【正文】 鋼單刃鏜刀，Φ47N8（）粗鏜時，；半精鏜時，；精鏜時。Φ55粗鏜時。半精鏜時 ，根據(jù) [9] 可查得：鏜削力計算公式為：圓周分力 ： 式中： ———— 切削深度 ———— 進給量 HBS ———— 材料硬度由前面計算和查表可得：（1） Φ47N8（）： 粗鏜時 ，半精鏜時 ， 精鏜時 ， HBS=190粗鏜時代入上述公式得： ， 而徑向受力為： 代入以上數(shù)據(jù)得： 在鏜削中受到的扭矩為： 即 半精鏜時代入上述公式得：， 徑向受力為： 在鏜削中受到的扭矩為：精鏜時代入上述公式得： ， 徑向受力為： 在鏜削中受到的扭矩為：（2） Φ55： 粗鏜時 ，半精鏜時 ，HBS=190粗鏜時代入上述公式得： ， 而徑向受力為： 代入以上數(shù)據(jù)得： 在鏜削中受到的扭矩為： 即 半精鏜時代入上述公式得：， 徑向受力為： 在鏜削中受到的扭矩為：其值均滿足條件，故夾具中的夾緊裝置適用。在設(shè)計方案中，要求定位誤差小于相應加工要求公差的1/5~1/3，這樣的方法才是合理的。定位誤差由基準不重合誤差△jb和定位副制造不準確誤差兩部分組成的，定位誤差的大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和，即 （51）定位基面制造不準確誤差在工序尺寸方向上的投影為T D，定位元件制造不準確誤差在工序尺寸方向上的投影為Td，有定位副制造不準確引起的工序基準在工序尺寸方向上最大變動量： （52） 式中，——為定位孔和心軸外圓間最小間隙配合，在不考慮定位副制造誤差的條件下，由于工序基準與定位基準不重合引起的定位誤差，取決于工件外圓尺寸變動量Td以及外圓相對于內(nèi)孔的同軸度誤差δ。基準不重合誤差在工序尺寸方向上的投影值：本工序采用定位方式為一面兩孔定位，查 [1] 表813得定位誤差的計算 （53） 式中——第一定位基準孔與圓柱定位銷間的最小間隙； ——第二定位基準孔與削邊銷間的最小間隙；查 [1] 表87，按選固定式定位銷的基本尺寸為D14~18,極限偏差g6，上偏差為+，下偏差為+, ， , ，所以 故該定位方案合理。查 [7] 第二篇第一章按材料為T8得許用剪切強度[τ]=600MPa，擠壓強度 τ= （55）則 故定位銷強度滿足條件，方案一可行。經(jīng)過校核，定位銷的強度完全能夠達到要求，考慮到零件的總體尺寸較小，所需的夾緊力很小，通過叉型壓板上面壓緊產(chǎn)生的摩擦力足以實現(xiàn)夾緊，同時鏜頭本身是從上向下加工，故綜合考慮采用方案一。鏜套和鏜模板是鏜床夾具的特殊元件，鏜套裝配在鏜模板上，而鏜模板則以各種形式與夾具體或支架連接。因本工序需要經(jīng)過粗鏜、半精鏜、精鏜三個工步，故選鏜套為快換鉆套，以縮短時間定額。鏜套結(jié)構(gòu)如圖所示 圖57 快換鏜套d8~10mm,極限偏差F7，上偏差為+，下偏差為+，D=mm, D1=38mm,D2=36mm,H=15mm,m=m1=14mm,r=24mm,α=55176。,配用螺釘M8 叉型壓板圖58 叉形壓板 六角頭壓緊螺釘圖59 六角頭壓緊螺釘如前所述，在設(shè)計夾具時，不僅要注意提高勞動生產(chǎn)率，而且精度也是一個問題。為此，應首先著眼于如何快速確定工作臺的位置并進行調(diào)刀，因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。夾具上裝有鏜套，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀；同時，夾具體底面的一對定位銷可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置；另外，此夾具采用液壓作為動力裝置、叉型壓板進行夾緊、單支撐前引導作為引導裝置、單面導向作為導向支架的布置形式、可打開式快換鏜套作為導向元件便于上卸工件，這樣即能迅速而準確的定位元件，又能節(jié)約大量工作時間，有利于鏜削加工。鏜床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖。第六章 三維仿真 Pro/ENGINEER機構(gòu)設(shè)計模塊簡介 Pro/ENGINEER（Pro/E）是美國PTC公司研制的一款應用于機械設(shè)計與制造的自動化軟件，該軟件是一款參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)。