基于proe的汽車閥體零件機械加工工藝及夾具設計【鉆孔夾具】【含CAD圖紙、說明書】

基于proe的汽車閥體零件機械加工工藝及夾具設計【鉆孔夾具】【含CAD圖紙、說明書】,鉆孔夾具,含CAD圖紙、說明書,基于,proe,汽車,閥體,零件,機械,加工,工藝,夾具,設計,鉆孔,cad,圖紙,說明書,仿單 畢業(yè)設計（論文） 附錄： Micro-machine From the beginning, mankind seems instinctively to have desired large machines and small machines. That is, large” and “small” in comparison with human-scale. Machine larger than human are powerful allies in the battle against the fury of nature; smaller machines are loyal partners that do whatever they are told. 1.introduce If we compare the facility and technology of manufacturing larger machines, common sense tells us that the smaller machines are easier to make. Nevertheless, throughout the history of technology, larger machines have always stood out. The size of the restored models of the water-mill invented by Vitruvius in the Roman Era, the windmill of the Middle Ages, and the steam engine invented by Watt is overwhelming. On the other hand, smaller machines in history of technology are mostly tools. If smaller machines are easier to make, a variety of such machines should exist, but until modern times, no significant small machines existed except for guns and clocks This fact may imply that smaller machines were actually more difficult to make. Of course , this does not mean simply that it was difficult to make a small machine; It means that it was difficult to invent a small machine that would be significant to human beings. Some people might say that mankind may not have wanted smaller machines. This theory, however ,dies not explain the recent popularity of palm-size mechatronics products. Some people might say that mankind may not have wanted smaller machines. This theory, however, does not explain the recent popularity of palm-size mechatronics products. The absence of small machines in history may be due to the extreme difficulty in manufacturing small precision parts. 2. Why micromachine now The dream of the ultimate small machine, or micro-machine, was first depicted in detail about 30 years ago in the 1966 movie “Fantastic Voyage”. At that time, the study of micro-machining of semiconductors had already begun. Therefore, manufacturing minute mechanisms through micro-machining of semiconductors would have been possible, even that time,. There was, however, a wait of over 20 years before the introduction, about 10 years ago, of electrostatic motors and gears made by semiconductor micromachining. Why didn’t the study of micro-machining and the dream of micro-machines meet earlier? A possible reason for this is as follows. In addition to micro-machining, the development of micromachines requires a number of technologies including materials, instrumentations, control, energy, information processing, and design. Before micro-machine research and development can be started, all of these technologies must reach a certain level. In other words, the overall technological level, as a whole, must reach a certain critical point, but it hadn’t reached that point 30 ago. Approximately 20 years after “Fantastic Voyage”., the technology level for micromachines finally reached a critical point. Micromotors and gears made by semiconductor micromachining were introduced at about that time, triggering the research on development of micromachines. The backgroud of the micromachine boom, which started about 10 years ago, can be explained by the above. 3.micromachine as gentle machines How do micromachines of the future differ from conventional machines? How will they change the relationship between nature and humans? The most unique feature of micro-machine is, of course, its small size. Utilizing its tiny dimensions, a micromachine can perform tasks in a revolutionary way that would be impossible for conventional machines. That is, micro-machines do not affect the object or the environment as much as conventional machines do. Micromachines perform their tasks gently. This is a fundamental difference between micromachines and conventional machines. The medical field holds the highest expectations for benefits from this feature of micromachines. Diadnosis and treatment will change drastically from conventional methods, and “Fantastic Voyage” may no longer be a fantasy. If a micromachine can gently enter a human body to treat illness, humans will be freed from painful surgery and uncomfortable gastro-camera testing. Furtherore, if micro-machines can halt the trend of ever-increasing size in medical equipment, it