【正文】 用、分類和組成做了簡(jiǎn)單概述；著重分析了工序特點(diǎn)和要求，根據(jù)結(jié)果確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、對(duì)刀元件和夾具體。同時(shí)由于我國(guó)的制造業(yè)落后，尤其在CAD/CAM方面落后與發(fā)達(dá)國(guó)家好幾十年，所以以上過(guò)程大多是技術(shù)人員手工完成的。這不緊影響到這一類零件的加工成本，還可以為將來(lái)CAPP系統(tǒng)的發(fā)展準(zhǔn)備出一套最優(yōu)的檢索資料。同時(shí)由于我國(guó)的制造業(yè)落后，尤其在CAD/CAM方面落后與發(fā)達(dá)國(guó)家好幾十年，所以以上過(guò)程大多是技術(shù)人員手工完成的。這樣雖然在一段時(shí)間內(nèi)可以暫時(shí)保住他們的龍頭地位，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看它卻是阻礙我國(guó)制造也發(fā)展的，尤其在這個(gè)各種先進(jìn)制造系統(tǒng)正在不斷孕育而生的時(shí)代。車床尾座體存在著生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺陷，尤其是大批量生產(chǎn)，此問題更為突出。而且車床尾座套筒屬于典型零件的范疇，他們現(xiàn)在做機(jī)床尾座套筒加工工藝規(guī)程主要用CAPP、CAFD完成，然后用人工做一些簡(jiǎn)單的修改就可以完成了。利用這樣的技術(shù)大大提高了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期，也可以把技術(shù)人員從繁瑣重復(fù)的勞動(dòng)中解放出來(lái)，能夠充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造性。現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的是半創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)，是將以上兩種CAPP系統(tǒng)相結(jié)合，即采用變異型CAPP系統(tǒng)與自動(dòng)決策相結(jié)合的方式。掌握了它的加工工藝規(guī)程就等于掌握了這一類零件的加工工藝規(guī)程?；谝陨系募庸ぴ?，本課題研究的目的在于設(shè)計(jì)比較經(jīng)濟(jì)的工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)一套專用的夾具，使得作為車床重要附件的尾座套筒能夠更好的便于機(jī)械加工為將來(lái)實(shí)現(xiàn)集成化生產(chǎn)創(chuàng)造條件。第二章 PRO/E軟件介紹 proe概述proe是美國(guó)PTC公司旗下的產(chǎn)品Pro/Engineer軟件的簡(jiǎn)稱。1985年，PTC公司成立于美國(guó)波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。 　　例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這就意味著在產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。例如：設(shè)計(jì)特征有弧、圓角、倒角等等，它們對(duì)工程人員來(lái)說(shuō)是很熟悉的，因而易于使用。為了實(shí)現(xiàn)這種效率，必須允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。 菜單以直觀的方式聯(lián)級(jí)出現(xiàn)，提供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取的最普通選項(xiàng)，同時(shí)還提供了簡(jiǎn)短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學(xué)習(xí)和使用。Pro/Engineer是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角 （Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來(lái)建立形體，對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是更自然，更 直觀，無(wú)需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來(lái)實(shí)現(xiàn)，用戶更可配上Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用 C語(yǔ)言編程，以增強(qiáng)軟件的功能。 （5）貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性(任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方變動(dòng))。