節(jié)氣閥體加工工藝及夾具設(shè)計【鏜中心孔】（含全套CAD圖紙）,鏜中心孔,節(jié)氣,閥體,加工,工藝,夾具,設(shè)計,中心,全套,cad,圖紙 夾具定位規(guī)劃中完整性評估和修訂 CAM實驗室，機械工程學系，伍斯特理工學院研究院，100路，伍斯特，碩士01609，美國 2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表 摘 要 幾何約束是夾具設(shè)計中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達。然而，如何分析和修改在實際夾具設(shè)計實踐過程中的一個非確定性的定位計劃尚未深入研究。在本文中，提出了一種方法來描述在限制約束下的重點夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下狀態(tài)，如果它存在，可以識別給定定位計劃?？梢宰詣幼R別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計劃，并為修訂提供指引，以最終實現(xiàn)確定性的定位。 關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計;幾何約束;確定性定位;限制約束;過約束 1.介紹 夾具是用于制造工業(yè)進行工件牢固定位的一種機制。在零件加工過程中規(guī)劃一個關(guān)鍵的第一步，夾具設(shè)計需要，以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則，在一般情況下，是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計劃。 V型塊和銷孔定位原則也常用。 一個加工夾具定位方案必須滿足一些要求。最基本的要求是，必須提供工件確定的位置。這種觀點指出，定位計劃生產(chǎn)的確定位置，工件不能移動，而至少有一個定位不會失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計的最根本的準則之一，許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明，工件在任何定位計劃分為以下三個類別： 1、良好的約束（確定性）：工件在一個獨特的位置進行配合，工件表面與6個定位器取得聯(lián)系。 2、限制約束：不完全約束工件的自由度。 3、過約束：工件自由度超過6定位的制約。 在1985年,淺田[1]提出了滿秩為準則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等[2]在1989年制定了在確定性定位問題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿秩達到確定的位置。該方法的確定通過無數(shù)的研究。王等[3]考慮定位工件的接觸的影響，而采用點接觸面積。他們介紹了接觸矩陣，并指出，兩個接觸的機構(gòu)不應(yīng)該有平等的，但在接觸點曲率相反。卡爾森[4]認為，可能沒有足夠的應(yīng)用，如一些不是非棱柱的表面或相對誤差近似的非小線性。他提出一個二階泰勒展開，其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費雷拉[5]應(yīng)用周對3-2-1的位置擬訂，制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。 在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點之間的聯(lián)絡(luò)無阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片，可微函數(shù)是gi(見圖1)。 表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個獨一無二的解決方案為下列所有定位方程組。 gi(q)=0,i=1,2,...,n (1) 其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。 只有考慮到目標位置q*附近在處: 淺田表明 (2) hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣，矩陣式所示（3）。確定定位 如果雅可比矩陣滿秩，可滿足要求。 (2)只有q=q*一個解決辦法 (3) 在1個3-2-1定位計劃中，一個約束方程的雅可比矩陣的滿秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6，工件是限制約束的，即存在至少有一個工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿秩，但定位大于6定位，工件是過約束，這表明存在至少一個定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個模型除了3-2-1,可以建立基準框架提取等效的定位點。胡等[6]已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對這個用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。 圖1 .夾具系統(tǒng)模型。 表1 等級 數(shù)量的定位 地位 <6 - Under-constrained =6 =6 Well-constrained =6 >6 Over-constrained 康等[7]遵循這些方法和他們實施制定的幾何約束分析模塊其自動化的計算機輔助夾具設(shè)計的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計算出雅可比矩陣和它的排名來確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯誤。熊等人[8]提出的等級檢查方法的定位矩陣WL(見附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差ΔX和位置誤差Δr的工件定位相關(guān)如下: Under-constrained:ΔX=WLΔr, (4) Well-constrained :ΔX=(WTLWL)-1WLTΔr, (5) Over-constrained:ΔX=WLT(WTLWL)-1Δr+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL)λ, (6) λ是任意一個向量。 他們還介紹了從這些矩陣的幾個指標，評價定位配置，其次是通過約束非線性規(guī)劃的優(yōu)化。然而，他們的研究分析，不涉及非確定性定位的修訂。目前，還沒有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計系統(tǒng)的研究。 2.定位完整性評價 如果不確定性的位置達到夾具系統(tǒng)設(shè)計的要求，設(shè)計師知道約束狀態(tài)是什么，以如何改善設(shè)計是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過度約束，是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時，所有有關(guān)知識約束工件的議案，可以引導(dǎo)設(shè)計師選擇額外的定位或使得修改定位計劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。 在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評價狀態(tài)(見附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個定位器定位提供矩陣的滿秩定位WL: 如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量[ai,bi,ci]和定位的位置[xi,yi,zi] 每一個定位器,i=1,2,.....,n,n*6定位矩陣可以確定如下: （7） 當?shù)燃墸╓L）=6，n=6時，是工件良好約束。 