说明书-加工主轴箱体的组合机床总体设计及夹具设计.doc
加工主轴箱体的组合机床总体设计及夹具设计含5张CAD图
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加工
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加工主轴箱体的组合机床总体设计及夹具设计含5张CAD图,加工,主轴,箱体,组合,机床,总体,设计,夹具,CAD
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XXXXXXX设计任务书毕业生姓名专业指导教师姓名类别学号1班级职称 外聘、 本校一、毕业设计题目主轴箱体加工的组合机床总体设计及夹具设计2、 毕业设计提供的原始数据资料1、主轴箱体零件图2、生产纲领为大批量生产3、要求对XX面的孔的组合机床总体设计及夹具设计三、毕业设计应完成主要内容：1、毕业设计说明书： 1）零件材料种类及工艺性能； 2）根据零件拟定工艺方案； 3）组合机床总体设计； 4）本工序夹具设计。2、毕业设计图纸： 1）零件图一张 2）工序图一张 3）加工示意图一张 4）尺寸联系图一张 5) 夹具装配图一张四、毕业生应提交的毕业设计资料要求1、毕业设计说明书：根据主要内容完成设计说明书，正文40000字左右，说明书的具体格式和要求见校园网上。2、毕业设计图纸： 1）零件图一张 2）工序图一张 3）加工示意图一张 4）尺寸联系图一张 5) 夹具装配图一张 五、设计进度安排（从第2周起）序号时间周次设计任务完成的内容及质量要求1 3月24日3月30日第5周收集资料、调研2 3月31日4月6 日第6周分析零件图、绘制零件图3 4月7 日4月13日第7周进行工艺分析、绘制工序草图4 4月14日4月20日第8周进行工艺分析、制定工艺图5 4月21日4月27日第9周完成说明书粗稿6 4月28日5月4 日第10周绘制加工示意图7 5月5 日5月11日第11周说明书定稿，绘制尺寸联系图8 5月12日5月18日第12周绘制夹具装配图9 5月19日5月25日第13周检查并修改说明书、图纸10 5月26日5月31日第14周检查并修改说明书、图纸11 6月2 日6月8 日第15周打印和装订12 6月9 日6月15日第16周教师评阅和开始答辩六、主要参考文献资料1、工具书：机床设计手册机床设计图册2、 参考资料： 1）机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社2）装配图的画法机械制图.北京：高教出版社3）互换性与测量技术基础.北京：高教出版社 4）简明工程师手册.昆明.云南科技出版社5）曹龙华主编.机械原理.北京：高教出版社6）组合机床设计.上海:上海科技出版社7）谢家瀛.组合简明设计手册.北京：机械工业出版社8）机械制造技术.北京：机械工业出版社9）金属切削机床设计10）机械装备设计七、签字栏签 字 栏毕业生姓名专业班级要求设计工作起止日期 2014年3月10日2014年 6 月 9日教师审核指导教师（签字）日期201 年 月 日教研室主任审查（签字）日期201 年 月 日系主任批准（签字）日期201 年 月 日第3页 共 3页太原理工大学阳泉学院-毕业设计任务书 摘 要本次毕业设计以XK715C/1060的主轴箱为主要加工对象，主要任务有两项：第一项是加工主轴箱体的组合机床总体设计；第二项是机体零件的工装夹具的设计。在加工主轴箱体的组合机床总体设计中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。在工装夹具部分的设计中，首先是定位基准的选择，根据各自工序的不同特点来进行定位基准的选择，其次进行切削力及夹紧力的计算，最后进行误差分析。关键词：组合机床，主轴箱，切削，工装夹具AbstractThe graduation design reducer Cover design for the main target, with two major tasks : the first part is the design of modular machine tool，the second part is the fixture design.In the first part, we can do the whole design by steps, decide process scheme and cutting parameter, and design the three picture.In the second part, the first base position is the choice According to their respective processes to the different characteristics of the benchmark location choice, followed by the cutting force and the conduct of the clamping force, Finally error analysis.Key word: Aggregate machine-tool, headstock, cutting，Fixture目 录摘 要iAbstractii绪 论1第一章 概 述2第一节 