畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題 目： 多件聯(lián)動(dòng)工藝及夾具設(shè)計(jì) 院 （系）： 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱(chēng)： I畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 中 文 摘 要某軸類(lèi)零件零件加工工裝設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差I(lǐng)I畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 英 文 摘 要ABSTRACTThe fixture design of a certain type of motor armature bracket parts processing and drilling machine is design process design, including the parts processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning,III目 錄第 1 章 緒論.11.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 11.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 21.3 本次課題應(yīng)該達(dá)到的要求 3第 2 章 零件的分析.42.1 零件的形狀 .42.2 零件的工藝分析 .4第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).53.1 確定毛坯的制造形式 53.2 基面的選擇 53.3 制定工藝路線 53.3.1 工藝路線方案一 .63.3.2 工藝路線方案二 .63.3.3 工藝方案的比較與分析 .73.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 83.4.1 機(jī)床選用 .83.4.2 選擇刀具 .83.4.3 選擇量具 .83.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 83.6 確定切削用量及基本工時(shí) .9第 4 章 聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾具設(shè)計(jì).154.1 問(wèn)題的提出 .154.2 定位基準(zhǔn)的選擇 154.2.1 定位元件的選擇 154.2.2 夾緊元件以及夾具體的確定 154.2.3 六個(gè)滾動(dòng)壓塊聯(lián)動(dòng) 164.3 切削力及夾緊力計(jì)算 16第 5 章 定位精度分析及定位誤差分析計(jì)算.18IV5.1 定位精度分析 185.2 定位誤差的基本概念及組成 195.3 本次設(shè)計(jì)的定位誤差分析及計(jì)算 .21第 6 章 基于 Solidworks 虛擬裝配 246.1 軟件介紹 246.2 主要零件的繪制 256.3 三維虛擬裝配 29第 7 章 經(jīng)濟(jì)性分析.30總 結(jié).32致 謝.33參考文獻(xiàn).34附錄 數(shù)控加工程序清單.351第 1 章 緒論1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義某軸類(lèi)零件零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。工藝設(shè)計(jì)和工裝夾具課程是為了鞏固一次學(xué)習(xí)知識(shí)，整體全面的學(xué)習(xí)進(jìn)行徹底審查的每一個(gè)過(guò)程中，實(shí)際學(xué)習(xí)的知識(shí)與此次畢業(yè)設(shè)計(jì)很好的結(jié)合，起著很好的催化作用。設(shè)計(jì)的過(guò)程同樣也會(huì)促進(jìn)工藝水平更好的發(fā)展，起著很重要的作用。機(jī)械加工工藝整個(gè)過(guò)程是準(zhǔn)備生產(chǎn)工作的重要舉措。據(jù)供應(yīng)，空組織的原料，機(jī)器，特殊的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，設(shè)備，生產(chǎn)計(jì)劃，分銷(xiāo)和勞動(dòng)力生產(chǎn)成本的會(huì)計(jì)調(diào)整。處理步驟策劃，制作，是規(guī)劃和調(diào)度的組織基礎(chǔ)。讓開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，生產(chǎn)計(jì)劃及整體規(guī)劃，很好的關(guān)聯(lián)到每一個(gè)細(xì)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流暢和平衡，進(jìn)而很好的實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的高效率，低能耗。編輯加工工藝過(guò)程卡和加工工序卡。編輯工藝卡片，其中記錄的加工零件的過(guò)程。在單件，小批量生產(chǎn)的操作過(guò)程圖的目的指導(dǎo)生產(chǎn)，詳細(xì)進(jìn)行了編制每張卡項(xiàng)目的過(guò)程。加工操作時(shí)，擬定了生產(chǎn)工人直接指導(dǎo)的每一個(gè)步驟，是用于大規(guī)模生產(chǎn)零件重要組成部分。機(jī)械行業(yè)中的高精度，保證工件的加工成本和確保滿足零件的精度問(wèn)題是實(shí)質(zhì)性問(wèn)題，在夾具設(shè)計(jì)的時(shí)候主要考慮以上的問(wèn)題。設(shè)計(jì)出高效的工件夾具，保證精度的同時(shí)如何使設(shè)備的高效性和經(jīng)濟(jì)性，是需要我們更加深入考慮的問(wèn)題。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展社會(huì)不停的進(jìn)步，最新的技術(shù)不斷發(fā)展更新，并且逐漸發(fā)展到各個(gè)技術(shù)部門(mén)，怎么樣才能使研發(fā)出來(lái)的技術(shù)應(yīng)用到生活當(dāng)中去，如何將這些技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械行業(yè)以及其他優(yōu)勢(shì)行業(yè)，還需要廣大科研人員進(jìn)一步去探索，去創(chuàng)新，并為之不懈努力。