基于質(zhì)量功能配置下的泵體零件的夾具設(shè)計(jì)

1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10~20％左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。能裝夾一組具有相似性特征的工件。能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。（1）標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。（2）精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"，用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。（3）高效化高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右，在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。（4）柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。1.3關(guān)于質(zhì)量配置下的夾具的發(fā)展QFD的創(chuàng)始者日本一位學(xué)者定義為:“QFD將用戶需求質(zhì)量特征,通過(guò)系統(tǒng)展開后將轉(zhuǎn)化為最后產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量,并從每個(gè)功能部件的質(zhì)量一直延伸到每個(gè)零件及工藝過(guò)程的質(zhì)量”。而美國(guó)的ASI(美國(guó)供應(yīng)商協(xié)會(huì))認(rèn)為:“QFD提供了一種將用戶需求轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的每一階段(包括市場(chǎng)分析、系統(tǒng)規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原型評(píng)估、生產(chǎn)過(guò)程和銷售服務(wù)等)相應(yīng)技術(shù)需求的方法,是保證達(dá)到用戶要求的產(chǎn)品質(zhì)量所需一切活動(dòng)的總稱”。美國(guó)福特汽車公司把QFD定義為一句話:“QFD就是把用戶需求和期望轉(zhuǎn)換成公司適合于市場(chǎng)需求的一個(gè)規(guī)劃工具”。從上述一些QFD的定義方式可以體會(huì)到QFD法中包括的主要意義:(1)QFD是一種用戶需求驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品開發(fā)和規(guī)劃方法。(2)QFD是一種結(jié)構(gòu)化的產(chǎn)品規(guī)劃和開發(fā)方法,它使得產(chǎn)品開發(fā)時(shí)得以清楚了解用戶需求。(3)QFD能從滿足用戶需求的角度出發(fā),對(duì)所提出的產(chǎn)品或服務(wù)的性能進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)估或比較。(4)QFD采用系統(tǒng)化方法獲取和分析用戶需求并通過(guò)結(jié)構(gòu)化(矩陣圖解法)轉(zhuǎn)化為各類技術(shù)規(guī)范及信息(產(chǎn)品特征、工藝特性、質(zhì)量控制和加工過(guò)程等)。然后,通過(guò)協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作用以保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量要求。QFD法在日本及美國(guó)的許多著名企業(yè)中應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明,它確實(shí)在新產(chǎn)品開發(fā)中起到重大的作用,并帶來(lái)實(shí)際效益?？闪炕膶?shí)際效率就包括新產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短,設(shè)計(jì)更改次數(shù)的減少,產(chǎn)品開發(fā)啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)的降低,保單索賠額的減少,市場(chǎng)銷售量的增加等等。此外,還能獲得一系列不可量化的效益,主要體現(xiàn)在下述幾方面:(1)在產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過(guò)程中,使產(chǎn)品開發(fā)者更準(zhǔn)確地理解用戶需求,從而開發(fā)出使用戶真正滿意的產(chǎn)品,也就是說(shuō)顯著提高了用戶對(duì)新產(chǎn)品的滿意度。(2)在綜合考慮用戶需求、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、技術(shù)特征和工藝成本等前提下,既增加生產(chǎn)率,又提高產(chǎn)品質(zhì)量,因而可以提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。(3)可以使參與產(chǎn)品開發(fā)各部門取得共識(shí)并建立信息聯(lián)系,改變了自上而下的信息流為水平式的信息流,建立多功能開發(fā)小組協(xié)同工作模式,將導(dǎo)致形成開發(fā)成功率更高,獲得能力更大的新產(chǎn)品。(4)QFD所提供的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的分析解題與規(guī)劃決策方法,能以十分簡(jiǎn)潔和一目了然的方式,向開發(fā)者顯示產(chǎn)品設(shè)計(jì)中各種經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)技術(shù)。使企業(yè)內(nèi)部能夠合理分配和利用各類資源,合理解決產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中可能出現(xiàn)的矛盾或沖突。QFD所采用的方法可有多種,但目前常用的是所謂4階段分解法。就是將用戶需求的分解共分為4個(gè)階段:產(chǎn)品規(guī)劃、零部件配置、工藝規(guī)劃和生產(chǎn)規(guī)劃。產(chǎn)品規(guī)劃階段中,將用戶需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品技術(shù)特征,通過(guò)用戶需求信息、用戶需求與技術(shù)特征關(guān)系矩陣、技術(shù)特征自相關(guān)矩陣、用戶競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)估及技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)估信息,確定各個(gè)技術(shù)特征的性能目標(biāo)值。零部件配置階段中,根據(jù)產(chǎn)品規(guī)劃階段中所定義的產(chǎn)品技術(shù)特征,確定最佳產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),然后再將產(chǎn)品技術(shù)特征轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵的零部件特征,對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品而言,還可以分成幾個(gè)子階段來(lái)完成。