撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑削B向端面工裝夾具設(shè)計(jì),撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑削B向端面工裝夾具設(shè)計(jì),零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,銑削,端面,工裝,夾具,設(shè)計(jì) 第 4 頁 快速碰撞檢測(cè)??方法，以便在虛擬環(huán)境中的互動(dòng)組合夾具裝配設(shè)計(jì) 彭高粱 侯鑫 吳崇 金天國 張序堂 收稿日期：2008年5月27日接受日期：2009年4月21日發(fā)表于：2009年5月9日 ＃施普林格出版社2009年倫敦有限公司 摘要： 碰撞檢測(cè)是在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的模擬現(xiàn)實(shí)和自然的對(duì)象行為的一個(gè)基本組成部分。在本文中，混合的空間分解方法和邊界體積法提出了建立一個(gè)虛擬環(huán)境，以協(xié)助組合夾具裝配設(shè)計(jì)?；诮M合夾具的特點(diǎn)，提出一個(gè)新的空間對(duì)象級(jí)別的分解方法。從幾個(gè)組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)顯示性能測(cè)試結(jié)果表明，與其他通用算法相比，該方法的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是其簡(jiǎn)單的信息表示和預(yù)處理成本低。 關(guān)鍵詞：碰撞檢測(cè) 虛擬裝配 組合夾具 空間分解 包圍體 1引言 虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）成為一個(gè)在工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展期間非常普遍的平均值。虛擬現(xiàn)實(shí)提供的援助是明顯的，因?yàn)橛脩艨梢栽谝粋€(gè)非常自然的方式中[1-3]進(jìn)行虛擬樣機(jī)交互。?VR在制造應(yīng)用中擁有很大的潛力，VR在實(shí)際生產(chǎn)中在致命的錯(cuò)誤發(fā)生之前將其解決，以防止產(chǎn)生巨大的成本。VR應(yīng)用已經(jīng)獲得了國際上越來越多的關(guān)注。 夾具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分是技術(shù)和工藝生產(chǎn)準(zhǔn)備所需的總時(shí)間（成本）。夾具的設(shè)計(jì)是一個(gè)需要知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的非常復(fù)雜的、直觀的過程。模塊化夾具是制造業(yè)的重要方面之一。適當(dāng)?shù)膴A具設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的精度、準(zhǔn)確性和加工零件的完成是至關(guān)重要的。組合夾具是一個(gè)可以安全和準(zhǔn)確位置的夾住，并支持工件整個(gè)加工過程的系統(tǒng)互換和高度標(biāo)準(zhǔn)化的組件設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)上，夾具設(shè)計(jì)師依靠經(jīng)驗(yàn)或使用反復(fù)試驗(yàn)法來確定一個(gè)合適的夾具方案。 由于潛在的高度，在一個(gè)虛擬環(huán)境（VE）的“現(xiàn)實(shí)”的經(jīng)歷，VR基于模塊化夾具設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)夾具上有一個(gè)自然的和有啟發(fā)性的方式的優(yōu)點(diǎn)，提供更匹配的工作條件，減少前置時(shí)間，一般夾具的生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)性有了一個(gè)顯著增強(qiáng)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，VR系統(tǒng)必須有能夠模擬現(xiàn)實(shí)和自然物體的能力。首先，作為一個(gè)夾具設(shè)計(jì)的基本要求，應(yīng)該是在夾具、元件和機(jī)床之間沒有碰撞;必須保證不滲透到其他的對(duì)象。因此，快速交互碰撞檢測(cè)（CD）算是法建立在這樣一個(gè)VR系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 然而，碰撞檢查對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的VE是需要大量計(jì)算的。研究人員已經(jīng)解決了一些“萬能”的算法，以減少計(jì)算成本。但是，這些算法往往需要輔助數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并需要大量的預(yù)處理時(shí)間成本。此外，這種算法的執(zhí)行情況非常復(fù)雜。因此，在組合夾具的特點(diǎn)和實(shí)際需求以及研究的基礎(chǔ)上，我們開發(fā)了一個(gè)“特殊”的CD算法來盡可能的降低VR的組合夾具裝配設(shè)計(jì)的相關(guān)費(fèi)用。。 2相關(guān)工作 在過去幾年中，盡了很大的努力來解決各種類型的交互式三維圖形和場(chǎng)景的CD問題。對(duì)于充滿了n個(gè)對(duì)象的工作區(qū)，最明顯的問題是所有對(duì)象里O（n2）的檢測(cè)碰撞問題，如果n數(shù)是巨大的，這是費(fèi)時(shí)且不能忍受。因此，需要一些必要的技術(shù)，以減少計(jì)算成本。一般來說，CD算法包括兩個(gè)主要步驟，即廣泛的相位和縮短周期。第一階段的目標(biāo)是過濾掉不可能的互動(dòng)的對(duì)對(duì)象，并確定對(duì)象在整個(gè)工作區(qū)潛在的互動(dòng)。第二階段是執(zhí)行更準(zhǔn)確的測(cè)試，以確定在第一階段的選定對(duì)象部分之間的碰撞，而且如果有必要，找到原始的幾何元素（多邊形）的接觸對(duì)，并計(jì)算重疊的距離。 對(duì)于CD算法，關(guān)鍵是要減少對(duì)需要檢查的對(duì)象或基元。因此，許多不同的技術(shù)已被用來使粗糧檢測(cè)，其中最流行的空間分解和邊界卷。 在空間分解方法，環(huán)境分為空間層次空間劃分網(wǎng)格。根據(jù)它們落入該地區(qū)聚集層次的環(huán)境中的物體。然后檢查這些對(duì)象通過測(cè)試的交匯重疊網(wǎng)格，像八叉樹，BSP樹，kd樹等以分層方式使用這種分解可以進(jìn)一步加快利用空間分割方法導(dǎo)致了碰撞檢測(cè)的過程，但有極高的存儲(chǔ)需求。 