关键词去毛刺；效率；精度； Forming part of the suppression of a burr on the use of process will seriously affect the safety of parts and service life. Deburring machine to remove the burr was designed. Main features of Deburring: (1) reduce labor intensity, (2) increase labor efficiency, per person per day from the current 300 to 1000, increased 3.3 times (3) greatly enhance the accuracy of parts, (4 ) On energy saving, reduce dust, promote clean production plays an important role. With the company's growing business volume, with Japan's Toyota, Honda, Nissan and other well-known multinational companies in the automobile industry long-term cooperation. We will take manipulator control technology to improve efficiency and progress.

Keywords Deburring efficiency accuracy

1 序言……………………………………………………………………………………………1

2零件毛刺分析与设计准备……………………………………………………………………2

2.1 设计步骤…………………………………………………………………………………2

2.2 零件分析…………………………………………………………………………………2

2.2.1 零件的作用…………………………………………………………………………2

2.2.2 毛刺形成原因………………………………………………………………………3

2.3 工艺分析…………………………………………………………………………………3

2.4 设计注意事项……………………………………………………………………………4

2.5确定去毛刺机动作………………………………….……………………………………4

3去毛刺机结构设计…………………………………………………………………………….5

3.1 去毛刺机的特点……………………………………………………………………..…5

3.2 零件加工工序图…………………………………………………………………………5

3.2.1零件加工工序图的作用与内容…………………………………………………….5

3.2.2 绘制零件加工工序图的规定及注意事项………………………………………….6

3.3 零件加工示意图………………………………………………………………………….6

3.3.1 零件加工示意图的作用和内容…………………………………………………….6

3.3.2 绘制零件加工示意图的注意事项…………………………………………………7

3.4 动力部件工作循环及行程的确定……………………………………………………….7

4. 选择电动机类型和机构形式………………………………………………………………...8

4.1电动机类型的选择………………………………………………………………………...8

4.2电动机额定电压的选择…………………………………………………………………...9

4.3电动机额定转速的选择…………………………………………………………………...9

4.4电动机容量的选择……………………………………………………………………….10

5. 带传动设计………………………………………………………………………………….11

5.1 确定同步带型号和带轮直径…………………………………………………………11

5.2 计算带长………………………………………………………………………………11

5.3 求中心距和包角………………………………………………………………………11

5.4 求轴上载荷……………………………………………………………………………12

6主轴的设计………………………………………………………………………………… 13

6.1确定主轴类型、尺寸………………………………………………………………….13

6.2 选择轴的材料…………………………………………………………………………13

6.3 估算轴的直径…………………………………………………………………………13

6.4 轴上零部件的选择和轴的结构设计…………………………………………………13

6.4.1 联轴器的选用…………………………………………………………………….13

6.4.2初步选择滚动轴承………………………………………………………………..13

6.4.3 根据轴向定位的要求确定轴的各段长度直径和长度………………………….14

6.4.4 轴上零件的周向定位…………………………………………………………….14

6.5 轴的受力分析…………………………………………………………………………..14

6.5.1轴受外力的计算……………………………………………………………………14

6.5.2 求支反力…………………………………………………………………………...15

6.6 轴的强度计算…………………………………………………………………………...16

6.6.1 按弯扭合成强度条件计算………………………………………………………...16

6.6.2 按安全系数校核计算……………………………………………………………..17

7.标准件的选择及安装设计…………………………………………………………………..20

7.1 气缸设计上的注意……………………………………………………………………..20

7.2.主要组成部件型号的选择及其外观尺寸…………………………………………….20

7.3 电磁阀设计注意………………………………………………………………………25

7.4 气压传动特点…………………………………………………………………………25

7.5机床生产率计算卡………………………………………………………………………27

8.夹具的设计…………………………………………………………………………………...29

8.1 对夹具体的要求………………………………………………………………………..29

8.2 夹具体的毛坯结构………………………………………………………………………29

8.3夹具元件的选择与设计………………………………………………………………….29

8.4 专用夹具的设计步骤…………………………………………………………………...30

结论…………………………………………………………………………………………….32

致谢…………………………………………………………………………………………….33

参考文献………………………………………………………………………………………..34

附录……………………………………………………………………………………………..35

2.1去毛刺机的设计步骤

一调查研究：主要对加工零件图样进行分析，对组合机床使用和制造单位进行深入细致的了解，查阅、搜集和分析国内外有关资料以取的可靠的设计依据，通过调查研究位组合机床总体设计提供必要的大量的数据、资料，做好充分的、全面的技术准备。

二总体方案的设计：总体方案的设计主要包括制定工艺方案(确定零件在去毛刺机上完成的工艺内容及加工方法，选择定位基准和夹紧部位，决定工步和其结构形式等)、确定机器配置形式、制定影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构形式。总体方案的拟定式设计去毛刺机的最关键的一步。方案制定的正确与否，将直接影响机器能否满足加工要求，能否保证加工精度和生产率，并且结构简单、成本较低和使用方便。去毛刺机的总体设计主要是“三图一卡”的绘制，即工序图、加工示意图、组合机器联系尺寸图及编制生产率计算卡，有关内容可参考组合机器总体设计部分，后面作详细的介绍。

三技术设计：它是根据总体设计已确定的“三图一卡”，设计机床各专用部件正式总图，如设计夹具、升降台等装配图以及根据运动部件有关参数和机床循环要求，设计液压和电器控制原理图，并按设计程序作必要的计算和验算，对前阶段中初定的数据、结构做相应的调整和修改。

四技术设计：在技术设计通过后进行工作设计，即绘制几个专用部件的施工图样、编制各部件零件明细表。

2.2零件分析

2.2.1零件的作用

去毛刺机加工的是零件是汽车马达外转子。

2.2.2毛刺形成原因

首先，零件在成形时，采用粉末冶金制造法，粉末直接由压机冲压成形，在这个过程中，在成形的模具各边缘凹槽处容易残留粉末，这些粉末能使零件的边缘产生毛刺。其次，在后来的精加工过程中，切削加工时表面表面也会残留一些粉末，这也是需要去除的毛刺。