工藝規(guī)劃階段中,要在確定工藝方案基礎(chǔ)上,通過(guò)工藝規(guī)劃的“質(zhì)量屋”,確定為保證實(shí)現(xiàn)重要的產(chǎn)品技術(shù)特征和零部件特征所必須保證的關(guān)鍵工藝操作及工藝參數(shù)。生產(chǎn)規(guī)劃階段中就是將關(guān)鍵的工藝操作及工藝參數(shù)轉(zhuǎn)化為具體可行的生產(chǎn)及質(zhì)量控制方法和手段。HOQ是實(shí)現(xiàn)QFD的結(jié)構(gòu)化工具,它提供了一種將用戶需求轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品和零部件特征,以及分解到制造過(guò)程的框架和結(jié)構(gòu)。圖1所示為產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋的結(jié)構(gòu)及其組成元素。它通常由下述8個(gè)部分所組成。圖1質(zhì)量屋結(jié)構(gòu)及組成元素1)用戶需求。這是質(zhì)量屋的“什么”(WHAT),也是質(zhì)量屋的輸入信息,是通過(guò)全市場(chǎng)調(diào)研獲得的。2)用戶需求規(guī)劃矩陣。包括用戶需求重要度及排序、用戶對(duì)本公司及競(jìng)爭(zhēng)者產(chǎn)品評(píng)估、用戶滿意度及改善率等信息。3)產(chǎn)品技術(shù)特征。這是質(zhì)量屋的“如何”(HOW),是為滿足用戶需求而必須保證實(shí)現(xiàn)的技術(shù)特征,也是一種手段或措施。4)用戶需求與產(chǎn)品技術(shù)特征之間關(guān)系矩陣。它反映了從用戶需求到產(chǎn)品技術(shù)特征的一種映射關(guān)系及相關(guān)程度。5)技術(shù)特征排序及技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)估。根據(jù)用戶需求的重要度及關(guān)系矩陣,計(jì)算各技術(shù)特征相對(duì)重要度及優(yōu)先次序,并從技術(shù)角度對(duì)本公司產(chǎn)品和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估。6)技術(shù)特征之間的自相關(guān)矩陣。它表現(xiàn)了改善產(chǎn)品某一技術(shù)特征的性能,對(duì)其他技術(shù)特征所產(chǎn)生的相關(guān)影響。7)確定產(chǎn)品技術(shù)特征目標(biāo)值。它是一個(gè)綜合的決策問(wèn)題,需求考慮用戶需求、技術(shù)可行性及經(jīng)濟(jì)性等多方面因素。質(zhì)量屋將這些信息合起來(lái),根據(jù)各部分信息的分析比較,使目標(biāo)值的確立更加科學(xué)合理。8)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案評(píng)估。從技術(shù)特征的角度對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估,對(duì)各設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析時(shí),評(píng)價(jià)其達(dá)到技術(shù)特征目標(biāo)值的有利與不利之處,決定每一設(shè)計(jì)方案符合QFD確定的用戶需求的能力。本課題是基于質(zhì)量配置下的夾具實(shí)現(xiàn)快速夾緊工件、產(chǎn)生足夠的夾緊力、工作安全可靠、使用方便、體積小和成本低。這樣新的夾具才能在真正意義上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、高生產(chǎn)、安全可靠的目的。2研究的主要內(nèi)容本課題是基于質(zhì)量配置下對(duì)現(xiàn)有的夾具出現(xiàn)的快速夾緊、夾緊力不足等方面進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。2.1基于質(zhì)量配置下對(duì)基準(zhǔn)面的選擇進(jìn)行設(shè)計(jì)：基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出。粗基準(zhǔn)的選擇：泵體這樣的零件來(lái)說(shuō)，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。我們選擇不加工的底面為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn)的選擇要考慮基準(zhǔn)重合的原則，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)要和工藝基準(zhǔn)重合。制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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。通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一工序Ⅰ：銑下端面表面粗糙度6.3工序Ⅱ：銑前后端面表面粗糙度6.3工序Ⅲ：銑左右端面表面粗糙度6.3工序Ⅳ：車2-34.5孔表面粗糙度3.2工序Ⅴ：銑寬32槽表面粗糙度12.5工序Ⅵ：鉆6-M6孔表面粗糙度6.3工序Ⅶ：鉆2-5銷孔表面粗糙度3.2工序Ⅷ：鉆2-7孔表面粗糙度6.3工序Ⅸ：鉆2-G3/8表面粗糙度6.3工序X：質(zhì)檢工序XI：入庫(kù)方案二工序Ⅰ：銑下端面表面粗糙度6.3工序Ⅱ：銑前后端面表面粗糙度6.3工序Ⅲ：銑左右端面表面粗糙度6.3工序Ⅳ：車2-34.5孔表面粗糙度3.2工序Ⅴ：銑寬32槽表面粗糙度12.5工序Ⅵ：鉆2-G3/8表面粗糙度6.3工序Ⅶ：鉆6-M6孔表面粗糙度6.3工序Ⅷ：鉆2-5銷孔表面粗糙度3.2工序Ⅸ：鉆2-7孔表面粗糙度6.3工序X：質(zhì)檢工序XI：入庫(kù)工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二銑完寬32的槽后隨即鉆2-G3/8的螺紋孔，這樣不利于保證鉆孔時(shí)的定位，而方案一在鉆了2-7的孔后，再鉆2-G3/8孔，這樣可以利用2-7的孔作為定位基準(zhǔn)，更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一。具體的工藝路線如下：工序Ⅰ：銑下端面表面粗糙度6.3工序Ⅱ：銑前后端面表面粗糙度6.3工序Ⅲ：銑左右端面表面粗糙度6.3工序Ⅳ：精車2-34.5孔表面粗糙度3.2工序Ⅴ：銑寬32槽表面粗糙度12.5工序Ⅵ：鉆6-M6孔表面粗糙度6.3工序Ⅶ：鉆2-5銷孔表面粗糙度3.2工序Ⅷ：鉆2-7孔表面粗糙度6.3工序Ⅸ：鉆2-G3/8表面粗糙度6.3工序X：質(zhì)檢工序XI：入庫(kù)2.2基于質(zhì)量配置下的定位方式及元器件選擇的設(shè)計(jì)1）定位器的作用是要使工件在夾具中具有準(zhǔn)確和確定不便的位置，在保證加工要求的情況下，限制足夠的自由度。

