毕业设计柴油机最终传动箱箱体机械加工工艺规程及粗镗箱体I孔设计

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毕业设计S195柴油机最终传动箱箱体机械加工工艺规程及粗镗箱体I孔设计摘要本文给出了S195柴油机最终传动箱箱体加工工艺规程的具体方法和步骤，机械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸的选择和确定，并确定每道工序的切削用量和切削工时。介绍了粗镗该箱体I孔夹具设计的具体过程。文章能够帮助人清楚地了解机械制造工艺学的基本知识。关键词：柴油机，工艺规程，机械加工余量，工艺准备，毛坯,传动箱，箱体，粗镗，机床夹具，，夹具设计。TheMachiningProcessesboreIholeDesignandtheProcessesEquipmentsDesignforBendShaftofS195DieselEngineAbstractdesignandtheprocessesequipmentsdesignforbendshaftofS195dieselengineandintroducestheconreteprocessonhowtodesignthefexturewhichroughlymillstheundersideofthecadint.thisarctilesisabletohelpusknowwellfundamentalsofmanufactaringtechnologytechniques.Keyword:Dieselengine,ProcessesPlanning,MachiningFixture,ProcessesEquipment,Roughcast，Transmissioncase,Cadint,Roughmilling,Underside,fixture，design.45

1目录摘要1Abstract1第一章零件分析（一）零件的作用3（二）零件的工艺分析3第二章工艺规程的编制及参数的确定（一）确定毛坯的制造形式4（二）基面的选择4（三）制定工艺路线4（四）机械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸的确定6（五）工序间的加工余量6（六）确定切削用量及基本工时、刀具7第三章夹具设计一、深入生产实际调查研究26二、确定工件的定位方法和刀具的导向方式26三、确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构26四、确定夹具其他部分的结构形式30五、夹具零件的设计31第四章设计心得体会33第五章参考文献（References）34第六章15篇英文参考文献3545

2第一章零件分析一．零件的作用最终传动箱箱体是柴油机主要的基础骨架件，它的外部安装着柴油机的各种辅助设备，如喷油泵、输油泵、发电机、机油滤清器等。内部则布置有纵横交错的冷却水套和机油油道等。柴油机最终传动箱箱体和汽油机最终传动箱箱体一样结构复杂。S195型柴油机机体为卧式。机体前半部为气最终传动箱箱体，其前端的水平孔用于安装气缸套。机体的后半部分为曲轴箱，在其左右两侧壁上分别制有一大一小两个同心的圆孔，左侧较小的圆孔为左右轴承座孔，右侧较大的孔为主轴承盖的安装孔。主轴承盖上制有主轴承座孔。主轴承为整体式，缸套和机体壳壁的空间为冷却水套。气门推杆室铸在最下边。机体左右壳体上还有支承和装置凸轮轴、平衡轴的轴承座孔。气缸盖、正时齿轮室、水箱和油箱、油底壳以及检视盖，分别相应装在机体前、左、上、下和后安装面上。因此，该工艺对平面及孔的加工要求较高，精度为6级或7级。加工的平面有平面度要求，平面间有平行度、垂直度等要求。加工的孔有圆度要求，孔之间有同轴度，平行度等要求。孔系还有位置度要求。各加工表面的表面粗糙度要求也很高。二．零件的工艺分析柴油发动机最终传动箱箱体共有好几组加工表面，而最为重要的有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下：1．以￠82mm孔为中心的加工表面这组表面包括孔￠82mm和孔￠41mm及其倒角。还有车Φ82外圆柱面及端面和精铣2-Φ22孔端面等等。2．以￠86mm孔为中心的加工表面这组表面包括镗孔Φ86mm和Φ72mm及其倒角。以及车该Φ86mm的后端面和Φ72mm前端面。铣2-Φ22孔端面和铣2-Φ22孔端面等等。45

3第一章工艺过程的编制及参数的确定一.确定毛坯的制造形式零件材料为HT20~40,考虑到零件的外形和受力情况,因此应该选用铸件。由于零件为大批量生产,而且零件的轮廓尺寸较大,故可采用铸造。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。二.基面的选择（1）粗基准：N面按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。）所以选择N面是比较合理。（2）精基准：底面主要应该考虑基准重合的问题。三、制订工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能够得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、工艺路线方案一：工序10：粗铣底面工序20：半精铣底面工序30：粗铣F端面工序40：粗铣N侧面工序50：粗铣II孔Φ86及铣2-Φ22孔端面工序60：半精铣N侧面工序70：半精铣II孔Φ86及I-Φ13孔端面工序80：精铣2-Φ22孔端面工序90：粗车I孔Φ82外圆柱面及端面工序100：半精车I孔Φ82外圆柱面及端面工序110：精车I孔Φ82外圆柱面及端面工序120：粗镗II孔工序130：半精镗II孔工序140：粗镗I孔工序150：半精镗I孔及倒角工序160：在N面上钻3-Φ12孔工序170：在N面上钻2-Φ13孔工序180：在N面上精扩2-Φ13孔工序190：在底面上钻6-Φ6孔工序200：在II孔端面上钻3-Φ8孔深16工序210：在F端面上钻Φ14孔工序220：在N面上攻3-M12-6H螺纹45

4工序230：在底面上攻6-M6-12H螺纹工序240：在II孔端面上攻3-M8-6H螺纹工序250：在F端面上攻M14螺纹工序260：精铣底面工序270：精镗II孔及倒角工序280：热处理工序290：粗磨I孔工序300：精磨I孔2、工艺路线方案二工序10：粗铣底面工序20：粗铣F端面工序30：粗铣N侧面工序40：粗铣II孔Φ86及铣2-Φ22孔端面工序50：半精铣底面工序60：半精铣N侧面工序70：半精铣II孔Φ86及I-Φ13孔端面工序80：精铣2-Φ22孔端面工序90：粗车I孔Φ82外圆柱面及端面工序100：半精车I孔Φ82外圆柱面及端面工序110：精车I孔Φ82外圆柱面及端面工序120：粗镗II孔工序130：粗镗I孔工序140：半精镗II孔工序150：半精镗I孔及倒角工序160：在N面上钻3-Φ12孔工序170：在N面上钻2-Φ13孔工序180：在N面上精扩2-Φ13孔工序190：在底面上钻6-Φ6孔工序200：在II孔端面上钻3-Φ8孔深16工序210：在F端面上钻Φ14孔工序220：在N面上攻3-M12-6H螺纹工序230：在底面上攻6-M6-12H螺纹工序240：在II孔端面上攻3-M8-6H螺纹工序250：在F端面上攻M14螺纹工序260：精铣底面工序270：精镗II孔及倒角工序280：热处理工序290：粗磨I孔工序300：精磨I孔1、工艺路线方案的确定上述两个工艺方案的特点在于：方案一是一个粗加工完后一个半精加工，而方案II是把所有的粗加工做完后在做半精加工。两相比较可以看出，一个粗加工完后一个精加工可以保证相对加工的位置精度和尺寸精度。而方案二是把所有的粗加工做完后在做半精加工，这样就不能保证两加工表面的位置精度和尺寸精度。所以还是选用方案I比较合适。45

5四.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定1、底面：（）（2级铸造精度）铸件最大尺寸在范围公称尺寸为，在范围则根据《金属机械加工工艺人员手册》表5-5中查得加工余量，查表5-6得：2、II孔内侧面，包括Φ86和Φ72公称尺寸为60，在50～120范围，2级铸造精度则，3、I孔内侧面，Φ72和Φ41公称尺寸为，在120～160mm范围之间，1级制造精度则，4、I孔Φ82外圆柱面：公称尺寸为，在120～260mm范围之间，1级铸造精度则，5、I孔Φ82端面公称尺寸为则，五.工序间的加工余量1、底面（）平面最大尺寸为210mm，在之间，毛坯为铸铁则根据《实用机械加工工艺手册》表3-104查得，底面粗加工余量范围内。由表3-106查得半精铣加工余量：由表3-105查得精铣加工余量：底面总加工余量，因为则取2、N侧面（）其最大尺寸为，在120～260范围之间，同上查表3-104得：粗加工余量查表3-106得：半精加工余量Z2=1.3mm由于N侧面总加工余量Z=4mm，再由Z=Z1+Z2取Z1=2.7，Z2=1.3。3、II孔大孔外端面其最大尺寸为114mm，在50～120内，同上由表3-104查得：Z1（粗加工余量）=1.5～2.0由表3-106查得：Z2（半精加工余量）=1.3由于Z=4mm，Z=Z1+Z2，取Z1=1.5mm，Z2=1.0mm4、2-Φ13孔凸台端面（22×22）两孔之间最大距离为124mm由表3-104查得：Z1=2.0～2.7mm由表3-106查得：Z2=1.0mm由表3-105查得：Z3=0.6～0.8cm45

