銑床專用夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

（2.1）式中:N——零件的年產(chǎn)量，件/年；Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量，臺(tái)/年；n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺(tái)a%——備品率，一般取2%～4%；b%——廢品率，一般取0.3%～0.7%。本次設(shè)計(jì)的銑槽工序用的銑床夾具，產(chǎn)品的類型為輕型機(jī)械，年產(chǎn)量為5000臺(tái)/年，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的情況投產(chǎn)，備品率取3%，廢品率取0.5%。由題意知Q=5000，n=1，a%=3%，b%=0.5%，代入公式（2.1）得：)=5000*（1+3%）*（1+0.5%）=5175.75（件/年）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查表2.1生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可知零件的生產(chǎn)為大批生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)類型查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》【11】第184頁(yè)各種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)。查得生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)分別為加工對(duì)象：固定不變；毛坯特點(diǎn)：模鍛件，精度高，余量??；機(jī)床設(shè)備：專用機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床及自動(dòng)線；夾具：采用專用夾具、量具；生產(chǎn)率高生產(chǎn)成本低；操作工人操作技能要求一般。長(zhǎng)期連續(xù)生產(chǎn)。表2.1生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）重型機(jī)械中型機(jī)械小型機(jī)械單件生產(chǎn)<5<10<100小批生產(chǎn)5～10010～200100～500中批生產(chǎn)100～300200～500500～5000大批生產(chǎn)300～1000500～50005000～50000大量生產(chǎn)>1000>5000>50000工件的為套筒類零件，此零件為車床尾座套筒，它是車床的主要零件，其結(jié)構(gòu)合理與否、質(zhì)量好壞對(duì)加工過(guò)程、加工精度等有極大影響，其作用是軸類零件定心，同時(shí)具有輔助支撐和夾緊的功能。尾座頂尖的定位精度直接影響機(jī)床加工工件的徑向尺寸精度，以及圓度、圓柱度、同軸度等形位精度。其外圓和箱體之間經(jīng)常來(lái)回運(yùn)動(dòng)，其耐磨性要求較高。平鍵槽用來(lái)安裝平鍵，起導(dǎo)向作用，Φ6孔為排氣孔，Φ30孔安裝手輪絲杠。零件的材料為45鋼鍛造成型，經(jīng)調(diào)質(zhì)硬度在HRC28～32。具有良好的力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消除組織缺陷。夾具設(shè)計(jì)方法：夾具設(shè)計(jì)是在機(jī)械加工工藝過(guò)程制定之后，按照某一工序的具體要求進(jìn)行。夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)的一部分，是保證質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施之一。其首先研究分析原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)；第二確定夾具的結(jié)構(gòu)方案；第三繪制夾具總圖；第四確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)條件；第五繪制夾具零件圖。首先問(wèn)題的提出：本次設(shè)計(jì)的工藝內(nèi)容：在實(shí)體上銑出兩通槽，如圖（2.1）所示。本工序選用的加工要求是：槽寬為mm，槽深為，兩槽在圓周方向互為角度，表面粗糙度為12.5在大批大量生產(chǎn)的條件下，為節(jié)約輔助時(shí)間，采用兩把銑刀同時(shí)進(jìn)行加工，即采用兩工位銑床夾具。工序圖如圖2.2所示，本工序前已加工的表面為：外圓，內(nèi)孔及兩端面均已加工完畢。該槽既要保證尺寸精度，又要保證位置精度，需要設(shè)計(jì)專用夾具來(lái)進(jìn)行工才能實(shí)現(xiàn)。本工序采用5mm標(biāo)準(zhǔn)鍵槽銑刀在立式銑床X51上，一次裝夾六件進(jìn)行加工。圖2.1零件圖其次設(shè)計(jì)的任務(wù)：保證加工精度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。改善工人的勞動(dòng)條件，采用夾具裝夾工件方便、省力、安全、可靠。當(dāng)采用氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊裝置時(shí)可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)保證安全生產(chǎn)。降低生產(chǎn)成本。在成批生產(chǎn)中使用夾具，生產(chǎn)效率高，對(duì)工人的技術(shù)要求低，可相對(duì)降低生產(chǎn)成本。批量越大，生產(chǎn)成本降低越顯著。獲得良好經(jīng)濟(jì)效率。夾具應(yīng)具有良好地結(jié)構(gòu)工藝性，操作安全可靠。加工工序圖如圖2.2所示：圖2.2工序圖由于該工件生產(chǎn)為大批大量生產(chǎn)，為了減少夾緊的輔助時(shí)間和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率。采用具有一定自動(dòng)化程度的夾具。由于零件的壁厚較薄，加工中容易變形。從工作平穩(wěn)，剛性大，無(wú)噪聲，勞動(dòng)條件好等方面考慮，本工序加工采用具有柔性的夾具。故擬定選用V形塊定位浮動(dòng)夾緊液壓裝置。第3章工件的定位3.1工件的定位方案3.1.1概述使用夾具加工工件有多種加工要求，其主要是滿足工件被加工表面的工序尺寸和位置精度要求。為此，必須保證工件在加工過(guò)程中相對(duì)機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)有準(zhǔn)確的位置。從夾具保證加工精度的原理可知，工件的定位是其中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。（1）基準(zhǔn)基準(zhǔn)是零件上用以確定其他點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)作用不同，可將基準(zhǔn)做如下分類:（2）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在零件圖上用來(lái)確定其他點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。（3）定位基準(zhǔn)加工時(shí)工件定位所使用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。（4）定位與夾緊的關(guān)系定位與夾緊是裝夾工件的兩個(gè)有聯(lián)系的過(guò)程。在工件使用定位元件定位以后，工件在夾具中的位置即。為使在切削力、重力、離心力等外力作用下能保持即定的位置不變，通常使用夾緊機(jī)構(gòu)再妥善的夾緊工件，將工件固定。還有些夾具能使工件的定位與夾緊同時(shí)完成，例如三爪自定心卡盤等。3.1.2限制工件自由度與加工要求的關(guān)系1.自由度的概念由剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，一個(gè)自由剛體，在空間有且僅有六個(gè)自由度。工件在空間的位置是任意的，即它既能沿Ox、Oy、Oz三個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng)，稱為移動(dòng)自由度分別表示為；又能繞Ox、Oy、Oz三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，分別表示為。圖3.1自由度2.六點(diǎn)定位原則如果要使一個(gè)自由剛體在空間有一個(gè)確定的位置，就必須設(shè)置相應(yīng)的六個(gè)約束，分別限制剛體的六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。分析工件定位時(shí)，通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度。