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【工装夹具类】半轴零件的机械加工工艺及钻6-Φ14孔工装夹具设计【优秀工艺夹具设计含4张CAD图纸】,工装,夹具,零件,机械,加工,工艺,14,设计,优秀,优良,cad,图纸

内容简介：

西南农业大学本科毕业论文（设计）任务书 论文题目 半轴机械加工工艺及工装设计 专业名称 班级 下达日期 学 号 姓名 指导教师 毕业设计（论文）目的、要求： 1、培养综合运用所学理论知识，独立分析和解决工程技术问题的能力。培养学生创新能力。 2、培养收集、查阅、分析各种文献资料的能力。进一步提高计算、绘图等技能。 3、学会使用工具书籍，通过夹具设计，提高结构设计能力。 4、初步掌握机械制造工艺规程设计和夹具设计的基本要求和设计方法；掌握设计计算说明书的编写 。 毕业设计（论文） 主要内容： 1、 绘制零件图 1 张；设计夹具 1 付，绘制夹具图。（一部分图纸必须用计算机绘制）。 2、 设计机械加工工艺规程（生产纲领按成批生产）。 3、 填写工艺过程卡 1 份。设计 4 5 道工序的详细工序卡。 4、 图纸总量折合 2 张； 5、 文献综述（ 3000 字以上）； 6、 设计计算说明书（ 字以上）和中英文说明书摘要。 7、 英译汉（ 3000 字以上）。 指导教师签名： 2004 年 12 月 10 日 说明： 则上用计算机打印（ ），可在各学院教学办拷贝表格或从教务处网页下载；若用钢笔填写，必须做到字迹工整、清晰。 文）任务书装订在毕业设计（论文）的第一页 。 1 半轴机械加工工艺及工装设计 摘要 半轴是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件，它是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接，该零件在机械设备中具有传动性， 在进行半轴的工艺和工装设计时， 首先 对半轴的工艺性进行了详细的分析，设计出了加工的工艺过程，根据加工要求设计专用夹具设计，在设计中注意的夹具的经济性和使用性，尽量降低加工时的成本，减少工人的劳动强度，除此还进行了组合量具的设计，用来检查 6个均匀分布的小孔的位置度公差。 关键词 ： 工艺工装设计 夹具设计 组合量具设计 2 he is in of it is of to of it to to a is in to to at on of to on to to to , in of as as to of of in to on to of a of of 3 目录 摘要 . 1 . 2 1 引言 . 5 2 零件的分析 . 5 件的生产纲领及生产类型 . 5 件的作用 . 5 件的工艺分析 . 5 3 工艺规程制造的形式 . 6 定毛坯制造的形式 . 6 准的选择 . 6 件表面加工方法的选择 . 6 订工艺路线 . 7 械加工余量及毛坯尺寸的确定 . 8 4 选择加工设备 . 11 择机床 . 11 择夹具 . 11 择刀具 . 11 用量具 . 12 择各外圆加工面的量具 . 12 择加工孔用量具 . 12 5 确定切削用量和基本时间 . 12 序 00 铣削用量及基本时间的确定 . 12 择刀具 . 12 选择切削用量 . 12 序 10 切削用量及基本时间的确定 . 13 削用量 . 13 本时间 . 17 序 30 切削用量及基本时间的确定 . 19 削用量 . 19 基本时间 . 20 序 40 铣 削用量及基本时间的确定 . 20 择刀具 . 20 选择切削用量 . 20 序 50 钻削用量及基本时间的确定 . 21 选择刀具和机床 . 23 序 60 钻削与垂直轴线 30 的 的孔 . 24 序 70 攻螺纹 . 25 序 110 磨削外圆表面及左端面 . 25 定磨削 . 25 4 定磨削 的磨削用量 . 26 总 结 . 27 致 谢 . 28 参 考 文 献 . 29 5 1 引言 通过对设计零件的分析可知，对该零件进行工艺工装设计，由于半轴加工比较的特殊，我们为了满足加工要求和经济性及减少工人的劳动强度 。 2 零件的分析 件的生产纲领及生产类型 生产纲领是企业在计划期内应当生产 的产量，在设计题目中半轴的生产纲领为 较小 。生产类型为大批量生产，所以在制度工艺路线的时候应充分考虑其生产特点，制度合理的工业路线，选择合理的机床，刀具，量具，检具，以提高生产率，降低成本。 件的作用 设计题目给定的零件，将其划定为轴类零件。它是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件，半轴是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接，该零件在机械设备中具有传动性，故应具有足够的强度和刚度。 件的工艺分析 半轴共有 2 个加工表面，他们之间有的有一定的位置关系。现在 分述如下： 1. 以 轴线为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 半轴的左端面和半轴左端的花键加工，、 和 的外圆表面和 和 的两个台阶面。 