當?shù)燃墸╓L）=6，n>6時;是工件過約束。 這意味著（n-6）有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制（n-6）定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學表示方法,那就是（n-6）在定位向量矩陣,可表示為線性組合的其他六行向量。 圖2 幾何約束狀態(tài)描述 圖3一個簡化的定位方案。 定位方案，提供了確定性的位置。發(fā)達國家的算法使用下列方法確定不必要的定位： 1、找到所有的（n-6）組合定位的。 2、為每個組合,從（n-6）定位器確定定位方案。 3、重新計算矩陣秩的定位為左六個定位器。 4、如果等級不變,被刪除的(n-6)定位器是負責過約束狀態(tài)。 這種方法可能會產(chǎn)生多種解決方案，并要求設(shè)計師來決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。 當?shù)燃墸╓L）<6,工件的限制約束。 參考文獻 [1] Asada H, By AB.。自動重構(gòu)夾具的柔性裝配夾具的運動學分析。 IEEE J機器人autom1985; RA-1:86-93。 [2] zhou YC，Chandru V，Barash MM。加工裝置的自動配置的數(shù)學方法分析和綜合。反ASME J英工業(yè)1989;111:299-306。 [3] Wang MY, Liu T, Pelinescu DM.。夾具運動學分析的基礎(chǔ)上充分接觸剛體模型。 J制造業(yè)│科學與工程2003;125：316-24。 [4] Carlson JS。剛性零件的裝夾和定位計劃的二次靈敏度分析“。 ASME J制造業(yè)│2001年科學與工程;123（3）：462-72。 [5] Marin R, Ferreira P.確定性3-2-1定位計劃的運動學分析和綜合加工裝置。 ASME J制造業(yè)│科學與工程2001年;123:708-19。 [6] Hu W.設(shè)置規(guī)劃和公差分析。博士論文中，伍斯特理工學院;2001年。 [7] Kang Y, Rong Y, Yang J, Ma W.計算機輔助夾具設(shè)計驗證。大會Autom2002;22:350-9。 [8] Rong KY, Huang SH, Hou Z.先進的計算機輔助夾具設(shè)計。波士頓：愛思唯爾;2005年。 機械加工工藝過程卡片 （廠 名） 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共 1 頁 第1頁 材料牌號 ZL106 毛坯種類 鑄造 毛坯外型尺寸 每毛坯可制作件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車 間 工 段 設(shè) 備 工藝裝備 工 時 準終 單件 10 鑄造 鑄造毛坯 鍛造車間 一 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 鍛造車間 一 30 粗銑 粗銑上端面，留加工余量 機加工 二 X52K銑床 銑夾具，量具，銑刀 40 粗銑 翻面，粗銑下端面，留加工余量 機加工 二 X52K銑床 銑夾具，量具，銑刀 50 粗銑 粗銑左側(cè)凸臺端面，留加工余量 機加工 二 X52K銑床 銑夾具，量具，銑刀 60 粗銑 粗銑右側(cè)凸臺端面，留加工余量 機加工 二 X52K銑床 銑夾具，量具，銑刀 70 精銑 精銑上端面 機加工 二 X52K銑床 銑夾具，量具，銑刀 80 精銑 精銑下端面 機加工 二 X52K銑床 銑夾具，量具，銑刀 90 精銑 精銑凸臺端面 機加工 二 X52K銑床 銑夾具，量具，銑刀 100 精銑 精銑右側(cè)凸臺端面 機加工 二 X52K銑床 銑夾具，量具，銑刀 110 粗鏜 粗鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔，留加工余量 機加工 二 T68鏜床 鏜夾具，鏜刀 120 半精鏜 半精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角 機加工 二 T68鏜床 鏜夾具，鏜刀 130 精鏜 精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角，達到規(guī)定尺寸公差要求 機加工 二 T68鏜床 鏜夾具，鏜刀 設(shè)計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 描圖 描校 底圖號 裝訂號 機械加工工藝過程卡片 （廠 名） 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 共 1 頁 第1頁 材料牌號 ZL106 毛坯種類 鑄造 毛坯外型尺寸 每毛坯可制作件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車 間 工 段 設(shè) 備 工藝裝備 工 時 準終 單件 140 鉆孔 鉆2-φ8.5孔，鉆2-φ8.5孔沉孔φ9.4 機加工 二 Z525鉆床 鉆夾具，鉆頭 150 鉆孔 鉆2-φ12孔，沉孔2-φ15.1深12.6 機加工 二 Z525鉆床 鉆夾具，鉆頭 160 鉆孔 鉆2-M4螺紋底孔，并進行攻絲 機加工 二 Z525鉆床 鉆夾具，鉆頭 170 鉆孔 鉆2-M5螺紋底孔，并進行攻絲沉孔2-φ15.4深1 機加工 二 Z525鉆床 鉆夾具，鉆頭 180 鉗工 去毛刺 190 檢驗 檢驗 設(shè)計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 描圖 描校 底圖號 裝訂號 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 1 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 30 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 粗銑上端面，留加工余量 硬質(zhì)合金端銑刀，專用夾具，游標卡尺 179 2.67 0.2 3 1 0.11 2 3 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 2 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 40 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 翻面，粗銑下端面，留加工余量 硬質(zhì)合金端銑刀，專用夾具，游標卡尺 300 14 0.5 3 1 0.15 2 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 3 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 50 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 粗銑左側(cè)凸臺端面，留加工余量 硬質(zhì)合金端銑刀，專用夾具，游標卡尺 200 0.32 0.8 0.1 1 0.17 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 4 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 60 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 粗銑右側(cè)凸臺端面，留加工余量 硬質(zhì)合金端銑刀，專用夾具，游標卡尺 400 1.27 