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减速电机箱体加工的组合机床总体设计及夹具设计摘 要本次设计的题目是“减速电机箱体加工的组合机床总体设计及夹具设计”。由于组合机床可以同时进行多刀位加工，实行工序高度集中，这样就大大缩短了辅助时间和加工时间。组合机床在自动化生产中得到越来越多的使用。根据本设计的要求，首先仔细分析被加工零件的特征，将工序适当集中在一起；其次有步骤的进行总体设计，工艺方案的拟订，切削用量的确定，三图的设计；最后进行夹具的设计。关键词：组合机床 夹具 AbstractThe graduate project is entitled cutting parameterthe design of modular machine tool and spindle box of the speed reduction motor box double-sided processing. As modular machine tool can carry out multitool bit processing and its procedure is highly centralized ,it can save a lot of auxiliary time and processing time . Modular machine tools are used more and more In the automatic production. According to the requirements of this design, we should analysis the characteristics of the processing parts and come these processes together Reasonably at first. Secondly, we can do the whole design by steps, decide process scheme and cutting parameter, and design the three picture.Finally, we can design the fixture .Keywords: Modular machine tool Fixture 目 录绪论1第一章 概 述2第一节 组合机床的组成2第二节 组合机床的类型3第二章 组合机床通用部件及其选用6第一节 通用部件的类型6第二节 常用通用部件7第三节 通用部件的选用7第三章 组合机床总体设计9第一节 工艺方案的拟定9第二节 组合机床配置形式及结构方案的确定21第三节 组合机床总体设计“三图”23第4章 夹具设计 第一节 组合机床夹具概述36一、组合机床夹具的定义和作用36二、组合机床夹具的特点36三、研究夹具的目的和意义37四、夹具的基本结构和工作原理38第二节 定位支承系统39一、定位装置及机构39二、导向装置及机构41第三节 定位误差分析43一、工序基准不重合误差43二、基准位置误差43三、定位误差分析43第四节 夹紧机构44一、夹紧机构的概述44二、设计夹紧机构时应符合的要求44三、夹紧动力45四、夹紧力的确定45五、夹紧力的计算46 六、关于夹紧力的一些讨论外文资料48致谢60 iii绪论毕业设计是按照教学计划的规定，必须进行的一个重要的综合性教学环节，使学生所学的知识在实践中得到具体应用。通过这次设计，能使学生全面了解和掌握一些机械设备方面的知识，便于使自己形成一套设计的思维模式，而且使所学的知识系统化地由理论转向实践，以培养学生对知识的综合运用能力，为毕业后走上工作岗位打下一个良好的基础。同时通过认真的设计，可以提高学生分析和解决问题的能力，以便更好的适应社会。本设计的主要内容有：组合机床的概述、组合机床通用部件及其选用、组合机床总体设计、组合机床主轴箱设计、组合机床技术设计五个部分。本设计以提高生产率和保证加工精度为目的，以较充足的专业课知识为基础，结合毕业设计任务书，在收集和参考大量资料的前提下独立完成。设计基本上做到：图纸绘制基本符合国家标准，做到布局合理，图纸也基本能够正确、完整、清晰的表达出零件的形状及尺寸。计算说明书的条理较清晰，语言通顺流畅，图表和公式的编辑也基本符合毕业论文撰写规范。在设计过程中，尽量采用通用部件，为组合机床的生产提供便利条件。其中主轴箱的设计是重点，也是难点。主轴箱设计应充分考虑被加工零件的形状及加工要求，合理布置传动及齿轮的位置。尤其在齿轮设计上，更要反复验算转速，努力作出最合理的设计方案。在这次设计中，韩老师给予了我们很大的帮助。在她的指导下，一个又一个的难题被攻克，我们的设计水平有了很大的提高。由于本人的水平十分有限，缺少实践经验，设计中难免有错误和不当之处，恳请各位老师批评指正。第一章 概 述在大批量生产中为了提高生产率，必须注意缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个工位安装多个工件的同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床。组合机床是用已经系列化、标准化的通用部件和少量专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高效专用机床，生产率比通用机床高几倍至几十倍，可以进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削、车孔端面等工序，随着组合机床的发展，其工艺范围日益扩大，如：焊接、热处理、自动测量和自动装配、清洗等非切削工序。1911年，美国为加工汽车零部件研制了组合机床。在发展初期，各机床制造厂都执行自己的通用部件标准。为方便用户使用和维修，提高互换性，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定机床通用部件标准化的原则，并规定了部件间联系尺寸。1973年ISO公布了第一批组合机床通用部件标准，它包括了汽车、农业、纺机和仪表工业。1978年、1983年又第二次作了增补。目前，我国组合机床的通用部件约占70%90%。组合机床广泛应用于大批量生产的行业，如：汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门缝纫机等制造业。主要加工箱体零件，如汽缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等，一些重要零件的关键加工工序，虽然生产批量不大，但也采用组合机床来保证其加工质量。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化的柔性方向发展。第一节 组合机床的组成组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专机。如图1-1所示为典型的双面复合式单工位组合机床。其组成是：侧底座1、滑台2、镗削头3、夹具4、多轴箱5、动力箱6、立柱7、垫铁8、立柱底座9、中间底座10、液压装置11、电气控制设备12、刀工具13等。通过控制系统，在两次装卸工件间隔时间内完成一个自动工作循环。图中各个部件都是具有一定独立功能的部件，并且大都是已经系列化、标准化和通用化的通用部件。通常夹具4、中间底座10、和多轴箱5是根据工件的尺寸形状和工艺要求设计的专用部件，但其中的绝大多数零件如定位夹紧元件、传动件等也都是标准件和通用件。 图1-1双面复合式组合机床通用部件是组成组合机床的基础。用来实现机床切削和进给运动的通用部件，如单轴工艺切削头（即镗削头、钻削头、铣削头等）、传动装置（驱动切削头）、动力箱（驱动多轴箱）、进给滑台（机械或液压滑台）等为动力部件。用以安装动力部件的通用部件如侧底座、立柱、立柱底座等称为支承部件。第二节 组合机床的类型根据所选的通用部件的规格大小以及结构和配制形式等方面的差异，将组合机床分为大型组合机床和小型组合机床两大类。习惯上滑台台面宽度B250mm的为大型组合机床，滑台B250mm的为小型组合机床。根据大型组合机床的配制形式，可以将其分为具有固定夹具的单工位组合机床、具有移动夹具的多工位组合机床和转塔式组合机床三类。1.具有固定夹具的单工位组合机床单工位组合机床特别适用于加工大、中型箱体类零件。在整个加工循环中，夹具和工件固定不动，通过动力部件使刀具从单面、双面或多面对工件进行加工。这类机床加工精度高，但生产率低。按照组成部件的配置形式及动力部件的进给方向，单工位组合机床又分为卧式、立式、倾斜式和复合式四种类型。1）卧式组合机床 卧式组合机床的刀具主轴水平布置，动力部件沿水平方向进给，按工件要求的不同，可配置成单面、双面或多面的形式。2）立式组合机床 立式组合机床的刀具主轴垂直布置，动力部件沿垂直方向进给。一般只有单面配置形式。3）倾斜式组合机床 倾斜式组合机床的动力部件倾斜布置，沿倾斜方向进给。可配置成单面、双面或多面的形式，以加工工件上的倾斜表面。4）复合式组合机床 复合式组合机床是上述两种或三种形式的组合。2.具有移动夹具的多工位组合机床多工位组合机床的夹具和工件可按预订的工作循环，作间歇的移动或转动，以便依次在不同工位上对工件进行不同工序的加工。这类机床生产率高，但加工精度不如单工位组合机床，多用于大批量生产中对中小型零件的加工。按照夹具和工件的输送方式不同，可分为移动式工作台、回转式工作台、中央立柱式工作台和鼓轮式工作台四种类型。1）移动工作台组合机床 可移动工作台组合机床以先后在两个工位上从两面对工件进行加工，夹具和工件可随工作台直线移动来实现工位的变换。2）回转工作台组合机床 回转工作台组合机床在每一个工位上可以同时加工一个或几个工件，其上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。由于这种机床适宜于对中小型工件进行多面、多工序加工，具有专门的装卸工位，使装卸工件的辅助时间和机动时间重合，所以能够达到较高的生产率。3）中央立柱式组合机床 中央立柱式组合机床上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。在环形回转工作台上周围以及中央立柱上均可布置动力部件，在各个工位上，对工件进行多工序加工。4）鼓轮式组合机床 股轮式组合机床上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。在鼓轮的两端布置动力部件，从两面对工件进行加工。3.转塔式组合机床转塔式组合机床的特点是几个主轴箱安装在转塔式工作台上，各个主轴箱依次转到加工位置对工件进行加工。按主轴箱是否做进给运动，可将这类机床分为：1）只实现主运动的转塔式主轴箱组合机床 主轴箱安装在回转工作台上，主轴由电动机通过主轴箱内的传动装置带动作旋转运动；工件安装在滑台的回转工作台上（如果不需工件转位时，可直接安装在滑台上），由滑台带动作进给运动。2）既实现主运动又可随滑台作进给运动的转塔式主轴箱组合机床 这类机床的工件固定不动（也可以做周期转位），转塔式主轴箱安装在滑台上并随滑台作进给运动。转塔式组合机床可以完成一个工件的多工序加工，因而可以减少机床台数和占地面积，适宜于中，小批量生产。第二章 组合机床通用部件及其选用通用部件是组合机床的基础。部件通用化程度的高低标志着组合机床的技术水平。在组合机床设计中，选择通用部件是重要内容之一。第一节 通用部件的类型一、通用部件的分类按通用部件在组合机床上的作用，可分为下列几类：1.动力部件 动力部件是组合机床的主要部件，它为刀具提供主运动和进给运动。动力部件包括动力滑台及其相配套的动力箱和各种单轴头，如铣削头、钻削头、镗孔车端面头等，其它部件均以选定的动力部件为依据来配套选用。2.支撑部件 支撑部件是组合机床的基础部件，它包括侧底座、立柱、立柱底座和中间底座等，用于支撑和安装各种部件。组合机床各种部件之间的相对位置精度、机床的刚度要求主要由支撑部件保证。3.