钻削压紧盖6-φ14孔专用机床设计

全套 200 元 图纸和完整说明书1前言金属切削机床(Metal cutting machine tools)是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”或“工具机” ，习惯上简称为机床。在现代机械制造工业中，加工机器零件的方法有多种，如铸造，锻造、焊接、切削加工和各种特种加工等。切削加工是将金属毛坯加工成具有较高精度的形状、尺寸和较高表面质量零件的主要加工方法。在加工精密零件时，目前主要还是依靠切削加工来达到所需的加工精度和表面质量。因此，金属切削机床是加工机器零件的主要设备。它所担负的工作量，约占机器总制造工作量的 4060。机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。机床的“母机”属性决定了它在国民经济中的重要地位。机床工业为各种类型的机械制造厂提供先进的制造技术与优质高效的机床设备，促进机械制造工业的生产能力和工艺水平的提高。机械制造工业肩负着为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务，即为工业、农业、交通运输业、科研和国防等部门提供各种机器、仪器和工具。为适应现代化建设的需要，必须大力发展机械制造工业。机械制造工业是国民经济各部门赖以发展的基础。机床工业则是机械制造工业的基础。一个国家机床工业的技术水平，在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。显然，金属切削机床在国民经济现代化建设中起着重大的作用。本次进行的是钻削压紧盖 6-14 孔专用机床的设计。通过设计总结大学四年中所学的知识，运用这些知识设计出能过正确加工压紧盖 6-14 孔的专用钻床。21 金属切削机床1.1 金属切削机床发展概况金属切削机床是人类在长期改造自然的斗争中，不断改善生产工具的参悟。金属切削机床的出现，推动了社会力的发展，而工业的发展及不断涌现的科学技术成果又使机床工业本身得以不断发展。18 世纪中叶，为适应产业革命后出现的资本主义机器大工业生产方式的需要，出现了现代机床的雏形。早期的机床采用蒸汽机当动力，加工精度不高，如最早的汽缸镗床的加工精度约为 1mm 左右。19 世纪至 20 世纪初，机床的驱动源由蒸汽机改为电动机，并一直延续至今。在以后将近百年的过程中，随着机械制造业及其他相关行业的发展，在机床工业中，不断改进设计基础理论，使用新技术及新的试验方法，使金属切削机床在品种上及技术性能上得到了迅速的发展。机床工业作为工业的基础生产要素，其下游行业涉及到机械制造的各个方面，行业发展对下游行业生产设备的需求相关度较高，下游行业的投资强度将影响到机床行业的发展。机床行业与国内生产总值和固定资产投资呈较强的正相关关系，所以在我国 GDP稳定持续快速增长的经济环境下，机床行业必将得到快速发展的机会。机床未来的发展趋势是：进一步应用电子计算机技术、新型伺服驱动元件、光栅和光导纤维等新技术，简化机械结构，提高和扩大自动化工作的功能，使机床适应于纳入柔性制造系统工作；提高功率主运动和进给运动的速度，相应提高结构的动、静刚度以适应采用新型刀具的需要，提高切削效率；提高加工精度并发展超精密加工机床，以适应电子机械、航天等新兴工业的需要；发展特种加工机床，以适应难加工金属材料和其他新型工业材料的加工。全套 200 元 图纸和完整说明书31.2 金属切削机床的分类金属切削机床可按不同的分类方法划分为多种类型。 按加工方式或加工对象可分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、花键加工机床、铣床、刨床、插床、拉床、特种加工机床、锯床和刻线机等。每类中又按其结构或加工对象分为若干组，每组中又分为若干型。 按工件大小和机床重量可分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床；按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床；按自动化程度可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床；按机床的自动控制方式，可分为仿形机床、程序控制机床、数字控制机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统；按机床的适用范围，又可分为通用、专门化和专用机床。 专用机床中有一种以标准的通用部件为基础，配以少量按工件特定形状或加工工艺设计的专用部件组成的自动或半自动机床，称为组合机床。 对一种或几种零件的加工，按工序先后安排一系列机床，并配以自动上下料装置和机床与机床间的工件自动传递装置，这样组成的一列机床群称为切削加工自动生产线。柔性制造系统是由一组数字控制机床和其他自动化工艺装备组成的，用电子计算机控制，可自动地加工有不同工序的工件，能适应多品种生产。1.3 机床基本部分组成和性能的判定各类机床通常由下列基本部分组成：支承部件，用于安装和支承其他部件和工件，承受其重量和切削力，如床身和立柱等；变速机构，用于改变主运动的速度；进给机构，用于改变进给量；主轴箱用以安装机床主轴；刀架、刀库；控制和操纵系统；润滑系统；冷却系统。 