用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是六點(diǎn)定位原則。根據(jù)工件加工面的位置精度（包括位置尺寸）要求，有時(shí)需要限制6個(gè)自由度，有時(shí)僅需要限制1個(gè)或幾個(gè)（少于6個(gè)）自由度，具體視工件加工要求而定。下面分幾種情況討論。（1）完全定位完全定位是指不重復(fù)地限制了工件的六個(gè)自由度的定位。當(dāng)工件在x、y、z三個(gè)坐標(biāo)方向均有尺寸要求或位置精度要求時(shí)，一般采用這種定位方式。（2）不完全定位根據(jù)工件的加工要求，有時(shí)并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位方式稱為不完全定位。（3）欠定位根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有完全被限制的定位稱為欠定位。欠定位無(wú)法保證加工要求，因此，在確定工件在夾具中的定位方案時(shí)，決不允許有欠定位的現(xiàn)象產(chǎn)生。（4）過(guò)定位夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn)象，稱為過(guò)定位。3.1.3確定定位方式與定位元件工件的外圓柱面定位有兩種基本形式:定心定位和支承定位。定心定位的外圓柱面是定位基面，外圓柱面的中心線是定位基準(zhǔn)。在夾具設(shè)計(jì)中，常用于外圓表面定位的定位元件有定位套、支承板和V形塊等。各種定位套對(duì)工件外圓表面實(shí)現(xiàn)定心定位，支承板對(duì)外圓表面的支承定位，V形塊則實(shí)現(xiàn)對(duì)外圓表面的定心對(duì)中定位。工件為套筒類零件，加工鍵槽和油槽，其對(duì)稱度要求較高，并且采用外圓柱面定位。即當(dāng)工件的對(duì)稱度要求較高時(shí)，可選用V形塊定位。V形塊工作面間的夾角α常取60°、90°、120°三種，其中應(yīng)用最多的是90°V形塊。90°V形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時(shí)可根據(jù)定位圓柱面的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行選擇。在夾具主要定位元件是V形塊和止動(dòng)定位銷。由于V形塊定位精度高，工件軸向位置用止動(dòng)定位銷定位，能保證加工精度。另外，夾緊方向與切入方向（垂直進(jìn)刀）一致，且?jiàn)A緊力在主要定位支撐面內(nèi)，定位夾緊可靠。由于鍵槽和油槽長(zhǎng)度不等，為了能夠同時(shí)加工完畢，將兩個(gè)止動(dòng)定位銷的位置前后錯(cuò)開(kāi)。此加工工序有兩個(gè)加工工位，如圖3.2所示。圖3.2定位方案工位1:加工鍵槽8H11，工件以外圓和端面在兩個(gè)V形塊上和止動(dòng)定位銷定位，限制工件五個(gè)自由度即：。工位2:鍵槽8H11已加工，加工油槽R2mm。工件以外圓和端面在兩個(gè)V形塊上和止動(dòng)定位銷定位，鍵槽處用Φ8h6定位銷定位。用兩個(gè)V形塊上和止動(dòng)定位銷定位，限制工件五個(gè)自由度，即。鍵槽處用Φ8h6定位銷定位，限制工件的三個(gè)自由度即：。這樣工件被限制了8個(gè)自由度屬于過(guò)定位。如果工件的定位面經(jīng)過(guò)加工，定位元件的尺寸、形狀和位置也都做得比較準(zhǔn)確光整，則過(guò)定位不但對(duì)工件加工面的位置尺寸影響不大，反而可以增強(qiáng)加工時(shí)的支撐剛性，這時(shí)過(guò)定位是允許的。鍵槽處用Φ8h6定位銷定位，以滿足兩槽間的位置精度要求。3.2定位誤差的分析與計(jì)算六點(diǎn)定位原則解決了消除工件自由度的問(wèn)題，即解決了工件在夾具中位置“定與不定”的問(wèn)題。但是，由于一批工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，即出現(xiàn)工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)”的問(wèn)題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準(zhǔn)確，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱為定位誤差，用ΔD表示。在工件的加工過(guò)程中，產(chǎn)生誤差的因素很多，定位誤差僅是加工誤差的一部分，為了保證加工精度，一般限定定位誤差不超過(guò)工件加工公差T的1/5～1/3。即：ΔD≤(1/5～1/3)T（3.1）式中：ΔD──定位誤差，單位為mm；T──工件的加工誤差，單位為mm。3.2.1.定位誤差的產(chǎn)生原因及計(jì)算方法工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件的位置不一致的原因主要是基準(zhǔn)不重合，而基準(zhǔn)不重合又分為兩種情況：一是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差；二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。（1）基準(zhǔn)位移誤差ΔY定位基面和定位元件本身的制造誤差會(huì)引起同一批工件定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置發(fā)生變動(dòng)，這一變動(dòng)的最大范圍稱為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示?；鶞?zhǔn)位移誤差引起的定位誤差是將ΔW在加工要求方向上投影。即:（3.2）式中：──Y與工序尺寸（或位置要求）方向的夾角。（2）基準(zhǔn)不重合誤差B當(dāng)工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時(shí)，則在工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間必然存在位置誤差，由此引起同一批工件的工序基準(zhǔn)發(fā)生變動(dòng)，其最大變動(dòng)范圍稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用ΔB表示。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差。工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸稱為基準(zhǔn)尺寸。ΔB等于基準(zhǔn)尺寸的公差?；鶞?zhǔn)不重合誤差引起的定位誤差是將ΔB在加工要求（尺寸、位置要求）方向上投影。即（3.3）式中：──B與工序尺寸（或位置要求）方向的夾角。定位誤差是由基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差兩部分產(chǎn)生的定位誤差ΔDW、ΔDB的合成。其基本計(jì)算步驟為:（1）當(dāng)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)為兩個(gè)獨(dú)立的表面，即ΔW、ΔB無(wú)相關(guān)的公共變量時(shí)，（3.4）（2）當(dāng)工序基準(zhǔn)在定位基面上，即ΔW、ΔB有相關(guān)的公共變量時(shí)，（3.5）在定位基面尺寸變動(dòng)方向一定的條件下，當(dāng)ΔW與ΔB變動(dòng)方向相同，即對(duì)加工尺寸影響相同時(shí)，取“+”號(hào)；當(dāng)ΔW與ΔB變動(dòng)方向相反即對(duì)加工尺寸影響相反時(shí)，取“-”號(hào)。通常定位誤差ΔD在ΔW與ΔB都和工序尺寸一致的情況下有下列公式即:（3.6）3.2.2.定位誤差的計(jì)算下表列出了在不同夾角的V形架上定位時(shí)，工序尺寸的三種不同標(biāo)注方法的計(jì)算公式，供設(shè)計(jì)時(shí)使用。表3.1V形架定位誤差值定位誤差ΔDV形架夾角60°1.51.00.590°1.200.7070.207120°1.0770.5770.077選用標(biāo)準(zhǔn)V形塊定位，即90°V形塊，不計(jì)其制造誤差，工件采用Φ55h6mm外圓表面定位時(shí)，只有定位基準(zhǔn)面的制造誤差造成工件定位中心偏移，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差，方向不定。如圖（3.3）所示由圖3.3可知，僅由于工件直徑公差的影響，使工件中心沿Z方向從O1移至O2，即基準(zhǔn)位移量為（3.7）（3.8）式中──工件定位的直徑公差（mm）；a/2──V形塊的半角（）。V形塊對(duì)中性好，即其沿X方向的位移誤差為零。，其V形塊的位移誤差計(jì)算公式為（3.9）圖3.3V形塊定心定位的基準(zhǔn)位移誤差（3.9）由此可知；考慮到定位基準(zhǔn)面制造時(shí)的尺寸公差、圓柱度誤差等隨機(jī)誤差綜合因素影響，所以用概率疊加法計(jì)算基準(zhǔn)位移誤差：由此可知，定位基準(zhǔn)沿Z軸方向最大位移為0.035mm，并且影響其鍵槽深度方向的尺寸精度。工序尺寸公差：故采用此定位方案精度足夠。