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機械加工工序卡片 工 序 名 稱 刮平 10 35 鉆 10 17 孔 工序號 05 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 ZQ350 下箱體 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 HT200 200HBS 鑄件 設(shè) 備 夾 具 工序工時 min 名稱 型號 準(zhǔn)終 單件 搖臂鉆 床 Z3025 專用 夾具 工步工時 s 工步 工 步 內(nèi) 容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn) 速 r min 切削速 度 m s 進給量 mm r 背吃刀 量 mm 進給 次數(shù) 機動 輔助 1 刮平 10 35 刮孔鉆 游標(biāo)卡尺 750 20 0 4 17 5 10 1 367 2 鉆 10 17 孔 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 1600 85 4 0 3 8 5 10 0 531 設(shè)計者 指導(dǎo)老師 共 7頁 第 3 頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 刮平 4 35 鉆 4 17孔 工序號 06 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 ZQ350下箱體 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 HT200 200HBS 鑄件 設(shè) 備 夾 具 工序工時 min 名稱 型號 準(zhǔn)終 單件 搖臂鉆 床 Z3025 專用 夾具 工步工時 s 工步 工 步 內(nèi) 容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn) 速 r min 切削速 度 m s 進給量 mm r 背吃刀 量 mm 進給 次數(shù) 機動 輔助 1 刮平 4 35 刮孔鉆 游標(biāo)卡尺 750 20 0 4 17 5 4 0 547 2 鉆 4 17 孔 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 1600 85 4 0 3 8 5 4 0 212 設(shè)計者 指導(dǎo)老師 共 7頁 第 4 頁 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 刮平放油孔 35 鉆 攻 M20 1 5螺紋 工序號 07 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 ZQ350下箱體 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 HT200 200HBS 鑄件 設(shè) 備 夾 具 工序工時 min 名稱 型號 準(zhǔn)終 單件 立式鉆 床 Z525 專用 夾具 工步工時 s 工步 工 步 內(nèi) 容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn) 速 r min 切削速 度 m s 進給量 mm r 背吃刀 量 mm 進給 次數(shù) 機動 輔助 1 刮平放油孔 35 刮孔鉆 游標(biāo)卡尺 750 20 0 4 17 5 1 0 136 2 鉆 M20 1 5螺紋底孔 17 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 1000 9 42 0 25 8 5 1 0 070 3 攻 M20 1 5螺紋 絲錐 量規(guī) 375 23 6 0 25 1 5 1 0 357 設(shè)計者 指導(dǎo)老師 共 7頁 第 5 頁 夾具夾緊力的優(yōu)化及對工件定位精度的影響 B Li 和 S N Mellkote 布什伍德拉夫機械工程學(xué)院 佐治亞理工學(xué)院 格魯吉亞 美國研究所 由于夾緊和加工 在工件和夾具的接觸部位會產(chǎn)生局部彈性變形 使工件 尺寸發(fā)生變化 進而影響工件的最終加工質(zhì)量 這種效應(yīng)可通過最小化夾具設(shè) 計優(yōu)化 夾緊力是一個重要的設(shè)計變量 可以得到優(yōu)化 以減少工件的位移 本文提出了一種確定多夾緊夾具受到準(zhǔn)靜態(tài)加工部位的最佳夾緊力的新方法 該方法采用彈性接觸力學(xué)模型代表夾具與工件接觸 并涉及制定和解決方案的 多目標(biāo)優(yōu)化模型的約束 夾緊力的最優(yōu)化對工件定位精度的影響通過 3 2 1 式 銑夾具的例子進行了分析 關(guān)鍵詞 彈性 接觸 模型 夾具 夾緊力 優(yōu)化 前言 定位和夾緊的工件加工中的兩個關(guān)鍵因素 要實現(xiàn)夾具的這些功能 需將 工件定位到一個合適的基準(zhǔn)上并夾緊 采用的夾緊力必須足夠大 以抑制工件 在加工過程中產(chǎn)生的移動 然而 過度的夾緊力可誘導(dǎo)工件產(chǎn)生更大的彈性變 形 這會影響它的位置精度 并反過來影響零件質(zhì)量 所以有必要確定最佳夾 緊力 來減小由于彈性變形對工件的定位誤差 同時滿足加工的要求 在夾具 分析和綜合領(lǐng)域上的研究人員使用了有限元模型的方法或剛體模型的方法 大 量的工作都以有限元方法為基礎(chǔ)被報道 參考文獻(xiàn) 1 8 隨著得墨忒耳 8 這種 方法的限制是需要較大的模型和計算成本 同時 多數(shù)的有限元基礎(chǔ)研究人員 一直重點關(guān)注的夾具布局優(yōu)化和夾緊力的優(yōu)化還沒有得到充分討論 也有少數(shù) 的研究人員通過對剛性模型 9 11 對夾緊力進行了優(yōu)化 剛型模型幾乎被近似為 一個規(guī)則完整的形狀 得墨忒耳 12 13 用螺釘理論解決的最低夾緊力 總的 問題是制定一個線性規(guī)劃 其目的是盡量減少在每個定位點調(diào)整夾緊力強度的 法線接觸力 接觸摩擦力的影響被忽視 因為它較法線接觸力相對較小 由于 這種方法是基于剛體假設(shè) 獨特的三維夾具可以處理超過 6 個自由度的裝夾 復(fù)和倪 14 也提出迭代搜索方法 通過假設(shè)已知摩擦力的方向來推導(dǎo)計算最小 夾緊力 該剛體分析的主要限制因素是當(dāng)出現(xiàn)六個以上的接觸力是使其靜力不 確定 因此 這種方法無法確定工件移位的唯一性 第 1 頁 共 15 頁 這種限制可以通過計算夾具 工件系統(tǒng) 15 的彈性來克服 對于一個相 對嚴(yán)格的工件 該夾具在機械加工工件的位置會受夾具點的局部彈性變形的強 烈影響 Hockenberger 和得墨忒耳 16 使用經(jīng)驗的接觸力變形的關(guān)系 稱為元功 能 解決由于夾緊和準(zhǔn)靜態(tài)加工力工件剛體位移 同一作者還考察了加工工件 夾具位移對設(shè)計參數(shù)的影響 17 桂 18 等 通過工件的夾緊力的優(yōu)化定位精 度彈性接觸模型對報告做了改善 然而 他們沒有處理計算夾具與工件的接觸 剛度的方法 此外 其算法的應(yīng)用沒有討論機械加工刀具路徑負(fù)載有限序列 李和 Melkote 19 和烏爾塔多和 Melkote 20 用接觸力學(xué)解決由于在加載夾具夾 緊點彈性變形產(chǎn)生的接觸力和工件的位移 他們還使用此方法制定了優(yōu)化方法 夾具布局 21 和夾緊力 22 但是 關(guān)于 multiclamp 系統(tǒng)及其對工件精度影響的 夾緊力的優(yōu)化并沒有在這些文件中提到 本文提出了一種新的算法 確定了 multiclamp 夾具工件系統(tǒng)受到準(zhǔn)靜態(tài)加 載的最佳夾緊力為基礎(chǔ)的彈性方法 該法旨在盡量減少影響由于工件夾緊位移 和加工荷載通過系統(tǒng)優(yōu)化夾緊力的一部分定位精度 接觸力學(xué)模型 用于確定 接觸力和位移 然后再用做夾緊力優(yōu)化 這個問題被作為多目標(biāo)約束優(yōu)化問題 提出和解決 通過兩個例子分析工件夾緊力的優(yōu)化對定位精度的影響 例子涉 及的銑削夾具 3 2 1 布局 1 夾具 工件聯(lián)系模型 1 1 模型假設(shè) 該加工夾具由 L 定位器和帶有球形端的 c 形夾組成 工件和夾具接觸的地 方是線性的彈性接觸 其他地方完全剛性 工件 夾具系統(tǒng)由于夾緊和加工 受到準(zhǔn)靜態(tài)負(fù)載 夾緊力可假定為在加工過程中保持不變 這個假設(shè)是有效的 在對液壓或氣動夾具使用 在實際中 夾具工件接觸區(qū)域是彈性分布 然而 這種模式的發(fā)展 假設(shè)總觸剛度 見圖 1 第 i 夾具接觸力局部變形如下 1 iijjFkd 其中 j x y z 表示 在當(dāng)?shù)刈幼鴺?biāo)系切線和法線方向的接觸剛度ij 第 2 頁 共 15 頁 圖1 彈簧夾具 工件接觸模型 表示在第i個ixyz 接觸處的坐標(biāo)系 j x y z 是對應(yīng)沿著 xyz方向的彈性變形 分別 j x y z 的代表ijd 和 切向力接觸 法線力接觸 ixFiyizF 1 2 工件 夾具的接觸剛度模型 集中遵守一個球形尖端定位 夾具和工件的接觸并不是線性的 因為接觸 半徑與隨法線力呈非線性變化 23 由于法線力 接觸變形作用于半徑 和平iPiR 面工件表面之間 這可從封閉赫茲的辦法解決縮進一個球體彈性半空間的問題 對于這個問題 是法線的變形 在 文獻(xiàn) 23 第 93 頁 中給出如下 in 2 1 3296 iiniPRE 其中 式中 和 是工件和夾具的彈性模量 22 11fw wEf w 分別是工件和材料的泊松比 f 切向變形 沿著 和 切線方向 硅業(yè)切力距ity iittx 或 者 ixiy 有以下形式 文獻(xiàn) 23 第 217 頁 iyQiix或 者 3 t28 ifi wiaG 其中 分別是工件和夾具剪切模量 1 3134ifi wPRE fGw 一個合理的接觸剛度的線性可以近似從最小二乘獲得適合式 2 這就 產(chǎn)生了以下線性化接觸剛度值 在計算上述的線性近似 第 3 頁 共 15 頁 4 1 32 68 9iizREk 5 1 24jii iwxy zf kG 正常的力被假定為從 0 到 1000N 且最小二乘擬合相應(yīng)的 R2 值認(rèn)定是 0 94 2 夾緊力優(yōu)化 我們的目標(biāo)是確定最優(yōu)夾緊力 將盡量減少由于工件剛體運動過程中 局 部的夾緊和加工負(fù)荷引起的彈性變形 同時保持在準(zhǔn)靜態(tài)加工過程中夾具 工件系統(tǒng)平衡 工件的位移減少 從而減少定位誤差 實現(xiàn)這個目標(biāo)是通過制 定一個多目標(biāo)約束優(yōu)化問題的問題 如下描述 2 1 目標(biāo)函數(shù)配方 工件旋轉(zhuǎn) 由于部隊輪換往往是相當(dāng)小 17 的工件定位誤差 假設(shè)為確定其剛體翻譯基本上 其中 和TwwdXYZ wX wY 是 沿 和 三個正交組件 見圖 2 Zxgygz 圖 2 工件剛體平移和旋轉(zhuǎn) 工件的定位誤差歸于裝夾力 然后可以在該剛體位移的 范數(shù)計算如下 2L 第 4 頁 共 15 頁 6 222wwwdXYZ 其中 表示一個向量二級標(biāo)準(zhǔn) 但是作用在工件的夾緊力會影響定位誤差 當(dāng)多個夾緊力作用于工件 由 此產(chǎn)生的夾緊力為 有如下形式 TRRCXYZP 7 RC 其中夾緊力 是矢量 夾緊力的方向 矩陣 1 TLCC 1 TCLCRn 是夾緊力是矢量的方向余弦 和 coscosLiLiiin