2.3 零件的工艺分析

根据毛刺成因分析，采用毛刷进行去毛刺。去毛刺时，使用圆形毛刷在零件表面进行加工，零件本身进行旋转，毛刷转速在1400r/m左右，零件转速在4-15r/m，根据零件大小调整，当毛刷能刷到零件的整个去毛刺面时，可采用较慢的速度，当毛刷只能够刷到部分的零件时，采用较快的转速。并且，使毛刷正反转能够更完全的去除毛刺，防止加工后留下一顺边的毛刺。加工时，为了能得到较好的冷却，有利于减少热变形及内应力变形的影响，对这种精度要求高的零件需要喷冷却液。

2.4设计方案的注意事项

(1) 去除毛刺方法；

(2) 确定动作行程；

(3) 确定加工时间；

(4) 动力参数设计；

(5) 安全防护措施；

(6) 动力保护措施

2.5确定去毛刺机动作

工序１　关闭安全门

工序２　工件夹紧，并旋转

工序３　毛刷旋转并向下运动到零件表面

工序４　停止下降，冷却液喷射，

工序５　正转延时6s

工序６　反转

工序７　反转延时6s

工序８　毛刷停转上升至原位，工件停转，冷却液停止

工序９　工件放松，安全门打

3去毛刺机结构设计

3.1 去毛刺机的特点

去毛刺机是用按系列化准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机器。

起初，单位内机械产品加工中广泛的人工去毛刺。但随着生产的发展，企业的产量越来越大，精度越来越高，如汽车、空调等行业的变速箱、制冷器等零件，去毛刺就不能的满足要求。不仅工人劳动强度很大，而且生产效率也不高，不利于保证产品加工精度。去毛刺机的制造就是为了解决这个矛盾。去毛刺机能够去除单位生产的所有产品的毛刺，机器的动作全部实现了自动化，结构也简单，生产效率显著提高了。

所以，在总结实践经验的基础上，提出创造高效率的去毛刺机。将机器上带动毛刷的升降机，轴承，气缸及皮带等设计制造成通用的独立部件，称为“通用部件”。根据工件加工的需要，用这些通用部件配以部分专用部件就可组成机器，有如下优点。

一去毛刺机是有通用零、部件组成，故有重新改装的优越性，其通用零、部件可多次重复利用。

二因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性故精密度稳定。

三由于去毛刺机大多数零、部件是同类的通用部件，这就简化了机床的维修和修理。

四自动化程度高，劳动强度低，配置灵活等。

3.2 零件加工工序图

3.2.1零件加工工序图的作用与内容

(1)作用：是根据制定的工艺方案，表示所设计的去毛刺机（或自动线）上完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准、夹压部位以及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前加工余量、毛坯或半成品情况的图样，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度的重要文件。

(2)内容：

① 被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和尺寸。

② 本工序所使用的定位基准、夹压部位及夹紧方向。以便拒此进行夹具的支承、定位、夹紧和导向等机构设计。

③ 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对上道工序的技术要求。

④ 注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。

3.2.2 绘制零件加工工序图的规定及注意事项

规定：应按一定的比例，绘制足够的视图以剖面；本工序加工部位用粗实线，保证的加工部位尺寸及位置尺寸数值下方画“——”粗实线，其余部为用细实线表示；定位基准符号用“V”，并用下标数表明消除自由度数量。

注意事项：

(1) 本工序加工部位的位置尺寸应为定位基准直接发生关系。当本工序定位基准与设计基准不符时，必须对加工部位的位置精度进行分析和换算，并把不对称公差换算为对称公差。

