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ca6140 车床 托架 加工 工艺 夹具 设计 12 十二 cad 中英文 翻译

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摘  要

机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段。本课题研究CA6140车床后托架加工工艺规程。首先通过对零件图的分析，了解工件的结构形式，明确了具体的技术要求，从而对工件各组成表面选择合适的加工方法。再拟订较为合理的工艺规程，充分体现质量、生产率和经济性的统一。

机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，在整个机械加工过程中，夹具除了夹紧、固定被加工零件外，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。

本课题在设计的过程当中，深入生产实际，进行调查研究，吸取国内外先进技术，制定出合理的设计方案，在进行具体设计。

关键词  产品设计，后托架，加工工艺，夹具 

内容简介：

摘 要 I 床后托架加工工艺及夹具设计 、 摘 要 要 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段。本课题研究 床后托架加工工艺规程。首先通过对零件图的分析，了解工件的结构形式，明确了具体的技术要求，从而对工件各组成表面选择合适的加工方法。再拟订较为合理的工艺规程，充分体现质量、生产率和经济性的统一。 机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，在整个机械加工过程中，夹具除了夹紧、固定被加工零件外，还要求 保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。 本课题在设计的过程当中，深入生产实际，进行调查研究，吸取国内外先进技术，制定出合理的设计方案，在进行具体设计。 关键词 产品设计，后托架，加工工艺，夹具 I e to to is in a in is in of is on 本科毕业设计（论文） 目 录 1 目 录 摘 要 第一章 床后托架的加工工艺设计 . 3 1 . 坯和热处理 .坯材料及热处理 .坯的结构确定 .工艺过程设计中应考虑的主要问题 .工方法选择的原则 .工阶段的划分 .序的合理组合 .工顺序的安排 . . 6 床后托架零件图分析 . 6 床后托架的加工工艺的路线 . . 12 序基准的选择 . 12 序尺寸的确定 . 12 工余量的确定 . 14 定各工序的加工设备和工艺装备 . 15 定切削用量及工时定额 . 16 第二章 专用夹具设计 . 26 1铣平面夹具设计 . 26 究原始质料 . 26 位基准的选择 . 26 削力及夹紧分析计算 . 26 差分析与计算 . 27 具设计及操作的简要说明 . 28 2钻三杠孔夹具设计 . 28 究原始质料 . 28 位基准的选择 . 29 削力及夹紧力的计算 . 29 差分析与计算 . 30 具设计及操作的简要说明 . 31 3. 钻底孔夹具设计 . 31 究原始质料 . 31 位基准的选择 . 31 削力及夹紧力的计算 . 31 差分析与计算 . 32 具设计及操作的简要说明 . 33 结 论 . 34 本科毕业设计（论文） 目 录 2 参考文献 . 35 致 谢 . 36 附件 1 附件 2 附件 3 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 3 第一章 床后托架的加工工艺设计 - 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种，上质量，上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。 在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同，针对某一零件， 往往不是单独在一种机床上，用某一种加工方法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此，不仅要根据零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件的各组成表面选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把零件加工出来。 对于某个具体零件，可采用几种不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工出来合格的零件，但从生产效率和经济效益来看，可能其中有种方案比较合理且切实可行。因此，必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等，拟订较为合理的工艺过程。 1 床后托架的结构特点和技术要求 由零 件图 1得： 床后托架是铸造件，从整体形状来看类似长方体。根据要求主要是加工孔和底平面。具体特点和技术要求如下： 精加工孔 , , 要求达到的精度等级为 87 粗糙度为 ，且以底平面为基准，主要满足加工孔的位 置精度。 其他各个孔的加工都要以底平面为定位基准。所以，底平面的形位公差要达到设计要求。 、 粗糙度为 50 为锥孔，且粗糙度为 。 