could slow the excess growth and complexity of medical technology, contributing to the solving of serious problems with high medical costs for citizens. Micro-machines are gentle also in terms of machine maintenance, since they can be inspected and repaired without difficulty in reaching and overhauling the engine or plant. The more complex the machine, the more susceptible it is to malfunction due to overhaul and assembly. In addition, there have been more instances of human errors during overhaul and assembly. It is good for the machine if overhaul is not necessary. It is even better if maintenance can be performed without stopping the machine. Repeated stop-and-go operation will accelerate damage of the machine due to excess stress caused by thermal expansion. Such gentleness of a mocromachine is an advantage, as well as a weakness in that a micromachine is too fragile to resist the object or the environment; this is the drawback of the micro-scale objects. For example, a fish can swim freely against the current, but a small plankton cannot. This is result of physical laws and nothing can change it. Still, the plankton can live and grow in the natural environment by conforming to the environment. Unlike conventional machines which fight and control natural, micromachines will probably adapt to and utilize nature. If a micromachine cannot proceed against the current, a way will be found to proceed with the flow, naturally avoiding collisions with obstacles. 4. Micro-electronics and mechatronics The concept of micromachines and related technologies is still not adequately unified, as these are still at the development stage. The micromachines and related technologies are currently referred to by a variety of different terms. In the United States, the accepted term is “micro electro mechanical systems” (MEMS); in Europe, The term “Microsystems technology”(MST) is common, while the term “micro-engineering” is sometimes used in Britain. Meanwhile in Australia “micro-machine”. The most common term if it is translated into English is “micromachine”. The most common term if it is translated into English is “micromachine” in Japan. However “micro-robot” and “micro-mechanism” are also available case by case. The appearance of these various terms should be items taken as reflecting not merely diversity of expression, but diversity of the items referred to. Depending on whether the item referred to is an object or a technology, the terminology may be summed up as follows: Object: micro-robot, micro-mechanism Technology: micro-engineering, MST Object & technology: MEMS, micro-machine With regard to technology, if we summarize the terms according to 1) where the technology for micromachine systems branched from, and 2) whether the object dealt with by the technology in question is an element or a machine system, the terms can be organized as follows. That is, MEMS and MST stem from mechatronics, and have developed dealing mainly with machine systems. In this sense, MEMS and MST on the one hand micromachines and microengineering on the other hand form two separate groups, but as former has started to move in the direction of machine systems, while the latter has already incorporated microelectronics, the difference between the two groups are gradually disappearing. Looking at the areas in the two groups, given that the machine systems which are the main concern of micromachine include microelectronics, it would be natural to assume that micromachines inchude MEME and MST. 5 .the definition and development aim It is difficult at present to give a unified definition of micromachines, but if these are taken to be machine systems as output of micromachine technology, the scope for variation of the definition narrows slightly. The micromachine technology project being project being promoted under the Industrial Science and Technology Frontier Program Agency of Industrial Science and Technology of MITI, and the micro-machine Center, define micro-machines as follows: Micro-machines are small machines composed of sophisticated functional elements less than a few millimeters in size, constructed to perform complex tasks on a small scale. The above definition of micro-machines is in fact inseparable from the development aims for micro-machines. At present, debate on the definition of micro-machines is exactly the same as debating development aims, that is, the diversity of definitions of micromachines