组合机床及其特点2第二节 组合机床的类型3一、具有固定夹具的单工位组合机床3二、具有移动夹具的多工位组合机床3三、转塔式组合机床4第三节 组合机床工艺范围及加工精度5第四节 采用组合机床的经济分析5第五节 组合机床的发展趋势6一、提高通用部件的水平6二、发展适应中、小批生产的组合机床6四、发展自动监测技术7五、扩大工艺范围7第二章 组合机床通用部件及其选用7第一节 通用部件的类型7一、通用部件的分类7二、通用部件的型号、规格及配套关系8第二节 常用通用部件8第三节 通用部件的选用9第三章 组合机床总体设计10第一节 工艺方案的拟定10一、制定工艺方案10二、确定组合机床的工艺方案11三、工艺规程设计13第二节 组合机床配置形式及结构方案的确定21一、 影响组合机床配置形式及结构方案的因素21二、 组合机床方案分析比较的主要指标22三、 切削用量的确定23第三节 组合机床总体设计“三图”24一、 被加工零件加工工序图24二、 加工示意图25三、机床联系尺寸图30第四章夹具设计35第一节 夹具设计概述35一、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、夹具的基本结构和工作原理37第二节 问题的提出37第三节 夹具设计38一、 定位基准的选择38二、 引导方式及导向支架39三、 定位元件定位销尺寸及有关参数的确定39四、定位误差分析与计算40五、夹紧力和剪切力的计算41结束语43参考文献44外文资料45中文翻译：49致 谢57 iv 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 组合机床及其特点组合机床使用系列化、标准化的通用部件和少量的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校专用机床，其生产率比通用机床高几倍至几十倍，可进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削等切削加工。组合机床的通用部件和标准件约占70-80%,这些部件是系列化的,可以进行成批生产.其余20-30%的专用部件是由被加工零件的形状,轮廓尺寸,工艺和工序来决定,如夹具,主轴箱,刀具和工具等.在批量生产中为了提高生产率，必须要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，使每个工位装夹多个工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床。一般的组合机床主要有六部分通用部件及两部分专用部件组成。以复合立式三面钻孔组合机床，它由侧底座、力主底座、力主、动力箱、滑台及中间底座等通用部件及多轴箱、夹具等专用部件组成。组合机床的专用部件往往也是由大量的通用零件和标准件组成。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的称为大型组合机床， B250mm的称为小型组合机床。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。一、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。（一）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，按加工要求的不同，可配置成单面、双面或多面的形式。（二）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。（三）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。（四）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。二、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，作间歇性的移动或转动，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式、回转工作台式、中央立柱式和鼓轮式四种类型。（一）移动工作台组合机床 移动工作台组合机床是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从而实现工位的变换。（二）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，所以能够获得较高的生产率。（三）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。（四）鼓轮式组合机床 鼓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。三、转塔式组合机床转塔式组合机床的特点是：几个多轴箱安装在转塔式工作台上，各个多轴箱依次转到加工位置对工件进行加工。按多轴箱是否做进给运动，可将这类机床分为：（一）只实现主运动的转塔式多轴箱组合机床 多轴箱安装在回转工作台上，主轴由电动机通过多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。