机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计在零件生产制造中有着很重要的作用。制定可行的机械加工工艺路线和设计合理的夹具才可确保零件的加工质量，生产出合格的产品。本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。先对B6065刨床推动架零件进行了详细的分析，了解其作用及加工要求。制定了两套工艺路线，通过分析、比较，最终确定了工艺路线方案，确定出加工余量和工序尺寸，选择了合适的加工设备，确定出了切削用量，计算了加工所需的基本工时。又运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，针对零件加工中的铣槽工序和钻孔工序设计了三套专用夹具。本设计的加工工艺合理，夹具可行、高效、省力，能满足零件的加工要求，保证其加工质量。

关键词：机械加工；工艺规程；专用夹具；推动架

Promote Frame Parts Machining Process and Special Fixture Design
Abstract
The machining process planning design and machine tool fixture design plays a very important role in parts manufacturing. Make feasible machining technology route and design reasonable fixture can ensure machining quality, product qualified. The design of the content can be divided into design for mechanical machining and machine fixture design two parts. First the B6065 planer promote frame parts are analyzed in detail, understanding the role and requirements of the processing, formulation, analysis, comparison and determine the process scheme, machining allowance and the process dimensions were determined, choose suitable processing equipment, to determine the cutting parameters, calculate the basic work processing required. And by using the basic principle and method of fixture design, fixture design scheme proposed, aiming at the slot milling machining process and drilling process three sets of special fixture design. Processing technology of the design is reasonable, feasible, high efficiency, labor saving fixture, can meet the processing requirements of parts, ensure the machining quality.

Key Words: Mechanical processing; process planning; special fixture; promote
frame

目录
1绪论 1
1.1题目背景及研究意义 1
1.2国内外相关研究情况 1
1.3本课题主要内容 4
2零件的分析 5
2.1零件的作用和结构 5
2.2零件的工艺分析 5
2.3零件的生产纲领 7
3机械加工工艺规程设计 8
3.1零件表面加工方法的选择 8
3.2制定机械加工工艺路线 8
3.3工艺方案的比较与分析 9
3.4工序尺寸的确定 11
3.5加工余量的确定 12
3.6选择加工设备与工艺设备 13
3.7切削用量及基本时间的确定 14
4钻ϕ16孔专用夹具设计 38
4.1夹具的相关知识 38
4.2问题的提出 39
4.3研究原始质料 39
4.4定位基准的选择 39
4.5夹紧方案的选择 40
4.6其他重要零件选择 40
4.7切削力和夹紧力计算 40
4.8定位误差分析 41
4.9夹具设计及操作的简要说明 42
5铣槽专用夹具设计 43
5.1问题的提出 43
5.2研究原始质料 43
5.3定位基准的选择 43
5.4夹紧方案的选择 44
5.5切削力和夹紧力计算 44
5.6定位误差分析 45
5.7夹具设计及操作的简要说明 45
6钻ϕ6孔专用夹具设计 46
6.1问题的提出 46
6.2研究原始质料 46
6.3定位基准的选择 46
6.4夹紧方案的选择 47
6.5其他重要零件选择 47
6.6切削力和夹紧力计算 47
6.7定位误差分析 48
6.8夹具设计及操作的简要说明 48
7结论 49
参考文献 50
致谢 51
毕业设计（论文）知识产权声明 52
毕业设计（论文）独创性声明 53

1 绪论
1.1题目背景和研究意义
机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，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，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来[1]。
机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、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。夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等[2]。夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高

