ZQ350減速器箱體加工工藝及夾具設計-二級減速器箱體、箱蓋夾具【含8張CAD圖紙、文檔全稿】

購買設計請充值后下載，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點開預覽，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。帶三維備注的都有三維源文件，由于部分三維子文件較多，店主做了壓縮打包，都可以保證打開的，三維預覽圖都是店主用電腦打開后截圖的，具體請見文件預覽，有不明白之處，可咨詢QQ:1304139763 機械加工工序卡片工 序 名 稱粗銑、半精銑、精銑ZQ350下箱體結合面、銑油槽工序號 03零件數量1零件號零件名稱ZQ350下箱體材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量HT200200HBS鑄件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號專用夾具準終單件臥式銑床X62 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數工步工時（s）機動輔助 1粗銑ZQ350下箱體結合面圓柱銑刀、游標卡尺17026.70.23.010.9912半精銑ZQ350下箱體結合面圓柱銑刀、游標卡尺17026.70.20.710.9883精銑ZQ350下箱體結合面圓柱銑刀、游標卡尺17026.70.20.310.9874銑油槽三面刃銑刀、游標卡尺1000282.60.26.010.013設計者：指導老師 共7頁第1頁機械加工工序卡片工 序 名 稱銑ZQ350下箱體底面工序號 04零件數量1零件號零件名稱ZQ350下箱體材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量HT200200HBS鑄件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號專用夾具準終單件立式銑床X51 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數工步工時（s）機動輔助 1銑ZQ350下箱體底面端銑刀、游標卡尺27586.40.24.020.208設計者：指導老師 共7頁第2頁機械加工工序卡片工 序 名 稱刮平10-35，鉆10-17孔工序號 05零件數量1零件號零件名稱ZQ350下箱體材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量HT200200HBS鑄件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號專用夾具準終單件搖臂鉆床Z3025 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數工步工時（s）機動輔助 1刮平10-35刮孔鉆、游標卡尺750200.417.5101.3672鉆10-17孔麻花鉆、游標卡尺160085.40.38.5100.531設計者：指導老師 共7頁第3頁機械加工工序卡片工 序 名 稱刮平4-35，鉆4-17孔工序號 06零件數量1零件號零件名稱ZQ350下箱體材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量HT200200HBS鑄件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號專用夾具準終單件搖臂鉆床Z3025 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數工步工時（s）機動輔助 1刮平4-35刮孔鉆、游標卡尺750200.417.540.5472鉆4-17孔麻花鉆、游標卡尺160085.40.38.540.212設計者：指導老師 共7頁第4頁機械加工工序卡片工 序 名 稱刮平放油孔35，鉆、攻M201.5螺紋工序號 07零件數量1零件號零件名稱ZQ350下箱體材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量HT200200HBS鑄件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號專用夾具準終單件立式鉆床Z525 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數工步工時（s）機動輔助 1刮平放油孔35刮孔鉆、游標卡尺750200.417.510.1362鉆M201.5螺紋底孔17麻花鉆、游標卡尺10009.420.258.510.0703攻M201.5螺紋絲錐、量規(guī)37523.60.251.510.357設計者：指導老師 共7頁第5頁機械加工工序卡片工 序 名 稱銑測油孔端面工序號 08零件數量1零件號零件名稱ZQ350下箱體材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量HT200200HBS鑄件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號專用夾具準終單件立式銑床X51 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數工步工時（s）機動輔助 1銑測油孔端面立銑刀、游標卡尺40025.10.24.010.575設計者：指導老師 共7頁第6頁機械加工工序卡片工 序 名 稱鉆測油孔端面上12孔工序號 09零件數量1零件號零件名稱ZQ350下箱體材 料毛 坯牌號硬度形 式重 量HT200200HBS鑄件設 備夾 具工序工時(min)名稱型號專用夾具準終單件立式鉆床Z525 工步工 步 內 容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/s進給量mm/r 背吃刀量mm進給次數工步工時（s）機動輔助 1鉆測油孔端面上12孔麻花鉆、游標卡尺120045.20.256.010.350設計者：指導老師 共7頁第7頁設計（論文）題目ZQ350減速器箱體加工工藝及夾具設計學院（部）工業(yè)制造學院專業(yè)機械設計制造及自動化年級2009題目類型理論研究（） 應用研究（） 技術開發(fā)（） 其他（ ）注：請直接在所屬項目括號內打“”題目來源教師科研課題（） 教師擬定（） 學生自擬（）l 設計（論文）擬解決問題及預期成果：1、主要收集國內外先進的制造工藝技術及裝備的技術水平以及應用情況、有關箱體機加工方面的工藝及工裝等方面的資料，寫出綜述村料；3周2、擬出23個設計方案，綜合比較提出較為可行的設計方案；完成開題報告；2周3、進行工藝路線分析及設計計算；4周4、進行工裝設計分析，用機械CAD軟件完成結構設計與零件圖繪制；主要難度在零件的安裝定位與及其精度分析；圖紙折合不少于三張零號圖。 (銑床或者鏜床夾具裝配圖; 鉆床夾具裝配圖 ;以及它們其中重要零件的零件圖.)8周5、最后提交完整的電子、紙質設計文檔；1周。