摘要./WORD格式整理版畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書課題名稱：連接杠桿數(shù)控加工工藝學(xué)生姓名學(xué)號所在學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)中澳數(shù)控班級指導(dǎo)教師起訖時(shí)間：2015年3月9日～2015年5月1日.摘要本課題設(shè)計(jì)的是鉆床加工工序的夾具,就杠桿零件的工藝進(jìn)行了具體分析、并制定了工藝卡片。對鉆床加工工序進(jìn)行了夾具的設(shè)計(jì),制定了定位方案和定位基準(zhǔn),設(shè)計(jì)出了鉆床加工工序的夾具體。并對重要的鉆削零件進(jìn)行了數(shù)控程序設(shè)計(jì),對標(biāo)準(zhǔn)化零部件的受力分析。利用Pro/E對夾具體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了干涉分析、利用CAXA軟件對部分零件進(jìn)行了數(shù)控編程。關(guān)鍵詞：夾具；數(shù)控程序；工藝路線；定位誤差；定位元件。Thistopicisthedesignoffixtureprocessingdrillingmachine,theprocessoftheleverpartisanalyzed,andthedevelopmentoftheprocesscard.Theprocessofdrillingfixturedesign,developedapositioningschemeandpositioningdatum,designedthespecificprocessofdrillclamp.AndtheimportantpartsoftheCNCdrillingprogramdesign,stressanalysisofstandardparts.Folderonthespecificstructureoftheinterferenceanalysis,partsoftheNCprogrammingbyCAXAsoftwareusingPro/E.Keywords:fixture;NCprogram;processroute;positioningerror;positioningelement.目錄.目錄摘要 I目錄 i第1章緒論 11.1引言 11.2設(shè)計(jì)意義 1第2章工藝設(shè)計(jì) 22.1連接杠桿零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 22.2材料及擬定機(jī)械加工工藝路線 22.3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)說明 32.4選擇機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備 42.5刀具材料選擇 42.6工序集中與工序分散 42.7工藝編制 5第3章夾具設(shè)計(jì)及分析 53.1夾具定位分析 53.2夾具夾緊分析 54結(jié)束語 11參考文獻(xiàn) 13致謝 14第一章緒論.第1章緒論1.1引言隨著機(jī)械的加工夾具的設(shè)計(jì)是在完成了本學(xué)期的全部課程之后,進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用,使我對專業(yè)、技能有了進(jìn)一步的提高,為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證和提高加工精度,降低生產(chǎn)成本等,還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。所以機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)對即將進(jìn)入工廠的機(jī)械類畢業(yè)生來說很有必要。在夾具設(shè)計(jì)過程中,通常是解決如下問題：表面加工方法的確定、定位基準(zhǔn)及定位方法的選擇、夾緊機(jī)構(gòu)的選擇、夾具各零件的布置、加工精度的保證等。一個(gè)好的夾具是將這些問題很好的協(xié)調(diào)好的一個(gè)統(tǒng)一整體,在此次的夾具設(shè)計(jì)也正是向著這個(gè)目標(biāo)靠近的。1.2設(shè)計(jì)意義這種夾具具有較高的剛度和精度,在粗加工時(shí)能承受較大的切削用量,以充分發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的生產(chǎn)能力;在精加工時(shí)能更好的保證工件定位基準(zhǔn)和加工表面的位置精度;還能根據(jù)數(shù)控、加工中心機(jī)床的要求保證夾具應(yīng)允許刀具接近盡可能更多的被加工表面甚至于全部被加工表面,可以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間:在夾具上還能一次裝夾多個(gè)工件同時(shí)一次加工,可以減少夾具、刀具、工件系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間；還能減少刀具的更換次數(shù)和刀具的調(diào)整時(shí)間,更好的發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能。夾具元件可以通過組裝、使用、好的發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能。