156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉工藝及夾具設(shè)計[銑斜面,鏜下內(nèi)圓弧]【含8張CAD圖紙、文檔全稿】

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簽（日期）錢煜龍標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期夾具夾緊力的優(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(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產(chǎn)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(zhì)量。這種效應(yīng)可通過最小化夾具設(shè)計優(yōu)化，夾緊力是一個重要的設(shè)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(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(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關(guān)鍵因素。要實現(xiàn)夾具的這些功能，需將工件定位到一個合適的基準(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。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(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(shù)的有限元基礎(chǔ)研究人員一直重點關(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(diào)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(shè)，獨特的三維夾具可以處理超過6個自由度的裝夾，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(yán)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(jīng)驗的接觸力變形的關(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設(shè)計參數(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(yīng)用沒有討論機械加工刀具路徑負(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(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，這個假設(shè)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(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個接觸處的坐標(biāo)系（j=x，y，z）是對應(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(chǎn)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(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動過程中，局部的夾緊和加工負(fù)荷引起的彈性變形，同時保持在準(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。實現(xiàn)這個目標(biāo)是通過制定一個多目標(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)計算如下： （6）其中表示一個向量二級標(biāo)準(zhǔn)。 但是作用在工件的夾緊力會影響定位誤差。當(dāng)多個夾緊力作用于工件，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(shè)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(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參考文獻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，通過夾緊力的隨時調(diào)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(biāo)函數(shù)，并給出：最小化 （10）其中代表機構(gòu)的彈性變形應(yīng)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(quán)系數(shù)計算確定的基礎(chǔ)內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（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(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(quán)范數(shù)最小化。對為主要目標(biāo)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(qū)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(quán)范數(shù)。 的約束轉(zhuǎn)換涉及到一個指定的加權(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(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“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(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(shù)目（例如m）沿相應(yīng)的刀具路徑設(shè)置的產(chǎn)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(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分別代替對應(yīng)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(fù)荷向量不會在工件加工的同一時刻出現(xiàn)，但在每次常規(guī)的進給速度中，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，在這項工作中，四個載體負(fù)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(yīng)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(fù)荷載體，(C=1，2，C)是每個相應(yīng)的夾具在第i個樣本點和第j負(fù)荷情況下力的大小。是計算每個負(fù)載點之后的結(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(xiàn)更多采樣點和重復(fù)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(jié)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(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。工件剛體運動的定義是由它在、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)生于在每個夾緊處的局部變形，假設(shè)為相對于工件的質(zhì)量中心的第i個位置矢量定位點，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)系和是一個旋轉(zhuǎn)矩陣確定工件相對于全球的坐標(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)致的工件剛體運動矢量。