1598-香煙橫包機右支架工藝規(guī)程及夾具設計

1598-香煙橫包機右支架工藝規(guī)程及夾具設計,香煙,包機,支架,工藝,規(guī)程,夾具,設計 學士學位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權南昌航空大學可以將本論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。作者簽名： 日期：導師簽名： 日期：1畢業(yè)設計（論文）外文翻譯題目 五軸磨床加工工具運動鏈的設計和分析專 業(yè) 名 稱 機械設計制造及其自動化班 級 學 號 068105337學 生 姓 名 鄭帥棟指 導 教 師 羅海泉填 表 日 期 2010 年 5 月 18 日2五軸磨床加工工具運動鏈的設計和分析E.L.J. Bohez，設計與制造工程部門，亞洲技術研究所摘要：五軸 CNC 加工中心現在應用得非常廣泛。大多數機器的運動學原理都是以直角笛卡兒坐標系統為基礎的。這篇文章對有可能的概念上的設計和基于理論上有可能的自由度的結合并且真實存在的器械進行了分類。本文還定義了一些有用的定量參數，例如：工作空間利用因素、機器加工工具的空間利用率、方位空間的指標和方位角。同時還分析了不同概念的優(yōu)缺點，給出了選擇的標準和機器結構的設計。最近在工業(yè)中提出的一些基于斯圖爾特平臺的概念也將在這篇文章中進行簡要的論述。關鍵詞：五軸；機器加工工具；運動鏈；工作空間；CNC；旋轉軸1.介紹機器加工工具的主要設計規(guī)范應該滿足以下法則：1）運動件在工具和零件的定位和安置上應該 有足夠的彈性。2）以可能的最快的速度進行定位和安置。 3）以可能的最高的精確度進行定位和安置。 4）加工工具和工件的快速切換。5）保護環(huán)境。6）可能的高速材料移動率。 一臺機器的加工工具的軸的個數通常是由機器自由度數或者是在機器滑動過程中獨立可控的運動數來決定的。隨著加工工具軸對應 Z 坐標軸的產生，ISO 軸命名法推薦使用右手坐標法則。一個三軸磨床有三個方向的線性滑動：X、Y 和 Z，這使得機器能放置在相應軸向滑動范圍內的任何一個位置。加工工具軸的方向在加工的時候保持不變。這就限制了與工件連接的加工工具的彈性，并最終導致很多不同的結構。為了增加在可能的加工工具、工件定位中的彈性而不用重新設計結構，我們將要在增加更多的機器的自由度。對于一個傳統的三線性軸機器，能通過提供旋轉滑動來實現。圖1 就展示了一個五軸磨床的例子。2.運動鏈接圖3制作一個機器的運動鏈接圖對于分析機器是很有用的。從運動鏈接圖中我們可以很快區(qū)別兩組軸：圖 2 展示了在圖 1 中五軸磨床的運動鏈接圖。從圖中我們可以看到，工件由四根軸運載，而加工工具只由一根軸運載。 五軸機器就像兩個相互協作的機器人，一個機器人運載工件，另一個機器人則運載加工工具。為了得到工件和工具定位上最大的彈性，機器至少需要 5 個自由度，這意味著工具和工件能在任何角度下連接起來。從一個剛性的物體運動連接點的觀點來說，我們也可以理解對軸的個數的最低要求。為了定位兩個在空間上相互連接的剛體，每個剛體（工具和工件）需要 6 個自由度或者 12 個自由度。然而，任何不改變兩者之間定位的共同的平移和旋轉的存在將會使自由度數目減少 6 個。兩個剛體之間的距離是由工具的加工路徑來決定的，這個距離也將會允許減少一個多余自由度，這樣就使得最小的自由度數為5。3.文化背景（略）4.五軸機器運動結構的分類按照機器的旋轉和平移軸分類，我們可以把機器運動結構分為四大類：（1）三個平移軸和兩個旋轉軸；（2）兩個平移軸和三個旋轉軸；（3）一個平移軸和四個旋轉軸；（4）五個旋轉軸。近乎所有存在的五軸機器設備都屬于（1）類。很多的定位焊接機器人、圈絲機器和激光加工中心也屬于這一類。只有有限的一些用來加工輪船推進器的五軸機器屬于（2）類。 （3）和（4）類只有在設計需要增加更多自由度的機器人的時候才會用到。4五根軸可以分布在工具和工件之間的結合處。第一種分類是根據運載軸的工具和工件的數量和在運動鏈中各個軸的次序來劃分的。另一種分類是根據旋轉軸放置的位置（是在工具那邊還是在工件那邊）來劃分的?；诘芽▋鹤鴺说臋C器中的五個自由度是：三個平移運動 X、Y、Z（一般表示為 TTT）和兩個旋轉運動 AB、AC、BC（一般表示為 RR） 。三個旋轉軸（RRR）和兩個直線運動軸（TT）的結合是很少見的。如果一根軸承載著工件，習慣上是用一個附加的標記來注釋它。圖 1 中的機器能以 X’Y’A’B’Z。XYAB 軸運載著工件，Z 軸運載著工具。圖 3 中展示的是 XYZA’B’，三根直線運動軸運載工具,兩根旋轉軸運載著工件。4.1 基于工件和工具運載軸次序的分類理論上，如果認為在工具和工件運載軸的兩個運動鏈上的軸的次序有不同的結構，可能的結構的數目會非常大。同時只有兩根直線運動軸和三根旋轉軸結合也包括在內。在一個五軸機器中能以以下方式將一根工具運載軸和四根工件運載軸結合：對于 X，Y，Z，A，B，C 中任意一個可能作為工具運載的軸，其他工件運載軸可以在剩下的五根軸中選取。