输送部分 输送部件用于带动夹具和工件的移动和转动，以实现工位的变换，因此，要求较高的定位精度。输送部件主要有移动工作台和回转工作台。4.控制部件 控制部件用于控制组合机床按预定的加工程序进行循环工作，它包括可编程控制器（PLC）、各种液压元件、操纵板、控制挡铁和按钮台等。5.辅助部件 辅助部件包括用于实现自动夹紧工件的液压或气动装置、机械扳手、冷却和润滑装置、排销装置以及上下料的机械手等。二、通用部件的型号、规格及配套关系按通用部件标准，动力滑台的主参数为其工作台面宽度，其它通用部件的主参数取与其配套的滑台主参数来表示。例如，1HY32M1B表示台面宽度为320mm，经过一次重大改进，采用镶钢导轨的精密液压滑台；TX40A表示于台面宽度为400mm的滑台配套，主轴径向轴承采用短圆柱滚子轴承，用于精加工的铣削头。等效采用国际标准设计的“1字头”通用部件，按精度分为：普通级、精密级和高精度级三种精度等级。“1字头”滑台采用双矩形闭式导轨，纵向用双矩形的外侧导向，斜镶条调整导轨间隙；压板与支承导轨组成辅助导轨副，防止倾覆力矩过大导致滑鞍（动导轨）与滑座（支承导轨）分离。这种导轨制造工艺简单，导向精度高，刚度好。滑座导轨材料有两种，分别在型号后面加A、B以区别，A表示滑座导轨材料为HT300，高频淬火，淬火硬度为4248HRC；B表示滑座为镶钢导轨，淬火硬度为48HRC以上。数控机械滑台是1HJ系列机械滑台的派生产品，采用了大连组合机床研究所研制的ZHS-ACO4D交流伺服系统，能自动变换进给速度和工作循环，在较大的范围内实现自动调速、位置控制、程序控制。适合多种小批量柔性生产。带光电编码器的交流伺服电动机采用SPWM控制技术，7502400r/min为恒功率调速；运动通过一级定比齿轮减速驱动滚珠丝杠，驱动滑鞍移动，开环系统伺服电动机的转角误差为0.072，由光栅尺组成的全闭环系统，滑鞍位置精度可达2m。第二节 常用通用部件1.动力滑台 动力滑台是有滑座、滑鞍和驱动装置等组成、实现直线进给运动的动力部件。 根据驱动和控制方式不同，滑台可分为液压滑台、机械滑台和数控滑台三种类型。2.主轴部件 主轴部件又称单轴头或工艺切削头，其端部安装刀具，尾部连接传动装置即可进行切削。如进行铣削、镗削、钻削及攻螺纹等单轴加工工序。每种主轴部件均采用刚性主轴结构。在加工时，刀杆（或刀具）一般不需要导向装置，加工精度主要由主轴部件本身以及滑台的精度保证。3.主运动驱动装置 主运动驱动装置主要有两大类：一类是与通用主轴部件配套使用的主运动传动装置；另一类是与主轴箱（专用部件）相配的动力箱。4.工作台 工作台是多工位组合机床的输送部件，它用来将被加工工件转换到另一个工位。工作台按运动方式的不同可分为分度回转工作台和多工位移动工作台；按传动方式的不同可分为机械传动、液压传动及气压传动等多种型式。5.支承部件 组合机床的支承部件往往是通用和专用两部分的组合。有中间底座、侧底座和立柱及立柱侧底座三种。6.自动线通用部件 组合机床自动线是由组合机床及工件输送装置、转位装置、排屑装置等辅助设备和检测装置、电气、液压控制设备等组成。第三节 通用部件的选用1.通用部件选用的方法和原则 选用的基本方法是：根据所需的功率、进给力、进给速度等要求，选择动力部件及其配套部件。选用原则如下：1）切削功率应满足加工所需的计算功率。2）进给部件应满足加工所需的最大计算进给力、进给速度和工作行程及工作循环的要求，同时还需考虑装刀、调刀的方便性。3）动力箱与多轴箱尺寸应相适应和匹配。4）应满足加工精度的要求。5）尽量按通用部件的匹配关系选用有关通用部件。2.通用部件的选用1）动力部件品种的确定。2）动力部件规格的确定。对于支承部件如侧底座、立柱等通用部件，可选与动力滑台规格相配套的相应规格。第三章 组合机床总体设计组合机床总体设计，通常是根据与用户签订的合同和协议书，针对具体加工零件，拟定工艺和结构方案，并进行方案图样和有关技术文件的设计。第一节 工艺方案的拟定零件的加工工艺方案将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。所以，在制定工艺方案时，我们必须认真分析被加工零件图，并深入现场了解相关零件的形状、大小，材料、硬度、刚性、加工部位的结构特点、加工精度、表面粗糙度、以及现场所采用的定位、夹紧方法、工艺过程、所采用的刀具及切削用量、生产率要求、现场的环境和条件等等。如条件允许，还应广泛收集国内外有关技术资料，制定合理的工艺方案。一、制定工艺方案1.选择合理、可靠的的工艺方案 根据被加工零件的材料，加工的尺寸、形状、结构特点、加工精度、表面粗糙度以及生产率要求等，结合组合机床的工艺范围及所能达到的加工精度，选择合理可靠的的工艺方案，以保证机床有稳定的加工质量和较高的生产率。2.粗精加工分开原则 粗加工时的切削负荷大，切削产生的热变形、较大夹压力引起的工件变形以及切削振动等，对精加工工序十分不利，影响加工尺寸精度和表面粗糙度。因此，在拟订工件一个连续的多工序工艺过程时，应选择粗精加工工序分开的原则。3.工序集中原则 工序集中是近代机械加工主要发展的方向之一。组合机床正是基于这个原则上发展而来的，即运用多刀（相同或不同刀具）集中在一台机床上完成一个或几个工件的不同表面的复杂工艺过程，从而有效的提高生产率。因此，拟订工艺方案时，在保证加工质量和操作维修方便的前提下，应适当提高工序集中，以便减少机床台数、占地面积和节省人力，取得理想的效益。但是，工序过于集中会使机床结构太复杂，增加机床设计和制造的难度，机床使用调整不便，甚至影响机床使用性能。如刀具数过多，停机效率增大，反而会影响机床生产率，切削负荷过大，当工件刚度不足而产生变形会影响加工质量。所以我们在选择时要全面的考虑因素。4.定位基准的选择原则 粗基准的选用要求是：保证能迅速可靠的加工精基准；保证各加工表面有足够的加工余量，并尽量使主要加工表面加工余量均匀；保证各加工表面与不加工表面之间的相对位置精度。同时须考虑定位基准、夹紧可靠，夹具结构简单、操作方便。因此，应选择毛坯上平整、光洁、尺寸较大，没有浇注、冒口的不加工表面或加工余量小的表面做粗基准。二、确定组合机床的工艺方案1.零件的分析题目所给的零件是减速电机箱体，零件材料为:QT450-10，硬度为160-210HBS。该零件是箱体类零件，它将机器和部件中的轴、轴承、齿轮等有关零件按一定的相互关系装配成一个整体，并保持正确的相互位置，传递转矩和改变转速来完成规定的运动。另外，该箱体中的零件和组件之间的装配精度在很大程度上决定于箱体的加工精度。该零件外形规矩，呈箱形，其结构特点是壁厚而不均匀，空腔，结构复杂，加工部位多，加工难度大，箱体上有许多精度要求较高的轴承孔和平面，外表面上有很多基准面和支承面。该箱体上有一系列的孔，它们之间的相互位置精度要求有较高的孔的组合，称为孔系。这些孔大都是轴承的支承孔，因此它的尺寸精度，位置精度，几何精度及表面光洁度都要求较高，若轴承与箱体支承孔的配合不良，将会影响到轴的旋转精度，如果同一中心线的几个孔不同心，将使轴的装配困难，即使装配完成，运转情况也必然恶劣，轴承寿命短，温度急剧增大而引起变形，如果相邻的中心距偏大，则会影响齿轮的啮合精度，工作时产生噪音，震动，降低机器寿命。2毛坯的分析由于该零件为减速电机箱体，结构复杂，壁厚不均匀，所以采用铸造。其材料为QT450-10。该材料有如下优越性：材料强度利用率可达70%-90%，球墨铸铁强度和韧性远超过灰铸铁。另外，由于该零件生产为大批量生产，零件尺寸不大结构较复杂，查机械加工余量手册表1-3，可选金属模机械砂型和金属型浇铸两种毛坯制造方法，但考虑到金属砂型铸铁的加工余量小，生产率较高的特点，结合大批量生产的纲领，故选金属型砂型铸造，其精度等级为CT810，加工余量等级为G，生产率高。球墨铸铁对金属容易产生缩孔、缩松、皮下气孔和夹渣等缺陷，因此在工艺上应采取以下措施：1）在热节上安置冒口、冷铁，以便对铸件进行补缩，同时应增加铸型刚度，防止因铸件外形扩大所造成的缩孔和缩松。2）应降低铁水的含硫量和残余镁量，以防止皮下气孔。3）应加强挡渣措施，以防止产生夹渣缺陷。3零件的工艺分析该零件图的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。本零件的加工面有上顶面、下底面、支承孔、端面、小孔及螺纹。参考有关手册，其加工方法选择如下：（1）上顶面、下底面的加工上下面的加工精度要求不高，表面粗糙度为6.3。查工艺简明手册表1.428只需进行粗铣即可。（2）右端面的加工右端面要求表粗糙度为6.3，其与端面的圆跳动为0.025，查工艺简明手册表1.48和表1.128可知，平面的公差等级为7级，需进行粗铣、精铣加工。（3）中间壁136端面的加工该面要求表面粗糙度为6.3，圆跳动为0.025，查工艺简明手册表1.47和表1.428可知加工等级为6级，需进行精加工，粗镗和精镗。（4）与轴相关的各孔的加工粗糙度为6.3的孔及孔内端面只需粗镗，而粗糙度为3.2时则需进行粗镗、精镗；与轴承配合精度达到7级的需进行粗镗、半精镗、精镗；与轴承配合精度达到8级的需进行粗镗、半精镗；此外有圆跳动的需进行粗镗、半精镗、精镗。（查工艺简明手册表1.47和表1.128）。（5）各面孔及螺纹的加工根据螺纹选择合适的钻头加工。4.定位基准和加压部位的选择组合机床一般为工序集中的多刀加工，不但切削负荷大，而且工件受力方向一直在变化。因此，正确选择定位基准和夹压部位是保证加工精度的重要条件。对于毛坯基准选择要考虑有关工序加工余量的均匀性，对于光滑表面定位基准的选择要考虑基面与加工部位间位置尺寸关系，使它有利于保证加工精度。定位夹压部位的选择应在足够的夹紧力下使工件产生的变形最小，并且夹具易设置导向和通过刀具。5.影响工艺方案的因素(1) 加工的工序内容和加工精度 这是制定机床工艺方案的主要依据。显然，面加工和孔加工、不同尺寸的平面和孔径加工以及不同的加工精度要求，直接影响着工艺方法的选择和工步数及工艺路线的确定。(2) 被加工零件的特点 如工件的材料硬度、加工部位的结构形状、工件刚性、定位基准面的特点等，对组合机床工艺方案的拟订都有着重要影响。(3) 工件的刚性 当工件的刚性不足时工序不能太集中。(4)厂方车间制造能力 如工具制造能力。三、工艺规程设计 1.定位基准的选择原则 定位基准的选择与工艺过程的制定是密切相关的。合理的选用定位基准对保证加工精度和确定加工顺序都有决定性的影响，它是工艺过程制定过程中要求解决的主要问题之一。 选择工艺基面的原则如下： 1）应当尽量选用设计基面作为在组合机床上用的定位基面，这样就能减少误差积累，有利于保证加工精度。 2）选择的定位基面应确保工件稳定定位。定位的支撑面应该大一些，力求采用以加工表面做为定位面基准，而且必须选取那些与加工表面有一定关系的毛面作为定位基面。 3）选择基面是要保证在一次安装下，能对尽可能多的面进行加工，这样便于有效地集中加工工序，提高机床的生产效率，保证加工部位间的精度要求。 4）统一基面原则即在各台机床上采用共同的定位基面来加工工件不同面上的孔，或对同一个面上的孔完成不同的工序。 5）选择定位面应考虑夹紧方便，夹具结构简单。 当被加工零件不具备理想的工艺基面时，可以在机床夹具上增加辅助支撑机构。 选择定位基面还需要考虑三个问题： （1）用定位基准面作为加工的精基准面时，才有利于经济合理的达到零件的加工精度要求。 （2）为加工精基准面，应采用定位基准面作为粗基准。 2.粗基准的选择 一般情况下，粗基准的选择也就是第一道工序的定位基准的选择，这个工序是加工后续工序的精基准。在粗基准选择时，主要考虑四个方面： 1）选择要求加工表面的余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面有足够而均匀的加工余量。 2）某些表面不需要加工，则应选择其中与加工表面有相互位置关系要求的表面为粗基准。 3）选择比较平整、光滑，有足够大面积的表面为粗基准，不允许有浇注冒口的残迹和飞边，以确保安全，可靠，误差小。 4）粗基准在一般情况下只允许在第一道工序中使用一次，尽量避免重复使用。 本次设计的零件属于薄壁零件，应尽量使壁厚均匀，所以粗基准选择不加工的两个面作为粗基准，做出两个工艺孔。