文獻綜述模板

1、重慶xx大學(xué)畢業(yè)設(shè)計文獻綜述 學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：報告日期：一、本課題所涉及的問題在國內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀 本課題研究的是磨床尾座中批量生產(chǎn)的機加工工藝以及指定工裝的設(shè)計。機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。而機械制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新則是機械工業(yè)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)和動力?，F(xiàn)今，發(fā)達國家已普遍采用計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助工程(CAE) 和計算機仿真等手段,廣泛地采用加工中心或數(shù)控技術(shù)、自動引導(dǎo)小車(AGV)等,實現(xiàn)了制造系統(tǒng)自動化。近10 年來,發(fā)達國家主要從具有全新制造理念的系統(tǒng)自動化方面尋找出路,如計算機集成制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)、敏捷制造、并行工程等。自動測量裝置、無心磨床、雙端面磨

2、床、軋輥磨床、導(dǎo)軌磨床，珩磨機和超精加工機床等相繼制成使用，可作鏡面磨削的高精度外圓磨床，砂輪線速度達6080米/秒的高速磨床和大切深、緩進給磨削平面磨床，都是磨床的重要研究成果，現(xiàn)在微處理機的數(shù)字控制和適應(yīng)控制也運用到了磨床上。二、機械制造過程的相關(guān)基礎(chǔ)知識1、結(jié)構(gòu)工藝性的概念在機械設(shè)計中，不僅要保證所設(shè)計的機械設(shè)備具有良好的工作性能，而且還要考慮能否制造、便于制造和盡可能降低制造成本。這種在機械設(shè)計中綜合考慮制造、裝配工藝、維修及成本等方面的技術(shù)，稱為機械設(shè)計工藝性。機器及其零部件的工藝性主要體現(xiàn)于結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，所以又稱為結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝性。零件結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝性，簡稱零件結(jié)構(gòu)工藝性，是指所設(shè)計的

3、零件在滿足使用要求的條件下制造的可行性和經(jīng)濟性。零件結(jié)構(gòu)工藝性存在于零部件生產(chǎn)和使用的全過程，包括：材料選擇、毛坯生產(chǎn)、機械加工、熱處理、機器裝配、機器使用、維護，直至報廢、回收和再利用等。2、影響結(jié)構(gòu)工藝性的因素影響結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝性的因素主要有：生產(chǎn)類型、制造條件和工藝技術(shù)的發(fā)展三個方面。生產(chǎn)類型是影響結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝性的首要因素。當(dāng)單件、小批生產(chǎn)零件時，大都采用生產(chǎn)效率較低、通用性較強的設(shè)備和工藝裝備，采用普通的制造方法，因此，機器和零部件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與這類工藝裝備和工藝方法相適應(yīng)。在大批大量生產(chǎn)時，往往采用高效、自動化的生產(chǎn)設(shè)備和工藝裝備，以及先進的工藝方法，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)高速、自動化生產(chǎn)的要求

4、。常常同一種結(jié)構(gòu)，在單件小批生產(chǎn)中工藝性良好，在大批大量生產(chǎn)中未必也好，反之亦然。 機械零部件的結(jié)構(gòu)必須與制造廠的生產(chǎn)條件相適應(yīng)。具體生產(chǎn)條件應(yīng)包括：毛坯的生產(chǎn)能力及技術(shù)水平、機械加工設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格及性能、熱處理設(shè)備條件與能力、技術(shù)人員和工人的技術(shù)水平以及輔助部門的制造能力和技術(shù)力量等。隨著生產(chǎn)不斷發(fā)展，新的加工設(shè)備和工藝方法的不斷出現(xiàn)，以往認為工藝性不好的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在采用了先進的制造工藝后，可能變得簡便、經(jīng)濟。例如電火花、電解、激光、電子束、超聲波加工等特種加工技術(shù)的發(fā)展，使諸如陶瓷等難加工材料、復(fù)雜形面、精密微孔等加工變得容易；精密鑄造、軋制成形、粉末冶金等先進工藝的不斷采用，使毛坯

