387511chinawangliang毕设汽车后桥两侧面钻孔设计

本文格式为Word版，下载可任意编辑——387511chinawangliang毕设汽车后桥两侧面钻孔设计沈阳理工大学学士学位论文

前言

毕业设计是对大学四年学习的一个总结，是一次内容深化的过程，为今后走向工作奠定了基础。

本次毕业设计是汽车后桥两侧面钻孔机床设计，它涉及到材料力学、机械原理、机械设计、机械制图、液压等多门学科。在设计过程中，许老师给我们详细的讲解了组合机床的工作原理及总体结构，并找来相关资料供参考，使我对所设计的结构有了进一步的了解，为后来的设计奠定了基础。

通过这次毕业设计，锻炼了我分析问题、解决问题的能力，在查阅资料的过程中，对以前所学课程有了进一步的理解和把握，对没学过的知识也有了一定的了解，熟练的把握了AutoCAD的使用。

由于本人能力有限，设计中难免有不足之处，在设计中存在的错误和不足还望各位老师指正。

1

沈阳理工大学学士学位论文

1．概述

汽车工业是一个巨大的社会经济系统工程，不同于普通产品，汽车产品是一个高度综合的最终产品，需要组织专业化协作的社会化大生产，需要相关工业产品与之配套。

长期以来，汽车工业作为国家重点投资和发展的产业，虽然取得了一定的成绩，但是与世界汽车工业先进国家相比还有很大差距。国内的汽车企业只能在国家的高度保护下占领国内市场，而几乎没有能力打入国际市场。这说明，我国的汽车工业尚属幼稚产业，缺乏国际竞争力。随着中国参与世界贸易组织，汽车工业必需面对全球化的挑战。

1.1汽车工业发浮现状

1.1.1汽车工业发展迅速，结构调整已有进展

我国的汽车工业起步于50年代，从无到有，从小到大，经过40多年的发展，已经具有了一定的基础，汽车年总产量已跃居世界第九位，汽车工业已经初步显示出产业关联度大、资金积累能力强和就业人口多的特点。随着汽车工业的快速发展，汽车工业在国民经济中的地位正越来越突出。汽车工业取得的成绩归纳起来主要表现在以下几个方面：

1.1.2产品结构开始趋向合理，技术水平得到提高

通过《汽车工业产业政策》的实施以及市场竞争的推动，企业逐渐重视技术引进和R&D投入加局面了产品更新换代的步伐，提高了整车及关键零部件水平。技术引进已从过去单纯引进生产技术，转变为同时引进产品开发技术，并开始与国外联合开发下一代新产品，部分产品已达到国际90年代初水平，少数产品达到90年代末水平，“缺重少轻，轿车几乎空白〞的结构不合理的问题基本得到

2

沈阳理工大学学士学位论文

解决。轿车所占的比重已由1991年11%提高到1999年31%，而载货车所占的比重则由64%降到41%。这说明，汽车工业的产品结构已经发生重大变化，正逐步趋于合理。

当前，我国汽车产品还没有成为消费热点，地区经济发展不平衡，个人收入水平差距不断扩大，加剧了市场的多元化分割。汽车工业由于管理体制、经营机制、技术创新能力、使用环境等深层次因素的制约，产品结构调整虽然取得了很大的成绩，但与日益对外开放的需求市场的竞争要求相比，依旧相对滞后。

1.1.3汽车零部件工业有了较大的发展

我国汽车零部件工业在国家的大力扶持下，通过引进外资、消化吸收国外先进技术及多渠道筹集资金，加大了投资的力度和集中度，调整了产品结构，加快了国产化步伐，形成了一批初具规模，能面向多种车型配套并开始进入国际市场的骨干企业，为轿车配套的零部件工业也已初步建立起来。特别是“八五〞、“九五〞期间，通过对一些为轿车配套的零部件企业进行技术引进和改造，以及一批零部件合资、独资企业的建立、汽车零部件工业已开始从生产载货汽车零部件向生产轿车零部件转变；从简单仿制向消化吸收引进技术、等效替代、自行设计和开发转变，从面向国内市场向面向国内外两个市场转变。生产批量较大的几种车型国产化率均达80%以上，一些轿车车型国产化率达到80%的周期也大为缩短。1999年零部件出口创汇从1990年的0.8亿美元增加到7.1亿美元。