邊界體積（BV）的方法是使用在以前的計(jì)算機(jī)圖形算法，以加快計(jì)算和渲染過程。幾何對(duì)象BV是一個(gè)簡(jiǎn)單卷，封閉的對(duì)象。通常情況下，BV類型是axisaligned盒（的AABB），球，方向包圍盒（OBB）。 該系統(tǒng)利用的AABB的AABB方法是計(jì)算簡(jiǎn)單，并允許高效率的重疊查詢，它通常被用在層次結(jié)構(gòu)，但它也可能無限逼近他們的邊界，留下大的“空角落?！痹撓到y(tǒng)利用的AABB包括I-COLLIDE，QCOLLIDE，SOLID等 碰撞球是另一個(gè)自然的選擇,因?yàn)樗且粋€(gè)對(duì)象的近似對(duì)偶非凡簡(jiǎn)單測(cè)試重疊,更新為一個(gè)移動(dòng)的物體是微不足道的。然而,類似于AABBs領(lǐng)域,因?yàn)樗麄兛赡軣o窮的逼近所蘊(yùn)涵的對(duì)象。 相比之下，OBB是在三維空間中任意方向的矩形邊界框。OBB在理想的情況下，可以重新定位等，它是能夠盡可能緊地附上一個(gè)對(duì)象。換句話說，OBB的是最小的邊界任意方向盒，可以附上的幾何問題。在執(zhí)行快速甩負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)這種做法是非常好。所謂的RAPID可以干擾檢測(cè)是在OBB已建成的基礎(chǔ)上，比AABB更接近于幾何形體。OBB的缺點(diǎn)在于其緩慢的更新和方向感。 大多數(shù)與CD-相關(guān)的研究是糾纏于 “萬能”算法，并發(fā)現(xiàn)一些文獻(xiàn)中有在一個(gè)虛擬裝配等特殊應(yīng)用發(fā)展CD的方法，開發(fā)。其實(shí)，一個(gè)快速和互動(dòng)的碰撞檢測(cè)算法是允許設(shè)計(jì)者在虛擬裝配環(huán)境將零件或部件進(jìn)行組裝和拆卸操作的基礎(chǔ)。 菲格雷多提出了一個(gè)更快的算法確定在虛擬樣機(jī)環(huán)境下的三維裝配模型表面之間的精確碰撞的碰撞檢測(cè)算法的廣義和狹義的階段。該算法使用重疊AABB式的R-樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來提高碰撞檢測(cè)的廣義和狹義階段的性能。這種方法是這樣一個(gè)虛擬空間分散的對(duì)象。此外，R-樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是密集的。 斯特凡從事連續(xù)碰撞檢測(cè)方法在桌面虛擬樣機(jī)中處理剛性多面體對(duì)象的研究工作。而這樣一個(gè)4D的方法是只處理已知的移動(dòng)物體的路徑。尤其是，該算法是計(jì)算密集型的，它只能在高端計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。 碰撞檢測(cè)是在多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控（NC）加工復(fù)雜的加工環(huán)境的關(guān)鍵問題。干擾檢測(cè)和避免在數(shù)控加工仿真上已經(jīng)有很多以前的工作。王開發(fā)輔助圖形的多軸數(shù)控加工碰撞檢測(cè)方法。在此方法中，用于加工環(huán)境撲殺和兩相碰撞檢測(cè)策略的組合。 調(diào)查上述研究提供了各種有效的技術(shù)開展多邊形模型的碰撞檢測(cè)。然而，這些流行的算法針對(duì)一般的多邊形模型，大部分需要昂貴的預(yù)處理或大型系統(tǒng)內(nèi)存或，或者他們他們?nèi)?，以此來提高性能并滿足實(shí)時(shí)要求。因此，當(dāng)這些算法利用在桌面VR應(yīng)用系統(tǒng)，如模塊化夾具設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)性要求不能得到良好保障。 對(duì)于CD的研究可以建立在計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)方面。胡-提出了一種快速干擾的算法，檢查加工刀具和夾具單位之間，以及夾具單位之間，以取代目測(cè)的方法。此外，庫馬爾的工作[25]，以自動(dòng)無干擾的組合夾具裝配設(shè)計(jì)，加工干涉檢測(cè)來完成，通過刀掠固體的使用刀波及體積方法的基礎(chǔ)上的。然而，這些算法是靜態(tài)干涉檢查能力和應(yīng)用CAD軟件包。 3算法概述 3.1演算法的要求 我們的目的是開發(fā)基于桌面VR模塊化夾具裝配設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其中設(shè)計(jì)人員可以選擇合適的夾具元件，并把它們像“積木”一樣放在一起生成夾具結(jié)構(gòu)，。沒有具體的夾具元件，他/她可以測(cè)試不同的結(jié)構(gòu)方案，并最終設(shè)計(jì)出一個(gè)可行的能滿足功能要求配置的夾具。為了留住在工程應(yīng)用中的“現(xiàn)實(shí)”的高度，有一個(gè)CD算法進(jìn)行模塊化夾具配置設(shè)計(jì)的三個(gè)主要要求： 1.精確和快速：在裝配和拆卸操作的模擬，尋找精確的碰撞是一項(xiàng)重要的任務(wù)，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)的行為。當(dāng)用戶交互的裝配零件或組件，靜態(tài)模型“飛”的對(duì)象可能會(huì)發(fā)生碰撞，因此系統(tǒng)必須立即找出“碰撞”事件。兩個(gè)檢查點(diǎn)之間的間隔時(shí)間應(yīng)該是足夠近，以達(dá)到更好的性能。否則，當(dāng)物體移動(dòng)速度非常快，他們可能會(huì)在檢查前出現(xiàn)，這將減少身臨其境的感受。此外，在組合夾具裝配設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師選擇元素和組裝他們到合適的位置或拆卸他們改變夾具配置。一旦元素被組裝或拆卸，“靜態(tài)”環(huán)境模型更新。因此，CD會(huì)檢查模型需要重組。所以在預(yù)處理時(shí)間不要太長，否則，建議系統(tǒng)的性能將受損嚴(yán)重，一定的“手感光滑”無法實(shí)現(xiàn)。 2.低系統(tǒng)要求：尋找在3D環(huán)境中的碰撞是費(fèi)時(shí)。在某些情況下，它可以很容易地消耗高達(dá)50％的總運(yùn)行時(shí)間。然而，在組合夾具的設(shè)計(jì)工作區(qū)，還有其他一些耗時(shí)的任務(wù)，如設(shè)計(jì)過程控制和推理，幾何約束自動(dòng)識(shí)別和解決等等。盡管由于數(shù)以千計(jì)的多邊形的3D虛擬原型的復(fù)雜性，檢查程序設(shè)計(jì)的CD，必須做到實(shí)時(shí)系統(tǒng)資源的需求相對(duì)較低。 3.