387511$chinawangliang$畢設(shè)論文汽車(chē)后橋兩側(cè)面鉆孔設(shè)計(jì)

沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文PAGE26前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，是一次內(nèi)容深化的過(guò)程，為今后走向工作奠定了基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是汽車(chē)后橋兩側(cè)面鉆孔機(jī)床設(shè)計(jì)，它涉及到材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、液壓等多門(mén)學(xué)科。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，許老師給我們?cè)敿?xì)的講解了組合機(jī)床的工作原理及總體結(jié)構(gòu)，并找來(lái)相關(guān)資料供參考，使我對(duì)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)有了進(jìn)一步的了解，為后來(lái)的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，鍛煉了我分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在查閱資料的過(guò)程中，對(duì)以前所學(xué)課程有了進(jìn)一步的理解和掌握，對(duì)沒(méi)學(xué)過(guò)的知識(shí)也有了一定的了解，熟練的掌握了AutoCAD的使用。由于本人能力有限，設(shè)計(jì)中難免有不足之處，在設(shè)計(jì)中存在的錯(cuò)誤和不足還望各位老師指正。概述汽車(chē)工業(yè)是一個(gè)龐大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程，不同于普通產(chǎn)品，汽車(chē)產(chǎn)品是一個(gè)高度綜合的最終產(chǎn)品，需要組織專(zhuān)業(yè)化協(xié)作的社會(huì)化大生產(chǎn)，需要相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品與之配套。

長(zhǎng)期以來(lái)，汽車(chē)工業(yè)作為國(guó)家重點(diǎn)投資和發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，雖然取得了一定的成績(jī)，但是與世界汽車(chē)工業(yè)先進(jìn)國(guó)家相比還有很大差距。國(guó)內(nèi)的汽車(chē)企業(yè)只能在國(guó)家的高度保護(hù)下占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，而幾乎沒(méi)有能力打入國(guó)際市場(chǎng)。這表明，我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)尚屬幼稚產(chǎn)業(yè)，缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。隨著中國(guó)加入世界貿(mào)易組織，汽車(chē)工業(yè)必須面對(duì)全球化的挑戰(zhàn)。1.1汽車(chē)工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1.1.1汽車(chē)工業(yè)發(fā)展迅速，結(jié)構(gòu)調(diào)整已有進(jìn)展我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)起步于50年代，從無(wú)到有，從小到大，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，已經(jīng)具有了一定的基礎(chǔ)，汽車(chē)年總產(chǎn)量已躍居世界第九位，汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)初步顯示出產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大、資金積累能力強(qiáng)和就業(yè)人口多的特點(diǎn)。隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，汽車(chē)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位正越來(lái)越突出。汽車(chē)工業(yè)取得的成績(jī)歸納起來(lái)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.1.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開(kāi)始趨向合理，技術(shù)水平得到提高通過(guò)《汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》的實(shí)施以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的推動(dòng)，企業(yè)逐漸重視技術(shù)引進(jìn)和R&D投入加局面了產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐，提高了整車(chē)及關(guān)鍵零部件水平。技術(shù)引進(jìn)已從過(guò)去單純引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)引進(jìn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)，并開(kāi)始與國(guó)外聯(lián)合開(kāi)發(fā)下一代新產(chǎn)品，部分產(chǎn)品已達(dá)到國(guó)際90年代初水平，少數(shù)產(chǎn)品達(dá)到90年代末水平，“缺重少輕，轎車(chē)幾乎空白”的結(jié)構(gòu)不合理的問(wèn)題基本得到解決。轎車(chē)所占的比重已由1991年11%提高到1999年31%，而載貨車(chē)所占的比重則由64%降到41%。這表明，汽車(chē)工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生重大變化，正逐步趨于合理。當(dāng)前，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)品還沒(méi)有成為消費(fèi)熱點(diǎn)，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，個(gè)人收入水平差距不斷擴(kuò)大，加劇了市場(chǎng)的多元化分割。汽車(chē)工業(yè)由于管理體制、經(jīng)營(yíng)機(jī)制、技術(shù)創(chuàng)新能力、使用環(huán)境等深層次因素的制約，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整雖然取得了很大的成績(jī)，但與日益對(duì)外開(kāi)放的需求市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)要求相比，仍然相對(duì)滯后。

1.1.3汽車(chē)零部件工業(yè)有了較大的發(fā)展我國(guó)汽車(chē)零部件工業(yè)在國(guó)家的大力扶持下，通過(guò)引進(jìn)外資、消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)及多渠道籌集資金，加大了投資的力度和集中度，調(diào)整了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加快了國(guó)產(chǎn)化步伐，形成了一批初具規(guī)模，能面向多種車(chē)型配套并開(kāi)始進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的骨干企業(yè)，為轎車(chē)配套的零部件工業(yè)也已初步建立起來(lái)。尤其是“八五”、“九五”期間，通過(guò)對(duì)一些為轎車(chē)配套的零部件企業(yè)進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)和改造，以及一批零部件合資、獨(dú)資企業(yè)的建立、汽車(chē)零部件工業(yè)已開(kāi)始從生產(chǎn)載貨汽車(chē)零部件向生產(chǎn)轎車(chē)零部件轉(zhuǎn)變；從簡(jiǎn)單仿制向消化吸收引進(jìn)技術(shù)、等效替代、自行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)變，從面向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)向面向國(guó)內(nèi)外兩個(gè)市場(chǎng)轉(zhuǎn)變。生產(chǎn)批量較大的幾種車(chē)型國(guó)產(chǎn)化率均達(dá)80%以上，一些轎車(chē)車(chē)型國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到80%的周期也大為縮短。1999年零部件出口創(chuàng)匯從1990年的0.8億美元增加到7.1億美元。

1.2部件工業(yè)落后于整車(chē)的發(fā)展除極少數(shù)合資企業(yè)產(chǎn)品外，我國(guó)汽車(chē)零部件工業(yè)產(chǎn)品水平和技術(shù)開(kāi)發(fā)能力比整車(chē)更為落后，并且直接導(dǎo)致整車(chē)產(chǎn)品的質(zhì)量提高緩慢。