其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。 2 床后托架的材料、毛坯和热处理 坯材料及热处理 坯材料 灰铸铁（ 由实用机械加工工艺手册表 4得力学性能： 牌号 铸件壁厚 最小抗拉强度 硬度 铸件硬度范围 金相组织 00075 145 130 120 50素体 +珠光体 灰铸体一般的工作条件： 承受中等载荷的零件。 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 4 磨檫面间的单位面积压力不大于 490 灰铸铁（ 的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石 墨片得到细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工。 坯的结构确定 毛坯的结构工艺有一定要求： 铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。 铸造圆角要适当，不得有尖角。 铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 铸件的 选材要合理，应有较好的可铸性。 寸确定的要求 设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： 各加工面的几何形状应尽量简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性 能。在毛坯的种类 形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 3工艺过程设计中应考虑的主要问题 工方法选择的原则 所选加工方法应考虑每种加工方法的经济、精度要求相适应。 所选加工方法能确保加工面的几何形状精度，表面相互位置精度要求。 所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。 加工方法要与生产类型相适应。 所选加工方法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。 工阶段的划分 按照加工性质和作用的不同，工艺过程一般可划分为三个加工阶段： 粗加工阶段 粗加工的目的是切去 绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 5 紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 1211 粗糙度为 0080 。 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 109 表面粗糙度为0 。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保证零件的形状位置几精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面达到图纸要求 可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 76 表面粗糙度为 0 。 光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为 65 表面粗糙度为 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 序的合理组合 确定 加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精 度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 工顺序的安排 零件的加工过程通常包括机械加工工序，热处理工序，以及辅助工序。在安排加工顺序时常遵循以下原则：见下表 工序类别 工序 安排原则 机械加工 1） 对于形状复杂、尺寸较大的毛坯，先安排划线工序，为精基准加 工提供找正基准 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 6 2） 按“先基准后其他”的顺序，首先加工精基准面 3） 在重要表面加工前应对精基准进行修正 4） 按“先主后次，先粗后精”的顺序 5） 对于与主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工之后加工 热处理 退火与正火 毛坯预备性热处理，应安排在机械加工之前进行 时效 为消除残余应力，对于尺寸大结构复杂的铸件，需在粗加工前、后各安排时效处理；对于一般铸件在铸造后或则粗加工后安排时效处理；对于精度高的铸件，在半精加工前、后各安排一次时效处理 淬火 淬火后工件硬度提高，应安排在精加工阶段的磨削加工前进行 渗碳 渗碳易产生变形，应安排在精加工前 渗氮 一般安排在工艺过程的后部、该表面的最终加工之前 辅助工序 中间检验 一般安排在粗加工全部结束之后，精加工之前；花费工时较多和重要工序的前后 特种检验 荧光检验、磁力探伤主要用于表面质量的检验，通常安排在精加工阶段。