如图所示： 3. 精基准的选择 （1）精基准的选择原则 选择精基准时，应尽量将重点放在如何减小定位误差，提高加工精度，以及使工件安装准确，可靠，方便。因此精基准选择应遵循下列原则： 1）基准重合的原则。 应尽量选择设计基准作为精基准。这样可以避免因基准不重合而产生的误差，影响工件的加工精度特别是零件的最后精加工工序，为保证加工精度要求，更应该注意这一点。 2）基准统一的原则。 应用统一的基准进行各个工序的加工。采用统一的基准有一系列优点：使用同一基准定位加工大多数表面，避免因基准转换而带来的误差，有利于保证各个基面的相互位置精度，而且简化了夹具的设计制造工作，从而简化了夹具的生产周期。 3）互为基准，反复加工的原则。 当两个表面相互位置精度要求较高时，两个表面互为基准反复加工，可以不断提高定位基准的精度，保证两个表面之间的相互位置精度。 4）自为基准的原则。 当精加工或光整加工工序要求余量小而均匀时，可以选择加工表面本身为精基准以保证加工质量和提高生产率。 此外，还应能使工件装夹稳定可靠，夹具简单。 （2）精基准的确定 为了方便加工和保证位置度要求，箱体类零件一般采用一面两孔的基本定位方式。经过分析零件图可以看出，本箱体的设计基准有两个： 第一，中心孔的设计基准都是以两个工艺孔为设计基准的。 其次，中心孔附近的螺纹孔都是以中心孔为设计基准的。 所以，在加工箱体时，应该先以两个工艺孔和其所在的面为基准，加工出中心孔，再根据中心孔的位置，在钻模板上做出以中心孔为设计基准的螺纹孔。然而在加工这些螺纹孔时仍然要以两个工艺孔和其所在的面为基准，这样做不仅符合基准统一原则，保证了中心孔之间和中心孔与工艺孔之间的位置度要求，而且符合基准重合原则，有效的保证了轴的同轴度的要求和轴与面的垂直度要求。简化了夹具，并且使装夹的位置有利于组合机床一次加工出更多的有相互位置关系的孔，提高了生产率。如图： 4. 加工方法的确定 加工方法的确定要根据每个加工表面的技术要求，选择零件的加工方案。方法的选择必须在保证零件达到图纸要求方面是合理的，在生产率方面是高效的，加工成本方面是经济合理的。 一般平面的加工，精度不是要求很高，用铣削加工完全可以达到技术要求。不重要的孔，如连接孔等，用铰削即可达到要求。所以在钻出工艺孔后要进行扩铰，以提高其定位精度。 5. 加工阶段的划定 由于箱体零件加工信息量不多，许多孔面加工精度要求不高。本次加工的零件只在加工两个工艺孔时有加工阶段的划分。 加工工艺孔分为钻和绞。 6. 加工工序的安排 安排加工工序顺序应遵循以下原则： 1）先粗后精 先安排粗加工，再安排半精加工，最后安排精加工。 2）先基准面后其它面 基准面是加工其它面和保证精度要求的基础，所以作为精基准的表面应安排在工艺过程开始时加工。 3）先主要表面加工后次要表面加工 基准面加工好后，接着要对精度要求高的主要表面进行粗加工和半精加工，并穿插进行一些次要表面的加工。要求高的主要表面的精加工一般安排在最后进行，这样可以避免已加工表面在运输中碰伤，有利于保证精度。 4）先面后孔原则 安排加工工序时，要根据具体情况兼顾上述原则进行。具体到这次设计加工的箱体零件，应该先把定位基面加工出来，然后以此为定位基准加工工艺孔。再以工艺孔和其所在的面为基准，加工其余孔等后续工序。 另外，因为该零件材料是QT450-10，在机加工之前，还应安排时效处理，否则，毛坯铸件的内应力得不到释放会引起零件的变形，影响加工精度。除了安排上述工序外，还应考虑某些辅助工序的安排，如检验工序，它是保证产品质量的重要措施之一。在本零件的加工过程中，除了各工序的例行检查外，在全部加工完成之后，还应安排终检。针对图纸要求的尺寸精度，形状精度和位置精度及表面粗糙度进行检查，同时测量零件的质量涂防锈漆等。 7.制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能够得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用专用机床与专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一工序 粗刨下底面，粗刨上顶面工序 粗精铣右端面工序 粗精铣轴136右侧端面工序 粗镗各轴孔工序 精镗各轴孔工序 钻攻左右两端面螺纹孔工序钻中间壁螺纹孔工序 钻顶面螺纹孔和吊钩孔工序 铣凸台工序钻凸台、放油孔工序钻4-17.5工序终检工艺路线方案二工序 粗铣下底面，粗铣上顶面工序 粗精铣右端面工序 粗精铣轴136右侧端面；粗镗轴108圆柱面及左端面工序 人工时效工序 粗镗各轴孔工序精镗各轴孔工序钻攻左右两端面螺纹孔工序 钻中间壁螺纹孔工序 钻顶面螺纹孔和吊钩孔工序钻锪凸台、放油孔工序钻4-17.5工 序 终检工艺方案的分析与比较上述两个方案的特点在于：方案一采用了刨床加工零件的表面，加工效率低；其次，方案二在工序中间加入了人工时效，这样可以消除零件在切削加工中产生的内应力，减少精加工之后的变形，稳定切削加工所获得的各项精度。两种方案都有划线的工序，可以作为找正的依据，合理分配各表面的加工余量，确定加工表面与不加工表面的相互位置关系，这对形状较复杂、余量不均匀的铸件的安装尤为重要。因此，箱体在加工之前划线是必要的。在该箱座零件中所需加工的孔径小于40时一般不铸出，而采用钻扩铰的工艺，对于已铸出的孔，可采用粗、精镗的工艺，这在两套方案中都有所体现。而对于那些要求加工精度不高的螺纹孔、紧固孔及放油孔则放在最后加工，这样可以防止由于面或孔在加工过程中出现问题（如发现气孔或夹杂物等）时，浪费这一部分的工时。整个加工过程中，无论是粗加工阶段还是精加工阶段，都应遵循“先面后孔”的原则，就是先加工平面而后以面定位，再加工孔。这是因为：第一，面是整个箱座的装配基准；第二，平面的面积较孔的面积大，以面定位使零件装夹稳定，可靠。因此，以面定位加工孔，有利于提高定位精度和加工精度。根据以上两套方案分析，决定采用第二套方案，同时对其稍作修改，确定最终方案如下：铸造时效检验铸件各部件尺寸工序 粗铣下底面，粗铣上顶面工序 粗精铣右端面工序 粗精铣轴136右侧端面；粗镗轴108圆柱面及左端面工序 粗镗各轴孔工序 人工时效工序精镗各轴孔工序钻攻左右两端面螺纹孔工序 钻中间壁螺纹孔工序 钻顶面螺纹孔和吊钩孔工序钻锪凸台、放油孔工序钻4-17.5工 序终检8.刀具的选择和加工余量的确定（1）刀具的选择：由资料得知，普通高速钢刀具制造工艺简单，容易磨成锋利的切削刃，能锻造，制造复杂的道具比较容易，而且高速钢材料性能较硬质合金和陶瓷稳定，在自动机床上使用较可靠，具有一定的硬度和耐磨性，高的强度和韧性，良好的塑性和耐磨性，因此广泛用于制造各种较复杂的工具，所以钻头用高速钢材料的刀具。由切削用量手册表2-1得：钻头几何形状为标准钻头，由加工余量手册得：刀具钻头直径高速钢麻花钻10.2mm（2）加工余量的确定：1）毛坯变成成品的过程中，在某加工表面切除的金属层的总厚度称为该表面的加工总工作量。每一道工序所切除的金属层的厚度称为工序间的加工余量。 由此可见，加工总量 = 各工序余量之和。 即： 式中： 总的加工余量 n 工序； i 第i道工序； 加工余量的大小对零件的加工质量和生产率有影响。加工余量过大，不仅加大了机加工的工作量，降低了生产率，而且浪费了材料，提高了加工成本。但加工余量过小时不能保证消除前工序的各种误差和表面缺陷，易产生废品。 确定加工余量的原则是在保证加工质量的前提下，尽量减小加工余量。 确定加工余量的三种方法是：分析计算法，查表法，经验法。一般常用查表法。 2）选择工序间加工余量应遵循的原则 a.应采用最小加工余量，以求缩短加工时间，并降低零件的制造费用。 b.加工余量应能保证得到图纸上所规定的表面粗糙度及精度。 c.决定加工余量时应考虑热处理时的变形，否则可能产生废品。 d.决定加工余量时应考虑到加工的方法和设备，以及加工过程中零件可能发生的变形。 e.决定加工余量时应考虑到被加工零件的大小，零件越大，则加工余量越大。 四、加工余量的确定该箱体的材料为QT450-10，硬度160-210HBS，生产类型为大批生产，采用金属砂型铸造毛坯。根据上述原始材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，尺寸公差及毛坯尺寸如下：（1）箱体下底面的加工余量查实用机械加工工艺师手册表2.24，由于材料为QT45010，且选用金属型砂型铸造，故选择尺寸公差等级为9级，加工余量数值取5.5mm，查机械加工余量手册表547可见粗铣上顶面时z=2.5mm，故下底面加工余量数值为5.5。（2）上顶面的加工余量查实用机械加工工艺师手册表2.24，由于材料为QT45010，且选用金属型砂型铸造，故选择尺寸公差等级为9级，加工余量数值取5.5mm，查机械加工余量手册表547可见粗铣上顶面时z=2mm，故上顶面加工余量数值为5.5。 (3) 右端面的加工余量查实用机械加工工艺师手册表2.24，由于材料为QT45010，且选用金属型砂型铸造，故选择尺寸公差等级为9级，加工余量数值取4.5mm，查机械加工余量手册表547可见粗铣右端面时z=2.0mm，精铣右端面时z=1.5mm故右端面的加工余量数值为4.5。（4）中间壁右侧面的加工余量查实用机械加工工艺师手册表2.24，由于材料为QT45010，且选用金属型砂型铸造，故选择尺寸公差等级为9级，加工余量数值取3.5mm，故中间壁右侧面加工余量数值为3.5。（5）各轴承孔的加工余量查机械加工工艺师手册表2914和表2917，粗镗孔 2z=58mm，半精镗孔 2z=1.53mm；精镗孔 2z=0.61.2mm。各孔的加余量再根据铸造特点来确定。第二节 组合机床配置形式及结构方案的确定通常，在确定工艺方案的同时，也就大体上确定了组合机床的配制形式和结构方案。但是还要考虑下列因素的影响。一、 影响组合机床配置形式及结构方案的因素1.工件加工精度的影响 工件的加工精度要求，往往影响组合机床的配制形式和结构方案，例如，加工精度要求高时，应采用固定夹具的单工位组合机床；加工精度要求较低时，可采用移动夹具的多工位组合机床；工件各孔之间的位置精度要求高时，应采用在同一工位上对各孔同时精加工的方法；工件各孔间同轴度要求较高时，应单独进行精加工等等。2.工件结构形状的影响 工件的形状、大小和加工部位的结构特点，对机床的结构方案也有一定的影响。例如，对外形尺寸和重量较大的工件，一般采用固定夹具的单工位组合机床；对多工序的中小型零件，则宜采用移动夹具的多工位组合机床；对大直径的深孔加工，宜采用刚性主轴的立式组合机床等等。3.生产率的影响 生产率往往是决定采用单工位组合机床、多工位组合机床还是组合机床自动线的重要因素。例如，从其它因素考虑应采用单工位组合机床，但由于满足不了生产率的要求时，应选用移动工作台式的组合机床；工位数超过4个时才选用回转工作台或鼓轮式组合机床。4.现场条件的影响 使用组合机床的现场条件对组合机床的结构方案也有一定的影响。例如，使用单位的气候炎热，车间温度过高，使用液压传动机床不够稳定，侧宜采用机械传动的结构形式；使用刀位刃磨刀具、维修、调整能力以及车间布置的情况，都将影响组合机床的结构方案。二、 组合机床方案分析比较的主要指标1.机床加工精度和生产率 主要分析比较机床保证加工精度的持久性和机床负荷率。加工精度应有储备量。机床负荷率一般为70%-90%，复杂机床、多品种加工机床负荷率不能偏高（控制在60%）左右。2.机床使用方便性和自动化程度 分析比较时一定要与生产率相适应，不应过分追求自动化程度。生产率高、节拍短，则要求自动化程度高、刀具耐磨且更换调整方便，这样使用才有方便性。3.经济性与可靠性在满足加工要求的前提下，机床避免复杂刀具，力求简单和较高的通用化程度。这样可以降低机床成本，提高工作可靠性。有两点要注意：1）应根据加工精度的需要选择相当精度等级的通用部件。2）应根据生产率要求合理安排工艺流程，均衡负荷，使机床数量少，机床利用率高（机床负荷率不应低于50%），以取得好的经济效果。三、 切削用量的确定在组合机床工艺方案确定的过程中,工艺方法和关键工序的切削用量选择十分重要。