612 減震支架加工工藝編制（實體加工仿真）及夾具設(shè)計【CAD圖+工藝規(guī)程+說明書+PPT+翻譯】,CAD圖+工藝規(guī)程+說明書+PPT+翻譯,612,減震支架加工工藝編制（實體加工仿真）及夾具設(shè)計【CAD圖+工藝規(guī)程+說明書+PPT+翻譯】,減震,支架,加工,工藝,編制,實體,仿真,夾具,設(shè)計,cad 減震支架加工工藝編制（實體加工仿真）及夾具設(shè)計,,報 告 提 綱,主要內(nèi)容 預期目標 論文結(jié)構(gòu),,,主 要 內(nèi) 容,,,,減震支架加工工藝,本文以減震支架的零件圖為依據(jù)，分析了減震支架的結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合技術(shù)上的可行性、合理性制定了加工工藝規(guī)程。簡要闡明了工藝規(guī)程的意義和作用、內(nèi)容和工序的安排原則，合理選擇了定位基準，對工藝上基本的車、銑、鉆、鉗進行了運用，并選擇了合適的機床、刀具、夾具和量具。,,主 要 內(nèi) 容,,,,,減震支架零件圖,,,主 要 內(nèi) 容,,,,減震支架實體加工仿真,本次仿真是用Mastercam軟件來完成的，本文簡單介紹了該軟件的加工仿真特點。重點運用Mastercam進行了銑、鉆孔、挖槽等操作仿真了減震支架的加工過程，并且導出了數(shù)控程序。,,主 要 內(nèi) 容,,,,加工實體仿真,,主 要 內(nèi) 容,,,,加工實體仿真,,主 要 內(nèi) 容,,,,加工實體仿真,,,主 要 內(nèi) 容,,,,減震支架的夾具分析和設(shè)計,任何機械加工都離不開夾具 ，夾具對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率等，都有十分重要的意義。本文介紹了夾具設(shè)計的基本步驟，對減震支架進行了夾具設(shè)計。設(shè)計了定位板，限制了X.Y軸的轉(zhuǎn)動和Z軸的移動，此外還有圓柱銷、菱形銷輔助定位，依靠定位板上的螺栓和減震支架內(nèi)部的內(nèi)六方螺栓來夾緊。,,,主 要 內(nèi) 容,,,,夾具裝配圖,,,預 期 目 標,,,完成減震支架的工藝規(guī)程 成功仿真出減震支架的加工過程 設(shè)計減震支架的夾具并畫出裝配圖 完成畢業(yè)論文一篇,,,論 文 結(jié) 構(gòu),,,第一章 緒論 第二章 減震支架主體加工工藝研究 第三章 減震支架加工工藝路線 第四章 減震支架配套夾具設(shè)計 第五章 MASTERCAM實體仿真 第六章 總結(jié)與展望,10/8/2019,13,致謝,最后，再次對關(guān)心、幫助我的老師和同學表示衷心地感謝。, 本科畢業(yè)設(shè)計論文  減震支架加工工藝編制（實體加工仿真）及夾具設(shè)計 設(shè)計 論文 畢業(yè) 任務(wù)書 一、題目 減震支架加工工藝編制（實體加工仿真）及夾具設(shè)計 二、指導思想和目的要求 畢業(yè)設(shè)計（論文）是培養(yǎng)學生自學能力、綜合應(yīng)用能力、獨立工作能力的重要教學實踐環(huán)節(jié)。是培養(yǎng)學生綜合運用所學專業(yè)的基本理論、基礎(chǔ)知識、技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的知識和方法，去分析和解決機械電子工程應(yīng)用中的實際問題的能力，也是對所學課程進一步深化和補充，從而提高學生的基本技能和專業(yè)技能，也是由學生過渡到工程師的一個重要的實踐訓練環(huán)節(jié)。 三、主要技術(shù)指標 1、繪制零件圖一張； 2、編制工藝規(guī)程一本 3、編制數(shù)控機床加工程序（NC）一本 4、實體加工仿真刀具路徑及視頻 5、編寫說明書（論文）一本 四、進度和要求 1、依據(jù)實體模型繪制零件圖 3周 2、設(shè)計工藝路線及編制工藝規(guī)程 5周 3、編制數(shù)控機床加工程序 1周 4、實體加工仿真 1周 5、編寫說明書（論文） 4周 上述時間安排僅供參考，請盡量提前完成，及時與導師聯(lián)系，留下足夠的修改時間。 五、主要參考書及參考資料 1、《現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)》 閆光明等編 西北工業(yè)大學出版社 2、《機械制造工藝學》 顧崇銜等編 陜西科學出版社 3、《實用機械制造工藝師手冊》 王凡主編 機械工業(yè)出版社 目 錄 摘要 Ⅰ ABSTRACT Ⅱ 第一章 緒論 1 1.1 課題背景 1 1.2設(shè)計目的和意義 1 第二章 減震支架零件結(jié)構(gòu)與工藝分析 3 2.1 機械加工工藝要求 3 2.2減震支架結(jié)構(gòu)分析 4 2.3減震支架加工工藝分析 4 第三章 減震支架加工工藝路線 7 3.1減震支架加工工藝路線的擬定 7 第四章 減震支架配套夾具設(shè)計 13 4.1 機床夾具 13 4.2 減震支架夾具設(shè)計 15 第五章 MASTERCAM實體仿真 18 5.1 Mastercam簡介 18 5.2減震支架加工仿真及編程過程 18 第六章 總結(jié)與展望 26 6.1總結(jié) 26 6.2展望 26 參考文獻 27 致謝 28 畢業(yè)設(shè)計小結(jié) 29 摘要 減震器主要用來抑制彈簧吸震后反彈時的震蕩及來自路面的沖擊。在經(jīng)過不平路面時，雖然吸震彈簧可以過濾路面的震動，但彈簧自身還會有往復運動，而減震器就是用來抑制這種彈簧跳躍的。支架起支撐作用的構(gòu)架。