其原因有四：（1）從我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的總體到生產(chǎn)線等各層次均未達(dá)到各自的最小有效規(guī)模經(jīng)濟(jì)的水平；（2）各企業(yè)分頭引進(jìn)不同國(guó)家的同類(lèi)車(chē)型，汽車(chē)整車(chē)未達(dá)到自身的規(guī)模經(jīng)濟(jì)要求，而且零部件還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)國(guó)際上通行的通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化；（3）零部件行業(yè)出口乏力；（4）零部件配套上的地方保護(hù)主義，也嚴(yán)重影響了零部件經(jīng)濟(jì)規(guī)模的形成。相對(duì)與整車(chē)而言，零部件產(chǎn)品所要求的經(jīng)濟(jì)規(guī)模更高。零部件工業(yè)是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，汽車(chē)工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用主要體現(xiàn)在零部件工業(yè)上。為此，我國(guó)必須高度重視和支持零部件工業(yè)的發(fā)展，對(duì)零部件行業(yè)所面臨的困難應(yīng)認(rèn)真研究加以解決。1.3組合機(jī)床組合機(jī)床是用按系列化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設(shè)計(jì)的專(zhuān)用部件組成的專(zhuān)用機(jī)床。組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，由萬(wàn)能機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床發(fā)展來(lái)的。大家知道，多年來(lái)機(jī)械產(chǎn)品加工中廣泛地采用萬(wàn)能機(jī)床。但隨著生產(chǎn)的發(fā)展，很多企業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)量越來(lái)越大，精度越來(lái)越高，如汽車(chē)，拖拉機(jī)行業(yè)的氣缸體，氣缸蓋，變速箱，后橋等零件，采用萬(wàn)能機(jī)床加工就不能很好的滿足要求。因?yàn)樵谀骋慌_(tái)機(jī)床上總是加工一種工件，使萬(wàn)能機(jī)床的很多部件和結(jié)構(gòu)變得作用不大，工人整天忙于裝夾工件，啟動(dòng)機(jī)床，進(jìn)刀退刀，停車(chē)及卸工件等，不僅工人的勞動(dòng)強(qiáng)度很大，而且生產(chǎn)效率也不高，不利于保證產(chǎn)品的加工精度。專(zhuān)用機(jī)床是專(zhuān)門(mén)用語(yǔ)加工一種工件或一定工序的機(jī)床，它可以同時(shí)用許多刀具進(jìn)行切削，機(jī)床的輔助動(dòng)作部分地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，結(jié)構(gòu)也比萬(wàn)能機(jī)床簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率也提高了。但專(zhuān)用機(jī)床有一個(gè)最大的弱點(diǎn)：就是當(dāng)被加工零件稍有一點(diǎn)變動(dòng)，它就用不上了，需要另造新的機(jī)床，不能適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)技術(shù)迅速的發(fā)展，產(chǎn)品經(jīng)常革新的需要，而且這種機(jī)床設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)，造價(jià)也高。組合機(jī)床既有專(zhuān)用機(jī)床效率高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，又有萬(wàn)能機(jī)床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)新工件加工的特點(diǎn)。為此，將機(jī)床上帶動(dòng)刀具對(duì)工件產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng)的部分以及床身，立柱，工作臺(tái)等設(shè)計(jì)制造成通用的獨(dú)立部件，稱(chēng)為“通用部件”。根據(jù)工件加工的需要，用這些通用部件配以部分專(zhuān)用部件就可組成機(jī)床，這就是組合機(jī)床。當(dāng)工件改變了，還是用這些通用部件，只將部分專(zhuān)用部件改裝，又可以組成加工新工件的機(jī)床。組合機(jī)床是按高度工序集中原則設(shè)計(jì)的，即在一臺(tái)機(jī)床上可以同時(shí)完成許多同一種工序或多種不同工序的加工。整套通用部件一般分為如下幾類(lèi)：動(dòng)力部件—?jiǎng)恿︻^，動(dòng)力滑臺(tái)和動(dòng)力箱；工件運(yùn)送部件—回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，移動(dòng)工作臺(tái)和回轉(zhuǎn)鼓輪；支撐部件—立柱，床身，底座和滑座等；控制系統(tǒng)有通用的液壓傳動(dòng)裝置，電氣柜，操縱臺(tái)等。1.3.1為了更好地了解組合機(jī)床的優(yōu)越性，有必要將其設(shè)計(jì)制造的情況和專(zhuān)用機(jī)床進(jìn)行一下比較。一臺(tái)專(zhuān)用機(jī)床，除一些標(biāo)準(zhǔn)件外，全部零件都要一個(gè)一個(gè)地設(shè)計(jì)和制造，勞動(dòng)量大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。由于全是單件生產(chǎn)的性質(zhì)，不僅制造成本高，而且生產(chǎn)使用的問(wèn)題也比較多。而設(shè)計(jì)制造一臺(tái)組合機(jī)床情況就大不一樣，組合機(jī)床是根據(jù)具體加工對(duì)象，用預(yù)先設(shè)計(jì)制造好的通用部件和通用零件，加上少量的專(zhuān)用部件或零件組成的，而通用部件和通用零件占整臺(tái)機(jī)床總零件數(shù)的70~90%，這不僅大大地縮短了設(shè)計(jì)制造周期，減少了制造中的問(wèn)題，提高了機(jī)床工作的可靠性，減低了機(jī)床制造成本，而且為開(kāi)展群眾性組合機(jī)床設(shè)計(jì)制造工作創(chuàng)造了有利條件。組合機(jī)床與萬(wàn)能機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床相比，有如下特點(diǎn)：由于組合機(jī)床是由70~90%的通用零，部件組成，在需要的時(shí)候，它可以部分或全部地進(jìn)行改裝，以組成適應(yīng)新的加工要求的新設(shè)備。這就是說(shuō)，組合機(jī)床有重新改裝的優(yōu)越性，其通用零，部件可以多次重復(fù)利用。組合機(jī)床是按具體加工對(duì)象專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。因而可以按最合理的工藝過(guò)程進(jìn)行加工。這在萬(wàn)能機(jī)床上往往是不易實(shí)現(xiàn)的。在組合機(jī)床上可以同時(shí)從幾個(gè)方向采用多把刀具對(duì)幾個(gè)工件進(jìn)行加工。它是實(shí)現(xiàn)集中工序的最好途徑，是提高聲廠效率的有效設(shè)備。組合機(jī)床常常是用多軸對(duì)箱體零件一個(gè)面上的許多孔同時(shí)進(jìn)行加工。這樣就能比較好的保證各孔之間的精度要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量；減少了工件工序間的搬運(yùn)，改善勞動(dòng)條件；也減少了機(jī)床占地面積。由于組合機(jī)床大多數(shù)零，部件是同類(lèi)的通用部件，這就簡(jiǎn)化了機(jī)床的維護(hù)和修理。必要時(shí)可以更換整個(gè)部件。以提高機(jī)床的維修速度。組合機(jī)床的通用部件可以組織專(zhuān)門(mén)工廠集中生產(chǎn)。這樣可以采用專(zhuān)用高效設(shè)備進(jìn)行加工，有利于提高通用部件的性能，降低制造成本。組合機(jī)床雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但也還有缺點(diǎn)。1）組合機(jī)床的可變性較萬(wàn)能機(jī)床低，重新改裝時(shí)有10~20%的零件不能重復(fù)利用，而且改裝時(shí)勞動(dòng)量比較大。2）組合機(jī)床的通用部件不是為某一種機(jī)床設(shè)計(jì)的，而是具有較廣的適應(yīng)性。這樣就使組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)較專(zhuān)用機(jī)床稍為復(fù)雜些。1.3.2組合機(jī)床的通用部件分大型和小型兩大類(lèi)。大型通用部件是指電動(dòng)機(jī)功率為1.5~30千瓦的動(dòng)力部件及其配套部件。這類(lèi)動(dòng)力部件多為箱體移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。小型通用部件是指電機(jī)功率在0.1~2.2千瓦的動(dòng)力部件及其配套部件。這類(lèi)動(dòng)力部件多為套筒移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。用大型通用部件組成的機(jī)床稱(chēng)為大型組合機(jī)床。用小型通用部件組成的機(jī)床稱(chēng)為小型組合機(jī)床。組合機(jī)床除分為大型和小型外，按培植型式又分為單工位和多工位機(jī)床兩大類(lèi)。單工位機(jī)床又有單面，雙面，三面和四面幾種，多工位機(jī)床則有移動(dòng)工作臺(tái)式，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式，中央立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式等配置型式。