工件的定位原理由空間直角坐標(biāo)系中有六個(gè)自由度，即沿OX,OY,OZ三個(gè)軸向的平動(dòng)自由度和三個(gè)繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置，則必須限制六個(gè)自由度。工件的六個(gè)自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個(gè)，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。在焊接生產(chǎn)中，為了調(diào)整和控制不可避免產(chǎn)生的焊接應(yīng)力和變形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。在焊接夾具設(shè)計(jì)中，按加工要求應(yīng)限制的自由度而沒有被限制的欠定位是不允許的；而選用兩個(gè)或更多的支撐點(diǎn)限制一個(gè)自由度的方法稱為過(guò)定位，過(guò)定位容易位置變動(dòng)，夾緊時(shí)造成工件或定位元件的變形，影響工件的定位精度，過(guò)定位也屬于不合理設(shè)計(jì)。①工件的平面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位時(shí)，常采用擋鐵、支撐釘進(jìn)行定位。②件以圓孔內(nèi)表面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位時(shí)常采用銷定位器。③件以圓柱外表面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位時(shí)常采用V形鐵定位器。④用以定位工件的輪廓對(duì)被定位工件進(jìn)行定位可采用樣板定位器主焊件“撐桿”用擋板和擋銷定位。擋銷限制了X方向的平動(dòng)自由度，擋板限制了Y方向的平動(dòng)自由度，夾具體限制了Z方向的平動(dòng)自由度，擋鐵螺旋夾緊器件限制了Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)限制了X、Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，共限制了6個(gè)自由度。件“發(fā)動(dòng)機(jī)襯管”兩件用插銷機(jī)構(gòu)定位。插銷機(jī)構(gòu)限制了X、Y、Z方向的平動(dòng)自由度，快撤式螺旋夾緊器件限制了Y、Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，共限制了5個(gè)自由度。螺母M6和喇叭支座的組件用錐頭銷釘和螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的壓板上的開的凹槽來(lái)定位“撐桿”限制了Z方向的平動(dòng)自由度，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的壓板上的開的凹槽限制了Z方向的平轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，錐頭銷釘限制了X、Y方向的平動(dòng)自由度，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)限制了X、Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，共限制了5個(gè)自由度。所以加工2-3/8G孔時(shí)我們采用經(jīng)典的一面2銷定位。2.3基于質(zhì)量配置下的夾緊方式及元器件選擇的設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點(diǎn)的確定、夾緊力大小的確定。對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求如下：①夾緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時(shí)應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。②夾緊動(dòng)作迅速，操作方便省力，夾緊時(shí)不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量。③夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。④結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，便于制造和維修。所以泵體的夾具的夾緊方式我采用液壓式夾緊方式。綜合以上所述，本課題主要研究的重點(diǎn)是根據(jù)夾具的工作原理及工作過(guò)程。在傳統(tǒng)的夾具基礎(chǔ)上，對(duì)夾具進(jìn)行一定的結(jié)構(gòu)改造，使其更加適應(yīng)生產(chǎn)的需要。并確定機(jī)器總體參數(shù)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)型式，定位方式和驅(qū)動(dòng)方式，對(duì)夾具工作部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算。3夾具技術(shù)綜述及QFD理論的引入3.1機(jī)床夾具概述3.1.1機(jī)床夾具的概念機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。3.1.2機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具可根據(jù)其使用范圍，分為通用夾具、專用夾具、組合夾具、通用可調(diào)夾具和成組夾具等類型。機(jī)床夾具還可按其所使用的機(jī)床和產(chǎn)生加緊力的動(dòng)力源等進(jìn)行分類。根據(jù)所使用的機(jī)床可將夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具（鉆模）、鏜床夾具（鏜模）、磨床夾具和齒輪機(jī)床夾具等，根據(jù)產(chǎn)生加緊力的動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具和真空夾具等。3.1.3機(jī)床夾具的組成(1)定位元件(2)夾緊裝置(3)對(duì)刀、引導(dǎo)元件或裝置(4)連接元件 (5)夾具體(6)其它元件及裝置3.2定位基準(zhǔn)基準(zhǔn)是用以確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)，線，面。在加工中用以定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。有時(shí)，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上不一定具體存在（例如孔的中心線和對(duì)稱中心平面等），其作用是由某些具體表面（如內(nèi)孔圓柱面）體現(xiàn)的，體現(xiàn)基準(zhǔn)作用的表面稱為基面。3.3工件在夾具中的定位3.3.1六點(diǎn)定位原理任何未定位的工件在空間直角坐標(biāo)系中都具有六個(gè)自由度。工件定位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。工件的六點(diǎn)定位原理是指用六個(gè)支撐點(diǎn)來(lái)分別限制工件的六個(gè)自由度，從而使工件在空間得到確定定位的法。圖3-1六點(diǎn)定位原理圖3.3.2完全定位與不完全定位工件的六個(gè)自由度完全被限制的定位稱為完全定位。按加工要求，允許有一個(gè)或幾個(gè)自由度不被限制的定位稱為不完全定位。3.3.3欠定位與過(guò)定位按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位。在確定工件定位方案時(shí)，欠定位時(shí)絕對(duì)不允許的。工件的同一自由度背二個(gè)或二個(gè)以上的支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位，稱為過(guò)定位。在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過(guò)定位。