所以，對于任意可能的工具運載軸選擇（六選一或者有六種可能） ，在剩下的五根軸中選取四根進行不同結構的排列個數為5*4！=120。所以，理論上只有一根工具運載軸的五軸機器就有 6*120=720 種可能。其他的結合方式也可以用這種方法分析。假設 t 代表工具運載軸的數目，w 表示工件運載軸的數目（w+t=5） ，那么全部可能的結合數如下所示：這個方程式的值恒等于 6！或者當 w+t=5 時這個值等于 720。在這些 720 的結合中，有一些只包含兩根直線運動軸。如果只考慮有三根直線運動軸的五軸機器，只有 3*5！=360 的結合也是仍是有可能的。這些結合的預設值 Gt 主要是由 t 的預設值決定的。這個預設值和由 w 的預設值所決定的 G`w 的預設值是一致的，其中 w=5-t。運用以上的定義，我們可以把五軸機器分為以下小群：（1）G0/G`5 組；（2）G1/G`4 組；（3）G2/G`3 組；（4）G3/G`2 組；（5）G4/G`1 組；（6）G5/G`0 組。54.2 基于旋轉軸的位置的分類我們能根據旋轉軸裝配的位置對機器進行分類。只有那些有兩根旋轉軸和三根線性軸的機器我們才會進一步考慮?？赡艿慕Y構如下：（a）旋轉軸裝配在工具桿上；（b）旋轉軸裝配在機器平臺；（c）兩者的結合。如果機器的軸的 R 或者 T 的類型一樣，那么在工具或者工件運載運動鏈中軸的次序就不重要了。一般來說，如果在工件運載運動鏈中有 根平移軸和根旋轉軸，在工具運動鏈中有 根平移軸和 根旋轉軸，那么結合的個數為[11]：其中每一組的結合的個數在下面中將會一個個給出。所有組的結合總數為 60。從設計的觀點來說，這是我們所考慮的選擇的數量中較為容易處理的一個。5.五軸機器的工作空間在定義五軸機器設備的工作空間之前，要適當的定義加工工具的工作空間和工件的工作空間。加工工具的工作空間就是通過沿著工具運載軸路線描繪出工具掃過參考點（例如工具尖端）而得到的。工件運載軸的工作空間也是用同樣方法定義的（把機器平臺的中心選擇作為參考點） 。這些工作空間能由計算掃過過的體積決定 [6]。基于以上的定義，我們能定義一些對于不同類型機器比較、選擇和設計有用的定量參數。5.1.工作空間利用因素這個因素可以定義為，工件空間和工具空間的交集與工具空間和工件空間的并集的比。公式為5.2.可加工的體積大小一旦工件相對于工件參考點是固定的，并且一個特殊的工具相對于工具參6考點也是固定的，那么我們就有可能確定可加工的體積的大小。可加工的體積就是能夠在工件上切除的全部體積。機器工具空間和工件的交集給出了可以切除的材料的總量，或者說是可加工的體積（這是對于特殊的工件和工具機構來說的） 。5.3.機器工具空間效率機器工具空間效率的定義為：機器工具空間（省略了一部分）和包含著機器的最小凸起體積。5.4.五軸機器的定位空間指數一個我們用來估計定位的最大范圍的方法是為了決定能在機器上用兩根旋轉軸加工的球的最大部分。空間定位指數定義為能夠由用所有旋轉軸加工的機器來加工的最大的球頂體積除以機器工具空間。如果這個指數趨近于 1，這就意味著所有的旋轉軸能夠在整個機器工具空間中運用。如果這個指數比 1 小，這就意味著大概百分之 的工作空間能運用所有的旋轉軸。以上的定義都是理論上的定義。實際上的定位空間指數會因為避免零件和機器、工具和工件之間的碰撞而進一步受到限制。能夠加工的球頂變小就說明了這一點。6.五軸機器的選擇標準我們的目的不是對五軸機器對于某一項特定的運用的選擇或者設計進行一個徹底的研究。我們只是論述能用來判斷五軸機器的選擇的主要的標準。6.1.五軸機器設備的應用應用能在布置和造型上進行區(qū)分。圖 12 和圖 13 說明了五軸的布置和五軸造型上的區(qū)別。6.1.1.五軸布置如圖 12 所示，一個在不同角7度有著很多孔和平面板的零件，僅僅用一臺三軸磨床來加工這個零件是不可能的。如果我們在用一臺五軸機器，那么工具能在任何方向和工件定位連接起來。一旦達到了正確的位置，在大多數軸固定的情況下，我們就可以對孔和平面板進行加工了。平面板中能包括獨立結構的 2D 平面。如果我們僅僅是要鉆孔，那么理論上一軸 CNC 同步控制就足夠了，而加工 2D 平面時兩軸同步控制就夠了。然而，三軸同步現在也很普遍了。當我們把工件和工具放置在連接在一起的時候，這就增加了在開始切削前的快進的速度。6.1.2.五軸造型 圖 13 所示為一個五軸造型的例子，為了加工這個形狀復雜的表面，我們需要在切削時控制好與零件接觸的刀具的位置。刀具工件的位置在每一步工序中都會改變。CNC 控制器需要在材料切除過程中同步控制五軸。更多關于造型的細節(jié)能在參考文獻 [13]中找到。五軸的機器有如下的應用：（1）生產刀刃，如： 壓縮機和渦輪的漿；（2）燃料泵的注射器；（3）頭飾的外形；（4）醫(yī)學器官例如人造心臟閥；（5）復雜表面的鑄型。6.2.軸結構的選擇在設計和選擇一個結構時，零件的尺寸和重量是首要的標準。重型工件要求工件運動鏈短。同時，水平加工平面又是較好的一種設計，這種設計會使定位和處理工件變得很便利。把一個重型工件放在一個單獨旋轉軸運動鏈上將會很大程度上增加定位的彈性。從圖 4 中我們可以看出，用一個單獨水平旋轉軸來運載工件會使得機器更加具有彈性。