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夾具定位規(guī)劃中完整性評(píng)估和修訂 CAM實(shí)驗(yàn)室，機(jī)械工程學(xué)系，伍斯特理工學(xué)院研究院，100路，伍斯特，碩士01609，美國 2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表 摘 要 幾何約束是夾具設(shè)計(jì)中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達(dá)。然而，如何分析和修改在實(shí)際夾具設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中的一個(gè)非確定性的定位計(jì)劃尚未深入研究。在本文中，提出了一種方法來描述在限制約束下的重點(diǎn)夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下狀態(tài)，如果它存在，可以識(shí)別給定定位計(jì)劃?？梢宰詣?dòng)識(shí)別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計(jì)劃，并為修訂提供指引，以最終實(shí)現(xiàn)確定性的定位。 關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì);幾何約束;確定性定位;限制約束;過約束 1.介紹 夾具是用于制造工業(yè)進(jìn)行工件牢固定位的一種機(jī)制。在零件加工過程中規(guī)劃一個(gè)關(guān)鍵的第一步，夾具設(shè)計(jì)需要，以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則，在一般情況下，是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計(jì)劃。 V型塊和銷孔定位原則也常用。 一個(gè)加工夾具定位方案必須滿足一些要求。最基本的要求是，必須提供工件確定的位置。這種觀點(diǎn)指出，定位計(jì)劃生產(chǎn)的確定位置，工件不能移動(dòng)，而至少有一個(gè)定位不會(huì)失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計(jì)的最根本的準(zhǔn)則之一，許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明，工件在任何定位計(jì)劃分為以下三個(gè)類別： 1、良好的約束（確定性）：工件在一個(gè)獨(dú)特的位置進(jìn)行配合，工件表面與6個(gè)定位器取得聯(lián)系。 2、限制約束：不完全約束工件的自由度。 3、過約束：工件自由度超過6定位的制約。 在1985年,淺田[1]提出了滿秩為準(zhǔn)則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等[2]在1989年制定了在確定性定位問題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿秩達(dá)到確定的位置。該方法的確定通過無數(shù)的研究。王等[3]考慮定位工件的接觸的影響，而采用點(diǎn)接觸面積。他們介紹了接觸矩陣，并指出，兩個(gè)接觸的機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有平等的，但在接觸點(diǎn)曲率相反?？柹璠4]認(rèn)為，可能沒有足夠的應(yīng)用，如一些不是非棱柱的表面或相對(duì)誤差近似的非小線性。他提出一個(gè)二階泰勒展開，其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費(fèi)雷拉[5]應(yīng)用周對(duì)3-2-1的位置擬訂，制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。 在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)無阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片，可微函數(shù)是gi(見圖1)。 表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個(gè)獨(dú)一無二的解決方案為下列所有定位方程組。 gi(q)=0,i=1,2,...,n (1) 其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。 只有考慮到目標(biāo)位置q*附近在處: 淺田表明 (2) hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣，矩陣式所示（3）。確定定位 如果雅可比矩陣滿秩，可滿足要求。 (2)只有q=q*一個(gè)解決辦法 (3) 在1個(gè)3-2-1定位計(jì)劃中，一個(gè)約束方程的雅可比矩陣的滿秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6，工件是限制約束的，即存在至少有一個(gè)工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿秩，但定位大于6定位，工件是過約束，這表明存在至少一個(gè)定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個(gè)模型除了3-2-1,可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點(diǎn)。胡等[6]已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對(duì)這個(gè)用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。 圖1 .夾具系統(tǒng)模型。 表1 等級(jí) 數(shù)量的定位 地位 <6 - Under-constrained =6 =6 Well-constrained =6 >6 Over-constrained 康等[7]遵循這些方法和他們實(shí)施制定的幾何約束分析模塊其自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計(jì)算出雅可比矩陣和它的排名來確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯(cuò)誤。熊等人[8]提出的等級(jí)檢查方法的定位矩陣WL(見附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差ΔX和位置誤差Δr的工件定位相關(guān)如下: Under-constrained:ΔX=WLΔr, (4) Well-constrained :ΔX=(WTLWL)-1WLTΔr, (5) Over-constrained:ΔX=WLT(WTLWL)-1Δr+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL)λ, (6) λ是任意一個(gè)向量。 他們還介紹了從這些矩陣的幾個(gè)指標(biāo)，評(píng)價(jià)定位配置，其次是通過約束非線性規(guī)劃的優(yōu)化。然而，他們的研究分析，不涉及非確定性定位的修訂。目前，還沒有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究。 2.定位完整性評(píng)價(jià) 如果不確定性的位置達(dá)到夾具系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)師知道約束狀態(tài)是什么，以如何改善設(shè)計(jì)是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過度約束，是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時(shí)，所有有關(guān)知識(shí)約束工件的議案，可以引導(dǎo)設(shè)計(jì)師選擇額外的定位或使得修改定位計(jì)劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計(jì)劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。 在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評(píng)價(jià)狀態(tài)(見附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個(gè)定位器定位提供矩陣的滿秩定位WL: 如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量[ai,bi,ci]和定位的位置[xi,yi,zi] 每一個(gè)定位器,i=1,2,.....,n,n*6定位矩陣可以確定如下: （7） 當(dāng)?shù)燃?jí)（WL）=6，n=6時(shí)，是工件良好約束。 當(dāng)?shù)燃?jí)（WL）=6，n>6時(shí);是工件過約束。 這意味著（n-6）有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制（n-6）定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法,那就是（n-6）在定位向量矩陣,可表示為線性組合的其他六行向量。 