5、制造精度大大提高；真空技術(shù)、離子氮化、鍍滲技術(shù)使零件表面質(zhì)量有了很大的改善。 3、零件結(jié)構(gòu)工藝性的基本要求1）機器零部件是為整機工作性能服務(wù)的，零部件結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)服從整機的工藝性。2）在滿足工作性能的前提下，零件造型應(yīng)盡量簡單，同時應(yīng)盡量減少零件的加工表面數(shù)量和加工面積；盡量采用標準件、通用件和外購件；增加相同形狀和相同元素（如直徑、圓角半徑、配合、螺紋、鍵、齒輪模數(shù)等）的數(shù)量。3）零件設(shè)計時在保證零件使用功能和充分考慮加工可能性、方便性、精確性的前提下應(yīng)符合經(jīng)濟性要求，即應(yīng)盡量降低零件的技術(shù)要求（加工精度和表面質(zhì)量），以使零件便于制造。 4）盡量減少零件的機械加工余量，力求實現(xiàn)少或無切屑加工

6、，以降低零件的生產(chǎn)成本。 5）合理選擇零件材料，使其機械性能適應(yīng)零件的工作條件，且成本較低。6）符合環(huán)境保護要求，使零件制造和使用過程中無污染、省能源，便于報廢、回收和再利用。4、生產(chǎn)類型及其工藝特點： 1）生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)根據(jù)市場要求和自身能力決定生產(chǎn)計劃。在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。計劃期通常為一年，其年生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算公式為：N=Qn(1+a%+b%)式中，Q產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）； n每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）； 備品率（%）； 廢品率（%）。2）生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。主要根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)，并考慮產(chǎn)品的體積、重量和其他特征，生產(chǎn)類型一般可

7、分為：單件生產(chǎn)、批量生產(chǎn)、大量生產(chǎn)，其中批量生產(chǎn)又包括小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、大批生產(chǎn)。5、零件機械加工方法 1）軌跡法：工件表面的生成線（母線和導(dǎo)線）均由軌跡運動生成，例如：臥式車床上加工圓柱面。 2）成形法：工件的一條生成線是通過刀刃的形狀直接獲得的。 3）相切法:工件的一條生成線是刀刃運動軌跡的包絡(luò)線。自由曲面的數(shù)控加工是相切法的典型例子。4）范成法：又稱展成法，工件的一條生成線也是刀刃運動軌跡的包絡(luò)線，且包絡(luò)線需通過刀具與工件之間的范成運動來生成，例如：各種形式的齒輪、鏈輪大多數(shù)采用范成法加工。6、切削用量與切削層截面參數(shù)1）切削速度Vc 主運動速度極為切削速度。當(dāng)主運動為旋轉(zhuǎn)運動時，刀具

8、或工件以最大直徑處的切削速度來計算，如下式：Vc=dn/1000 (m/s)式中，n主運動轉(zhuǎn)數(shù)（r/s）； d刀具或工件的最大直徑。 若主運動為往復(fù)運動時，其平均速度為V=2Lnr/1000 (m/s)式中，L往復(fù)運動行程長度（mm）； nr_主運動每秒鐘往復(fù)次數(shù)（str/s）。2）進給量f 指的是工件或刀具每轉(zhuǎn)一周時（或主運動循環(huán)一周時），兩者沿進給方向上相對移動的距離，其單位為mm/s。3）被吃刀量ap 指的是主刀刃與工件切削表面接觸長度，在主運動方向及進給運動方向所組成的平面的法線方向上測量的值。7、基準1）設(shè)計基準：在設(shè)計圖樣上所采用的基準稱為設(shè)計基準。2）工藝基準：是指在工藝過程中所

9、采用的基準，又可以分為：工序基準、定位基準、測量基準與裝配基準。其中工序基準是在工序圖上確定本工序加工表面位置的基準。8、定位原理 1）定位定位指的是工件在機床或夾具中取得一個正確的加工位置的過程。例如：機床在裝配時，其主軸箱、滑板及其上的工件，均須精確地安裝在相應(yīng)的位置上；機械加工時，刀具必須精確地安裝在主軸頭上，其回轉(zhuǎn)中心必須與主軸中心線重合；模具也一樣，其零部件均須精確地安裝在以沖模上下座板或者是塑料模的定動模板的相應(yīng)位置上。定位的目的是使工件在夾具中相對于機床、刀具占有確定的正確位置，并且應(yīng)用夾具定位工件，還能使同一批工件在夾具中的加工位置一致性好。2)原理 用一個支承點限制工件的一個