（二）既实现主运动又可随滑台作进给运动的转塔式多轴箱组合机床 这类机床的工件固定不动（也可以做周期转位），转塔式多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。第三节 组合机床工艺范围及加工精度目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。平面加工包括铣平面、锪（刮）平面、车端面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、珩磨及抛光、冲压等工序。此外，还可以完成焊接、热处理、自动装配和建材、清洗和零件分类及打印等非切削工作。组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工、缝纫机和自行车等工业领域的大批、大量生产中已获得广泛应用，一些中小批量生产的企业，如机床、机车、工程机械扽制造业中也亦推广应用。组合机床最适宜加工各种大中型箱体类零件，如气缸盖、气缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件，也可以用来完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。第四节 采用组合机床的经济分析 组合机床是一种高效率专用机床，有特定的使用条件，不是在任何情况下都能收到良好的经济效益。在确定设计组合机床前，应该进行具体的技术经济分析。 根据设计任务，要在变速箱箱体上双面钻孔，孔的种类较多，总数也较多。若采用普通机床加工需反复进行，加工耗时较多，且不容易保证孔与孔间的位置精度。根据零件的形状及加工要求选取采用卧式双面组合钻床，同时进行双面多孔加工。这样可以保证孔与孔之间的位置精度，且加工所需的时间大大缩短。除此之外采用组合机床对工人的要求很低，节约了劳动成本。 综上所述，对于在变速箱箱体上双面钻孔采用组合机床，可以取得良好的经济性。第五节 组合机床的发展趋势一、提高通用部件的水平衡量通用部件技术水平的主要标准是：品种规格齐全，动、静态性能参数先进，工艺性好，精度高和精度保持性好。机械驱动的动力部件具有性能稳定，工作可靠等优点。目前，机械驱动的动力部件应用了交流变频调速电机和直流伺服电机等，使机械驱动的动力部件增添了新的竞争力。动力部件采用镶钢导轨（英度可达HEC5860）、滚珠丝杠、静压导轨、静压轴承、迟形皮带等较新的结构。支承部件采用焊接结构等。由于提高了部件的精度和动、静态性能，因而使被加工的工件精度明显提高，表面粗糙度减小。二、发展适应中、小批生产的组合机床在机械制造工业中，中小批量生产约占80%。在某些中批量生产的企业中，如机床、阀门行业中、其关键工序采用组合机床。其中机床厂用组合机床加工主轴变速箱孔系，产品质量稳定，生产效率高，技术经济效果显著。发展具有可调、快调、装配灵活、适应多品种加工特点的组合机床十分迫切。转塔主轴箱式组合机床，可换主轴箱式组合机床以及自动换刀式数控组合机床可用于中、小批生产，但这类机床结构复杂，成本较高。带转塔式主轴箱的组合机床，由于转塔不能制造的太大，安装的主轴箱数量有限，因此只适应工序不多，形状不太复杂的零件加工。三、采用新刀具近年来出现了多种新刀具，如具有镀层的硬质合金刀片、立方氮化鹏刀具、金刚石刀具、各种可转位的密赤铣刀，喷吸钻头，镶有可转位刀片的“短钻头”等。一般情况下，采用先进刀具的工时为原工时的。由于提高了刀具的耐用度，大大缩短了多刀组合机床停机换刀时间，提高了组合机床的经济效益。四、发展自动监测技术组合机床的自动检测通常作为一个工位出现。自动检测包括对毛坯尺寸和工件硬度的检查、钻孔深度、刀具折断、精加工尺寸和几何形状的检查等。检查方法分为主动检查与被动检查。主动检查是将不合格的工件剔出，使之不往下个工位输送。被动检查则是发现不合格的工件时发现停机信号。目前主动检查应用的日趋广泛。由于电子元件迅速发展，集成控制器、微机处理的应用，使自动检测技术更加可靠。自动检测工位要进行数据处理，统计计算以及打印出有关数据或作为数字显示。自动监测技术的发展可以把被加工零件的实际尺寸控制在比规定公差更小的范围之内。还可以把加工后的工件按公差进行分组，以便按分组的公差带装配。实际表明，采用分组装配法提高产品的精度要比用单纯提高设备精度更为经济。五、扩大工艺范围 组合机床出完成切削加工等工序外，还在逐步设计制造用于焊接、热处理、自动装配、自动打印、性能试验以及清洗和包装等用途的组合机床。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。组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序的原则设计的一种高效率的专用机床。设计组合机床前，首先应根据组合机床完成工艺的一些现状及组合机床各种工艺方案能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，解决零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床价格是否合理的问题。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:HT250，硬度为200-240HBS。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HT250。