在很多情況下，我們應該把工具運動鏈保持得盡量短，因為我們還必須運載工具軸驅動裝置。7.基于斯圖爾特平臺的新的機器概念（略）8.結論理論上，五軸機器有很多構成方式。近乎所有經典的笛卡兒坐標五軸機器都屬于由三根線性軸和兩根旋轉軸，或者三根旋轉軸和兩根線性軸組成的系列。8這個系列又可以細分為有著 720 種情況的六組。就算只考慮三根線性軸的情況，在每個系列中仍然有 360 種組合。這些不同的組合是根據在工具和工件運載運動鏈中軸的次序來區(qū)分的。如果在對由三根線性軸和兩根旋轉軸組成的五軸機械進行分組時，只考慮在工具和工件運動鏈中旋轉軸的位置，那么我們能五軸機器分為三組。在第一組中，兩根旋轉軸安置在工件運動鏈。在第二組中，兩根旋轉軸安置在工具運動鏈。在第三組中，每個運動鏈都安置一根旋轉軸。每一組仍然有 20 種可能的情況。對于一個特定的應用領域，要從這些組合中選出一組最好的是一項很復雜的工作。為了使這項工作變得容易些，我們定義了一些用于比較的指數，例如：機器刀具空間、空間利用因素、定位空間指數、定位角度指數和機器刀具空間效率。列出了用來計算機器刀具空間和在機器上能加工的最大球頂的直徑的算法。詳細論述了兩個運用這些指數的例子。第一個例子論述的是加工珠寶的五軸機器的設計。第二個例子則闡明了一臺機器在線性軸中有著相同范圍，在這種情況下，旋轉軸選項的選擇（略） 。運用得最廣泛的五軸機器的兩根旋轉軸安置在運動鏈末端處的工件一側。這種結構給出了一種對于機器刀具結構的模塊設計。然而，從應用的觀點來說，這種模塊設計并不總是最理想的。因為理論上存在很多可能的結構，很明顯的是，對于一個特殊的工件裝置需要一個合適的特定的五軸機器。模塊設計應該以在所有的五軸結合中的模塊性為基礎。當前在設計中的模塊性是以三線性軸機器為基礎的。五軸磨床使得機器結構的數量變小。這對增加精確度和減小大部分尺寸是有幫助的。然而，它也有一些缺點：（1）五軸機器的高價；（2）增加的旋轉軸的同時也增加了定位誤差；（3）在同等的進給下，在機器軸上的切削速度更高。在購買五軸機器之前必須要對需要加工的產品的范圍進行深入的研究。那些零件也應該分為五軸定位或者是五軸造型，或者兩者都是。例如，有著旋轉平臺的機器對于生產諸如壓縮機的旋轉工件是很好的。一根旋轉軸在刀具側，一根旋轉軸在工件側，這樣的布置將會提供更大的工作空間利用因素。最近所介紹的虛擬軸機器有著一個主要的優(yōu)點：潛在的更高的動力響應和更高的硬度。然而，它的工作空間利用因素比經典的五軸機器要低。這些機器的更高強度使得他們非常適于高速磨所需要的高速桿 [19]的設計。9畢業(yè)設計（論文）任務書I、畢業(yè)設計(論文) 題目：右 支 架 零 件 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 裝 備 設 計II、畢 業(yè)設計(論文)使用的原始資料(數據)及設計技術要求：1．零件圖；2．年生產綱領：中等批量；3．完成煙機右支架零件的機械加工工藝設計；4．完成 2 套或以上的工藝夾具設計，畫出裝配 圖和主要零件圖。III、畢 業(yè)設計(論文)工作內容及完成 時間：1．繪制零件圖，收集、查閱有關資料，外文翻譯(6000 實詞以上)，撰寫開題報告； 3.1 －3.26 4 周2．對零件進行機械加工工藝分析，確定工 藝方案論證； 3.29 －4.9 2 周3．工藝參數計算，完成零件的機械加工工 藝規(guī)程設計4.12－4.30 3 周4．設計夾具裝配圖，拆繪主要零件圖； 5.3 －6.4 5 周 5．撰寫畢業(yè)論文、畢業(yè)論文審查、畢業(yè)答辯。 6.7 －7.2 4 周Ⅳ 、主 要參考資料：[1]．趙志修 . 機械制造工藝學[M] . 機械工業(yè)出版社，1988[2]．李洪 . 機械加工工藝手冊[M] . 北京出版社，1994[3]．東北重型機械學院等 . 機床夾具設計手冊，第二版 [M] . 上?？茖W技術出版社，1998[4]. 艾新，肖詩綱 . 切削用量手冊[M] . 機械工業(yè)出版社， 1985.[5]. Wang Xiankui, Liu Chengying, Li Zhizhong,ect. THCAPP: Computer Aided Process PlanningSystem in an Integrated Environment. Tsinghua Science and Technology, 1996.1(2): 119-123.系 航空工程 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 0681053 學生（簽名）： 鄭帥棟日期： 自 2010 年 3 月 1 日至 2010 年 7 月 2 日指導教師（簽名）： 羅海泉助理指導教師(并指出所負責的部分)：航空工程 系（室）主任（簽名）：姚坤弟附注:任 務書應該附在已完成的畢業(yè)設計說明書首頁。