机床附属装置包括机床上下料装置、机械手、工业机器人等机床附加装置，以及卡盘、吸盘弹簧夹头、虎钳、回转工作台和分度头等机床附件。 评价机床技术性能的指标最终可归结为加工精度和生产效率。加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量和机床的精度保持性。生产效率涉及切削加工时间和辅助时间，以及机床的自动化程度和工作可行性。这些指标一方面取决于机床的静态特性，如静态几何精度和刚度；而另一方面与机床的动态特性，如运动精度、动刚度、热变形和噪声等关系更大。41.4 钻床钻床(Drilling machine)是孔加工用机床，主要用来加工外形较复杂，没有对称回转轴线的工件上的孔，如箱体、机架等零件上的各种孔。在钻床上加工时，工件不动，刀具作旋转主运动，同时沿轴向移动，作进给运动。钻床可完成钻孔、扩孔、铰孔、刮平面以及攻螺纹等工作。钻床的加工方法及所需的运动如图 1-1。钻床主参数是最大钻孔直径。钻床可分为立式钻床、摇臂钻床、台式钻床以及深孔钻床等。图 1-1 钻床的加工方法Figure 1-1 The Processing Method Of The Drill Press全套 200 元 图纸和完整说明书52 夹具设计机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好（定位） 、夹牢（夹紧） 。夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置） 、夹紧装置 、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类） 、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成。本次所设计的是钻床夹具：钻床夹具是用来在钻床上钻孔、扩孔、铰孔的机床夹具，通过钻套引导刀具进行加工是钻模的主要特点。钻削时，被加工孔的尺寸和精度主要由刀具本身的尺寸和精度来保证，而孔的位置精度则由钻套在夹具上相对于定位元件的位置精度来确定。2.1 机床夹具的分析在机床上对工件进行切削加工，首先要将工件夹紧。为了能加工出合乎精度要求的工件，仅将工件夹紧，以进行切削加工是不够的，还必须使工件在机床上占有正确的位置。这种使工件占有正确的加工位置，并使工件夹紧的过程，称为工件的安装。若单纯从解决工件的安装出发，最好是针对每一种工件，设计和制造一种夹具，即所谓专用夹具。这样既实现工件的准确定位，保证加工质量，又便于采用各种快速夹紧机构，提高生产效率。但是，夹具本身的设计和制造多为单件和小批量生产，生产费用较高。因此若被加工工件的批量较小，专用夹具的生产费用分摊到每个工件就很高，在经济上不合算。专用夹具是针对某一种工件的一定工序而专门设计的。因为不需要考虑通用性，所以夹具可以设计的结构紧凑，操作方便。还可以采用各种省力机构或动力装置。因此用专用夹具可以保证较高的加工精度和生产效率。专用夹具通常是根据工件的加工要求自行设计和制造的。他的设计与制造的周期较长，制造费用也较高，当产品变更时，往往因无法再使用而“报废” 。因此这类夹具适用于产品固定的批量较大的生产中。夹具设计的基本要求：61能稳定保证工件的加工精度；2能提高机械加工的劳动生产率，降低工件的制造成本；3结构简单，制造方便，安全和省力；4便于排屑；5有良好的结构工艺性，便于夹具的制造、装配、检验、调整和维修。设计时应在保证加工精度的前提下，综合考虑生产率、经济性和劳动条件等项因素。当生产批量较大时，可采用较先进的结构和动力传动装置，以提高生产率。当生产批量较小时，则不能使夹具的成本太高。2.2 夹具设计方案的确定图 2-1 零件图Figure 2-1 Detail drawing2.2.1 定位基准的选择以压紧盖下底面和 90 孔为定位精基准加工孔 6-14，这样可以做到“基准重合原则”，即定位基准和工序基准重合。这样可以减小定位误差，进而提高了定位精度。2.2.2 工件的定位1. 六点定位原理 工件在空间具有六个自由度，即沿 x、y、z 三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度 。因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通全套 200 元 图纸和完整说明书7常用六个支承点（即定位元件）来限制工件的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度。 图 2-2 自由度示意图Figure 2-2 Freedom sketch map2. 六点定位原理的应用 六点定位原理对于任何形状工件的定位都是适用的，如果违背这个原理，工件在夹具中的位置就不能完全确定。然而，用工件六点定位原理进行定位时，必须根据具体加工要求灵活运用，工件形状不同，定位表面不同，定位点的布置情况会各不相同，宗旨是使用最简单的定位方法，使工件在夹具中迅速获得正确的位置。 加工压紧盖 6-14 孔，在工件的下端面放置一底板限制 OX,OY 绕轴的旋转自由度，OZ 轴的移动自由度。以工件 90 孔内的短销限制 OX,OY 轴的移动自由度。最后以活动V 形块限制 OZ 绕轴的旋转自由度。