與其他傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)設(shè)計軟件不同的是，Pro/ENGINEER具有單一數(shù)據(jù)庫功能。采用單一數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點在于，整個設(shè)計的任何一處發(fā)生改動都可以反應在整個設(shè)計過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。這種獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計的完整結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計與生產(chǎn)結(jié)合起來，讓設(shè)計更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，從而將產(chǎn)品更好地推向市場。 利用該軟件可以進行實體建模、曲線建模、自由建模、圖形渲染、機構(gòu)仿真運動等操作，因此設(shè)計師可以利用計算機預先進行靜態(tài)與動態(tài)分析和裝配干涉檢驗等工作，使得產(chǎn)品設(shè)計的效率和產(chǎn)品設(shè)計成功率得到保證。 機構(gòu)設(shè)計模塊是Pro/ENGINEER的一個內(nèi)嵌模塊，該模塊包括了進行機構(gòu)設(shè)計和仿真所需的全部工具。由于軟件系統(tǒng)的參數(shù)化特性，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫，當設(shè)計模型被修改時，系統(tǒng)將迅速自動更新，并將所做的修改反映到相關(guān)的機構(gòu)組件上，以便于及時發(fā)現(xiàn)問題，從而避免不必要的損失。 創(chuàng)建機構(gòu)仿真運動的基本操作流程如下：1) 創(chuàng)建機構(gòu)中參與運動的或不可缺少的零件模型；2) 選取合適的“連接”類型進行機構(gòu)的裝配，并進行必要的位置調(diào)整；3) 進入機構(gòu)設(shè)計界面，進行仿真運動的參數(shù)設(shè)置，其中包括高級連接類型的設(shè)置、伺服電動機和分析定義的參數(shù)設(shè)置等。 常規(guī)的裝配限制了元、組件的所有自由度，而元、組件之間的相對運動必須保留某個或幾個方向上的自由度，因此在進行機構(gòu)運動仿真運動的裝配過程中需要引入“連接”定義，即能夠限制主體的自由度，僅保留所需要的自由度，以產(chǎn)生機構(gòu)所適合的運動類型。 連接在“裝配”環(huán)境中建立，單擊“元件放置”對話框中的“連接”字符即可進入連接設(shè)置狀態(tài)，Pro/ENGINEER中共提供了11種連接模式，下面來介紹主要的連接模式。1) 剛性 使用一個或多個基本約束，將元件與組件連接到一起，受剛性連接的元、組件屬于同一主體，連接后，6個方向上的自由度被完全限制，相互之間不再有自由度。2) 銷釘僅有一個旋轉(zhuǎn)自由度，由一個軸線對齊約束和一個軸垂直的平移約束來限制其他5個自由度，元件可以旋轉(zhuǎn)。3) 滑動桿 僅有一個沿軸向的平移自由度，實際上就是一個與軸平行的平移運動，實用“軸對齊”和“旋轉(zhuǎn)”兩個約束限制其他5個自由度。4) 圓柱具有一個旋轉(zhuǎn)自由度和一個沿軸向的平移自由度，元件可繞軸旋轉(zhuǎn)，同時可言軸向平移。使用“軸對齊”的約束限制其他4個自由度。5) 平面具有兩個平移自由度和一個旋轉(zhuǎn)自由度，使用“平面”約束限制其他3個自由度，元件可繞垂直于平面的軸向旋轉(zhuǎn)并在平行于平面的兩個方向上平移。6) 球 具有3個自由度。使用“點對齊”約束來限制3個自由度。7) 焊接 使用“坐標系（重合）約束所有自由度，連接后，元件與組件成為一個主體，6個自由度被完全限制，相互之間不再有自由度。8) 槽 具有一個自由度，元件上的一個點始終在組件上的一根曲線上運動，線條既可以是直線也可以是螺旋曲線。 Pro/ENGINEER是集零件設(shè)計、虛擬裝配、機構(gòu)仿真、模具開發(fā)、逆向工程、有限元分析等功能于一體的新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，能夠?qū)⒃O(shè)計至生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并進行工程設(shè)計?