消除過(guò)定位及其干涉一般有兩個(gè)途徑：其一是改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)限制的自由度；其二是提高工件定位基面之間及夾具定位元件工作表面之間的位置精度，以減少或消除過(guò)定位引起的干涉。3.4夾具定位誤差分析計(jì)算所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。因?yàn)閷?duì)一批工件來(lái)說(shuō)，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。3.5定位誤差的組成3.5.1定義：定位誤差是工件在夾具中定位，由于定位不準(zhǔn)造成的加工面相對(duì)于工序基準(zhǔn)沿加工要求方向上的最大位置變動(dòng)量。3.5.2定位誤差的組成：定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以△不表示。定位基準(zhǔn)面和定位元件本身的制造誤差所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)位置誤差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以△基表示?！鞫?△不+△基此外明確兩點(diǎn)：①只用調(diào)整法加工一批零件才產(chǎn)生定位誤差，用試切法不產(chǎn)生定位誤差；②定位誤差是一個(gè)界限值（有一個(gè)范圍）。3.6定位誤差的分析計(jì)算3.6.1工件以平面定位時(shí)的定位誤差定位基準(zhǔn)：平面；定位元件工作面：平面====>易加工平整，接觸良好===>所以△基=0△定=△不（注：若位毛坯面，則仍有△基）圖3-2工件以平面定位3.6.2工件以外圓柱面定位時(shí)的定位誤差H1尺寸：A0△不≠0，△基≠0H2尺寸：00△不=0，△基≠0H3尺寸：B0△不≠0，△基≠0工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)△定①對(duì)H2尺寸：△不=0，△基為定位基準(zhǔn)線0的在加工方向的最大變動(dòng)量，即OO'所以△基=OO'=OE-O'E(3-1)=[dmax/2sin（α/2）]-[dmin/2sin(α/2)]=δd/2sin(α/2）即：△定=△不+△基(3-2)=0+δd/2sin(α/2）=δd/2sin(α/2）②對(duì)H1尺寸：△不=δd/2，△基=δd/2sin(α/2）(3-3)(3-4)或：△定=AA'=AO+OO'-A'O'(3-5)=dmax/2+δd/2sin(α/2）-dmin/2=δd/2{1+[1/sin(α/2）]}③對(duì)H3尺寸：△定=BB'=B'O'+OO'-OB(3-6)=(dmin/2)+[δd/2sin(α/2）]-dmax/2=δd/2{[1/sin(α/2）]-1}綜上所述：△定（H3)<△定(H2)<△定(H1)，所以標(biāo)注尺寸H3最好。3.6.3工件以內(nèi)孔表面定位時(shí)的定位誤差①主要介紹工件孔與定位心軸（或銷）采用間隙配合的定位誤差計(jì)算△定=△不+△基a.心軸（或定位銷）垂直放置，按最大孔和最銷軸求得孔中心線位置的變動(dòng)量為：△基=δD+δd+△min=△max(最大間隙）b.心軸（或定位銷）水平放置，孔中心線的最大變動(dòng)量（在鉛垂方向上）即為△定△基=OO'=1/2(δD+δd+△min)=△max/2或△基=(Dmax/2)-(dmin/2)=△max/2②工件孔與定位心軸(銷)過(guò)盈配合時(shí)(垂直或水平放置)時(shí)的定位誤差此時(shí)，由于工件孔與心軸(銷)為過(guò)盈配合，所以△基=0。對(duì)H1尺寸:工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合,均為中心O,所以△不=0對(duì)H2尺寸:△不=δd/23.6.4工件以"一面兩孔"定位時(shí)的定位誤差圖3-3工件用一面兩孔定位①“1”孔中心線在X，Y方向的最大位移為：△定（1x)=△定(1y)（3-7）=δD1+δd1+△1min（3-8）=△1max（孔與銷的最大間隙）②“2”孔中心線在X,Y方向的最大位移分別為:△定(2x)=△定(1x)+2δLd(兩孔中心距公差)（3-9）△定(2y)=δD2+δd2+△2min=△2max（3-10）③兩孔中心連線對(duì)兩銷中心連線的最大轉(zhuǎn)角誤差:△定(α)=2α=2tan-1[(△1max+△2max)/2L](其中L為兩孔中心距)（3-11）以上定位誤差都屬于基準(zhǔn)位置誤差,因?yàn)椤鞑?0。3.7工件的夾緊工件的夾緊與常用的夾緊裝置3.7.1工件的夾緊夾緊裝置a.夾緊裝置的組成——?jiǎng)恿ρb置、夾緊元件、中間傳力機(jī)構(gòu)b.夾緊裝置的基本要求夾緊既不應(yīng)破壞工件的定位，或產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形，又要有足夠的夾緊力，防止工件在加工中產(chǎn)生振動(dòng)；足夠的夾緊行程，夾緊動(dòng)作迅速，操縱方便、安全省力;手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)要有可靠的自鎖性，機(jī)動(dòng)夾緊裝置要統(tǒng)籌考慮夾緊的自鎖性和原動(dòng)力的穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單緊湊，制造、維修方便。夾緊力的確定a.確定夾緊力作用方向的原則(1)夾緊力的方向應(yīng)使定位基面與定位元件接觸良好，保證工件定位準(zhǔn)確可靠；(2)加緊力的方向應(yīng)與工件剛度最大的方向一致，以減小工件變形；(3)加緊力的方向應(yīng)盡量與工件受到的切削力、重力等的方向一致，以減小加緊力。b.確定夾具力作用點(diǎn)的原則(1)加緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支撐元件或位于支撐元件所形成的支撐面內(nèi)；(2)夾具力的作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性較好的部位。(3)夾具力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以減小切削力對(duì)夾緊點(diǎn)的力矩，防止或減小工件的加工振動(dòng)或彎曲變形。3.7.2夾緊裝置一面兩銷定位的夾具一面兩銷定位裝置，屬于機(jī)加工定位裝置，在平板上設(shè)有圓柱銷和削邊銷，前者直徑大于后者直徑，其特點(diǎn)是削邊削為滑動(dòng)式結(jié)構(gòu)，由定位軸和套在定位軸上的滑塊構(gòu)成，定位軸端頭有擋圈。本實(shí)用新型用于帶有兩個(gè)以上內(nèi)孔、長(zhǎng)圓內(nèi)孔或卡槽孔的工件加工時(shí)定位，由于滑塊與工件內(nèi)孔配合時(shí)，可適當(dāng)縱向移動(dòng)，對(duì)中性好，能補(bǔ)償工件內(nèi)孔尺寸公差的變化，克服了現(xiàn)有削邊銷與工件內(nèi)孔間的定位面不足、造成工件繞Ｚ軸自由度難以消除的弊端，從而提高了定位精度。一面兩銷定位的夾具的特點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)變量的選擇（2）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的確定（3）約束函數(shù)的確定（4）數(shù)學(xué)模型及模型求解液壓夾緊裝置液壓夾緊裝置是利用液體的力量來(lái)推動(dòng)桿來(lái)夾緊零件的一種最常用的夾緊裝置。