使用戶能自行編寫參數(shù)化零件及組裝的自動(dòng)化程序，這種程序可使不是技術(shù)性用戶也可產(chǎn)生自定義設(shè)計(jì)，只需要輸入一些簡(jiǎn)單的參數(shù)即可。Pro/CABLING功能包括： ?。?） 新特征包括：電纜、導(dǎo)線和電線束； ?。?）用于零件與組件的接插件設(shè)計(jì)； 　（3）在Pro/ENGINEER零件和部件上的電纜、導(dǎo)線及電線束鋪設(shè)； ?。?）生成電纜/導(dǎo)線束直線長(zhǎng)度及BOM信息； ?。?） 從所鋪設(shè)的部件中生成三維電纜束布線圖； ?。?）對(duì)參數(shù)位置的電纜分離和連接； ?。?） 空間分布要求的計(jì)算，包括干涉檢查； 　（8） 電纜質(zhì)量特性，包括體積、質(zhì)量慣性、長(zhǎng)度； ?。?） 用于插頭和導(dǎo)線的規(guī)定符號(hào)。CADAM工程圖的文件可以直接讀入Pro/ENGINEER，亦可用中性的文件格式，經(jīng)由PROFESSIONAL CADAM輸出或讀入任何運(yùn)行 Pro/ENGINEER 的工作站上。Pro/COMPOSITE在Pro/ENGINEER的應(yīng)用環(huán)境里具備完整的關(guān)聯(lián)性，這個(gè)自動(dòng)化工具提供的參數(shù)化、特征技術(shù)．適用于整個(gè)設(shè)計(jì)工序的每個(gè)環(huán)節(jié)。Pro/DESIGN也能使用2D平面圖自動(dòng)組裝零件。頂尖既能靈活伸縮，又能精確定位。移動(dòng)到位后，扳動(dòng)扳手11，通過(guò)偏心軸12使拉緊螺釘13上提，再由連接件18上的杠桿15，通過(guò)小壓塊1壓塊22使壓板17緊壓床身，從而固定尾座位置。圖3－1c616車床尾座1選擇基準(zhǔn)制（1）頂尖套筒3的外圓柱面與尾座體2上Φ60孔的配合結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即尾座體2上孔的基本偏差代號(hào)為H。（5）后蓋8凸肩與尾座體2上Φ60孔的配合結(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即后端蓋8凸肩的基本偏差代號(hào)為H。（9）偏心軸10兩軸頸與尾座體2上Ф18各Ф35兩支承的配合無(wú)特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即尾座體2的基本偏差代號(hào)為H。（3）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表37（各個(gè)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍）和38（配合尺寸512級(jí)的應(yīng)用），此處配合僅起導(dǎo)向作用，不影響機(jī)床加工精度，屬一般要求的配合，定位塊側(cè)面的公差等級(jí)可選用IT9，套筒3的上長(zhǎng)槽的公差等級(jí)為IT10。（7）根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 表37（各個(gè)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍）和38（配合尺寸512級(jí)的應(yīng)用），以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價(jià)原則，選擇手輪Ф18孔的公差等級(jí)為IT7，絲桿的公差等級(jí)為IT6。3 選擇配合（1）由于車床工作時(shí)承受較大的切削力，要保證頂尖高的精度，頂尖套筒的外圓柱面與尾座體上Φ60孔的配合是尾座上直接影響使用功能的最重要配合。故頂尖套筒的外圓柱面與尾座體上Φ60孔的配合為Φ60H6/h5。（3）定位塊的側(cè)面對(duì)套筒起導(dǎo)向作用，考慮長(zhǎng)槽與套筒軸線有歪斜，故采用較松配合。根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]，選擇軸的基本偏差代號(hào)為h。又因配合長(zhǎng)度很短，裝配時(shí)，此間隙可使后蓋竄動(dòng)，以補(bǔ)償偏心誤差，使絲杠軸能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]，選擇絲桿軸頸的基本偏差代號(hào)為g。故絲桿5軸端與手輪9上Ф18孔的配合為Φ18H7/js6（8）兩件上備裝銷釘?shù)男】自谘b配時(shí)配作。故偏心軸10與扳手11上Φ19的配合為Φ19H7/g6（9）偏心軸要能順利回轉(zhuǎn)，同時(shí)補(bǔ)償偏心軸兩軸頸與兩支承孔的同軸度誤差，故應(yīng)分別用較大間隙的配合。（11）杠桿14上Ф10孔與小壓塊16的配合，只要求裝配方便，且在裝拆后不易掉出，故選用間隙很?。ㄉ贁?shù)情況下可略有過(guò)盈）的配合Ф10H7/js6。（15）小扳手21上Ф16孔與螺桿的配合，二者用半圓鍵聯(lián)結(jié)，功能與（7）相近，但二者要求能在較小范圍內(nèi)一起回轉(zhuǎn)，故間隙可稍大于（7），選用Φ16H7/h6。