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畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(I軸法蘭盤——大批量生產(chǎn))
1. I軸法蘭盤零件圖
2. I軸法蘭盤毛坯圖
3. I軸法蘭盤加工工藝過程卡片
4. I軸法蘭盤加工工序卡片
5. 夾具設(shè)計(jì)裝配圖
6. 夾具設(shè)計(jì)零件圖
7. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
(一)封面包含的內(nèi)容(已統(tǒng)一印制):
(二)具體項(xiàng)目及要求:
1.原創(chuàng)性聲明(本聲明由設(shè)計(jì)作者親筆簽名)
畢業(yè)設(shè)計(jì)原創(chuàng)性聲明
本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)工作所取得的成果。據(jù)我所知,除設(shè)計(jì)中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本設(shè)計(jì)不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表的成果。對(duì)本設(shè)計(jì)的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在設(shè)計(jì)說明書中作了明確說明并表示謝意。
作者簽名: 日期:
2.目錄
目錄頁(yè)排版只排到二級(jí)標(biāo)題,即章和節(jié),必須標(biāo)明頁(yè)碼。目錄含說明書正文章節(jié)、結(jié)論、附錄、參考文獻(xiàn)、致謝等。
3.正文
(1)格式:主體部分的編寫格式由引言(緒論)開始,以結(jié)論結(jié)束。主體部分必須另頁(yè)開始。
(2)序號(hào):畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書各章應(yīng)有序號(hào),序號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字編碼,層次格式為:
1 ××××(三號(hào)黑體,居左)
××××××××××××××××××××××(內(nèi)容用小四號(hào)宋體)。
1.1 ××××(小三號(hào)黑體,居左)
×××××××××××××××××××××(內(nèi)容用小四號(hào)宋體)。
1.1.1 ××××(四號(hào)宋體,居左)
××××××××××××××××××××(內(nèi)容用小四號(hào)宋體)。
(3)設(shè)計(jì)說明書中的圖、表、公式、算式等一律用阿拉伯?dāng)?shù)字分別依序連續(xù)編排序號(hào)。其標(biāo)注形式應(yīng)便于互相區(qū)別,可分別為:圖1-1,1-2…,2-1,2-2…、表1-1,1-2…,2-1,2-2…、公式(1-1),(1-2)…(2-1),(2-2)…等。
設(shè)計(jì)說明書中對(duì)某一問題、概念、觀點(diǎn)等的簡(jiǎn)單解釋、說明、評(píng)價(jià)、提示等,如不宜在正文中出現(xiàn),可采用加注的形式。注應(yīng)編排序號(hào),注的序號(hào)以同一頁(yè)內(nèi)出現(xiàn)的先后次序單獨(dú)排序,用①、②、③……依次標(biāo)示在需加注處,以上標(biāo)形式表示。注的說明文字以序號(hào)開頭。注的具體說明文字列于同一頁(yè)內(nèi)的下端,與正文之間用一條左對(duì)齊.占頁(yè)面1/4寬長(zhǎng)度的橫線分隔。
設(shè)計(jì)說明書中以任何形式引用的資料,均須標(biāo)出引用出處。
(4)結(jié)論:結(jié)論是最終的,總體的結(jié)論,不是正文中各段的小結(jié)的簡(jiǎn)單重復(fù),結(jié)論應(yīng)該準(zhǔn)確、完整、明確、精煉。文章的注釋,引文要按一定順序采用頁(yè)末或篇末注,引文要注明所引文字的頁(yè)碼。
4.參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)應(yīng)是畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生親自考察過的對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)有參考價(jià)值的文獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)應(yīng)具有權(quán)威性,要注意引用最新的文獻(xiàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生在選題前后文獻(xiàn)閱讀量不少于5篇,將其列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)表,并在正文中引用內(nèi)容處注明參考文獻(xiàn)編號(hào)(按出現(xiàn)先后順序編排)。作者在正文中引用的文獻(xiàn)要在此羅列出來,以一定的標(biāo)準(zhǔn)按序號(hào)排列。參考文獻(xiàn)要列出文獻(xiàn)編、著、撰、譯者等文獻(xiàn)責(zé)任者的姓名,出版地點(diǎn),出版機(jī)構(gòu),出版時(shí)間,報(bào)刊還需列出年份、卷、期或版次。
參考文獻(xiàn)以文獻(xiàn)在整個(gè)設(shè)計(jì)說明書中出現(xiàn)的次序用[1]、[2]、[3]……形式統(tǒng)一排序,以上標(biāo)形式表示依次列出。
參考文獻(xiàn)的表示格式為:
著作:[序號(hào)]作者.譯者.書名.版本(第一版不標(biāo)).出版地:出版社,出版時(shí)間,引用部分起止頁(yè)
期刊:[序號(hào)]作者.譯者.文章題目.期刊名.年份,卷號(hào)(期數(shù)): 引用部分起止頁(yè)
會(huì)議論文集:[序號(hào)]作者.譯者.文章名.文集名,會(huì)址,開會(huì)年.出版地:出版者,出版時(shí)間,引用部分起止頁(yè)
5.致謝
致謝部分主要感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,給予過自己幫助、指導(dǎo)的老師、師傅和同學(xué),言辭要誠(chéng)懇、真切。中文字體為宋體,英文字體為Time New Roman;字號(hào)為小4號(hào);字符間距為標(biāo)準(zhǔn);行距為20磅,篇幅以一頁(yè)紙為限。
三、編寫要求
(一)頁(yè)面要求:畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書須用A4標(biāo)準(zhǔn)白紙,一律采用單面打??;畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書頁(yè)邊距按以下標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置:上邊距(天頭)為:30 mm;下邊距(地腳)25mm;左邊距和右邊距為:25mm;裝訂線:5mm;頁(yè)眉:15mm頁(yè)腳:15mm。