2.3 定位误差的分析与计算2.3.1 定位误差产生的原因所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。因为对一批工件来说，道具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。造成定位误差的原8因有：1.由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，以b 表示。2.由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差，称基准位移误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量，以j 表示。2.3.2 夹具的误差分析基准的功用不同，种类也很多，而与夹具设计直接有关的就是两个基准：工序基准和定位基准。工序基准是在工件工序图中，用来确定本工序加工表面位置的基准；定位基准是工件定位时，用以确定工件在夹具中位置的表面（或点、线）。为了使误差尽量小，在定位基准的选择时，一般应本着基准重合的原则，尽可能选用工序基准作为定位基准，这样就可以减小加工误差。一般情况下，定位误差应控制在工件公差要求的三分之一左右，再控制夹具制造安装误差及加工方法误差等所造成的影响不超过工件公差要求的三分之二，及可满足加工要求。“压紧盖 6-14 孔”的工序基准和定位基准都是圆柱孔在心轴，所以没有基准不重合误差。工件的定位误差是以圆柱孔在心轴（或定位销）上定位时所产生的基准位移误差。若心轴（或定位销）垂直设置，则工件定位圆孔与心轴（或定位销）的母线间接触可以是任意边。由于圆柱孔与定位销的轴孔配合的公差选用的是 90 ,因此产生的基准位移误差为:67nHmin0.35.20.57dbjDd m由计算结果可知，定位误差未超过 14 孔加工精度要求的三分之一(1.8/3=0.060mm)。所 以 选 择 其 中 心 轴 线 为 定 位 基 准 是 合 理 的 。2.4 工件的夹紧夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。1.夹紧装置的组成 工件在夹具中正确定位后，由夹紧装置将工件夹紧。夹紧装置的组成有： 1）动力装置 产生夹紧动力的装置； 全套 200 元 图纸和完整说明书92）夹紧元件 直接用于夹紧工件的元件； 3）中间传力机构 将原动力以一定的大小和方向传递给夹紧元件的机构。2.对夹紧机构的基本要求如下：1）夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全可靠。2）夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量3）夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。 4）结构力求简单，便于制造和维修。 5）定位器的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不便的位置，在保证加工要求的情况下，限制足够的自由度。3.夹紧力的方向及作用点1) 夹紧力方向的确定原则（1）夹紧力方向应垂直于主要定位基准面（2）夹紧力方向应有助于定位（3）夹紧力方向应有利于减小夹紧力2)夹紧力作用点的确定原则（1）夹紧力的作用点应落在支承区域内（2）夹紧力的作用点应落在工件刚性高的部位（3）夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的切削部位4.夹紧力的大小夹紧力大小可根据切削力、工件重力的大小、方向和相互位置关系具体计算，既要保证工件定位准确可靠，又不能使工件产生 过大的变形和表面损伤。5.常用夹紧机构常用夹紧机构包括斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心夹紧机构。本设计采用螺旋压板夹紧机构，其优点在于结构简单，夹紧行程大，扩力比大，自锁性能好。通过转动螺母带动压紧板对工件进行夹紧。由于工件采用手动夹紧，所以可免去夹紧力的计算。10图 2-3 螺旋压板夹紧机构结构简图Figure 2-3 Clamp plate spiral structure diagram图 2-4 压紧力受力图Figure 2-4 Pressed by trying to force2.5 钻套元件的选择钻套是确定刀具位置的方向和的元件，用以保证孔的位置精度，并防止加工过程中的偏斜，提高刀具的刚性，防止振动。按结构特点可分为四种：1） 固定钻套：固定钻套分两种形式：为无肩，为带肩，该类钻套外圆以 H7/N6 或H7/R6 配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用 100012000 次） ，则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。2）可换钻套:当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便。可换钻套装在衬套中，衬套是以 H7/N6 或 H7/R6 的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外全套 200 元 图纸和完整说明书11圆与衬套内孔之间常采用 F7/M6 或 F7/K6 配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。