機(jī)殼加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【鉆2-Φ18孔】（全套含CAD圖紙）

機(jī)殼加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【鉆2-18孔】（全套含CAD圖紙）,鉆2-18孔,機(jī)殼,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),18,全套,cad,圖紙 XX大學(xué) 課程設(shè)計(jì)論文機(jī)殼加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要機(jī)殼零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差目 錄摘 要II目 錄III第1章 序 言5第2章 零件的分析62.1零件的形狀62.2零件的工藝分析6第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)73.1 確定毛坯的制造形式73.2 基面的選擇73.3 制定工藝路線83.3.1 工藝路線方案一83.3.2 工藝路線方案二93.3.3 工藝方案的比較與分析93.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備103.4.1 機(jī)床選用103.4.2 選擇刀具103.4.3 選擇量具103.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定113.6確定切削用量及基本工時(shí)12第4章 鉆2-18孔夾具設(shè)計(jì)324.1研究原始質(zhì)料324.2定位基準(zhǔn)的選擇324.3 切削力及夾緊力的計(jì)算334.4誤差分析與計(jì)算344.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用354.5.1支撐釘選用354.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用354.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)364.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明38總 結(jié)38參 考 文 獻(xiàn)40致謝4141 第1章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)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(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。機(jī)殼零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)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(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯誤，敬請老師們批評指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是機(jī)殼零件，主要作用是起連接作用。零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄造，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。機(jī)殼零件主要加工表面為：1. 粗銑底面、半精銑，表面粗糙度值為3.2。2. 粗銑、半精銑上端面，表面粗糙度值3.2。3. 車M68X2外圓及外螺紋，表面粗糙度值3.2。4. 車45孔、40孔內(nèi)孔及臺階，及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5，法蘭面粗糙度值6.3。機(jī)殼共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：(1)左端的加工表面： 這一組加工表面包括：外圓端面，52內(nèi)圓，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，。其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).端面的加工表面： 這一組加工表面包括：端面，粗糙度為3.2；70的端面，并帶有倒角；中心孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，55的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本機(jī)殼假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺，每臺車床需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。該零件材料為HT200，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇，對像機(jī)殼這樣的零件來說，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。3.3 制定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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(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。3.3.1 工藝路線方案一10鑄件毛坯，時(shí)效處理20粗銑底面30半精銑底面40粗銑、半精銑上端面50粗銑、半精銑左端面(M68X2端面)60粗銑、半精銑46孔上端臺階面70粗銑、半精銑46孔下端面80車M68X2外圓及外螺紋90車45孔、40孔內(nèi)孔及臺階100鉆孔攻絲M27X2110鉆孔攻絲M39X2120鉆擴(kuò)2-18孔130鉆擴(kuò)2-14孔140終檢入庫3.3.2 工藝路線方案二10鑄件毛坯，時(shí)效處理20車M68X2外圓及外螺紋30粗銑底面40半精銑底面50粗銑、半精銑上端面60粗銑、半精銑左端面(M68X2端面)70粗銑、半精銑46孔上端臺階面80粗銑、半精銑46孔下端面90車45孔、40孔內(nèi)孔及臺階100鉆孔攻絲M27X2110鉆孔攻絲M39X2120鉆擴(kuò)2-18孔130鉆擴(kuò)2-14孔140終檢入庫3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸?，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。因此綜合工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：10鑄件毛坯，時(shí)效處理20粗銑底面30半精銑底面40粗銑、半精銑上端面50粗銑、半精銑左端面(M68X2端面)60粗銑、半精銑46孔上端臺階面70粗銑、半精銑46孔下端面80車M68X2外圓及外螺紋90車45孔、40孔內(nèi)孔及臺階100鉆孔攻絲M27X2110鉆孔攻絲M39X2120鉆擴(kuò)2-18孔130鉆擴(kuò)2-14孔140終檢入庫3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用.工序是粗車、和精車。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140臥式車床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊表4.2-7。.工序是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。3.4.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考機(jī)械加工工藝手冊（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考簡明機(jī)械加工工藝手冊（主編 徐圣群） 表12-47，選擇雙斜邊二號砂輪。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“機(jī)殼” 零件材料為HT200，查機(jī)械加工工藝手冊（以后簡稱工藝手冊），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰鑄造的硬度HB為143269，表2.2-23 灰鑄造的物理性能，HT200密度=7.27.3（），計(jì)算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）輕型（零件重100kg）單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于3050，毛坯重量21202506.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6確定切削用量及基本工時(shí)切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度。現(xiàn)根據(jù)切削用量簡明手冊（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊的表區(qū)別。工序10：鑄造 時(shí)效處理無切削加工，無需計(jì)算工序20、30：粗銑、半精銑底面機(jī)床：銑床X5032刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣让魁X進(jìn)給量：取取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照文獻(xiàn)，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：,取切削工時(shí)被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間： 機(jī)動時(shí)間：所以該工序總機(jī)動時(shí)間工序40：粗銑、半精銑上端面機(jī)床：銑床X5032刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣让魁X進(jìn)給量：取，取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照文獻(xiàn)，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：取切削工時(shí)被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間： 機(jī)動時(shí)間：所以該工序總機(jī)動時(shí)間工序50：粗銑、半精銑左端面(M68X2端面)機(jī)床：銑床X5032刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣让魁X進(jìn)給量：取取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：取切削工時(shí)被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間： 機(jī)動時(shí)間：所以該工序總機(jī)動時(shí)間工序60：粗銑、半精銑46孔上端臺階面機(jī)床：銑床X5032刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：取：取銑削速度每齒進(jìn)給量：取取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：取切削工時(shí)被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間： 機(jī)動時(shí)間：所以該工序總機(jī)動時(shí)間工序70：粗銑、半精銑46孔下端面機(jī)床：銑床X5032刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣让魁X進(jìn)給量：取取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：取切削工時(shí)被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間： 機(jī)動時(shí)間：所以該工序總機(jī)動時(shí)間工序80：車M68X2外圓及外螺紋已知加工材料灰鑄鐵CA6140普通車床所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。根故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。.確定加工深度一次走刀內(nèi)完成.確定進(jìn)給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為，進(jìn)給量=0.51.0按進(jìn)給量在工藝手冊可知： =0.7CA6140進(jìn)給力=3530。，=時(shí)，進(jìn)給力：=950。實(shí)際進(jìn)給力為： =950=1111.5 （1-2）所選=可用。.