【正文】 感謝你們對(duì)我的一貫支持和鼓勵(lì)，我唯有在以后不斷地努力進(jìn)取，來(lái)回報(bào)培育我的母校和所有關(guān)心我的師長(zhǎng)親朋！ 。同時(shí)也感謝機(jī)電系的其他老師，你們的傳道授業(yè)解惑使我終身受益。感謝老師悉心的教誨和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)格和淵博的學(xué)識(shí)，您的嚴(yán)厲是鞭策我不知疲倦探究問(wèn)題的力量源泉；您的鼓勵(lì)，是我拓展視野和探尋深層知識(shí)的動(dòng)力。 （ 3） 針對(duì)薄壁零件的車削 ,設(shè)計(jì)了加工工藝 ,通過(guò)改進(jìn)缸體的夾具 ,合理選用刀具、切削參數(shù) ,有效地控 制了薄壁零件的裝夾加工變形 ,保證了產(chǎn)品的加工精度和表面粗糙度 ,大大縮短了產(chǎn)品的加工時(shí)間 ,極大地提高了生產(chǎn)效率。 （ 2）快速成型不僅提高了 CAD 模型的可視性和直觀性，還可用于功能測(cè)試。如果工藝分析考慮不周 ,往往會(huì)造成工藝設(shè)計(jì)不合理 ,從而引起編程工作反復(fù) ,工作量成倍增加 ,有時(shí)還會(huì)發(fā)生推倒重來(lái)的現(xiàn)象 ,造成一些不必要的損失 ,嚴(yán)重者甚至還會(huì)造成數(shù)控加工差錯(cuò)。 （ 4）降低成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益 [21]。 （ 2）成形精確，采用線切割加工 ,其精度和質(zhì)量高 ,解決了正接頭頭部刨削加工成形不準(zhǔn)確 ,裝配時(shí)不能互換的問(wèn)題 ,提高接頭的制造質(zhì)量。 （ 5）為滿足吊臂臂節(jié)聯(lián)接的裝配要求 ,即滿足裝配時(shí)正接頭與負(fù)接頭之間的間隙要求 ,在實(shí)際加工中 ,根據(jù)工件毛坯尺寸和接頭之間的間隙要求 ,選取鋁絲直徑為筍。由于電火花腐蝕加工效率很低 ,所以要合理設(shè)計(jì)夾具來(lái)提高效率。 （ 3）負(fù)接頭制造工藝修正為線切割分開(kāi)后的負(fù)接頭半成品沖劃線負(fù)接頭后部尺寸一刨削成形在鉆模上鉆孔。 （ 1）將正接頭與負(fù)接頭套在一起形成一副接頭一次做成坯料 ,經(jīng)刨削加工基準(zhǔn)面后采用線切割數(shù)控機(jī)床加工將一副接頭一分為二 ,分別成為正接頭、負(fù)接頭半成品。因此 ,吊臂下弦桿接頭的制造質(zhì)量直接影響整個(gè)吊臂的制造質(zhì)量。 用線切割加工吊臂的加工設(shè)計(jì) 吊臂是起重夾鉗關(guān)鍵零件之一 ,它是由數(shù)節(jié)臂架通過(guò)臂架接頭用銷軸連接在一起的結(jié)構(gòu)式焊接件其制造質(zhì)量直接影響塔式起重機(jī)使用安全和壽命 ,特別是吊臂下弦桿 ,它既是受力桿件又是變幅小車的軌道。 采用淬火方式的帶齒鑲 塊 更耐磨 ,使用 壽 命得到了極大得提 高 ,不用再經(jīng)常更換 了 。 之后裝在夾具上進(jìn) 行 試 加 工 ,試制下來(lái)效果極 佳 。 該夾具用齒夾緊零 件 ,能 更 好的 “ 咬”住零 件 ,夾持力更牢靠； 帶 齒夾爪 制造精 度 高 ,齒數(shù) 多 ,在夾緊面單位面 積 上 受力均勻分 布 ,能有效減小變形 夾 緊零件的 部位 可 以再靠 后 些 ,減少對(duì)零件 φ 外圓 和 φ 。 夾爪的鑲塊上要 有 60176。因 此 ,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使 用 后 ,我們作了一些改 進(jìn) ,。 而 螺釘頭 的 磨損 會(huì) 使夾爪 對(duì) 工件 夾持的可 靠 性下降 ,工件的振動(dòng)和變形增 加 ,尺寸和表面質(zhì)量 出 現(xiàn)波 動(dòng) ,甚至還發(fā)生工件 在 車削過(guò) 程 中 [19 ]。 在零件批量生產(chǎn) 過(guò) 程 中 ,夾爪上的螺釘容 易 磨損 。斜面圓弧 面 ,然后把螺釘 尾 部的兩片螺母對(duì)擰 屏 緊鎖定。 