…………………………　………………………………………　　…………………………………………　　………………………………產 品 型 號 YBY22 零 件 圖 號 YBY22.12.04-14南昌航空大學科技學院 機械加工工藝過程卡片產 品 名 稱 香煙橫包機 零 件 名 稱 右支架材料牌號 ZL106 毛坯種類 鑄 件 毛坯尺寸 230×180×45 每坯件數 1 每臺件數 1設 備 夾 具 刀 具 量 具工序號工 序 內 容加 工車 間 名 稱 型 號 名 稱代 號名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格單件工進(min)05 領取鑄造毛坯及檢驗 鑄造車間10 退 火 熱處理車間15 銑底面 機加工車間 銑床 X52K 專用夾具 硬質合金鑲齒端銑刀 游標卡尺 2.5620 銑前端面 機加工車間 銑床 X52K 專用夾具 硬質合金鑲齒端銑刀 2.7325 銑后端面 機加工車間 銑床 X52K 專用夾具 硬質合金鑲齒端銑刀 游標卡尺 1.5130 銑 A、B、C 面 機加工車間 銑床 X52K 專用夾具 硬質合金鑲齒端銑刀 游標卡尺 1.6235 銑 D、E 面 機加工車間 銑床 X52K 專用夾具 硬質合金鑲齒端銑刀 游標卡尺 1.5240 銑 G、F、H、I 面 機加工車間 銑床 X52K 專用夾具 硬質合金鑲齒端銑刀 游標卡尺 1.6045 銑 J 面 機加工車間 銑床 X52K 專用夾具 硬質合金鑲齒端銑刀 游標卡尺 1.6650 銑 K 面 機加工車間 銑床 X52K 專用夾具 硬質合金鑲齒端銑刀 游標卡尺 1.2355 鏜￠23H7 孔及倒角 機加工車間 鏜床 T68 專用夾具 硬質合金鏜刀 游標卡尺 0.98設計者 鄭帥棟 指導教師 羅海泉 共 4 頁 第 1 頁線 訂 裝…………………………　………………………………………　　…………………………………………　　………………………………產 品 型 號 YBY22 零 件 圖 號 YBY22.12.04-14南昌航空大學科技學院 機械加工工藝過程卡片產 品 名 稱 香煙橫包機 零 件 名 稱 右支架材料牌號 ZL106 毛坯種類 鑄 件 毛坯尺寸 230×180×45 每坯件數 1 每臺件數 1設 備 夾 具 刀 具 量 具工序號工 序 內 容加 工車 間 名 稱 型 號 名 稱 代 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格單件工進(min)60 鏜￠22H7 孔及倒角 機加工車間 鏜床 T68 專用夾具 硬質合金鏜刀 游標卡尺 0.9865 鏜￠52H7 孔及倒角 機加工車間 鏜床 T68 專用夾具 硬質合金鏜刀 游標卡尺 0.9870 鏜后端面兩個槽 機加工車間 鏜床 T68 專用夾具 硬質合金鏜刀 游標卡尺 0.3475 劃線各加工孔 鉗工車間 劃線工具80 锪平￠18 孔 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金锪鉆 φ18mm 0.0585 鉆、精鉸 2—￠6H7 孔 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金鉆刀、鉸刀 φ5.8mm、 φ6mm 0.890鉆、擴、粗鉸、精鉸孔￠11孔 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具硬質合金鉆刀、鉸刀 φ9.8mm、 φ11mm 0.6295 锪平￠15 孔 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金锪鉆 φ15mm 0.03100 鉆、鉸孔 2-￠9 孔 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金鉆刀、鉸刀 φ8.8mm、 φ9mm 0.94105 鉆、鉸后端面孔￠10H8 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金鉆刀、鉸刀 φ8.8 mm、 φ10 mm 0.68110 鉆底面螺紋 M10-H7 底孔￠8.5mm 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金鉆刀 φ8.5 mm 0.46115 攻底面螺紋 M10-H7 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 機動絲錐 φ10mm 0.57設計者 鄭帥棟 指導教師 羅海泉 共 4 頁 第 2 頁線 訂 裝…………………………　………………………………………　　…………………………………………　　………………………………產 品 型 號 YBY22 零 件 圖 號 YBY22.12.04-14南昌航空大學科技學院 機械加工工藝過程卡片產 品 名 稱 香煙橫包機 零 件 名 稱 右支架材料牌號 ZL106 毛坯種類 鑄 件 毛坯尺寸 230×180×45 每坯件數 1 每臺件數 1設 備 夾 具 刀 具 量 具工序號工 序 內 容加 工車 間 名 稱 型 號 名 稱 代 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格單件工進(min)120鉆側面螺紋 