支架零件的加工工藝設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、文檔全稿】

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，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 11 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。12 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=1，2L）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61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108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. 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(xué)與工程雜志 ：1996 318-324頁。3、P. Chandra, S. M. Athavale, R. E. DeVor 和S. G. Kapoor.“負(fù)載對(duì)表面平整度的影響”工件夾具制造科學(xué)研討會(huì)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(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)輔助夾具分析中的應(yīng)用有限元分析和數(shù)學(xué)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(jié)果” 341-346，1998。 8、E. C. DeMeter. 快速支持布局優(yōu)化，國際機(jī)床制造， 碩士論文 1998。9、Y.-C. Chou, V. Chandru, M. M. Barash .加工夾具機(jī)械構(gòu)造的數(shù)學(xué)算法：分析和合成，美國ASME，工程學(xué)報(bào)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(xué)報(bào)：1991，320327頁。11、S. Jeng, L. Chen 和W. Chieng.“最小夾緊力分析”，國際機(jī)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(fù)荷標(biāo)準(zhǔn) 美國ASME，工業(yè)工程雜志 ：199413、E. C. DeMeter .加工夾具最大負(fù)荷的性能優(yōu)化模型 美國ASME，工業(yè)工程雜志 1995。14、JH復(fù)和AYC倪.“核查和工件夾持的夾具設(shè)計(jì)”方案優(yōu)化，設(shè)計(jì)和制造，4，碩士論文： 307-318，1994。15、T. H. Richards、埃利斯 霍伍德.1977,應(yīng)力能量方法分析，1977。16、M. J. Hockenberger and E. C. DeMeter. 對(duì)工件準(zhǔn)靜態(tài)分析功能位移在加工夾具的應(yīng)用程序，制造科學(xué)雜志與工程： 325331頁, 1996。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)1課程設(shè)計(jì)的目的、要求和內(nèi)容一、課程設(shè)計(jì)的目的與要求機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了該門課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（或選型），刀具、量具的正確運(yùn)用。其目的如下：1、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程基本理論、實(shí)踐知識(shí)及有關(guān)課程（機(jī)械制圖、金屬材料及成型工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)、公差與技術(shù)測量等）知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中遇到的具體加工問題，初步掌握設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程方法，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（或選題），刀具、量具的正確運(yùn)用方法。 2、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立地分析和解決工程實(shí)踐問題的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用手冊(cè)、規(guī)范及圖表資料編寫技術(shù)文件的基本技能。4、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。課程設(shè)計(jì)的要求：由于學(xué)生專業(yè)的不同，課程設(shè)計(jì)的時(shí)間和任務(wù)也不同，有用時(shí)兩周（A）和一周（B）之分，我們用A、B加以區(qū)分，書中全部內(nèi)容適用于A。A：編制一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，按教師的指定設(shè)計(jì)其中一道工序的專用夾具。B：設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，認(rèn)真，有計(jì)劃地按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)待自已所做的技術(shù)決定以及得出的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，以期使整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上是先進(jìn)的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的，在生產(chǎn)中是可行的。機(jī)械制造成技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目制訂如下：設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工序?qū)Ｓ脢A具。生產(chǎn)類型：中批或大批生產(chǎn)。課程設(shè)計(jì)的具體要求如下：（1）零件圖：1張。（2）機(jī)械加工工藝過程卡片：1份。（3）機(jī)械加工工序卡片：45張。（4）機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)書：1份（A）。（5）機(jī)床夾具裝配總圖：1張（A）。（6）夾具主要零件圖（包括夾具體）：若干張（A）。（7）課程設(shè)計(jì)說明書：1份。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容本次設(shè)計(jì)要求編制一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)（或選型）其中重要工序（或難加工序）的夾具，撰寫說明書。（5000字）具體內(nèi)容如下：（1）確定生產(chǎn)類型，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析；（2）確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖（零件一毛坯圖）；（3）擬定零件的機(jī)械加工工藝過程，選擇各工序加工設(shè)備工藝裝備，（刀具、夾具、量具和輔具）；（4）確定工序尺寸及公差，各工序切削用量，計(jì)算某一代表工序的工時(shí)定額，畫出工序簡圖；（5）填寫工藝文件，包括工藝過程卡片（或工藝卡片）、工序卡片（可只填寫部分主要工序卡片）；（6）設(shè)計(jì)某一工序的夾具，繪制夾具裝配圖和主要零件圖12張；（7）撰寫設(shè)計(jì)說明書。