隨著市場(chǎng)的不斷開(kāi)拓和科學(xué)水平的日益完善，夾具的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)慢慢的向柔性制造2蔓延。到目前為止，夾具設(shè)計(jì)仍是制造不可或缺的一部分。工裝夾具和產(chǎn)品密切相關(guān)的產(chǎn)品變更，恢復(fù)，大多屬于工具的特殊性需求，夾具已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè);夾具在國(guó)內(nèi)外逐漸成為機(jī)械行業(yè)的單獨(dú)或小的行業(yè)。夾具的模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化，組合等現(xiàn)代先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，并根據(jù)保護(hù)自然資源的原則，環(huán)境原則的保護(hù)，更適合生產(chǎn)綠色環(huán)保。這樣的夾具裝置技術(shù)，再以后的研發(fā)上會(huì)投入更多的人力物力。裝置通常使用的工件夾緊裝置：作為許多與夾緊裝置的工具通常被稱(chēng)為“輔助” 。輔助工裝夾具的范圍內(nèi)，有時(shí)廣泛。根據(jù)應(yīng)用的范圍和設(shè)備可以被分為通用裝置，特殊裝置和可調(diào)夾具。有了這個(gè)畢業(yè)時(shí)，在這個(gè)過(guò)程中廣泛使用各種知識(shí)，尤其是理論知識(shí)部分，自生的水平得到了很大的提升。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分挖掘自身的潛力，分析問(wèn)題并解決問(wèn)題。并且到了畢業(yè)之后，鍛煉出了理性分析問(wèn)題的能力，認(rèn)真工作的態(tài)度，為工作打下了良好的基礎(chǔ)，起到很好的催化作用。1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況工裝、夾具屬于現(xiàn)有的連接，不僅與焊接是在機(jī)械加工也是有用的，在許多情況下，需要裝配幾部分組成，并提供準(zhǔn)確的定位時(shí)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)與夾具體密切相關(guān)。因?yàn)榘才攀菍?zhuān)為一些特定的工件，所以需要工件和夾具體之間不會(huì)相互影響到其中一者。對(duì)于夾具體的要求是，準(zhǔn)確的定位，操作起來(lái)簡(jiǎn)單明了。夾具體的目的就是夾緊工件，不產(chǎn)生其他不利的影響。從發(fā)明夾具到現(xiàn)如今，大致可以分為三個(gè)重要階段。第一個(gè)階段：主要體現(xiàn)在人和夾具體的有機(jī)結(jié)合，這個(gè)過(guò)程夾具體就是單純的作為人的輔助工具，使加工過(guò)程快速發(fā)展并趨于完善。第二個(gè)階段：夾具體鑄件成為一個(gè)樞紐，將人與機(jī)床很好的結(jié)合在一起，它的作用也發(fā)生顯著變化，它的直接作用就是用于工件的夾緊和定位。此時(shí)人們也意識(shí)到夾具的重要性，夾具、工作人員不斷改進(jìn)的方案及機(jī)床的自身性能三者之間的關(guān)系相輔相成，一些工作人員的任務(wù)就是協(xié)調(diào)好三者之間的關(guān)系，使生產(chǎn)率最大化。第三個(gè)階段：為了夾具與機(jī)床更好的結(jié)合，夾具體已經(jīng)發(fā)展成機(jī)床的一部分。并成為不能缺少機(jī)械的加工工藝設(shè)備之一?，F(xiàn)代工業(yè)水平的快速發(fā)展，與此同時(shí)為代表的夾具設(shè)計(jì)有了更高的要求。為了滿足要求這種生產(chǎn)，有必要計(jì)算處理的處理步驟，因?yàn)槿绺鶕?jù)夾緊夾緊力計(jì)算以所述特定裝置的大小所確定的部件和所需的扭矩，切削力，重力，由夾具設(shè)計(jì)產(chǎn)生慣性力減少，有必要增加模具定位范圍，使得由夾緊力，正壓力，并由于摩擦所產(chǎn)生的摩擦力3矩，以將設(shè)備與小而精致達(dá)到這樣的目的。同時(shí)，為了減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高工件的夾緊效率，還設(shè)計(jì)就行電樞夾緊機(jī)構(gòu)把手達(dá)到最短的行程，以最佳的夾緊效果。1.3 本次課題應(yīng)該達(dá)到的要求分析零件需要滿足的尺寸及粗糙度要求，了解車(chē)床某軸類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)和基本功能，在此基礎(chǔ)上，聯(lián)系到之前學(xué)習(xí)過(guò)的， 《機(jī)械制造工藝學(xué)》 、 《金屬切削原理與刀具》 、 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 ，對(duì)變速車(chē)床某軸類(lèi)零件的零件圖紙進(jìn)行詳細(xì)分析，熟悉并了解零件圖及零件的加工要求。通過(guò)查閱相關(guān)資料，了解并熟悉不同機(jī)床所加工的零件類(lèi)型和特點(diǎn)。進(jìn)行機(jī)械加工工藝分析，并對(duì)數(shù)控加工工序進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，對(duì)鉆工序進(jìn)行專(zhuān)業(yè)夾具設(shè)計(jì)。繪制夾具零件圖，編寫(xiě)零件的工藝規(guī)程與特點(diǎn).4第 2 章 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是某軸類(lèi)零件零件，主要作用是起連接作用。零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。圖 2-1 某軸類(lèi)零件2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，該材料為 45#，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。某軸類(lèi)零件零件主要加工表面為：1.車(chē)外圓及端面，表面粗糙度 值為aR1.6 。2.車(chē)外圓及端面，表面粗糙度 值 1.6 。