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，可选金属模机型和金械砂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。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12.5。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，中间圆柱两端面的表面粗糙度为1.6，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200端面的加工该面要求表面粗糙度为1.6，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。 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。 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HT250，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： 同时粗铣两侧面（以导轨面为基准）工序： 粗铣前侧面小平面（以后侧面为基准）工序： 粗铣导轨面 粗铣底座右端面工序： 粗铣开合螺母上端面工序： 粗铣导轨两侧斜面工序： 粗铣底座下端面工序： 粗镗主轴孔（170） 粗镗主轴孔（200）工序： 粗镗开合螺母孔（63） 粗镗开合螺母孔（62） 粗镗定位孔（250）工序： 精铣前侧面小平面工序： 精铣导轨面 精铣底座有端面工序： 精铣导轨两侧面工序： 精铣开合螺母上端面工序： 精铣底座下端面工序： 精镗主轴孔（170） 精镗主轴孔（200）工序： 精镗开合螺母孔（63） 精镗开合螺母孔（62） 精镗定位孔（250）工序： 精车主轴下端面圆工序： 钻主轴孔端面螺纹孔26M12底孔 精铰主轴孔端面螺纹孔26M12底孔工序： 攻主轴孔端面螺纹孔26M12螺纹工序： 钻开合螺母端螺纹孔6M10底孔 精铰开合螺母端螺纹孔6M10底孔工序： 攻开合螺母端螺纹孔6M10螺纹工序： 钻底座螺纹孔12M12底孔工序： 攻底座螺纹孔12M12螺纹工序： 铣导轨面的油槽工序： 修锉毛刺、清洗、打标记、帖塑工序： 检验工艺路线方案二工序： 同时粗铣两侧面（以导轨面下沿为基准）工序： 粗铣，精铣前侧面小平面（以后侧面为基准）工序： 粗铣，精铣导轨面工序： 粗铣，精铣开合螺母上端面工序： 粗镗，精镗 主轴孔（以导轨面为基准）工序： 粗镗，精镗 开合螺母孔（63）工序： 粗镗，精镗 开合螺母孔（62） 粗镗定位孔（250）工序： 精车主轴孔下端面工序： 精铣底座下端面工序： 精铣底座右端面工序： 精铣导轨两侧斜面工序： 钻主轴端面螺纹孔26M12工序： 攻主轴端面螺纹孔26M12工序： 钻开合螺母端螺纹孔6M10工序： 攻开合螺母端螺纹孔6M10工序： 钻底座螺纹孔12M12工序： 攻底座螺纹孔12M12工序： 铣导轨面的油槽工序： 修锉毛刺、清洗、打标记、帖塑工序： 检验工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一使用的原则是选择要求加工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， 然后再以两侧面为基准加工其它表面，工艺的安排符合先面后孔，基本遵循先主后次的原则；方案二是主要是遵循先面后孔的原则。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。根据以上方案的比较分析，决定采用第一套方案，同时对其进行修改补充，确定最终方案如下：铸造清砂检验时效处理涂漆工序： 同时粗铣两侧面（以导轨面为基准）工序： 粗铣前侧面小平面（以后侧面为基准）工序： 粗铣导轨面 粗铣底座右端面工序： 粗铣开合螺母上端面工序： 粗铣导轨两侧面工序： 粗铣底座下端面工序： 粗镗主轴孔（170） 粗镗主轴孔（200）工序： 粗镗开合螺母孔（63） 粗镗开合螺母孔（62） 粗镗定位孔（250）工序： 精铣前侧面小平面工序： 精铣导轨面 精铣底座右端面工序： 精铣导轨两侧面工序： 精铣开合螺母上端面工序： 精铣底座下端面工序： 精镗主轴孔（170） 精镗主轴孔（200）工序： 精镗开合螺母孔（63） 精镗开合螺母孔（62） 精镗定位孔（250）工序： 精车主轴下端面圆工序： 钻主轴孔端面螺纹孔26M12底孔 精铰主轴孔端面螺纹孔26M12底孔工序： 攻主轴孔端面螺纹孔26M12螺纹工序： 钻开合螺母端螺纹孔6M10底孔 精铰开合螺母端螺纹孔6M10底孔工序： 攻开合螺母端螺纹孔6M10螺纹工序： 钻底座螺纹孔12M12底孔工序： 攻底座螺纹孔12M12螺纹工序： 铣导轨面的油槽工序： 修锉毛刺、清洗、打标记、帖塑工序： 检验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，硬质合金刀具制造工艺简单，容易磨成锋利的切削刃，能锻造，制造复杂的道具比较容易，而且硬质合金材料性能较高速钢的硬度和耐磨性更高，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，所以钻头用硬质合金材料的刀具。