1.2部件工业落后于整车的发展

除极少数合资企业产品外，我国汽车零部件工业产品水平和技术开发能力比整车更为落后，并且直接导致整车产品的质量提高缓慢。

其原因有四：

（1）从我国汽车工业的总体到生产线等各层次均未达到各自的最小有效规模经济的水平；

3

沈阳理工大学学士学位论文

（2）各企业分头引进不同国家的同类车型，汽车整车未达到自身的规模经济要求，而且零部件还没有实现国际上通行的通用化、系列化和标准化；

（3）零部件行业出口乏力；

（4）零部件配套上的地方保护主义，也严重影响了零部件经济规模的形成。相对与整车而言，零部件产品所要求的经济规模更高。

零部件工业是汽车工业发展的基础，汽车工业对国民经济的带动作用主要表达在零部件工业上。为此，我国必需高度重视和支持零部件工业的发展，对零部件行业所面临的困难应认真研究加以解决。

1.3组合机床

组合机床是用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。

组合机床是随着生产的发展，由万能机床和专用机床发展来的。大家知道，多年来机械产品加工中广泛地采用万能机床。但随着生产的发展，好多企业的产品产量越来越大，精度越来越高，如汽车，拖拉机行业的气缸体，气缸盖，变速箱，后桥等零件，采用万能机床加工就不能很好的满足要求。由于在某一台机床上总是加工一种工件，使万能机床的好多部件和结构变得作用不大，工人整日忙于装夹工件，启动机床，进刀退刀，停车及卸工件等，不仅工人的劳动强度很大，而且生产效率也不高，不利于保证产品的加工精度。专用机床是专门用语加工一种工件或一定工序的机床，它可以同时用大量刀具进行切削，机床的辅助动作部分地实现了自动化，结构也比万能机床简单，生产效率也提高了。但专用机床有一个最大的弱点：就是当被加工零件稍有一点变动，它就用不上了，需要另造新的机床，不能适应现代机械工业技术迅速的发展，产品经常革新的需要，而且这种机床设计制造周期长，造价也高。

组合机床既有专用机床效率高结构简单的特点，又有万能机床能够重新调整，以适应新工件加工的特点。为此，将机床上带动刀具对工件产生切削运动的部分以及床身，立柱，工作台等设计制造成通用的独立部件，称为“通用部件〞。根据工件加工的需要，用这些通用部件配以部分专用部件就可组成机床，这就是组合机床。当工件改变了，还是用这些通用部件，只将部分专用部件改装，又可以组成加工新工件的机床。

4

沈阳理工大学学士学位论文

组合机床是按高度工序集中原则设计的，即在一台机床上可以同时完成大量同一种工序或多种不同工序的加工。整套通用部件一般分为如下几类：动力部件—动力头，动力滑台和动力箱；工件运输部件—回转工作台，移动工作台和回转鼓轮；支撑部件—立柱，床身，底座和滑座等；控制系统有通用的液压传动装置，电气柜，操纵台等。

1.3.1组合机床的特点

为了更好地了解组合机床的优越性，有必要将其设计制造的状况和专用机床进行一下比较。一台专用机床，除一些标准件外，全部零件都要一个一个地设计和制造，劳动量大，生产周期长。由于全是单件生产的性质，不仅制造成本高，而且生产使用的问题也比较多。而设计制造一台组合机床状况就大不一样，组合机床是根据具体加工对象，用预先设计制造好的通用部件和通用零件，加上少量的专用部件或零件组成的，而通用部件和通用零件占整台机床总零件数的70~90%，这不仅大大地缩短了设计制造周期，减少了制造中的问题，提高了机床工作的可靠性，减低了机床制造成本，而且为开展群众性组合机床设计制造工作创造了有利条件。

组合机床与万能机床和专用机床相比，有如下特点：

1．由于组合机床是由70~90%的通用零，部件组成，在需要的时候，它可以部分或全部地进行改装，以组成适应新的加工要求的新设备。这就是说，组合机床有重新改装的优越性，其通用零，部件可以屡屡重复利用。

2．组合机床是按具体加工对象专门设计的。因而可以按最合理的工艺过程进行加工。这在万能机床上往往是不易实现的。3．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。它是实现集中工序的最好途径，是提高声厂效率的有效设备。

4．组合机床往往是用多轴对箱体零件一个面上的大量孔同时进行加工。这样就能比较好的保证各孔之间的精度要求，提高产品质量；减少了工件工序间的搬运，改善劳动条件；也减少了机床占

5

沈阳理工大学学士学位论文

动勃再取同心圆，井用最少的传动轴楷动这些中心传动沁最终通过合拢传动轴与动力箱驱动轴连接起来。

(1)将主轴划分为各种分布类型被加工零件上加工孔的位置分布是多种多样的r但大致可归纳为：同心图分布、直线分布和任意分布三种类型。因此多轴箱上主轴分布相应分为这三种类型。