m?aRm?某軸類(lèi)零件共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)．左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，Φ8 外圓，粗車(chē)后半精車(chē)就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒(méi)有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；Φ8 外圓，其要求也不高，粗車(chē)后精車(chē)就可以達(dá)到精度要求。5第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本某軸類(lèi)零件，假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬(wàn)臺(tái)，每臺(tái)車(chē)床需要該零件 1 個(gè)，備品率為 19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 2 班。該零件材料為 45# ，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鑄鋁鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q=100000 件/年，n=1 件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 α 和 廢品率 β分別取 19%和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+α)（1+β)=238595 件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 45#，考慮到零件在使用過(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)程中所受載荷，最后選用型材，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)像某軸類(lèi)零件這樣的零件來(lái)說(shuō)，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來(lái)說(shuō)，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱(chēng)，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不在重復(fù)。選擇 Φ8 外圓作為加工的基準(zhǔn)。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)6考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容1 備料 1 .45#2 .棒料：Φ10mm×35mm2 車(chē) 安裝零件，夾持 5mm半精車(chē)右端面保證總長(zhǎng) 28mm半精車(chē)右端 Φ8 外圓3 車(chē) 調(diào)頭裝夾，夾持 5mm半精車(chē)左端面保證總長(zhǎng) 28mm4 車(chē) 精車(chē)右端 Φ340 外圓 粗糙度要求 Ra1.6 ，C1 倒角5 銑 銑 3.5X45 度倒角6 滾齒 滾齒加工8 熱處理 表面發(fā)黑處理9 去毛刺10 檢驗(yàn) 按圖紙技術(shù)要求檢驗(yàn)11 上油入庫(kù)3.3.2 工藝路線方案二1 備料 1 .45#2 .棒料：Φ10mm×35mm2 車(chē) 安裝零件，夾持 5mm半精車(chē)右端面保證總長(zhǎng) 28mm半精車(chē)右端 Φ8 外圓3 車(chē) 調(diào)頭裝夾，夾持 5mm半精車(chē)左端面保證總長(zhǎng) 28mm4 車(chē) 精車(chē)右端 Φ340 外圓 粗糙度要求 Ra1.6 ，C1 倒角5 銑 銑 3.5X45 度倒角76 滾齒 滾齒加工8 熱處理 表面發(fā)黑處理9 去毛刺10 檢驗(yàn) 按圖紙技術(shù)要求檢驗(yàn)11 上油入庫(kù)3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺(tái)設(shè)備，加工過(guò)程比較繁瑣，而且在加工過(guò)程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟谲?chē)床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過(guò)程有一定難度，要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過(guò)程如下：1 備料 1 .45#2 .棒料：Φ10mm×35mm2 車(chē) 安裝零件，夾持 5mm半精車(chē)右端面保證總長(zhǎng) 28mm半精車(chē)右端 Φ8 外圓3 車(chē) 調(diào)頭裝夾，夾持 5mm半精車(chē)左端面保證總長(zhǎng) 28mm4 車(chē) 精車(chē)右端 Φ340 外圓 粗糙度要求 Ra1.6 ，C1 倒角5 銑 銑 3.5X45 度倒角6 滾齒 滾齒加工8 熱處理 表面發(fā)黑處理9 去毛刺10 檢驗(yàn) 按圖紙技術(shù)要求檢驗(yàn)11 上油入庫(kù)83.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用工序是粗車(chē)、粗鏜和精車(chē)、精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車(chē)床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CK6150 臥式車(chē)床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-7。3.4.2 選擇刀具在車(chē)床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀。加工刀具選用 YG6 類(lèi)硬質(zhì)合金車(chē)刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鋼鐵、冷硬鋼鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車(chē)刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“某軸類(lèi)零件” 零件材料為 45# ，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （以后簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》 ） ，表 2.2-17 各種鋼鐵的性能比較，45#的硬度 HB 為 143～269，表 2.2-23 45#的物理性能，45# 密度 ρ=7.2～7.3（ ） ，計(jì)算零件毛坯的重量約為3cmg2 。kg表 3-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)同類(lèi)零件的年產(chǎn)量[件]生產(chǎn)類(lèi)別重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重100kg）單件生產(chǎn) 5 以下 10 以下 100 以下小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000大批生產(chǎn) 300~1000 500~5000 5000~500009大量生產(chǎn) 1000 以上 5000 以上 50000 以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于 30～50，毛坯重量2 100 為輕型，確定為大批生產(chǎn)。kg毛坯的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6 確定切削用量及基本工時(shí)切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 （第三版，艾興、肖詩(shī)綱編，1993 年機(jī)械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號(hào)，與《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》的表區(qū)別。工序 2半精車(chē)右端面保證總長(zhǎng) 28mm所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.1，由于 CK6150 機(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m= ，刀片厚度為 。選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前HB?m25165.4刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角0V0?6vK09'vK01= ，刀尖圓弧半徑 = 。s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故m5=5mm （3-1）p②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時(shí)，m1625?pam4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0fr按 CK6150 機(jī)床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知：=0.7fr10確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表 1—30，CK6150 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時(shí)， ， ， =HBSp4?f75.0rmrK時(shí)，徑向進(jìn)給力： =950 。045RFN切削時(shí) 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故f roFfKsFf?krFfK實(shí)際進(jìn)給力為：=950 =1111.5 f17.?N（3-2）由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為 ，5.1車(chē)刀壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～2196YG的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpam4?fr75.0Vmin3切削速度的修正系數(shù)為=1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見(jiàn)表 1.28） ，故：tvKmvsvKTvKv= tV=63 '0?0.184.920.1?（3-3）min48?= = =120 nDc?'10127?ir（3-4）根據(jù) CK6150 車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇=1250nmir這時(shí)實(shí)際切削速度 為：cV11= = （3-5）cV10cDn?01257?min?⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時(shí)，rm75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-6）C3.0?根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為 = ， ，nmi125r EPKW9.5C?EP故所選切削用量可在 CK6150 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=5 ， = ， = = ， =pamfr7.0inrsr08.2Vmin0工序 3半精車(chē)左端面保證總長(zhǎng) 28mm。已知條件與工序相同，車(chē)端面及倒角，可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。采用工序Ⅰ確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下：a =2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T =56pmrmsrminis工序 4精車(chē)右端 Φ340 外圓 粗糙度要求 Ra1.6 ，C1 倒角所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.1，由于 CK6150 機(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸m= ，刀片厚度為 。