設計JK12平面凸輪零件的機械加工工藝規(guī)程和夾具【銑床夾具】（含全套CAD圖紙）

設計JK12平面凸輪零件的機械加工工藝規(guī)程和夾具【銑床夾具】（含全套CAD圖紙）,銑床夾具,設計,jk12,平面,凸輪,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,以及,夾具,銑床,全套,cad,圖紙 夾具夾緊力的優(yōu)化及對工件定位精度的影響B(tài).Li 和 S.N.Mellkote布什伍德拉夫機械工程學院，佐治亞理工學院，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量。這種效應可通過最小化夾具設計優(yōu)化，夾緊力是一個重要的設計變量，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鍵因素。要實現夾具的這些功能，需將工件定位到一個合適的基準上并夾緊，采用的夾緊力必須足夠大，以抑制工件在加工過程中產生的移動。然而，過度的夾緊力可誘導工件產生更大的彈性變形 ，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被報道參考文獻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，多數的有限元基礎研究人員一直重點關注的夾具布局優(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，獨特的三維夾具可以處理超過6個自由度的裝夾，復和倪14也提出迭代搜索方法，通過假設已知摩擦力的方向來推導計算最小夾緊力，該剛體分析的主要限制因素是當出現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。 這種限制可以通過計算夾具工件系統15的彈性來克服，對于一個相對嚴格的工件，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使用經驗的接觸力變形的關系（稱為元功能），解決由于夾緊和準靜態(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計參數的影響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，其算法的應用沒有討論機械加工刀具路徑負載有限序列。李和Melkote 19和烏爾塔多和Melkote 20用接觸力學解決由于在加載夾具夾緊點彈性變形產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，關于multiclamp系統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夾具工件系統受到準靜態(tài)加載的最佳夾緊力為基礎的彈性方法。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優(yōu)化夾緊力的一部分定位精度。接觸力學模型，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 夾具工件聯系模型 11 模型假設該加工夾具由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。工件夾具系統由于夾緊和加工受到準靜態(tài)負載。夾緊力可假定為在加工過程中保持不變，這個假設是有效的，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，在當地子坐標系切線和法線方向的接觸剛度第 19 頁 共 15 頁圖1 彈簧夾具工件接觸模型。 表示在第i個接觸處的坐標系（j=x，y，z）是對應沿著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。12 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23 第93頁中給出如下： （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23第217頁 （3）其中、 分別是工件和夾具剪切模量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），這就產生了以下線性化接觸剛度值：在計算上述的線性近似， （4） (5)正常的力被假定為從0到1000N，且最小二乘擬合相應的R2值認定是0.94。2夾緊力優(yōu)化 我們的目標是確定最優(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荷引起的彈性變形，同時保持在準靜態(tài)加工過程中夾具工件系統平衡，工件的位移減少，從而減少定位誤差。實現這個目標是通過制定一個多目標約束優(yōu)化問題的問題，如下描述。2.1 目標函數配方工件旋轉，由于部隊輪換往往是相當小17的工件定位誤差假設為確定其剛體翻譯基本上，其中 、和 是 沿，和三個正交組件（見圖2）。圖2 工件剛體平移和旋轉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計算如下： （6）其中表示一個向量二級標準。 但是作用在工件的夾緊力會影響定位誤差。當多個夾緊力作用于工件，由此產生的夾緊力為,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個夾緊點夾緊力在、和方向上的向量角度（i=1、2、3.,C）。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=1，2L）和最小的所有定位器正常剛度相乘，并假設工件、取決于、的方向，各自的等效接觸剛度可有下式計算得出（見圖3），工件剛體運動，歸于夾緊行動現在可以寫成： (8)工件有位移，因此，定位誤差的減小可以通過盡量減少產生的夾緊力向量 范數。因此，第一個目標函數可以寫為：最小化 （9）要注意，加權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參考文獻15，23的原則求解彈性力學接觸問題得出A的組成部分是唯一確定的，這保證了夾緊力和相應的定位反應是“真正的”解決方案，對接觸問題和產生的“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)化的第二個目標函數，并給出：最小化 （10）其中代表機構的彈性變形應變能互補，代表由外部力量和力矩配合完成，是遵守對角矩陣的， 和是所有接觸力的載體。如圖3 加權系數計算確定的基礎內蒙古科技大學本科生畢業(yè)設計（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（是靜態(tài)摩擦系數）,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： （11）假設準靜態(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： （i=1，2，,L+C） (14) 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)化模型，可以寫成：最小化 (15)3模型算法求解式（15）多目標優(yōu)化問題可以通過求解約束24。這種方法將確定的目標作為首要職能之一，并將其轉換成一個約束對。該補充（）的主要目的是處理功能，并由此得到夾緊力（）作為約束的加權范數最小化。對為主要目標的選擇，確保選中一套獨特可行的夾緊力，因此，工件夾具系統驅動到一個穩(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范數。 