reflects the diversity of development aims. 6.Conclusions. Micromachines are unconventional artifacts with respects to their gentle features to people and nature. The current diversity of the definition of them is originated from development objectives and technological starting points. Micromachine technologies, in view of their development prospect, are expected as generic technologies for the twenty-first century to support industry and medicine as well as daily life. Micromachine technologies are essential also for improving the conventional machines in general. Micro-machines are artifacts in tiny size, but they will exert a strong influence on our lifestyles and society. 譯文： 微 型 機 器 從一開始，人類似乎本能的就有一種想制造“大機器”和“小機器”的愿望，這里的所謂“大”和“小”是相對人類身體本身的尺寸而言。比人體大的機器將成為人類同暴虐無情的自然界做斗爭的得力助手，而些小機器則只能乖乖地聽從人類的命令，讓干什么就干什么。 1、介紹 如果我們比較那些比較大的機器的設備和生產科技，普通的感覺告訴我們，小機器容易制造，然而，在全歷史期間，大機器已經闡述了這一點。在羅馬時期，威克威斯發(fā)明的在水戰(zhàn)中已經修復過的模型尺寸，還有，中世紀的風車和瓦特發(fā)明的蒸汽機正在代替。在另一方面，科技歷史上的小機器主要是工具，如果小機器容易制造，像這樣的很多種機器應該存在。但直到現代，除了槍和時鐘之外，沒有標志性的小機器誕生。 這個事實可能暗示小機器實際上更難制造。當然，這不簡單地意味著制造一個小機器是困難的。它意味著發(fā)明一個對人類有標志性意義的小機器是困難的。 一些人可能說人類不想要小機器，然而，這個理論不能解釋近來流行的袖珍型的機械產品。 歷史上小機器的缺乏可能因為在生產小的精確部分的困難。 2、為什么現在有微型機器 最后的小機器的夢想，或者微型機器，大約在三十年前，即1966年由影片“夢幻旅行”里，第一次詳細的描敘了。在那個時候半導體的微型機器的研究已經開始了。甚至在那個時候通過半導體的小機器的微小生產機械化已經可能了，然而，在大約十年以前通過半導體小機械制造的馬達和傳動裝置的產品出現之前等了二十年。 為什么小機器的研究和夢想不能早點滿足呢？可能是下面這些原因，除微型機器外，小微型機器的發(fā)展要求很多科技，包括材料控制，能量，信息進程和設計，在微型機器可能開始被研究和發(fā)展之前，所有的這些科技必須達到某一定的水平。換句話說，總之，全面的科技水平必須達到關鍵的一點，但是在三十年前沒有達到那點。 大約在“夢幻旅行”之后二十年，微型機器的科技水平最后達到了關鍵點上，也大約在那個時候通過半導體的微型機械制造的微型馬達和傳動裝置的被介紹，啟發(fā)了微型機器發(fā)展的研究。 大約在十年前開始的微型機械繁榮的背景可能是上述原因。 3、微型機器作為好機器 怎樣區(qū)別將來的微型機器和一般機器？他們將怎樣改變人類和自然的關系？ 當然，微型機器最獨特的特征是：它是很小的，利用它微小的尺寸，改革后的微型機器將可能像一般機器一樣執(zhí)行任務，那就是微型機器不影響物體和環(huán)境，就像一般機器一樣，能很好的執(zhí)行任務。這就是一般機器和微型機器之間的基本區(qū)別。 醫(yī)療領域只有最高期望：從微型機器中可以得到益處，診斷和治療將從一般方式徹底改變，“夢幻旅行”不可能是個夢想。如果機器能夠進入人的身體治療疾病，人類將減輕像手術一樣的痛苦和透射那樣的不舒服感，而且，在醫(yī)療器械方面如果微型機器能夠停止尺寸增長的趨勢，它可能減少醫(yī)療科技方面的增長和復雜，而醫(yī)療科技將為人們解決嚴重問題。 微型機器在機器維修方面也是很方便的。但是在拖動設備時它們不能方便的修理，因為拖動和安裝，機器越復雜，功能越敏銳。而且，在拖動和安裝時，人們出現的錯誤有很多情況，如果沒有必要拖動，對機器來講是有益處的。如果不用停止機器就可以維修的話是最好的。反復的開和停，將會加速機器的損壞，這是因為冷氣裝置的膨脹引起壓力。 這樣好的微型機器有優(yōu)點也有缺點。那就是微型機器太脆弱不能抵制周圍環(huán)境和物體，這是因為缺少微型物。 例如，魚在水里能很自由的游，但是浮游生物不能，這是自然規(guī)律，沒有什么能改變，然而，浮游生物能夠在合適的環(huán)境里生活和成長。 不象一般機器能對抗或控制自然，微型機器只可能適應和利用自然，如果微型機器不能加速潮流，那么跟隨潮流將會發(fā)現一種方法，這樣可自然的避免碰撞和障礙。 4、微電 微型機器的概念和相關的科技不能充分的成為一體，因為這也是發(fā)展的階段，微機和相關科技當今由不同時期決定，在美國，接受的時期是“微電機械化系統”，在歐洲，“微系統科技”時期很普通，而在英國，有時候是“微電”而同時在澳大利亞用“微型機器”，在日本的時期如果翻譯成英語就是“微機”，然而，“微機器人”和“微機械化”也是有益的。 這些不同時期的出現是反映而不僅僅是表達的不同，是指一系列的不同，根據指的物體還是科技，可用下列術語綜合： 物體：微機器人，微機械化 科技：機電，MST 物體與科技：MEMS，微機 關于科技，如果我們根據1）總結的時期分離出機械化系統的科技，根據2）是否可懷疑通過科技處理的物體，是一個基本元素還是機械系統?？偨Y如下：那就是，從機械化MEMS和MST系列，已經發(fā)展處理主要的機械系統，在這種情況下一方面MEMS，MST，微機和微電，另一方面形成兩個分離的組。但是以前已經開始了機械系統移動的方向，然而后來已經混合了微電，這兩組之間的區(qū)別是逐漸消失的。 在這兩組看，假設機械系統，它是主要包括基本元素的微機；假定微機包括微電，那么假設微機包括MEMS和MST是很自然的。 5、定義和發(fā)展目標 現在對微機下一個相一致的定義是困難的，但是如果這些極限當作機械系統作為微機科技的產量，那么定義變化的儀器有點狹窄。 通過工業(yè)科學和科技領域的計劃以及微機中心，促進了微機科技。定義微機如下： 微機是小的機器，由少于一毫m的復雜功能元素組成。用在一個小的尺度上，裝配來執(zhí)行復雜的任務。 以上微機的定義事實上是不能從微機發(fā)展的目標中分離開來的。目前，既討論微機的定義，同時討論發(fā)展的目標，那就是，微機的不同定義反映了發(fā)展目標的不同。 6、結論 微機是不方便的，因為它們對人類而言所具有的特征?，F在定義的不同是源于發(fā)展目標和科技起點。回看它的發(fā)展景色，微機科技被期望像一般科技一樣，在二十一世紀支持工業(yè)和醫(yī)療，跟日常生活相似?？偟膩碚f，為提高普通機器，微科技是必要的。微機在微小尺寸方面是人造物品，但它們將對我們的生活和社會產生強烈的影響。 8 2 摘 要 本次設計的課題是閥體的夾具設計及建模 本論文先按照加工工藝 及夾具設計的一般步驟 進行了以下部分的設計 通過對零件的分析 討論了零件的機械加工工藝過程 工藝規(guī)程設 計和毛胚的種類 通過零件的分析后制定零件機械加工工藝路線 說明 表面加工方法的選擇 零件加工工藝原則和工藝編制 確定夾具總體方 案 包括加工的方法 定位方案和定位誤差的分析 夾緊方案 切削夾 緊力的計算 制造業(yè)是國家發(fā)展與社會進步的基礎 而工藝制造將是 未來面對普通消費者的主要的機械制造產品 而隨著國家的發(fā)展人民生 活水平的提高 人們對加工產品的需求和要求必定變的更多 所以我們 有必要對加工零件的設計與加工投入更多的精力 而我將在畢業(yè)后前往 一家以機械生產為主的企業(yè)工作 所以了解機械中零件的加工工藝特點 及工藝工裝設計是非常必要的 通過本次設計鞏固大學所學的基礎知識 并為以后走上工作崗位更好的工作打下堅實的技術 關鍵詞 閥體 夾具設計 工藝編制 3 Abstract The subject of this design is the design and modeling of the valve body In this paper according to the processing technology and fixture design of the general steps the following parts of the design Through the analysis of the parts the machining process process design and the type of hair germ of the parts are discussed After the analysis of the parts the machining process of parts is formulated and the selection of machining method the principle and process of the parts are worked out Determine the overall scheme of fixture including the method of processing positioning method and positioning error analysis clamping scheme cutting clamping force calculation Manufacturing industry is the foundation of national development and social progress and