众文网1.急需毕业论文一篇 题目： {机 床 夹 具 设 计}
机床夹具设计方法探讨 摘要：机床夹具设计是金属切削加工批量生产的重要环节，设计质量的高低直接影响到零件的加工质量和效率。
笔者总结了多年实际 工作的经验，系统介绍了机床夹具设计的基本方法和关键技术。关键词：定位元件；支承元件；夹紧装置；夹具对定；强度校核；动静平衡 机床夹具设计的主要任务是根据客户提出的设计任务要 求，结合被加工零件、金切设备及其切削方式和参数，合理选 择定位方式，设计合理的定位支承元件、夹紧装置、对刀元件、夹具体等装置或元件。
其设计流程的关键点是：首先应分析使 用夹具时，造成被加工零件表面位置的加工误差因素，合理分 配夹具定位精度；其次要根据加工过程中被加工零件受到的 切削力、惯性力及重力等外力的作用，合理选择定位方式、支 承点、夹紧点、夹紧力大小及其作用方向，设计合适的夹紧机 构，以保证被加工零件的既定位置稳定可靠；第三是设计夹具 对定；最后校核夹具关键零件强度和设备进刀抗力等，最终完 成全套夹具图设计。1加工误差因素分析 使用夹具时，造成被加工零件表面位置加工误差的因素 分为下列三个方面：（1）与夹具相对刀具及切削成型运动的位置有关的加工 误差，即对定误差△DD。
它包括与夹具相对刀具的位置有关 的加工误差———对刀误差△DA和与夹具相对切削成型运动 的位置有关的加工误差———夹具位置误差△W。(2)与被加工零件在夹具中安装有关的加工误差，即安装 误差△AZ。
其中包括被加工零件在夹具中定位不准确所造成 的加工误差———定位误差△DW以及被加工零件夹紧时被加 工零件和夹具变形所造成的加工误差———夹紧误差△J。(3)与加工过程中一些因素有关的加工误差，即过程误差 △GC。
它包括工艺系统的受力变形、热变形、磨损等因素所造 成的加工误差。为了得到合格产品，必须使各项加工误差之总和不大于 规定的被加工零件的相应公差δ，即△DD+△AZ+△GC≤δ。
在设计夹具时需要仔细分析计算△DD和△AZ，从全局出发 对其数值加以控制。初步计算可粗略按三项误差平均分配，各 不超过公差的三分之一考虑。
其中△DD和△AZ与夹具的设 计和使用有关，当这种单项分配不能满足误差控制要求时，也 可按△DD+△AZ≤（2/3）δ分配误差。2定位支承方案确定 定位方案设计，应根据被加工零件的形状特点和工序加 工要求来决定必须消除哪些自由度，选择或设计什么定位元 件来保证这些自由度的消除，不能过定位和欠定位。
设计夹具 从减小加工误差考虑，应尽可能选用工序基准为定位基准，即 基准重合原则。定位方式要根据具体情况，以最基本的典型定 位为基础，进行举一反三设计。
如：（1）平面基准的定位。为了保证其定位基准位置精确，定 位基准应该具有相对较高的表面质量，同时应尽可能增大支 承之间的距离，使三点之间面积尽可能大，保证被加工零件稳 定可靠，不使被加工零件在定位时重心失稳。
对于未加工的粗 糙平面定位，要用圆头支承钉，以保证接触点位置相对稳定。对于已加工过的平面，为避免压坏基准面和减少支钉磨损，通 常用平头支承钉或支承板。
此外还可以用浮动的多点自位支 承，提高毛基准定位的精度或工件刚度，其作用相当于一个固 定支承，限制一个自由度。（2）一面两销定位是夹具设计中经常使用的定位方法，两 定位销为短圆柱销，其中一个削边，另一个不削边。
削边的一 个定位方向要与两个被定位孔连线方向垂直。不削边的短圆 柱销直径的取值，要等于其定位孔处于最大实体状态时的孔 值，即工件孔值的下极限偏差值，按g6或f7给定公差。
削边的 短圆柱销要在其定位孔处于最大实体状态时的孔值D2基础 上，根据被加工零件的两孔间距尺寸公差±δg、夹具的两定位 销间距尺寸制造公差±δx和削边销宽度b，按2 b（δg+δx）/D2 进行修正，即削边销直径d2=D2-2b（δg+δx）/D2，公差按h5或 h6给定。其中δx取值一般为（1/3~1/5）δg，但要结合制造夹具 工艺水平。
（3）辅助支承不属于定位支承，它不起消除自由度作用，但不能破坏被加工零件已消除自由度的既定位置，只能起到 增大支承刚度，以减小其承受夹紧力、切削力时的变形。总之，定位支承元件要稳定可靠、耐磨。
材料通常选用 T8A或20渗碳钢（渗碳深0.8~1.2mm），热处理淬火硬度 HRC55~60。3夹紧装置设计 夹紧装置设计既要保证被加工零件的既定位置稳定可 靠，又要避免被加工零件产生不允许的变形和表面损伤，同时 夹紧机构应操作安全、方便、省力。
因此需通过合理选择夹紧 点、正确确定所需夹紧力大小及方向，设计合适的夹紧机构来 予以保证。对于薄壁刚性差的被加工零件，要特别注意夹紧变形。
除 了改变夹紧部位以减小夹紧变形外，还可以通过设计特殊形 状的夹爪和压脚（如具有较大弧面的夹爪、带活动压块的螺旋 机构等），使夹紧力分散作用在一条线或一个面上，以减少被 加工零件变形。另外，对于低刚度被加工零件，夹紧点应尽可 能接近被加工表面，以保证加工中被加工零件震动较小。
夹紧力计算时，通常将夹具看成一个刚性系统以简化计 算，根据被加工零件受切削力、夹紧力、重力（大型被加工零 件）、惯性。