2-M6-7H 底孔￠5mm機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金鉆刀 φ5mm 0.64125鉆側面螺紋 M8-7H 底孔￠6.7mm機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金鉆刀 φ6.7mm 0.32130鉆側面螺紋 M4-7H 底孔￠2.8mm機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金鉆刀 φ2.8mm 0.32135 攻左側面螺紋 2-M6-7H 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 機動絲錐 φ6mm 0.64140 攻左側面螺紋 M8-7H 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 機動絲錐 φ8mm 0.32145 攻左側面螺紋 M4-7H 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 機動絲錐 φ4mm 0.32150 鉆后端面螺紋 2-M3-7H 底孔￠1.3 mm 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金鉆刀 φ1.3mm 0.28155 攻后端面螺紋 2-M3-7H 深 8 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 機動絲錐 φ3mm 0.68160鉆斜面螺紋 3-M6H8 底孔￠5 mm 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具硬質合金鉆刀 φ5mm 0.96165 攻斜面螺紋 3-M6H8 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 機動絲錐 φ6mm 0.96線 訂 裝170 鉆右端面上螺紋 M6-7H 底孔￠5 mm 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 硬質合金鉆刀 φ5mm 0.32175 攻右端面上螺紋 M6-7H 底孔 機加工車間 鉆床 Z515 專用夾具 機動絲錐 φ6mm 0.32設計者 鄭帥棟 指導教師 羅海泉 共 4 頁 第 3 頁…………………………　………………………………………　　…………………………………………　　………………………………產 品 型 號 YBY22 零 件 圖 號 YBY22.12.04-14南昌航空大學科技學院 機械加工工藝過程卡片產 品 名 稱 香煙橫包機 零 件 名 稱 右支架材料牌號 ZL106 毛坯種類 鑄 件 毛坯尺寸 230×180×45 每坯件數 1 每臺件數 1設 備 夾 具 刀 具 量 具工序號工 序 內 容加 工車 間 名 稱 型 號 名 稱 代 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格單件工進(min)180 終檢 機加工車間線 訂 裝設計者 鄭帥棟 指導教師 羅海泉 共 4 頁 第 4 頁香煙橫包機右支架工藝規(guī)程及夾具設計學生姓名：鄭帥棟 班級：068105337指導老師：羅海泉摘要：本課題是香煙橫包機右支架的機械加工工藝設計和鏜床鏜模設計，因為零件本身不是很復雜，而且加工精度不是很高，所以其工藝簡單。通 過對零件的工藝分析，設計了工藝規(guī)程，確定了其毛坯的制造形式、加工基準和設計基準、工藝路線、機械加工余量和各工序的切削用量及基本工時，也確定了選用的刀具與機床。為提高勞動生產效率，降低勞動強度，設計了三個平行孔的 專用夾具，基于零件的幾何形狀，設計其夾具為T68鏜床上的專用鏜模，通過對其定位基準、引刀方式、夾緊方案的選擇，最終確定了主要用于加工零件的孔系的鏜模，它依靠 專用的導向元件——鏜套引導鏜孔刀具，保證了加工達到了較高的位置精度，并使鏜孔的位置精度不受機床精度的影響，利用其夾具精加工孔系時保證了平行孔軸線距誤差小于±0.02mm；平行孔的不平行或不垂直度小于0.01/200；平行孔不同軸度誤差小于0.01mm。