(二)頁(yè)眉:頁(yè)眉從正文頁(yè)開始到論文最后一頁(yè),均需設(shè)置。頁(yè)眉內(nèi)容:左為學(xué)院LOGO,畢業(yè)設(shè)計(jì)題目(居中),打印字號(hào)為小5號(hào)宋體,頁(yè)眉之下有一條下劃線。
(三)頁(yè)腳內(nèi)容:頁(yè)碼(第*頁(yè)共*頁(yè),居中),打印字號(hào)為小5號(hào)宋體。
(四)字體與間距:畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書中文字體(除標(biāo)題外)均為小四號(hào)宋體,英文字體為小四號(hào)Time New Roman;字間距設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)字間距;行間距設(shè)置為固定值1.5倍行距。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(作品)要求
畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)施專業(yè)教學(xué)計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的必不可少的實(shí)踐性環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析問題、解決問題的能力,并檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果和理論研究水平的重要手段。
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題應(yīng)當(dāng)在本專業(yè)范圍之內(nèi),并符合本專業(yè)的特點(diǎn),與崗位相關(guān)、專業(yè)貼近;選題時(shí)應(yīng)選擇應(yīng)用性強(qiáng),或者當(dāng)前本專業(yè)領(lǐng)域需要解決的實(shí)際問題作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題。
2、畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成,并做到理念清晰,思路清楚,結(jié)構(gòu)合理,方法合適可行。
3、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書應(yīng)觀點(diǎn)明確,材料詳實(shí),結(jié)構(gòu)合理,層次清楚,語言通順,并能有自己的見解、體會(huì)和分析;畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的字?jǐn)?shù)一般應(yīng)在5000~8000字,形式應(yīng)符合規(guī)定的格式要求。
4、參考文獻(xiàn)務(wù)必在8篇以上,盡量少引用2000年前文獻(xiàn),文獻(xiàn)所采用的內(nèi)容需符合文章內(nèi)容,具體可咨詢指導(dǎo)教師。
4、學(xué)生應(yīng)在實(shí)事求是、深入實(shí)際的基礎(chǔ)上,運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),獨(dú)立完成具有一定質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
5、畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下,設(shè)計(jì)不及格者,不予畢業(yè)。
優(yōu)秀:設(shè)計(jì)(作品)緊密結(jié)合專業(yè)和崗位,能很好解決工作和生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題,有一定創(chuàng)見性,條理清楚,欄目齊全,格式規(guī)范,符合有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn);
良好:設(shè)計(jì)(作品)緊密結(jié)合崗位,與所學(xué)專業(yè)有一定的關(guān)聯(lián),能解決工作和生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題,理念正確,條理清楚,欄目齊全,格式規(guī)范,符合有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn);
中等:設(shè)計(jì)(作品)緊密結(jié)合崗位,能解決部分工作和生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題,理念無原則性錯(cuò)誤,條理比較清楚,欄目齊全,格式比較規(guī)范,基本符合有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn);
及格:設(shè)計(jì)(作品)與崗位結(jié)合較好,能解決工作和生產(chǎn)過程中的少許實(shí)際問題,理念無原則性錯(cuò)誤,條理基本清楚,欄目較齊全,格式基本規(guī)范,基本符合有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn);
不及格:設(shè)計(jì)(作品)理念有原則性錯(cuò)誤或結(jié)論不正確,條理不清楚,欄目不齊全,格式不規(guī)范,不符合有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)(符合以上二條及以上)。
凡發(fā)現(xiàn)違背畢業(yè)設(shè)計(jì)(作品)原創(chuàng)性聲明,有嚴(yán)重抄襲現(xiàn)象者,一律評(píng)定為不及格。
附件16
《畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書》格式和字體參考樣式
三號(hào)黑體加粗
一級(jí)標(biāo)題 小四號(hào)宋體加粗
目 錄
1 前言 1
2污染底泥產(chǎn)生的機(jī)理 2
二級(jí)標(biāo)題均為小四號(hào)宋體,行距1. 5倍
3 底泥中氮、磷的變化趨勢(shì) 3
3.1底泥與養(yǎng)殖水體中氮、磷的關(guān)系 4
3.2養(yǎng)殖水體中氮的循環(huán)與平衡 5
3.3養(yǎng)殖水體中磷的循環(huán)與平衡 6
4 底泥中微生物代謝 7
4.1 底泥中氮的微生物代 7
4.2 底泥中磷的微生物代謝 8
5 污染底泥的處理措施 10
6 參考文獻(xiàn) 10
7 后記 11
杭州萬向職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第 1 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