3）快换钻套:当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间。快换钻套的有关配合与可换钻套的相同。更换钻套时，将钻套的削边处转至螺钉处，即可取出钻套。钻套的削边方向应考虑刀具的旋向，以免钻套随刀具自行拔出。4) 特殊钻套:由于工件形状或被加工孔位置的特殊性，有时需要设计特殊结构的钻加工“压紧盖 6-14 孔”的钻套，由于是大批量加工的工件，选择 JB/T8045.2-1999 可换钻套可以满足生产的需要。123 机床初步设计的主要内容3.1 机床工艺方案的拟定不同的工件表面形状可用不同的加工方法来实现，即使同样的工件表面形状也可以用不同的加工方法来实现。由于选用的工艺方案不同，则所设计的机床亦不同，即使机床是实现工艺方案的一种工具。工艺方案的确定，应考虑加工质量、生产率与经济性等多方面因素互相之间的关系，其内容包括：确定工件的工艺基础，工艺方法（包括加工方法、刀具的选择、切削用量等）及夹压部位。对于专用机床还需要画出加工示意图（或刀具布置图） 。3.2 机床运动方案的拟定机床运动按功用可以分为成型运动（包括主运动、进给及展成运动等）和辅助运动（包括刀具或工件的移进、退回、快速移动、转位及分度运动等） 。其中，成形运动是加工工件表面所必须的运动，它是由工艺方法确定的。工艺加工方法确定的成形运动只是相对运动，而运动的分配即每个运动由何部件完成，可有不同的选择。运动的分配应考虑坯料形式、加工的尺寸比例、工件重量等。机床的运动方案包括：确定成形运动和辅助运动，个运动的特点（功用、复杂程度、特殊要求及变速变向等） ，运动的分配，传动联系（内联系和外联系） ，传动方式（机械、液压、电气）等。3.3 机床技术参数的确定3.3.1 主参数主参数是机床各参数中最主要的一项或两项参数，它反映机床的加工能力，是确定机床主要零、部件尺寸的依据。专用机床主参数根据被加工件来确定。3.3.2 基本参数 1）尺寸参数 一般指机场的主要结构尺寸大小。一般尺寸可根据使用要求，参考同类型同规格的机床，加以确定。全套 200 元 图纸和完整说明书132）运动参数 一般指成形运动参数包括：主运动参数、进给运动参数等。辅助运动参数包括：快速形程速度、工件夹紧速度、转位速度等。3.4 机床总体布局的确定合理确定机床的总体布局，是机床设计的重要部署，其主要内容有：确定机床的主要零件、部件及其相对位置关系等。通用机床和某些专门化机床的布局形式已基本定型，称为传统布局，专用则根据工件特定工艺方案和运动方案确定其布局。工件的形状、尺寸和重量等对机床总体布局的有重要影响。对加工精度、表面粗糙度要求较高的机床，在总体布局上亦应采用相应的措施，以保证提高机床的精度、刚度，减小振动、热变形等。机床的生产批量对其布局也有较大的影响，用于单件小批量生产的机床布局，应保证工艺范围广、调整方便，而生产率可低些；用于大批大量生产的机床布局应，则应适应于高生产率要求，而工艺范围及调整方便程度可低些。3.5 机床原理图的拟定机床原理图主要包括：传动原理图、自动或半自动循环框图以及润滑原理图等。它是机械、液压、电气装置结构设计的依据，也是机床协调运动或实现自动工作循环的重要保证。3.6 机床总体尺寸联系图的绘制机床总体尺寸联系图（又称总联系尺寸图或总体尺寸联系图）能够表明机床的总体布局、主要组成部分的外形尺寸及其相互位置的联系尺寸，以保证工件与刀具之间、各部件之间所必需的相对位置及相对运动。它不仅是机床各部件设计的重要依据，也是机床调整、安装的依据。在尺寸联系图上应反映出机床的尺寸参数、有关零部件的最大外形尺寸以及相互位置的联系尺寸（包括运动部件的最大行程） ，还应表达出其纵向尺寸、横向尺寸及高度尺寸。对于中心对称式机床，要用辐向尺寸表达两个相关方向的尺寸（如立式多轴半自动车床的纵向、横向尺寸） 。可参考同类型机床的联系尺寸加以确定，一般情况应画两个视14图。尺寸联系图很难一次画成，要由粗到细、由简到繁需经多次修改补充而逐步完善而成。当机床的各部件设计完毕，可用机床总图代替尺寸联系图。全套 200 元 图纸和完整说明书154 加工压紧盖 6-14 孔专用机床的设计4.1 选择切削用量选择切削用量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、机床的布局型式和正常工作均又很大的影响。4.1.1 确定切削用量应注意的问题1尽量做到合理利用刀具，充分发挥其性能由于连接于动力部件主轴箱上同时工作的刀具种类不同且直径大小不同，因此其切削用量也各有特点同一主轴箱上的刀具每分钟进给量是相同的，要使每把刀具均能又合适的切削用量是困难的一般情况下，可先按各类刀具选择较合理的主轴转速 和每转进给量 ，然后进行适当调整，(/min)r(/)fmr使各个刀具的每分钟进给量相同，皆等于动力滑台的每分钟进给量 这样各类刀具都不fv是按最合理的切削用量而是按一个中间切削用量工作假如确实需要，也可按多类刀具选用一个统一的每分钟进给量，对少数刀具采用附加机构，使之各自按照合理的进给量工作，以达到合理利用刀具的目的。