摘要：本设计课题为FX501细纱机蜗轮轴承座加工工艺及工装设计。完成箱体零件的机械加工工艺规程制订，完成工艺过程卡和工序卡；进行一台专用组合机床的总体设计.根据轴承座尺寸、形状、材料、加工部位的结构和加工精度、表面粗糙度等要求，确定选用卧式双面铣组合机床；为实现工件快进和工进配以移动工作台；被加工平面为大平面，材料为HT200，故刀具选择硬质合金端铣刀。夹具安装在移动工作台之上。在被加工零件的定位方面，本方案采用了“一面两销”的定位方式，以达到较好的定位效果。夹紧是通过手动夹紧，以四个压板实现夹紧，这样能很好的防止夹紧力作用下工件产生形变。由于被加工零件体积、重量较大，故采用支承板支承。另外通过夹具误差设计分析，能够较好地保证加工精度。

通过这样的设计来达到加工要求，以便能完成对轴承座的粗铣，满足工厂制定的产量。

关键词：组合机床；夹具；轴承座；铣削

The diesel of the overall modular machine tool and jig for thick mill the surface and bottom of cylinder body of the diesel engine

Abstract: The diesel of the overall modular machine tool and jig are designed for thick mill the surface and bottom of cylinder body of the diesel engine. The system design mainly completes “three charts and a card” about the two-sided mill modular machine-tool. The jig design is to complete the structure plan, the assembly drawing and the parts drawing.

According to the cylinder body size, the shape, the material, processing request and so on spot structure and processing precision, surface roughness, determined selects the horizontal-type two-sided mill aggregate machine-tool; In order to realize the work piece to enter quickly with the labor enters matches by moves the work table; Is processed the plane is the big plane, the material is HT250, therefore cutting tool choice hard alloy face cutter. The jig installs in moves above the work table. In is processed the components the localization aspect, this plan has used "two sells at the same time" the locate mode, by achieves the good localization effect. Clamps is through manual clamps, clamps by four clamps realizations, like this can very good prevent clamps under the action of force the work piece to have the deformation. Because is processed the components volume, the weight is big, therefore uses the support plate supporting. Moreover designs the analysis through the jig error, can guarantee the processing precision well.

I complete the design requirements according to such design, so that I can complete to the diesel engine was mad the cylinder body goes against the bottom the thick mill, satisfy the factory formulation the output.

Key words: modular machine-tool; jig; cylinder body ; milling

1 前言………………………………………………………………………………1

2 机床总体设计…………………………………………………………………3

2.1 被加工零件分析………………………………………………………………3

2.2 机床结构的确定………………………………………………………………3

2.3 本组合机床的特点………………………………………………………………3

2.4 切削用量的确定………………………………………………………………3

2.5 各部件的造型………………………………………………………………4

2.6 绘制“三图一卡”………………………………………………………………7

3 夹具设计…………………………………………………………………………………12

3.1 概述……………………………………………………………………………………12

3.2 设计的前期准备………………………………………………………………………13

3.3 定位装置的确定……………………………………………………………………13

3.4 确定夹紧方案……………………………………………………………………16

3.5 其他元件的设计……………………………………………………………………18

3.6 夹具的公差配合及技术要求…………………………………………………………18

3.7 工序的精度分析……………………………………………………………………21

4 总结………………………………………………………………………………………25

5参考文献…………………………………………………………………………………26

6 致谢……………………………………………………………………………………27

7 附录………………………………………………………………………………………28

前言

根据工件加工的需要，以独立的通用部件为基础，配以部分专用部件组成的专用机床，称之为组合机床。它适用于小批、大批、大量生产企业，多用于加工量大的大、中型箱体和箱体类工件，完成钻孔、扩孔、车端面和凸台、在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面。

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、传动装置、动力箱、进给滑台等为动力部件。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。

组合机床的特点：

a．组合机床由70～90%的通用部件组成，可以缩短设计和制造周期。而且在需要的时候，还可以部分或全部进行改装，以组成适应新加工要求的新设备。这就是说组合机床有重新改造的优越性，其通用部件可以多次重复利用。

b．组合机床是按具体加工对象专门设计的，可以按最佳工艺方案进行加工。

c在组合机床上可以同时从几个方向采用多把刀具对几个工件进行加工，是实现集中工序，提高生产效率的最好途径。

d.组合机床是在工件一次装夹下用多轴实现多孔同时加工，有利于保证各孔相互之间的精度要求，提高产品质量；减少了工件工序间的搬运，改善了劳动条件；减少了占地面积。

e．由于组合机床大多数零、部件是同类的通用部件，简化了机床的维护和修理。

f．组合机床的通用部件可以组织专门工厂集中生产，有利于提高产品质量和技术水平，降低制造成本。

随着电子技术的飞速发展，根据大批量生产多样化、中小批量多品种生产高效化的要求，以及产品更新加速的特点，70年代以来发展了新型组合机床----柔性组合机床。它是应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具、刀具的自动更换，配以可编程序控制器（PC）、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。

在我国，组合机床发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。

机床夹具是在机床上加工零件时所使用的一种工艺设备，用它来准确地定位工件与刀具之间的相对位置，即实现工件的定位与夹紧，以完成加工所学要的准确相对运动。

由于夹具能有效地保证加工精度和提高劳动生产率，故已成为机械加工中不可缺少的工艺装备。为了适应机械制造业中产品更新快、品种多、中小批生产的要求，近些年来夹具设计的发展表现在以下几个方面：