減震支架保護內(nèi)裝的零部件不因外部的沖擊震動導致其損壞。 機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置，又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。在機床上加工工件時，為使工件的表面能達到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 ，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具通常由定位元件、夾緊裝置 、對刀引導元件、分度裝置、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。 利用模型復現(xiàn)實際系統(tǒng)中發(fā)生的本質(zhì)過程，并通過對系統(tǒng)模型的實驗來研究存在的或設(shè)計中的系統(tǒng)，又稱模擬。當所研究的系統(tǒng)造價昂貴、實驗的危險性大或需要很長的時間才能了解系統(tǒng)參數(shù)變化所引起的后果時，仿真是一種特別有效的研究手段。仿真的重要工具是計算機。仿真與數(shù)值計算、求解方法的區(qū)別在于它首先是一種實驗技術(shù)。仿真的過程包括建立仿真模型和進行仿真實驗兩個主要步驟。 關(guān)鍵詞：減震 支架 夾具 仿真 I ABSTRACT Mainly used to suppress the vibration damper after a rebound during the spring and shock-absorbing impact from the road . After a rough road when , although shock-absorbing spring can filter the road shock , but there will be a reciprocating movement of the spring itself , and the damper spring is used to suppress such jumping . Bracket play a supportive role in the architecture . Built-in shock absorber bracket parts protection due to external shock and vibration without causing damage . Mechanical manufacturing process for fixing the object , so that occupies the correct position to receive the detecting means or the construction , also known fixtures . Broadly speaking , any step in the process , used quickly , easily and safely install the device workpiece can be called a fixture. When the workpiece on the machine , in order to make the surface of the workpiece can reach the size of the drawing requirements , and the mutual position of the geometry precision technical requirements and other surfaces , the workpiece must be installed prior to processing ( positioning ) , clip prison ( clamping ) . Fixture usually consists of a positioning element , clamping device, the knife guide elements , indexing device , connecting elements and specific folder ( clamp base ) and other components. The nature of the model using the reproduction process occurs in the actual system and the model of the system through the experimental design to investigate the presence or system , also known as simulation. When the system under study is expensive , large or dangerous experiment takes a long time to understand the consequences caused by changes in system parameters , simulation is a particularly effective means of research . Computer simulation is an important tool . Simulation and numerical calculation, the difference between solving approach is that it is an experimental technique first . The simulation process including the establishment of a simulation model and simulation experiments of two main steps. Keywords : shock bracket fixture simulator II 第1章 緒論 1.1 課題背景 減震器從出現(xiàn)到今天已經(jīng)有了100多年的歷史，最早車輛的減震系統(tǒng)由彈簧構(gòu)成，雖然彈簧可以減輕路面沖擊，性能較可靠，但它容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象。