工件的夾緊在機(jī)械加工過(guò)程中，工件會(huì)受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。4.1夾緊裝置的組成及基本要求工件定位后將工件固定并使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的裝置，稱為夾緊裝置。（1）夾緊裝置的組成由以下三部分組成。a.動(dòng)力源裝置它是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分為手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩種。手動(dòng)夾緊的力源來(lái)自人力，用時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了改善勞動(dòng)條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生產(chǎn)中均采用機(jī)動(dòng)夾緊。機(jī)動(dòng)夾緊的力源來(lái)自氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)動(dòng)、電磁、真空等動(dòng)力夾緊裝置。b.傳力機(jī)構(gòu)它是介于動(dòng)力源和夾緊元件之間傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大??；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個(gè)夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動(dòng)夾緊時(shí)尤為重。c.夾緊元件它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。（2）設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：a.工件不移動(dòng)原則夾緊過(guò)程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。b.工件不變形原則夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。c.工件不振動(dòng)原則對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。d.安全可靠原則夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動(dòng)夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。e.經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。夾緊機(jī)構(gòu)是指能實(shí)現(xiàn)以一定的夾緊力夾緊工件選定夾緊點(diǎn)的功能的完整結(jié)構(gòu)。它主要包括與工件接觸的壓板、支承件和施力機(jī)構(gòu)。對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)通常有如下要求。a.可浮動(dòng)由于工件上各夾緊點(diǎn)之間總是存在位置誤差，為了使壓板可靠地夾緊工件或使用一塊壓板實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)夾緊，一般要求夾緊機(jī)構(gòu)和支承件等要有浮動(dòng)自位的功能。要使壓板及支承件等產(chǎn)生浮動(dòng)，可用球面墊圈、球面支承及間隙聯(lián)接銷不實(shí)現(xiàn)。b.可聯(lián)動(dòng)為了實(shí)現(xiàn)幾個(gè)方向的夾緊力同時(shí)作用或順序作用，并使操作簡(jiǎn)便，設(shè)計(jì)中廣泛采用各種聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。c.可增力為了減小動(dòng)力源的作用力，在夾緊機(jī)構(gòu)中常采用增力機(jī)構(gòu)。最常用的增力機(jī)構(gòu)有：螺旋、杠桿、斜面、鉸鏈及其組合。鉸鏈增力機(jī)構(gòu)常和杠桿機(jī)構(gòu)組合使用，稱為鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)。它是氣動(dòng)夾具中常用的一種增力機(jī)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是增力比較大，而摩擦損失較小。d.可自鎖當(dāng)去掉動(dòng)力源的作用力之后，仍能保持對(duì)工件的夾緊狀態(tài)，稱為夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖。自鎖是夾緊機(jī)構(gòu)的一種十分重要并且十分必要的特性。常用的自鎖機(jī)構(gòu)有螺旋、斜面及偏心機(jī)構(gòu)。4.2夾緊力的確定4.2.1夾緊力的三要素（1）夾緊力的大小夾緊力的大小，對(duì)于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計(jì)算是很復(fù)雜的。其一般根據(jù)切削原理的公式求出切削力的大小，必要時(shí)算出慣性力、離心力的大小，然后與工件的重力及待求的夾緊力組成靜平衡力系，列平衡方程式。因此，實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用估算法、類比法和試驗(yàn)法確定所需的夾緊力。當(dāng)采用估算法確定夾緊力的大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力。即（4.1）式中:Fwk——實(shí)際所需夾緊力，單位為N；Fw——在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，單位為N；K——安全系數(shù)，粗略計(jì)算時(shí)，粗加工取K＝2.5～3，精加工取K＝1.5～2。（2）緊力的方向緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時(shí)必須遵守以下準(zhǔn)則：a.夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。b.夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，以減小工件的變形、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。c.夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時(shí)，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。（3）夾緊力作用點(diǎn)夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問(wèn)題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和數(shù)目。夾緊力作用點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則：a.夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使夾緊點(diǎn)與支承點(diǎn)對(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。b.夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對(duì)剛度較差的工件尤其重要，如將作用點(diǎn)由中間的單點(diǎn)改成兩旁的兩點(diǎn)夾緊，可使變形大為減小，并且?jiàn)A緊更加可靠。c.夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動(dòng)和變形，提高定位的穩(wěn)定性和可靠性。夾緊力三要素的確定，實(shí)際是一個(gè)綜合性問(wèn)題。必須全面考慮工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多種因素，才能最后確定并具體設(shè)計(jì)出較為理想的夾緊裝置。工件其夾緊力示意圖如下圖4.1所示圖4.1夾緊力著力點(diǎn)示意圖4.2.2夾緊的動(dòng)力裝置在大批大量生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，大多數(shù)夾具都采用機(jī)動(dòng)夾緊裝置。常見(jiàn)的機(jī)動(dòng)夾緊的動(dòng)力裝置有氣動(dòng)、液動(dòng)、氣液聯(lián)合驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)、真空夾緊等多種形式。采用機(jī)動(dòng)夾緊時(shí)，原始夾緊作用力可以連續(xù)作用，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可不必自鎖。