硬件成本低：為了實(shí)現(xiàn)更廣泛的工程應(yīng)用，建議組合夾具裝配系統(tǒng)設(shè)??計(jì)運(yùn)行在普通PC機(jī)上，??如流行的CAD商業(yè)軟件。雖然許多研究已在從事開發(fā)硬件加速 CD算法，它利用特殊的圖形硬件像圖形處理單元一樣，處理計(jì)算碰撞，從而使系統(tǒng)的CPU可以被釋放。不過，我們不打算采用這種方法，只能從軟件實(shí)現(xiàn)優(yōu)化性能。本研究的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)CD算法 3.2模塊化夾具分析 本研究的目的是制定一個(gè)協(xié)助在組合夾具裝配虛擬設(shè)計(jì)操作的CD算法。為了簡(jiǎn)化算法，并獲得高性能，模塊化夾具的特點(diǎn)，應(yīng)仔細(xì)地研究。 1.組合夾具裝配設(shè)計(jì)：組合夾具裝配設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)設(shè)計(jì)的夾具計(jì)劃選擇合適的夾具元件和組裝配置的過程。因此，基于虛擬現(xiàn)實(shí)的組合夾具裝配設(shè)計(jì)的CD問題可以表述為：一個(gè)移動(dòng)的物體與靜態(tài)環(huán)境中的對(duì)象（組裝元素）在離散時(shí)間（組裝元素或單位）之間的路口檢查。 2.夾具元件形狀：形狀規(guī)則的模塊化夾具元件可分為三種類型，即塊、氣缸、氣缸體。其他復(fù)雜的裝配單元可被視為這三個(gè)元元素組成。這是眾所周知的OBB的AABB和球體緊密。此外，當(dāng)一個(gè)對(duì)象在VE改變它的位置和方向，其OBB不需要重建。因此，我們可以構(gòu)造OBBs的模塊化夾具元件脫機(jī)存儲(chǔ)元模型的屬性。模塊化夾具結(jié)構(gòu)在裝配設(shè)計(jì)過程中，這些屬性可以直接檢索，從而可避免運(yùn)行時(shí)構(gòu)造包圍體的復(fù)雜工作。 3.夾具元件布局：一個(gè)模塊化的夾具系統(tǒng)配套單位，有定位單位和夾緊裝置組成。這些單位在底板固定的位置上，并提供相應(yīng)的功能。在底板平行投影視圖，各單位都安排在某種“地區(qū)”。此外，為了滿足夾具點(diǎn)的高度要求，一個(gè)單位往往利用封鎖支持一定數(shù)量元素對(duì)象來切斷聯(lián)系。因此，在垂直方向的底板，元素奠定了層次。因此，我們可以分解元素的布局功能方面的空間。 3.3算法流程圖 根據(jù)上述特點(diǎn)模塊化夾具的算法的設(shè)計(jì)，是以降低組合夾具裝配設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和滿足基于虛擬現(xiàn)實(shí)的要求。在預(yù)處理階段，一旦一個(gè)元素或部件組裝或拆卸，基于層投影模型（LPM）是建立在這些組裝元素OBBs的方面。這樣的LPM用于檢查時(shí)，一個(gè)新的CD對(duì)象在組裝。 就像傳統(tǒng)的CD的方法，提出的算法包括兩個(gè)步驟，即：廣闊的階段和窄階段。廣大階段是不能過濾相交的對(duì)象。在這個(gè)階段，它決定了對(duì)象在同一子空間，其在防止LPM重疊和他們OBBs的輪廓相交。這些成對(duì)的對(duì)象是精確在未來的窄階段的基于多邊形的碰撞測(cè)試。測(cè)試在廣大階段，可能會(huì)在任何時(shí)候停止，如果沒有找到路口，這有助于抑制許多非相撞或瑣碎的碰撞案件。在狹窄的階段，碰撞檢測(cè)算法，將計(jì)算對(duì)象之間的幾何網(wǎng)格的詳細(xì)交集。如果被發(fā)現(xiàn)，沒有交集多邊形的碰撞不會(huì)發(fā)生，活動(dòng)對(duì)象可以保持移動(dòng)。否則，當(dāng)發(fā)現(xiàn)重疊，相關(guān)反應(yīng)（建議的制度，它突出的對(duì)象和不回跟蹤）可能出現(xiàn)。 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 填料箱蓋 零件名稱 共2頁 第1頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 一 03 銑 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 1 1 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 X51 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 mm/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗銑86左側(cè)端面 Φ40立銑刀，游標(biāo)卡尺 160 20.1 0.3 0.5 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） 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 填料箱蓋 零件名稱 共2頁 第2頁 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 一 03 銑 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 1 1 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 X51 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 mm/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗銑B向端面 φ30立銑刀，游標(biāo)卡尺 160 15.1 0.3 0.25 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） 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)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號(hào) RZG310-570 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備 注 工序 號(hào) 安裝或 工步 工序名稱 及工序內(nèi)容 主軸轉(zhuǎn)速(r/min） 切削速度(m/min) 進(jìn)給量(mm/r) 背吃刀量(mm) 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 總時(shí) 單件 01 1 粗銑86左側(cè)端面 160 20.1 0.3 0.5 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 02 1 鉆孔23 680 49.1 0.48 11.5 立鉆Z525 專用夾具 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 