1.3.31．制定工藝方案了解被加工零件的加工特點(diǎn)，精度和技術(shù)要求，定位夾壓情況以及生產(chǎn)率的要求等。確定在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及其加工方法。這里要確定加工工步數(shù)，決定刀具的種類(lèi)和形式。2．機(jī)床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定根據(jù)工藝方案確定機(jī)床的型式和總體布局。在選擇機(jī)床配置型式時(shí)，既要考慮實(shí)現(xiàn)工藝方案，保證加工精度，技術(shù)要求及生產(chǎn)效率；又要考慮機(jī)床操作，維護(hù)，修理是否方便，排屑情況是否良好；還要注意被加工零件的生產(chǎn)批量，以便使設(shè)計(jì)的組合機(jī)床符合多快好省的要求。3．組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)這里要確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系，選擇通用部件和刀具的導(dǎo)向，計(jì)算切削用量及機(jī)床生產(chǎn)率。繪制機(jī)床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意圖等。4．組合機(jī)床的部件設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)制定組合機(jī)床流水線的方案時(shí)，與一般單個(gè)的組合機(jī)床方案有所不同。在流水線上由于工序的組合不同，機(jī)床的型式和數(shù)量都會(huì)有較大的變化。因此，這是應(yīng)按流水線進(jìn)行全面考慮，而不應(yīng)將某一臺(tái)或幾臺(tái)機(jī)床分裂開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)。即使暫時(shí)不能全面地進(jìn)行流水線設(shè)計(jì)，制定方案時(shí)也應(yīng)綜合研究，才能將工序組合得更為合理，更可靠地滿足工件的加工要求，用較少的機(jī)床完成較多的工作，也為進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。2．組合機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2．1汽車(chē)后橋介紹汽車(chē)一般有前橋和后橋，主要是起承載整車(chē)質(zhì)量的作用，如果后橋作為驅(qū)動(dòng)橋，它還有將發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的扭矩降速增扭的作用，來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。后橋是連接后輪的，在兩后輪之間，一般后橋包括后橋殼、差速器、半軸等。而前驅(qū)轎車(chē)的后橋一般指安裝后輪的懸掛系統(tǒng)，包括擺臂、連桿、穩(wěn)定桿等。2．2多軸箱的設(shè)計(jì)2.2.1多軸箱的基本結(jié)構(gòu)多軸箱是機(jī)床的重要專(zhuān)用部件。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類(lèi)型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。其動(dòng)力來(lái)自通用的電動(dòng)機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)傳遞。多軸箱一般具有多根主軸同時(shí)在一系列孔上但也有單軸的。多軸箱按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為通用主軸箱和專(zhuān)用多軸箱兩大類(lèi)。前者結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動(dòng)件，后者結(jié)構(gòu)特殊，往往需要加強(qiáng)主軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及某些傳動(dòng)件必須專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，故專(zhuān)用多軸箱通常指“剛性主軸箱”，即采用不需刀具導(dǎo)向裝置的剛性主助和用精密沿臺(tái)導(dǎo)軌來(lái)保證加工孔的位置精度。通用多軸箱則采用標(biāo)避主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來(lái)保證被加工孔的位置精度。通用多軸箱又分為大型多軸箱和小型多軸箱這兩種多軸箱的設(shè)計(jì)方法基本相同。2.2.2多軸箱的組成大型場(chǎng)用多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和剛加機(jī)構(gòu)等組成，其基本結(jié)構(gòu)包括箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)蓋等箱體類(lèi)零件；主軸、傳動(dòng)軸、手柄額、傳動(dòng)齒輪、電動(dòng)機(jī)齒輪等為傳動(dòng)類(lèi)零件；葉片泵、分油器、注油標(biāo)、排泊塞、泊盤(pán)和防泊套等為潤(rùn)滑及防油元件。在多軸箱箱體內(nèi)腔，可安排兩排32mm寬的齒輪或三排24寬的齒輪；箱體后壁與后蓋之間可安排一排(后蓋用90mm厚時(shí))或兩排(后蓋用125m厚時(shí))24mm2.2.3通用主軸(1)通用鉆削類(lèi)主軸按支承型式可分為3種，1滾錐軸承主軸；前后支承均為圓鍛瘤子軸承。這種支承可承受較大的徑向和軌向力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配調(diào)整方便，廣泛用于擴(kuò)、膛、鉸孔和攻螺紋等加工；當(dāng)主剛進(jìn)退兩個(gè)方向都有軸向切削力時(shí)常用此種結(jié)構(gòu)。2滾珠軸承主軸：的支承為推力球軸承和向心球軸承、后支承為向心球軸承或圓錐滾子軸承。固推力球軸承設(shè)置在前端，能承受單方向的軸向力，適用于鉆孔主軸o3滾針軸承主軸：前后支承均為無(wú)內(nèi)環(huán)波針軸承和推力球軸承。當(dāng)主軸間距較小時(shí)采用?！秡D27—2多軸箱》無(wú)此類(lèi)主軸。按與刀具的連接是浮動(dòng)還是剛性連接又分為短主軸和長(zhǎng)主鈉，多軸形前外伸長(zhǎng)度為75(立式為60)mm的為短主軸，采用浮動(dòng)卡頭與刀具浮動(dòng)連接，配以加長(zhǎng)導(dǎo)向或雙導(dǎo)向，用于鏜、擴(kuò)、餃孔等工序；外伸長(zhǎng)度大于75(立式為60)M的主軸稱(chēng)為長(zhǎng)主軸，因主軸內(nèi)孔較長(zhǎng)，與刀具足部連接的接觸面加長(zhǎng)，增強(qiáng)了刀具與主軸的連按剛度、減少刀具前礎(chǔ)下垂，采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)變學(xué)問(wèn)或堆導(dǎo)舊，用于鉆孔、擴(kuò)孔、捌角、韌平面等工序。臉用鉆削類(lèi)主軸型號(hào)標(biāo)記如表4—l所示。滾銀軸承主軸、滾珠鈉承主鈾組件裝配結(jié)構(gòu)、配套零件及聯(lián)系尺寸分別參見(jiàn)第七章第二節(jié)。(2)攻螺紋類(lèi)主軸按支承型式分兩稱(chēng)前后支承均為圓錐族子軸承主軸o2)前后支承均為推力球軸承和無(wú)內(nèi)環(huán)淄針軸承的主軸。通用攻螺紋主軸系列參數(shù)及其型號(hào)標(biāo)記見(jiàn)表4—2所示。滾錐軸承攻螺紋主軸裝配結(jié)構(gòu)、配套零件及聯(lián)系。尺寸詳見(jiàn)第七章第二節(jié)。主軸材料一般采用40cr鋼，熱處理C42；短針軸承主軸用20Cr鋼，熱處理So．5一C59。2.2.4多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位貿(mào)及其轉(zhuǎn)速要求動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸與各主軸連接起來(lái)，使各主勃獲得預(yù)定購(gòu)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。1．對(duì)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求（1)在保證主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條例：下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。為此，應(yīng)盡量用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。當(dāng)中心距不擱合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用變位齒輪或略微改變傳動(dòng)比的方法解決。（2)盡量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以免增加t2軸負(fù)荷，影響加工質(zhì)設(shè)。遇到主鈾分布較密，布置齒輪的空間受到限制或主軸負(fù)荷較小、加工精度要求不高時(shí)，也可用一根強(qiáng)度較高的主軸帶動(dòng)卜2根主軸的傳動(dòng)方案。（3)為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比一般要太子十(最佳傳動(dòng)比為l，太)，后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)比允許取至專(zhuān)一大；盡量避免用升速傳動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許先升速后再降一些，使傳動(dòng)鏈前面的軸、齒輪轉(zhuǎn)矩較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但空轉(zhuǎn)功率損失隨之增加，故要求升速傳動(dòng)比小于等于2；為使主軸上的齒輪不過(guò)大，最后一級(jí)經(jīng)常采用升速傳動(dòng)。