6则由Z=4mm，Z=Z1+Z2+Z3取Z1=1.9mm，Z2=1.0mm，Z3=0.6mm5、车I孔Φ82外圆，长为22根据《实用机械加工工艺手册》表3～80和3～81得：粗车和半精车外圆加工余量及偏差：Z1=2.5mm，Z2=1.5mm再由《工艺人员手册》表5-48查得：精车外圆加工余量Z3=1.1mm则由Z=4mm，Z=Z1+Z2+Z3取Z1=2mm，Z2=1.5mm，Z3=0.5mm6、车I孔Φ82端面由《实用机械加工工艺手册》查得半精加工Φ82端面的加工余量为0.7mm，则由总余量Z=4.0mm，粗加工的余量为4.0-4.7=3.3mm，粗车时走两刀。7、镗II孔Φ72，Φ86根据《工艺人员手册》查得镗孔的加工余量为：Z1（粗加工的余量）=2.0mmZ2（半精加工的余量）=1.5mmZ3（精加工的余量）=0.5mm8、镗I孔的加工余量根据《实用机械加工工艺手册》得镗孔的加工余量为Z1（粗加工的余量）=2.0mmZ2（半精加工的余量）=1.0mm9、磨I孔内侧面根据镗孔后留下来的0.5mm加工余量查得《实用机械加工工艺手册》得：Z1（粗磨）=0.3mmZ2（精磨）=0.2mm六.确定切削用量及基本工时工序10：粗铣底面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。加工要求：粗铣底面到61.9mm。机床：X53K铣床刀具：镶硬质合金刀片套式面铣刀（GB68-60）2、计算切削用量（1）进给量根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=2.1mm时，=0.29mm/r（2）切削速度根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=2.1mm时，=66.13m/min（3）确定机床主轴转速根据《工艺人员手册》查出=100mm45

7(4)按机床书，与210r/min接近的转速的有190r/min和236r/min。现选取=236r/min。如果选190r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度=74m/min。（5）切削工时，按《工艺人员手册》=210mm，=0.29mm，=6mm0.29×6×236=410mm，,则：工序20：半精铣底面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。加工要求：半精铣底面到60.6mm。机床：X53K铣床刀具：镶硬质合金刀片套式面铣刀（GB68-60）2、计算切削用量（1）进给量根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=1.3mm时，=0.26mm/r（2）切削速度根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=1.3mm时，=70.4m/min（3）确定机床主轴转速根据《工艺人员手册》查出=100mm(4)按机床书，与224r/min接近的转速的有190r/min和236r/min。现选取=236r/min。如果选190r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度=74.14m/min。（5）切削工时，按《工艺人员手册》=210mm，=0.26mm，=6mm0.26×6×236=368.18mm，=60mm,=3mm则：工序30：粗铣F端面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。加工要求：粗铣底面到61.9mm。机床：X53K铣床刀具：镶硬质合金刀片套式面铣刀（GB68-60）45

82、计算切削用量（1）进给量根据《机械加工切削数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=2.0mm时，=0.28mm/r（2）切削速度v根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=2mm时，=66.7m/min（3）确定机床主轴转速根据《工艺人员手册》查出=100mm(4)按机床书，与212.3r/min接近的转速的有190r/min和236r/min。现选取=236r/min。如果选190r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度=74.14m/min。（5）切削工时，按《工艺人员手册》=40mm，=0.287mm，=6mm=0.287×6×236=406.39mm，=60mm，=3mm则：工序40：粗铣N侧面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床：X53K铣床刀具：镶硬质合金刀片套式面铣刀（GB68-60）2、计算切削用量（1）进给量根据《机械加工切削数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=2.7mm时，=0.31mm/r（2）切削速度根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=2.7mm时，=65.2m/min（3）确定机床主轴转速根据《工艺人员手册》查出=100mm(4)按机床书，与208r/min接近的转速的有190r/min和236r/min。现选=236r/min。如果选190r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度=74.14m/min。（5）切削工时，按《工艺人员手册》=222.11mm，=0.31mm，=6mm0.31×6×236=438.96mm，=60mm，=3mm45

9则：工序50：粗铣II孔Φ86及I-Φ13孔端面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床：X53K铣床刀具：镶硬质合金刀片套式面铣刀（GB68-60）2、计算切削用量（1）进给量根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=1.5mm时，=0.27mm/r（2）切削速度根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=1.5mm时，=70m/min（3）确定机床主轴转速根据《工艺人员手册》查出=100mm(4)按机床书，与223r/min接近的转速的有190r/min和236r/min。现选取=236r/min。如果选190r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度=74.14m/min。（5）切削工时，按《工艺人员手册》1)铣II孔φ86时的切削工时：=104mm，=0.27mm，=6mm=0.27×6×236=382.32mm，=60mm，=3mm则：2）铣2-φ22凸台时：L=22mm，=0.27mm，Z=6mm=0.27×6×236=382.32mm，=60mm，=3mm，=2工序60：半精铣N侧面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床：X53K铣床刀具：镶硬质合金刀片套式面铣刀（GB68-60）2、计算切削用量（1）进给量根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：45

10当=1.3mm时，=0.26mm/r（2）切削速度根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=1.3mm时，=73.2m/min（3）确定机床主轴转速根据《工艺人员手册》查出=100mm(4)按机床书，与233r/min接近的转速的有190r/min和236r/min。现选取=236r/min。如果选190r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度=74.14m/min。（5）切削工时，按《工艺人员手册》L=222.11mm，=0.26mm，Z=6mm=0.26×6×236=368.16mm，=60mm，=3mm则：工序70：半精铣II孔Φ86及I-Φ13孔端面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床：X53K铣床刀具：镶硬质合金刀片套式面铣刀（GB68-60）2、计算切削用量（1）进给量f根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=1.0mm时，f=0.25mm/r（2）切削速度根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=1.0mm时，=72m/min（3）确定机床主轴转速根据《工艺人员手册》查出=100mm(4)按机床书，与229r/min接近的转速的有190r/min和236r/min。现选取=236r/min。如果选190r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度=74.14m/min。（5）切削工时，按《工艺人员手册》1)铣II孔φ86时的切削工时：=104mm，=0.25mm，Z=6mm=0.25×6×236=354mm，=60mm，=3mm则：2）铣2-φ22凸台时：45

11=22mm，=0.25mm，Z=6mm=0.25×6×236=354mm，=60mm，=3mm，=2工序80：精铣2-Φ22孔端面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。加工要求：粗铣底面到61.9mm。机床：X53K铣床刀具：镶硬质合金刀片套式面铣刀（GB68-60）2、计算切削用量（1）进给量根据《机械加工切削数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=0.5mm时，=0.23mm/r（2）切削速度根据《机械加工数据手册》表2.1用线性插值法算得：当=0.5mm时，=73.2m/min（3）确定机床主轴转速根据《工艺人员手册》查出=100mm(4)按机床书，与234.3r/min接近的转速的有190r/min和236r/min。现选取=236r/min。如果选190r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度=74.14m/min。（5）切削工时，按《工艺人员手册》=22mm，=0.26mm，=6mm=0.23×6×236=325.68mm，=60mm，=3mm则：工序90：粗车I孔Φ82外圆柱面及端面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床：CW61100普通车床刀具：弯头通切车刀2、计算切削用量（1）、粗车I孔Φ82外圆柱面的进给量：根据《机械加工切削数据手册》表1.1：零件为灰铸铁在=1mm时，=0.18mm/r=4mm时，=0.40mm/r则在此工序中=2mm，则用线性插值得=0.40mm/r45