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裝夾點接觸力可能與的關(guān)系如下： （24）其中是在第i個接觸點由于夾緊和加工負(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(jù)對外加工負(fù)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(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，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(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26 對加工瞬時銑削力條件進行了計算，如表2給出例（1），應(yīng)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(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（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個坐標(biāo)列出了為模擬抽樣調(diào)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(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(yīng)用于銑削負(fù)載到工件，他應(yīng)用于工件銑削負(fù)載一個序列。最佳的夾緊力，對應(yīng)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(quán)范數(shù)和最優(yōu)的初始夾緊力繪圖10，在每個采樣點的加權(quán)范數(shù)的，和繪制。結(jié)果表明，由于每個組成部分是各相應(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(yīng)設(shè)置，有比相當(dāng)大的加權(quán)范數(shù)。故是一個完整的刀具路徑改進方案。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(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(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)載對表面平整度的影響”工件夾具制造科學(xué)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(shè)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(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，國際機床制造， 碩士論文 1998。9、Y.-C. Chou, V. Chandru, M. M. Barash .加工夾具機械構(gòu)造的數(shù)學(xué)算法：分析和合成，美國ASME，工程學(xué)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(xué)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(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”方案優(yōu)化，設(shè)計和制造，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。機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第 1 頁 車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)1夾具編號夾具名稱切削液無無工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1鍛造設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第 2 頁車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯21設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)銑床X62WX62W1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助2粗銑底面兩圓柱凸臺底面，留1mm精加工余量銑床 專用夾具145011910 1 330min5min3精銑底面兩圓柱凸臺底面，保證尺寸精度及表面粗糙度銑床 專用夾具650800.2 1 330min設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第 3 頁車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)銑床X62WX62W1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助4掉頭，銑另一端凸臺面，留1mm精加工余量銑床 專用夾具14501192 1 330min5min5精銑另一端凸臺面，保證尺寸精度及表面粗糙度銑床 專用夾具800600.2 1 330min5min設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第 4頁車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助6熱處理HRC555設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第5頁車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)磨床1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助7磨削26半圓孔兩凸臺端面,達(dá)到圖紙尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8磨床 專用夾具14501192 1 330min5min設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第 6 頁 車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)鉆Z511夾具編號夾具名稱切削液專用夾具專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助8 鉆小凸臺底孔10，擴小凸臺底孔11.5鉆床 專用夾具14501190.2 1 330min5min9 將156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉孔鉸至mm鉆床 專用夾具300690.2 1 330min5min10倒角0.5鉆床 專用夾具300690.2 1 35min1min設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第 7 頁 車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯111設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)鏜床T681夾具編號夾具名稱切削液專用夾具專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助11鏜孔26鏜床專用夾具8501190.2 1 330min5min設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第 8 頁 車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯111設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)銑床X62W1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助12銑削距離為一段銑床專用夾具8501190.2 1 330min5min設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第9 頁車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)銑床夾具編號夾具名稱切削液專用夾具專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助13銑8孔端面,使距離12H7中心孔距離為銑床 銑床夾具800600.2 1 330min5min設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第10 