2. 以半轴右边圆盘上 的台阶面为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 6个均匀分布的 的孔，和一个 螺孔以及一个 的孔。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有： 6个 孔与表面 的位置度公差为 ； 6 的外圆表面的跳动公差相对基准 半轴圆盘的跳动公差相 对基准 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一个表面，然后借助于专用夹具加工另一表面，并且保证它们之间的位置精度要求。 3 工艺规程制造的形式 定毛坯制造的形式 毛坯材料为 40虑零件在工作过程中经常受 扭交变载荷及冲击性载荷，因此应选用锻件，以使金属钎维尽量不切削，保证零件工作可靠。可以采用模锻成形，可以提高生产率，保证加工精度。 准的选择 粗基准的选择 本零件是轴类零件，以外圆作为粗基准是完全 合理的。但是对本零件来说，如果以 外圆表面作基准。由于此表面的粗糙度比较大，所以会让加工出来的零件表面尺寸严重不满足要求，由于本零件非常的特殊，我们车削外圆表面的时候可以选择半轴两端的顶尖作为粗基准，钻孔的时候以圆盘的台阶面为基准。 精基准的选择 在这主要考虑基准重合问题，也要考虑经济性等。 件表面加工方法的选择 零件的主要加工表面为外圆表面和孔。考虑到各个表面的技术要求，各种加工方法的经济加工精度范围，各加工表面的形状和尺寸大小，锻件材料 的性质及可加工性和生产纲领与生产类型，选择各加工表面的加工方法如下 ,52,45 的外圆表面 ,用粗车磨削半精车 进行加工。 花键加工：花键的最大的直径为 用铣花键加工。 圆盘 以选择粗车 半精车， 7 112 的台阶面由于粗糙度要求不是很高，所以就只进行粗车。 孔 6- 14 ，采用钻 铰孔加工。 进行钻孔，然后绞孔，即可以满足要求。 键槽加工，以采用铣键槽。 订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精确及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。 工序 00 粗铣左端面并打中心孔； 工序 10 以半轴两边的顶尖定位：粗车 54 52 45外圆面，在粗车 112台阶面 工序 20 调直处理； 工序 30 以 半轴两边的顶尖定位： 半精车 52 45及 外圆表面，及 阶面 ； 工序 40 铣花键加工； 工序 50 以盘的顶部的台阶定位，钻绞 6 个 14 孔； 工序 60 以半轴圆盘的台阶面定位，加工与垂直轴线 30 的 的孔； 工序 70 攻螺纹 工序 80 车削 左端斜度为 8 的圆柱表面 ；车削 45 这段距左边 位置的沟槽，和 45右边的沟槽加工， 50为 3 的沟槽加工，并对 112 进行倒角 ； 工序 90 感应淬火和低温回火 ； 工序 100 磨削半轴的左端面； 工序 110 以 半轴两边的顶尖定位，磨削 45 52 圆面； 工序 120 钳工去毛刺； 工序 130 终检。 8 械加工余量及毛坯尺寸的确定 机械加工余量确定由很多的因素决定的，在此主要考虑的是经济精度及各个工序的加工方法。 左端面的机械加工 表 3工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 (工序间 工序间 尺寸 (工序间 公差等级m 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 磨削 粗铣 毛坯面 202 的机械加工 表 3工序尺 寸表 工序 名称 工序间 余量 (工序间 工序间 尺寸 (工序间 公差等级 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 粗车 1 毛坯面 55 加工 粗车： 2Z=精车： 2Z=削： 2Z=体工序尺寸见表 3 粗车： 55 2Z=半精车： 磨削： 9 具体工序尺寸见表 3 表 3工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量(工序间 工序间 尺寸(工序间 公差等级 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 磨削 52 0 半精车 粗车 1 毛坯面 55 表 3工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量(工序间 工序间 尺寸(工序间 公差等级 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 磨削 45 0 半精车 粗车 毛坯面 机械加工 粗车： 半精车： 磨削： 具体工序尺寸见表 3 钻削 六个 14 毛坯为实心，而孔的精度要求界于 间（参照机械制造工艺设计简明手册表 表 确定工序尺寸及余量为： 钻孔 孔： 14 10 