12、粗车I孔Φ82断面的进给量：由=1.75mm时，=0.24mm/r（2）、切削速度（外圆）：根据《机械加工切削数据手册》表1.1：零件为灰铸铁在=1mm时，=37m/min=4mm时，=24m/min则在此工序中=2mm，则用线性插值得=32.7m/min、切端面的切削速度：由=1.75mm时=33.8m/min（3）确定主轴转速：因为此道工序为粗加工，则不宜选用较大的，则=32.7m/min，则：=121r/min在100r/min和125r/min之间，则取=125r/min，实际切削速度=33.8m/min（4）确定加工工时、车外圆的加工工时根据《工艺人员手册》表1-1：=22+4=26mm，=2mm，=2mm，=0，试刀长度=5mm，=0.25mm/r，n=125r/min，=1，则：、车端面的加工工时：由表1-1查得=2mm，=1mm，由表1-4查=5mm=0.24mm/r，=125r/min，=2则：工序100：半精车I孔Φ82外圆柱面及端面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床：CW61100普通车床刀具：=45°弯头通切车刀2、计算切削用量（1）、半精车I孔Φ82外圆柱面的进给量：根据《机械加工切削数据手册》表1.1：45

13零件为灰铸铁在=1.5mm时=0.22mm/r、粗车I孔Φ82断面的进给量：由=0.7mm时=0.20mm/r（2）、切削速度（外圆）：根据《机械加工切削数据手册》表1.1：零件为灰铸铁在=1.5mm时=34.8m/min、切端面的切削速度：由=0.7mm时=38.3m/min（3）确定主轴转速：在半精加工中，为保证加工精度，可以选用较小的，则=34.8m/min则:=137r/min在125r/min和160r/min之间，则取=160r/min，实际切削速度=41.7m/min（4）确定加工工时、车外圆的加工工时根据《工艺人员手册》表1-1：=22-3.3+4=22.7mm，=1.5mm，=1.5mm，=0，试刀长度=5mm，=0.22mm/r，=160r/min，=1，则、车端面的加工工时：由表1-1查得=0.7mm，=1mm，由表1-4查=5mm，=0.20mm/r，=160r/min，=1，则工序110：精车I孔Φ82外圆柱面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床：CW61100普通车床刀具：=45°弯头通切车刀2、计算切削用量（1）精车I孔Φ82外圆柱面的进给量：根据《机械加工切削数据手册》表1.1：零件为灰铸铁在=0.5mm时=0.14mm/r（2）切削速度（外圆）：根据《机械加工切削数据手册》表1.1：零件为灰铸铁在=0.5mm时,=39.2m/min45

14（3）确定主轴转速：=152r/min在125r/min和160r/min之间，则=160r/min，实际切削速度=41.22m/min（4）确定加工工时车外圆的加工工时根据《工艺人员手册》表1-1：=22mm，=0.5mm，=0.5mm，=1mm，试刀长度=5mm，=0.14mm/r，=160r/min，=1，则工序120粗镗Ⅱ孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:T611H型镗床刀具:通切镗刀刀杆尺寸B=10mm;H=10mm;L=3050mm.2、计算切削用量（1）进给量:根据《机械加工切削数据手册》表3.9用线性插值法,当=2mm时,=0.23mm/r;（2）切削速度:根据《机械加工切削数据手册》表3.9用线性插值法当=2mm时,=39.4mm/r;（3）确定机床主轴转速:对φ64孔:对φ78孔:按机床课本,相近的机床转速有160r/min.现取=160r/min.则实际切削速度φ64孔的为=39.2m/min,φ78孔的为=41.2m/min.（4）切削工时:;其中：=22mm;=2mm;=1mm;=0mm;=0.23mm;=160r/min，=1;45

15工序130半精镗Ⅱ孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:T611H型镗床刀具:通切镗刀刀杆尺寸B=10mm;H=10mm;L=3050mm.2、计算切削用量（1）进给量f:当=1.5mm时,=0.16mm/r；（2）切削速度:当=1.5mm时,=43.8mm/r；（3）确定机床主轴转速:φ68孔:；φ82孔:；对半精加工可取较大的值,即=196r/min,196r/min在160r/min和200r/min之间.现取=200r/min.则实际为44.6m/min,为53.4m/min.（4）切削工时:;;=0.16r/mm;=200r/min;工序140粗镗Ⅰ孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:T611H型镗床刀具:通切镗刀刀杆尺寸B=10mm;H=10mm;L=3050mm.2、计算切削用量（1）进给量:当=2mm时,=0.23mm/r;（2）切削速度:当=2mm时,=39.4mm/r（3）确定机床主轴转速:φ65孔:；φ41孔:；此道工序为粗加工取转速较小的,=182r/min.在160r/min和200r/min之间.现取n=200r/min.则实际切削速度为43.4m/min,为8.3m/min.45

16（4）切削工时:;;=0.23r/mm;=200r/min;工序150半精镗Ⅰ孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:T611H型镗床刀具:通切镗刀刀杆尺寸B=10mm;H=10mm;L=30~50mm.2、计算切削用量（1）进给量:当=1mm时,=0.10mm/r;（2）切削速度:当=1mm时,=48.2mm/r;（3）确定机床主轴转速:φ69孔:;φ45孔:;此道工序为半精加工取转速较大的,=326r/min.在315r/min和400r/min之间.现取=315r/min.则实际切削速度v1=70.8m/min,v2=46.5m/min.（4）切削工时:;;=0.10r/mm;=315r/min;；工序160在N面上钻3-φ12孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:Z37摇臂钻床刀具:直柄短麻花钻(GB1435-78)d=10.2mm;L=89mm;l=43mm.2、计算切削用量（1）进给量:根据《切削手册》表3.1查得=0.30mm/r;（2）切削速度:根据《切削手册》表3.1查得=49mm/r;（3）确定机床主轴转速:;45

17=1300r/min在1060r/min和1320r/min之间.现取=1320r/min.则实际切削速度为=49.38m/min.（4）切削工时:;=28mm;=3.7mm;=0.30mm/r;=1320r/min;;.工序170在N面上钻2-φ10孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:Z35摇臂钻床=5.5Kw刀具:直柄短麻花钻(GB1435-78)d=10mm;L=89mm;=43mm.2、计算切削用量（1）进给量:根据《切削手册》表3.1查得=0.25mm/r;（2）切削速度:根据《切削手册》表3.1查得=49mm/r;（3）确定机床主轴转速:;=1560r/min在1320r/min和1700r/min之间.现取=1320r/min.则实际切削速度为=41.5m/min.（4）切削工时:;=14mm;=3.1mm;=1.5mm;=0.25mm/r;=1560r/min;；.工序180精扩N面上2-φ13孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:Z37摇臂钻床刀具:锥柄扩孔钻(GB1141-73)d=13mm;L=170mm;=90mm.2、计算切削用量（1）进给量:根据《切削手册》表3.1查得=0.33mm/r;（2）切削速度:根据《切削手册》表3.1查得=49mm/r;45

18（3）确定机床主轴转速:;=1300r/min在1060r/min和1320r/min之间.由于是精加工可取较大值,取n=1320r/min.则实际切削速度为=53.9m/min.（4）切削工时:;=14mm;=1.5mm;=1.5mm;=0.33mm;=1320r/min;工序190在底面上钻6-φ6孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:Z3025摇臂钻床刀具:直柄短麻花钻(GB1435-78)d=5mm;L=62mm;=26mm.2、计算切削用量（1）进给量:根据《切削手册》表3.1查得=0.15mm/r;（2）切削速度:根据《切削手册》表3.1查得=49mm/r;（3）确定机床主轴转速:;超出机床最大转速,现取其最大转速=2500r/min.则实际切削速度为=47.1m/min.（4）切削工时:;=12mm;=1.9mm;=0mm;=0.15mm/r;=2500r/min;;工序200在Ⅱ孔φ86孔端面上钻3-φ8孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:Z3040摇臂钻床刀具:直柄短麻花钻(GB1435-78)d=6.8mm;L=74mm;=34mm.2、计算切削用量（1）进给量:根据《切削手册》表3.1查得=0.20mm/r;（2）切削速度:根据《切削手册》表3.1查得=49mm/r;45

