【正文】 ，系統(tǒng)能夠自動提取制造知識，產(chǎn)生零件所需要的各個工序和工步的加工內容；自動完成機床、工具的選擇和加工過程的最優(yōu)化；通過應用決策邏輯，可以模擬工藝設計人員的決策過程?，F(xiàn)在應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)相結合，即采用變異型CAPP系統(tǒng)與自動決策相結合的方式。車床尾座的生產(chǎn)效率也會隨著CAD/CAM技術和機床技術的發(fā)展不斷得到提高，隨著計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）和并行工程（CE）的迅速崛起，它的生產(chǎn)成本也會不斷降低。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。這不緊影響到這一類零件的加工成本，還可以為將來CAPP系統(tǒng)的發(fā)展準備出一套最優(yōu)的檢索資?；谝陨系募庸ぴ?，本課題研究的目的在于設計比較經(jīng)濟的工藝規(guī)程和設計一套專用的夾具，使得作為車床重要附件的尾座套筒能夠更好的便于機械加工為將來實現(xiàn)集成化生產(chǎn)創(chuàng)造條件。車床尾座需求量大，所編寫的工藝規(guī)程主要適用于大量生產(chǎn)的情況使用。第二章 PRO/E軟件介紹 proe概述proe是美國PTC公司旗下的產(chǎn)品Pro/Engineer軟件的簡稱。是一款集CAD/CAM/CAE功能一體化的綜合性三維軟件，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，并作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一。1985年，PTC公司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。經(jīng)過10余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領頭羊。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。是一套由設計至生產(chǎn)的機械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能的綜合性MCAD軟件。這一功能特性給工程設計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個部門的。 　　例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應在整個三維模型上。這一優(yōu)點，使得設計更優(yōu)化，成品質量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價格也更便宜。這就意味著在產(chǎn)品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠擴展到整個設計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設計圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。 4. 基于特征的參數(shù)化造型Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構造要素。例如：設計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。通過給這些特征設置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進行多次設計疊代，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學科的工程師同時對同一產(chǎn)品進行開發(fā)。 Pro/ENGINEER的基本結構能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設計意圖。 菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學習和使用。Pro/Engineer是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角 （Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更 直觀，無需采用復雜的幾何設計方式。這種功能使得修改更為方便和可令設計優(yōu)化更趨完美。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標準數(shù)據(jù)交換格式來實現(xiàn)，用戶更可配上Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用 C語言編程，以增強軟件的功能。