K389-變速叉-倒車零件加工工藝規(guī)程及銑φ16孔左端面工裝夾具設(shè)計(jì)【中心距133】參考素材
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XX學(xué)校機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱變速叉倒車共9頁(yè)第6頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)08銑ZG45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式銑床X62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r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1粗銑變速叉腳兩端面三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺475119.30.251.540.556 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱變速叉倒車共9頁(yè)第7頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)09鉆ZG45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式鉆床Z525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r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1鉆6孔麻花鉆、圓柱塞規(guī)54510.30.283.010.1712倒角0.545 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱變速叉倒車共9頁(yè)第8頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)11銑ZG45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式銑床X62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r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1半精銑撥叉腳兩端面三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺600150.80.20.540.517 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱變速叉倒車共9頁(yè)第9頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)12銑ZG45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式銑床X62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r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1銑變速叉口內(nèi)側(cè)面三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺475119.30.252.020.2192倒角145 設(shè)計(jì)(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(guò) 程 卡 片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)第 1 頁(yè)產(chǎn)品名稱零(部)件名稱變速叉倒車共 1 頁(yè)材料牌號(hào)ZG45毛坯種類 鑄件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01鑄造鑄造 02熱調(diào)質(zhì)處理:HB229-269 03銑銑16孔右端面 立式銑床X52K硬質(zhì)合金端銑刀、游標(biāo)卡尺04銑銑16孔左端面立式銑床X52K麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、錐柄圓柱塞規(guī)05鉆鉆、鉸16孔; 倒角145 立式鉆床Z525麻花鉆、鉸刀、倒角鉆、錐柄圓柱塞規(guī)06銑銑變速叉頭凸臺(tái)表面 立式銑床X52K硬質(zhì)合金端銑刀、游標(biāo)卡尺07銑銑30圓弧立式銑床X52K硬質(zhì)合金三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺尺08銑粗銑變速叉腳兩端面臥式銑床X62硬質(zhì)合金三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺09鉆鉆6孔;倒角0.545立式鉆床Z525麻花鉆、倒角鉆、錐柄圓柱塞規(guī)10淬火高頻淬火,表面硬度:HRC55-63,硬化層深度:0.5-2.511銑半精銑變速叉腳兩端面臥式銑床X62硬質(zhì)合金三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺12銑 銑變速叉口內(nèi)側(cè)面 ;倒角145臥式銑床X62硬質(zhì)合金三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺13鉗工去毛刺14終檢檢驗(yàn)至圖紙要求15入庫(kù)入庫(kù)編制 (日期)審核 (日期)會(huì)簽 (日期)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)簽字日期編制 (日期)審核 (日期)會(huì)簽 (日期)目 錄第1章 緒論1第2章 零件的分析22.1零件的作用22.2零件的工藝分析2第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)33.1確定毛坯的制造形式33.2基面的選擇33.2.1粗基準(zhǔn)的選擇33.2.2精基準(zhǔn)的選擇33.3制訂工藝路線43.4機(jī)械加工余量的確定53.5 確定切削用量及基本工時(shí)6第4章 專用夾具設(shè)計(jì)144.1 問(wèn)題的提出144.2 定位基準(zhǔn)的選擇144.3 定位誤差分析144.4 切削力的計(jì)算與夾緊力分析144.5定導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)164.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明18致 謝19參考文獻(xiàn)20第1章 緒論機(jī)床夾具是在切削加工中,用以準(zhǔn)確地確定工件位置,并將其牢固地夾緊的工藝裝備。它的重要作用是:可靠地保證工件的加工精度,提高加工效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,沖鋒發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分,是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)技術(shù)措施。我們?cè)谠O(shè)計(jì)中也應(yīng)該注意一些重要方法,我們必須深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究,因?yàn)椋@樣有利于我們掌握一些重要資料,例如: (1)工件的圖紙?jiān)敿?xì)閱讀圖紙,了解工件被加工表面的技術(shù)要求,該件在機(jī)械中的位置和作用,以及裝配中的特殊要求。(2)工藝文件了解工件的工藝過(guò)程,本工序的加工要求,工件已加工面及及待加工面的狀況,基準(zhǔn)面的選擇狀況,可用的機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格,與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。(3)生產(chǎn)綱領(lǐng)夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng),做到經(jīng)濟(jì)合理。(4)制造與使用夾具的狀況等。我深刻明白要想做好這次夾具設(shè)計(jì),我也要了解并注意設(shè)計(jì)夾具出現(xiàn)的問(wèn)題,對(duì)夾具最基本的要求是:工件的定位準(zhǔn)確,定位精度滿足加工要求,工件夾緊牢固可靠,操作安全方便,成本低廉。