1）液壓夾緊裝置的特點(diǎn)（1）液體有不可壓縮性，加緊剛性較高。（2）工作平穩(wěn)，油有吸震能力，便于實(shí)現(xiàn)頻繁的換向。（3）操縱簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，氣液電聯(lián)合應(yīng)用時(shí)更能發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。（4）系統(tǒng)工作時(shí)，工作介質(zhì)（油液）可以自動(dòng)潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)偶件，有利于提高元件使用壽命。（5）易于實(shí)現(xiàn)零部件的通用化，標(biāo)準(zhǔn)化，便于組織專業(yè)化生產(chǎn)。3.8機(jī)床夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟機(jī)床夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟1）、對(duì)機(jī)床夾具的基本要求對(duì)機(jī)床夾具的基本要求可總括為四個(gè)方面：①穩(wěn)定地保證工件的加工精度；②提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率；③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動(dòng)條件；④應(yīng)能降低工件的制造成本。2）、夾具設(shè)計(jì)的工作步驟⑴研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)⑵考慮和確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖⑶繪制夾具總圖⑷確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求⑸繪制夾具零件圖3.9QFD理論的相關(guān)介紹及主要內(nèi)容質(zhì)量功能配置(QualityFunctionDeployment,QFD)可在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段首選[1],為保證產(chǎn)品質(zhì)量提供了一種可行方法。QFD在70年代由日本學(xué)者提出,目前,已在日本、美國(guó)等很多國(guó)家應(yīng)用,并已取得了成功的經(jīng)驗(yàn)[7],在我國(guó)也有應(yīng)用[8-15]。QFD最初是將用戶需求與一組廣義設(shè)計(jì)參數(shù)或質(zhì)量要素通過(guò)質(zhì)量屋(HouseofQuality,HOQ)或擴(kuò)展的質(zhì)量屋(ExtendHouseofQuality,EHOQ)[16]相聯(lián)系,明確用戶需求與廣義設(shè)計(jì)參數(shù)間的關(guān)系,使設(shè)計(jì)一開始就有明確目標(biāo)。目前,QFD已用于設(shè)計(jì)和制造全過(guò)程的質(zhì)量控制。3.9.1質(zhì)量功能配置方法美國(guó)ASI定義QFD方法作為一種系統(tǒng),是用來(lái)將用戶需求轉(zhuǎn)換成為從研究到產(chǎn)品布置、加工、市場(chǎng)銷售和分布各個(gè)階段相應(yīng)的公司要求的一個(gè)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程的主要環(huán)節(jié)是質(zhì)量屋(HOQ),如圖1所示,從質(zhì)量屋可獲得所有的關(guān)系和比較。傳統(tǒng)的QFD方法有兩種[11]:瀑布式分解過(guò)程模型和Akao模型。QFD方法的實(shí)質(zhì)是,將質(zhì)量屋的頂部橫排的條款解釋為工程、采購(gòu)、制造、管理質(zhì)量等方面可執(zhí)行的計(jì)劃,來(lái)滿足對(duì)應(yīng)的需求。瀑布式分解過(guò)程是第一張表頂排的“技術(shù)措施”,變成了第二張表的“需求”,第二張表中的頂排,則變?yōu)楦泳唧w的技術(shù)細(xì)節(jié)。這樣,表格不斷被派生出來(lái),直至企業(yè)的每一部分均被落實(shí)了有關(guān)的具體任務(wù)為止,用戶的要求也就被布置到整個(gè)企業(yè)之中。Akao模型是根據(jù)具體產(chǎn)品、行業(yè)選擇適合的配置,將用戶需求布置下去。對(duì)于機(jī)械新產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì),為保證設(shè)計(jì)質(zhì)量,應(yīng)將用戶需求歸類、提煉并轉(zhuǎn)化為需求質(zhì)量,從需求要素中抽取質(zhì)量要素,將需求質(zhì)量與質(zhì)量要素構(gòu)成質(zhì)量屋。根據(jù)產(chǎn)品的構(gòu)成,從用戶需求出發(fā),分析抽出要實(shí)現(xiàn)需求質(zhì)量產(chǎn)品應(yīng)具備的基本功能,以及實(shí)現(xiàn)基本功能應(yīng)具有的基本機(jī)構(gòu),同樣,作出需求質(zhì)量與功能、功能與機(jī)構(gòu)質(zhì)量屋。綜合質(zhì)量與構(gòu)成要求,建立機(jī)構(gòu)與質(zhì)量要素質(zhì)量屋,將用戶需求逐步、綜合地布置下去。對(duì)于新產(chǎn)品設(shè)計(jì),能實(shí)現(xiàn)每一種基本功能的機(jī)構(gòu)概念,即原理方案有多種,再對(duì)各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià),選擇效用價(jià)值高的方案為最佳方案。3.9.2快速夾緊裝置的質(zhì)量功能配置快速夾緊裝置是加工中心專用夾具上的一個(gè)部件,屬于新設(shè)計(jì)。用戶需求是:快速夾緊工件、產(chǎn)生足夠的夾緊力、工作安全可靠、使用方便、體積小和成本低。在概念設(shè)計(jì)中,為保證設(shè)計(jì)質(zhì)量、滿足用戶需求,進(jìn)行綜合質(zhì)量配置。設(shè)計(jì)小組分析用戶需求,一方面為保證設(shè)計(jì)質(zhì)量,建立需求質(zhì)量與質(zhì)量要素質(zhì)量屋;另一方面根據(jù)產(chǎn)品構(gòu)成,建立需求質(zhì)量與功能、功能與機(jī)構(gòu)質(zhì)量屋。綜合兩方面的要求,建立機(jī)構(gòu)與質(zhì)量要素質(zhì)量屋,將表1中的質(zhì)量要素配置到機(jī)構(gòu)中。從用戶重要度出發(fā),根據(jù)關(guān)系矩陣,從表1中獲得質(zhì)量要素權(quán)重,表2獲得功能權(quán)重。再根據(jù)功能權(quán)重,從表3獲得機(jī)構(gòu)權(quán)重。表1~3中,采用以下值表示兩個(gè)參數(shù)的相關(guān)程度:強(qiáng)相關(guān)=5一般相關(guān)=3弱相關(guān)=1不相關(guān)=0質(zhì)量要素權(quán)重計(jì)算如下:式中:———第j項(xiàng)質(zhì)量要素絕對(duì)權(quán)重(j=1,2,…,6);———相關(guān)關(guān)系量化值,強(qiáng)相關(guān)=5,一般相關(guān)=3,弱相關(guān)=1,不相關(guān)=0;———要求權(quán)重。多方案的產(chǎn)生能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)基本功能的機(jī)構(gòu)種類有多種[5,6],常用的有機(jī)械、液壓、氣動(dòng)和電磁四種,各種類中又有不同的形式。