夾具元件可以通過組裝、使用。夾具的平均設(shè)計(jì)和組裝時(shí)間是專用夾具所花時(shí)間的5%-20%。第二章設(shè)計(jì)模板體系.第2章工藝設(shè)計(jì)2.1連接杠桿零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)零件是杠桿零件,零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,尺寸較小,形狀比較復(fù)雜。主要作用一是傳遞扭矩；二是起著固定的作用；三是起著連接作用。圖2-1連接杠桿的三維造型圖2.2材料及擬定機(jī)械加工工藝路線考慮到杠桿要受到扭矩的作用,而零件的尺寸有比較小,因此應(yīng)選用材料為模鍛件。因?yàn)椴粋鬟f力與功率,主要起固定和定位作用,所以不需要特別的工藝處理。故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)效率、保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的?！?工序順序安排原則〔a原則：先粗后精,先主后次,先面后孔,基面先行。〔b機(jī)械加工工藝路線按工序的性質(zhì)不同一般可分為粗加工,半精加工和精加工三個(gè)階段。表面質(zhì)量要求特別高時(shí),還應(yīng)增加光整加工階段?！瞔零件的機(jī)械加工路線中,第一道工序往往都是加工精基準(zhǔn),然后使用精基準(zhǔn)定位,進(jìn)行后續(xù)加工,如軸類零件先鉆中心孔,箱體類零件先加工平面、這位銷孔等。〔2工藝安排原則和方法制定工藝規(guī)程定的原則是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,最大限度的提高生產(chǎn)率和降低制造成本。工件是工藝系的核心。各種加方法都是根據(jù)工件的被加表面類型、材料和技術(shù)要求等確定的。夾具是一種工藝裝備。它的作用一是保證工件相對于機(jī)床和刀具具有正確的位置,這一過程稱為"定位"；二是要保證工件在外力的作用下仍能保持正確位置,這一過程稱為"夾緊"。要保證工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間正確的幾何位置,應(yīng)保證工件在夾具中有正確的定位、夾具對機(jī)床具有正確的相互位置關(guān)系和夾具的正確調(diào)整。工藝路線機(jī)械加工工藝卡片是在工藝過程卡片的基礎(chǔ)上,按每道工序所編制的工藝文件,主要內(nèi)容有工序簡圖。該工序中每個(gè)工序的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用的設(shè)備和工藝裝備等。機(jī)械加工工藝過程卡片是以工藝為單位的,簡要說明零件機(jī)械加工過程的一種工藝文件。主要用于單件小批和中批生產(chǎn)。制定工藝規(guī)程是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作,它要求技術(shù)人員從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),理論聯(lián)系實(shí)際和工人結(jié)合起來,充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件,盡可能采用國內(nèi)外先進(jìn)工藝,并保證良好的勞動(dòng)條件。2.3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)說明〔1熟悉和分析制訂工藝規(guī)程的主要依據(jù),進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析,確定零件制造的關(guān)鍵技術(shù)問題?！?確定毛坯,包括選擇毛坯類型及其制造方法,繪制,毛坯圖。計(jì)算總余量、毛坯尺寸和材料利用率等〔3擬訂工藝路線?！?確定各工序的加工余量,計(jì)算工序尺寸及其公差,繪制工序圖?！?選擇切削用量和計(jì)算時(shí)間的定額?！?確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法?！?進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,選擇最佳方案?！?編制工藝文件。加工工藝路線如下：表2-1連接杠桿加工工藝過程工序號工序內(nèi)容工藝裝備010連接杠桿020清洗030銑?28H7mm孔兩端面加工中心,專用夾具,游標(biāo)卡尺,銑刀040銑?10H9mm孔兩端面加工中心,專用夾具,游標(biāo)卡尺,銑刀050鉆、擴(kuò)、粗鏜、精鏜、精鉸?28H7mm孔加工中心,專用夾具,游標(biāo)卡尺,鉆頭,鏜刀,鉸刀060銑?11mm孔兩端面加工中心,專用夾具,游標(biāo)卡尺,銑刀070鉆?11mm孔加工中心,專用夾具,游標(biāo)卡尺,鉆頭080鉆、擴(kuò)、鉸?10H9mm加工中心,專用夾具,游標(biāo)卡尺,鉆頭,銑刀,鏜刀090涂上油后放進(jìn)倉庫2.4選擇機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備工藝裝備：加工中心、鏜床、游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、硬質(zhì)合金立銑刀、中心鉆、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、硬質(zhì)合金麻花鉆等。