荧光如用于检验毛坯的裂纹，则安排在加工前 表面处理 电镀、涂层、发蓝等表面处理工序一般安排在工序的最后进行 4 床后托架的机械加工工艺过程分析 床后托架零件图分析 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 7 图 1图 1 该零件为铸件，材料为灰铸铁 )150(重量为 要求加工 、 、 的精度等级为 7粗糙度 ，且要求与底平面的平行度公差为 要求精加工底平面粗糙度 ，平面度公差为 要求加工 、 粗糙度为 50 是锥孔，要求精铰加工，粗糙度 。 对于 孔口进行锪平加工。 加工螺纹孔 6M 。 床后托架的加工工艺的路线 拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。在拟定时应充分调查研究，多提几个方案，加以分析比较确定一个最合理方案。 采用加工方法一般所能达到的公差等级和表面粗 糙度以及需留 以及需留的加工余量 (参考参数 ) 加工表面 加工方法 表面粗糙度面光洁度 公差等级 公差等级 加工余量 说 明 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 8 外 圆 粗 车 半精车 精 车 细 车 粗 磨 精 磨 研 磨 3 45 67 78 67 89 1014 110 108 87 76 7 6 45 15 尺寸在直径 180 以下 ,长度在500以下 ,铸件的直径余量 内 孔 钻 孔 扩 孔 粗 镗 半精镗 精 镗 细 镗 粗 铰 精 铰 粗 磨 精 磨 研 磨 25 3 45 24 56 67 910 56 67 67 910 1014 0 8 98 8 7 6 87 76 7 6 54 孔径在180以下 ,铸件直径的余量 .L/d2 L/ d =2 1 0时 ,加工误差增加1 . 2 2 倍 平 面 粗刨 ,粗铣 精刨 ,精铣 细刨 ,细铣 粗 磨 半精磨 精 磨 研 磨 3 46 78 67 79 79 1014 19 109 86 86 75 75 52 平面最大尺寸 500以下的铸件的平面余量 表 1主要工序的加工工艺路线 根据孔 的技术要求，由公差与配合技术手册得： 25 0 根据公式 25 查互换性与技术测量表 1 精度等级为 7 同理可得： 孔 精度等级为 7 孔 精度等级为 8 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表 1 钻 粗铰 精铰 根据孔 、 粗糙度为 50查公差与配合技术手 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 9 册得： 一定的线性关系： 即： a 查公差与配合技术手册表 33 ，取 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表 1的加工工艺路线为： 钻孔 扩孔 孔 锥孔粗糙度为 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表 1 粗铰 精铰 底平面 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表 1 粗铣 精铣 细铣 加工工 艺路线 方案 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个 加工工艺路线 方案。见下表： 工序号 方案 方案 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 粗刨底平面 A 侧面和外圆 粗、精铣底平面 A 侧面和外圆 020 精铣底平 A 粗 侧面和外圆 钻、扩孔：40 、 底面和侧面 030 细精铣底平 A 侧面和外圆 粗铰孔：40 、 底面和侧面 040 钻、扩孔：40 、 底面和侧面 粗铣油槽 底面和侧面 050 粗铰孔：40 、 底面和侧面 精铰孔：40 、 底面和侧面 060 精铰孔：40 、侧面和两孔 锪钻孔：42 底面和侧面 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 10 、 070 粗铣油槽 底面和侧面 钻：10 、 13 底面和侧面 080 锪钻孔：42 底面和侧面 扩孔13 底面和侧面 090 钻：10 、 13 底面和侧面 精铰锥孔： 10 底面和侧面 110 扩孔13 底面和侧面 锪钻孔：10 、13 底面和侧面 120 精铰锥孔： 10 底面和侧面 去毛刺 130 锪钻孔：10 、13 底面和侧面 钻：6M 、 6 140 钻：6M 、 6 攻螺纹 6M 150 攻螺 纹 6M 细精铣底平面A 侧面和孔 160 倒角去毛刺 倒角去毛刺 170 检验 检验 加工工艺路线 方案的论证 的 010 和 150工序在铣床上加工底平面，主要考虑到被加工表面的不连续，并且加工表面积不是很大，工件受太大的切削力易变形，不能保证平面的平面度公差。方案比方案铣平面生产效率底，采用铣较经济合理。 012 工序中按排倒角 去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。 010 工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一，为提高定位精度。 细精铣底平面 以免划伤而影响美观及装配质量。 合粗精加工分开原则。 由以上分析：方案为合理、经济的 加工工艺路线 方案。