0-200mm 03 1 粗銑86右側(cè)端面 160 20.1 0.3 0.5 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 04 1 粗銑右側(cè)II端面 490 15.4 0.3 0.25 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 05 1 粗銑左側(cè)II端面 490 15.4 0.3 0.25 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 06 1 粗銑右側(cè)I端面 490 18.5 0.3 0.25 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 07 1 粗銑左側(cè)I端面 490 18.5 0.3 0.25 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 08 1 粗銑B向端面 160 15.1 0.3 0.25 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 09 1 鉆孔18 380 16 0.28 9 立鉆Z525 專用夾具 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 0-200mm 10 1 鉸孔φ15.5 300 17 0.13 0.25 立銑X51 專用夾具 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 0-200mm 2 攻絲18H6 160 9 1.5 1 立銑X51 專用夾具 絲錐 游標(biāo)卡尺 0-200mm 3 銑平臺(tái) 1225 78 0.15 2.5 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 11 1 粗銑三面凹槽 380 17.9 0.3 7.5 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 12 1 粗銑上平面 160 18.5 0.15 0.5 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 13 1 擴(kuò)孔24.8 680 53 0.48 0.9 立鉆Z525 專用夾具 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 0-200mm 14 1 粗鉸孔24.94 195 15.3 0.13 0.01 立鉆Z525 專用夾具 鉸刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 15 2 半精銑右側(cè)II平面 590 18.5 0.8 0.25 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 16 3 半精銑左側(cè)II平面 590 18.5 0.8 0.25 立銑X51 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0-200mm 17 1 去毛刺 銼刀 18 1 檢驗(yàn)入庫 游標(biāo)卡尺 0-200mm 設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目：撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) 所在系部 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 完成時(shí)間：2019年1月7日 目 錄 摘 要 1 Abstract 2 引言 3 1 零件圖的分析 4 1.1 零件作用 4 1.2 零件加工技術(shù)要求分析 4 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 2.1 毛坯的選擇 5 2.2 選擇定位基準(zhǔn) 6 2.3 擬定加工工藝路線 7 2.4 切削用量和基本工時(shí) 8 3 專用夾具設(shè)計(jì) 19 3.1 定位方案的確定 19 3.2 定位誤差的分析 19 3.3 夾緊裝置的要求 19 3.4 銑削力的確定 20 3.5 夾緊力的確定 20 3.6 夾具簡(jiǎn)要說明 21 總結(jié)收獲 23 參考文獻(xiàn) 24 致 謝 25 II 摘 要 機(jī)械制造業(yè)在中國產(chǎn)業(yè)的地位相當(dāng)于基石，有這個(gè)基石，大到國家重要機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)，小到平常生活機(jī)械產(chǎn)品，可以說現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)離不開機(jī)械加工過程，隨之而來的是機(jī)床的不斷更新和加工技術(shù)不斷優(yōu)化。 撥叉用途廣泛，變速器產(chǎn)品中零部件之一，批量生產(chǎn)撥叉零件，也是間接為國家制造業(yè)提供助力，并進(jìn)行撥叉夾具設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容包括零件的用途和作用，分析零件圖尺寸精度要求等技術(shù)要求；分析零件工藝規(guī)程；設(shè)計(jì)零件加工工藝路線，以此為基礎(chǔ)，選擇其中一道工序夾具設(shè)計(jì)，批量生產(chǎn)撥叉。 關(guān)鍵詞：撥叉 工藝 工序 夾具 Abstract The position of machinery manufacturing industry in China is equivalent to the cornerstone. With this cornerstone, it can be said that modern machinery manufacturing industry can not be separated from the mechanical processing process, which is accompanied by the continuous updating of machine tools and the continuous optimization of processing technology. The fork is widely used, one of the parts in engine products, mass production of fork parts is also indirect to the national manufacturing industry, and the fork jig design is carried out. Its main contents include the use and function of parts, analysis of the technical requirements such as dimensional accuracy requirements of parts drawings, analysis of parts process regulations, design of parts processing technology route, based on which to select one of them. One process fixture design, batch production fork. Key words: fork; technology; process; fixture 引言 機(jī)床的夾具是加工的支柱。