30
車
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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)
車床
CA6140
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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
車左端面
CA6140 專用夾具 ,外圓車刀
350
20.2
0.8
3
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
杭州萬向職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第2 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
40
車
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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)
車床
CA6140
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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
車右端面
CA6140 專用夾具 ,外圓車刀
350
20.2
0.8
3
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
杭州萬向職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第 3 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
50
車
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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)
車床
CA6140
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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
車Φ120和Φ116外圓
CA6140 專用夾具 ,外圓車刀
350
20.2
0.8
3
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
杭州萬向職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第 4 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
60
車
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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)
車床
CA6140
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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
Φ100、Φ62、Φ55外圓
CA6140 專用夾具 ,外圓車刀
350
20.2
0.8
3
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
杭州萬向職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第 5 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
70
車
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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)
車床
CA6140
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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
車Ф36、Ф60、Ф72內(nèi)圓
CA6140 專用夾具 ,外圓車刀
350
20.2
0.8
3
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
杭州萬向職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第 6 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
80
車
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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)
車床
CA6140
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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
車寬7.5槽
CA6140 專用夾具,切槽車刀
350
20.2
0.8
3
1
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
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杭州萬向職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第 7 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
90
車
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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)
車床
CA6140
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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
車2x0.5退刀槽
CA6140 專用夾具,切槽車刀
350
20.2
0.8
3
1
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
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產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第 8 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