具体工序尺寸见表 3 3工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 (工序间 工序间 尺寸 (工序间 公差等级 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 磨削 半精车 粗车 毛坯面 表 3工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 (工序间 工序间 尺寸 (工序间 公 差等级 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 铰孔 钻孔 车削 112 阶 具体工序尺寸见表 3 表 3工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 (工序间 工序间 尺寸 (工序间 公差等级 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 粗车 56 毛坯 166 车削 具体工序尺寸见表 3 钻削 10 毛坯为实心，而孔的精度要求界于 间（参照机械制造工艺设计简明手册表 表 确定工序尺寸及余量为： 钻孔 10 11 表 3工序尺寸表 工序 名称 工序间 余量 (工序间 工序间 尺寸 (工序间 公差等级m 表面粗糙度 m 尺寸公差 (表面粗糙度 m 半精车 粗车 69 毛坯面 55 4 选择加工设备 择机床 工序 00 是铣削左端面由于花键的直径和长度都不 是很大，所以选择花键铣床加工。 工序 10、工序 30 是粗车和半精车外圆，在这几个个工序中，各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选择卧式车床就可以满足要求，本零件外廓尺寸不是很大，精度要求不是很高，选用最常用的 卧式车床即可。 工序 40 铣花键加工，在本工序中，由于花键的直径和长度都不是很大，所以选择 花键铣床加工。 工序 50 以盘的顶部的台阶定位，钻绞 6个 14 孔，由于半轴的长度较长，所以采用多轴立式钻床。 工序 100、工序 110 磨削 45 52圆表面，由于磨削的都是外圆表面，以选用 圆磨床。 择夹具 本零件由粗车 、 半精车 、 精车 、 钻孔和磨削等工序组成，由于零件的长度较长，所以在钻孔这个工序需要专用夹具，所以我们在设 计过程中设计两套专用夹具，以满足加工过程中加工的要求，其他工序使用通用夹具。 择刀具 在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀，选用 硬质合金， 12 粗加工选用 精加工选用 加工用 提高生产效率及经济性，可以选用可转位车刀（ 钻 14 的 6 个小孔，可以选择麻花钻加工。 用量具 本零件属于成批生产，一般采用通用量具。选择量具的方法有两种：第一，按计量器具的不确定度选择 ；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。选择是按一种方法即可。 择各外圆加工面的量具 工序磨削 45 52圆表面时，现在按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用量具：该尺寸公 差为 T=表 量器具不确定度允许值我们确定 U=根据表 度值 游标卡尺，其不确定数值允许值不能选用。必须选择，故应选择分度值 外径百分尺（ U=从表 选择测量范围为 100125 ，分度值为 外径百分尺。 择加工孔用量具 孔加工量具我们将采用组合量具，在后面设计中具体介绍。 5 确定切削用量和基本时间 切削用量一般包括切削深度，进给量及切削速度三项，确定方法是先确定切削深度 、 进给量在确定切削速度。 序 00 铣削用量及基本时间的确定 择刀具 根据表 削深度4端面刀直径为 80 0。但已知铣刀铣削深度为 故应根据铣削深度 0， 00 。由于采用标准的镶齿圆柱铣刀，故齿数为 6（表 选择切削用量 选择每齿的进给量 根据 铣床说明书，其功率为 13 中等刚度。 根据表 择 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 铣刀刀齿后刀面最大的磨损量为 刀具寿命 。 选择实际切削速度 根据 铣床说明书选择 ， 。 因此实际的切削速度和每转进给量为 1000 cc = 由于铣削量比较小，功率满足要求 ，所以不进行验算。rn c ， 。 z 。 算基本的工时 fm 式中， L= ， l=38,根据表 切量及超切量 0 ，则 L=38+20=58故 6058 序 10 切削用量及基本时间的确定 削用量 本工序为粗车。已知加工材料为 40b =700件，机床为 件装卡在三爪自定心卡盘中。 