1：同心圆分布：主轴群的各轴心在同心圆上均布，主轴群在同心圆上不均匀分布。对这类主铀，可在同心四处分别设置中心传动轴，由共上的一个或几个齿轮来带动各主轴。

2：直线分布：主轴按直线分布。对此类主铀，可在两主轴中心连线的垂宜平分线上设传动轴，由其上一个或几个齿轮来带动各主勃

3：任意分布：任意分布主轴及传动方案。对此类主轴可根据“三点共因〞原理，将主轴1、2、3和主轴4、5、6的轴心分别分布在两个同心圆，主轴7、8可按直线分布方法处置。可见，任意分布可以看作是同心圆和直线的混合分布形式。

4：确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置驱动轴的转速按动力箱型号选定；当采用动力滑台时，驱动轴旋转方向可任意选择，动力箱与多轴箱连接队应注意驱动轴中心一般设置于乡轴箱箱体宽度的中心线上，其中心高度则决定于所选动力箱的型号规格。驱动轴中心位置在机床联系尺寸图中已经确定。

5：用最少的传动轴及齿轮副把驱动轴和各主轴连接起来，在多轴箱设计原始依据图中确定了备主粕的位置、转速和转向的基础上，首先分疥主轴位置，拟订传动方案，选定齿轮齿轮模数(估算式类比)，再通过“计算、作图和屡屡试凑〞相结合的方法，确定齿轮齿数和中间传动轴的位置及转速。

轴是组成机械的重要零件之一。它用来安装各种传动零件，使之绕其转动，传递转矩或回转运动，并通过轴承与机架或机座相连接。轴与其上的零件组成一个组合体——轴系部件，在轴的设计时，不能只考虑轴本身，必需和轴系部件的整个结构密切联系起来。轴按受载状况分为：