工件夾具中的定位精度,主要是定為基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合,定位基準(zhǔn)的形式和精度,定位元件的形式和精度,定位元件的布置方式,定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)。這些因素所造成的誤差,可以通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算求得。在采取提高定位精度的措施時(shí),要注意到夾具制造上的可能性。在總的定位精度滿足加工要求的條件下,不要過(guò)高的提高工件在夾具中的定位精度。夾具在機(jī)床上的定位精度,和刀具在夾具上的導(dǎo)向精度也不應(yīng)忽視。夾具在機(jī)床上的定位精度,主要與定位元件表面與機(jī)床配合處的位置精度。夾具與機(jī)床連接處的配合間隙等因素有關(guān)。因此,提高夾具制造精度,減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。如果定位精度要求很高,而通過(guò)提高夾具制造精度的措施已不可能或不合理時(shí),應(yīng)采用調(diào)整法或就地加工法解決,即在安裝夾具時(shí)找正定位表面的準(zhǔn)確位置,或在夾具安裝后加工定位表面,使夾具在機(jī)床上獲得高精度定位。刀具在夾具上的導(dǎo)向精度通常利用導(dǎo)向元件或?qū)Φ对?lái)保證。因此影響刀具在夾具上的導(dǎo)向精度的因素有:導(dǎo)套中心到定位元件產(chǎn)生變形等。夾具中出現(xiàn)過(guò)定位時(shí),可通過(guò)撤銷多余定位定位元件,使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力,增加過(guò)定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來(lái)解決。第2章 零件的分析2.1零件的作用題目所給的零件是變速叉。它位于機(jī)床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的16孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,二下方叉口則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。2.2零件的工藝分析零件的材料為ZG45,鑄鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,不適合磨削,為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求: 1.16右端面 2.16左端面3. 16孔4. 變速叉頭凸臺(tái)表面5. 30圓弧6. 6孔7. 變速叉腳兩端面8. 變速叉口內(nèi)側(cè)面 變速叉兩叉腳的同側(cè)端面應(yīng)垂直于16孔,其錯(cuò)開(kāi)量不大于0.09;89孔與16的位置度公差為0.1。 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式零件材料為ZG450。考慮到零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT8級(jí),已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)中批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過(guò)程工序劃分階段;工序適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。3.2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擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。3.2.1粗基準(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(gè)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(duì)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(jī)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(shí)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(shí)需經(jīng)初加工。(5) 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用,因?yàn)榇只鶞?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?;鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。3.2.2精基準(zhǔn)的選擇精基準(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。(5)所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算,在此不再重復(fù)。3.3制訂工藝路線制定工藝路線的出發(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)一確定為中批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性的機(jī)床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來(lái)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)成本盡量下降。工序01:鑄造工序02:調(diào)質(zhì)硬度:HB229-269工序03:銑16右端面工序04:銑16左端面工序05:鉆、鉸16孔; 倒角145工序06:銑變速叉頭凸臺(tái)表面工序07:銑30圓弧工序08:粗銑變速叉腳兩端面工序09:鉆6孔;倒角0.545工序10:高頻淬火,表面硬度:HRC55-63,硬化層深度:0.5-2.5工序11:半精銑撥叉腳兩端面工序12:銑變速叉口內(nèi)側(cè)面 ;倒角145工序13:去毛刺工序14:檢驗(yàn)至圖紙要求工序15:入庫(kù)3.4機(jī)械加工余量的確定 工件毛坯為鑄件,查相關(guān)資料知,采用金屬模機(jī)械砂型鑄造,鑄造精度等級(jí)IT8,加工余量等級(jí)MA-G。1、 16右端面面的加工余量 由上述知,鑄造等級(jí)IT8,加工余量等級(jí)MA-G,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.2-4知,單邊加工余量Z=2.0mm,再由零件圖知,22孔左右端面表面粗糙度Ra12.5,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-8知,一步銑削即可滿足其精度要求。2、 16左端面的加工余量 由上述知,鑄造等級(jí)IT8,加工余量等級(jí)MA-G,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.2-4知,單邊加工余量Z=2.0mm,再由零件圖知,22孔左右端面表面粗糙度Ra12.5,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-8知,一步銑削即可滿足其精度要求。3、 16孔的加工余量 因孔的尺寸不大,故采用實(shí)心鑄造,由零件圖知,16孔的表面粗糙度Ra3.2,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.3-9知,需經(jīng)鉆、鉸方可滿足其精度要求。首先鉆孔至15,后再鉸15孔至16。4、 變速叉頭凸臺(tái)表面的加工余量 由上述知,鑄造等級(jí)IT8,加工余量等級(jí)MA-G,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.2-4知,單邊加工余量Z=2.0mm,再由零件圖知,22孔左右端面表面粗糙度Ra12.5,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-8知,一步銑削即可滿足其精度要求。5、 30圓弧的加工余量 因加工表面的尺寸不大,故采用實(shí)心鑄造,由零件圖知,16孔的表面粗糙度Ra12.5,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-8知,一步銑削即可滿足其精度要求。