在1908連，世界第一臺液壓減震器研制成功，它用隔板將橡膠制成節(jié)流通道分為兩部分，通過油液與節(jié)流通道摩擦，達到減震目的。之后，在20世紀30年代，搖臂式減震器得打哦普遍應(yīng)用，工作壓力在10MPa~20MPa之間，但是結(jié)構(gòu)復雜、易損壞、體積大，最終被淘汰。二戰(zhàn)后，簡式液壓減震器取代了搖臂式減震器，其成本低，壽命成，但是容易出現(xiàn)充油不及時的問題，若充油不及時，會影響減震效果，產(chǎn)生噪音與沖擊。直到20世紀50年代，充氣式減震器的出現(xiàn)解決了以上的問題，在雙筒內(nèi)充入低壓0.4MPa~0.6MPa的氮氣可以解決充油不及時的問題。同時單筒式充氣減震器也開始發(fā)展，其采用浮動活塞的結(jié)構(gòu)，使充入的氮氣形成2.0MPa~2.5MPa的高壓氣體，性能優(yōu)于雙筒式減震器，而且質(zhì)量輕、性能好，但其成本較高。 在國外發(fā)達國家，現(xiàn)在已經(jīng)研制出由電子系統(tǒng)操控的自適應(yīng)式液壓減震器，根據(jù)激振頻率與振幅的大小來調(diào)節(jié)。在工業(yè)發(fā)達的國家，液壓減震器的生產(chǎn)是建立在廣泛的標準化和系列化基礎(chǔ)上的，并且其減震CAD設(shè)計制造技術(shù)已經(jīng)比較成熟。我國減震器起步晚，起點低，技術(shù)落后。研制開發(fā)出自主品牌的減震器已經(jīng)成為一個亟待解決的問題。盡管我國已有較大的減震器生產(chǎn)規(guī)模，借鑒了國外先進設(shè)計，已經(jīng)取得了較快發(fā)展，但是與發(fā)達國家仍然存在較大的差距。 1.2設(shè)計目的和意義 減震器主要用來抑制彈簧吸震后反彈時的震蕩及來自路面的沖擊。在經(jīng)過不平路面時，雖然吸震彈簧可以過濾路面的震動，但彈簧自身還會有往復運動，而減震器就是用來抑制這種彈簧跳躍的。作為減震器中的減震支架起到保護內(nèi)裝的零部件不因外部的沖擊、震動導致其損壞的目的?？梢钥闯鰷p震支架在減震器中的重要地位。 完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)和撰寫論文，培養(yǎng)了學生綜合分析和解決問題的能力和獨立工作能力、組織管理和社交能力；同時，對學生的思想品德，工作態(tài)度及作風等諸方面都會有很大影響。對于增強事業(yè)心和責任感，提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有重要意義。是學生在校期間的學習和綜合訓練階段；是學習深化、拓寬、綜合運用所學知識的重要過程；是學生學習、研究與實踐成果的全面總結(jié)；是學生綜合素質(zhì)與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗；是實現(xiàn)學生從學校學習到崗位工作的過渡環(huán)節(jié)；是學生畢業(yè)及學位資格認定的重要依據(jù)。 第二章減震支架零件結(jié)構(gòu)與工藝分析 2.1 機械加工工藝要求 機械加工工藝是機械產(chǎn)品質(zhì)量的根本保證。零件的質(zhì)量包括零件加工的尺寸精度和表面質(zhì)量等。加工精度是指零件的實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的符合程度，符合程度越高，加工精度則越高。在一定加工設(shè)備的前提下，制定合理的機械加工工藝，可以提高零件加工精度，降低廢品率，提高勞動生產(chǎn)率。對于同一種零件，不同的工藝人員制定的工藝路線也不盡相同。工藝人員應(yīng)當在多個加工路線中尋找一個較好的方案，以最短的工序和最少的投入加工出合格的零件。 1、編制機械加工工藝的基本要求 （1）機械加工工藝應(yīng)按統(tǒng)一的技術(shù)術(shù)語和格式進行編制，內(nèi)容、文字應(yīng)簡潔易懂、準確無誤。 （2）編制加工工藝時，要根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點、精度要求、毛坯狀況、零件質(zhì)量等條件，選擇相應(yīng)的加工設(shè)備。比如對于大型零件，尤其是鑄鍛件，應(yīng)首先估算零件毛坯質(zhì)量，以免超出起重設(shè)備或機床額定負荷，影響生產(chǎn)安全。 （3）若需用工裝時，應(yīng)首先考慮采用標準工裝及現(xiàn)有專用工裝，盡量減少采用新設(shè)計專用工裝。對批量大的零件應(yīng)設(shè)計專用工裝，以提高生產(chǎn)效率。 2、加工階段的劃分 零件的加工是一個由粗到精的過程，需通過若干工序的加工逐步達到質(zhì)量要求。對加工精度要求較高的零件，加工過程可劃分為粗加工、半精加工和精加工等階段。各加工階段的基本要求如下。 （1）粗加工階段。