選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前HB?m25165.4刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角0V0?6vK09'vK01= ，刀尖圓弧半徑 = 。s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故m5.2= = p.25112②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時(shí)，m1625?pam4?10進(jìn)給量 =0.5～1.0fr按 CK6150 機(jī)床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知：=0.7fr確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表 1—30，CK6150 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當(dāng)強(qiáng)度在 174～207 時(shí)， ， ， =HBSp4?f75.0rmrK時(shí)，徑向進(jìn)給力： =950 。045RFN切削時(shí) 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故f roFfKsFf?krFfK實(shí)際進(jìn)給力為：=950 =1111.5 f17.?N由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為 ，5.1車(chē)刀壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度15YT200～219 的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpam4?fr7.0Vmin63切削速度的修正系數(shù)為=1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見(jiàn)表 1.28） ，故：tvKmvsvKTvKv= tV=63 （3-12）'0?0.184.920.1?min48?= = =120 nDc?'127ir13（3-13）根據(jù) CK6150 車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇=1250nmir這時(shí)實(shí)際切削速度 為：cV= = （3-c10cD?01257?min?14）⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時(shí)，rm75.0min50V?=CPkw7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：rcPcrK0=1.7 =1.2 C3.?k根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為 = ， ，故nmi125r EPkw9.5C?EP所選切削用量可在 CK6150 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=1.25 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0工序 5：銑 3.5X45 度倒角(a) 已知毛坯厚度方向的加工余量為 Z=3.5mm，但考慮到箱體結(jié)合面毛坯長(zhǎng)度方向不是規(guī)則形狀，因此可以把其考慮為長(zhǎng)方形的形狀考慮，又由于高壓澆注的毛坯精度本身就較高，所以只要加工一次就行， ap =1.5mm 計(jì)。(b) 進(jìn)給量 根據(jù)?切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)?表 3.5，當(dāng)要求達(dá)到表面粗糙度 Ra=f1.6um 時(shí)，圓柱銑刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 =0.4mm/r～0.6mm /r，而用于盤(pán)銑刀時(shí)進(jìn)給量應(yīng)f該減小一半， =0.2mm/r～0.3mm/r。fkv （4-vvpueyxpmoVZafTqdC?1）14(a) 已知銷(xiāo)孔孔口毛坯厚度方向的加工余量為 Z=1.0mm，公差為 0.3mm，考慮到其表面粗糙度要求為 Ra 的最大允許值為 6.3um，參照?機(jī)械制造工藝學(xué)?表 1-12，只要粗刮加工，此時(shí)直徑余量 2Z=1.5mm 已能滿足加工要求。所以只要加工一次就行， ap =1.5mm 計(jì)。(b) 進(jìn)給量 根據(jù)?機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè) ?表 2.44, =0.39mm/rf f(c) 切削速度 （見(jiàn)《機(jī)械加工切削數(shù)據(jù)手冊(cè)》表 2.44）, =60m/minv(d) 確定主軸速度 根據(jù) 4-2 式，（4-wdvn?10?2）≈2123r/min96010???wdvn因?yàn)檫x取的機(jī)床是加工中心,按機(jī)床選取 =2123 r/min。所以實(shí)際切削速度n=60m/min.v(e) 切削工時(shí)，（4-nflt21??3）根據(jù) 4-3 式， nflt21??式中： mm， mm， mm5.7?l51l02l所以，= mmfnlltw??21 02.39.57??1516第 4 章 聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。本次設(shè)計(jì)為銑齒桿的平面夾具的設(shè)計(jì)。4.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于銑齒桿的平面，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不必重點(diǎn)考慮。4.2 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱(chēng)度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。