蝸輪軸加工工藝設(shè)計(jì)-總長度154【含圖紙及及檔全套】

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The main flow arrangement is supported in the positioning hole of the first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, higher production efficiency, for large quantities, to meet the design requirements. Keywords:chemical pipe parts; technology; fixture; 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 第一章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 1.1 零件的分析 2 1.1.1 零件的作用 2 1.1.2 零件的工藝分析 2 1.2加工的問題和設(shè)計(jì)所采取措施 3 1.3 蝸輪軸加工定位基準(zhǔn)的選擇 3 1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 3 1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 3 1.4 蝸輪軸加工主要工序安排 3 1.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 1.6 毛坯種類的選擇 5 1.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 6 1.7.1 機(jī)床選用 6 1.7.2 選擇刀具 6 1.7.3 選擇量具 6 1.8 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 1.9確定加工用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 7 總 結(jié) 17 參考文獻(xiàn) 18 致 謝 19 19 第一章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用 題目給出的零件是蝸輪軸。蝸輪軸零件的加工質(zhì)量，并確保蝸輪箱組件正確安裝。 圖1.1 零件圖 三維視圖如圖1.2所示 圖1.2 三維視圖 1.1.2 零件的工藝分析 由蝸輪軸零件圖可知。蝸輪軸是一個(gè)軸類零件，它的外表面上需要進(jìn)行加工。因此可將其分加工表面。有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （1）以左端面加工面。這包括：左外圓及端面臺(tái)階端面加工， （2）以右端面加工面。這包括：左外圓及端面臺(tái)階端面加工。 （3）以鍵槽主要加工面。 1.2加工的問題和設(shè)計(jì)所采取措施 由以上分析可知。蝸輪軸應(yīng)對(duì)孔與平面間的關(guān)系。由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。 蝸輪軸類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應(yīng)遵循先加工面后來加工孔，第一個(gè)基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)的表面處理。然后，整個(gè)系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應(yīng)遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個(gè)鍵槽的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除毛坯不均勻表面，進(jìn)而為孔加工提供前提，也有利于保護(hù)刀具。 1.3 蝸輪軸加工定位基準(zhǔn)的選擇 1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足下列要求： （1）保證每個(gè)重要支持均勻的加工余量； （2）保證零件一定的差距。 為了滿足要求，主要支持應(yīng)作主要參考孔。作粗基準(zhǔn)輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。 1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準(zhǔn)。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對(duì)典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準(zhǔn)，但因它是對(duì)垂直主軸承孔的基礎(chǔ)。 1.4 蝸輪軸加工主要工序安排 工序安排應(yīng)該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔鉆床的鉆頭，加工力大，也應(yīng)在粗加工階段完成。對(duì)于工件，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應(yīng)該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實(shí)際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實(shí)際上是用于精加工軸承孔，從而支持?jǐn)U孔芯棒定位端處理，故容易保證的端部的圖紙上的全跳動(dòng)公差。螺紋孔攻絲時(shí)，加工力小，可以分散在后期階段。 用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準(zhǔn)?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€(gè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個(gè)工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎(chǔ)處理已經(jīng)完成，除了定位基準(zhǔn)。因此，孔底面也應(yīng)在兩個(gè)工藝孔加工工藝處理。加工完成后，還要檢驗(yàn)入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。 工藝路線一： 10、下料?30X160 20、粗車右端面 30、粗車左邊端面 40、粗車右端面外圓及臺(tái)階 50、粗車左邊外圓及臺(tái)階 60、熱處理調(diào)質(zhì) 70、精車右端外圓及臺(tái)階 80、車M20X1.5螺紋 90、精車左側(cè)外圓及臺(tái)階 100、車1處退刀槽 110、銑鍵槽(2處) 120、精磨?17、?17外圓 130、檢驗(yàn)入庫 工藝路線二： 10、下料?30X160 20、銑右端面 30、銑左邊端面 40、粗車右端面外圓及臺(tái)階 50、粗車左邊外圓及臺(tái)階 60、熱處理調(diào)質(zhì) 70、精車右端外圓及臺(tái)階 80、車M20X1.5螺紋 90、精車左側(cè)外圓及臺(tái)階 100、車1處退刀槽 110、銑鍵槽(2處) 120、精磨?17、?17外圓 130、檢驗(yàn)入庫 方案二把端面的加工改為銑床加工，而方案一端面的加工采取銑削的方法，如果采用銑端面的方式加工而需要專門設(shè)計(jì)對(duì)于的夾具。