2課程設(shè)計(jì)方法和步驟一、課程設(shè)計(jì)方法和步驟1、明確任務(wù)，掌握被加工件的特點(diǎn)和生產(chǎn)情況，收集研究資料。（1）熟悉研究零件圖。（2）深入研究零件的工藝結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。（3）明確生產(chǎn)綱領(lǐng)。（4）收集類似零件機(jī)加工工藝及其夾具的有關(guān)資料。2、擬訂機(jī)械加工工藝過程。（1）確定毛坯種類及制造方法。（2）初擬定各加工表面的工藝路線。擬定該加工表面需要經(jīng)過哪些工藝過程，在同一加工方法中還要確定的是粗加工、半精加工和精加工的各個(gè)過程。（3）選擇定位基準(zhǔn)時(shí)要根據(jù)粗、精基準(zhǔn)選擇原則來進(jìn)行。當(dāng)定位基準(zhǔn)不重合時(shí)，需要對(duì)它的工序尺寸和定位誤差進(jìn)行必要的分析計(jì)算。（4）選擇機(jī)床夾具、刀具和輔具。在選擇機(jī)床時(shí)，既要保證加工質(zhì)量，又要經(jīng)濟(jì)合理。在成批生產(chǎn)條件下，一般都是采用通用機(jī)床和專用工、夾具。選用刀具應(yīng)根據(jù)手冊(cè)和樣本，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)的刀、量具。（5）確定加工余量和工序尺寸及公差，繪制毛坯圖。確定加工余量有3種方法：計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)法和查表法。常用的是查表法。（6）確定切削用量。確定各工序的切削用量可采用查表法。并對(duì)指定的工序進(jìn)行驗(yàn)算功率和切削力或扭矩。（7）確定和計(jì)算時(shí)間定額。根據(jù)教師指定的工序進(jìn)行時(shí)間定額的計(jì)算（盡量按不同加工方法分散），主要確定工序的機(jī)加工時(shí)間，適當(dāng)包括某些工序的輔助時(shí)間、技術(shù)服務(wù)時(shí)間、自然需要時(shí)間及每批零件的準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間等。（8）完成機(jī)械加工的工藝過程卡及工序卡片等。工序圖只畫出工件輪廓形狀及該工序有關(guān)的部分，定位、夾緊按規(guī)定符號(hào)標(biāo)明，加工表面用粗線劃出，并標(biāo)出工序尺寸、公差及表面粗糙度，注明技術(shù)要求。（9）擬訂工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)。根據(jù)教師指定的工序，擬定專用工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)書。3、擬定夾具設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)圖（可采用開目CAD與CAPP中的圖庫圖樣）。（1）定位方案設(shè)計(jì)。（2）夾緊方案設(shè)計(jì)。（3）確定夾具其他組成部分結(jié)構(gòu)形式。（4）繪制夾具結(jié)構(gòu)圖（草圖）。（5）繪制夾具裝配總圖及部分零件圖。二、課程設(shè)計(jì)說明書學(xué)生在完成課程設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工作之后，應(yīng)將所做過的工作進(jìn)行一次說明和總結(jié)，即編寫課程設(shè)計(jì)說明書。學(xué)生要通過編寫說明書，概括地介紹課程設(shè)計(jì)的全貌，全面敘述設(shè)計(jì)中各部分的重要內(nèi)容；要論證設(shè)計(jì)的合理性，應(yīng)對(duì)自已提出的幾個(gè)方案進(jìn)行比較論證；對(duì)各主要計(jì)算環(huán)節(jié)要仔細(xì)寫明。對(duì)數(shù)據(jù)和公式的來源要予注明，以便別人審查核對(duì)，正文中應(yīng)按順序在引用參考文獻(xiàn)處的文字右上角用標(biāo)明，中的序號(hào)應(yīng)與“參考文獻(xiàn)”中序號(hào)一致，正文之后則應(yīng)刊出參考文獻(xiàn)。說明書的編寫應(yīng)力求系統(tǒng)性，條理清楚，應(yīng)有必要的簡圖和表格，使A4紙用計(jì)算機(jī)打印出來，并要裝訂成冊(cè)。說明書包括如下內(nèi)容：1、封面。2、任務(wù)書。3、內(nèi)容摘要及關(guān)鍵詞。4、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。（1）原始資料、生產(chǎn)條件。（2）零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)工藝性，主要加工表面和主要技術(shù)要求的分析。（3）確定生產(chǎn)類型。（4）毛坯的選擇與毛坯圖的繪制及說明。（5）制訂工藝路線（粗、精基準(zhǔn)的選擇的說明，各表面加工方法的確定，加工階段的劃分，工序集中與工序分散的考慮，工序順序的安排，加工設(shè)備與工藝裝備的選擇，不同方案分析比較）等。（6）加工余量、工序尺寸和公差的確定。（7）切削用量的確定及工時(shí)定額的計(jì)算。5、工藝規(guī)程文件（機(jī)械加工的工藝過程卡及工序卡片）。6、專用夾具設(shè)計(jì)（1）對(duì)于專用工裝設(shè)計(jì)分析和提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。（2）專用夾具的設(shè)計(jì)。 夾具的功用。 不同設(shè)計(jì)方案分析比較和確定設(shè)計(jì)方案。 定位分析與定位誤差計(jì)算。 夾具工作原理或動(dòng)作原理、結(jié)構(gòu)示意圖。 夾緊力計(jì)算與強(qiáng)度校核。 夾具使用說明、特點(diǎn)及有待改進(jìn)處。7、參考文獻(xiàn)書目。8、附件目錄（將正規(guī)打印的零件圖、毛坯圖、機(jī)械加工工藝過程卡及工序卡、專用夾具裝配圖、零件圖按附件目錄裝訂成冊(cè)）。9、結(jié)語。三、課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定設(shè)計(jì)完成后由指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)成績進(jìn)行評(píng)定。由學(xué)生闡述自已完成的設(shè)計(jì)，然后由老師提問，學(xué)生回答，根據(jù)平時(shí)學(xué)生的設(shè)計(jì)情況，完成的內(nèi)容，對(duì)課題的工藝分析深入程度，工藝文件圖的數(shù)量和圖面的質(zhì)量，獨(dú)立工作能力及答辯表現(xiàn)進(jìn)行綜合衡量，給出課程設(shè)計(jì)成績。四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排課程設(shè)計(jì)進(jìn)度表如下：序號(hào)內(nèi)容所用時(shí)間1明確任務(wù)，分析零件圖。2013.10.2282零件的工藝分析，制訂工藝路線，繪制毛坯圖及工藝過程卡片。1.5天3余量、切削用量、工序尺寸、機(jī)加工時(shí)等的計(jì)算和查表，填寫工序卡片。3天4編寫工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書。