【正文】 能力。 (3)培養(yǎng)我們熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。 3．預(yù)期成果 (1)完成箱體零件的機械加工工藝規(guī)程制訂，完成工藝過程卡和工序卡 (2)進行一臺專用組合機床的總體設(shè)計，完成以下工作量。(3)進行專用夾具設(shè)計，繪制裝配圖一份。 該學(xué)生針對課題查閱了一定的技術(shù)文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)態(tài)度端正．設(shè)計工作量飽滿，設(shè)計進度時間分配得當(dāng)，總體設(shè)計方案正確，研究路線較清晰。2 設(shè)計說明書范例題目： 曲軸銑端面打中心孔組合機床及專用夾具設(shè)計 概述畢業(yè)設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程以及專業(yè)課程并進行了生產(chǎn)實習(xí)以后進行的一次培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實踐環(huán)節(jié)，也是學(xué)生完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。首先，要對零件進行功能和工藝結(jié)構(gòu)分析，然后制定零件加工的工藝規(guī)程。 零件分析及設(shè)計任務(wù)書1. 曲軸的結(jié)構(gòu)特點軸類零件的功用為支承傳動零件、傳遞扭矩和承受載荷以及保證裝在軸上的工件(刀具)具有一定的回轉(zhuǎn)精度。其材料為球墨鑄鐵(QT60—2)，毛坯為鑄坯。它的工作過程是：在外力作用下使曲軸旋轉(zhuǎn)，通過連桿軸頸上的連桿將運動傳遞到缸筒內(nèi)的活塞，從而壓縮缸內(nèi)的高壓油并將油點燃，燃燒的高壓油將自身的內(nèi)能轉(zhuǎn)換為動能推動活塞運動，運動又傳到連桿再通過連桿帶動連桿軸頸，這樣曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并輸出轉(zhuǎn)矩。 (4) 所有加工表面應(yīng)光潔，不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物，在磨光表面上不該有深痕和黑點。 (8) 精加工后，應(yīng)經(jīng)磁力探傷，并退磁。 3. 設(shè)計要求 該零件加工精度要求高，加工面數(shù)量多，并且種類繁多，有車外圓面，車端面，鉆中心孔，攻螺紋，擴孔，車倒角，鉆斜油孔等，位置、形狀、尺寸精度都各有要求。 (2)編制曲軸加工工序卡。 (6)繪制組合機床聯(lián)系尺寸圖。 工藝規(guī)程的制訂 零件加工的工藝規(guī)程就是一系列不同工序的綜合。 (2)制造零件所用的坯料或型材的形狀、尺寸和精度。 (6)特殊限制條件，如：工廠設(shè)備和用具條件。 毛坯種類的確定是與零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料的力學(xué)性能和零件的生產(chǎn)類型直接相關(guān)的，另外還和毛坯車間的具體生產(chǎn)條件相關(guān)。本零件選用的造型方法為砂型機器造型。 由于本零件是大批量生產(chǎn)，零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N為15000件／年，它的主要工藝特征是廣泛采用專用機床、專用夾具及專用刀具、量具，機床按工藝路線排列組織流水生產(chǎn)。 曲軸和一般軸類零件的主要區(qū)別是：一般軸的全部軸頸都位于同一軸線上，而曲軸的主軸頸雖然也位于同一軸線上，但是其連桿軸頸不與主軸頸同軸，而是離開一定距離而彼此平行。根據(jù)本曲軸的特點，連桿軸頸只有一個，因此不存在與主軸頸的角度問題。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機床、組合機床和專用夾具，并盡量采用工序集中的原則，減少安裝的次數(shù)來提高生產(chǎn)率。查《機械加工工藝手冊》，綜合得出鑄件機械加工余量見表2—表22，曲軸毛坯圖見圖22。