(2) 对工件毛坯应有要求，对孔的加工余量要认真分析。

(3) 当本工序有特殊要求时必须注明。

3.3 零件加工示意图

部件图1.gif

部件图2.gif

去毛刺机设计.gif

去毛刺机主轴.gif

内容简介：: 毕业设计（论文）任务书机电学院学院机械设计制造及其自动化专业设计（论文）题目去毛刺机设计学生姓名 XXX 班级 XXX 起止日期 XXX 指导教师 XXX 教研室主任发任务书日期 20XX 年 3 月 4日1.毕业设计的背景：去毛刺机是用按系列化准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机器。随着生产的发展，企业的产量越来越大，精度越来越高，如汽车、空调等行业的变速箱、制冷器等零件，去毛刺就不能的满足要求。不仅工人劳动强度很大，而且生产效率也不高，不利于保证产品加工精度。去毛刺机的制造就是为了解决这个矛盾。去毛刺机能够去除单位生产的所有产品的毛刺，机器的动作全部实现了自动化.2.毕业设计(论文)的内容和要求：本次设计的主要内容是：去毛刺机整体布局设计、运动方式。完成结构设计、装配图及结构设计和所有零件的设计。开展调查研究，查阅文献，完成开题报告，完成整体布局设计。本次设计的要求:对机床传动的设计要明确，了解各个部件在传动中的作用，认真完成说明书和图。3.主要参考文献： 1龚桂义.机械设计课程设计指导书.北京:高等教育出版社,1990 2郭可谦.机械设计.北京：高等教育出版社，19973孙恒.机械原理.北京:高等教育出版社,2001 4吴宗泽.机械设计师（上下册）.北京：机械工业出版社，19744.毕业设计(论文)进度计划(以周为单位)：起止日期工作内容备注第一周第二周第三周第四周第五、六、七、八周第九、十周第十一、十二、十三周第十四、十五周第十六周调研实习，查阅文献，整理收集资料；明确课题任务，完成开题报告（含文献综述），外文翻译；X62W铣床主传动箱总体方案的设计，完成联系尺寸图主传动的运动设计，包括确定主传动转速图、绘制主传动系统图主传动箱的装配图及结构设计，并进行必要的计算第四主轴部件的所有零件的设计，并绘制所用零件图编写设计说明书整理设计（论文）资料，完善并提交设计（论文）成果准备答辩教研室审查意见：室主任年月日学院审查意见：教学院长年月日课题名称去毛刺机设计课题来源社会生产实践课题类型工程设计类选题的背景及意义我所实习的单位主要是以制造汽车零件和空调机零件的单位，制造时采用粉末冶金制造法。根据零件的不用的工作要求，利用铜粉、铁粉、碳粉不同比例混合，经过成形、烧结、后处理的粉末冶金制品，可以制造各种精密的零件。在后处理过程中，经过了切削加工后，零件表面会产生0.1-200m的毛刺，边缘倒角处可能出现卷边，这时候就需要去毛刺加工。去毛刺后，零件进行浸油清洗加工后就能够装配了。所以，去毛刺是零件出厂前最后一项关键加工工序。对于生产出来的零件的质量有着至关重要的影响。研究内容拟解决的主要问题去毛刺机主传动箱的整体布局设计、主传动的运动设计、主传动箱的装配图及结构设计和所有零件的设计。开展调查研究，查阅文献，完成开题报告，完成主传动箱的整体布局设计、主传动的运动设计、主传动的运动设计、主传动箱的装配图及结构设计和所用零件的设计研究方法技术路线去毛刺机的主传动系统用于实现机床的主运动，它对机床的使用性能和结构及制造成本等都有明显的影响。通过运动参数拟订设计方案，确定转速图，并拟订传统系统图，在保证机床运动和使用要求的前提下，运动链尽量短而简单，传动效率高，并设计反转和制动装置，画好装配图后，对主要零件进行验算如齿轮强度验算和主轴的验算，通常普通机器主轴只进行刚度验算，根据演算结果和对装配草图进行审查后，修改并完善装配图，编写零件代号和制定整个部件的技术条件。最后绘制正确的零件图，并编写设计计算说明书。研究的总体安排和进度计划第一周：结合课题进行相关实习。第二周：查询相关文献，收集资料。第三周：查询相关文献，收集资料，翻译相关英语文献。第四周：综合分析文献资料，提出并论证去毛刺机结构方案。第五周：机构运动分析。第六周：确定总体结构，计算主要零部件尺寸。第七周：绘制去毛刺机草图。第八、九周：去毛刺机总装配图设计。第十、十一、十二周：根据去毛刺机总装配图，拆画、设计零件图。第十三周：编排指定的去毛刺机主要零件的制造工艺。第十四周：在综合分析零件设计过程的基础上，完善去毛刺机总体结构。第十五、十六周：整理图纸资料，撰写毕业论文。主要参考文献1 机械零件许镇宇主编高等教育出版社2 机械制造工艺学北京宾鸿赞，曾庆福主编机械工业出版社3 机械上程材料学北京朱荆璞，张德惠主编机械工业出版社4 机械加工工艺手册北京大学吴少农主编机械工业出版社出版5 机械加工工艺基础北京理工大学李绍明主编北京理工大学出版社6机械制造工艺设计简明手册哈尔滨工业大学李益民主编机械工业出版社7机械制造工艺学课程设计指导书哈尔滨工业大学赵家齐主编机械工业出版社8机床夹具设计李庆寿主编机械工业出版社9常用机械基础标准手册潍坊柴油机有限责任公司编山东省内燃机专业标准化技术委员会指导教师意见指导教师签名：年月日教研室意见学院意见教研室主任签名：年月日教学院长签名：年月日XX大学毕业设计(论文)图书分类号：密级：摘要压制成型的零件上有毛刺，在使用过程中将会严重影响零件的安全性以及使用寿命。去毛刺机正是为了去除这些毛刺而被设计的。去毛刺机主要功能：（1）减轻劳动强度；（2）提高劳动效率，由原来的每天每人300个到现在的1000个，提高3.3倍；（3）零件的精度大大提高；（4）对节能降耗，减少粉尘，推动清洁生产起着的重要作用。随着我公司业务量的不断扩大，与日本丰田，本田，尼桑等知名汽车工业跨国公司的长期合作。我们将采取机械手控制技术来进步提高效率。