i i Li 是第 i 個夾緊點夾緊力在 和 方向上的向量角度 i 1 2 3 C gXYgZ 在這個文件中 由于接觸區(qū)變形造成的工件的定位誤差 被假定為受的作 用力是法線的 接觸的摩擦力相對較小 并在進行分析時忽略了加緊力對工件 的定位誤差的影響 意指正常接觸剛度比 是通過 i 1 2 L 和最小zkii 的所有定位器正常剛度 相乘 并假設(shè)工件 取決于 zks xNyzgXY 的方向 各自的等效接觸剛度可有下式 計算gZ 111 XYZNNssszizizikk 和 得出 見圖 3 工件剛體運動 歸于夾緊行動現(xiàn)在可以寫成 wd 8 111XYZ TRRRwNNNsssziziziPPdkk 工件有位移 因此 定位誤差的減小可以通過盡量減少產(chǎn)生的夾緊力向量 范數(shù) 因此 第一個目標(biāo)函數(shù)可以寫為 2L 最小化 XYZ 222RRERCNNw111PP iii 9 第 5 頁 共 15 頁 要注意 加權(quán)因素是與等效接觸剛度成正比的在 和 方向上 通gXYgZ 過使用最低總能量互補參考文獻(xiàn) 15 23 的原則求解彈性力學(xué)接觸問題得出 A 的組成部分是唯一確定的 這保證了夾緊力和相應(yīng)的定位反應(yīng)是 真正的 解 決方案 對接觸問題和產(chǎn)生的 真正 剛體位移 而且工件保持在靜態(tài)平衡 通過夾緊力的隨時調(diào)整 因此 總能量最小化的形式為補充的夾緊力優(yōu)化的第 二個目標(biāo)函數(shù) 并給出 最小化 10 222iiiL CL CL Cx 111FFUW kkyziii TQ 其中 代表機構(gòu)的彈性變形應(yīng)變能互補 代表由外部力量和力矩配合 W 完成 是遵守對角矩陣的 和Q1 LCxyzxyzcc 1iijjck 是所有接觸力的載體 TxyzzFF 如圖 3 加權(quán)系數(shù) 計算確定的基礎(chǔ)2L 2 2 摩擦和靜態(tài)平衡約束 在 10 式優(yōu)化的目標(biāo)受到一定的限制和約束 他們中最重要的是在每個 接觸處的靜摩擦力約束 庫侖摩擦力的法律規(guī)定 是 22iiixyszFF is 靜態(tài)摩擦系數(shù) 這方面的一個非線性約束和線性化版本可以使用 并且 19 有 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 6 頁 共 15 頁 11 iiixyszF 假設(shè)準(zhǔn)靜態(tài)載荷 工件的靜力平衡由下列力和力矩平衡方程確保 向量形式 12 0F 0M 其中包括在法線和切線方向的力和力矩的機械加工力和工件重量 2 3 界接觸力 由于夾具 工件接觸是單側(cè)面的 法線的接觸力 只能被壓縮 這通過iP 以下的 的約束表 i 1 2 L C 13 iP0i 它假設(shè)在工件上的法線力是確定的 此外 在一個法線的接觸壓力不能超過壓 工件材料的屈服強度 這個約束可寫為 yS i 1 2 L C 14 iyiPSA 如果 是在第 i 個工件 夾具的接觸處的接觸面積 完整的夾緊力優(yōu)化i 模型 可以寫成 最小化 15 12fTRCwQP 3 模型算法求解 式 15 多目標(biāo)優(yōu)化問題可以通過求解約束 24 這種方法將確定的目標(biāo) 作為首要職能之一 并將其轉(zhuǎn)換成一個約束對 該補充 的主要目的是處1f 理功能 并由此得到夾緊力 作為約束的加權(quán)范數(shù) 最小化 對 為主要2f 2L1f 目標(biāo)的選擇 確保選中一套獨特可行的夾緊力 因此 工件 夾具系統(tǒng)驅(qū)動 到一個穩(wěn)定的狀態(tài) 即最低能量狀態(tài) 此狀態(tài)也表示有最小的夾緊力下的加權(quán) 范數(shù) 的約束轉(zhuǎn)換涉及到一個指定的加權(quán)范數(shù) 小于或等于 其中 是 2Lf 2L 的約束 假設(shè)最初所有夾緊力不明確 要確定一個合適的 在定位和夾緊f 點的接觸力的計算只考慮第一個目標(biāo)函數(shù) 即 雖然有這樣的接觸力 并不1f 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 7 頁 共 15 頁 一定產(chǎn)生最低的夾緊力 這是一個 真正的 可行的解決彈性力學(xué)問題辦法 可完全抑制工件在夾具中的位置 這些夾緊力的加權(quán)系數(shù) 通過計算并作為2L 初始值與 比較 因此 夾緊力式 15 的優(yōu)化問題可改寫為 最小化 16 12TfQ 由 11 14 得 RCwP 類似的算法尋找一個方程根的二分法來確定最低的 上的約束 通過盡RCwP 可能降低 上限 由此產(chǎn)生的最小夾緊力的加權(quán)范數(shù) 迭代次數(shù) K 終止搜 2L 索取決于所需的預(yù)測精度 和 有參考文獻(xiàn) 15 TwxyzTiiiziidrXYZ 2Klog 17 其中 表示上限的功能 完整的算法在如圖 4 中給出 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 8 頁 共 15 頁 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 9 頁 共 15 頁 圖 4 夾緊力的優(yōu)化算法 在示例 1 中使用 圖 5 該算法在示例 2 使用 4 加工過程中的夾緊力的優(yōu)化及測定 上一節(jié)介紹的算法可用于確定單負(fù)載作用于工件的載體的最佳夾緊力 然 而 刀具路徑隨磨削量和切割點的不斷變化而變化 因此 相應(yīng)的夾緊力和最 佳的加工負(fù)荷獲得將由圖 4 算法獲得 這大大增加了計算負(fù)擔(dān) 并要求為選擇 的夾緊力提供標(biāo)準(zhǔn) 將獲得滿意和適宜的整個刀具軌跡 用保守的辦法來解 決下面將被討論的問題 考慮一個有限的數(shù)目 例如 m 沿相應(yīng)的刀具路徑設(shè) 置的產(chǎn)生 m 個最佳夾緊力 選擇記為 在每個采樣點 1optP2t3optPopt 考慮以下四個最壞加工負(fù)荷向量 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 10 頁 共 15 頁 max1axTXYZF 2maxaxTYXYZF 3maxaxTXYZF 4aTrXYZF 18 和 表示在 和 方向上的最大值 和 上gg 的數(shù)字 1 2 3 分別代替對應(yīng)的 和 另外兩個正交切削分力 而且maxXYmaxZ 有 222maxrXYZFF 雖然 4 個最壞情況加工負(fù)荷向量不會在工件加工的同一時刻出現(xiàn) 但在每 次常規(guī)的進給速度中 刀具旋轉(zhuǎn)一次出現(xiàn)一次 負(fù)載向量引入的誤差可忽略 因此 在這項工作中 四個載體負(fù)載適用于同一位置 但不是同時 對工件進 行的采樣 夾緊力的優(yōu)化算法圖 4 對應(yīng)于每個采樣點計算最佳的夾緊力 夾 緊力的最佳形式有 i 1 2 m j x y z r 19 max12 TiiijjcjPC 其中 是最佳夾緊力的四個情況下的加工負(fù)荷載體 C 1 2 C 是每ij ikjC 個相應(yīng)的夾具在第 i 個樣本點和第 j 負(fù)荷情況下力的大小 是計算每個負(fù)maxijP 載點之后的結(jié)果 一套簡單的 最佳 夾緊力必須從所有的樣本點和裝載條件 里發(fā)現(xiàn) 并在所有的最佳夾緊力中選擇 這是通過在所有負(fù)載情況和采樣點排 序 并選擇夾緊點的最高值的最佳的夾緊力 見于式 20 maxkC k 1 2 C 20 maxikkjC 只要這些具備 就得到一套優(yōu)化的夾緊力 驗證這Tmaxax12C optP 些力 以確保工件夾具系統(tǒng)的靜態(tài)平衡 否則 會出現(xiàn)更多采樣點和重復(fù)上述 程序 在這種方式中 可為整個刀具路徑確定 最佳 夾緊力 圖 5 總結(jié)optP 了剛才所描述的算法 請注意 雖然這種方法是保守的 它提供了一個確定的 夾緊力 最大限度地減少工件的定位誤差的一套系統(tǒng)方法 5 影響工件的定位精度 它的興趣在于最早提出了評價夾緊力的算法對工件的定位精度的影響 工 件首先放在與夾具接觸的基板上 然后夾緊力使工件接觸到夾具 因此 局部 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 11 頁 共 15 頁 變形發(fā)生在每個工件夾具接觸處 使工件在夾具上移位和旋轉(zhuǎn) 隨后 準(zhǔn)靜態(tài) 加工負(fù)荷應(yīng)用造成工件在夾具的移位 工件剛體運動的定義是由它在 和gXY 方向上的移位 和自轉(zhuǎn) 見圖 2 gZTdwwXYZ Twxyz 如前所述 工件剛體位移產(chǎn)生于在每個夾緊處的局部變形 假設(shè)Tiiixyzd 為相對于工件的質(zhì)量中心的第 i 個位置矢量定位點 坐標(biāo)變換定理 TiirXYZ 可以用來表達(dá)在工件的位移 以及工件自轉(zhuǎn)idwwXYZ 如下 21 wxyz 1Tii iiRrd 其中 表示旋轉(zhuǎn)矩陣 描述當(dāng)?shù)卦诘?i 幀相聯(lián)系的全球坐標(biāo)系和 是一個1iR wcR 旋轉(zhuǎn)矩陣確定工件相對于全球的坐標(biāo)系的定位坐標(biāo)系 假設(shè)夾具夾緊工件旋轉(zhuǎn) 由于旋轉(zhuǎn) 很小 故 也可近似為 w wcR 22 w 1R1zyzxyx 方程 21 現(xiàn)在可以改寫為 23 TiiidRBq 其中 是經(jīng)方程 21 重新編排后變換得到的矩 ii ii10YBZ0Xi 陣式 是夾緊和加工導(dǎo)致的工件剛體運動矢量 yqTwwxzX 工件與夾具單方面接觸性質(zhì)意味著工件與夾具接觸處沒有拉力的可能 因此 在第 i 裝夾點接觸力 可能與 的關(guān)系如下 iFid 24 0 iiiKdzFotherws 其中 是在第 i 個接觸點由于夾緊和加工負(fù)荷造成的變形 意 Tiz 0iz 味著凈壓縮變形 而負(fù)數(shù)則代表拉伸變形 是表示在本地坐標(biāo)iixyzKdagk 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 12 頁 共 15 頁 系第 i 個接觸剛度矩陣 是單位向量 在這項研究中假定液壓 氣 01Tze 動夾具 根據(jù)對外加工負(fù)荷 故在法線方向的夾緊力的強度保持不變 因此 必須對方程 24 的夾緊點進行修改為 25 TyiiixFp 其中 是在第 i 個夾緊點的夾緊力 讓 表示一個對外加工力量和載體的 6 1i EF 矢量 并結(jié)合方程 23 25 與靜態(tài)平衡方程 得到下面的方程組 26 1L C1 0iEiiiRFfr 其中 其中 表示相乘 由于夾緊和加工工件剛體移動 q 可通過求解式 26 得到 工件的定位誤差向量 見圖 6 rrTXYZmm 現(xiàn)在可以計算如下 27 rmBq 其中 是考慮工件中心加工點的位置向量 且rTmXYZ 100mmYBX 6 模擬工作 較早前提出的算法是用來確定最佳夾緊力及其對兩例工件精度的影響例如 1 適用于工件單點力 2 應(yīng)用于工件負(fù)載準(zhǔn)靜態(tài)銑削序列 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 13 頁 共 15 頁 如左圖 7 工件夾具配置中使用的模 擬研究 工件夾具定位聯(lián)系 16L 和 全球坐標(biāo)系 gXYgZ 3 2 1 夾具圖 7 所示 是用來定位并控制 7075 T6 鋁合金 127 毫米 127 毫米 38 1 毫米 的柱狀塊 假定為球形布局傾斜硬鋼定位器 夾具在表 1 中給出 工件 