表24 高速鋼鉆頭加工鑄鐵件的切削用量加工直徑d（mm）160～200HB200～241HB300～400HBV(m/min)S轉(zhuǎn)（mm/r）V(m/min)S轉(zhuǎn)（mm/r）V(m/min)S轉(zhuǎn)（mm/r）22～5016～24～10～l8～5～l2～初選v=6．28 m／min，S轉(zhuǎn)= mm／r。 本專題“銑端面打中心孔組合機床設(shè)計”是針對s19505006曲軸左右兩個端面加工工序進行設(shè)計的，工藝要求在工序20中完成銑端面和打中心孔。如動力滑臺、動力箱、各種動力頭等。 3)輸送部件 輸送部件具有定位和夾緊裝置，用于裝夾工件并運送到預(yù)定工位的通用部件(如回轉(zhuǎn)工作臺、移動工作臺和回轉(zhuǎn)鼓輪等)，定位精度高。大型組合機床的配置型式，主要有單工位組合機床和多工位組合機床兩大類。由于本道工序需要先銑再鉆，所以本次設(shè)計的組合機床配置時可將工件安裝在滑臺上，銑削頭安裝在固定的底座上，鉆削頭安裝在滑臺上，這樣可以順利的完成銑端面打中心孔的工序內(nèi)容。2) 加工用定位基準(zhǔn)、加壓部位及加壓方向，以便依此進行夾具的定位支承(包括輔助定位支承)、限位、夾緊、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計。如圖2－3所示。加工示意圖要反映機床的加工過程和加工方法，并決定浮動夾頭或接桿的尺寸，鏜桿長度，主軸、刀具、導(dǎo)向與工件間的聯(lián)系尺寸等，根據(jù)機床要求的生產(chǎn)率及刀具特點，合理地選擇切削用量，決定加工過程的工作循環(huán)。最后，選擇切削用量及附加必要說明。 3)決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長度。 7)決定機床動力部件的工作行程及工作循環(huán)。 3)切削用量 本工序的切削用量在前面已經(jīng)敘述過，也可參見工藝卡片上的相應(yīng)內(nèi)容。工作進給長度確定：銑端面：L＝工件直徑（52mm）＋銑刀直徑（100mm）；鉆中心孔：L＝15．5mm。其中，銑端面時，S＝0．3mm／z，n＝250mm／r；打中心孔時，S＝0．2mm／z，n＝125mm／r。組合機床聯(lián)系尺寸圖是在被加工零件工序圖與加工示意圖繪制之后，根據(jù)初步選定的主要通用部件，以及確定的專用部件的結(jié)構(gòu)原理而繪制的。鼓輪機床的裝料高度一般取1200～1300mm，本組合機床的裝料高度設(shè)計為1000mm。對于高度不大的鏜模架，其厚度可取l50～200mm；當(dāng)鏜模架較高(如鼓輪機床的鏜模架)，為了保證有足夠的剛度和穩(wěn)定性，其厚度可取250～300mm。夾具底座的高度應(yīng)視夾具大小而定，既要保證有足夠的剛性，又要考慮工件的裝料高度，為了便于布置定位元件，一般夾具底座的高度不少于240mm。1) 動力部件的選擇 動力部件的選擇是根據(jù)切削時的受力情況、所需功率和行程確定的。確定切削寬度：確定刀具直徑d和齒數(shù)z：根據(jù)給定條件，得d=100mm,z=8。本課題選擇銑削進給滑臺的型號是1HY32，它的臺面寬度是320mm，與曲軸總長相當(dāng)，最大行程630mm，能滿足圖2－4的工作循環(huán)的長度要求。本道工序設(shè)計的組合機床中間底座長度為1300mm。本機床的中間底座高度設(shè)計為560mm。此外，在聯(lián)系尺寸圖上還必須明確標(biāo)明運動部件的終點和原位狀態(tài)，以及運動過程中的情況。特別當(dāng)工件上加工部位對于工件中心線不對稱時，動力部件對于夾具和中間底座也就不對稱，這時應(yīng)注明動力頭中心線相對夾具中心線的偏移距離。至此，組合機床的各部件尺寸已確定，組合機床設(shè)計總圖見圖2—5。 1．組合機床專用夾具的特點 組合機床專用夾具和一般夾具所起的作用看起來好像很接近，但其結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求卻有很顯著的區(qū)別。正確地解決它們之間的關(guān)系是保證組合機床工作可靠和使用性能良好的重要條件之一，而且夾具的結(jié)構(gòu)也要按這些部件的具體要求來確定。 (5)組合機床夾具應(yīng)便于實現(xiàn)定位和夾緊的自動化，并有動作完成的檢查信號；保證切屑從加工空間自動排除；便于觀察和檢查，以及在不從機床上拆下夾具的情況下，能夠更換易損件和維護調(diào)整。而組合機床夾具則是以部分的通用元件加上專用件組成的專用夾具，它不便于改裝。 2．組合機床夾具設(shè)計步驟 (1)認(rèn)真研究分析所要設(shè)計夾具的原始數(shù)據(jù)和要求 因為在擬訂組合機床的工藝和結(jié)構(gòu)方案時，對夾具的結(jié)構(gòu)型式和主要性能已提出了原則要求。然后，在工件四周的相應(yīng)位置上簡單表示出夾具的結(jié)構(gòu)。組合機床夾具的結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜，其總圖必須有足夠的投影和剖視，尺寸標(biāo)注齊全合理，并嚴(yán)格按比例繪制。輔助支承是僅用作增加被加工零件在加工過程中穩(wěn)定性的一種活動式支承元件。當(dāng)受工件結(jié)構(gòu)限制不能實現(xiàn)時，也應(yīng)使定位支承元件盡量接近夾緊力的作用線，并使夾緊力的合力中心處于定位支承平面內(nèi)。因此設(shè)計時應(yīng)盡可能不使切屑落到定位支承系統(tǒng)上。1處的兩個端面。在這些因素中，有一項因素與機床夾具有關(guān)。本工序的定位誤差計算如下:△DW(A)=0，△DW(B)=δD/2, △DW(c)=δD/2式中 △DW(A)——中心孔加工的定位基準(zhǔn)不重合誤差；△Dw(B)，△DW(c) —— 左右兩主軸頸定位基準(zhǔn)φ80的基準(zhǔn)位移誤差；δD ——φ80的尺寸公差，所以要控制該處的毛坯的制造誤差。(3)夾緊元件 夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，通過它和工件受壓面的直接接觸而完成夾緊動作。 ： （1）夾緊元件選擇 組合機床夾具常用夾緊元件有：螺母、螺釘、螺栓、壓塊、壓板等。 （2） 夾緊動力部件的確定動力部件作為夾緊機構(gòu)的力源，可分為手動夾緊與自動夾緊力源。在組合機床夾具上，采用液壓夾緊機構(gòu)較多。由于夾具底座的。此外，由于油液具有不可壓縮性，因此液壓夾緊能夠維持的剛性比氣動夾緊等所能維持的剛性高。為提高生產(chǎn)自動化程度和生產(chǎn)率，本夾具選用液壓夾緊。其中平壓板在組合機床夾具中應(yīng)用最廣泛，平壓板常用形式有固定式壓板、移動式壓板、旋轉(zhuǎn)式壓板。 （2）夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠，既要使工件在加工過程中不產(chǎn)生移動和振動，又不使工件產(chǎn)生不允許的變形和損傷。通常是指機構(gòu)夾緊時所用的氣動、液壓、電動等動力裝置。 夾緊機構(gòu)在機械加工過程中，工件將受到切削力、離心力、慣性力等外力的作用。為滿足工序加工要求，必須使工序中各項加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序誤差，即： △j+△w≤δg (23)式中△j——與機床夾具有關(guān)的加工誤差； △w——與工序中除夾具外其他因素有關(guān)的誤差； δg——工序誤差。至此，工件的五個自由度全部被限制住了，可保證工件加工的準(zhǔn)確性。即：圓柱面定位。(3) 提高定位支承系統(tǒng)的精度及其元件的耐磨性，以便長期保持夾具的定位精度。為了避免產(chǎn)生廢品以及經(jīng)常修理定位支承元件的麻煩，設(shè)計時必須注意以下問題：(1) 合理布置定位支承元件，力求使其組成較大的定位支承平面。 夾具定位支承系統(tǒng)定位支承系統(tǒng)主要由定位支承、輔助支承和一些限位元件組成。為了提高質(zhì)量和縮短設(shè)計制造周期，在擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案時，應(yīng)當(dāng)盡量采用通用的部件和零件。 (2)擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案和進行必要的計算 根據(jù)機床設(shè)計中確定的工件定位基面、夾壓位置、加工方法和刀具導(dǎo)向方式等，制定夾具的總體方案。單工位夾具是指工件在一個工位上完成加工工序的機床夾具。