6、 6孔的加工余量 因孔的尺寸不大,故采用實(shí)心鑄造,由零件圖知,16孔的表面粗糙度Ra6.3,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-8知,一步鉆削即可滿足其精度要求。7、 變速叉腳兩端面的加工余量 由上述知,鑄造等級(jí)IT8,加工余量等級(jí)MA-G,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.2-4知,單邊加工余量Z=2.0mm,再由零件圖知,22孔左右端面表面粗糙度Ra3.2,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-8知,兩步銑削即粗銑精銑可滿足其精度要求。粗銑 單邊余量Z=1.5mm半精銑 單邊余量Z=0.5mm8、 變速叉口內(nèi)側(cè)面的加工余量 因加工表面的尺寸不大,故采用實(shí)心鑄造,由零件圖知,16孔的表面粗糙度Ra6.3,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-8知,一步銑削即可滿足其精度要求。3.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序01:鑄造工序02:調(diào)質(zhì)硬度:HB229-269工序03:銑16右端面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀,刀片采用YG8,,。 2. 決定銑削用量1)決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,且表面粗糙Ra12.5,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取475當(dāng)475r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí): ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序04:銑16左端面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀,刀片采用YG8,,。 2. 決定銑削用量1)決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,且表面粗糙Ra12.5,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取475當(dāng)475r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí): ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序05:鉆、鉸16孔; 倒角145工步一:鉆孔至15選用高速鋼錐柄麻花鉆(工藝表3.16) 由切削表2.7和工藝表4.216查得 (切削表2.15) 531r/min 按機(jī)床選取n=545r/min 切削工時(shí): ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二:鉸15孔至16孔選用高速鋼錐柄鉸刀(工藝表3.16) 由切削表2.7和工藝表4.216查得 (切削表2.15) 995r/min 按機(jī)床選取n=960r/min 切削工時(shí): ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步三:倒角145工序06:銑變速叉頭凸臺(tái)表面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀,刀片采用YG8,,。 2. 決定銑削用量1)決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅冶砻娲植赗a12.5,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取475當(dāng)475r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí): ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序07:銑30圓弧1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀,刀片采用YG8,,。 2. 決定銑削用量1)決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,且表面粗糙Ra12.5,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4753)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí): ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序08:粗銑變速叉腳兩端面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀,刀片采用YG8,,。 2. 決定銑削用量1)決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,且表面粗糙Ra6.3,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X62型臥式銑床說(shuō)明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4753)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí): ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序09:鉆6孔;倒角0.545工步一:鉆6孔選用高速鋼錐柄麻花鉆(工藝表3.16) 由切削表2.7和工藝表4.216查得 (切削表2.15) 531r/min 按機(jī)床選取n=545r/min 切削工時(shí): ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二:倒角0.545工序10:高頻淬火,表面硬度:HRC55-63,硬化層深度:0.5-2.5工序11:半精銑撥叉腳兩端面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀,刀片采用YG8,,。 2. 決定銑削用量1)決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,且表面粗糙Ra3.2,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X62型臥式銑床說(shuō)明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取6003)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí): ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序12:銑變速叉口內(nèi)側(cè)面 ;倒角145工步一:銑變速叉口內(nèi)側(cè)面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀,刀片采用YG8,,。 2. 決定銑削用量1)決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,且表面粗糙Ra6.3,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X62型臥式銑床說(shuō)明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4753)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí): , 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二:倒角145工序13:去毛刺工序14:檢驗(yàn)至圖紙要求工序15:入庫(kù)第4章 專用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配,決定設(shè)計(jì)工序04:銑16孔左端面的夾具。4.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于銑16孔左端面,表面粗糙度Ra12.5,精度要求不高,故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮如何提高生產(chǎn)效率 。