選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)耐用度根據(jù)加工手冊，最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定加工速度故： =63 （1-3） =120 （1-4）根據(jù)CA6140車床選擇 =125這時(shí)實(shí)際速度為： = （1-5）.校驗(yàn)機(jī)床功率由加工手冊=，加工速度時(shí)， =實(shí)際功率為： =1.7=1.2 （1-6）在CA6140上進(jìn)行，最后用量為：=3.75，=，=，=精車加工所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。選刀桿尺寸=，刀片厚度為。.確定加工深度可在一次走刀內(nèi)完成.確定進(jìn)給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為， 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140進(jìn)給量 =0.7CA6140進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。 =950=1111.5故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)加工手冊車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。.確定加工速度當(dāng)硬質(zhì)合金刀度200219鑄件，加工速度=。 =63 =120 （3-13）根據(jù)CA6140車床=125實(shí)際速度為： = （3-14）.校驗(yàn)機(jī)床功率由加工手冊加工速度時(shí)， =加工功率修正系數(shù)=0.73=0.9，時(shí)間功率為： =1.7=1.2 =1.25，=，=，=工序90：車45孔、40孔內(nèi)孔及臺階已知加工材料灰鑄鐵CA6140普通車床所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。根故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。.確定加工深度一次走刀內(nèi)完成.確定進(jìn)給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為，進(jìn)給量=0.51.0按進(jìn)給量在工藝手冊可知： =0.7CA6140進(jìn)給力=3530。，=時(shí)，進(jìn)給力：=950。實(shí)際進(jìn)給力為： =950=1111.5 （1-2）所選=可用。.選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)耐用度根據(jù)加工手冊，最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定加工速度故： =63 （1-3） =120 （1-4）根據(jù)CA6140車床選擇 =125這時(shí)實(shí)際速度為： = （1-5）.校驗(yàn)機(jī)床功率由加工手冊=，加工速度時(shí)， =實(shí)際功率為： =1.7=1.2 （1-6）在CA6140上進(jìn)行，最后用量為：=3.75，=，=，=精車加工所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。選刀桿尺寸=，刀片厚度為。.確定加工深度可在一次走刀內(nèi)完成.確定進(jìn)給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為， 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140進(jìn)給量 =0.7CA6140進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。 =950=1111.5故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)加工手冊車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。.確定加工速度當(dāng)硬質(zhì)合金刀度200219鑄件，加工速度=。 =63 =120 （3-13）根據(jù)CA6140車床=125實(shí)際速度為： = （3-14）.校驗(yàn)機(jī)床功率由加工手冊加工速度時(shí)， =加工功率修正系數(shù)=0.73=0.9，時(shí)間功率為： =1.7=1.2 =1.25，=，=，=工序100：鉆孔攻絲M27X2已知加工材料灰鑄鐵CA6140普通車床所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。根故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。.確定加工深度一次走刀內(nèi)完成.確定進(jìn)給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為，進(jìn)給量=0.51.0按進(jìn)給量在工藝手冊可知： =0.7CA6140進(jìn)給力=3530。，=時(shí)，進(jìn)給力：=950。實(shí)際進(jìn)給力為： =950=1111.5 （1-2）所選=可用。.選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)耐用度根據(jù)加工手冊，最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定加工速度故： =63 （1-3） =120 （1-4）根據(jù)CA6140車床選擇 =125這時(shí)實(shí)際速度為： = （1-5）.校驗(yàn)機(jī)床功率由加工手冊=，加工速度時(shí)， =實(shí)際功率為： =1.7=1.2 （1-6）在CA6140上進(jìn)行，最后用量為：=3.75，=，=，=精車加工所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。選刀桿尺寸=，刀片厚度為。.確定加工深度可在一次走刀內(nèi)完成.確定進(jìn)給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為， 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140進(jìn)給量 =0.7CA6140進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。 =950=1111.5故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)加工手冊車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。.確定加工速度當(dāng)硬質(zhì)合金刀度200219鑄件，加工速度=。 =63 =120 （3-13）根據(jù)CA6140車床=125實(shí)際速度為： = （3-14）.校驗(yàn)機(jī)床功率由加工手冊加工速度時(shí)， =加工功率修正系數(shù)=0.73=0.9，時(shí)間功率為： =1.7=1.2 =1.25，=，=，=工序110：鉆孔攻絲M39X2已知加工材料灰鑄鐵CA6140普通車床所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。根故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。.確定加工深度一次走刀內(nèi)完成.確定進(jìn)給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為，進(jìn)給量=0.51.0按進(jìn)給量在工藝手冊可知： =0.7CA6140進(jìn)給力=3530。，=時(shí)，進(jìn)給力：=950。實(shí)際進(jìn)給力為： =950=1111.5 （1-2）所選=可用。.選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)耐用度根據(jù)加工手冊，最大磨損量取為，車刀壽命=。.確定加工速度故： =63 （1-3） =120 （1-4）根據(jù)CA6140車床選擇 =125這時(shí)實(shí)際速度為： = （1-5）.校驗(yàn)機(jī)床功率由加工手冊=，加工速度時(shí)， =實(shí)際功率為： =1.7=1.2 （1-6）在CA6140上進(jìn)行，最后用量為：=3.75，=，=，=精車加工所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。選刀桿尺寸=，刀片厚度為。.確定加工深度可在一次走刀內(nèi)完成.確定進(jìn)給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為， 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140進(jìn)給量 =0.7CA6140進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。 =950=1111.5故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)加工手冊車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。.確定加工速度當(dāng)硬質(zhì)合金刀度200219鑄件，加工速度=。 =63 =120 （3-13）根據(jù)CA6140車床=125實(shí)際速度為： = （3-14）.校驗(yàn)機(jī)床功率由加工手冊加工速度時(shí)， =加工功率修正系數(shù)=0.73=0.9，時(shí)間功率為： =1.7=1.2 =1.25，=，=，=工序120 鉆擴(kuò)2-18孔本工序采用計(jì)算法。表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號類型直徑范圍（mm）用途GB1436-85直柄麻花鉆2.020.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85直柄長麻花鉆1.031.5在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85錐柄麻花鉆3.0100.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85錐柄長麻花鉆5.050.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用Z525搖臂鉆床，查機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，查機(jī)表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為4500，表10.2-5標(biāo)準(zhǔn)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=197mm,l=116mm。表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6137-85） mm直徑范圍直柄麻花鉆ll111.8013.20151101表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （）d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進(jìn)給量查機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.250.65,根據(jù)表4.13中可知，進(jìn)給量取f=0.60。.確定切削速度 查機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在灰鑄造（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17）則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150則實(shí)際切削速度 = = =11.8.確定切削時(shí)間查機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時(shí)加工機(jī)動時(shí)間計(jì)算公式： T= （3-19）其中 l= l=5 l=23則： t= =9.13工序130：鉆擴(kuò)2-14孔機(jī)床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔鉆孔時(shí)先鉆孔。切削深度：進(jìn)給量：取。切削速度取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照文獻(xiàn)，取所以實(shí)際切削速度：切削工時(shí) 被切削層：刀具切入： 刀具切出： 取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間： 擴(kuò)孔14刀具：選擇擴(kuò)孔鉆頭（硬質(zhì)合金錐柄麻花材料）。片型號：E403切削深度：進(jìn)給量：取。