（1）转轴：支承传动机件又传递转矩，即同时承受弯矩和扭矩的作用。（2）心轴：只支承旋转机件而不传递转矩，即只承受弯矩作用。

（3）传动轴：主要传递转矩，即主要承受扭矩，不承受或承受较小的弯矩。轴的设计应满足以下几个方面的要求：

在结构上要受力合理、尽量避免或减少应力集中，足够的强度（静强度和疲

11

沈阳理工大学学士学位论文

劳强度），必要的刚度，特别状况下的耐腐蚀性和耐高温性，高速轴的振动稳定性及良好的加工工艺性，并应使零件在轴上定位可靠、装配适当和拆装便利等。

2.2.5选择轴的材料

该轴传递中小功率、转速较低，应选用45优质碳素结构钢调质处理，其机械性能由>表8-1查得：

?B?637MPa?s?353MPa??1?268MPa??1?155MPa???0.2

???0.1

（无特别标明，以下均是>书）

2.1.2按扭转强度初步计算轴径

电动机功率：

P0?TW?W2?n2??2000?28??5.86kw6060由电机功率可知，查>可选电机型号为：Y132S2―2传动轴I：

p?P0??5.86?0.96?5.63kw

n1?n0n2000?0＝＝1000rminn01n带2由>中式（8-2）及表8-2得：

d＝A03P5.63?118?3?21mmn11000考虑轴端安装旋转工作台，需要开键槽，将直径加大并取标准值，所以轴端最小直径取dmin?42mm

2.2.6轴的结构设计

以φ42的等直径轴为基础进行设计。1).轴上零件的布置见图2.1之（a）

1>在轴的输入端连接同步带，同步带的尺寸可以从设计手册中直设，根据其

12

沈阳理工大学学士学位论文

尺寸大小可以确定的尺寸，直径为60mm，轴的长度为61mm。

2>根据拆装需要，安装轴承的轴段应较最小直径稍大，故初选取100814轴承，按手册查出尺寸为70?125?24，即轴宽度最小可以取24mm。

3>轴承内端面拟与轴Ⅱ的轴承内端去平齐，即两轴承内端面的距离为63cm。4>轴通过法兰盘、轴承60025与行星架下段相连，应选轴承直径φ56，长度为118mm。

5>轴与行星架上端相连，则轴承60010内端面与轴Ⅱ上端的距离为108mm。6>轴的上端面安装旋转工作台，则其与上端面距离35mm。2).轴上零件的固定和定位，

1>左端和中端轴承靠中φ82的轴肩定位。2>右端轴承靠法兰盘和轴套固定。

3>旋转工作台用平键联接，轴承的周向固定用有过盈的协同连接。3).轴上零件的装拆

考虑零件中的装拆便利及定位需要，左端轴承及左侧的零件从左边装入，中端轴承及右侧的零件从右侧装入，轴的两端直径较小，其余各轴段根据需要将径逐渐加大。

13

沈阳理工大学学士学位论文

3.液压缸的主要零件的设计和计算

3.1.1顶出缸的内径D

F?4?pD2

式中D：液压缸内径（mm）

F:液压缸推力（KN）p：选定的工作压力（MPa）

由所给参数F=200KN,p=25MPa图2-2活塞式油缸原理图由公式（2.1）得：

D=

根据载荷大小和所选定的系统压力来计算液压缸内径D

F200?103??101(mm)2.14?p4?3.14?25?106F1?p?A22.2

式中F1：液压缸公称力（KN）A2：活塞作用面积（mm2）由所给参数F=70KN,p=25MPa由公式（2.1）得：70?103?25?106A2

?A2?0.0028（m2）A1??r2?A?A1?A2?0.0052（mm2）

r?A??0.0052?0.0406(m)2.33.14

2)=81.2(mm)取标准值:d=80mmd?2r?0.081(m3.1.2液压缸的外径D1的计算

本设计液压缸采用厚壁缸体，缸体材料选用35#钢，则应用第四强度理论进行计算。

3D12??p2????2.42D1?D14

沈阳理工大学学士学位论文

本次设计的缸体选用35#锻钢，许用应力?120Mpa。由公式（2.4）得：

D1?D?100????????3p

10?132.80(mm)100?1.732?25根据结构要求取D1=140（mm）。

3.1.3、活塞宽度B的计算

B?(0.6~1.0)D?(0.6~1.0)?140?84~140(mm)2.5

取活塞宽度B?150(mm)3.1.4、缸筒壁厚

t?D1?D140?100??20(mm)2.622

3.2.1缸筒的厚度验算

对最终采用的缸筒要作三面的验算：

1、额定工作压力Pa应低于一顶极限值，以保证工作的安全；Pa?t??s(D12?D2)D21MPa2.7

式中?s-缸筒材料的屈服强度MPa,?s=340MPa则：Pa?0.22??s(D12?D2)D21MPa.?34.48(MPa)

由于Pa?25MPa?34.48MPa，所以符合要求。

2.同时额定工作压力也应与完全塑形变形压力有一定的比例范围，以避免塑形变形的发生；

Pa?(0.35~0.42)Prl2.8

Prl-缸筒发生塑形变形的压力MPa

15

沈阳理工大学学士学位论文

Prl?2.3?slgD12.9D140?107.55(MPa)100?2.3?340?lg由公式（2.7）得：

Pa?(0.35~0.42)Prl?(0.35~0.42)?107.55?37.643~45.171(MPa)

由于Pa?25Mpa所以符合要求。

3.还应验算缸筒的爆裂压力PE

PT?2.3?blgD12.10D

140?181.49(MPa)100?2.3?600?lg式中PT为耐落试验压力（MPa）PE?2.65?b(2??bD)lg12.11?D540400)lg?277.07(MPa)800100?2.65?600?(2?PE应远超过耐落试验压力PT，计算结果显示PE>PT，故符合要求。3.2.2缸底厚度ho计算

1、本次设计中缸底为平底有油孔；

ho?Koh2.12

式中h-为缸底无油孔时的厚度

Ko-修正系数

h?0.433DPa???2.13

16

沈阳理工大学学士学位论文

?0.433?100?取h=20（mm）

Ko?25?19.76(mm)120D2.14D?do式中do-所有通油孔直径之和do=33（mm）

Ko?将h、Ko代入式（2.11）中得：

100?1.222

100?33ho?1.222?20?24.43(mm)

再设计结构要求，现取ho=35（mm）进油口管道计算

d?4.61Q2.15v顶出缸工作时的流量为Q'=23.55L/min，取速度v'=2m/s代入公式（2.13）中得：

d?4.61取d?=22（mm）

Q'23.55?4.61??15.82(mm)v'22、回程时流量为Q2,回程时的进油口直径d2

’Q2?v2A24

3.1422?100??(100?80)4?16.411(L/min)?100???(D2?d12)17

沈阳理工大学学士学位论文d2?4.61取d2=30（mm）

3.2.3缸体强度计算1、中段强度

’’Q2?26.56(mm)v2缸体材料选用45#锻钢，应用第四强度理论进行计算；

3D12??2P?????120MPa2.162D1?D式中符号尺寸见图2-1，

1.732?1402????25?88.4MPa????

1402?10022、支承台肩处强度计算

（1）支承台肩接触面挤压应力；支承台肩的结构见图2-4

??P?????120MPa2.17220.785[(D2?2s)?(D1?2s)]

式中：P=1000KND2=170mmD1=140mms=2mm(倒角尺寸)

100?103????69.53MPa????220.785?[(170?4)?(140?4)]（2）支承台肩断面：台肩处断面上的合成应力为弯曲应力与拉伸应力之和。即

P6Ma??????120MPa2.182220.785(D1?D3)h1??