100
鉆
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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
Z525
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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
鉆絞3-Φ9孔,锪Φ15
鉆頭,專用夾具
400
45
0.5
2
1
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
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日 期
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產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第 9 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
110
鉆
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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
Z525
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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2-M8螺紋孔
鉆頭, 絲錐,專用夾具
400
45
0.5
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)
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
杭州萬向職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第 10 頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
120
銑
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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
X63
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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
銑距離140mm的側(cè)面
銑刀,專用夾具
380
30
0.5
2
1
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
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會(huì) 簽(日期)
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處數(shù)
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日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
杭州萬向職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工序卡
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零件名稱
I軸法蘭盤
共 11 頁(yè)
第 11頁(yè)
車 間
工 序 號(hào)
工 序 名 稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
130
銑
35鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)量
鍛造
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
X63
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
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
銑距離137mm的側(cè)面
銑刀,專用夾具
380
30
0.5
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)
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處數(shù)
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日 期
標(biāo)記
處數(shù)
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日 期
描?? 圖
描?? 校
底圖號(hào)
裝訂號(hào)
杭州萬向職業(yè)技術(shù)學(xué)院
機(jī)械加工工藝過程卡
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
共? 1 頁(yè)
產(chǎn)品名稱
I軸法蘭盤
零(部)件名稱
I軸法蘭盤
第? 1 頁(yè)
材料牌號(hào)
35鋼
毛坯種類
鍛造
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
備注
工序號(hào)
工序
名稱
工????? 序????? 內(nèi)????? 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
20
鍛造
鍛造
30
車
車左端面
機(jī)加工
二
CA6140
專用夾具 ,外圓車刀
40
車
車右端面
機(jī)加工
二
CA6140
專用夾具 ,外圓車刀
50
車
車Φ120和Φ116外圓
機(jī)加工
二
CA6140
專用夾具 ,外圓車刀
60
車
Φ100、Φ62、Φ55外圓
機(jī)加工
二
CA6140
專用夾具 ,外圓車刀
70
車
車Ф36、Ф60、Ф72內(nèi)圓
機(jī)加工
二
CA6140
專用夾具 ,鏜刀
80
車
車寬7.5槽
機(jī)加工
二
CA6140
專用夾具 ,切槽車刀,
90
車
車2x0.5退刀槽
機(jī)加工
二
CA6140
專用夾具 ,切槽車刀
100
鉆
鉆絞3-Φ9孔,锪Φ15
機(jī)加工
二
Z525
專用夾具 ,鉆頭,
110
鉆
鉆2-M8螺紋孔
機(jī)加工
二
Z525
專用夾具 ,鉆頭,,絲錐
120
銑
銑距離140mm的側(cè)面
機(jī)加工
二
X63
專用夾具 ,銑刀,X
130
銑
銑距離137mm的側(cè)面
機(jī)加工
二
X63
專用夾具 ,銑刀
140
檢驗(yàn)