去除毛坯黑皮和大部分加工余量，為后序加工提供精準基面，并留均勻而合適的余量。 （2）半精加工階段。提高精加工所需要的定位基準的精確性和控制精加工余量，為主要表面的精加工創(chuàng)造條件。 （3）精加工階段。進一步改善精度和表面粗糙度等要求較高的表面，使零件的各項參數(shù)達到技術(shù)要求。 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。根據(jù)以上加工工藝的要求，本文通過對減震支架的結(jié)構(gòu)進行分析來確定其加工工藝。 2.2減震支架結(jié)構(gòu)分析 如圖2-1所示為減震支架的零件圖。由圖可知減震支架為一圓柱形殼體零件，減震支架是用來保護其內(nèi)裝的零部件不因外部的沖擊、震動導致?lián)p壞。整體尺寸為直徑Φ158高80,材質(zhì)為45#鋼。主要技術(shù)要求有熱處理、表面處理和孔的位置精度。通過對零件圖的仔細審讀，該零件上表面分布有眾多孔，其圓柱外表面分布均勻的槽，底部有型腔并有孔分布。由此可知該零件結(jié)構(gòu)相對復雜，外形加工部位多，加工難度較大，在加工孔的過程中容易產(chǎn)生偏差,難以保證加工精度和表面質(zhì)量。 圖2-1減震支架零件圖 2.3減震支架加工工藝分析 通過對減震支架零件的結(jié)構(gòu)分析，現(xiàn)在對其加工工藝進行分析。 2.3.1基準面的選擇 正確的選擇定位基準是設(shè)計工藝的一項重要內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵。定位基準分為精基準與粗基準 1.粗基準的選擇原則 粗基準影響：位置精度和各加工表面的余量大小。對于一般軸類零件而言，以外圓為粗基準是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準。若工件每個都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準。） 重點考慮：如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面和加工表面間的尺寸和位置符合零件圖要求。 ⑴合理加工余量的原則 ⑵保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則 ⑶便于裝夾的原則：選表面光潔的平面做粗基準，以保證定位準確　夾緊可靠。 ⑷粗基準一般不得重復使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準通常只允許使用一次，這是因為粗基準一般都很粗糙，重復使用同一粗基準所加工的兩組表面之間位置誤差會相當大，因此，粗基一般不得重復使用。 在本文減震支架加工過程中，根據(jù)粗基準選擇原則，選取零件外圓為粗基準。 2.精基準的選擇 重點考慮：如何較小誤差，提高定位精度。 基準重合原則：利用設(shè)計基準做為定位基準，即為基準重合原則。 基準統(tǒng)一原則：在大多數(shù)工序中，都是用同一基準的原則。 互為基準原則：加工表面和定位表面互相轉(zhuǎn)換的原則。 自為基準原則：以加工表面自身做為定位基準的原則。 基準不重合誤差最小條件：因基準不重合而引起的最小的表面作為定位基準。 2.3.2 減震支架的加工概括 在工藝研究中,采用車削加工外形和內(nèi)部型腔，鉆、銑、鏜來加工零件上的孔,低溫去應(yīng)力退火的熱處理方式以及采用定位工裝等工藝方法,減小零件在加工過程中的變形和位置精度偏差的問題,從而提高了零件的加工精度和表面質(zhì)量。 在劃分了加工階段后安排零件的機械加工工序。安排零件表面的加工順序如下： 1、本文減震支架零件加工順序先主后次。根據(jù)零件的功用(可從裝配圖上知道)和技術(shù)要求，分清零件的主要表面和次要表面。主要表面系指裝配基準面、重要工作表面和精度要求較高的表面等；次要表面是指光孔、螺孔、未標注公差表面及其他非工作表面等。分清零件的主、次要表面后，重點考慮主要表面的加工順序，以確保主要表面的最終加工。 按照先主后次的原則。安排機械加工工序的一般順序是：加工精基準面--粗加工主要表面--半精加工主要表面--精加工主要表面--光整加工--超精密加工主要表面。次要表面的加工安排在各階段之間進行。 2、本文減震支架零件應(yīng)先加工出選定的后續(xù)工序的精基準，如外圓、內(nèi)孔、中心孔等。如在加工軸類零件時，應(yīng)先鉆中心孔；加工盤套類零件時，應(yīng)先加工外圓與端面。 3、先粗后精在加工工件時，一般先粗加工，再進行半精加工和精加工。本文減震支架零件先粗車外圓，后進行精車保證尺寸。 4、先面后孔為了保證加工孔的穩(wěn)定可靠性，應(yīng)先加工孔的端面，后加工孔。如本文減震支架零件，應(yīng)先加工端面后加工孔。這是因為端面的輪廓平穩(wěn)，定位、裝夾穩(wěn)定可靠。先加工好孔端平面，再以端面定位加工孔，便于保證端面與孔的位置精度。此外，由于平面加工好后再加工孔時，可使刀具的初始工作條件得到改善。 第三章 減震支架加工工藝路線 3.1減震支架加工工藝路線的擬定 該零件毛坯選用圓柱棒料，采用粗加工、精加工的工藝方案。整體工序過程如下 01粗車外形 粗加工主要是去除大余量，并為后序精加工打好基礎(chǔ)，該工序要求按所示零件圖粗車外圓、端面、內(nèi)孔，刀具為車刀，鉆φ12的孔。結(jié)束后用游標卡尺進行檢驗。 第一工步車外圓、車端面。保證Φ161±0.5和82±0.5。（圖3-1） 第二工步車內(nèi)孔。保證Φ112.5±0.2和54.8。（圖3-2） 第三工步鉆孔。鉆Φ12的孔。（圖3-3） 圖3-1車外圓和端面 圖3-2車內(nèi)孔 圖3-3鉆孔 02車外形 第一工步車外圓，車端面，保證尺寸83。