l 擬采用的研究方法、技術路線：采用類比設計進行技術應用設計，根據零件及通用設備進行工藝分析設計.l 應收集資料及主要參考文獻：主要收集國內外先進的制造工藝技術及裝備的技術水平以及應用情況、有關箱體機加工方面的工藝及工裝等方面的資料。 主要參考文獻：1 孟少農主編.機械加工工藝手冊M.北京：機械工業(yè)出版社1991.2 黃如林主編.切削加工簡明實用手冊.北京:化學工業(yè)出版社3 東北重型機械學院、洛陽工學院、第一汽車制造廠職業(yè)大學編.機床夾具設計手冊（第二版）M.上海：上海科學技術出版社，1990.2：23，41.4 王先逵主編.機械制造工藝學（上冊）J.北京：清華大學出版社，2000.12：14-25.5 丁駿一，典型零件制造工藝，北京：機械工業(yè)出版社,1989。l 設計（論文）進度安排： 選題2012年 12月 2013 年 1 月6日 實施研究、收集資料、開題報告2013年 2月 2013 年 3 月12日 初步設計、詳細設計2013年 3月 2013 年 5 月20日 寫論文、完成初稿2013 年 5 月20日2013 年 5 月30日 完成修改、定稿2013年 6 月1日2013年 6月5日 論文評審、答辯準備、答辯2013年 6月 2013年 6 月接受任務日期： 年 月 日 要求完成日期： 2013年 6月 4 日 學生接受任務（簽名）：指 導 教 師（簽名）：學院（部）負責人審定（簽名）： 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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(lián)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(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(lián)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(lián)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(tǒng)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(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的夾具與工件系統(tǒng)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(tǒng)的優(yōu)化，其中慣性，剛度和阻尼效應在確定工件夾具系統(tǒng)的響應特性具有重要作用。9參考資料：1、J. D. Lee 和L. S. Haynes .柔性夾具系統(tǒng)的有限元分析交易美國ASME，工程雜志工業(yè) ：134-139頁。2、W. Cai, S. J. Hu 和J. X. Yuan .“柔性鈑金夾具：原理，算法和模擬”，交易美國ASME，制造科學與工程雜志 ：1996 318-324頁。3、P. Chandra, S. M. Athavale, R. E. DeVor 和S. G. Kapoor.“負載對表面平整度的影響”工件夾具制造科學研討會論文集1996，第一卷：146-152頁。4、R. J. Menassa 和V. R. DeVries.“適用于選拔夾具設計與優(yōu)化方法，美國ASME工業(yè)工程雜志：113 、 412-414，1991。5、A. J. C. Trappey, C. Su 和J. Hou.計算機輔助夾具分析中的應用有限元分析和數學優(yōu)化模型， 1995 ASME程序，MED： 777-787頁。6、 S. N. Melkote, S. M. Athavale, R. E. DeVor, S. G. Kapoor 和J. Burkey .“基于加工過程仿真的加工裝置作用力系統(tǒng)研究”， NAMRI/SME：207214頁, 19957、“考慮工件夾具，夾具接觸相互作用布局優(yōu)化模擬的結果” 341-346，1998。 8、E. C. DeMeter. 快速支持布局優(yōu)化，國際機床制造， 碩士論文 1998。9、Y.-C. Chou, V. Chandru, M. M. Barash .加工夾具機械構造的數學算法：分析和合成，美國ASME，工程學報工業(yè)“：1989 299-306頁。10、S. H. Lee 和 M. R. Cutkosky. 具有摩擦性的夾具規(guī)劃 美國ASME，工業(yè)工程學報：1991，320327頁。11、S. Jeng, L. Chen 和W. Chieng.“最小夾緊力分析”，國際機床制造，碩士論文 1995年。12、E. C. DeMeter.加工夾具的性能的最小最大負荷標準 美國ASME，工業(yè)工程雜志 ：199413、E. C. DeMeter .加工夾具最大負荷的性能優(yōu)化模型 美國ASME，工業(yè)工程雜志 1995。14、JH復和AYC倪.“核查和工件夾持的夾具設計”方案優(yōu)化，設計和制造，4，碩士論文： 307-318，1994。15、T. H. Richards、埃利斯 霍伍德.1977,應力能量方法分析，1977。16、M. J. Hockenberger and E. C. 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。機械加工工藝過程卡片產 品 代 號零 （部） 件 名 稱零 （部） 件 代 號 ZQ350 箱體（箱蓋和下箱體）材料HT200毛 坯 種 類鑄件毛 坯 尺 寸每一毛坯可制零件數 1序號名稱工序內容設備夾輔具名稱刀具名稱規(guī)格量具名稱及規(guī)格ZQ350箱蓋01備料鑄造02熱處理人工時效03銑粗銑、半精銑、精銑ZQ350箱蓋結合面立式銑床專用夾具立銑刀游標卡尺04鉆锪10-35深4，鉆10-17孔搖臂鉆床專用夾具锪孔鉆、麻花鉆游標卡尺05鉆鉆、攻2-M12螺紋搖臂鉆床專用夾具麻花鉆、絲錐游標卡尺、量規(guī)05銑銑觀察孔端面立式銑床專用夾具端面銑刀游標卡尺06鉆鉆觀察孔端面上4-3孔、鉆、攻8-M8螺紋搖臂鉆床專用夾具麻花鉆、絲錐游標卡尺、量規(guī)ZQ350下箱體01備料鑄造02熱處理人工時效03銑粗銑、半精銑、精銑ZQ350下箱體結合面、銑油槽臥式銑床專用夾具圓柱銑刀、三面刃銑刀 游標卡尺04銑銑ZQ350下箱體底面立式銑床專用夾具端面銑刀游標卡尺05鉆刮平10-35，鉆10-17孔搖臂鉆床專用夾具刮孔鉆、麻花鉆游標卡尺06 鉆刮平4-35，鉆4-17孔搖臂鉆床 專用夾具刮孔鉆、麻花鉆游標卡尺07鉆刮平放油孔35，鉆、攻M201.5螺紋立式鉆床 專用夾具刮孔鉆、麻花鉆、絲錐游標卡尺、量規(guī)08銑銑測油孔端面立式銑床專用夾具立銑刀游標卡尺09鉆鉆測油孔端面上12孔立式鉆床專用夾具麻花鉆 游標卡尺合箱后01鉆鉆2-10錐銷孔、并打入錐銷搖臂鉆床專用夾具麻花鉆、鉸刀游標卡尺02銑銑軸承孔端面立式銑床專用夾具立銑刀游標卡尺03鏜粗鏜、半精鏜、精鏜各軸承孔及密封槽金鋼鏜床專用夾具鏜刀游標卡尺04去毛刺打開箱體，去毛刺，清銑、重新裝配、打入錐銷、擰緊螺栓05檢驗檢驗至圖紙要求、入庫編制學號審查共 1 張第 1 張減速器箱體夾具畢業(yè)設計（論文）畢業(yè)設計題 目：箱體加工工藝及夾具設計系別與專業(yè)： 班級與學號： 姓 名： 指導教師： 摘要在生產過程中，使生產對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。