的約束轉換涉及到一個指定的加權范數小于或等于，其中是 的約束，假設最初所有夾緊力不明確，要確定一個合適的。在定位和夾緊點的接觸力的計算只考慮第一個目標函數（即）。雖然有這樣的接觸力，并不一定產生最低的夾緊力，這是一個“真正的”可行的解決彈性力學問題辦法，可完全抑制工件在夾具中的位置。這些夾緊力的加權系數，通過計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，由此產生的最小夾緊力的加權范數。 迭代次數K，終止搜索取決于所需的預測精度和，有參考文獻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)化及測定上一節(jié)介紹的算法可用于確定單負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，相應的夾緊力和最佳的加工負荷獲得將由圖4算法獲得，這大大增加了計算負擔，并要求為選擇的夾緊力提供標準， 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，考慮一個有限的數目（例如m）沿相應的刀具路徑設置的產生m個最佳夾緊力，選擇記為， ， ,在每個采樣點，考慮以下四個最壞加工負荷向量： (18)、和表示在、和方向上的最大值，、和上的數字1，2，3分別代替對應的和另外兩個正交切削分力，而且有：雖然4個最壞情況加工負荷向量不會在工件加工的同一時刻出現，但在每次常規(guī)的進給速度中，刀具旋轉一次出現一次，負載向量引入的誤差可忽略。因此，在這項工作中，四個載體負載適用于同一位置，（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)其中是最佳夾緊力的四個情況下的加工負荷載體，(C=1，2，C)是每個相應的夾具在第i個樣本點和第j負荷情況下力的大小。是計算每個負載點之后的結果，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，并在所有的最佳夾緊力中選擇。這是通過在所有負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）： （k=1，2，C） （20）只要這些具備，就得到一套優(yōu)化的夾緊力，驗證這些力，以確保工件夾具系統的靜態(tài)平衡。否則，會出現更多采樣點和重復上述程序。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。隨后，準靜態(tài)加工負荷應用造成工件在夾具的移位。工件剛體運動的定義是由它在、和方向上的移位和自轉（見圖2），如前所述，工件剛體位移產生于在每個夾緊處的局部變形，假設為相對于工件的質量中心的第i個位置矢量定位點，坐標變換定理可以用來表達在工件的位移，以及工件自轉如下: (21)其中表示旋轉矩陣,描述當地在第i幀相聯系的全球坐標系和是一個旋轉矩陣確定工件相對于全球的坐標系的定位坐標系。假設夾具夾緊工件旋轉，由于旋轉很小，故也可近似為： （22） 方程（21）現在可以改寫為： （23）其中是經方程（21）重新編排后變換得到的矩陣式，是夾緊和加工導致的工件剛體運動矢量。工件與夾具單方面接觸性質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系如下： （24）其中是在第i個接觸點由于夾緊和加工負荷造成的變形，意味著凈壓縮變形，而負數則代表拉伸變形; 是表示在本地坐標系第i個接觸剛度矩陣，是單位向量. 在這項研究中假定液壓/氣動夾具，根據對外加工負荷，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）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61矢量。并結合方程（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，q可通過求解式（26）得到。工件的定位誤差向量， （見圖6），現在可以計算如下： （27） 其中是考慮工件中心加工點的位置向量，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兩例工件精度的影響例如：1適用于工件單點力。2應用于工件負載準靜態(tài)銑削序列 如左圖7 工件夾具配置中使用的模擬研究 工件夾具定位聯系; 、和全球坐標系。 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系數為0.25。使用伊利諾伊大學開發(fā)EMSIM程序參考文獻26 對加工瞬時銑削力條件進行了計算，如表2給出例（1），應用工件在點（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進行了數值模擬，以減少起步（0.0毫米，25.4毫米，34.3毫米）和結束時（127.0毫米，25.4毫米，34.3毫米）四種情況下加工負荷載體，（見圖8）。模擬計算銑削力數據在表5中給出。圖8最終銑削過程模擬例如2。表6中5個坐標列出了為模擬抽樣調查點。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載載體最后的夾緊力和負載。7結果與討論例如算法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（見圖7），由此得到的夾緊力加權范數有如下形式：.結果表明，最佳夾緊力所述加工條件下有比初步夾緊力強度低得多的加權范數，最初的夾緊力是通過減少工件的夾具系統補充能量算法獲得。由于夾緊力和負載造成的工件的定位誤差，如表7。結果表明工件旋轉小，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用于銑削負載到工件，他應用于工件銑削負載一個序列。最佳的夾緊力，對應列表6每個樣本點，隨著最后的最佳夾緊力，在每個采樣點的加權范數和最優(yōu)的初始夾緊力繪圖10，在每個采樣點的加權范數的，和繪制。結果表明，由于每個組成部分是各相應的最大夾緊力，它具有最高的加權范數。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緊力，則夾緊力需相應設置，有比相當大的加權范數。故是一個完整的刀具路徑改進方案。上述模擬結果表明，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范數，因此將提高工件的定位精度。圖108結論該文件提出了關于確定多鉗夾具，工件受準靜態(tài)加載系統的優(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的夾具與工件系統模型，并尋求盡量減少應用到所造成的工件夾緊力的加權范數，得出工件的定位誤差。該整體模型，制定一個雙目標約束優(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)負載存在夾具與工件在系統的優(yōu)化，其中慣性，剛度和阻尼效應在確定工件夾具系統的響應特性具有重要作用。9參考資料：1、J. 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DeMeter. 對工件準靜態(tài)分析功能位移在加工夾具的應用程序，制造科學雜志與工程： 325331頁, 1996。