4.2 定位基準(zhǔn)的選擇為首道加工工序,定位選擇按粗基準(zhǔn)選擇原則來(lái)選取,以變速叉16孔右端面,叉口內(nèi)端面和叉口前端面定位,對(duì)應(yīng)的定位元件為:支承板、A型固定式定位銷和A型支承釘,定位分析如下:1、 變速叉16孔右端面作為第一定位基準(zhǔn),與支承板(兩可調(diào)支承釘輔助定位)相配合,限制三個(gè)自由度,即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)。2、 變速叉叉口內(nèi)端面作為第二定位基準(zhǔn),與A型固定式定位銷相配合,限制兩個(gè)自由度,即Y軸移動(dòng)和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。3、 變速叉叉口前端面作為第三定位基準(zhǔn),與A型支承釘相配合,限制一個(gè)自由度,即X軸移動(dòng), 工件六個(gè)自由度被完全限制,屬于完全定位,故設(shè)計(jì)合理。4.3 定位誤差分析一批工件在卡具中定位時(shí),各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致,因此使加工后,各工件加工尺寸的不一致,而形成誤差,即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。形成原因有兩個(gè),一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。根據(jù)零件圖可知,T=0.28mm, Td=0.25mm,。已知孔的形狀公差為0.28,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,易知此結(jié)果符合。4.4 切削力的計(jì)算與夾緊力分析(1)刀具: 采用立銑刀 d=30mm 機(jī)床: X51立式銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系數(shù) z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí),須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中:為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 (2)夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘: 公稱直徑d=8mm,材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限: 極限應(yīng)力幅:許用應(yīng)力幅:螺釘?shù)膹?qiáng)度校核:螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核: 滿足強(qiáng)度要求,夾具安全可靠4.5定導(dǎo)向元件的設(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(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T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。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:圖 4.1 夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下:表 4.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 BLHhDd1夾具體槽形尺寸 公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D18-0.013-0.03325124126.618+0.0774對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成,用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。對(duì)刀塊選用圓形對(duì)刀塊,其結(jié)構(gòu)如下圖所示: 圖4-2 圓形對(duì)刀塊圓形對(duì)刀塊的規(guī)格及主要尺寸: 圖4-3 圓形對(duì)刀塊尺寸表塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如下圖所示: 圖 4-4 平塞尺圖塞尺尺寸為:表 4.2 平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC2-0.0140.54.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于操作,降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇由螺母、圓墊圈、彈簧、螺桿、移動(dòng)壓板和帶肩螺母等組成夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂娤饔嗔啃?,銑削力小,所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 致 謝這次課程設(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切削用量手冊(cè)時(shí),數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題,不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn),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)。這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,特別是每次都放下她的休息時(shí)間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜,她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷,除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外,她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn)1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1994年2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè),李益民主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1994年3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì),哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編,上??茖W(xué)技術(shù)出版社出版,1983年4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè),東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編,上??茖W(xué)技術(shù)出版社出版,1990年5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè),上海科學(xué)技術(shù)出版社,1981年10月6.