18

沈阳理工大学学士学位论文

式中各符号：

D1?156mmD2?200mmD3?116mm

Ma?T(D2?D31)[]2.19

?h2h3D221??()ln2?D1h1D1P1000?103T???2745.4(N/mm)?D3.14?1163其中：h?43mm

11(D?D3)?(156?116)?20(mm)22

h1?

3(1??2)??2.204D(3)2h122

?--材料的波松比系数

钢：?=0.3；铸铁：?=0.25由公式（2.18）得：

3?(1?0.32).?0.03774??41162()?2023由公式（2.17）得：

19

沈阳理工大学学士学位论文

156?116Ma?2745.4()[210.03774?432432023??()3ln20.03774?11620236].

?1281.55(N/mm2)由公式（2.16）得：

1000?1036?1281.55????115.MPa?????120MPa2220.785(156?116)20（3）缸底的强度计算按平底平板弯曲计算：pD2??0.18752?????120MPa2.21

?ho式中：p?25MpaD?100mmho?35mm??D??diD?100?3565??0.65100100由公式（2.19）得：

25?1002??0.1875?109.33Mpa?????120MPa

0.35?352

20

沈阳理工大学学士学位论文

一个有效的模型(举例来说对另外的一个行星的一个太空探测在它已经达到它的速度班机之后)，但是对于其他的目的这是一个很没有力度的模型。(e.g.rush-在拥挤的都市上的小时交换快速车道)

分析的方法和模拟比较。我们已经建造一个数学模型,它一定会被检测用来观测它所代表的系统对于一个问题是怎么反应的假使这个模型足够简单,与它的联系和数量结合会得到一个正确的分析方法是有可能的。在d=rt的例子中，假使我们知道要移动的距离和速度,然后我们能与模型联系就会得到被需要的时间t=d/r。这个十分简单，但是一些分析的方法特别繁杂,需要巨大的计算资源;开发一个大的非稀疏的收放热件是一个众所周知例子，但是在一个给定的例子中数字地获得它是很很远的事情。假使对一个数学的分析解决方法是可得的并且使用计算机是很有效的,那么它寻常是人们想要的途径来进行学习研究，而不是紧紧进行一个模拟。然而，大量系统高度繁杂,所以想要获得他们的有效数学模型是很难的,预先排除任何一个分析方法的可能性。在这状况，模型一定用模拟来被研究,对输入的模型进行数字研究来观测它们是如何影响输出的。

然后,我们通过模拟的方法来学习一个数学的(自此以后称为一个模拟套式)模型,我们一定找到特别的工具做这些。出于这样的目的而把模拟模型同其它三种不同的类型进行归类是十分有用的:

静态和动态的模型。在特定的时候，一个静态的模拟模型是一个系统的代表,或者在系统扮演一个简单的角色的时候可以用做代表;静态模拟的例子是蒙地卡罗模型。另一方面，当随着时间的变动的时候，一个动态的模型可以代表一个系统,像是在一个工厂的一个输送机系统。

定性的对随机的模拟模型。假使一个模拟模型不含有任何偶然性的(i。e。乱砌)组件,它被叫做定性模型;不同的描述化学反应的繁杂(和分析不听话)系统可能是一个如此的模型。在定性的模型中，一旦模型一系列的输入关系被定义后输出是起坚决作用的，即使它可能会花费计算机的大量时间来进行自身的调整。然而，大量系统的模型至少有一个自由输入变量，而且这些会关联到其它的随机模型。大部分排队和物品系统被称作随机模拟模型。随机模拟模型输出它本身的自由变量，因此必需被当作评估模型特点的一个重要依据;这是模拟的主要缺点之一。

连续和不连续的模拟比较。不严格的说,我们以类似的方式定义离散［的］

36

沈阳理工大学学士学位论文

和连续模拟模型。这些必需涉及这里的离散的模型并不是我们过去经常提到的模型。一个关于是否使用一个离散［的］或一个连续的模型作为一个特别的系统的决断依靠于研究的特定对象。举例来说，在一个快速车道上，假使每个车辆个体的特点是很重要的，那么的一个交通流量的模型就会是离散［的］。

模拟的优点，缺点。

我们藉由列出一些模拟(如其他方法所反对学习系统)的坏的好的特性来得出总结，而且藉由注意在模拟中寻常被犯的一些可以损坏整个系统的错误也可以得出结论。模拟是学习繁杂的系统一个广泛使用过和逐渐常用的方法。下面的一些是可以代表它广泛流行的原因:

大多数繁杂的带随机性的真实性系统不能够正确地被一个可以分析数学的模型来描述。因此，一个模拟时常不是唯一类型的结果可能的。模拟允许被用来评估一个真实存在的系统在被操作状态下的外型

替换一个系统的组成来进行比较回找到最好的符合需求的模拟(或替换物操作政策对于s孤身者系统)在一个模拟中我们寻常能在试验的状态下维持的更好。

模拟允许我们用一个长的时框学习一个系统--举例来说一个经济的系统--在被有限的时间中,或二者择一地在长时间中学习系统的详细操作。

模拟不是没有它的不利点。一些缺点如以下各项:

每个一个随机程序模拟模型的运行只有在一些反应它自身真实特点的参数输入的状况下才能进行。因此，一些模型的独立运行很有可能要求输入你所研究学习的一系列变量。

模拟模型时常是贵的和需要花费时间来进行发展。

当决定的是否在一个给定的局势中进行一项模拟研究的时候,我们才能想到保存在脑海中那些有利的不利的方面。最终,注意那些在研究模拟和分析的模型可能都是有用的系统。特别，模拟能用来检查在一个分析的模型中被需要的假设确凿性。另一方面，一个分析的模型能给出一个合理的建议供调查学习。

假定哪一个决断已经被作出访用模拟,我们已经发现对模拟的成功完备化研究中有以下陷阱:???

在一个模拟研究的开始就失败在定义明确的对象上;不适当模型细节;

在一个模拟研究的沟通和管理的过程中被破坏。

37

沈阳理工大学学士学位论文

?????

模拟的管理误会;

处理一项模拟研究好像它主要地是在进行计算机方案一种练习;在一个模型的团队中在失败在缺乏具有模拟和统计知识的人失败在收集系统数据;不适当的模拟软件;

失败在有这样的一个信念：模拟包是很简单运用的。实际上它是需要一些技巧的，需要一些有一定技术水平的?????

动画的误用;

失败在正确解释实际的系统的任意源点;

使用不定的分派(e.g.法线，均匀,或三角形的)作为系统的输入。分析来自正在运用公式运行的系统的输出数据，而这些都是独立的;制造特别的系统而设计的一个单一响应而且把输出的统计数字当作是真

实的响应;?

使用错误的性能测量。

38

沈阳理工大学学士学位论文

4.组合机床夹具

4.1组合机床夹具概述

夹具是组合机床的重要组成部件，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于实现被加工零件的确凿定位，加压，刀具的导向，以及装卸工件时的限位等等作用的。

组合机床夹具和一般家居所起的作用看起来好像很接近，但其结构和设计要求却又着很显著的甚至是根本的区别。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。下面介绍一下组合机床夹具的一些主要特点：

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部分之一。

2．

组合机床夹具和机床其他部件有极其密切的联系：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，以及支撑部件等等。正确地解决它们之间的关系，是保证组合机床的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。如在液压驱动的立式回转工作台机床上的夹具，其夹压系统就可以采用液压作为动力；而在卧式鼓轮机床上的夹具，则多采用电气-机械夹紧的方法。

3．

由于组合机床厂往往是多刀、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需具有很好的刚性和足够的夹压力，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容许的变形。

4．

组合机床夹具是保证加工精度（尺寸精度、几何精度和位置精度等）的关键部件，其设计、制造和调整都必需有严格的要求，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压的自动化，并有动作完成的检查信号；保证切屑从加工空间自动排除；便于观测和检查，以及在不从机床上拆下夹具的状况下，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道工序的加工，用一些标准的和通用的原件组装成的定位夹压装置。用完后，可用这些元件重新组装成新的夹压装置。而组合机床夹具则是以

21

沈阳理工大学学士学位论文

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，单工位夹具有固定的，带滚道或浮动滚道的，带水盆和小车（或拖板）等形式。多工位组合机床夹具是指工件需要在几个工位上顺序或平行-顺序加工的机床夹具。按移位方法它又分为：固定式多位夹具、回转夹具、移动工作台夹具、回转工作台夹具和回转鼓轮夹具等。

4.2组合机床夹具设计程序

组合机床夹具是组合机床的组成部件，其设计应按如下的程序进行：1．

认真研究分析所要设计夹具的原始数据要求由于在拟定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，必需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。此外，还必需考虑装卸的方式、夹压方法、有无冷却液以及切屑排除等具体要求。

2．

拟订夹具结构方案和进行必要的计算根据机床总体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，其主要投影应和工件在机床上的加工位置一致。然后再工件四周的相应位置上简单表示出夹具的结构。这时只需要画出工件的定位元件，夹压机构的位置，刀具导向的安排，以及它们相互间的联系。最终进行夹压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。寻常是用红色线条（或细线）先画出工件外形，然后按顺序绘制定位和限位元件，夹紧机构，刀具导向，支架和夹具体，以及润滑、冷却、排屑、操纵（如按钮台，起吊元件等）等部位和结构。