刻字刻線、鍍鉻、檢驗(yàn)入庫(kù)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文字號(hào)
簽字
日期
編制(日期)
審核(日期)
會(huì)簽(日期)
夾具夾緊力的優(yōu)化及對(duì)工件定位精度的影響
B.Li 和 S.N.Mellkote
布什伍德拉夫機(jī)械工程學(xué)院,佐治亞理工學(xué)院,格魯吉亞,美國(guó)研究所
由于夾緊和加工,在工件和夾具的接觸部位會(huì)產(chǎn)生局部彈性變形,使工件尺寸發(fā)生變化,進(jìn)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(jì)優(yōu)化,夾緊力是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)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(duì)工件定位精度的影響通過3-2-1式銑夾具的例子進(jìn)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(gè)關(guān)鍵因素。要實(shí)現(xiàn)夾具的這些功能,需將工件定位到一個(gè)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(dòng)。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(huì)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(duì)工件的定位誤差,同時(shí)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(bào)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(jì)算成本。同時(shí),多數(shù)的有限元基礎(chǔ)研究人員一直重點(diǎn)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(duì)剛性模型[9-11]對(duì)夾緊力進(jìn)行了優(yōu)化,剛型模型幾乎被近似為一個(gè)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(gè)線性規(guī)劃,其目的是盡量減少在每個(gè)定位點(diǎn)調(diào)整夾緊力強(qiáng)度的法線接觸力。接觸摩擦力的影響被忽視,因?yàn)樗^法線接觸力相對(duì)較小,由于這種方法是基于剛體假設(shè),獨(dú)特的三維夾具可以處理超過6個(gè)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(jì)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(gè)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。
這種限制可以通過計(jì)算夾具——工件系統(tǒng)[15]的彈性來克服,對(duì)于一個(gè)相對(duì)嚴(yán)格的工件,該夾具在機(jī)械加工工件的位置會(huì)受夾具點(diǎn)的局部彈性變形的強(qiáng)烈影響。Hockenberger和得墨忒耳[16]使用經(jīng)驗(yàn)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(duì)設(shè)計(jì)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(duì)報(bào)告做了改善,然而,他們沒有處理計(jì)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(jī)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(diǎn)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(duì)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(gè)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(gè)例子分析工件夾緊力的優(yōu)化對(duì)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(gè)假設(shè)是有效的,在對(duì)液壓或氣動(dòng)夾具使用。在實(shí)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) 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
第 19 頁(yè) 共 15 頁(yè)
圖1 彈簧夾具——
工件接觸模型。
表示在第i個(gè)
接觸處的坐標(biāo)系
(j=x,y,z)是對(duì)應(yīng)沿著xyz方向的彈性變形,分別 (j= x,y,z)的代表和切向力接觸 ,法線力接觸。
1.2 工件——夾具的接觸剛度模型
集中遵守一個(gè)球形尖端定位,夾具和工件的接觸并不是線性的,因?yàn)榻佑|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面工件表面之間,這可從封閉赫茲的辦法解決縮進(jìn)一個(gè)球體彈性半空間的問題。對(duì)于這個(gè)問題, 是法線的變形,在[文獻(xiàn)23 第93頁(yè)]中給出如下:
(2)
其中式中 和是工件和夾具的彈性模量,、分別是工件和材料的泊松比。
切向變形沿著和切線方向)硅業(yè)切力距有以下形式[文獻(xiàn)23第217頁(yè)]
(3)
其中、 分別是工件和夾具剪切模量
一個(gè)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(jì)算上述的線性近似,
(4)
(5)
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(yùn)動(dòng)過程中,局部的夾緊和加工負(fù)荷引起的彈性變形,同時(shí)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(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)是通過制定一個(gè)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(duì)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 是 沿,和三個(gè)正交組件(見圖2)。
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(jì)算如下:
(6)
其中表示一個(gè)向量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