關鍵詞：加工工藝，夾具，加工精度， 鏜模指導老師簽名：The right support cigarettes horizontal packaging machine’s Technology of order and Fixture designStudent name : zhengshuaidong Class:0681053Supervisor: Luo HaiquanAbstract:The issue is the right of cigarettes Wang charter stent machining process design and boring - boring machine design, because parts itself is not very complicated and machining accuracy is not very high, so its simple process. Part of the process analysis, design of process in order and set its rough form the manufacture, processing benchmarks and design criteria, process line, machinery allowance and the amount of the cutting process and the basic hours of work, defines the use of knives and machine tools. To improve labor productivity and reduce labor intensity, the three parallel design Kong special fixture, Based on the geometry of components, fixture design for its T68 Boring Boring on the dedicated mode, through its positioning benchmarks primers knife, the choice of clamping program, and the final of the main components for the processing of boring holes mold, It relies on a dedicated oriented components -- guide sets Boring Boring Tool ensure that the processing to achieve a higher position accuracy, Boring enable the location accuracy from the impact of precision machine tools, use their fixture finishing holes at ensuring the parallel hole axis from the error is less than ± 0.02 mm; The parallel hole parallel or vertical is less than 0.01/200; Hole different parallel axis error of less than 0.01 mm. Keywords：Processing ，Fixture，Precision Machining，Boring die， Signature of supervisor:機械制造工藝規(guī)程零件圖號 YBY22.12.04-14 零件名稱 右支架 班 級 0681053 姓 名 鄭帥棟 指導老師 羅 海 泉 2010 年 05 月 21 日畢業(yè)設計（論文）開題報告題目香煙橫包機右支架工藝規(guī)程及夾具設計專 業(yè) 名 稱 機械設計制造及其自動化班 級 學 號 068105337學 生 姓 名 鄭帥棟指 導 教 師 羅海泉填 表 日 期 2010 年 05 月 20 日說 明開題報告應結合自己課題而作，一般包括：課題依據及課題的意義、國內外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述） 、研究內容及實驗方案、目標、主要特色及工作進度、參考文獻等內容。以下填寫內容 各專業(yè) 可根據具體情況適當 修改 。但每個專業(yè)填寫內容應保持一致。一、選題的依據及意義：制造業(yè)特別是機械制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，現代制造業(yè)正在改變著人們的生產方式、生活方式、經營管理模式乃至社會的組織結構和文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動力資源，世界的制造業(yè)正在向中國轉移，中國正在成為世界的制造大國. 現代制造技術是以傳統制造技術與計算機技術、信息技術、自動控制技術等現代高新技術交叉融合的結果，是一個集機械、電子、信息、材料與管理技術于一體的新型交叉學科，它使制造技術的技術內涵和水平發(fā)生了質的變化。1999年國際生產工程學會（CIRP）第46屆年會主席吉川教授（日本）在報告中指出，世界上各個發(fā)達工業(yè)國經濟上的競爭，主要是制造技術的競爭。在各個國家企業(yè)生產力的構成中，制造技術的作用一般占55%~65%，日本及亞洲四小龍的發(fā)展，在很大程度上都是依靠他們重視制造技術。發(fā)達工業(yè)國家，例如美國、日本、德國、瑞士等國的專家、教授已將制造科學與信息科學、材料科學、生物科學一起列為當今時代四大支柱之一。