關鍵詞：工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夾緊力AbstractEnable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Keyword: The process worker one workers step the surplus of processing orient the scheme clamp strength第1章 緒言箱體零件是機器或部件的基礎零件,它把有關零件聯(lián)結成一個整體,使這些零件保持正確的相對位置,彼此能協(xié)調地工作.因此,箱體零件的制造精度將直接影響機器或部件的裝配質量,進而影響機器的使用性能和壽命.因而箱體一般具有較高的技術要求.由于機器的結構特點和箱體在機器中的不同功用,箱體零件具有多種不同的結構型式,其共同特點是:結構形狀復雜,箱壁薄而不均勻,內部呈腔型;有若干精度要求較高的平面和孔系,還有較多的緊固螺紋孔等.箱體零件的毛坯通常采用鑄鐵件.因為灰鑄鐵具有較好的耐磨性,減震性以及良好的鑄造性能和切削性能,價格也比較便宜.有時為了減輕重量,用有色金屬合金鑄造箱體毛坯(如航空發(fā)動機上的箱體等).在單件小批生產中,為了縮短生產周期有時也采用焊接毛坯.毛坯的鑄造方法,取決于生產類型和毛坯尺寸.在單件小批生產中,多采用木模手工造型;在大批量生產中廣泛采用金屬模機器造型,毛坯的精度較高.箱體上大于3050mm的孔,一般都鑄造出底孔,以減少加工余量.第2章 零件工藝的分析2.1 零件的工藝分析2.1.1 要加工孔的150孔、110孔和軸配合度為H7，表面粗糙度為Ra=1.6um 。2.1.2 其它孔的表面粗糙度為Ra小于6.3um。2.1.3 箱體的結合面的表面粗糙度為Ra=1.6um，底面表面粗糙度為Ra=12.5 um。2.1 確定毛坯的制造形式由于鑄鐵容易成形，切削性能好，價格低廉，且抗振性和耐磨性也較好，因此，一般箱體零件的材料大都采用鑄鐵，其牌號選用HT200，中小批量生產，通常采用金屬摸機器造型，毛坯的精度較高，毛坯加工余量可適當減少。2.2 箱體零件的結構工藝性箱體的結構形狀比較復雜，加工的表面多，要求高，機械加工的工作量大，結構工藝性有以下幾方面值得注意：2.1.1 本箱體加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類，其中通孔加工工藝性最好，階梯孔相對較差。2.1.2 箱體的內端面加工比較困難，結構上應盡可能使內端面的尺寸小于刀具需穿過之孔加工前的直徑，當內端面的尺寸過大時，還需采用專用徑向進給裝置。2.1.3 為了減少加工中的換刀次數，箱體上的緊固孔的尺寸規(guī)格應保持一致，本箱體緊固孔直徑為17。第3章 擬定箱體加工的工藝路線3.1 定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后確定粗基準。3.1.1 精基準的選擇根據大批大量生產的箱體通常以面和孔為精基準，合箱前，箱蓋以結合面及兩個17孔作為定位精基準，下箱體也以結合面及其兩個17孔作為定位精基準，合箱后，則以底面及兩個17孔作為定位精基準，即經典的“一面兩銷”，這種定位方式很簡單地限制了工件六個自由度，定位穩(wěn)定可靠，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形??；易于實現自動定位和自動夾緊，且不存在基準不重合誤差。3.1.2 基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。以求壁厚均勻、外形對稱、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。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 根據粗基準的選擇原則，要以非加工表面為粗基準，且粗基準只能使用一次，對本工件來說，箱蓋以150端面作為定位粗基準，觀察面作為輔助基準，下箱體則是以底面作為定位粗基準準，以另外兩側面作為輔助基準。3.2 加工路線的擬定3.2.1 箱體工藝路線ZQ350箱蓋工序01：鑄造工序02：人工時效工序03：粗銑、半精銑、精銑ZQ350箱蓋結合面工序04：锪10-35深4，鉆10-17孔工序05：鉆、攻2-M12螺紋工序06：銑觀察孔端面工序07：鉆觀察孔端面上4-3孔、鉆、攻8-M8螺紋ZQ350下箱體工序01：鑄造工序02：人工時效工序03：粗銑、半精銑、精銑ZQ350下箱體結合面、銑油槽工序04：銑ZQ350下箱體底面工序05：刮平10-35，鉆10-17孔工序06：刮平4-35，鉆4-17孔工序07：刮平放油孔35，鉆、攻M201.5螺紋工序08：銑測油孔端面工序09：鉆測油孔端面上12孔合箱后工序01：鉆、鉸2-10錐銷孔、并打入錐銷工序02：銑軸承孔端面工序03：粗鏜、半精鏜、精鏜各軸承孔及密封槽工序04：打開箱體，去毛刺，清銑、重新裝配、打入錐銷、擰緊螺栓工序05：檢驗至圖紙要求、入庫 第4章 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量及毛坯的尺寸如下：4.1 箱體4.1.1 毛坯余量：1、150孔、110孔端面，表面粗糙度為Ra12.5um，根據機械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊），表2.35及表2.36，按公差等級79級，取7級，加工余量等級取F級確定，單邊總余量Z=4.0mm2、結合面，表面粗糙度為Ra1.6um，根據機械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊），表2.35及表2.36，按公差等級79級，取7級，加工余量等級取F級確定單邊總余量Z=4.0mm粗銑 單邊余量Z=3.0mm半精銑 單邊余量Z=0.7mm精銑 單邊余量Z=0.3mm3、觀察孔端面，表面粗糙度為Ra12.5um，根據機械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊），表2.35及表2.36，按公差等級79級，取7級，加工余量等級取F級確定單邊總余量Z=4.0mm4、150孔，表面粗糙度為Ra1.6，根據機械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊），表3.22及表3.44，按公差等級79級，取7級，加工余量等級取F級確定單邊總余量Z=4.0mm粗鏜 單邊余量Z=3.0mm半精鏜 單邊余量Z=0.7mm精鏜 單邊余量Z=0.3mm5、110孔，表面粗糙度為Ra1.6，根據機械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊），表3.22及表3.44，按公差等級79級，取7級，加工余量等級取F級確定單邊總余量Z=4.0mm粗鏜 單邊余量Z=2.0mm半精鏜 單邊余量Z=0.7mm精鏜 單邊余量Z=0.3mm6、箱體上其他的孔，因其尺寸不大，故采用實心鑄造。