2选择切削用量时，应注意零件生产批量的影响生产率要求不高时，就没必要将切削用量选得过高，以免降低刀具耐用度对于要求生产率高的大批量生产用组合机床，要首先保证那些耐用度低，刃磨困难，造价高的所谓“限制性”工序刀具的合理切削用量但必须注意不能影响加工精度，也不能使刀具耐用度降低对于“非限制性”刀具，应采取不使刀具耐用度降低的某一极限值，这样可以减少切削功率组合机床通常要求切削用量的选择使刀具耐用度不低于一个工作班，最低不低于 。4h3切削用量的选择应有利于主轴箱的设计若能做到相邻主轴转速相等，则可使主轴箱传动链简单某些刀具带导向装置，若不便润滑冷却，则可降低切削速度。4选择切削用量时，还必须考虑所选动力滑台的性能尤其是当采用液压动力滑台时，所选择的每分钟进给量一般应比动力滑台可实现的最小进给量大 50%否则，会由于温度等原因导致进给量不稳定，影响加工精度，甚至造成机床不能正常工作。164.1.2 专用机床切削用量选择必须从实际出发，根据加工精度、工具材料、工作条件、技术要求等进行分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理的选择切削用量一般常用查表法，按照生产现场同类工艺，通过工艺试验确定切削用量。通过表 4-1，选择 v=18m/min，f=0.2mm/r。表 4-1 高速钢钻头加工钢件的切削用量Table 4-1 processing high-speed steel drill steel cutting parts2507()34bNm钢 ， 钢 ） 2709()15bNmCr钢 ， r钢 ） 210()bNm合 金 钢 ）切 削 用 量加工直径（mm） (/inv） (/)fr(/inv） (/)fr(/inv） (/)fr16 0.050.10 0.050.10 0.030.08612 0.100.20 0.100.20 0.080.151222 0.200.30 0.200.30 0.150.25225018250.300.6012200.300.458150.250.354.2 机床参数的确定4.2.1 主运动参数钻床的主运动是回转运动，主运动参数是主轴转速。转速 与切削速度的关系是 ()minr(4-1)10vnd18409minr式中 切削速度 （ ）工件（或刀具）的直径 ()转速（r/min）n全套 200 元 图纸和完整说明书17图 4-8 平键强度计算Figure 4-8 Flat key strength calculation由于联接中轮毂材料（45 钢）与键材料相同，所以应该按 45 钢校核。查得，键的工作长度 。由下式得：10pMPa2183lLbm（4-33）49.7.65p pTMPadhl满足强度要求。185 技术经济性分析对本次的技术经济性分析，应从以下几方面进行考虑：1) 从影响成本的各个因素综合考虑 ：如果选择普通的立式钻床、台式钻床或摇臂钻床来加工压紧盖 6-14 孔，其加工过程比较麻烦。普通的钻床由于考虑到一机多用，为满足多种加工要求，采用了多级变速的传动结构，用来加工压紧盖的孔就是进行了不必要的投资，同时也闲置了普通机床一机多用的功能，消耗大量的人力和物力，而采用专用机床可以减少工作量，提高生产效率，经济好。由此来看，设计压紧盖 6-14 孔的专机，不仅降低了成本，还能够满足加工的需要。2) 从设计、生产周期的长短考虑：由于现今机床的生产已成规模，并且机械传动和夹具设计方法也已成熟。设计新型的机床，需要考虑可加工同类或相似的工件来设计，这样就需要根据长时间经验的积累和创新能力来完成，需要的设计周期也长。而本次设计的专用机床只需满足加工压紧盖 6-14 孔的需要即可，因此设计周期就大大的缩短了。对于加工压紧盖 6-14 孔，采用专用机床和夹具更能节省时间，提高生产效率。由此可见，设计钻削专机和夹具的可行性极大，对于降低资金的投入、提高生产效率有很大的帮助。全套 200 元 图纸和完整说明书196 结论我所设计的是钻削压紧盖 6-14 孔的专用机床。机床设计的开始，主运动参数和进给运动参数，正确选择电机，确定传动方案，并根据其设计的方案，绘出传动链和传动系统图，选择传动原件，综合考虑机床加工的精度和稳定性，设计方案并根据优缺点、可行性等等，不断的改进与完善设计过程，这样才能够设计出工艺性和经济性都符合要求的机床。此外一点就是，选择一个零部件时，不仅要根据相应的参数，选择符合要求标准的零部件，更应该考虑到具体的工作环境、工况条件等。设计中也存在很多不足之处。一是由于设计作者对专用机床的认知程度有限，资料不全，设计有考虑不周全的地方。二是设计作者对机械设计方面的知识掌握的不够熟练，在很多方面还有待完善。20致谢在本次论文设计过程中，晁彩霞老师对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计。在学习中, 晁老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模，导师的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。这四年中还得到众多老师的关心支持和帮助。在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。全套 200 元 图纸和完整说明书21参考文献1冷兴聚.机械设计基础M.沈阳：东北大学出版社，2003.3.12王伯平.互换性与测量技术基础M.