387511$chinawangliang$毕设论文汽车后桥两侧面钻孔设计

沈阳理工大学学士学位论文PAGE26前言毕业设计是对大学四年学习的一个总结，是一次内容深化的过程，为今后走向工作奠定了基础。本次毕业设计是汽车后桥两侧面钻孔机床设计，它涉及到材料力学、机械原理、机械设计、机械制图、液压等多门学科。在设计过程中，许老师给我们详细的讲解了组合机床的工作原理及总体结构，并找来相关资料供参考，使我对所设计的结构有了进一步的了解，为后来的设计奠定了基础。通过这次毕业设计，锻炼了我分析问题、解决问题的能力，在查阅资料的过程中，对以前所学课程有了进一步的理解和掌握，对没学过的知识也有了一定的了解，熟练的掌握了AutoCAD的使用。由于本人能力有限，设计中难免有不足之处，在设计中存在的错误和不足还望各位老师指正。概述汽车工业是一个庞大的社会经济系统工程，不同于普通产品，汽车产品是一个高度综合的最终产品，需要组织专业化协作的社会化大生产，需要相关工业产品与之配套。

长期以来，汽车工业作为国家重点投资和发展的产业，虽然取得了一定的成绩，但是与世界汽车工业先进国家相比还有很大差距。国内的汽车企业只能在国家的高度保护下占领国内市场，而几乎没有能力打入国际市场。这表明，我国的汽车工业尚属幼稚产业，缺乏国际竞争力。随着中国加入世界贸易组织，汽车工业必须面对全球化的挑战。1.1汽车工业发展现状1.1.1汽车工业发展迅速，结构调整已有进展我国的汽车工业起步于50年代，从无到有，从小到大，经过40多年的发展，已经具有了一定的基础，汽车年总产量已跃居世界第九位，汽车工业已经初步显示出产业关联度大、资金积累能力强和就业人口多的特点。随着汽车工业的快速发展，汽车工业在国民经济中的地位正越来越突出。汽车工业取得的成绩归纳起来主要表现在以下几个方面：1.1.2产品结构开始趋向合理，技术水平得到提高通过《汽车工业产业政策》的实施以及市场竞争的推动，企业逐渐重视技术引进和R&D投入加局面了产品更新换代的步伐，提高了整车及关键零部件水平。技术引进已从过去单纯引进生产技术，转变为同时引进产品开发技术，并开始与国外联合开发下一代新产品，部分产品已达到国际90年代初水平，少数产品达到90年代末水平，“缺重少轻，轿车几乎空白”的结构不合理的问题基本得到解决。轿车所占的比重已由1991年11%提高到1999年31%，而载货车所占的比重则由64%降到41%。这表明，汽车工业的产品结构已经发生重大变化，正逐步趋于合理。当前，我国汽车产品还没有成为消费热点，地区经济发展不平衡，个人收入水平差距不断扩大，加剧了市场的多元化分割。汽车工业由于管理体制、经营机制、技术创新能力、使用环境等深层次因素的制约，产品结构调整虽然取得了很大的成绩，但与日益对外开放的需求市场的竞争要求相比，仍然相对滞后。

1.1.3汽车零部件工业有了较大的发展我国汽车零部件工业在国家的大力扶持下，通过引进外资、消化吸收国外先进技术及多渠道筹集资金，加大了投资的力度和集中度，调整了产品结构，加快了国产化步伐，形成了一批初具规模，能面向多种车型配套并开始进入国际市场的骨干企业，为轿车配套的零部件工业也已初步建立起来。尤其是“八五”、“九五”期间，通过对一些为轿车配套的零部件企业进行技术引进和改造，以及一批零部件合资、独资企业的建立、汽车零部件工业已开始从生产载货汽车零部件向生产轿车零部件转变；从简单仿制向消化吸收引进技术、等效替代、自行设计和开发转变，从面向国内市场向面向国内外两个市场转变。生产批量较大的几种车型国产化率均达80%以上，一些轿车车型国产化率达到80%的周期也大为缩短。1999年零部件出口创汇从1990年的0.8亿美元增加到7.1亿美元。