（4)用于加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第1排，以減少主的的扭轉(zhuǎn)變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第2排，以減少主軸端的彎曲變形。（5)多軸掐內(nèi)具有粗椿加工主軸時(shí)，最好從動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸齒輪傳動(dòng)開(kāi)始，就分兩條傳動(dòng)路線，以免影響加工精度。（6)剛性鏜孔主軸上的齒輪，其分度圓直徑要盡可能大于被加工孔的孔徑，以減少振動(dòng)，提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。（7)驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò)兩概以免給裝配帶來(lái)困難。多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程個(gè)，當(dāng)齒輪排數(shù)1-4排不夠用時(shí)，可以增加排數(shù)，如在原來(lái)1排齒輪的位置—翻[兩排游齒輪(其強(qiáng)度應(yīng)滿足要求)或在箱體與前蓋之間增設(shè)0排齒輪。2．?dāng)M定多軸軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法是，先把全部主軸中心盡可能分布在幾個(gè)同心圓上，在各個(gè)同圓心上分別沒(méi)置中心傳動(dòng)軸；非同心圓分布的一些主軸，也宜設(shè)置中間傳動(dòng)物如一根傳動(dòng)軸帶二相或三根主軸)；然后根據(jù)已選定的各中心傳動(dòng)勃再取同心圓，井用最少的傳動(dòng)軸楷動(dòng)這些中心傳動(dòng)沁最后通過(guò)合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸連接起來(lái)。(1)將主軸劃分為各種分布類(lèi)型被加工零件上加工孔的位置分布是多種多樣的r但大致可歸納為：同心圖分布、直線分布和任意分布三種類(lèi)型。因此多軸箱上主軸分布相應(yīng)分為這三種類(lèi)型。1：同心圓分布：主軸群的各軸心在同心圓上均布，主軸群在同心圓上不均勻分布。對(duì)這類(lèi)主鈾，可在同心四處分別設(shè)置中心傳動(dòng)軸，由共上的一個(gè)或幾個(gè)齒輪來(lái)帶動(dòng)各主軸。2：直線分布：主軸按直線分布。對(duì)此類(lèi)主鈾，可在兩主軸中心連線的垂宜平分線上設(shè)傳動(dòng)軸，由其上一個(gè)或幾個(gè)齒輪來(lái)帶動(dòng)各主勃3：任意分布：任意分布主軸及傳動(dòng)方案。對(duì)此類(lèi)主軸可根據(jù)“三點(diǎn)共因”原理，將主軸1、2、3和主軸4、5、6的軸心分別分布在兩個(gè)同心圓，主軸7、8可按直線分布方法處置?？梢?jiàn)，任意分布可以看作是同心圓和直線的混合分布形式。4：確定驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向及其在多軸箱上的位置驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速按動(dòng)力箱型號(hào)選定；當(dāng)采用動(dòng)力滑臺(tái)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)方向可任意選擇，動(dòng)力箱與多軸箱連接隊(duì)?wèi)?yīng)注意驅(qū)動(dòng)軸中心一般設(shè)置于鄉(xiāng)軸箱箱體寬度的中心線上，其中心高度則決定于所選動(dòng)力箱的型號(hào)規(guī)格。驅(qū)動(dòng)軸中心位置在機(jī)床聯(lián)系尺寸圖中已經(jīng)確定。5：用最少的傳動(dòng)軸及齒輪副把驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來(lái)，在多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖中確定了備主粕的位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，首先分疥主軸位置，擬訂傳動(dòng)方案，選定齒輪齒輪模數(shù)(估算式類(lèi)比)，再通過(guò)“計(jì)算、作圖和多次試湊”相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動(dòng)軸的位置及轉(zhuǎn)速。軸是組成機(jī)械的重要零件之一。它用來(lái)安裝各種傳動(dòng)零件，使之繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞轉(zhuǎn)矩或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)軸承與機(jī)架或機(jī)座相連接。軸與其上的零件組成一個(gè)組合體——軸系部件，在軸的設(shè)計(jì)時(shí)，不能只考慮軸本身，必須和軸系部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來(lái)。軸按受載情況分為：（1）轉(zhuǎn)軸：支承傳動(dòng)機(jī)件又傳遞轉(zhuǎn)矩，即同時(shí)承受彎矩和扭矩的作用。（2）心軸：只支承旋轉(zhuǎn)機(jī)件而不傳遞轉(zhuǎn)矩，即只承受彎矩作用。（3）傳動(dòng)軸：主要傳遞轉(zhuǎn)矩，即主要承受扭矩，不承受或承受較小的彎矩。軸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列幾個(gè)方面的要求：在結(jié)構(gòu)上要受力合理、盡量避免或減少應(yīng)力集中，足夠的強(qiáng)度（靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度），必要的剛度，特殊情況下的耐腐蝕性和耐高溫性，高速軸的振動(dòng)穩(wěn)定性及良好的加工工藝性，并應(yīng)使零件在軸上定位可靠、裝配適當(dāng)和拆裝方便等。2.2.5該軸傳遞中小功率、轉(zhuǎn)速較低，故選用45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)處理，其機(jī)械性能由<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>表8-1查得：（無(wú)特殊標(biāo)明，以下均是<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>書(shū)）2.1.2按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步計(jì)算軸徑電動(dòng)機(jī)功率：由電機(jī)功率可知，查<<機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)>>可選電機(jī)型號(hào)為：Y132S2―2傳動(dòng)軸I：由<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>中式（8-2）及表8-2得：考慮軸端安裝旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，需要開(kāi)鍵槽，將直徑加大并取標(biāo)準(zhǔn)值，所以軸端最小直徑取2.2.6軸的結(jié)構(gòu)以φ42的等直徑軸為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。1).軸上零件的布置見(jiàn)圖2.1之（a）1>在軸的輸入端連接同步帶，同步帶的尺寸可以從設(shè)計(jì)手冊(cè)中直設(shè)，根據(jù)其尺寸大小可以確定的尺寸，直徑為60mm，軸的長(zhǎng)度為61mm。2>根據(jù)拆裝需要，安裝軸承的軸段應(yīng)較最小直徑稍大，故初選取100814軸承，按手冊(cè)查出尺寸為7012524，即軸寬度最小可以取24mm。3>軸承內(nèi)端面擬與軸Ⅱ的軸承內(nèi)端去平齊，即兩軸承內(nèi)端面的距離為63cm。4>軸通過(guò)法蘭盤(pán)、軸承60025與行星架下段相連，故選軸承直徑φ56，長(zhǎng)度為118mm。5>軸與行星架上端相連，則軸承60010內(nèi)端面與軸Ⅱ上端的距離為108mm。6>軸的上端面安裝旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，則其與上端面距離35mm。2).軸上零件的固定和定位，1>左端和中端軸承靠中φ82的軸肩定位。2>右端軸承靠法蘭盤(pán)和軸套固定。3>旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)用平鍵聯(lián)接，軸承的周向固定用有過(guò)盈的配合連接。3).軸上零件的裝拆考慮零件中的裝拆方便及定位需要，左端軸承及左側(cè)的零件從左邊裝入，中端軸承及右側(cè)的零件從右側(cè)裝入，軸的兩端直徑較小，其余各軸段根據(jù)需要將徑逐漸加大。3.液壓缸的主要零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算3.1.1頂出缸的內(nèi)徑D根據(jù)載荷大小和所選定的系統(tǒng)壓力來(lái)計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D式中D：液壓缸內(nèi)徑（mm）F:液壓缸推力（KN）p：選定的工作壓力（MPa）由所給參數(shù)F=200KN,p=25MPa圖2-2活塞式油缸原理圖由公式（2.1）得：D=式中：液壓缸公稱(chēng)力（KN）：活塞作用面積（）由所給參數(shù)=70KN,=25MPa由公式（2.1）得：（）（）=81.2(mm)取標(biāo)準(zhǔn)值:d=80mm3.1.2液壓缸的外徑的計(jì)算本設(shè)計(jì)液壓缸采用厚壁缸體，缸體材料選用35#鋼，則應(yīng)用第四強(qiáng)度理論進(jìn)行計(jì)算。