a．通用夹具朝高精度、高效率、大范围方向发展；

b．专用夹具的发展不仅注重高精度与高效率，而且朝标准化与规格化方向发展；

c．大力发展可调整夹具与组合夹具；

b．发展能扩大机床使用范围和性能的夹具；

e．夹具的设计与制造采用新工艺、新结构、新材料。

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内容简介：: 1 毕业设计指导毕业设计（论文）是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计（论文）在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面，具有不可替代的作用，是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现，是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。同时，毕业设计（论文）的质量也是衡量教学水平，学生毕业与学位资格认证的重要依据。要加强毕业设计（论文）阶段的教学管理工作，要进一步强化和完善毕业设计（论文）的规范化要求与管理，围绕选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节，制定以下明确的规范和标准。1.1 毕业设计的目的和要求毕业设计是教学计划的重要组成部分，机械制造及自动化专业的毕业设计应以工程设计为主。工程设计是依据开发、研制方案的要求，以科学技术原理为指导，运用已学科学技术知识和实践经验进行构思，使开发、研制方案物化的过程。因此，工程设计是将技术原理转化为技术成果的桥梁，科学可行的设计是科技发明及其成果转变为现实生产力的前提，设计是工程的本质与核心。毕业设计任务的确定首先要考虑教学要求，同时兼顾社会需求。毕业设计要在规定时间内完成，并且要在指导教师的指导下由学生独立完成。1.1.1 毕业设计的目的（1）培养学生综合运用多学科的理论知识与技能，解决具有一定复杂程度的工程实际问题的能力。（2）培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。（3）培养学生优良的思想品质，勇于实践、勇于探索和开拓创新的科学精神，有益于学生综合素质的全面提高。（4）培养学生树立正确的设计思想和掌握现代设计方法。（5）对学生掌握的知识面进行全面考核。包括掌握知识的深度、运用理论解决实际问题的能力、实验能力、外语水平、计算机运用水平、书面及口头表达能力。毕业设计成果可直接或间接为经济建设服务，为生产科研服务，为社会服务。1.1.2 毕业设计的要求机械类专毕业设计一般有设计图纸量要求、外语翻译字数要求等，针对不同类型的设计，有不同的要求。1. 设计工作量要求(1)工程类工程设计类绘图量不少于折合图幅为A0号图纸4张，工程技术研究类绘图量不少于折合图幅为A0号图纸1张；机电结合的设计，要根据题目的实际情况，学生独立或合作完成工程(或科研)项目中的全部或相对独立的局部设计、安装，要有较完整的系统电气原理图或电气控制系统图；其中产品开发类课题应有实物制作，或产品性能测试实验报告；所绘图纸必须反映出论文的内容。绘图用计算机辅助设计软件进行，图面要符合国家制图标准。图纸经审核后设计人要签字。还应有一份10万字以上的设计说明书。 (2)实验研究类学生应在阐明实验研究目的的基础上，从制订实验方案开始，独立完成一个完整的实验。应取得足够的实验数据，并对其进行分析和相应的处理，给出必要的实验曲线、图表，得出实验结沦。论文字数应在10万字以上。 (3)计算机软件类学生应独立完成一个应用软件或某个大系统中的一个或几个模块，保证足够的工作量，同时要写出8000字以上的软件使用说明书和论文。 2. 外文翻译要求要求翻译的原文是论文的参考文献之一，或是与毕业设计内容密切相关的资料，译文字数20003000字，要求译文与原文内容要基本相符。1.2 毕业设计的选题1.2.1 毕业设计选题原则毕业设计选题的总体原则如下：(1) 选题应从本专业培养目标出发，符合教学基本要求，有利于巩固、深化和扩大所学知识，培养学生分析、解决本专业实际问题的能力。(2) 选题要根据我国社会主义现代化建设和社会主义市场经济发展的需要，选择生产经济领域内有现实应用价值、理论意义的课题。(3)选题要有利于发挥学校专业优势和特长，有利于教师指导，应尽可能与院系的有关研究项目、专业和学科建设、实验室建设或毕业实习相结合。 (4) 选题一般由指导教师提出报告，说明其意义、目的、主要工作内容、前期工作及具备的条件，同时要考虑学生的专业基础和实际水平，题目不宜过大，难易程度要适中，应是学生在规定时间内经过努力能按时完成的课题。毕业设计题目由院系在第七学期结束前公布，学生可以根据自己的情况和兴趣申报选题意向，也可以由学生自己提出研究课题，由院系安排学科教师审核后确定。题目最终应由各系主管教学的系主任平衡调剂后确定。毕业设计一般为一人一题，也可以由24人合作进行一个综合性科研题目，但必须各自独立完成其中的一部分，并分别形成毕业设计图纸和设计说明书。1.2.2 毕业设计选题所覆盖的方向机械制造及自动化专业毕业设计选题所覆盖的方向如下： (1) 工程设计类题工程设计是工程设计人员根据给定的约束条件，实现工程预定功能，进行构思、规划及表达。机械产品可分为开发型、改进型、技术引进等三种类型。机械产品设计要求具有有效性、经济性、工艺性和外观质量。下面列出一些机械装置设计、工艺工装设计、机电产品设计、液压系统及装置设计、电气控制系统设计等类别的题目供参考。 1) 自动送料装置的设计，如装置的总体设计(绘装配图)、液压升降机构设计(绘结构图)及零件设计。 2) 生产线转位装置设计，如机械加工生产线中随行夹具转位装置总成、液压传动系统设计及零件设计。 3) 生产线步伐式输送装置设计，如机械加工生产线中随行夹具或工件步伐式输送装置总体设计、液压传动系统设计及零件设计。 4) 回转体零件加工工艺与夹具设计，如回转体零件车削或磨削加工工艺设计与夹具设计。 5) 箱体类零件加工工艺与专机设计，如箱体类零件加工工艺设计，专用机床设计或组合机床设计(专用刀具、夹具、多轴箱设计)。 6) 基于单片机的机器人设计，如移动机器人的机械结构设计，运动仿真，控制系统和检测系统的硬件电路设计和软件设计。 7) 压力机液压系统与控制系统设计，如压力机机械结构没计，液压系统设计，控制系统设计。 8) 清扫机器人结构及驱动控制系统，如清扫机器人机械结构设计，液压系统设计，控制系统设计。 9) 组合机床回转工作台结构及控制系统设计，如回转工作台机械结构设计，PLC控制系统设计。 (2) 工程技术研究类题目包括应用研究与开发研究，其中，以应用研究为主。应用研究是以技术为目标，探讨知识应用的可能性，并运用基础研究成果，探索应用的新途径，它着重研究如何将自然科学的理论与知识转化为新产品、新工艺，使自然科学理论与社会发展相衔接。开发研究是运用研究及经验性的知识，为开发新产品、新装置和新方法，或对现有产品、装置、流程、方法进行重大改进而进行的一系列创造性活动。这类题目主要包括应用研究类和开发研究类，以下题目供参考。 1) 回转体零件特征建模研究针对回转体零件特点进行特征建模方法分析、数据结构、特征建模软件总体设计(划分模块)和程序设计。 2) 箱体类零件特征建模研究针对箱体类零件特点进行特征建模方法分析、数据结构、特征建模软件总体设计和程序设计。 3) 纺纱机柔性卷绕装置的研究不同的纺纱设备需要卷绕出不同形状的纱筒，传统的方法是通过设计不同的凸轮传动装置来实现的。用现代光机电相结合的数控技术替代传统方法可卷绕出各种不同形状的纱筒。建立纱筒形状的数学模型，通过对控制系统的编程，达到设计要求。 4) 离心机优化设计方法的研究在工艺条件和生产能力的约束条件下，以离心机螺旋力矩为目标函数，进行优化设计，以达到成本最低、节约能源的目的。(3) 软件(CAD、CAM、数控加工、PLC应用)类题目毕业设计工作因时间限制通常只进行小规模软件开发。软件类课题应结合上述两类课题或专业课程内容，使用各种编程软件进行软件开发，主要包括机械CAD、CAM、数控程序或机电控制用软件的开发应用等。这类题目应选择小型课题或子课题，以下题目供参考。 1) 机械零件三维参数化设计与绘图软件编制进行轴类零件、紧固件、轴承、齿轮、链轮、带轮、密封件等的三维参数化设计与绘图软件编制，每个学生选择其中的23种。 2) 箱体类零件加工工艺及加工中心数控编程 3) 组合机床生产线PLC控制系统设计1.3 毕业设计的指导 1.3.1 对教师的要求1. 毕业设计指导教师毕业设计的指导教师，一般应选派具有讲师及以上职称、有科研工作经历或有生产现场经验、工作责任心强的教师担任，也可以由老教师和年轻教师共同组成指导小组，以老带新。为保证毕业设汁的指导质量，每个教师指导学生的人数一般为810人，经验丰富的具备副高以上职称的教师指导学生的人数不能超过15人。毕业设计指导教师的职责： (1) 指导学生正确选题，向学生讲清课题意义，提出设计要求，明确设计任务，制定工作计划。 (2) 介绍参考书目，进行文献检索指导。 (3) 指导学生填写毕业设计开题报告(开题报告范本见附表12)，检查学生毕业设计进展情况。定期深入现场，进行具体指导和检查。一般在开题报告写出前每周指导学生不得少于三次。以后，可以每周进行二次指导。 (4) 审阅毕业设计初稿，指出不足，指导学生进行修改、完成正稿。 (5) 负责对学生进行考核，并根据学生的设计态度和能力，系统科学地对设计成果的优劣和设计说明书的质量写出评语，并提出评分的初步意见。 (6) 参加毕业设计的答辩、评分及评优工作。在指导过程中，教师既要放于让学生去做，又要抓住关键，及时指导。应根据情况因材施教，严格要求，注意充分发挥学生的创新精神，培养学生独立工作能力。学生到外单位作毕业设计，可聘请有关单位相当于讲师及以上职称的研究、业务人员指导。有关院系应同时指派学科教师与其共同商定毕业设计工作方案，并负责检查毕业设计的进度和协助指导。毕业设计结束时，应请外单位的指导人员对学生的毕业设计做出评语并评定成绩。院系要加强对毕业设计工作的领导，定期组织检查进展情况，总结交流经验，及时解决工作中的问题。2. 评阅教师每位学生的毕业设计(论文)，除指导教师评阅外，还应聘请其他教师进行评阅。评阅教师要对毕业设计(论文)进行认真仔细的评阅，写出评语并给出相应成绩(毕业设计评分细则见附表l一4)。1.3.2 对学生的要求 (1) 学生必须具有高度的责任感，努力学习，刻苦钻研，高质量地完成毕业设计任务，以达到毕业设计的要求。 (2) 学生应按要求独立完成毕业设计任务，参阅一定的新技术资料，要敢于实践，并勇于创新，注意各种能力的锻炼和培养(如计算机和外语应用能力等)。严禁弄虚作假，不得抄袭他人成果。 (3) 学生应尊重指导教师，虚心并主动接受指导教师的指导与管理。 (4) 学生应遵守纪律和学校各项规章制度。有事按规定办理请假手续，违反规定者，按学校有关规定处理。 (5) 设计室(实验室)内不得大声喧哗，严禁做与毕业设计无关的活动。爱护公物，爱护仪器设备，若违反操作规程而损坏仪器者，将按学校有关规定予以赔偿处理。(6) 在设计室(实验室)进行毕业设计工作的学生，应安排安全卫生值日，负责打扫卫生，并在离开时切断电源、水源，关好门窗。若发生人为事故，将追究责任。为确保安全，晚上需有3人以上才能在设计室(实验室)工作。1.3.3 毕业设计的组织管理毕业设计的组织管理工作主要包括以下环节。 1. 毕业设计动员各系在毕业设计开始前必须进行由系、教研室领导，班主任，全体指导教师及学生参加的毕业设计动员，组织学习学校有关“毕业设计(论文)工作条例”，明确职责及要求。 2. 毕业设计检查检查分初期、中期和后期三个阶段进行，由各系组织并落实。学院成立由督导室、教务处组成的毕业设计检查组进行监控和抽查。 (1) 初期检查着重检查指导教师到岗情况，课题进行所必需的条件是否具备，课题安排是否合理，毕业设计任务书是否下达到每一个学生，有无开题报告。 (2) 中期检查着重检查毕业设计的工作作风、工作进度、工作量饱满程度、教师指导情况及毕业设计工作中存在的困难和问题，并采取有效的措施予以解决。系级应有书面检查记录，并将检查情况及处理意见向院检查组汇报，教务处将通过不同方式了解各系中期检查情况，协助解决有关问题。指导教师可通过中期检查对学生进行阶段考核，填写毕业设计(论文)中期检查表，写出考核评语。考核结束后，将优秀学生及表现较差的学生名单报系，作为优秀成绩评定的参考以及重点质量审查对象。院检查组将根据抽查的情况，将表现较差的学生名单报给各系，作为重点帮助对象。 (3) 后期检查后期检查安排在毕业答辩前半个月进行。一方面要着重对学生进行答辩资格审查，根据任务书及毕业设计规范化要求，检查学生完成工作任务的情况，组织对毕业设计文字材料的检查及软、硬件成果的验收；另一方面要检查指导教师及评阅教师对“毕业设计评语”的填写情况。毕业设计组织管理工作应制度化、规范化。1.4 毕业设计的步骤毕业设计开展的步骤有以下几方面。1. 下达毕业设计任务书课题确定后，指导教师应以书面形式将毕业设计任务书(毕业设计任务书范本见附表11)下发给学生，以便早做准备。此工作可在毕业设计动员会后进行。指导教师应对每个课题进行讲解，直到每个学生明确自己课题的设计任务和工作方法。 2. 课题调研课题调研是学生在接到毕业设计任务书后进行的第一个步骤，要求学生尽可能多地利用一些方法和手段了解本课题所涉及的研究、生产、使用等方面的实际情况以及有关数据、图表、文献资料，并要求学生独立完成调研任务，并写出开题报告。3. 文献检索与应用文献检索与应用的能力是一个科技人员的基本功。通过文献检索，及时并广泛地了解与自己的科研工作相关的信息与动态，文献检索是进行高水平科研的基础工作。要求学生在指导教师的指点下学会查阅相关文献和资料的步骤和方法，学会对文献进行筛选与应用。4. 绘制工程设计图纸要求用CAD软件进行设计，图面要符合国家制图标准。 5. 撰写毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书是对毕业设计内容进行计算与说明的书面材料，在写法上应注意与论文的区别。一篇完整的毕业设计说明书通常由题目(标题)、摘要、目录、引言(前言)、正文、结论、参考文献和附录等几部分构成。具体书写打印格式详见附件。毕业论文的结构如下： (1) 题目题目的主要作用是概括整篇论文的中心内容，因此，题目要确切、恰当、鲜明、精炼。 (2) 目录目录是反映论文的纲要。目录应列出通篇论文各组成部分的大小标题及层次，逐项标注页码，并注明参考文献、附录、图版、索引等附属部分的页次，以便读者查找。 (3) 摘要摘要是论文的高度概括，是全文的缩影，是长篇幅论文不可缺少的组成部分。摘要要求用中、英文分别书写，一篇摘要不少于400字，结尾要注明35个关键词。 (4) 前言前言相当于论文的开头，它是三段式论文的第一段(后二段是本论和结论)。前言与摘要写法不完全相同，摘要要写得高度概括、简略，前言可以稍为具体一些，文字以1000字左右为宜。前言一般应包括以下几方面内容： 1) 为什么要写这篇沦文，要解决什么问题，主要观点是什么。 2) 对本论文研究主题范围内已有文献的评述，包括与课题相关的历史的回顾，资料来源、性质及运用情况等。 3) 说明本论文所要解决的问题，所采用的研究手段、方式、方法。明确研究工作的界限和规模。 4) 概括本课题研究所取得的成果及意义。 (5) 正文论文的正文是学生对自己的研究工作详细的表述，应包括以下内容。 1) 理论分析部分详细说明所使用的分析方法和计算方法等基本情况；指出所应用的分析方法、计算方法、实验方法等；哪些是已有的，哪些是经过自己改进的，哪些是自己创造的，以便指导教师审查和纠正，这一部分所占篇幅不宜过多，应以简明的文字概略表述。 2) 课题研究的方法与手段用实验方法研究课题，应具体说明实验用的装置、仪器、原材料的性能等是否标准，并应对所有装置、仪器、原材料做出检验和标定。对实验的过程和操作方法，力求叙述得简明扼要，对实验结果的记录、分析，对人所共知的或细节性的内容不必过分详述。用理论推导的手段和方法达到研究目的，这方面内容要精心组织，做到概念准确，判断推理符合客观事物的发展规律，要做到言之有序，言之有理，以论点为中枢，组织成完整而严谨的内容整体。用调查研究的方法达到研究目的，调查目标、对象、范围、时间、地点、调查的过程和方法等，这些内容与研究的最终结果有关系，但不是结果本身，所以一定要简述。但对调查所提的样本、数据、新的发现等则应详细说明，这是结论产生的依据。 3) 结果与讨论结果与讨论是全文的中心部分，一般要占较多篇幅。在写作时，应对研究成果精心筛选，把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来，写进去，作为分析的依据，应尽量避免事无俱细，把所得结果和盘托出。在对结果做定性和定量分析时，应说明数据的处理方法以及误差分析，说明现象出现的条件及其可证性，交代理论推导中认识的由来和发展，以便别人以此为根据进行核实验证。对结果进行分析后所得到的结论和推论，也应说明其适用的条件和范围。恰当运用表和图作结果与分析是科技论文通用的一种表达方式。 (6) 结论结论包括对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结；所得结果与已有结果的比较；联系实际结果，指出它的学术意义或应用价值和在实际中推广应用的可能性；在本课题研究中尚存在的问题，对进一步开展研究的见解与建议。结论集中反映作者的研究成果，表达作者对所研究课题的见解和主张，是全文的思想精髓，是全文的思想体现，一般写得概括，篇幅较短。撰写时应注意下列事项。 1) 结论要简单、明确。在措辞上应严密，但又容易被人领会。 2) 结论应反映个人的研究工作，属于前人和他人已有过的结论可少提。 3) 要实事求是地介绍自己研究的结果，切忌言过其实，在无充分把握时，应留有余地。对于毕业设计的指导教师，对毕业设计提过有益的建议或给予过帮助的同学、同事与集体，都应在论文的结尾部分书面致谢，其言辞应恳切、实事求是。 (7) 参考文献一般做毕业设计的参考文献不宜过多，但应列人主要的中外文献。参考文献必须是学生本人真正阅读过的，以近期发表的杂志类文献为主，图书类文献不能过多，且要与论文工作直接相关。 (8) 附录在论文之后附上不便放进正文的重要数据、表格、公式、图纸、程序等资料，供读者阅读论文时参考。附录的篇幅不宜太多，附录一般不要超过正文。 6. 答辩 7. 资料归档和保存 (1) 每个学生的毕业设计一定要内容完整，不能出现缺页和重复页。附录(含外文复印件及外文译文、有关图纸、计算机源程序等)必须与正文装订在一起，页号要接着正文的页号连续编写。 (2) 图纸折叠要整齐，大小与A4纸规格相同。(3) 按专业列出毕业设计清单(包括学院、专业、班级学号、学生姓名、论文题目、指导教师等)，并将电子文档刻成光盘存档。1.5 毕业设计的答辩毕业设计的答辩工作一般是安排在毕业设计的最后一周。 1. 每位本科学生必须参加毕业设计的答辩考核无故不参加答辩的学生，一律按不及格处理。每位学生毕业设计的成绩都应在答辩结束后确定。 2. 系成立答辩委员会答辩委员会由系主任和各答辩小组组长组成，下设若干答辩小组。答辩小组由35名中级职称以上教师组成。答辩委员会负责指导答辩小组的工作，讨论具体评分标准，检查答辩工作进程，解决答辩工作中的问题，并将答辩委员会成员及答辩时间上报教务处。 3. 毕业设计的评阅每位学生的毕业设计资料应由答辩组中一名以上教师详细评阅，写出评阅意见和初定成绩等级，并根据课题所涉及内容和要求，准备好基本概念、基本理论、设计结果分析及不同难度的问题，以备答辩时选用。指导教师不能兼任被指导学生的毕业设计（论文）的评阅人。 4. 答辩流程答辩小组组长兼任主审教师和组织小组答辩工作。答辩应严格按答辩程序逐个进行答辩。答辩时既要质询设计中的关键问题，又要考查学生掌握基本理论、专业知识、基本技能的情况和分析、解决问题的能力。5. 认真组织好答辩答辩时间一般由学生自述15分钟左右，自述要简明扼要。自述的内容包括自我介绍、课题全称、任务、设计内容要点（重点）、结论、致谢等。教师提问安排15分钟左右。答辩要有记录，答辩结束后，该小组成员应在记录上签字，记录应予以保存。未完成毕业设计任务的学生不得参加答辩，其成绩按不及格处理。1.6 毕业设计的成绩评定毕业设计成绩评定办法是：评分和评语相结合，根据专业特点规定的毕业设计评分标准评定成绩。成绩评定应根据学生对专业理论知识和技能的掌握程度、查阅文献资料和调研能力、外语和计算机应用能力、科学研究能力、说明书与设计图纸的图面质量、数据和结论的精确程度、设计的创新性及答辩情况等几个方面进行综合评定。成绩评定采用五级评分制，即优秀、良好、中等、及格、不及格。优秀的比例原则上不超过15。成绩评定必须坚持标准，从严要求。学生实际参加设计时间少于规定时间的23或设计（作品）不交全者不予评分，成绩按不及格处理。成绩评分在答辩后由答辩小组集体讨论，提出意见，评语由指导教师写出初稿，经答辩组修改后确定。学生的毕业设计（论文）成绩应在系答辩工作全部结束，并经系答辩委员会审定后，向学生公布。毕业设计成绩评定参考标准如下： 1. 优秀 (1) 选题质量较高，能圆满完成任务书规定的任务，能灵活应用所学的知识和技能，解决毕业设计(论文)中遇到的实际问题，有自己的独到见解或创新，毕业设计(论文)成果具有一定的现实意义和应用价值；具有较强的独立工作能力；态度认真，作风严谨。 (2) 能在毕业设计(论文)课题的范围内较全面地查阅国内外的有关文献，资料翔实。 (3) 毕业设计说明书的内容完整，数据正确，概念清楚，文理通顺，判断恰当，图表规范，字迹清晰。图纸齐全、整洁，方案合理，设计图纸图面符合国家制图标准。 (4) 论文内容丰富，论点正确，论据充分，结构严谨，文字简洁流畅。 (5) 在答辩中，陈述思路清晰、表达清楚、语言流畅，逻辑性强，回答问题正确。 2. 良好 (1) 能较好地完成任务书规定的任务，能正确运用所学的知识和技能解决毕业设计(论文)中遇到的实际问题，具有较好的独立工作能力，态度认真，作风严谨。 (2) 能在毕业设计(论文)课题的范围内认真地查阅国内外的有关文献，运用得当。 (3) 毕业设计说明书、计算书内容完整，数据正确，概念清楚，字迹、图表清晰、整洁，图纸齐全、较整洁，方案合理，视图、线条尺寸标注正确，符合国家制图标准。 (4) 论文内容丰富，论点正确，论据较充分，结构较严谨，文字简洁流畅。 (5) 在答辩中，陈述思路清晰、表达清楚、语言流畅，回答问题基本正确。 3. 中等 (1) 能按期完成任务书规定的任务，能运用所学的知识和技能解决毕业没计(论文)中遇到的实际问题，有一定的工作能力，表现较好。 (2) 能查阅与毕业设汁(论文)有关的文献资料，并运用得当。 (3) 毕业设计说明书(论文)、计算书内容完整，数据基本正确，概念较清楚，图纸齐全、较整洁，方案比较合理，视图、线条尺寸标注基本正确，符合标准。 (4) 论文内容完整，论点较正确，论据较充分，结构较严谨，文字简洁流畅。 (5) 在答辩中，陈述正确，能回答所提出的主要问题，且基本正确。4. 及格 (1) 基本完成任务书规定的任务，基本上能运用所学的知识和技能解决毕业设计(论文)中遇到的一些实际问题，工作能力一般。 (2) 能查阅毕业设计(论文)必要的文献资料，运用无重大差错。 (3) 毕业设计说明书、计算书内容完整，数据无重大错误，图纸齐全，但不整洁，方案基本合理，但有个别错误，视图、线条尺寸标注基本正确，但有某些错误，基本符合标准。 (4) 论文内容完整，论点基本正确，有论据，文字较流畅。 (5) 在答辩中讲述不够清楚，回答问题重点不突出，但尚能表达自己的思路，回答问题有不确切之处。5. 不及格 (1) 未能完成毕业设计任务书规定的任务，毕业设计(论文)中有原则性错误，工作态度不认真。 (2) 在答辩中，出现较多的概念性错误，反映出学生基本上没有掌握本学科的基础理论和专业知识。 (3) 图纸不齐全，论文不完整，有重大原则性错误。 (4) 无故不参加答辩者，按不及格处理。附表1lX X大学2008届毕业设计(论文)任务书系(部)机械工程系班级-学号0561011-18姓名李晓永题目FX501细纱机蜗轮轴承座加工工艺及工装设计指导教师容弘日期来源工厂生产题目要求及主要内容生产纲领：5000台年，重量为60kg，大批量生产设计要求：1. 编制掘进机箱体零件的机械加工工艺规程完成工艺过程卡和部分工序卡。2. 进行一台专用组合机床的总体设计，完成以下工作量。（1）绘制被加工零件工序图一份；（2）绘制组合机床联系尺寸图一份。（3）进行专用夹具设计，绘制装配图一份。（4）进行专用夹具零件工作图设计。（主要零件）（5）编写设计说明书一份。（6）设计图纸总量不少于四张零号图纸。 1）计算完整正确，文字简洁通顺，打印格式符合规范要求。 2）说明书中所引用的重要计算公式和数据应注明出处。 3）说明书字数不少于1万字。主要技术指标或说明一、关于组合机床设计 1. 方案合理，加工装配工艺性好。2. 进行必要的计算和验算。 3. 图面整洁，视图齐全，布局合理，线条、文字及尺寸标注等均应符合有关标准规定。二、关于编写设计计算说明书设计计算说明书是设计者的设计思想、内容、理论、依据的全面表述，通过文字阐述、推理、引证，图表等，应能使读者读后对本设计形成完整、明确、确切和信服的认识。起止日期内容备注进度安排第12周第34周第57周第812周第1314周第15周课题调研，收集有关资料，写出开题报告完成工艺规程设计完成组合机床总体设计完成专用夹具装配图设计和主要零件设计撰写毕业设计说明书，准备答辩答辩教研室审核意见室主任年月日说明：毕业设计任务书由指导教师根据课题的具体情况填写，经教研室审核并由室主任签字后生效。此任务书在毕业设计开始前一周内填写并发给学生。附表l2大学2008届毕业设计(论文)开题报告系(部)机械工程系班级-学号051011-18姓名李晓永题目FX501细纱机蜗轮轴承座加工工艺及工装设计指导教师容弘2008年10月21日随着机械制造业的不断发展，社会对生产率的要求也越来越高，因此，大批量生产成为时代的需求，而组合机床就可以满足这一需求，我们有必要来研究它。另外，箱体是机器设备中的基础件和基准件，它和一些轴承、轴、齿轮等零件组装在一起，并使这些零件之间保持正确的相互位置。因此，箱体的加工质量直接影响机器的精度、工作性能和使用寿命，我们有必要对其进行研究。机械制造毕业设计涉及的内容比较多，它是基础课、专业基础课以及专业课的综合，是在学完机械制造技术基础(含机床夹具设计)和全部专业课，并进行了毕业实习的基础上进行的，是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论，并结合生产实践中学到的技能知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案完成夹具结构设计的能力。也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 1.