Pro/Engineer功能如下：圖2－2Proe模塊（1） 特征驅動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等）； （2） 參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）； （3） 通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關系來進行設計。 （5）貫穿所有應用的完全相關性(任何一個地方的變動都將引起與之有關的每個地方變動)。 2. Pro/ASSEMBLY 　　Pro/ASSEMBLY是一個參數(shù)化組裝管理系統(tǒng)，能提供用戶自定義手段去生成一組組裝系列及可自動地更換零件。使用戶能自行編寫參數(shù)化零件及組裝的自動化程序，這種程序可使不是技術性用戶也可產(chǎn)生自定義設計，只需要輸入一些簡單的參數(shù)即可。 3. Pro/CABLING 　　Pro/CABLING提供了一個全面的電纜布線功能，它為在Pro/ENGINEER的部件內真正設計三維電纜和導線束提供了一個綜合性的電纜鋪設功能包。Pro/CABLING功能包括： ?。?） 新特征包括：電纜、導線和電線束； 　（2）用于零件與組件的接插件設計； ?。?）在Pro/ENGINEER零件和部件上的電纜、導線及電線束鋪設； 　（4）生成電纜/導線束直線長度及BOM信息； ?。?） 從所鋪設的部件中生成三維電纜束布線圖； ?。?）對參數(shù)位置的電纜分離和連接； 　（7） 空間分布要求的計算，包括干涉檢查； ?。?） 電纜質量特性，包括體積、質量慣性、長度； ?。?） 用于插頭和導線的規(guī)定符號。這種高度準確的數(shù)據(jù)交換技術令設計者得以在節(jié)省時間及設計成本的同時，擴充現(xiàn)有軟件系統(tǒng)的投資。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輸出或讀入任何運行 Pro/ENGINEER 的工作站上。 　　Pro/COMPOSITE是一個 Pro/ENGINEER的選件模塊，需配用 Pro/ENGINEER及Pro/SURFACE環(huán)境下運行。Pro/COMPOSITE在Pro/ENGINEER的應用環(huán)境里具備完整的關聯(lián)性，這個自動化工具提供的參數(shù)化、特征技術．適用于整個設計工序的每個環(huán)節(jié)。Pro/IDEVELOP包括‘C’語言的副程序庫,用于支 援 Pro/ENGINEER的交接口，以及直接存取Pro/ENGINEER數(shù)據(jù)庫。Pro/DESIGN也能使用2D平面圖自動組裝零件。其功能有： ?。?） 3D裝配圖的連接層次等級設計； ?。?） 整體與局部的尺寸、比例和基準的確定； ?。?） 情況研究參數(shù)化詳細草圖（2D解算器、工程記錄和計算）繪制； ?。?） 組裝：允許使用3D圖塊表示零組件了定位和組裝零件位置； （5） 自動組裝。頂尖既能靈活伸縮，又能精確定位。為了保證車削工件時有較高的尺寸精度和形位精度，要求尾座與主軸嚴格同軸，要求頂尖不能有明顯的搖晃和扭動。移動到位后，扳動扳手11，通過偏心軸12使拉緊螺釘13上提，再由連接件18上的杠桿15，通過小壓塊1壓塊22使壓板17緊壓床身，從而固定尾座位置。扳動小扳手21，通過螺桿20拉緊夾緊套19，可緊抱頂尖套筒（轉動手輪前要先松開小扳手21），從而使頂尖位置固定。圖3－1c616車床尾座1選擇基準制（1）頂尖套筒3的外圓柱面與尾座體2上Φ60孔的配合結構無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即尾座體2上孔的基本偏差代號為H。（3）套筒3上長槽與定位塊4側面的配合是按定位塊的寬度是按平鍵標準，為基軸制配合，偏差帶號為h。（5）后蓋8凸肩與尾座體2上Φ60孔的配合結構無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即后端蓋8凸肩的基本偏差代號為H。（7）絲桿5軸端與手輪9上Ф18孔的配合結構無特殊要求，優(yōu)先采用基孔配合制，即手輪孔的基本偏差代號為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的基本偏差代號為H。2 確定公差等級（1）根據(jù)參考文獻[5]表37（各個公差等級的應用范圍）和38（配合尺寸512級的應用）,又考慮工藝等價原則，選擇尾座體2上孔的公差等級為IT6，頂尖套筒3外圓柱面公差等級為IT5。（3）根據(jù)參考文獻[5] 表37（各個公差等級的應用范圍）和38（配合尺寸512級的應用），此處配合僅起導向作用，不影響機床加工精度，屬一般要求的配合，定位塊側面的公差等級可選用IT9，套筒3的上長槽的公差等級為IT10。（5）根據(jù)參考文獻[5] 表37（各個公差等級的應用范圍）和38（配合尺寸512級的應用），以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，應選擇尾座體2上Φ60孔公差等級為IT6，后端蓋8凸肩公差等級為IT5。（7）根據(jù)參考文獻[5] 表37（各個公差等級的應用范圍）和38（配合尺寸512級的應用），以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，選擇手輪Ф18孔的公差等級為IT7，絲桿的公差等級為IT6。