切削用量选择是否合理,对组合机床的加工精度,生产率,刀具耐用度,机床的结构形式及工作可靠性均有较大的影响。1.选择切削用量选择的特点1）组合机床常采用多刀,多刃同时切削，为尽量减少换刀时间和刀具的损耗,保证机床的生产率及经济效果，选用的切削用量应比普通单刀加工时低30%左右。2）组合机床通常用动力滑台来带动刀具进给。因此，同一滑台带动的主轴箱上所有刀具的每分钟进给量相同，即等于滑台的工进速度。2.确定切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度 本工序为钻箱体右侧面的6个M12的螺纹孔，刀具选用高速钢麻花钻，由切削用量手册表5-54得：d=10.2mm。查组合机床图册得：加工工序的切削参数加工方法v(m/min) f(mm/r)钻孔200.15查组合机床图册得： v-切削速度（m/min） M-转矩(Nmm) T-刀具耐用度（min） f-每转进给量（mm/r） P-切削功率（KW） F-轴向力（N） HBS-布氏硬度 d-钻头直径（d）由上面的公式可得：=1450min= =4343.4Nmm =0.278KW=1396.6N =620r/min=nf=93mm/min 总转矩为： M=26060.4Nmm总轴向力为：F=8379.6N第三节 组合机床总体设计“三图”绘制组合机床“三图”就是针对具体零件在选定的工艺和结构方案的基础上进行组合机床总体方案图样文件设计，其内容包括被加工零件的加工工序图、加工示意图、机床联系尺寸总图。一、 被加工零件加工工序图1.被加工零件加工工序图的作用与内容被加工零件加工工序图是根据制定的工艺方案，表示所设计的组合机床上完成的工艺内容，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，被加工零件工序图是在被加工零件基础上突出本机床的加工内容，并作出必要的说明，其主要内容包括：(1)被加工零件的形状和主要轮廓尺寸，以及与本工序设计有关部位结构的形状和尺寸；(2)本工序所选用的定位基准，夹压部位，夹紧方向；(3)本工序加工表面的尺寸精度，表面粗糙度，形位公差度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。2.绘制被加工零件加工工序图的规定为使被加工零件工序表达清晰明了,突出本工序图内容，绘制时规定：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表示，保证的加工部位尺寸及位置尺寸数值下方画“”粗实线，其余部位用细实线表示；定位基准符号用“”，并用下标数表明消除自由度数；夹压部位用“” 或 “”辅助支承符号用“”表示。3.绘制被加工零件加工工序图本工序加工部位为减速电机箱体右侧面6个M12的螺纹孔，加工完成后孔尺寸为10.2mm，最终得到加工工序图02号。二、 加工示意图1.加工示意图的内容与作用加工示意图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，它是设计刀具，辅助夹具，主轴箱和选择动力部件，绘制机床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需的技术文件。2. 注意事项 (1)加工示意图应绘制成展开图。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。必须使工件和加工方位与机床布局相吻合。为了简化设计，同一多轴箱上机构尺寸完全相同的主轴（既制加工表面，所用刀具及导向，主轴及接杆等规格尺寸、精度完全相同时）只画一根，但必须在主轴上标注与工件孔号相对应的轴号。 (2）当主轴彼此间很接近或需设置结构尺寸较大的导向装置时，必须以实际中心距严格按比例画，以便检查相邻主轴、刀具、辅具、导向等是否干涉。 (3）当轴数较多时，加工示意图必须用细实线画出工件加工部位分布情况简图（向视图），并在孔旁表明相应的号码，以便于设计和调整机床。多面多工位机床的加工示意图一定要分工位，按每个工位的加工内容顺序进行绘制。3.刀具、刀杆和其它附属件的选择 （1）刀具的选择：加工mm的孔时选用锥柄长麻花钻，GB143985，刀具直径为10.2mm，由机械加工工艺手册表20-4得：。（2）导套的选择： 由组合机床设计简明手册表8-4得：dD H7/h6 H7/h6L10.218263016103)导向的布置和应用范围：由组合机床设计简明手册表8-5得：导向长度mm至工件距离导向直径范围 应用速度最大值(m/min)（1-2.5）d（铸铁）4.确定主轴类型、尺寸、外伸长度:(1) 主轴直径的计算 主轴采用刚性主轴，根据组合机床设计简明手册、表43得： 式中： 轴的直径（） M 轴所传递的转矩（） 系数。刚性主轴 =7.3=18.74mm再根据表36，通用主轴系列参数选d=20mm。主轴直径为20mm的参数：主轴外伸尺寸（mm）D/d32/20L115接杆莫氏圆锥号1由于钻孔类主轴多用滚珠主轴，根据组合机床设计简明手册表77得：选择20-1T0722-41式滚珠主轴。5. 接杆的选择 根据组合机床图册图3-4和所选的主轴的型号得：d半圆键 锥度基准直径20Tr202莫氏1号2022519L22010946-1311136.夹紧螺母型式及尺寸： 由组合机床设计简明手册P171得： 名义尺寸h20Tr20231.6127. 动力部件工作循环及行程的确定 (1) 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，又返回到原始位置的动作过程。一般包括快速引进、工作进给和快速退回等动作。有时还有中间停止、多次往复进给、跳跃进给、挡铁停留等特殊要求。1）工作进给长度L工的确定： =本工序没有切出部分，所以=5+23=28mm2) 快速引进长度的确定 快速引进是指动力部件把刀具送到工作进给位置，其长度按具体情况确定。3）快速退回长度的确定 快速退回的长度等于快速引进和工作进给长度之和。一般在固定式夹具钻孔或扩孔的机床上，动力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退至导套内，不影响工作的装卸就可以了。4）动力部件总行程的确定 动力部件的总行程除了满足工作循环向前和向后所需要的行程外，还要考虑因刀具磨损或补偿制造、安装误差，动力部件能够向前调节的距离（即前备量）和刀具装卸以及刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴中驱除时，动力部件需要退后的距离（刀具退离夹具导套外端面的距离应大于接杆插入主轴孔内或刀具插入接杆孔内的长度，即后备量）。因此，动力部件的总行程为快退行程与前后备量之和。8.其它应注意的问题 1）加工示意图应与机床实际加工状态一致。表示出工件安装状态及主轴加工方法。 2）图中尺寸应标注完整，尤其是从多轴箱端面至刀尖的轴向尺寸链应齐全，以便于检查行程和调整机床。图中应表示出机床动力部件的工作循环及各行程长度。3）加工示意图应有必要的说明。如被加工零件的名称、图号、材料、硬度、加工余量、毛坯要求、是否家冷却液及其它特殊的工艺要求等。最终得到的加工示意图如图03号。三、机床联系尺寸图机床联系尺寸图是用来表示机床的配制形式、机床各部件之间相对位置关系的总体布局图。它是夹具、刀具、刀杆等专用部件设计的重要依据。1.选择动力部件 动力部件的选择主要是确定动力箱和动力滑台。 动力箱规格要与滑台匹配，其驱动功率主要依据主轴箱所需传递的切削功率来选用。在不需要精确计算主轴箱功率或主轴箱尚未设计出来之前，可按下列简化公式进行估算： =式中 -消耗于各主轴的切削功率的总和，单位为KW；计算公式详见组合机床设计简明手册表6-16。-主轴箱的传动效率，加工黑色金属时取0.8-0.9，加工有色金属时取0.7-0.8；主轴多、传动复杂时取小值，反之取大值。=1.668KW 2.085KW由组合机床设计简明手册表5-38、5-39得：右主轴箱选用1TD32型动力箱驱动，y/min，电动机选用Y100-4，功率为3.0KW，电动机转速为1430 r/min。机械滑台和液压滑台性能的特点对比滑台类型优 点缺 点机械滑台1 进给量稳定，慢速无爬行。高速无振动。可以降低工件的表面粗糙度。2 具有较好的抗击性能3 运行安全可靠，调整维修方便4 没有液压驱动的管路漏油，噪声和液压占地问题。1只能有级变速，变速比较麻烦2 一般没有可靠的过载保护，快进转工进时转位精度低。液压滑台1 液压滑台在相当大的范围内进给量可以无级调速；2 可以获得较大的进给力；3 由于液压驱动零件磨损小，使用寿命长；4 工艺上要求多次进给时通过液压换向阀很容易实现；5 过载保护简单可靠；6 由行程调速阀来控制滑台的快进转工进转位精度高，工作可靠。1进给量由于载荷的变化和温度的影响而不够稳定；2 液压漏油现象影响工作环境，能源浪费；3调整维修比较麻烦。由此选机械滑台。由组合机床设计简明手册表5-5、5-6得：机械滑台选用1HJ32型，行程400mm；滑台侧底座选用1CC321型。2.装料高度的确定 装料高度指工件安装基面至机床低端面的垂直距离。组合机床标准中，推荐装料高度为1060mm，但根据具体情况，如车间运输工件的滚道高度、主轴箱主轴的高度等因素，在8501060mm选取。3.工装夹具轮廓尺寸的确定 工件的尺寸和形状是确定夹具底座的尺寸的基本依据。确定夹具底座尺寸时应考虑工件的定位件，夹紧机构、刀具导向装置的需求空间，应满足排屑和安装的需要。钻削和镗削的模架体厚度约为100300mm。根据上面的要求，大约估计取夹具体的底座长为819mm，宽度为566mm。4.中间轮廓尺寸的确定 中间底座的轮廓尺寸要满足夹具在其上面连接安装的需要。中间底座长度尺寸根据所选的动力部件（滑台、滑座）及配套部件的位置关系的确定。还应考虑主轴箱处于终了位置时，主轴箱与夹具之间有适当的距离，以便机床调整、维修；另外中间底座应有70100mm的排屑或冷却液回流槽。中间底座长度方向尺寸，要根据所选动力部件和夹具的安装来确定。由组合机床设计简明手册表2-5得：中间低座L=1000mm,B=630mm。由上面所得尺寸可以绘制出机床联系尺寸图04号。 5.确定主轴箱轮廓尺寸 标准通用钻主轴箱的厚度是一定的，卧式为325mm,立式为340mm。因此，确定主轴箱尺寸，主要是主轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度。主轴箱宽度B、高度H的大小主要与被加工零件孔的分布位置有关，可按下式确定： B=b+2 H=h+ =+-（0.5+）式中 b-工件在宽度方向相距最远的两孔距离，单位为mm； -最边缘主轴中心至箱体外壁距离，单位为mm； h-工件在高度方向相距最远的两孔距离，单位为mm； -机床装料高度，单位为mm； -最低主轴高度，单位为mm； -滑台总高，单位为mm； -侧底座高度，单位为mm； 推荐70-100mm。对于卧式组合机床，要保证润滑油不至于从主轴衬套处漏到箱外，推荐85-140mm。 =+-（0.5+） =69.9+883-（0.5+280+560） =112.4mm取=90mm， H=h+ =141.55+215+90 =446.55mm 由此按通用箱体系列尺寸标准，由组合机床设计简明手册表7-1得： 主轴箱尺寸为 BH=400mm500mm。 6. 绘制机床联系尺寸总图的注意事项 机床联系尺寸总图应按机床加工终了状态绘制。图中应画出机床各部件在长、宽、高方向的相对位置联系尺寸及动力部件退至起始位置尺寸；画出动力部件的总行程和工作循环图；应注明通用部件的型号、规格和电动机型号、功率及转速：对机床各组成部分标注分组编号。当工件上加工部位对工件中心线不对称时，应注明动力部件中心线同夹具中心线的偏移量。机床加工方向从工件中心到夹具、主轴箱、滑台、再由滑台返回到滑座前端、侧底座、中间底座、工件中心的尺寸链应封闭。7.机床分组为了便于设计和组织生产，组合机床各部件和装置按不同的功能划分编组。组号划分规定如下：（1）第10-19组-支承部件。