10、自由度，用六個合理分布的支承點限制工件的六個自由度，使工件在機床或夾具中取得一個正確的加工位置，即為工件的六點定位原理。如果工件的六個自由度用六個支承點與工件接觸使其完全消除，則該工件在空間的位置就完全確定了。如下圖所示： 六點定位3） 工件定位的幾種情況 完全定位： 工件的六個自由度需要完全被限制的定位情況。 不完全定位：工件的六個自由度不需要完全被限制的定位情況。 欠定位： 工件應(yīng)該被限制的自由度而沒有被限制的定位情況。 過定位： 工件某個自由度被限制了兩次或兩次以上而出現(xiàn)的重復(fù)定位現(xiàn)象。 不完全定位根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。見圖4所示。

11、例如：車削細長軸時，除采用卡盤和頂尖外，為增加工件的剛性，往往還采用中心架或跟刀架，使之出現(xiàn)了過定位。車削細長軸時若用三爪卡盤和前后頂尖定位時，、方向的平移同時被三爪卡盤和前后頂尖約束了，此時已經(jīng)出現(xiàn)了過定位，但是三爪卡盤是用來傳遞運動的，生產(chǎn)中可用卡箍來代替三爪卡盤，卡箍既可傳遞運動又不約束工件的自由度，變過定位為不完全定位。 欠定位根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱為欠定位。欠定位無法保證加工要求，所以是絕不允許的。 過定位工件的同一自由度被二個或二個以上的支承點重復(fù)限制的定位?？赡茉斐晒ぜ亩ㄎ徽`差，或者造成部分工件裝不進夾具的情況。過定位不是絕對不允許，要由具

12、體情況決定。消除過定位兩種途徑：1)改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)限制的自由度。2)提高工件定位基面之間及定位元件工作表面之間的位置精度，以減小或消除過定位引起的干涉。三、機械加工工藝設(shè)計：采用機械加工方法直接改變毛坯的形狀、尺寸、各表面間相互位置及表面質(zhì)量，使之稱為合格零件的過程，稱為機械加工工藝過程。機械加工工藝設(shè)計涉及的內(nèi)容較多：零件的經(jīng)濟性分析、定位方案的選擇、裝夾方案的選擇、工藝路線的擬定、制造裝備的選擇等。一般來說，工藝路線的擬定是可以利用一些經(jīng)驗和原則來完成的。比如加工工序的安排原則：先基準面后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔。在工藝路線擬定中，還應(yīng)注意工序的集中與分散安排，

13、定額工時的設(shè)計等。 擬定機械加工工藝路線，選擇定位基準，確定加工方法，安排加工順序等。(1)粗基準的選擇。對于本零件，選擇17H6孔的外壁作為粗基準會造成加工余量不均勻，因此，選擇底部的四個端面做為粗基準是合理的。這樣限制了 , 和 這五個自由度,再用一個螺釘之類的緊固件卡在17H6孔下方的表面上用來限制 方向的自由度.那么,就一共限制了6個自由度,達到完全定位。(2) 精基準的選擇。精度高的基準面A和基準面B自然就成了精基準, 17H6孔兩個端面。因為A、B面既是設(shè)計及準又是裝配基準這樣符合“基準重合”原則，其它各面、孔的加工可以以A、B面為基準這符合“基準統(tǒng)一”原則。考慮到要保證加工余量均

14、勻以及要有較高的形狀、位置精度，故要求17H6孔和A、B面互為基準進行加工;由于生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，故采用萬能機床配，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本四、專用夾具的設(shè)計：1）.選擇定位方式和定位元件定位方式很多，常用的有平面定位、圓柱孔定位、心軸定位、外圓柱表面定位。而定位元件的選擇原則有：保證足夠的精度，足夠的強度和剛度，耐磨性好，工藝性好。2）.定位誤差的計算分析定位誤差分為兩種：基準不重合誤差和基準位移誤差。如圖所示，此為典型的基準不重合誤差。 3）.工件的夾緊工件的夾緊裝置由動力裝置和夾緊機構(gòu)兩部分組成。常用的夾緊機構(gòu)有：斜楔夾緊機構(gòu)，螺旋夾緊機構(gòu)，偏心夾緊機