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：刀具钻头直径硬质合金刀具10.5mm（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。 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，刀具选用硬质合金麻花钻，由切削用量手册表5-54得：d=10.5mm。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280.1 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（mm）由上面的公式可得：=337.5min =857.4r/min=nf=85.74mm/min 总转矩为： 总轴向力为：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10.5mm，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的孔时选用直柄长麻花钻，GB143685，刀具直径为10.5mm，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/h6L10.518263028103)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)381040204.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 查组合机床设计简明手册得： 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2号1778028519L1828846-139436.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： 因为 2) 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。 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， ，电动机选用Y112M-6，功率为2.2KW，电动机转速为940 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1HJb40型，行程400mm；滑台侧底座选用1CC401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+） =40+950-（0.5+320+560） =109.5mm取=90mm， H=h+=220+109.5+90=419.5mm 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=630mm500mm。 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 夹具设计概述所谓夹具设计就是机床上所使用一种辅助设备,用它来准确的确定工件与刀具相对位置,即将工件定位及夹紧,以完成加工所需要的相对运动。所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧的机床附加装置以后简称夹具。为了提高劳动生产效率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。专用夹具是指专门为某道工序的加工而设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速，拆装方便等优点。专用夹具由定位装置，夹紧装置，对刀一引导装置，由其他元件及装置，夹具体等部分组成。定位装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中的位置。即通过他使1工件加工时相对刀具及切削运动处于正确的位置。夹紧装置的作用是将工件夹紧牢靠，保证工件在定位时所占据的位置在加工过程中不因受重力，惯性力以及切削力等外力作用而产生位移，同时防止或减少震动。它通常是一种机构，包括夹紧元件，增力或动力装置。对刀一引导装置的作用是确定夹具相对于刀具的位置，或引导刀具进行加工。夹具体用于 连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并与机床的有关部位连接，以确定夹具相对于机床的位置。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。三、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)；第二节 问题的提出本夹具主要用来加工工件上端面上圆周上的6个M12的螺纹孔和下端面上圆周上的6个M12的螺纹孔, 上端面上6个螺纹孔与的内圆有一定的技术要求, 下端面上6个M12的螺纹孔与的内圆有一定的技术要求，并且加工本道工序时和孔已经加工。因此,在本道工序时 ,主要应考虑,如何提高劳动生产率, 降低劳动强度。第三节 夹具设计一、 定位基准的选择 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。