0.5 3 1 0.7 2 3 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 5 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 70 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 精銑上端面 硬質(zhì)合金端銑刀，專用夾具，游標卡尺 450 19 0.5 2 1 0.45 2 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 6 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 80 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 精銑下端面 硬質(zhì)合金端銑刀，專用夾具，游標卡尺 750 0.2 0.1 1 1 0.2 2 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 7 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 90 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 精銑凸臺端面 硬質(zhì)合金端銑刀，專用夾具，游標卡尺 800 2.72 0.3 3 1 0.38 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 8 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 100 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 精銑右側(cè)凸臺端面 硬質(zhì)合金端銑刀，專用夾具，游標卡尺 800 2.72 0.3 3 1 0.38 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 9 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 110/120130 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 鏜床 T68 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 精銑右側(cè)凸臺端面 鏜夾具，鏜刀 200 24 1 2 1 2 粗鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔，留加工余量 鏜夾具，鏜刀 356 24 1 1 1 3 半精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角 鏜夾具，鏜刀 500 36 0.5 1 1 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 10 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 140 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 鉆2-φ8.5孔，鉆2-φ8.5孔沉孔φ9.4 鉆夾具，鉆頭，專用夾具，游標卡尺 750 0.2 0.1 1 1 0.2 2 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 11 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 150 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 鉆2-φ12孔，沉孔2-φ15.1深12.6 鉆夾具，鉆頭，專用夾具，游標卡尺 750 0.2 0.1 1 1 0.2 2 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 12 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 160 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 鉆2-M4螺紋底孔，并進行攻絲 鉆頭，絲錐，專用夾具，游標卡尺 750 0.2 0.1 1 1 0.2 2 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 節(jié)氣閥體 零件名稱 節(jié)氣閥體 共13頁 第 13頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 170 ZL106 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備牌號 同時加工件 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 鉆2-M5螺紋底孔，并進行攻絲沉孔2-φ15.4深1 鉆頭，絲錐，專用夾具，游標卡尺 750 0.2 0.1 1 1 0.2 2 大學 畢業(yè)設(shè)計論文（說明書） 節(jié)氣閥體加工工藝及夾具設(shè)計 學 院 學院 專 業(yè) 機械工程及自動化 班 級 機自 姓 名 學 號 指導(dǎo)老師 2015年 5 月 22 日 27 摘 要 節(jié)氣閥體的加工工藝及夾具的設(shè)計，其中包括零件加工的工藝設(shè)計，工序的設(shè)計，以及專用夾具的設(shè)計一共三部分。眾所皆知，我們在工藝設(shè)計中要必須首先去對零件進行仔細的分析，了解它的工藝，然后再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，同時選擇好零件的加工基準并設(shè)計出零件的工藝路線，接下來，我們要對零件的各個工步工序進行尺寸計算，主要是決定出每個工序的工藝裝備和它的切削用量，再接著進行專用夾具的設(shè)計，對夾具的各個組成部件進行設(shè)計，比如定位元件，夾緊元件，引導(dǎo)元件，夾具體，機床的連接部件和其它的部件，同時我們要計算好夾具定位時產(chǎn)生的誤差以及分析好夾具結(jié)構(gòu)的好與壞，在以后的設(shè)計中要改進。 關(guān)鍵詞為：切削用量，誤差，工藝，夾緊，工序，定位， Abstract Shell parts processing technology and design of drilling jig design process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first carries on the analysis to the components and parts of the process to understand the design of blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each step of process dimension calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure; design then the special jig, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, guide device, clamp and the machine tool and other components; the positioning error calculate fixture positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay close attention to the improvement and design in later. Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning error 目 錄 摘 要 II Abstract III 目 錄 IV 第1章 緒 論 1 1.1 節(jié)氣閥體的加工工藝簡述 1 1.2節(jié)氣閥體的加工工藝的流程 1 1.3節(jié)氣閥體夾具簡述 2 1.4機床夾具的功能 2 1.5機械工藝夾具的發(fā)展趨勢 2 1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 2 1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 2 第2章 零件的分析 4 2.1零件的形狀 4 2.2零件的工藝分析 5 第3章 工藝規(guī)程的設(shè)計 6 3.1 確定毛坯的制造形式 6 3.2 基面的選擇 6 3.3 制定工藝路線 6 3.3.1 工藝路線方案一 7 3.3.2 工藝路線方案二 7 3.3.3 工藝方案的比較與分析 8 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 9 3.4.1 機床選用 9 3.4.2 選擇刀具 9 3.4.3 選擇量具 9 3.5 加工之中工序尺寸，加工余量以及毛坯尺寸的選定 9 3.6 確定切削用量及基本工時 10 第4章 夾具部分 21 4.1 研究原始質(zhì)料 21 4.2 定位、夾緊方案的選擇 21 4.3切削力及夾緊力的計算 21 4.4 誤差分析與計算 23 4.5定位銷選用 24 4.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 24 結(jié) 論 25 參考文獻 26 致 謝 28 第1章 緒 論 1.1 節(jié)氣閥體的加工工藝簡述 節(jié)氣閥體加工處理是指改變形狀，尺寸，相對位置等全過程的性質(zhì)的加工坯料的方法，該方法是基于所述工作者的處理。舉個例子：一個處理流程的粗加工 - 精加工 - 裝配 - 檢驗 - 包裝的這個具體流程，是屬于一般加工方法的過程，但個別的話是不一樣的，比如原油處理，它可以包括空白的制造，研磨，也可被分成精加工，然后鉗工，以及銑床等，必要的對每個步驟進行詳細的數(shù)據(jù)分析，比如粗糙度之類的。 但是，這其中的差別是要看產(chǎn)品和技術(shù)人員，設(shè)備條件和工人的質(zhì)量等等的數(shù)量再確定的，來確定在所使用的過程中，以及寫在過程的文件中，這是所講述處理的規(guī)劃的內(nèi)容。相對來說是比較有針對性的，所以每個工廠很大可能是不一樣的，因為實際的情況很大可能也是很不同的。 總的來說，這一個過程就是一個程序，這個過程是對每一個步驟的詳細參數(shù)進行表示，而它的工藝規(guī)劃則是基于一個特定工廠編寫過程的實際情況來決定的。 1.2節(jié)氣閥體的加工工藝的流程 節(jié)氣閥體的加工工藝規(guī)劃是可以提供零件的加工過程和工藝文件操作方法的依據(jù)之一，因為它是在具體的生產(chǎn)條件下，以實際為依據(jù)，確定好合理的工藝與操作方法，按照該書面形式處理的規(guī)定文件，經(jīng)批準后，用來指導(dǎo)生產(chǎn)。 步驟開發(fā)的流程與規(guī)范： 1）首先要通過具體的計算來做出生產(chǎn)規(guī)劃，然后才能確定生產(chǎn)的類型。 2）接著要去分析零件圖與產(chǎn)品的裝配圖，進行零件的加工分析。 3）選擇了基準面。 4）制定工藝的路線。 5）確定每一道工序中，需要計算合處理的尺寸與公差。 6），才可以確定所使用的每一個過程的設(shè)備和工具，夾具，量具 7）確定所需要的切削的量和固定的工作小時，確定工作效率。 8）確定主要工序的技術(shù)要求以及試驗方法與注意的要點。 9）填寫流程文件。 在配制的順序處理的過程中，往往在右邊的內(nèi)容已被預(yù)先確定前進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。而在實際加工的執(zhí)行過程之中，極有可能出現(xiàn)沒有之前的物質(zhì)條件的狀況，例如引進改良的生產(chǎn)條件，新的技術(shù)，新的材料，新的工藝，先進的設(shè)備，和需要及時修改及完善的工藝規(guī)程。 1.3節(jié)氣閥體夾具簡述 節(jié)氣閥體的夾具工件的裝夾技術(shù)和設(shè)備.然而在現(xiàn)代化的生產(chǎn)之中，工裝夾具是一定不能缺少的技術(shù)與設(shè)備，因為這直接影響到精密加工和提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)好的產(chǎn)品，所以說，夾具設(shè)計是一個重要的技術(shù)工作，直接影響到生產(chǎn)的質(zhì)量。 機械工具是人類文明進步的顯著的標志。尤其是工具（包括夾具，刀具，量具等）在其功能上面的不斷創(chuàng)新仍然是非常顯著有效果的。 1.4機床夾具的功能 1.機床夾具的主要功能是： （1）確定工件在定位以及夾緊過程中必須要有正確的位置，這樣的話就可以保證工件位置的正確的以及滿足位置的定位精度的要求。 （2）要選擇能固定工件的固定定位，用來保持加工過程中的定位操作能夠在相同的位置。這是因為在加工過程中，工件會處于各種力的作用之下，但如果工件不是固定的話，工件會產(chǎn)生松動。 2.機床夾具的特殊功能： 工裝夾具之中主要是對刀和引導(dǎo)這兩個特殊功能。 （1）調(diào)節(jié)所用刀的切割邊緣相對于工件或夾具的正確位置。銑削夾具邊緣塊，其可以快速確定相對于所述切割器夾具的正確位置。 （2）引導(dǎo)鉆夾具鉆模板可以快速確定鉆頭的位置和鉆控制鉆頭的使用。 1.5機械工藝夾具的發(fā)展趨勢 1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 1）讓新產(chǎn)品可以快速，方便地裝備起來并且投入生產(chǎn)之中。 2）一組能夠夾緊工件的夾具都有類似特征的。 3）能用于高精密機床的精密加工。 4）能用于所有現(xiàn)代化機械的制造技術(shù)。 5）能夠高效率地利用液壓或者氣動夾緊裝置來夾住，進一步地提高勞動的生產(chǎn)率。 6）能夠顯著提高機床夾具的標準化的程度。 1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 夾具的方向1：精確 隨著越來越精密機械產(chǎn)品，必將在精密夾具相應(yīng)增加。 夾具的方向2：效率 高效率的夾具，常見的有：高速與動力夾緊裝置以及自動化裝置的燈具。 夾具的方向3：靈活性 其中的柔性和撓性機器夾具之類。變量是：所述步驟的特征，產(chǎn)量以及所述工件的形狀和大小。擁有柔性夾具的新品種特點的夾具是：通用可調(diào)夾具，組合夾具。預(yù)計在很長的一段時間內(nèi)，靈活的夾具將成為夾具的主要的發(fā)展的方向。 夾具的方向4：標準化 我們在配制比較典型的夾具結(jié)構(gòu)的時候，首先要固定部件和零件，這是是常見的，然后再建立這種類型的大小串聯(lián)或者變體，來減少我們使用相似的功能元件和夾具的類型部件。常用的方法有：夾具，零部件，元器件以及一些萬能材料。而在標準化階段我們使用的夾具則是比較普遍的。 第2章 零件的分析 2.1零件的形狀 一．技術(shù)要求： 1.鑄件內(nèi)表面噴砂處理 2非加工表面涂黑漆 3.鑄件不允許有砂眼，縮松等缺陷 4.未經(jīng)鑄造圓角為R2-R3 5.鑄件起模斜度2度。 2． 轉(zhuǎn)向器殼體的工藝結(jié)構(gòu)的分析 此殼體為一個整體，每個部位分別是圓柱筒，帶孔方板，箱體，面板，圓柱體，球頭圓柱體，主要加工面為左及右側(cè)面，圓柱筒面，后視圖孔，和個螺紋以及凸臺的加工，零件上的最小粗糙度為1.6，最高垂直度要求0.10，后視端面的平面度為0.03，左側(cè)面和右側(cè)面的平面度也是0.03，圓柱筒的外孔與內(nèi)孔之間的同軸度為0.04，它的外壁表面的粗糙度為6.3，筒口表面的粗糙度為12.5，所以，根據(jù)查表可得，加工外壁是可用半精車的方式，而切割圓筒端面時可以直接粗車所得，而油缸孔前孔的同軸度為0.04，而后孔的同軸度為0.05，總的來說，這個殼體零件的粗糙度最低得1.6，最高確有32，所以必須嚴格依照零件圖要求來加工零件。 