零件外圓可以作為我們選擇的基準(zhǔn)，因?yàn)榱慵耐鈭A已經(jīng)加工到位，可以在已加工的外圓上銑出一個(gè)平面。為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用聯(lián)動(dòng)的滾動(dòng)壓塊作為夾緊機(jī)構(gòu)。4.2.1 定位元件的選擇由于本次設(shè)計(jì)的零件沒(méi)有較高的技術(shù)要求，而且加工零件加工平面沒(méi)有位置要求，所以考慮在加工零件外圓表面定位。因?yàn)槭莻€(gè)圓弧面，所以采用 v 型塊定位和滾動(dòng)壓塊夾緊限制五個(gè)自由的。根據(jù)零件實(shí)際加工的銑削力不大，夾具的夾緊力可以阻止零件的旋轉(zhuǎn)，所以我們不考慮零件加工時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。4.2.2 夾緊元件以及夾具體的確定本工序要銑削表面，需要將零件壓緊，考慮到是 v 型塊定位，為了使零件不發(fā)生移動(dòng)，可以采用滾動(dòng)壓板壓緊，這里采用一個(gè)定位槽和兩個(gè)垂直面，最后通過(guò)滾動(dòng)壓板使零件固定不動(dòng)。然而用滾動(dòng)壓板壓緊就要考慮到壓緊力的問(wèn)題，考慮了各17種夾緊方案，最后選用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)一次對(duì)多個(gè)零件的夾緊，用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)可以使六塊移動(dòng)壓板同時(shí)壓緊并且可以使壓緊力均勻的分布，這樣不會(huì)影響到零件的加工精度。聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)是通過(guò)油缸活塞向前通過(guò)浮動(dòng)試壓板推兩個(gè)滑柱，兩個(gè)滑柱和六個(gè)滾動(dòng)夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用滾動(dòng)壓板來(lái)進(jìn)行壓緊，通過(guò)浮動(dòng)壓板和滑柱的連接可以實(shí)現(xiàn)同步壓緊。本工序的切削余量小，切削力小，可以采用液壓組合傳動(dòng)增壓夾緊。這可以提高生產(chǎn)力、減輕人工的勞動(dòng)力。圖中通過(guò)浮動(dòng)壓塊可以實(shí)現(xiàn)兩組滑柱同時(shí)前進(jìn)且使夾緊力均勻分布。4.2.3 六個(gè)滾動(dòng)壓塊聯(lián)動(dòng)為了提高生產(chǎn)效率，我將夾具設(shè)計(jì)為聯(lián)動(dòng)夾具構(gòu)，在一個(gè)液性塑料的作用下讓力均勻的分布到每一個(gè)夾具的滾動(dòng)壓板上。4.3 切削力及夾緊力計(jì)算 切削力是金屬切削過(guò)程中重要的物理現(xiàn)象之一，他直接影響著工件質(zhì)量、刀具壽命、機(jī)床動(dòng)力消耗。他是設(shè)計(jì)機(jī)床、刀具、夾具不可缺少的要素之一。學(xué)習(xí)和掌握切削力的知識(shí)和規(guī)律，是很有意義的。切削加工時(shí)，工件材料抵抗刀具切削所產(chǎn)生的阻力。切削力的分解根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要及測(cè)量方便，通常將總切削力 F 分解為三個(gè)互相垂直的分力，即：主切削力、背向力、進(jìn)給力。切削力的大小數(shù)值，可以用儀器測(cè)量的方法獲得，也可以用公式計(jì)算出來(lái)?！?〕可根據(jù)如下公式計(jì)算： FVzwqueyXpndafC0?式中：Fz ---銑削力(N) af---每齒進(jìn)給量(mm/r) aw---銑削寬度(mm) KFZ---銑削力修正系數(shù) d0---銑刀外徑(mm) ap---銑削深度(mm) z---銑刀齒數(shù)確定各參數(shù)值: (1).銑刀外徑 d0＝6mm；(2).銑刀齒數(shù) Z＝16； 18(3).每齒進(jìn)給量 af 是銑刀每轉(zhuǎn)一個(gè)刀齒時(shí)銑刀對(duì)工件的進(jìn)量: af＝Vf/(z·n)＝ 360/(16×720)＝0.031mm/r(4).銑削深度 ap 對(duì)于端銑刀是指平行于銑刀軸線測(cè)量的被銑削層尺寸: ap＝1.5mm(5). 銑削寬度 aw 對(duì)于端銑刀是指垂直于銑刀軸線測(cè)量的被切削層尺寸: aw＝3mm(6). 修正系數(shù) KFZ 取 1.6；由表查得: cF＝7750 xF＝1.0 yF＝0.75 uF＝1.1 wF＝0.2 qF＝1.3 Fz=276.5N=28Kg(7). 理論所需夾緊力計(jì)算確定安全系數(shù): 總的安全系數(shù) k＝k1·k2·k3·k4 k1---- 一般安全系數(shù)； k1 取 1.7； k2----加工狀態(tài)系數(shù)； 由于是精加工，所以 k2取 1；k3----刀具 鈍化系數(shù)； k3 取 1.4； k4----斷續(xù)切削系數(shù)； k4 取 1.2； ∴ k＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W＝k·p ＝3×28kg＝84kg19第 5 章 定位精度分析及定位誤差分析計(jì)算5.1 定位精度分析5.1.1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中定位精度的通用要?jiǎng)t定位精度通用要?jiǎng)t：⑴ 對(duì)夾具要做必要的定位誤差分析和計(jì)算，定位誤差必須滿足工件的加工精度要求。⑵ 必須考慮提高夾具在機(jī)床上的定位精度：① 提高定位元件的定位表面與機(jī)床上的定位精度。② 減小與機(jī)床聯(lián)接處的配合間隙。③ 可采用夾具在機(jī)床上安裝時(shí)找正夾具上設(shè)置的校準(zhǔn)基面，或當(dāng)夾具安裝在機(jī)床上后加工定位表面的方法，使夾具在機(jī)床上獲得高精度定位。⑶ 必須確保刀具在夾具上的導(dǎo)向精度，如：① 導(dǎo)套中心到定位元件的定位表面的位置精度。② 刀具與導(dǎo)套的間隙。③ 導(dǎo)套底面到頂面間的距離。⑷ 必須確保對(duì)刀元件表面到工件被加工面間的尺寸精度。⑸ 出現(xiàn)超定位時(shí)，應(yīng)取消產(chǎn)生超定位的定位元件，或增加超定位元件與定位基準(zhǔn)間的間隙，以提高定位精度。