7、箱體上其他的不加工表面，要求不高，鑄造即可滿足其要求。第5章 確定切削用量及基本工時5.1、 ZQ350箱蓋工序01：鑄造工序02：人工時效工序03：粗銑、半精銑、精銑ZQ350箱蓋結合面工步一：粗銑ZQ350箱蓋結合面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：粗銑ZQ350箱蓋結合面機床：立式銑床X51刀具：采用高速鋼立銑刀，dw=50mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為730 mm，最大加工余量為Zmax=4.0mm,粗糙度為Ra3.2，分三次銑削，切削深度ap=3.0mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min 根據表2.486,取nw=170r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=26.7(m/min)當nw=170r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：fm=fzznz=0.220170=680(mm/min)根據機床取fm=750(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=730+3+10=743mm 故機動工時為： tm =743750=0.991min工步二：半精銑ZQ350箱蓋結合面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：半精銑ZQ350箱蓋結合面機床：立式銑床X51刀具：采用高速鋼立銑刀，dw=50mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為730 mm，最大加工余量為Zmax=4.0mm,粗糙度為Ra3.2，分三次銑削，切削深度ap=0.7mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min 根據表2.486,取nw=170r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=26.7(m/min)當nw=170r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：fm=fzznz=0.220170=680(mm/min)根據機床取fm=750(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=730+0.7+10=740.7mm 故機動工時為： tm =740.7750=0.988min工步三：精銑ZQ350箱蓋結合面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：精銑ZQ350箱蓋結合面機床：立式銑床X51刀具：采用高速鋼立銑刀，dw=50mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為730 mm，最大加工余量為Zmax=4.0mm,粗糙度為Ra3.2，分三次銑削，切削深度ap=0.3mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min 根據表2.486,取nw=170r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=26.7(m/min)當nw=170r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：fm=fzznz=0.220170=680(mm/min)根據機床取fm=750(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=730+0.3+10=740.3mm 故機動工時為： tm =740.3750=0.987min工序04：锪10-35深4，鉆10-17孔工步一：锪10-35深41、加工條件加工材料: HT200，硬度200220HBS，鑄件。工藝要求：孔徑d=35mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷卻。機床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=35mm 3選擇切削用量（1）選擇進給量按加工要求決定進給量：根據切削用量手冊表2.7，當鑄鐵硬度200H有。（2）計算切削速度根據切削用量手冊表2.15，當鑄鐵硬度=200220HBS時， , 時，=100mm/min。 切削速度的修正系數為：，故=1001.01.00.751.0m/min=75 m/min =682.4r/mm 根據Z3025型鉆床技術資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=750r/mm，=20mm/min。4計算基本工時根據公式式中，l=35mm，入切量及超切量由切削用量手冊表2.29查出，計算得， L=（35+6）mm=41mm 故有： t=0.1367min總的時間：T=10t=1.367min工步二：鉆10-17孔工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆10-17孔 機床：搖臂鉆床Z3025 刀具：采用17mm的麻花鉆頭走刀一次，17mm的麻花鉆： f=0.30mm/r（工藝手冊2.4-38） v=1.5m/s=90m/min（工藝手冊2.4-41）按機床選取nw=1600r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度 機動工時：工序05：鉆、攻2-M12螺紋工步一：鉆2-M12螺紋底孔10.2工件材料：灰鑄鐵加工要求：直徑為10.2mm的孔 機床：搖臂鉆床Z3025型 刀具：采用10.2mm的麻花鉆頭走刀一次，f=0.25mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36） v=0.75m/s=45m/min（工藝手冊2.4-41） ns=1000v/dw=1405(r/min)按機床選取nw=1400r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度機動 工時：工步二：攻絲2-M12工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：攻2個公制螺紋M12mm 