1天合計(jì)6天5擬定夾具方案，繪制原理圖及草圖1.5天6繪制夾具總圖及零件圖4天7編寫課程設(shè)計(jì)說明書2天8課硌一高計(jì)答辯1天合計(jì)15天 5機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)共 6 頁產(chǎn)品名稱等臂杠桿零件名稱等臂杠桿第 1 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)第1步毛坯準(zhǔn)備HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)1夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù)工時(shí)定額機(jī)動(dòng)輔助1鑄造毛坯2時(shí)效熱處理3涂底漆機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)共 6 頁產(chǎn)品名稱等臂杠桿零件名稱等臂杠桿第 2 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)金工第2步粗銑精銑40上下端面和寬度為30的平臺(tái)面HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)XA6132萬能立式升降銑床1夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/z)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù)工時(shí)定額機(jī)動(dòng)輔助1粗銑40上端面和寬度為30的平臺(tái)面高速鋼圓柱立銑刀50、專用量具95150.25310.66min2精銑40上端面和寬度為30的平臺(tái)面高速鋼圓柱立銑刀50、專用量具166260.03111.31min3粗銑40下端面高速鋼圓柱立銑刀50、專用量具95150.25310.29min4精銑40下端面高速鋼圓柱立銑刀50、專用量具166260.03110.91min機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)共 6 頁產(chǎn)品名稱等臂杠桿零件名稱等臂杠桿第 3 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)金工第3步粗精銑30凸臺(tái)面HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件111設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)XA6132萬能立式升降銑床1夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù)工時(shí)定額機(jī)動(dòng)輔助1粗銑30凸臺(tái)面高速鋼圓柱立銑刀50、專用量具95150.25310.66min2精銑30凸臺(tái)面高速鋼圓柱立銑刀50、專用量具166260.03111.14min機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)共 6 頁產(chǎn)品名稱等臂杠桿零件名稱等臂杠桿第 4 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)金工第4步鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25H9mm孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式鉆床Z550型1夾具編號(hào)夾具名稱切削液鉆床夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù)工時(shí)定額機(jī)動(dòng)輔助1鉆25H9mm孔立式鉆床Z550型、卡規(guī)、專用量具250180.423.010.64min2擴(kuò)25H9mm孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具473.661.21.8011.06min3鉸25H9mm孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具473.8061.00.1411.48min機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)共 6 頁產(chǎn)品名稱等臂杠桿零件名稱等臂杠桿第 5 頁 車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)金工第5步鉆、粗鉸、精鉸28（H7）mm孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式鉆床Z518型1夾具編號(hào)夾具名稱切削液翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù)工時(shí)定額機(jī)動(dòng)輔助1鉆28（H7）孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具1000220.37.8010.54min2鉸28（H7）孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具450110.30.1610.2min機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)共 6 頁產(chǎn)品名稱等臂杠桿零件名稱等臂杠桿第 6 頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)金工第6步鉆、粗鉸、精鉸10（H7）mm孔HT200毛坯種類毛坯外型尺寸每坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式鉆床Z518型1夾具編號(hào)夾具名稱切削液鉆床夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù)工時(shí)定額機(jī)動(dòng)輔助1鉆10（H7）mm孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具1000300.39.8010.64min2粗鉸10（H7）mm孔立式鉆床Z518型、卡規(guī)、專用量具45014.070.30.1611.48min 機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零(部)件名稱杠桿共2頁第1頁材料牌號(hào)HT200毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)終單件一毛坯準(zhǔn)備毛坯1鑄造毛坯鑄造2時(shí)效熱處理熱3涂底漆油漆二銑粗銑精銑40上下端面和寬度為30的平臺(tái)面金工XA6132高速鋼圓柱立銑刀501粗銑精銑40上端面和寬度為30的平臺(tái)面金工專用夾具1.972粗銑精銑40下端面金工專用量具和游標(biāo)卡尺1.20三銑粗精銑30凸臺(tái)面金工XA6132高速鋼圓柱立銑刀501.80四鉆鉆、擴(kuò)、鉸25H9mm孔金工Z550專用鉆夾具1鉆25H9mm孔金工莫氏錐柄麻花鉆D=23mm0.642擴(kuò)25H9mm孔金工錐柄擴(kuò)孔鉆D=24.7mm1.06描 圖3鉸25H9mm孔金工錐柄機(jī)用鉸刀D=24.94mm1.48描 校五鉆鉆、鉸28（H7）mm孔金工Z518專用鉆夾具1鉆28（H7）mm孔金工莫氏錐柄麻花鉆D=7.8mm0.15底圖號(hào)2鉸28（H7）mm孔金工錐柄機(jī)用鉸刀D=7.96mm1.00裝訂號(hào)六鉆鉆、鉸10（H7）mm孔金工專用鉆夾具設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零(部)件名稱杠桿共2頁第2頁材料牌號(hào)HT200毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)終單件1鉆10（H7）mm孔金工莫氏錐柄麻花鉆D=9.8mm0.642鉸10（H7）mm孔金工錐柄機(jī)用鉸刀D=9.96mm1.48七鉗表面去毛刺鉗工八涂料九檢檢驗(yàn)入庫檢驗(yàn)游標(biāo)卡尺0200、專用的量檢具描 圖描 校底圖號(hào)裝訂號(hào)設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）推動(dòng)架畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 系 部 機(jī)電學(xué)部 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí) 2007級(jí) 班級(jí)名稱 07機(jī)械1班 學(xué) 號(hào) 12010701029 學(xué)生姓名 潘建偉 指導(dǎo)教師 屈福康 2011 年 3 月 摘要本設(shè)計(jì)的內(nèi)容可分為機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)兩大部分。首先，通過分析B6065刨床推動(dòng)架，了解到推動(dòng)架在B6065刨床加工中的作用。