由零件圖可知，該殼體的材料為KTHB350-10，為球墨鑄鐵，硬度160-210HB.，因此可以大大減小切削加工量，從而提高材料的利用率，減少了浪費。 主要尺寸 由零件圖可知：兩上下面之間的距離為88， 其外表面的粗糙度為3.2，與A-A剖面的垂直度為0.08，殼體后孔內(nèi)表面粗糙度比較高為1.6，與油缸孔的同軸度為0.05，兩個斜凸合之間的距離為96，期表面的傾斜角度為45度，殼體上部壁厚為5， 我這次做的工藝和夾具是以節(jié)氣閥體零件為對象進行的，節(jié)氣閥體的主要的作用就是固定轉(zhuǎn)向器各個零部件的。 這個零件的實際的形狀如下所示，從下圖上來看，這個零件是比較典型的零件，與其他的零件比起來結(jié)構(gòu)算是中，具體尺寸，公差如下圖所示。 圖2-1 節(jié)氣閥體零件圖 2.2零件的工藝分析 由上面的零件圖可以知道，他的材料是ZL106 ，這種材料具有比較高的強度，高的減振性，高的耐熱性及高的耐磨性。 節(jié)氣閥體零件的主要加工表面如下：一.左與右端面，他們的表面粗糙度值都是一樣的，為3.2。二.前端面，前端面的表面粗糙度為3.2。三.用鏜床車直徑為φ45、φ50.5孔、φ56.5孔的內(nèi)孔，它的表面粗糙度也為3.2。 這一組加工表面包括有：左端面，它的內(nèi)腔內(nèi)孔直徑為φ45、φ50.5孔、φ56.5孔使用先粗車然后再半精車的方法就可以達到設(shè)計圖的精度要求。但是由于鉆工是沒有精度的要求的，所以可以把他們歸為一道工序。 第3章 工藝規(guī)程的設(shè)計 考慮到零件工藝規(guī)程設(shè)定的問題，假設(shè)本節(jié)氣閥體零件的年產(chǎn)量為100000臺，在每一臺都需要該零件1個，每日2班，其中假設(shè)備品率為百分之19，廢品率為百分之0.25，每一天安排兩班的工作班次。 因為這個零件材料為ZL106 ，我考慮到零件在工作的時候必須要有比較高的耐磨性，所以，我選擇鑄鋁的鑄件來鑄造，根據(jù)設(shè)計要求：Q=10萬件/年，那么n=1件/臺；那么備品率α和 廢品率β則可以分別取百分之19和百分之0.25代入公式，可得生產(chǎn)綱領(lǐng)為： N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年 3.1 確定毛坯的制造形式 已知節(jié)氣閥體零件的材料為ZL106 ，該鑄件有一個明顯的特點，那就是液態(tài)成形，液態(tài)成型的主要優(yōu)點表現(xiàn)在：適應(yīng)性很強，亦即適用于各種不同重量，不同壁厚的鑄件，同時也適用于不同種類的金屬，從而提高生產(chǎn)的效率，才能保證加工精度，從減少生產(chǎn)成本的情況上來考慮，這是必須的。 3.2 基面的選擇 在工藝工序的設(shè)計之中，基面的選擇是否正確與合理是非常之重要的，因為做好這一步的話可以讓零件加工出來的質(zhì)量更好地得到保證，使生產(chǎn)效率得到顯著提高，反之，不但加工過程中的問題會非常多。 對于粗基準的選擇，以節(jié)氣閥體零件為對象的這樣的零件來說，我們必須選好他的粗基準，因為對于這個零件來說，假設(shè)以外圓的端面來做基準的話，會極有可能造成這一組內(nèi)與外圓的面加工出來與零件的設(shè)計要求不符合，根據(jù)粗基準的選擇原則：若一個零件有不加工的表面的時候。 3.3 制定工藝路線 接下來就是工藝之中最重要的工作了，就是制定工藝路線，而制定工藝路線，還需要考慮生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟效益，從而達到使生產(chǎn)成本下降的效果。 3.3.1 工藝路線方案一 10 鑄造 鑄造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑上端面，留加工余量 40 粗銑 翻面，粗銑下端面，留加工余量 50 粗銑 粗銑左側(cè)凸臺端面，留加工余量 60 粗銑 粗銑右側(cè)凸臺端面，留加工余量 70 精銑 精銑上端面 80 精銑 精銑下端面 90 精銑 精銑凸臺端面 100 精銑 精銑右側(cè)凸臺端面 110 粗鏜 粗鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔，留加工余量 120 半精鏜 半精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角 130 精鏜 精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角，達到規(guī)定尺寸公差要求 140 鉆孔 鉆2-φ8.5孔，鉆2-φ8.5孔沉孔φ9.4 150 鉆孔 鉆2-φ12孔，沉孔2-φ15.1深12.6 160 鉆孔 鉆2-M4螺紋底孔，并進行攻絲 170 鉆孔 鉆2-M5螺紋底孔，并進行攻絲沉孔2-φ15.4深1 180 鉗工 去毛刺 190 檢驗 檢驗 3.3.2 工藝路線方案二 10 鑄造 鑄造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑上端面，留加工余量 40 粗銑 翻面，粗銑下端面，留加工余量 50 粗銑 粗銑左側(cè)凸臺端面，留加工余量 60 粗銑 粗銑右側(cè)凸臺端面，留加工余量 70 粗鏜 粗鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔，留加工余量 80 半精鏜 半精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角 90 精鏜 精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角，達到規(guī)定尺寸公差要求 100 精銑 精銑上端面 110 精銑 精銑下端面 120 精銑 精銑凸臺端面 130 精銑 精銑右側(cè)凸臺端面 140 鉆孔 鉆2-φ8.5孔，鉆2-φ8.5孔沉孔φ9.4 150 鉆孔 鉆2-φ12孔，沉孔2-φ15.1深12.6 160 鉆孔 鉆2-M4螺紋底孔，并進行攻絲 170 鉆孔 鉆2-M5螺紋底孔，并進行攻絲沉孔2-φ15.4深1 180 鉗工 去毛刺 190 檢驗 檢驗 3.3.3 工藝方案的比較與分析 上面兩個方案的特點比較在于：方案一的定位和裝夾相比起來是比較方便的。二方案二的話雖然減少了裝夾的次數(shù)，但不足的話就是要及時更換刀具，刀具的更換比較繁瑣，畢竟有些工序在車床上也可以加工就像鏜、鉆孔之類的。所以綜合地比較兩個工藝方案，揚長避短，最后得出具體工藝過程如下： 10 鑄造 鑄造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑上端面，留加工余量 40 粗銑 翻面，粗銑下端面，留加工余量 50 粗銑 粗銑左側(cè)凸臺端面，留加工余量 60 粗銑 粗銑右側(cè)凸臺端面，留加工余量 70 精銑 精銑上端面 80 精銑 精銑下端面 90 精銑 精銑凸臺端面 100 精銑 精銑右側(cè)凸臺端面 110 粗鏜 粗鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔，留加工余量 120 半精鏜 半精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角 130 精鏜 精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角，達到規(guī)定尺寸公差要求 140 鉆孔 鉆2-φ8.5孔，鉆2-φ8.5孔沉孔φ9.4 150 鉆孔 鉆2-φ12孔，沉孔2-φ15.1深12.6 160 鉆孔 鉆2-M4螺紋底孔，并進行攻絲 170 鉆孔 鉆2-M5螺紋底孔，并進行攻絲沉孔2-φ15.4深1 180 鉗工 去毛刺 190 檢驗 檢驗 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 3.4.1 機床選用 大家都知道工序的組成主要就是粗車、粗鏜和精車、精鏜之類的工步，所以選用比較常用的CA6140車床就可以滿足要求了，根據(jù)《機械制造設(shè)計工藝簡明手冊》表4.2-7進行參，而鉆孔的話就可以選用Z525搖臂鉆床。 