本次設(shè)計(jì)的缸體選用35#鍛鋼，許用應(yīng)力。由公式（2.4）得：根據(jù)結(jié)構(gòu)要求取=140（mm）。3.1.3取活塞寬度3.1.43.2.1缸筒的厚度驗(yàn)算對(duì)最終采用的缸筒要作三面的驗(yàn)算：1、額定工作壓力Pa應(yīng)低于一頂極限值，以保證工作的安全；式中-缸筒材料的屈服強(qiáng)度MPa,=340MPa則：因?yàn)?，所以符合要求?.同時(shí)額定工作壓力也應(yīng)與完全塑形變形壓力有一定的比例范圍，以避免塑形變形的發(fā)生；-缸筒發(fā)生塑形變形的壓力MPa由公式（2.7）得：因?yàn)樗苑弦蟆?.還應(yīng)驗(yàn)算缸筒的爆裂壓力式中為耐壓實(shí)驗(yàn)壓力（MPa）應(yīng)遠(yuǎn)超過(guò)耐壓實(shí)驗(yàn)壓力，計(jì)算結(jié)果顯示>，故符合要求。3.2.2缸底厚度計(jì)算1、本次設(shè)計(jì)中缸底為平底有油孔；式中-為缸底無(wú)油孔時(shí)的厚度-修正系數(shù)取=20（mm）式中-所有通油孔直徑之和=33（mm）將、代入式（2.11）中得：再設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求，現(xiàn)取=35（mm）進(jìn)油口管道計(jì)算頂出缸工作時(shí)的流量為=23.55L/min，取速度=2m/s代入公式（2.13）中得：取=22（mm）2、回程時(shí)流量為,回程時(shí)的進(jìn)油口直徑取=30（mm）3.2.3缸體強(qiáng)度計(jì)算1、中段強(qiáng)度缸體材料選用45#鍛鋼，應(yīng)用第四強(qiáng)度理論進(jìn)行計(jì)算；式中符號(hào)尺寸見(jiàn)圖2-1，2、支承臺(tái)肩處強(qiáng)度計(jì)算（1）支承臺(tái)肩接觸面擠壓應(yīng)力；支承臺(tái)肩的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-4式中：P=1000KN=170mm=140mms=2mm(倒角尺寸)（2）支承臺(tái)肩斷面：臺(tái)肩處斷面上的合成應(yīng)力為彎曲應(yīng)力與拉伸應(yīng)力之和。即式中各符號(hào)：其中：--材料的波松比系數(shù)鋼：=0.3；鑄鐵：=0.25由公式（2.18）得：由公式（2.17）得： 由公式（2.16）得：（3）缸底的強(qiáng)度計(jì)算按平底平板彎曲計(jì)算：式中：由公式（2.19）得：4.組合機(jī)床夾具4.1組合機(jī)床夾具概述夾具是組合機(jī)床的重要組成部件，是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。它是用于實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位，加壓，刀具的導(dǎo)向，以及裝卸工件時(shí)的限位等等作用的。組合機(jī)床夾具和一般家居所起的作用看起來(lái)好像很接近，但其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求卻又著很顯著的甚至是根本的區(qū)別。組合機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)和性能，對(duì)組合機(jī)床配置方案的選擇，有很大的影響。下面介紹一下組合機(jī)床夾具的一些主要特點(diǎn)：一般的機(jī)床夾具是作為機(jī)床的輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的，而組合機(jī)床夾具是機(jī)床的主要組成部分，其設(shè)計(jì)工作是整個(gè)組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要部分之一。組合機(jī)床夾具和機(jī)床其他部件有極其密切的聯(lián)系：如回轉(zhuǎn)或移動(dòng)工作臺(tái)，回轉(zhuǎn)鼓輪，主軸箱，刀具和輔具，鉆模板和托架，以及支撐部件等等。正確地解決它們之間的關(guān)系，是保證組合機(jī)床的工作可靠和使用性能良好的重要條件之一。而且?jiàn)A具的結(jié)構(gòu)也要按這些部件的具體要求來(lái)確定。如在液壓驅(qū)動(dòng)的立式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)床上的夾具，其夾壓系統(tǒng)就可以采用液壓作為動(dòng)力；而在臥式鼓輪機(jī)床上的夾具，則多采用電氣-機(jī)械夾緊的方法。由于組合機(jī)床廠常常是多刀、多面和多工序同時(shí)加工，會(huì)產(chǎn)生很大的切削力和振動(dòng)。因此組合機(jī)床夾具必須具有很好的剛性和足夠的夾壓力，以保證在整個(gè)加工過(guò)程中工件不產(chǎn)生任何位移。同時(shí)，也不應(yīng)使工件產(chǎn)生不容許的變形。組合機(jī)床夾具是保證加工精度（尺寸精度、幾何精度和位置精度等）的關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整都必須有嚴(yán)格的要求，使其能持久地保持精度。組合機(jī)床夾具應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)定位和夾壓的自動(dòng)化，并有動(dòng)作完成的檢查信號(hào)；保證切屑從加工空間自動(dòng)排除；便于觀察和檢查，以及在不從機(jī)床上拆下夾具的情況下，能夠更換易損件和維護(hù)調(diào)整。此外，不要把組合機(jī)床夾具和一般的組合夾具混淆起來(lái)。組合夾具是在萬(wàn)能機(jī)床上為了完成某道工序的加工，用一些標(biāo)準(zhǔn)的和通用的原件組裝成的定位夾壓裝置。用完后，可用這些元件重新組裝成新的夾壓裝置。而組合機(jī)床夾具則是以部分的通用元件加上專(zhuān)用件組成的專(zhuān)用夾具，它不便于改裝。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，組合機(jī)床夾具分為單工位和多工位夾具兩大類(lèi)。單工位夾具是指工件在一個(gè)工位上完成加工工序的機(jī)床夾具。按被加工零件的結(jié)構(gòu)和加工要求，單工位夾具有固定的，帶滾道或浮動(dòng)滾道的，帶水盆和小車(chē)（或拖板）等形式。多工位組合機(jī)床夾具是指工件需要在幾個(gè)工位上順序或平行-順序加工的機(jī)床夾具。按移位方法它又分為：固定式多位夾具、回轉(zhuǎn)夾具、移動(dòng)工作臺(tái)夾具、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)夾具和回轉(zhuǎn)鼓輪夾具等。4.2組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)程序組合機(jī)床夾具是組合機(jī)床的組成部件，其設(shè)計(jì)應(yīng)按如下的程序進(jìn)行：認(rèn)真研究分析所要設(shè)計(jì)夾具的原始數(shù)據(jù)要求因?yàn)樵跀M定組合機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案時(shí)，對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)型式和主要性能已提出了原則要求。在具體開(kāi)展夾具設(shè)計(jì)時(shí)，必須認(rèn)真分析這些要求并研究影響夾具設(shè)計(jì)的所有因素，也就是被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝安排和加工方法、機(jī)床特點(diǎn)、刀具及其導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和要求等。此外，還必須考慮裝卸的方式、夾壓方法、有無(wú)冷卻液以及切屑排除等具體要求。擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案和進(jìn)行必要的計(jì)算根據(jù)機(jī)床總體設(shè)計(jì)中確定的工件定位基面、夾壓位置、加工方法和刀具導(dǎo)向方式等，制定夾具的總體方案。為此，首先繪制工件的外形，并有必要的投影，其主要投影應(yīng)和工件在機(jī)床上的加工位置一致。然后再工件四周的相應(yīng)位置上簡(jiǎn)單表示出夾具的結(jié)構(gòu)。這時(shí)只需要畫(huà)出工件的定位元件，夾壓機(jī)構(gòu)的位置，刀具導(dǎo)向的安排，以及它們相互間的聯(lián)系。最后進(jìn)行夾壓力計(jì)算和必要的夾具元件的強(qiáng)度計(jì)算。為了提高質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)制造周期，在擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量采用通用的部件和零件。組合機(jī)床夾具的總圖和零件設(shè)計(jì)在已確定的夾具結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)生產(chǎn)用的夾具總圖和零件圖。通常是用紅色線條（或細(xì)線）先畫(huà)出工件外形，然后按順序繪制定位和限位元件，夾緊機(jī)構(gòu)，刀具導(dǎo)向，支架和夾具體，以及潤(rùn)滑、冷卻、排屑、操縱（如按鈕臺(tái)，起吊元件等）等部位和結(jié)構(gòu)。組合機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜，其總圖必須有足夠的投影和剖視，尺寸標(biāo)注齊全和合理，并嚴(yán)格按比例繪制。還要注有必要的裝配和檢查的技術(shù)要求。最后，進(jìn)行夾具的零件設(shè)計(jì)和校對(duì)等工作。