北京：机械工业出版社，2004.4（2007.5重印）3王先奎，艾兴.机械加工工艺手册M. 北京：机械工业出版社，2006.124黄健求.机械制造技术基础M.北京：机械工业出版社，2005.11（2007.5重印）5王光斗，王春福.机床夹具设计手册M.上海：上海科学技术出版社，2000.116吴国华.金属切削机床M. 北京：机械工业出版社，1999.9（2007.8重印）7赵越超，马修泉.工程材料与成型工艺M. 沈阳：东北大学出版社，2007.38叶伟昌.机械工程及自动化简明设计手册.上册M.北京：机械工业出版社，2001.119张树森.机械制造工程学M.第1版.沈阳：东北大学出版社，2001.10孙志礼，冷兴聚，魏延刚，曾海泉.机械设计M.沈阳：东北大学出版社，2000.911徐灏.机械设计手册.5.M.北京：机械工业出版社，2006.12李贵轩.设计方法学M .第1版.北京：世界图书出版公司，1989.13 Jonathan Wickert. An Introduction to Mechanical Engineering. Published by Tomson Learning.22附录 A 译文加工基础作为产生形状的一种加工方法，机械加工是所有制造过程中最普遍使用的而且是最重要的方法。机械加工过程是一个产生形状的过程，在这过程中，驱动装置使工件上的一些材料以切屑的形式被去除。尽管在某些场合，工件无承受情况下，使用移动式装备来实现加工，但大多数的机械加工是通过既支承工件又支承刀具的装备来完成。机械加工在知道过程中具备两方面。小批生产低费用。对于铸造、锻造和压力加工，每一个要生产的具体工件形状，即使是一个零件，几乎都要花费高额的加工费用。靠焊接来产生的结构形状，在很大程度上取决于有效的原材料的形式。一般来说，通过利用贵重设备而又无需特种加工条件下，几乎可以以任何种类原材料开始，借助机械加工把原材料加工成任意所需要的结构形状，只要外部尺寸足够大，那都是可能的。因此对于生产一个零件，甚至当零件结构及要生产的批量大小上按原来都适于用铸造、锻造或者压力加工来生产的，但通常宁可选择机械加工。严密的精度和良好的表面光洁度，机械加工的第二方面用途是建立在高精度和可能的表面光洁度基础上。许多零件，如果用别的其他方法来生产属于大批量生产的话，那么在机械加工中则是属于低公差且又能满足要求的小批量生产了。另方面，许多零件靠较粗的生产加工工艺提高其一般表面形状，而仅仅是在需要高精度的且选择过的表面才进行机械加工。例如内螺纹，除了机械加工之外，几乎没有别的加工方法能进行加工。又如已锻工件上的小孔加工，也是被锻后紧接着进行机械加工才完成的。基本的机械加工参数切削中工件与刀具的基本关系是以以下四个要素来充分描述的：刀具的几何形状，切削速度，进给速度，和吃刀深度。切削刀具必须用一种合适的材料来制造，它必须是强固、韧性好、坚硬而且耐磨的。刀具的几何形状以刀尖平面和刀具角为特征对于每一种切削工艺都必须是正确的。切削速度是切削刃通过工件表面的速率，它是以每分钟英寸来表示。为了有效地加工，切削速度高低必须适应特定的工件刀具配合。一般来说，工件材料越硬，速度越低。进给速度是刀具切进工件的速度。若工件或刀具作旋转运动，进给量是以每转转过全套 200 元 图纸和完整说明书23的英寸数目来度量的。当刀具或工件作往复运动时，进给量是以每一行程走过的英寸数度量的。一般来说，在其他条件相同时，进给量与切削速度成反比。吃刀深度以英寸计是刀具进入工件的距离。它等于旋削中的切屑宽度或者等于线性切削中的切屑的厚度。粗加工比起精加工来，吃刀深度较深。切削参数的改变对切削温度的影响金属切削操作中，热是在主变形区和副变形区发生的。这结果导致复杂的温度分布遍及刀具、工件和切屑。图中显示了一组典型等温曲线，从中可以看出：像所能预料的那样，当工件材料在主变形区被切削时，沿着整个切屑的宽度上有着很大的温度梯度，而当在副变形区，切屑被切落时，切屑附近的前刀面上就有更高的温度。这导致了前刀面和切屑离切削刃很近的地方切削温度较高。实质上由于在金属切削中所做的全部功能都被转化为热，那就可以预料：被切离金属的单位体积功率消耗曾家的这些因素就将使切削温度升高。这样刀具前角的增加而所有其他参数不变时，将使切离金属的单位体积所耗功率减小，因而切削温度也将降低。当考虑到未变形切屑厚度增加和切削速度，这情形就更是复杂。未变形切屑厚度的增加趋势必导致通过工件的热的总数上产生比例效应，刀具和切屑仍保持着固定的比例，而切削温度变化倾向于降低。然而切削速度的增加，传导到工件上的热的数量减少而这又增加主变形区中的切屑温升。进而副变形区势必更小，这将在该区内产生升温效应。其他切削参数的变化，实质上对于被切离的单位体积消耗上并没有什么影响，因此实际上对切削温度没有什么作用。因为事实已经表明：切削温度即使有小小的变化对刀具磨损率都将有实质意义的影响作用。这表明如何人从切削参数来确定切削温度那是很合适的。为着测定高速钢刀具温度的最直接和最精确的方法是 W&T 法，这方法也就是可提供高速钢刀具温度分布的详细信息的方法。该项技术是建立在高速钢刀具截面金相显微测试基础上，目的是要建立显微结构变化与热变化规律图线关系式。当要加工广泛的工件材料时，Trent 已经论述过测定高速钢刀具的切削温度及温度分布的方法。这项技术由于利用电子显微扫描技术已经进一步发展，目的是要研究将已回过火和各种马氏体结构的高速钢再回火引起的微观显微结构变化情况。