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这篇不知道合你不 雕塑曲面体混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术 摘要：转轮叶片是水轮机能量转换的关键部件，也是最难加工的零件，目前多轴联动数控加工是解决该类大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。
多轴联动数控加工编程则是实现其高精度和高效率加工的最重要环节。本文介绍混流式水轮机叶片五轴联动数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。
通过对这些技术的链接和研究，开发实现了大型叶片的多轴联动加工。 关键词：数控编程 引言 水轮机是水力发电的原动机，水轮机转轮叶片的制造，转轮的优劣，对水电站机组的安全、可靠性、经济性运行有着巨大的影响。
水轮机转轮叶片是非常复杂的雕塑面体。在大中型机组制造工艺上，长期以来采用的“砂型铸造—— —砂轮铲磨——立体样板检测 —的制造工艺，不能有效地保证叶片型面的准确性和制造质量。
目前采用五轴联动数控加工技术是当今机械加工中的尖端高技术。大型复杂曲面零件的数控加工编程则是实现其数字化制造的最重要的技术基础，其数控编程技术是一个数字化仿真评价及优化过程。
其 关键技术包括：复杂形状零件的三维造型及定位，五 轴联动刀位轨迹规划和计算，加工雕塑曲面体的刀轴 控制技术，切削仿真及干涉检验，以及后处理技术等。 大型复杂曲面的多轴联动数控编程技术使雕塑曲面体 转轮叶片的多轴数控加工成为可能，这将大大推动我 国水轮机行业的发展和进步，为我国水电设备制造业 向着先进制造技术发展奠定基础。
" 大型混流式水轮机叶片的多轴数控加工编程过程大型复杂曲面零件的五轴联动数控编程比普通零件编程要复杂得多，针对混流式叶片体积大并且型面曲率变化大的特点，通过分析加工要求进行工艺设计，确定加工方案，选择合适的机床、刀具、夹具，确定合理的走刀路线及切削用量等；建立叶片的几何模型、计算加工过程中的刀具相对于叶片的运动轨迹，然后进行叶片的切削仿真以及机床的运动仿真，反复修改加工参数、刀具参数和刀轴控制方案，直到仿真结果确无干涉碰撞发生，则按照机床数控系统可接受的程序格式进行后处理，生成叶片加工程序。其具体编程过程如图-所示。
图-大型混流式叶片的五轴联动数控加工编程流程！"！ 混流式水轮机叶片的三维几何建模 混流式叶片这一复杂雕塑曲面体由正面、背面、与上冠相接的带状回转面、与下环相接的带状回转面、大 ， 可 编 写 一 个.*/0程序读入这些三维坐标点，然后采用双三次多补片曲面片通过自由形式特征的通过曲线的方法进行曲面造型，如图1所示。叶片的毛坯形状可从设计数据点进行偏置计算处理，或者从三维测量得到的点云集方式确定对叶片的各个曲面分别进行"234$曲面造型，并缝合成实体。
！"# 叶片加工工艺规划 加工方案和加工参数的选择决定着数控加工的效率和质量。我们根据要加工叶片的结构和特点可选择大型龙门移动式五坐标数控铣镗床，根据三点定位原理经大量的研究分析，决定在加工背面是采用通用的带球形的可调支撑，配以叶片焊接的定位销对叶片定位，在叶片上焊接必要的工艺块，采用一些通用的拉紧装置来装夹。
加工正面时，采用在加工背面时配合铣出的和背面型面完全一致的胎具，将叶片背面放入胎具，利用焊接的工艺块进行调整找正，仍然采用通用的拉压装置进行装夹。由于叶片由多张曲面组合而 成，为了解决加工过程中的碰撞问题，我们采用沿流线 走刀，对于叶片的正背面进行分区域加工，根据曲面各 处曲率的不同采用不同直径的刀具、不同的刀轴控制方 式来加工。
对每个面一般分多次粗铣和一次精铣。在机 床与工件和夹具不碰撞和不干涉情况下，尽量采用大直 径曲面面铣刀，以提高加工效率。
叶片正背面我们选用 刀具直径！-56曲面面铣刀粗铣、！-16曲面面铣刀精铣， 叶片头部曲面采用！76的曲面面铣刀加工，出水边采用！76螺旋玉米立铣刀五轴联动侧铣。根据后续仿真情况 反复做刀位编辑，以寻求合理的加工方案。
在满足加工 要求、机床正常运行和一定的刀具寿命的前提下尽可能 的提高加工效率。 ！"$叶片五轴联动加工刀位轨迹的生成 针对大型混流式叶片各曲面的特点，进行合理的刀 位轨迹规划和计算，是使所生成的刀位轨迹无干涉、无 碰撞、稳定性好、编程效率高的关键。
由于五轴加工的 刀具位置和刀具轴线方向是变化的，因此五轴加工的是 由工件坐标系中的刀位点位置矢量和刀具轴线方向矢量 组成，刀轴可通过前倾角和倾斜角来控制，于是我们可 根据曲面在切削点处的局部坐标计算出刀位矢量和刀轴 矢量。从加工效率、表面质量和切削工 艺性能来看，选择 沿叶片造型的参数 线作为铣削加工的 方向分多次粗铣和 一次精铣，然后划 分加工区域，定义 与机床有关的参数， 根据以上所选叶片 的加工部位、装夹 图， 混流式叶片的刀轨生成 定 位 方 式 、机 床 、刀具及切削参数和余量分布情况将叶片分为多个组合面 分别进行加工。