機床：搖臂鉆床Z3025型刀具：M12絲錐f=0.25mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36）v=0.75m/s=45m/min ns=1000v/dw=1194(r/min)按機床選取nw=1200r/min, （按工藝手冊3.1-36）則實際切削速度故機動加工時間：l=14mm, l1 =0.9mm,l2 =3mm,t= (l+l1+l2)2/nf=0.119(min)工序06：銑觀察孔端面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：銑觀察孔端面機床：立式銑床X51刀具：采用高速鋼端銑刀，dw=200mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為285 mm，最大加工余量為Zmax=4.0mm,粗糙度為Ra12.5，一次銑削，切削深度ap=4.0mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=2.5m/s,即150m/min 根據表2.486,取nw=240r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=150.7(m/min)當nw=240r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：fm=fzznz=0.220240=960(mm/min)根據機床取fm=1000(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=285+4.0+10=299mm 故機動工時為： tm =2991000=0.299min工序07：鉆觀察孔端面上4-3孔、鉆、攻8-M8螺紋工步一：鉆觀察孔端面上4-3孔工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆觀察孔端面上4-3孔 機床：搖臂鉆床Z3025型 刀具：采用3mm的麻花鉆頭走刀一次，f=0.25mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36） v=0.15m/s=9m/min（工藝手冊2.4-41） ns=1000v/dw=955(r/min)按機床選取nw=1000r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度機動 工時：工步二：鉆觀察孔端面上8-M8螺紋的底孔6.8工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆觀察孔端面上8-M8螺紋的底孔6.8 機床：搖臂鉆床Z3025型 刀具：采用6.8mm的麻花鉆頭走刀一次，f=0.25mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36） v=0.35m/s=21m/min（工藝手冊2.4-41） ns=1000v/dw=984(r/min)按機床選取nw=1000r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度機動 工時：工步三：攻觀察孔端面上8-M8螺紋工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：攻觀察孔端面上8-M8螺紋 機床：搖臂鉆床Z3025型刀具：M8絲錐f=0.25mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36）v=0.35m/s=21m/min ns=1000v/dw=836(r/min)按機床選取nw=800r/min, （按工藝手冊3.1-36）則實際切削速度故機動加工時間：l=13mm, l1 =0.6mm,l2 =3mm,t= (l+l1+l2)8/nf=0.664(min)5.2、 ZQ350下箱體工序01：鑄造工序02：人工時效工序03：粗銑、半精銑、精銑ZQ350下箱體結合面、銑油槽工步一：粗銑ZQ350下箱體結合面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：粗銑ZQ350下箱體結合面機床：臥式銑床X62刀具：采用高速鋼圓柱銑刀，dw=50mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為730 mm，最大加工余量為Zmax=4.0mm,粗糙度為Ra3.2，分三次銑削，切削深度ap=3.0mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min 根據表2.486,取nw=170r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=26.7(m/min)當nw=170r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：fm=fzznz=0.220170=680(mm/min)根據機床取fm=750(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=730+3+10=743mm 故機動工時為： tm =7437500.2=0.991min工步二：半精銑ZQ350下箱體結合面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：半精銑ZQ350下箱體結合面機床：臥式銑床X62刀具：采用高速鋼圓柱銑刀，dw=50mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為730 mm，最大加工余量為Zmax=4.0mm,粗糙度為Ra3.2，分三次銑削，切削深度ap=0.7mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min 根據表2.486,取nw=170r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=26.7(m/min)當nw=170r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：fm=fzznz=0.220170=680(mm/min)根據機床取fm=750(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=730+0.7+10=740.7mm 故機動工時為： tm =740.7750=0.988min工步三：精銑ZQ350下箱體結合面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：精銑ZQ350下箱體結合面機床：臥式銑床X62刀具：采用高速鋼圓柱銑刀，dw=50mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為730 mm，最大加工余量為Zmax=4.0mm,粗糙度為Ra3.2，分三次銑削，切削深度ap=0.3mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min 