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用對(duì)今后的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。隨著我國機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)床夾具的創(chuàng)新與制造已成為機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)創(chuàng)新中的主要作用。 設(shè)計(jì)對(duì)我們每個(gè)大學(xué)生來說都非常重要，因?yàn)樗梢詭椭覀儗砣スぷ鳌５牵瑢?duì)于我們的機(jī)械專業(yè)，在以后的工作中會(huì)有一些機(jī)械設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)的工作，在這里，在我的設(shè)計(jì)身體部分，例如，在它的工藝過程和夾具設(shè)計(jì)。通過在畢業(yè)設(shè)計(jì)前進(jìn)行設(shè)計(jì)可以很好地獲得更好的綜合運(yùn)用知識(shí)，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)知識(shí)的早期階段，從而提高判斷、分析和解決問題的能力。因此，做好課程設(shè)計(jì)是必要的。 本次設(shè)計(jì)主要撥叉工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，其具體設(shè)計(jì)流程主要包括以下幾個(gè)方面： 1，對(duì)撥叉零件的主要技術(shù)要求進(jìn)行分析 2，完成撥叉零件的加工工藝設(shè)計(jì) 3，完成撥叉零件的機(jī)械加工工藝過程卡片的編制 4，根據(jù)撥叉零件的結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)夾具。 1 零件圖的分析 1.1 零件作用 汽車變速箱上的部件，與變速手柄相連，位于手柄下端，撥動(dòng)中間變速輪，使輸入/輸出轉(zhuǎn)速比改變。如果是機(jī)床上的撥叉是用于變速的，主要用在操縱機(jī)構(gòu)中，就是把2個(gè)咬合的齒輪撥開來再把其中一個(gè)可以在軸上滑動(dòng)的齒輪撥到另外一個(gè)齒輪上以獲得另一個(gè)速度。即改變車床滑移齒輪的位置，實(shí)現(xiàn)變速?；蛘邞?yīng)用于控制離合器的嚙合、斷開的機(jī)構(gòu)中，從而控制橫向或縱向進(jìn)給。零件如下圖1.1： 圖1-1 撥叉的零件圖 1.2 零件加工技術(shù)要求分析 撥叉零件一共有兩個(gè)加工基準(zhǔn)面，要求如下： 1.以內(nèi)孔φ25為基準(zhǔn)面，銑各端面及內(nèi)孔； 2.以底面和端面為基準(zhǔn)面，鉆擴(kuò)鉸內(nèi)孔φ25； 撥叉零件的在加工時(shí)，既然考慮他的尺寸精度及形位公差，又要看清圖紙，各個(gè)尺寸所在的位置，由于此零件屬于復(fù)雜性的加工件，在選擇加工面及定位基準(zhǔn)時(shí)，都要按照?qǐng)D紙的得要求，保證其要求。 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 毛坯的選擇 確定毛坯的制造形式 包括以下2個(gè)方面 1、選擇毛坯類型 2、確定其制造方法 1.常見的毛坯類型有鑄造、鍛造、壓制、沖壓、焊接型材和板材等7大類根據(jù)加工零件的不同，確定毛坯采用什么類型時(shí) 要考慮以下幾個(gè)因素： （1）加工零件的材料：其承受的力。當(dāng)選好零件材料后，就基本定了毛坯的類型。比如，材料是是HT200、毛坯類型就為鑄造， （2）材料如果是鋼材的比如HT200，其塑性較強(qiáng)，就選鑄造； （3）力學(xué)性能要求非常高，或者較高時(shí)，我們可以選擇鑄造，。 2.壁厚較薄的零件，不宜用砂型鑄造；形狀復(fù)雜，尺寸有比較大的鑄件，宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進(jìn)的熔模鑄造及其他鑄造方法。 3.生產(chǎn)類型。大批量生產(chǎn)應(yīng)根據(jù)零件的精度不同，選者不同的加工方法 如果精度較高，鑄件應(yīng)采用金屬模機(jī)器造型精密鑄造；鍛件應(yīng)采用模鍛冷軋冷拉型材等。 如果精度較低就可以采用成本更低的砂型鑄造，以滿足生產(chǎn)需求，同時(shí)又降低成本。單件或者小批量生產(chǎn)的毛坯，則應(yīng)采用木模手工造型，自由鍛。 4.生產(chǎn)條件。確定毛坯類型必須與具體的生產(chǎn)條件相結(jié)合，如現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等，外協(xié)工廠的制作能力，制作設(shè)備的新舊程度等等。 5.在控制好成本，保證質(zhì)量的前提下，可以考慮采用新工藝新技術(shù) 新材料的可能性。目前新技術(shù) 新材料的發(fā)展很快。毛坯制造方面的新工藝，采用這些新的方法，可大大減少機(jī)械加工量，降低機(jī)床的磨損，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也降低了整個(gè)公司的成本，其經(jīng)濟(jì)效果非常顯著，并且采用新方法后 有時(shí)甚至可不再進(jìn)行機(jī)械加工。零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不穩(wěn)定，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單一些，在加工過程中，加工斜度面，有難度，故選擇鑄造毛坯。 6.毛坯的形狀和大小的影響因素主要包括幾個(gè)加工等因素的測(cè)定毛坯的形狀大小表面結(jié)構(gòu)尺寸部分,盡可能,為了減少勞動(dòng)過程,并努力實(shí)現(xiàn)很少或沒有處理。然而,由于現(xiàn)有毛坯的制造成本限制,需求和產(chǎn)品精密機(jī)械加工表面質(zhì)量越來越高,因此,需要有一些粗糙表面加工,零件加工技術(shù)。模式之間的差異的大小的大小稱為一個(gè)毛坯的邊緣。