺寸精度，切削的排除，及生產(chǎn)率要求等因素。
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表11.29選擇：
莫氏錐柄長(zhǎng)麻花鉆：
（2）初定主軸類(lèi)型、尺寸、外伸長(zhǎng)度和選擇接桿主軸形式主要取決于進(jìn)給力和主軸－刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的需要。主軸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計(jì)算出切削轉(zhuǎn)矩， 由d=17mm 查表3-5得：確定主軸直徑d=16mm. 取d=20mm。
（3）彈簧漲套：T0631-41 。
（4）除剛性主軸外，組合機(jī)床主軸與刀具之間常用兩種連接：一是接桿連接，也稱剛性連接，用于單導(dǎo)向進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸及倒角加工；二是浮動(dòng)卡頭連接，也稱浮動(dòng)連接，用于長(zhǎng)導(dǎo)向、雙導(dǎo)向和多導(dǎo)向進(jìn)行鏜、擴(kuò)、鉸孔，以減少主軸位置誤差及主軸徑向跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響。
選接桿： T0635-01 型。
油泵體的加工示意圖見(jiàn)圖2。
3.影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具
保證加工終了時(shí)，多軸箱端面到工件端面之間的尺寸最小，來(lái)確定全部刀具，接桿，導(dǎo)向，刀具托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。其中，須標(biāo)注主軸端部外徑和內(nèi)孔徑，外伸長(zhǎng)度，刀具各段直徑及長(zhǎng)度，導(dǎo)向的直徑，長(zhǎng)度配合，工件至夾具之間須標(biāo)注工件距離導(dǎo)套端面的距離，還需標(biāo)注刀具托架與夾具之間的尺寸，工件本身及加工部位的尺寸和精度等。
4.動(dòng)力部件的工作循環(huán)
動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指：加工時(shí)，動(dòng)力部件從原始位置開(kāi)始到加工終了位置又返回到原始位置的動(dòng)力過(guò)程。一般包括快速引進(jìn)，工作進(jìn)給，快速退回等動(dòng)作，有時(shí)還有中間停止，多次往復(fù)進(jìn)給，跳躍進(jìn)給，死擋鐵停留等特殊要求，這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的。
5.動(dòng)力部件的工作行程
（1）工作進(jìn)給長(zhǎng)度L應(yīng)等于工件加工部位長(zhǎng)度與刀具切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度之和。參考《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表3－17得：切入長(zhǎng)度 =10mm.
由表3－24得：＝13mm.
（2）快速退回和攻退長(zhǎng)度之和等于快速引進(jìn)和進(jìn)給長(zhǎng)度之和。其長(zhǎng)度按加工具體要求而定。?7.8快進(jìn)取75mm工進(jìn)40mm；快退取115mm。
（3）動(dòng)力部件總行程長(zhǎng)度除了應(yīng)保證要求的工作循環(huán)工作過(guò)程外，還要考慮裝卸調(diào)整刀具方便，及考慮前備量。前備量取20mm 。
2.3.3 尺寸聯(lián)系圖
一般來(lái)說(shuō)，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件—?jiǎng)恿_(tái)、動(dòng)力箱、各種工藝、切削頭、側(cè)底座、立柱底座及中間底座加上專(zhuān)用部件—多軸箱、刀具、輔具系統(tǒng)、夾具、液電、冷卻、潤(rùn)滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成的。
聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容為：
（1）以適當(dāng)數(shù)量的視圖按同一比例畫(huà)出機(jī)床各主要組成部件的外形輪廓及相關(guān)位置，表明機(jī)床的配置型式及總體布局，主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。
（2）圖上應(yīng)盡量減少在必要的線條及尺寸應(yīng)標(biāo)注，但反映部件的聯(lián)系，專(zhuān)用部件及主要輪廓尺寸，運(yùn)動(dòng)部件的極限位置及行程尺寸必須完全。
（3）為便于開(kāi)展局部設(shè)計(jì)，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格，代號(hào)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)，功率及轉(zhuǎn)速，并說(shuō)明機(jī)床部件的分組情況及總行程。