具体的工艺过程如下表： 工序号 工 种 工作内容 说 明 010 铸 砂型铸造 铸件毛坯尺寸： 长： 宽： 高： 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 11 020 清砂 除去浇冒口，锋边及型砂 030 热处理 退火 石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工 040 检验 检验毛坯 050 铣 粗铣、精铣底平面 A 工件用专用夹具 11式铣床 )52( 060 钻 钻、扩钻： 、 工件用专用夹具 21臂钻床 )3025(Z 070 铣 粗铣油槽 080 铰 粗、精铰孔： 、 工件用专用夹具 21臂钻床 )3025(Z 090 钻 将孔132 、 102 、 202 钻到直径 0 工件用专用夹具 31臂钻床 )3025(Z 110 扩孔钻 将132 扩孔到要求尺寸 120 锪孔钻 锪孔、 到要求尺寸 130 铰 精铰锥孔102 140 钳 去毛刺 150 钻 钻孔6M 、 6 160 攻丝 攻螺纹 6M 170 铣 细精铣底平面 A 工件用专用夹具 21式铣床 )52( 180 钳 倒角去毛刺 190 检验 210 入库 清 洗，涂防锈油 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 12 5 床后托架的工序设计 工序设计包括工序基准的选择、工序尺寸的确定、加工余量的确定、机床的选择、工艺装备的选择、切削用量的选择和时间定额的确定。 序基准的选择 工序是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度的基准。所标定的位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求，工序尺寸和工序技术要求的内容在加工后应进行测量，测量时所用的基准称为测量基准。通常工序基准和测量基准重合。 工序基准的选择应注意以下几点： 选设计基准为工序基准时，对工序尺寸的检验就是对设计 尺寸的检验，有利于减少检验工作量。 当本工序中位置精度是由夹具保证而不需要进行试切，应使工序基准与设计基准重合。 对一次安装下所加工出来的各个表面，各加工面之间的工序尺寸应与设计尺寸一致。 序尺寸的确定 、 、 中心轴线间的 尺寸链的计算 尺寸链图（如图 1 图 1 N 的基本尺寸 由公式： N =11： 26 N 环公差 1 1 m m a xm a x n mi i 1 1 m a x1 m in n mi i 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 13 a 中间偏差 0110 N 环极限偏差 000 ； 000 N 环极限尺寸 、 、 的工序尺寸和公差 孔 ,粗糙度要求为 加工路线 为 : 钻 粗铰 精铰 查表 1 钻 : 扩钻 : 粗铰 : 精铰 : 各工序的工序尺寸 : 精铰后 :由零件图可知 ； 粗铰后 : ； 扩钻后 : ； 钻后： ； 各工序的公差按加工方法的经济精度确定，标注为： 精镗后 :由零件图可知 ； 粗铰后 :按 10查互换性与技术测量表 81 ； 可得 扩钻后 :按 11查互换性与技术测量表 81 ； 可得 钻后： 孔 ,粗糙度要求为 同理：精铰后 :由零件图可知 粗铰后 : 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 14 扩钻后 : 钻后： 孔 ,粗糙度要求为 同理：精铰后 :由零件图可知 粗铰后 : 扩钻后 : 钻后： 图 1工余量的确定 加工余量、工序尺寸及偏差查实用机械加工工艺手册表 6计算列表如下： 序号 加工表面 加工内容 加工余量 表面粗糟度尺寸及偏差 备注 1 底平面 A 粗铣 精铣 细精铣 2 钻 深深深 扩钻 粗铰 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 15 精铰 3 13 锪孔 ；13 202 ； 42 42 4 132 钻孔 12 扩孔 3 13 5 102 钻孔 深 粗铰锥孔 精铰锥孔 10 6 6M 钻螺纹孔 攻丝 7 6 钻 6 定各工序的加工设备和工艺装备 查机械加工工艺手册可得： 立式铣床 )52( 主要用于铣加工。 摇臂钻床 )3025(Z ，可用于钻、扩、铰及攻丝。 查机械加工工艺手册可得： 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 16 高速钢端面铣刀，铣刀材料： 具的角度取： 15100 1280 85n 2515 3 8Z 钻头：直柄麻花钻 10 ) 直柄短麻花钻 ) 直柄长麻花钻 6 ) 铸铁群钻 34 24 20 直柄 扩孔钻 13 )19964256/( 锥柄 扩孔钻 )841141( )841141( 25 )841141( 锪钻：带导柱直柄平底锪钻 )19844261/ )1 9 8 44 2 6 0/1020( )1 9 8 44 2 6 0/1013( 铰刀：硬质合金锥柄机用铰刀 40 )844252( 锥铰刀：公制 /莫氏 4号锥直柄铰刀， 刀具材料： 18 他设备的选用 夹具：夹具采用专用的铣、钻夹具 量具选用：锥柄双头塞规，多用游标卡尺 辅助设备： 锉刀、钳子等 定切削用量及工时定额 底平面 A 的切削用量及工时定额 粗铣 根据机械加工工艺手册表 取 p ， c /；由铣刀直径 3 ，铣刀齿数 8Z ；则： 主轴转速 m 8/1000 ，则 取 0 实际铣削速度 0631000 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 17 铣刀切入时取： 1 ， 0铣刀切出时取： 2 