結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，回顧本次設(shè)計(jì)過(guò)程可圈可點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)課題是汽車(chē)后橋兩側(cè)面鉆孔設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的設(shè)計(jì)摸索,對(duì)機(jī)床的設(shè)計(jì)思路為之展開(kāi)，為以后的設(shè)計(jì)之路鋪下了厚重的基石。剛接到這個(gè)課題的時(shí)候，一頭霧水，對(duì)涉及的知識(shí)所知甚少，尤其是對(duì)機(jī)床真實(shí)加工的模擬。是許老師的耐心，幫我打開(kāi)了設(shè)計(jì)的初步思路。在本次設(shè)計(jì)中，我在不斷豐富課本知識(shí)的同時(shí)，也同時(shí)提高了自己的繪圖能力，這對(duì)即將參加工作的我來(lái)說(shuō)收益匪淺。鑒于個(gè)人能力有限，以及時(shí)間的限制，所以本設(shè)計(jì)肯定存在不足之處。請(qǐng)指導(dǎo)老師給予批評(píng)指正。感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入尾聲了,四年的大學(xué)生活也即將劃上句號(hào)。回首四年，有快樂(lè)也有艱辛，有收獲也有失落。感謝家人給予的最細(xì)微的支持……我知道對(duì)于父母是不能用感謝，更多的應(yīng)該是愧疚。的確，每每想到我遠(yuǎn)在家鄉(xiāng)的父母，眼底總是涌動(dòng)出愧疚的淚水，他們給了我生命、思想和全部的愛(ài)，在我近二十年的讀書(shū)生涯中，他們用自己微薄的力量保護(hù)著我，用自己辛勤的勞動(dòng)支持著我，我無(wú)以為報(bào)，只能讓自己在今后的道路上踏實(shí)向上，走好每一步。許堅(jiān)，我的指導(dǎo)老師；感謝許堅(jiān)老師的耐心的講解和悉心指導(dǎo)，在此向許老師表示最誠(chéng)摯的謝意。這個(gè)設(shè)計(jì)很多地方不是一下子就能懂的。有時(shí)候感覺(jué)自己好像個(gè)白癡，如果沒(méi)有許老師不厭其煩的，一遍一遍的闡述與講解；想想，自己能順利完成學(xué)業(yè)都是問(wèn)題。從他的身上我學(xué)到的不僅僅是知識(shí)，更多的是做人。許老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，為人謙遜，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，許老師沒(méi)有給我任何壓力，讓我擁有了很大的發(fā)揮空間。在這里，我再一次的感謝給予我諸多幫助的老師和同學(xué)們！真的，謝謝你們！參考文獻(xiàn)［1］孫志禮.機(jī)械設(shè)計(jì).東北大學(xué)出版社,2000［2］張祖力.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).東北大學(xué)出版社,2003［3］劉鴻文.材料力學(xué).高等教育出版社,2002［4］哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研組.理論力學(xué).高等教育出版社,2002［5］申永勝.機(jī)械原理教程.清華大學(xué)出版社,2003［6］大連理工大學(xué)工程畫(huà)教研室編.機(jī)械制圖.高等教育出版社,2001［7］張佩勤.機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo).遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1991［8］中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)期刊.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造.中文核心期刊,2005［9］王超.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,1992[10]大連組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社,1975附錄A英文資料SimulationModelingandAnalysisThenatureofsimulationThisisapaperabouttechniquesforusingcomputerstoimitate,orsimulate,theoperationsofvariouskindsofreal-worldfacilitiesorprocesses.Thefacilityorprocessofinterestisusuallycalledasystem,andinordertostudyitscientificallyweoftenhavetomakeasetofassumptionsabouthowitworks.Theseassumptions,whichusuallytaketheformofmathematicalorlogicalrelationships,constituteamodelthatisusedtotrytogainsomeunderstandingofhowthecorrespondingsystembehaves.Iftherelationshipsthatcomposethemodelaresimpleenough,itmaybepossibletousemathematicalmethods(suchasalgebra,calculus,orprobabilitytheory)toobtainexactinformationonquestionsofinterest;thisiscalledananalyticsolution.However,mostreal-worldsystemsaretoocomplextoallowrealisticmodelstobeevaluatedanalytically,andthesemodelsmustbestudiedbymeansofsimulation.Inasimulationweuseacomputertoevaluateamodelnumerically,anddataaregatheredinordertoestimatethedesiredtruecharacteristicsofthemodel.Asanexampleoftheuseofsimulation,consideramanufacturingcompanythatiscontemplatingbuildingalargeextensionontooneofitsplantsbutisnotsureifthepotentialgaininproductivitywouldjustifytheconstructioncost.Itcertainlywouldnotbecost-effectivetobuildtheextensionandthenremoveitlaterifitdoesnotworkout.However,acarefulsimulationstudycouldshedsomelightonthequestionbysimulatingtheoperationoftheplantasitcurrentlyexistsandasitwouldbeiftheplantwereexpanded.Applicationareasforsimulationarenumerousanddiverse.Belowisalistofsomepayofproblemsforwhichsimulationhasbeenfoundtobeausefulandpowerfultool:DesigningandanalyzingmanufacturingsystemsEvaluatingmilitaryweaponssystemsortheirlogisticsrequirementsDetermininghardwarerequirementsorprotocolsforcommunicationsnetworksDetermininghardwareandsoftwarerequirementsforacomputersystemDesigningandoperatingtransportationsystemssuchasairports,freeways,ports,andsubwayshospitals,andpostofficesReengineeringofbusinessprocessesDeterminingorderingpoliciesforaninventoryAnalyzingfinancialoreconomicsystemsSimulationisoneofthemostwidelyusedoperationsresearchandmanagement-sciencetechniques,ifnotthemostwidelyused.OneindicationofthisistheWinterSimulationConference,whichattracts600to700peopleeveryyear.Inaddition,thereareseveralsimulationvendorusers'conferenceswithmorethan100participantsperyear.Therearealsoseveralsurveysrelatedtotheuseofoperationsresearchtechniques.Forexample,Lane,Mansour,andHarpell(1993)reportedfromalongitudinalstudy,spanning1973through1988,thatsimulationwasconsistentlyrankedasoneofthethreemostimportant"operations-researchtechniques."Theothertwowere"mathprogramming"(acatch-alltermthatincludesmanyindividualtechniquessuchaslinearprogramming,nonlinearprogramming,etc.)and"statistics"(whichisnotanoperations-researchtechniqueperse).Gupta(1997)analyzed1294papersfromthejournalInterfaces(oneoftheleadingjournalsdealingwithapplicationsofoperationsresearch)from1970through1992,andfoundthatsimulationwassecondonlyto"mathprogramming"among13techniquesconsidered.Therehavebeen,however,severalimpedimentstoevenwideracceptanceandusefulnessofsimulation.First,modelsusedtostudylarge-scalesystemstendtobeverycomplex,andwritingcomputerprogramstoexecutethemcanbeanarduoustaskindeed.Thistaskhasbeenmademucheasierinrecentyearsbythedevelopmentofexcellentsoftwareproductsthatautomaticallyprovidemanyofthefeaturesneededto"program"asimulationmodel.Asecondproblemwithsimulationofcomplexsystemsisthatalargeamountofcomputertimeissometimesrequired.However,thisdifficultyisbecomingmuchlesssevereascomputersbecomefasterandcheaper.Finally,thereappearstobeanunfortunateimpressionthatsimulationisjustanexerciseincomputerprogramming,albeitacomplicatedone.Consequently,manysimulation"studies"havebeencomposedofheuristicmodelbuilding,coding,andasinglerunoftheprogramtoobtain"theanswer."Wefearthatthisattitude,whichneglectstheimportantissueofhowaproperlycodedmodelshouldbeusedtomakeinferencesaboutthesystemofinterest,hasdoubtlessledtoerroneousconclusionsbeingdrawnfrommanysimulationstudies.Systems,models,andsimulationAsystemisdefinedtobeacollectionofentities,e.g.peopleormachinesthatactandinteracttogethertowardtheaccomplishmentofsomelogicalend.Inpractice,whatismeantby"thesystem"dependsontheobjectivesofaparticularstudy.Thecollectionofentitiesthatcompriseasystemforonestudymightbeonlyasubsetoftheoverallsystemforanother.Forexample,ifonewantstostudyabanktodeterminethenumberoftellersneededtoprovideadequateserviceforcustomerswhowantjusttocashacheckormakeasavingsdeposit,thesystemcanbedefinedtobethatportionofthebankconsistingofthetellersandthecustomerswaitinginlineorbeingserved.If,ontheotherhand,theloanofficerandthesafetydepositboxesaretobeincluded,thedefinitionofthesystemmustbeexpandedinanobviousway.Wedefinethestateofasystemtobethatcollectionofvariablesnecessarytodescribeasystemataparticulartime,relativetotheobjectivesofastudy.Inastudyofabank,examplesofpossiblestatevariablesarethenumberofbusytellers,thenumberofcustomersinthebank,andthetimeofarrivalofeachcustomerinthebank.Wecategorizesystemstobeoftwotypes,discreteandcontinuous.Adiscretesystemisoneforwhichthestatevariableschangeinstantaneouslyatseparatedpointsintime.Abankisanexampleofadiscretesystem,sincestatevariables--e.g.thenumberofcustomersinthebank–changeonlywhenacustomerarrivesorwhenacustomerfinishesbeingservedanddeparts.Acontinuoussystemisoneforwhichthestatevariableschangecontinuouslywithrespecttotime.Anairplanemovingthroughtheairisanexampleofacontinuoussystem,sincestatevariablessuchaspositionandvelocitycanchangecontinuouslywithrespecttotime.Fewsystemsinpracticearewhollydiscreteorwhollycontinuous;butsinceonetypeofchangepredominatesformostsystems,itwillusuallybepossibletoclassifyasystemasbeingeitherdiscreteorcontinuous.Atsomepointsinthelivesofmostsystems,thereisaneedtostudythemtotrytogainsomeinsightintotherelationshipsamongvariouscomponents,ortopredictperformanceundersomenewconditions.ExperimentwiththeActualSystemvs.ExperimentwithaModeloftheSystem.Ifitispossible(andcost-effective)toalterthesystemphysicallyandthenletitoperateunderthenewconditions,itisprobablydesirabletodoso,forinthiscasethereisnoquestionaboutwhetherwhatwestudyisvalid.However,itisrarelyfeasibletodothis,becausesuchanexperimentwouldoftenbetoocostlyortoodisruptivetothesystem.Forexample,abankmaybecontemplatingreducingthenumberoftellerstodecreasecosts,butactuallytryingthiscouldleadtolongcustomerdelaysandalienation.Moregraphically,the"system"mightnotevenexist,butweneverthelesswanttostudyitinitsvariousproposedalternativeconfigurationstoseehowitshouldbebuiltinthefirstplace;examplesofthissituationmightbeaproposedcommunicationsnetwork,orastrategicnuclearweaponssystem.Forthesereasons,itisusuallynecessarytobuildamodelasarepresentationofthesystemandstudyitasasurrogatefortheactualsystem.Whenusingamodel,thereisalwaysthequestionofwhetheritaccuratelyreflectsthesystemforthepurposesofthedecisionstobemade.PhysicalModelvs.MathematicalModel.Tomostpeople,theword"model"evokesimagesofclaycarsinwindtunnels,cockpitsdisconnectedfromtheirairplanestobeusedinpilottraining,orminiaturesupertankersscurryingaboutinaswimmingpool.Theseareexamplesofphysicalmodels(alsocallediconicmodels),andarenottypicalofthekindsofmodelsthatareusuallyofinterestinoperationsresearchandsystemsanalysis.Occasionally,however,ithasbeenfoundusefultobuildphysicalmodelstostudyengineeringormanagementsystems;examplesincludetabletopscalemodelsofmaterial-handlingsystems,andinatleastonecaseafull-scalephysicalmodelofafast-foodrestaurantinsideawarehouse,completewithfull-scale,real(andpresumablyhungry)humans.Butthevastmajorityofmodelsbuiltforsuchpurposesaremathematical,representingasystemintermsoflogicalandquantitativerelationshipsthatarethenmanipulatedandchangedtoseehowthemodelreacts,andthushowthesystemwouldreact--ifthemathematicalmodelisavalidone.Perhapsthesimplestexampleofamathematicalmodelisthefamiliarrelationd=rt,whereristherateoftravel,tisthetimespenttraveling,anddisthedistancetraveled.Thismightprovideavalidmodelinoneinstance(e.g.aspaceprobetoanotherplanetafterithasattaineditsflightvelocity)butaverypoormodelforotherpurposes(e.g.rush-hourcommutingoncongestedurbanfreeways).AnalyticalSolutionvs.Simulation.Oncewehavebuiltamathematicalmodel,itmustthenbeexaminedtoseehowitcanbeusedtoanswerthequestionsofinterestaboutthesystemitissupposedtorepresent.Ifthemodelissimpleenough,itmaybepossibletoworkwithitsrelationshipsandquantitiestogetanexact,analyticalsolution.Inthed=rtexample,ifweknowthedistancetobetraveledandthevelocity,thenwecanworkwiththemodeltogett=d/rasthetimethatwillberequired.Thisisaverysimple,closed-formsolutionobtainablewithjustpaperandpencil,butsomeanalyticalsolutionscanbecomeextraordinarilycomplex,requiringvastcomputingresources;invertingalargenonsparsematrixisawell-knownexampleofasituationinwhichthereisananalyticalformulaknowninprinciple,butobtainingitnumericallyinagiveninstanceisfarfromtrivial.Ifananalyticalsolutiontoamathematicalmodelisavailableandiscomputationallyefficient,itisusuallydesirabletostudythemodelinthiswayratherthanviaasimulation.However,manysystemsarehighlycomplex,sothatvalidmathematicalmodelsofthemarethemselvescomplex,precludinganypossibilityofananalyticalsolution.Inthiscase,themodelmustbestudiedbymeansofsimulation,i.e.numericallyexercisingthemodelfortheinputsinquestiontoseehowtheyaffecttheoutputmeasuresofperformance.Whiletheremaybeasmalldementoftrothtopejorativeoldsawssuchas"methodoflastresort"sometimesusedtodescribesimulation,thefactisthatweareveryquicklyledtosimulationinmostsituations,duetothesheercomplexityofthesystemsofinterestandofthemodelsnecessarytorepresenttheminavalidway.Given,then,thatwehaveamathematicalmodeltobestudiedbymeansofsimulation(henceforthreferredtoasasimulationmodel),wemustthenlookforparticulartoolstodothis.Itisusefulforthispurposetoclassifysimulationmodelsalongthreedifferentdimensions:Staticvs.DynamicSimulationModels.Astaticsimulationmodelisarepresentationofasystemataparticulartime,oronethatmaybeusedtorepresentasysteminwhichtimesimplyplaysnorole;examplesofstaticsimulationsareMonteCarlomodels.Ontheotherhand,adynamicsimulationmodelrepresentsasystemasitevolvesovertime,suchasaconveyorsysteminafactory.Deterministicvs.StochasticSimulationModels.Ifasimulationmodeldoesnotcontainanyprobabilistic(i.e.random)components,itiscalleddeterministic;acomplicated(andanalyticallyintractable)systemofdifferentialequationsdescribingachemicalreactionmightbesuchamodel.Indeterministicmodels,theoutputis"determined"oncethesetofinputquantitiesandrelationshipsinthemodelhavebeenspecified;eventhoughitmighttakealotofcomputertimetoevaluatewhatitis.Manysystems,however,mustbemodeledashavingatleastsomerandominputcomponents,andthesegiverisetostochasticsimulationmodels.Mostqueuingandinventorysystemsaremodeledstochastically.Stochasticsimulationmodelsproduceoutputthatisitselfrandom,andmustthereforebetreatedasonlyanestimateofthetruecharacteristicsofthemodel;thisisoneofthemaindisadvantagesofsimulation.Continuousvs.DiscreteSimulationModels.Looselyspeaking,wedefinediscreteandcontinuoussimulationmodelsanalogouslytothewaydiscreteandcontinuoussystemsweredefinedabove.Itshouldbementionedthatadiscretemodelisnotalwaysusedtomodeladiscretesystem,andviceversa.Thedecisionwhethertouseadiscreteoracontinuousmodelforaparticularsystemdependsonthespecificobjectivesofthestudy.Forexample,amodeloftrafficflowonafreewaywouldbediscreteifthecharacteristicsandmovementofindividualcarsareimportant.Alternatively,ifthecarscanbetreated"intheaggregate,"theflowoftrafficcanbedescribedbydifferentialequationsinacontinuousmodel.Advantages,disadvantages,andpitfallsofsimulationWeconcludebylistingsomegoodandbadcharacteristicsofsimulation(asopposedtoothermethodsofstudyingsystems),andbynotingsomecommonmistakesmadeinsimulationstudiesthatcanimpairorevenruinasimulationproject.Simulationisawidelyusedandincreasinglypopularmethodforstudyingcomplexsystems.Somepossibleadvantagesofsimulationthatmayaccountforitswidespreadappealarethefollowing:Mostcomplex,real-worldsystemswithstochasticelementscannotbeaccuratelydescribedbyamathematicalmodelthatcanbeevaluatedanalytically.Thus,asimulationisoftentheonlytypeofinvestigationpossible.Simulationallowsonetoestimatetheprojectedsetofoperatingconditions.Altern