組合機(jī)床的動(dòng)力部件是配置組合機(jī)床的基礎(chǔ)，它主要包括用以實(shí)現(xiàn)刀具主軸旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力箱，各種工藝切削用量及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)功動(dòng)滑臺(tái)。
影響動(dòng)力部件選擇的主要因素為：切削功率，進(jìn)給力，進(jìn)給速度，行程，多軸箱輪廓，尺寸，動(dòng)力滑臺(tái)的精度和導(dǎo)軌材料，綜合這些因素，根據(jù)具體加工要求正確合理選擇動(dòng)力部件—?jiǎng)恿_(tái)和動(dòng)力箱，并以其為基礎(chǔ)進(jìn)行通用部件配置。
根據(jù)前面算的再查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表2－14選1DT20-1動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)型號(hào):Y90L-6型,電動(dòng)機(jī)功率：P=1.1KW,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速：n=615r/min.動(dòng)力箱輸出軸距底面高度為95.5mm。
由表2－3結(jié)合附表1:選液壓動(dòng)力滑臺(tái)1HY25 ，臺(tái)面寬:B=250mm，
面長(zhǎng):500mm，行程長(zhǎng):H＝250mm，導(dǎo)軌為鑄鐵材料，允許最大進(jìn)給力:8000N，快速行程速度:12mm，工進(jìn)速度32～800mm/min。
配套通用部件：滑臺(tái)側(cè)底座，附表18:其型號(hào)：1CC251,高度H=560mm，寬度B=450mm，長(zhǎng)度L＝900mm
計(jì)算多軸箱輪廓尺寸
標(biāo)準(zhǔn)的通用鉆，鏜類(lèi)多軸箱的厚度有兩種尺寸規(guī)格，臥式為325mm
繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖時(shí)，重要確定的尺寸是多軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度：
B=b+ H=h++
式中：b—工件再寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（mm）
—最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（mm）
h—工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（mm）
—最低主軸高度。
為保證多軸箱有排布齒輪的足夠空間，推薦b1>70100 mm，取b1=100mm，=66.7mm,H=950mm,h3=280mm,h4=560mm,h7=5mm,推薦>85140 mm。
=h2+H-(0.5+h3+h7+h4)＝10＋900－(0.5+250+5+560)=94.5mm
B=b+2b1=147+1002=347mm
H=h++b1==100+200+94.5=394.5mm
根據(jù)上述計(jì)算值，按多軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)最后確定多軸箱輪廓尺寸由P012表4－1，取B×H=400400mm。
動(dòng)力箱以及底面與動(dòng)力滑臺(tái)定位連接，在機(jī)床長(zhǎng)度方向上，通常動(dòng)力箱后端面應(yīng)與滑臺(tái)后端面平齊安裝。動(dòng)力滑臺(tái)與滑座在機(jī)床長(zhǎng)度方向的相對(duì)位置由加工終了時(shí)滑臺(tái)前端面到滑座前面的距離決定，是在機(jī)床長(zhǎng)度方向上各部件聯(lián)系尺寸的可調(diào)環(huán)節(jié)；對(duì)于通用的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)，尺寸的最大范圍為50mm，是動(dòng)力滑臺(tái)，滑座本身結(jié)構(gòu)決定的滑臺(tái)前端面到滑臺(tái)前端面的最小距離與前備量?jī)烧咧?。前者通常不?yīng)小于15－20mm，后者用補(bǔ)償?shù)毒咧啬ズ筝S向可調(diào)的尺寸并用于彌補(bǔ)機(jī)床制造和安裝誤差前備量取40mm；剛＝40mm。
為便于機(jī)床的調(diào)整和維修，滑臺(tái)與側(cè)底座在機(jī)床長(zhǎng)度方向上的相對(duì)位置由滑座前端面到側(cè)底座前端面的距離決定。若采用的側(cè)底座為標(biāo)準(zhǔn)型，則可由組合機(jī)床通用部件聯(lián)系尺寸標(biāo)準(zhǔn)中查得；若不能采用標(biāo)準(zhǔn)型側(cè)底座則可根據(jù)具體情況而定，取110mm。
中間底座輪廓尺寸其長(zhǎng)度方向尺寸安下式確定：