[16]圖3－2絲桿 螺母1．–1996規(guī)定公差，從表53中按中等精度和中等旋合長(zhǎng)度N查得中徑公差帶為7H，直徑公差及表面粗糙度Ra值見圖標(biāo)注。[13]2．Ф32H7孔是螺母6的定位孔。莫氏錐度孔與 Ф60h5軸線同軸，取同軸度公差為5級(jí)，公差值8 。對(duì)稱度公差為20 （精度8級(jí)）。車床尾座套筒在工作時(shí)承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用，而且它的精度直接影響工件的定位精度，因此要求車床尾座套筒具有強(qiáng)度高、剛度大、耐磨性好，莫氏四號(hào)錐孔表面加工尺寸精確，并且潤(rùn)滑可靠。車床尾座套筒的主要加工表面有：莫氏四號(hào)錐面、外圓表面、內(nèi)圓表面和鍵槽面等。不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征。本次設(shè)計(jì)的CA6140車床上的尾座套筒，產(chǎn)品類型輕型機(jī)械，年產(chǎn)量為5000臺(tái)/年，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況分兩批投產(chǎn)，備品率取3%，%。現(xiàn)在所制定的車床尾座套筒生產(chǎn)類型主要針對(duì)大批量生產(chǎn)的情況下制定的。如果零件材料是鑄鐵或青銅，毛坯就只能夠采用鑄造，而不是鍛造。（3）生產(chǎn)類型。（5）充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料。其鍛造工藝過(guò)程為：將棒料㎜165㎜坯料加熱至1180～1240℃，經(jīng)模鍛尺寸為㎜165㎜；在壓床上切邊；再在模鍛錘上進(jìn)行熱校正；最后經(jīng)熱處理消除內(nèi)應(yīng)力，調(diào)整其硬度值到28～32HRC。 （2)棒料端面對(duì)主軸中心線的垂直度不大于1mm；（3)棒料彎曲不大于1mm。由于該套筒選用的材料為45鋼，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[4]%，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi)1級(jí)。結(jié)合加工的實(shí)際情況，綜合上面的數(shù)據(jù)，繪制毛坯簡(jiǎn)圖如圖4－3所示。加工外圓表面時(shí)候應(yīng)該遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，采用內(nèi)孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)加工各外圓表面，這樣可以保證個(gè)外圓表面之間較高的同軸度要求，并簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)和制造工作。倒頭，夾Ф58mm外圓，車另外一端外圓、車端面、鉆孔。對(duì)于精度要求較高的表面，總是先粗加工后精加工，但工藝過(guò)程劃分成幾個(gè)階段是對(duì)整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。工藝路線方案工序1 棒料Ф80mm165mm工序2 鍛造尺寸Ф600mm285mm工序3 正火工序4 夾一端粗車外圓尺寸Ф58mm，長(zhǎng)200mm，車端面見平即可。車另外一端外圓，光滑接刀。 mm200mm，并保證 mm（注意外圓加工余量）保證鍵槽與Фmm外圓軸心線的平行度和對(duì)稱度工序13 以177。修研60176。機(jī)床和工藝裝備都是零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要保證條件。2）所選擇機(jī)床的精度應(yīng)該與被加工零件的工序加工要求相適應(yīng)。在工藝卡中應(yīng)簡(jiǎn)要寫出它們的名稱。在推行計(jì)算機(jī)輔助制造、成組技術(shù)等新工藝或?yàn)樘岣呱a(chǎn)效率時(shí)，應(yīng)采用成組夾具、組合夾具。在組合機(jī)床上加工時(shí)，由于機(jī)床按照工序集中原則組織生產(chǎn)，考慮到加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求，可采用專用復(fù)合刀具，如復(fù)合擴(kuò)孔鉆等，這不僅可以提高加工精度和生產(chǎn)率，其經(jīng)濟(jì)效果也十分明顯。根據(jù)一般工廠的現(xiàn)有生產(chǎn)條件，為了滿足生產(chǎn)的需要，同時(shí)保證被加工零件合乎要求。根據(jù)上訴結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各公步的公差值分別為，精車：；半精車：；擴(kuò)孔：；鉆孔：。查表選定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精磨：IT6；粗磨：IT8；半精車：IT9；粗車：IT12。Z4max=－55＋=； Z4min=－－55=；Z3max=－＋=； Z3min=－－=；Z2max=58－＋=； Z2min=58－－=；余量校核的結(jié)果表明，所確定的工序尺寸及公差是合理的。