2.5刀具材料選擇目前廣泛用的刀具材料有高速鋼和硬質(zhì)合金。由于零件材料為灰鑄鐵,屬于難加工類零件,根據(jù)刀具的選擇原則,銑刀應(yīng)為硬質(zhì)合金刀,根據(jù)零件加工面的要求,本零件所要用到的刀具應(yīng)該是這幾種:立銑刀、中心鉆、麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鏜刀。從生產(chǎn)條件分析看,生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)批量等。本零件的加工工藝采用數(shù)控加工中心,批量為中批生產(chǎn)。數(shù)控加工與普通加工相比具有的優(yōu)點(diǎn)是：工序高度集中,可減少很多復(fù)雜的工裝夾具,可減少工件的裝夾次數(shù),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低工件在裝夾中的累積誤差。2.6工序集中與工序分散工序集中：由于工序數(shù)目多、工藝路線較短。且員工操作人數(shù)較少,如用數(shù)控設(shè)備,應(yīng)采用工序集中原則,保證效率,以最快的方式完成加工。工序分散：要求員工人數(shù)、加工設(shè)備較多。該零件加工面并不多,且員工人數(shù)不多,應(yīng)使工序盡量集中。2.7工藝編制我們需要對這個(gè)零件進(jìn)行加工。如圖2-7圖2-7三維圖圖2-7平面圖 首先,我們需要對銑削直徑28的上下端面進(jìn)行加工。工藝要求如圖：然后,我們需要銑削直徑10的上下兩端面。工藝要求如圖：接著,我們需要做出直徑28的圓孔。工藝要求如圖：我們還要銑直徑11的孔上下兩端面。工藝要求如圖：銑削完,我們需要鉆直徑11的圓孔。工藝要求如圖：鉆直徑10的圓孔,工藝要求如圖：第3章夾具設(shè)計(jì)及分析3.1夾具定位分析考慮到本零件外形復(fù)雜,而且所于中批量生產(chǎn),采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)比較適合,它利用一個(gè)原始作用力實(shí)現(xiàn)多件的多點(diǎn)、多向同時(shí)夾緊的機(jī)構(gòu)。節(jié)省了安裝時(shí)間,而且減小定位誤差,不但降低了加工成本,而且提高了工作效率。確定零件定位時(shí),首先應(yīng)該正確切合理地選擇定位基準(zhǔn),這將直接影響到被加工零件的位置精度、各表面加工的先后順序,在某些情況下,還會(huì)影響到所采用工藝裝備的復(fù)雜程度,因此,必須重視定位基準(zhǔn)的選擇。此次設(shè)計(jì)我只設(shè)計(jì)了一道工序的夾具。利用加工中心自動(dòng)換刀,保證了各個(gè)尺寸間的相對位置。本次定位限制了工件的六個(gè)自由度,利用壓塊和螺釘夾緊并且固定,這樣將工件完全定位?；谶\(yùn)動(dòng)原理,要限制工件的6個(gè)自由度,典型的方法就是在夾具設(shè)計(jì)中設(shè)置的6個(gè)支承點(diǎn)。圖中的矩形工件每次都安放到與6個(gè)支承相接觸,從而使一批工件中每個(gè)工件得到確定的位置,其中底面A放在3個(gè)支承上,限制了3個(gè)自由度<沿著z軸的移動(dòng)和沿著x,y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)>,側(cè)面B限制了2個(gè)自由度<沿Y軸的移動(dòng)和沿z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)>,另一個(gè)側(cè)面C限制了一個(gè)自由度<沿x軸的移動(dòng)>。用分布在3個(gè)互相垂直的平面上的6個(gè)支承點(diǎn)來限制六個(gè)自由度,使得工件在夾具中的位置完全確定,這就是著名的3-2-1六點(diǎn)定位原理[6]。六點(diǎn)定位原理適合任何形狀的工件。如圖所示的軸類工件的六點(diǎn)定位原理示意圖。其中軸的圓柱表面放在4個(gè)支承點(diǎn)上,消除了工件的4個(gè)自由度<沿y,z軸的移動(dòng)和繞z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)>,軸端部靠在一個(gè)支承點(diǎn)上,消除了一個(gè)自由度<沿x軸的移動(dòng)>,軸上一端的槽正放在一個(gè)支承點(diǎn)上,消除了工件繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度<圖5>所示。根據(jù)工件形狀的不同,所用的定位基準(zhǔn)也不同,定位點(diǎn)的分布情況也不同。運(yùn)用六點(diǎn)定位原理可以分析和判斷夾具中的定位結(jié)構(gòu)是否正確,將工件的六個(gè)自由度完全約束或受限制的定位稱為完全定位。但是在很多情況下,無需將工件的6個(gè)自由度完全約束,只需要限制那些對加工后位置精度有影響的自由度即可,無需限制6個(gè)自由度的定位稱為不完全定位。在保證工件位置精度的前提下,不完全定位可以減少夾具元件,簡化夾具結(jié)構(gòu)。如果一個(gè)夾具的定位結(jié)構(gòu)所限制的自由度少于位置精度必須要限制的自由度數(shù)量,就會(huì)產(chǎn)生定位不足,這種定位方式稱為欠定位。如果一個(gè)夾具的定位結(jié)構(gòu)中,不同支承點(diǎn)重復(fù)的約束工件上同一個(gè)自由度,就會(huì)產(chǎn)生定位不穩(wěn)定,這種定位方式稱為過定位。