22

沈阳理工大学学士学位论文

组合机床夹具的结构往往比较繁杂，其总图必需有足够的投影和剖视，尺寸标注齐全和合理，并严格按比例绘制。还要注有必要的装配和检查的技术要求。最终，进行夹具的零件设计和校对等工作。

23

沈阳理工大学学士学位论文

结论

毕业设计就要终止了，回想本次设计过程可圈可点。

本次设计课题是汽车后桥两侧面钻孔设计。经过几个月的设计摸索,对机床的设计思路为之展开，为以后的设计之路铺下了厚重的基石。

刚接到这个课题的时候，一头雾水，对涉及的知识所知甚少，特别是对机床真实加工的模拟。是许老师的耐心，帮我开启了设计的初步思路。

在本次设计中，我在不断丰富课本知识的同时，也同时提高了自己的绘图能力，这对即将参与工作的我来说收益匪浅。鉴于个人能力有限，以及时间的限制，所以本设计确定存在不足之处。请指导老师给予批评指正。

24

沈阳理工大学学士学位论文

感谢

毕业设计已经进入尾声了,四年的大学生活也即将划上句号。回首四年，有开心也有艰辛，有收获也有失落。

感谢家人给予的最微弱的支持??我知道对于父母是不能用感谢，更多的应当是愧疚。的确，每每想到我远在家乡的父母，眼底总是涌动出愧疚的泪水，他们给了我生命、思想和全部的爱，在我近二十年的读书生涯中，他们用自己微薄的力量保护着我，用自己辛勤的劳动支持着我，我无以为报，只能让自己在今后的道路上踏实向上，走好每一步。

许坚，我的指导老师；感谢许坚老师的耐心的讲解和悉心指导，在此向许老师表示最诚挚的谢意。这个设计好多地方不是一下子就能懂的。有时候感觉自己好像个白痴，假使没有许老师不厌其烦的，一遍一遍的阐述与讲解；想想，自己能顺利完成学业都是问题。从他的身上我学到的不仅仅是知识，更多的是做人。许老师严谨治学，为人谦逊，在论文的写作过程中，许老师没有给我任何压力，让我拥有了很大的发挥空间。知道我们时间紧他还亲赴寝室指导，给了我们精神上莫大的鼓舞。老师，感谢您！您辛苦了！

在这里，我再一次的感谢给予我诸多帮助的老师和同学们！真的，感谢你们！

25

沈阳理工大学学士学位论文

differentialequationsinacontinuousmodel.

Advantages,disadvantages,andpitfallsofsimulation

Weconcludebylistingsomegoodandbadcharacteristicsofsimulation(asopposedtoothermethodsofstudyingsystems),andbynotingsomecommonmistakesmadeinsimulationstudiesthatcanimpairorevenruinasimulationproject.Simulationisawidelyusedandincreasinglypopularmethodforstudyingcomplexsystems.Somepossibleadvantagesofsimulationthatmayaccountforitswidespreadappealarethefollowing:

?Mostcomplex,real-worldsystemswithstochasticelementscannotbeaccurately

describedbyamathematicalmodelthatcanbeevaluatedanalytically.Thus,asimulationisoftentheonlytypeofinvestigationpossible.

?Simulationallowsonetoestimatetheperformanceofanexistingsystemundersome

projectedsetofoperatingconditions.

?Alternativeproposedsystemdesigns(oralternativeoperatingpoliciesfors

singlesystem)canbecomparedviasimulationtoseewhichbestmeetsaspecifiedrequirement.

?Inasimulationwecanmaintainmuchbettercontroloverexperimentalconditionsthanwould

generallybepossiblewhenexperimentingwiththesystemitself.

?Simulationallowsustostudyasystemwithalongtimeframe--e.g.an

economicsystem--incompressedtime,oralternativelytostudythedetailedworkingsofasysteminexpandedtime.

Simulationisnotwithoutitsdrawbacks.Somedisadvantagesareasfollows:

?Eachrunofastochasticsimulationmodelproducesonlyestimatesofamodel's

truecharacteristicsforaparticularsetofinputparameters.Thus,severalindependentrunsofthemodelwillprobablyberequiredforeachsetofinputparameterstobestudied.Forthisreason,simulationmodelsaregenerallynotasgoodatoptimizationastheyareatcomparingafixednumberofspecifiedalternativesystemdesigns.Ontheotherhand,ananalyticmodel,ifappropriate,canofteneasilyproducetheexacttruecharacteristicsofthatmodelforavarietyofsetsofinputparameters.Thus,ifa\analyticmodelisavailableorcaneasilybedeveloped,itwillgenerallybepreferabletoasimulationmodel.?Simulationmodelsareoftenexpensiveandtime-consumingtodevelop.