運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)及相關(guān)課程的一些知識(shí)，解決推動(dòng)架在加工中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關(guān)問題，確定相關(guān)的工藝尺寸及選擇合適的機(jī)床和刀具，保證零件的加工質(zhì)量。其次，依據(jù)推動(dòng)架毛坯件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求及各加工方案的比較，制定出切實(shí)可行的推動(dòng)架加工工藝規(guī)程路線。最后，根據(jù)被加工零件的加工要求，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)及相關(guān)方面的書籍，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)的方案，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并且能保證加工質(zhì)量的夾具。關(guān)鍵詞 機(jī)械加工、工藝規(guī)程、專用夾具、推動(dòng)架 AbstractThe design of the content can be divided into a point of order processing machinery and machine tools designed for the two most fixture design. First of all, through the promotion of B6065-planer, that promote the B6065 planer-processing role. Use of machinery manufacturing technology and related programmes of knowledge, promoting the solution-processing in the position to step up and the line of the arrangement, and so on related issues, establishing the process and choose a suitable size and machine tools, spare parts processing quality assurance . Secondly, the basis for promoting the rough-pieces and production and processing requirements of the Programme of the programme, to promote the development of a practical point of order-processing line. Finally, in accordance with the requirements of the processing parts processing, machine tool fixture design reference manual and related aspects of the books, use of fixture design of the basic principles and methods, the programme drawn up fixture design, design efficient, effort, economic and reasonable to ensure the quality of processing Fixture.Key words: Machining, process planning, special fixture, To promote目 錄第1章 緒論 21.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂21.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類31.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料3第2章 零件的分析42.1零件的作用 42.2零件的工藝分析 4第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖5第4章 選擇加工方法，制定工藝路線74.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 74.2制定機(jī)械加工工藝路線 74.3工藝方案的比較與分析8第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具105.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備105.2確定工序尺寸11第6章 確定切削用量及基本時(shí)間136.1 工序切削用量及基本時(shí)間的確定 136.2 工序切削用量及基本時(shí)間的確定 146.3工序切削用量及基本時(shí)間的確定156.4 工序切削用量及基本時(shí)間的確定 166.5工序切削用量及基本時(shí)間的確定176.6 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定 186.7工序的切削用量及基本時(shí)間的確定186.8 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定 206.9 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定 20第7章 夾具設(shè)計(jì)227.1 定位基準(zhǔn)的選擇 227.2切削力和卡緊力計(jì)算227.3定位誤差分析227.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明22結(jié)論 23致謝.24參考文獻(xiàn) 25第1章 緒 論機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求。 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過一定的工藝過程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來。1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂1.1.1生產(chǎn)過程與機(jī)械加工工藝過程生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運(yùn)輸、保管于準(zhǔn)備，產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機(jī)械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。機(jī)械工工藝過程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為零件的全過程。機(jī)械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：1.機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，調(diào)配勞動(dòng)力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。2.機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進(jìn)度計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。3.機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機(jī)床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機(jī)床的平面布置，各部門的安排。1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片，是兩個(gè)主要的工藝文件。