圖2 幾何約束狀態(tài)描述 圖3一個(gè)簡(jiǎn)化的定位方案。 定位方案，提供了確定性的位置。發(fā)達(dá)國家的算法使用下列方法確定不必要的定位： 1、找到所有的（n-6）組合定位的。 2、為每個(gè)組合,從（n-6）定位器確定定位方案。 3、重新計(jì)算矩陣秩的定位為左六個(gè)定位器。 4、如果等級(jí)不變,被刪除的(n-6)定位器是負(fù)責(zé)過約束狀態(tài)。 這種方法可能會(huì)產(chǎn)生多種解決方案，并要求設(shè)計(jì)師來決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。 當(dāng)?shù)燃?jí)（WL）<6,工件的限制約束。 參考文獻(xiàn) [1] Asada H, By 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專用夾具，游標(biāo)卡尺、銑刀 4 銑 銑端面保證105mm X62W銑床 專用夾具，游標(biāo)卡尺、銑刀 5 銑 銑21mm臺(tái)階面 X62W銑床 專用夾具，游標(biāo)卡尺、銑刀 6 銑 銑28mm槽 X62W銑床 游標(biāo)卡尺，專用夾具，銑刀 7 鏜 鏜φ28孔 T618鏜床 專用夾具，游標(biāo)卡尺、鏜刀 8 鏜 鏜φ22孔 T618鏜床 專用夾具，游標(biāo)卡尺、鏜刀 9 鉆 鉆M16孔 Z4012鉆床 專用夾具、 鉆頭 絲攻 10 鉆 鉆2-M6孔 Z4012鉆床 專用夾具、 鉆頭 絲攻 11 鉆 鉆4-M8孔 Z4012鉆床 專用夾具、 鉆頭 絲攻 12 去毛刺 去各部分銳邊毛刺 鉗工臺(tái) 平板銼 13 終檢 終檢 檢驗(yàn)臺(tái)上 14 15 16 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 12 頁 第 1 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 1 鑄造 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鑄造成型 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 12 頁 第 2 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 2 銑58.5mm兩側(cè)平面 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 銑床 X62W 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 安裝 專用夾具、 0 0 0 0 2 粗銑兩側(cè)平面留余量各1mm 銑刀，游標(biāo)卡尺 397.5 15 0.27 5 1 3 精銑兩側(cè)平面至尺寸 銑刀，游標(biāo)卡尺 397.5 15 0.27 2 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 12 頁 第 3 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 3 銑端面保證105mm HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 銑床 X62W 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 安裝 專用夾具、 0 0 0 0 2 粗銑端面留余量各1mm 銑刀，游標(biāo)卡尺 400 15 0.27 4 1 3 精銑端面至尺寸 銑刀，游標(biāo)卡尺， 500 15 0.27 1 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 12 頁 第 4 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 4 銑21mm臺(tái)階面 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 銑床 X62W 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 安裝 專用夾具、 0 0 0 0 2 粗銑端面留余量各1mm 銑刀，游標(biāo)卡尺 500 15 0.27 4 1 3 精銑端面至尺寸 銑刀，游標(biāo)卡尺 500 15 0.27 1 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 14 頁 第 5 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 5 銑28mm槽 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 銑床 X62W 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 安裝 專用夾具、 0 0 0 0 2 粗銑端面留余量各1mm 銑刀，游標(biāo)卡尺 400 14 0.27 5 1 3 精銑端面至尺寸 銑刀，游標(biāo)卡尺 500 14 0.27 1 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 14 頁 第 6 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 6 鏜φ28孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鏜床 T618 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鏜φ28孔 游標(biāo)卡尺、鏜刀 1270 100 0.2 2.5 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 12 頁 第 7 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 7 鏜φ22孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鏜床 T618 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 安裝 V形塊 0 0 0 0 2 鏜φ22孔 游標(biāo)卡尺、鏜刀 1270 100 0.2 2.5 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 12 頁 第 8 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 8 鉆M16孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 Z4120 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆M16底孔 塞規(guī)、φ14鉆頭 700 15 0.21 7 1 2 攻絲M16孔 塞規(guī)、M16絲攻 400 10 0.07 1 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 12 頁 第 9 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 9 鉆2-M6孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 Z4120 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆M6底孔 塞規(guī)、鉆頭 500 10 0.21 2.5 1 2 攻絲M6孔 塞規(guī)、M6絲攻 200 10 0.07 0.5 1 3 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 12 頁 第 10 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 10 鉆4-M8孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 Z4120 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆M8底孔 塞規(guī)、φ7鉆頭 500 10 0.21 4 1 2 攻絲M8孔 塞規(guī)、M8絲攻 200 10 0.07 1 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 12 頁 第 11 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 11 鉗工 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 去除銳邊毛剌 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 導(dǎo)向塊 零件名稱 導(dǎo)向塊 共 12 頁 第 12 頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 12 終檢 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 檢驗(yàn) 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 13 教學(xué)單位 學(xué)生學(xué)號(hào) 編 號(hào) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題　　目 導(dǎo)向塊零件加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名　 專業(yè)名稱　 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師　 2015 年 4月 23日 7 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告 論文題目：　導(dǎo)向塊零件加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì) 一、立項(xiàng)（選題）依據(jù)（學(xué)生填寫） 導(dǎo)向塊零件目前應(yīng)用比較廣泛,涉及在深孔鉆削加工、導(dǎo)向塊產(chǎn)業(yè)報(bào)告，汽車的配件管理中，市場(chǎng)需求比較大,發(fā)展前景廣闊，因此選用了這個(gè)題目。 