斜面圓弧底部要 車 端面平 臺(tái) ,作為零件的軸向 定 位基 準(zhǔn) ,為了能把夾 爪 夾 緊力調(diào)小 些 ,以減小變 形 ,而又保證工件在 車 削過(guò)程 中 不會(huì)飛 出 ,需要在夾具上 進(jìn) 行 改 進(jìn) ,增加釘 子 ,有如運(yùn)動(dòng)員的釘 鞋 原理一 樣 ,作為防滑釘 ,防止工件在旋轉(zhuǎn) 時(shí) 受力振 動(dòng) 飛出或 脫 落 ,使夾持更加牢 靠 ,因此需要在夾爪 前端凸臺(tái) 上 加工 M4 螺 紋 ,并制造 M4 的螺 釘 ,M4的螺釘頭部加工 成 釘 狀 ,釘頭也不宜太 尖 ,留 有 平 面 ,之后將螺釘熱處 理 ,然后把熱處理好的螺 釘 安裝在 夾 爪上 。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 斜度的圓弧 面 ,作為夾緊 面 ,圓弧的直徑要與 零 件的外 圓 的夾 緊 面處的 直 徑一 致 ,夾緊配合要精 密 。 此方案中 ,夾爪夾 緊 力調(diào)小些就會(huì)使工 件 在車削 過(guò) 程中 飛 出 ,因 此 ,三爪自定心卡盤(pán) 需 要改進(jìn)。用該 方 案加工 下 來(lái) ,工件外圓和內(nèi)孔 用 千分尺 測(cè) 量幾 個(gè) 點(diǎn) ,尺寸最大值和最小值相 差 達(dá) 到 ,變形有所減 小 ,但還是超 差 [18 ]。 在該方案加工 過(guò) 程 中 ,采用了三爪自定 心 卡 盤(pán) 。所以要適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速 ,走刀速度 ,采用多次走刀車削。但機(jī)床轉(zhuǎn)速過(guò)高切削過(guò)程中振動(dòng)增加反而影響工件的表面質(zhì)量 ,還有在切削力 (特別是徑向切削力 )的作用下 ,很容易產(chǎn)生振動(dòng)和變形 ,影響工件的尺寸精度、形狀、位置精度和表面粗糙度。在程序中可以不設(shè)置刀尖圓弧補(bǔ)償 ,以簡(jiǎn)化加工程序 ,也不會(huì)影響加工精度。 由于薄壁零件在車削過(guò)程中容易產(chǎn)生振動(dòng) ,因此在編制程序時(shí) ,一定要合理安排加工順序和工藝參數(shù)。在編制加工工藝和設(shè) 計(jì)夾具過(guò) 程 中 ,需要充分考慮上 述 的三個(gè) 方 面的 因 素。 斜畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 度外圓夾緊面 與 夾具夾 緊 配合 要 精 密 ,還要考慮加工中因夾緊力、切削力、切削熱等影響而產(chǎn)生變 形 的因素。斜 度 ),碗形底部平面做 為 軸向定 位 基準(zhǔn) 。的斜度并帶有圓 弧 ,裝夾較為困難。 大直徑薄壁零件由于存在 加 工過(guò) 程 中容易 變 形的 特 點(diǎn) ,難以保證其加工 精 度 。 薄壁零 件 加工工藝設(shè)計(jì) 用車床加工薄壁 零 件 時(shí) ,在工件的安裝、刀具的使用 、 加工方法 等方 面 ,均有較 多 不利因 素 ,因而加工起來(lái)比 較 困難 。 背吃刀量的分析，背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定 ,在剛度允許的條件下 ,應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量 ,這樣可以減少走刀次數(shù) ,提高生產(chǎn)效率。 進(jìn)給速度的分析，進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù) ,主要 根據(jù)零件的加工進(jìn)度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。 切削速度的分析，實(shí)際切削速度應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件 (或刀具 )直徑來(lái)選擇。對(duì)于不同的加工方法 ,需要選用不同的切削用量。 切削用量的分析，數(shù)控編程時(shí) ,編程人員必須確定每道工序的切削用量 ,并以指令的形式寫(xiě)入程序中。