一般由通用的侧底座、立柱及其底座和专用中间底座等组成。（2）第20-29组-夹具及输送设备。夹具是组合机床主要的专用部件，常编为20组，包括工件定位夹紧及固定导向部分。（3）第30-39组-电气设备。电气设计常编为30组，包括原理图、接线图和安装图等设计，专用操作台、控制柜等则另编组号。（4）第40-49组-传动装置。包括机床中所有动力部件如动力滑台、动力箱等通用部件，编号40组，其余修改部分内容或专用的传动设备则单独编组。（5）第50-59组-液压和气动装置。（6）第60-69组-刀具、工具、量具和辅助工具等。（7）第70-79组-主轴箱及其附属部件。（8）第80-89组-冷却、排屑及润滑装置。（9）第90-99组-电气、液压、气动等各种控制挡铁。8.机床生产率计算生产率计算卡是反映所设计机床的工作循环过程、动作时间、切削用量、生产率、负荷率等的技术文件。通过生产率计算卡，可以分析拟定的方案是否满足用户对生产率及负荷率的要求。1.理想生产率Q理想生产率Q是指完成年生产纲领A所要求的机床生产率。它与全年工时总数有关，一般情况下，单班制取2350h，两班制取4600h，则Q=2. 实际生产率实际生产率是指所设计机床每小时实际可生产的零件数量。即=式中 生产一个零件所需要的时间（min），可按下式计算：=（+）+（）式中 分别为刀具的第一、第二工作进给行程长度，单位为（mm）；分别为刀具的第一、第二工作进给量，单位为（mm/min）；死挡铁停留时间，一般为在动力部件进给停止状态下，刀具旋转510转所需的时间，单位为（min）；-分别为动力部件快进、快退行程长度，单位为（mm）；-动力部件快速行程速度。用机械动力部件时取5-6m/min ；用液压动力部件时取3-10m/min；-直线移动或回转台进行一次工位转换时间，一般取0.1min；-工件装、卸时间。它取决于装卸自动化程度、工件重量大小、装卸是否方便及工人的熟练程度。通常取0.5-1.5min。辅助时间（min），包括快进时间、快退时间、工作台移动或转位时间，装卸工件时间；即 式中 分别为动力部件快进行程长度、快退行程长度（mm）；动力部件的快速移动速度（mm/min）；工作台移动或转位时间（min），一般为0.050.13min；装卸工件时间（min），一般为0.050.13min。 如果计算出的机床实际生产率不能满足理想生产率要求，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，机床负荷率为二者之比。即 第四章 夹具设计第一节 组合机床夹具概述一、组合机床夹具的定义和作用夹具是组合机床的重要组成部分，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它用于实现加工零件的准确定位，夹紧刀具的导向，以及装卸工件的限位等。组合机床夹具和一般夹具所起的作用看起来好象很接近，但其结构和设计要求却有着很显著的甚至是很根本的区别。组合机床夹具的结构和性能，对组合机床配置方案的选择有很大的影响。夹具的主要作用就是在加工过程中确保工件定位可靠，工作环境稳定。二、组合机床夹具的特点（一）一般的机床夹具是作为机床和辅助设备而设计的，而组合机床夹具是机床的主要组成部分，其设计工作是整个组合机床的主要组成部分之一。（二）组合机床夹具和机床其它部分有极密切的关系，正确的了解它们之间的关系，是保证组合机床的工作可靠性和使用性良好的重要条件之一。（三）由于组合机床常是多刀、多面和多工序同时加工，会产生很大的切削力和振动。因此组合机床夹具必须具有良好的性能和足够的夹紧力，以保证在整个加工过程中工件不产生任何位移。同时，也不应使工件产生不允许的变形。1. 组合机床夹具是保证加工精度的关键部件，它的设计、制造和调整都必须有严格的要求，使它能持久的保持精度。2. 组合机床夹具应便于实现定位和夹紧自动化。组合机床夹具和组合机床的组成部分，其设计应按如下程序进行：（1）认真研究分析所要设计夹具的原则、原始数据和要求。（2）拟订夹具结构方案和进行必要的计算。（3）组合机床夹具总图和零件。在设计过程中，不要把组合机床夹具和一般夹具混淆起来。组合夹具是在万组机床上为了完成一道工序加工，用一些标准元件重新组装成新的夹紧装置。用完后，可利用这些元件组装成新的夹紧装置，而组合机床夹具则是以部分的通用元件加上专用件组成的组合夹具，它不便于改装。按照组合机床夹具的主要功能，其结构可以分为三大部分即定位支承系统、夹紧机构、刀具导向装置。本人设计的夹具工件是从前方进入的，加工完成后从夹具后方出去。符合车间机床的布置形式，适用于流水线，使生产率大为提高。由于组合机床设计的是单位式的，夹具固定安装在底座上，对机床相对滑动。下面就这些结构设计的原则造型，分别进行讨论。三、研究夹具的目的和意义随着我国改革开放的不断深入，市场经济体系的不断完善，我国工业逐渐向成熟化发展。在整个机械工业中，设计在其中占有的地位日益显现出来。工业设计主要包括三个方面的内容：第一是产品设计；第二是与产品有关的视觉传达设计，如产品的包装、商业广告等平面设计；第三是由产品设计扩展的环境设计，如产品的展示与陈列，商品橱窗设计以及室内设计等。产品设计作为工业设计的核心，它涉及的面广，从人们的衣食住行到社会的各行各业，产品设计无时不有，无初不在。产品设计的对象既包括一般的日用生活制品，也包括工业生产的机床、加工工具；既包括家用小电器产品，也包括专业的仪器、仪表；既包括私有的自行车、摩托车，也包括大型的汽车、飞机等交通工具都属于产品设计的范畴，本论文主要是针对加工工具设计，在一定范围内又称“加工辅助设计”，即机床夹具体的设计。机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中应深入实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。而深入实际生产调查研究中，应当掌握下面的一些资料：（一）工件图纸：详细阅读工件的图纸，了解工件被加工表面的技术要求，该件在机器中的位置和作用，以及在装置中的特殊要求。（二）工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面状况，基准面选择的情况，可用机床设备的主要规格与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。（三）生产纲领：夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。（四）制造与使用夹具的情况：有无通用零部件可供选用，工厂有无压缩空气站，制造和使用夹具的工人的技术状况等。夹具的出现能可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大了机床的工艺性能。四、夹具的基本结构和工作原理按在夹具中的作用、结构特点、组成夹具的元件可以划分为以下几类:（一）定位元件及定位装置；（二）夹紧元件及夹紧装置(或者称夹紧机构)； （三）夹具体；（四）对刀引导元件及装置(包括刀具导向元件、对刀装置及靠模装置等)；（五）动力装置；（六）分度对定装置；（七）其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉、螺纹和各种手柄等)；每个夹具不一定所有的各类元件都具备，如手动夹具就没有动力装置，一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之，按照加工等方面的要求，有些夹具上还需要设有其它装置及机构，例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。第二节 定位支承系统一、定位装置及机构本夹具是夹紧曲轴箱箱体进行钻孔，钻孔的平面是前工序已经加工好的平面，平面上已经加工出定位孔，故采用一面两销定位，定位孔如工序图上的标注。平面定位采用支承板和定位销定位。在组合机床上加工时，必须使加工零件相对刀具及其导向保持正确的相对位置，这是靠夹具的定位支承系统来实现的。定位支承系统除用以确定被加工零件的位置外，还要承受被加工零件的重量和加紧力，有时还要承受切削力。定位系统主要由定位支承、辅助支承和一些限位元件组成。定位支承是指在加工过程中维持被加工零件有一定的位置元件。 在组合机床上加工箱体类零件多采用“一面两销”的定位方法，这种方法保证了理想的六点定位。这里工件在夹具中不是用三点支承的，而是靠在两条长的支承板上。这样增加了定位系统的刚性，防止了夹紧力和切削力不是对准支承而引起工件的变形，这种变形不仅影响加工的精度，而且也是引起振动的原因，甚至会造成刀具的折断。但采用支承板时，由于工件定位基面的不平直度误差（一般在0.050.1mm）和支承间的不共面度误差（0.010.03mm），工件在夹压力作用下也会产生变形，但变形量较小，对一般精度要求的精加工还是在允许范围内的，并不会引起振动。组合机床常用的定位支承元件有支承板、支承块、支承销。我们这时采用支承板，支承板的高度尺寸有30及60两种，支承板采用长的，工件在支承板上有相对滑动，为了防止支承板表面产生毛刺，沿纵向应有倒角，而两端面则必须做成的导角并进行抛光。为了提高支承板的耐磨性，一般采用20钢制造。定位销的精度等级根据被加工零件的加工精度，定位销及其距离来确定，可以将定位销的精度再提高一些，以减小定位系统的间隙。为了保证加工余量均匀，减小切削力的变化，提高加工精度，粗、精加工都采用统一的加工基准，并将工件靠在定位销的同一侧，以减小定位间隙而造成的加工余量的变化。定位原件的选择设计（一）定位方式的选择 一面两孔定位（二）面 支承板的选择 T0219-41 粗糙度要求 1.6 高度 60mm（三）孔 可换定位销 注： 工件的定位若以一面两孔定位时，为补偿工件两定位孔直径和中心距误差及夹具两定位销直径和中心距误差，夹具两定位销应选择一圆柱销和一削边销。（四）削边销的设计计算 （参：夹具设计手册 P19）1. (两定位销中心距等于工件两基准孔中心距) =260mm2. 这里取 3. 圆柱销最大直径： 4. 补偿值： 5. 削边销宽度： 6. 削边销与基准孔的最小间隙配合：7. 削边销最大直径：（五）定位销高度的计算 =12.1mm 由于零件为水平装料，后抬起定位销，所以 H取12mm即可 故 H=12mm二、导向装置及机构在组合机床上完成的孔加工工序中，除采用“刚性主轴”的加工方法外，在大多数情况下，切削刀具都在导向装置中工作，因此具有精密导向便成为组合机床工作的显著特点之一。组合机床夹具上的导向装置是作为引刀具对工件进行切削加工的重要装置。(一) 导向装置的作用1. 保证刀具对工件的正确位置。2. 保证各刀具之间的正确位置和提高刀具系统的支承刚性。3. 保证加工精度和机床的可靠工作。刀具的导向装置在一般情况下都是固定地设置在机床夹具上的，并成为组合机床的一个重要组成部分。(二) 导向装置的分类组合机床的导向装置，具有多种不同的结构形式。但根据其运动形式不同，可将导向装置大致分为两类：1. 第一类导向装置 这一类导向装置的导套安装在机床夹具的钻板上并固定不动。刀具或刀杆在本身导套内既有相对转动又有相对移动。这一类导向装置可以由两种不同的使用方式：一种是刀具本在导套内工作；另一种是刀杆部分作为导向。2. 第二类导向装置第二类导向装置带有右旋转的部分，旋转部分可做在刀杆上也可做在夹具的钻模板上，此时刀杆本身导套内只有相对移动，我们常见的各种镗孔都属于这一类的。由于钻孔直径小，刀具转速较低，所以导向采用第一类导向。(三) 固定式导套固定式导套在夹具上是固定不动的，它通常由三个元件组成，即压套螺钉、可换导套和中间套。采用固定式导套时，外部尽可能装上中间套，其目的在于当导套磨损后进行更换，不至于破坏钻模体上的孔，要将中间套削边时，也尽量采用中间套。1. 通用导套的尺寸规格通用导套的尺寸规格见设计手册。2. 固定式导套的使用在组合机床上进行多轴钻孔时，孔的位置精度一般可达到，在采取有效措施后可达到。影响钻孔位置精度的因素很多，例如：导套的配合间隙、导套至工件端面的距离、钻头横刃的刃磨合钻头的倒锥角度等。