process manufacturing will be the main machinery manufacturing products in the future and with the improvement of people s living standards people s demand and demand for processed products will become more and more so we need to put more effort into the design and processing of parts And I will go to a mechanical manufacturing enterprises to work so it is necessary to understand the machining process characteristics and process design of mechanical parts Through the design of the university to consolidate the basic knowledge of the University and to work for the future to better work to lay a solid technology 4 Key words body fixture design process preparation 5 目 錄 摘 要 2 ABSTRACT 3 目 錄 4 目 錄 5 1 我國汽車制造業(yè)概論 8 1 1 我國汽車制造業(yè)發(fā)展現狀 8 1 2 我國汽車發(fā)展史 8 1 3 我國汽車制造發(fā)展展望 9 2 夾具的概述 10 2 1 夾具的發(fā)展趨勢 10 2 2 夾具的組成 11 2 3 夾具的作用與意義 12 3 PROE 設計環(huán)境的簡述 14 3 1 PROE 設計軟件介紹 14 3 2 PRO E 的 CAM 功能應用 14 3 3 設計任務及要求 15 3 4 加工環(huán)境介紹 15 4 閥體零件加工工藝的基本理論 16 4 1 閥體零件機械技工工藝過程及組成 16 4 1 1 工藝過程 16 4 1 2 工藝過程的組成 16 4 2 閥體制造專業(yè)的工藝文件 17 5 閥體的分析 19 5 1 閥體的作用 19 5 2 閥體的工藝性分析 19 5 2 1 閥體材料的選擇及毛坯成型 19 5 2 2 工藝路線的分析及擬訂 19 5 2 3 刀具的選擇及切削用量的確定 3 22 6 專用夾具的設計 24 6 1 設計夾具應該注意的問題 24 6 2 定位和夾緊方案的確定 24 6 3 定位誤差的計算 24 6 4 螺母的夾緊力 25 6 5 鉆模的鉆孔精度計算 26 F 26 6 6 6 鉆套的設計 26 6 6 1 鉆套內孔直徑的確定 26 6 6 2 鉆套材料的選擇 27 6 6 3 鉆套與工件間的距離 h 的確定 27 7 夾具的三維建模過程 28 7 1 鉆套的建模 28 7 2 墊腳的建模 30 7 3 支撐桿的建模 31 7 4 鉆模板的建模 33 7 5 定位塊的建模 34 7 6 立板的建模 36 7 7 壓板的建模 38 7 8 單定位板的建模 38 7 9 底板的建模 39 7 10 夾具各部件的工裝 41 總 結 46 參考文獻 47 致 謝 48 7 2 摘 要 本次設計的課題是閥體的夾具設計及建模 本論文先按照加工工藝 及夾具設計的一般步驟 進行了以下部分的設計 通過對零件的分析 討論了零件的機械加工工藝過程 工藝規(guī)程設 計和毛胚的種類 通過零件的分析后制定零件機械加工工藝路線 說明 表面加工方法的選擇 零件加工工藝原則和工藝編制 確定夾具總體方 案 包括加工的方法 定位方案和定位誤差的分析 夾緊方案 切削夾 緊力的計算 制造業(yè)是國家發(fā)展與社會進步的基礎 而工藝制造將是 未來面對普通消費者的主要的機械制造產品 而隨著國家的發(fā)展人民生 活水平的提高 人們對加工產品的需求和要求必定變的更多 所以我們 有必要對加工零件的設計與加工投入更多的精力 而我將在畢業(yè)后前往 一家以機械生產為主的企業(yè)工作 所以了解機械中零件的加工工藝特點 及工藝工裝設計是非常必要的 通過本次設計鞏固大學所學的基礎知識 并為以后走上工作崗位更好的工作打下堅實的技術 關鍵詞 閥體 夾具設計 工藝編制 3 Abstract The subject of this design is the design and modeling of the valve body In this paper according to the processing technology and fixture design of the general steps the following parts of the design Through the analysis of the parts the machining process process design and the type of hair germ of the parts are discussed After the analysis of the parts the machining process of parts is formulated and the selection of machining method the principle and process of the parts are worked out Determine the overall scheme of fixture including the method of processing positioning method and positioning error analysis clamping scheme cutting clamping force calculation Manufacturing industry is the foundation of national development and social progress and process manufacturing will be the main machinery manufacturing products in the future and with the improvement of people s living standards people s demand and demand for processed products will become more and more so we need to put more effort into the design and processing of parts And I will go to a mechanical manufacturing enterprises to work so it is necessary to understand the machining process characteristics and process design of mechanical parts Through the design of the university to consolidate the basic knowledge of the University and to work for the future to better work to lay a solid technology 4 Key words body fixture design process preparation 5 目 錄 摘 要 2 ABSTRACT 3 目 錄 4 目 錄 5 1 我國汽車制造業(yè)概論 8 1 1 我國汽車制造業(yè)發(fā)展現狀 8 1 2 我國汽車發(fā)展史 8 1 3 我國汽車制造發(fā)展展望 9 2 夾具的概述 10 2 1 夾具的發(fā)展趨勢 10 2 2 夾具的組成 11 2 3 夾具的作用與意義 12 3 PROE 設計環(huán)境的簡述 14 3 1 PROE 設計軟件介紹 14 3 2 PRO E 的 CAM 功能應用 14 3 3 設計任務及要求 15 3 4 加工環(huán)境介紹 15 4 閥體零件加工工藝的基本理論 16 4 1 閥體零件機械技工工藝過程及組成 16 4 1 1 工藝過程 16 4 1 2 工藝過程的組成 16 4 2 閥體制造專業(yè)的工藝文件 17 5 閥體的分析 19 5 1 閥體的作用 19 5 2 閥體的工藝性分析 19 5 2 1 閥體材料的選擇及毛坯成型 19 5 2 2 工藝路線的分析及擬訂 19 5 2 3 刀具的選擇及切削用量的確定 3 22 6 專用夾具的設計 24 6 1 設計夾具應該注意的問題 24 6 2 定位和夾緊方案的確定 24 6 3 定位誤差的計算 24 6 4 螺母的夾緊力 25 6 5 鉆模的鉆孔精度計算 26 F 26 6 6 6 鉆套的設計 26 6 6 1 鉆套內孔直徑的確定 26 6 6 2 鉆套材料的選擇 27 6 6 3 鉆套與工件間的距離 h 的確定 27 7 夾具的三維建模過程 28 7 1 鉆套的建模 28 7 2 墊腳的建模 30 7 3 支撐桿的建模 31 7 4 鉆模板的建模 33 7 5 定位塊的建模 34 7 6 立板的建模 36 7 7 壓板的建模 38 7 8 單定位板的建模 38 7 9 底板的建模 39 7 10 夾具各部件的工裝 41 總 結 46 參考文獻 47 致 謝 48 7 1 我國汽車制造業(yè)概論 1 1 我國汽車制造業(yè)發(fā)展現狀 我國汽車工業(yè)經過近 50 多年的發(fā)展 已逐步成為國民經濟的支柱產業(yè) 形成 了由幾個大型企業(yè)集團和眾多配套長組成的完整的汽車制造體系 但是我國汽車工業(yè)起步晚 起點低 規(guī)模小 技術落后 產業(yè)結構不合理 改 革開放以來雖有較快發(fā)展 但與汽車生產大國相比差距明顯 單從絕對產量來看 我國 2003 頭 6 個月共生 產銷售汽車 200 多萬輛 