從導(dǎo)向塊零件開始入手，根據(jù)零件要求開始制定工藝路線，確定切削用量及基本工時(shí)，從而選擇定位元件，再計(jì)算定位誤差，計(jì)算切削力及所需夾緊力, 其次，設(shè)計(jì)中還包含銑28mm槽夾具設(shè)計(jì)和鉆4-M8孔夾具設(shè)計(jì)，通過立柱、心軸、支撐板等加緊裝置來合理加工槽和孔，設(shè)計(jì)思路清晰，順序設(shè)計(jì)得當(dāng)。 在工廠師傅的指導(dǎo)下，加上自己對(duì)這個(gè)零件加工方面的了解，進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 二、研究內(nèi)容（學(xué)生填寫） 導(dǎo)向塊零件的加工（工序、工藝），毛坯的結(jié)構(gòu)確定，了解加工方法選擇的原則，工序的合理組合，基面的選擇，毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求，毛坯形狀、尺寸確定的要求，毛坯類型，毛坯余量確定，毛坯－零件合圖草圖的擬定。 導(dǎo)向塊零件中銑28mm槽以及鉆4-M8孔夾具的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)加緊機(jī)構(gòu)，定位裝置，在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，還有走刀次數(shù)和走刀長度。 三、指導(dǎo)教師意見（指導(dǎo)教師填寫） 簽 名： 年 月 日 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）結(jié)題報(bào)告 論文題目：　 導(dǎo)向塊零件加工工藝藝及專用夾具設(shè)計(jì) 一、課題完成情況，包括研究過程、結(jié)果及存在問題等（學(xué)生填寫） 通過對(duì)零件圖分析，然后在得出零件技術(shù)要求，根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出了毛坯和零件合圖；完成了導(dǎo)向塊的加工（工序、工藝），制出工序卡和工藝過程卡，導(dǎo)向塊零件中銑28mm槽以及鉆4-M8孔夾具的設(shè)計(jì)；不足之處在于專用夾具設(shè)計(jì)的工藝方面沒有類比沒能深入說明，此處書寫有些簡(jiǎn)單，只是通過技術(shù)和工藝的要求來確定夾具的設(shè)計(jì)。 簽 名： 年 月 日 二、指導(dǎo)教師評(píng)審意見及論文成績（指導(dǎo)教師填寫） 成 績： （百分制） 簽 名： 年 月 日 三、系畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)委員會(huì)審查意見： 簽 名： 年 月 日 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯報(bào)告 論文題目：　 導(dǎo)向塊零件加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì) 　 評(píng)語：（答辯小組填寫） 答 辯 小 組 姓 名 職 稱 答辯成績 簽 字 組 長 成 員 畢業(yè)論文成績 （百分制） 指導(dǎo)教師評(píng)定成績 （權(quán)重50%） 答辯成績 （權(quán)重50%） 總評(píng)成績 教學(xué)單位 學(xué)生學(xué)號(hào) 編 號(hào) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題　　目 導(dǎo)向塊零件加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名　 專業(yè)名稱　 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師　 2015 年 5月 4日 導(dǎo)向塊零件加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì) 摘要：在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。 根據(jù)給定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工精度要求，制定工藝方案，進(jìn)行工藝計(jì)算，繪制并填寫加工工藝綜合卡, 根據(jù)該孔系的尺寸精度和位置精度的要求，確定定位基準(zhǔn)和定位方式，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、繪制夾具總裝圖，并拆畫夾具的主要零件圖。 關(guān)鍵詞： 工序 工藝 工步  Guide block part processing and special fixture design Abstract：In the production process so that the production target (of raw materials, blank, or assembly of parts, and so on) the quality and quantity of the state direct the process of change is called process, such as blank manufacturing, machining, heat treatment, assembly, have called the process Process. In the course of the development process, it is necessary to determine the process to install the work place and the process needed further work, the process of the processing machine tools and locomotives of the feed rate, cutting depth, cutting speed and spindle speed, the process of the fixture, and cutting tools Measuring, and cutting the number and length of the knife away, the final calculation of the basic processes of time, support time and work to serve the time. As said by the given production package and part of the structural physiognomies and precision requirements. Grow technology solutions for process controls, draw and fill a comprehensive card processing, Depending on the size and positional accuracy of the holes of the request, determine positioning reference and positioning. Holding mechanism design, guide mechanism, drawing fixture assembly diagram, and the demolition of the main parts diagram drawing fixture. key words: Process Technology Step Allowance Orientation Program 目 錄 前言…………………………………………………………………………………… … 1 1.分導(dǎo)向塊的加工工藝設(shè)計(jì) 3 1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析 3 1.2零件圖紙分析 3 1.1.1主要技術(shù)條件 5 2.毛坯的結(jié)構(gòu)確定 5 2.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 5 2.1.1毛坯形狀、尺寸確定的要求 5 2.1.2毛坯類型 5 2.1.3毛坯余量確定 6 3.基面的選擇 7 4.工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題 7 4.1加工方法選擇的原則 7 4.1.1加工階段的劃分 8 4.1.2工序的集中與分散……………………………………………………………9 4.1.3工序的合理組合 …9 5.