根據表2.486,取nw=170r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=26.7(m/min)當nw=170r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：fm=fzznz=0.220170=680(mm/min)根據機床取fm=750(mm/min)切削時由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=730+0.3+10=740.3mm 故機動工時為： tm =740.3750=0.987min工步四：銑油槽（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：銑油槽機床：臥式銑床X62刀具：采用高速鋼三面刃銑刀，dw=90mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為45mm，最大加工余量為Zmax=6.0mm,粗糙度為Ra3.2，一次銑削，切削深度ap=6.0mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=5m/s,即300m/min 根據表2.486,取nw=1000r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=282.6(m/min)當nw=1000r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：fm=fzznz=0.2201000=4000(mm/min)切削時由于是銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=45+6=51mm 故機動工時為： tm =514000=0.013min工序04：銑ZQ350下箱體底面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：銑ZQ350下箱體底面機床：立式銑床X51刀具：采用高速鋼端銑刀，dw=100mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為100 mm，最大加工余量為Zmax=4.0mm,粗糙度為Ra12.5，一次銑削，切削深度ap=4.0mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=1.5m/s,即90m/min 根據表2.486,取nw=275r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=86.4(m/min)當nw=170r/min,工作臺的每分鐘進給量應為：fm=fzznz=0.220275=1100(mm/min)根據機床取fm=1100(mm/min)切削時由于是銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=100+4+10=114mm 故機動工時為： tm =1141100=0.104min總的工時：T=2 tm=0.208min工序05：刮平10-35，鉆10-17孔工步一：刮平10-351、加工條件加工材料: HT200，硬度200220HBS，鑄件。工藝要求：孔徑d=35mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷卻。機床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=35mm 3選擇切削用量（1）選擇進給量按加工要求決定進給量：根據切削用量手冊表2.7，當鑄鐵硬度200H有。（2）計算切削速度根據切削用量手冊表2.15，當鑄鐵硬度=200220HBS時， , 時，=100mm/min。 切削速度的修正系數為：，故=1001.01.00.751.0m/min=75 m/min =682.4r/mm 根據Z3025型鉆床技術資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=750r/mm，=20mm/min。4計算基本工時根據公式式中，l=35mm，入切量及超切量由切削用量手冊表2.29查出，計算得， L=（35+6）mm=41mm 故有： t=0.1367min總的時間：T=10t=1.367min工步二：鉆10-17孔工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆10-17孔 機床：搖臂鉆床Z3025 刀具：采用17mm的麻花鉆頭走刀一次，17mm的麻花鉆： f=0.30mm/r（工藝手冊2.4-38） v=1.5m/s=90m/min（工藝手冊2.4-41）按機床選取nw=1600r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度 機動工時：工序06：刮平4-35，鉆4-17孔工步一：刮平4-351、加工條件加工材料: HT200，硬度200220HBS，鑄件。工藝要求：孔徑d=35mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷卻。機床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=35mm 3選擇切削用量（1）選擇進給量按加工要求決定進給量：根據切削用量手冊表2.7，當鑄鐵硬度200H有。（2）計算切削速度根據切削用量手冊表2.15，當鑄鐵硬度=200220HBS時， , 時，=100mm/min。 切削速度的修正系數為：，故=1001.01.00.751.0m/min=75 m/min =682.4r/mm 根據Z3025型鉆床技術資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=750r/mm，=20mm/min。4計算基本工時根據公式式中，l=35mm，入切量及超切量由切削用量手冊表2.29查出，計算得， L=（35+6）mm=41mm 故有： t=0.1367min總的時間：T=4t=0.547min工步二：鉆4-17孔工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆4-17孔 機床：搖臂鉆床Z3025 刀具：采用17mm的麻花鉆頭走刀一次，17mm的麻花鉆： f=0.30mm/r（工藝手冊2.4-38） v=1.5m/s=90m/min（工藝手冊2.4-41）按機床選取nw=1600r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度 機動工時：工序07：刮平放油孔35，鉆、攻M201.5螺紋工步一：刮平放油孔351、加工條件加工材料: HT200，硬度200220HBS，鑄件。工藝要求：孔徑d=35mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷卻。機床：選用Z525立式鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=35mm 3選擇切削用量（1）選擇進給量按加工要求決定進給量：根據切削用量手冊表2.7，當鑄鐵硬度200H有。（2）計算切削速度根據切削用量手冊表2.15，當鑄鐵硬度=200220HBS時， , 時，=100mm/min。 切削速度的修正系數為：，故=1001.01.00.751.0m/min=75 m/min =682.4r/mm 根據Z3025型鉆床技術資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=750r/mm，=20mm/min。4計算基本工時根據公式式中，l=35mm，入切量及超切量由切削用量手冊表2.29查出，計算得， L=（35+6）mm=41mm 故有： t=0.136min工步二：鉆M201.5螺紋底孔17工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆M201.5螺紋底孔17機床：搖臂鉆床Z3025型 刀具：采用17mm的麻花鉆頭走刀一次，f=0.25mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36） v=1.5m/s=90m/min（工藝手冊2.4-41） ns=1000v/dw=955(r/min)按機床選取nw=1000r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度機動 工時：工步三：攻M201.5螺紋工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：攻M201.5螺紋 機床：搖臂鉆床Z525型刀具：M20絲錐f=0.25mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36）v=0.35m/s=21m/min ns=1000v/dw=334.4(r/min)按機床選取nw=375r/min, （按工藝手冊3.1-36）則實際切削速度故機動加工時間：l=27mm, l1 =1.5mm,l2 =5mm,t= (l+l1+l2) /nf=0.357(min)工序08：銑測油孔端面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：銑測油孔端面機床：立式銑床X51刀具：采用高速鋼立銑刀，dw=20mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為36 mm，最大加工余量為Zmax=4.0mm,粗糙度為Ra12.5，一次銑削，切削深度ap=4.0mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27m/min 根據表2.486,取nw=400r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=25.1(m/min)切削時由于是銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=36+4+6=46mm 故機動工時為： tm =46（4000.2）=0.575min工序09：鉆測油孔端面上12孔工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆測油孔端面上12孔機床：立式鉆床Z525型 刀具：采用12mm的麻花鉆頭走刀一次，f=0.25mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36） v=0.75m/s=45m/min（工藝手冊2.4-41） ns=1000v/dw=1194(r/min)按機床選取nw=1200r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度機動 工時：5.3、 合箱后工序01：鉆2-10錐銷孔、并打入錐銷工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆2-10錐銷孔機床：搖臂鉆床Z3025型 刀具：采用10mm的麻花鉆頭走刀一次，f=0.25mm/r（工藝手冊2.438，3.1-36） v=0.75m/s=45m/min（工藝手冊2.4-41） ns=1000v/dw=1433(r/min)按機床選取nw=1400r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度機動 工時：工序02：銑軸承孔端面（1）加工條件： 工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：銑軸承孔端面機床：立式銑床X51刀具：采用高速鋼立銑刀，dw=50mm量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 已知毛坯被加工長度為612 mm，最大加工余量為Zmax=4.0mm,粗糙度為Ra12.5，一次銑削，切削深度ap=4.0mm確定進給量f：根據工藝手冊），表2.475,確定fz=0.2mm/Z切削速度：參考有關手冊，確定V=2.5m/s,即150m/min 根據表2.486,取nw=1000r/min,故實際切削速度為：V=dwnw /1000=157(m/min)切削時由于是銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，則行程為l+l1+l2=612+4+6=622mm 故機動工時為： tm =622（10000.2）=3.11min總的工時：T=2tm=6.22min工序03：粗鏜、半精鏜、精鏜各軸承孔及密封槽工步一：粗鏜各軸承孔及密封槽 工件材料：HT200 加工要求：粗鏜各軸承孔及密封槽 機床：雙面鏜床 刀具：鏜刀f=0.25mm/r（工藝手冊2.4-38) v=2.5m/s=150m/min（工藝手冊2.4-41) ns=1000v/dw=318.5 (r/min)按機床選取nw=300r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度機動工時：工步二：半精鏜各軸承孔及密封槽 工件材料：灰鑄鐵 加工要求：半精鏜各軸承孔及密封槽 機床：雙面鏜床 刀具：鏜刀f=0.25mm/r（工藝手冊2.4-38) v=2.5m/s=150m/min（工藝手冊2.4-41) ns=1000v/dw=318.5 (r/min)按機床選取nw=300r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度機動工時：工步三：精鏜各軸承孔及密封槽 工件材料：灰鑄鐵 加工要求：精鏜各軸承孔及密封槽 機床：雙面鏜床 刀具：鏜刀f=0.25mm/r（工藝手冊2.4-38) v=2.5m/s=150m/min（工藝手冊2.4-41) ns=1000v/dw=318.5 (r/min)按機床選取nw=300r/min, （按工藝手冊3.1-36）所以實際切削速度機動工時：工序04：打開箱體，去毛刺，清銑、重新裝配、打入錐銷、擰緊螺栓工序05：檢驗至圖紙要求、入庫 第6章 專用夾具的設計61 箱蓋銑觀察孔端面夾具設計6.1.1 問題的指出為了提高勞動生產率和降低生產成本，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。