L=(+＋2＋)－2（＋＋）
＝325+325+2325+150-2(40+100+180)
＝810mm
2.3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡
機(jī)床負(fù)荷率等。根據(jù)選定得機(jī)床工作循環(huán)所需要的工作行程長(zhǎng)度，切削用量，動(dòng)力部件的速度及工進(jìn)速度等；就可以計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡；用以反映機(jī)床的加工過(guò)程；完成每一動(dòng)作所需的時(shí)間，切削用量，機(jī)床生產(chǎn)率等
1.理想生產(chǎn)率Q1
指定成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A（包括備量及廢品率在內(nèi)）所需求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制生產(chǎn)K取2350h，兩班制生產(chǎn)取4600h，則Q1=（件/h）
Q1=20000/2350=8.51(件/h)
2.實(shí)際生產(chǎn)率Q
指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量
Q=60/
求出：—生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間（min）
=t切+t輔=（L1/Vf1+L2/Vf2+T停）+（L順進(jìn)/Vfk+L快退/Vfk+T移+t卸裝）=5.25min
Q=60/=60/5.25=11（件/h）
3.機(jī)床負(fù)荷率μ負(fù)
當(dāng)Q1〈Q時(shí)，計(jì)算二者的比值即為負(fù)荷率
h負(fù)=Q1/Q
則h負(fù)=8.51/11=0.77
4.機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡
機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 見(jiàn)表1
第三章 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)
3.1 概述
多軸箱是組合機(jī)床的主要部件之一，按專(zhuān)用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由通用零件組成。其主要作用是根據(jù)被加工零件的加工要求，安排各主軸位置，并將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)由電機(jī)或動(dòng)力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。
多軸箱按其結(jié)構(gòu)大小，可分為大型多軸箱和小型多軸箱兩類(lèi)。大型又分為通用多軸箱和專(zhuān)用多軸箱兩種。
通用多軸箱主要由箱體，主軸，傳動(dòng)軸，齒輪，軸套等零件和通用（專(zhuān)用）的附加機(jī)構(gòu)組成。
在多軸箱體前后壁之間可安排厚度為24mm的齒輪三排或32mm的齒輪兩排；在多軸箱體后壁之間可安排一或兩排齒輪。
通用多軸箱體厚度為180mm，用于臥式的多軸箱前蓋厚度為55mm（基型），用于立式的多軸箱前蓋并作油池，加厚為70mm，基型后蓋厚度為90mm，其余三種厚度的后蓋（50，100，125mm),可根據(jù)多軸箱內(nèi)傳動(dòng)系統(tǒng)安排動(dòng)力部件與多軸箱的具體連接情況而定。
3.2 多軸箱的設(shè)計(jì)
多軸箱是組合機(jī)床的重要部件之一，它關(guān)系到整臺(tái)組合機(jī)床質(zhì)量的好壞。
具體設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)“三圖一卡”，仔細(xì)分析研究零件的加工部件，工藝要求，確定多軸箱與被加工零件，機(jī)床其它部分的相互關(guān)系。
1.繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖
根據(jù)“三圖一卡”整理編匯，內(nèi)容包括多軸箱設(shè)計(jì)的原始要求和已知條件。
在編制此圖時(shí)從“三圖一卡”中已知：
（1）多軸箱輪廓尺寸400mm400mm
（2）工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸
（3）工件與多軸箱相對(duì)位置尺寸
多軸箱圖一般應(yīng)包括以下內(nèi)容:
（1）所有主軸的位置尺寸及工件與多軸箱的相對(duì)尺寸,在標(biāo)注主軸的位置及相關(guān)尺寸時(shí),首先要注意多軸箱和被加工零件在機(jī)床上是面對(duì)面擺放的,因此多軸箱橫截面上的水平方向尺寸因與被加工零件工序圖的水平方向相反;其次,多軸箱上的坐標(biāo)尺寸基準(zhǔn)和被加工零件工序圖的尺寸基準(zhǔn)相常不相重合,應(yīng)根據(jù)多軸箱和被加工零件的相對(duì)位置找出統(tǒng)一基準(zhǔn),并標(biāo)注出其相對(duì)位置關(guān)系尺寸.