定粗车 的切削用量 所选用的刀具是硬质合金可转位车刀，根据 切削用量简明手册 第一部分表 *由于 床的中心高度是 200 *，故选用刀杆尺寸 B H=1625片厚度为 14 据表 *选择车刀的几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 = 12 ，后角 = 6 ，主偏角 = 90 ，副偏角 k = 10 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆角半径= 确定切削深度在一次走刀完成 5455= 确定进给量 f 根据表 在粗车时，刀杆尺寸为 1625mm，件直径为 40 60时， f =0.7 确定的进给量要满足机床进给机构的强度的要求，故 需要进行校核： 根据表 530。 根据表 *当 40b=680 8102f 切削速度 v =65 假设），进给力05N。 由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选择的f =0.4 可用。 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 车刀后刀面的最大的磨损量取 1 转位车刀耐用度 T=30 确 定切削速度 v 切削速度 v 可根据公式计算，也可以查表。现在用查表的方法确定切削速度。 根据表 当用 质合金车刀加工b=600 700钢材， fa 切削速度 。 切削速度的修正系数为 m i m i rD 15 按 1620C 机床切削速度（表 选择 则实际的切削速度 。 检验机床功率 由表 ，当 7 71 6 6,9 7 05 8 0 ，0 故实际的切削的功率为： )( 由 切削手册 表 机床说明书可知， 电动机功率为 床功率足够，可以正常加工。 定粗车 的刀具加工外圆表面和 一样，加工皆可一次走刀完成， f 0.4 定粗车 的切削用量 确定粗车 的刀具加工外圆表面和 一样 确定切削深度在一次走刀完成 = 2次走刀，每次走刀为 确定进给量 f 根据表 在粗车时，刀杆尺寸为 16 253工件直径为 40 60时， f =0.7 由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选择的f =0.4 可用。 16 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 车刀后刀面的最大的磨损量取 1 转位车刀耐用度 T=30 确定切削速度 v 切削速度 v 可根据公式计算，也可以查表。现在用查表的方法确定切削速度。 根据表 当用 质合金车刀加工b=600 700钢材， fa 切削速度 。 切削速度的修正系数为 m i m i rD 按 1620C 机床切削速度（表 选择 则实际的切削速度 。 检验机床功率 当 7 71 6 6,9 7 05 8 0 ，0 故实际的切削的功率为： )( 由 切削手册 表 机床说明书可知， 电动机功率为 床功率足够，可以正常加工。 确定粗车外圆 、 和 112 台阶面的切削用量 才用 车外圆 54的刀具加工这些外圆表面和台阶面，车 的2 分 2 次走刀，每次走刀为 车 台阶面采用横向进给， 5.3pa 用2 次走刀，每次走刀为 车 112 台阶面采用横向进给， ,2采 17 用 2 次走到，每次走刀为 1车外圆 ，车 阶面 ，车外圆 台阶面 。 本时间 定 54 基本时间，根据表 外圆的基本时间： 3211 式中 )32(,991 t p 0,0,2,90321 4.0f 1i 则 991 定 基本时间，根据表 外圆的基本 时间： 3211 式中 )32(,t p 0,0,2,90321 4.0f 1i 则 定 基本时间，根据表 外圆的基本时间： 3211 式中 )32(,811 t p 0,0,2,90321 4.0f 1i 18 则 811 定 基本时间，根据表 外圆的基本时间： 3211 式中 )32(,351 t g p 0,0,2,90321 4.0f 1i 则 321 定 台阶面基本时间，根据表 外圆的基本时间： 132121 2 式中 66 0,4,0321 1i 则 定 112 台阶面基本时间，根据表 外圆的基本时间： 132121 2 式中 66 121 0,4,0321 1i 则 315 19 序 30 切削用量及基本时间的确定 削用量 本工序为半精加工（车轴的外表面）。已知条件与粗加工工序一样。 定半精车 确定切削深度在一次走刀完成 确定进给量 f 根据表 在粗车时，刀杆尺寸为 1625mm，件直径为 40 60时， f =0.7 选择进给量为 由于半精加工切 削力教小，故不需要校核机床进给强度 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 车刀后刀面的最大的磨损量取 转位车刀耐用度 T=30 确定切削速度 v 切削速度 v 可根据公式计算，也可以查表。现在用查表的方法确定切削速度。 根据表 当用 质合金车刀加工b=630 700钢材， fa 切削速度 。 切削速度的修正系数为 m i m i rD 按 1620C 机床切削速度（表 选择 则实际 的切削速度 。 半精加工，机械功率可以不进行校核。 20 最后决定的切削用量为： 6.0 确定半精车 及 的台阶面的切削用量，的 6 ， 外圆的 0 ，的台阶面的 1车外圆 及 的 。 