之間的差異最大尺寸和最小尺寸允許的公稱尺寸鍛造毛坯的尺寸公差。毛坯的邊緣毛坯的大小和形狀。 綜上說述，撥叉的材料為HT200，毛坯類型為鑄造。 毛坯圖如下： 圖2-1 撥叉的毛坯圖 2.2 選擇定位基準(zhǔn) 正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是保證零件加工精度的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)、粗基準(zhǔn)。 1.粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）不管如何選擇；都要考慮到產(chǎn)品表面平整、光潔等因素；所以在粗基準(zhǔn)的選擇當(dāng)中包括這方面的要求。 （2）由于粗糙和不規(guī)則的基準(zhǔn)面沒有重復(fù)使用；所以對(duì)粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該考慮較多；保證了加工精度。 粗基準(zhǔn)選擇撥叉內(nèi)孔φ25。 2.精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則： （1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 （2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 （3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 綜合考慮采用加工好的B向端面為精基準(zhǔn)，之后加工其他工序的尺寸。 2.3 擬定加工工藝路線 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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 表2-1 加工路線表 01 銑 粗銑86左側(cè)端面 02 鉆 鉆孔23 03 銑 粗銑86右側(cè)端面 04 銑 粗銑右側(cè)II端面 05 銑 粗銑左側(cè)II端面 06 銑 粗銑右側(cè)I端面 07 銑 粗銑左側(cè)I端面 08 銑 粗銑B向端面 09 鉆 鉆孔18 10 鉸 鉸孔φ15.5 10 攻 攻絲18H6 10 銑 銑平臺(tái) 11 銑 粗銑三面凹槽 12 銑 粗銑上平面 13 鉸 擴(kuò)孔24.8 14 鉸 粗鉸孔24.94 15 銑 半精銑右側(cè)II平面 16 銑 半精銑左側(cè)II平面 2.4 切削用量和基本工時(shí) 加工切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速n（切削速度Vc）、背吃刀量ap和進(jìn)給量f（或進(jìn)給速度Vf）其確定原則與普通機(jī)械加工相似，對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書，參考的切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。 1.粗銑86左側(cè)端面 專用夾具、φ40高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 粗銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為160r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.15mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 2.鉆孔23 專用夾具、φ23硬質(zhì)合金麻花鉆、游標(biāo)卡尺、立式鉆床Z525 確定背吃刀量（ap）：ap=11.5mm 確定切削速度：v＝45~60m/min，選擇v=46m/min 相近的轉(zhuǎn)速為680r/min。 確定進(jìn)給量f：f=0.3~0.5mm/r，取f=0.48mm/r 所以實(shí)際切削速度 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 則 3.粗銑86右側(cè)端面 專用夾具、φ40高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為160r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.15mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 4.粗銑右側(cè)II平面 專用夾具、φ10高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 粗銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=0.25mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為490r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.15mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 5.粗銑左側(cè)II平面 專用夾具、φ10高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 粗銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=0.25mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為490r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.15mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 6.粗銑右側(cè)I平面 專用夾具、φ15高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 粗銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為490r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.15mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 7.粗銑左側(cè)I平面 專用夾具、φ15高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 粗銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為490r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.15mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 8.