在本例中 ,工件右端面與軸線的交點(diǎn)作為對(duì)刀點(diǎn) ,完全符合對(duì)刀點(diǎn)的設(shè)置原則 ,對(duì)刀點(diǎn)都處理較好。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則 是 :便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 編制；易于找正并在加工過(guò)程中便于查找引起的加工誤差小。 程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)一般通過(guò)對(duì)刀來(lái)確定 ,所以 ,該點(diǎn)又稱為對(duì)刀點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的位置分析，工件裝夾方式確定后 ,即可通過(guò)確定工件原點(diǎn)來(lái)確定工件坐標(biāo)系。鏜刀用于內(nèi)孔的加工 ,要注意鏜刀刀桿不能過(guò)長(zhǎng) ,否則會(huì)使刀具剛性較差 ,并且在車削時(shí)產(chǎn)生讓刀 ,使鋼尺寸產(chǎn)生偏差。 刀具及對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的分析，刀具的分析與普通機(jī)床相比 ,數(shù)控加工時(shí)對(duì)刀具提出了更高的要求 ,不僅要求剛性好、精度高 ,而且要求尺寸穩(wěn)定、耐用度高、斷屑和排屑性能好 ,同時(shí)要求安裝調(diào)整方便 ,滿足數(shù)控機(jī)床的高效率。 表 1 軸類零件加工工藝方案 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 序號(hào) 工序名稱及加工程序 工序內(nèi)容 刀具 備注 1 車工件左端及內(nèi)腔三爪卡盤(pán)裝夾工件伸長(zhǎng) 65mm O1001 O3003 大偏角刀 圓弧至工件總長(zhǎng)的 1/2 處 大偏角刀 外切槽刀 外螺紋刀 內(nèi)切槽刀 內(nèi)螺紋刀 2 車工件右端及右腔三 爪卡盤(pán)裝夾，夾緊工 件 φ29 處外圓 O2020 總長(zhǎng)尺寸 大偏角刀 原外圓弧相接 大偏角刀 大偏角刀 內(nèi)切槽刀 內(nèi)螺紋刀 由表 1 的工藝過(guò)程分析可知 ,本方案不需要輔助夾套 ,可省下車削夾套的材料和時(shí)間 ,但是 ,在調(diào)頭裝夾后 ,只裝夾了工件的很短的一部分 ,對(duì)于像本例中比較細(xì)長(zhǎng)的軸類零件的車削 ,存在裝夾不安全的因素 ,并且由于裝夾不可靠 ,還會(huì)在車削過(guò)程中引起振動(dòng) ,造成工件同軸度的誤差較大。用銑刀加工內(nèi)槽側(cè)壁間轉(zhuǎn)角處圓弧 ,其圓弧半徑 R 不宜過(guò)??；在銑削零件內(nèi)槽底平面時(shí) ,槽底與側(cè)壁的圓角半徑 r 不宜過(guò)大。 零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析 :(1)避免造成欠切削或過(guò)切削現(xiàn)象在數(shù)控車床上加工圓弧與直線、或圓弧與圓弧連接的內(nèi)外輪廓時(shí) ,應(yīng)充分考慮其過(guò)渡圓弧半徑的大小 ,因?yàn)榈毒叩都獍霃降拇笮】赡軙?huì)造成過(guò)切削或欠切削的現(xiàn)象 ,若發(fā)現(xiàn)這種情況 ,可采用刀具刀尖半徑自動(dòng)補(bǔ)償方法予以解決；用銑刀加工內(nèi)外輪廓時(shí) ,刀具的切入點(diǎn)與切出點(diǎn) 應(yīng)選在零件輪廓幾何參數(shù)的交點(diǎn)處 ,并應(yīng)選擇合適的切入或切出方向 ,以免造成欠切削或過(guò)切削 ,影響加工質(zhì)量。根據(jù)數(shù)控加工編程的特點(diǎn) ,零件圖樣上應(yīng)以同一基準(zhǔn)引線標(biāo)注尺寸或直接注出坐標(biāo)尺寸 ,這樣既便于編程 ,又利于尺寸間的相互協(xié)調(diào) ,力求使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)與編程原點(diǎn) (或編程基準(zhǔn)點(diǎn) )保持一致性。