全年預計超過 400 萬輛 盡管 相比去年同期增長了 30 但全國總產量尚不足國際汽車巨頭通用公司的年產量 我國已經加入 WTO 按照我國對于汽車行業(yè)的承諾 到 2006 年 我國汽車整車 進口關稅水平將降至 25 零部件降至 10 并且逐步取消一些諸如進口配額等 非關稅保護政策 國內汽車行業(yè)將直接面對開放的國際市場 這對于我國尚屬幼稚 的汽車產業(yè)來說 將是一個非常嚴峻的考驗 我國汽車工業(yè)的差距 除了規(guī)模上的差距 更重要的制造技術以及管理技術上 的差距 而其中最重要的是管理上的差距 整體來說 當前我國汽車行業(yè)普遍存在 很多的管理問題 1 1 2 我國汽車發(fā)展史 我國的第一輛汽車于 1929 年 5 月在沈陽問世 由張學良將軍掌管的遼寧迫擊 炮廠制造 張學良讓民生工廠廠長李宜春從美國購進 瑞雪 號整車一輛 作為樣 車 李宜春將整車拆卸 然后除發(fā)動機后軸 電氣裝置和輪胎等用原車零件外 對 其它零件重新設計制造 到 1931 年 5 月歷時兩年 終于試制成功我國第一輛汽車 我國最早進口汽車是在 1901 年 清光緒二十七年 是匈牙利人李恩時 Leine 將兩輛汽車帶入上海 一輛是涼篷式汽車 另一輛是折疊式軟篷 前排為雙輪座席 車輪是木制的 外面包上實心橡膠輪胎 自 1953 年 7 月第一汽車制造廠動工興建 1957 年 7 月投產 1957 年 7 月 13 日我國生產出第一輛載貨的解放牌汽車 又于 1958 年 5 月 我國第一汽車制造 廠自行研制設計生產了第一輛與當時政治風云起伏顛簸 榮辱與共的紅旗牌轎車 被譽為 東方神韻 幾十年來 我國汽車工業(yè)得到了快速的發(fā)展 特別是改革開 放以來 汽車生產采用了各種高科技及人性化的安全及便利設施 汲國外汽車科研 8 之精華 1 3 我國汽車制造發(fā)展展望 在一項調查中 消費者認為 合資車在技術含量 品牌價值和服務方面要優(yōu)于 自主品牌 技術含量是一直是自主品牌汽車的最大的軟肋 由于中國自主品牌企業(yè)都是小 廠 沒有雄厚的技術背景 給人們形成了根深蒂固的技術落后的印象 除了技術含量 品牌形象也是自主品牌的弱項 品牌是產品的質量 技術含量和 售后服務等要素所支撐起來的企業(yè)綜合實力的體現 1 下一個轎車消費熱可能在 2009 年出現 考慮到換車周期和消費周期 2 華北地區(qū)城市的出租車換車 治理超載后的大噸位載重汽車 農用車和特 種車是新的行業(yè)增長點 3 低檔車制造企業(yè)面臨非常大的生存壓力 4 電動 混合燃料車依然不會有什么市場 節(jié)能概念 款式新潮的轎車可能 成為 賣點 5 雖然有大眾公司這樣的外資廠商決定減少在華投資 但是不會形成群體效 應 而非常值得重視的是 日資企業(yè)在華有后發(fā)制人的潛力 并且會在廣州一帶形 成日資汽車產業(yè)鏈 6 中檔車的價格風險較大 也是市場注意力所在 但是高檔車價格下降空間 反而不大 需要密切注意外資在這方面的動向和操作方式 7 由于中國市場和生產效率問題乃至貿易保護主義抬頭 世界汽車業(yè)向中國 轉移的趨勢并不明顯 區(qū)別與電子 紡織 輕工 但是 政府將會用極大的努力促 使其轉移成功 目前處于比較微妙的時期 8 關稅和配額政策的取消效應已經被市場消化 在 2005 年 不一定會出現車 價大幅下降的局面 因為消費市場已經處于下降狀態(tài) 它不是簡單地用降價手段就 能刺激起來的 9 汽車大賣場將是行業(yè)內第一個破滅的泡沫 9 2 夾具的概述 2 1 夾具的發(fā)展趨勢 夾具從產生到現在 大約可以分為三個階段 第一個階段主要表現在夾具與人 的結合上 這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具 是加工過程加速和趨于完善 第二階段 夾具成為人與機床之間的橋梁 夾具的機能發(fā)生變化 它主要用于工件 的定位和夾緊 人們越來越認識到 夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有 著密切的關系 所以對夾具引起了重視 第三階段表現為夾具與機床的結合 夾具 作為機床的一部分 成為機械加工中不可缺少的工藝裝備 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展 對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求 使 多品種 中小批生產作為機械生產的主流 為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢 必 然對機床夾具提出更高的要求 它主要表現在以下幾個方面 1 發(fā)展通用夾具新品種 通用夾具是使用最廣泛的一種夾具 發(fā)展通用夾具以代替某些專用夾具 內容 包括以下 發(fā)展高精度通用夾具 廣泛采用高效率通用夾具 發(fā)展適用于各種類型零件工藝特征的專用夾具 2 發(fā)展調整式夾具 調整式夾具經過部分零件的更換和重新調整組合 即可適應不同工件的加工 適用程度介于通用和專用之間 主要有兩種類型 通用可調式夾具和調整式夾具 3 推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具 組合夾具 組合夾具式有一套預先制好的各種不同形狀 不同規(guī)格尺寸 具有互換性和耐 磨性的標準元件與合件所組成 拼拆夾具 10 與組合夾具有相同之處 有一系列可多次利用的標準零件與基礎零件 但又采 用了部分具有一定專用性的部件 其夾緊部件多采用液壓傳動裝置 4 加強專用夾具的標準化和規(guī)格化 強夾具元件的標準化和規(guī)格化 不但能加速生產準備周期 而且也可使夾具的 生產由單件轉為成批 降低夾具制造成本 因此 可節(jié)省勞動力 縮短生產準備周 期 5 專用夾具中采用高精度 高效率的夾具 主要滿足高生產率的加工要求 使之有可能采用采用平行或平行先后的加工方 法 采用多件的加工方法 以及盡可能縮短或重合輔助時間的方法來壓縮單件工時 提高生產率 6 大力推廣和使用機械化及自動化夾具 生產機械化及自動化是技術革命的中心內容 大力推廣和使用機械化及自動化 夾具以減少和消除繁重的體力勞動是機械制造中的重要問題 7 推廣和發(fā)展擴大機床性能的夾具 具體的有仿形裝置 機床改裝用的各類夾具 8 采用新結構 新工藝 新材料來設計和制造夾具 實踐證明 采用新結構 新工藝 新材料來設計和制造夾具 能滿足機械加工 中的定位要求 并簡化制造工藝 縮短了生產周期 并能保證零件的加工精度 2 2 夾具的組成 夾具要起到應有的作用 一般來說應由以下幾部分組成 1 定位元件 定位元件是用來確定工件正確位置的元件 被加工工件的定位基面與夾具定位 元件直接接觸或相配合 2 夾緊裝置 夾緊裝置是使工件在外力作用下仍能保持其正確定位位置的裝置 3 對刀元件 導向元件 對刀元件 導向元件是指夾具中用于確定 或引導 刀具相對于夾具定位元件 具有正確位置關系的元件 例如鉆套 鏜套 對刀塊等 11 4 聯接元件 夾具聯接元件是指用于確定夾具在機床上具有正確位置并與之聯接的元件 例 如安裝在銑床夾具底面上的定位鍵等 5 其他元件及裝置 根據加工要求 有些夾具尚需設置分度轉位裝置 靠模裝置 工件抬起裝置和 輔助支承等裝置 6 夾具體 夾具體是用于聯接夾具元件和有關裝置使之成為一個整體的基礎件 夾具通過 夾具體與機床聯接 以上這些組成部分 并不是對每種機床夾具都是缺一不可的 但是任何夾具都必須 有定位元件和夾緊裝置 它們是保證工件加工精度的關鍵 目的是使工件 定準 夾牢 2 3 夾具的作用與意義 由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進行設計 故可事先采取措施來保 證操作的安全 對工件進行機械加工時 為了保證加工要求 首先要使工件相對刀 具 或機床 有正確的位置 并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動 為此 進行機械加工之前 先將工件裝夾好 工件的裝夾方法有兩種 一種使工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上 另一 種使工件裝夾在夾具上 采用第一種方法裝夾工件時 一般要先按圖樣要求在工件表面劃線 劃出加工 表面的尺寸和位置 裝夾時用劃針或百分表找正后再夾緊 這種方法不需專門裝備 但效率低 一般用于單件或者小批生產 批量較大時 大都采用夾具裝夾工件 用 夾具裝夾工件有以下優(yōu)點 1 保證加工精度 降低人工等級 零件的加工精度 包括尺寸精度 幾何形狀精度和表面相互位置精度三種 實 用夾具的最大功用 是保證零件上加工表面的位置精度 例如 在搖臂鉆床上使用 鉆夾具加工孔系時 可保證達到 0 10 0 20mm 的中心距精度 而按劃線找正加工 時 僅能保證 0 4 1 0mm 而且受到操作技術的影響 同批零件的質量也不穩(wěn)定 12 當工件的形狀復雜及精度要求高時 往往不易或不能依靠通用機床及其附件來 達到加工要求 因此需要采用專用夾具 2 擴大機床工藝范圍 利用機床夾具 能擴大機床的加工范圍 例如 在車床或鉆床上使用鏜?？梢?