19（3）确定机床主轴转速:;超出机床最大转速,现取其最大转速=2000r/min.则实际切削速度为=50.3m/min.（4）切削工时:；=13mm;=2.5mm;=0mm;=0.20mm/r;=2000r/min;;工序210在F端面上钻φ14孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:Z37摇臂钻床刀具:直柄短麻花钻(GB1435-78)d=12mm;L=151mm;=101mm.2、计算切削用量（1）进给量:根据《切削手册》表3.1查得=0.35mm/r;（2）切削速度:根据《切削手册》表3.1查得=49mm/r;（3）确定机床主轴转速:;=1229.7r/min在1060r/min和1320r/min之间,现取转速=1060r/min,则实际切削速度为=46.6m/min.（4）切削工时:;=20mm;=4.3mm;=0mm;=0.35mm/r;=1320r/min;工序220在N面上攻3-M12-6H螺纹1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:Z3025摇臂钻床刀具:粗牙普通螺纹丝锥(GB966-67)d=12mm;L=80mm;l=30mm.螺距P=1.75mm;2、计算切削用量（1）切削速度:当P=1.75mm时;=18mm/r;（2）确定机床主轴转速:45

20；=477.5r/min在400r/min和500r/min之间,现取转速=500r/min.则实际切削速度为=18.85m/min.（3）削工时:=22mm;=2P=3.5mm;=1.75mm;=500r/min;;工序230在底面上攻6-M6-12H螺纹1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:Z3025摇臂钻床刀具:粗牙普通螺纹丝锥(GB966-67)d=6mm;L=55mm;=22mm.螺距P=1mm;2、计算切削用量（1）切削速度:当P=1mm时;=24mm/r;（2）确定机床主轴转速:（3）=1273.2r/min在1250r/min和1600r/min之间,现取转速=1250r/min.则实际切削速度为=23.56m/min.（4）切削工时:;=8mm;=2P=2mm;=1mm;=1250r/min;;工序240在Ⅱ孔端面上攻3-M8-12H螺纹1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:Z3025摇臂钻床刀具:粗牙普通螺纹丝锥(GB966-67)d=8mm;L=65mm;=25mm.螺距P=1.25mm;2、计算切削用量（1）切削速度:当P=1.25mm时;=23mm/r;（2）确定机床主轴转速:45

21;=915.1r/min在800r/min和1000r/min之间,现取转速=1000r/min.则实际切削速度为=25.1m/min.（1）切削工时:;=13mm;=2P=2.5mm;=1.25mm;=1000r/min;;.工序250在F面上攻M14螺纹1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:Z3025摇臂钻床刀具:粗牙普通螺纹丝锥(GB966-67)d=14mm;L=90mm;=35mm.螺距P=2mm;2、计算切削用量（1）切削速度:当P=2mm时;=18mm/r;（2）确定机床主轴转速:;=409.3r/min在400r/min和500r/min之间,现取转速=400r/min.则实际切削速度为=17.6m/min.（3）切削工时:;=25mm;=2P=4mm;=2mm;=400r/min;;工序260精铣底面1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:X53K铣床.刀具:镶硬质合金刀片套式面铣刀(GB68-60),D=100mm,d=32mm;B=50mm;Z=6,ψ=45°,h=10mm,刀片材料YT15.2、计算切削用量（1）进给量:=0.6mm时,=0.235mm/r;45

22（2）切削速度:当=0.6mm时,=74.1m/min;（3）确定机床主轴转速:,现取=236r/min.则实际切削速度为=74.14m/min.（1）切削工时:;=210mm;=60mm;=3mm;=0.235mm;=6;=236r/min;工序270精镗Ⅱ孔及倒角1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:T611H型镗床刀具:通切镗刀刀杆尺寸B=10mm;H=10mm;L=30~50mm.2、计算切削用量（1）进给量:当=0.5mm时,=0.089mm/r;（2）切削速度:当=0.5mm时,=55mm/r;（2）确定机床主轴转速:φ72孔:;φ86孔:;此道工序为精加工取转速较大的=243r/min;在200r/min和250r/min之间.现取=250r/min.则实际切削速度=56.5m/min,=67.5m/min.（3）切削工时:其中：=22mm;=0.5mm;=1mm;=5mm;=0.089mm;=250r/min;工序280热处理45

23对I孔内表面进行高频淬火处理，增加表面硬度，为下道工序粗磨I孔做准备。工序290粗磨Ⅰ孔1．加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。机床:M2110A内圆磨床刀具:φ47.6:φ71.6:磨料(棕刚玉)-粒度-硬度-结合剂-磨具名称代号-尺寸(外径×厚度×孔径)工件热处理后硬度达到HRC4552.2．切削用量的选择:砂轮转速：=10000r/min;=20.94m/s;轴向进给量：;工件相对砂轮的转动速度=200r/min;径向进给量=0.050mm/行程.切削工时:φ47.5孔:─砂轮的行程长度为14mm;─每面的加工余量为0.3mm;─系数为1.4(由《工艺手册》P1014页查得)==2mm/r;=0.050mm/行程;φ71.5孔:─砂轮的行程长度为24mm;─每面的加工余量为0.3mm;─系数为1.4(由《工艺手册》P1014页查得)==mm/r;=0.050mm/行程;工序300精磨Ⅰ孔1、加工条件：工件材料：HT20～40，=0.20GPa，铸造。45

24机床:M2110A内圆磨床刀具:φ47.8:φ71.8:2．切削用量的选择:砂轮转速=10000r/min;=20.94m/s;轴向进给量;工件相对砂轮的转动速度=400r/min;径向进给量=0.005mm/行程.切削工时:φ48孔:─砂轮的行程长度为14mm;─每面的加工余量为0.3mm;─系数为2.0由《工艺手册》P1014页查得)==1mm/r;=0.005mm/行程;φ72孔:─砂轮的行程长度为24mm;─每面的加工余量为0.2mm;─系数为2.0(由《工艺手册》P1014页查得)==mm/r;=0.005mm/行程;。45

25第三章夹具的设计机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的主要作用是：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。设计机床夹具的方法和步骤机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要的技术措施。在设计过程中，应深入生产实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体设计。设计步骤如下：一、深入生产实际调查研究在深入生产实际调查研究中，应当掌握下面些资料：（1）工件图纸详细阅读工件图纸，了解工件被加工表面的技术要求，该件在机器中的位置和作用，以及装配中的特殊要求。（2）工艺文件了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件已加工面及待加工面的状况，基准面选择的情况，可用的机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。（3）生产纲领夹具的结构形式应与工件批量大小相适应，做到经济合理。（4）制造与使用夹具的情况有无通用零部件可供选用；工厂有无压缩空气站；制造和使用夹具的工人的技术状况等。二、确定工件的定位方法和刀具的导向方式工件在夹具中的定位应符合定位原理。在本道工序中即粗镗I孔定位方式有两种第一种是采用底面和N侧面两平面定位及F面定位，第二种是采用底面和II空中心定前一种方法看上去比较简单，但不能保证零件图上的I孔和II孔中心之间的尺寸精度和位置精度。而后一种定位方法是采用心轴定位，就可以保证I孔和II孔中心之间的尺寸精度和位置精度了。因为本道工序为镗孔，所以刀具的导向方式也就是用镗套导向了。镗套，衬套，镗模的尺寸要根据所镗的孔的直径来选取的。在本道工序中采用固定镗套。三、确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构在本道工序中的夹紧方式有两种：第一种是采用压板形式，压住四个底面的上表面。第二种是采用行程挡块压紧II孔φ86外端面，使行程挡块和零件之间的摩擦力抵消镗刀给工件的垂直底面方向向上的力。前一种压紧方式比较复杂，而且每个压板都要一个气缸推动，所以从加工成本方向考虑，这种方法不切实际。而第二种方法可以只要一个气缸就可以满足要求了。1、夹紧力的确定1．实际所需夹紧力：ＷＫ＝Ｗ×Ｋ45