機(jī)械制造工藝學(xué),郭宗連、秦寶榮主編,中國(guó)建材工業(yè)出版社出版,1997年19 XX學(xué)校機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱變速叉倒車共9頁(yè)第1頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)03銑ZG45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式銑床X52K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r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1銑16右端面端銑刀、游標(biāo)卡尺47544.80.252.010.295 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱變速叉倒車共9頁(yè)第2頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)04銑ZG45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式銑床X52K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r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1銑16左端面端銑刀、游標(biāo)卡尺47544.80.252.010.295 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱變速叉倒車共9頁(yè)第3頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)05鉆ZG45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式鉆床Z525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r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1鉆孔至15麻花鉆、圓柱塞規(guī)54525.70.287.510.3642鉸15孔至16孔鉸刀、圓柱塞規(guī)96048.30.10.510.5063 倒角145 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱變速叉倒車共9頁(yè)第4頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)06銑ZG45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式銑床X52K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r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1銑變速叉頭凸臺(tái)表面端銑刀、游標(biāo)卡尺47529.90.252.010.422 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱變速叉倒車共9頁(yè)第5頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)07銑ZG45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式銑床X52K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r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1銑30圓弧三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺47544.80.254.010.177 設(shè)計(jì)(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(guó)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(guò)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(lái)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?tīng)顟B(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(guò)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(guò)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(guò)約束:工件自由度超過(guò)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(wèn)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(guò)無(wú)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。卡爾森4認(rèn)為,可能沒(méi)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(kāi),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(wú)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(jiàn)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(wú)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(guò)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 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(lái)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(jiàn)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X和位置誤差r的工件定位相關(guān)如下: Under-constrained:X=WLr, (4)Well-constrained :X=(WTLWL)-1WLTr, (5)Over-constrained:X=WLT(WTLWL)-1r+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL), (6)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(guò)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(méi)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(guò)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(jiàn)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,n6時(shí);是工件過(guò)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(guó)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(guò)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(lái)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 AB.。自動(dòng)重構(gòu)夾具的柔性裝配夾具的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。 IEEE J機(jī)器人autom1985; RA-1:86-93。2 zhou YC,Chandru V,Barash MM。加工裝置的自動(dòng)配置的數(shù)學(xué)方法分析和綜合。反ASME J英工業(yè)1989;111:299-306。3 Wang MY, Liu T, Pelinescu DM.。夾具運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上充分接觸剛體模型。 J制造業(yè)科學(xué)與工程2003;125:316-24。4 Carlson JS。剛性零件的裝夾和定位計(jì)劃的二次靈敏度分析“。 ASME J制造業(yè)2001年科學(xué)與工程;123(3):462-72。5 Marin R, Ferreira P.確定性3-2-1定位計(jì)劃的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和綜合加工裝置。 ASME J制造業(yè)科學(xué)與工程2001年;123:708-19。6 Hu W.設(shè)置規(guī)劃和公差分析。博士論文中,伍斯特理工學(xué)院;2001年。7 Kang Y, Rong Y, Yang J, Ma W.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)驗(yàn)證。大會(huì)Autom2002;22:350-9。8 Rong KY, Huang SH, Hou 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