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内容简介：: 1智能化夹具设计系统的开发智能化夹具设计系统的开发摘要：摘要：夹具在加工过程和机械装配中是一个重要的基本的工具。随着CAD/CAPP/CAM 技术的发展和 CNC 技术在制造业中的广泛应用，传统的夹具设计方法已经不能满足产品越来越快的更新、实际生产中所需的夹具复杂化与多样化的要求。计算机辅助设计是解决这一问题的有效方法。在传统的计算机辅助设计系统中，设计者的参与和经验是必须的。在本文中一种新的设计系统已经研发出来，它是为专用夹具而设计的，把人工智能技术应用到了 CAFD 系统中，运用了专家系统和三维建模技术。它讨论了配置，一般的功能模块，知识表示，推理装置，夹具标准件库。本文讨论了在夹具设计过程中的智能优化技术。最后利用 CAFD 系统设计了一个虚拟的夹具作为例子。关键词关键词: 夹具；智能系统；专家系统1.引言引言专用夹具是一种特殊的工具，它是在制造中使工件定位以及把工件固定在合适的位置。通常情况下它支撑和夹紧工件。在制造中夹具消除特殊标志、配置、频繁的检查，建立统一的性能。这会减少操作时间，提高生产率。由于其不可替代的优势和特点夹具广泛用于工厂的实际生产中。由于 CAM 技术的应运和流行，对设计和制造夹具的效率和可靠性提出了更高的要求。手工的夹具设计在制造中是一份传统费时的工作，而且设计者在夹具设计中起很重要的作用。工艺设备是否可以迅速的提供，影响零件生产的效率和质量，特别是在小规模和多品种的生产中。关于夹具设计有效方法的研究已经引起了许多专家和学者的注意。自从九十年代以来，许多专家和学者已经试着研究计算机辅助设计的新方法。基于三维设计软件的平台，一种运用特征造型和参数化设计技术的夹具设计理论被提出来。一种为了采用检索技术的模块化夹具设计系统的CAFD 应运了分解和重建理论得到了巨大的发展，特别是随着人工智能技术的发展，专家系统已经被引进到夹具设计的过程中，去实现特殊的作用。在进行传统的夹具设计中，该设计师通常需要花费大量时间寻找夹具设计手册和工艺流程图。这需要花费大量的时间去准备与设计相关的，例如为重复绘制，繁重的工作，很低的效率，已严重的影响了交货的时间。然而，传统的CAFD 系统在过去自动化程度很低，它过多的取决于设计者的参与，夹具设计过程是很低效的。由于大部分的设计工作是在二维平面上，设计者必须具备较高的机械制图知识和空间想象能力。应用3D 模拟技术对设计者来说不仅直观、容易理解，而且降低了对设计者对专业技术的要求。本文主要论述了CAFD 系统的配置,一般功能模块、知识表示、夹具和夹具组件模块基础,推理机制,知识库。根据夹具设计的特点，AI 技术已经引入到夹具CAD 系统中，一种基于 3D 特征建模，可以有效利用专家优势和三维特征造型技术的智能CAFD 系统已经开发出来了。2.系统结构系统结构图 1显示了 CAFD 系统结构，展示了一种更详细，具体的工作程序的系统。考虑到夹具设计的特点，CAFD 系统采用了模块化思想。它由推理机系统，知识库，接口数据库，夹具及固定装置零件模型库等等组成。夹具设计的第一步使用者需要建立零件模型，包括制造所需的夹紧参数，加工参数，定位参数，其他制造过程所需的完整参数，这些都是夹具设计不可或缺的。此系统采用了基于推理的混合战略和根据工件信息推理的规则。2 首先基于实例的推理。CAFD 系统会在样库中寻找满足要求的相似的例子。有时，如果幸运的话可以找到满足要求的夹具。第二，如果没有一个合适的样例系统将会根据知识库中的知识进行推理并给出一个新的设计样例。然后，调用夹具模型组成要素的样例，利用参数化驱动技术来重建模型。通过人机界面，如果由 CAFD 建的模型通过强度分析、干扰分析和其他分析，系统将设置参数值并完成夹具设计。否则，系统将保证用户调整参数和重新设计。如果结果令人满意，用户可以将这个例子储存到例库中。该系统有一定的自学功能。更多的例子储存到例库中，系统的智能化水平越高。图 1.CAFD 系统的流程图3.推理装置推理装置根据在夹具设计过程中所依据的经验的特点，该系统采用了 CBR 和 RBR混合战略。样库中的样例是有限的，他不可能满足夹具设计中所有的情况。所以CBR 不是完美的。一但没有找到合适的例子，若没有其他的推理装置，系统将不会得到最终的方案。相对CBR，RBR 更能满足系统的设计过程。