學院機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱JK12零件零件名稱JK12零件共7頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工30車45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床CA614011夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1粗車100外圓及端面車夾具，量具，車刀5001.270.831 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期學院機械加工工序卡片產品型號JK12零件零件圖號產品名稱JK12零件零件名稱JK12零件共7頁第2頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工40車45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床CA614011夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1精車100外圓及端面車夾具，量具，車刀5001.270.8311510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期學院機械加工工序卡片產品型號JK12零件零件圖號產品名稱JK12零件零件名稱JK12零件共7頁第3頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工50車45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床CA614011夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1翻面，粗車32外圓及端面車夾具，量具，車刀80012.70.5211510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期學院機械加工工序卡片產品型號JK12零件零件圖號產品名稱JK12零件零件名稱JK12零件共7頁第4頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工60車45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床CA614011夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1精車32外圓及端面車夾具，量具，車刀56025.70.8211510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期學院機械加工工序卡片產品型號JK12零件零件圖號產品名稱JK12零件零件名稱JK12零件共7頁第5頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工70鉆擴鉸孔45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數搖臂鉆床Z52511夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1鉆擴鉸孔20及倒角鉆夾具，量具，麻花鉆5001.270.8311510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期學院機械加工工序卡片產品型號JK12零件零件圖號產品名稱JK12零件零件名稱JK12零件共7頁第6頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工80鉆擴鉸孔45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數搖臂鉆床Z52511夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1鉆擴鉸孔12及倒角鉆夾具，量具，麻花鉆80012.70.5211510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期學院機械加工工序卡片產品型號JK12零件零件圖號產品名稱JK12零件零件名稱JK12零件共7頁第7頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工90銑削45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床CA614011夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1銑削凸輪槽銑夾具，量具，銑刀5001.270.8311510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工藝過程卡片（廠 名）機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱JK12零件零件名稱JK12零件共 1 頁第1頁材料牌號45 毛坯種類鍛造 毛坯外型尺寸每毛坯可制作件數1 每臺件數1 備注工序號工序名稱工序內容車 間工 段設 備工藝裝備工 時準終單件10鍛鍛造毛坯鍛造車間一20退火退火（消除內應力）鍛造車間一30車粗車100外圓及端面機加工二CA6140 車床車夾具，量具，車刀40車精車100外圓及端面機加工二CA6140 車床車夾具，量具，車刀50車翻面，粗車32外圓及端面機加工二CA6140 車床車夾具，量具，車刀60車精車32外圓及端面機加工二CA6140 車床車夾具，量具，車刀70鉆擴鉸孔鉆擴鉸孔20及倒角機加工二Z525鉆床鉆夾具，鉆頭，鉸刀80鉆擴鉸孔鉆擴鉸孔12及倒角機加工二Z525鉆床鉆夾具，鉆頭，鉸刀90銑削銑削凸輪槽機加工二XK52銑床銑夾具，量具，銑刀100鉗工去毛刺機加工銼刀銼刀110檢驗檢驗設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記處數更改文件號簽字日期 描圖描校底圖號裝訂號長沙航院航空機制專業(yè)12級畢業(yè)設計（論文）任務書班級 機制1204 姓名 周尚國 學號 39 一、設計課題: 設計圖號JK12零件的機械加工工藝規(guī)程和車夾具二、設計內容及要求：1.繪制JK12零件圖一張（3號圖紙）；2.編制零件機械加工工藝規(guī)程一份（中批生產），包括：（1）機械加工工藝過程卡 （2）機械加工工序卡3.設計銑凸輪槽的專用夾具一套，要求：（1）完成夾具總裝配圖（1號或2號圖紙）；（2）完成夾具上所有非標準件的零件圖一套（34號圖紙）；（3）編寫設計說明書一份（不少于30頁），說明書應有：封面、目錄、封底、設計任務書、設計計算說明及分析、畢業(yè)設計小結、參考文獻、書目及致謝等內容。4.其他要求：（1）所有圖紙為計算機繪圖并打印，同時提交電子文檔。（2）設計說明書為打印稿，同時提交電子文檔。（3）時間安排：請于2015年1月20日之前，將畢業(yè)設計（初稿）的電子文檔發(fā)給指導老師，由指導老師進行初步的審查，指導老師于2月5日之前將畢業(yè)設計中存在的主要問題提交給學生，于4月30日之前，將修改后的畢業(yè)設計最終稿（紙質稿）交給指導老師，電子稿上傳到大學城空間并準備答辯。上傳的資料規(guī)范（說明書排版、CAD圖紙、工藝文件:都轉成.PDF或.SWF文檔），指導老師和學生的交流要在空間進行。 