夾具材料的摩擦靜電對系數(shù)為 0 25 使用伊利諾伊大學(xué)開發(fā) EMSIM 程序 參考文獻(xiàn) 26 對加工瞬時銑削力條件進行了計算 如表 2 給出例 1 應(yīng) 用工件在點 109 2 毫米 25 4 毫米 34 3 毫米 瞬時加工力 圖 4 中表 3 和表 4 列出了初級夾緊力和最佳夾緊力的算法 該算法如圖 5 所示 一個 25 4 毫 米銑槽使用 EMSIM 進行了數(shù)值模擬 以減少起步 0 0 毫米 25 4 毫米 34 3 毫米 和結(jié)束時 127 0 毫米 25 4 毫米 34 3 毫米 四種情況下加工負(fù)荷載體 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 14 頁 共 15 頁 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 15 頁 共 15 頁 見圖 8 模擬計算銑削力數(shù)據(jù)在表 5 中給出 圖 8 最終銑削過程模擬例如 2 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 16 頁 共 15 頁 表 6 中 5 個坐標(biāo)列出了為模擬抽樣調(diào)查點 最佳夾緊力是用前面討論過的排序 算法計算每個采樣點和負(fù)載載體最后的夾緊力和負(fù)載 7 結(jié)果與討論 例如算法 1 的繪制最佳夾緊力收斂圖 9 圖 9 對于固定夾緊裝置在圖示例假設(shè) 見圖 7 由此得到的夾緊力加權(quán)范數(shù) 有如2L 下形式 結(jié)果表明 最佳夾緊力所述加工 222 3RRRCXYZPP 條件下有比初步夾緊力強度低得多的加權(quán)范數(shù) 最初的夾緊力是通過減少工2L 件的夾具系統(tǒng)補充能量算法獲得 由于夾緊力和負(fù)載造成的工件的定位誤差 如表 7 結(jié)果表明工件旋轉(zhuǎn)小 加工點減少錯誤從 13 1 到 14 6 不等 在這 種情況下 所有加工條件改善不是很大 因為從最初通過互補勢能確定的最小 化的夾緊力值已接近最佳夾緊力 圖 5 算法是用第二例在一個序列應(yīng)用于銑削 負(fù)載到工件 他應(yīng)用于工件銑削負(fù)載一個序列 最佳的夾緊力 對應(yīng)列表 6 每個樣本點 隨著最后的最佳夾緊 maxaxmax iiiiij yzrPP 力 在每個采樣點的加權(quán)范數(shù) 和最優(yōu)的初始夾緊力繪圖 10 在每個采樣opt 2L 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 17 頁 共 15 頁 點的加權(quán)范數(shù) 的 和 繪制 2LmaxiPaxiymaxizaxirP 結(jié)果表明 由于每個 組成部分是各相應(yīng)的最大夾緊力 它具有最高的加opt 權(quán)范數(shù) 如圖 10 所示 如果在每個夾緊點最大組成部分是用于確定初步夾2 緊力 則夾緊力需相應(yīng)設(shè)置 有比 相當(dāng)大的加權(quán)范數(shù) 故 是一個inPopt 2LoptP 完整的刀具路徑改進方案 上述模擬結(jié)果表明 該方法可用于優(yōu)化夾緊力相對 于初始夾緊力的強度 這種做法將減少所造成的夾緊力的加權(quán)范數(shù) 因此將2 提高工件的定位精度 圖 10 8 結(jié)論 該文件提出了關(guān)于確定多鉗夾具 工件受準(zhǔn)靜態(tài)加載系統(tǒng)的優(yōu)化加工夾緊力 的新方法 夾緊力的優(yōu)化算法是基于接觸力學(xué)的夾具與工件系統(tǒng)模型 并尋求 盡量減少應(yīng)用到所造成的工件夾緊力的加權(quán)范數(shù) 得出工件的定位誤差 該2L 整體模型 制定一個雙目標(biāo)約束優(yōu)化問題 使用 約束的方法解決 該算法通 過兩個模擬表明 涉及 3 2 1 型 二夾銑夾具的例子 今后的工作將解決在動 態(tài)負(fù)載存在夾具與工件在系統(tǒng)的優(yōu)化 其中慣性 剛度和阻尼效應(yīng)在確定工件 夾具系統(tǒng)的響應(yīng)特性具有重要作用 9 參考資料 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 18 頁 共 15 頁 1 J D Lee 和 L S Haynes 柔性夾具系統(tǒng)的有限元分析 交易美國 ASME 工程雜志工業(yè) 134 139 頁 2 W Cai S J Hu 和 J X Yuan 柔性鈑金夾具 原理 算法和模擬 交 易美國 ASME 制造科學(xué)與工程雜志 1996 318 324 頁 3 P Chandra S M Athavale R E DeVor 和 S G Kapoor 負(fù)載對表面平 整度的影響 工件夾具制造科學(xué)研討會論文集 1996 第一卷 146 152 頁 4 R J Menassa 和 V R DeVries 適用于選拔夾具設(shè)計與優(yōu)化方法 美國 ASME 工業(yè)工程雜志 113 412 414 1991 5 A J C Trappey C Su 和 J Hou 計算機輔助夾具分析中的應(yīng)用有限元 分析和數(shù)學(xué)優(yōu)化模型 1995 ASME 程序 MED 777 787 頁 6 S N Melkote S M Athavale R E DeVor S G Kapoor 和 J Burkey 基于加工過程仿真的加工裝置作用力系統(tǒng)研究 NAMRI SME 207 214 頁 1995 7 考慮工件夾具 夾具接觸相互作用布局優(yōu)化模擬的結(jié)果 341 346 1998 8 E C DeMeter 快速支持布局優(yōu)化 國際機床制造 碩士論文 1998 9 Y C Chou V Chandru M M Barash 加工夾具機械構(gòu)造的數(shù)學(xué)算法 分析和合成 美國 ASME 工程學(xué)報工業(yè) 1989 299 306 頁 10 S H Lee 和 M R Cutkosky 具有摩擦性的夾具規(guī)劃 美國 ASME 工業(yè)工程學(xué)報 1991 320 327 頁 11 S Jeng L Chen 和 W Chieng 最小夾緊力分析 國際機床制造 碩 士論文 1995 年 12 E C DeMeter 加工夾具的性能的最小 最大負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn) 美國 ASME 工業(yè)工程雜志 1994 13 E C DeMeter 加工夾具最大負(fù)荷的性能優(yōu)化模型 美國 ASME 工 業(yè)工程雜志 1995 14 JH 復(fù)和 AYC 倪 核查和工件夾持的夾具設(shè)計 方案優(yōu)化 設(shè)計和制 造 4 碩士論文 307 318 1994 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 19 頁 共 15 頁 15 T H Richards 埃利斯 霍伍德 1977 應(yīng)力能量方法分析 1977 16 M J Hockenberger and E C DeMeter 對工件準(zhǔn)靜態(tài)分析功能位移在加 工夾具的應(yīng)用程序 制造科學(xué)雜志與工程 325 331 頁 1996 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 1 畢業(yè)設(shè)計 題 目 箱體加工工藝及夾具設(shè)計 系別與專業(yè) 班級與學(xué)號 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 2 摘要 在生產(chǎn)過程中 使生產(chǎn)對象 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 加工該工序的機車及機床的進給量 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 后計算該工序的基本時間 輔助時間和工作地服務(wù)時間 關(guān)鍵詞 工序 工位 工步 加工余量 定位方案 夾緊力 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 3 Abstract Enable producing the target in process of production raw materials the blank state of quality and quantity on part become always take place direct course of change ask craft course if the blank is made machining heat treatment assemble etc and call it the craft course In the course of making the craft is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want the locomotive of processing this process and the entering the giving amount of the lathe cut depth the rotational speed of the main shaft and speed of cutting the jig of this process the cutter and measuring tool a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves calculate basic time of this process auxiliary time and service time of place of working finally Keyword The process worker one worker s step the surplus of processing orient the scheme clamp strength 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 4 第 1 章 緒言 箱體零件是機器或部件的基礎(chǔ)零件 它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個整體 使這些零件保持正確的 相對位置 彼此能協(xié)調(diào)地工作 因此 箱體零件的制造精度將直接影響機器或部件的裝配質(zhì)量 進 而影響機器的使用性能和壽命 因而箱體一般具有較高的技術(shù)要求 由于機器的結(jié)構(gòu)特點和箱體在機器中的不同功用 箱體零件具有多種不同的結(jié)構(gòu)型式 其共 同特點是 結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜 箱壁薄而不均勻 內(nèi)部呈腔型 有若干精度要求較高的平面和孔系 還 有較多的緊固螺紋孔等 箱體零件的毛坯通常采用鑄鐵件 因為灰鑄鐵具有較好的耐磨性 減震性以及良好的鑄造性 能和切削性能 價格也比較便宜 有時為了減輕重量 用有色金屬合金鑄造箱體毛坯 如航空發(fā)動 機上的箱體等 在單件小批生產(chǎn)中 為了縮短生產(chǎn)周期有時也采用焊接毛坯 毛坯的鑄造方法 取決于生產(chǎn)類型和毛坯尺寸 在單件小批生產(chǎn)中 多采用木模手工造型 在 大批量生產(chǎn)中廣泛采用金屬模機器造型 毛坯的精度較高 箱體上大于 