3.1 应运在应运在 CAFD 中的中的 CBRCBR 的基本思想是通过例库中类似的例子找到答案。结果是通过 CBR 的夹具设计与更能满足实际加工工艺的要求。与 RBR 相比较，CBR 在夹具设计中给习惯以专家的思维去工作，避免知识获取与表示的困难。正如图2中显示的那样CBR 的夹具设计过程包括案例表示、案例搜索和计算，案例评估，案例检索和案例更新。这种技术的关键在于创建案例表达时的表达方法的检索装置。3图2.夹具设计样例推理的设计过程3.1.1 案例表示案例表示在系统中的案例用编码技术代替。根据夹具设计的特点，每一个案例给一个不同的十进制数。案例将会被编码和改变以便被识别。最后，案例以编码形式进入典型案例中。3.1.2 案例搜索和计算案例搜索和计算针对夹具设计的要求，计算的相似程度采用最接近的策略。计算公式是S=n1 wi pi这里,S与存在的案例的相似程度N组件模型特性的数量Wi每个特性的加权因子J p与案例j，0,1等的匹配程度根据相似程度的值，拥有最大计算值的案例是最相似的案例。3.1.3 案例评估案例评估根据（2）的结果，相似度最大的那个案例如果 Smax0.96 则可以接受案例方案，把他调出来，跳过（5）和（6）。如果Smax0.96 则存在的案例与需求的有差距。S 的值越小，与案例库中找到的的案例的差别越大。在这种情况下，改造工作必须提前完成。3.1.4 案例检索案例检索筛选到得案例不可能完全满足设计的要求。检索是得到符合结果的必要过程。检索包括模型尺寸和模型结构，还有解决方案。3.1.5 案例更新案例更新更新夹具模型库直到案例检索的结果令人满意。随着满足夹具必须特点的新样例的产生系统将更新。3.2 应运在应运在 CAFD 系统中的系统中的 RBR4RBR 是通过规则描述知识的过程。一般来说，知识被简单，灵活和容易理解的方式表达出来。通过推理，基于规则的系统将引导用户去完成全部的设计任务，包括原理设计，布局机构设计，详细结构设计，机构分析和性能评价，然后完成一个集成的夹具装置。RBR 的推理过程展示在图3中。图3.RBR 的推理过程4.知识库知识库知识库的产生的过程包括知识获取的知识表示。知识表示是最重要和必须的要素。许多知识是教科书上的，经验只有专家才有。他们必须转化成电脑可以识别和执行的形式。知识表示的方法通常有以下几种：逻辑模型，框架，语义网络生产规则，站的空间搜索，脚本形式。夹具设计知识是复杂的，仅仅通过一种方式是难以表示好的。在夹具 CAD 的专家系统中，许多知识是被生产式规则，框架以及他们的混合所表示的。5.零件模型库零件模型库大多数的夹具零件已经标准化。参数化设计特别适合系列化产品的生产，这样设计效率将得到很大程度的改善。在创造夹具件模型的过程中，我们得首先建立用预定义约束集的几何方法，然后整合它们到应运程序，最后根据推理结果夹具模型将被检索出来。根据夹具及其零件的设计特点和参数化的思想，我们已经建立了基于参数化特征的夹具零件模型库。夹具零件模型库包括夹具标准化零件库，典型夹具样品库，通用标准的零件库。为了实现CAFD 系统，合理的零件分组是一个关键的环节，它将决定这个系统能否在实际中使用。根据设计者的设计习惯和传统的设计思想，夹具部件和零件被分为 10 类，例如（1）定位零件（2）夹紧装置（3）工具引导零件（4）支撑零件（5）夹具体（6）夹具固定零件（7）辅助装置（8）操作部分（9）动力装置（10）其他零件5图 4 夹具标准件库图 5 夹具的组成每个类别的零件又根据不同的形状和尺寸分为不同的小类别。其具体内容展示在图 5 中。以定位销模型的创造过程为例，其开发过程如下：首先，建立带定位销的三维模型，这需要必要的装配信息例如装配基准面，基准轴。其次，根据原始6数据建立定位销的数据表。然后定义重要尺寸参数的名称，给出不同的默认值，这样就进入了系统程序中的数据。如此定位销的模型库开发过程就完成了。夹具零件模型的重要尺寸的参数可以有用户接口赋予新的值。所以参数传达了 CAFD 系统中重建的零件模型。用户接口程序中定位销的代码被列举如下：图 6.定义主要尺寸参数6.一个例子一个例子通过 CAFD 的用户界面，系统将把模型零件部件的参数进行转化成，利用这些参数来重建模型。图7 显示利用智

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