指導老師：李飛 聯系電話： 電子郵件：1319729405qq.com 教研室主任 譚目發(fā) （簽名） 2014 年 10 月 28 日 院(系)批準人 黃登紅 （簽名） 2013 年10 月 29 日 航空機械制造工程學院3長沙航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計(論文)題 目: 設計圖號JK12零件的機械加工工藝規(guī)程和車夾具 系 別: 航空機械制造工程學院 專 業(yè): 航空機械制造與自動化 班 級: JZ1204 姓 名: 周尚國 指導老師: 李飛 2015年05月01日長沙航院航空機制專業(yè)12級畢業(yè)設計（論文）任務書班級 機制1204 姓名 周尚國 學號 39 一、設計課題: 設計圖號JK12零件的機械加工工藝規(guī)程和車夾具二、設計內容及要求：1.繪制JK12零件圖一張（3號圖紙）；2.編制零件機械加工工藝規(guī)程一份（中批生產），包括：（1）機械加工工藝過程卡 （2）機械加工工序卡3.設計銑凸輪槽的專用夾具一套，要求：（1）完成夾具總裝配圖（1號或2號圖紙）；（2）完成夾具上所有非標準件的零件圖一套（34號圖紙）；（3）編寫設計說明書一份（不少于30頁），說明書應有：封面、目錄、封底、設計任務書、設計計算說明及分析、畢業(yè)設計小結、參考文獻、書目及致謝等內容。4.其他要求：（1）所有圖紙為計算機繪圖并打印，同時提交電子文檔。（2）設計說明書為打印稿，同時提交電子文檔。（3）時間安排：請于2015年1月20日之前，將畢業(yè)設計（初稿）的電子文檔發(fā)給指導老師，由指導老師進行初步的審查，指導老師于2月5日之前將畢業(yè)設計中存在的主要問題提交給學生，于4月30日之前，將修改后的畢業(yè)設計最終稿（紙質稿）交給指導老師，電子稿上傳到大學城空間并準備答辯。上傳的資料規(guī)范（說明書排版、CAD圖紙、工藝文件:都轉成.PDF或.SWF文檔），指導老師和學生的交流要在空間進行。 指導老師：李飛 聯系電話： 電子郵件：1319729405qq.com 教研室主任 譚目發(fā) （簽名） 2014 年 10 月 28 日 院(系)批準人 黃登紅 （簽名） 2013 年10 月 29 日 航空機械制造工程學院摘 要JK12零件零件加工工藝及銑床夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差20AbstractJK12 parts parts processing and milling machining fixture design that includes parts of the process design, process design, and special fixture design three parts. In the process of designing the parts to be the first analysis to understand the parts of the process re-design the structure of the blank, and select the machining datum good parts, the design process route parts; then the part of each step of the process to calculate the size of a key is to determine the technical equipment and cutting the amount of each process; then dedicated fixture design, select the design of the various components of the fixture, such as positioning elements, clamping elements, guiding element, clamp connections and machine parts and other components; positioning error generated when calculating the fixture, analytical rationality and inadequacies fixture structure and attention to improving the design in the future.Keywords: technology, processes, cutting the amount of clamping, positioning error目 錄摘 要VAbstractVI第1章 緒論1第2章 加工工藝規(guī)程設計22.1 零件的分析22.1.1 零件的作用22.1.2 零件的工藝分析22.2 JK12零件加工主要工序安排32.3 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定42.4確定切削用量及基本工時（機動時間）4第3章 銑削凸輪槽夾具設計183.1設計要求183.2夾具設計183.2.1 定位基準的選擇183.2.2 切削力及夾緊力的計算183.3定位誤差的分析193.4夾具設計及操作的簡要說明20結 論21參考文獻22致謝24第1章 緒論機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。JK12零件零件加工工藝及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第2章 加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是JK12零件。JK12零件的主要作用是保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件正確安裝。因此JK12零件零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 圖2-1 JK12零件圖2.1.2 零件的工藝分析由JK12零件零件圖可知。JK12零件是一個JK12零件零件，它的外表面上有4個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現分析如下：（1）以100外圓及端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：100外圓及端面加工；其中底面有表面粗糙度要求為，（2）以的孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個前后端面；的孔。（3）以凸輪槽為主要加工平面的加工面，包括凸輪槽2.2 JK12零件加工主要工序安排工藝路線一：10鍛鍛造毛坯20退火退火（消除內應力）30車粗車100外圓及端面40車精車100外圓及端面50車翻面，粗車32外圓及端面60車精車32外圓及端面70鉆擴鉸孔鉆擴鉸孔20及倒角80鉆擴鉸孔鉆擴鉸孔12及倒角90銑削銑削凸輪槽100鉗工去毛刺110檢驗檢驗工藝路線二：10鍛鍛造毛坯20退火退火（消除內應力）30車粗車100外圓及端面40車精車100外圓及端面50銑翻面，粗銑32外圓及端面60銑精銑32外圓及端面70鉆擴鉸孔鉆擴鉸孔20及倒角80鉆擴鉸孔鉆擴鉸孔12及倒角90銑削銑削凸輪槽100鉗工去毛刺110檢驗檢驗對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統一的基準。綜合選擇方案一：10鍛鍛造毛坯20退火退火（消除內應力）30車粗車100外圓及端面40車精車100外圓及端面50車翻面，粗車32外圓及端面60車精車32外圓及端面70鉆擴鉸孔鉆擴鉸孔20及倒角80鉆擴鉸孔鉆擴鉸孔12及倒角90銑削銑削凸輪槽100鉗工去毛刺110檢驗檢驗2.3 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“JK12零件”零件材料采用為鍛造件，對毛坯的結構工藝性有一定要求：（2）前后端面加工余量。