結(jié)束后用游標卡尺進行檢驗。 圖3-3粗車外形、頂孔 03熱處理 粗加工后材料組織會有應(yīng)力或其他缺陷，通過熱處理可以消除這些缺陷，保證材料性能，所以本文把熱處理安排在粗加工之后精加工之前。按熱處理工藝規(guī)程處理零件，使HRC18~22。 04精加工外形 第一工步如圖3-4車端面見光保證尺寸φ160±0.1；70±0.5。 圖3-4車端面 05車外圓、端面、車型腔、銑孔 第一工步車外圓，車端面保證尺寸φ159；71.5±0.2；81.5±0.1。（圖3-5） 第二工步加工φ130深4的型腔起固定作用，為了后續(xù)加工定位方便。（圖3-6） 第三工步車型腔54.8，φ115.5，保證圓角R0.5;R1。（圖3-7） 第四工步用銑刀加工φ18，深19.2的孔。（圖3-8） 圖3-5車外圓和端面 圖3-6加工型腔 圖3-7車型腔 圖3-8銑孔 06車外圓、車端面、車孔、車臺階圓 第一工步車外圓車端面保證尺寸φ158.5；70±0.2；80±0.05。（圖3-9） 第二工步車φ14的的孔。（圖3-10） 第三工步車臺階圓，保證φ142±0.05；8；13。（圖3-11） 圖3-9車外圓和端面 圖3-10車孔 圖3-11車臺階圓 此工序結(jié)束后需用游標卡尺進行檢驗以保證各尺寸公差符合圖紙要求。 07車外表面凹槽 第一工步加工5.5±0.07；6.5±0.05；4×4.5±0.07；4×10.5±0.07的凹槽此時因為零件一端開口，為了提高精度使用φ130的定位板和頂尖。加工結(jié)束需要進行尺寸檢驗以保證精度要求。（圖3-12） 圖3-12車外槽 零件后續(xù)工藝在加工中心中完成。 08鉆孔、銑缺口 第一工步預點所有孔的中心孔，以Φ115.5的孔為定位基準。（圖3-13） 第二工步選取φ12鉆頭刀具鉆5×Φ12底孔。（圖3-14） 第三工步選用φ3.3鉆頭鉆4×M4底孔，后用φ3.3樣柱進行測量。（圖3-15） 圖3-13預點中心孔 圖3-14鉆Φ12孔 圖3-15鉆M4孔 第四工步選用φ5.5，φ7.5鉆頭鉆φ6，φ8的底孔，后用游標卡尺檢驗鉆孔尺寸。（圖3-16） 第五工步選用φ12的銑刀在原來φ12孔基礎(chǔ)上銑出2×φ23,3×φ15.5的底孔，后用游標卡尺進行尺寸檢驗。（圖3-17） 第六工步選用合適鏜刀鏜φ6，φ8底孔，同時保證45°偏角，完成后用樣柱和三坐標對其進行檢驗（圖3-18） 圖3-16鉆孔 圖3-17銑孔 圖3-18鏜孔 第七工步選用φ12的加長銑刀銑外圓的4處缺口，加工結(jié)束用R規(guī)量具檢驗尺寸8×R5和8×R11。(圖3-19)。 圖3-19銑缺口 09鉆孔 第一工步將零件翻面，用壓板壓緊，用中心鉆鉆5×M3，2×φ4的中心孔。（圖3-20） 第二工步選用φ2.5的鉆頭鉆φ2.5的孔。（圖3-21） 第三工步選用φ3.5刀具鉆、鏜2×φ4的孔，后用φ4樣柱和三坐標測量儀檢驗保證φ153±0.02尺寸和45°角度要求（圖3-22）。 圖3-20鉆中心孔 圖3-21鉆孔 圖3-22鏜孔 10攻絲 轉(zhuǎn)鉗工選用M3絲錐攻絲5×M3，倒棱去毛刺后用M3螺紋樣柱進行尺寸檢驗（圖3-23）。 圖3-11攻絲 11表面處理 最后對零件進行表面處理。這樣所有工序完成。 第四章 減震支架配套夾具設(shè)計 4.1 機床夾具 機床夾具是機床上用以裝夾工件（和引導刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。 4.1.1機床夾具 1、 專門化分類 （1）通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標準化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。 （2）專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計制造周期較長、制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 （3）通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。 （4） 組合夾具 組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標準元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。 （5）隨行夾具 隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進行不同工序的加工。 2、按使用分類 由于各類機床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。 3、按夾緊分類 根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。 本文根據(jù)減震支架的結(jié)構(gòu)特性，通用夾具在加工過程中不能很好的保證加工精度和位置精度，并且此零件需要大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已經(jīng)固定。所以綜合考慮，設(shè)計一套專用夾具來進行夾裝生產(chǎn)。 4.1.2 組成原理 1、定位元件 它與工件的定位基準相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。 2、夾緊裝置 用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定位置。 