切削速度：取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照文獻(xiàn)取所以實(shí)際切削速度：切削工時(shí)被切削層：刀具切入有：刀具切出： ，取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：第4章 鉆2-18孔夾具設(shè)計(jì)4.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來鉆底面2-18小孔，并攻絲，因?yàn)榧庸ぞ炔桓?，故在加工中，主要目的是降低生產(chǎn)成本，減輕勞動強(qiáng)度從而來提高效率。4.2定位基準(zhǔn)的選擇要合理選擇定位基準(zhǔn)，不然會影響加工過程的質(zhì)量，進(jìn)而最終工件質(zhì)量。選擇不合適的基準(zhǔn)，故會增加加工過程或不合理工藝路線，導(dǎo)致夾具設(shè)計(jì)困難，最終達(dá)不到零件加工精度（特別位置精度）。所以我們應(yīng)該根據(jù)零件的技術(shù)要求，以保證加工精度的要求，定位基準(zhǔn)的合理選擇。以已加工好的端面作定位夾具。由零件圖可知：在鉆孔前，平面進(jìn)行了粗、精銑加工。定位、夾緊方案：為了在定位誤差范圍滿足要求，定位一面一銷一擋塊，結(jié)構(gòu)中的定位是簡單易操作的。一邊是底平面圖的處理；在孔無位置公差要求，所以我們?yōu)槎ㄎ换鶞?zhǔn)設(shè)計(jì)的底面和兩個孔鉆的模式選擇，以滿足加工要求。底部和5自由度的兩個定位孔限制工件的定位。4.3 切削力及夾緊力的計(jì)算鉆孔選用：鉆床Z525，刀具鉆頭。由文獻(xiàn)可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：實(shí)際所需夾緊力： 有：安全系數(shù)K可按：式中：安全系數(shù) 所以 通過計(jì)算實(shí)際夾緊力不大，夾具結(jié)構(gòu)簡單操作方便，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取，查文獻(xiàn)移動螺旋夾緊時(shí)夾緊力計(jì)算：式中參數(shù)由文獻(xiàn)查得： 螺旋夾緊力：由上述計(jì)算易得： 通過計(jì)算實(shí)際所需夾緊力不大，該夾具具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，決定使用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.4誤差分析與計(jì)算該夾具以底面、支撐釘定位基準(zhǔn)，由文獻(xiàn)可得：支撐釘?shù)亩ㄎ徽`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、所設(shè)計(jì)的夾具滿足零件加工精度要求。4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用4.5.1支撐釘選用本夾具用支撐釘定位表3.1 支撐釘dHD公稱允差121816150.01122514M124 4.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套，以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。 圖3.1 可換鉆套鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.4 鉆套dHD公稱允差61212+0.018+0.007221810490.518襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖3.2 固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.5 固定襯套dHDC 公稱允差公稱允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.524.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。（4）應(yīng)便于鐵屑去除在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。（5）安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。4.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工孔。夾緊機(jī)構(gòu)，操作簡單，夾緊可靠。如前所述，夾具設(shè)計(jì)，為了提高生產(chǎn)率，首先想到的是如何安裝，拆卸方便，鉆模的表面，所以主要的鉆削力，因?yàn)殂@削力向下，鉸鏈板壓得我們使用，減少壓力，鉆削力和夾緊力的方向是相同的，它是更容易保證工件的穩(wěn)定性?？?結(jié)在設(shè)計(jì)過程中，我們讀到一些技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊，在機(jī)械領(lǐng)域中的一些基本問題的探討。因此，這樣的設(shè)計(jì)不僅要加強(qiáng)自己的理解和知識，和他們的知識，拓寬。此外，該拉延工藝的設(shè)計(jì)，AutoCAD繪圖軟件的使用，并在同一時(shí)間，手繪，所有這些因素都使我們學(xué)到更多的知識，圖像識別和提高我們的繪圖能力。本課題是機(jī)殼的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，主要是確定的工藝設(shè)計(jì)的工藝路線，確定加工和切削參數(shù)，基本工時(shí)，本設(shè)計(jì)的零件工藝路線是正確合理的，定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的目的，可以保證工件的加工精度。在很多問題的設(shè)計(jì)過程中，假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線，甚無法保證夾具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。在夾具設(shè)計(jì)中，由于定位基準(zhǔn)的選擇不合理，出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無法保證。在夾緊機(jī)構(gòu)由于尺寸的選擇，如不合理，但沒有達(dá)到夾緊的目的，也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產(chǎn)生的營業(yè)額不合理。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過三個月的努力，這些問題都一一解決方案。