30 50mm 的孔 一般都鑄 造出底孔 以減少加工余量 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 5 第 2 章 零件工藝的分析 2 1 零件的工藝分析 2 1 1 要加工孔的 150 孔 110 孔和軸配合度為 H7 表面粗糙度為 Ra 1 6um 2 1 2 其它孔的表面粗糙度為 Ra 小于 6 3um 2 1 3 箱體的結(jié)合面的表面粗糙度為 Ra 1 6um 底面表面粗糙度為 Ra 12 5 um 2 1 確定毛坯的制造形式 由于鑄鐵容易成形 切削性能好 價格低廉 且抗振性和耐磨性也較好 因此 一般箱體 零件的材料大都采用鑄鐵 其牌號選用 HT200 中小批量生產(chǎn) 通常采用金屬摸機器造型 毛 坯的精度較高 毛坯加工余量可適當(dāng)減少 2 2 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性 箱體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜 加工的表面多 要求高 機械加工的工作量大 結(jié)構(gòu)工藝性有 以下幾方面值得注意 2 1 1 本箱體加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類 其中通孔加工工藝性最好 階梯孔 相對較差 2 1 2 箱體的內(nèi)端面加工比較困難 結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的尺寸小于刀具需穿過之孔 加工前的直徑 當(dāng)內(nèi)端面的尺寸過大時 還需采用專用徑向進給裝置 2 1 3 為了減少加工中的換刀次數(shù) 箱體上的緊固孔的尺寸規(guī)格應(yīng)保持一致 本箱體緊固 孔直徑為 17 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 6 第 3 章 擬定箱體加工的工藝路線 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分 通常先確定精基準(zhǔn) 然后確定粗基準(zhǔn) 3 1 1 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)大批大量生產(chǎn)的箱體通常以面和孔為精基準(zhǔn) 合箱前 箱蓋以結(jié)合面及兩個 17 孔 作為定位精基準(zhǔn) 下箱體也以結(jié)合面及其兩個 17 孔作為定位精基準(zhǔn) 合箱后 則以底面及 兩個 17 孔作為定位精基準(zhǔn) 即經(jīng)典的 一面兩銷 這種定位方式很簡單地限制了工件六 個自由度 定位穩(wěn)定可靠 這種定位方式夾緊方便 工件的夾緊變形小 易于實現(xiàn)自動定位和 自動夾緊 且不存在基準(zhǔn)不重合誤差 3 1 2 基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求 1 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn) 目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置 關(guān)系精度 如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面 則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置 精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn) 以求壁厚均勻 外形對稱 少裝夾等 2 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn) 例如 機床床身導(dǎo)軌面是其余量要 求均勻的重要表面 因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn) 加工床身的底面 再以底面作為精 基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面 這樣就能保證均勻地去掉較少的余量 使表層保留而細(xì)致的組織 以增加耐 磨性 3 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn) 這樣可以保證該面有足夠的加工余量 4 應(yīng)盡可能選擇平整 光潔 面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn) 以保證定位準(zhǔn)確夾緊可 靠 有澆口 冒口 飛邊 毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn) 必要時需經(jīng)初加工 5 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用 因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的 多次使用難以 保證表面間的位置精度 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 7 根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則 要以非加工表面為粗基準(zhǔn) 且粗基準(zhǔn)只能使用一次 對本工件 來說 箱蓋以 150 端面作為定位粗基準(zhǔn) 觀察面作為輔助基準(zhǔn) 下箱體則是以底面作為定位 粗基準(zhǔn)準(zhǔn) 以另外兩側(cè)面作為輔助基準(zhǔn) 3 2 加工路線的擬定 3 2 1 箱體工藝路線 ZQ350 箱蓋 工序 01 鑄造 工序 02 人工時效 工序 03 粗銑 半精銑 精銑 ZQ350 箱蓋結(jié)合面 工序 04 锪 10 35 深 4 鉆 10 17 孔 工序 05 鉆 攻 2 M12 螺紋 工序 06 銑觀察孔端面 工序 07 鉆觀察孔端面上 4 3 孔 鉆 攻 8 M8 螺紋 ZQ350 下箱體 工序 01 鑄造 工序 02 人工時效 工序 03 粗銑 半精銑 精銑 ZQ350 下箱體結(jié)合面 銑油槽 工序 04 銑 ZQ350 下箱體底面 工序 05 刮平 10 35 鉆 10 17 孔 工序 06 刮平 4 35 鉆 4 17 孔 工序 07 刮平放油孔 35 鉆 攻 M20 1 5 螺紋 工序 08 銑測油孔端面 工序 09 鉆測油孔端面上 12 孔 合箱后 工序 01 鉆 鉸 2 10 錐銷孔 并打入錐銷 工序 02 銑軸承孔端面 工序 03 粗鏜 半精鏜 精鏜各軸承孔及密封槽 工序 04 打開箱體 去毛刺 清銑 重新裝配 打入錐銷 擰緊螺栓 工序 05 檢驗至圖紙要求 入庫 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 8 第 4 章 機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝 分別確定各加工表面的加工余量及毛坯的尺寸如下 4 1 箱體 4 1 1 毛坯余量 1 150 孔 110 孔端面 表面粗糙度為 Ra12 5um 根據(jù) 機械加工工藝手冊 以下 簡稱 工藝手冊 表 2 3 5 及表 2 3 6 按公差等級 7 9 級 取 7 級 加工余量等級 取 F 級確定 單邊總余量 Z 4 0mm 2 結(jié)合面 表面粗糙度為 Ra1 6um 根據(jù) 機械加工工藝手冊 以下簡稱 工藝手冊 表 2 3 5 及表 2 3 6 按公差等級 7 9 級 取 7 級 加工余量等級取 F 級確定 單邊總余量 Z 4 0mm 粗銑 單邊余量 Z 3 0mm 半精銑 單邊余量 Z 0 7mm 精銑 單邊余量 Z 0 3mm 3 觀察孔端面 表面粗糙度為 Ra12 5um 根據(jù) 機械加工工藝手冊 以下簡稱 工藝 手冊 表 2 3 5 及表 2 3 6 按公差等級 7 9 級 取 7 級 加工余量等級取 F 級確定 單邊總余量 Z 4 0mm 4 150 孔 表面粗糙度為 Ra1 6 根據(jù) 機械加工工藝手冊 以下簡稱 工藝手冊 表 3 2 2 及表 3 4 4 按公差等級 7 9 級 取 7 級 加工余量等級取 F 級確定 單邊總余量 Z 4 0mm 粗鏜 單邊余量 Z 3 0mm 半精鏜 單邊余量 Z 0 7mm 精鏜 單邊余量 Z 0 3mm 5 110 孔 表面粗糙度為 Ra1 6 根據(jù) 機械加工工藝手冊 以下簡稱 工藝手冊 表 3 2 2 及表 3 4 4 按公差等級 7 9 級 取 7 級 加工余量等級取 F 級確定 單邊總余量 Z 4 0mm 粗鏜 單邊余量 Z 2 0mm 半精鏜 單邊余量 Z 0 7mm 精鏜 單邊余量 Z 0 3mm 6 箱體上其他的孔 因其尺寸不大 故采用實心鑄造 7 箱體上其他的不加工表面 要求不高 鑄造即可滿足其要求 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 9 第 5 章 確定切削用量及基本工時 5 1 ZQ350 箱蓋 工序 01 鑄造 工序 02 人工時效 工序 03 粗銑 半精銑 精銑 ZQ350 箱蓋結(jié)合面 工步一 粗銑 ZQ350 箱蓋結(jié)合面 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 粗銑 ZQ350 箱蓋結(jié)合面 機床 立式銑床 X51 刀具 采用高速鋼立銑刀 d w 50mm 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 730 mm 最大加工余量為 Zmax 4 0mm 粗糙度為 Ra3 2 分三次銑 削 切削深度 ap 3 0mm 確定進給量 f 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 0 45m s 即 27m min n 172 0 r mi54 30dw1vns 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 170r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 26 7 m min 當(dāng) nw 170r min 工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 fm fzznz 0 2 20 170 680 mm min 根據(jù)機床取 fm 750 mm min 切削時由于是粗銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 730 3 10 743mm 故機動工時為 tm 743 750 0 991min 工步二 半精銑 ZQ350 箱蓋結(jié)合面 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 半精銑 ZQ350 箱蓋結(jié)合面 機床 立式銑床 X51 刀具 采用高速鋼立銑刀 dw 50mm 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 10 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 730 mm 最大加工余量為 Zmax 4 0mm 粗糙度為 Ra3 2 分三次銑 削 切削深度 ap 0 7mm 確定進給量 f 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 0 45m s 即 27m min n 172 0 r mi54 30dw1vns 