由采用麻花钻在导套内进行钻孔的一系列研究表明，导套的长度对钻孔位置精度的影响并不显著，从导向设计的角度出发，提高这一精度的措施主要从缩短导向设计的角度，缩短导至工件端面的距离和减小导套的配合间隙出发。(四) 导向装置选择与设计1. 钻套类型的选择与设计由于加工孔的要求相同,那么对导向装置的长度、同轴度等一些要求也相同。根据产品的图纸得到16处的孔大小相同，d=12mm，此时查工厂的常用刀具型号选直径10.2mm的标准麻花钻。从而确定钻套的导向直径，取10.2mm，从整体设计的已知条件来看,由以上数据综合分析，取钻套总长为26mm。 生产技术要求为：（1）d对D的径向跳动不大于0.01mm；（2）d公称尺寸是刀具的最大尺寸，其允许差为+0.003+0.013；（3）热处理：T10A，淬火HRC6064，渗碳深度0.81.2mm；（4）表面发蓝或其它的防锈处理，锐边无毛刺。2. 衬套的选择与设计衬套的主要作用是为了避免在更换钻套时，对钻模板的孔口造成过多的摩擦而使孔口不断的扩大，从而影响钻孔的精度，不能达到精度和加工的要求，致使生产的产品成为废品。此套夹具采用固定衬套。根据已有条件确定衬套的外径为26mm，公差范围为+0.025mm0mm。生产技术要求为：（1）d对D的径向跳动不大于0.01mm；（2）d公称尺寸系钻套的最大尺寸，其允许差为+0.004+0.017；（3）热处理:T10A，淬火HRC6064；渗碳深度0.81.2mm；（4）表面发蓝或其它的防锈处理，锐边无毛刺。第三节 定位误差分析 由于工件的定位不准确造成的加工面相对于工序基准的位置误差简称为定位误差。在加工时，夹具相对于刀具及切削面的位置是固定不变的，因此可以认为加工的表面是固定不变的。在这种情况下，加工面对其工序基准的位置误差就是由工序基准的位置误差所引起的。所以定位误差也就是定位时基准沿加工方向上的位置变动量。 造成定位误差的原因是：基准位置误差和基准不重合误差。一、工序基准不重合误差 工序基准：在加工工序图中，用来规定本加工表面的位置基准，称之为工序基准。定位基准就是工件在定位时，据已确定工件在具体中位置的表面称之为定位基准。在设计夹具时尽可能选用工序基准作为定位基准，即要遵循基准重合的原则，但是有时根据其他方面的原因考虑，也可以选用基准重合。 二、基准位置误差六点定位解决消除工件六个自由度的问题，现在需要的是进一步解决工件定位精度的问题。在六点定位中，工件是作为一个整体来考虑的，而在分析定位的精度时，则要根据具体的表面来研究。这是因为在一批工件中，每个工件的尺寸、外形、表面的情况及相互的位置关系上都存在差别。因此每一批工件，在定位后都有不同的位置误差，即每个表面都有不同的位置变动量，它的工序基准的位移误差都有会对加工精度有直接影响，工序基准的变动是由于工序基准与定位基准不重合及定位基准本身位置造成的。三、定位误差分析因为使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的对定及工件在夹具中的定位密切相关，所以工序中各项加工误差之和等于或小于该工序规定误差，即：其中： :夹具相对于机床成形运动的位置误差 :夹具相对于刀具位置的误差 :工件在夹具中的定位误差 :夹紧误差 :夹具磨损的加工误差对于所选一面两孔的定位方式 为转角误差 由于工件定位造成的加工表面相对其工序基准的位置误差称位定位误差，所以定位误差也就是工件定位时工序基准沿加工要求方向上的位置的最大变动量，即工序基准位置的最大变动量在加工尺寸方向上的投影。第四节 夹紧机构一、夹紧机构的概述在组合机床上加工时，工件依靠夹具上的定位支承系统获得对刀具的正确相对位置还需要依靠夹具上的夹紧机构来消除工件因受切削力或工件自重的作用而产生的位移和振动，使工件在加工过程中能继续保持定位所得到的正确位置。夹紧机构通常由三个部分组成：夹紧动力部分、中间传动机构和夹紧元件。这三部分起着不同的作用：夹紧动力部分用于产生力源，并将力传给中间传动机构；中间传动机构能够改变作用力大小和方向，同时能产生自锁作用，以保证在加工过程中，当力源消失后，工件在切削力或振动的作用下仍能可靠夹紧；夹紧元件则用以承受由传动机构传动的夹紧力，并与工件直接接触而执行夹紧动作。二、设计夹紧机构时应符合的要求设计夹紧机构时应符合以下要求：加工精度；保证生产率；保证可靠性；结构夹紧简单；操作方便安全。 考虑到本设计的切削力不是很大，工件是在批量的生产要节省装夹的工时，还有为了使夹具的设计方便、简便，故采用液压缸直接夹紧。但是，这样的设计也有缺点：不能产生自锁作用，当液压减小或力源消失后，工件在切削力或振动的作用下可能使工件产生位移或突然没有了夹紧力，这是不能自锁造成的，这样只有在液压回路设计一个保护用压力继电器，在液压减小时能使机床自动停机。三、夹紧动力 作为夹紧机构的动力源，可以分为手动夹紧与自动夹紧。组合机床夹具常用自动夹紧，力源包括气动夹紧、夹紧扳手和液压夹紧。 本双面钻孔组合机床夹具用的是液压夹紧，之所以这样选择的考虑是：由计算可知所需的夹紧力不是很大。这样选的优点是：成本低，操作简便，动作迅速，缩短辅助时间，易于集中控制、程序控制和实现工序自动化。四、夹紧力的确定 所谓夹紧力的确定，从广义上说，就是正确的确定夹紧力的三个要素：作用点、方向和大小。（一）夹紧力的作用点 选择夹紧力后定位稳定，因而必须避免产生使工件离开夹紧力定位表面的力系和力矩系，夹紧力的作用点应在工件定位支承面上，或落在由诸支承块所连成的面积范围内。1. 必须保证夹紧后工件的变形最小。为此，夹紧力应作用在工件刚性最好的部位，即夹紧点应尽量靠近工件的壁或颈，并要避免设在工件弯曲的力矩。2. 为了满足上述两项要求，只有一个夹紧力是不够的，在多数情况下需对工件进行多点夹紧，力求使工件夹紧比较稳固。3. 本工序所选用的定位基准、加压部位及夹紧方向见加工工序图。（二）夹紧力的方向夹紧力方向的选择与工件定位其准的位置、工件重力方向和切削力方向有确切的关系。夹紧力方向应朝向工件在夹具上定位时的主要基准面，这对于保证夹紧后工件定位的稳定和减少工件的夹紧变形都是有利的。工件定位时，工件的位置通常仅靠其自身的重力来确定，而重力的方向永远是向下的。因此箱体零件的主要基准面多为水平面，此时希望夹紧力的方向也和重力方向一致，使工件在自身重力的作用下，保持定位位置不变，然后再施以方向相同的夹紧力将工件夹紧。切削力的大小和方向，是确定夹紧力方向的另一个主要因素。夹紧力和切削力的相关方向有三种典型情况，我们所设计的是其中的一种，即夹紧力和切削力垂直。五、夹紧力的计算欲选择夹紧机构和适当的动力传动系统，就必须确定所需夹紧力的大小。所需用夹紧力的大小主要取决于切削力和重力的大小和方向。重力的大小和方向是不变的，而切削力的大小和方向在切削过程中是不断变化的。在保证机床正常和可靠工作的条件下，夹紧力愈小愈好。如果盲目的加大夹紧力，就会造成如下后果：加大了夹具驱动机构尺寸，这提高了与夹紧力相关连的夹具的刚性，会使夹具过于庞大；增加了工件在夹紧时的变形，从而影响加工精度。为了简化问题，在确定夹紧力时，一般假定工艺系统工件、刀具、机床都是绝对刚性的；切削过程是稳定的，而且切削参数是固定不变的。在这些条件下，切削力可根据切削原理中的计算公式求得。然后，为了利于夹紧可靠，在计算结果中引进安全系数计算作为实际所需的夹紧力。为了确定夹紧力，必须先计算切削力，计算时，一般只考虑主切削力。（二）夹紧力的计算 （参：机床夹具设计手册P28）1. 结构组成 （参：机床夹具设计手册P28）2. 夹紧力的确定 :实际所需夹紧力，单位N W：在一定条件下，由静力平衡得出的理论值 K: 安全系数 3. 安全系数的确定查表1-2-1 得 由于K的结果小于2.5，所以取K =2.54. 钻销切削力的计算 根据之前 Ft=8379.6N M=4343.4Nmm查表1-2-11 （参：机床夹具设计手册P35）查表1-2-12 （参：机床夹具设计手册P38） 代入公式，得 Wk=18016N六、关于夹紧力的一些讨论由于该工序中组合机床为左右同时以相同转速、进给量进行加工，而且两面各有八个孔且分布基本与工件中心面对称。所以根据受力平衡原理分析可知，左右两面的切削力基本相同而方向相反则将相互抵消，这样所需的夹紧力根据公式理论上几乎为零。但考虑到组合机床在实际操作过程中有试机或一些意外情况发生，导致组合机床单面工作的可能性，我们的夹紧力仍需要达到单面加工时所得出的夹紧力以保证组合机床加工全过程的稳定、安全、可靠。外文资料Chinas machinery automation technology development roadAutomation technology in this century has been extremely rapid development and impact of one of the great science and technology. Modern automation technology is a completely new kind of productivity, create social wealth is a direct one of the major means of human activities and the production of material plays a great role in promoting. Therefore, automation technology by the extensive attention of all countries in the world and more and more applications.Machinery automation, mainly in machine manufacturing industry in the application of automation technology, to achieve the targets of processing for automated production, the optimal and effective automated production process, production inputs to accelerate the processing speed of transformation and mobility. Machinery automation technology and application development, technological transformation is the mechanical manufacturing industry, the primary means of technological progress and technological development, the main direction. Machinery automation technology standards, not only affect the development of the whole machinery industry, but also for national economic departments of the great technological progress has a direct impact on. Therefore, the development of Chinas machinery manufacturing automation technology, in line with the basic principles of socialism in our country, in line with Chinas laws governing the development of modern production. How the development of Chinas machinery automation technology, there