一般情況下 ,零件設(shè)計(jì)人員在標(biāo)注尺寸時(shí) ,因較多考慮裝配方面等使用因素 ,常采用局部分 散的尺寸標(biāo)注方法 ,這樣會(huì)給工序安排與數(shù)控加工帶來(lái)某些不便之處 ,由于數(shù)控加工精度及重復(fù)定位精度都較高 ,不會(huì)產(chǎn)生較大的積累誤差而影響使用性能。 工藝分析要點(diǎn)說(shuō)明，通常 ,除按常規(guī)分析諸如零件的材料、形狀、尺寸、精度、表面粗糙度及毛坯形狀、熱處理要求外 ,還應(yīng)根據(jù)數(shù)控編程的加工特點(diǎn) ,關(guān)注以下要點(diǎn)。如果工藝分析考慮不周 ,往往畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 會(huì)造成工藝設(shè)計(jì)不合理 ,從而引起編程工作反復(fù) ,工作量成倍增 加 ,有時(shí)還會(huì)發(fā)生推倒重來(lái)的現(xiàn)象 ,造成一些不必要的損失 ,嚴(yán)重者甚至還會(huì)造成數(shù)控加工差錯(cuò)。利用快速成型制造的夾鉗的各個(gè)樣件，可以與其它部件組裝，進(jìn)行裝配試驗(yàn)和功能試驗(yàn)，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性 [9]。燒結(jié)出的模型經(jīng)過(guò)表面處理后制成蠟型用于鑄造樣件，在很短的時(shí)間內(nèi)得到樣品。 快速成型系統(tǒng)和三維 CAD 系統(tǒng)之間通過(guò) STL 文件可得到切片平面內(nèi)成型件的內(nèi)外廓線，供快速成型進(jìn)行燒結(jié)。 (2)系統(tǒng)主體軟件和通用平臺(tái)的接口 :通過(guò)系統(tǒng)的輸人和輸出接口模塊，可以提供對(duì) DXF、 IGES、OBJ 等文件格式支持，從而實(shí)現(xiàn)了和 AutoCAD、 waveFront 等通用三維建模軟件的公共接口問(wèn)題。 為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新系統(tǒng)在工藝品的 CAD 創(chuàng)作設(shè)計(jì)和快速原型制造，應(yīng)考慮到各種軟件之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和各種輸人輸出設(shè)備的接口。 在 單個(gè) 零 件 設(shè) 計(jì) 完 成后 進(jìn) 行 零模型處理 處理 切片分層處理 激光掃描 燒結(jié) 結(jié) 三維產(chǎn)品樣品 表面處理 構(gòu)造ＣＡＤ三維模型 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 件 的 裝配 ， 通 過(guò) 三維 CAD 的分析功能進(jìn)行 裝 配檢 查 、 優(yōu) 化 設(shè) 訓(xùn)， 并 能 輕 而 易 舉地 完 成 多 個(gè) 方 案的 設(shè) 計(jì) 。有以 下 3 種建模方法： （ 1）線框建模 （ 2）表面建模 （ 3）實(shí)體建模 首先通過(guò)三維軟 件 對(duì)夾鉗 進(jìn) 行產(chǎn) 品 設(shè)計(jì)，由于零件外形不屬于不規(guī) 則 復(fù)雜曲 面，在造型中采用了拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等基本的特征形體方法，充分發(fā)揮 了 主維 軟 件的實(shí)體建模功能 。 圖 12 粉末材料選擇性燒結(jié)法工藝流程 三 維 CAD 實(shí)體建模： 由于快 速 成 型系 統(tǒng) 只 能 接 受 計(jì)算 機(jī) 構(gòu) 造 的 產(chǎn) 品三 維 模型 ， 然 后才 能 進(jìn) 行 切 片 處 理，因此利用計(jì)算機(jī) 三 維造型 軟 件生 成 一個(gè)三 維 計(jì)算機(jī) 圖形以 及 對(duì)應(yīng) 的 數(shù)據(jù) ， 是快速成 型 的前提