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 6 根据机械制造工艺学表 401 可得： 157621 精铣 根据机械加工工艺手册表 查得： p ， c /；则：主轴转速 m 0 0 0 ，则 取00 实际铣削速度 00 100631 0 00 260/1 0 同理： 157621 细精铣 根据机械加工工艺手册表 查得： p ， c /；则：主轴转速 m 000 ，则取 20 实际铣削速度 00 120631 0 00 0 同理： 157621 、铰、锪孔加工的切削用量及工时定额 钻、扩、铰孔 40 、 、 的切削用量及工时定额 钻孔加工 钻孔 40 ：根据机械加工工艺手册表 查得：进给量,切削速度 c /， 5 ； 本科毕业设计（论文） 床后托架加工工艺设计 18 机床主轴转速 m rd ，取 00 实际切削速度 被切削层长度： 0 刀具切入长度： t gc t g 22120235)21(21 刀具切出长度： 12 取 2 根据机械制造工艺学表 401 可得 0 126021 同理：钻孔 根据机械加工工艺手册表 查得： ，c /， 5 ； m rd ，取 00 c / 00 00 0 ， t gc t 2120225)21(21 ， 2 根据机械制造工艺学表 401 可得 860/96021 同理：钻孔 根据机械加工工艺手册表 查得： ，c /， 0 ； m i n/ 开 题 报 告 题 目： 床后托架的加工工艺及夹具设计 1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 床后托架的加工工艺 及夹具设计为本课题的研究内容。对此研究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、 粗糙度等的零件。 为了能具体确切的说明 工艺 过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工 艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。 工艺规程是 指导生产的技术文件，是指挥现场生产的根据。 对于 批量生产，要求在给定的生产条件下，明确生产调度、技术准备、 器材配 置等安排。为该工件具体的每步 工序制定详细的加工工艺，并且在保证质量的基础上 ， 要求此工艺过程最经济合理。 工艺规程是进行组织生产，做好生产 技术 准备的文件。 在工艺规程付诸实现的过程中，根据实践结果， 便于总结和积累生产经验。 同时，在机械加工过程中，夹具占有重要的地位。它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动 的强度。夹具的设计过程中，应深入生产实际（对工件的图纸、工艺文件、生产纲领等分析），进行 调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。 从国内外 机械制造工艺 的技术 水平来看 发展 较迅速，出现了很多新型的加工工艺 技术 。 如 制造自动化 ： 在形式方面，制造自动化有三个方面的含义：代 替人的体力劳动 ； 代替或辅助人的脑力劳动 ； 制造系统中人、机及整个系统的协调、管理、控制和优化。 在功能方面，制造自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是制造自动化功能目标体系的一部分。制造自动化的功能目标是多方面的，已形成一个有机体系。 在范围方面，制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程，而是涉及产品生命周期所有过程。 制造自动化技术的研究现状 和发展趋势 采用模拟技术，优化工艺设计 成形、改性与加工是机械制造工艺的主要工序，是将原材料（主要是金属材料）制造加工成毛坯或零部件的过程。这些工艺过程特别是热加工过程是极其复杂的高温、动态、瞬时过程，其间发生一系列复杂的物理、化学、冶金变化，这些变化不仅不能直接观察，间接测试也十分困难，因而多年来，热加工工艺设计只能凭 “ 经验 ” 。近年来，应用计算机技术及现代测试技术形成的热加工工艺模拟及优化设计 技术风靡全球，成为热加工各个学科最为热门的研究热点和跨世纪的技术前沿。 成形精度向近无余量方向发展 毛坯和零件的成形是机械制造的第一道工序。金属毛坯和零件的成形一般 有铸造、锻造、冲压、焊接和轧材下料五类方法。随着毛坯精密成形工艺的发展，零件成形的形状尺寸精度正从近净成形向净成形即近无余量成形方向发展。“ 毛坯 ” 与 “ 零件 ” 的界限越来越小。有的毛坯成形后，已接近或达到零件的最终形状和尺寸，磨削后即可装配。 成形质量向近无 “ 缺陷 ” 方向发展 毛坯和零件成形质量高低的一另一指标是缺陷的多少 、大小和危害程度。由于热加工过程十分复杂，因素多变，所以很难避免缺陷的产生。近年来热加工界提出了 “ 向近无 “ 缺陷 ” 方向发展 ” 的目标，这个 “ 缺陷 ” 是指不致引起早期失效的临界缺陷概念。采取的主要措施有：采用先进工艺，净化熔融金属薄板，增大合金组织的致密度，为得到健全的铸件、锻件奠定基础；采用模拟技术，优化工艺设计，实现一次成形及试模成功；加强工艺过程监控及无损检测，及时发现超标零件；通过零件安全可靠性能研究及评估，确定临界缺陷量值等。 机械加工向超精密、超高速方向发展 超精密加工技术目前已进入纳 米加工时代，加工精度达 表面粗糙度达 精切削加工技术由目前的红处波段向加工可见光波段或不可见紫外线和 X 射线波段趋近；超精加工机床向多功能模块化方向发展；超精加工材料由金属扩大到非金属。 