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 170r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 26 7 m min 當(dāng) nw 170r min 工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 fm fzznz 0 2 20 170 680 mm min 根據(jù)機床取 fm 750 mm min 切削時由于是粗銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 730 0 7 10 740 7mm 故機動工時為 tm 740 7 750 0 988min 工步三 精銑 ZQ350 箱蓋結(jié)合面 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 精銑 ZQ350 箱蓋結(jié)合面 機床 立式銑床 X51 刀具 采用高速鋼立銑刀 d w 50mm 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 730 mm 最大加工余量為 Zmax 4 0mm 粗糙度為 Ra3 2 分三次銑 削 切削深度 ap 0 3mm 確定進給量 f 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 0 45m s 即 27m min n 172 0 r mi54 30dw1vns 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 11 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 170r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 26 7 m min 當(dāng) nw 170r min 工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 fm fzznz 0 2 20 170 680 mm min 根據(jù)機床取 fm 750 mm min 切削時由于是粗銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 730 0 3 10 740 3mm 故機動工時為 tm 740 3 750 0 987min 工序 04 锪 10 35 深 4 鉆 10 17 孔 工步一 锪 10 35 深 4 1 加工條件 加工材料 HT200 硬度 200 220HBS 鑄件 工藝要求 孔徑 d 35mm 通孔 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機床 選用 Z3025 搖臂鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 其直徑 d 35mm 3 選擇切削用量 1 選擇進給量 f 按加工要求決定進給量 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 7 當(dāng)鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 0 4 fmr 時 100mm min 0d cv 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 1tv 故 100 1 0 1 0 0 75 1 0m min 75 m minkvc 0 1nd mr 354 7 682 4r mm 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 12 根據(jù) Z3025 型鉆床技術(shù)資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 750r mm 20mm min cv 4 計算基本工時 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 35mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 查出 yl 計算得 6y L 35 6 mm 41mm 故有 t 0 1367minmin4 0751 總的時間 T 10t 1 367min 工步二 鉆 10 17 孔 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 鉆 10 17 孔 機床 搖臂鉆床 Z3025 刀具 采用 17mm 的麻花鉆頭走刀一次 17mm 的麻花鉆 f 0 30mm r 工藝手冊 2 4 38 v 1 5m s 90m min 工藝手冊 2 4 41 r min 168dw 0vns 按機床選取 nw 1600r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 in 4 8510 V 機動工時 m31 0 6 t 工序 05 鉆 攻 2 M12 螺紋 工步一 鉆 2 M12 螺紋底孔 10 2 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 直徑為 10 2mm 的孔 機床 搖臂鉆床 Z3025 型 刀具 采用 10 2mm 的麻花鉆頭走刀一次 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 3 1 36 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 13 v 0 75m s 45m min 工藝手冊 2 4 41 ns 1000v dw 1405 r min 按機床選取 nw 1400r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 m in 8 4102 4 310d V 機動 工時 6 in 5 2 t 工步二 攻絲 2 M12 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 攻 2 個公制螺紋 M12mm 機床 搖臂鉆床 Z3025 型 刀具 M12 絲錐 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 3 1 36 v 0 75m s 45m min ns 1000v dw 1194 r min 按機床選取 nw 1200r min 按 工藝手冊 3 1 36 則實際切削速度 m in 2 451024 310d V 故機動加工時間 l 14mm l1 0 9mm l2 3mm t l l1 l2 2 nf 0 119 min 工序 06 銑觀察孔端面 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 銑觀察孔端面 機床 立式銑床 X51 刀具 采用高速鋼端銑刀 d w 200mm 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 285 mm 最大加工余量為 Zmax 4 0mm 粗糙度為 Ra12 5 一次銑削 切削深度 ap 4 0mm 確定進給量 f 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 2 5m s 即 150m min 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 14 r min 9 382014 35dw0vns 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 240r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 150 7 m min 當(dāng) nw 240r min 工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 fm fzznz 0 2 20 240 960 mm min 根據(jù)機床取 fm 1000 mm min 切削時由于是粗銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 285 4 0 10 299mm 故機動工時為 tm 299 1000 0 299min 工序 07 鉆觀察孔端面上 4 3 孔 鉆 攻 8 M8 螺紋 工步一 鉆觀察孔端面上 4 3 孔 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 鉆觀察孔端面上 4 3 孔 機床 搖臂鉆床 Z3025 型 刀具 采用 3mm 的麻花鉆頭走刀一次 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 3 1 36 v 0 15m s 9m min 工藝手冊 2 4 41 ns 1000v dw 955 r min 按機床選取 nw 1000r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 m in 42 91034 10d V 機動 工時 80 in 25 3 t 工步二 鉆觀察孔端面上 8 M8 螺紋的底孔 6 8 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 鉆觀察孔端面上 8 M8 螺紋的底孔 6 8 機床 搖臂鉆床 Z3025 型 刀具 采用 6 8mm 的麻花鉆頭走刀一次 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 3 1 36 v 0 35m s 21m min 工藝手冊 2 4 41 ns 1000v dw 984 r min 按機床選取 nw 1000r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 m in 4 21108 64 310d V 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 15 機動 工時 min621 0i 2510 34 8 t 工步三 攻觀察孔端面上 8 M8 螺紋 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 攻觀察孔端面上 8 M8 螺紋 機床 搖臂鉆床 Z3025 型 刀具 M8 絲錐 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 3 1 36 v 0 35m s 21m min ns 1000v dw 836 r min 按機床選取 nw 800r min 按 工藝手冊 3 1 36 則實際切削速度 m in 1 20184 310d V 故機動加工時間 l 13mm l1 0 6mm l2 3mm t l l1 l2 8 nf 0 664 min 5 2 ZQ350 下箱體 工序 01 鑄造 工序 02 人工時效 工序 03 粗銑 半精銑 精銑 ZQ350 下箱體結(jié)合面 銑油槽 工步一 粗銑 ZQ350 下箱體結(jié)合面 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 粗銑 ZQ350 下箱體結(jié)合面 機床 臥式銑床 X62 刀具 采用高速鋼圓柱銑刀 d w 50mm 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 730 mm 最大加工余量為 Zmax 4 0mm 粗糙度為 Ra3 2 分三次銑 削 切削深度 ap 3 0mm 確定進給量 f 