基本时间 定 的基本时间： sT j 定 的基本时间： sT j 定半精车外圆 的基本时间： sT j 351 定半精车台阶面的基本时间： 72 3211 j 序 40 铣 削用量及基本时间的 确定 择刀具 本工序为铣削花键，选用花键铣刀。 选择切削用量 选择每齿的进给量 根据 铣床说明书，其功率为 中等刚度。 根据表 择 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 铣刀刀齿后刀面最大的磨 21 损量为 刀具寿命 。 选择实际切削速度 根据 铣床说明书选择 ， 。 因此实际的切削速度和每转进给量为 1000 cc = 由于铣削量比较小， 功率满足要求 ，所以不进行验算。rn c ， 。 z 。 序 50 钻削用量及基本时间的确定 本工序为钻孔，刀具选用锥柄麻花钻头，直径为 d 钻 6 个通孔，使用切削液。 1 钻削六个 14孔 选择刀具和机床 查阅机械制造工艺设计简明手册，选择 高速钢麻花钻， 床选择立式钻床 选择切削用量 进给量 f 根据切削用量简明手册表 取 f=r, 查阅机械制造工艺设计简明手册表 16， 所以，取 f= r 根据切削用量简明手册表 可以查出钻孔时的轴向力，当 f r， ，轴向力 090N。轴向力的修正系数均为 090N。根据立式钻床 明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力 5696N, 由于 故 f=r 可用。 切削速度 2 根据切削用量简明手册表 2 15， 根据 f=r 和铸铁硬度为200217 2m/ 1000d v = 21000 =276r/据立式钻床 明书，可以考虑选择选取： 75r/低转速，使刀具寿命上 升，所以， 000. 0 1000 =决定钻头磨钝标准及刀具寿命 根据切削用量简明手册表 ，钻头后刀面最大磨损量为 故刀具寿命 T=15 检验机床扭矩及功率 根据切削用量简明手册表 f=r， 16 查得据立式钻床 明书，当 00r/ 据切削用量简明手册表 根据立式钻 附录 附录 1：外文翻译 集成 和 信息 辅助 夹具设计与制造 F. A. . Y. C 然大量的研究已 应用于 开发计算机辅助夹具设计系统， 但 夹具设计制造领域和其他领域 之间的信息交换并 没有彻底处理。本文针对这一差距 ， 在夹具设计中 通过 应用 适当的信息模 型 研究 计算机辅助夹具设计系统和集成支持制造业。 夹具设计的模型 主要是 介绍有关 夹具设计， 以及 其他设计和制造活动。 对应用 在信息模型和信息交流 中的 一个基于 消息传递模型的方法进行了讨论 。 关键词： 夹具设 计，综合设计和制造 ;信息建模 ; 在一个旨在降低产品交货时间和成本以及提高产品质量 的过程中 ，企业寻求各种工程所涉及的一体化进程设计和制造产品。适当的整合将允许在一个产品实现涉及领域作出的决定 适用于 其他领域的需要，导致整体的最优解设计和制造产品。计算机辅助系统发挥了关键作用 在于 协助不同领域开展工作。开发集成设计和制造系统的 一个 关键成功因素在于能在各种电脑辅助系统的信息 进行 交流。夹具设计领域的发展已出现大量的电脑辅助系统 的应用 。在制造过程设备服务于持有目的工件和保持一个安全方面的一致关系的工具。已通过各 种办法发展半自动化，自动化夹具设计系统。张毕（ 2001）努力提出的这些 最新成果 。尽管 通过 大量的研究， 适应各 域之间的信息和其他制造业领域 的 交流 ，但是 需求并没有得到彻底处理。适当的夹具设计信息模型描述知识和技术规格将有助于大大提高产品质量和缩短产品交货时间。本文的目的是要为解决通过对相应的信息化辅助模式的夹具设计系统， 并 支持集成设计和制造。该这项工作的范围只限于加工装置 本文组织如下：第 2 条的有关研究进行讨论在发展生产的信息模型 ;第 3 条提出了一个活动模型夹具设计 ;第 4 给出了不同的夹具设计信息模式，以支持集成设计 和制造，而第 5 条提出了一个使用 例子，实现了信息模型。 第 6 节介绍交流信息的夹具设计方法为基础上的信息模型和第 7 条最后的文件。 制造业的信息交流的重要性已经 发展了 发展各种信息模型为代表的加工过程。国际标准化组织 10303 部分（国际标准化组织， 1997）是一个应用协议的存储和交换（美联社）进程之间的数控加工零件计划的资料不同的计算机辅助工艺规划（ 统）系统。对 13 的范围包括规划信息的数控加工计划，生产任务的指示利用数控机床的一部分，数控编程和过程检验资料。 。 （ 1995年）制定了工艺方案和正式代表模式联营工厂资源模型。他们的工作范围是就如何处理计划可以用在车间控制环境，从而提供整合工艺规划和生产之间的执行。性等。 （ 1998）开发了一个信息模型的 统 。 采用面向对象的建模和偏微分方程 发展 数据技术。该模型包括零件信息模型，计划信息模型的过程和生产资源信息模型。该工艺方案模型包含制造业活动的资料，例如程序，设置和制造业务。在制造工程工具包（ 目，标准和技术研究所（ 在美国开发的一个过程计划（李 1999 年）作为信息模型在整合过程中的规划和 证的应用程序的手段 ， 这个过程计划规定对每个产品的流程顺序指示。 