这项技术亦用于研究高速钢单点车刀和麻花钻的温度分布。刀具磨损24从已经被处理过的无数脆裂和刃口裂纹的刀具中可知，刀具磨损基本上有三种形式：后刀面磨损，前刀面磨损和 V 型凹口磨损。后刀面磨损既发生在主刀刃上也发生副刀刃上。关于主刀刃，因其担负切除大部金属切屑任务，这就导致增加切削力和提高切削温度，如果听任而不加以检查处理，那可能导致刀具和工件发生振动且使有效切削的条件可能不再存在。关于副刀刃，那是决定着工件的尺寸和表面光洁度的，后刀面磨损可能造成尺寸不合格的产品而且表面光洁度也差。在大多数实际切削条件下，由于主前刀面先于副前刀面磨损，磨损到达足够大时，刀具将实效，结果是制成不合格零件。由于刀具表面上的应力分布不均匀，切屑和前刀面之间滑动接触区应力，在滑动接触区的起始处最大，而在接触区的尾部为零，这样磨蚀性磨损在这个区域发生了。这是因为在切削卡住区附近比刀刃附近发生更严重的磨损，而刀刃附近因切屑与前刀面失去接触而磨损较轻。这结果离切削刃一定距离处的前刀面上形成麻点凹坑，这些通常被认为是前刀面的磨损。通常情况下，这磨损横断面是圆弧形的。在许多情况中和对于实际的切削状况而言，前刀面磨损比起后刀面磨损要轻，因此后刀面磨损更普遍地作为刀具失效的尺度标志。然而因许多作者已经表示过的那样在增加切削速度情况下，前刀面上的温度比后刀面上的温度升得更快，而且又因任何形式的磨损率实质上是受到温度变化的重大影响。因此前刀面的磨损通常在高速切削时发生的。刀具的主后刀面磨损带的尾部是跟未加工过的工件表面相接触，因此后刀面磨损比沿着磨损带末端处更为明显，那是最普通的。这是因为局部效应，这像未加工表面上的已硬化层，这效应是由前面的切削引起的工件硬化造成的。不只是切削，还有像氧化皮，刀刃产生的局部高温也都会引起这种效应。这种局部磨损通常称作为凹坑性磨损，而且偶尔是非常严重的。尽管凹坑的出现对刀具的切削性质无实质意义的影响，但凹坑常常逐渐变深，如果切削在继续进行的话，那么刀具就存在断裂的危机。如果任何进行性形式 的磨损任由继续发展，最终磨损速率明显地增加而刀具将会有摧毁性失效破坏，即刀具将不能再用作切削，造成工件报废，那算是好的，严重的可造成机床破坏。对于各种硬质合金刀具和对于各种类型的磨损，在发生严重失效前，就认为已达到刀具的使用寿命周期的终点。然而对于各种高速钢刀具，其磨损是属于非均匀性磨损，已经发现：当其磨损允许连续甚至到严重失效开始，最有意义的是该刀具可以获得重磨使用，当然，在实际上，切削时间远比使用到失效的时间短。以下几种现象之一均是刀具严重失效开始的特征：最普遍的是切削力突然增加，在工件上出现烧损环纹和噪音严重增加等。全套 200 元 图纸和完整说明书25自动夹具设计用做装配设备的传统同步夹具把零件移动到夹具中心上，以确保零件从传送机上或从设备盘上取出后置于已定位置上。然而在某些应用场合、强制零件移动到中心线上时，可能引起零件或设备破坏。当零件易损而且小小振动可能导致报废时，或当其位置是由机床主轴或模具来具体时，再或者当公差要求很精密时，那宁可让夹具去适应零件位置，而不是相反。为着这些工作任务，美国俄亥俄州 Elyria 的 Zaytran 公司已经开发了一般性功能数据的非同步西类柔顺性夹具。因为夹具作用力和同步化装置是各自独立的，该同步装置可以用精密的滑移装置来替换而不影响夹具作用力。夹具规格范围是从 0.2 英寸行程，5 英镑夹紧力到 6 英寸行程、400 英寸夹紧力。现代生产的特征是批量变得越来越小而产品的各种规格变化最大。因此，生产的最后阶段，装配因生产计划、批量和产品设计的变更而显得特别脆弱。这种情形正迫使许多公司更多地致力于广泛的合理化改革和前面提到过情况那样装配自动化。尽管柔性夹具的发展很快落后与柔性运输处理装置的发展，如落后于工业机器人的发展，但仍然试图指望增加夹具的柔顺性。事实上夹具的重要的装置生产装置的专向投资就加强了使夹具更加柔性化在经济上的支持。根据它们柔顺性，夹具可以分为：专用夹具、组合夹具、标准夹具、高柔性夹具。柔性夹具是以它们对不同工件的高适应性和以少更换低费用为特征的。结构形式可变换的柔性夹具装有可变更结构排列的零件（例如针形颊板，多片式零件和片状颊板） ，标准工件的非专用夹持或夹紧元件（例如：启动标准夹持夹具和带有可移动元件的夹具配套件） ，或者装有陶瓷或硬化了的中介物质（如：流动粒子床夹具和热夹具紧夹具） 。为了生产，零件要在夹具中被紧固，需要产生夹紧作用，其有几个与夹具柔顺性无关的步骤：根据被加工的即基础的部分和工作特点，确定工件在夹具中的所需的位置，接着必须选择若干稳定平面的组合，这些稳定平面就构成工件被固定在夹具中确定位置上的夹持状轮廓结构，均衡所有各力和力矩，而且保证接近工件工作特点。最后，必须计算、调整、组装可拆装的或标准夹具元件的所需位置，以便使工件牢牢地被夹紧在夹具中。依据这样的程序，夹具的轮廓结构和装合的规划和记录过程可以进行自动化控制。结构造型任务就是要产生若干稳定平面的组合，这样在这些平面上的各夹紧力将使工件和夹具稳定。按惯例，这个任务可用人机对话即几乎完全自动化的方式来完成。26一人机对话即以自动化方式确定夹具结构造型的优点是可以有组织有规划进行夹具设计，减少所需的设计人员，缩短研究周期和能更好地配置工作条件。简言之，可成功地达到显著提高夹具生产效率和效益。在充分准备了构造方案和一批材料情况下，在完成首次组装可以成功实现节约时间达 60%。