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 0 45m s 即 27m min 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 16 n 172 0 r mi54 30dw1vns 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 170r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 26 7 m min 當(dāng) nw 170r min 工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 fm fzznz 0 2 20 170 680 mm min 根據(jù)機床取 fm 750 mm min 切削時由于是粗銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 730 3 10 743mm 故機動工時為 tm 743 750 0 2 0 991min 工步二 半精銑 ZQ350 下箱體結(jié)合面 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 半精銑 ZQ350 下箱體結(jié)合面 機床 臥式銑床 X62 刀具 采用高速鋼圓柱銑刀 d w 50mm 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 730 mm 最大加工余量為 Zmax 4 0mm 粗糙度為 Ra3 2 分三次銑 削 切削深度 ap 0 7mm 確定進給量 f 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 0 45m s 即 27m min n 172 0 r mi54 30dw1vns 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 170r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 26 7 m min 當(dāng) nw 170r min 工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 fm fzznz 0 2 20 170 680 mm min 根據(jù)機床取 fm 750 mm min 切削時由于是粗銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 730 0 7 10 740 7mm 故機動工時為 tm 740 7 750 0 988min 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 17 工步三 精銑 ZQ350 下箱體結(jié)合面 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 精銑 ZQ350 下箱體結(jié)合面 機床 臥式銑床 X62 刀具 采用高速鋼圓柱銑刀 d w 50mm 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 730 mm 最大加工余量為 Zmax 4 0mm 粗糙度為 Ra3 2 分三次銑 削 切削深度 ap 0 3mm 確定進給量 f 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 0 45m s 即 27m min n 172 0 r mi54 30dw1vns 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 170r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 26 7 m min 當(dāng) nw 170r min 工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 fm fzznz 0 2 20 170 680 mm min 根據(jù)機床取 fm 750 mm min 切削時由于是粗銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 730 0 3 10 740 3mm 故機動工時為 tm 740 3 750 0 987min 工步四 銑油槽 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 銑油槽 機床 臥式銑床 X62 刀具 采用高速鋼三面刃銑刀 d w 90mm 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 45mm 最大加工余量為 Zmax 6 0mm 粗糙度為 Ra3 2 一次銑削 切削深度 ap 6 0mm 確定進給量 f 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 18 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 5m s 即 300m min 1062 r min94 310dwvns 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 1000r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 282 6 m min 當(dāng) nw 1000r min 工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 fm fzznz 0 2 20 1000 4000 mm min 切削時由于是銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 45 6 51mm 故機動工時為 tm 51 4000 0 013min 工序 04 銑 ZQ350 下箱體底面 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 銑 ZQ350 下箱體底面 機床 立式銑床 X51 刀具 采用高速鋼端銑刀 d w 100mm 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 100 mm 最大加工余量為 Zmax 4 0mm 粗糙度為 Ra12 5 一次銑削 切削深度 ap 4 0mm 確定進給量 f 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 1 5m s 即 90m min n 286 r mi104 39dw10vns 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 275r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 86 4 m min 當(dāng) nw 170r min 工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 fm fzznz 0 2 20 275 1100 mm min 根據(jù)機床取 fm 1100 mm min 切削時由于是銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 100 4 10 114mm 故機動工時為 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 19 tm 114 1100 0 104min 總的工時 T 2 tm 0 208min 工序 05 刮平 10 35 鉆 10 17 孔 工步一 刮平 10 35 1 加工條件 加工材料 HT200 硬度 200 220HBS 鑄件 工藝要求 孔徑 d 35mm 通孔 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機床 選用 Z3025 搖臂鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 其直徑 d 35mm 3 選擇切削用量 1 選擇進給量 f 按加工要求決定進給量 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 7 當(dāng)鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 0 4 fmr 時 100mm min 0d cv 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 1tv 故 100 1 0 1 0 0 75 1 0m min 75 m minkvc 0 1nd mr 354 7 682 4r mm 根據(jù) Z3025 型鉆床技術(shù)資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 750r mm 20mm min cv 4 計算基本工時 根據(jù)公式 nf Ltm 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 20 式中 l 35mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 查出 ylL 計算得 6ym L 35 6 mm 41mm 故有 t 0 1367minin4 0751 總的時間 T 10t 1 367min 工步二 鉆 10 17 孔 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 鉆 10 17 孔 機床 搖臂鉆床 Z3025 刀具 采用 17mm 的麻花鉆頭走刀一次 17mm 的麻花鉆 f 0 30mm r 工藝手冊 2 4 38 v 1 5m s 90m min 工藝手冊 2 4 41 r min 168dw 0vns 按機床選取 nw 1600r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 in 4 8510 V 機動工時 m31 0 6 t 工序 06 刮平 4 35 鉆 4 17 孔 工步一 刮平 4 35 1 加工條件 加工材料 HT200 硬度 200 220HBS 鑄件 工藝要求 孔徑 d 35mm 通孔 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機床 選用 Z3025 搖臂鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 其直徑 d 35mm 3 選擇切削用量 1 選擇進給量 f 按加工要求決定進給量 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 7 當(dāng)鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 21 2 計算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 0 4 fmr 時 100mm min 0dm cv 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 1tv 故 100 1 0 1 0 0 75 1 0m min 75 m minkvc 0 1nd mr 354 7 682 4r mm 根據(jù) Z3025 型鉆床技術(shù)資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 750r mm 20mm min