根據工藝要求，前后端面分為粗銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊第1卷表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現取。精車：參照機械加工工藝手冊，其加工余量取為。鑄件毛坯的基本尺寸為，根據機械加工工藝手冊表2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。毛坯為實心，不沖孔。參照機械加工工藝手冊表2.3.71，現確定螺孔加工余量為：2.4確定切削用量及基本工時（機動時間）工序30：車100外圓及端面機床：CA6140機床所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為3mm，可在一次走刀內完成，故.確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按CA6140機床進給量（表4.211）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表130，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=1150。切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.17（表1.2112），故實際進給力為： =1150=1111.5 （3-2）由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.11，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。根據切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度2002111的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數為=1.0，=0.112，0.8，=1.0，=1.0（見表1.40），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根據CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = （3-5）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數=0.73，=0.11，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6）根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：=3.75，=，=，=.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同 換車刀手動進給。. 計算基本工時 （3-7）式中=+，=由切削用量簡明使用手冊表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=+= = （3-8）工序40 精車100外圓及端面所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表1.1，由于C6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內完成，故 = .確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按CA6140機床進給量（表4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表130，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。根據切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根據CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為：= （3-14）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：=1.25，=，=，=工序50：翻面，粗車32外圓及端面機床：CA6140機床所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為3mm，可在一次走刀內完成，故.確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按CA6140機床進給量（表4.211）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表130，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=1150。切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.17（表1.2112），故實際進給力為： =1150=1111.5 （3-2）由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.11，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。根據切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度2002111的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數為=1.0，=0.112，0.8，=1.0，=1.0（見表1.40），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根據CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為： = （3-5）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數=0.73，=0.11，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6）根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：=3.75，=，=，=.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔相同 換車刀手動進給。工序60精車32外圓及端面所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據切削用量簡明手冊表1.1，由于C6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內完成，故 = .確定進給量根據切削加工簡明實用手冊可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時， 進給量=0.51.0按CA6140機床進給量（表4.29）在機械制造工藝設計手冊可知： =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表130，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。