【正文】 1002。 零件的工藝性分析 該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸也 Φ25+ mm (H7)、鎖銷螺紋孔 M2撥叉長(zhǎng)槽 ,在設(shè)計(jì) 工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)予以保證 。 這一組加工表面包括： M22 的螺紋孔，長(zhǎng) 32mm的端面。因此，該零件工藝性較好?？扇?F。用 Φ25 外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用拔叉頭圓柱右端 面做粗基準(zhǔn)加工左端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 工序八 以 Φ25 孔為精基準(zhǔn)，銑螺紋孔端面。 工序九：鉆 的孔 機(jī)床： Z535 立式鉆床 刀具： 直柄短麻花鉆 確定鉆削用量 確定進(jìn)給量 f ： 根據(jù)參考文獻(xiàn) [11]，表 2810 可查出 0 .4 7 ~ 0 .5 7 /f mm r?表 ，查 Z535 立式鉆床說明書，取 /f mm r? 。 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m? ? ? ?表 39。精加工 尺寸 15 ? mm。其中，幾何建模的創(chuàng)建與描述，是虛擬場(chǎng)景造型的重點(diǎn)。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 UG 的主要功能 一般情況下，常用的 UG 的功能為： 1） 產(chǎn)品設(shè)計(jì)可建立各種復(fù)雜程度產(chǎn)品的三維參數(shù)化實(shí)體裝配模型和部件詳細(xì)模型，自動(dòng)生成工作圖紙 (半自動(dòng)標(biāo)注尺寸 )。 文件菜單功能為：模型文件管理； 編輯菜單功能為：模型編輯管理； 視圖菜單功能為：模型顯示管理； 插入菜單功能為：建模工具； 格式菜單功能為：模型格式組織與管理； 工具菜單功能為 ：復(fù)雜建模工具； 裝配菜單功能為：虛擬裝配建模功能，是裝配模塊功能； 工作坐標(biāo)系菜單功能為：坐標(biāo)系管理； 信息菜單功能為：信息查詢； 分析菜單功能為：模型對(duì)象分析； 設(shè)置菜單功能為：參數(shù)預(yù)設(shè)置； 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 應(yīng)用菜單功能為：?jiǎn)?dòng)模塊與模塊切換； 窗口菜單功能為：窗口切換，用于切換到已經(jīng)打開的其他部件文件的圖形顯示窗口； 幫助菜單功能為：使用求助。 2） 表面（曲面）建模：能通過對(duì)物體各個(gè)表面或曲面進(jìn)行描述的一種三維建模方法。 ：當(dāng)需要修改幾何對(duì)象的形狀時(shí)，只要編輯與該形狀相關(guān)的尺寸參數(shù)即可。 2） 基于裝配的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù) 從整體的產(chǎn)品概念出發(fā)開始產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程。二維圖能較準(zhǔn)確地檢查空間不易檢查的尺寸，并可反過來驗(yàn)證實(shí)體建模的正確性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題。 4）協(xié)同工作 設(shè)計(jì)過程中，在 Inter 技術(shù)的支持下，可以多人異地協(xié)同工作，每人負(fù)責(zé)自己的設(shè)計(jì)任務(wù)。 4)UG 的直接建模方法 (Direct Modeling) 用戶可以用這種方法直接對(duì)所有的模型建立幾何規(guī)則和約束來捕捉其設(shè)計(jì)意圖，而無需顧及模型的初始形狀。 1） 實(shí)體建模方法 (Solid Modeling) 實(shí)體造型技術(shù)是用點(diǎn)、曲線和曲面來創(chuàng)建模型，不同的實(shí)體之間沒有相關(guān)性，也沒有歷史記載。 4） 通過 [Insert]菜單選擇相應(yīng)建模工具建立模型或通過 [Edit]菜單選擇相應(yīng)的編輯工具修改模型，構(gòu)建和編輯模型過程中可隨時(shí)調(diào)用相關(guān)工具完成相關(guān)任務(wù)。 5） 布線，可根據(jù)產(chǎn)品的裝配模型，布置各種管路和線路的標(biāo)準(zhǔn)件接頭，自動(dòng)走線，并計(jì)算 出所使用的材料，列出材料單。 UG 的計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAM）模塊包括數(shù)控銑加工編程、車加工編程、電火花線切割編程，《 UG CAM 實(shí)用教程》是作者針對(duì)最新版本 UG NX、結(jié)合多年應(yīng)用和培訓(xùn) UG 系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)寫成，重點(diǎn)講述其中的銑加工編程，內(nèi)容詳實(shí)、實(shí)用 性強(qiáng)，能使讀者快速具備編程的能力。 查 [11]表 得： 進(jìn)給量 /fa mm z? ,根據(jù) 參 考 文 獻(xiàn) [3] 表 30 32? 查 得 切 削 速 度24 / minVm? ， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 4 9 5 . 5 4 / m in3 . 1 4 8 0Vnrd? ?? ? ??， 按照參考文獻(xiàn) [11]表 取 95 /minnr? 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 實(shí)際切削速度 v ： 3 .1 4 8 0 9 5 0 .4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0Dnv m s? ??? ? ?? 進(jìn)給量 fV ： 0 . 0 6 1 4 9 5 / 6 0 1 . 3 3 /ffV a Z n m m s? ? ? ? ? 機(jī)床工作臺(tái)每分進(jìn)給量 mf ： 1 . 3 3 / 7 9 . 8 / m i nmff V m m s m m? ? ? 