在概念設(shè)計(jì)中,可將不同種類、不同形式的機(jī)構(gòu)進(jìn)行組合,因此,可選擇的方案有多種。但使用不同種類進(jìn)行機(jī)構(gòu)組合時(shí),將會(huì)造成產(chǎn)品的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大、成本高和資源浪費(fèi)。本設(shè)計(jì)按同一種類進(jìn)行機(jī)構(gòu)組合,概念設(shè)計(jì)產(chǎn)生的方案有四個(gè)[5],即機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)。模糊綜合評(píng)價(jià)本設(shè)計(jì)考慮的因素很多,各因素又有層次之分,并且許多因素還有較強(qiáng)的模糊性,因此,采用加權(quán)平均法M(,+)模型,運(yùn)用多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià),比較各系統(tǒng)之間的優(yōu)劣次序,得出有意義的評(píng)價(jià)結(jié)果。一級(jí)模糊評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)目標(biāo)是評(píng)價(jià)的依據(jù),首先將質(zhì)量要素作為因素集,機(jī)構(gòu)作為備擇集,采用主觀評(píng)分法確定隸屬度,質(zhì)量要素權(quán)重由表1確定,給出一級(jí)評(píng)價(jià)矩陣Ri。機(jī)械方案液壓方案氣動(dòng)方案電磁方案各項(xiàng)質(zhì)量要素權(quán)重w=(0.162,0.168,0.21,0.103,0.218,0.139)一級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果,(3-12)二級(jí)模糊評(píng)價(jià)二級(jí)綜合評(píng)價(jià)中機(jī)構(gòu)為因素集,方案分類為備擇集,機(jī)構(gòu)權(quán)重由表3確定。二級(jí)綜合評(píng)價(jià)矩陣為:各種機(jī)構(gòu)權(quán)重W=(0.205,0.229,0.256,0.152,0.158),總的評(píng)價(jià)結(jié)果:B=W×R=(0.65,0.87,0.67,0.66)。從評(píng)價(jià)結(jié)果看,液壓方案效用價(jià)值最高,為最佳方案。結(jié)論QFD方法是從用戶需求出發(fā),對(duì)一種快速夾緊裝置,建立了需求質(zhì)量與質(zhì)量要素、功能與需求質(zhì)量、功能與機(jī)構(gòu)配置表,確定出各參數(shù)的權(quán)重,對(duì)概念設(shè)計(jì)的四種方案———機(jī)械、液壓、氣動(dòng)、電磁方案進(jìn)行模糊評(píng)價(jià),將效用值最高的液壓方案,作為設(shè)計(jì)方案。QFD方法可在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段首選,為提高產(chǎn)品質(zhì)量,加快新產(chǎn)品的開發(fā),縮短設(shè)計(jì)周期,提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,提供了一套行之有效的方法。該方法可在各個(gè)行業(yè)中推廣實(shí)行。QFD的研究趨勢(shì)從文獻(xiàn)研究我們可以看出,QFD的研究工作主要從三個(gè)方面展開:其一是和并行工程(CE)結(jié)合的理論方法研究;其二是QFD實(shí)施的理論、方法、建模研究;最后是QFD在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之外其它領(lǐng)域(如在服務(wù)、運(yùn)輸、教育等)的應(yīng)用研究.雖然QFD的理論與方法日趨完善,但在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、個(gè)性化需求的時(shí)代,企業(yè)必須快速推出創(chuàng)新產(chǎn)品.這一形勢(shì)為QFD的研究提出了新的課題.可以推測(cè),QFD的研究將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展:QFD和產(chǎn)品創(chuàng)新理論相結(jié)合的研究;QFD和知識(shí)獲取、知識(shí)挖掘等信息技術(shù)的結(jié)合研究;QFD和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的分布式應(yīng)用的研究;QFD在企業(yè)重組過(guò)程領(lǐng)域的研究;QFD在服務(wù)行業(yè)的應(yīng)用研究。本章小結(jié)1.機(jī)床夾具是由定位元件,夾緊裝置,對(duì)刀元件,夾具體部分組成,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)也就是針對(duì)夾具組成的各個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì),其中定位與夾緊量個(gè)環(huán)節(jié)是夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。2.定位就是確定工件在夾具種的正確位置,是通過(guò)在夾具上設(shè)置正確的定位元件與工件定位面的接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)的.工件的定位有完全定位和不完全定位,要根據(jù)其具體加工要求而定,欠定位在夾具設(shè)計(jì)種是不容許的,而過(guò)定位則有條件地采用。3.通常，由于定位副制造不準(zhǔn)確或采用了基準(zhǔn)不重合定位等原因,定位過(guò)程中會(huì)引入定位誤差,定位誤差的計(jì)算要根據(jù)具體情況分析計(jì)算。4.夾緊是為了克服切削力等外力干擾而使工件在空間中保持正確的定位位置的一種手段.夾緊一般在定位步驟之后,有時(shí)定位與夾緊是同時(shí)進(jìn)行的,入膨脹式定心夾緊機(jī)構(gòu)。5.車,銑,鉆,磨等不同的機(jī)床其夾具設(shè)計(jì)具有各自典型特點(diǎn),應(yīng)根據(jù)具體設(shè)計(jì)任務(wù),遵循夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后引出了QFD理論的相關(guān)介紹及主要內(nèi)容。4夾具設(shè)計(jì)4.1零件的分析4.1.1零件的工藝分析泵體有3組加工面他們有位置度要求。這3組加工面的分別為1，以底面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，左右端面和左右端面上的孔和2個(gè)34.5的孔2：一個(gè)事以上下底面互為基準(zhǔn)的加工面，這個(gè)主要是上下底面和6-M7銷孔和2-7孔3：以底面和2-7孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是2-G3/8的孔。4.2工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.2.1確定毛坯的制造形式零件的材料為HT200，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過(guò)程中所受的載荷情況，選用砂型機(jī)鑄造。4.2.2基面的選擇的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出。