2001）最近开发的基于 一个代表性数值称为控制标记语言（ ）作为一个有利的技术，允许买家和自定义加工零件卖方通过互联网进行电子商贸。在代表性，资料工件，设置，工具和信息宽容是提供让用户判断一个零件的可制造。很明显从文献回顾，信息的加工过程发展模式要么不提供或只提供信息装置固定装置的信息作为车间执行系统资源。原因这是因为在集成设计和制造设备的作用已被忽视，不经过深入的探讨。 通过 模式的发展，活动模型通常是 先发展。活动模式设置在其中的 作用 是不同的域之间的交换方面设计和制造，从而确定捕获的信息类型在信息模型。这些活动的模型的一些审查中可以找到（ 1996）。活动模式发展至今，装置只能被视为一个制造系统的资源。对装置的影响一个产品的设计仍没有得到处理。在确定一个产品 的 关键作用，准确度也高，一个制造系统的灵活性 、 夹具的能力，有效的产品，因此应在设计关注一个产品。本文针对这在当前制造业信息化差距模型提出一个模型，夹具设计活动的需要考虑作用在产品设计和制造设备。适当的夹具设计信息模型，然后发展到支持集成的设计和制造业。该 信息模型的开发利用作为一个 文件格式和交换信息的基础上的做法。 拟议的夹具设计活动的模型如图 1 所示。 该活动已使用 法描述，并且只有在一个描述抽象的层面，使信息模型是独立的执行这些活动的。在图 1 可以看出，一为综合设计夹具设计系统与制造执行两个主要活动，格 夹具概念设计和 详细夹具设计。 夹具设计活动的概念是一个规划过程的一部分活动，在那里他们讨论了需要概念工艺规划的活动，支持产品设计的概念确定生产过程，选择资源和设备，从制造成本估算的概念活动输出发送反馈到产 品概念设计活动。作为活动的一部分概念工艺规划，通过对活动支持的困难分析概念产品设计夹具设计的概念夹具在该产品的特点，估计该产品的加工成本所采取的固定装置和夹具的制造时间。到投入活动是概念产品设计，产品的数量的估计是生产和当前夹具清单。该任务的概念夹具设计活动有： 夹具的概念设计活动的 关键 是信息模型 和 概念设计 的 反馈。这 将提供产品信息模型与问题反馈设计，并提供了夹具上一个度量产品设计人员比较关注的不同的初始设计。 图 夹具的概念设计活动的输出是信息模型 与 概念设计反馈。这将提供产品信息模型 与 问题 的 反馈设计，并提供了一个度量产品设计人员比较关注的夹具上有不同的初始设计。 该夹具的详细设计活动的投入是固定的类型从概念夹具设计活动的信息，中间部分模型将被加工和夹具库存信息。中间部分模型零件的几何 关系 设置。作为一个例子，图 2 显示了一个部分，需要 3 设置机器的特点。中间部分是固定式模式，在每个安装图 中显示。中间部分模型可以得出一旦制造业序列测定。应当指出，该夹具设计活动作为输入接收 信息控制 整个零件模型。该 图 提供了对现有夹具元件所需资料，以便夹具设计中使用。 图 间部分的模型。 夹具的详细设计活动的任务是： 包括进行夹具布局夹具的设计和配置设计。 制和支持工件 3. 生成的铺地板的固定装置处理必要的指示。这包括在夹紧工件和正确的到达的每 个夹紧力应驱动。顺序夹具的详细设计活动的输出是信息模型，中间部分模型反馈，夹具配置和组装工件装载指示。 中间部分模型提供反馈信息反馈的过程以及如何规划师每个零件模型之间的中间可以设置固定式。反馈将使这个进程规划 达到 夹具最佳工艺方案。 夹具装配模型的配置信息有两个目的。首先，它提供有关的信息工具的夹具装配路径规划配置。这些信息可以被用来生成夹具装配的检查刀具路径之间的干扰和夹具元件。其次，它使车间人员构建基于组件的夹具提供信息。 工件装载指示信息模型提供车间工件如何 适用于 于人员的指示和 信号 灯。 模型 本节描述了各种夹具设计信息模型的细节将要生成的夹具设计活动。该信息模型已使用 现。两种方法可以用来表示数据时使用 一是使用一个文档类型定义（ 第二个是使用一个 构。在这项工作中，我们代表的数据使用一个 个 义该元素可以出现在一个 件和办法，使他们能够出现。对每个 结构信息模型解释了部分。这些文件是由一个开发计算机辅助夹具设计产生系统（默文等 ， 2003）。 念设计 和 反馈 该概念设计反馈 件的 于 图 3 是由四个组的信息了： （一）产品设计的评价是进行了身份， （二）固定式的使用， （三）该概念设计的几何评价，并 （四）预计成本和时间，制造灯具。 图 件。 在该夹具类型的基础上加以确定的估计量产品被生产。该夹具类型要么是 专用 或 弹性 。一般来说，一个专一个灵活的夹具用于小批量的生产。用夹具用于大批量的生产和几何直观的评价应该是对产品设计人员认识上的夹具设计产品的几何效应。有关资料也应可解释为电脑自动化环境中使用。为了要做到这一点，几何评 价已经被映射到该产品的特点设计。每个产品的功能，被加工有三个属性， 定位 ，克制 和 支持 。这些属性是一个代表的职责夹具。因此，他们描述的能力，夹具加工过程中的一部分功能。虽然有几个功能可以在一次装夹加工，这个映射已经被采纳，使产品设计师能够轻松地认识到这一问题的该产品的几何形状。三个属性的每个有两个子属性， 存在人脸 和 脸 获取。