對(duì)于檢驗(yàn)工序還有檢驗(yàn)工序卡片；自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床完成的工序，還有機(jī)床調(diào)整卡片。機(jī)械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。機(jī)械加工工序卡片是每個(gè)工序詳細(xì)制訂時(shí)，用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，必須具備下列原始資料：1.產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。4.各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、以及國內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等第2章 零件的分析2.1零件的作用據(jù)資料所示，可知該零件是B6065牛頭刨床推動(dòng)架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件，32mm孔用來安裝工作臺(tái)進(jìn)給絲杠軸，靠近32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即16mm孔裝一棘爪，16mm孔通過銷與杠連接桿，把從電動(dòng)機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞32mm軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。2.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，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。由零件圖可知，32、16的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：1.32mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：32mm的兩個(gè)端面及孔和倒角，16mm的兩個(gè)端面及孔和倒角。2.以16mm孔為加工表面這一組加工表面包括，16mm的端面和倒角及內(nèi)孔10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，6mm的孔及120倒角2mm的溝槽。這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：1.32mm孔內(nèi)與16mm中心線垂直度公差為0.10；2.32mm孔端面與16mm中心線的距離為12mm。由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于32mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。由參考文獻(xiàn)可知，差得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為810級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故CT=10級(jí)，MA為G級(jí)。表3.1用查表法確定各加工表面的總余量加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量數(shù)值說明27的端面92H4.0頂面降一級(jí)，單側(cè)加工16的孔16H3.0底面，孔降一級(jí)，雙側(cè)加工50的外圓端面45G2.5雙側(cè)加工（取下行值）32的孔32H3.0孔降一級(jí)，雙側(cè)加工35的兩端面20G2.5雙側(cè)加工（取下行值）16的孔16H3.0孔降一級(jí)，雙側(cè)加工表3.2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圓端面455502.832的孔326.0262.635的兩端面205252.416的孔166102.2圖3.1所示為本零件的毛坯圖圖3.1 零件毛坯圖第4章 選擇加工方法，制定工藝路線4.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)4.1.1基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。4.1.2粗基面的選擇對(duì)一般的軸類零件來說，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，B6065刨床推動(dòng)架以外圓作為粗基準(zhǔn)。4.1.3精基面的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇32的孔和16的孔作為精基準(zhǔn)。4.2制定機(jī)械加工工藝路線4.2.1工藝路線方案一工序I 銑32mm孔的端面工序II 銑16mm孔的端面工序III 銑32mm孔和16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽工序V 車10mm孔和16mm的基準(zhǔn)面工序VI 鉆10mm和鉆、半精鉸、精鉸16mm孔，倒角45。用Z525立式鉆床加工。工序VII 鉆、擴(kuò)、鉸32mm，倒角45。選用Z550立式鉆床加工工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸16mm,倒角45。選用Z525立式鉆床工序 鉆螺紋孔6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工工序 鉆6mm的孔，锪120的倒角。選用Z525立式鉆床加工工序 拉溝槽R34.2.2工藝路線方案二工序I 銑32mm孔的端面工序II 銑16mm孔的端面工序III 銑32mm孔和16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽工序V 車10mm孔和16mm的基準(zhǔn)面工序VI 鉆、擴(kuò)、鉸32mm，倒角45。選用Z535立式鉆床加工工序VII 鉆10mm和鉆、半精鉸、精鉸16mm孔，倒角45。用Z535立式鉆床加工工序VIII 鉆半、精鉸、精鉸16mm,倒角45。選用Z525立式鉆床工序 鉆螺紋孔6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工工序 鉆6mm的孔，锪120的倒角。選用Z525立式鉆床加工工序 拉溝槽R34.3工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：兩個(gè)方案都是按加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先加工鉆10mm和鉆、半精鉸、精鉸16mm的孔，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm加工鉆、擴(kuò)、鉸32mm,倒角45，而方案二則與此相反，先鉆、擴(kuò)、鉸32mm,倒角45，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm鉆16mm的孔，這時(shí)的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案二加工孔是在同一鉆床上加工的.因此，選擇方案二是比較合理的4.4確定工藝過程方案表 4.1 擬定工藝過程工序號(hào)工序內(nèi)容簡要說明010一箱多件沙型鑄造020進(jìn)行人工時(shí)效處理消除內(nèi)應(yīng)力030涂漆防止生銹040銑32mm孔的端面先加工面050銑16mm孔的端面060銑32mm孔和16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面070銑深9.5mm寬6mm的槽080車10mm孔和16mm的基準(zhǔn)面090鉆、擴(kuò)、鉸32mm，倒角450100鉆10mm和鉆、半精鉸、精鉸16mm孔，倒角450110鉆半、精鉸、精鉸16mm,倒角450120鉆螺紋孔6mm的孔，攻絲M8-6H0130鉆6mm的孔，锪120的倒角后加工孔0140拉溝槽R30150檢驗(yàn)0180入庫第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具由于生產(chǎn)類型為中小批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成.5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備5.1.1 選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床工序040、050銑32mm孔的端面和銑16mm孔的端面，因定為基準(zhǔn)相同。