?Thelargevolumeofnumbersproducedbyasimulationstudyorthepersuasive

impactofarealisticanimationoftencreatesatendencytoplacegreaterconfidenceinastudy'sresultsthanisjustified.Ifamodelisnota\systemunderstudy,thesimulationresults,nomatterhowimpressivetheyappear,willprovidelittleusefulinformationabouttheactualsystem.

Whendecidingwhetherornotasimulationstudyisappropriateinagivensituation,wecanonlyadvisethattheseadvantagesanddrawbacksbekeptinmindandthatallotherrelevantfacetsofone'sparticularsituationbebroughttobearaswell.Finally,notethatinsomestudiesbothsimulationandanalyticmodelsmightbeuseful.Inparticular,simulationcanbeusedtocheckthevalidityofassumptionsneededinananalyticmodel.Ontheotherhand,ananalyticmodelcansuggestreasonablealternativestoinvestigateinasimulationstudy.

Assumingthatadecisionhasbeenmadetousesimulation,wehavefoundthefollowingpitfallstothesuccessfulcompletionofsimulationstudy:

?Failuretohaveawell-definedsetofobjectivesatbeginningofthesimulationstudy;?Inappropriatelevelofmodeldetail;

?Failuretocommunicatewithmanagementthroughoutthecourseofthe

simulationstudy;

?Misunderstandingofsimulationbymanagement;

?Treatingasimulationstudyasifitwereprimarilyanexerciseincomputer

programming;

?Failuretohavepeoplewithaknowledgeofsimulationmethodologyand

statisticsonthemodelingteam;

31

沈阳理工大学学士学位论文

?Failuretocollectgoodsystemdata;?Inappropriatesimulationsoftware;

?Obliviouslyusingsimulationsoftwareproductswhosecomplexmacrostatementsmaynotbewell

documentedandmaynotimplementthedesiredmodelinglogic

?Beliefthateasy-to-usesimulationpackages,whichrequirelittleorno

programming,requireasignificantlylowerleveloftechnicalcompetence;?Misuseofanimation;

?Failuretoaccountcorrectlyforsourcesofrandomnessintheactualsystem;

?Usingarbitrarydistributions(e.g.normal,uniform,ortriangular)asinputtothe

simulation.

?Analyzingtheoutputdatafromonesimulationrun(replication)usingformulasthatassume

independence;

?Makingasinglereplicationofaparticularsystemdesignandtreatingtheoutputstatisticsas

the“trueanswers〞;

?Comparingalternativesystemdesignsonthebasisofonereplicationforeachdesign;?Usingthewrongperformancemeasures.

32

沈阳理工大学学士学位论文

附录B中文翻译

仿真建模与分析

这是一篇关于使用计算机来进行模拟真实设施操作技术的文章。这种设施和操作方法寻常被称作为系统。为了有效的学习和研究它。我们经常需要做出一系列的关于它是怎么工作的假定。这些以数学方式或者以规律方式存在的假定构成了一个模型。经常，通过这个模型我们能获得一些关于这个系统对一些行为的反应的理解。

假使组成模型的联系够简单的,那么就有可能使用数学上的方法(像是代数学，微积分［学］或率理论)获得关于重要问题的确切信息;这被称作为分析的方法。然而，大多数的真实系统太繁杂而被现实的模型来进行分析和评估，在一个模拟中我们经常使用一部计算机数字地评估一个模型，而且收集数据是为了要估计那些需要的模型的真实特性。

当作模拟使用的一个例子,假想一个制造公司，正在计划在它的蓝图之上建造一个大的扩建，但是不确定在生产中的潜力能不能达到赢利的目的。、当然了，在当知道它达不到预先的利润的时候再去消除这种扩建并不是一种明智的做法然而，在工厂进行扩建之前，一项防备的藉由模拟工厂的模拟操作会事先弄明白问题所在。

使用模拟的领域是不同的，多种多样的。在下面的是一连串的一些模拟已经被发现是一个强有力的工具的领域:??????食堂???

为事业的再发展工程而设计的系统为程序化决策而设计的系统分析财政的或经济的系统

模拟在操作研究和管理科学中应用最为流行的一种技术。假使不是最广泛

33

设计和分析制造业的系统

评估军事武器或他们的物流管理需求的系统为通信网络决定五金需求或协定的系统为一个计算机系统决定五金和软件需求的系统

设计和操作运输系统,像是航空站，快速车道