但是作用在工件的夾緊力會(huì)影響定位誤差。當(dāng)多個(gè)夾緊力作用于工件,由此產(chǎn)生的夾緊力為,有如下形式:
(7)
其中夾緊力是矢量,夾緊力的方向矩陣,是夾緊力是矢量的方向余弦,、和 是第i個(gè)夾緊點(diǎn)夾緊力在、和方向上的向量角度(i=1、2、3...,C)。
在這個(gè)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(duì)較小,并在進(jìn)行分析時(shí)忽略了加緊力對(duì)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)和最小的所有定位器正常剛度相乘,并假設(shè)工件、、取決于、、的方向,各自的等效接觸剛度可有下式計(jì)算得出(見圖3),工件剛體運(yùn)動(dòng),歸于夾緊行動(dòng)現(xiàn)在可以寫成:
(8)
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(gè)目標(biāo)函數(shù)可以寫為:
最小化 (9)
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。通過使用最低總能量互補(bǔ)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(duì)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(shí)調(diào)整。因此,總能量最小化的形式為補(bǔ)充的夾緊力優(yōu)化的第二個(gè)目標(biāo)函數(shù),并給出:
最小化 (10)
其中代表機(jī)構(gòu)的彈性變形應(yīng)變能互補(bǔ),代表由外部力量和力矩配合完成,是遵守對(duì)角矩陣的, 和是所有接觸力的載體。
如圖3 加權(quán)系數(shù)計(jì)算確定的基礎(chǔ)
內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(外文翻譯)
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(gè)接觸處的靜摩擦力約束。庫(kù)侖摩擦力的法律規(guī)定(是靜態(tài)摩擦系數(shù)),這方面的一個(gè)非線性約束和線性化版本可以使用,并且[19]有:
(11)
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)
其中包括在法線和切線方向的力和力矩的機(jī)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。這通過以下的的約束表(i=1,2…,L+C) (13)
它假設(shè)在工件上的法線力是確定的,此外,在一個(gè)法線的接觸壓力不能超過壓工件材料的屈服強(qiáng)度()。這個(gè)約束可寫為:
(i=1,2,…,L+C) (14)
如果是在第i個(gè)工件——夾具的接觸處的接觸面積,完整的夾緊力優(yōu)化模型,可以寫成:最小化 (15)
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(gè)約束對(duì)。該補(bǔ)充()的主要目的是處理功能,并由此得到夾緊力()作為約束的加權(quán)范數(shù)最小化。對(duì)為主要目標(biāo)的選擇,確保選中一套獨(dú)特可行的夾緊力,因此,工件——夾具系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)到一個(gè)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(gè)指定的加權(quán)范數(shù)小于或等于,其中是 的約束,假設(shè)最初所有夾緊力不明確,要確定一個(gè)合適的。在定位和夾緊點(diǎn)的接觸力的計(jì)算只考慮第一個(gè)目標(biāo)函數(shù)(即)。雖然有這樣的接觸力,并不一定產(chǎn)生最低的夾緊力,這是一個(gè)“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(jì)算并作為初始值與比較,因此,夾緊力式(15)的優(yōu)化問題可改寫為:
最小化 (16)
由: (11)–(14) 得。
類似的算法尋找一個(gè)方程根的二分法來確定最低的上的約束, 通過盡可能降低上限,由此產(chǎn)生的最小夾緊力的加權(quán)范數(shù)。 迭代次數(shù)K,終止搜索取決于所需的預(yù)測(cè)精度和,有參考文獻(xiàn)[15]:
(17)
其中表示上限的功能,完整的算法在如圖4中給出。
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(cè)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(diǎn)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(jì)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(gè)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(gè)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(gè)最佳夾緊力,選擇記為, , …,在每個(gè)采樣點(diǎn),考慮以下四個(gè)最壞加工負(fù)荷向量:
(18)、和表示在、和方向上的最大值,、和上的數(shù)字1,2,3分別代替對(duì)應(yīng)的和另外兩個(gè)正交切削分力,而且有:
雖然4個(gè)最壞情況加工負(fù)荷向量不會(huì)在工件加工的同一時(shí)刻出現(xiàn),但在每次常規(guī)的進(jìn)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(xiàng)工作中,四個(gè)載體負(fù)載適用于同一位置,(但不是同時(shí))對(duì)工件進(jìn)行的采樣 ,夾緊力的優(yōu)化算法圖4,對(duì)應(yīng)于每個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)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)
其中是最佳夾緊力的四個(gè)情況下的加工負(fù)荷載體,(C=1,2,…C)是每個(gè)相應(yīng)的夾具在第i個(gè)樣本點(diǎn)和第j負(fù)荷情況下力的大小。是計(jì)算每個(gè)負(fù)載點(diǎn)之后的結(jié)果,一套簡(jiǎn)單的“最佳”夾緊力必須從所有的樣本點(diǎn)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(diǎn)排序,并選擇夾緊點(diǎn)的最高值的最佳的夾緊力,見于式 (20):
(k=1,2,…,C) (20)