頁車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)鉆Z511夾具編號夾具名稱切削液專用夾具專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助14 鉆小凸臺底孔7.5鉆床 專用夾具14501190.2 9.5 130min15min15 將156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉孔鉸至mm鉆床 專用夾具300690.2 9.5130min5min16倒角0.5鉆床 專用夾具300690.2 115min1min設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件名稱156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉共 11 頁第 11 頁車間工序號工序名稱材料牌號鍛造車間1鍛造45#毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛造毛坯11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)1夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時/分準(zhǔn)終單件工步號工步內(nèi)容工藝設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助17在圖紙標(biāo)識部位鍍硬鉻18鉗工打毛刺19檢驗檢驗夾具設(shè)計（日期）校對（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會簽（日期）寧XX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉加工工藝及夾具設(shè)計所在學(xué)院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指導(dǎo)老師年 月 日摘 要本文是對156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件的兩道工序的加工設(shè)計了專用夾具.機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計鏜床夾具和銑床夾具，最后設(shè)計了一副檢驗夾具。關(guān)鍵詞：調(diào)節(jié)叉，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具35AbstractThis article is on the156FM camshaft adjusting fork parts processing application and processing technology and analysis, including the spare parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing method, the rational design of machining process. In addition to the156FM camshaft adjusting fork parts of the two process designing special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, designed for a certain workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design jig boring machine and milling fixture, the design of a test fixture.Key Words:Adjust the fork，Processing technology, processing method, process documentation, fixture目 錄摘 要IAbstract1目 錄2第1章 緒論11.1 機械加工工藝概述11.2機械加工工藝流程11.3夾具概述21.4機床夾具的功能21.5機床夾具的發(fā)展趨勢31.5.1機床夾具的現(xiàn)狀31.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向4第2章156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計52.1零件的分析52.1.1零件的作用52.1.2零件的工藝分析52.2確定生產(chǎn)類型62.3確定毛坯62.3.1確定毛坯種類62.3.2確定鍛件加工余量及形狀62.3.3繪制鍛件零件圖62.4工藝規(guī)程設(shè)計72.4.1選擇定位基準(zhǔn)72.4.2制定工藝路線72.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備92.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定102.5確定切削用量及基本工時112.5.1工序1：粗精銑12H7的兩側(cè)面112.5.3工序3：鉆12H7的通孔132.5.4工序5：鉸12H7的通孔152.5.5工序6：粗銑12H7的兩側(cè)面162.5.6工序7：粗銑26孔的兩面172.5.7工序8：精銑26孔的兩面182.5.8工序10：銑斜面192.5.9工序13：鉆鉸8的孔202.6本章小結(jié)22第3章 鏜孔夾具設(shè)計233.1問題的提出233.2 定位、夾緊方案的選擇233.3切削力及夾緊力的計算243.4 誤差分析與計算253.5 零、部件的設(shè)計與選用263.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明273.7 本章小結(jié)27第4章 銑床夾具設(shè)計294.1問題的指出294.2定位基準(zhǔn)的選擇294.3 定位方案和元件設(shè)計294.4 夾緊機構(gòu)的設(shè)計294.5定位誤差的計算294.6 本章小結(jié)30第5章 檢驗夾具的設(shè)計315.1題的指出315.2定位基準(zhǔn)的選擇315.3檢驗夾具設(shè)計315.4檢驗夾具檢測項目325.5 本章小結(jié)32結(jié) 論33參 考 文 獻34第1章 緒論第1章 緒論1.1 機械加工工藝概述機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細(xì)說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機械加工工藝流程機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。1.3夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機床夾具設(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達(dá)到了一個新的階段。“工欲善其事，必先利其器?！惫ぞ呤侨祟愇拿鬟M步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。1.4機床夾具的功能在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。1機床夾具的主要功能機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2機床夾具的特殊功能機床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。（1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。（2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。1.5機床夾具的發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）適用于精密加工的高精度機床夾具。4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個方面。精密化隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5m；精密心軸的同軸度公差可控制在1m內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.20.5m。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標(biāo)準(zhǔn)化機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。