在這一過程中，加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知識和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識的能力，我的專業(yè)知識，進(jìn)一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過努力，這些問題都一一解決方案。參 考 文 獻(xiàn)1 李 洪工藝手冊M 北京出版社，200612 陳宏鈞實(shí)用金屬切削手冊M 機(jī)械工業(yè)出版社，200513 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會金屬切削手冊M上海科學(xué)技術(shù)出版社，20024 楊叔子機(jī)械加工工藝師手冊M機(jī)械工業(yè)出版社，20005 徐鴻本機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003106 都克勤機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊M 貴州人民出版社，200347 胡建新機(jī)床夾具M(jìn) 中國勞動社會保障出版社，200158 馮 道機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)M機(jī)械工業(yè)出版社，200010 馬賢智機(jī)械加工余量與公差手冊M中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，19941211 劉文劍夾具工程師手冊M黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，200712 王光斗機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20028致謝本課題是在XX老師指導(dǎo)下完成，非常感謝XX老師的耐心指導(dǎo)幫助。課程設(shè)計(jì)是大學(xué)知識，相關(guān)的專業(yè)知識的綜合運(yùn)用，是知識在實(shí)踐中的應(yīng)用。通過本次課程設(shè)計(jì)，使我的專業(yè)知識得到鞏固和提高在原來的基礎(chǔ)上，就離不開老師和同學(xué)的幫助。設(shè)計(jì)的分析是在老師的指導(dǎo)下完成的，在分析過程中，老師給了我很大的鼓勵，在設(shè)計(jì)和分析使我覺得更多的設(shè)計(jì)思路，提高的學(xué)習(xí)能力，和討論的問題的分析，有一個更清楚的了解，使我受益不淺。說實(shí)話，課程設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累了。然而，明確其自身的設(shè)計(jì)結(jié)果，課程設(shè)計(jì)仔細(xì)回味的旅程，一個罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。雖然這是我剛學(xué)的第一個走，一點(diǎn)在我的生命中的成功，但它讓我覺得更成熟了。通過這次的課程設(shè)計(jì)，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細(xì)心。有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無情地重做。但一想到老師教得比平時(shí)多，病人，認(rèn)為他們的社會責(zé)任感的未來，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識真的很差，他們的能力，用學(xué)到的知識是不夠的，幾年來學(xué)習(xí)很多課程，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點(diǎn)不耐煩。三軸并聯(lián)銑床的功能仿真器米洛斯Glavonjic和德拉甘米盧蒂諾維奇和莎莎Zivanovic收稿日期：2007年7月12日 接稿日期：2008年6月27日 發(fā)表時(shí)間：2008年7月24日 施普林格出版社有限公司2008年倫敦摘要：盡管許多實(shí)驗(yàn)室，許多人以并聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動機(jī)為研究和發(fā)展的主題，不幸的是，至今還是沒有個人有一定的成就。因此,利用低成本的但是功能強(qiáng)大的模擬器模擬三軸聯(lián)動銑床來獲取基本經(jīng)驗(yàn)。這個想法是基于這樣的模擬器可以由傳統(tǒng)的三軸數(shù)控機(jī)床的控制驅(qū)動基礎(chǔ)上進(jìn)行的。本文描述了一個包括相應(yīng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，運(yùn)動學(xué)建模和編程算法的選擇模擬器的發(fā)展過程。功能模擬器的想法已經(jīng)被充分驗(yàn)證在標(biāo)準(zhǔn)化操作條件下，使得一些軟材料試件加工成功。關(guān)鍵詞：并聯(lián)機(jī)床； 功能仿真器；模擬和測試1簡介在當(dāng)今世界上，教育和培訓(xùn)具有戰(zhàn)略上的重要性，特別是在技術(shù)和科學(xué)學(xué)科。這也適用于并行結(jié)構(gòu)機(jī)研究和開發(fā)這個世界性的話題。對并聯(lián)機(jī)床的基本知識的已經(jīng)出版很多書，許多不同的并行機(jī)制，3至6個自由度，包括三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)平移正交，也有使用。今天，不幸的是，研究機(jī)構(gòu)，大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，和企業(yè)絕大多數(shù)沒有并聯(lián)機(jī)床。究其原因，很明顯，是教育和培訓(xùn)的新技術(shù)，如個人知識管理，成本高。為了有助于實(shí)現(xiàn)在造型，設(shè)計(jì)，控制，編程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的收購，以及個人知識管理，降低成本，可以使用新提出的三軸并聯(lián)銑床功能仿真器來實(shí)現(xiàn)。這個想法是基于這樣的模擬器可以由傳統(tǒng)的3軸數(shù)控機(jī)床的控制驅(qū)動基礎(chǔ)上進(jìn)行的。作為傳統(tǒng)的三軸數(shù)控機(jī)床的軸是相互正交，不同的三自由度正交平移關(guān)節(jié)空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)，可用于生成模擬器。