（2）在圖中標(biāo)注主軸轉(zhuǎn)向由于標(biāo)注刀具多為右旋,因此要求主軸一般為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
（3）圖中應(yīng)標(biāo)出多軸箱的外形尺寸.
（4）列表標(biāo)明工件材料,加工表面要求,并標(biāo)出各主軸的工序內(nèi)容,主軸外伸部分尺寸和切削用量等.
（5）注明動(dòng)力箱型號(hào),功率P,轉(zhuǎn)速機(jī)和其它主要參數(shù).
2.主軸直徑和齒輪模樹(shù)的初步確定
m≥(30-32) （mm）
3.主軸的動(dòng)力計(jì)算
4.傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
（1）對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求
1) 盡量用一根中間軸帶動(dòng)很多根主軸,當(dāng)齒輪齒合中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可用變位齒輪或略變傳動(dòng)比的方法解決.
2) 一般情況下,盡量不采用主軸帶動(dòng)主軸的方案,因?yàn)闀?huì)增加主動(dòng)軸的負(fù)荷,如遇到主軸分布密集而切削負(fù)荷又不大時(shí),為了減少中心軸,也可用一根主軸帶1-2根或更多根主軸的傳動(dòng)方案.
3) 為使結(jié)構(gòu)緊湊多軸箱體的齒輪傳動(dòng)副的最佳傳動(dòng)比為1-1.5,在多軸箱后蓋內(nèi)的第IV排(或第V排)齒輪,根據(jù)需要,其傳動(dòng)比可以取大些,但一般不超過(guò)33.5。
4) 根據(jù)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)距成反比的道理，一般情況下如驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可采用逐步降速傳動(dòng)，如驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)可先使速度升高一點(diǎn)再降速，這樣可使傳動(dòng)鏈前面幾根軸齒輪上的齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支承，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。
5）粗加工切削力大，主軸上的齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支承，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。
6）齒輪安排數(shù)可按下面方法安排：
不同軸上齒輪不相碰，可放在箱體內(nèi)同一排上。
不同軸上齒輪與軸或軸套不相碰，可放在箱體內(nèi)不同排上。
齒輪與軸相碰，可放在后蓋內(nèi)。
2 計(jì)算主軸和傳動(dòng)軸的齒數(shù)
驅(qū)動(dòng)軸上齒數(shù)有一定限制（＝21－26） 取＝21，m=2
則總傳動(dòng)比：587/715=1/1.05
n1=n2=n3=n4=587r/min 驅(qū)動(dòng)軸：n0=615r/min
(1)5軸
1）假設(shè) ,z5=31 m=2
由：和z1=z2=22得：
R1=53
2）驅(qū)動(dòng)軸 ＝21， m＝2，h=95.5mm 布置在中間
3）中間軸 用作圖法做出中間軸的位置
(2)6軸
同理可得 z6=31 z7=29,z8=30,z9=21,m=2.