根據表1.21，當強度在174207時，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據切削用量簡明使用手冊表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。根據切削用量簡明使用手冊表1.11，當硬質合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根據CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為：= （3-14）.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25，=，切削速度時， =切削功率的修正系數=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：=1.25，=，=，=工序70：鉆、擴、鉸孔。機床：立式鉆床Z525刀具：根據參照參考文獻3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔鉆孔時先采取的是鉆孔，再擴到，所以。切削深度：進給量：根據參考文獻3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻3表2.441，取。機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數為1機動時間： 擴孔刀具：根據參照參考文獻3表4.331選擇硬質合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號：E403因鉆孔時先采取的是先鉆到孔再擴到，所以，切削深度：進給量：根據參考文獻3表2.452，取。切削速度：參照參考文獻3表2.453，取。機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度有：刀具切出長度： ，取走刀次數為1機動時間： 鉸孔刀具：根據參照參考文獻3表4.354，選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。切削深度：，且。進給量：根據參考文獻3表2.458，取。切削速度：參照參考文獻3表2.460，取。機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.131取實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度，刀具切出長度： 取走刀次數為1機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：工序80鉆擴鉸孔12及倒角表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途標準號類型直徑范圍（mm）用途GB1436-134直柄麻花鉆2.020.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-134直柄長麻花鉆1.031.5在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-134錐柄麻花鉆3.0100.0在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB14311-134錐柄長麻花鉆5.050.0在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔選用Z525搖臂鉆床，查機械加工工藝手冊 孟少農 主編，查機表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為HT15000，表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=1117mm,l=116mm。表3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6117-134） mm直徑范圍直柄麻花鉆ll111.13411.20151101表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數的推存值（根據GB6117-134） （）d (mm)2f8.618.00301181240110表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度（1）后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0（mm）20高速鋼鑄鐵0.50.8（2）單刃加工刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0（mm）1120鉆頭（鉆孔及擴孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼110鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 110 min.確定進給量查機械加工工藝手冊 孟少農 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.250.65,根據表4.11中可知，進給量取f=0.110。.確定切削速度 查機械加工工藝手冊 孟少農 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（1110HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考機械加工工藝手冊 孟少農 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數K=1.0，R=0.134。 V=12=10.32 （3-17）則 = =111 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150則實際切削速度 = = =11.8工序90：銑削凸輪槽1.確定每齒進給量f根據資料所知，銑床的功率為7.5kw，工藝系統剛性為中等。查得每齒進給量f=0.160.24mm/z、現取f=0.16mm/z。2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度 根據資料所知，依據銑刀直徑d=60mm，齒數z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據X6132臥式銑床主軸轉速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。則實際切削：Vc =Vc=56.52m/min 實際進給量： f=f=0.16mm/z3.校驗機床功率 根據資料所知，銑削時的功率（單位kw）為:當f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s時由切削功率的修正系數k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。 根據XK52銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此機床功率能滿足要求?；緯r間 根據資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為： t= t=3.6min第3章 銑削凸輪槽夾具設計3.1設計要求為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。