cv 4 計算基本工時 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 35mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 查出 yl 計算得 6y L 35 6 mm 41mm 故有 t 0 1367minmin4 0751 總的時間 T 4t 0 547min 工步二 鉆 4 17 孔 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 鉆 4 17 孔 機床 搖臂鉆床 Z3025 刀具 采用 17mm 的麻花鉆頭走刀一次 17mm 的麻花鉆 f 0 30mm r 工藝手冊 2 4 38 v 1 5m s 90m min 工藝手冊 2 4 41 r min 168dw 0vns 按機床選取 nw 1600r min 按 工藝手冊 3 1 36 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 22 所以實際切削速度 min 4 8510 nwd V 機動工時 21 0 36 4 t 工序 07 刮平放油孔 35 鉆 攻 M20 1 5 螺紋 工步一 刮平放油孔 35 1 加工條件 加工材料 HT200 硬度 200 220HBS 鑄件 工藝要求 孔徑 d 35mm 通孔 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525 立式鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 其直徑 d 35mm 3 選擇切削用量 1 選擇進給量 f 按加工要求決定進給量 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 7 當(dāng)鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 0 4 fmr 時 100mm min 0d cv 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 1tv 故 100 1 0 1 0 0 75 1 0m min 75 m minkvc 0 1nd mr 354 7 682 4r mm 根據(jù) Z3025 型鉆床技術(shù)資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 750r mm 20mm min cv 4 計算基本工時 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 23 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 35mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 查出 yl 計算得 6y L 35 6 mm 41mm 故有 t 0 136minmin4 0751 工步二 鉆 M20 1 5 螺紋底孔 17 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 鉆 M20 1 5 螺紋底孔 17 機床 搖臂鉆床 Z3025 型 刀具 采用 17mm 的麻花鉆頭走刀一次 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 3 1 36 v 1 5m s 90m min 工藝手冊 2 4 41 ns 1000v dw 955 r min 按機床選取 nw 1000r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 m in 42 91034 10d V 機動 工時 7 in 25 3 t 工步三 攻 M20 1 5 螺紋 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 攻 M20 1 5 螺紋 機床 搖臂鉆床 Z525 型 刀具 M20 絲錐 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 3 1 36 v 0 35m s 21m min ns 1000v dw 334 4 r min 按機床選取 nw 375r min 按 工藝手冊 3 1 36 則實際切削速度 m in 6 2310754 310d V 故機動加工時間 l 27mm l1 1 5mm l2 5mm t l l1 l2 nf 0 357 min 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 24 工序 08 銑測油孔端面 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 銑測油孔端面 機床 立式銑床 X51 刀具 采用高速鋼立銑刀 d w 20mm 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 36 mm 最大加工余量為 Zmax 4 0mm 粗糙度為 Ra12 5 一次銑削 切削深度 ap 4 0mm 確定進給量 f 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 0 45m s 即 27m min n 429 r mi01 37dw0vns 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 400r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 25 1 m min 切削時由于是銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 36 4 6 46mm 故機動工時為 tm 46 400 0 2 0 575min 工序 09 鉆測油孔端面上 12 孔 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 鉆測油孔端面上 12 孔 機床 立式鉆床 Z525 型 刀具 采用 12mm 的麻花鉆頭走刀一次 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 3 1 36 v 0 75m s 45m min 工藝手冊 2 4 41 ns 1000v dw 1194 r min 按機床選取 nw 1200r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 m in 2 451024 310d V 機動 工時 i3 in 5 69 t 5 3 合箱后 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 25 工序 01 鉆 2 10 錐銷孔 并打入錐銷 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 鉆 2 10 錐銷孔 機床 搖臂鉆床 Z3025 型 刀具 采用 10mm 的麻花鉆頭走刀一次 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 3 1 36 v 0 75m s 45m min 工藝手冊 2 4 41 ns 1000v dw 1433 r min 按機床選取 nw 1400r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 m in 0 4104 310d V 機動 工時 3 i 25 t 工序 02 銑軸承孔端面 1 加工條件 工件材料 灰鑄鐵 HT200 加工要求 銑軸承孔端面 機床 立式銑床 X51 刀具 采用高速鋼立銑刀 d w 50mm 量具 游標(biāo)卡尺 2 計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為 612 mm 最大加工余量為 Zmax 4 0mm 粗糙度為 Ra12 5 一次銑削 切削深度 ap 4 0mm 確定進給量 f 根據(jù) 工藝手冊 表 2 4 75 確定 fz 0 2mm Z 切削速度 參考有關(guān)手冊 確定 V 2 5m s 即 150m min n 95 4 r mi014 3dw0vns 根據(jù)表 2 4 86 取 nw 1000r min 故實際切削速度為 V dwn w 1000 157 m min 切削時由于是銑 故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件 則行程為 l l1 l2 612 4 6 622mm 故機動工時為 tm 622 1000 0 2 3 11min 總的工時 T 2tm 6 22min 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 26 工序 03 粗鏜 半精鏜 精鏜各軸承孔及密封槽 工步一 粗鏜各軸承孔及密封槽 工件材料 HT200 加工要求 粗鏜各軸承孔及密封槽 機床 雙面鏜床 刀具 鏜刀 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 v 2 5m s 150m min 工藝手冊 2 4 41 ns 1000v dw 318 5 r min 按機床選取 nw 300r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 m in 3 140 d V 機動工時 920 53 6t1 工步二 半精鏜各軸承孔及密封槽 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 半精鏜各軸承孔及密封槽 機床 雙面鏜床 刀具 鏜刀 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 v 2 5m s 150m min 工藝手冊 2 4 41 ns 1000v dw 318 5 r min 按機床選取 nw 300r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 m in 3 140 d V 機動工時 89 253 76t1 工步三 精鏜各軸承孔及密封槽 工件材料 灰鑄鐵 加工要求 精鏜各軸承孔及密封槽 機床 雙面鏜床 刀具 鏜刀 f 0 25mm r 工藝手冊 2 4 38 v 2 5m s 150m min 工藝手冊 2 4 41 ns 1000v dw 318 5 r min 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 27 按機床選取 nw 300r min 按 工藝手冊 3 1 36 所以實際切削速度 m in 3 140 d V 機動工時 8 253 6t1 工序 04 打開箱體 去毛刺 清銑 重新裝配 打入錐銷 擰緊螺栓 工序 05 檢驗至圖紙要求 入庫 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 28 第 6 章 專用夾具的設(shè)計 6 1 箱蓋銑觀察孔端面夾具設(shè)計 6 1 1 問題的指出 為了提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本 保證加工質(zhì)量 降低勞動強度 需要設(shè)計專用夾具 對于箱蓋加工工序 06 銑觀察孔端面 由于對加工精度要求不是很高 所以在本道工序加工時 主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度 6 1 2 夾具設(shè)計 1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知 箱蓋的觀察孔端面 