3、對刀、引導元件或裝置 這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對刀元件，如對刀塊。用于確定刀具位置并導引刀具進行加工的元件，稱為導引元件。 4、連接元件 使夾具與機床相連接的元件，保證機床與夾具之間的相互位置關(guān)系。 5、夾具體 用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件。它與機床有關(guān)部件進行連接、對定，使夾具相對機床具有確定的位置。 6、其它元件及裝置 有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。 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(guān)鍵，目的是使工件定準、夾牢。 4.1.3 應(yīng)用作用 1、能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 2、能減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構(gòu)，進一步提高勞動生產(chǎn)率。 3、能擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能 根據(jù)加工機床的成形運動 ，附以不同類型的夾具，即可擴大機床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺上裝上鏜模，就可以進行箱體零件的鏜孔加工。 4.2 減震支架夾具設(shè)計 機床夾具是機械加工工藝系統(tǒng)的一個重要組成部分。為保證工件某工序的加工要求，必須使工件在機床上相對刀具的切削或成形運動處于準確的相對位置。當用夾具裝夾加工一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這一要求的。而要實現(xiàn)這一要求，又必須滿足三個條件：①一批工件在夾具中占有正確的加工位置；②夾具裝夾在機床上的準確位置；③刀具相對夾具的準確位置。這里涉及了三層關(guān)系：零件相對夾具，夾具相對于機床，零件相對于機床。工件的最終精度是由零件相對于機床獲得的。所以“定位”也涉及到三層關(guān)系：工件在夾具上的定位，夾具相對于機床的定位，而工件相對于機床的定位是間接通過夾具來保證的。 通過對減震支架零件的分析，減震支架正反兩面都有需要鉆削的孔，并且這些孔都要保證一定的位置精度。因此在加工完一面后翻面加工另一面時，為了保證孔的位置精度設(shè)計一套夾具來固定零件，使機床對零件的加工達到設(shè)計要求。 如圖4-1所示設(shè)計一帶螺紋孔和定位銷孔的定位板，與零件上表面的Φ12，Φ6，Φ8的底孔相對應(yīng)。 圖4-1定位板 最終夾具設(shè)計裝配圖如下： 圖4-2夾具裝配圖 如圖4-2所示： 1號零件是減震支架主體， 2號為定位板，是夾具體用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎(chǔ)件。它與機床有關(guān)部件進行連接、對定，使夾具相對機床具有確定的位置。 3、4、5號為M16螺栓和與螺栓配套的墊圈，使定位板和機床固定在一起。是連接原件使夾具與機床相連接的元件，保證機床與夾具之間的相互位置關(guān)系。 6號為內(nèi)六角圓柱頭螺釘使減震支架和定位板固定，是夾緊裝置用于夾緊工件，在切削時使工件在夾具中保持既定位置。 7、8號為φ6菱形銷和φ8圓柱定位銷，是定位元件用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。 通過6、7、8號零件限制減震支架加工中X、Y、Z軸和X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動、Z軸轉(zhuǎn)動這六個自由度。這樣使減震支架上下面孔的加工可以達到很好的加工精度。 第五章 MASTERCAM實體仿真 5.1 Mastercam簡介 Mastercam是美國CNC Software公司研制開發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)。Mastercam包括3大模塊，即DESIGN、LATHE和MILL，它是一套兼有CAD和CAM功能的套裝軟件。Mastercam對硬件要求較低，且具有操作靈活、易學易用的特點，能使企業(yè)很快見到效益。 MILL模塊主要用于生成銑削加工刀具路徑?？梢灾苯蛹庸で婕皩嶓w，提供多種刀具路徑形式和走刀方式。同時還提供了刀具路徑的管理和編輯、路徑模擬、實體加工模擬和后處理等功能，Mastercam可以直接與機床控制器進行通信。 LATHE模塊主要用于生成車削加工刀具路徑?？梢赃M行精車、粗車、車螺紋、徑向切槽、鉆孔、鏜孔等加工功能。 MILL銑床模塊和LATHE車床模塊中包含DESIGN設(shè)計模塊。 Mastercam的MILL模塊支持2軸銑床加工、3軸銑床加工系統(tǒng)和多軸銑床加工系統(tǒng)。2軸銑床加工包括有外形銑削、口袋加工、鉆孔、面銑削、全圓銑削等類型。Mastercam的3軸銑床加工包括多重曲面的粗加工、精加工，另外還有多軸加工和線架加工。Mastercam支持多軸加工，包括4軸或5軸機床上加工，即可以編制刀軸相對于工件除了3個方向的移動外增加了刀軸的轉(zhuǎn)動和擺動。曲面加工系統(tǒng)可用來生成加工曲面、實體或?qū)嶓w表面的刀具路徑。 5. 2減震支架加工仿真及編程過程 數(shù)控編程經(jīng)歷了手工編程、APT語言編程和交互式圖形編程3個階段。交互式圖形編程就是通常所說的CAM軟件編程。