通过对曲面曲率的分布情况的分析对于 不同的区域采用不同的面铣刀。粗加工给出每次加工的 余量，精加工采用。
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试论机械加工质量技术控制 摘要：本文介绍了机械加工精度的概念及内容，分析了机械加工产生误差的原因，最后提出提高机械加工精度的工艺措施。
关键词：机械加工精度；几何误差；定位误差；工艺 1机械加工精度的概念及内容 机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。
加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。
加工精度包括三个方面内容： 尺寸精度 指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度； 形状精度 指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度； 位置精度 指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想。 在相同中的各种因对准确和完足产品的工加工方法，的生产条件下所加工出来的一批零件，由于加工素的影响，其尺寸、形状和表面相互位置不会绝全一致，总是存在一定的加工误差。
同时，从满作要求的公差范围的前提下，要采取合理的经济以提高机械加工的生产率和经济性。 2机械加工产生误差主要原因 2.1机床的几何误差 加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。
机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。
（1）主轴回转误差，机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。（2）导轨误差，导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。
除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。
（3）传动链误差，传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。
2.2 刀具的几何误差 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度；而对一般刀具，其制造误差对工件加工精度无直接影响。
夹具的几何误差：夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度有很大影响。 2.3 定位误差 一是基准不重合误差。
在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。
在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。
夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。
2.4 工艺系统受力变形产生的误差 一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。
二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线（y）方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。
镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。三是机床部件刚度。
机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。
两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功；第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零2.5 工艺系统受热变形引起的误差 工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。
2.6 调整误差 在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。
在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。
3 提高加工精度的工艺措施 3.1 减少原始误差。提高加工零件所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形产生的误差，减少刀具磨损、内应力引起的变形误差，尽可能减小测量误差等均属于直接减少原始误差。