关键词去毛刺；效率；精度；Abstract Forming part of the suppression of a burr on the use of process will seriously affect the safety of parts and service life. Deburring machine to remove the burr was designed. Main features of Deburring: (1) reduce labor intensity, (2) increase labor efficiency, per person per day from the current 300 to 1000, increased 3.3 times (3) greatly enhance the accuracy of parts, (4 ) On energy saving, reduce dust, promote clean production plays an important role. With the companys growing business volume, with Japans Toyota, Honda, Nissan and other well-known multinational companies in the automobile industry long-term cooperation. We will take manipulator control technology to improve efficiency and progress.Keywords Deburring efficiency accuracy 目录1 序言12零件毛刺分析与设计准备22.1 设计步骤22.2 零件分析2 2.2.1 零件的作用2 2.2.2 毛刺形成原因32.3 工艺分析32.4 设计注意事项42.5确定去毛刺机动作.43去毛刺机结构设计.53.1 去毛刺机的特点.53.2 零件加工工序图53.2.1零件加工工序图的作用与内容.53.2.2 绘制零件加工工序图的规定及注意事项.63.3 零件加工示意图.6 3.3.1 零件加工示意图的作用和内容.63.3.2 绘制零件加工示意图的注意事项73.4 动力部件工作循环及行程的确定.74. 选择电动机类型和机构形式.84.1电动机类型的选择.84.2电动机额定电压的选择.94.3电动机额定转速的选择.94.4电动机容量的选择.105. 带传动设计.115.1 确定同步带型号和带轮直径115.2 计算带长115.3 求中心距和包角115.4 求轴上载荷126主轴的设计 136.1确定主轴类型、尺寸.136.2 选择轴的材料136.3 估算轴的直径13 6.4 轴上零部件的选择和轴的结构设计136.4.1 联轴器的选用.136.4.2初步选择滚动轴承.136.4.3 根据轴向定位的要求确定轴的各段长度直径和长度.14 6.4.4 轴上零件的周向定位.146.5 轴的受力分析.146.5.1轴受外力的计算146.5.2 求支反力.156.6 轴的强度计算.166.6.1 按弯扭合成强度条件计算.166.6.2 按安全系数校核计算.177.标准件的选择及安装设计.207.1 气缸设计上的注意.207.2.主要组成部件型号的选择及其外观尺寸.20 7.3 电磁阀设计注意257.4 气压传动特点257.5机床生产率计算卡278.夹具的设计.298.1 对夹具体的要求.298.2 夹具体的毛坯结构298.3夹具元件的选择与设计.298.4 专用夹具的设计步骤.30结论.32致谢.33参考文献.34附录.351 序言毕业设计是培养我们理工科学生的一个实践性教学环节，也是最后一个教学环节，它是在我们学完了全部基础课、技术基础课及专业课后，并在一些课程设计基础上，到工厂进行参观实习，搜集原始资料之后，进行的一次大规模基本知识和基本技能的全面的、系统的设计。设计的主要目的：培养我们综合应用所学基本知识和基本技能去分析和解决专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的设计思想、掌握工程设计的一般程序、规范和方法，培养我们收集和查阅资料和运用资料的能力。通过毕业设计，进一步巩固、扩大和深化我们所学的基本理论、基本知识和基本技能，提高我们设计、计算、制图、编写技术文件，正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设计，培养我们严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，树立正确的生产观、经济观和全局观，从而实现我们向工程技术人员的过度，同时学会调查、研究、收集技术资料的方法。通过这次毕业设计，提高了分析问题、解决问题的能力，这为以后参加工作打下了良好的基础。2.零件毛刺分析与设计准备2.1去毛刺机的设计步骤一调查研究：主要对加工零件图样进行分析，对组合机床使用和制造单位进行深入细致的了解，查阅、搜集和分析国内外有关资料以取的可靠的设计依据，通过调查研究位组合机床总体设计提供必要的大量的数据、资料，做好充分的、全面的技术准备。二总体方案的设计：总体方案的设计主要包括制定工艺方案(确定零件在去毛刺机上完成的工艺内容及加工方法，选择定位基准和夹紧部位，决定工步和其结构形式等)、确定机器配置形式、制定影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构形式。总体方案的拟定式设计去毛刺机的最关键的一步。方案制定的正确与否，将直接影响机器能否满足加工要求，能否保证加工精度和生产率，并且结构简单、成本较低和使用方便。去毛刺机的总体设计主要是“三图一卡”的绘制，即工序图、加工示意图、组合机器联系尺寸图及编制生产率计算卡，有关内容可参考组合机器总体设计部分，后面作详细的介绍。三技术设计：它是根据总体设计已确定的“三图一卡”，设计机床各专用部件正式总图，如设计夹具、升降台等装配图以及根据运动部件有关参数和机床循环要求，设计液压和电器控制原理图，并按设计程序作必要的计算和验算，对前阶段中初定的数据、结构做相应的调整和修改。四技术设计：在技术设计通过后进行工作设计，即绘制几个专用部件的施工图样、编制各部件零件明细表。 2.2零件分析2.2.1零件的作用去毛刺机加工的是零件是汽车马达外转子。图2-1 零件示意图2.2.2毛刺形成原因首先，零件在成形时，采用粉末冶金制造法，粉末直接由压机冲压成形，在这个过程中，在成形的模具各边缘凹槽处容易残留粉末，这些粉末能使零件的边缘产生毛刺。其次，在后来的精加工过程中，切削加工时表面表面也会残留一些粉末，这也是需要去除的毛刺。图2-2 2.3 零件的工艺分析根据毛刺成因分析，采用毛刷进行去毛刺。去毛刺时，使用圆形毛刷在零件表面进行加工，零件本身进行旋转，毛刷转速在1400r/m左右，零件转速在4-15r/m，根据零件大小调整，当毛刷能刷到零件的整个去毛刺面时，可采用较慢的速度，当毛刷只能够刷到部分的零件时，采用较快的转速。并且，使毛刷正反转能够更完全的去除毛刺，防止加工后留下一顺边的毛刺。加工时，为了能得到较好的冷却，有利于减少热变形及内应力变形的影响，对这种精度要求高的零件需要喷冷却液。