根據(jù)上述查詢到的結(jié)果，再查對(duì)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可以確定各工步的公差值分別為，精磨：；粗磨：；精車：；鉆孔：。——粗車外圓(1)工步1——粗車外圓1)背吃刀量的確定 取套筒外圓面的ap1=2mm。則可求得該工步的實(shí)際切削速度(2)工步2——鉆孔和擴(kuò)孔1）鉆孔 參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表521選取Ф20的錐柄麻花鉆；進(jìn)給量參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表564選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=；參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表566切削速度v=18m/min。切削速度 (4－3)可求主軸轉(zhuǎn)速為，參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表107所列CA6140車床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速。3)切削速度的計(jì)算 由表522，根據(jù)工件材料為45鋼的條件選取，切削速度v可取為22m/min。(3)磨削速度的計(jì)算 參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》[13]的表10213，取切削速度v為25m/min。時(shí)間定額式在一定生產(chǎn)條件下規(guī)定完成一道工序所需要的時(shí)間消耗量。對(duì)切削加工、磨削加工而言，基本時(shí)間就是去除加工余量所花費(fèi)的時(shí)間，可按下式計(jì)算 (4－4)求得。在大批大量生產(chǎn)中，為使輔助時(shí)間規(guī)定得合理，須將輔助動(dòng)作進(jìn)行分解，然后通過(guò)實(shí)測(cè)或者查表求得各分解動(dòng)作時(shí)間，再累計(jì)相加；在中小批生產(chǎn)中，一般用基本時(shí)間的百分比進(jìn)行估算。本工序的單件時(shí)間為上訴各項(xiàng)之和，Tdj=tj+tf +tb+tx將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入畢業(yè)設(shè)計(jì)工藝卡片中，卡片分為機(jī)械加工工藝過(guò)程卡（表45）和機(jī)械加工工序卡（見附件）前后兩部分。內(nèi)錐面CA61中心架工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備8半精車采用兩頂尖裝夾工件，上卡箍，車外圓至177。 mm200mm，并保證 mm（注意外圓加工余量）保證鍵槽與Фmm外圓軸心線的平行度和對(duì)稱度X62W、專用銑床夾具()工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備13銑以177。修研60176。錐塊；3，6平鍵；4，8有縫夾筒；5工件；7彈簧；9心軸（c）圖4－4 心軸，應(yīng)將粗，精加工分開，以減少切削應(yīng)力對(duì)加工精度的影響。(a) ，(b)。，所以磨削莫氏4號(hào)錐孔時(shí)，定位基準(zhǔn)必須采用Фmm外圓。在夾具定位塊4上開一個(gè)Ф8的孔，將工件1夾在V形塊2內(nèi)，在Ф8的孔中插入滑配銷子5，將工件銑好的鍵槽mm卡在銷子5上在夾緊，再銑R2半圓槽。a) b) 鍵槽對(duì)稱度量規(guī)a)內(nèi)孔鍵槽量規(guī) b)外圓鍵槽量規(guī)，其接觸面積應(yīng)大于75%。測(cè)量是將被測(cè)量的量與一個(gè)作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，以確定被測(cè)量具體數(shù)值的過(guò)程。c)確定驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限=20A=下驗(yàn)收極限=20T+A=檢測(cè)設(shè)備：立式光學(xué)比較儀檢測(cè)方法：（1）根據(jù)被測(cè)零件形狀選擇測(cè)頭，由于被測(cè)件是圓柱面，所以選用球面工件；（2）按被測(cè)工件的外徑的基本尺寸組合量塊，為減少誤差，試驗(yàn)時(shí)選擇兩塊量塊組合即可；（3）調(diào)整儀器零位；（4）測(cè)量工件，將工件輕輕放到工作臺(tái)上，并在測(cè)頭下來(lái)回移動(dòng)，按試驗(yàn)規(guī)定的部位進(jìn)行測(cè)量，并記錄測(cè)量結(jié)果；（5）合格性判斷，按照零件圖樣所規(guī)定的尺寸公差和形位公差，判斷零件的合格性。4．Φ18 根據(jù)參考文獻(xiàn)[10]表1313（對(duì)稱度誤差的檢測(cè)）用V形塊和定位塊測(cè)量面對(duì)線對(duì)稱度誤差的方法。測(cè)量定位塊與平板之