制定工藝路線 10 5.1設(shè)備及其工藝裝備確定 12 5.1.1確定切削用量及基本工時(shí) 12 6.夾具設(shè)計(jì) 20 6.1鉆4-M8孔夾具設(shè)計(jì) 21 6.2選擇定位元件 21 6.1.1定位誤差的計(jì)算…………………………………………………………… 21 6.1.2計(jì)算切削力及所需夾緊力 21 6.1.3設(shè)計(jì)鉆套連接元件及夾具體、鉆模板…………………………………………22 7. 銑28mm槽夾具設(shè)計(jì) 22 7.1定為基準(zhǔn)的選擇 23 7.1.1定位元件設(shè)計(jì) 23 7.1.2定位誤差分析 23 7.1.3銑削力與夾緊力計(jì)算 23 7.1.2夾具體槽形與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)……………………………………………… 24 7.1.5夾緊裝置及夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………… 24 7.1.6夾具設(shè)計(jì)操作的簡(jiǎn)要說明………………………………………………… 25 總 結(jié)……………………………………………………………………………… 26 參考文獻(xiàn) 27 謝 辭 28 前言 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)學(xué)校課本第九版機(jī)械設(shè)計(jì)、羅建華和邵明璽編寫的公差與配合，還有參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)這本書來展開設(shè)計(jì)的，其中，只有對(duì)公差配合學(xué)的比較精通或者了解的比較廣，才能展開后邊的設(shè)計(jì)計(jì)算，同時(shí)，加工導(dǎo)向塊零件是以機(jī)械教材制造技術(shù)基礎(chǔ)這本書為根據(jù)的，設(shè)計(jì)圖里要求的專用夾具（車槽、鉆孔夾具）與西北大學(xué)出版的機(jī)械設(shè)計(jì)教材息息相關(guān)。 制造業(yè)在中國乃至世界上來說都是產(chǎn)業(yè)的重中之重，也是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的彰顯，一個(gè)國家能不能說明是經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國，主要是看其所擁有的制造業(yè)先進(jìn)與高端與否，制造業(yè)的重要支持是其健康能持續(xù)發(fā)展的一個(gè)模式，包含產(chǎn)品全部生命周期里的系統(tǒng)的技術(shù)于長期的鉆研與探討中形成了，研究的制造技術(shù)從簡(jiǎn)單的功能向組成系統(tǒng)的方面發(fā)展，研究內(nèi)涵以加工理論和工序方法為主的簡(jiǎn)單學(xué)科區(qū)域全面性好多學(xué)科領(lǐng)域連續(xù)開拓，這樣就鑄成了一個(gè)全面的加工研究理論結(jié)構(gòu)。但是不管知識(shí)在以后的研究當(dāng)中怎么發(fā)展和改進(jìn)，以及所使用的知識(shí)方面的用具怎么變化，制造技術(shù)身為物品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造的鏈條的基本性能是不會(huì)改變的；深入勘測(cè)和挖掘怎么才可以最充分的從初始原模獲得有效用品，使企業(yè)收獲最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效率和社會(huì)成績的最終目標(biāo)不變。因而，依據(jù)制造過程的特性和技術(shù)要求，栽培長成的制造型人才，加強(qiáng)制造業(yè)的公開競(jìng)爭(zhēng)局勢(shì)，是一個(gè)長久不變的話題。 隨著科技的發(fā)展，人類改變大自然的方式不僅是從簡(jiǎn)單的步驟形成龐大的體系，而且體現(xiàn)系統(tǒng)性能的方式也在不斷更替。而今，機(jī)械系統(tǒng)的組成正在向機(jī)電、夜光等微量電子類智能類方面涉及，我們生活水平的改進(jìn)，收入也增加了，思想空間變得很大，這些高端性的技術(shù)指使著老派的守舊的機(jī)械產(chǎn)品改頭換面、創(chuàng)新加改變，但是，機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)還會(huì)是整套的機(jī)械系統(tǒng)。 產(chǎn)品的基本性能直接由機(jī)械系統(tǒng)中要求的方法和框架的優(yōu)虐展出，這個(gè)作為二級(jí)機(jī)械學(xué)科的教材也是教育部最新改進(jìn)出來的，它的目的性要求明顯體現(xiàn)的很寬闊，包含了和以前學(xué)過的相似的知識(shí)，比如：牌子汽車，小型機(jī)動(dòng)車、工程上的車；追究原因，主要是這類機(jī)械問題由機(jī)組成，而且共同點(diǎn)比各個(gè)工作方法和要求的差異點(diǎn)多，算起來，他們相同的方面出現(xiàn)的比重大，因此，機(jī)械系統(tǒng)教材是學(xué)習(xí)機(jī)械類專業(yè)的龍頭，教材也被歸到了“9.5”國家圖書庫中，我們?yōu)榱嗽跈C(jī)械行業(yè)有所作為，為了設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行，為了專業(yè)知識(shí)的強(qiáng)大應(yīng)用，為了這一切美好的結(jié)果,都應(yīng)該細(xì)心認(rèn)真的學(xué)習(xí)教材，知道如何設(shè)計(jì)，夾具在哪加緊，都會(huì)起到什么作用，不加緊會(huì)出現(xiàn)什么問題，總之，機(jī)械體系龐大，我們要一點(diǎn)一滴專注！ 27 1.導(dǎo)向塊的加工工藝設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體條件，對(duì)零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。 對(duì)于某個(gè)具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實(shí)可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。 1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析 題目所給的零件是常見零件的一種——導(dǎo)向塊零件，它的應(yīng)用范圍很廣。由于它們功用的不同，該類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差異，但結(jié)構(gòu)上仍有共同特點(diǎn)：零件的主要表面為精度要求較高的孔及其平面，零件由內(nèi)孔、外圓、端面等表面構(gòu)成。 1.2零件圖紙分析 這個(gè)導(dǎo)向塊零件圖,大體上看,有通孔、槽、圓角、倒角、螺紋孔、半圓、臺(tái)階面，零件的技術(shù)要求都給出了，可以便于加工制造，設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候,注意表面精度要求,夾具定位加緊作用,要完全限制自由度，使工件無法移動(dòng)。 圖1.導(dǎo)向塊零件圖 由零件圖可知，該零件形狀較為復(fù)雜、外形尺寸不大，可以采用鑄造毛坯。由于該零件的兩個(gè)φ22孔與φ14孔要求較高，它的表面質(zhì)量直接影響工作狀態(tài)，通常對(duì)其尺寸要求較高。一般為IT7-IT9。加工時(shí)兩φ22孔的與其平面的垂直度要求較高.應(yīng)該控制在0.03mm以內(nèi)。 1.1.1主要技術(shù)條件： ① 孔徑精度：φ28孔的孔徑的尺寸誤差和形狀誤差會(huì)影響到工作狀態(tài)，因此對(duì)孔的要求較高，其孔的尺寸公差為IT7 ② 主要平面的精度：由于φ22端面影響聯(lián)接時(shí)的密封性能，并且加工過程中常作為定位基面，則會(huì)影響孔的加工精度，因此須規(guī)定其加工要求。 2.毛坯的結(jié)構(gòu)確定 2.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 導(dǎo)向塊零件為鑄造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求： ① 鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。 ② 鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。 ③ 鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。 ④ 加強(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時(shí)鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。 ⑤ 鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄 2.1.1毛坯形狀、尺寸確定的要求 設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到： ① 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。 ② 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 ③ 便于裝夾、加工和檢查。 ④ 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 2.1.2毛坯類型 考慮到導(dǎo)向塊零件工作時(shí)的作用，要求材料要有很高的強(qiáng)度，并且該零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，故選用鑄造毛坯材料為HT200。 2.1.3毛坯余量確定 由書機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料表1.2-10查得毛坯端面加工余量為2mm孔加工余量為３.５mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4。 圖2．毛坯合圖 3.基面的選擇 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擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 粗加工時(shí)，加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大，因此，選擇粗加工切削用量時(shí)，要盡量保證較高的單位時(shí)間金屬切除量（金屬切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、進(jìn)給量F和切削深度醦）中，提高任何一項(xiàng)，都能提高金屬切削率。但是對(duì)刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，切削深度影響最小。所以，粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的切削深度醦，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量F，最后確定一個(gè)合適的切削速度V。 精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求比較高，加工余量要求小而均勻。因此，選取精加工切削用量時(shí)應(yīng)著重考慮，如何保證加工質(zhì)量，并在此前提下盡量提高生產(chǎn)率。所以，在精加工時(shí)，應(yīng)選用較小的切削深度醦和進(jìn)給量F，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工質(zhì)量和表面質(zhì)量。 4．工藝過程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的主要問題 4.1 加工方法選擇的原則 ① 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。 ② 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。 ③ 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。 ④ 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 ⑤ 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。 4.2 加工方法選擇時(shí)考慮的問題 (1)根據(jù)加工每個(gè)表面的技術(shù)要求,確定加工方法以及加工方案,選擇零件各表面的加工方案,確定各加工方法及其組合后所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。要注意的是，所選擇的方案必須在保證零件達(dá)到圖紙要求方面具有穩(wěn)定可靠性，并具有合理的生產(chǎn)效率和加工成本。 （2）決定加工方法是要考慮被加工材料的性質(zhì)。例如，淬火鋼用磨削的加工方法，而有色金屬磨削困難，一般采用金剛鏜或高速精密車削的加工方法進(jìn)行精加工。 （3）選擇加工方法要考慮生產(chǎn)類型，即要考慮生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)問題。在大批量生產(chǎn)中，可采用專用的高效率設(shè)備和專用工藝裝備。在單件小批生產(chǎn)中，則采用通用設(shè)備、通用工藝裝備及一般的加工方法。如何提高單件小批生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，仍是目前機(jī)械工藝的重要部分。 （4）選擇加工方法時(shí)，還應(yīng)考慮本廠或者本車間的現(xiàn)有設(shè)備情況及技術(shù)條件。 4.1.1 加工階段的劃分 按照加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過程一般可劃分為四個(gè)加工階段： ① 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為，粗糙度為Ra 0.22 Ra 0.35。 ② 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)確保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為。表面粗糙度為Ra 0.087 Ra 0.14。 ③ 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為，表面粗糙度為Ra 0.074 Ra 0.12。 ④ 光整加工階段 對(duì)某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對(duì)尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級(jí)一般為,表面粗糙度為Ra 0.015 Ra 0.022。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 4.1.2工序集中與分散 零件的加工往往是有許多工步組成的。如何把這些工步組成成工序，是擬定工藝過程要考慮的一個(gè)問題。工序集中就是把許多可能的工步集中到一道工序中完成。由于工序集總是要使用結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、自動(dòng)化程度更高的機(jī)床設(shè)備，因此，工序集中的特點(diǎn)主要有如下四點(diǎn)： ①減少了設(shè)備的數(shù)量，減少了操作工人，減小了生產(chǎn)面積。 ②減少了工序數(shù)目，減小了運(yùn)輸工作量，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃量，縮短了生產(chǎn)周期。 ③減少了工件的裝夾次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)效率，而且還在一次裝夾下加工與多表面，易于保證這些表面之間的相互位置精度。 ④使用結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、自動(dòng)化程度更高的機(jī)床，生產(chǎn)效率高，但機(jī)床和工藝設(shè)備的調(diào)整和維修費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 當(dāng)然，還存在另一個(gè)可能性，那就是工序分散，甚至每一個(gè)工步都作為一個(gè)工序在一臺(tái)機(jī)床上加工，因此，工序分散具有以下特征： (1)采用比較簡(jiǎn)單的機(jī)床和工藝裝備，調(diào)整容易。 (2)對(duì)工人的技術(shù)要求低，經(jīng)過較短的時(shí)間即可操作。 (3)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，容易變換產(chǎn)品， (4)設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。 根據(jù)目前的情況及今后的發(fā)展趨勢(shì)來看，一半多采用工序集中的原則來組織生產(chǎn)。這是因?yàn)閱渭∨可a(chǎn)，生產(chǎn)組織管理要求工序集中；帶大量生產(chǎn)中，設(shè)備特點(diǎn)決定了要工序集中；數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性加工系統(tǒng)的發(fā)展中使工序集中成為可能。 4.1.3 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： ① 工序分散原則 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 ② 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 5. 制定工藝路線 表5.1工藝路線方案一 1 鑄造，清理 2 時(shí)效 3 鉆M16孔 4 鉆2-M6孔 5 鉆4-M8孔 6 銑28mm槽 7 鏜φ28孔 8 鏜φ22孔 9 銑58.5mm兩側(cè)平面 10 銑端面保證105mm 11 銑21mm臺(tái)階面 12 去各部分銳邊毛刺 13 終檢 表5.2工藝路線方案二 1 鑄造，清砂 2 時(shí)效 3 銑58.5mm兩側(cè)平面 4 銑端面保證105mm 5 銑21mm臺(tái)階面 6 銑28mm槽 7 鏜φ28孔 8 鏜φ22孔 9 鉆M16孔 10 鉆2-M6孔 11 鉆4-M8孔 12 去各部分銳邊毛刺 13 終檢 工藝路線的比較與分析： 第二條工藝路線不同于第一條是將工序鉆孔與工序銑平面工序?qū)φ{(diào)， 鉆孔工序放到后面。