只要這些具備,就得到一套優(yōu)化的夾緊力,驗(yàn)證這些力,以確保工件夾具系統(tǒng)的靜態(tài)平衡。否則,會(huì)出現(xiàn)更多采樣點(diǎn)和重復(fù)上述程序。在這種方式中,可為整個(gè)刀具路徑確定“最佳”夾緊力 ,圖5總結(jié)了剛才所描述的算法。請(qǐng)注意,雖然這種方法是保守的,它提供了一個(gè)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(píng)價(jià)夾緊力的算法對(duì)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,局部變形發(fā)生在每個(gè)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(yùn)動(dòng)的定義是由它在、和方向上的移位和自轉(zhuǎn)(見圖2),
如前所述,工件剛體位移產(chǎn)生于在每個(gè)夾緊處的局部變形,假設(shè)為相對(duì)于工件的質(zhì)量中心的第i個(gè)位置矢量定位點(diǎn),坐標(biāo)變換定理可以用來表達(dá)在工件的位移,以及工件自轉(zhuǎn)如下: (21)
其中表示旋轉(zhuǎn)矩陣,描述當(dāng)?shù)卦诘趇幀相聯(lián)系的全球坐標(biāo)系和是一個(gè)旋轉(zhuǎn)矩陣確定工件相對(duì)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:
(22)
方程(21)現(xiàn)在可以改寫為: (23)
其中是經(jīng)方程(21)重新編排后變換得到的矩陣式,是夾緊和加工導(dǎo)致的工件剛體運(yùn)動(dòng)矢量。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(diǎn)接觸力可能與的關(guān)系如下:
(24)
其中是在第i個(gè)接觸點(diǎn)由于夾緊和加工負(fù)荷造成的變形,意味著凈壓縮變形,而負(fù)數(shù)則代表拉伸變形; 是表示在本地坐標(biāo)系第i個(gè)接觸剛度矩陣,是單位向量. 在這項(xiàng)研究中假定液壓/氣動(dòng)夾具,根據(jù)對(duì)外加工負(fù)荷,故在法線方向的夾緊力的強(qiáng)度保持不變,因此,必須對(duì)方程(24)的夾緊點(diǎn)進(jìn)行修改為:
(25)
其中是在第i個(gè)夾緊點(diǎn)的夾緊力,讓表示一個(gè)對(duì)外加工力量和載體的6×1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)
其中,其中表示相乘。由于夾緊和加工工件剛體移動(dòng),q可通過求解式(26)得到。工件的定位誤差向量, (見圖6),
現(xiàn)在可以計(jì)算如下: (27)
其中是考慮工件中心加工點(diǎn)的位置向量,且
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(duì)兩例工件精度的影響例如:
1.適用于工件單點(diǎn)力。
2.應(yīng)用于工件負(fù)載準(zhǔn)靜態(tài)銑削序列
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; 、和全球坐標(biāo)系。
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(duì)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(duì)加工瞬時(shí)銑削力條件進(jìn)行了計(jì)算,如表2給出例(1),應(yīng)用工件在點(diǎn)(109.2毫米,25.4毫米,34.3毫米)瞬時(shí)加工力,圖4中表3和表4列出了初級(jí)夾緊力和最佳夾緊力的算法 。該算法如圖5所示 ,一個(gè)25.4毫米銑槽使用EMSIM進(jìn)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(shí)(127.0毫米,25.4毫米,34.3毫米)四種情況下加工負(fù)荷載體,
(見圖8)。模擬計(jì)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。
表6中5個(gè)坐標(biāo)列出了為模擬抽樣調(diào)查點(diǎn)。最佳夾緊力是用前面討論過的排序算法計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)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(duì)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)有如下形式:.結(jié)果表明,最佳夾緊力所述加工條件下有比初步夾緊力強(qiáng)度低得多的加權(quán)范數(shù),最初的夾緊力是通過減少工件的夾具系統(tǒng)補(bǔ)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(diǎn)減少錯(cuò)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?yàn)閺淖畛跬ㄟ^互補(bǔ)勢(shì)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(gè)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(gè)序列。最佳的夾緊力,,對(duì)應(yīng)列表6每個(gè)樣本點(diǎn),隨著最后的最佳夾緊力,在每個(gè)采樣點(diǎn)的加權(quán)范數(shù)和最優(yōu)的初始夾緊力繪圖10,在每個(gè)采樣點(diǎn)的加權(quán)范數(shù)的,,和繪制。
結(jié)果表明,由于每個(gè)組成部分是各相應(yīng)的最大夾緊力,它具有最高的加權(quán)范數(shù)。如圖10所示,如果在每個(gè)夾緊點(diǎn)最大組成部分是用于確定初步夾緊力,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(gè)完整的刀具路徑改進(jìn)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(duì)于初始夾緊力的強(qiáng)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。該整體模型,制定一個(gè)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(gè)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(dòng)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。
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