而美國由于近年來缺乏對制造科學的重視，使他們許多產品缺乏競爭能力。為此，美國政府已將先進制造計劃列為國家預算唯一重點支持的科技領域，這已經引起美國、歐洲、日本在制造技術上新一輪的競爭。制造業(yè)是國民經濟的物質基礎和工業(yè)化的產業(yè)主體，是社會進步與富民強國之本。任何一個大國（我不是說像新加坡這樣的城市國家）為了自身的發(fā)展和安全，都將裝備制造業(yè)的發(fā)展和升級作為國家戰(zhàn)略來對待，高度發(fā)達的裝備制造業(yè)是實現工業(yè)化的必備條件，也是一個國家綜合競爭力的重要標志。制造業(yè)在中國現階段至少有五個方面的作用：第一是我們國家經濟高速增長的發(fā)動機；第二是推動國民經濟和社會信息化的基礎產業(yè)；第三是科技創(chuàng)新的重要載體；第四是勞動就業(yè)的主要部門；最后也是國家安全的一個基本保證。中國制造業(yè)在改革開放25年間得到了快速的增長，就是中國進出口是平衡的。中國制造業(yè)也面臨非常嚴峻的挑戰(zhàn)，因為我們要走一條新型工業(yè)化的道路，就必須要以信息化帶動工業(yè)化，工業(yè)化促進信息化，走出一條科技含量高，經濟效益好，資源消耗低，環(huán)境污染少，人力資源得到充分利用、充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路，這是我們的目標。 一般人只認識到機械制造工業(yè)必須依靠信息科學、材料科學來改造自己，這只是問題的一方面；而另一方面，信息科學、材料科學也必須依賴制造技術來取得的進展。例如，在計算機發(fā)展中最關鍵的問題高密集度的大規(guī)模集成電器與存儲器件的制做，有賴于制造技術的發(fā)展。當前我國機械制造廠（公司）第一線工程技術人員主力大部分是 20 世紀八十年代的機械制造及其工藝裝備專業(yè)的畢業(yè)生。在學校學習的知識是西方發(fā)達國家 20 世紀四十年代的制造技術，知識已非常陳舊；而且工廠實習的設備和制造技術已老化。 我所選擇的題目就是通過優(yōu)化工藝和設計專業(yè)夾具來達到提高生產率和減小加工誤差的目的，這一課題可以把我四面來學到的機械制造知識應用于實踐也是對我學習的一次檢驗。二、國內外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：在制造業(yè)自動化發(fā)展方面，發(fā)達國家機械制造技術已經達到相當水平，實現了機械制造系統自動化。產品設計普遍采用計算機輔助設計(CAD) 、計算機輔助產品工程(CAE) 和計算機仿真等手段，企業(yè)管理采用了科學的規(guī)范化的管理方法和手段，在加工技術方面也已實現了底層的自動化，包括廣泛地采用加工中心(或數控技術) 、自動引導小車(AGV) 等。我國機械制造技術水平與發(fā)達國家相比還非常低，大約落后20 年。近十幾年來，我國大力推廣應用CIMS 技術，20 世紀90 年代初期已建成研究環(huán)境，包括有CIMS 實驗工程中心和7 個開放實驗室。在全國范圍內，部署了CIMS 的若干研究項目，諸如CIMS 軟件工程與標準化、開放式系統結構與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS 總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統理論和方法等專題。各項研究均取得了豐碩成果 [7]。 現代機械制造業(yè)已經不是傳統意義上的機械制造業(yè)，即所謂的機械加工。它是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光學、管理學等最新成就為一體新技術與新興工業(yè)的綜合體?，F代機械制造技術不僅在他的信息處理與控制等方面運用了微電子、計算機技術、激光加工技術；而且在加工機理、切削過程乃至所用的刀具也無不滲透著當代的高新技術。例如激光加工通過控制激光束與工件的相對運動，可以在一臺機床上加工孔、槽、二、三維曲面等各種形狀，完成鉆、鏜、銑等動作。它可能引起21世紀初機械加工的一場新的革命——激光切削、焊接、剪裁、成形加工等。例如，在激光束作用下使板料彎曲、激光快速找正、激光測量等技術有許多已在美國、日本、西德等汽車工業(yè)、計算機工業(yè)、家用電器工業(yè)中得到廣泛應用，并獲得巨大的經濟效益。隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。為了提高機床的生產效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產品越來越多。夾具元件模塊化是實現組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件快速組裝成各種夾具已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時、節(jié)材、節(jié)能，體現在各種夾具系統的創(chuàng)新之中。