1.2部件工业落后于整车的发展除极少数合资企业产品外，我国汽车零部件工业产品水平和技术开发能力比整车更为落后，并且直接导致整车产品的质量提高缓慢。

其原因有四：（1）从我国汽车工业的总体到生产线等各层次均未达到各自的最小有效规模经济的水平；（2）各企业分头引进不同国家的同类车型，汽车整车未达到自身的规模经济要求，而且零部件还没有实现国际上通行的通用化、系列化和标准化；（3）零部件行业出口乏力；（4）零部件配套上的地方保护主义，也严重影响了零部件经济规模的形成。相对与整车而言，零部件产品所要求的经济规模更高。零部件工业是汽车工业发展的基础，汽车工业对国民经济的带动作用主要体现在零部件工业上。为此，我国必须高度重视和支持零部件工业的发展，对零部件行业所面临的困难应认真研究加以解决。1.3组合机床组合机床是用按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。组合机床是随着生产的发展，由万能机床和专用机床发展来的。大家知道，多年来机械产品加工中广泛地采用万能机床。但随着生产的发展，很多企业的产品产量越来越大，精度越来越高，如汽车，拖拉机行业的气缸体，气缸盖，变速箱，后桥等零件，采用万能机床加工就不能很好的满足要求。因为在某一台机床上总是加工一种工件，使万能机床的很多部件和结构变得作用不大，工人整天忙于装夹工件，启动机床，进刀退刀，停车及卸工件等，不仅工人的劳动强度很大，而且生产效率也不高，不利于保证产品的加工精度。专用机床是专门用语加工一种工件或一定工序的机床，它可以同时用许多刀具进行切削，机床的辅助动作部分地实现了自动化，结构也比万能机床简单，生产效率也提高了。但专用机床有一个最大的弱点：就是当被加工零件稍有一点变动，它就用不上了，需要另造新的机床，不能适应现代机械工业技术迅速的发展，产品经常革新的需要，而且这种机床设计制造周期长，造价也高。组合机床既有专用机床效率高结构简单的特点，又有万能机床能够重新调整，以适应新工件加工的特点。为此，将机床上带动刀具对工件产生切削运动的部分以及床身，立柱，工作台等设计制造成通用的独立部件，称为“通用部件”。根据工件加工的需要，用这些通用部件配以部分专用部件就可组成机床，这就是组合机床。当工件改变了，还是用这些通用部件，只将部分专用部件改装，又可以组成加工新工件的机床。组合机床是按高度工序集中原则设计的，即在一台机床上可以同时完成许多同一种工序或多种不同工序的加工。整套通用部件一般分为如下几类：动力部件—动力头，动力滑台和动力箱；工件运送部件—回转工作台，移动工作台和回转鼓轮；支撑部件—立柱，床身，底座和滑座等；控制系统有通用的液压传动装置，电气柜，操纵台等。1.3.1为了更好地了解组合机床的优越性，有必要将其设计制造的情况和专用机床进行一下比较。一台专用机床，除一些标准件外，全部零件都要一个一个地设计和制造，劳动量大，生产周期长。由于全是单件生产的性质，不仅制造成本高，而且生产使用的问题也比较多。而设计制造一台组合机床情况就大不一样，组合机床是根据具体加工对象，用预先设计制造好的通用部件和通用零件，加上少量的专用部件或零件组成的，而通用部件和通用零件占整台机床总零件数的70~90%，这不仅大大地缩短了设计制造周期，减少了制造中的问题，提高了机床工作的可靠性，减低了机床制造成本，而且为开展群众性组合机床设计制造工作创造了有利条件。