加工左右端面各螺紋孔M8與螺紋孔進(jìn)出油孔放在底平面及其它端面銑加工后再進(jìn)行加工，其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)提高了生產(chǎn)效率。而且對(duì)于零件的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助。 采用互為基準(zhǔn)的原則，先加工平面，然后以平面為精基準(zhǔn)再加工平面上的各孔，這樣便保證了，平面的平行度要求同時(shí)為加平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線， 加工不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非平行這個(gè)問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方案，先加各平面，然后以這些已加工的孔為精基準(zhǔn)，加工其它各孔便能保證各孔的形位公差要求 從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第二個(gè)方案比較合理。所以我決定以第二個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過程見工藝卡片所示。 5.1 設(shè)備及其工藝裝備確定 所用的設(shè)備有： X62W、T618、Z4012、檢驗(yàn)臺(tái)、鉗工臺(tái)。 夾具有：φ22孔專用夾具、鉆4-M8孔專用夾具、鉆M16孔專用夾具、銑28槽專用夾具 刀具有：90度車刀、硬質(zhì)合金銑刀、平板銼、開式自鎖夾緊鏜刀、各級(jí)鉆頭、絲攻、圓銼刀 量具有：游標(biāo)卡尺、專用塞規(guī)、專用量具 5.1.1 .確定切削用量及基本工時(shí) (1)工序： 銑58.5mm兩側(cè)平面：（T1=T輔助時(shí)間 T2=T機(jī)床時(shí)間） 由根據(jù)參考文獻(xiàn)[5] 查表5.3-1可得進(jìn)給量f=0.4m/r 由表5.3-20得：v=90m/r 則n=220x90/40=495 r/mm (2)工序工時(shí)定額： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表3.3-4得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.08+0.08=0.16 min 所以輔助時(shí)間T1=0.64+0.16=0.8 min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 5.4-1得機(jī)動(dòng)時(shí)間為： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 min 根據(jù)文獻(xiàn)[9] 表2-24得T基公式- 則T總=T1+T2+T基=2.26 min 鏜φ22孔時(shí)：因?yàn)閱芜吪c量: Z=5mm 根據(jù)參考文獻(xiàn)表[3]中3-1得：：f=0.5 m/r 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]中5.3-20得：v=82 m/r 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 (3)工時(shí)定額： 根據(jù)參考文獻(xiàn)表[3]中 3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 根據(jù)參考文獻(xiàn)由表[3]中 3.3-4得： 測(cè)量工件時(shí)間為：0.08+0.08=0.16 min 所以T1=0.64+0.16=0.8 min 根據(jù)參考文獻(xiàn)表5.4-1得機(jī)動(dòng)時(shí)間為： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r 根據(jù)文獻(xiàn)[9] 表2-24得T基公式- 則T總=T1+T2+T基=0.347 min 半精鏜φ22孔時(shí)：（鏜刀桿尺寸BXH取16X25） 精鏜該面的單邊余量: Z=1mm 鏜削深度: ap=1 由表3-1得:f=0.4 m/r 由表5.3-20得：v=100 m/r 則 (4)工時(shí)定額： 由表3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表3.3-4得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.08+0.08=0.16 min T1=0.64+0.16=0.8 min 由表5.4-1得機(jī)動(dòng)時(shí)間為： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r 則T總=T1+T2+T基=0.52 min 精鏜φ22孔時(shí)：（鏜刀刀桿尺寸BXH取16X25）ap=0.5 由表3-1得：：f=0.3 m/r 由表5.3-20得：v=107 m/r 則工時(shí)定額： 由表3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表3.3-4得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.08+0.08=0.16 min T1=0.64+0.16=0.8 min 由表5.4-1得機(jī)動(dòng)時(shí)間為： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r 則T總=T1+T2+T基=1.75 min 工序 : 銑端面保證105mm 查參考文獻(xiàn)[10]表2.4-73 刀具：硬質(zhì)合金銑刀（面銑刀），材料：，D=68mm ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3.5mm 所以銑削深度：=3.5mm 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表2.4-75，取，銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[2]表30—34，取V=1.33m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量：6.7mm/s×60=402mm/min ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 銑刀切入時(shí)?。? ， 銑刀切出時(shí)?。? 根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得： =0.22min 由表3.3-7得：操作機(jī)床時(shí)間為：0.83 min 由表3.3-8得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.14 min T1=0.97min 則T總=T1+T2 =1.19min C: 鉆4-M8孔時(shí)； 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度，切削深度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取 實(shí)際切削速度 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得： =0.09 由表3.3-9得：裝夾工件時(shí)間為0.17min 由表3.3-10得：松開卸下工件時(shí)間為0.15min 由表3.3-12得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.04min 所以輔助時(shí)間是T1=1.34 min T2=0.09×4=0.36min 則T總=T1+T2=1.80min 攻絲M8孔： 選擇M8攻絲（《工藝》表3.1－17） ，， 按機(jī)床選?。ā豆に嚒繁?2－15） （《工藝》表4.2－16） 基本工時(shí)： 銑21mm臺(tái)階面時(shí)； 粗銑：切削用量：ap=5 v=1.33m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 精銑時(shí)：切削用量：ap=1 由表6.3-2得：f=0.12 m/r V=2.5m/s 由表6.3-21硬質(zhì)合金銑刀銑削灰鑄鐵時(shí)v=150 m/r 則機(jī)床轉(zhuǎn)速 工時(shí)定額：由表6.4-1得： 由表3.3-7得：操作時(shí)間為0.83min 由表3.3-8得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.14min T1=0.97min 則T總=T1+T2 =1.41min 粗鏜φ28內(nèi)孔、精鏜φ28內(nèi)孔時(shí)； 粗鏜時(shí)：切削用量：ap=3 毛坯孔徑d=5 由表8.2-1得：f=0.5 m/r v=80 m/r 則n=318V/D=1817.1m/r 取D=1800r/min 實(shí)際切削速度 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 被切削層長度 刀具切入長度 刀具切出長度 取 行程次數(shù)： 基本工時(shí)，由式（1.5）有： 半精鏜時(shí): 毛坯孔徑d=5 由表8.2-1得：f=0.3 m/r v=80 m/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取n=1500r/min 實(shí)際切削速度 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 被切削層長度： 刀具切入長度 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 基本工時(shí)： 精鏜時(shí)：切削用量：ap=1 毛坯孔徑D=15 由表6.3-2得：f=0.2m/r v=100m/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取n=2100r/min 實(shí)際切削速度 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 基本工時(shí)： ⑴．