设计目的 (1)培养我们运用机械制造及有关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量、组合机床、金属切削原理与刀具等)的知识，结合生产实习、毕业实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 (2)能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。 (3)培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。 (4)进一步培养我们识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 2主要设计内容掘进机箱体加工工艺设计。专题：组合机床设计及专用夹具设计。 3预期成果 (1)完成箱体零件的机械加工工艺规程制订，完成工艺过程卡和工序卡 (2)进行一台专用组合机床的总体设计，完成以下工作量。1) 绘制被加工零件工序图一份。2) 绘制加工示意图一份。 3) 绘制机床联系尺寸图一份。(3)进行专用夹具设计，绘制装配图一份。(4)进行专用夹具中的主要零件工作图设计。(5)编写设计计算说明书一份。4进度安排第12周课题调研，收集有关资料，写出开题报告第34周课题调研，收集有关资料，写出开题报告第57周完成工艺规程设计第812周完成组合机床总体设计第1314周完成专用夹具装配图设计和主要零件设计第15周撰写毕业设计说明书，准备答辩参考文献1 张龙勋. 机械制造工艺学课程设计指导书 M.北京：机械工业出版社，1999.2 王章忠. 机械工程材料 M. 北京: 机械工业出版社，2001.3 李益民. 机械制造工艺设计简明手册 M北京：机械工业出版社，l998.4 吉卫喜机械制造技术 M.北京：机械工业出版社，2001.5 金振华组合机床及其调整与使用 M3. 北京：机械工业出版杜，19846 金属机械加工工艺人员手册 M. 上海：科学技术出版杜，19797 林文焕.机床夹具设计 M. 北京：国防工业出版社，1987.8 黄鹤汀.机械制造装备 M. 北京：机械工业出版社，200l.9 高化.机床夹具设计 M. 西安：交通大学出版社， 1992.10 浦林祥金属切削机床夹具设计手册 M. 北京：机械工业出版社，1995.11 大连组合机床研究所组合机床设计 M北京：机械工业出版社，l97312 E GHcffman. JIGS AND FIXTURE DESIGN M. London, 1990.指导教师意见：对课题的深度、广度及工作量的意见和对毕业设计(论文)结果的预测。该学生针对课题查阅了一定的技术文献，学习态度端正设计工作量饱满，设计进度时间分配得当，总体设计方案正确，研究路线较清晰。课题具有较强的工程训练性待加工零件结构适中，典型加工面都有，该设计需要机械制造工艺、CAD绘图、组合机床和夹具设计等知识点，涉及面较广，难度适中，工作量适中根据该学生的现有基础，通过设计期间的努力可以较好地完成课题设计任务。指导教师年月日系(教研室)意见：主任：年月日(含设计技术要求、具体内容、设计过程的时间安排及参考文献等内容，字数为5001000字)注：开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，经导师签署意见及所在系(教研室)审核后生效。附表l-3大学x x届本科生毕业设计统计表专业班级学生姓名指导教师职称题目名称题目类型题目来源注：l题目类型：工业设计、实验2题目来源；科研课题、生产实际理论、计算机模拟，软件开发、其他实验室建设、自拟题目、其他附表 14大学机械系本科生毕业设计评分表系（部）班级学号姓名专业课题名称 1.基本理论、方案、设计(论文)内容的正确性(10分) 指 2.调查研究、综合分析、创新工作及独立工作能力 (8分) 导 3.计算、上机、实验、绘图、数据处理能力 (6分) 教 4.图纸、图表、文字表达能力及书写质量 (4分) 师 5.文献检索(4分) 评 6.译文数量及质量(3分) 分 7.工作态度及科学作风(5分)成绩：分 (满分40分)指导教师签字：年月日 1. 选题 (1分) 评 2. 基本理论、方案及设计(论文)内容的正确性(5分) 阅 3. 综合运用知识，解决问题的能力(5分) 教 4图纸、图表、文字表达能力及书写质量(3分) 师 5.实验(或调查)数据、计算结果分析能力(2分) 评 6论文创新及应甩价值(2分) 分 7.论文格式规范(1分) 成绩：分 (满分20分) 评阅教师签字：年月目 1.学生自述(10 分)答 2.课题的复杂程度(5 分)辩成2.回答问题正确性(17分) 3.逻辑思维及语言表达能力(8分)绩成绩：分 (满分40分)答辩组长签字：年月日综合评定成绩：答辩委员会主任签字年月日注：该评分表中满分为100分，90100分为优；8090分为良；7080分为中；6070分为及格；60分以下为不及格。2 设计说明书范例题目：曲轴铣端面打中心孔组合机床及专用夹具设计2.1 概述毕业设计是我们学完了大学的全部基础课程、专业基础课程以及专业课程并进行了生产实习以后进行的一次培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节，也是学生完成工程师基本训练的重要环节。其目的是培养学生综合运用所学专业和基础理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题能力，树立正确的设计思想和工作作风。我的设计题目是：曲轴铣端面打中心孔组合机床及专用夹具设计。该题目属装备设计范畴，需要用到的专业知识面较广，有机械制造基础知识和装备设计的专业知识，需要我查阅许多专业参考资料，同时还要具有一定的CAD绘图能力。首先，要对零件进行功能和工艺结构分析，然后制定零件加工的工艺规程。根据工艺过程中的第一道工序要求，设计一台能进行批量加工的专用组合机床和夹具。在设计过程中，要进行严格、科学的理论计算，要考虑到完成工艺加工任务的可靠性、稳定性、先进性、经济性、安全性和可操作性等必要的技术经济指标。以下内容是我对本课题进行设计的具体说明，有不当之处请各位老师及同学提出宝贵意见。2.2 零件分析及设计任务书1. 曲轴的结构特点轴类零件的功用为支承传动零件、传递扭矩和承受载荷以及保证装在轴上的工件(刀具)具有一定的回转精度。曲轴在轴类零件分类中属于异形轴，是发动机上的一个重要零件，承受由活塞通过连杆传来的力，并将活塞的往复运动通过曲柄连杆机构变为旋转运动，将发动机所做的功传递出去。曲轴在工作时所承受的是很大的扭转力矩以及大小和方向都变化的弯曲力。本次设计给出的零件是苏南某柴油机厂生产的曲轴零件，如图21所示。其材料为球墨铸铁(QT602)，毛坯为铸坯。汽车、拖拉机用的发动机和固定式高速发动机的曲轴常用整体式模锻件或铸件，而重型和低速发动机的曲轴常用组合式的模锻件。整体式曲轴具有强度高、刚性好、结构紧凑等优点，但是组合式曲轴毛坯制造和机械加工比整体式的简单。 S19505006型曲轴有左、右二个主轴颈和一个连杆轴颈，其外形结构是曲轴类零件中比较简单的一种。它的工作过程是：在外力作用下使曲轴旋转，通过连杆轴颈上的连杆将运动传递到缸筒内的活塞，从而压缩缸内的高压油并将油点燃，燃烧的高压油将自身的内能转换为动能推动活塞运动，运动又传到连杆再通过连杆带动连杆轴颈，这样曲轴继续旋转，并输出转矩。 2. 零件的技术要求 (1) 铸件应该经正火处理，硬度为240290HB，显微组织按部标JB1802，石墨数不低于5级，球化体大于75，允许有少于5的碳化铁+磷共晶，但磷共晶为05。 (2) 未注圆角半径为3mm。 (3) 加工面不应该有毛刺、裂缝、结疤、夹渣等缺陷，并应清理干净。 (4) 所有加工表面应光洁，不可有裂缝、压痕、毛刺、气孔、凹痕以及非金属夹杂物，在磨光表面上不该有深痕和黑点。 (5) 锥形规涂色检查锥面密合面应不少于70。 (6) 清除油道及其他部分的金属屑、污染物及其他杂物，并清洗吸干。 (7) 中心孔必须保持完好。 (8) 精加工后，应经磁力探伤，并退磁。 (9) 允许在R96表面上钻孔调整不平衡力矩，孔径15mm，孔边应不小于10mm，深度不大于30mm，不平衡重心应在曲轴对称平面内允许偏差1。 (10) 70、65三处轴颈淬硬4048HRC，淬深1545mm。轴颈圆角处允许不淬火，但在距离轴颈端面10mm内均匀过渡。 3. 设计要求该零件加工精度要求高，加工面数量多，并且种类繁多，有车外圆面，车端面，钻中心孔，攻螺纹，扩孔，车倒角，钻斜油孔等，位置、形状、尺寸精度都各有要求。出于现代化大生产的考虑，我们设计了生产流水线加工，多数采用了组合机床及专用夹具，以实现自动化生产，节约成本，提高生产率，减小工人劳动强度。主要的工作内容如下。 (1)编制曲轴加工工艺过程卡。 (2)编制曲轴加工工序卡。 (3)绘制被加工零件毛坯图。 (4)绘制被加工零件的加工工序图。 (5)绘制被加工零件的加工示意图。 (6)绘制组合机床联系尺寸图。 (7)绘制铣端面打中心孔专用夹具装配图。 (8)绘制夹具装配图及主要零件图。 (9)编写设计说明书。2.3 工艺规程的制订零件加工的工艺规程就是一系列不同工序的综合。由于生产规模和具体情况的不同，对同一零件的加工工序可能有很多的方案。应当根据具体条件采用其中最完善和最经济的一种方案。工艺规程的制订要考虑的基本因素如下： (1)生产规模是决定生产类型的主要因素，即设备、用具、机械化、自动化程度等。 (2)制造零件所用的坯料或型材的形状、尺寸和精度。 (3)零件材料性质。 (4)零件制造的精度，包括尺寸公差、形位公差以及零件图上所指定的要求。 (5)零件表面粗糙度。 (6)特殊限制条件，如：工厂设备和用具条件。 (7)编制的加工规程要在生产规模与生产条件下达到最经济与安全的效果。 1. 材料及毛坯 S19505006曲轴材料为球墨铸铁(QT60一2)。该材料强度高、耐磨，并有一定的韧性，用于制作部分机床的主轴，空压机、冷冻机的曲轴、缸体，小水轮发电机主轴，中小型柴油机、汽油机曲轴，部分轻型柴油机、汽油机的凸轮轴、汽缸套，农业机械小负荷齿轮等。毛坯种类的确定是与零件的结构形状、尺寸大小、材料的力学性能和零件的生产类型直接相关的，另外还和毛坯车间的具体生产条件相关。铸件：包括铸钢、铸铁、有色金属及合金的铸件等。铸件毛坯的形状可以相当复杂，尺寸可以相当大，且吸振性能好，但铸件的力学性能较差。在大批量生产中，常采用精度和生产率高的毛坯制造方法，如金属型铸造，并采用机器造型，可以使毛坯的形状接近于零件的形状，因此可以减小切削加工用量，从而提高材料的利用率，降低了机械加工成本。本零件选用的造型方法为砂型机器造型。 2. 生产类型及工艺特征零件的生产纲领：NQn(1+a)(1+b) (2-1)式中N零件的生产纲领，件年； Q产品的年产量，台年； n每台产品中包含该零件的数量； a该零件备件的百分率，； b该零件废品的百分率，。划分生产类型时，既要根据生产纲领，同时还要考虑零件的体积、质量等因素。值得一提的是生产类型将直接影响工艺过程的内容和生产的组织形式，并在一定程度上对产品的结构设计也起着重要的作用。由于本零件是大批量生产，零件的生产纲领N为15000件年，它的主要工艺特征是广泛采用专用机床、专用夹具及专用刀具、量具，机床按工艺路线排列组织流水生产。为减轻工人的劳动强度，留有进一步提高生产率的可能，该曲轴在工艺设计上采用了组合机床流水线加工的方式。 3. 定位基准的选择工件在机床上用夹具进行夹紧加工时，用来决定工件相对于刀具位置的工件表面上的点、线、面称为定位基准。定位基准分为粗基准和精基准。曲轴和一般轴类零件的主要区别是：一般轴的全部轴颈都位于同一轴线上，而曲轴的主轴颈虽然也位于同一轴线上，但是其连杆轴颈不与主轴颈同轴，而是离开一定距离而彼此平行，。为保证各轴颈的同轴度要求，在基准选择时采用基准统一的原则，即粗、精加工各主轴颈时都采用顶尖孔作为定位基准。对于连杆轴颈的加工，为保证连杆轴颈轴线与主轴颈的轴线之间的平行，在基准选择时应采用定位基准和装配基准重合的原则，即粗、精加工连杆轴颈时都采用两个主轴颈作为定位基准。若有两个或两个以上连杆轴颈，还要多选一个基准作为加工连杆轴颈的角度定位面，通常是在曲柄上铣出两个小平面作为辅助基准。根据本曲轴的特点，连杆轴颈只有一个，因此不存在与主轴颈的角度问题。在加工连杆轴颈时选择主轴颈定位，加工主轴颈时则选择顶尖孔定位。 4. 工艺路线的拟定拟定工艺路线的出发点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得到保证。工艺路线的拟定一般需要做两个方面的工作：一是根据生产纲领确定加工工序和工艺内容，根据工序的集中和分散程度划分工艺；二是选择工艺基准，即主要选择定位基准和检验基准。在生产纲领已确定为批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床、组合机床和专用夹具，并尽量采用工序集中的原则，减少安装的次数来提高生产率。除此之外，还应尽量考虑经济精度以便使生产成本尽量下降，根据以上原则，拟定的工艺路线如下。 10 铸造 15 正火 20 铣两端面（保证总长），打中心孔30 粗车扇形面外圆及侧面40 粗车长轴端外圆及侧面45 粗车锥面l：1050 粗车短轴端外圆及侧面60 精车长轴端外圆及侧面70 精车短轴端外圆及侧面80 铣扇形侧面？90 铣连杆轴颈？100 钻l9孔，扩孔25，攻2-G1/2螺纹110 钻斜油孔6115 钻连杆轴颈30。斜孔120 检验125 轴颈部高频淬火130 修整中心孔140 粗磨主轴颈150 铣键槽160 磨锥面1：10165 粗磨连杆轴颈170 精磨主轴颈175 精磨连杆轴颈180 车退刀槽190 车螺纹M42200 抛光主轴颈及连杆轴颈210 检验，探伤，退磁，清理油孔5. 毛坯机械加工余量及工序尺寸确定（1）毛坯机械加工余量确定因曲轴形状较为复杂且生产批量大，故毛坯选用铸件，造型方法为砂型机器造型。查机械加工工艺手册，综合得出铸件机械加工余量见表21、表2-2，曲轴毛坯图见图2-2。表2-1零件圆柱面加工余量基本尺寸mm 加工余量mm 附注基本尺寸mm 加工余量mm 附注 130 70 R96 65 3O 3.0 3.0 3.0 双侧双侧单侧双侧 50 25 G12” 3.0 3.0 2.5 双侧双侧双侧表2-2零件各端面加工余量基本尺寸mm加工余量mm 附注基本尺寸mm加工余量mm 附注305(两外端而)281(70左侧面)203.5(70右侧面) 5.0 5O 5.0 单侧单侧单侧40(厚度为29的扇形面内侧)192(厚度为29的扇形面外侧) 4.5 4.5 单侧单侧图2-2曲轴毛坯图（2）主要切削用量的确定查组合机床设计手册得硬质合金端铣刀的铣削用量，如表23所示。表2-3硬质合金端铣刀的铣削用量加工材料工序名称铣削深度(mm)铣削速度v（m/min）每齿走刀量s(mm齿)铸铁粗铣2550800.20.4精铣0.51801300.050.2初选V62.8 mmin，S齿03mm齿，铣削深度为5mm。查组合机床设计手册得高速钢钻头加工铸铁件的切削用量，见表2-4。表2-4 高速钢钻头加工铸铁件的切削用量加工直径d（mm）160200HB200241HB300400HBV(m/min)S转（mm/r）V(m/min)S转（mm/r）V(m/min)S转（mm/r）225016240.40.810l80.250.45l20.20.3初选v=628 mmin，S转=0.2 mmr。查中心钻刀具尺寸得：切深为l5.5 mm。2.4 铣端面打中心孔组合机床的总体设计1. 组合机床结构方案的确定组合机床是按系列化、标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床，组合机床是按具体加工对象专门设计的。可以按最合理的工艺过程进行加工，也可以同时以几个方面采用多把刀具对工件进行加工，它是实行工序集中的最佳途径，是提高生产率的有效设备。本专题“铣端面打中心孔组合机床设计”是针对s195-05006曲轴左右两个端面加工工序进行设计的，工艺要求在工序20#中完成铣端面和打中心孔。该工序采用双面铣和钻的方法同时对两个端面进行加工。该零件总体轮廓尺寸较小，属于小型零件加工，零件的定位夹紧元件也不会太大，设计时考虑到诸多因素后，决定选用卧式双面铣削和钻削组合机床。2. 铣端面打中心孔组合机床配置型式的选择(1)通用部件 1)动力部件用于传递动力，实现工作运动的通用部件。如动力滑台、动力箱、各种动力头等。它为刀具提供主运动和进给运动，是组合机床及自动线的主要通用部件。 2)支承部件支承部件是用于安装动力部件、输送部件等的通用部件(如侧底座、中间底座、立柱、立柱底座、支架等)，它是组合机床的基础部件。机床各部件之间的相对位置精度、机床的刚度等主要依靠它来保证。 3)输送部件输送部件具有定位和夹紧装置，用于装夹工件并运送到预定工位的通用部件(如回转工作台、移动工作台和回转鼓轮等)，定位精度高。4)辅助部件辅助部件有定位、夹紧、润滑、冷却、排屑以及自动线清洗机等。 (2)组合机床配置型式组合机床有大型和小型两种，大、小型组合机床虽有其共性但又都有其特殊性，无论是使用范围、配置型式、通用部件和驱动方式都各有特点。用大型通用部件组成的机床成为大型组合机床，用小型通用部件组成的成为小型组合机床。大型组合机床的配置型式，主要有单工位组合机床和多工位组合机床两大类。单工位组合机床通常是用于加工一个或两个工件，特别适用于大中型箱体的加工，根据配置动力部件的数量，这类机床可以从单面或同时从几个方面对工件进行加工。以下是这类机床的主要配置型式：1) 卧式单面组合机床 2) 立式单工位组合机床3) 卧式双面组合机床4) 复合式双面组合机床5) 卧式三面组合机床 6) 复合式三面组合机床7) 卧式四面组合机床8) 复合式四面组合机床本次设计的组合机床为卧式机床。卧式机床在配置时候可将铣削头安装在专用卧式床身或滑台上，而被加工零件放在移动工作台上，以组成铣削头固定的卧式组合机床；也可以将铣削头安装在水平配置的滑台上，而被加工零件放在固定夹具上，以组成铣削头移动的卧式组合机床。