组合机床与万能机床和专用机床相比，有如下特点：由于组合机床是由70~90%的通用零，部件组成，在需要的时候，它可以部分或全部地进行改装，以组成适应新的加工要求的新设备。这就是说，组合机床有重新改装的优越性，其通用零，部件可以多次重复利用。组合机床是按具体加工对象专门设计的。因而可以按最合理的工艺过程进行加工。这在万能机床上往往是不易实现的。在组合机床上可以同时从几个方向采用多把刀具对几个工件进行加工。它是实现集中工序的最好途径，是提高声厂效率的有效设备。组合机床常常是用多轴对箱体零件一个面上的许多孔同时进行加工。这样就能比较好的保证各孔之间的精度要求，提高产品质量；减少了工件工序间的搬运，改善劳动条件；也减少了机床占地面积。由于组合机床大多数零，部件是同类的通用部件，这就简化了机床的维护和修理。必要时可以更换整个部件。以提高机床的维修速度。组合机床的通用部件可以组织专门工厂集中生产。这样可以采用专用高效设备进行加工，有利于提高通用部件的性能，降低制造成本。组合机床虽然有很多优点，但也还有缺点。1）组合机床的可变性较万能机床低，重新改装时有10~20%的零件不能重复利用，而且改装时劳动量比较大。2）组合机床的通用部件不是为某一种机床设计的，而是具有较广的适应性。这样就使组合机床的结构较专用机床稍为复杂些。1.3.2组合机床的通用部件分大型和小型两大类。大型通用部件是指电动机功率为1.5~30千瓦的动力部件及其配套部件。这类动力部件多为箱体移动的结构形式。小型通用部件是指电机功率在0.1~2.2千瓦的动力部件及其配套部件。这类动力部件多为套筒移动的结构形式。用大型通用部件组成的机床称为大型组合机床。用小型通用部件组成的机床称为小型组合机床。组合机床除分为大型和小型外，按培植型式又分为单工位和多工位机床两大类。单工位机床又有单面，双面，三面和四面几种，多工位机床则有移动工作台式，回转工作台式，中央立柱式和回转鼓轮式等配置型式。1.3.31．制定工艺方案了解被加工零件的加工特点，精度和技术要求，定位夹压情况以及生产率的要求等。确定在组合机床上完成的工艺内容及其加工方法。这里要确定加工工步数，决定刀具的种类和形式。2．机床结构方案的分析和确定根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既要考虑实现工艺方案，保证加工精度，技术要求及生产效率；又要考虑机床操作，维护，修理是否方便，排屑情况是否良好；还要注意被加工零件的生产批量，以便使设计的组合机床符合多快好省的要求。3．组合机床总体设计这里要确定机床各部件间的相互关系，选择通用部件和刀具的导向，计算切削用量及机床生产率。绘制机床的总联系尺寸图及加工示意图等。4．组合机床的部件设计和施工设计制定组合机床流水线的方案时，与一般单个的组合机床方案有所不同。在流水线上由于工序的组合不同，机床的型式和数量都会有较大的变化。因此，这是应按流水线进行全面考虑，而不应将某一台或几台机床分裂开来设计。即使暂时不能全面地进行流水线设计，制定方案时也应综合研究，才能将工序组合得更为合理，更可靠地满足工件的加工要求，用较少的机床完成较多的工作，也为进一步发展创造了有利条件。2．组合机床结构设计2．1汽车后桥介绍汽车一般有前桥和后桥，主要是起承载整车质量的作用，如果后桥作为驱动桥，它还有将发动机传来的扭矩降速增扭的作用，来驱动汽车行驶。后桥是连接后轮的，在两后轮之间，一般后桥包括后桥壳、差速器、半轴等。而前驱轿车的后桥一般指安装后轮的悬挂系统，包括摆臂、连杆、稳定杆等。2．2多轴箱的设计2.2.1多轴箱的基本结构多轴箱是机床的重要专用部件。