鉆孔 鉆孔時(shí)先采取的是鉆到在鉸到，所以， 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-52，取 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-53，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 基本工時(shí)： 擴(kuò)孔加工: 擴(kuò)孔：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查表： ,； ，取 ， 擴(kuò)孔時(shí)，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得： 攻螺紋M16mm： 選擇M16mm高速鋼機(jī)用絲錐 f等于工件螺紋的螺距p，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 6.夾具設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)單的來說，夾具的組成可以分為以下幾個(gè)部分： (1)定位元件以及定位裝置，用于確定工件正確位置的原件或裝置。 (2)加緊元件以及加緊裝置，用于工件已獲得的正確位置的元件或裝置。 (3)導(dǎo)向及對(duì)刀元件，用于確定工件與刀具相互位置的原件。 (4)動(dòng)力裝置，在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，常采用氣動(dòng)、液壓等動(dòng)力裝置。 (5)夾具體，用于將各種元件，裝置連接在一起，并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。 (6)其他元件及裝置，根據(jù)加工需要來設(shè)置或裝置。 6.1鉆4-M8孔夾具設(shè)計(jì) 工序尺寸精度分析:由工序圖可知此工序的加工精度要求不高，具體加工要求如下：鉆4-M8孔，無其它技術(shù)要求，該工序在Z4012鉆床上加工，零件屬成批量生產(chǎn)。定位方案確定：根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件五個(gè)自由度，即x移動(dòng)、x轉(zhuǎn)動(dòng)、y轉(zhuǎn)動(dòng)、y移動(dòng)、z轉(zhuǎn)動(dòng)，但為了方便的控制刀具的走刀位置，還應(yīng)限制z移動(dòng)，因而工件的六個(gè)自由度都被限制，由分析可知要使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。選 平面作為定位基準(zhǔn)，采取一面與孔組合定位限制移動(dòng)。 6.2 選擇定位元件： 在制定工件的工藝規(guī)程時(shí)，已經(jīng)初步考慮了加工中的工藝集中問題，有時(shí)還繪制了工藝簡(jiǎn)圖，設(shè)計(jì)夾具時(shí)，原則上應(yīng)該選工藝基準(zhǔn)為定為基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)都要符合六點(diǎn)定位原則。 自由度，我們一般稱為一個(gè)物體在三維空間中可能具有的運(yùn)動(dòng)。在oxyz坐標(biāo)系中，物體可以有沿x/y/z軸的移動(dòng)和沿x/y/z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，共有六個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，即六個(gè)自由度，所謂工件的定位就是要采取適當(dāng)措施限制這六個(gè)自由度，以實(shí)現(xiàn)工件的定位，六點(diǎn)定位原理：采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件實(shí)現(xiàn)完全定位。 由于本工序的定位面是側(cè)平面及平面上 φ22的孔作為定位基準(zhǔn),所以夾具上相應(yīng)的定位元件選為二個(gè)定位平面和一個(gè)孔。定位誤差分析計(jì)算：分析計(jì)算孔的尺寸22的定位誤差：用 面定位，工件定位面是 表面，定位元件的定位工作面是φ22外圓面，定位基準(zhǔn)是外圓母線，當(dāng)發(fā)生變化時(shí)其中心線在定位孔內(nèi)左右移動(dòng)。 6.1.1 定位誤差計(jì)算如下： △jb=1/2T(d)= 1/2x0.021=0.0105 △db=1/2(△D+△d+△min)=(0.021+0.015+0.023)/2=0.0295 △dw=△jb+△db-=0.04≤T/3 所以滿足要求。 6.1.2 計(jì)算切削力及所需加緊力： 工件在加工時(shí)所受的力有加緊力J、切削力F和工件重力G，三者作用方向一至，由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-7得切削力的計(jì)算公式： Fx=667DsKp=667x7x700x650/726≈1083N 實(shí)際所需加緊力與計(jì)算加緊力之間的關(guān)系為： F=KFx(K由表1-2-2查得為1.15)=1.15Fx==1245.45N 6.1.3 設(shè)計(jì)鉆套，連接元件及夾具體，鉆模板： 由于此工件是成批量生產(chǎn)，固選用GB2264-80可換鉆套，選用活動(dòng)式鉆模板。 根據(jù)鉆床T型槽的寬度，決定選用GB2206-80寬度B=14，公差帶為h6的A型兩個(gè)定位鍵來確定夾具在機(jī)床上的位置。 夾具體選用灰鑄鐵的鑄造夾具體，并在夾具體底部兩端設(shè)計(jì)出供T型槽用螺栓緊固夾具用的U型槽耳座。 圖3.鉆套，連接元件及夾具體，鉆模板 7．銑28mm槽夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要用來銑導(dǎo)向塊零件28mm槽面，由于加工本道工序的工序簡(jiǎn)圖可知。銑導(dǎo)向塊時(shí)，粗糙度要求，導(dǎo)向塊上平面與下平面有平行度要求,并與φ２2孔軸線有垂直度的要求，本道工序是對(duì)導(dǎo)向塊28mm槽面進(jìn)行加工。因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 7.1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知φ２2孔的軸線所在平面有垂直度的要求，從定位和夾緊的角度來看，本工序中，定位基準(zhǔn)是下平面與外圓，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)也是要求保證φ２０孔與上,下兩平面的垂直度要求，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，不需要重新計(jì)算上下平面的平行度，便可保證垂直度的要求。在本工序只需保證下平面放平就行，保證下平面與兩定位板正確貼合就行了。 7.1.1 定位元件的設(shè)計(jì) 本工序選用的定位基準(zhǔn)為外圓與平面定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面與心軸。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)心軸和擋銷進(jìn)行設(shè)計(jì)。 7.1.2 定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為一面與心軸定位,,不存在定位誤差.可見這種定位方案是可行的。 7.1.3 銑削力與夾緊力計(jì)算 本夾具是在銑床上使用的，用于定位壓頭螺釘?shù)牟坏鸬蕉ㄎ挥?，還用于夾緊，為了保證工件在加工工程中不產(chǎn)生振動(dòng)，必須對(duì)壓頭施加一定的夾緊力。由計(jì)算公式 Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) 式（3.2） Fj－沿螺旋軸線作用的夾緊力 Fs－作用在六角螺母 L－作用力的力臂(mm) d0－螺紋中徑(mm) α－螺紋升角(゜) ψ1－螺紋副的當(dāng)量摩擦(゜) ψ2－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角(゜) r’－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑(゜) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]其回歸方程為 Fj＝ktTs 其中Fj－螺栓夾緊力(N)； kt－力矩系數(shù)(cm－1) Ts－作用在螺母上的力矩(N.cm)； Fj =8×2000=160000N 7.1.4 夾具體槽形與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)U形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 在銑床或者刨床夾具中，為保證加工面的位置準(zhǔn)確，刀具相對(duì)于工件的位置需要調(diào)整，因此，常設(shè)置對(duì)刀裝置。