辅助支承是用作增加被加工零件在加工过程中的刚度及稳定性的一种活动式支承元件。 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。工件在夹具中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。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，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。由零件图可知上端面6个螺纹孔与的内圆有一定的技术要求，设计基准为内圆中心线.下端面6个螺纹孔与的内圆有一定的技术要求，设计基准为内圆中心线选用以下表面为主要定位基面：1、后侧面2、后侧面上两个的内孔二、 引导方式及导向支架(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) 转模导向支架主要用来安装转套和承受切削力。故要求其有足够的刚性和稳定性。钻套的结构和精度直接影响被加工孔的精度。常见的钻套有：1、固定式钻套 钻套直接压入钻模板或夹具体上，其外圆与钻模板采用H7/n6或H7/r6配合，磨损后不易更换。2、可换钻套 钻套与衬套间采用F7/m6或F7/k6配合，以便于钻套磨损后快速更换。3、快换钻套 当要取出钻套时，只要将钻套朝逆时针方向转动使螺钉头部刚好对准钻套上的削边平面，即可取出钻套，适用于同一个孔需要经多个工步加工的工序为提高效率本工序选快换钻套。为了提高劳动生产率，现决定用组合机床对这12个螺纹孔同时进行加工。三、 定位元件定位销尺寸及有关参数的确定（一） 两定位销的中心距约为：根据工件的总体尺寸和上步工序所加工的尺寸其中心距为：（二） 两定位销中心距公差为：。 此工序在精刨完各个定位面时才进行。（三） 圆柱销最大直径：（公差取f7）（四） 补偿值：（五） 菱形销的宽度：当B=D-5=45mm（六） 菱形销与基准孔的最小配合间隙 （七） 菱形销的最大直径：（式中为工件两基准孔的中心距离为工件两基准孔的中心公差为第一基准孔的最小直径为第一基准孔与圆柱销间最小配合间隙，精度要求不高时可不予考虑为第二基准孔最小直径）四、定位误差分析与计算定位误差主要分为基准误差和基准不重合误差。工件一平面定位时，因定位元件的形状以及定位元件各个表面间的位置精度较高，利用一面两定位销的误差为：五、夹紧力和剪切力的计算（一）计算理论所用的夹紧力：由钻削切削扭矩的计算公式加工这六个孔可能产生的最大扭矩：87.876=527.22N.M故夹紧装置所应提供的夹紧力：取升角为 斜锲夹紧时产生的夹紧力公式 式中： -斜锲夹紧产生的夹紧力（N）-原始作用力（N）-斜锲升角（）-平面摩擦时作用在斜锲面上的摩擦角（）-平面摩擦时作用在斜锲基面上的摩擦角（）故选D=80，d=25，工作压力0.4的气缸。（二）校核轴向切削力实际所需夹紧力计算：两定位销材料选20钢其剪切应力强度为圆柱销所承受的剪切应力为：故满足条件菱形销所承受的剪切应力为：满足条件。通过以上夹紧力和剪切力的计算和核算，合格，所以此夹具能保证其钻床的精密加工。 结束语毕业设计作为毕业前夕的一次综合性的训练，是对我们整个大学四年中学习到的知识进行一次总结、完善和检验。通过这次的设计，对我们在理论和实践相结合方面产生了很大的帮助，对于培养分析问题和解决问题的能力以及融会贯通和巩固发展所学知识方面也受益非潜，同时也全面了解对箱体类零件的工艺设计，并通过这次设计开阔了思维，丰富了知识，为即将走上工作岗位的我们打下了良好的基础，可以说，毕业设计是一次难得的锻炼机会。组合机床的设计完成了。通过本次设计，使我对大学所学课程做了一次全方面的复习，虽然说还达不到融会贯通的地步但也基本上把那些所学的知识都联系在了一起。 通过本次毕业设计，我对组合机床设计的步骤有了比较系统的掌握，如工艺的拟定、切削用量的确定、“三图”的设计、主轴箱的设计、传动部件的选取等；同时也对说明书的格式、写法等，都有了正确的认识。 机械设计是一门需要耐心和细心的工作，要求设计人员平心静气，一丝不苟的工作，不能有烦躁的情绪，如果能够融入到设计的氛围中是有很多乐趣的。参考文献1李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社出版，1994.72孙本绪 熊万武主编.机械加工余量手册.北京：国防工业出版社出版，19993电子版.切削用量简明手册4曾志新 吕明主编.机械制造技术基础.武汉：武汉理工大学出版，2005.15姚云英主编.公差配合与技术测量.北京：机械工业出版社出版，2005.66杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社出版，2004.97太原理工大学机械教研组.机械制造技术基础课程设计指导书8机械加工工艺装备设计手册编委会.机械加工工艺装备设计手册.北京：机械工业出版社出版，1998.69谢家瀛主编.组合机床设计手册.北京：机械工业出版社，1996.810电子版.组合机床图册外文资料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 machined in the proper place, Basically it
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