它是根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。其动力来自通用的电动机，从而实现传递。多轴箱一般具有多根主轴同时在一系列孔上但也有单轴的。多轴箱按结构特点分为通用主轴箱和专用多轴箱两大类。前者结构典型，能利用通用的箱体和传动件，后者结构特殊，往往需要加强主轴系统刚性，而使主轴及某些传动件必须专门设计，故专用多轴箱通常指“刚性主轴箱”，即采用不需刀具导向装置的刚性主助和用精密沿台导轨来保证加工孔的位置精度。通用多轴箱则采用标避主轴，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。通用多轴箱又分为大型多轴箱和小型多轴箱这两种多轴箱的设计方法基本相同。2.2.2多轴箱的组成大型场用多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和刚加机构等组成，其基本结构包括箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等箱体类零件；主轴、传动轴、手柄额、传动齿轮、电动机齿轮等为传动类零件；叶片泵、分油器、注油标、排泊塞、泊盘和防泊套等为润滑及防油元件。在多轴箱箱体内腔，可安排两排32mm宽的齿轮或三排24宽的齿轮；箱体后壁与后盖之间可安排一排(后盖用90mm厚时)或两排(后盖用125m厚时)24mm2.2.3通用主轴(1)通用钻削类主轴按支承型式可分为3种，1滚锥轴承主轴；前后支承均为圆锻瘤子轴承。这种支承可承受较大的径向和轨向力，且结构简单、装配调整方便，广泛用于扩、膛、铰孔和攻螺纹等加工；当主刚进退两个方向都有轴向切削力时常用此种结构。2滚珠轴承主轴：的支承为推力球轴承和向心球轴承、后支承为向心球轴承或圆锥滚子轴承。固推力球轴承设置在前端，能承受单方向的轴向力，适用于钻孔主轴o3滚针轴承主轴：前后支承均为无内环波针轴承和推力球轴承。当主轴间距较小时采用。《zD27—2多轴箱》无此类主轴。按与刀具的连接是浮动还是刚性连接又分为短主轴和长主钠，多轴形前外伸长度为75(立式为60)mm的为短主轴，采用浮动卡头与刀具浮动连接，配以加长导向或双导向，用于镗、扩、饺孔等工序；外伸长度大于75(立式为60)M的主轴称为长主轴，因主轴内孔较长，与刀具足部连接的接触面加长，增强了刀具与主轴的连按刚度、减少刀具前础下垂，采用标准导变学问或堆导旧，用于钻孔、扩孔、捌角、韧平面等工序。脸用钻削类主轴型号标记如表4—l所示。滚银轴承主轴、滚珠钠承主铀组件装配结构、配套零件及联系尺寸分别参见第七章第二节。(2)攻螺纹类主轴按支承型式分两称前后支承均为圆锥族子轴承主轴o2)前后支承均为推力球轴承和无内环淄针轴承的主轴。通用攻螺纹主轴系列参数及其型号标记见表4—2所示。滚锥轴承攻螺纹主轴装配结构、配套零件及联系。尺寸详见第七章第二节。主轴材料一般采用40cr钢，热处理C42；短针轴承主轴用20Cr钢，热处理So．5一C59。2.2.4多轴箱传动设计多轴箱传动设计，是根据动力箱驱动轴位置和转速、各主轴位贸及其转速要求动链，把驱动轴与各主轴连接起来，使各主勃获得预定购转速和转向。1．对多轴箱传动系统的一般要求（1)在保证主轴的强度、刚度、转速和转向的条例：下，力求使传动轴和齿轮的规格、数量为最少。为此，应尽量用一根中间传动轴带动多根主轴，并将齿轮布置在同一排上。当中心距不搁合标准时，可采用变位齿轮或略微改变传动比的方法解决。（2)尽量不用主轴带动主轴的方案，以免增加t2轴负荷，影响加工质设。