⑹ 工件被加工平面或中心至定位元件的位置精度和尺寸精度，在未注明特殊要求的情況下，一般取工件精度要求的 1/5～1/3。⑺ 鉆模版鉆套孔中心距的公差在工件未注明公差要求的情況下，取工件孔中心距自由公差的 1/5～1/3。⑻ 當(dāng)工件未注明定位面間的位置精度要求時(shí)，夾具定位面間的位置精度一般取0.01/100mm [8]。5.1.2 本次夾具設(shè)計(jì)的定位精度分析本次設(shè)計(jì)的夾具是加工圓柱的 3.5 倒角，為了保證工件的加工精度，需要工件與地面保證一定的平行度。選取工件的精度等級(jí)為 8 級(jí)。工件是以兩個(gè)垂直面配合一個(gè)定位槽來(lái)定位，滾動(dòng)壓板壓緊，采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)20和浮動(dòng)壓塊機(jī)構(gòu)使壓板同時(shí)壓緊且使壓緊力均勻分布。通過(guò)兩垂直面定位，要保證工件孔的中心線與底面辦證平行度 0.05mm。兩垂直面和定位槽固定在夾具體上，同樣為保證工件孔中心線的平行度，要求兩垂直面與底面的垂直度為 0.05mm。定位槽與底面的平行度為 0.05mm夾緊機(jī)構(gòu)采用聯(lián)動(dòng)夾緊，通過(guò)兩個(gè)浮動(dòng)壓桿和 6 個(gè)滾動(dòng)壓塊來(lái)實(shí)現(xiàn)同時(shí)夾緊，工作原理是通過(guò)液性塑料將壓力傳給浮動(dòng)壓塊，將其均勻的分布給兩個(gè)浮動(dòng)壓桿，再有滑柱向左壓緊七個(gè)曲柄桿使工件夾緊。要使?jié)L動(dòng)壓塊和浮動(dòng)壓桿與夾具體精密連在一起，達(dá)到曲柄聯(lián)動(dòng)效果，這里采用了間隙配合，選取配合精度為 。6g710H?由于工件的加工精度要求不是特別高，所以保證以上的精度要求就可以滿足工件加工精度，所以其他零件的精度等級(jí)不用進(jìn)行分析。5.2 定位誤差的基本概念及組成定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。從以上實(shí)例分析可以進(jìn)一步明確，定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。5-1 bwjd???——與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差；bj?——與工序中夾具以外其他因素有關(guān)的誤差；w——工序公差d直接從概念出發(fā)，通常分析工序基準(zhǔn)的兩個(gè)極端情況，然后根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。如圖 5-2，兩個(gè)極端情況：情況 1， 使工序基準(zhǔn)maxin,2dd?盡可能地“高”得加工尺寸；情況 2， 使工序基準(zhǔn)盡可能的“低”min,2d?得加工尺寸。且該工序定位誤差5-2(H)=-1Pw?21H21Oα P21圖 5-2 按概念確定的定位誤差maxin(H)=O12+/)-2/dwd?(-T)/2d?T/si/??更為簡(jiǎn)單的情況 兩個(gè)極端情況 :情況 1， 使工序基準(zhǔn) A 獲得最高點(diǎn)；(H)w?maxd?情況 2: 時(shí) A 獲得最低點(diǎn)；兩者之差即為該工序的定位誤差：mind?i maxP21(K+/2O1)(K/2)d???axin/T(s)T/dd??5.3.2 組成法P21C1 2Oα AH圖 5-3 按組成法確定的定位誤差按定位誤差的組成，定位誤差由定位基準(zhǔn)的位置誤差和工序基準(zhǔn)不重合誤差組成；定位基準(zhǔn)的位置誤差使得該工序的加工尺寸在一定的范圍內(nèi)變動(dòng)，而工序基準(zhǔn)與加工工件的定位基準(zhǔn)不重合時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種情況，一是在定位基準(zhǔn)位置誤差的基礎(chǔ)上使該工序的尺寸偏差進(jìn)一步加大，二是可能使定位基準(zhǔn)因位置誤差所造成的工序尺寸偏差減22小，起一定的“補(bǔ)償”作用。因此有公式 5-1為著進(jìn)一步說(shuō)明上述兩種情況，我們給出用型塊定位鍵槽的情景。對(duì)于以下母線為工序基準(zhǔn)時(shí)的情景當(dāng)定位基準(zhǔn)由 O1 變動(dòng)到 O2 時(shí),工序的定位基準(zhǔn)由 A1 變動(dòng)到 A2。此時(shí)定位基準(zhǔn)的位置誤差為 Δjw=Td/（2sinα/2） 。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)為 A,而定位基準(zhǔn)為 O,工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合，存在基準(zhǔn)不重合誤差，我們考察一下它的大小。假設(shè)O1、O2 位置重合，這意味著基準(zhǔn)位置誤差為零，A1 相對(duì)于 O 即為工件的最小半徑，A2相對(duì)于 O 即為工件的最大半徑。所以這時(shí)工序尺寸偏差為 Δjb=Td/2。由于這個(gè)偏差完全由工序基準(zhǔn)所至，與基準(zhǔn)位置無(wú)關(guān)，故為基準(zhǔn)不重合誤差。鑒于基準(zhǔn)位置的變動(dòng)由上至下，而工序基準(zhǔn)由下至上，使得總體工序尺寸偏差減小，起到“補(bǔ)償”作用，即此時(shí)的定位誤差為 Δjw-Δjb= Td/（2sinα/2-Td/2）對(duì)于以上母線為工序基準(zhǔn)的情景，此時(shí)定位基準(zhǔn)的位置誤差仍為 Δjw=Td/（2sinα/2） 。O1向下變動(dòng)到 O2 時(shí)，工序基準(zhǔn)亦由上至下變動(dòng)（仍為 Δjb=Td/2） ，進(jìn)一步加大了工序尺寸偏差。因此有定位誤差Δjw+Δjb= Td/（2sinα/2）+Td/2 5-35.3 本次設(shè)計(jì)的定位誤差分析及計(jì)算5.3.1 定位誤差分析根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]中知，工件是以兩個(gè) v 型塊配合可調(diào)支承定位，定位表面為兩個(gè)分別 Φ10 的外圓表面以及兩端平面。加工表面為長(zhǎng) 26 的上表面。本工序的工序基準(zhǔn)為圓柱套的中心線，定位基準(zhǔn)也是圓柱套的中心線。因此基準(zhǔn)重合?；鶞?zhǔn)不重合誤差為零。這里設(shè)一個(gè)零件的圓心為 ，另一個(gè)為 ，假設(shè)在一批工件定位時(shí)， 的1O2 1O位置變動(dòng)量為 ； 的位置變動(dòng)量為 。'