26　　ＷＫ：实际所需夹紧力（Ｎ）Ｗ：在一定条件下，由静力平衡计算出理论夹紧力．Ｋ：安全系数．安全系数Ｋ可按下式计算：　　　　Ｋ＝Ｋ０×K1×K2×K3×K4×K5×K6根据《机械夹具设计手册》表1-2-1：K0=1.3，K1=1.25，K2=1.2，K31，k4=1.0，k5=1.0，k6=1.0则K=1.3×1.25×1.2×1.0×1.0×1.0×1.0=1.95因为K=1.95＜2.5，则取K=2.5。1．各种加工方法的切削力计算材料：灰铸铁。加工方法：镗削（1）轴向力：t：切削深度（mm），t=2mms：每转进给量（mm/r），s=0.23mm/rKP：修正系数且在上面公式中：（算轴向力时都为1.0）则：Kp=1.3×1.0×2.0×1.0×1.0=2.6则：即在粗镗I孔中给工件施加镗刀轴线方向的力为1303N。（2）圆周切削分力的计算根据《机械夹具设计手册》表1-2-2：t：切削深度（mm），t=2mms：每转进给量（mm/r），s=0.23mm/rKP：修正系数且在上面公式中：45

27（算轴向力时都为1.0）则：Kp=1.3×1.0×2.0×1.0×1.0=2.6则：1．实际所需夹紧力Wk的确定：首先确定P1和P2的大小：P1是镗刀给工件的轴向力通过静力平衡转化到行程挡块中心点的力，P2是镗刀给工件的圆周力，虽然P2的方向一直在变化，但当P2的方向转到垂直底面向上时工件是处于脱离夹具体最危险的时候，则此时所需要的夹紧立是最大的。即要计算此时的P1，P2。但是P1又不是与上面的又不是直接相等的关系，而是成正比的关系，根据力矩平衡：得到：同样P2也是根据力矩平衡计算得到的：45

28即：由《机床夹具设计手册》表1-2-12得到：μ=0.40则：且：则可以取5842.5N4、气缸的选择选用活塞式气缸。（1）气缸内径与输出轴向力的计算，见表1-5-281）气缸类型选用双向作用气缸。输出推力：式中：：输出轴向力；：气缸内径；：气缸的机械效率，：气缸工作压力；，则2）活塞杆直径和：3）根据上述，数值，再根据标准化气缸系列的数值进行圆整（表1-5-26），则即实际输出轴向力：（2）活塞杆直径与长度的确定取（3）气缸筒壁厚的确定与验算设计为专用气缸，其壁厚按1-5-33选取45

29并按下式验算：式中：气缸筒的壁厚；：最高工作压力；：气缸筒的内径；：气缸筒材料的许用应力；，见表1-5-34。根据表1-5-33选取：而在上公式中：则满足要求。（4）气缸进排气口螺孔直径的确定气缸进排气口螺孔的大小与空气消耗量（缸径、活塞杆直径、活塞的平均速度等）及供气压力均有关系，故难于准确计算，可由表1-5-27按缸径D查得。查得进气，排气口螺孔规格。（5）连接螺栓直径的确定与验算先根据螺栓材料与载荷，按表1-5-35初定螺栓直径再按下式计算：式中：气缸的有效截面积；：气缸的工作压力；：螺栓材料的抗拉强度；：许用应力与抗拉强度之比，取：螺栓数目。则：根据要求可取三、确定夹具其他部分的结构形式1、夹具体的毛坯结构45

30在选择夹具体的毛坯的结构时，应以结构合理性、工艺性、经济性、标准化的可能性以及工厂的具体条件为依据综合考虑。在《机床夹具设计手册》表1-9-1为各种夹具体毛坯结构的特点和应用场合。则选铸造结构，因为其可铸造出复杂的结构形状。抗压强度大，抗振性好。易于加工，但制造周期长，易产生内应力，故应进行时效处理。材料多采用HT15-30或HT20-401、夹具体外形尺寸的确定①根据《机床夹具设计手册》表1-9-2可得：夹具体壁厚，因为其为铸造结构；夹具体加强肋厚度为；夹具体加强肋高度不大于；夹具体上不加工的毛面与工件秒度米之间的间隙为10mm②夹具座耳尺寸的确定：下图为为铸造的夹具体用的夹具体尺寸：根据表1-9-3得图中：：螺栓直径，且；，，，四、夹具零件的设计1、心轴的设计因为心轴定位可以控制三个方向的自由度，这样就会产生过约束，所以要把心轴做成菱形心轴，避免产生过约束。心轴外端加一挡块可起到平面定位的作用，心轴是通过键连接固定在夹具体上的，键和夹具体的连接为过盈连接。2、行程挡块的设计行程挡块主要是用来夹紧工件用的，它与工件之间产生的摩擦力可与镗刀给工件的周向力是一对平衡力。它的尺寸根据气缸和夹具体以及零件的相关尺寸有关。45

313、镗套、衬套及镗模的设计镗套可根据所加工孔的直径来确定，因为在本道工序要同时加工有一定同轴度的两个孔，所以镗套就要按两孔中较大的孔来设计。由零件毛坯图可知φ65为较大孔径，考虑到刀具和镗杆的直径，最后得出镗套的内径为55mm，衬套的内径是镗套的外径，即为85mm。下图为镗套的零件图：在上图中其基本尺寸为d=55mm，D=75mm，其他的尺寸可以按《机床夹具设计手册》第302页表查得。下图为衬套的零件示意图：45

32在上图中其基本尺寸d=85mm，D=100mm。其他的尺寸可以按《机床夹具设计手册》第309页表查得。镗模的内孔直径是根据衬套的外径得到的，为100mm，镗模与夹具体的连接方式选用螺栓连接，这样便于夹具体的制造和镗模的装卸。其它的定位尺寸和结构尺寸视具体情况而定。4、支承板的设计，下图为支承板的示意图：在上图中其基本尺寸H=12mm，L=120mm。其他的尺寸可以按《机床夹具设计手册》第272页表查得。5、定位键的设计，下图为定位键的示意图：45

33在上图中其基本尺寸B=22mm，L=32mm。其他的尺寸可以按《机床夹具设计手册》第272页表查得。6、气缸的设计气缸的基本尺寸都在前面已经验算过，其它的气缸零件结构和尺寸可参考《机床夹具设计手册》的第三章中的第一节中可以查找到。45

34第四章设计心得体会毕业设计到现在就要结束了，我的心中不禁一阵轻松，同时又感到前所未有的踏实。记得刚接到课题时，我一点底都没有，虽然上个学期刚做过液压课程设计，但毕业设计毕竟和课程设计不同，而且课题的内容要综合用到机械、液压和工艺等方面的知识。随着设计的进行，我们慢慢感觉到了毕业设计与课程设计的不同。以前做课程设计，只要你定了某个方案，你的设计就基本上可以实现。但毕业设计则不然，你必须一边绘图一边进行设计，而且图纸必须严格按照比例绘出。这些没有经过实践完全无法体会。而且，毕业设计要考虑的问题比较全面，在设计过程中很容易出现反复。有时你忽略了某个小问题，你的设计就可能要重新来过。这就要求我们在设计时应充分考虑各个方面的情况，并要把各种情况综合起来，不能孤立地去看待某个问题。此次设计必定要应用到大学期间所学的各方面知识，因此设计的过程同时也是一个对所学知识回忆和整理的过程。设计过程中应用到的材料力学、机械原理、机械设计、液压传动等方面的知识，有些已经遗忘。通过设计，我又重新拾起，也加深了所学知识在脑海中的印象，并提高了在实际中应用所学知识的能力。而且通过对零件和夹具的三维造型，实战练习了UG和Pro/e等三维CAD造型软件的造型模块和工程图模块，当然也加深了AUTO/CAD二维软件的操作和理解。本人本次设计的主要是后面的镗床夹具，至于前面的工艺路线和切削用量的确定是和同组同学董晓娟一起讨论完成的，由于我们设计的是S195箱体镗床夹具，而在图书馆的图册中又没有类似的，所以就只有借鉴了，在董增文老师的指导，用气缸推动活塞杆压紧工件更合理。本次毕业设计，培养我自己的动手能力，无论是在画图还是在查找资料方面。45