欠定位情況下,工件的位置精度不能保證,因此是不允許的。過定位要視具體的情況而定是否允許。如圖,如果B平面的兩個(gè)支承點(diǎn)在一條垂直線上,這樣繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度就沒有被限制,這種情況屬于欠定位;而沿Y軸移動(dòng)的自由度就被限制了兩次,這種情況屬于過定位。如圖下：3.2夾具夾緊分析夾具裝置設(shè)計(jì)得合理與否,對保證工件的加工質(zhì)量,縮短工件安裝輔助時(shí)間,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等都有直接的影響。因此對夾緊裝置應(yīng)提出如下基本要求。1、夾緊即不應(yīng)破壞工件的的定位,又要有足夠的夾緊力,同時(shí)又不應(yīng)產(chǎn)生過大的加緊變形,不允許的震動(dòng)和表面損傷。2、夾緊動(dòng)作迅速,操作方便安全省力。結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單緊湊,工藝性要好。3、動(dòng)手夾緊機(jī)構(gòu)要有可靠的自鎖性；機(jī)動(dòng)夾緊裝置要統(tǒng)籌考慮其自鎖性和穩(wěn)定的原動(dòng)力。表3-1夾具各個(gè)零件列表零件名稱零件二維圖零件三維圖主體軸上夾具板套筒墊片M14螺釘M16螺釘螺母M16螺絲組裝零件：各夾具零件設(shè)計(jì)好后,需要將其組裝起來,下面就簡單介紹Pro/E軟件裝配過程：首先新建組件文件進(jìn)入裝配環(huán)境1,打開UG程序界面后,.選擇[文件]/[新建]命令。選擇后彈出"新建"對話框,選擇類型為"裝配"。2,輸入文件名,單擊"確定"按鈕即可進(jìn)入裝配模式。接著裝配第一個(gè)元件選擇添加組件命令,然后從彈出的"添加組件"對話框中選擇零件所要調(diào)入的零件,單擊"打開"按鈕。如圖3-3所示。圖3-3UG零件打開方框圖裝配第<二>個(gè)元件1,選擇添加組件,然后從彈出的"添加組件"對話框中選擇零件biyesheji4〔49.prt,2,在放置選項(xiàng)里"約束"類型下拉按鈕,選擇"同心"選項(xiàng),然后分別點(diǎn)取二個(gè)零件的的RIGHT平面,3,點(diǎn)取之后零件組裝,達(dá)到需要的效果,單擊〔確定。如圖3-4所示。插入插入圖3-4UG裝配界面圖依次將元件通過以上方法裝配起來,心軸持板零件夾具裝配圖如圖3-5所示:4結(jié)束語通過這兩個(gè)月的時(shí)間,我完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì),時(shí)間雖短,但并不影響把我所學(xué)的東西應(yīng)用到此次設(shè)計(jì)中,這兩個(gè)月里我學(xué)到很多知識,特別是對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)UG還有辦公軟件知識有了更深刻的了解。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然只有短短兩月時(shí)間,但卻把兩年的所學(xué)幾乎都用到了。此次設(shè)計(jì)讓我將所學(xué)到的知識用到了實(shí)際領(lǐng)域,讓我感受到實(shí)際和理論的差別,對我將來的工作有很大的幫助。我相信通過本次設(shè)計(jì)讓我更加有信心迎接任何挑戰(zhàn)。這次設(shè)計(jì)的課題是《箱蓋零件數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)》齒輪箱端蓋零件圖看起來并不難,可是真想搞好它還真是有點(diǎn)難度；要加工好這個(gè)零件需要特別注意它的裝夾,最難的應(yīng)該是夾具的設(shè)計(jì),也是此次設(shè)計(jì)的一重點(diǎn),它最大的特點(diǎn)是使工件能快速定位并夾緊其核心也是定位與夾緊。夾具的設(shè)計(jì)與工藝的安排有著密切的聯(lián)系,在工藝安排時(shí)就需要考慮如何定位與夾緊,夾緊機(jī)構(gòu)是否對加工帶來干涉,既工藝安排的好壞會(huì)直接影響夾具的難易程度?；仡欉@幾周,其實(shí)感慨還是有很多的。以往也進(jìn)行過多次課題設(shè)計(jì),但是都沒有此次設(shè)計(jì)正式規(guī)范。由于是畢業(yè)設(shè)計(jì),大家心里都多了幾分擔(dān)憂。馬上就要告別大學(xué)生活了,進(jìn)入完全陌生的另一個(gè)環(huán)境,還不知道以后應(yīng)該以怎樣的態(tài)度面對,更不知道以后的生活會(huì)發(fā)生什么變化。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的完成,也就變相意味著大學(xué)生活的結(jié)束。通過這次設(shè)計(jì),我基本掌握了一個(gè)中等復(fù)雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)查閱手冊,選擇使用工藝裝備等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成,我的大學(xué)生涯也即將結(jié)束,在這二年里我真的學(xué)到了很多知識,除了專業(yè)知識外,最多的還是做人的道理。參考文獻(xiàn).參考文獻(xiàn)樓夢麟．變參數(shù)土