綜合選擇方案一： 10、下料?30X160 20、粗車右端面 30、粗車左邊端面 40、粗車右端面外圓及臺(tái)階 50、粗車左邊外圓及臺(tái)階 60、熱處理調(diào)質(zhì) 70、精車右端外圓及臺(tái)階 80、車M20X1.5螺紋 90、精車左側(cè)外圓及臺(tái)階 100、車1處退刀槽 110、銑鍵槽(2處) 120、精磨?17、?14外圓 130、檢驗(yàn)入庫 1.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “蝸輪軸”零件材料采用45制造。硬度HB170到240，大批量生產(chǎn)，型材毛坯。 （1）外圓及端面的加工余量。 根據(jù)工步余量如下： 粗銑：參照《工藝手冊(cè)》取。 精銑：參照《工藝手冊(cè)》，其余量值規(guī)定為。 （2）鍵槽加工余量 毛坯為實(shí)心，不沖孔。 1.6 毛坯種類的選擇 零件材料為45，零件和材料，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于不同重量，不同厚度的毛坯，也適用于不同的金屬，特別是能制造形狀復(fù)雜的毛坯。工件端面加工余量3mm； 工件右端面機(jī)加工余量3mm； 工件左端面機(jī)加工余量3mm； 繪制毛坯圖 詳見附圖：毛坯圖 1.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 1.7.1 機(jī)床選用 ①.工序端面加工是粗車、精車。臺(tái)階端面加工是粗，精車。每個(gè)過程步驟的數(shù)量不多，大批量生產(chǎn)，故臥式車床的選擇能滿足要求。這一部分概述了尺寸精度，屬于中等的要求，對(duì)CA6140型臥式車床的選擇是最常用的。 ②.工序銑鍵槽，選X52K銑床。 1.7.2 選擇刀具 ①.在車床上加工的工序, 一般采用硬質(zhì)合金刀具和刀具。為了提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。 ②. 銑鍵槽時(shí)選用高速鋼銑鍵槽銑刀 1.7.3 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般采用常規(guī)。量具方法一是測量儀器選擇的不確定性；二是根據(jù)測量極限誤差測量裝置的選擇。 1.8 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 對(duì)45零件和材料，ρ= 7.3（7.2 到計(jì)算），質(zhì)量約為2kg 表1-1 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 重型 中型 輕型 單件生產(chǎn) 5以下 10以下 100以下 小批生產(chǎn) 5到100 10到200 100到500 中批生產(chǎn) 100到300 200到500 500到5000 大批生產(chǎn) 300到1000 500到5000 5000到50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 根據(jù)數(shù)據(jù)，不少于30 到 50每月，毛坯重量2＜100，鑒定為大批量的生產(chǎn)。 在查表基本毛坯的尺寸超過100至160，8級(jí)公差值的公差水平為1.8。 選擇公差等級(jí)為CT7級(jí)。 1-3 毛坯尺寸公差數(shù)值 毛坯尺寸 公差等級(jí)CT 大于 至 8 63 100 160 100 160 250 1.6 1.8 2.0 1.9確定加工用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序20. 粗車右端面 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。 ①.確定加工深度 一次走刀內(nèi)完成 ②.確定進(jìn)給量 根據(jù)《加工手冊(cè)》可知 刀桿尺寸為，，進(jìn)給量=0.5～1.0 按進(jìn)給量在《工藝手冊(cè)》可知： =0.7 CA6140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。 ③.選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)耐用度 根據(jù)《加工手冊(cè)》，最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.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） ⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率 由《加工手冊(cè)》=～，，，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，=，==，= 工序30 粗車左邊端面 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。 ①.確定加工深度 可在一次走刀內(nèi)完成 ②.確定進(jìn)給量 根據(jù)《加工手冊(cè)》可知 刀桿尺寸為， 進(jìn)給量=0.5～1.0 按CA6140進(jìn)給量 =0.7 CA6140進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。 =950=1111.5故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《加工手冊(cè)》車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。 ④.確定加工速度 當(dāng)硬質(zhì)合金刀度200～219毛坯， ，，加工速度=。 ==63 ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床=125 實(shí)際速度為： == （3-14） ⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率 由《加工手冊(cè)》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40. 粗車右端面外圓及臺(tái)階 所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。 由于CA6140機(jī)床的中心高為200， 故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。 ①.確定加工深度 可在一次走刀內(nèi)完成 ②.確定進(jìn)給量 根據(jù)《加工手冊(cè)》可知 刀桿尺寸為， 進(jìn)給量=0.5～1.0 按CA6140進(jìn)給量 =0.7 CA6140進(jìn)給力=3530。 故實(shí)際進(jìn)給力為： =950=1111.5 故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《加工手冊(cè)》車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。 ④.確定加工速度 當(dāng) 200～219毛坯， ，，加工速度=。 ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床=125 實(shí)際速度為： == （3-14） ⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率 由《加工手冊(cè)》加工速度時(shí)， = 功率為： =1.7=1.2 加工用量為： =1.25，=，==，= 工序50 粗車左邊外圓及臺(tái)階 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。 ①.確定加工深度 可一次走刀內(nèi)完成 ②.確定進(jìn)給量 根據(jù)《加工手冊(cè)》可知 進(jìn)給量=0.5～1.0 按CA6140進(jìn)給量 =0.7 CA6140進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。 實(shí)際進(jìn)給力為： =950=1111.5 故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《加工手冊(cè)》車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。 ④.確定加工速度 ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床=125 實(shí)際速度為： == （3-14） ⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率 由《加工手冊(cè)》加工速度時(shí)， = 功率為： =1.7=1.2 加工用量為： =1.25，=，==，= 工序70精車右端外圓及臺(tái)階 所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。 由于CA6140機(jī)床的中心高為200， 故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。 ①.確定加工深度 可在一次走刀內(nèi)完成 ②.確定進(jìn)給量 根據(jù)《加工手冊(cè)》可知 刀桿尺寸為， 進(jìn)給量=0.5～1.0 按CA6140進(jìn)給量 =0.7 CA6140進(jìn)給力=3530。 故實(shí)際進(jìn)給力為： =950=1111.5 故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《加工手冊(cè)》車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。 ④.確定加工速度 當(dāng) 200～219毛坯， ，，加工速度=。 ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床=125 實(shí)際速度為： == （3-14） ⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率 由《加工手冊(cè)》加工速度時(shí)， = 功率為： =1.7=1.2 加工用量為： =1.25，=，==，= 工序80 精車左側(cè)外圓及臺(tái)階 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。 ①.確定加工深度 可一次走刀內(nèi)完成 ②.確定進(jìn)給量 根據(jù)《加工手冊(cè)》可知 進(jìn)給量=0.5～1.0 按CA6140進(jìn)給量 =0.7 CA6140進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。 實(shí)際進(jìn)給力為： =950=1111.5 故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《加工手冊(cè)》車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。 ④.確定加工速度 ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床=125 實(shí)際速度為： == （3-14） ⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率 由《加工手冊(cè)》加工速度時(shí)， = 功率為： =1.7=1.2 加工用量為： =1.25，=，==，= 工序80 車螺紋M20X1.5（配螺母）機(jī)床： CA6140臥式車床 刀具：材料為，刀桿， 切削深度：單邊余量，進(jìn)行次走刀； 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》15-10可得：選用； 計(jì)算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機(jī)床選取，所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí): 其中 故 工序100、車1處退刀槽 刀具：采用高速鋼切槽刀 《機(jī)床加工工藝手冊(cè)》表。 切削深度：單邊余量，進(jìn)行次走刀；進(jìn)給量：選用； 計(jì)算切削速度：， 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時(shí): 其中 故 工序110 銑鍵槽 根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷表選用硬質(zhì)合金直柄鍵槽銑刀 銑削深度，一次走刀切除。 確定每齒進(jìn)給量，給據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選取 確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表，銑刀后刀面最大磨損限度 按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表，刀具的耐用度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表的 故采用X52K銑床由根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表取 則實(shí)際車削速度 此時(shí)工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量應(yīng)為： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表銑削工時(shí)： 式中 所以 工序120 精磨?17、?14外圓 機(jī)床：外圓磨床 《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表 砂輪： 《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表 由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得 工件速度,工件轉(zhuǎn)速 選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為 故最大的切削速度： 選擇工件轉(zhuǎn)速《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 工件的縱向進(jìn)給量時(shí)，橫向進(jìn)給量 《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 工件的切削余量，每次切削深度，切削次數(shù)為次。 動(dòng)機(jī)時(shí)間：《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 且 由《機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 則 總 結(jié) 機(jī)械制造過程更系統(tǒng)的了解一般的過程，學(xué)習(xí)和掌握整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，有一個(gè)科學(xué)的設(shè)計(jì)方法是更嚴(yán)格的。