下面即為銑削凸輪槽的專用夾具，本夾具將用于XK52銑床。本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。3.2夾具設計3.2.1 定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。由零件圖可知：在對銑削凸輪槽進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，進行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有：方案：選底平面、和側面定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。方案：選一面兩銷定位方式，2銷，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的螺旋壓板來夾緊。為了使定位誤差達到要求的范圍之內，這種定位在結構上簡單易操作。3.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：8立銑刀（硬質合金）刀具有關幾何參數： 由參考文獻55表129 可得銑削切削力的計算公式： 有：根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值，即： 安全系數K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻5121可知其公式參數： 由此可得： 所以 查參考文獻51226可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數由參考文獻5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構， 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。3.3定位誤差的分析為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻5可得：定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.4夾具設計及操作的簡要說明由于是大批大量生產，主要考慮提高勞動生產率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉動自由。結 論通過近一個月的畢業(yè)設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統的理解了液壓設計的整個過程。在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹的態(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網上搜索一些相關的資料和相關產品信息。這一次設計是大學四年來最系統、最完整的一次設計，也是最難的一次。在設計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了設計。本設計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下：（1）缺乏實際工廠經驗，對一些參數和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。（2）與夾具相關的刀具和量具的了解還不太清楚。（3）系統的設計不太完善，在與計算機配合進行精確的數據采集和控制上還有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。參考文獻 1 劉德榮，組合夾具結構簡圖的初步探討，組合夾具，1982. (1)2 孫已德，機床夾具圖冊M，北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。3 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結構圖冊M，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。4 劉友才，機床夾具設計 ，北京：機械工業(yè)出版社，1992 。5 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷M，北京：機械工業(yè)出版社，1991。6 金屬機械加工工藝人員手冊修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊M，上海：上?？茖W技術出版社，1979。7 李洪，機械加工工藝師手冊M，北京：機械工業(yè)出版社，1990。8 馬賢智，機械加工余量與公差手冊M，北京：中國標準出版社，1994。9 上海金屬切削技術協會，金屬切削手冊M，上海：上海科學技術出版社，1984。10 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導M，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。11 薛源順,機床夾具設計(第二版) M,機械工業(yè)出版社,2004.512 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計M，重慶：重慶大學出版社，1995。13 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊M，上海：上?？茖W技術出版社，1980。14 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。15 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量M，中國計量出版社，2000：9-19。16 哈爾濱工業(yè)大學,哈爾濱市教育局,專用機床夾具設計與制造,黑農江人民出版社,1979.12 17 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2005：4-17。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .21 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971 43 致謝在本文完成之際，首先向我最尊敬的導師老師致以最誠摯的敬意和最衷心的感謝。幾個月以來，他不遺余力地對我的設計進行了指導。在我畢業(yè)設計這段時間，無論在學習還是在生活上，恩師都給予了我無微不至的關懷。他以其淵博的知識，寬厚的胸懷、無私的敬業(yè)精神以及嚴謹的治學態(tài)度和開拓進取的精神激勵著我，并言傳身教，身體力行地不斷培養(yǎng)我獨立思考，深入探索，解決實際問題的能力，使我受益匪淺。老師給與了該設計關鍵性的技術指導，并指明了研究的方向，雖然平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的過程中，特別在說明書的撰寫和修改上給予了我悉心的指導，特此向老師表示衷心的感謝和敬意!畢業(yè)設計雖已完成了，但由于知識水平的局限，實際經驗缺乏，設計還存在許多不足，有很多地方需要改進。對于這些不足，我將在以后的工作中利用盡自已所能的去補充和完善，讓自己成為對社會作更多的貢獻，成為有用之才。此外還要感謝那些給予過我關心、幫助的老師和同學，正是有了大家的關懷、鼓力和我自己的努力，此設計才得以順利完成。20