粗基準(zhǔn)的選擇：泵體這樣的零件來(lái)說(shuō)，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。我們選擇不加工的底面為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn)的選擇要考慮基準(zhǔn)重合的原則，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)要和工藝基準(zhǔn)重合。4.2.3機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定泵體零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。1、泵體的上下和左右端面因?yàn)楸皿w的上下和左右端面沒有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量為2.5mm。2、泵體的孔毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為單邊余量為確定切削用量及基本工時(shí)工序III：銑下端面選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。、決定銑削用量決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完成決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則(4-1)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50(4-2)當(dāng)＝750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為.(4-3)工序IV和工序V銑前后和左右端面的計(jì)算如上，在此不再累述。、工序VI：車2-34.5的內(nèi)圓、選擇硬質(zhì)合金車刀1）車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min4）計(jì)算切削速度按《切削手冊(cè)》，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。(4-4)5)校驗(yàn)機(jī)床功率查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/Vf=2x(25+20)/475=0.140min。(4-5)工序VII：鉆6-M6孔工步一：鉆M6螺紋底孔4.8鉆M6螺紋底孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以(4-6)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為(4-7) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為(4-8)工序Ⅵ：攻絲M6攻螺紋M6mm。按機(jī)床選取，則機(jī)動(dòng)時(shí)，，攻M6孔(4-9)工序Ⅶ鉆2-5銷孔鉆2-5銷孔選機(jī)床Z525確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以(4-10)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為(4-11)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為(4-12)工序Ⅷ和工序Ⅸ4.3夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)第065道工序鉆3-4孔夾具設(shè)計(jì)和液壓夾具設(shè)計(jì)。鉆2—3/8G孔夾具設(shè)計(jì)4.3.1問(wèn)題的提出本夾具主要用于加工2—3/8G孔，因?yàn)?—3/8G孔沒有精度要求，定位要求不高，因此我們主要考慮提高生產(chǎn)效率的，同時(shí)因?yàn)槲覀兗庸さ牧慵r(shí)所鉆的孔，為了保證鉆孔時(shí)的位置精度，我們?cè)阢@孔的下面加一個(gè)輔助可調(diào)節(jié)支撐，以確保工件的剛性，保證加工精度是。4.3.2定位基準(zhǔn)的選擇加工2-3/8G孔時(shí)我們采用經(jīng)典的一面2銷定位，4.3.3定位誤差分析因?yàn)殂@孔時(shí)的孔的位置度沒有精度要求，且用定位夾緊定位，定位精度較高，為了提高生產(chǎn)效率，因此定位誤差可以保證。4.3.4切削力和夾緊力計(jì)算由于本工序主要是鉆2-3/8G的孔沒有精度要求，所以只對(duì)夾具的定位穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，及夾緊力和鉆削力的計(jì)算。鉆孔時(shí)的切削力計(jì)算：根據(jù)（《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編）表2.4-69鉆孔時(shí)的切削力為：(4-13)N.m夾緊力的計(jì)算：根據(jù)（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版王光斗王春福主編）表1-3-11(4-14)=90526N在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)式中：—基本安全系數(shù)；取1.5—加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1—刀具鈍化系數(shù)；取1.1—斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1則(4-15)N4.4液壓夾具的設(shè)計(jì)為了保證能有效的夾緊工件不脫落增加了液壓夾具。4.4.1夾緊力計(jì)算由于本工序主要是輔助鉆2-3/8G孔夾具的夾緊不用太大的夾緊力的油缸，所以以最小的鉆削力來(lái)計(jì)算得油缸的夾緊力即可。根據(jù)（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版）表1-2-11—切削力—夾緊元件與工件間的摩擦系數(shù)—工件與夾具支撐面的摩擦系數(shù)安全系數(shù)式中：—基本安全系數(shù)；取1.5—加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1—刀具鈍化系數(shù)；取1.1—斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1鉆孔時(shí)的夾緊力為：（N）(4-16)所以根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取民主德國(guó)的雙向作用油缸缸徑=25mm活塞行程=20mm油壓=15.6a則(4-17)N切削力小于夾緊力，所以該夾具可靠。本章小結(jié)使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)人工卡緊和用液壓機(jī)構(gòu)快速夾緊，同時(shí)用開口墊圈壓緊，裝工件時(shí)，我們可以松下螺釘移動(dòng)開口壓板和縮進(jìn)活塞，把工件取下，當(dāng)我們鉆完底孔后，旋轉(zhuǎn)并拿出快換鉆套進(jìn)行及時(shí)攻絲，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。結(jié)論基于配置的理論（QFD理論）我設(shè)計(jì)了設(shè)計(jì)快速夾緊工件、產(chǎn)生足夠的夾緊力、工作安全可靠、使用方便、體積小和成本低的泵體夾具。這次的設(shè)計(jì)改進(jìn)現(xiàn)有的泵體夾具的不足也真正意義上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、高生產(chǎn)、安全可靠的目的。該方法可幫助泵體夾具的更好推廣。致謝四年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開始。四年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬(wàn)千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo),經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,常常讓我有“山重水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村”。