對(duì)刀時(shí)移動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)，使刀具靠緊刀塊，在刀齒切削刃與對(duì)刀快間隙塞進(jìn)一定規(guī)定尺寸的塞尺，讓切削刃輕輕靠近塞尺這樣就會(huì)確定刀具的最終位置。 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊來實(shí)現(xiàn)，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。 由于本道工序是完成導(dǎo)向塊零件28mm槽面的的粗、精銑加工，所以選用直角對(duì)刀塊。 7.1.5夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) 常用的加緊機(jī)構(gòu)：斜楔加緊機(jī)構(gòu)，有一定的擴(kuò)力作用，可以很方便的使力的方向改變90度，缺點(diǎn)是楔角較小，行程較長；螺旋加緊機(jī)構(gòu)，是手動(dòng)加緊機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種，擴(kuò)力比可達(dá)80以上，自鎖性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適應(yīng)性強(qiáng)，其缺點(diǎn)誰，動(dòng)作慢，操作強(qiáng)度大；偏心加緊機(jī)構(gòu)，是靠偏心輪回轉(zhuǎn)時(shí)其半徑逐漸增大而產(chǎn)生夾緊力來加緊工件，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，動(dòng)作迅速，增利比大，易于改變力的作用點(diǎn)方向，其缺點(diǎn)是：自鎖性能差，加緊行程和增力比小，因此，一般用于工件尺寸變化不大，切削力小而且平穩(wěn)的場(chǎng)合，不適合在平穩(wěn)的場(chǎng)合用。 夾緊裝置采用移動(dòng)的壓頭來夾緊工件，采用的移動(dòng)壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開，然后退后一定距離把工件取出。夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖如上所示。 7.1.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 本夾具用于在銑床上加工，工件以與此相垂直的下平面為及其側(cè)面和水平面底為定位基準(zhǔn)，在V型塊與底板實(shí)現(xiàn)定位。采用轉(zhuǎn)動(dòng)壓頭夾緊工件。當(dāng)加工完一邊，可松開手柄來加工另一邊。如夾具裝配圖所示。 圖5.夾具裝配圖 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們所學(xué)課程知識(shí)的一個(gè)總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以反映出我們?cè)趯W(xué)校期間的學(xué)習(xí)程度。從而對(duì)我們所學(xué)專業(yè)知識(shí)做出正確有力判斷。 初步開始設(shè)計(jì)的時(shí)候，難度相當(dāng)大，因?yàn)閺膩頉]有自己一個(gè)人獨(dú)立完成夾具設(shè)計(jì)的，就只知道一些設(shè)計(jì)的要求，對(duì)大概設(shè)計(jì)順序一無所知，不知道怎么開始，然后一方面咨詢老師，一方面查課本總結(jié)，找工廠師傅指導(dǎo)，最后得出；我要仔細(xì)看圖，看懂每一個(gè)零件的組成，并勤思考該怎么設(shè)計(jì)，怎么加工，拿到一個(gè)零件圖要知道基本信息，公差范圍，再寫出技術(shù)要求，幫助自己更好地理解，從頭到尾整理后，毛坯零件合圖就簡(jiǎn)單了。 在設(shè)計(jì)期間，我們第一次接觸了機(jī)械加工工藝方向的設(shè)計(jì)，對(duì)我有了很大提升。一遇到不懂的問題時(shí)，我會(huì)及時(shí)向老師請(qǐng)教，積極和同學(xué)老師討論總結(jié)困難，在這個(gè)設(shè)計(jì)的全程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)時(shí)間過得非常的快，而且收獲了好多我以前不懂的知識(shí)，突然充滿了好多能量，同時(shí)也感覺學(xué)習(xí)是一件輕松而又美好的事情，指導(dǎo)老師們，特別是雷老師能細(xì)心的幫助我，給我親自檢查裝配圖，夾具圖，并指出存在的細(xì)小問題，讓我能找到方向及時(shí)修改，除過專業(yè)的設(shè)計(jì)以外，我更明白做任何事情都要不斷交流合作，然后留給自己充足的時(shí)間來改進(jìn)自己的不足，做事要有韌性、愿意并且樂于鉆研；做人也是這樣，充滿激情和斗志，永不言敗，細(xì)心認(rèn)真的態(tài)度才能做成某件事情，我知道每一件事情開頭都是非常困難，但是我對(duì)自己有信心，這也是成功的基礎(chǔ) ，同學(xué)之間雖然每個(gè)人的設(shè)計(jì)課題不一樣，但我們之間還是會(huì)經(jīng)常討論，幫助相互，共同進(jìn)步，這也是一份不錯(cuò)的人生收獲，而且還加強(qiáng)了我們的團(tuán)隊(duì)精神。最后，要感謝我們的指導(dǎo)老師，他們?cè)谠O(shè)計(jì)期間為我們的解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計(jì)，一定會(huì)在以后的工作崗位中發(fā)揮的更好。 在以后的工作生活中，我應(yīng)該每每遇到自己想要放棄的事情時(shí)，就應(yīng)該回憶一下我當(dāng)初做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的種種，來激勵(lì)我自己克服困難，開拓新的天地，深信一點(diǎn)，面對(duì)困難你強(qiáng)它就弱！ 謝 辭 首先，非常感謝雷老師的耐心指導(dǎo)，給我細(xì)致的講解圖上的細(xì)節(jié)要求，讓我對(duì)這次答辯有了一定的信心，通過這次學(xué)習(xí)我明白了動(dòng)手實(shí)踐和憑空想象有很大的差距，實(shí)踐了才能知道整個(gè)設(shè)計(jì)操作過程是什么樣子的，心里才會(huì)生成自己的一種理解力。 其次，這個(gè)設(shè)計(jì)過程不只是一次知識(shí)的累積，更是對(duì)自己的一種挑戰(zhàn)，以后進(jìn)入社會(huì)大學(xué)我們要具備的不只是一種專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，更應(yīng)該是各種解決處理問題的能力，這次設(shè)計(jì)的過程就是一次團(tuán)結(jié)合作的體驗(yàn)，一次動(dòng)腦思考的結(jié)果，一次獨(dú)立解決問題的體驗(yàn)，為以后的工作生活奠定了深厚的基礎(chǔ)，我想：每一個(gè)人都應(yīng)該要開始培養(yǎng)自己這種能力，因?yàn)樯鐣?huì)需要這樣的人，我們要努力生活，加強(qiáng)自身的素養(yǎng)，把自己培養(yǎng)成一個(gè)合格的社會(huì)青年，走到哪里，就把能力和激情帶到哪里，做一個(gè)被人需要的有用之人，常常想到把自己變得優(yōu)秀，讓企業(yè)讓領(lǐng)導(dǎo)不僅從外在喜歡自己，而且還要從內(nèi)心欣賞自己！ 時(shí)間過得很快，我要畢業(yè)了，要開始我的新的人生之旅，可能以后道路崎嶇坎坷，旅途顛簸，但是，我相信之前在學(xué)校所積累的一切終將會(huì)是我的一筆財(cái)富，風(fēng)雨兼程，它始終會(huì)提醒我要努力堅(jiān)持、持之以恒，這種意志是堅(jiān)不可摧的，它會(huì)帶領(lǐng)我向前,在我迷茫失措的時(shí)候，只要一想到此時(shí)拼搏鉆研的勁頭，我就會(huì)努力奮斗下去，不忘初心，是每一個(gè)人以后都該堅(jiān)持的，最后，我要感謝我的大學(xué)時(shí)光，年輕，就應(yīng)該拼搏。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 王逵主編，機(jī)械制造工藝書第三版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995 [2] 王啟平主編，機(jī)械制造工藝[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995 [3] 胡永生主編，機(jī)械制造工藝原理[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1992 [4] 鄭煥文主編，機(jī)械制造工藝[M].沈陽：東北工學(xué)院出版社，1988 [5] 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