因此夹具机构造型过程的目的是产生合适的编程文件。全套 200 元 图纸和完整说明书27附录 外文文献Introduciton of MachiningHave a shape as a processing method, all machining process for the production of the most commonly used and most important method. Machining process is a process generated shape, in this process, Drivers device on the workpiece material to be in the form of chip removal. Although in some occasions, the workpiece under no circumstances, the use of mobile equipment to the processing, However, the majority of the machining is not only supporting the workpiece also supporting tools and equipment to complete.Machining know the process has two aspects. Small group of low-cost production. For casting, forging and machining pressure, every production of a specific shape of the workpiece, even a spare parts, almost have to spend the high cost of processing. Welding to rely on the shape of the structure, to a large extent, depend on effective in the form of raw materials. In general, through the use of expensive equipment and without special processing conditions, can be almost any type of raw materials, mechanical processing to convert the raw materials processed into the arbitrary shape of the structure, as long as the external dimensions large enough, it is possible. Because of a production of spare parts, even when the parts and structure of the production batch sizes are suitable for the original casting, Forging or pressure processing to produce, but usually prefer machining.Strict precision and good surface finish, Machining the second purpose is the establishment of the high precision and surface finish possible on the basis of. Many parts, if any other means of production belonging to the large-scale production, Well Machining is a low-tolerance and can meet the requirements of small batch production. Besides, many parts on the production and processing of coarse process to improve its general shape of the surface. It is only necessary precision and choose only the surface machining. For instance, thread, in addition to mechanical processing, almost no other processing method for processing. Another example is the blacksmith pieces keyhole processing, as well as training to be conducted immediately after the mechanical completion of the processing.Primary Cut