由于本道工序需要先铣再钻，所以本次设计的组合机床配置时可将工件安装在滑台上，铣削头安装在固定的底座上，钻削头安装在滑台上，这样可以顺利的完成铣端面打中心孔的工序内容。3. 零件加工工序图 (1) 零件加工工序图的作用和要求被加工零件工序图是根据选定的工艺方案来表示在一台机床上或一条自动线上完成的工艺内容，是包括加工部位尺寸精度、表面粗糙度及技术要求、加工用定位基准、加压部位以及被加工零件材料的硬度和本道工序加工前毛坯或半成品情况的图纸。它不能用用户提供的产品图纸代替，必须在原零件图的基础上突出机床或自动线的加工内容，加上必要的说明而绘制的，它是组合机床设计的主要依据，也是制造、使用和调整机床，检查精度等级的重要技术文件。(2) 零件加工工序图的内容1)在图上应标出被加工零件的形状、轮廓尺寸及本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸，尤其是当需要设置中间导向套时，应表示出零件内部的筋、壁布置及有关结构的形状及尺寸，以便检查工具、夹具、刀具是否发生干涉。2) 加工用定位基准、加压部位及加压方向，以便依此进行夹具的定位支承(包括辅助定位支承)、限位、夹紧、导向系统的设计。3) 本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形状、位置尺寸精度及技术要求，还包括本道工序对前道工序提出的要求。4) 必要的说明文字，为被加工零件编号、名称、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。 (3) 绘制零件加工工序图注意事项1) 为了使被加工零件工序图清晰明了，一定要突出本机床的加工内容，绘制时要采用合适的比例，选择足够数量的视图及剖视图,突出加工部位(用粗实线)，并把零件轮廓及与机床、夹具有关的部位用细实线表示清楚，凡与本道工序要保证的尺寸、角度等有关的部位均用粗实线表示清楚。如图23所示。图2-3 曲轴铣端面打中心孔工序简图2)加工部位的位置尺寸应从定位基准注起，为便于加工及检查尺寸，应采用直角坐标系标注，而不采用极坐标系，但有时因选择定位基准与设计基准的不重合，则需将加工部位要求的位置尺寸公差换成对称尺寸公差，其公差数值的决定要考虑两方面：一是要能达到产品图纸要求的精度；二是采用组合机床能够加工出来。3)注明零件加工对机床提出的某些特殊要求。4. 零件加工示意图(1)加工示意图的作用和内容加工示意图是组合机床设计的主要图纸之一，在总体设计中占据重要地位，它是刀具、辅具、夹具、主轴箱、液压电气装置设计及通用部件选择的主要原始资料，也是整台组合机床布局和性能的原始要求，同时还是调整机床、刀具及试切的依据。加工示意图要反映机床的加工过程和加工方法，并决定浮动夹头或接杆的尺寸，镗杆长度，主轴、刀具、导向与工件间的联系尺寸等，根据机床要求的生产率及刀具特点，合理地选择切削用量，决定加工过程的工作循环。加工示意图还要绘制出工件加工部位的图形。在轴数多时，必须在孔旁标上号码，以便于设计和调整机床。加工示意图还要考虑一些特殊要求，决定动力头的工作循环及行程。最后，选择切削用量及附加必要说明。绘制多工位机床的加工示意图时，一定要分出工位，按每工位的加工内容顺序进行绘制，同时还要画出工件在回转工作台或鼓轮上的位置示意图，以便能清楚地看出工件及主轴的排列位置。加工示意图包括以下内容： 1)反映机床的加工方法、加工条件及加工过程。 2)根据加工部位特点及加工要求，决定刀具类型、数量、结构、尺寸(直径和长度)，包括镗削加工时决定镗杆的直径和长度，钻、扩加工时决定钻、扩杆的直径和长度等。 3)决定主轴的结构类型、规格尺寸及外伸长度。 4)选择标准或设计专用的接杆、浮动卡头、导向装置，并决定它们结构、参数及尺寸。 5)标明主轴及接杆、夹具与工件之间的联系尺寸、配合及精度。 6)根据机床要求的生产率及刀具、材料特点等，合理确定并标注各主轴的切削用量。 7)决定机床动力部件的工作行程及工作循环。 (2) 加工示意图的编制 1)刀具的选择选择刀具时可考虑工件加工尺寸精度、表面粗糙度、切屑的排除及生产率要求等因素。根据本工序特点，应选用硬质合金端铣刀和高速钢麻花钻。 2)工序余量查组合机床设计手册得：端面加工余量为45 mm，选择45 mm；孔加工余量为l52O mm，选择15 mm。 3)切削用量本工序的切削用量在前面已经叙述过，也可参见工艺卡片上的相应内容。 4)动力头工作循环及行程确定动力头工作循环一般包括快进、工作进给、快退等动作。铣端面打中心孔时，装工件的滑台工作循环为：原位快进工进（铣削）快进止档铁（停，打中心孔）快退原位。钻削头滑台的工作循环为：快进工进止档铁（停）快退。工作进给长度确定：铣端面：L工件直径（52mm）铣刀直径（100mm）；钻中心孔：L155mm。快进、快退的长度确定：视工件的形状，夹具的结构不同而不同。只要方便工件的装卸，行程尽量缩短，以利于提高生产效率。铣端面打中心孔加工示意图如图24所示。其中，铣端面时，S03mmz，n250mmr；打中心孔时，S02mmz，n125mmr。图24 铣端面打中心孔加工示意图5. 组合机床联系尺寸图的绘制机床联系尺寸图是决定各部件的轮廓尺寸及相互间联系关系的，是开展各专用部件设计和确定机床最大占地面积的指导图纸。组合机床是由一些通用部件和专用部件组成的。为了使所设计的组合机床既能满足预期的性能要求，又能做到配置上匀称合理，符合多快好省的精神，必须对所设计的组合机床各个部件之间的关系进行全面的分析研究。组合机床联系尺寸图是在被加工零件工序图与加工示意图绘制之后，根据初步选定的主要通用部件，以及确定的专用部件的结构原理而绘制的。 (1) 机床装料高度的确定确定机床装料高度需要考虑车间运送工件的滚道高度、工件最低孔的位置、主轴箱最低主轴高度和通用部件高度尺寸的限制。根据我国具体情况，为便于操作和省力，对于一般卧式组合机床、流水线和自动线，装料高度定为850mm。对于加工中小工件的自动线，考虑自动排屑，特别是一些要从机床垂直下方返回随行夹具的自动线，装料高度可采用1000mm。鼓轮机床的装料高度一般取12001300mm，本组合机床的装料高度设计为1000mm。 (2) 夹具外形轮廓尺寸的确定夹具是用于定位和夹紧工件的，所以工件的轮廓尺寸和形状是确定夹具轮廓尺寸的依据。在加工示意图中对工件和镗模间的距离，以及导套的尺寸，都有了规定。所以确定长度尺寸时，主要在于合理地选取镗模架的厚度。对于高度不大的镗模架，其厚度可取l50200mm；当镗模架较高(如鼓轮机床的镗模架)，为了保证有足够的刚度和稳定性，其厚度可取250300mm。在掌握了工件宽度、工件和镗模架问的距离和镗模架的厚度尺寸后，即可确定夹具底座的总长尺寸。为了补偿铸件的铸造误差，它应比上述三项尺寸总和稍微大一些，一般大1020mm。夹具底座高度确定。夹具底座的高度应视夹具大小而定，既要保证有足够的刚性，又要考虑工件的装料高度，为了便于布置定位元件，一般夹具底座的高度不少于240mm。对于非框形夹具，在绘制联系尺寸图时，应事先绘制夹具结构草图，确定夹具的主要技术特性、基本结构原则及其外形控制尺寸。 (3)机床通用部件的选择此次设计的专用组合机床所用的通用部件有：二个铣削动力头、三个滑台、二个侧底座、二个垫铁、一个中间底座和四台电动机。根据设计要求，本组合机床通用部件选取见表25。1) 动力部件的选择动力部件的选择是根据切削时的受力情况、所需功率和行程确定的。铣削动力头的功率计算如下：背吃刀量在一次走刀内切完，取 =5mm。确定每齿进给量：取=0.20mm/齿，采用对称铣削。确定铣削速度：根据切削情况，查表可取 = 40 m/min。确定切削宽度：确定刀具直径d和齿数z：根据给定条件，得d=100mm,z=8。刀具转速n：铣削进给速度f：faf*z*n=0.20*8*128=204mm/min (工进速度)切削力：硬质合金端面铣刀，100mm，Z=8，则（式中各指数为查表值）切削功率P: P=F*v/60000=5259*40/60000=3.5 Kw根据计算结果，可选铣削动力头型号为1TX32，电机功率为4Kw。钻削头的选择方法同上，这里不再赘述。液压滑台的选择主要根据切削阻力和行程来确定。本课题选择铣削进给滑台的型号是1HY32，它的台面宽度是320mm，与曲轴总长相当，最大行程630mm，能满足图24的工作循环的长度要求。该型号滑台的液压缸直径为63mm，最大推力可达12500N，大于切削阻力。该型号滑台的工进速度范围为20600mm/min,也能满足铣削工序的要求。2)中间底座尺寸的确定在加工示意图中，已确定了中间底座上装的是1HY32型液压滑台，宽度B320mm，长度L1300mm，高度H280mm，根据选定的动力部件及其配套部件(滑座、床身等)的位置关系，并考虑动力头的前备量等因素，就可以确定中间底座长度尺寸。本道工序设计的组合机床中间底座长度为1300mm。