代替鏜床鏜孔 使車床 鉆床具有鏜床的功能 3 提高勞動生產率和降低加工成本 使用夾具后 免除了每件都要找正 對刀等時間 加速工件的裝卸 從而大大 減少了有關工件安裝的輔助時間 特別對那些機動時間較短而輔助時間長的中小件 加工意義更大 此外 用夾具安裝還容易實現多件加工 多工位加工 可進一步縮 短輔助時間 提高勞動生產率 4 減輕操作的勞動強度 保證安全生產 由于夾具中可以采用擴力機構來減小操作的原始力 而且有時還可以采用各種 機動夾緊裝置 故可使操作省力 減輕勞動強度 由于專用夾具可以按照工件加工 的具體要求進行設計 故可事先采取措施來保證操作的安全 5 改變原機床的用途 擴大機床適用范圍 工件的結構形狀時各式各樣的 現在對精度和生產率的要求也越來越高 在某 些情況下 原有機床難以適應 為解決這一困難 往往采用專用夾具以擴大機床的 適用范圍 實現 一機多用 在產品更換時 工廠現有的機床設備 有時往往不 能適應新產品的要求 為此 可以采用夾具來改變機床的用途 13 3 PROE 設計環(huán)境的簡述 3 1 PROE 設計軟件介紹 Pro ENGINEER 是當今 3D CAD CAM 系統的標準軟件 廣泛應用于電 子 機械 模具 工業(yè)設計 汽車 航天 家電 玩具等行業(yè) Pro ENGINEER 集合了零件設計 產品組合 模具開發(fā) NC 加工 鈑金件設計 鑄造件設計 造型 設計 逆向工程 自動測量 機構仿真 應力分析 產品數據管理等功能于一體 Pro ENGINEER 是一個參數式設計的 CAD CAM 系統 參數式設計就是將 零件尺寸的設計用參數來描述 并在設計修改時通過修改參數的數值來更改零件的 外形 這項參數式設計的功能不但改變了設計的概念 并且將設計的便捷性推進了 一大步 Pro ENGINEER 參數式設計的特性 單一數據庫 Pro ENGINEER 可隨時由 3D 實體模型產生 2D 工程圖 而且 自動標示工程圖尺寸 不論在 3D 還是 2D 圖形上在尺寸修改 其相關的 2D 圖形 或 3D 實體模型均自動修改 這樣可確保資料的正確性 由于采用單一數據庫 提 供了所謂雙向關連性的功能 正符合現代產業(yè)中的同步工程 實體模型 3D 實體模型除了可以將用戶的設計思想以最真實的模型在計算機 上表現出來之外 借助于系統參數 用戶還可隨時計算出產品的體積 面積 重心 慣性大小等 以了解產品的真實性 并補足傳統面結構 線結構的不足 用戶在產 品設計過程中 可以隨地回掌握以上重點 設計物理參數 并減少許多認為計算時 間 特征作為設計的單位 Pro ENGINEER 以最自然的思考方式從事設計工作 如孔 開槽 圓角等均被視為零件設計的基本特征 除了充分掌握設計思想之外 還在設計過程中導入實際的制造思想 也正因為以特征作為設計的單元 因此可隨 時對特征做合理 不違反幾何的順序調整 插入 刪除 重新定義等修正動作 3 2 PRO E 的 CAM 功能應用 在產品的數控制造加工編程方面 PRO ENGINEER 軟件提供了強大的數 14 控編程模塊 PRO NC 該 CAM 模塊與 CAD 模塊集成在一起 具有強大的數控 加工編程 后置處理功能 PRO NC 可分別對各種加工機床的各種加工方式進行數 控加工編程 能產生生產過程規(guī)劃 提供參數化的刀位軌跡生成 估計加工的時間 它所具有的數控車削 銑削 線切割加工編程功能 支持車削中心 五軸銑削中心 和四軸線切割數控加工編程功能 具備完整關聯性 對任何設計更改 能自動生成 加工程序和資料 利用 PRO NC 生成的刀具軌跡文件稱為 CL DATA CUTTER LOCATION DATA 通過 NC CHECK 進行仿真加工檢測切削狀況 提供的 VERICAT 模擬功能可以模擬材料的去除過程 使用戶對切削過程進行快速校驗和 刀具軌跡的優(yōu)化設計提供指導 以預測誤差和干涉過切 產生的 CL 刀位文件經 NCPOST 或 GPOST 后置處理產生 NC 代碼 其提供的后置處理程序能滿足 如 FANUC Heidenhain Simenses Mitsubishi Mazak Agie 和 Charmilles 等數控系統 用戶可以通過修改 OPTION FILE 文件 機床配置文件 和 FIL FILE 文件 數控機床系統接口文件 產生合適自有數控機床系統的后置處理程 序 然后進行切削加工 3 3 設計任務及要求 1 運用 Pro E 軟件建立零件的三維實體模型 并完成工程圖的生成和尺寸的標 注 2 制定零件的加工工藝規(guī)程并編制機械加工工序卡一套 3 設計其中一道工序的夾具圖紙一套 4 運用 Pro E 軟件實現夾具零件的工裝 3 4 加工環(huán)境介紹 閥體的加工要求有下列數控設備 車削加工中心 數控電火花線切割機 以及 專業(yè)夾具 修理維護設備和量具等加工設備 零件的加工不需要操作者很強的工藝 經驗 但需要有數控加工的基礎 能熟練進行對刀等的操作 懂得維護和調整機床 15 16 4 閥體零件加工工藝的基本理論 4 1 閥體零件機械技工工藝過程及組成 4 1 1 工藝過程 工藝過程是指直接改變生產對象的形狀 尺寸 相對位置和性質等 使其成為 成品或者半成品的過程 而在機床上用切削刀具或其他工具加工毛坯或半成品 使 其尺寸及形狀發(fā)生變化的過程稱為機械制造工藝過程 通常還把與機械加工有直接 關聯的輔助工作也包含在機械加工工藝過程中 機械加工工藝過程中包括以下內容 1 切屑型加工 加工中以產生切屑來切除金屬層而獲得工件或半成品所要求的 形狀 尺寸和表面質量 它的基本方法是刨 插 削 鉆 鉸 擴 锪 削 銑削 拉 推 削 磨 研 珩 超精加工 削 刮削 點火花加工 電化學加工等 后 3 中多用于設備 工裝的加工 2 無屑型加工 有冷壓加工 如滾壓螺紋 活塞銷孔的冷壓加工等 化學加 工 3 輔助型工作 包括檢驗 去毛刺 清洗和涂防銹劑 熱處理 平衡 稱重等 4 1 2 工藝過程的組成 機械加工工藝過程總是由若干個按順序排列的工序組成 而工序又可分為安裝 工位 工步 走刀 1 工序 是指一個工人或一組工人在一個工作地對一個或同時對幾個工件所連 續(xù)完成的那一部分工藝過程 劃分工序的標志是 機床或工作地是否變動和工作是 否連續(xù) 工序是工藝過程的基本組成部分 2 安裝與工位 在一道工序中 有時工件需要在該設備或工作地上進行幾次裝 夾 定位與夾緊 或變動幾個位置 才能連續(xù)完成該工件的全部工作內容 如幾個 表面的先后加工或粗 精加工 所以 某些工序可能有幾次安裝或幾個工位 安裝 工件加工前在機床上 或夾具中 進行定位和夾緊的過程成為安裝 通 常把工件經一次裝夾后完成一定的工序內容稱為一次安裝 工位 是指為了完成一定的工序部分 在一次裝夾工件后 工件與夾具或設備 17 的可動部分 一起相對于刀具或設備的固定部分 所占據的每一個位置 機械加工 中的主要工位都有相應的刀具和加工表面 3 工步 是指加工表面 或裝配時的連接表面 和加工 或裝配 工具不變的 情況下 所連續(xù)完成的那一部分工序 機械加工中一個工序的一個工位上所完成的 工序內容 有時不是單一的 對其中的加工表面 刀具 切削速度和進給量都不變 的那一部分工序內容 稱為一工步 若其中至一發(fā)生變化 就應視為另一個工步 4 走刀 是當工件余量教大 在一個工步中需要進行多次行程來切削 則每次 行程的切削稱為一次走刀 多一次走刀 就要增加一部分基本時間和空行程時候 使生產率減低 故在大量生產中 通常用控制毛坯余量和誤差的方法來避免多次走 刀 2 工藝過程的組成工藝設計時確定的 加工工藝不同 同一零件的工藝過程的組 成就不同 4 2 閥體制造專業(yè)的工藝文件 一 工藝工作和工藝文件 閥體零件的制造一般是在較短的節(jié)拍時間內 嚴格按工藝過程完成的 從生產 準備到正式生產 都必須有一套完整的 詳細的 各個專業(yè)的工藝文件作依據 如 鑄造 鍛造 機械加工 沖壓 熱處理 焊接 電鍍 油漆 裝配等各種工藝文件 工藝文件是工藝工作的成果以文件形式確定下來的全部資料的總稱 按其作用可分 為工藝規(guī)程和管理用工藝文件兩類 前者是后者的基礎和依據 后者是前者得以實 施的保證 工藝文件按使用階段又分為生產準備用工藝文件 試生產用工藝文件和 生產用工藝文件 一 工藝工作的主要內容 在閥體制造企業(yè)中 工藝工作始終處于各項工作的核心位置 它對其它技術工 作 管理工作具有導向 協調和認可的作用 機械加工工藝工作的主要內容可歸結 為 1 參加產品設計調研和對產品圖的結構工藝性質進行審查 會簽 2 繪制毛坯圖或審查 會簽毛坯廠提供的毛坯圖 3 工藝的初步設計 編制閥體工藝方案 進行技術經濟分析 這項工作應盡早地結 合產品圖 毛坯圖會簽時進行 一般以詳細的工藝過程卡形式進行 必須對每道工 序的時間 投資和主要精度的定位方案三個方面作出估計 18 4 工藝的技術設計 應用尺寸鏈理論確定各工序和加工余量 5 工藝的施工設計 確定各工序的工藝裝備 夾具 刀具 輔具 量具和檢具 切削用量 時間定額和工序負荷率 所用的工藝文件有 工序卡 典型機床調整卡 檢驗工序卡 各類工具清單 或草案 和專用工裝 設備設計任務書等 7 工廠設計 包括新建 擴建 改建工廠 車間 生產線 設計 所用工藝文件有 工藝設備平面布置圖和工廠設計說明書 以及有關工藝文件 7 日常工藝工作 工序能力測算和驗證 工序穩(wěn)定分析 現場故障和質量問題診斷 并提出解決措施 工藝紀律檢查 工藝過程的改進等 8 其它協調工作 廠房 動能 設備和工裝設計的會審 協調及會簽 以及施工 安裝調試的配合 驗收等 二 工藝文件的重要性 1 工藝文件的性質 工藝文件是閥體生產中的紀律性文件 有關人員都應嚴 格執(zhí)行 違背工藝文件就是違背工藝紀律 應對其產生的不良后果負責 工藝文件是帶有決策性的文件 它關系到企業(yè)的投資效益 產品質量和生產率 制訂工藝文件 一般要經過反復調研 多方案比較 廣泛征求意見等過程 而且要 經過校核 逐級審批 簽字后方能生效 當然 工藝文件也不是一成不變的 發(fā)現 問題 應依照規(guī)定的審批手續(xù)及時修訂 完善 2 工藝文件的作用 1 是生產準備的依據 2 是指導操作的依據 如刀具調整 工件安裝 切削用量 工序尺寸 冷切 液使用等都必須按工藝文件進行 3 是生產組織 管理的依據 如各個工種人員配備 工時考核 生產計劃 經濟核算都一工業(yè)文件規(guī)定的工序為基本單元 4 是輔助生產和生產服務的初始依據 如工具 動能的生產 供應是按照工 具一覽表 清單 和工廠設計要求進行的 5 是相互交流工藝技術資料 19 5 閥體的分析 5 1 閥體的作用 閥體有兩個 26 的大孔 稱為壓力油的主流道 兩個 26 的大孔各與兩個 長斜孔相通 然后兩長斜孔分別與 3 9 和 2 6 的側孔相連 由于兩側孔的直徑 不同 所以在相同時間內的通過的壓力油的流量不同 因而所產生的液壓力大小不 同 通過開啟不同的閥門實現不同的控制 5 2 閥體的工藝性分析 5 2 1 閥體材料的選擇及毛坯成型 材料選用 45 號鑄鋼 閥體的毛坯采用鑄造成型 鑄造能加強零件的綜合性能 能夠滿足零件的剛度和強度要求 5 2 2 工藝路線的分析及擬訂 對于比較復雜的零件 可以考慮幾個加工方案 分析比較后 從中選出比較合 理的加工方案 1 選擇定位基準 綜合分析零件的結構特點 技術要求及毛坯的具體情況 選擇閥體的兩個側面 為定位基準 2 決定各表面的加工方法 劃分加工階段 閥體的上端面是與螺栓裝配 下端面是與泵裝配 其表面粗糙度要求 1 6 故 要采用精銑和磨的加工方法 車 4 2 