15、構(gòu)和聯(lián)動夾緊機構(gòu)。在實際設(shè)計中，可以參考前人的一些經(jīng)驗，再根據(jù)設(shè)計需求，選擇較為合理的夾緊機構(gòu)。當(dāng)然，除機械夾緊機構(gòu)以外，還可以利用機電傳動和液壓傳動進行夾緊機構(gòu)的設(shè)計，這樣不僅可以保證加工精度，而且大大提高的生產(chǎn)效率，這也是未來制造工業(yè)中的夾具發(fā)展趨勢。4）.專用夾具的設(shè)計步驟1）收集和研究有關(guān)資料2）確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 3） 繪制夾具的裝配草圖和裝配圖 4）繪制夾具零件圖 5）編寫專用夾具設(shè)計說明書。5）.專用夾具的圖紙及尺寸要求（ 1）總圖設(shè)計步驟：先用雙點劃線把工件在加工位置狀態(tài)時的形狀在圖低上；再依次給制定位件，夾緊裝置和夾緊件，對刀或?qū)蛟?，夾具體及多連接件；最后標注 （2）尺寸

16、標注包括的內(nèi)容： 尺寸 夾具輪廓尺寸（升降）運動范圍 定位元件上定位表面的尺寸以及各定位表面之間尺寸 定位表面對刀、導(dǎo)向元件尺寸 主要配合尺寸、定位元件與夾具體等（3）技術(shù)要求的規(guī)定定位件之間的相互位置定位件與導(dǎo)元件之間的相互位置要求對刀件與校正面間的位置（定向鍵） 夾具與機床上安裝的位置精度。6）.現(xiàn)代機床夾具簡介現(xiàn)代化生產(chǎn)中，夾具的設(shè)計發(fā)展也異常迅速，目前就可分為以下幾種：通用可調(diào)夾具，成組夾具，組合夾具，數(shù)控機床夾具等。其中，數(shù)控夾具是一種集大成者夾具，它可以是通用可調(diào)夾具、組合夾具、專用夾具等。鉆床夾具的設(shè)計要點如下：1、鉆床夾具的主要類型 鉆床夾具簡稱鉆模，主要用于加工孔及螺紋。它主

17、要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。其主要類型有以下幾種。（1）固定式鉆模 在使用中，這類鉆模在機床上的位置固定不動，而且加工精度較高，主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。（2）回轉(zhuǎn)式鉆模 這類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個繞軸線分布的軸向或徑向孔系。（3）翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔徑小于f8f10mm。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結(jié)構(gòu)較簡單，加工鉆模一般手工進行翻轉(zhuǎn)，所以夾具及工件應(yīng)小于10 kg為宜。（4）蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體

18、積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結(jié)構(gòu)簡單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費時，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過10 kg。（5）滑柱式鉆模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、動作迅速、制造周期短的優(yōu)點，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。2、鉆模的設(shè)計要點1）鉆套 鉆套安裝在鉆模板或夾具體上，用來確定工件上加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進行加工，提高加工過程中工藝系統(tǒng)的剛性并防振。鉆套可分為標準鉆套和特殊鉆套兩大類。 （1）固定鉆套 （2）可換鉆套 （3）快換鉆套（4）特殊鉆套2）鉆模板鉆模板用于安裝鉆套，確保鉆套在鉆模上的正確位置，鉆模板多裝在夾具體或支架上，常見的鉆模板有：（1）固定式鉆模板（2）鉸鏈式鉆模板（3）可卸（分離）式鉆模板 （4）懸掛式鉆模板針對本課題所要求，在設(shè)計夾具時，為中批量生產(chǎn)，可采用一面兩銷定位，由于工件尺寸相對較大，可采用氣動加緊機構(gòu)。鉆套可選用加工斜面的特殊鉆套。五、檢具知識:檢具設(shè)計也是生產(chǎn)中非常重要的一個內(nèi)容，它對保證加工質(zhì)量有著非常重要的意義。在質(zhì)檢中，像千分尺，游標卡尺，量塊，量規(guī)都是常見的檢具。量規(guī)的種類有光滑極限量規(guī)，功能量規(guī)，止端量規(guī)。光滑極限量規(guī)，是一種沒有刻度的專用計量器