由于CAM軟件自動編程具有速度快、精度高、直觀性好、使用簡便、便于檢查和修改等優(yōu)點，現(xiàn)已成為目前國內(nèi)外數(shù)控加工普遍采用的數(shù)控編程方法。因此，在無特別說明的情況下，數(shù)控編程一般是指交互式圖形編程。交互式圖形編程的實現(xiàn)是以CAD技術(shù)為前提的。數(shù)控編程的核心是刀位點計算，對于復雜的產(chǎn)品，其數(shù)控加工刀位點的人工計算十分困難，而CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展為解決這一問題提供了有力的工具。利用CAD技術(shù)生成的產(chǎn)品三維造型包含了數(shù)控編程所需要的完整的產(chǎn)品表面幾何信息，而計算機軟件 可針對這些幾何信息進行數(shù)控加工刀位的自動計算。 1．獲得CAD模型 CAD模型是NC編程的前提和基礎(chǔ)，任何CAM的程序編制必須由CAD模型為加工對象進行編程。獲得CAD模型的方法通常有以下3種： （1）打開CAD文件。如果某一文件是已經(jīng)使用Mastercam進行造型完畢的，或者已經(jīng)做過編程的文件，重新打開該文件，即可獲得所需的CAD模型。 （2）直接造型。Mastercam軟件本身就是一個功能非常強大的CAD/CAM一體化軟件，具有很好的造型，可以進行曲面和實體的造型。對于一些不是很復雜的工件，可以在編程前直接造型。 （3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。當模型文件是使用其他的CAD軟件進行造型時，首先要將其轉(zhuǎn)換成Mastercam專用的文件格式（.mc9）。通過Mastercam的文件轉(zhuǎn)換功能，可以讀取其他CAD軟件所做的造型文件。Mastercam提供了常用CAD軟件的數(shù)據(jù)接口，并且有標準轉(zhuǎn)換接口，可以轉(zhuǎn)換的文件格式有IGES、STEP等。 本文中采用建立實體模型進行加工仿真。 打開MasterCAM軟件，利用繪圖工具根據(jù)零件圖尺寸繪制三維實體模型。 2．生成刀具路徑 本文以減震支架的正面的加工為例說明（圖5-1）。 圖5-1實體正面 根據(jù)減震支架的正面圖分析，先加工零件外形，然后再進行上表面的孔的加工。加工步驟如下： 如圖5-2選取Φ12的平刀來對零件進行外形銑削，道具路徑如圖5-3所示?？紤]到加工精度的要求，所以進刀采用圓弧進刀。（本文仿真全部采用圓弧進刀）。由于精度較高，所以選擇直徑為12的銑刀，以便保證外形的加工精度，而且該銑刀剛度好，不易損壞刀具，以及該銑刀容易保證圓角要求；進給率為300是為了保證切削量，為下一步精加工做準備；主軸轉(zhuǎn)速4000是為了保證加工精度。 圖5-2 刀具參數(shù) 圖5-3銑外形 按工藝步驟，選用2號Φ12的圓鼻刀銑削出高8的凸臺.由于精度較高，所以選擇直徑為12的銑刀，以便保證凸臺邊緣的加工精度，而且該銑刀剛度好，不易損壞刀具，以及該銑刀容易保證圓角要求；進給率為300是為了保證切削量，為下一步精加工做準備；主軸轉(zhuǎn)速3000是為了保證加工精度。 刀具與刀具路徑圖如下（圖5-4） 圖5-4銑凸臺 如圖5-5選用5號Φ1.5的中心鉆頭在零件表面點鉆所需要的中心孔。中心鉆直徑設(shè)定為1.5是為了滿足螺孔的需要，進給率設(shè)為60是為了保證螺孔的加工精度。 圖5-5鉆中心孔 如圖5-6，選用6號Φ12鉆頭對相應(yīng)的孔進行粗加工。由于工藝要求較高，所以選擇直徑為12的鉆頭先進行粗加工，以便保證后續(xù)每個孔的加工精度，而且該鉆頭剛度好，不易損壞刀具。進給率為60是為了保證切削量，為下一步精加工做準備；主軸轉(zhuǎn)速3000是為了保證加工精度。 圖5-6粗加工孔 如圖5-7換用7號Φ6的鉆頭，在零件表面鉆相對應(yīng)的菱形銷孔。由于精度較高，所以選擇直徑為6的鉆頭，以便保證孔的加工精度，而且該鉆頭剛度好，不易損壞刀具，以及該鉆頭容易保證孔的要求；進給率為60是為了保證切削量，為下一步精加工做準備；主軸轉(zhuǎn)速3000是為了保證加工精度。 圖5-7鉆菱形銷定位孔 如圖5-8換8號Φ8的鉆頭在零件表面鉆相對應(yīng)的Φ8的圓柱銷定位孔。由于精度較高，所以選擇直徑為8的鉆頭，以便保證每個孔的加工精度，而且該鉆頭剛度好，不易損壞刀具，以及該鉆頭容易保證孔的成形要求；進給率為60是為了保證切削量，為下一步精加工做準備；主軸轉(zhuǎn)速3000是為了保證加工精度。 圖5-8 鉆圓柱銷定位孔 如圖5-9選用9號Φ3.3的鉆頭對零件進行鉆孔加工。由于精度較高，所以選擇直徑為3.3的鉆頭，以便保證每個孔的加工精度，由于孔直徑小，所以易損壞刀具，加工時應(yīng)該注意進給率。進給率設(shè)為60是為了保證切削量的同時保證刀具不易損壞，為下一步精加工做準備；主軸轉(zhuǎn)速3000是為了保證加工精度。 圖5-9鉆孔 如圖5-10選用Φ12的平刀對孔進行精加工。由于精度較高，所以選擇直徑為12的銑刀，以便保證每個孔的加工精度，而且該銑刀剛度好，不易損壞刀具，以及該銑刀容易孔的精度要求；進給率為500是為了保證切削量，為下一步精加工做準備；主軸轉(zhuǎn)速4000是為了保證加工精度。 圖5-10精加工孔 到此仿真所需刀具路線已經(jīng)完成。 3．實體驗證 在“主功能表”中選擇“刀具路徑” 再選擇“操作管理”點擊“實體驗證”如圖5-11 圖5-11實體驗證 結(jié)果如圖所示： 圖5-12實體 4. 后置處理 后處理實際上是一個文本編輯處理過程，其作用是將計算出的刀軌（刀位運動軌跡）以規(guī)定的標準格式轉(zhuǎn)化為NC代碼并輸出保存。