被切削層長(zhǎng)度 l ：由毛坯尺寸可知 90l mm? 刀具切入長(zhǎng)度 1l ： 1 (1 ~ 2)lD?? =42mm 刀具切出長(zhǎng)度 2l ：取 mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt ： 121 9 0 4 2 2 1 . 6 8 m i n7 9 . 8j ml l lt f?? ??? ? ? 查參考文獻(xiàn) [5]，表 工步輔助時(shí)間為： 半精 銑 16H11 的槽 機(jī)床： X6022 型臥式銑床 刀具： 錯(cuò)齒三面刃銑刀 刀具直徑 D=80，齒數(shù) Z=14，寬度 L=16。/)m MMmP P n n k? 表（ 1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W? ? ? ? 機(jī)床有效功率 ： 39。 由于所選進(jìn)給量 f 遠(yuǎn)小于 39。 工序十二 以 Φ25 孔為精基準(zhǔn)，銑 16H11 的槽保證槽的側(cè)面相對(duì)孔的垂直度誤差是 。 工序三 以 Φ25 孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 、 精鉸 Φ25 孔 ， 孔的精 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 度達(dá)到 IT7。 根據(jù)該拔叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇拔叉叉腳左端面和叉軸孔 Φ25作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，若鑄件表面上帶有澆冒口、毛刺，或者分型面或夾砂則不能選為粗基準(zhǔn)。零件形狀簡(jiǎn)單故 毛坯形狀需與零 件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，可不鑄出 。 由上面分析可知，可以先加工撥叉中心孔，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。 2)以 Φ60mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括： Φ60H12 的孔，以及 Φ60H12 的兩個(gè)端面。 圖 拔叉 零件實(shí)體圖 零件的技術(shù)要求 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 表 21 撥叉零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸偏差 (mm) 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度 Ra(181。要選用標(biāo)準(zhǔn)化元件選用商品化的標(biāo)準(zhǔn)元件，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本。 （ 3）夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力可能小，在保證夾緊可靠的前提下，減小夾緊力可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)可以使機(jī)構(gòu)輕便，緊湊以青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 及減少工件變形 ，為此，應(yīng)使加緊力 Q 的方向最好與切削力下，工件重力 G 的方向，這時(shí)所需夾緊力為最小。 （ 4）滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效應(yīng) 。 （ 7） 確定夾具總體布局和夾具的結(jié)構(gòu)形式。 （ 1）要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期，一般沒有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的計(jì)算工作； （ 2）夾具的精度一般比工件的精度要高三倍； （ 3）夾具在一般情況下是單體制造的，重復(fù)制造的機(jī)會(huì)通常要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一次成功； （ 4）夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合； （ 5）夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設(shè)計(jì)者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設(shè)計(jì)的工藝要求。 (5)夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體夾具骨架，并與機(jī)床有關(guān)部位進(jìn)行連接，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。常用的機(jī)動(dòng)夾具有氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。數(shù)控機(jī)床夾具的典型結(jié)構(gòu)式拼裝夾具。前者的通用范圍比通用夾具更大，后者是一種可調(diào)夾具，它按成組夾具設(shè)計(jì)并能加工相似的工件，故多品種，中、小批生產(chǎn)中使用有較好的經(jīng)濟(jì)效果。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難以加工形狀復(fù)雜的工件，故適應(yīng)單件小批量生產(chǎn)。鏜床夾具 （鏜模）也具有導(dǎo)向功能。正確的定位可以保證工件加工面的尺寸和位置精度要求。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具柔性化的程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效 率。夾具設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求，生產(chǎn)成本個(gè)工人操作方面的要求以達(dá)到預(yù)期的效果。