目前起高速切削铝合金的切削已超过 1600m/铁为 1500m/高速切削已成为解决一些难加工材料加工问题的一条途径。 采用新型能源及复合加工 激光、电子束、离子束、分子束、等离子体、微波、超声波、电液、电磁、高压水射流等新型能源或能源载体的引入，形成了多 咱崭新的特种加工及高密度能切割、焊接、熔炼、锻压、热处理、表面保护等加工工艺或复合工艺。其中以多种形式的激光加工发展最为迅速。 采用自动化技术，实现工艺过程的优化控制 微电子、计算机、自动化技术与工艺设备相结合，形成了从单机到系统，从刚性到柔性，从简单到复杂等不同档次的多种自动化成形加工技术，使工艺过程控制方式发生质的变化 。 采用清洁能源及原材料、实现清洁生产 机械加工过程产生大量废水、废渣、废气、噪声、振动、热辐射等，劳动条件繁重危险，已不适应当代清洁生产的要求。其途径： 一是采用清洁能源，如用电加热代替燃煤加热锻坯；二是采用清洁 的工艺材料开发新的工艺方法，如在锻造生产中采用非石墨型润滑材料 ；三是采用新结构，减少设备的噪声和振动。如在铸造生产中，噪声极大的震击式造型机已被射压、静压造型机所取代。在清洁生产基础上，满足产品从设计、生产到使用乃至回收和废弃处理的整个周期都符合特定的环境要求的 “ 绿色制造 ” 将成为 21 世纪制造业的重要特征。 加工与设计之间的界限逐渐淡化，并趋向集成及一体化 行工程、快速原型等先进制造技术及哲理的出现，使加工 与设计之间的界限逐渐淡化，并走向一体化。同时冷热加工之间，加工过程、检测过程、物流过程、装配过程之间的界限亦趋向谈化，、消失，而集成于统一的制造系统之中。 工艺技术与信息技术、管理技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断 发展 。 先进制造技术系统是一个由技术、人和组织构成的集成体系，三者有效集成才能取得满意的效果。因而先进制造工艺只有通过和信息、管理技术紧密结合，不断探索适应需求的新型生产模式，才能提高先进制造工艺的使用效果。先进制造生产模式主要有：柔性生产、准时生产、精益生产、敏捷制造、并行工程、分散网络化制造等。这些先进制造模式是制造工艺与信息、管理技术紧密结合的结果，反过来它也影响并促进制造工艺的不断革新与发展。 2、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 本课题的基本内容： 床后托架加工工艺及夹具设计 床后托架加工工艺 设计 可能遇到的 困难 ： 制订 床后托架加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。 工序的划分 确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分 工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数；如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生产。 定位基准的选择 根据粗基准，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准重合。由零件图具体分析可得： 床后托架首先以一个侧面和一个孔为粗基准，对底平面 A 进行粗加工，再以底平面 A 为 基准加工孔。 夹具设计可能遇到的困难 ： 工 件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工件夹紧牢固是否可靠等等。 工件在夹具中的定位精度，主要与定位基准是否与工序基准重合、定位基准与定位元件的配合状况等因素有关，可提高夹具的制造精度，减少配合间隙，就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过定位时，可通过撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。 夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大，以免工件或夹具产生过大变形。可采用多点夹紧或在工件钢性薄弱部位安放适当 的辅助支撑。 上述即为遇到困难的解决措施 。 3、 本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析 根据不同的研究对象拟采用不同的研究手段（途径），本课题包括两方面 的内容： 床后托架加工工艺的设计 夹具设计 制定工艺规程的研究途径和可行性分析 毛坯的选择 根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件 图上已有规定。对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒口位置和拔模率，以便在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。如果毛坯是棒料或型材，则按其标准确定尺寸规格，并决定每批加工件数。 毛坯的种类和其质 量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。 床后托架毛坯材料为灰铸铁（ 硬度范围在 150 200受中等载荷。采用砂型铸造方法，由于大批量生产故宜采用实体模样（金属模）进行两箱造型，这不仅简化了造型和合箱操作，还因型砂紧实度较为均匀，铸件的表面质量得到提高。