對于箱蓋加工工序06：銑觀察孔端面，由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產成本和降低勞動強度。6.1.2 夾具設計（1） 定位基準的選擇：由零件圖可知，箱蓋的觀察孔端面，以結合面及兩個17孔為定位基準。為了提高加工效率，決定采用高速鋼端銑刀對觀察孔端面進行加工。同時，為了降低生產成本，此夾具采用手動夾緊。（2） 定位方案和元件設計 根據工序圖及對零件的結構的分析，此夾具定位以結合面與夾具體相配合限制三個自由度，一個17孔與圓柱銷相配合，限制兩個自由度，另一個17孔與削邊銷相配合，限制一個自由度，這樣六個自由度被完全限制，實現了工件的完全定位。（3） 夾緊方案和夾緊元件設計 根據零件的結構和夾緊方向，采用U型壓板夾緊機構，在設計時，保證：1） 夾緊動作準確可靠 采用U型壓板，壓板和工件的接觸面應做成平面，以防止接觸不良或改變著力點而破壞定位。一般采用高螺母，以求扳手擰緊可靠，六角螺母頭也不易打滑損壞。支柱的高低應能調節(jié)，以便適應工件受壓面高低不一時仍能正確夾緊。2） 操作效率高壓板上供螺釘穿過的孔應作成長圓孔，以便松開工件時，壓板可迅速后撤，易于裝卸。螺旋夾緊機構各元件均已標準化，其材料，熱處理要求和結構尺寸都可以查表求得。（4） 切削力及夾緊力的計算刀具：高速鋼端銑刀，dw=200mm則F=9.8154.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0Fz (切削手冊)查表得：d0=225mm,Z=20，ae=192, af =0.2, ap =2.5mm, Fz =1.06所以：F=(9.8154.52.50.90.20.74192201.06) 225=6705N查表可得，銑削水平分力，垂直分力，軸向力與圓周分力的比值：FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53故 : FL=0.8 FE =0.86705=5364N FV=0.6 FE=0.66705=4023N FX =0.53 FE=0.536705=3554N在計算切削力時，必須考慮安全系數，安全系數 K=K1K2K3K4 式中：K1 基本安全系數，2.5 K2加工性質系數，1.1 K3刀具鈍化系數，1.1 K2斷續(xù)切削系數，1.1則F/=K FH=2.51.11.11.110728 =35697N選用螺旋U型壓板夾緊機構，故夾緊力 fN=1/2 F/f為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數，f=0.25則 N=0.5356970.25=71394N（5） 具設計及操作的簡要說明在設計夾具時，為降低成本，可選用手動螺釘夾緊，本道工序的銑床夾具就是選擇了手動螺旋U型壓板的夾緊機構。由于本工序是銑加工，切削力比較大，為夾緊工件，勢必要求工人在夾緊工件時更加吃力，增加了勞動強度，因此應設法降低切削力?？梢圆扇〉拇胧┦翘岣呙鞯闹圃炀?，使最大切削深度降低，以降低切削力。夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）。6.2 合箱后，粗鏜、半精鏜、精鏜各軸承孔及密封槽 本夾具主要用來粗鏜、半精鏜、精鏜各軸承孔及密封槽。由加工本道工序的工序簡圖可知。以底面及兩個17孔作為定位基準，加工精度相對較高，因此在本道工序加工時，主要應考慮提高勞動生產率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質量。6.2.1 定位基準的選擇在進行粗鏜、半精鏜、精鏜各軸承孔及密封槽加工工序時，17孔、下箱體底面均已加工。因此工件選用下箱體底面及兩個17孔作為定位基面。下箱體底面與夾具體的凸臺面相配合限制三個自由度，一個17孔與圓柱銷相配合限制兩個自由度，另一17孔與削邊銷配合限制一自由度，這樣工件就實現了完全定位。6.2.2 定位元件的設計本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設計主要是對圓柱銷與削邊銷進行設計。由加工工藝孔工序簡圖可計算出兩工藝孔中心距。由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為:所以兩工藝孔的中心距為 根據機床夾具設計手冊心軸與圓柱銷的設計計算過程如下：（1）、確定心軸與圓柱銷中心距尺寸及其偏差 = （2）、確定圓柱銷直徑及其公差 （基準孔最小直徑） 取H7 所以圓柱銷尺寸為 （3）、確定削邊銷的直徑及其公差 （基準孔最小直徑） 取H7 所以削邊銷尺寸為 （4）、圓柱銷與基準孔的最小配合間隙 其中： 基準孔最小直徑 圓柱銷與基準孔的配合間隙（5）、補償值 6.2.3 定位誤差分析本夾具選用的定位元件為一面、一心軸、一圓柱銷定位。其定位誤差主要為：（1）、移動時基準位移誤差 =0.009+0.027+0.016 =0.052mm(2)、轉角誤差 其中： 6.2.4 鏜削力與夾緊力計算1、鏜削力根據機械加工工藝手冊可查得：由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鏜削力。由切削手冊得：鏜削力 式（5-2）鏜削力矩 式（5-3）式中：D150mm 代入公式（5-2）和（5-3）得 2夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅：許用應力幅：螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，6.2.5 夾具設計及操作的簡要說明本夾具用于合箱后，粗鏜、半精鏜、精鏜各軸承孔及密封槽。夾具的定位采用“一面兩銷”，定位可靠，定位誤差較小。其夾緊則是由兩U型壓板、螺栓、螺母、彈簧等組成，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產率。結論在本次畢業(yè)設計中，我們將設計主要分為兩大部分進行：工藝編制部分和夾具設計部分。在工藝部分中，我們涉及到要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。其中，工序機床的進給量，主軸轉速和切削速度需要計算并查手冊確定。 通過這次畢業(yè)設計，使我對大學四年所學的知識有了一次全面的綜合運用，也學到了許多上課時沒涉及到的知識，尤其在利用手冊等方面，對今后畢業(yè)出去工作都有很大的幫助。另外，在這次設計當中，指導老師在大多數時間犧牲自己的寶貴休息時間，對我們進行細心的指導，我對他們表示衷心的感謝！老師，您辛苦了！在這次畢業(yè)設計中，我基本完成了畢業(yè)設計的任務，達到了畢業(yè)設計的目的，