（9）根據(jù)參考文獻[5] 表37（各個公差等級的應用范圍）和38（配合尺寸512級的應用），以及考慮加工高精度孔與軸的工藝等價原則，選擇尾座體Ф18和Ф35孔的公差等級為IT8，偏心軸的公差等級為IT7。3 選擇配合（1）由于車床工作時承受較大的切削力，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。另外移動速度很低，又無轉動，所以應選高精度的小間隙配合。故頂尖套筒的外圓柱面與尾座體上Φ60孔的配合為Φ60H6/h5。根據(jù)參考文獻[9]，選擇相配件螺母外圓柱面基本偏差代號為h。（3）定位塊的側面對套筒起導向作用，考慮長槽與套筒軸線有歪斜，故采用較松配合。故套筒3上長槽與定位塊4側面的配合為Φ12D10/h9。根據(jù)參考文獻[9]，選擇軸的基本偏差代號為h。（5）后蓋8要求可沿徑向挪動，以補償其與絲桿軸裝配后可能產(chǎn)生的偏心誤差，從而保證絲桿轉動的靈活性。又因配合長度很短，裝配時，此間隙可使后蓋竄動，以補償偏心誤差，使絲杠軸能夠靈活轉動。故后端蓋8凸肩與尾座體2上Φ60的配合為Φ60H6/js5。根據(jù)參考文獻[9]，選擇絲桿軸頸的基本偏差代號為g。（7）手輪通過半圓鍵帶動絲桿一起轉動，選擇配合應考慮拆裝方便并避免手輪在該軸端上晃動。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配時配作。這樣在裝配時兩者要能作相對的回轉，其配合應有間隙但無需過大。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，同時補償偏心軸兩軸頸與兩支承孔的同軸度誤差，故應分別用較大間隙的配合。故偏心軸10兩軸頸與尾座體2上Ф18和Ф35兩支承的配合為Ф18 H8/d7和Ф35 H8/d7。（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)情況下可略有過盈）的配合Ф10H7/js6。（13）底板13上Ф32孔與件拉緊螺釘?shù)呐浜希笤谟袡M向推力時不松動，裝配時可用錘擊，選Ф32H7/n6。（15）小扳手21上Ф16孔與螺桿的配合，二者用半圓鍵聯(lián)結，功能與（7）相近，但二者要求能在較小范圍內一起回轉，故間隙可稍大于（7），選用Φ16H7/h6。[13]按中等精度和中等旋合長度N，選用中徑公差帶為7h，直徑公差及表面粗糙度Ra值見圖標注。[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值見圖標注。[16] 套筒1．頂尖套筒外徑與尾座體上Ф60孔的配合要求很嚴，如有晃動，將直接影響車床的加工精度。[13]2．Ф32H7孔是螺母6的定位孔。為了檢測方便，這里是規(guī)定同軸度誤差，故選用比較一般的8級精度公差，查表為30 。莫氏錐度孔與 Ф60h5軸線同軸，取同軸度公差為5級，公差值8 。在靠近端部處徑向圓跳動值不得大于8 ，由于軸線可能歪斜，在離端部300mm處檢測徑向圓跳動值不得大于20 。對稱度公差為20 （精度8級）。[9]第四章 車床尾座套筒的機械加工工藝規(guī)程設計車床尾座套筒是車床尾座箱的重要零件。車床尾座套筒在工作時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度高、剛度大、耐磨性好，莫氏四號錐孔表面加工尺寸精確，并且潤滑可靠。它是常用的一種車床尾座套筒類型，有一個莫氏四號錐面，錐面可以用來插入后頂尖和其他加工刀具；平鍵槽是用來安裝平鍵的，起導向作用，所以尾座套筒只能軸向移動，不能夠轉動；的小孔是排氣孔，主要用來排氣的；與平鍵相對的半圓鍵主要也是用來導向的。車床尾座套筒的主要加工表面有：莫氏四號錐面、外圓表面、內圓表面和鍵槽面等。圖4－1 車床尾座套筒零件簡圖圖4－2車床尾座套筒三維圖樣零件的生產(chǎn)類型對工藝規(guī)程的制訂，具有決定性的影響。不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征。生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃[3]。本次設計的CA6140車床上的尾座套筒，產(chǎn)品類型輕型機械，年產(chǎn)量為5000臺/年，根據(jù)實際生產(chǎn)情況分兩批投產(chǎn)，備品率取3%，%。由于零件機械加工工藝過程與其所采用的生產(chǎn)組織類型密切相關，所以在制定零件機械加工工藝規(guī)程時，應首先確定零件機械加工的生產(chǎn)組織類型?，F(xiàn)在所制定的車床尾座套筒生產(chǎn)類型主要針對大批量生產(chǎn)的情況下制定的。 生產(chǎn)類型大量生產(chǎn)工藝特征毛坯特點廣泛采用模鍛，機械造型等高效方法，毛坯精度高、余量小機床設備及組織形式廣泛采用自動機床、專用機床，采用自動線或專用機床流水線排列夾具及尺寸保證高效專用夾具，采用定程及在線自動測量來控制尺寸刀具、量具專用刀具、量具，自動測量儀零件的互換性全部互換，高精度偶件采用分組裝配、配磨工藝文件的要求編制詳細的工藝規(guī)程、工序卡片、檢驗卡片和調整卡片生產(chǎn)率高成本低發(fā)展趨勢用計算機控制的自動化制造系統(tǒng)、車間或無人工廠，實現(xiàn)自適應控制表41 車床尾座套筒生產(chǎn)綱領及工藝特征