在切削加工前进行石墨化退火处理，消除铸件表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（大量渗碳体出现）以便进行切削加工。 拟订工艺路线 表示零件的加工顺序及加工方法，分出工序，安装或 工位及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟订工艺路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。常常需要提出几个方案，进行分析比较后再确定。 计算切削用量、加工余量及工时定额 查阅切削用量手册等资料并进行计算确定。目前，对单件小批量生产不规定切削用量，而是由操作工人根据经验自行选定，但对于自动线和流水线，为保证生产的节拍，必须规定切削用量，并不能随意改变。计算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工质量以保证最终加工质量。工时定额一般按各工厂的实际经验积累起来的统计资料来估算。 随着生产的发展，工艺的改进，新工艺，新技术的不断出现，工时定额应进行相应的修改。 对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时互相矛盾，但只要把它们处理好，就会成为一个统一体。在三个要求中，质量是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标，质量不能保证，根本谈不上数量；质量和生产率之间是密切联系的，在保证质量的前提下，应该不断地最大限度地提高生产率，满足生产量的要求。如果两者矛盾，则生产率要服从于质量，应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质量的前提下，应尽可能的节约耗费，减少投资 ，降低制造成本，这就是经济性。 因此， 床后托架的工艺规程研究途径应该体现质量、生产率和经济性的统一，达到经济合理及可行的最优方案。 夹具设计的研究途径和可行性分析 床后托架镗、铣、钻等工序使用的专用夹具，此类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。 夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决 此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提 高夹具在机床上的定位精度。 除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。 报告人签名： 贺兵 2006 年 4 月 10 日 4、进度计划 序号 日期 进度安排 1 3 月 27 号 开始进行毕业设计、熟悉题目及要求 2 3 月 31 号 设计资 料的收集及借阅 3 4 月 4 号 分析研究所得到的设计资料 4 4 月 10 号 方案设计、比较 5 4 月 20 号 设计方案实施（设计、计算等） 6 5 月 20 号 设计、论文整理及修改 7 6 月 9 号 毕业设计答辩 8 9 4、 指导教师意见（ 对 本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测） 贺兵同学在毕业设计选题后，能综合运用所学的专业知识研究、分析设计内容，明确所要完成的设计任务和要求。对该设计课题即“机械加工工艺与夹具设计”以及与之相关的机械制造技术当今的发 展方向、发展水平的认识基本正确，对该毕业设计的初步解决方法，思路基本正确。有关设计所需要的参考资料、手册等的查阅、收集基本就绪，根据已具备的条件，可以进行零件的机械加工艺工规程设计、并依据所优选的零件机械加工规程进行夹具的方案设计等工作。在进行过程中，希望该同学注意保留有关方案构思、计算等有关材料，以便后续工艺卡填写及设计说明书的整理。 指导教师： 年 月 日 6、教研室主任意见 教研室负责人： 年 月 日 说明： 1、开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书 ，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后两周内完成。 2、“课题的研究意义、现状、发展趋势”应不少于 1200 字，“课题的基本内容及研究手段和可行性分析”应不少于 1000 字。 3、本页不够，请加页 外文译文 1 外语文献翻译 原文： of in a I/O) In AD AD on a on of AD it a a or a In a do or A up of a to be AM is of a A to on AD is is to of a is A of is of a it is to on on is to It is a to a of AD in -D of -D a AD in a AD AD to in a 2 AD a I/O).7 ”A is to to to to a be to on a of an on to an to to in an to a to a is an to an 1)on a 2)3)is A is a -Y on a A is a -Y on a a to a a it to a on is a a A is a on a a of is to