粗銑B向端面 專用夾具、φ30高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 粗銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為160r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.15mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 9.鉆孔18 專用夾具、φ18高速鋼麻花鉆、游標(biāo)卡尺、立式鉆床Z525 確定背吃刀量（ap）：ap=9mm 確定切削速度：v＝16~24m/min，選擇v=18m/min 相近的轉(zhuǎn)速為380r/min。 確定進(jìn)給量f：f=0.2~0.4mm/r，取f=0.36mm/r 所以實(shí)際切削速度 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 則 10.鉸孔15.5、攻絲M18H6、銑平臺(tái) （1）專用夾具、φ15.5硬質(zhì)合金鉸刀偏角45°、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 確定背吃刀量（ap）：ap=7.75mm 確定切削速度：v＝8~15m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為300r/min。 確定進(jìn)給量f：f=0.12~0.15mm/r，取f=0.13mm/r 所以實(shí)際切削速度 基本工時(shí)：式中，則有： 則 （2）攻18 專用夾具、M18絲錐、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 確定切削速度：v＝5~10m/min，選擇v=8m/min 相近的轉(zhuǎn)速為160r/min。 確定進(jìn)給量f：f=P=1.5mm/r 所以實(shí)際切削速度 基本工時(shí)：其中，，取。是螺距，所以，??；取；進(jìn)給次數(shù) 則： （3）銑平臺(tái) 專用夾具、φ5高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 粗銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=2.5mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為1225r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.15mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 11.粗銑三面凹槽 專用夾具、φ15高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 粗銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=7.5mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為380r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.15mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 12.粗銑上平面 專用夾具、φ36高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 粗銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=18m/min 相近的轉(zhuǎn)速為160r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.15mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 13.擴(kuò)孔24.8 專用夾具、φ24.8硬質(zhì)合金麻花鉆、游標(biāo)卡尺、立式鉆床Z525 確定背吃刀量（ap）：ap=0.9mm 確定切削速度：v=46m/min 相近的轉(zhuǎn)速為680r/min。 確定進(jìn)給量f：f=0.3~0.5mm/r，取f=0.48mm/r 所以實(shí)際切削速度 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 則 14.粗鉸孔24.94 專用夾具、φ24.94硬質(zhì)合金鉸刀偏角45°、游標(biāo)卡尺、立式鉆床Z525 確定背吃刀量（ap）：ap=0.07mm 確定切削速度：v＝8~15m/min，選擇v=15m/min 相近的轉(zhuǎn)速為195r/min。 確定進(jìn)給量f：f=0.12~0.15mm/r，取f=0.13mm/r 所以實(shí)際切削速度 基本工時(shí)：式中，則有： 則 15.半精銑右側(cè)II平面 專用夾具、φ10高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 半精銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=0.25mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=20m/min 相近的轉(zhuǎn)速為590r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.8mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 16.半精銑左側(cè)II平面 專用夾具、φ10高速鋼立銑刀、游標(biāo)卡尺、立式銑床X51 半精銑時(shí)，確定背吃刀量（ap）：ap=0.25mm 確定切削速度：由實(shí)用金屬切削計(jì)算手冊(cè)v＝15~21m/min，選擇v=20m/min 相近的轉(zhuǎn)速為590r/min。 確定每齒進(jìn)給量fz：f=0.07~0.18mm/z，取f=0.8mm/z 所以實(shí)際切削速度 確定進(jìn)給量 基本工時(shí)：式中，，取，則有： 。 則 3 專用夾具設(shè)計(jì) 3.1 定位方案的確定 此零件需要銑削夾具設(shè)計(jì)，由于此工件的形狀和加工位置，不好加工，于是確定定位方案將工件固定好機(jī)床上，之后加工此零件。 該設(shè)計(jì)為了滿足銑削B向端面的需要選擇以下定位 銑B向端面時(shí)，在定位過程中需要保證零件自由度限制達(dá)到要求，故選用芯軸、支撐釘以及圓柱銷進(jìn)行定位，加上快換墊圈，同時(shí)一個(gè)圓柱銷防止工件旋轉(zhuǎn)。滿足定位要求。 3.2 定位誤差的分析 本工序選用的工件以內(nèi)孔及平面定位，平面為豎直放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸。 