35因为本人在上个学期学了UG和Pro/e，然后就用UG先建立其零件的模型结构，以便以后做夹具的设计。在设计夹具时，先确定夹具体的大概结构，然后一个一个零件设计出模型，最后把所以的零件装配起来，检查干涉和间隙，确定工件是否能放入和取出。在没有干涉的前提下在UG的工程图模块中先做出起外轮廓和所以的剖视图和向视图，最后的标注和明细表第五章参考文献（References）[1]东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学编；《机床夹具设计手册（第二版）》，上海科学技术出版社，1988。[2]黄兴元等主编：《机械设计指导》，江西高校出版社，2001[3]上海菜油机厂工艺设备研究所编：《金属切削机床夹具手册》，机械工业出版社，1984。[4]南京市机械研究所编制：《金属机械机床图册》（上，下），机械工业出版社，1983。[5]张耀宸主编：《机械加工工艺手册》，航空工业出版社，1987。[6]贵州工学院机械制造工艺教研室编：《机床夹具图册》（下册），贵州人民出版社，1983。[7][美]HIRAME.GRANT编著：《夹具——非标准夹具装置》，机械工业出版社，1985。[8]第一机械工业部设计总院编：《金属切削机床手册》，机械工业出版社，1968。[9]北京联合大学机械工程院编：《机床可转位刀具手册》，机械工业出版社，1994。[10]美国可切削性数据中心编（第一卷）：《机械加工切削数据手册》，机械工业出版社，1989。[11]哈尔滨工业大学赵家齐编：《机械制造工艺学课程设计指导书》，机械工业出版社，1986[12]《实用机械设计手册》编写组：《实用机械设计手册》（上），机械设计出版社，1994。[13]林文焕，陈本通编：《机床夹具设计》，国防工业出版社，1986。45

36[14]《机械制造工艺学》（南昌大学教材），2003。[15][苏联]B.M.契尔内谢夫等编：《标准化机床夹具（设计手册）》，国际工业出版社，1965。[16]上海市金属切削技术协会编：《金属切削手册（第二版）》，上海科学技术出版社，1984。[17]王秀伦，边文义等编：《机床夹具设计手册》，中国铁道出版社，1984。[18]《金属机械加工工艺人员手册》修订组：《金属机械加工工艺人员手册》，上海科学技术出版社，1984第六章15篇外文文献1、【标　题】The'non-traditional'processesareatitagain【作　者】JimLorincz【刊　名】Tooling&Production.-2002.000(M9).-E3-E3【ISSN号】0040-9243【刊　号】782B0004【出版国】美国【文　摘】Itisn’tuncommonforustowriteaboutthedoggedandinnovativepursuitbymachinetoolbuildersofbettermachiningperformancefortheirproductsthroughfastercuttingspeeds,fastertoolchanges,fasterrapids,etc.Theetcetera,ofcourse,coversalotoftechnicalground—muchofit,butcertainlynotall,focusedlatelyonCNCcontrolsandprogramming.ForEDM,waterjet,andlasers,sparks,streams,andbeamsholdthekeytothefuture.Itwasn’tthatlongagothattheseprocesseswerethenew“nontraditional”machiningnoveltiesintheshop.Bynow,eachhasbeenaroundlongenoughtogainwidespreadacceptance,thoughnotwithoutcreatingsomemisconceptionsabouttheircapabilities.Inthecaseofeach,however,technicaladvancesareextendingthosecapabilitiesand,intheprocess,dispellingsomeofthoselingeringmyths.【馆　藏】45

37吉林工业大学//******中物院科技情报中心/绵阳市919信箱804分箱/621900******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆工业管理学院/重庆市杨家坪兴胜路/400050******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******重庆大学/重庆市沙坪坝正街174号/4000442、【标　题】Medicalmicro-machiningNewtechnologyputsajoltinprocess【作　者】SaraKalman【刊　名】Tooling&Production.-2002.000(M9).-E4-E4【ISSN号】0040-9243【刊　号】782B0004【出版国】美国【文　摘】Technologythesedaysrunsaheadoftheneedsofsociety.Products,tools,andprocessesareinventedandperfectedbeforeweoftenknowtheirpotential.Thisistrueinmanufacturing,especiallymedicalmanufacturing.Livesdependonholdingtighttolerancesonsmalltools.AnewprocessnowbeingperfectedbyMEMGenmayyieldthetiniestmedicaltoolseverseen.【馆　藏】吉林工业大学//******中物院科技情报中心/绵阳市919信箱804分箱/621900******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆工业管理学院/重庆市杨家坪兴胜路/400050******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******重庆大学/重庆市沙坪坝正街174号/4000443、【标　题】Goingdigitalreducestimetomarket,errors【作　者】SaraKalman【刊　名】Tooling&Production.-2002.000(M9).-E5-E5【ISSN号】0040-9243【刊　号】782B0004【出版国】美国【文　摘】Inadowneconomy,softwarecanincreaseproductivitywhennewermachinescan’tbepurchased.Rightnow,whilethemachinetoolindustryissuffering,atleastonesoftwarecompanysaysitsdoingjustfine,andismovingaheadintonewtechnologythatcanmaketheoperationsofmanufacturingevensmoother.“Whenthestockmarketisdown,companiestightenuponbudgets,”saysBobAxtman,directorofbusinessdevelopmentatDelmia,providerofe-businesssolutionsformanufacturing.“Theyreflectontheinsideandlookatprocessesandmethodologiestoreducecosts,andthebestwaytodothatiswithdigitalmanufacturingenvironments.”【馆　藏】吉林工业大学//******中物院科技情报中心/绵阳市919信箱804分箱/621900******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆工业管理学院/重庆市杨家坪兴胜路/400050******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******重庆大学/重庆市沙坪坝正街174号/4000444、【标　题】QualityinManufacturing:Closeencounterswithmulti-sensors【作　者】SaraKalman45

38【刊　名】Tooling&Production.-2002.000(M10).-E2-E2【ISSN号】0040-9243【刊　号】782B0004【出版国】美国【文　摘】Precisionmetrology,likeothermachinetooltechnology,hasfoundawaytodealwithcomplexpartsmoreaccurately.Multi-sensormachinesusetwoorthreesynchronizedinstrumentsinonemachinetogage,measure,andinspectapart.Thecombinationisusuallytheresultofaddingsensorstoanexistingplatformdesignedaroundasensor,accordingtoFredMason,marketingcommunicationsmanager,OpticalGagingProducts.“Themostcommonexamplesarevideomeasuringmachinestowhichlaserand/ortouchprobesensorsareadded,andCMMs(touchprobe)towhichavideosensorisadded,”Masonsays.Whilelaser,video,andtouchprobearethemostcommonlyusedsensors,newentrieslikeinfraredtechnologiesaremakingtheirmark.【馆　藏】吉林工业大学//******中物院科技情报中心/绵阳市919信箱804分箱/621900******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆工业管理学院/重庆市杨家坪兴胜路/400050******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******重庆大学/重庆市沙坪坝正街174号/4000445、【标　题】Continuous5-axismachining【作　者】NeilS.Price【刊　名】Tooling&Production.-2002.000(M10).-E3-E3【ISSN号】0040-9243【刊　号】782B0004【出版国】美国【文　摘】Today,manufacturingissourcedfromaglobalmarketplaceandmanufacturersmustcompetewithsuppliersfromaroundtheworld.Thetechnologiesthatbuiltbusinesses20yearsagoinAmerica,Europe,andJapanarerapidlyexpandingindevelopingcountriesaroundtheworld.Lesscomplexandlessdemandingcontractpartandmoldmanufacturingcanbereadilyproducedinthesenewmanufacturingregionswherelaborcostsaresignificantlylower.ThecoststructuresofAmericanandEuropeanmanufacturersarebettersupportedbymoredifficultanddemandingapplications.Companiesthatwanttothrivemustseekoutnewtechnologiestobetteraddressthechangingrequirementsoftheirmarkets.【馆　藏】吉林工业大学//******中物院科技情报中心/绵阳市919信箱804分箱/621900******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆工业管理学院/重庆市杨家坪兴胜路/400050******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******重庆大学/重庆市沙坪坝正街174号/4000446、【标　题】NCSoftwareReport【作　者】MarkAlbert【刊　名】Tooling&Production.-2002.000(M11).-E1-E145