65 的環(huán)形槽 用專用車床夾具 割槽刀 2 65 見圖 5 1 對于孔的加工 由于最終的孔是 26 所以首先先粗 鉆 19 的孔 然后進行擴孔 見圖 5 2 鉆 2 12 7 的斜孔用專用的鉆夾具 12 7 的錐柄麻花鉆 鉆小孔時用專用的鉆小孔夾具 2 6 和 3 9 的 直柄麻花鉆 車外側外圓 錐面 用端面車刀和外圓車刀 車頂孔 用專用英制螺 紋車刀 20 3 選擇加工設備及刀 夾 量具 總原則是根據生產類型與加工要求 使所選擇的機床及工藝裝備既能保證加工質量 又經濟合理 中批生產條件下 通常采用通用機床加專用工 夾具 大批量生產條 件下 多采用高效專用機床 組合機床流水線 自動線與隨行夾具 圖 5 1 局部圖 圖 5 2 局部放大圖 21 4 擬定工藝路線 從閥體的 PROE 三維建模 來直觀的分析閥體的工藝加工過程 從而制定工藝 路線 圖 5 1 閥體零件圖 由閥體的三維實體可以看出銑上下平面 加工孔 斜孔都需要專用夾具 各以 上下平面為基準 粗 精銑上下平面 粗鉆 2 20 頂孔 然后在擴孔至 2 26 在數孔車床上車螺紋 先加工一個螺紋 這個夾具類似與其中一個鉆孔的夾具 然 后在加工另個 這個夾具是個內螺紋 固定在車床主軸上 用剛才哪個加工好的螺 紋旋進去固定就可以加工另一側的螺紋 初步的工藝路線制定如下 1 粗銑下平面 2 粗鉆 2 20 頂孔 3 粗銑下平面 鏜孔 4 車螺紋 5 擴孔 6 銑上平面 7 鉆斜孔 8 磨上平面 9 車 O 形槽 10 鉆孔 22 11 鉆小孔 對于工序 5 與 6 如果先擴孔再銑上平面 就不利于控制擴孔的深度 所以應 當變更 5 與 6 的工序順序 對于工序 10 鉆孔 不應該一次性鉆至通孔 應該從兩 端分步進行鉆孔 改進的加工工藝路線制定如下 1 粗銑下平面 2 粗鉆 2 20 頂孔 3 粗銑下平面 鏜孔 4 車外側螺紋 5 車內側螺紋 6 銑上平面 7 擴孔 2 27 8 鉆斜孔 9 磨上平面 10 車 O 形槽 11 鉆孔 一端鉆 12 7 0 13 深度 43 另一端鉆孔 12 7 0 13 至通孔 12 鉆小孔 5 2 3 刀具的選擇及切削用量的確定 3 刀具的選擇 進給量 切削深度 進給次數 閥體上下兩平面的尺寸為 83 8 38 9mm 粗銑下平面時選用 50 的立銑刀 1 2r min 1 5 1 粗鉆 2 20 的頂孔 選用 19 的柄麻花 鉆 0 4mm min 59 1 粗銑下平面 選用 50 的立銑刀 650mm min 1 5 1 粗鏜 22 9 孔 選用 22 鏜刀 160mm min 1 1 精鏜 22 9 孔 選用 22 3 鏜刀 160mm min 0 5 1 23 車外側螺紋 45 外圓刀 60mm min 4 4 車內側螺紋 45 外圓車刀 60mm min 4 4 銑上平面 選用 40 立銑刀 2mm r 2 2 擴 2 26 孔 選用 25 的內空鏜刀 100mm r 1 55 2 鉆斜孔 2 13 7 選用 12 7 錐柄麻花鉆 1 5mm r 52 2 平磨上平面 60 磨床砂輪 0 1mm r 0 18 1 車 O 形槽 選用割槽刀 2 65 180mm min 1 3 1 鉆 12 7 0 13 的孔 選用 12 7 錐柄麻 花鉆 0 4mm r 6 5 1 鉆小孔分別為 3 9 0 08 和 2 6 0 08 選用 3 9 和 2 6 的直柄 麻花鉆 0 1mm r 6 73 1 24 6 專用夾具的設計 6 1 設計夾具應該注意的問題 對機床夾具的基本要求是 工件定位正確 定位精度滿足加工要求 工件夾緊 牢固可靠 操作安全方便 成本低廉 為此 在設計機床夾具時 應該注意以下一 下問題 4 1 定位精度 2 夾緊方式 3 結構設計 4 夾具結構的剛度和強度 5 夾具與機床和刀具的位置關系 6 操作使用安全 7 結構的工藝性 本夾具的各部件采用 45 號鋼 能夠滿足剛度和強度的要求 6 2 定位和夾緊方案的確定 根據加工要求和基準的選擇 確定閥體相鄰的兩個側面作為定位基準 兩個側 面用側定位板和單定位板擋住 這兩個定位板上都裝有螺釘頂住閥體的兩個側面 閥體的上斷面放置在定位塊上 夾緊方式采用壓板壓住工件 然后用螺母旋緊 使之得以夾緊 在上下 縱向 和橫向的自由度得以限制 實現夾緊的目的 25 6 3 定位誤差的計算 此夾具以平面作定位基準 兩個面通過 3 個支撐點與閥體的表面相接觸 下面 計算閥體在橫向與縱向方向的定位誤差 定位圖 7 1 如下 圖 7 1 定位圖 5 90 定 位 B H htg 55 32 51 tg0 05定 位 4 32 0 001454 0 00728 此誤差在零件精度要求的范圍內 符合要求 定位基準的選擇 基準的選擇有如下的原則 6 1 統一基準原則 應盡可能選擇用同一組精基準加工工件上盡可能多的加工表面 以保證各加 工表面之間的相對位置關系 2 互為基準原則 當工件上兩個加工表面之間的位置精度要求比較高時 可以采用兩個加工表 面互為基準反復加工的方法 3 自為基準原則 一些表面的精加工工序 要求加工余量小而均勻 常以加工表面自身為基準 6 4 螺母的夾緊力 螺母的夾緊力 26 螺紋的公稱直徑 16mm 螺紋中徑 d2 14 701mm 手柄長度 L 190mm 手柄上的作用力 10 公斤力 產生的夾緊力 800 公斤力 查手冊 7 6 5 鉆模的鉆孔精度計算 系數值 320 3 20 56193LdFK 概 率 系 數 鉆模精度 F K m P 普通精度 0 8 0 5 0 4 0 35 高精度 0 8 0 35 0 4 0 23211 LddhbFKkmepdl 工件加工尺寸 L 的偏差 鉆模上固定襯套中心位置 毫米 普通精度的鉆模去 0 05 毫米 高精度取 0 02 毫米 固定襯套孔最大直徑 毫米 3d 可換鉆套外圓最小直徑 毫米 2 可換鉆套孔最大直徑 毫米 鉆套下面到工件上端面的間隙 毫米 h 鉆套長度 毫米 8 l 0 8 0 02 0 35 0 4 0 05 0 2 20 L 30 20 56193 56 19 1 0 1144L 詳細尺寸見零件圖 27 6 6 鉆套的設計 6 6 1 鉆套內孔直徑的確定 1 鉆套內孔基本尺寸應等于所引導的刀具最大極限尺寸 2 由于鉆頭 擴孔鉆 鉸刀等都是標準定尺寸刀具 故鉆套內徑按基軸制 選取 如果鉆套所引導的是刀具導向部分 不是切削刀部分 也可以按基孔制選 取 3 鉆套孔與刀具間應有一定的配合間隙 因此應合理制定引導孔的公差帶 一般鉆孔 擴孔時按 F7 粗鉸時按 G7 精鉸時按 G6 當采用 GB1132 73 或 GB1133 73 標準鉸刀鉸 H7 或 H9 孔時 則可不必按刀具最大來計算 直接按孔 的基本尺寸 分別選用 F7 或 E7 作為引導孔的基本尺寸與公差帶 當鉆套引導的刀 具的導向部分時 9 其公差配合選用 7Hf 6g5 根據以上的原則 這里選鉆套內孔孔徑為 20 5 其公差配合為 7Hf 6 6 2 鉆套材料的選擇 鉆套材料的選用 主要從耐磨性考慮 為減少磨損 避免誤差過大 應選擇耐 磨材料 經過淬火硬度為 HRC58 64 的 CrWMn 合金材料符合要求 6 6 3 鉆套與工件間的距離 h 的確定 鉆套與工件間的距離 h 應適當選取 當 h 太小時 切屑難以自由排出 將加工 表面被損壞 甚至折斷鉆頭 當 h 太大時 將使導向精度降低 h 值可按下列公式 選取 加工鑄鐵時 h 0 3 0 7 d 加工鋼時 h 0 7 1 5 d 其中 d 為鉆頭 直徑 但在加工斜孔時 為保證起鉆點準確 h 值應尺寸取小 10 此零件是鑄鋼 h 0 7 1 5 d h 1 24 20 5 25 42mm 在此 h 取 25 5mm d 為鉆套的內徑 h 為鉆套與工件間的距離 28 7 夾具的三維建模過程 7 1 鉆套的建模 打開 PROE2001 file new detail reature create soild protrusion revolve solid done one side done set up plane pick 選 front 面 okay top 選 top 面 done sel 繪制圖 7 1 370 done done 生成圖 7 2 圖 7 1 草繪圖 feature creste cut extrude solid done oneside done makedatum offset 29 plane coord sys pick 選 front 輸入 6 done done okay top 選 top 繪制圖 7 3 done okay blind 輸入 3 done 切材料 18 中心距為 24 深度為 3 feature creat solid chamfer edg 45 d 輸入 3 done pick 選出需要導角的 邊 feature creat cut revolve solid done one side done plan pick 選 fron t okay top 選 top 繪制圖 7 4 done okay 360 done done 圖 7 2 實體圖 圖 7 3 草繪圖 30 圖 7 4 草繪圖 圖 7 5 實體圖 7 2 墊腳的建模 new detail feature creat protrusion extrude solid done oneside done plane pick 選 top 面 okay top 選 front 面 done blind done 輸入 10 done done feature creat solid cut extrude soild done bothsides done plane pick 選 front okay top 選 top 繪制圖 7 6 okay thru all done done 31 圖 7 6 草繪圖 生成圖 7 7 圖 7 7 實體圖 打孔 feature creat cut extrude solid done both sides done plane pick 選 top okay thru all done done done 生成圖 7 8 12 32 圖 7 8 實體圖 7 3 支撐桿的建模 new detail feature creat protrusion revolve solid done one side done plan pick okay top 選 top 繪制圖 7 9 done 360 