組合夾具是在萬能機床上為了完成某一道工序的加工，用一些標(biāo)準(zhǔn)的和通用的元件組裝成的定位夾緊裝置。同時，也不應(yīng)使工件產(chǎn)生不容許的變形。以下是組合機床專用夾具的主要特點： (1)一般的機床夾具是作為機床的輔助機構(gòu)設(shè)計的，而組合機床夾具是機床的主要組成部分，其設(shè)計工作是整個組合機床設(shè)計的重要內(nèi)容之一。 專用夾具設(shè)計 夾具是組合機床的重要組成部件，是根據(jù)機床的工藝結(jié)構(gòu)的具體要求而專門設(shè)計的。 機床的聯(lián)系尺寸圖主要應(yīng)針對各部件之間的聯(lián)系尺寸進行標(biāo)注，各部件只畫出必要的輪廓形狀即可，盡量減少不必要的線條和尺寸。對于回轉(zhuǎn)工作臺、移動工作臺或回轉(zhuǎn)鼓輪機床，需要特別注意動力頭退回原位時，刀具、托架等必須處于夾具移動或回轉(zhuǎn)的最大尺寸范圍以外。根據(jù)所選的動力頭及滑臺的型號規(guī)格，本例確定為664mm。對于加工鑄鐵件的機床，為了使冷卻液有足夠的沉淀時間，容量還應(yīng)大一些，有時取l0～15min冷卻泵的流量。該型號滑臺的工進速度范圍為20－600mm/min,也能滿足銑削工序的要求。鉆削頭的選擇方法同上，這里不再贅述。確定每齒進給量：取=，采用對稱銑削。 (3)機床通用部件的選擇此次設(shè)計的專用組合機床所用的通用部件有：二個銑削動力頭、三個滑臺、二個側(cè)底座、二個墊鐵、一個中間底座和四臺電動機。為了補償鑄件的鑄造誤差，它應(yīng)比上述三項尺寸總和稍微大一些，一般大10～20mm。在加工示意圖中對工件和鏜模間的距離，以及導(dǎo)套的尺寸，都有了規(guī)定。根據(jù)我國具體情況，為便于操作和省力，對于一般臥式組合機床、流水線和自動線，裝料高度定為850mm。 組合機床是由一些通用部件和專用部件組成的。只要方便工件的裝卸，行程盡量縮短，以利于提高生產(chǎn)效率。銑端面打中心孔時，裝工件的滑臺工作循環(huán)為：原位－快進－工進（銑削）－快進－止檔鐵（停，打中心孔）－快退－原位。根據(jù)本工序特點，應(yīng)選用硬質(zhì)合金端銑刀和高速鋼麻花鉆。 5)標(biāo)明主軸及接桿、夾具與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。 加工示意圖包括以下內(nèi)容： 1)反映機床的加工方法、加工條件及加工過程。在軸數(shù)多時，必須在孔旁標(biāo)上號碼，以便于設(shè)計和調(diào)整機床。3)注明零件加工對機床提出的某些特殊要求。4) 必要的說明文字，為被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。它不能用用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替，必須在原零件圖的基礎(chǔ)上突出機床或自動線的加工內(nèi)容，加上必要的說明而繪制的，它是組合機床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造、使用和調(diào)整機床，檢查精度等級的重要技術(shù)文件。以下是這類機床的主要配置型式：1) 臥式單面組合機床 2) 立式單工位組合機床3) 臥式雙面組合機床4) 復(fù)合式雙面組合機床5) 臥式三面組合機床 6) 復(fù)合式三面組合機床7) 臥式四面組合機床8) 復(fù)合式四面組合機床本次設(shè)計的組合機床為臥式機床。 (2)組合機床配置型式組合機床有大型和小型兩種，大、小型組合機床雖有其共性但又都有其特殊性，無論是使用范圍、配置型式、通用部件和驅(qū)動方式都各有特點。 2)支承部件 支承部件是用于安裝動力部件、輸送部件等的通用部件(如側(cè)底座、中間底座、立柱、立柱底座、支架等)，它是組合機床的基礎(chǔ)部件。該零件總體輪廓尺寸較小，屬于小型零件加工，零件的定位夾緊元件也不會太大，設(shè)計時考慮到諸多因素后，決定選用臥式雙面銑削和鉆削組合機床。 銑端面打中心孔組合機床的總體設(shè)計1. 組合機床結(jié)構(gòu)方案的確定 組合機床是按系列化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設(shè)