本文描述了模擬器發(fā)展，包括相應(yīng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，運(yùn)動學(xué)建模和編程算法的選擇程序。功能模擬器應(yīng)經(jīng)被驗(yàn)證了在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化操作條件下成功加工一些軟質(zhì)材料。2模擬器的概念根據(jù)現(xiàn)在的知識,以系列運(yùn)動機(jī)器和可用的資源為其程序,模擬器看作一種混合的三軸驅(qū)動傳統(tǒng)數(shù)控銑床空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)。其中的一種功能仿真器的概念，如圖1所示。完全平行的三自由度不斷支撐關(guān)節(jié)的長度和線性驅(qū)動機(jī)制，由傳統(tǒng)的三軸數(shù)控機(jī)床的控制。這個機(jī)制是基于線性三角，但與正交的線性驅(qū)動關(guān)節(jié)，促進(jìn)其用XM，YM和水平或垂直軸系列運(yùn)動機(jī)ZM連接。通用平臺，始終保持與基地的同時(shí)，使主軸在三個不同的正交XP中。在圖一中,始終如一的平行與地平行,使主軸的位置在三個不同的正交XP,YP,ZP方向。在論文中。一些可能的配置的機(jī)制、其中的一個平臺被選中,因?yàn)樗贡阌诎惭b并聯(lián)機(jī)構(gòu)的機(jī)器在XM軸上。其中的2個自由度被用來減少來自XM和YM軸的震動,除了選擇和調(diào)整引擎的機(jī)理與所選擇的串行機(jī),下面的過程，模型，算法，以及軟件必須定義和發(fā)展:-對并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動造型,即直接運(yùn)動學(xué)、矩陣, 運(yùn)動學(xué)和奇異性分析模型-模擬工作空間分析和適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)的選擇-模擬器的設(shè)計(jì)制造3模擬器的機(jī)制作用同時(shí)作為垂直和水平三軸數(shù)控機(jī)床的串行正交和驅(qū)動仿真器的軸，是最好的，如果三個自由度空間并聯(lián)，模擬器的機(jī)制以及正交平移的關(guān)節(jié)。與串行數(shù)控機(jī)床的軸耦合，這將是必不可少的，在一般情況下，至少有一個兩個自由度被動的去耦串聯(lián)機(jī)構(gòu)。數(shù)控機(jī)床模擬器與移動刀架和工作臺的是最方便的。在這樣的概念下兩三個軸的耦合，使其中一個自由度串聯(lián)他們的去耦和被動的模擬器驅(qū)動機(jī)制就足夠了。如果沒有橫向和縱向的3軸數(shù)控機(jī)床運(yùn)動結(jié)構(gòu)的劃分，有三自由度正交平移關(guān)節(jié)，考慮和模擬器使用空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)的一些例子，如圖2，他們的工作區(qū)的形狀也顯示在圖中。該機(jī)制類似于上面的例子，在圖所示，基本運(yùn)動學(xué)的概念差異問題是可以解決的。自由度被動串行，用于分離駕駛一系列數(shù)控機(jī)床軸運(yùn)動機(jī)制的例子如圖所3示。在一些系列數(shù)控機(jī)床的概念中，其軸線可直接用作模擬的并行機(jī)制平移關(guān)節(jié)。在這種情況下，模擬器的一般概念的基礎(chǔ)上，如圖所示機(jī)制就可能被簡化了。圖4顯示了沒有自己的關(guān)節(jié)并聯(lián)機(jī)構(gòu)簡化模擬器的例子。數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動是一個臥式加工中心。相應(yīng)的機(jī)械接口連接與分離軸加工中心聯(lián)合組成一個平行四邊形。兩自由度串聯(lián)機(jī)構(gòu)加工中心分離出來Y和Z軸。圖5顯示了一個簡化的立式數(shù)控銑床與兩個耦合軸模擬器的設(shè)計(jì)。模擬器的機(jī)制有一個自己的移動式，聯(lián)合兩自由度串聯(lián)機(jī)構(gòu)也是垂直軸數(shù)控銑床脫鉤使用方法。4模擬器造型的例子圖一中對模擬器詳細(xì)的運(yùn)動學(xué)分析是以圖六中的幾何模型為基礎(chǔ)的，由于機(jī)械本身特有的性質(zhì)，平臺和底座是平行的，因此，圖一中的每個空間平行四邊形由支柱表示。連接底座和平臺的坐標(biāo)構(gòu)架P和B是平行的，同時(shí)平行于參考系列機(jī)器協(xié)調(diào)框架 M ，這使得整個模擬器造型歸于普通化。這意味著分離并聯(lián)機(jī)構(gòu)的造型本身是可行的，并且不考慮其安裝在水平還是垂直的系列機(jī)器上，也不考慮其在平臺上的軸的位置。構(gòu)架B和P中的向量V分別用Bv 和 Pv.表示。模擬器參數(shù)定義的向量：移動平臺上的連接中心之間的中心點(diǎn)Ci的位置向量在構(gòu)架P被定義為PPCi;（i=1，2，3）工具末端的位置向量在構(gòu)架P中被定義為PPT ; xTP yTP zTPt , where zTP=-h.模擬器的驅(qū)動軸參考點(diǎn)Ri的位置向量被定義為BPRi; （i=1，2，3 ）連接坐標(biāo)向量L=l1 l2 l3T, ,l1,l2, 和l3是系列CNC機(jī)器在lmin li lmax范圍內(nèi)提供動力和控制的標(biāo)量變數(shù)，而Bai是單位向量，,和領(lǐng)域坐標(biāo)向量：代表工具末端已編制好的位置向量，而代表平臺的位置，即連接在上面的坐標(biāo)構(gòu)架P的原操作。由于坐標(biāo)構(gòu)架B和P總是平行的，所以這兩個向量之間的關(guān)系是很明顯的，即 (1)其它向量和參數(shù)的定義如圖六所示，其中Bwi和Bqi是單位向量，而C是相互連接的平行四邊形的固定長度。模擬器連接坐標(biāo)向量和 系列機(jī)器連接坐標(biāo)之間的關(guān)系如圖六所示，是根據(jù)圖六中幾何關(guān)系，得出下列等式：等式4中等號兩邊加以平方得出：在等式3中應(yīng)用運(yùn)動學(xué)造型便被簡化。為了滿足這個要求，人們已經(jīng)找到了具體的方法，即設(shè)置參考點(diǎn)Ri， 通過替代等式5中的機(jī)械參數(shù)，得到三個等式的方程組：由這個方程組又得出：相反的運(yùn)動學(xué)等式如和直接運(yùn)動學(xué)等式如由以上等式得出：如上所提，通過調(diào)整模擬器的機(jī)械參數(shù)，等式6，相反和直接運(yùn)動學(xué)的解大大被簡化了。