本設(shè)計(jì)采用液壓夾緊裝置，其的結(jié)構(gòu)和工作原理基本與氣動(dòng)夾緊裝置相同，所不同的是它所用的工作介質(zhì)是壓力油。與氣壓夾緊裝置相比，液壓夾緊具有以下優(yōu)點(diǎn)：①傳動(dòng)力大，夾具結(jié)構(gòu)相對(duì)比較??；一般液壓夾具中壓力油的工作壓強(qiáng)可達(dá)5~6.5MPa，比壓縮空氣的工作壓強(qiáng)高10多倍。因此油缸的結(jié)構(gòu)尺寸比氣缸小的多。②油液不可壓縮，夾緊可靠，工作平穩(wěn)Z③噪聲小。它的不足之處是須設(shè)置專門的液壓系統(tǒng)，應(yīng)用范圍受限制。本夾具液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件為液壓缸，用來(lái)執(zhí)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，維修方便，工作可靠；重量輕，傳力大，壽命長(zhǎng)；運(yùn)動(dòng)慣性小，制造精度高，可做頻繁換向；易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控和自控。查文獻(xiàn)【15】液壓缸的類型選用單桿單作用活塞缸，其工作特點(diǎn)單向液壓驅(qū)動(dòng)，回程靠彈簧。采用YJZ型液壓泵，如下圖（4.2）所示圖4.2液壓缸簡(jiǎn)圖活塞缸的有效作用面積S1為：（4.2）（4.3）（4.4）查文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)【14】載荷的工作壓力F<5KN即液壓系統(tǒng)的工作壓力為0.8MPa。得S1=676mm。在缸內(nèi)兩腔之間的密封靠活塞內(nèi)孔O形密封圈，為了防止油液外漏采用Y形密封圈。4.2.3.夾緊力的分析計(jì)算有時(shí)一個(gè)工件很難找出合適的夾緊點(diǎn)，這時(shí)采取浮動(dòng)壓板分散著力點(diǎn)；增加壓緊件接觸面積。并采用M16螺栓作為夾具夾緊螺栓。根據(jù)理論力學(xué)的力平衡理論，夾緊摩擦力矩應(yīng)與銑削力矩平衡，即。公式（4.5）(1)銑削力矩的計(jì)算。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，得：（4.6）其中=68.2，=18，=16設(shè)：=0.15，=7.25所以=切削力矩（2）夾緊力的計(jì)算。由V形塊定位夾緊力計(jì)算公式得公式（4.7）得：取K=2.0,df=0.25得由于該夾具采用雙壓板夾緊機(jī)構(gòu)，故每支壓板只承受總夾緊力的一半，所以每根夾緊螺栓所承受的夾緊力：（3）選擇夾緊螺栓直徑。根據(jù)夾緊力方向和作用點(diǎn)的選擇原則，銑削鍵槽垂直進(jìn)刀時(shí)，切削力與夾緊力方向相同，和分別作用在定位支撐A和B兩V形塊上。切削扭矩M切使工件轉(zhuǎn)動(dòng)。為防止工件發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，夾具夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的摩擦力矩與之平衡。銑削時(shí)，若兩壓板與工件接觸處的摩擦力矩忽略不計(jì)，銑削鍵槽切入最深處時(shí)，軸向力最大，為最不利因素。假若作用在P點(diǎn)（如圖4.2所示），將此處作為驗(yàn)算依據(jù)，在垂直于銑刀軸線的平面內(nèi)，根據(jù)力矩平衡原理，對(duì)支點(diǎn)B取矩，即求得：又根據(jù)圖4.3，由力矩平衡原理，得：采用對(duì)頂螺栓，其夾緊力達(dá)3510N，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需夾緊力，故夾緊力安全。圖4.3銑削受力圖4.4夾緊力對(duì)刀元件、連接元件及夾具體5.1對(duì)刀元件銑床夾具的對(duì)刀元件是對(duì)刀塊和塞尺。對(duì)刀時(shí)，銑刀與對(duì)刀塊的對(duì)刀面不能接觸，留有一定的間距，用塞尺檢驗(yàn)調(diào)整銑刀的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)刀，確定夾具與刀具間的相對(duì)位置。查文獻(xiàn)【1】對(duì)刀塊采用JB/T8031.3—1999用于加工銑槽的對(duì)刀。如圖（5.1）圖5.1對(duì)刀塊5.2定位鍵銑床夾具與銑床工作臺(tái)連接，使夾具的位置與工作臺(tái)縱向進(jìn)給方向平行。夾具的主要連接表面與夾具體的底平面采用定位鍵連接，兩個(gè)定位鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，用開(kāi)槽圓柱頭螺釘固定。定位鍵是連接元件，通過(guò)定位鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，確定夾具在機(jī)床上的正確位置。定位鍵還可承受切削扭矩，減輕夾具固定螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工過(guò)程中的穩(wěn)定性。查文獻(xiàn)【1】定位鍵采用JB/T8016—1999，其參數(shù)查附表9，如圖（5.2）所示。圖5.2定位鍵5.3夾具體夾具體是整個(gè)夾具的基礎(chǔ)和骨架。夾具體的形狀和尺寸主要取決于工件的外輪廓尺寸和各類元件與裝置的布置情況以及加工性質(zhì)。其形狀和尺寸很多都是非標(biāo)準(zhǔn)的。夾具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下一些基本要求:有足夠的強(qiáng)度和剛度；減輕重量、便于操作；要有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性；尺寸穩(wěn)定，有一定的精度；排屑方便；在機(jī)床上安裝穩(wěn)定、可靠；吊裝方便、使用安全。夾具體毛坯的類型:鑄造夾具體、焊接夾具體、鍛造夾具體、裝配夾具體、型材夾具體。對(duì)于鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體，其結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是工藝性好，容易獲得形狀復(fù)雜的內(nèi)、外輪廓，且具有較好的強(qiáng)度、剛度和抗振性。其材料一般用HT150或HT200.第6章夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及精度分析雙工位銑雙槽銑削夾具設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是，采用快速準(zhǔn)確定位（零件放在V形塊上，且其中一端面與軸向止推銷接觸），兩件同時(shí)安裝、加工的原則。在普通臥式銑床上對(duì)車床尾座頂尖套筒零件槽加工是利用一對(duì)V形塊和“定位銷”定位、帶圓弧面浮動(dòng)壓板夾緊工件，這樣就能保證工件的形位精度，也就是說(shuō)確保了車床尾座頂尖套筒零件銑削加工質(zhì)量。其原理是：利用底板導(dǎo)向定位鍵與銑床本身T型槽“精密”配合；用于車床尾座頂尖套筒零件定位的V形塊和鍵槽“定位銷”，其“軸線”則與底板突出導(dǎo)向定位鍵平行，兩把銑刀之間利用專用套筒保證距離為132mm。通過(guò)對(duì)刀塊與塞尺對(duì)刀以保證所加工槽的對(duì)稱度和深度，從而保證兩件工件的加工質(zhì)量。本工序要加工鍵槽8H11和油槽R2，有兩個(gè)工位。在大批大量生產(chǎn)的條件下，為節(jié)約輔助時(shí)間，采用兩把銑刀同時(shí)進(jìn)行加工，即采用兩工位銑床夾具。工位1:工件五點(diǎn)定位，加工鍵槽8H11。工位2:鍵槽8H11已加工，工件六點(diǎn)定位，加工油槽R2mm。鍵槽處用Φ8h6定位銷定位，以滿足兩槽間的位置精度要求。夾具主要定位元件是V形塊、可調(diào)支承。本工序采用三面刃盤銑刀和圓弧銑刀同時(shí)進(jìn)行加工，生產(chǎn)率很高。由于鍵槽和油槽長(zhǎng)度不等，為了能夠同時(shí)加工完畢，將兩個(gè)可調(diào)支承的位置前后錯(cuò)開(kāi)。夾具采用液壓夾緊動(dòng)力裝置夾緊。通過(guò)液壓缸、浮動(dòng)杠桿、浮動(dòng)壓板，能四點(diǎn)聯(lián)動(dòng)夾緊兩工件，其結(jié)構(gòu)尺寸小，可不用增力機(jī)構(gòu)，工作平穩(wěn)，夾緊剛性大，無(wú)噪聲，勞動(dòng)條件好。對(duì)刀時(shí)使用一個(gè)對(duì)刀塊，在使三面刃盤銑刀對(duì)刀的同時(shí)，使圓弧銑刀實(shí)現(xiàn)間接對(duì)刀。故兩把銑刀的安裝位置及其直徑，均應(yīng)保持一定的聯(lián)系尺寸關(guān)系。工件定位尺寸為Φ55h6mm(留磨銷余量)，對(duì)刀尺寸為（）mm、（70.015）mm，塞尺厚度尺寸為3h8.本夾具體毛坯采用鑄造夾具體，其技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合如下（1）V形塊安裝基面與夾具體底座接合表面平面度誤差0.02mm。（2）V形塊軸線與導(dǎo)向定位鍵中心平面平行度在100mm內(nèi)為0.05/mm，對(duì)稱度在100mm內(nèi)為0.04/mm。