以結(jié)合面及兩個 17 孔為定位基準(zhǔn) 為了提高加工效率 決定采用高速鋼端銑刀對觀察孔端面進行加工 同時 為了降低生產(chǎn) 成本 此夾具采用手動夾緊 2 定位方案和元件設(shè)計 根據(jù)工序圖及對零件的結(jié)構(gòu)的分析 此夾具定位以結(jié)合面與夾具體相配合限制三個自由度 一個 17 孔與圓柱銷相配合 限制兩個自由度 另一個 17 孔與削邊銷相配合 限制一個自 由度 這樣六個自由度被完全限制 實現(xiàn)了工件的完全定位 3 夾緊方案和夾緊元件設(shè)計 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和夾緊方向 采用 U 型壓板夾緊機構(gòu) 在設(shè)計時 保證 1 夾緊動作準(zhǔn)確可靠 采用 U 型壓板 壓板和工件的接觸面應(yīng)做成平面 以防止接觸不良或改變著力點而破壞定位 一般采用高螺母 以求扳手?jǐn)Q緊可靠 六角螺母頭也不易打滑損壞 支柱的高低應(yīng)能調(diào)節(jié) 以 便適應(yīng)工件受壓面高低不一時仍能正確夾緊 2 操作效率高 壓板上供螺釘穿過的孔應(yīng)作成長圓孔 以便松開工件時 壓板可迅速后撤 易于裝卸 螺 旋夾緊機構(gòu)各元件均已標(biāo)準(zhǔn)化 其材料 熱處理要求和結(jié)構(gòu)尺寸都可以查表求得 4 切削力及夾緊力的計算 刀具 高速鋼端銑刀 d w 200mm 則 F 9 81 54 5 ap0 9af0 74ae1 0Zd0 1 0 F z 切削手冊 查表得 d 0 225mm Z 20 a e 192 af 0 2 ap 2 5mm F z 1 06 所以 F 9 81 54 5 2 50 9 0 20 74 192 20 1 06 225 6705N 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 29 查表可得 銑削水平分力 垂直分力 軸向力與圓周分力的比值 FL FE 0 8 FV FE 0 6 FX Fe 0 53 故 F L 0 8 FE 0 8 6705 5364N FV 0 6 FE 0 6 6705 4023N FX 0 53 FE 0 53 6705 3554N 在計算切削力時 必須考慮安全系數(shù) 安全系數(shù) K K1K2K3K4 式中 K 1 基本安全系數(shù) 2 5 K2 加工性質(zhì)系數(shù) 1 1 K3 刀具鈍化系數(shù) 1 1 K2 斷續(xù)切削系數(shù) 1 1 則 F K FH 2 5 1 1 1 1 1 1 10728 35697N 選用螺旋 U 型壓板夾緊機構(gòu) 故夾緊力 fN 1 2 F f 為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù) f 0 25 則 N 0 5 35697 0 25 71394N 5 具設(shè)計及操作的簡要說明 在設(shè)計夾具時 為降低成本 可選用手動螺釘夾緊 本道工序的銑床夾具就是選擇了手動 螺旋 U 型壓板的夾緊機構(gòu) 由于本工序是銑加工 切削力比較大 為夾緊工件 勢必要求工人 在夾緊工件時更加吃力 增加了勞動強度 因此應(yīng)設(shè)法降低切削力 可以采取的措施是提高毛 坯的制造精度 使最大切削深度降低 以降低切削力 夾具上裝有對刀塊 可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀 與塞尺配合使用 6 2 合箱后 粗鏜 半精鏜 精鏜各軸承孔及密封槽 本夾具主要用來粗鏜 半精鏜 精鏜各軸承孔及密封槽 由加工本道工序的工序簡圖可知 以底面及兩個 17 孔作為定位基準(zhǔn) 加工精度相對較高 因此在本道工序加工時 主要應(yīng)考 慮提高勞動生產(chǎn)率 降低勞動強度 同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量 6 2 1 定位基準(zhǔn)的選擇 在進行粗鏜 半精鏜 精鏜各軸承孔及密封槽加工工序時 17 孔 下箱體底面均已加工 因 此工件選用下箱體底面及兩個 17 孔作為定位基面 下箱體底面與夾具體的凸臺面相配合限 制三個自由度 一個 17 孔與圓柱銷相配合 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 30 限制兩個自由度 另一 17 孔與削邊銷配合限制一自由度 這樣工件就實現(xiàn)了完全定位 6 2 2 定位元件的設(shè)計 本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位 所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷 因 此進行定位元件的設(shè)計主要是對圓柱銷與削邊銷進行設(shè)計 由加工工藝孔工序簡圖可計算出兩工藝孔中心距 gLmLg 2 39850312 由于兩工藝孔有位置度公差 所以其尺寸公差為 Lg 所以兩工藝孔的中心距為 3 0298 根據(jù) 機床夾具設(shè)計手冊 心軸與圓柱銷的設(shè)計計算過程如下 1 確定心軸與圓柱銷中心距尺寸 及其偏差xLLx xLgm 3 mLg1 03 1 5 2 確定圓柱銷直徑 及其公差1dd 基準(zhǔn)孔最小直徑 D71 1 取 H7d 所以圓柱銷尺寸為 m018 3 確定削邊銷的直徑 及其公差d1d 基準(zhǔn)孔最小直徑 d71 取 H7 所以削邊銷尺寸為 018 4 圓柱銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙 2 2 12 DbLgx 其中 基準(zhǔn)孔最小直徑 圓柱銷與基準(zhǔn)孔的配合間隙1m3 016 7 30 42 5 補償值 Lxg 2 8 1 2min1 6 2 3 定位誤差分析 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 31 本夾具選用的定位元件為一面 一心軸 一圓柱銷定位 其定位誤差主要為 1 移動時基準(zhǔn)位移誤差 yj yj min11XDd 0 009 0 027 0 016 0 052mm 2 轉(zhuǎn)角誤差 Lddtg2min2min11 其中 in1in2XXgx 028 309264 27 6 07 18 tg 65 6 2 4 鏜削力與夾緊力計算 1 鏜削力 根據(jù) 機械加工工藝手冊 可查得 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工 鏜削力 由 切削手冊 得 鏜削力 式 5 2 6 08 2HBDfF 鏜削力矩 式 5 3 91T 式中 D 150mm maxaxmin187491733 代入公式 5 2 和 5 3 得10 2fr 0 8 665741FN 1 9 0 9T 2 夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 FKf 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù) 取 25 01 f F G G 為工件自重zP NfFN4 3521 夾緊螺釘 公稱直徑 d 20mm 材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6 8 級 MPaB06 MPaBs4801 螺釘疲勞極限 B9263 2 1 極限應(yīng)力幅 akma751li 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 32 許用應(yīng)力幅 MPaSa3 17lim 螺釘?shù)膹姸刃：?螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s s 3 5 4 取 s 4 得 Pa120 滿足要求 8 24cHdF MNc53 1 經(jīng)校核 滿足強度要求 夾具安全可靠 6 2 5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具用于合箱后 粗鏜 半精鏜 精鏜各軸承孔及密封槽 夾具的定位采用 一面兩銷 定位可靠 定位誤差較小 其夾緊則是由兩 U 型壓板 螺栓 螺母 彈簧等組成 夾緊簡單 快速 可靠 有利于提高生產(chǎn)率 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 33 結(jié)論 在本次畢業(yè)設(shè)計中 我們將設(shè)計主要分為兩大部分進行 工藝編制部分和夾具設(shè)計部分 在工藝部分中 我們涉及到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 機車及機床的進給量 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 最后計算該工序的基本時間 輔助時間和工作地服務(wù)時間 其中 工序機 床的進給量 主軸轉(zhuǎn)速和切削速度需要計算并查手冊確定 通過這次畢業(yè)設(shè)計 使我對大學(xué)四年所學(xué)的知識有了一次全面的綜合運用 也學(xué)到了許 多上課時沒涉及到的知識 尤其在利用手冊等方面 對今后畢業(yè)出去工作都有很大的幫助 另 外 在這次設(shè)計當(dāng)中 指導(dǎo)老師在大多數(shù)時間犧牲自己的寶貴休息時間 對我們進行細(xì)心的指 導(dǎo) 我對他們表示衷心的感謝 老師 您辛苦了 在這次畢業(yè)設(shè)計中 我基本完成了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù) 達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的目的 但是 我知 道自己的設(shè)計還有許多不足甚至錯誤 希望老師們能夠諒解 謝謝 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 34 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計受到了院系各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視 得到了全校教師的大力支持與幫助 在此 我衷心的向你們道一聲 你們辛苦了 通過畢業(yè)設(shè)計 是對我們四年來所學(xué)知識的綜合的檢測 更是一個對所學(xué)知識的回顧及綜 合復(fù)習(xí)的過程 對機械繪圖 工程材料 機械設(shè)計 夾具設(shè)計等過程等都有了更進一步的認(rèn)識 感謝院系領(lǐng)導(dǎo)給了我足夠時間來完成整套夾具設(shè)計 在設(shè)計過程中 得到了老師和同學(xué)的 幫助與指導(dǎo) 在此表示感謝 也對做相關(guān)題目的同學(xué)的資助表示感謝 感謝他們在模具設(shè)計過 程中對我的幫助和指導(dǎo) 尤其對擔(dān)任本次設(shè)計的指導(dǎo)老師表示深深敬意 在設(shè)計過程中遇到一 些困難 在老師的幫助下我才順利的完成了該夾具的設(shè)計 他對我設(shè)計過程中出現(xiàn)的疏忽與不 足之處提出批評與修改建議 使我的設(shè)計的夾具最終更加的完善 這次設(shè)計我深知有很多不足 在此懇請大家給予指導(dǎo) 減速器箱體夾具畢業(yè)設(shè)計 論文 35 參考文獻(xiàn) 1 鄒青 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 北京 機械工業(yè)出版社 2004 8 2 趙志修 主編 機械制造工藝學(xué) 北京 機械工業(yè)出版社 1984 2 3 孫麗媛 主編 機械制造工