當(dāng)前國(guó)際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具 可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國(guó)內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步成熟為國(guó)際貿(mào)易中的一個(gè)品種。為了適應(yīng)多品種、中、小批量生產(chǎn)模式對(duì)夾具快速設(shè)計(jì)的需求，隨著數(shù)控機(jī)床不斷的廣泛使用，越來越多的機(jī)械制造企業(yè)采用機(jī)床專用夾具。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 本次設(shè)計(jì)是基于三位 UG 的專用夾具設(shè)計(jì)，其在基于 UG 參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，建立了夾具定位機(jī)構(gòu)、夾具夾緊機(jī)構(gòu)、和夾具對(duì)定機(jī)構(gòu)常用夾具元件及非標(biāo)準(zhǔn)模型庫，實(shí)現(xiàn)了在機(jī)床虛擬裝配過程中快速調(diào)用相應(yīng)元件的方法。 答 辯 委 員 會(huì) 評(píng) 語 評(píng) 定 成 績(jī) 周 記 說明書 圖 紙 答 辯 總 評(píng) 答辯委員會(huì)主席簽字 日 期 （ 5%） （ 65%） （ 30%） 百分制 等級(jí)制 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 夾具是機(jī)械制造工藝系統(tǒng)的必要組成部分，特別是在批量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，夾具的使用更是必不可少。 6 日 03 日 — 6 月 15 日 整理設(shè)計(jì)結(jié)果，撰寫設(shè)計(jì)說明書（注：設(shè)計(jì)說明書的大 部分是穿插在上述內(nèi)容中進(jìn)行的）。因此，零件的加工工藝設(shè)計(jì)和工藝裝備的設(shè)計(jì)又是制造過程的重要組成部分。 4 月 16 日 — 5 月 8 日 認(rèn)真分析加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析主要加工表面的表面精度、尺寸精度和其他面的相互位置精度， 定出 該零件的設(shè)計(jì)夾具的工序。若總分 60 分，“設(shè)計(jì)質(zhì)量” 24 分，建議不能提交論文評(píng)閱乃至答辯。 工件在機(jī)床上定位夾緊選用專用 夾具，夾緊方式為手動(dòng)夾緊，夾緊可靠，操作方便。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)自己的設(shè)計(jì)課題，在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間認(rèn)真調(diào)查研究、搜索資料。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第 1 章 緒論 課題研究背景 機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn) 業(yè)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的任何行業(yè)的發(fā)展，都必須依靠機(jī)械制造業(yè)的支持并提供裝備。另一方面，根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有工業(yè)水平，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期一般要占整個(gè)產(chǎn)品研制周期的 50％～ 70％，而工藝裝備的設(shè)計(jì)制造周期又占生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的 50％ ~70％，其中工藝裝備的準(zhǔn)備階段中有 70％ ~80％的時(shí)間用于夾具的設(shè)計(jì)和制造。 20 世紀(jì) 80 年代以后，兩廠又各自獨(dú)立開發(fā)了適合 NC 機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國(guó)國(guó)內(nèi)的需求，還出口到美國(guó)等國(guó)家。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3～ 4 年就要更新 50％～ 80％ 左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10％～ 20％ 左右。 （ 2） 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 (4)柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。 機(jī)床夾具的功能 機(jī)床夾具主要的功能是裝夾工件，使工件在夾具中定位和夾緊。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速的確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。其特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，不需調(diào)整稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。 （ 3）可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是根據(jù)通用夾具和專用夾具的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)發(fā)展起來的一類新型夾具。自動(dòng)線夾具有兩種：一是固定式夾具；另一種是隨行夾具。它們的不同點(diǎn)是機(jī)床切削成型運(yùn)動(dòng)不同，故夾具與機(jī)床的連接方式不同，他們的加工精度要求也不同。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 (2)夾緊裝置 用于保持工件在夾具中的確定位置，使工件在定