（3）止動(dòng)定位銷定位面與夾具體安裝基面的垂直度0.01mm。（4）V形塊與夾具體底座裝合定位銷公差配合H7/s6。（5）導(dǎo)向定位鍵與夾具體底座裝配取18H7/h9。夾具總裝圖如圖6.1所示：1、夾具體2、支座3、對(duì)刀塊4、圓柱銷5、V形塊6、心軸7、螺母8、卡塊9、鉤形壓板圖6.1夾具裝配圖夾具精度分析如下：（1）在加鍵槽時(shí)要保證尺寸方向的精度，必須控制夾具與銑床工作臺(tái)在垂直方向的安裝誤差和V形塊與夾具體底座安裝誤差，以及垂直方向位移誤差。如圖6.2所示的V形塊與夾具體、定位鍵與銑床工作臺(tái)安裝示意圖。圖6.2安裝示意圖由此可知，引起其安裝誤差的是V形塊安裝平面與底座上接觸平面和夾具體底座下平面與機(jī)床工作臺(tái)面的平面度誤差，即和共同作用的結(jié)果。由于，因此故夾具滿足設(shè)計(jì)要求。（2）定位導(dǎo)向鍵中心平面與工件軸心線平行度誤差和對(duì)稱度誤差的分析。若忽略V形塊本身定位誤差的影響，影響該平行度誤差和對(duì)稱度誤差的因素則為夾具體在銑床工作臺(tái)安裝時(shí)定位導(dǎo)向鍵制造誤差。由圖6.2可知，定位導(dǎo)向鍵與夾具體公差配合為18H7/h9，兩鍵距離為323mm。兩鍵槽公差：兩鍵公差：鍵與鍵槽配合最小間隙：根據(jù)公式由裝配圖可知，定位導(dǎo)向鍵中心平面與工件軸心線平行度誤差和對(duì)稱度誤差分別為0.05/100與0.04/100。故精度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。（3）鍵槽寬度精度分析。由于銑削刀具按標(biāo)準(zhǔn)刀具選取，分別為Φ8e8和R2兩種規(guī)格成形刀具，一次成形，其鍵槽寬度為Φ8H11，油槽不要求。尺寸公差，刀具公差，，同樣達(dá)到精度要求。綜上分析此夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足圖紙精度要求。夾具結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性分析在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了應(yīng)考慮保證工件的加工精度，提高生產(chǎn)率，延長(zhǎng)夾具的使用壽命外，還需考慮夾具的結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性。7.1.夾具的結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)定夾具結(jié)構(gòu)工藝性好壞，主要是看這種結(jié)構(gòu)在單件或小批生產(chǎn)的條件下，其制造、檢測(cè)、裝配、調(diào)試、維修所花費(fèi)的勞動(dòng)量是否最少而制造費(fèi)用又是否最低。為了保證所設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)具有良好的工藝性，在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:應(yīng)盡量多采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。夾具的裝配精度應(yīng)便于用調(diào)整、修配法來(lái)保證。夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)便于測(cè)量和調(diào)試。此外，在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意到，拆卸有關(guān)夾具零件時(shí)，應(yīng)盡可能受其他零部件的阻礙；夾具上某些零件拆卸后，若裝配時(shí)仍要求保持原來(lái)位置，應(yīng)考慮防止誤裝措施。諸如此類的問(wèn)題，若考慮不周，會(huì)影響夾具裝配，調(diào)試和維修的工藝性。7.2.夾具的經(jīng)濟(jì)性分析在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高設(shè)計(jì)水平，以保持獲得最佳經(jīng)濟(jì)效果，需對(duì)夾具進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。夾具的經(jīng)濟(jì)性可用下述不等式(6.1)評(píng)價(jià):（7.1）式中:S──使用夾具后節(jié)約的單件生產(chǎn)費(fèi)用，即經(jīng)濟(jì)效果（元/件）；N──使用夾具全年加工的工件數(shù)量，即工件的年產(chǎn)量（件）；C──使用夾具的全年費(fèi)用（元）。（1）夾具經(jīng)濟(jì)效果S的計(jì)算夾具的使用減少了單件的時(shí)間。一個(gè)工件的某一工序因使用夾具而減少的單件時(shí)間是:（7.2）式中:t1和t2分別為使用夾具前后工件的單件時(shí)間，min。輔助時(shí)間查表，換刀時(shí)間t=0.1min,變速或變速進(jìn)給0.02min,取工件0.2min，自動(dòng)夾緊時(shí)間0.002min手動(dòng)夾緊0.01min即=0.418min則=0.418min由于使用夾具而節(jié)省的工人工資額為:（7.3）式中:Z1和Z2分別為使用夾具前后操作人員每分鐘的工資額，元/min。若考慮雜費(fèi)節(jié)約的百分比a,使用夾具的經(jīng)濟(jì)效果為:（7.4）（2）夾具全年費(fèi)用C的計(jì)算一套夾具的全年費(fèi)用為：（7.5）式中:──設(shè)計(jì)成本系數(shù)（夾具設(shè)計(jì)和調(diào)整費(fèi)用與制造費(fèi)用之比），一般取0.5；──維修成本系數(shù)（夾具維修管理費(fèi)用與制造費(fèi)用之比），一般取0.2～0.3；T──夾具使用壽命，簡(jiǎn)單夾具T=1年，中等復(fù)雜夾具T=2～3年，復(fù)雜夾具T=4～5年；──夾具制造費(fèi)用（元），由下列計(jì)算:（7.6）式中:──材料的平均價(jià)格，元/kg；Q──夾具的毛坯重量，kg；t──夾具的制造工時(shí)，h；──工人平均工資，元/h；──工具車間雜費(fèi)百分比。由此可見(jiàn)，對(duì)各種不同的夾具方案，若年產(chǎn)量一定，S值越大，C值越小，則表明其經(jīng)濟(jì)性越好?？偨Y(jié)該夾具為兩工位銑床夾具，夾具總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位精度高、夾緊可靠、工件裝拆方便、快捷等優(yōu)點(diǎn)，采用該夾具在普通臥式銑床上進(jìn)行槽的銑削加工，所銑削的鍵槽和圓弧槽的幾何尺寸、形位精度以及表面粗糙度值均達(dá)到了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求；特別是解決了在銑削加工過(guò)程中兩槽對(duì)稱度難以保證的現(xiàn)象，因而車床尾座頂尖套筒零件兩槽加工質(zhì)量較好、加工效率顯著提高。在本次設(shè)計(jì)中采用了液壓泵為動(dòng)力源，進(jìn)一步減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。在本次課程設(shè)計(jì)的制作過(guò)程中，我深深的體會(huì)到一個(gè)看似簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)其實(shí)并不像我們想象中的那么簡(jiǎn)單，它所要考慮的東西還很多。要完善一個(gè)產(chǎn)品首先應(yīng)該對(duì)其功能作用有充分的了解，然后對(duì)實(shí)現(xiàn)這些功能的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，考慮哪種結(jié)構(gòu)方案能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能，哪種結(jié)構(gòu)更加合理、有效、簡(jiǎn)便。根據(jù)了解的類似結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)分析，再進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)、創(chuàng)新，爭(zhēng)取用最低的成本實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的功能。最后再根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出各個(gè)零件，應(yīng)當(dāng)考慮到零件的加工、材料、成本等問(wèn)題。致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及的全部?jī)?nèi)容是在指導(dǎo)老師劉淑香老師的悉心指下完成的。感謝劉老師給我們提供了良好的課題條件，讓我從這次設(shè)計(jì)中得到了很好的鍛煉。同時(shí)劉老師也為我們講解了不少難題，在此特別感謝。