为了提高机加工精度，需。
5.有关掘进机的毕业论文
摘要：本文重点介绍上海隧道施工技术研究所对城市交通矩形地下通道掘进机及矩形隧道的研究与用。
以供异型断面隧道研究、设计、施工参考。 关键词：城市地下交通矩形隧道顶管机设计中间试验工程应用 城市建设发展速度越来越陕，交通运输对城市建设发展的作用更加凸现。
发展与建设的推进求城市解决更多的地下人行通道，如地铁车站的进出口的过街人行隧道、城市地下管线共同沟等类地下隧道工程以矩形最为经济。因此城市交通矩形地下通道掘进机的研究与应用十分必要。
1、矩形隧道的发展与应用世界最早的盾构法隧道是1826年开始建造的英国伦敦穿越泰晤士问底的公俏隧道，其隧道断面为11.4mx6.8m的矩形，由于采用人工开挖和施工中涌水淹没事故，长458m的矩形隧道掘进了18年才完工。 20世纪70年代以来，随着经济的发展，盾构掘进机施工技术有了新的飞跃。
尤其是日本，地下空间的开发和利用的需求，促进了盾构隧道技术的进—步发展。20世纪80钢代后，世界各国掀起了开发异形断面盾构掘进机的高潮，先后进行了矩形隧道、椭圆形隧道、双圆形隧道、多圆形隧道盾构掘进机及施工技术的试验研究和工程应用。
从隧道的使用功能来分析，城市交通人行地道、地下共同沟、地铁隧道的断面形式以矩形最为合适，最为经济，因而矩形盾构掘进机的重新研究开发和应用意义十分分重大。 日本对大断面矩形盾构工法开展了研究，主要解决穿越铁路的车行下立交工程施工，用钢管片拼装后再浇筑混凝土内衬，盾构施工最浅覆土仅3m.1981年，名古屋和东京都采用4.29mx 3.09m手掘式矩形盾构掘进2条长534m和298m的共同沟。
名古屋还采用5.23mx4.38m的手掘式矩形盾构掘进1条长374m矩形隧道。总之，矩形隧道和矩形盾构技术的应用方兴未艾，其优点日益体现，其技术也日趋成熟。
上海隧道施工技术研究所于1995年起，开始启动矩形隧道研究并通过立题论迅1995年完成2.5mx2.5m可变网格矩形顶管机设计、矩形隧道试验工程方案和工程设计。1999年4月，上海地铁三号线五号出入口矩形通道施工采用上海隧道施工技术研究所自行研制的3.8mx 3.8m矩形刀盘式土压平衡顶管机。
矩形隧道于4月中旬始发推进，6月初完成第2条矩形隧道工程，工程质量优良，施工中确保了上海延安东路隧道的正常运营和陆家嘴路地下管线的安全。国内首次施工矩形盾构隧道仅花了40天完成了两条隧道的推进，矩形隧道研究和推广应用取得了成功。
2、城市交通矩形地下通道掘进机的研究2.1矩形隧道应用的经济跬矩形断面与圆形断面相比，其有效使用面积比圆形增大20%以上。城市交通过街人行通道要求埋深浅，因此矩形隧道更能满足人行通道的施工要求。
城市交通过街人行通道作为地铁车站的进出口日益增多，城市地下管线共同沟也将在我国得到发展，而这类地下隧道工程以矩形最为经济，因此矩形隧道的研究和应用可直接为工程建设的需求服务，并有广泛的应用前景。 2.2矩形隧道的研究方法矩形隧道的可行性研究力祛和技术路线如下： （1）对国外有关矩形盾构和矩形隧道工程的消化吸收； （2）矩形顶管试验工程的设想和设计； （3）矩形顶管机机型的技术经济比较，机型方案设计和选择； （4）试验用矩形顶管机的研制，在试验机的基础研制工程用矩形顶管机； （5）矩形钢筋混凝土管节通过结构试验了解结构受力分布，改进管节设计节设计优化提供依据； （6）通过2.5mx2.5m矩形隧道试验工程，了解矩形隧道顶进的施工参数和掌握规律，为工程应用提供依据； （7）进行工程应用方案设计、施工设计，完成工程应用，进行施工工法研究。
2.3矩形顶管机的研制由于可变网格式矩形顶管机具有加工相对简单、造价低、上马快的优点，在试验中同样可以获取有价值的各类数据，所以选择了这一方案。 2.3.1研发设计原则矩形网格式顶管机采用网格切割土体，并挡住开挖面土体有效防止正面土体坍塌，以人工出土方法进行开挖。
它由主顶进推动机头向前运动，机头分成前后两段，中间由纠偏油缸连接，在壳体二侧装有纠转装置，切口环处安装变角切口，可进行一定量的超挖，有利于机头的姿态控制，保证隧道轴线的偏差在设计范围内。网格中包含四个可变网格，可以调整机头正面的进土量，有利于控制正面土体的稳定性。
2.3.2设计基本情况为了保证管节和土体之间有一定的间隙，有利于泥浆套成环，设计中将机头的截面尺寸设计得大于管节的截面尺寸。顶管机主机可分成前后两段，中间由纠偏油缸连接。
前后段之间的密封采用一道唇形密封和一道支承橡胶圈，切口环处装有变角切口。网格中装有可调节开口率的可变网格，在壳体两侧装有纠转装置。
上述装置可对机头姿态进行控制。 主顶进装置由8台油缸及u形顶铁、顶环、垫铁、底架、钢后靠等组成，8台油缸分成二组，各4台叠加呈对称分布，并用分体式结构的支座固定，工作行程为1450mm.每台油缸可单独控制。
纠偏装置主要用于机头左右、上下轴线偏差的控制，总纠偏力为752t，纠偏角度为±2度。注浆纠转系统（翅板+压浆）主要用于机头旋转后的纠正，纠转力矩可达210x2——420kN 2.4。