在确定中间底座高度尺寸时，应考虑切屑的贮存及排除、电气接线盒的安排以及冷却液的贮存，其容量应不小于35min冷却泵的流量。对于加工铸铁件的机床，为了使冷却液有足够的沉淀时间，容量还应大一些，有时取l015min冷却泵的流量。当装料高度取1040mm时，床身和中间底座之间结合面的高度，无论哪一型号的床身都是统一的，定为540mm，所以中间底座的高度一般总是大于540mm。本机床的中间底座高度设计为560mm。3) 側底座尺寸的确定中间底座的高度是由装料高度和所选动力头及滑台的型号规格有关。根据所选的动力头及滑台的型号规格，本例确定为664mm。以上介绍了绘制机床联系尺寸图时应考虑的问题和主要联系尺寸的确定。此外，在联系尺寸图上还必须明确标明运动部件的终点和原位状态，以及运动过程中的情况。如对于动力头必须标明其退回的最远状态，以便确定机床的最大轮廓尺寸。对于回转工作台、移动工作台或回转鼓轮机床，需要特别注意动力头退回原位时，刀具、托架等必须处于夹具移动或回转的最大尺寸范围以外。在机床联系尺寸图上应标明工件、夹具及动力头的中心线之间的关系。特别当工件上加工部位对于工件中心线不对称时，动力部件对于夹具和中间底座也就不对称，这时应注明动力头中心线相对夹具中心线的偏移距离。联系尺寸图绘制后，在进行机床各部件的具体设计过程中，可能发现某些尺寸定得不合理，甚至不能实现，则可按需要返回来修改联系尺寸图，加以调整。机床的联系尺寸图主要应针对各部件之间的联系尺寸进行标注，各部件只画出必要的轮廓形状即可，尽量减少不必要的线条和尺寸。各部件应严格按同一比例绘制。至此，组合机床的各部件尺寸已确定，组合机床设计总图见图25。安装时首先将侧底座和中间底座的螺栓孔与销孔连接好，再布置好方位，然后按照滑台底下的螺栓孔与侧底座上面孔将其连接好，最后安装动力铣削头和钻削头。2.5 专用夹具设计夹具是组合机床的重要组成部件，是根据机床的工艺结构的具体要求而专门设计的。它是用于实现对加工零件的准确定位、夹紧、刀具的导向以及装卸工件时的限位等作用的。 1组合机床专用夹具的特点组合机床专用夹具和一般夹具所起的作用看起来好像很接近，但其结构和设计要求却有很显著的区别。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。以下是组合机床专用夹具的主要特点： (1)一般的机床夹具是作为机床的辅助机构设计的，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设计的重要内容之一。 (2)组合机床夹具和机床其他部件有着密切的联系，如回转或移动工作台、回转鼓轮、主轴箱、刀具和辅具、钻模板和托架以及支承部件等。正确地解决它们之间的关系是保证组合机床工作可靠和使用性能良好的重要条件之一，而且夹具的结构也要按这些部件的具体要求来确定。 (3)由于组合机床常常是多刀、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很好的刚性和足够的夹紧力，以保证在整个加工过程工件不产生任何位移。同时，也不应使工件产生不容许的变形。 (4)组合机床夹具是保证加工精度的关键部件，其设计、制造和调整都必须有严格的要求，使其能持久地保持精度。 (5)组合机床夹具应便于实现定位和夹紧的自动化，并有动作完成的检查信号；保证切屑从加工空间自动排除；便于观察和检查，以及在不从机床上拆下夹具的情况下，能够更换易损件和维护调整。此外，不要把组合机床夹具和一般的组合夹具混淆起来。组合夹具是在万能机床上为了完成某一道工序的加工，用一些标准的和通用的元件组装成的定位夹紧装置。用完后可用这些元件重新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专用夹具，它不便于改装。按结构特点，组合机床夹具分为单工位和多工位夹具两大类。单工位夹具是指工件在一个工位上完成加工工序的机床夹具。按被加工零件的结构和加工要求，单工位夹具有固定式的、带滚道或浮动滚道的、和小车等形式。 2组合机床夹具设计步骤 (1)认真研究分析所要设计夹具的原始数据和要求因为在拟订组合机床的工艺和结构方案时，对夹具的结构型式和主要性能已提出了原则要求。在具体开展夹具设计时，必须认真分析这些要求并研究影响夹具设计的所有因素，也就是被加工零件的结构特点、工艺安排和加工方法、机床特点、刀具及其导向的结构特点和要求等。 (2)拟订夹具结构方案和进行必要的计算根据机床设计中确定的工件定位基面、夹压位置、加工方法和刀具导向方式等，制定夹具的总体方案。为此，首先绘制工件的外形，并有必要的投影，其主要投影和工件在机床上的加工位置一致。然后，在工件四周的相应位置上简单表示出夹具的结构。最后进行夹紧力计算和必要的夹具元件的强度计算。为了提高质量和缩短设计制造周期，在拟订夹具结构方案时，应当尽量采用通用的部件和零件。(3)组合机床夹具的总图和零件图设计在已确定的夹具结构方案基础上，设计生产用的夹具总图和零件图。组合机床夹具的结构往往比较复杂，其总图必须有足够的投影和剖视，尺寸标注齐全合理，并严格按比例绘制。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、夹紧机构和刀具导向装置。2.5.1 夹具定位支承系统定位支承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位置的元件。辅助支承是仅用作增加被加工零件在加工过程中稳定性的一种活动式支承元件。由于定位支承元件直接与被加工零件接触，因此其尺寸、结构、精度和布置都直接影响零件的加工精度。为了避免产生废品以及经常修理定位支承元件的麻烦，设计时必须注意以下问题：(1) 合理布置定位支承元件，力求使其组成较大的定位支承平面。最好使夹紧力的位置对准定位支承元件。当受工件结构限制不能实现时，也应使定位支承元件尽量接近夹紧力的作用线，并使夹紧力的合力中心处于定位支承平面内。(2) 提高刚性，减少定位支承系统的变形。(3) 提高定位支承系统的精度及其元件的耐磨性，以便长期保持夹具的定位精度。(4) 可靠地排除定位支承部位的切屑,使切屑不堵塞和粘附在定位支承系统上，否则对定位的准确性和工作可靠性有很大影响。因此设计时应尽可能不使切屑落到定位支承系统上。1. 工件定位方案曲轴虽然属于异形轴，但是它的定位与一般轴类零件基本相同。即：圆柱面定位。本道工序是加工3051处的两个端面。根据零件的结构特点和加工部位确定其定位方案为：采用两个V形块，分别在两主轴颈处定位，限制四个自由度；用一个定位销在扇形面处完成轴向定位，限制一个自由度；工件沿轴向转动不影响加工的准确性，此处自由度可不限制。至此，工件的五个自由度全部被限制住了，可保证工件加工的准确性。2. 定位误差分析机械加工过程中，产生加工误差的因素很多。在这些因素中，有一项因素与机床夹具有关。使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的位置及工件在夹具中的定位密切相关。为满足工序加工要求，必须使工序中各项加工误差之总和等于或小于该工序所规定的工序误差，即： j+wg (2-3)式中j与机床夹具有关的加工误差； w与工序中除夹具外其他因素有关的误差； g工序误差。可见使用夹具加工工件时，应尽量减小与夹具有关的加工误差，在保证工序加工要求情况下，留给加工过程中其他误差因素的比例大一些，以便较易控制加工误差。本工序的定位误差计算如下:DW(A)=0，DW(B)=D/2, DW(c)=D/2式中 DW(A)中心孔加工的定位基准不重合误差；Dw(B)，DW(c) 左右两主轴颈定位基准80的基准位移误差；D 80的尺寸公差，所以要控制该处的毛坯的制造误差。 jDW(A) DW(B) DW(c) 0+D /2D /2D因为该工序是机加工艺过程的第一道工序，只要铸件的精度满足要求即可。2.5.2 夹紧机构在机械加工过程中，工件将受到切削力、离心力、惯性力等外力的作用。为保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动或位移，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，将工件可靠地夹紧。1.夹紧装置组成。 (1)力源装置力源装置是产生夹紧作用力的装置。通常是指机构夹紧时所用的气动、液压、电动等动力装置。 (2)中间递力机构中间递力机构是将力源作用力传递给夹紧元件，然后由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。(3)夹紧元件夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件，通过它和工件受压面的直接接触而完成夹紧动作。2.对夹紧装置的基本要求：（1）在夹紧过程中，工件应能保持在既定位置，即在夹紧力的作用下，工件不应离开定位支承。（2）夹紧力的大小要适当、可靠，既要使工件在加工过程中不

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