1'O2 ''25-6sin1'' ?DT?sin2'' ?DT?在一批工件中，有可能某一工件同時(shí)具有最大直徑 和 ；也有可能同時(shí)具有最12小直徑 和 ；還有可能一個(gè)工件具有最大直徑 和最小直徑 ，1DT?2D D2DT?或者具有最小直徑 和最大直徑 。因此造成中心線 可能有兩種極端變動(dòng)：12 21O23一是從一極端位置 變到另一極端位置 ；另一種極端情況是從 變到'2'1O'2'1O'2'1O。計(jì)算定位誤差時(shí)，要根據(jù)具體情況來(lái)考慮。由于導(dǎo)軌加工的較為平整，由表面'2'1O不平整引起的基準(zhǔn)位置誤差較小，可以不考慮。5.3.2 定位誤差計(jì)算由上的分析以及根據(jù)工件的實(shí)際裝夾與加工位置，采用組成計(jì)算定位誤差。注：V 型塊夾角 α=90°。基準(zhǔn)位移誤差：工件以外圓柱面在 V 型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差 δD ，因此對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，當(dāng)直徑由最小 D－δD 變大到 D 時(shí)，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在 V 型塊的對(duì)稱(chēng)中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由 變大到 ,其變化量1O21O（即基準(zhǔn)位移誤差 Δ）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出：2O24ΔY= =1O2αδDSIn基準(zhǔn)不重合誤差：從圖（b）中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn) 不動(dòng)，當(dāng)工件直徑由1O最小 D－δD 變到最大 D 時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為 ，即基準(zhǔn)不重合誤差2δDΔB= 。2從圖(c)中可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由 a 到 a′與定位基準(zhǔn)變到 的方向相反，故其定位誤差 ΔD 是 ΔY 與 ΔB 之差.1O2ΔD=ΔY－ΔB= － =0.207δD=0.207 ×0.01=0.002072αδSInΔD=0.00207＜ T 即滿足要求.3125第 6 章 基于 Solidworks 虛擬裝配6.1 軟件介紹SolidWorks 軟件是世界上第一個(gè)基于 Windows 開(kāi)發(fā)的三維 CAD 系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合 CAD 技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，SolidWorks 公司于兩年間成為 CAD/CAM 產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得 SolidWorks 每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在 1995-1999 年獲得全球微機(jī)平臺(tái) CAD 系統(tǒng)評(píng)比第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，其中僅從1999 年起，美國(guó)權(quán)威的 CAD 專(zhuān)業(yè)雜志 CADENCE 連續(xù) 4 年授予 SolidWorks 最佳編輯獎(jiǎng)，以表彰 SolidWorks 的創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。SolidWorks 軟件是世界上第一個(gè)基于 Windows 開(kāi)發(fā)的三維 CAD 系統(tǒng)，該系統(tǒng)在1995-1999 年獲得全球微機(jī)平臺(tái) CAD 系統(tǒng)評(píng)比第一名，從 1995 年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)第一個(gè)基于 Windows 平臺(tái)的三維機(jī)械 CAD 軟件 l第一個(gè)創(chuàng)造了 FeatureManager 特征管理員的設(shè)計(jì)思想 l第一個(gè)在 Windows 平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)的自頂向下的設(shè)計(jì)方法 l第一個(gè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)裝配干涉檢查的 CAD 軟件 l第一個(gè)實(shí)現(xiàn)智能化裝配的 CAD 公司 l第一個(gè)開(kāi)發(fā)特征自動(dòng)識(shí)別 FeatureWorks 的軟件公司 l第一個(gè)開(kāi)發(fā)基于 Internet 的電子圖板發(fā)布工具(eDrawing)的 CAD 公司等等.Solidworks 軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是 SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得 SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維 CAD 解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用. SolidWorks 是一個(gè)簡(jiǎn)單、易學(xué)、易用的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，目前在整個(gè)三維設(shè)計(jì)行業(yè)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，solidworks 功能更加的強(qiáng)大操作更加的方便，將易用性與廣泛的定制化相結(jié)合，讓新用戶能夠很快學(xué)會(huì)該軟件，還讓資深用戶能夠在以前看來(lái)非常復(fù)雜和精密的任務(wù)中迅速獲得更高的生產(chǎn)能力。