done done done d 生成 7 10 圖 7 9 草繪圖 33 圖 7 10 實體圖 7 4 鉆模板的建模 file new feature create solid protrusiong solid done oneside done plane pick okay top 選 top 繪制圖 7 11 done 360 done done 生成圖 7 12 file new feature create solid protrusion extrude soild done one side done plane pick 選 top 面 okay top 選 front 草繪下圖 34 圖 7 11 草繪圖 done blind 輸入 25 feature create solid cut extrude solid done oneside done make datum offset plane coord sys pick 選 right 平面 enter value 25 done okay top plane pick front 繪制 19 done okay blind done 輸入 15 do ne 得到下圖 圖 7 12 實體圖 7 5 定位塊的建模 file new feature create solid protrusiong extrude solid done oneside done oneside done plane pick 選 front flip okay top 選 top 繪制 7 13 圖 done blind done 輸入 85 done create soild cut extrude solid done one side plane pick 選 front okay top 選 top 繪制圖 7 14 done done okay blind done 輸入 12 done done 35 creat solid cut extrude solid done done oneside done makedatum offset plane coord sys pick enter valude 輸入 18 done done okay top 繪制圖 7 15 done done okay blind done 輸入 12 done done 得圖 7 16 creat solid cut extrude solid done done oneside done plane pick 選 top flip okay top 選 righ 繪制圖 7 17 done okay blind done 輸入 15 得底部的 M8 螺紋孔 creat solid cut extrude solid done done oneside done plane pick 選底板 上平面 畫 21 的圓 位置尺寸見零件圖 done bilnd 輸入 20 done done 生成圖 7 18 圖 7 13 草繪圖 36 圖 7 14 草繪圖 圖 7 15 草繪圖 圖 7 16 實體圖 37 圖 7 17 草繪圖 7 18 圖 實體圖 7 6 立板的建模 file new feature create solid protrusion extrude solid done both sides done plane pick 選 front okay top 選 top 繪制 M12 done feature creste cut extrude solid done oneside done makedatum offset plane coord sys pick 選 front 輸入 62 5 done done okay top 選 top 繪制 M12 done oksy blind 輸入 23 done 得圖 7 19 38 圖 7 19 實體圖 feature copy mirror select independent select plane pick front done feature create cut extrude solid done oneside done makedatum offset plane coord sys pick 選 front 輸入 62 5 done done okay top 選 top 繪制 5 done oksy blind 輸入 25 done 同樣的方法繪制零件另一端的錐銷孔 得到圖 7 20 圖 7 20 草繪圖 39 7 7 壓板的建模 file new feature create solid protrusion extrude solid done oneside done plane pick 選 front okay top 選 top 繪制圖 7 21 done blind done 輸入 20 得圖 7 22 圖 7 21 草繪圖 圖 7 22 實體圖 7 8 單定位板的建模 file new feature create solid protrusion extrude solid done oneside done plane pick 選 front okay top 選 top 繪制圖 7 23 done blind done 輸入 8 得圖 7 24 40 圖 7 23 草繪圖 圖 7 24 實體圖 7 9 底板的建模 file new feature create solid protrusion extrude solid done oneside done plane pick 選 front okay top 選 top 繪制圖 7 25 done blind done 輸入 8 feature creste cut extrude solid done both sides done plane pick 選 right okay top 選 top 繪制切的幾何圖形 done done oksy thru all done feature creste cut extrude solid done oneside done top filp okay top 選 front 繪制 2 19 2 11 done oksy blind 輸入 20 生成圖 7 26 41 圖 7 25 草繪圖 圖 7 26 實體圖 file new part feature create solid protrusion extrude solid done oneside done plane pick 選 front okay top 選 top 繪制圖 7 27 done blind done 輸入 8 得圖 7 28 42 圖 7 27 草繪圖 圖 7 28 實體圖 7 10 夾具各部件的工裝 零件裝配的的基本步驟如下 13 1 單擊工具欄新建文件的按鈕 出現新增對話框 用戶可以選擇下列兩種模式之一 1 使用缺省的組件設計模板 在類型選項區(qū)域選組件 輸入組件名稱 直接單 43 擊確定按鈕 則系統自動產生互相垂直的 3 個基準平面 ASM FRONT ASM RIGH ASM TOP 及坐標系 ASM DEF CSYS 如圖 7 29 所示 圖 7 29 對話框 2 不使用缺省的組件設計模板 在類型選項區(qū)域組件 輸入組件名稱 取消使 用缺省模板選項 單擊確定按鈕 出現如入 7 30 所始的新文件選項對話框 選用空白選項 單擊確定按鈕 圖 7 30 對話框 2 在組件命令菜單下選 元件 以進行裝配工作 3 在元件命令菜單下選 裝配 以調用一個零件或組件 通稱 零組件 零 組件在選 裝配 以調用另一個零件 零組件出現在主窗口內 在主窗口右側 則出現元件放置對話框 如圖 7 31 所示 用以指定零組件裝配約束的類型 44 圖 7 31 對話框 4 用戶直接在零組件選取裝配參考幾何 PRO ENGINEER 系統會自動在元件 放置對話框的約束選項區(qū)域的種類 用戶持續(xù)選取裝配參考幾何 直至元件放 置對話框下放顯示完 在單擊對話框的確定按鈕 即完成零組件的裝配 此外 也可先由元件放置對話框的約束選項區(qū)域選擇適當的裝配約束 然后再于零組 件上選取裝配參考幾何 5 若需要再進行其他零組件的裝配 則再重復 3 及 4 的步驟 進行裝配 6 裝配完后 可選視圖 分解將所有零組件分解開來 若要恢復原始 未分解開的 組件 則選視圖 取消分解 45 圖 7 32 工裝圖 裝配是應該注意點 線 面之間的約束 注意相互之間的關系 裝配約束的類 別有 11 種 匹配 匹配 偏距 對齊 對齊 偏距 插入 坐標系 相切 線上點 曲面上的點 曲面上的邊 自動 46 圖 7 33 總裝圖 圖 7 34 爆炸圖 47 總 結 為期兩個多月的畢業(yè)設計已經完滿結束 本次的畢業(yè)設計使我收獲很大 從小 的方面來說鍛煉了我的意志和對待實際工作的耐心 培養(yǎng)了我必須具備的素質 細 心 這是作為設計人員必須具備的素質 記住 慢工出細活 加強了我查閱資料的 能力 從大的方面來講是對我大學四年所學知識的一次綜合測評 一次綜合運用 當然在大學四年里學的東西畢竟是有限的 而且很多的知識趨于理論方面 和實際 的設計還有很大的差別 因此在本次設計過程中碰到很多的問題 這無疑是對我的 巨大考驗和挑戰(zhàn) 但是面對困難我沒有退路 憑著自己大學四年所學習的專業(yè)知識 以及指導老師和同學的幫助 還有從學 校圖書館借來的各種設計手冊 使得本次設計得以按時按質的完成 當然 設計中 必然會存在不少問題 如有關發(fā)動機的裝配以及氣缸等零件的加工工藝方面的常識 性 經驗性的問題還有待解決 尤其是發(fā)動機裝配這一點需要特別說明 因氣缸結 構所限制 我們只能將主軸軸承裝在氣缸端蓋上 這樣我們在裝配主軸時就會涉及 到裝配精度與裝配工藝的問題 這就要求在裝配時花費較多的時間與精力 這也是 日后我們進行結構改進時首要考慮的地方 我對本次設計進行了如下簡單的總結 1 如何進行設計計劃 包括學習計劃和繪圖計劃 圖層 便于整體修改 顏色 要少 2 保證設計質量 可以學習相關的知識 借鑒以前的工程 向老師咨詢等 對需要計算的布置認真對待 對按照經驗布置的要參考以往的經驗 在滿足要求的 條件下 用創(chuàng)新思維進行改進 還必須具備細心的素質和積極活躍的思維 3 減少返工 設計過程中要細心 從頭到尾再做一遍