are technical policy issues, should seek truth from facts, all from Chinas specific national condition, to fulfill all the basic work, taking Chinas machinery automation technology development.1. Combination of Chinas national conditions, the development of modern machinery automation technologyDomestic and foreign industrial development history tells us that the realization of automated machinery is a junior to senior, from simple to complex, from imperfect to improve the process of development. When the operation of automatic machine controller, the mode of production to gradually transition from mechanization to mechanical control automation,digital control automation, computer-controlled automation. Only by establishing an automated factory, the production process can be completely automated, can improve the overall productivity, to automate the senior ideal stage.2. with the actual production, focus on practical development of machinery automation technology.Advanced manufacturing technology is the essence of all applications. The development of machinery automation technology, enterprises should be the production and technological development and the actual needs of specific conditions as a guide. Only the right products in line with the use of automated production, to receive a good social and economic benefits and cost-effective technology. Chinas development machinery automation technology, in combination with reality, focus on practical, that is a real benefit to the national economy.3. Development of less investment and quick, low-cost automation technologyThe development of low-cost automation technology, great potential, broad prospects for investment and quick to raise the degree of automation, can receive the economic multiplier effect for our countrys development needs and national conditions.Foreign low-cost development of machinery manufacturing automation technology experience is useful. Chinas machinery manufacturing enterprises have a great deal of common equipment, machinery automation in the development of modern technology, if the original equipment-based, rationally adjust the machine layout, add a small amount of CNC equipment, the introduction of CAD / CAM technology, give full play to computer Management of the advantages of automation and human creativity, together constitute a people-centred, as the guide to information automation, and establish autonomous unit of production systems for Chinas machinery manufacturing automation technology application development has provided a small investment, quick, effective , In line with Chinas national conditions of the machinery automation technology, new ways of development.4. basis do a good job, pay attention to supporting the development of machinery automation technologyModern automation technology in the manufacture of machinery is in control theory, under the guidance of the production logistics and the role of a comprehensive study, involving machinery technology, microelectronic technology, automatic control theory and computer technology. The development of machinery automation technology, must be the main concern electronics, computer technology, machine tool parts detection and automated loading, widely used procedures CNC machine tools, and the development of efficient and reliable automated production lines, used in the production of computer information systems and automation Control systems. The development of applications for machine automation technology, automation technology solid grasp of the basic work of the project and proceed from reality in the promotion and application of work, it is necessary to the development of host, but also supporting the development of components and automated control systems. Programmable logic controller, the microprocessor, various sensors, the new tool, control systems and system software, computers and other electronic machinery automation in the future will be the main technical basis.To sum up, Chinas machinery manufacturing development of automation technology, not only to the high starting point, aimed at advanced world standards, including the international field has showed Fengmang some of the new technology, and must include flexible low-cost, quick Automation technology, adhere to and improve the integration of the universal principle of Chinas machinery automation technology to the healthy development of applications on high-speed, high-quality and cost-effective way. No one in China to complete the plant will probably not the main machinery manufacturing development model nor the machinery automation technology, the development of applications for urgent matter. This is Chinas machinery automation technology development.中文翻译：中国的机械自动化技术发展之路自动化技术是本世纪以来发展极迅速和影响极大的科学技术之一。现代自动化技术是一种完全新型的生产力，是直接创造社会财富的主要手段之一，对人类的生产活动和物质文明起着极大的推动作用。因此，自动化技术受到世界各国的广泛重视和越来越多的应用。 机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。因此，发展我国的机械制造业自动化技术，符合我国社会主义的基本原则，符合我国现代生产的发展规律。 如何发展我国的机械自动化技术，这里有个技术政策问题，应实事求是，一切从我国的具体国情出发，做好各项基础工作，走中国的机械自动化技术发展之路。 1.