感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯謝意！

同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。

最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者參考文獻(xiàn)[1]檀潤(rùn)華,等.產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程模型、策略與方法綜述[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2000,17(11):1-3.[2]MAFFIND.Engineeringdesignmodels:context,theoryandpractice[J].JournalofEngineeringDesign,1998,9(4):315-327.[3]NEWCOMBPJ,BRASB,ROSENDW.Implicationsofmodu-larityonproductdesignforthelifecycle[J].ASME,JournalofMechanicalDesign,1998,120(3):483-490.[4]DIXONLA,COLTONJS.Ananchoringadjustmentprocessmodelforredesign[J].JournalofEngineeringDesign,1998,9(4):297-314.[5]檀潤(rùn)華,等.自底向上的適應(yīng)性設(shè)計(jì)過(guò)程模型[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2000,36(1):20-23.[6]檀潤(rùn)華,等.概念設(shè)計(jì)中的功能方法樹[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù),2000,19(4):563-565.[7]KALARGEROSN,GAOJX.QFD:Focusingonitssimplifica-tionandeasycomputerizationusingfuzzylogicprinciples[J].Int.Jour.ofVehicleDesign,1998,19(3):315-325.[8]宋德強(qiáng),等.汽車QFD分析[J].汽車工程,1998,20(2):108-112.[9]孫建廣.基于QFD的逆變電源設(shè)計(jì)[D].天津:河北工業(yè)大學(xué),2000.[10]林志航,車阿大.質(zhì)量功能配置研究現(xiàn)狀及進(jìn)展———兼談對(duì)我國(guó)QFD研究與應(yīng)用的看法[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù),1998,17(1):119-121.[11]馬健,唐曉青.質(zhì)量功能配置及其在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床,1997,(10):16-18.[12]商建東,陳康寧.質(zhì)量驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量模糊評(píng)價(jià)及方案決策方法研究[J].中國(guó)機(jī)械工程,2000,119(12):1394-1398.[13]徐亞斌,等.基于樹形結(jié)構(gòu)的兩級(jí)質(zhì)量功能配置模型[J].工業(yè)工程,2000,3(2):9-12.[14]岑詠霆.模糊質(zhì)量展開[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1999.[15]潘雪增.并行工程原理及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,1997.[16]PRASADB.ReviewofQFDandrelateddevelopmenttechniques[J].JournalofManufacturingSystems,1998,17(3):221-234.[17]黃洪鐘.模糊設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.

附錄資料：不需要的可以自行刪除施工質(zhì)量自檢交接檢記錄表QS.02．08．02-01單位工程名稱部位工程量工程名稱檢查時(shí)間自檢交接檢記錄及意見序號(hào)實(shí)測(cè)項(xiàng)目允許偏差（毫米）12345678910合計(jì)共檢查點(diǎn)，其中合格點(diǎn)合格率%評(píng)定等級(jí)班組長(zhǎng)：施工員：接收班組檢查意見班組長(zhǎng)：施工員：質(zhì)檢人員檢查意見質(zhì)檢員：隱蔽工程質(zhì)量檢查記錄QS.02.08.02-02隊(duì)編號(hào)：工程名稱隱檢項(xiàng)目檢查意見填寫時(shí)間隱檢內(nèi)容填寫人：抽查意見復(fù)檢意見建設(shè)單位設(shè)計(jì)單位施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人：施工員：質(zhì)檢員：預(yù)檢工程檢查記錄QS.02.08.02-03年月日工程名稱作業(yè)隊(duì)要求檢查時(shí)間預(yù)檢內(nèi)容預(yù)檢部位名稱說(shuō)明檢查意見要求復(fù)查時(shí)間復(fù)查意見復(fù)查人：年月日填表人參加檢查人員簽字蓋章監(jiān)理單位項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人項(xiàng)目質(zhì)量檢查員施工員班組長(zhǎng)基礎(chǔ)、主體工程驗(yàn)收記錄表QS.02.08.02-04工程名稱建筑面積結(jié)構(gòu)類型層數(shù)施工日期驗(yàn)收日期檢查內(nèi)容驗(yàn)收記錄外觀技術(shù)資料建設(shè)單位監(jiān)理單位設(shè)計(jì)單位施工單位分部工程質(zhì)量等級(jí)統(tǒng)計(jì)匯總表QS.02.08.02-05序號(hào)分部工程名稱分項(xiàng)工程項(xiàng)數(shù)分項(xiàng)工程質(zhì)量情況分部工程評(píng)定結(jié)果合格項(xiàng)數(shù)優(yōu)良項(xiàng)數(shù)單位工程分部?jī)?yōu)良率（%）評(píng)定人員項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人：項(xiàng)目質(zhì)量檢查員：年月日區(qū)域公司質(zhì)量安全科：年月日電梯安裝工程驗(yàn)收書QS.02.08.02-06工程名稱工程地點(diǎn)安