；赑ro/ENGINEER的這些特點，本次設(shè)計應用Pro/ENGINEER軟件對圖紙泵體零件進行三維模型設(shè)計，按照設(shè)計要求，利用Pro/ENGINEER中的凸臺、旋轉(zhuǎn)、整列、圓角等基本操作建立泵體各個零件三維模型。當模型參數(shù)尺寸進行更改時，三維模型的形狀，也會隨之做相應的改變。進行實體造型后，零件的體積、中心及質(zhì)量只要產(chǎn)看物理特性就可以列表形式表示出來，提高了設(shè)計的工作效率。所建零件模型如圖61圖61 泵體零件圖三維仿真 Pro/ENGINEER模塊提供了從底向上設(shè)計（DownTop Modeling）和自頂向下設(shè)計(TopDown Modeling)兩種裝配方式，保證了裝配模型和零件設(shè)計完全相關(guān)。 自頂向下設(shè)計是用已經(jīng)完成的產(chǎn)品對產(chǎn)品進行分析，然后向下設(shè)計。因此，可從主組件開始，將其分解為組件和子組件。然后標識主組件元件及其關(guān)鍵特征。最后，了解組件內(nèi)部及組件之間的關(guān)系，并評估產(chǎn)品的裝配方式。自頂向下設(shè)計方法用于設(shè)計歷經(jīng)頻繁設(shè)計修改的產(chǎn)品。 由底向上設(shè)計是用戶從元件級開始分析產(chǎn)品，然后向上設(shè)計到主組件?；诖朔绞降脑O(shè)計不能完全體現(xiàn)設(shè)計意圖。此方法適用于設(shè)計相似產(chǎn)品或不需要進行頻繁修改的產(chǎn)品。在工裝設(shè)計中，與產(chǎn)品零件直接發(fā)生關(guān)系或互相之間影響尺寸、形狀、位置關(guān)系的非標件的建立要采用自頂向下設(shè)計，而標準件可通過從底向上的設(shè)計方法加入到裝配中來。 根據(jù)泵體模具結(jié)構(gòu)特點，在總體裝配中采用從底向上裝配建模（DownTop Modeling）方法，先新建一個總裝配件，然后按照夾具體、支撐架、定位銷、定位裝置、鏜套、鏜桿和夾緊裝置的總體順序結(jié)構(gòu)依次添加已存在的裝配約束條件，最終完成鏜模的總體裝配（如圖62所示）。通過在機床夾具的設(shè)計過程中充分應用Pro/ENGINEER軟件進行建模與裝配設(shè)計，能直觀、準確地反應零、組件的形狀和裝配關(guān)系，使設(shè)計中的修改編輯更加可靠、快速，解決了二維軟件設(shè)計容易出現(xiàn)的裝配干涉、圖形與實際尺寸不符等問題。不僅提高了機床夾具設(shè)計的質(zhì)量和水平，而且還縮短了夾具的設(shè)計制造周期。圖62 鏜摸總體裝配第七章 結(jié)論 泵體零件，與其它箱體零件的工藝規(guī)程制訂、鏜床夾具和銑床夾具的設(shè)計具有很多相似性。通過對泵體零件加工工藝的制訂和夾具的設(shè)計，使我自己在大學四年對機械加工的知識有了更全面的掌握。泵體零件工藝規(guī)程制訂過程中，所需內(nèi)容包括零件工藝分析、加工路線的確定、切削用量的確定、工時定額的計算、加工余量的確定、定位誤差的分析，夾具設(shè)計等環(huán)節(jié)。這是我學習過的知識的一次大綜合的運用。通過對鏜床夾具的設(shè)計，讓我鞏固了工件在夾具中的定位、夾緊以及夾具精度的計算等知識，雖然在進行夾具設(shè)計時，遇到了不少的困難，但通過分析，解決了這些問題，讓我學習到了不少的東西。本次設(shè)計內(nèi)容都用電子文檔形式，增加了我的編輯電子文檔的操作熟練度，同時也提高了Pro/ENGINEER， CAD等繪圖軟件的操作熟練度，通過這次設(shè)計，自己也收集了很多關(guān)于機械方面的電子書籍。通過這次設(shè)計，我不僅學習到了許多新知識，而且很好的將以前學過的知識的復習和總結(jié)。同時也存在一些問題需要解決，但是最重要的是培養(yǎng)了我分析問題，解決問題的能力，有利于以后實際工作的需要。參考文獻[1] [M] .哈爾濱：機械工業(yè)出版社，[2] [M] .北京：機械工業(yè)出版社，[3] [M] .北京：中國計量出版社，[4] 切削用量簡明手冊第3版 [M] .長春：吉林科學技術(shù)出版社，1995[5] [M] 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