第2章 156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計第2章156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目所給的零件是156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。2.1.2零件的工藝分析圖1.1 凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件圖零件的材料為45#，鍛造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：(1) 中心圓孔26，12H7。(2) 兩端面與中心孔12H7有0.05的垂直度(4) 半孔26與中心孔12H7有51.5的位置關(guān)系。由上面分析可知，可以先加工156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉中心孔，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達(dá)到的位置精度，并且此156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2.2確定生產(chǎn)類型已知此156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2.3確定毛坯2.3.1確定毛坯種類零件材料為45#。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊大，零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鍛造毛坯。2.3.2確定鍛件加工余量及形狀查機械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實用手冊112頁表1-4-72.3.3繪制鍛件零件圖 圖2.1 零件毛坯圖2.4工藝規(guī)程設(shè)計2.4.1選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn)，以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。2.4.2制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：表2.1工藝路線方案一工序號工序內(nèi)容工序一鉆12H7的底孔11.5工序二鉸12H7的通孔,達(dá)到圖紙尺寸公差工序三粗銑12H7的兩端面，使粗糙度達(dá)到6.3，使兩面間的距離為27工序四精銑12H7的兩端面，使粗糙度達(dá)到3.2，達(dá)到圖紙尺寸公差工序五粗銑下端圓孔的兩側(cè)面，使兩面之間的距離為6.85工序六精銑下端圓孔的兩側(cè)面，使兩面之間的距離為5.35,留0.5mm的磨削余量工序七磨削26半圓孔兩凸臺端面,達(dá)到圖紙尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8工序八鏜孔26,達(dá)到圖紙尺寸公差工序九銑削距離為一段工序十銑斜面?zhèn)冗?使距離12H7中心孔距離為工序十一銑8孔端面,使距離12H7中心孔距離為工序十二鉆8的底孔7.5，垂直于12H7的通孔工序十三鉸8的孔，垂直于12H7的通孔工序十四鉗工打毛刺工序十五檢驗表2.2工藝路線方案二工序號工序內(nèi)容工序一鍛造毛坯，正火后達(dá)到硬度HB167299工序二粗銑12H7的兩側(cè)面，使兩面間距為27工序三精銑12H7的兩側(cè)面，使兩面間距為25工序四粗銑26孔的兩面，使兩面的間距為6.85工序五精銑下端圓孔的兩側(cè)面，使兩面之間的距離為5.35,留0.5mm的磨削余量工序六鉆12H7的底孔11.5工序七鉸12H7的通孔工序八鏜孔26工序九銑削距離為一段工序十銑斜面?zhèn)冗?使距離12H7中心孔距離為工序十一銑8孔端面,使距離12H7中心孔距離為工序十二鉆8的底孔7.5，垂直于12H7的通孔工序十三銑削爪部開口槽至工序十四熱處理HRC555工序十五磨削爪部兩端面，達(dá)到圖紙尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8工序十六鉗工打毛刺工序十七檢驗工藝方案的比較與分析：上述兩個工藝方案的特點在于：方案二是加工工序分散，適合流水線生產(chǎn)，縮短裝換刀具的時間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準(zhǔn)得不到保證，加工出來的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產(chǎn)，所以采用方案二比較合適。工序號工序內(nèi)容工序一粗銑12H7的兩側(cè)面，使兩面間距為27工序二精銑12H7的兩側(cè)面，使兩面間距為25工序三粗銑26孔的兩面，使兩面的間距為6.85工序四精銑下端圓孔的兩側(cè)面，使兩面之間的距離為5.35,留0.5mm的磨削余量工序五鉆12H7的底孔11.5工序六鉸12H7的通孔工序七鏜孔26工序八銑削距離為一段工序九銑斜面?zhèn)冗?使距離12H7中心孔距離為工序十銑8孔端面,使距離12H7中心孔距離為工序十一鉆8的底孔7.5，垂直于12H7的通孔工序十二銑削爪部開口槽至工序十三熱處理HRC555工序十四磨削爪部兩端面，達(dá)到圖紙尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8工序十五鉗工打毛刺工序十六檢驗2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備機床的選擇 工序1、2、3、4、8、9、12采用X5028立式銑床工序5、6、7、11采用Z535立式鉆床選擇夾具該156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。選擇刀具在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔12H7，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。選擇量具加工的孔均采用極限量規(guī)。其他對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。2.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：表2.3各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟度、粗糙度工序號工序內(nèi)容加工余量經(jīng)濟精度表面粗糙度工序余量最小最大1粗銑12H7的兩側(cè)面3IT116.3-0.10.12粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺3IT116.3-0.10.13鉆12H7通孔IT126.3-114擴12H7通孔2.0IT123.2-0.050.055鉸12H7通孔0.2IT81.6-0.0060.0066粗銑12H7的兩側(cè)面粗銑左面3IT126.3-0.10.1粗銑右面7粗銑26孔的兩面2IT116.3-0.10.18精銑26孔的兩面1IT93.2-0.050.059鉆鉸8的孔IT136.3-112.5確定切削用量及基本工時2.5.1工序1：粗精銑12H7的兩側(cè)面機床：X5028立式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻3表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻3表2.4-81,切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min2.5.2工序2：粗精銑下端孔側(cè)面的工藝凸臺機床：X5028刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)粗銑a面銑削深度每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.52min2.5.3工序3：鉆12H7的通孔工件材料為45#，硬度200HBS?？椎闹睆綖?2mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床。鉆頭為22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃。確定鉆削用量確定進給量 根據(jù)參考文獻2，表28-10可查出，查Z535立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻2表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻2，表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻2，表28-15，由插入法得 ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。根據(jù)參考文獻2，由表28-3，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為 由參考文獻2，表28-5，故 校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-41工步輔助時間為：1.76min2.5.4工序5：鉸12H7的通孔加工機床為Z535立式鉆床。鉸刀為12mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。確定鉸孔切削用量確定進給量 根據(jù)表28-36，按該表注4，進給量取小植。查Z535說明書，取。確定切削速度及 由表28-39，取。由表28-3，得修正系數(shù) ， 故查Z535說明書，取，實際鉸孔速度 切削工時被切削層長度：刀具切入長度，刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-41工步輔助時間為：1.51min該工序的加工機動時間的總和是： 2.5.5工序6：粗銑12H7的兩側(cè)面機床：X5028刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)粗銑左面銑削深度每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：2.03min粗銑右面同樣的銑削深度每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.52min2.5.6工序7：粗銑26孔的兩面機床：X5028立式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻3表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻3表2.4-81,切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.57min2.5.7工序8：精銑26孔的兩面機床：X5028立式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒數(shù)Z=12，為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻3表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.1-31 實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.94min2.5.8工序10：銑斜面機床：X5028立式銑床加工余量：3mm。由于零件此處的設(shè)計精度不高，用銑削達(dá)到尺寸精度的要求銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15ao=12an=6Z=24 由于寬度為25mm, 故一次走完， ap=3mm由切削用量簡明手冊表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=120。確定切削速度Vc和每齒進給量：決定切削速度Vc和每齒進給量Vf、由切削用量簡明手冊的公式 Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12, n=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min根據(jù)金屬機械加工工藝人員手冊X5028立式銑床型銑床說明選nc=300r/min實際速度Vc=donc/1000=94.2m/min 選Vfc=ncf=3000.5=150mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選Vf=150mm/minfzc=150/30024=0.020mm/z基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(40+20)2/150=0.8（min） 2.5.9工序13：鉆鉸8的孔機床：Z535立式鉆床刀具：7.8直柄短麻花鉆 8鉸刀確定鉆削用量確定進給量 根據(jù)參考文獻2，表28-10可查出，查Z535立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻2表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻2，表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻2，表28-15，由插入法得 ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。根據(jù)參考文獻2，由表28-3，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為 由參考文獻2，表28-5，故 校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-41工步輔助時間為：1.58min2.6本章小結(jié)本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進行比較，選取一個最佳方案來。在計算每一步的切削用量時，先選用刀具和機床，再查閱資料找出進給量，由它算出機床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機床手冊選一個最接近它的一值。算切削速度、機動時間等。第3章 鏜孔夾具設(shè)計第3章 鏜孔夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工此156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件時，需要設(shè)計專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計 鉆鉸孔夾具、銑面夾具及檢驗夾具各一套。3.1問題的提出本夾具主要用來鉆156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉26孔。這個孔距右平面有尺寸精度要求為，與中心孔垂直。因為位置精度要求不高，也無需表面粗糙度要求，故再本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。3.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對孔進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：方案：選底平面、工藝孔和大頭孔外圓端來定位，即一面、一短圓柱銷和V型塊定位，夾緊方式可設(shè)計圓環(huán)套在大頭孔圓周邊進行夾緊。方案：應(yīng)用一面即撥叉底面，一銷即定位于大頭孔外端的擋銷和工藝孔的心軸來定位，夾緊方式就用螺母在心軸上夾緊。方案：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，還有一擋銷定位于大頭孔外端，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面三種方案：方案中的V型塊定位造成過定位，而夾緊方式加大了設(shè)計量，裝、取工件也不易。方案中的心軸夾緊、定位是不正確的，也端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會破壞定位。通過比較分析只有方案滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔為定位基準(zhǔn)來設(shè)計鏜模，從而保證其尺寸公差要求。3.3切削力及夾緊力的計算鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻5查表可得：圓周切削分力公式： 式中 查5表得： 查5表 取 由表可得參數(shù)： 即：同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即：軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5表可得： 所以有： 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺絲夾緊機構(gòu)。