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本理論知識(shí)，可以學(xué)習(xí)使用，定位和夾緊工件加工的正確的解決方案，選擇合理的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的計(jì)算，效率高的項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以滿足高質(zhì)量的要求，基于降低成本基本理論知識(shí)，進(jìn)行必要的計(jì)算設(shè)計(jì)，高質(zhì)量，高效率夾具，成本低。清晰的過程，了解情況之前，機(jī)床刀具和加工，畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的收獲我的。但也有許多地方都在辛苦的工作。但教師思想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。 在設(shè)計(jì)和分析使我感到更多的設(shè)計(jì)思路，提高我們的學(xué)習(xí)能力，和我們討論的問題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。通許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂；有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無情地重做。過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) 1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社 4. 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 5. 《工藝師手冊(cè)》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社 6. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》　　　王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔? 7. 《機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 8. 《機(jī)械原理畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社 9.《金屬加工手冊(cè)》第三版 上海市金屬加工技術(shù)協(xié)會(huì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社 11．《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第三版 陳立德主編 高等教育出版社 12．《工程材料》 丁仁亮主編 機(jī)械工業(yè)出版社 13．《機(jī)械制造工藝學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》， 機(jī)械工業(yè)出版社 14．《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平主編 哈工大出版社 15.《現(xiàn)代機(jī)械制圖》 呂素霞 何文平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，是知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的專業(yè)知識(shí)是在原有的基礎(chǔ)上鞏固和提高，也不能沒有老師和同學(xué)的幫助。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的。老師讓我受益不淺，他淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格，高度的責(zé)任感。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了很多問題，老師給了我很多的關(guān)心和幫助，并總是問指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)過程。分析設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的，在分析過程中，的老師給了我很大的鼓勵(lì)，在設(shè)計(jì)和分析使我感到更多的設(shè)計(jì)思路，提高我們的學(xué)習(xí)能力，和我們討論的問題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。設(shè)計(jì)的過程，許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂；有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無情地重做。但教師思想教育比平常更多，病人，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。說實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累了。然而，其設(shè)計(jì)結(jié)果，畢業(yè)設(shè)計(jì)仔細(xì)回味的旅程，一個(gè)罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。頓消。雖然這是我剛學(xué)的第一個(gè)走，一點(diǎn)在我的生命中的成功，但它讓我覺得更成熟了。畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程，許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂；有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無情地重做。但教師思想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。因?yàn)楫厴I(yè)的時(shí)候，很多人應(yīng)該知道的地方都沒有時(shí)間去仔細(xì)地去追求，但是我相信，方向是最重要的，因?yàn)榉较?，將用最少的精力去做事情，這工作，我的人生。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)生活，工作是千差萬別的，只有找到自己最喜歡的，最有前途的工作，有更多的熱心人士，但也是最有可能在自己的崗位上做出一定的貢獻(xiàn)。 43 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 共 15 頁 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]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] （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。 9．參考資料： 1、J. 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