遇到主铀分布较密，布置齿轮的空间受到限制或主轴负荷较小、加工精度要求不高时，也可用一根强度较高的主轴带动卜2根主轴的传动方案。（3)为使结构紧凑，多轴箱内齿轮副的传动比一般要太子十(最佳传动比为l，太)，后盖内齿轮传动比允许取至专一大；尽量避免用升速传动。当驱动轴转速较低时，允许先升速后再降一些，使传动链前面的轴、齿轮转矩较小，结构紧凑，但空转功率损失随之增加，故要求升速传动比小于等于2；为使主轴上的齿轮不过大，最后一级经常采用升速传动。（4)用于加工主轴上的齿轮，应尽可能设置在第1排，以减少主的的扭转变形；精加工主轴上的齿轮，应设置在第2排，以减少主轴端的弯曲变形。（5)多轴掐内具有粗椿加工主轴时，最好从动力箱驱动轴齿轮传动开始，就分两条传动路线，以免影响加工精度。（6)刚性镗孔主轴上的齿轮，其分度圆直径要尽可能大于被加工孔的孔径，以减少振动，提高运动平稳性。（7)驱动轴直接带动的转动轴数不能超过两概以免给装配带来困难。多轴箱传动设计过程个，当齿轮排数1-4排不够用时，可以增加排数，如在原来1排齿轮的位置—翻[两排游齿轮(其强度应满足要求)或在箱体与前盖之间增设0排齿轮。2．拟定多轴轴箱传动系统的基本方法拟定多轴箱传动系统的基本方法是，先把全部主轴中心尽可能分布在几个同心圆上，在各个同圆心上分别没置中心传动轴；非同心圆分布的一些主轴，也宜设置中间传动物如一根传动轴带二相或三根主轴)；然后根据已选定的各中心传动勃再取同心圆，井用最少的传动轴楷动这些中心传动沁最后通过合拢传动轴与动力箱驱动轴连接起来。(1)将主轴划分为各种分布类型被加工零件上加工孔的位置分布是多种多样的r但大致可归纳为：同心图分布、直线分布和任意分布三种类型。因此多轴箱上主轴分布相应分为这三种类型。1：同心圆分布：主轴群的各轴心在同心圆上均布，主轴群在同心圆上不均匀分布。对这类主铀，可在同心四处分别设置中心传动轴，由共上的一个或几个齿轮来带动各主轴。2：直线分布：主轴按直线分布。对此类主铀，可在两主轴中心连线的垂宜平分线上设传动轴，由其上一个或几个齿轮来带动各主勃3：任意分布：任意分布主轴及传动方案。对此类主轴可根据“三点共因”原理，将主轴1、2、3和主轴4、5、6的轴心分别分布在两个同心圆，主轴7、8可按直线分布方法处置。可见，任意分布可以看作是同心圆和直线的混合分布形式。4：确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置驱动轴的转速按动力箱型号选定；当采用动力滑台时，驱动轴旋转方向可任意选择，动力箱与多轴箱连接队应注意驱动轴中心一般设置于乡轴箱箱体宽度的中心线上，其中心高度则决定于所选动力箱的型号规格。驱动轴中心位置在机床联系尺寸图中已经确定。5：用最少的传动轴及齿轮副把驱动轴和各主轴连接起来，在多轴箱设计原始依据图中确定了备主粕的位置、转速和转向的基础上，首先分疥主轴位置，拟订传动方案，选定齿轮齿轮模数(估算式类比)，再通过“计算、作图和多次试凑”相结合的方法，确定齿轮齿数和中间传动轴的位置及转速。轴是组成机械的重要零件之一。它用来安装各种传动零件，使之绕其转动，传递转矩或回转运动，并通过轴承与机架或机座相连接。轴与其上的零件组成一个组合体——轴系部件，在轴的设计时，不能只考虑轴本身，必须和轴系部件的整个结构密切联系起来。轴按受载情况分为：（1）转轴：支承传动机件又传递转矩，即同时承受弯矩和扭矩的作用。（2）心轴：只支承旋转机件而不传递转矩，即只承受弯矩作用。（3）传动轴：主要传递转矩，即主要承受扭矩，不承受或承受较小的弯矩。