这两个属性的集体描述能否完成特定功能的灯具。面对存在的属性指的是寻找缓解面临的定位，夹紧工件和支持在加工的功能。此属性将一个整数的数值范围从 1 至 5，1 个非常容易和非常困难的 5。辅助功能属性的脸指的是在公司目前的库存夹具能够访问夹具的脸。这可能是一两个值， 标准 或 特殊 。如果脸难以进入，一个可能需要特殊的夹具和值将是 特殊 。标准装置是可以买现成的，现成的或现有的装置元素在可用于装夹部分用于公司。这个属性允许产品设计人员了解有关产品的成本影响几何夹具及采取的制造夹具的时间。例如，如果类型的夹具 是一个灵活的夹具，但面临的无障碍特殊，它意味着由于该产品几何，专用夹具需要一个灵活的，虽然夹具的基础上更适合需要的产品数量。这将使产品设计师，了解了产品的增加导致时间和成本。 在成本和 时间估算属性有三个子属性，估计费用制造夹具，预计需时多久制造的，可以在一夹具加工工件夹具蔚，数量。这些属性使产品设计师 1 夹具的成本和效果的估计的夹具在产品交货时间。总体而言，这一信息模型提供了难易程度反馈夹具概念设计。该 分析映射以该产品的模型功能允许直观地了解产品设计师其特点将构成装夹加工过程中的问题。产品设计人员可以使用这些信息来作出评估的概念设计或改变之间关于 注的几个概念设计。 间部分模型 馈 该模型的中间 部分的 件的 馈需要的 结构如图 4 所示。 图 馈 件 。 在这个信息模型中，模型的中间部分评价是基于三个属性， 定位 ， 克制 和 支持 。如前面提到的，这些属性是一个固定的职能的代表。不过，相对的概念产品设计评价，中间部分模型的详细信息可在这个阶段。因此，在履行职能的能力上更彻底的代表性在此提供的信息模型。对位置属性的孔来定位和信息的一部分建立一个基准误差估计。每个定位孔上有定位元素限制。基准误差 估计属性从工件位置的理想位置提供的信息可能偏差。这一信息是提供 6 个自由度，翻译从 X -， y 轴和 z 轴和旋转攻方的 X， Y 型和 Z 性的限制和支持也包含的信息用于工件夹紧和支持。属性的限制有进一步的约束分析属性。此属性描述的能力夹具以制止在加工过程中工件的议案。这可能需要一两个值，限制或无限制。类似属性的约束分析，支持属性具有变形分析子属性。此属性介绍了夹具在机械加工能力，以支持和工件防止变形。此属性将一个整数的值从 1 至 5， 1 对应非常差和 5 对应非常好。基准误差估计，约束分析和变形分析属性提供反馈的进程以及如 何规划每个可以是固定的中间部分模型。 附录 2：英文原文 . A. . Y. C a of on in of to A is to of ML of on ML . n an to as as of in of a in of a to of in of a a in A in of in to a of in of a a to a et 1995). in Bi 2001) a of of 0207543 366588X 2006 (et 2003a). to of is to a of to of is to is as in an to an of of on a 2. he of in of 0303 13 (1997) is a P 213 C to a C NC et (1995) a an of on be in a et (1998) an by of on as at in SA an a 999) as a of C on of 2001) a ML as an to of to In is to to of a it do on or on as a is of in In of F. et an is in is in of in A of of be 1996). In as a of on of a a in of a of a to a be a in of a in by a of in to ML as a on a 3. he is as in . at an so of of As in , a 2is of a 1999), a by . is as to As of an of in of of of to to of to be of . of to be on of to be . in a on . of if of be of is on a to in of to of of be is of in As an a to to be at in be It be as an . on to be in of . . of a . of at a be of to on be to at it on be to of it to on on be on 4. of to be by be is to a is to ML In we a A in ML in of TD of is in to be by a et 2003b). TD of ML is in is up of of (i) of is (of to be (of to . of ML of is to be on of to be of . a is a is be to to of on be in an In to do to of of to be , . of of a to of be in a to to of of of . to of of to of of an , 1 of to of a in s to be of . If a is to a fixtu西南农业大学本科 课题论文（设计）开题报告 论文题目 半轴机械加工工艺及工装设计 学院名称 班级 开题日期 20*年 12月 25日 专业名称 学 号 姓名 指导教师 由于半轴是非常典型的轴类零件，它具备有其它轴类零件的特点，在今后分析其它零件可以起到举一反三的作用，对半轴的工艺分析可知，由于零件的长度较长，直径较小，而且右端有一个圆盘，所以这对夹具的设计是一个考验，同时圆盘的上面均匀分布了 6 个空，需要我们设计组合量具进行检查。 本课题研究的内容是半轴机械加工工艺及工装设计，绘制零件的夹具图，包括车床和钻床夹具图，设计一副组合量具图。并编写机械加工工艺规程和填写工艺规程卡，设计 4 5 道工序的详细工序卡。 究方法和研究进度： 本零件是锻造件，外形尺寸和工件相差不是很多所以加工的余量不会是很多。零件从毛坯到成品的过程是先车外圆。本零件是成批量的生产因此有些工序可以在同一台机床上加工出来。在经过对零件工艺的分析的基础上确定零件的加工工序过程，对机床夹具的设计和绘制夹具图。填写工艺和工序过程卡片的，经过以上的准备现已经完成 了夹具图的绘制，工艺工序的编制和卡片的填写等应要求的所有内容。 指导教师（签名）： 年 月 日 教学院长： 年 月 日 说明：开题报告应在教师指导下由学生独立撰写，并按本学院的时间要求，交指导教师审阅，并接受 学院检查。 文献综述 夹具设计综述 一 前言 在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品；可以扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。按夹具的应用范围分类有：通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具；按夹具上的动力源分类有：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、切削力及离心力夹具 1 。 （一）夹具设计的基础理 论 18 一个好的机床夹具，首先要保证能加工出合格的产品。为此，所设计的夹具首先应满足以下两项要求： (1)在未受外力作用时，加工件对刀具和机床应保持正确的位置，即加工件应有正确的定位。 (2)在加工过程中，作用于加工件上的各种外力，不应当破坏加工件原有的正确定位即对加工件应有正确的夹紧。 （二）定位原理 在机械加工中，我们要求加工出来的表面对加工件的其它表面保持规定的位置尺寸。因为加工表面是由切削刀具和机床的综合运动所造成，所以在加工时，必须使加工件上的规定表面 (线 、点 )对刀具和机床保持正确的位置才能加工出合格的产品。 定位原理 把加工件上的规定表面 (线、点 )与夹具上的规定表面 (线、点 )相互靠住的这一措施，叫做夹工件在夹具中的定位。该加工件上的这种规定表面 (线、点 )称为定位基准。 定位基本原理在夹具设计中的应用 自由物体定位的基本原理：自由的物体，它对三个互相垂直的坐标面来说，有六种活动的可能性，其中三种是移动，三种是转动，习惯上，我们把这种活动的可能性称为自由度。当物体的六个自由度被完全限制后，该物体在空间的位置也就完全确定了，所以定位就是限制自由度；在夹具 中限制加工件的自由度在夹具中，使加工件的规定表面与定位元件接触，就能限制自由度。定位元件所能限制的自由度数与定位元件的形式、数量及布置情况有关；夹具中的超定位如果两种定位元件均能限制加工件的同一个自由度时，就发生了超定位，超定位能产生一些不良后果。如使定位不稳定，降低了定位精度；因加工件定位基准间的误差，使加工件装不进夹具等。在设计中应尽量避免超定位。 （三） 夹紧原理 18 在生产实践中，尽管定位方式是合理的，但由于夹紧状态不良 (即夹紧力的大小、方向、作用点和支承的位 置选择不当 )可能出现如下问题：加工件飞出夹具，打坏刀具，造成安全事故；加工出来的位置尺寸不准确； 加工表面产生形位公差 (如不平度、不垂直度 )； 加工表面粗糙度高等。因此，当加工件正确定位后还需要获得良好的夹紧状态。使加工件获得良好的夹紧状态的措施，叫做正确的夹紧。 加工件的正确夹紧原则 何克服重力的影响，把加工件压回正确位置，是正确夹紧原则之一。所以在考虑定位方案及设置定位支承时，应尽可能使支承反力与重力不构成力偶，使加工件重心位于支承范围内。 何使已获 得正确定位的加工件不脱离正确位置，是正确夹紧原则之二。所以，在制定夹紧方案时，应尽可能避免夹紧力与支承反力构 成力偶。 何使加工件不产生超出允许范围的变形，是正确夹紧原则之三。所以在制定夹 紧方案时，对于刚性较差的加工件，应尽可能避免产生或应尽可能减小由夹紧力产生的弯曲力矩。 何避免加工件发生不能允许的振动，是正确夹紧原则之四。所