结合我国国情，发展现代机械自动化技术 国内外的工业发展史告诉我们，实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机器的操作采用自动控制器后，生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制（传统）自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。只有建立了自动化工厂后，生产过程才能全盘自动化，才能使生产率全面提高，达到自动化的高级理想阶段。 2.结合生产实际，注重实用发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产，才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。 3.发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术，潜力大，前景广，投资省，见效快，提高自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，若以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引入CADCAM技术，充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 4.抓好基础，注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下，对生产的物流和人的作用进行综合的研究，涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术，必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化，广泛采用程序数控机床，以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术，要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作，既要发展主机，也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基础。 综上所述，我国机械制造业发展应用自动化技术，不但要起点高，瞄准世界先进水准，包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术，而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术，坚持提高与普及相结合的方针，我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式，也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。JIGS AND FIXTURESINTRLDUCTIONIt has already been stated that the workpiece must be located relative to the cutting tool , and be secured in that position .After the workpiece has been markec out ,it is still necessary to position it with respect to the machine morement,and to clamp it in that positon before machining is started.When several identical sorkpieces are to prlduced the need to mark out each part is eliminatde by the use of jigs and fixtures,but if a casting or forging is involved ,a trial oorkpiece is markec out ,to ensure that the workpiece can be produced from it ,and to ensure that ribs, cores, etc. have not become misplaced.Jigs amd fixtures are alike in that they both incorporate devices to ensure that the workpiece is correctly bocated amd clamped, but they differ in that jigs incorpoorate means of tool guiding during the actual cutting operationj, and fixture do not . In practice, the only cutting tools that can be guided while actually cutting are drills, reamers, and similar cutters; and to figs are associated with drilling operations, and fixtures with all other operations. Fixtures may incorporate means of setting the cutting tools relative to the location system.The advantage of jigs and fixtures can be summarized as follows:1) marking out and other measuring and setting out methods are eliminated;2) unskilled worked may proceed confidently and quickly in the knowledge that the workpiece can be positionde correctly, and the tools guided or set;3) The assembly of parts is facilitated,since all components will be identical within small limits , and reyingand filling of work is eliminated;4) the parts will be intrechangeable ,and if the product is sold over a wide area, the problem of spare parts will be simplified;Bolt holes often have 1.5mm of even 3.0mm clearance for the bolt , and the reader may doubt the necessity of making precision jigs for such work. It must be rememgered that the jigs, once made, will be used on many components, and the estra cost of an accurately made jig is spread orer a large output, Furthermore,it is surprising how small errors accumulate in s mechanism during its assembly, When a clearance is specified, it is beteer to ensure its observance, rather than to allow careless marking our and machining to encroach upon it.1) The location of workpeece.Fig,10.1 represents a body that is completely freeing space, in this condition it has six degrees of freedon. Consider these freedons with respect to the three mutually perpendicular axes XX, YY, and ZZ. The body can move along any of these axes; it therefore has three freedoms of translation. It can also rotate about any of the three axes; it bherefore has three freedoms of rotation. The total number of freedoms is six. When work is located, as many of these freedoms as possible must be eliminated ,to ensure that the operation is performed with the required accuracy. Accuracy is ensured by machining suitable location features as early as possible, and using them for all location unless other considerations mean that other location features must be used. If it is necessary, the new location features must be machined as a result of lication from the former location features.2) The clampoing of the workpiece, The clamping system must be such that the workpiece is held against the cutting forces, and the clamping forces must not be so great as to cause the workpiece to become distorted or damaged. The workpiece must be supported beneath the point of clamping, to ensure that the forces are taken by the main frame of the fig or fixture, and on to the machine table andbed. When jigs and fixtures are designed, the claming system is designed to ensure that the correct clamping force is applied, and that the clamps can be oprated quickly but with asfety.DEFINTION OF A DRILL JIG A drill jig is a device for ensuring that a hole to be drilled, tapped, or reamed in a workpiece will be