3.4.2 選擇刀具 根據(jù)我選擇的工藝路線,都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，而加工刀具則選用YG6之類的硬質(zhì)合金車刀。原因是它的主要應(yīng)用范圍為冷硬鑄鐵、普通的鑄鐵、高溫合金的半精加工和精加工，為了提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益我們可以選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。 3.4.3 選擇量具 節(jié)氣閥體零件的生產(chǎn)屬于成批量的生產(chǎn)所以一般來講均采用通常的量具。 3.5 加工之中工序尺寸，加工余量以及毛坯尺寸的選定 節(jié)氣閥體的零件材料確定為ZL106 ，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.2-17可查到各種鑄鐵的性能之間的比較。ZL106 的硬度HB為143～269，表2.2-23 ZL106 的物理性能，ZL106 密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2。 表3-1 機械加工車間的生產(chǎn)產(chǎn)量 生產(chǎn)類型 同一類零件的年產(chǎn)量[單位：件] 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 5000~50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 根據(jù)數(shù)據(jù)可查這個零件的月工序數(shù)應(yīng)該要不低于30～50之間，毛坯重量的話為2<100所以確定為輕型進而就可以確定為大批量的生產(chǎn)了。 以生產(chǎn)綱領(lǐng)為依據(jù)的話，我們選擇鑄造類型的時候的主要目的就是要高的生產(chǎn)率并且必須要適用于大批量的生產(chǎn)。從《機械加工工藝手冊》里面的表3.1-19 可以知道特種鑄造的特點、類別以及它的應(yīng)用范圍。最后，從表格3.1-20 中的各種鑄造方法來看，從經(jīng)濟效益合理性來考慮，決定采用機器鑄造型鑄件。 表3-2 大量與成批生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級 鑄造方法 公差等級CT ZL106 砂型手工造型 11~13 砂型機器造型及殼型 8~10 金屬型 7~9 低鑄造造 7~9 熔模鑄造 5~7 根據(jù)表3-2可以選擇公差等級為7級的金屬型。 3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值 鑄件基本尺寸 公差等級CT 大于 至 8 63 100 160 100 160 250 1.6 1.8 2.0 根據(jù)上面表格可查得鑄件的基本尺寸為100至160，公差等級為8級，他的公差數(shù)值為1.8。 表3-4 鑄鐵件的加工余量如下表所示 鑄件的基本尺寸 加工余量的等級 澆注時的位置 >120~250 6.0 4.0 頂、側(cè)面 底 面 在對鑄孔進行機械加工的時候，其余量一般按照澆注時的處于頂面的位置來進行加工余量的選擇。 根據(jù)以上表格資料和加工工藝我們分別可以確定各個加工表面的加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸。 3.6確定切削用量及基本工時 我們熟知的是，切削用量一包括進給量，切削深度及切削速度三，在加工的過程中確定的方法是：1.先確定切削深度 2確定進給量 3再確定切削速度。 3.6.1 工序30：粗銑上端面，留加工余量 （1） 切削深度 。 （2） 確定進給量： 上面已經(jīng)說過關(guān)于道具的選擇，工序選YG6硬質(zhì)合金端銑刀。 （3） 確定切削速度： 選擇切削速度=65m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計基礎(chǔ)教程》[3]表4-18可知n=255r/min，代入后計算可得： （4）基本時間的確定 銑削常用符號如下： z——銑刀齒數(shù) ——銑刀每齒的進給量，mm/z ——工作臺的水平進給量，mm/min ——工作臺的進給量，mm/min， ——銑削寬度，mm ——銑削深度，mm d——銑刀直徑，mm根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28可這道此工序機動時間計算公式為： 由上可知這個銑床的主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min。計算工作臺的進給量：=。 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=22mm 查《機械加工工藝師手冊》[10]表30-9可知：=7， 。 工序40 翻面，粗銑下端面，留加工余量 （1）切削深度 。 （2）進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀 （3）切削速度的確定 根據(jù)所知的《機械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計算主軸轉(zhuǎn)速，查表4-18得n=255r/min，然后計算實際 （4） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進給量= 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 。 工序50 用粗銑左側(cè)凸臺端面，留加工余量 （1）切削深度 。 （2）確定進給量： 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，取最小fz=0.20mm/r，則 。 （3）切削速度的確定 根據(jù)所知]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 主軸轉(zhuǎn)速的計算：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表格4-18可以知道：n=255r/min。計算實際轉(zhuǎn)速： （5） 確定基本時間：銑床的主軸轉(zhuǎn)速：n=255r/min，工作臺進給量為：= 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10中的 表格30-9可知：=7， 。 工序60 銑右側(cè)凸臺端面，留加工余量 （1）切削深度 。 （2）確定進給量：選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，取最小fz=0.20mm/r，則 。 （3）切削速度的確定 根據(jù)所知表30-23，選擇切削速度=65m/min。 主軸轉(zhuǎn)速的計算：，表格4-18可以知道：n=255r/min。計算實際轉(zhuǎn)速： （6） 確定基本時間：銑床的主軸轉(zhuǎn)速：n=255r/min，工作臺進給量為：= 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 表格30-9可知：=7， 。 工序70 精銑上端面 （1）切削深度 。 （2）確定進給量： 這道工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀.查表可知硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。 （3）確定切削速度： 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-157可知： =124m/min，主軸轉(zhuǎn)速的計算：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]機床主軸轉(zhuǎn)速表我們可以確定n=490r/min，那么實際切削速度為： （4）確定基本時間 ： 由銑床的數(shù)據(jù)可知：主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺進給量為：= 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]中的表30-9可以知道=7， 工序 80 精銑下端面 （1）切削深度： 。 （2）確定進給量： 像上一道此工序一樣選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，而硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)為：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。 （3）確定切削速度： 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]的表格5-157可知： =124m/min，主軸轉(zhuǎn)速計算：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]機床主軸轉(zhuǎn)速表可以確定：n=490r/min，再計算實際切削速度： （4）確定基本時間： 已知銑床主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺進給量為：= 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]里的表格30-9可知：=7， 工序90 精銑凸臺端面 （1）切削深度 。 （2）確定進給量： 這道工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀.查表可知硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。 （3）確定切削速度： 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-157可知： =124m/min，主軸轉(zhuǎn)速的計算：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]機床主軸轉(zhuǎn)速表我們可以確定n=490r/min，那么實際切削速度為： （4）確定基本時間 ： 由銑床的數(shù)據(jù)可知：主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺進給量為：= 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]中的表30-9可以知道=7， 工序 100精銑右側(cè)凸臺端面 （1）切削深度： 。 （2）確定進給量： 像上一道此工序一樣選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，而硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)為：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。 （3）確定切削速度： 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]的表格5-157可知： =124m/min，主軸轉(zhuǎn)速計算：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]機床主軸轉(zhuǎn)速表可以確定：n=490r/min，再計算實際切削速度： （4）確定基本時間： 已知銑床主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺進給量為：= 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》[10]里的表格30-9可知：=7， 工序110 粗鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔，留加工余量 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 工序120：半精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角 機床：鏜床T68 刀具：高速鋼刀具 切削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 工序130：精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角，達到規(guī)定尺寸公差要求 機床：鏜床T68 刀具：高速鋼刀具 切削深度： 進給量：根據(jù)切削深度，再參照《機械加工工藝手冊》表2.4.66。因此確定進給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 工序160 ：鉆2-φ8.5孔，鉆2-φ8.5孔沉孔φ9.4 本工序采用計算法。 我選取Z525搖臂鉆床由《機械加工工藝手冊》 中的表格2.4-37可知鉆頭的磨鈍標準及耐用度：耐用度為4500，而在表格10.2-5里面的標準高速鋼麻花鉆的直徑系列我選擇錐柄長直徑為的麻花鉆它的鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，螺旋角=30，l=116mm，L=197mm,。 表3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度 單位：mm 直徑范圍 直柄麻花鉆 l l1 >11.80～13.20 151 101 表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù) d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 30 118 12 40～60 表3-8 擴孔鉆、鉸刀和鉆頭的磨鈍標準及其耐用度 （1）后刀面最大磨損限度mm 刀具材料 加工材料 鉆頭 直徑d0（mm） ≤20 高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8 （2）單刃加工刀具耐用度T min 刀具分類 所用加工材料 刀具的構(gòu)造材料 刀具直徑d（mm） 11～20 鉆頭（擴孔和鉆孔） 銅合金、鑄鐵以及合金 高速鋼 60 鉆頭的后刀面所允許得最大磨損度為0.5～0.8mm，其刀具耐用度T = 60 min ①.確定進給量 對《機械加工工藝手冊》 第二卷表格10.4進行查找可知：高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為： f=0.25～0.65,由表4.13中可查得： 進給量取f=0.60。 ②切削速度的確定： 對《機械加工工藝手冊》表格10.4-17經(jīng)行查詢可知： 在ZL106 （硬度190HBS）上鉆孔的時候，由高速鋼鉆頭的扭矩，切削速度軸向力， 及功率得： V=12，查詢《機械加工工藝手冊》 表格10.4-10可知： 當鉆擴鉸孔條件改變的時候切削速度修正系數(shù)為： K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17） 則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150 則實際切削速度 = = =11.8 工序150鉆2-φ12孔，沉孔2-φ15.1深12.6 取 （） 所以 （） 按機床選取= （） 所以實際切削速度 （） 切削工時（一個孔）： 工序160鉆2-M4螺紋底孔，并進行攻絲 取 （） 所以 （） 按機床選取= （） 所以實際切削速度 （） 切削工時（一個孔）： 工序170鉆2-M5螺紋底孔，并進行攻絲沉孔2-φ15.4深1 取 （） 所以 （） 按機床選取= （） 所以實際切削速度 （） 切削工時（一個孔）： 第4章 夾具部分 4.1 研究原始質(zhì)料 主要使用的用于加工φ45鏜，孔φ50.5，φ56.5孔鏜夾具，粗糙度處理除符合要求的，我們也必須兩軸孔公差之間的尊重。為了保證技術(shù)要求，關(guān)鍵是要找到一個放置參照。同時，你應(yīng)該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度。 4.2 定位、夾緊方案的選擇 該圖顯示的部分：在鏜孔φ45φ50.5，工作φ56.5孔線和原材料，精銑較低級別的第一個無聊的，前表面進行了處理。因此，定位，夾緊方案是： 當鉆探的定位誤差要求的范圍內(nèi)，在此定位的橫向突起的兩側(cè)的使用和定位是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。這是在地板的下側(cè)。 4.3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)： 由相關(guān)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： 夾緊作用力件的情況切削力的力量，找出進程關(guān)閉最有利的時機，按靜力平衡原理計算夾緊力的理論。最后，為了確?？煽康逆i定，再乘以一個安全系數(shù)為值實際所需的夾緊力。該： 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)，我們查相關(guān)文獻[5]表可得： 所以有： 設(shè)計基準的孔的中心軸，從而使公轉(zhuǎn)的基準表面定位，以實現(xiàn)“基準重合”的原則;引用，因為夾緊，而在相反方向上的剪切力的夾緊力，夾緊力F實際需要的切削力的KF之間夾FF =的關(guān)系 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計算切削力必須考慮安全系數(shù) 我們通過查找相關(guān)資料機床書籍查表可得： 切削力公式： 式（2.17） 式中 查表得： 即： 實際所需夾緊力：由相關(guān)文獻[16]相關(guān)機關(guān)書藉表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，通過查看相關(guān)文獻[16]相關(guān)機關(guān)書藉表 可得： 所以 從上面結(jié)果我們可以看出所需實際夾緊力不大，因使夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。 4.4 誤差分析與計算 采用一面兩側(cè)面和擋銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。，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。 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由相關(guān)文獻[5]可得： ⑴ 兩側(cè)面的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析看，我們設(shè)計的夾具能滿足加工精度要求。 4.5定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷，其參數(shù)如下表： 表3.1 定位銷 4.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 為了提高工作效率，經(jīng)過仔細分析和選擇的程序模式手動鎖定（螺旋機構(gòu)）的比較。該鎖定機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，夾緊和機器的可靠，多功能大裝置被廣泛使用。 此外，當一個文件夾，其具有制造誤差，在加工過程中的磨損和斷裂，以及改變部件的尺寸，定位的效果，夾緊可靠。為了避免這種現(xiàn)象，在選擇可以改變定位銷。因此，在根據(jù)情況隨時調(diào)整換取。 結(jié) 論 1. 結(jié)論 通過這一過程工裝設(shè)計，我理解的一般原則和夾具設(shè)計工藝路線大多箱體類零件和深化機械制造加工過程的理解，在夾具設(shè)計過程中，我明白了夾具的作用. 2.不足和未來展望 由于我的水平有限，較理想的精度要求在現(xiàn)有加工線以下，并選擇定位基準，使平行度公差的過程的組成部分，主要的影響，降低了加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率得到提高。 參考文獻 [1] 柯明揚．主編．機械制造工藝學[M]．北京：北京航空航天大學出版社，1996：132-153． [2] 陳于萍．主編．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2003：32-56． [3] 關(guān)慧貞，馮辛安．主編．機械制造裝備設(shè)計[M]．機械工業(yè)出版社，2009：51-59． [4] 黃如林，汪 群．主編．金屬加工工藝及工裝設(shè)計[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2006：27-64． [5] 李名望．主編．機床夾具設(shè)計實例教程[J]．北京：化學工業(yè)出版社，2009：82-113． [6] Mechanical Drive(Reference Issue)．Machine Design[M]．52(14)，1980：97-105． [7] Rajput R K．Elements of Machanical Engineering[M]．Katson Publ．House，1985：55-63． [8] Hindhhede I，Uffe．Machine Design Fundermentals A Practical Approach[M]．New York：Wiley，1983： 77-89． [9] Kuehnle M 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敲完最后一個字符，再次從仔細閱讀文本已經(jīng)并不陌生，我感覺好多。雖然不是特別值得一提的成就來炫耀，但對我來說，是寶貴的。這是無數(shù)的教誨，關(guān)心他人，樂于助人的結(jié)果。 我要感謝我的導(dǎo)師XX老師。雖然教師負責教學，科研任務(wù)，還需要一段時間，不時有門，叫我勸功課，從第一稿到最終版本，耐心，再審，大章偏頗布局，小一審缺陷報表格式，都可以指出。他教我各方面的知識，拓寬我的知識，培養(yǎng)我的技能，完成論文是不無裨益。我還要感謝所有的大學老師教給我的，是你讓我成熟和壯大;感謝學院的工作人員，他的細致工作，讓我的同學，有序的學習和生活。 我的父母和家人想表達我誠摯的謝意。他們是我的生命永遠依靠和支持他們的關(guān)懷和愛護，是我前進的動力;他們的殷切希望，激勵著我繼續(xù)說下去。沒有他們就沒有我，我的成績已經(jīng)從他們來的點點滴滴。 我也舍不得你的好友，與門和室友。我需要幫助時，他們伸出溫暖的手，在最大的幫助。他們可以見面，相交，相知是人生一大幸事。 本論文的完成遠未結(jié)束，不足和膚淺的地方的文字是我的新征程的新起點。 我會繼續(xù)前進！ 我們也感謝其他同學，老師和同事們的熱心幫助，感謝我們的教師的重視和關(guān)注課程設(shè)計的領(lǐng)導(dǎo)，為我們提供了繪圖工具和選項。