工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥銑銑床。工序060銑32mm孔和銑16mm的孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面，宜采用臥銑。選擇XA6132臥式銑床。工序070銑深9.5mm，寬6mm的槽，由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。宜采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床。工序080車10mm孔和16mm的基準(zhǔn)面本工序?yàn)檐嚩嗣?，鉆孔10mm，車孔16mm，孔口倒角。宜選用機(jī)床CA6140車床。工序090 鉆、擴(kuò)、鉸32mm，倒角45。選用Z535立式鉆床。工序0100鉆10mm和鉆、半精鉸、精鉸16mm孔，倒角45。用Z535立式鉆床加工。工序0110鉆半、精鉸、精鉸16mm,倒角45。選用Z525立式鉆床。工序0120鉆螺紋孔6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工。工序0130鉆6mm的孔，锪120的倒角。選用Z525立式鉆床加工。工序0140 拉溝槽R3 選用專用拉床。5.1.2 選擇夾具本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。5.1.3 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。2.鉆32mm的孔選用錐柄麻花鉆。3.鉆10mm和鉆、半精鉸16mm的孔。倒角45，選用專用刀具。4.車10mm孔和16mm的基準(zhǔn)面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆，do=10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角120，45度車刀。5.鉆螺紋孔6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機(jī)用絲錐。6.拉溝槽R3選用專用拉刀。5.1.4 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，參考相關(guān)資料，選擇如下：1.選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標(biāo)長尺測量，以及讀數(shù)值為0.01mm測量范圍100mm125mm的外徑千分尺。2.選擇加工孔量具因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛贗T7IT9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測量范圍50mm125mm的內(nèi)徑千分尺即可。3.選擇加工槽所用量具槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級(jí)為：粗銑時(shí)均為IT14;半精銑時(shí)，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測量范圍0150mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量。5.2確定工序尺寸 5.2.1面的加工（所有面）根據(jù)加工長度的為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-21加工的長度的為50mm、加工的寬度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對(duì)精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。5.2.2孔的加工1. 32mm.毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7IT8之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：31mm. 2z=16.75mm擴(kuò)孔：31.75mm 2z=1.8mm粗鉸：31.93mm 2z=0.7mm精鉸：32H72. 16mm.毛坯為實(shí)心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7IT8之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：15mm. 2z=0.85mm擴(kuò)孔：15.85mm 2z=0.1mm粗鉸：15.95mm 2z=0.05mm精鉸：16H73. 16mm的孔毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：15mm 2z=0.95mm粗鉸：15.95mm 2z=0.05mm精鉸：16H84.鉆螺紋孔8mm毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：7.8mm 2z=0.02mm精鉸：8H75.鉆6mm孔毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機(jī)械工藝手冊(cè)表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔：5.8mm 2z=0.02mm精鉸：6H7第6章 確定切削用量及基本時(shí)間6.1 工序切削用量及基本時(shí)間的確定6.1.1 切削用量 本工序?yàn)殂?2mm孔的端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r=10，a=12，=45已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量f=0.160.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)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(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時(shí)查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=56.52m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.16mm/z4.校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。 根據(jù)XA6132型立式銑床說明書可知：機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此機(jī)床功率能滿足要求。6.1.2 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t=4.6min6.2 工序切削用量及基本時(shí)間的確定6.2.1 切削用量 本工序?yàn)殂?6mm孔的端面。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=35mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，查得每齒進(jìn)給量f=0.200.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。 根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=23.55m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.23mm/z4.