2.4设计方案的注意事项(1) 去除毛刺方法；(2) 确定动作行程；(3) 确定加工时间；(4) 动力参数设计；(5) 安全防护措施；(6) 动力保护措施2.5确定去毛刺机动作工序关闭安全门工序工件夹紧，并旋转工序毛刷旋转并向下运动到零件表面工序停止下降，冷却液喷射，工序正转延时6s工序反转工序反转延时6s工序毛刷停转上升至原位，工件停转，冷却液停止工序工件放松，安全门打开3去毛刺机结构设计3.1 去毛刺机的特点去毛刺机是用按系列化准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机器。起初，单位内机械产品加工中广泛的人工去毛刺。但随着生产的发展，企业的产量越来越大，精度越来越高，如汽车、空调等行业的变速箱、制冷器等零件，去毛刺就不能的满足要求。不仅工人劳动强度很大，而且生产效率也不高，不利于保证产品加工精度。去毛刺机的制造就是为了解决这个矛盾。去毛刺机能够去除单位生产的所有产品的毛刺，机器的动作全部实现了自动化，结构也简单，生产效率显著提高了。所以，在总结实践经验的基础上，提出创造高效率的去毛刺机。将机器上带动毛刷的升降机，轴承，气缸及皮带等设计制造成通用的独立部件，称为“通用部件”。根据工件加工的需要，用这些通用部件配以部分专用部件就可组成机器，有如下优点。一去毛刺机是有通用零、部件组成，故有重新改装的优越性，其通用零、部件可多次重复利用。二因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性故精密度稳定。三由于去毛刺机大多数零、部件是同类的通用部件，这就简化了机床的维修和修理。四自动化程度高，劳动强度低，配置灵活等。3.2 零件加工工序图 3.2.1零件加工工序图的作用与内容(1)作用：是根据制定的工艺方案，表示所设计的去毛刺机（或自动线）上完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准、夹压部位以及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前加工余量、毛坯或半成品情况的图样，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度的重要文件。(2)内容：被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和尺寸。本工序所使用的定位基准、夹压部位及夹紧方向。以便拒此进行夹具的支承、定位、夹紧和导向等机构设计。本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对上道工序的技术要求。注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。3.2.2 绘制零件加工工序图的规定及注意事项规定：应按一定的比例，绘制足够的视图以剖面；本工序加工部位用粗实线，保证的加工部位尺寸及位置尺寸数值下方画“”粗实线，其余部为用细实线表示；定位基准符号用“V”，并用下标数表明消除自由度数量。注意事项：(1) 本工序加工部位的位置尺寸应为定位基准直接发生关系。当本工序定位基准与设计基准不符时，必须对加工部位的位置精度进行分析和换算，并把不对称公差换算为对称公差。(2) 对工件毛坯应有要求，对孔的加工余量要认真分析。(3) 当本工序有特殊要求时必须注明。3.3 零件加工示意图图3-13.3.1 零件加工示意图的作用和内容(1) 作用：它是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的，是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图。它是设计刀具、辅具、夹具、液压、电气系统以及选择动力部件、绘制机床总联系尺寸图的主要依据；是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必须的重要技术文件。(2)加工示意图应表达和标注的内容机床的加工方法，工作循环和工作进程；工件、毛刷之间的位置及其联系尺寸；主轴结构类型，尺寸及外伸长度，刀具、接杆、主轴之间的连接方式及配合尺寸；皮带轮的设计等。3.3.2 绘制零件加工示意图的注意事项(1) 加工示意图应绘制成展开图。(2) 按比例用细实线画出工件外形，加工部位、加工表面画粗实线。(3) 必须使工件和加工方位与机床布局相吻合。(4) 一般主轴的分布不受真实距离的限制，刀具画加工终了位置。3.4 动力部件工作循环及行程的确定动力部件的工作循环是指加工时，动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置，又返回到原位的动作过程。一般包括快速引进、工作进给和快速退回等动作。(1) 毛刷下降高度的确定由选用气缸确定(2) 快速引进长度是指动力部件送到工作进给位置，其长度按具体位置来确定。(3) 快速退回长度等于快速引进和下降高度之和。图3-2动力部件工作循环图4. 选择电动机类型和机构形式电动机是常用的原动机，并且是系列化和标准化产品。机械设计中需要根据工作机的工作情况和运动，动力参数，合理地选择电动机类型，结构形式，传递的功率和转速，确定电动机的型号。电动机有交流电动机和直流电动机之分，工业上常采用交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最广泛。如无特殊需要，一般优先选用Y系列笼型三相异步电动机，因其具有高效、节能、噪声小、振动小、安全可靠的特点，且安装尺寸和功率等级符合国际标准，适用于特殊要求的各种机械设备。图4-1电动机的选择选择电动机的基本原则和方法选择电动机的基本原则有两点：1）考虑电动机的主要性能（启动、过载及调速等）、额定功率大小、额定转速及结构型式等方面要求满足生产机械的要求。2）在以上前提下优先选用结构简单、运行可靠、维护方便又价格合理的电动机。选择电动机的方法和主要步骤如下：根据工作环境及负载性质选择电动机类型选择电动机额定电压选择电动机转速根据负载转矩及转速计算电动机功率4.1电动机类型的选择（1）根据电动机的工作环境选择电动机类型1）安装方式的选择分为卧式和立式2）防护型式的选择开启式、封闭式、防护式和防爆式（2）根据机械设备的负载性质选择电动机类型1）一般调速要求不高的生产机械应优先选用交流电动机。负载平稳、长期稳定工作的设备，如切削机、水泵、通风机、轻工业用器械及其它一般机械设备，应采用一般笼型三相异步电动机。