is an It is to on on to is AD AD is a to a TV an an to of is a is by of of is by of or at in A 1N at v2 A 1N at 2*2) 6 8 56 16 of 4of to by is a of be in to a is a of is in 3 on to is a On in to to is a as to on a in in to at to it to of is on is of to to us be or to to of a of of or to no to to to to of s of be to to to t of to to to to of s of t of of to is of of is so of of to in is or s on or at or is of of on or s to 4 a of In s is to to w- . of , ) is a is of if to is as a of by is a a or at a is a to a to in of at t s or of a, of is of in of to of it at to up to s to is to to to of of is of in in is to to to of we at by of is is to , it of an on to of of of we us 5 in in s at to to of of to to as to by to so t of in we to to of to 6 译文： 件 计算机 两大主要类型的硬件使用于 统，计算机和输入 /输出设备。在 早期，一些商业的 统使用于专业计算机。如今，几乎全部的 根据 可能需要一台大型计算机，一台迷你型计算机，或仅一台微型计算机，大体上， 要更有强的计算机。三维空间建模比二维线型建模需要更好的计算机；因而，他们需要更有力的计算机。那使成整体分析的系统或一般模拟命令是更多更强的计算。一台强的计算机不仅加速 ，而且也能支持多个使用者，并不降低使用性能。 几个其他的参数和关于计算机的成分，也不得不被考虑。 随机存取储藏器容量 磁带容量 专用图形加速器 磁带装置 随机存取储藏器容量是计算机的实际的物理内存（相对，虚拟内存）。小的存取容量导致减慢是由于磁盘上的物理内存和实际内存的频繁交换。因为， 盘容量是重要的。对只有一些图画的储藏小磁盘片能力极限系统， 个图形加速器能大幅增加系统的表现。 另外的一个成份 ， 硬盘 , 典型地是计算机系统的主 要费用。 因此 ,它不可置疑的储藏所有线形图形到硬盘上。 磁带仍然是为脱机的数据储藏使用的最节俭的媒体。有一卷音带后缓子系统对 现在，所有水平的计算机在 个人计算机被用在廉价的 ,二维的起草申请中 , 和由于这些计算机的新力量 , 他们也被用作在一些三维建模申请。 工程工作站在 和通常在一个网络中是一个单一使用者 迷你计算机在数字 机作为大的数字 时，在大的公司中，所有水平的 所有的这些系统通过局域网络被一起连接。 入 / 输出 (输入输出 ) 装置 图 演在一个 出装置。 输入装置通常用来转移来自人或储藏媒体的数据到一部计算机 能 在哪里实行。 一个键盘是标准的输入装置，过去一直送字母与数字并用的数据到系统。 功能按键区也使输入更容易。 游戏操纵杆 ,追踪球，而且鼠标也用来操作光标。 他们能用来放置一个监视器上的绘画似的光标 ( 举例来说十字架头发 ) ，而且回馈对计算机在监视器上的目标位置。使用这些装置允许一个操作 员交谈式在到达一个正确的位置方面向终端指出位置。操纵杆和追踪球在 统中不被广泛运用，由于很难的找到正确的位置。鼠标被广泛地用于窗口和下拉式菜单，他们为指出是容易使用的 ;然而 , 使用一只鼠标跟踪曲线不是一件容易的工作。 有三个基本接近到输入一幅已存在的图画 ;(1)一幅图画上的物体模型 , 数字化图画 , 或 (3) 扫描物体。 数字化通常比模型容易。一个数字化是进入数传信号之内在一幅图画上翻译 轴位置的装置和对一部计算机的追踪信号。 7 图形扫描机扫描一幅图画而且将它转换成 统可读格式。 一 些扫描机有内建的字符识别软件进入美国信息交换标准代码密码之内在纸上转换字符。 另外的一个输入装置是一本手抄簿叫做图形平板。 一个图形平板是一个使用者用铁笔拉出的特别的平面。铁笔的位置被派遣去计算机。板是一个 同等的装置。 实现平板上的叠菜单而且实现荧屏上的下拉式菜单改良操作是容易的。 现在，平板是在键盘之外的 统中流行的输入装置 标准的输出装置对 代监视器是试映图 - 扫描炫耀监视器类似一个电视监视器，一个电子枪 (枪三束彩色映像管使用三只枪作为三基本颜色 )送电子的光线给监 视器的前面。 每一个炫耀点叫做一个像素 (照片元素 ) 为彩色显示，每个像素三点之间被接近地表现为红色的，绿色的，和蓝色的颜色。电子的光线选择彩色元素和每种彩色元素的强度。监视器的分辨率被荧屏上炫耀像素的数量所决定。（像素 640*480， 1024*1024） 和像素点大小（ 24位， 32位，等等）。色相和灰度的决议通过不同的色相或灰色刻度决定或开或关。一个灰色刻度至少 2点允许三种强度光加号远的（ 2*2）。通常，闪光是 4点（ 16位色）， 8点（ 256位色）， 16点（数千位色），和 24点（数百万色）。电子的光线从顶端 到线的底线扫除荧屏。因为被为只有真正的短时段点亮 , 扫