在主功能菜單選擇道具路徑→操作管理→全選→后處理，彈出如圖5-13所示對話框： 圖5-13后處理 點擊“確定”生成NC代碼： 圖5-14 NC代碼 第六章 總結(jié)與展望 6.1總結(jié) 本文通過對減震支架零件的結(jié)構(gòu)分析，從機械加工工藝編制著手，實現(xiàn)了減震支架零件的工藝編制，夾具設(shè)計和實體仿真。具體總結(jié)如下： 1、通過對國內(nèi)外減震器的發(fā)展和現(xiàn)狀的了解，提出減震支架在減震器中存在的重要作用。 2、通過對減震支架零件結(jié)構(gòu)的分析和判斷，總結(jié)設(shè)計出加工工藝步驟。 3、在加工過程中需要機床夾具，結(jié)合零件結(jié)構(gòu)和工藝，設(shè)計了所需配套加工夾具。 4、為了更好的體現(xiàn)工藝編排，利用MASTERCAM仿真軟件對零件部分加工進行了實體仿真，使加工過程更形象化。 6.2展望 此次畢業(yè)設(shè)計在此就將有一個階段性的成果，但是在此過程中，自己還是有很多的不足之處，專業(yè)知識有很強烈的匱乏感，這都源于知識面不夠廣闊，未能深刻鉆研專業(yè)相關(guān)的知識。本文對減震支架零件的加工工藝進行了編制，為零件的加工工藝起到了重要的指導作用。但是，在此過程中仍存在許多工作需要進一步完善和解決。例如： 1、在加工過程中銑削振動問題。本文零件為圓柱形殼體類零件，在加工過程中可能因為銑削用量等因素對零件的加工精度造成影響。 2、在數(shù)控加工前期的工藝優(yōu)化。目前，對零件的數(shù)控加工質(zhì)量保證主要側(cè)重于數(shù)控加工過程中的在線監(jiān)控以及加工后的檢驗處理等方面，數(shù)控加工前期的工藝優(yōu)化和工藝保證工作研究不多。數(shù)控加工前期的工藝優(yōu)化措施對于殼體零件的銑削加工有重要影響。這樣后續(xù)加工可以大大提高零件的加工精度。 參考文獻 [1] 杜君文.機械制造技術(shù)裝備及設(shè)計（新版）.天津大學大學出版社.2011. 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It involves all domains of the project technology , which mainly studies basic idea of the size, the shape and the detailed structure of products. And it also studies the questions of manufacture, sale and usage.The goal of the machine design is to produce the product which meets the human need. The invention, discovery and technical knowledge are not necessarily bringing the advantages to humanity, which take benefits when they are applied on the product. So , it should be realized that if the product is needed or not before a special design carrying on . It’s a good opportunity for machine designer to use creative ability on the product design, system analysis and a formulation product manufacture technology. Grasps the project elementary knowledge is more important than memorize some data and the formula. The merely service data and the formula is insufficient to the completely decision which makes in a good design. On the other hand, it should be earnest precisely all operations. For example, a decimal point position wrongly can cause the correct design to false. In the preliminary stage of design, it’s allowed to display the creativity for designers fully, none of restraint will be take. Even if having many impractical ideas, these can be correct in the early design, before the blueprint drawings are drawed . Only then, the mentality on innovation will be not stop up. Usually, several sets of design proposals will be proposed and compared. May be some thoughts will be used in the last proposal from the other proposals which are not accep