3.4 誤差分析與計算該夾具以一個平面和和個定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。由5和6可得：1 定位誤差： 當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時 當(dāng)短圓柱銷以固定邊接觸時 式中為定位孔與定位銷間的最小間隙通過分析可得： 因此：當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的設(shè)計與選用1.定位銷選用本夾具選用一可換定位銷來定位，其參數(shù)如下：表3.1 定位銷參數(shù)dHD公稱尺寸允差141816150.01122514M1242夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用螺絲3.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，該工件不但可以采用心軸夾緊、定位，還可設(shè)計圓環(huán)套來夾緊，但由于心軸的夾緊有可能破壞其定位，不選用該方式，而設(shè)計圓環(huán)套不易裝、取工件，也不選用，為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。3.7 本章小結(jié) 鏜孔夾具的設(shè)計要認(rèn)真的分析方案，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，盡可能的考慮多個方面在考慮采取什么樣的夾緊的方案的同時，還要考慮誤差的存在，要選取最適合的鏜孔夾具方案，要考慮怎么去確保零件的尺寸，所以設(shè)計夾具是一門很復(fù)雜的藝術(shù)。圖3.1 鏜孔夾具裝配圖第4章 銑床夾具設(shè)計第4章 銑床夾具設(shè)計4.1問題的指出為了提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。對于銑削156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉斜平面，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(chǎn)成本和降低勞動強度。4.2定位基準(zhǔn)的選擇在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。據(jù)夾具手冊知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進行加工。根據(jù)本道工序，選G面為定位基準(zhǔn)。4.3 定位方案和元件設(shè)計根據(jù)工序圖及對零件的結(jié)構(gòu)的分析，本道工序需限制4個自由度，為了增加定位的可靠行，實際限制了其6個自由度。本夾具采用6點定位原則，用兩個固定的支撐板作為一大平面，限制了工件的兩個旋轉(zhuǎn)自由度和一個移動自由度；用一個側(cè)向支撐板作為一小平面，限制了工件的一個旋轉(zhuǎn)自由度和一個移動自由度；用一個支撐釘作為止推點，本夾具的止推點采用了自位支撐的方式。4.4 夾緊機構(gòu)的設(shè)計本夾具采用定位銷和螺絲進行夾緊，同時保證了夾緊可靠和動作迅速的要求。同時，由于定位銷和螺絲屬于標(biāo)準(zhǔn)件，可直接購買，降低了夾具的制造成本。4.5定位誤差的計算本夾具的定位表面為工序所要求的基準(zhǔn)不重合誤差JB=0；由于G面是加工表面，根據(jù)其制造方式，其表面粗糙度為Ra25，由于H7/g6為間隙配合，最大間隙為0.017因此基準(zhǔn)位移誤差Jw=0.025+0.017=0.042?？偠ㄎ徽`差dw=JB+Jw=0.042=0.333，因此該夾具滿足精度要求。4.6 本章小結(jié) 銑床夾具的設(shè)計本次主要是選擇了銑背面，但是看上去比較簡單，實際上還是有很多問題存在的，當(dāng)中也遇到了很多難題，說明平時的基礎(chǔ)掌握的不夠扎實，很多方面都是考慮不周全的原因，所以夾具設(shè)計真的是一門千變?nèi)f化的藝術(shù)，我們以后再工作中也許還會碰到許多這樣的夾具，我們不妨多去觀察觀察，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)，以這樣的方式來提升自我。圖4.1銑斜面夾具裝配圖第5章 檢驗夾具的設(shè)計第5章 檢驗夾具的設(shè)計5.1題的指出為了提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證檢驗效率，降低勞動強度，需要設(shè)計檢驗夾具。在檢驗時，主要考慮如何降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。5.2定位基準(zhǔn)的選擇在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。據(jù)夾具手冊知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進行加工。根據(jù)本道工序，選G面為定位基準(zhǔn)。5.3檢驗夾具設(shè)計檢驗夾具:檢驗工件及裝配件的尺寸大小和形狀等參數(shù)時，用來夾持或安裝被測工件(或裝配件)，便于進行檢測的一種裝置。圖5.1 檢驗夾具裝配圖5.4檢驗夾具檢測項目檢驗夾具主要測量中心距離51.1,及銷孔與中心孔之間的距離14，幾個工件能否正常安裝上去,可以檢驗位置關(guān)系是否正確的。檢驗兩孔中心距時，圖5.1大圓柱銷固定在夾具體上，放置工件至圖示大致為止，然后裝入小圓柱銷。如果小圓柱銷能夠順利裝入，說明是合適的。如果裝入太卡或太松，則說明有問題。當(dāng)檢驗12H7與8孔的距離位置關(guān)系情況時，當(dāng)二者中心距放置調(diào)整下，在圖示位置裝入小孔銷，如果小孔銷能正常順利裝入說明合理。如果裝入困難或根本無法裝入，說明存在問題。5.5 本章小結(jié)檢驗夾具的設(shè)計是之前從來沒有接觸過的，雖然平時在上課的時候，在實訓(xùn)中心的時候都會碰到很多的量具，但是和這種專用夾具還是有很大的區(qū)別的，說實話剛開始連什么是檢驗夾具都不知道，在實習(xí)的時候問了一些師傅，也查看了一些書籍，終于算了入門，但是還是存在很多問題的，以后再工作生活中也許還會碰到這樣的難題，相信通過這次的設(shè)計會好許多。結(jié)論 結(jié) 論本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。參考文獻 參 考 文 獻1 李 洪機械加工工藝手冊M 北京出版社，200612 陳宏鈞實用金屬切削手冊M 機械工業(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?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20024 楊叔子機械加工工藝師手冊M機械工業(yè)出版社，20005 徐鴻本機床夾具設(shè)計手冊M 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003106 都克勤機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊M 貴州人民出版社，200347 胡建新機床夾具M 中國勞動社會保障出版社，200158 馮 道機械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實用手冊M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵機械制造工藝學(xué)M機械工業(yè)出版社，200010 馬賢智機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 王光斗機床夾具設(shè)計手冊M上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20028致謝致謝在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計就會做得很困難。這次畢業(yè)設(shè)計是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。老師以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題，楊老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我畢業(yè)設(shè)計的進展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計。在論文工作中，得到了機電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計之時，我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！