轴的设计应满足下列几个方面的要求：在结构上要受力合理、尽量避免或减少应力集中，足够的强度（静强度和疲劳强度），必要的刚度，特殊情况下的耐腐蚀性和耐高温性，高速轴的振动稳定性及良好的加工工艺性，并应使零件在轴上定位可靠、装配适当和拆装方便等。2.2.5该轴传递中小功率、转速较低，故选用45优质碳素结构钢调质处理，其机械性能由<<机械设计>>表8-1查得：（无特殊标明，以下均是<<机械设计>>书）2.1.2按扭转强度初步计算轴径电动机功率：由电机功率可知，查<<机械设计课程设计>>可选电机型号为：Y132S2―2传动轴I：由<<机械设计>>中式（8-2）及表8-2得：考虑轴端安装旋转工作台，需要开键槽，将直径加大并取标准值，所以轴端最小直径取2.2.6轴的结构以φ42的等直径轴为基础进行设计。1).轴上零件的布置见图2.1之（a）1>在轴的输入端连接同步带，同步带的尺寸可以从设计手册中直设，根据其尺寸大小可以确定的尺寸，直径为60mm，轴的长度为61mm。2>根据拆装需要，安装轴承的轴段应较最小直径稍大，故初选取100814轴承，按手册查出尺寸为7012524，即轴宽度最小可以取24mm。3>轴承内端面拟与轴Ⅱ的轴承内端去平齐，即两轴承内端面的距离为63cm。4>轴通过法兰盘、轴承60025与行星架下段相连，故选轴承直径φ56，长度为118mm。5>轴与行星架上端相连，则轴承60010内端面与轴Ⅱ上端的距离为108mm。6>轴的上端面安装旋转工作台，则其与上端面距离35mm。2).轴上零件的固定和定位，1>左端和中端轴承靠中φ82的轴肩定位。2>右端轴承靠法兰盘和轴套固定。3>旋转工作台用平键联接，轴承的周向固定用有过盈的配合连接。3).轴上零件的装拆考虑零件中的装拆方便及定位需要，左端轴承及左侧的零件从左边装入，中端轴承及右侧的零件从右侧装入，轴的两端直径较小，其余各轴段根据需要将径逐渐加大。3.液压缸的主要零件的设计和计算3.1.1顶出缸的内径D根据载荷大小和所选定的系统压力来计算液压缸内径D式中D：液压缸内径（mm）F:液压缸推力（KN）p：选定的工作压力（MPa）由所给参数F=200KN,p=25MPa图2-2活塞式油缸原理图由公式（2.1）得：D=式中：液压缸公称力（KN）：活塞作用面积（）由所给参数=70KN,=25MPa由公式（2.1）得：（）（）=81.2(mm)取标准值:d=80mm3.1.2液压缸的外径的计算本设计液压缸采用厚壁缸体，缸体材料选用35#钢，则应用第四强度理论进行计算。本次设计的缸体选用35#锻钢，许用应力。由公式（2.4）得：根据结构要求取=140（mm）。3.1.3取活塞宽度3.1.43.2.1缸筒的厚度验算对最终采用的缸筒要作三面的验算：1、额定工作压力Pa应低于一顶极限值，以保证工作的安全；式中-缸筒材料的屈服强度MPa,=340MPa则：因为，所以符合要求。2.同时额定工作压力也应与完全塑形变形压力有一定的比例范围，以避免塑形变形的发生；-缸筒发生塑形变形的压力MPa由公式（2.7）得：因为所以符合要求。3.还应验算缸筒的爆裂压力式中为耐压实验压力（MPa）应远超过耐压实验压力，计算结果显示>，故符合要求。