校驗(yàn)機(jī)床功率 依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法，根據(jù)資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機(jī)床功率能夠滿足要求。6.2.2 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t=4.3 min6.3工序切削用量及基本時(shí)間的確定6.3.1切削用量 本工序?yàn)殂?2mm孔和16mm孔在同一基準(zhǔn)上的兩個(gè)端面，所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm，齒數(shù)z=8。其他與上道工序類似。1.確定每次進(jìn)給量f 根據(jù)資料，查得每齒進(jìn)給量fz=0.200.30mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。2.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。 根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=47.1m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.2mm/z4.校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知，根據(jù)以上參數(shù)可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=7.5，依據(jù)上述校驗(yàn)方法可知機(jī)床功率能滿足要求。6.3.2 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t=5.8 min6.4 工序切削用量及基本時(shí)間的確定6.4.1切削用量的確定本工序?yàn)殂娚?.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為切槽銑刀，銑刀直徑d=6mm，根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀r=10，a=20，已知銑削寬度a=3mm，銑削深度a=9mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量f=0.520.10mm/z、現(xiàn)取f=0.52mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm，耐用度T=60min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=6mm，銑削寬度a=3mm，銑削深度a =9mm，耐用度T=60min時(shí)查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=8.49m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.16mm/z4.校驗(yàn)機(jī)床功率 據(jù)資料可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.8kw，P=0.8 kw，可知機(jī)床功率能滿足要求。6.4.2 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t=2.75min6.5工序切削用量及基本時(shí)間的確定6.5.1 切削用量本工序?yàn)檐嚩嗣?、鉆孔10、車孔16、孔口倒角，加工條件為：工件材料為HT200,選用CA6140車床。刀具選擇：選擇高速鋼麻花鉆，do=10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o120，45度車刀。 1.鉆孔切削用量查切削手冊(cè) 所以，按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇，最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 2.鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命：后刀面最大磨損限度（查切削手冊(cè)）為0.50.8mm，壽命。 切削速度，查切削手冊(cè)： 修正系數(shù) 故查切削手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 故實(shí)際的切削速度 3.校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗(yàn)成立。6.5.2 計(jì)算工時(shí)：6.6 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定6.6.1 切削用量 本工序?yàn)殂@32mm孔，刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=32mm，使用切削液1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度都很大，宜采用自動(dòng)進(jìn)給，fz=0.20mm/r。2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度T=50min。3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127，進(jìn)給量f=0.20mm/r，由表5-131，可查得V=17m/min，n=1082r/min。根據(jù)Z535立式鉆床說明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速.6.6.2 基本時(shí)間鉆32mm深45mm的通孔，基本時(shí)間為25s6.7工序的切削用量及基本時(shí)間的確定6.7.1 切削用量 本工序?yàn)殂@、半精鉸，精鉸16mm的孔。鉸刀選用15.95的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，r0=0,a0=8,kr=5鉸孔擴(kuò)削用量：1. 確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)三表10.4-7查出f表=0.651.4.按該表注釋取較小進(jìn)給量，按Z525機(jī)床說明書，取f=0.72。2. 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n 根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。故K=0.87 故V=14.20.871=12.35m/minN= 根據(jù)Z525機(jī)床說明書選擇n=275r/min.這時(shí)實(shí)際的鉸孔速度V為：V= 根據(jù)以上計(jì)算確定切削用量如下： 鉆孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min 半精鉸：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min 精鉸：d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min6.7.2 時(shí)間計(jì)算：1.鉆孔基本工時(shí)：T = 式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= 3. 半精鉸基本工時(shí)：l= L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, T= 3.精鉸基本工時(shí)：l=取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mmT= 6.8 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定6.8.1切削用量 本工序?yàn)殂@螺紋孔6mm、攻絲M8-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127進(jìn)給量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根據(jù)Z525立式鉆床說明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速。