劉老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、平易近人的作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度讓我們受益非淺。從劉老師處我們學(xué)到了許多的專業(yè)知識(shí)和相關(guān)的設(shè)計(jì)方法。在此，謹(jǐn)向恩師表示最真誠(chéng)的感謝。感謝他在百忙中給予我們的指導(dǎo)。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向全體老師表示由衷的謝意。感謝他們兩年來(lái)的辛勤栽培。當(dāng)然還有本院其他老師的指導(dǎo)。在此我向各位給予我指導(dǎo)的老師表示忠心的感謝和致敬。課程設(shè)計(jì)，我想是我大學(xué)里、也是我學(xué)生時(shí)代中的最后的作業(yè)了，這次作業(yè)，也是我完成最認(rèn)真、投入心血最大的一次作業(yè)。設(shè)計(jì)的順利完成，離不開(kāi)老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，謝謝各位老師。最后還要感謝的，也是最應(yīng)該感謝的是山東科技大學(xué)，在學(xué)校和各位老師孜孜不倦的教誨和無(wú)微不至的關(guān)懷下，我擁有了更加成熟的思想和更加豁達(dá)的心胸，也學(xué)到了可以獨(dú)立于社會(huì)的一技之長(zhǎng)和永不停息的終身學(xué)習(xí)理念。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我在走上工作崗位之前好好的鍛煉一下自己。參考文獻(xiàn)［1］薛源順主編.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2011:1~196.［2］李慶壽主編.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1984:1~124.［3］宋殷主編.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.武漢：華中理工大學(xué)出版社,1990:1~200.［4］陸劍中、孫家寧主編.《金屬切削原理與刀具》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005:35~60.［5］許德珠主編.《機(jī)械工程材料》.北京：高等教育出版社,2001:55~145.［6］陳榕林主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)》.北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1995:75~98.［7］陳立德主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.北京：高等教育出版社,2002:30~168.［8］李益明主編.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1993:35~99.［9］鄭修本主編.《機(jī)械制造工藝學(xué)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1999:77~178.［10］王伯平主編.《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008:7~150.［11］李凱嶺主編.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：清華大學(xué)出版社,2010:180~380.［12］陳磊主編.《機(jī)械制造工藝學(xué)》.北京：北京理工大學(xué)出版社,2010:47~79.［13］戴陸武主編.《機(jī)械夾具設(shè)計(jì)》.西安，西北工業(yè)大學(xué)出版社,1990:45~190.［14］機(jī)械設(shè)計(jì)委員會(huì)主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004.［15］機(jī)械設(shè)計(jì)委員會(huì)主編.《工程機(jī)械液壓與液力傳動(dòng)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1978:164~191.［16］王自寬<eoreticalandExperimentalAnalysisonMulti-Coiled-SpiralPipeAppliedinCondenseranditsApplication>:100~379.［17］PengYouwen,<AnumericalCalculationofBailianyaHydroelectricStationWater–divertingStructureTransitionProcess>:100~379.附錄一外文Enteringthe21stcentury,China'seconomyandinternationalfullyconnected,enteredanewperiodofvigorousdevelopment.Thetoolmachinemanufacturingindustryisfacingbothmechanicalmanufacturingrequirementlevelascensionmanufacturingequipmentcausedbythedevelopmentofopportunities,alsoencounterafterjoiningtheworldtradeorganizationfierceinternationalmarketcompetitionpressure,acceleratingthedevelopmentofnumericalcontrolmachinetoolmachinemanufacturingindustrysustainabledevelopmentistosolveakey.Withtheindustryforncmachinetoolsingreatdemandandcomputertechnologyandmoderndesigntechniques,therapidprogressofCNCapplicationscopearestillgrowing,andconstantlydevelopwithmoreadapttotheneedsofproductionandprocessing.Thispaperbrieflyanalyzesthehigh,highprecisionCNCgeneralization,KaiFangHuapropertyrights,intelligent,multiaxial,networkinganddevelopmenttrendofsuch,greening,andputforwardtheCNCmachineinChinasomeproblemsindevelopmentof.Thedevelopmenttrendofncmachine1.fastpaceAscars,defense,aviation,aerospaceindustriesandaluminumalloy,therapiddevelopmentoftheapplicationofnewmaterialsforCNCmachineprocessing,highdemandishigherandhigher.Spindlespeed:thismachineadoptselectricspindle(ofbuilt-intypespindlemotor),spindle200000r/minsupremeturnshortdial;Feedrateis:intheresolutionforthe0.01muonm,thebiggestfeedratereached240m/minandmayobtainthepreciseprocessing;comparingSpeed:microprocessorfortherapiddevelopmentofhighspeedandprecisionncsystemdevelopmenttoprovidethesafeguard,developedaCPUhasdevelopedinto32-bitand64-bitCNCsystem,thehigherthefrequencytohundredsofmegahertz,thousandsofMHZ.Sincetheoperationspeedgreatlyenhance,makewhenresolutionforthe0.1um,0.01muonmstillcangetupto24~240m/min'sfeedingspeed;Cutterreplacementspeed:atpresentforeignadvancedprocessingcentertoolsalreadyinexchangetimeisgenerallyabout1s,highhasamountedto0.5s.2.TheprecisionTheaccuracyrequirementofthencmachinehasnowbeenconfinedtostaticgeometryprecision,andthemachine'smotionaccuracy,thermaldeformationandthevibrationmonitoringandcompensationmoreandgetattention.ImproveCNCsystemcontrolprecision:adoptinghighspeedinterpolationtechnologytoachievecontinuousintotinypieceofprogram,CNCcontrolunittofine,andusinghighresolutionpositiondetectiondevices,advancepositiondetectionaccuracy,positionservosystemwithnonlinearcontrolbyfeed-forwardcontrolmethods;Adopterrorcompensationtechnology:usingreverseclearancecompensation,screwpitcherrorcompensationandthecuttingtoolerrorcompensationforequipmenttechnology,suchasthermaldeformationerrorandspacecomprehensivecompensationerror.Researchresultsshowthattheintegratederrorcompensationtechnologyapplicationprocessingerrorcanbereduced60%~80%;Usinggriddecoderinspectionandtheimprovementofthemachiningcentertrajectorysimulationpredictedbytheprecision,andtheprocessingprecisionmachinetool,toensurethatthelocationaccuracyandrepositioningprecision,makeitsperformancelong-termstabilityindifferentoperationconditions,canfinishmanykindsofprocessingtasks,andensurethepartsprocessingquality.3.multiplefunctionsCompoundmachinereferstorealizeinamachineorasmuchaspossiblefromavarietyofelementstofinishedproductsemifinishedproductprocessing.Accordingtoitsstructurecharacteristicscanbedividedintoprocesscomplexandprocessesofcompoundtwo.Adoptedcomplexmachinetoolprocessing,reducetheworkpieceloadingandunloading,changeandadjusttoolandauxiliarytimeamongtheerrorproducesintheprocess,improvetheprecisionmachiningparts,shortenedproductmanufacturingcycle,improvetheproductionefficiencyandmanufacturersmarketreactionability,comparedwiththetraditionalprocessscatteredproductionmethodhasobviousadvantages.Theprocessingofcompoundalsoledtothemultiaxialtomodularmachinetool,thedevelopment.4.controlintellectualizationAsthedevelopmentofartificialintelligence,inordertosatisfythemanufacturingflexibilityandmanufacturingautomationdevelopmentneeds,ncmachinetoolsincontinuouslyimprovethelevelofintelligence.Specificreflectsinthefollowingaspects:processingadaptivecontroltechnology:throughthemonitoringprocess,cuttingforceandspindleandfeedmotorpower,current,voltage,usetheinformationsuchasthealgorithmoftraditionalandmodernachieredrecognitioninthetoolwearandbreakageforce,thestabilityofthestateandmachining,andbasedonthesestatestateregulatesreal-timeprocessingparameters(spindlespeed,feedspeed)andprocessinginstructions,makeequipmentinbestoperationstate,inordertoimprovethemachiningprecision,lowersurfaceroughnessandimproveequipmentoperationsafetyof;Processingparametersoftheintelligentoptimizationandselection:willprocessexpertsortechnicianexperience,partsprocessinggeneralandspeciallaws,usemodernintelligentmethod,basedonexpertsystemorstructuremodelbased"processingparametersoftheintelligentoptimizationandselector",usingittoobtaintheoptimumprocessingparameters,soastoimprovetheefficiencyandprocessingtechnologylevelprogramming,shortentheproductionpreparationtimepurpose;Intelligentfaultdiagnosisandtherepairtechnology:onthebasisoftheexistingfailureinformation,theapplicationmethodofrealizationofmodernintelligentfaultfastandaccuratepositioning;Intelligentmalfunctionplaybackandfaultsimulationtechnology:canacompleterecordofallkindsofinformationsystemofCNCmachineerrorsandaccidenthappenedonplaybackandsimulation,usedtodecidethemistakethecauses,tofindasolutiontotheproblem,theaccumulationproductionexperience;Intelligentacservodrivedevice:automaticidentificationload,andcanbeautomaticadjustmentparameters,includingtheintelligentservosystemofintelligentspindlecommunicationdevicedriversandintelligentservodevice.Thiskindofdevicedriverscanautomaticallyidentifymotorandloadofinertia,andautomaticcontrolsystemparameteroptimizationandadjustment,makedrivesystemforbestoperation;Intelligent4Mncsystem:inManufacturingprocesses,processing,testingintegrationistherapidmanufacture,fastdetectionandrapidresponse,willtheeffectivewayofmeasuring(Measurement),modeling(Modelling),processing(Manufacturing),machineoperation(4person(i.e.Manipulator)4M)fusioninasystem,soastorealizetheinformationsharingandpromoteMeasurement,modeling,processing,clamping,operationofintegration.5.KaiFangHuasystemDuetothefuturetechnologyhardwareandsoftwareinterfacecanopen:standardagreementcomplywiththeuniversallyrecognized,justasmallamountofredesignandadjustment,thenewgenerationofgeneralsoftwareandhardwareresourcescanbeadoptedbytheexistingsystem,absorptionandcompatible,thismeansthatsystemdevelopmentcostswillgreatlyreduceandsystemperformanceandreliabilitywillcontinuetoimproveandinlonglifecycle;Totheuser'sspecialdemandopen:updateproducts,extendthefunctionality,providevariouscombinationsofhardwareorsoftwareproductstomeetthespecificapplicationrequirements;TheestablishmentofnumericalcontrolstandardsareresearchandinternationalenactedanewkindofCNCsystemstandardsISO14649(STEP-NC)toprovideaspecificsystemisnotdependentontheneutermechanism,abletodescribeproductwholelifecycle,soastoachieveunifieddatamodelthroughoutthemanufacturingprocessandevenmanyindustrialfieldsproductinformationstandardization.Standardizedprogramminglanguage,convenientuseruse,andreducedandoperatingefficiencythedirectlyrelatedlaborcost.6.ThedriverparallelParallelmotionmachineovercometraditionalmachineseriesmechanismsmovingpartsqualitybig,systemlowstiffness,cuttercanonlyfeed,alongthefixedguideoffreedomonthelowside,equipmentprocessingoperationssuchasflexibleandversatileenoughinherentdefect,spindle(usuallyinthemobileplatform)andbaseforstaticplatform(usuallyadoptsparallelbetweenconnectedinstitutionsdrive,polebycontrollingthestemlengthofthestemistostemtheplatformofsupporttoobtaincorrespondingfreedommovement,whichcanrealizemulti-axisncmachining,assemblingandlinkageofmeasuringavarietyoffunctions,whichcanbettersatisfycomplexspecialpartsprocessing,ahighdegreeofmodularizationmodernrobots,lightweightandspeed,etc.Asanewparallelmachineprocessingequipment,hasbecomethepresentmachinetooltechnology,animportantresearchdirectionofmachinetoolindustrycametointernationalattention,isconsideredthe"sincetheinventionofnumericalcontroltechnologyinthemachinetoolindustrythemostmeaningfulprogress"and"the21stcenturyanewgenerationofncmachiningequipment".7.polarize(large-scaleandminiaturization)Defense,aerospaceandaviation,careerdevelopmentandenergyandotherbasicindustryequipmentunitsrequirelargeandthegoodperformanceofncmachinetoolssupport.Andultra-precisionprocessingtechnologyandthemicro/nanotechnologyisthe21stcentury'sstrategictechnology,todevelopacanadaptmicrosmallsizeandmicro/nanomachiningprecisionofnewmanufacturingtechniquesandequipment,sominiaturemachinetoolsincludingmicrocuttingprocess(turning,milling,grindingmachines,microelectricmachineandmicrolaserprocessingmachineandminiaturepress,etcaregraduallyincreasethedemand.8.interactiveinformationnetworkFacingfiercecompetitionfortheenterpriseconcerned,makingncmachinetoolshavetwo-way,high-speednetworkingcommunicationfunction,toensurethattheinformationflowbetweendifferentdepartmentsintheworkshopunimpededisveryimportant.Canrealizenetworkresourcesharing,andcanrealizenumerically-controlledmachinetool'sremotemonitoringandcontrol,training,teaching,management,stillcanachievenumericalcontrolequipmentofdigitalservice(CNCmachinefaultdiagnosisandmaintenancedistance).9.NewfunctionalcomponentsInordertoimprovetheperformanceofCNCmachinevariousaspectswithhighprecisionandhighreliability,thenewfunctionalele-mentsofbecomeinevitable.Thetypicalnewfunctionalcomponentsinclude:high-frequencyelectricspindle:high-frequencyelectricspindleiswithhighfrequencymotorspindlecomponentofintegration,withsmallsize,highspeed,butsteplessspeedregulationandsoonaseriesofadvantagesinvariousnewncmachinetools,hasawiderangeofapplications.Electricballscrew:electricballscrewisservomotorsandballscrewofintegration,simplifythestructureofncmachine,withlesstransmissionlinks,compactstructureandsoonaseriesofadvantages.10.TheapplicationofmultimediatechnologyThemultimediatechnologysetcomputer,audio-visualandcommunicationtechnologyatanorganicwhole,makethecomputerhasthesynthesisprocessingvoice,text,imagesandvideoinformationability,soalsoproposedtotheuserinterfacegraphicalrequirements.Reasonablehumanizeduserinterfacegreatshowtheuseofnon-professionalusersplace,peoplecanthroughthewindowandmenuoperation,facilitateblueprintprogrammingandquickprogramming,3dcoloured3ddynamicgraphicsdisplay,graphicsimulation,graphicsdynamictrackingandsimulation,differentdirectionviewsandlocaldisplayscalingfunctionrealization.Besides,inthenumericalcontroltechnologyapplicationofmultimediatechnologycandoinformation.附錄二中文進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際全面接軌，進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