3.2.2缸底厚度计算1、本次设计中缸底为平底有油孔；式中-为缸底无油孔时的厚度-修正系数取=20（mm）式中-所有通油孔直径之和=33（mm）将、代入式（2.11）中得：再设计结构要求，现取=35（mm）进油口管道计算顶出缸工作时的流量为=23.55L/min，取速度=2m/s代入公式（2.13）中得：取=22（mm）2、回程时流量为,回程时的进油口直径取=30（mm）3.2.3缸体强度计算1、中段强度缸体材料选用45#锻钢，应用第四强度理论进行计算；式中符号尺寸见图2-1，2、支承台肩处强度计算（1）支承台肩接触面挤压应力；支承台肩的结构见图2-4式中：P=1000KN=170mm=140mms=2mm(倒角尺寸)（2）支承台肩断面：台肩处断面上的合成应力为弯曲应力与拉伸应力之和。即式中各符号：其中：--材料的波松比系数钢：=0.3；铸铁：=0.25由公式（2.18）得：由公式（2.17）得： 由公式（2.16）得：（3）缸底的强度计算按平底平板弯曲计算：式中：由公式（2.19）得：4.组合机床夹具4.1组合机床夹具概述夹具是组合机床的重要组成部件，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于实现被加工零件的准确定位，加压，刀具的导向，以及装卸工件时的限位等等作用的。组合机床夹具和一般家居所起的作用看起来好像很接近，但其结构和设计要求却又着很显著的甚至是根本的区别。组合机床夹具的结构和性能，对组合机床配置方案的选择，有很大的影响。下面介绍一下组合机床夹具的一些主要特点：一般的机床夹具是作为机床的辅助机构设计的，而组合机床夹具是机床的主要组成部分，其设计工作是整个组合机床设计的重要部分之一。组合机床夹具和机床其他部件有极其密切的联系：如回转或移动工作台，回转鼓轮，主轴箱，刀具和辅具，钻模板和托架，以及支撑部件等等。正确地解决它们之间的关系，是保证组合机床的工作可靠和使用性能良好的重要条件之一。而且夹具的结构也要按这些部件的具体要求来确定。如在液压驱动的立式回转工作台机床上的夹具，其夹压系统就可以采用液压作为动力；而在卧式鼓轮机床上的夹具，则多采用电气-机械夹紧的方法。由于组合机床厂常常是多刀、多面和多工序同时加工，会产生很大的切削力和振动。因此组合机床夹具必须具有很好的刚性和足够的夹压力，以保证在整个加工过程中工件不产生任何位移。同时，也不应使工件产生不容许的变形。组合机床夹具是保证加工精度（尺寸精度、几何精度和位置精度等）的关键部件，其设计、制造和调整都必须有严格的要求，使其能持久地保持精度。组合机床夹具应便于实现定位和夹压的自动化，并有动作完成的检查信号；保证切屑从加工空间自动排除；便于观察和检查，以及在不从机床上拆下夹具的情况下，能够更换易损件和维护调整。此外，不要把组合机床夹具和一般的组合夹具混淆起来。组合夹具是在万能机床上为了完成某道工序的加工，用一些标准的和通用的原件组装成的定位夹压装置。用完后，可用这些元件重新组装成新的夹压装置。而组合机床夹具则是以部分的通用元件加上专用件组成的专用夹具，它不便于改装。按结构特点，组合机床夹具分为单工位和多工位夹具两大类。单工位夹具是指工件在一个工位上完成加工工序的机床夹具。按被加工零件的结构和加工要求，单工位夹具有固定的，带滚道或浮动滚道的，带水盆和小车（或拖板）等形式。多工位组合机床夹具是指工件需要在几个工位上顺序或平行-顺序加工的机床夹具。按移位方法它又分为：固定式多位夹具、回转夹具、移动工作台夹具、回转工作台夹具和回转鼓轮夹具等。4.2组合机床夹具设计程序组合机床夹具是组合机床的组成部件，其设计应按如下的程序进行：认真研究分析所要设计夹具的原始数据要求因为在拟定组合机床的工艺和结构方案时，对夹具的结构型式和主要性能已提出了原则要求。在具体开展夹具设计时，必须认真分析这些要求并研究影响夹具设计的所有因素，也就是被加工零件的结构特点、工艺安排和加工方法、机床特点、刀具及其导向的结构特点和要求等。此外，还必须考虑装卸的方式、夹压方法、有无冷却液以及切屑排除等具体要求。拟订夹具结构方案和进行必要的计算根据机床总体设计中确定的工件定位基面、夹压位置、加工方法和刀具导向方式等，制定夹具的总体方案。为此，首先绘制工件的外形，并有必要的投影，其主要投影应和工件在机床上的加工位置一致。然后再工件四周的相应位置上简单表示出夹具的结构。这时只需要画出工件的定位元件，夹压机构的位置，刀具导向的安排，以及它们相互间的联系。最后进行夹压力计算和必要的夹具元件的强度计算。为了提高质量和缩短设计制造周期，在拟订夹具结构方案时，应当尽量采用通用的部件和零件。组合机床夹具的总图和零件设计在已确定的夹具结构方案基础上，设计生产用的夹具总图和零件图。通常是用红色线条（或细线）先画出工件外形，然后按顺序绘制定位和限位元件，夹紧机构，刀具导向，支架和夹具体，以及润滑、冷却、排屑、操纵（如按钮台，起吊元件等）等部位和结构。组合机床夹具的结构往往比较复杂，其总图必须有足够的投影和剖视，尺寸标注齐全和合理，并严格按比例绘制。还要注有必要的装配和检查的技术要求。最后，进行夹具的零件设计和校对等工作。结论毕业设计就要结束了，回顾本次设计过程可圈可点。本次设计课题是汽车后桥两侧面钻孔设计。经过几个月的设计摸索,对机床的设计思路为之展开，为以后的设计之路铺下了厚重的基石。刚接到这个课题的时候，一头雾水，对涉及的知识所知甚少，尤其是对机床真实加工的模拟。是许老师的耐心，帮我打开了设计的初步思路。在本次设计中，我在不断丰富课本知识的同时，也同时提高了自己的绘图能力，这对即将参加工作的我来说收益匪浅。鉴于个人能力有限，以及时间的限制，所以本设计肯定存在不足之处。请指导老师给予批评指正。感谢毕业设计已经进入尾声了,四年的大学生活也即将划上句号。回首四年，有快乐也有艰辛，有收获也有失落。感谢家人给予的最细微的支持……我知道对于父母是不能用感谢，更多的应该是愧疚。的确，每每想到我远在家乡的父母，眼底总是涌动出愧疚的泪水，他们给了我生命、思想和全部的爱，在我近二十年的读书生涯中，他们用自己微薄的力量保护着我，用自己辛勤的劳动支持着我，我无以为报，只能让自己在今后的道路上踏实向上，走好每一步。许坚，我的指导老师；感谢许坚老师的耐心的讲解和悉心指导，在此向许老师表示最诚挚的谢意。这个设计很多地方不是一下子就能懂的。有时候感觉自己好像个白痴，如果没有许老师不厌其烦的，一遍一遍的阐述与讲解；想想，自己能顺利完成学业都是问题。从他的身上我学到的不仅仅是知识，更多的是做人。许老师严谨治学，为人谦逊，在论文的写作过程中，许老师没有给我任何压力，让我拥有了很大的发挥空间。在这里，我再一次的感谢给予我诸多帮助的老师和同学们！真的，谢谢你们！参考文献［1］孙志礼.机械设计.东北大学出版社,2000［2］张祖力.机械设计课程设计.东北大学出版社,2003［3］刘鸿文.材料力学.高等教育出版社,2002［4］哈尔滨工业大学理论力学教研组.理论力学.高等教育出版社,2002［5］申永胜.机械原理教程.清华大学出版社,2003［6］大连理工大学工程画教研室编.机械制图.高等教育出版社,2001［7］张佩勤.机床设计指导.辽宁科学技术出版社,1991［8］中国科技论文统计期刊.机械设计与制造.中文核心期刊,2005［9］王超.机械设计手册.机械工业出版社,1992[10]大连组合机床研究所编.组合机床设计.机械工业出版社,1975附录A英文资料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