2）启动、制动较频繁及启动、制动转矩要求较大的生产机械，如起重机、矿井提升机，不可逆轧钢机等，一般选用绕线转子异步电动机。3）对要求调速不连续的生产机械，可选用多速笼型电动机。4）要求调速范围大，调速平稳，位置控制准确，功率较大的机械设备，如龙门刨床，高精度数控机床，可逆轧钢机，造纸机等，多选用他励直流电动机。5）要求启动转矩大、恒功率调速的生产机械，应选用串励或复励直流电动机。6）要求恒定转速或改善功率因数的生产机械，如大中容量空气压缩机、各种泵等，可选用同步电动机。7）特殊场合下使用的电动机，如有易燃易爆气体存在或尘埃较多时，宜选用防护等级相宜的电动机。8）要求调速范围很宽，调速平滑性不高时，选用机电结合的调速方式比较经济合理。选用立式三相异步电动机4.2电动机额定电压的选择电动机额定电压一般选择与供电电压一致。普通工厂的供电电压为380V或220V，因此中小型交流电动机的额定电压大都是380V或220V。大中容量的交流电动机可以选用3kV或6kV的高压电源供电，这样可以减小电动机的体积并可以节省铜材。电压为220V4.3电动机额定转速的选择电动机的额定转速要根据生产机械的具体情况来选择。1）不要求调速的中高转速生产机械应尽量不采用减速装置，而应选用与生产机械相应转速的电动机直接传递转矩。2）要求调速的生产机械上使用的电动机额定转速选择应结合生产机械转速要求，选取合适传动比的减速装置3）低转速的生产机械一般选用适当偏低的电动机，在经过减速装置传动；大功率的生产机械中需要低速转动时，注意不要选择高速电动机，以减少减速器的能量损耗4）一些低速重复，短时工作的生产机械应尽量选用低速电动机直接传动，而不用减速器。5）要求重复、短时、正反转工作的生产机械，除应选择满足工艺要求的电动机额定转速外，还要保证生产机械达到最大加，减速度的要求而选择最恰当的传动装置，以达到最大生产率或最小损耗的目标。转速为2500rpm3000rpm4.4电动机容量的选择1）根据生产机械的静负载功率或负载图或其他条件计算负载功率P2）参照电动机的技术数据表预选电动机型号，使其额定功率大于P，并且使两者尽量接近。表4-1 所选电动机参数型号额定功率Kw转速Rpm电流A效率%功率因数最大转矩重量KgY80120.7528301.81750.842.2165. 带传动设计5.1 确定同步带型号和带轮直径工作情况系数由机械设计表11.17 计算功率选带型号由机械设计图11.20 H型小带轮直径 D1=63mm大带轮直径取D2=125大带轮转速 r/d5.2 计算带长求Dm 求初取中心距带长基准长度由机械设计手册p883表12-47取Ld=780mm5.3 求中心距和包角中心距小轮包角 5.4 求轴上载荷带速度有效拉力由F1，F 2的关系式中e自然对数的底，带与带轮之间的摩擦系数，带在带轮上的包角，q每米带长的质量kg/m紧边拉力 =0.4 =164.5 q=0.96kg/m表11.18松边拉力离心拉力张紧力轴上载荷 6主轴的设计6.1确定主轴类型、尺寸主轴类型主要依据工艺方法和刀杆与主轴的联结结构进行确定。主轴轴颈及轴端尺寸主要取决于进给抗力和主轴刀具系统结构。主轴轴颈尺寸规格应根据选定的切屑用量计算出切削转矩T，并考虑便于生产管理，适当简化规格。综合考虑加工精度和具体工作条件。功率P=750w，转速n=720r/d ，轮齿宽14.6mm，模数mn=2mm，螺旋角，压力角。根据机械传动方案的整体布局，拟定轴上零件的布局和装配方案6.2 选择轴的材料该轴的传动功率较小，转速中等，故选用45号钢，调质处理，其力学性能由表21-1查得查表21-23得A=1156.3 估算轴的直径轴强度C由表16.2得到，取d=20m，定位用轴肩，轴肩高度取5cm，轴径6.4 轴上零部件的选择和轴的结构设计6.4.1 联轴器的选用根据工作要求选择弹性柱销联轴器。由26章查得K=1.25，则计算转矩根据轴径和T选择联轴器的型号为：HL4弹性柱销联轴器GB5014-856.4.2初步选择滚动轴承根据轴的受力，选取60000型深沟球轴承。为了便于轴承的装备，取装轴承出的直径25mm。初选滚动轴承为6005.其尺寸为定位轴肩高度h=5mm6.4.3 根据轴向定位的要求确定轴的各段长度直径和长度图6-1毛刷轴示意图1处为安装毛刷处约为40mm，2处长度根据轴承盖的拆装以便于对轴承添加润滑油脂的要求，取盖顶处德外断面与半联轴器左端面的距离故取200mm，齿轮的右端与右轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮瑴14.6mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段因略短于2，取120mm，轴环直径取50mm，考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁3-5mm，取70mm，L=1+2+3+4=430mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。6.4.4 轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采取平键连接，齿轮与轴的键由表9-4查得，轴上键槽深t=6mm，同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，由表21-8选择齿轮轮毂与轴配合为H7/n6；滚动轴承与轴的配合取k6。6.5 轴的受力分析6.5.1轴受外力的计算轴传递的转矩齿轮的圆周力齿轮的径向力齿轮的轴向力联轴器因制造和安装误差所产生的附加圆周力F0（方向不定）6.5.2 求支反力为方便计算，分别在水平面和垂直面内进行计算在水平面的支反力图c由得得在垂直平面的支反力由于F0作用，在支点A、B处的支反力，图g由得合成支反力按可能最大的支反力计算图6-26.6 轴的强度计算6.6.1 按弯扭合成强度条件计算计算弯矩、画弯矩图：由于齿轮的作用力在水平面平面的弯矩图，图d 由于齿轮的作用力在垂直平面的弯矩图，图f，由于齿轮作用力在D截面的最大合成弯矩由于F0的作用作出的弯矩图，图h，该弯矩图的作用平面不定，但当其与上述合成弯矩图共面时是危险情况。这时其弯矩为二者之和。如截面D的最大弯矩为画转矩图，图k 校核轴的强度，选择计算弯矩较大，轴直径较小的抽剖面校核计算转矩按脉动循环变化计算，由表21-24的公式截面，安全6.6.2 按安全系数校核计算按疲劳强度的安全系数计算：根据轴的尺寸结构及弯矩图，转矩图、25mm截面处弯矩最大，且有齿轮配合和键槽引起的应力集中。