39【ISSN号】0040-9243【刊　号】782B0004【出版国】美国【文　摘】CIMdata'sAlanChristman,theleadingauthorityonsoftwareformanufacturing,looksattrendsinNCsoftware.Also,readaboutthemostimportantcapabilitiesofthelatestversionsofCAD/CAMandcontrolssoftwarestraightfromthesoftwareproviders.【馆　藏】吉林工业大学//******中物院科技情报中心/绵阳市919信箱804分箱/621900******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆工业管理学院/重庆市杨家坪兴胜路/400050******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******重庆大学/重庆市沙坪坝正街174号/4000447、【标　题】ExclusivecoveragefromIMTS【作　者】ChrisKoepfer【刊　名】Tooling&Production.-2002.000(M10).-E1-E1【ISSN号】0040-9243【刊　号】782B0004【出版国】美国【文　摘】TradeshowsliketheInternationalManufacturingTechnologyShow(IMTS2002)succeedbestwhenaislesarefilledwithpeople,attendancerecordsareset,and,aboveall,machinetoolsandallthenecessaryrelatedtooling,software,andequipmentneededtomakethemproductivearesoldinever-increasingvolumes.IMTS2002didnotdisappointinsomerespects.Therewere1,300exhibitors,occupying1.3millionsquarefeetofspaceandrepresenting“thelargestandmostcompletedisplayanddemonstrationofmanufacturingtechnologyeverseenintheAmericas,”accordingtoAMT—TheAssociationForManufacturingTechnology,theshow’ssponsorandmanager.【馆　藏】吉林工业大学//******中物院科技情报中心/绵阳市919信箱804分箱/621900******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆工业管理学院/重庆市杨家坪兴胜路/400050******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******重庆大学/重庆市沙坪坝正街174号/4000448、【标　题】Conferencespotlightslatesttechnology【作　者】ChrisKoepfer【刊　名】Tooling&Production.-2002.000(M8).-E4-E4【ISSN号】0040-9243【刊　号】782B0004【出版国】美国【文　摘】TheSocietyofManufacturingEngineers(SME),incooperationwithAMT—TheAssociationForManufacturingTechnology,willagainpresentacomprehensiveeducationalconferenceformanufacturingattheInternationalManufacturingTechnologyShow(IMTS).Industryexpertswillprovidemanufacturingprofessionalswithusefulandup-to-datetechnicalinformationandbusinessmanagementtechniquesinmorethan60sessionstohelpthemimproveproductionandstreamline45

40operations.HeldinconjunctionwithIMTS2002atChicago’sMcCormickPlace,Sept.4-11,theconferencefeaturesanewformat.Tohelpattendeesmoreeasilyfindthesessionsthatmeettheirspecificneeds,theconferenceisorganizedintosixtrackscoveringkeyproductiontechnologiesandmanufacturingstrategiesasfollows:【馆　藏】吉林工业大学//******中物院科技情报中心/绵阳市919信箱804分箱/621900******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆工业管理学院/重庆市杨家坪兴胜路/400050******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******重庆大学/重庆市沙坪坝正街174号/4000449、【标　题】Declineincapitalinvestmentisslowing【作　者】MikeWhitney【刊　名】Tooling&Production.-2002.000(M8).-E5-E5【ISSN号】0040-9243【刊　号】782B0004【出版国】美国【文　摘】TheInstituteforSupplyManagement(formerlytheNationalAssociationofPurchasingManagers)haslongsurveyeditsmembershiptodeterminemarketplaceconditionsthataffectsupplyandpricingfromvendorcompanies.Thesesurveyshaveachievedprominenceaslegitimateforecastersofmarkettrends.OnMay7thISMpublishedits63rdsemi-annualeconomicforecast.Ofsignificancetomachinetooldistributorsandbuilders,theforecastpresentsafarmoreencouragingpictureofthefutureforthegeneraleconomyandformanufacturers.However,themajorhurdleyettobeovercomeisthelackofstrengthincapitalequipmentinvestmentbyU.S.manufacturers.Comparedto2001,ISMexpectsthatin2002manufacturerswillhave2.8percentgrowthinrevenues.Further,theexpectationisthatmanufacturingintotalwilloperateinexcessof79percentofcapacity.【馆　藏】吉林工业大学//******中物院科技情报中心/绵阳市919信箱804分箱/621900******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆工业管理学院/重庆市杨家坪兴胜路/400050******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******重庆大学/重庆市沙坪坝正街174号/40004410、【标　题】TransversevibrationsofanEuler–Bernoulliuniformbeamcarryingseveralparticles【作　者】S.Naguleswaran【刊　名】InternationalJournalofMechanicalSciences.-2002.44(12).-2463-2478【ISSN号】0020-7403【刊　号】780C0005【出版国】英国【文　摘】TheEuler–Bernoulliuniformbeamconsideredinthispaperconsistofnportionsandcarry(n+1)particles,twoofwhichareatthebeamends.Fortheclassicalbeameigen-valuetechniquedevelopedhere,nco-ordinatesystemsarechosenwithoriginsattheparticlelocations.ThemodeshapeofthejthportionofthebeamisexpressedintheformYj(Xj)=AUj(Xj)+BVj(Xj)inwhichUj(Xj)andVj(Xj)are`modified'45

41modeshapefunctionsapplicabletothatportionbuttheconstantsAandBarecommontoalltheportions.Fromtheboundaryconditionsattherightend,thefrequencyequationwasexpressedinclosedformasasecond-orderdeterminantequatedtozero.Schemesarepresentedtocomputethefourelementsofthedeterminant(fromarecurrencerelationship)andtoevaluatetherootsofthefrequencyequation.Computationaldifficultieswerenotencounteredintheimplementationoftheschemes.Thefirstthreenaturalfrequencyparametersof16combinationsoftheclassicalboundaryconditionsaretabulatedforbeamswiththreeanduptonineportionsforselectedparticlelocationandmassparameters.Frequencyparametersofbeamswithoneandupto500equi-spaced,equi-masssystemsarealsotabulated.Theapproachesinpreviouspublicationsincludethosebasedonvariousapproximatemethodslikefiniteelement,Rayleigh–Ritz,Galerkin,transfermatrix,etc.Theresultsinthepresentpapermaybeusedtojudgetheaccuracyofvaluesobtainedbyapproximatemethods.【馆　藏】吉林工业大学//******中国核动力院情报处/成都市衣冠庙/610005******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******北方工业大学//11、【标　题】AnalyticalmodelingandFEMSimulationsofsingle-stagemicroleveragemechanism【作　者】SusanXiao-PingSuandHenryS.Yang【刊　名】InternationalJournalofMechanicalSciences.-2002.44(11).-2217-2238【ISSN号】0020-7403【刊　号】780C0005【出版国】英国【文　摘】Microleveragemechanismshavepotentiallywideapplicationsinmicro-electro-mechanicalsystems(MEMS)fortransferringaninputforce/displacementtoanoutputtoachievemechanicalorgeometricaladvantages.Constrainedbymicro-fabricationtechnology,amicroleveragemechanismismadeofplanarflexures,achievingmechanicaltransformationthroughelasticdeformation.Thiskindofmechanismisreferredtoasacompliantmechanism.Inthispaper,theanalysisandoptimizationofasingle-stagemicroleveragemechanismispresentedwithadouble-endedtuningforkastheoutputsysteminaresonantaccelerometertoaddressthedesignissues.AverygoodagreementisobtainedbetweentheresultsofanalyticalmodelingandthoseofFEMsimulationwithaSUGARsoftwarepackage.AlthoughtheSUGARdataaremoreaccurate,theanalyticalequationsgiveclearerinsightsastohowtodesignamicroleveragemechanism.Whilehighaxialspringconstantsandlowrotationalspringconstantsaredesirable,theaxialandrotationalspringconstantsatpivotneedtomatchthoseattheoutputsystemtoachievethemaximumforceamplificationfactor.Thiscompliance-matchconceptisveryimportantforthedesignofbothsingle-stageandmultiple-stageleveragemechanisms.【馆　藏】吉林工业大学//******中国核动力院情报处/成都市衣冠庙/610005******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******北方工业大学//12、【标　题】Calculationofaconstitutivepotentialforisostaticpowdercompaction45