專家建議組合夾具行業(yè)加強產、學、研協作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，充分利用現代信息和技術網絡，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術 [3]。21世紀實機械制造業(yè)的發(fā)展總趨勢為"四化"：柔性化--使工藝裝備與工藝路線能適用于生產各種產品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產品的需要。靈捷化--使生產推向市場準備時間縮為最短，使機械制造廠機制能靈活轉向。智能化--柔性自動化的重要組成部分，它是柔性自動化的新發(fā)展和延伸。人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁鎖的計算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進柔性化，它使生產系統具有更完善的判斷與適應能力。信息化--機械制造業(yè)將不再是由物質和能量借助于信息的力量生產出價值，而是由信息借助于物質和能量的力量生產出價值。因此，信息產業(yè)和智力產業(yè)將為社會的主導產業(yè)。機械制造也將是由信息主導的，并采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理方式的全新的機械制造業(yè)。21世紀初機械制造業(yè)的重要特征表現在它的全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協調的綠色制造等。制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發(fā)展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地?？傊?在我國研究和發(fā)展先進制造技術勢在必行。三、研究內容及實驗方案： 1 畢業(yè)設計課題及其主要設計內容：本課題的任務是：香煙橫包機右支架的機械加工工藝與工裝設計。通過畢業(yè)設計，全面復習、鞏固機械制造工藝學、機械制造裝備設計以及相關課程的基本知識，并運用所學知識解決機械加工中的工藝、工藝裝備等實際設計問題，提高分析問題、解決問題的能力。主要內容包括：機械制造工藝規(guī)程的設計方法，切削用量的確定、刀具與機床的選用、熱處理方法的確定；夾具設計的基本原理和方法；用 CAD 軟件進行模具設計；鏜模夾具裝配圖與零件圖設計等等。2 畢業(yè)設計的總體思路（1）零件的工藝分析①毛坯的選擇②主要表面和定位基準的選擇 ③主要表面的加工④次要表面的加工（2）確定零件的工藝規(guī)程（3）鏜模的設計（4）夾具裝配圖與零件圖的設計（5）撰寫畢業(yè)設計說明書（6）答辯3 初步擬定的設計方案（1) 機械加工工藝設計的初步方案根據先選擇的毛坯擬定加工路線，選擇各工序所用設備，選擇各工序所用刀刃量具及工夾具，確定各工序的加工余量、加工要求和繪制工序簡圖，確定重要工序的切削用量和工時定額，最后填寫工藝文件。初步擬定的工藝方案為：毛坯→粗加工→時效→精加工；Φ52H7， Φ23H7 ，Φ22H7平行孔系工藝方案為：粗鏜→時效→精鏜；（2）鏜模設計的初步方案①工件的定位方法：工件以底面和孔Φ52H7為定位基準，安裝在鏜模上定位 ②夾緊方式及夾緊機構：用壓板、墊圈和螺母將工件夾緊，即用螺旋式夾緊機構③刀具的導向方式：用鏜套及鏜模支架等四、目標、主要特色及工作進度基本使工藝路線達到最優(yōu)化的程度，設計的夾具有比較多的創(chuàng)新并滿足裝夾要求。1．繪制零件圖，收集、查閱有關資料，外文翻譯(6000 實詞以上)，撰寫開題報告3.1 －3.26 4 周2．對零件進行機械加工工藝分析，確定工藝方案論證； 3.29 －4.9 2 周3．工藝參數計算，完成零件的機械加工工藝規(guī)程設計 4.12－4.30 3 周 4．設計夾具裝配圖，拆繪主要零件圖； 5.3 －6.4 5 周5．撰寫畢業(yè)論文、畢業(yè)論文審查、畢業(yè)答辯。 6.7 －7.2 4 周五、參考文獻[1]．趙志修 . 機械制造工藝學[M] . 機械工業(yè)出版社，1988[2]．李洪 . 機械加工工藝手冊[M] . 北京出版社，1994[3]．東北重型機械學院等 . 機床夾具設計手冊，第二版[M] . 上海科學技術出版社，1998[4]．艾新，肖詩綱 . 切削用量手冊[M] . 機械工業(yè)出版社，1985.[5]．Wang Xiankui, Liu Chengying, Li Zhizhong,ect. THCAPP: Computer Aided Process Planning System in an Integrated Environment. Tsinghua Science and Technology, 1996.1(2): 119-123.