由于轴转动，弯矩引起对称循环的弯曲应力，其应力幅为式中W-抗弯截面系数，由表21-29的公式求得弯曲正应力的平均应力根据表21-25中公式式中 -正应力的有效应力集中系数，由图21-10按键查得；按配合H7/n6查得，此处取 -表面质量系数，轴径车削加工，由图21-12查得 -正应力尺寸系数，由图21-14查得考虑到轴上作用的转矩总是有些变动，故单向传递转矩的州的扭转切应力一般视为脉动循环应力式中W-抗扭截面系数，由表21-29的公式求得根据表21-25中公式有式中 -切应力的有效应力集中系数，由图21-11按键查得；按配合H7/n6查得，此处取 -切应力尺寸系数，由图21-14查得由表21-25中公式由表21-26的许用安全系数可知安全按静强度的安全系数计算：取最大瞬时静载荷为额定载荷的两倍。按表21-25中的公式由表21-26的静强度计算安全系数可知，静强度是安全的。7.标准件的选择及安装设计7.1 气缸设计上的注意1)由于机械滑动部位出现别劲现象会引起受力变化，气缸会有冲击动作危险。这种场合，手脚会被夹住，机器会受损伤，故从设计上应考虑能进行平稳的机械运动的调整,不使人身受伤害。2)担心被驱动物体或气缸可动部分危及人身安全时，应加装防护罩。3)气缸的固定部位和连接部位必须牢固连接，特别是动作频率高和震动多的场所更应注意。4)被驱动物体质量大和速度快的场合，仅靠气缸的缓冲吸收冲击能量有困难时，应在进入缓冲之前设置减速回路或者在外部设置液压缓冲器以吸收冲击能。这种场合要充分检查机械装置的刚度。5)夹紧机构上使用气缸的场合，由于停电等原因造成气压力下降，夹紧力减小，被夹持工件有脱落的危险时，应设置有不会造成人身和机械装置受损伤的安全装置。起吊装置应设置有防止落下的安全措施。6)在气源、电源及液压源等控制的装置上，当这些动力源出现故障时，应有不会造成人身和装置伤害的对策。7)用中泄式方向控制阀驱动气缸的场合，把回路内的残压拍去后在启动时，由于气缸内的压缩空气处于排空状态，当在活塞的一侧加压时，被驱动物体将急速伸出。在这种情况下，手足等容易被夹住或机械装置受到损伤。因此必须设计有防止被驱动物体急速伸出的回路。8)人让设备紧急停止或停电等，系统出现异常时，安全装置起作用且机械停止运转的场合，由于气缸的动作，人身、元件及装置不受损伤的设计应予考虑。9)要考虑紧急停止，异常停止后再启动场合的安全。由于再启动，人身及装置应有不受伤害的设计。还有，气缸有必要复位至始动位置的话，应配置有安全的手动控制装置。7.2.主要组成部件型号的选择及其外观尺寸根据上面所选的切削用量（主要指切削速度及进给量），确定进给力，作为选择动力滑台及设计夹具的依据；确定转矩，用以确定主轴及其它传动件的尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电机（一般指动力箱电机）功率气缸为MY1B32-600L-Z73,CXSM25-40-Y59A2，气爪为MHZAJ2-16D-M9PV2,MRHQ25D-180S-M9NV2-M9N2，电机为YS8012卧式组成部件之间联系尺寸的确定查SMC，得到下面的尺寸：图7-1外观尺寸图MY1B32-600L-Z73型机械接合式无杆气缸的，是缸径为32mm，行程600mm，采用Z73的磁性开关的基本型气缸，其尺寸为：表7-1ABCEGGBH140116.62193068HGJJJKKKLLD26M8*1.25M5*0.816101406.8LLLWMMMNNCNE705212M6*1372550NGNHNWPPAPBPC334964Rc1/8803570PDQQWTYWZ10264511055280CXSM25-40-Y59A2是缸径25mm，行程40mm，有2个Y59A的磁性开关的双联气缸，尺寸为：图7-2外观尺寸图表7-2ABCDEFG80307828142-M660HIJKLMN35612 12302-6.92-M5NNOPPPQQQR121064M68.51546RRSSSTTTUUU154013994-1/8VWYZZZ8-M52-M8M6M6M8M8MHZAJ2-16D-M9PV2是缸径为16mm，双动作平行开闭型气爪，1个M9PV磁性开关，尺寸为7-3外观尺寸图表7-3ABCDEFG23.6-0.0524.51534.867.34520HIJKLMN14.7524M4*0.74.33517H9 OPRSTUV18.6M4*0.77M5*0.734.58.519WXYZAABBCC8133H9 30.6221511.6MRHQ25D-180S-M9NV2-M9N2是缸径为25mm，双作用，摆动角度为180度的单叶片平行开闭型摆动气爪，导线长5m，气爪开闭用磁性开关M9NV，摆动检出用磁性开关M9N，其尺寸为：7-3外观尺寸图表7-3ABCDEFG93M6 1047587066h9HIJKLMN6412M5 8.514412OPRSTUV50h912627.5112454WXYZAABBCC2530.4636910733.319.3DDEEFFGGHHIIJJ19.31014R345426H9KKLLMMNNOOPPQQ4871783221.5RRSSTTUUVVWWXX27.5817.532178-77.3 电磁阀设计注意1.关于驱动执行元件用阀驱动气缸等执行元件的场合，事先应采取措施，防止执行元件动作时发生危险。2.关于中间停止用三位中封式或中止式换向阀进行气缸活塞的中间停止的场合，由于空气是可压缩的，想达到正确精密的位置停止是困难的。另外，阀和缸不能保证无泄漏，故不能长时间保持在中间停止位置。想长时间保持在停止位置，请与本公司联系。3.关于阀集装时背压的影响阀集装使用的场合，要注意背压造成执行元件的误动作。特别是使用三位中泄式换向阀的场合和驱动单作用气缸的场合更应注意。担心有这种误动作的场合，可使用单独排气隔板组件，或使用单独排气集装式。4.关于压力保持（含真空压力）由于阀有微漏，不能用于保持压力容器内的压力（或真空压力）等用途。5.不能使用于紧急切断阀等上面本样本上的阀，不是为确保安全用的紧急切断阀而设计的。这样的系统，应选用确保安全的其他手段来解决。6.确保维护点检的空间7.关于残压释放考虑维护点检的需要，应设置有残压释放的机能。特别是使用三位中封式或中止式气阀的场合，必须考虑到换向阀和气缸之间的残压能释放掉。8.关于真空压力下的使用将阀用于真空切换等的场合，应采取措施防止外部灰尘、异物从吸盘及排气口吸入。另外，真空压力下应使用直动式或外部先导式换向阀。7.4 气压传动特点气压传动系统的介质是空气，它取之不尽用之不竭，用后的空气可以排到大气中去，不会污染环境。