42【作　者】S.J.SubramanianandP.Sofronis【刊　名】InternationalJournalofMechanicalSciences.-2002.44(11).-2239-2262【ISSN号】0020-7403【刊　号】780C0005【出版国】英国【文　摘】Amacroscopicconstitutivepotentialhasbeendevelopedforthederivationisbasedonfinite-elementsimulationsofthedensificationprocessthatproceedsunderthesynergisticactionofpower-lawcreepdeformationintheparticles,evolutionofthenonlinearlydevelopingcontactareabetweentheparticles,andinterparticleandporefree-surfacediffusionalmasstransport.Solutiontothisinitial/boundary-valueproblemasdeformationproceedswithtimeprovidesallnecessaryinformationforthecalculationoftheconstitutivepotential.Theassociatedconstitutivelawpredictsthedensificationrateofthepowdercompactatagiventemperatureandpressureintermsofmaterialparameters,suchascreepconstantsanddiffusioncoefficients,andreflectstheroleplayedinthedensificationprocessbyvariousmicromechanicalfeaturesatthemicroscalesuchastheporesurfacecurvature.Themodelpredictionsarecomparedwiththeexistinganalyticalmodelsforplanestraindensificationandexperimentaldatafromsinteringofcopperwiresbygrainboundaryandcurvature-drivenporesurfacediffusion.【馆　藏】吉林工业大学//******中国核动力院情报处/成都市衣冠庙/610005******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******北方工业大学//13、【标　题】Theroleofviscousdeformationinthemachiningofpolymers【作　者】K.Q.XiaoandL.C.Zhang【刊　名】InternationalJournalofMechanicalSciences.-2002.44(11).-2317-2336【ISSN号】0020-7403【刊　号】780C0005【出版国】英国【文　摘】Thisstudyaimstoevaluatethemachinabilityoftypicalthermoplasticandthermosettingpolymersandunderstandtheeffectoftheirviscouspropertiesonsurfaceintegrity,chipformationandmachiningforces.Theinteractionbetweenthestrainrateandtemperatureduringmachiningwasparticularlyaddressed.Itwasfoundthattheviscousdeformationofapolymerplaysadecisiveroleindeterminingthequalityofamachinedsurface.Tominimizethesurfaceroughness,forinstance,themachiningconditionsmustbeselectedinsuchawaythatthematerialremovaldeformationfallsintheregimewithoutvisco-plasticscaling/tearingandbrittlecracking.Theoptimalmachiningconditionmustbebasedonthepolymerproperties,suchastheglasstransitiontemperature,fracturetoughnessandmolecularmobility.Theshearstressintheshearplaneofchippingisagoodmeasureofthecoupledeffectofstrainrateandtemperaturerise.Inaddition,thestudydiscoveredtwonewtypesofchipswhosedeformationandcurlingwereincloserelationtothesurfaceintegrityofthemachinedcomponents.45

43【馆　藏】吉林工业大学//******中国核动力院情报处/成都市衣冠庙/610005******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******北方工业大学//14、【标　题】Theroleofviscousdeformationinthemachiningofpolymers【作　者】K.Q.XiaoandL.C.Zhang【刊　名】InternationalJournalofMechanicalSciences.-2002.44(11).-2317-2336【ISSN号】0020-7403【刊　号】780C0005【出版国】英国【文　摘】Thisstudyaimstoevaluatethemachinabilityoftypicalthermoplasticandthermosettingpolymersandunderstandtheeffectoftheirviscouspropertiesonsurfaceintegrity,chipformationandmachiningforces.Theinteractionbetweenthestrainrateandtemperatureduringmachiningwasparticularlyaddressed.Itwasfoundthattheviscousdeformationofapolymerplaysadecisiveroleindeterminingthequalityofamachinedsurface.Tominimizethesurfaceroughness,forinstance,themachiningconditionsmustbeselectedinsuchawaythatthematerialremovaldeformationfallsintheregimewithoutvisco-plasticscaling/tearingandbrittlecracking.Theoptimalmachiningconditionmustbebasedonthepolymerproperties,suchastheglasstransitiontemperature,fracturetoughnessandmolecularmobility.Theshearstressintheshearplaneofchippingisagoodmeasureofthecoupledeffectofstrainrateandtemperaturerise.Inaddition,thestudydiscoveredtwonewtypesofchipswhosedeformationandcurlingwereincloserelationtothesurfaceintegrityofthemachinedcomponents.【馆　藏】吉林工业大学//******中国核动力院情报处/成都市衣冠庙/610005******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******北方工业大学//15、【标　题】Machiningwithtool–chipcontactonthetoolsecondaryrakeface––PartI:anewslip-linemodel【作　者】N.Fang【刊　名】InternationalJournalofMechanicalSciences.-2002.44(11).-2337-2354【ISSN号】0020-7403【刊　号】780C0005【出版国】英国【文　摘】Giventhegrowingnumberofapplicationsofgroove-typechipbreakertoolsinmodernmachining,itisbecomingincreasinglyimportanttostudythetool–chipcontactonthetoolsecondaryrakeface.Thistypeoftool–chipcontactsignificantlychangesnotonlythestateofstressesintheplasticdeformationregion,butalsochangesthedistributionofforcesandtemperaturesoverthetoolrakeface.Anewslip-linemodelaccountingforthetool–chipcontactonthetoolsecondaryrakefaceisproposedinthispaper.Themodelalsotakesintoaccountchipcurlandincorporatessevenslip-linemodelsdevelopedformachiningduringthelastsixdecadesasspecialcases.DewhurstandCollins'smatrixtechniquefornumerically45

44solvingslip-lineproblemsandPowell'salgorithmofnonlinearoptimizationareemployedinthemathematicalformulationofthemodel.Theinputsofthemodelinclude(a)thetoolprimaryrakeangleγ1,(b)thetoolsecondaryrakeangleγ2,(c)thetoollandlengthh,(d)theundeformedchipthicknesst1,(e)theratioofhydrostaticpressurePAtothematerialshearflowstressk,(f)theratiooffrictionalshearstressτ1onthetoolprimaryrakefacetothematerialshearflowstressk,and(g)theratiooffrictionalshearstressτ2onthetoolsecondaryrakefacetothematerialshearflowstressk.Theoutputsofthemodelinclude(a)thecuttingforceFc/kt1wandthethrustforceFt/kt1w,(b)thechipup-curlradiusRu,(c)thechipthicknesst2,and(d)thenaturaltool–chipcontactlengthln.【馆　藏】吉林工业大学//******中国核动力院情报处/成都市衣冠庙/610005******北京图书馆/北京市白石桥路39号/100081******重庆建筑大学/重庆市沙坪坝北街83号/400045******北方工业大学//45