6.8.2 基本時(shí)間鉆6mm螺紋孔，攻絲，基本時(shí)間為45s.6.9 工序的切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@6mm的孔，锪120倒角，選用Z525立式鉆床加工6.9.1 切削用量 刀具采用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=6mm，使用切削液。1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度均很小，宜采用手動(dòng)進(jìn)給2.選用鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度為15min。3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，據(jù)表5-127，暫定進(jìn)給量f=0.16mm/r。由表5-131，可查v=16m/min。根據(jù)Z525立式鉆床說明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=1041r/min。6.9.2 基本時(shí)間 鉆一個(gè)6mm深8mm的通孔，基本時(shí)間約為6s.第7章 夾具設(shè)計(jì)經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第道工序的工裝夾具，在給定的零件中，對(duì)本序價(jià)格的主要要求考慮尺寸60，由于公差要求較低，因此本步的重點(diǎn)應(yīng)在加緊的方便與快速性上。7.1 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡單和快速的考慮，選擇孔32mm和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷輔助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。7.2切削力和卡緊力計(jì)算本步加工按鉆削估算卡緊力，實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ：扭矩 卡緊力為取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實(shí)際卡緊力為 F=S1S2S3S4F=16.77N使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。7.3定位誤差分析本工序采用孔32和端面為基準(zhǔn)定位，使加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。7.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明夾具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu)本次設(shè)計(jì)中還按要求畫出了夾具體的零件圖，具體結(jié)構(gòu)可參見附圖。 結(jié)論根據(jù)推動(dòng)架工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)要求，在本設(shè)計(jì)中制定的工藝規(guī)程是比較合理的，它保證了零件的加工質(zhì)量，可靠地達(dá)到了圖紙所提出的技術(shù)條件，并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗同時(shí)還盡量降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使其有良好的工作條件。同時(shí)依據(jù)夾具設(shè)計(jì)原理和相關(guān)資料可以了解到該設(shè)計(jì)中的夾具設(shè)計(jì)也是合理可行的，該夾具確保了工件的加工質(zhì)量，不僅工藝性好結(jié)構(gòu)簡單而且使用性好、操作省力高效，同時(shí)定位及夾緊快速準(zhǔn)確，提高了生產(chǎn)率，降低了制造成本。 參考文獻(xiàn)1孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，19912李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，19933崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社，19934王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，19875黃如林主編.切削加工簡明實(shí)用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，20046薛源順主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，19957崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.128陳于萍，高曉康主編.互換性與測量技術(shù).北京高等教育出版社，2005.9司乃鈞，許德珠主編.熱加工工藝基礎(chǔ). 高等教育出版社，199110張龍勛主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)及習(xí)題.機(jī)械工業(yè)出版社，1999.1111艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，200212 桂慧 主編，孫亮波主編. 機(jī)械專業(yè)英語，國防工業(yè)出版社，2010-1-113 汪欲元 編寫，專業(yè)英語教材，中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007-6-1致 謝首先感謝母校，是她給我一個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我在即將畢業(yè)之際學(xué)到了很多知識(shí)，經(jīng)過這幾個(gè)月的緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在理論和動(dòng)手能力上都有了進(jìn)一步的提高。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要在屈老師指導(dǎo)下,讓我對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性的復(fù)習(xí),并根據(jù)寫作要求查閱有關(guān)資料。在設(shè)計(jì)過程中受到屈老師無微不至的關(guān)心與耐心指導(dǎo)，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利的進(jìn)展。在屈老師幫助下我解決了很多以前解決不了的問題,在此我向您表示衷心的感謝！同時(shí)也要感謝各位老師和同學(xué)，是你們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿樂趣，感謝你們！謝謝!作為一名即將完成學(xué)業(yè)，離開學(xué)校生活的我，我要感謝母校，是她給我創(chuàng)造了一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，創(chuàng)造了美好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，讓我在這里學(xué)到了很多知識(shí)；感謝各位老師，是他（她）們傳授給我的知識(shí)；感謝各位同學(xué)和朋友，是他們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿樂趣，感謝你們！經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，提高了我很多的能力，比如實(shí)驗(yàn)水平、分析問題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等。在這期間凝結(jié)了很多人的心血，在此表示衷心的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計(jì)。