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件內(nèi)孔直徑公差（mm）； ——平面與工件內(nèi)孔的公差（mm）。 經(jīng)分析此工件合格。 3.3 夾緊裝置的要求 對(duì)夾緊裝置的基本要求： 1）在夾緊過程中，不得改變其夾緊固定的位置。 2）夾緊力的大小適當(dāng)，夾緊力誤差越小對(duì)定位誤差影響也越小。 本設(shè)計(jì)是銑削平面夾具，加工工件的B向端面，由于撥叉分別以端面和內(nèi)孔定位，為必須保證在銑削過程中零件位置保持不動(dòng)，所以必須設(shè)計(jì)夾緊裝置。夾具設(shè)計(jì)的夾緊方式為六角螺母壓緊快換墊圈夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊，采用螺旋壓緊壓板機(jī)構(gòu)。 3.4 銑削力的確定 1.銑B向端面的銑削力 式中 F ——銑削力（N） CP——高速鋼立銑刀銑削系數(shù) ap ——銑削深度（mm） fz ——每齒進(jìn)給量（mm） D ——銑刀直徑（mm） B ——銑削寬度（mm） z ——銑刀齒數(shù) KP ——修正系數(shù) 根據(jù)工序得出， ap =0.5mm，fz =0.15mm，D =30mm，B =30mm，z=2，查表確定KP =0.6，Cp=294。 代入上式得粗銑F=103.096N 3.5 夾緊力的確定 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得： 可知圖中的六角螺母的夾緊力：M=10mm, P=1.5mm，作用力：F=45N，夾緊力：W=3550N 參數(shù):K = 1.2 參數(shù):Fc = 103.096 參數(shù):μ1 = 0.16 參數(shù):μ2 = 0.16 計(jì)算結(jié)果 = 653.425 實(shí)際夾緊力已大于所需653.425N的夾緊力了,故此夾具夾具可安全工作。 3.6 夾具簡(jiǎn)要說明 圖4.1裝配圖 銑削夾具一般為固定零件對(duì)零件進(jìn)行平面或槽等加工的夾具。它是一種專用夾具，它能跟好的對(duì)零件進(jìn)行定位和加緊，在空間具有唯一確定位置。 1.如圖4.1為夾具裝配圖，夾具體采用的是鑄件。夾具體材料使用灰鑄鐵（HT200）。內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)淖饔弥饕糜谥苯菍?duì)刀塊和定位鍵以及芯軸與夾具體連接，為防止其斷裂其材料需要較高的強(qiáng)度和韌性，連接使用螺釘跟方便拆卸。使用支承釘和圓柱銷可以定位工件。 采用六角螺母壓緊組合機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊，其中六角螺母等可以方便拆卸和確保夾緊力。其中定位鍵是為了找準(zhǔn)機(jī)床定位。對(duì)刀裝置選擇直角對(duì)刀塊。 2.此夾具為銑B向端面的夾具設(shè)計(jì)：由裝配圖可以看出，此夾具的定位方式為芯軸和支承釘以及圓柱銷機(jī)構(gòu)限制了工件的5個(gè)自由度，快換墊圈限制了工件的1個(gè)自由度，這樣共限制了工件的6個(gè)自由度。首先先把夾具體通過定位鍵向安裝在銑床上，之后T型槽通過螺釘固定，其次安裝芯軸、圓柱銷和支承釘以及圓柱銷等，直角對(duì)刀塊通過螺釘及圓柱銷固定在夾具體上，接著安裝工件，工件定好位后，安裝快換墊圈組合夾緊機(jī)構(gòu)，之后檢查夾具體是否安裝正確，工件是否安裝在正確的位置等，進(jìn)行加工。 總結(jié)收獲 通過這次論文，我發(fā)現(xiàn)了自身存在的許多不足，在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，深深的澆滅我的驕傲之心，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在設(shè)計(jì)過程中，我通過上網(wǎng)查閱資料和有關(guān)書籍、文獻(xiàn)等，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少相關(guān)專業(yè)知識(shí)，也吃了不少苦，但是回報(bào)也是巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中中我懂得了許多東西，培養(yǎng)了我獨(dú)立自主的能力，樹立了對(duì)未來即將工作的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響，而且不懼社會(huì)艱難。在實(shí)踐操作機(jī)床等實(shí)踐過程中，同時(shí)提高了我的動(dòng)手實(shí)踐操作的能力，使我充分體會(huì)到了在艱苦奮斗直至成功一刻的成功時(shí)的喜悅。腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的人生態(tài)度是我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中感悟最深的一種態(tài)度，徜徉在書海中，面對(duì)資料和書本，只有這種態(tài)度，才能找出自己需要的資料。也是這種態(tài)度，慢慢培養(yǎng)自己的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和敏捷的思路，可以說這是我在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 參考文獻(xiàn) [1]王先逵主編，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，華中科技大學(xué)出版社，2007 [2]孫麗媛主編，《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，冶金工業(yè)出版社，2003 [3]李益民主編，《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [4]劉守勇主編，《機(jī)械制造與機(jī)床夾具》，機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [5]楊興駿，莫雨松等編，《互換性與技術(shù)測(cè)量》第4版，中國計(jì)量出版社，2005 [6]南京市機(jī)械研究所主編,《金屬切削機(jī)床夾具圖冊(cè)》下冊(cè)(專用夾具)，機(jī)械工藝出版社，1984 致 謝 這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱夾具計(jì)算手冊(cè)時(shí)，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意。 同時(shí)，在這次設(shè)計(jì)過程中，本組同學(xué)也給予我很大的幫助。在此，對(duì)老師和各位同學(xué)以及幫助過我的人表示由衷的感謝！ 25