即气源的获取比较容易，在当今的工厂里，压缩空气输送管路像电气配线一样比比皆是。这是气压传动系统成本低的一个主要因素。气压传动的工作介质粘度很小，仅为油液的百分之一，所以流动阻力很小，压力损失小，便于集中供气和远距离输送。不像液压传动那样在每台机器附近要设置一个动力源，因此使用方便。气压传动工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强辐射、振动等恶劣工作环境下，仍能可靠地工作。气压传动中气压信号的传递速度限制在声速以内，要比电子信号和液压信号传递速度慢得多，因此不适用于高速传递信号及控制非常复杂的回路。气压传动有较好的自保持能力。即使气源停止工作，或气阀关闭，气压传动系统仍可维持一个稳定压力。而液压传动要维持一定的压力，需要有能源工作或加蓄能器。气压传动在一定的超负载工况下运行也能保证系统安全工作，并不易发生过热现象。气压传动系统的工作压力低，因此气压传动装置的推力一般不宜大于1040kN，仅适用于小功率场合，在相同输出力的情况下，气压传动装置比液压传动装置尺寸大。由于空气的可压缩性大，气压传动系统的速度稳定性差，这样会给位置和速度控制精度带来很大影响。气压传动系统的噪声大，尤其是排气时，须加消音器。气压传动工作介质本身没有润滑性，如不采用无给油气压传动元件，需另加油雾器装置润滑，而液压系统无此问题。气压传动动作速度和反应快。液压油在管道中流动速度为15m/s，而气体流速可以大于10m/s，甚至接近声速。因此在0.020.03s内即可以达到所要求的工作压力和速度。7.4.1 气压传动的优点 1）以空气为工作介质，工作介质获得比较容易，用后的空气排到大气中，处理方便，与液压传动相比不必设置回收的油箱和管道。 2）因空气的粘度很小（约为液压油动力粘度的万分之一），其损失也很小，所以便于集中供气、远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样严重污染环境。 3）与液压传动相比，气压传动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁，不存在介质变质等问题。 4）工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中，比液压、电子、电气控制优越。 5）成本低，过载能自动保护。7.4.2气压传动的缺点 1）由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性稍差。但采用气液联动装置会得到较满意的效果。 2）因工作压力低（一般为0.31.0MPa），又因结构尺寸不宜过大，总输出力不宜大于1040kN。 3）噪声较大，在高速排气时要加消声器。 4）气动装置中的气信号传递速度在声速以内比电子及光速慢，因此，气动控制系统不宜用于元件级数过多的复杂回路。7.5机床生产率计算卡根据所选定的机床工作循环所要求的工作行程长度、切削用量、动力部件的快速及工进速度等，就可以计算机床的生产率并编制生产率计算卡，用以反映机床的加工过程、完成每一动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等。1.实际生产率指完成年生产纲领A（300000件）所要求的机床生产率。它与全年工时总数K有关，一般情况下，单班制生产K取2350小时，两班制生产K取4600小时，则 =AK(件/小时)2.理想生产率指所设计机床每小时实际可生产的零件数量。=60（件/小时）式中：生产一个零件所需的时间（分），它可根据下式计算式中：当加工时毛刷下降、关闭阀门所需要的时间，通常指在加工终了时无进给状态下旋转510转所需要的时间（分）；工件装、卸时间，它取决于工件重量大小、装卸是否方便及工人的熟练程度。根据的统计，一般取10s。如果计算出的机床实际生产率不能满足理想生产率的要求，即，则必须重新选择切削用量或修改机床设计方案。3.机床负荷率当时，计算二者的比值即为负荷率，根据使用经验，适宜的机床负荷率为=0.750.90，自动线负荷率为0.60.74.生产率计算卡它是按一定的格式要求编制的反映零件在机床上的加工过程、工作时间、机床生产率、机床负荷率的简明表格。5.计算因为，所以= =6578=0.83机器负荷率在0.80.90最合适，而通过计算得出的负荷率为0.83,完全满足要求。8.夹具的设计设计的夹具应用在主动源和从动源的固定。8.1 对夹具体的要求夹具的设计应特别注意定位的稳定性和夹紧的可靠性。(1).定位装置的设计和布置，应尽量使主要支承面积大些；(2).导向定位的两个支承要尽量相距远一些；(3).夹紧装置的设计则要求夹紧力足够和自锁性能好，防止夹紧机构因振动而松夹，施力方向和作用点要恰当，必要时可采用辅助支承或浮动夹紧机构；(4).夹紧元件和夹具体要求有足够的强度和刚度；(5).夹具结构一般采用快速夹紧，联动夹紧或机械化传动装置，以节省装卸工件的辅助时间。8.2 夹具体的毛坯结构在选择夹具体的毛坯结构时，应以结构合理性，工艺性，经济性标准化的可能性以及工厂的具体条件为依据综合考虑。毛坯的材料：HT200铸造：HB170220时进行时效处理8.3夹具元件的选择与设计(1).定位元件的选择查机床夹具设计手册，由于加工的是平面，且工件以加工过的平面作为定位基准，平面也不会平整，所以选支承板，它易于保证工作表面清洁，适用于底面定位。支承板一般用23个M6M12的螺钉紧固在夹具体上。在受力较大或支承板有移动趋势时，应增加圆锥销或将支承板嵌入夹具体槽内。另外还要选择定位销来进行定位。 (2).夹紧元件的选择夹紧元件要选择接受原始作用力的元件，这里要选择手柄、螺母及连接气缸活塞杆的元件，还要选择直接与工件接触的元件，有螺钉、压板。8.4 专用夹具的设计步骤8.4.1 研究原始资料(1)确定夹具的结构方案(2)确定工件的定位方案工件在夹具中的定位应符合定位原理，合理设置定位元件,进行定位误差的分析计算，定位误差应小于工序公差的(3)确定刀具的对刀或者引导方式,根据加工表面的具体情况来确定(4)确定工件的夹紧方案夹紧力的作用点和方向，应符合夹紧原则。进行夹紧力分析和计算，以确定夹紧元件及传动装置的主要尺寸。(5)确定夹紧其他组成部分的结构形式(6)确定夹具体的形式和夹具的总体结构8.5 绘制夹具总装配图夹具总图应按国家制图标准绘制。图形大小尽量采用1:1比例，具有良好的直观性。工件过大时可用1:2或1

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