3. 計(jì)算傳動(dòng)軸得直徑
軸4、5、6：, 取d=20mm
同理可得：軸7，軸8:d=12.8mm, 取d=20mm
軸9： d=11.7mm, 取d=20mm
第四章 夾具的設(shè)計(jì)
機(jī)床夾具是在機(jī)床上所使用的一種輔助裝置，用它來(lái)準(zhǔn)確迅速地確定工件與機(jī)床刀具間地相對(duì)位置，即將工件定位及夾緊，以完成加工所需地相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
使用夾具地最終目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善工人勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本。
1減速箱箱體的定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，零件底部的孔已經(jīng)加工，因此，以減速箱箱體的下表面作為主要定位基面。為了提高加工效率，決定采用手動(dòng)式伸縮銷(xiāo)定位，同時(shí)為了縮短輔助時(shí)間采用氣壓夾緊。
2 夾緊力的計(jì)算
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1－2－11 工件以平面定位，夾緊力與切削力方向垂直。
其中為基本安全系數(shù)1，2 為加工性質(zhì)系數(shù)1，2
為刀具鈍化系數(shù)1 為斷續(xù)切削系數(shù)1
＝0.16 ＝0.7
＝2.5
則＝＝2750N
現(xiàn)選用氣壓缸，查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》：
故本夾具可安全工作。
結(jié) 論
為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)接近尾聲,我的設(shè)計(jì)題目是減速器側(cè)面鉆孔的組合機(jī)床,組合機(jī)床是一種以大量獨(dú)立的通用部件為基礎(chǔ),配置以按被加工零件的特殊要求而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用部件組成的高效機(jī)床,它克服了通用機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床的不足,它既具有專(zhuān)用機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度較高的特點(diǎn)，又具有一定的重新調(diào)整的能力，以適應(yīng)工件變化的需求。組合機(jī)床能夠?qū)ぜM(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位同時(shí)加工，可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲、鏜孔、車(chē)削、銑削、磨削及滾壓等工序。隨著組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，它的工藝范圍將日益擴(kuò)大
通過(guò)老師的悉心指導(dǎo),在查閱了相關(guān)的中外資料后,逐漸對(duì)組合機(jī)床有了一個(gè)大概的了解,在此基礎(chǔ)上開(kāi)始進(jìn)行設(shè)計(jì)它的通用部件選擇,并對(duì)本工序零件的加工特點(diǎn)進(jìn)行了專(zhuān)用部件的設(shè)計(jì)。整個(gè)過(guò)程即是一個(gè)既學(xué)即用的過(guò)程，由于組合機(jī)床是由大量部件的有效組成，每個(gè)環(huán)節(jié)都需細(xì)心的核對(duì)及計(jì)算，否則整個(gè)過(guò)程將會(huì)重新核算。
本次設(shè)計(jì)經(jīng)歷了一個(gè)從零到有的過(guò)程，其中艱辛付出很多，困難克服了也不少，但收獲更多。不僅培養(yǎng)了自己獨(dú)立的研究，資料檢索能力，還認(rèn)識(shí)到了自己的較多不足，為自己的準(zhǔn)確定位及將來(lái)的學(xué)習(xí)之路打下了很好的基礎(chǔ)。
致 謝
至此，畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文撰寫(xiě)工作終于圓滿完成了，在此要向所有關(guān)心過(guò)我，給過(guò)我?guī)椭娜吮硎局孕牡母兄x，向大學(xué)四年來(lái)我的任課老師們表示真摯的感謝，正是在他們的悉心教導(dǎo)下，我順利的完成了畢業(yè)論文的寫(xiě)作。
在這里，首先我要感謝我的導(dǎo)師王志老師。王老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。正是由于王老師的悉心指導(dǎo)，才能夠順利的完成本次設(shè)計(jì)。除了敬佩王老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神，也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。
另外，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中小組同學(xué)之間的互相交流也給了我很大的幫助，解決了不少的難點(diǎn)，使得論文和方案能順利的完成，這里一并表示感謝！
參考文獻(xiàn)
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