為了滿足等式6中的條件，采用了六根指示長度的校準(zhǔn)支柱，如圖七，應(yīng)用通過校正支柱長度而得出的相反和正運(yùn)動學(xué)解，定義了sliders（不知道啥意思） Si, (i=1, 2, 3)的參照點(diǎn)位置，并通過校準(zhǔn)plain環(huán)固定，如圖七。4.1 分析運(yùn)動學(xué)的正解和逆解分析逆運(yùn)動學(xué)方差解，等式8，在給定平臺位置的情況下，不同的平行機(jī)械構(gòu)造有：基本構(gòu)造，圖2a，在等式8中，在平方根之前的所有符號都是負(fù)號可供選擇的構(gòu)造之一，圖2b，在等式8中，在平方根之前所有符號都是正的其它可能的機(jī)械構(gòu)造，在等式8中，在平方根之前的符號是正負(fù)號用相同的方法，通過對運(yùn)動學(xué)正解分析，等式9，在驅(qū)動軸位置給定的情況下，建立不同的平行機(jī)械構(gòu)造：基本構(gòu)造，圖2a，和實(shí)際情況一致，在等式9中，在平方根之前是正號供選擇的構(gòu)造，圖2c和d，在等式9中，在平方根之前是負(fù)號，根據(jù)驅(qū)動系列機(jī)器的結(jié)構(gòu)可通過不同的方法實(shí)現(xiàn)圖2所示的基本的和供選擇的構(gòu)造。4.2 雅可比矩陣和異常分析鑒于PKM異常關(guān)系重大，這個問題已被細(xì)致分析，如圖2a中顯示的機(jī)械變型，這種機(jī)械變型可用來發(fā)展水平機(jī)器中心的模擬器，如圖1。考慮時(shí)間的情況下區(qū)分等式8，得到的雅可比矩陣為： 由于方程組7中的等式有連接和領(lǐng)域坐標(biāo)的功能，根據(jù)它們的區(qū)別也可以得出雅可比矩陣：其中是正逆運(yùn)動學(xué)的雅可比矩陣，用這種方法，可以識別出三種不同形式的異常，比如，正逆運(yùn)動學(xué)異常和聯(lián)合異常。仔細(xì)分析雅可比矩陣的決定因素，正逆運(yùn)動學(xué)異常和聯(lián)合異常是顯而易見的。通過適當(dāng)?shù)拿枋龊偷仁?，圖8中顯示了可能的模擬器異常構(gòu)造，從圖8中可以看出，所有的異常都處在理論上可獲得工作空間的臨界上，所以，通過足夠的設(shè)計(jì)解答和或機(jī)械限制可以輕松地避免這些異常，這就意味著可獲得的模擬器工作空間要比理論上的工作空間要小，理論上工作空間的界線是在半徑C的汽缸上，而半徑C的軸是從逆運(yùn)動學(xué)等式8中得出的XB, YB, ZB，同時(shí)半徑C的范圍是以圖8中的OB為中心的。5 模擬器的實(shí)例大家都知道，除了要選擇合適的運(yùn)動學(xué)布局，選擇正確的幾何維度也是非常重要的，因?yàn)橐紤]已定的用途，這是個困難的工作，開發(fā)PKM的設(shè)計(jì)工具仍然需要研究，調(diào)整圖1、4和5中的模擬器設(shè)計(jì)參數(shù)是為了在可用CNC機(jī)器運(yùn)作效果的基礎(chǔ)上獲得更多的模型和工作空間維度，其中制造的模擬器就是配給CNC機(jī)器的，這個程序必須要進(jìn)行重復(fù)，因?yàn)樵谶x擇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，要考慮機(jī)構(gòu)因素可能的干擾和det(J) 與 det(J1)決定因素的重要性（等式14、15和16中涉及）。在圖6中模擬器變型的幾何模型中，可以看到工作空間維度主要受到平行四邊形長度C的影響，同時(shí)要達(dá)到圖8中D3, D3I2, 和 D3I1異常得出的機(jī)械距離。對于配備模擬器的可用CNC機(jī)器，要用重復(fù)的程序?qū)ζ叫兴倪呅伍L度C和坐標(biāo)（l1,2,3min l1,2,3max）的重要結(jié)合進(jìn)行分析，在每次重復(fù)過程中，要注意潛在的設(shè)計(jì)限制、干擾以及det(J) 與 det(J1)的重要性，即異常產(chǎn)生的距離。用這種方法得到的參數(shù)在圖9中模擬器原型的詳細(xì)設(shè)計(jì)中得到輕微的糾正，長度C=850 mm、l1,2,3min=200 mm和l1,2,3max=550 mm的平行四邊形的形狀、體積和可獲得工作空間的位置如圖2a所示。在采用這種構(gòu)想和設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)造了頭兩個模擬器，如圖9、10所示。6 模擬器編程和測試在PC平臺上以CADCAM environment標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)模擬器編程系統(tǒng)（圖11），幾何工作空間模型可以和其它系統(tǒng)交換，并且可以模仿工具軌跡，線性插值工具軌跡是從CL文件標(biāo)準(zhǔn)。模擬器使用者可以選擇其它方式也能畫出工具軌跡，系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分是由developed and implemented postprocessor組成的，并且不用后處理器發(fā)電機(jī)，后處理器包括正逆運(yùn)動學(xué)（inverse and direct kinematics）、模擬器設(shè)計(jì)參數(shù)和模擬器工具途徑的運(yùn)算法則（圖12），模擬器工具途徑線性化是必要的，因?yàn)镃NC機(jī)器線性插值是被當(dāng)做模擬器聯(lián)合坐標(biāo)插值使用的，這樣的話，模擬器的工具軌跡仍在先定半徑的偏差范圍之內(nèi)，先定半徑是CL文件中點(diǎn)Tj1 和點(diǎn) Tj之間，對于以這種方式獲得數(shù)控機(jī)床長節(jié)目傳送到數(shù)控機(jī)床，可以在空閑的模擬器運(yùn)行驗(yàn)證。對軸的運(yùn)動范圍已經(jīng)在處理器上檢查了。該模擬器在這個階段的測試包括：核查的程序和通信系統(tǒng)，切割加工各種試件測試（圖13）。7結(jié)束語為了有助于實(shí)現(xiàn)在造型，設(shè)計(jì)，控制，編程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的收購，以及降低個人知識管理的成本，提出了三軸并聯(lián)銑床功能仿真。所開發(fā)的三維并聯(lián)數(shù)控銑床功能仿真器作為混合系統(tǒng)，現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)備（數(shù)控機(jī)床的CAD - CAM的硬件和軟件）和并聯(lián)機(jī)制，為全面和復(fù)雜的教學(xué)提供了設(shè)施。關(guān)于功能模擬器的想法，為驗(yàn)證一些軟質(zhì)材料在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測試操作條件下作出成功的決策。這個想法可能會進(jìn)一步用于模擬器的決策。致謝由塞爾維亞科技部支持，并提出的尤里卡計(jì)劃3239工作。8