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南昌理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 頁 第 頁 產(chǎn)品型號(hào) 零件編號(hào) No 車間 機(jī)加 工段（組） 工序名稱 車 工序號(hào) 10 工種 車 工件等級(jí) IT8 簡 圖 設(shè) 備 名稱 普通車床 材 料 名稱 灰口鑄鐵 型號(hào) CA6140 牌號(hào) HT200 本廠編號(hào) 機(jī)械性能 HB 電動(dòng)功率 零件毛重 1.14kg 冷卻液 柴油 零件凈重 0.94kg 夾 具 名 稱 車∮40孔夾具 編 號(hào) 同時(shí)加工零件數(shù) 1件 同時(shí)看管機(jī)床數(shù) 1臺(tái) 工 時(shí) 定 額 基本工時(shí) 0.51min 每件工時(shí)定額 0.33min 輔助工時(shí) 0.17min 準(zhǔn)備結(jié)束工時(shí) 0.33min 單件工時(shí) 1.34min 每臺(tái)零件數(shù) 1 附加工時(shí) 0.33min 每批零件數(shù) 1 加工尺寸（MM） 切削計(jì)算長度 切 削 規(guī) 范 工作時(shí)間（分) 工 步 號(hào) 工 步 （位） 內(nèi) 容 工 具 規(guī) 格 名 稱 及 編 號(hào) 直徑、寬 長 度 切深（MM） 行刀次數(shù) 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 每轉(zhuǎn) 每分 基本時(shí)間 輔 助 刀 具 量 具 輔 具 從 至 進(jìn)刀量 機(jī)動(dòng) 手動(dòng) MM(轉(zhuǎn)) MM(分) 1 粗精車Φ400.039孔 內(nèi)孔車刀 游標(biāo)卡尺 1.3 2 170 310 3 15 1.85 0.5 0.17 工 更 序 改 卡 欄 通知書欄 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 通知書寫 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 產(chǎn) 更 品 該 圖 欄 更 該 標(biāo) 記 制定 校 對(duì) 審 核 會(huì) 簽 批準(zhǔn) 南昌理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 頁 第 頁 產(chǎn)品型號(hào) 零件編號(hào) No 車間 機(jī)加 工段（組） 工序名稱 車 工序號(hào) 20 工種 車 工件等級(jí) IT8 簡 圖 設(shè) 備 名稱 普通車床 材 料 名稱 灰口鑄鐵 型號(hào) CA6140 牌號(hào) HT200 本廠編號(hào) 機(jī)械性能 HB 電動(dòng)功率 零件毛重 1.14kg 冷卻液 柴油 零件凈重 0.94kg 夾 具 名 稱 彈性芯軸 編 號(hào) 同時(shí)加工零件數(shù) 1件 同時(shí)看管機(jī)床數(shù) 1臺(tái) 工 時(shí) 定 額 基本工時(shí) 30s 每件工時(shí)定額 10s 輔助工時(shí) 15s 準(zhǔn)備結(jié)束工時(shí) 20s 單件工時(shí) 100s 每臺(tái)零件數(shù) 1 附加工時(shí) 30s 每批零件數(shù) 1 加工尺寸（MM） 切削計(jì)算長度 切 削 規(guī) 范 工作時(shí)間（分 工 步 號(hào) 工 步 （位） 內(nèi) 容 工 具 規(guī) 格 名 稱 及 編 號(hào) 直徑、寬 長 度 切深（MM） 行刀次數(shù) 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速 每轉(zhuǎn) 每分 基本時(shí)間 輔 助 刀 具 量 具 輔 具 從 至 進(jìn)刀量 機(jī)動(dòng) 手動(dòng) MM(轉(zhuǎn)) MM(分) 1 調(diào)頭車Φ40-Φ53孔左端面 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 工 更 序 改 卡 欄 通知書欄 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 通知書寫 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 產(chǎn) 更 品 該 圖 欄 更 該 標(biāo) 記 制定 校 對(duì) 審 核 會(huì) 簽 批準(zhǔn) 南昌理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 頁 第 頁 產(chǎn)品型號(hào) 零件編號(hào) No 車間 機(jī)加 工段（組） 工序名稱 車 工序號(hào) 30 工種 車 工件等級(jí) IT8 簡 圖 設(shè) 備 名稱 普通車床 材 料 名稱 灰口鑄鐵 型號(hào) CA6140 牌號(hào) HT200 本廠編號(hào) 機(jī)械性能 HB 電動(dòng)功率 零件毛重 1.14kg 冷卻液 柴油 零件凈重 0.94kg 夾 具 名 稱 編 號(hào) 車∮22孔夾具 同時(shí)加工零件數(shù) 1件 同時(shí)看管機(jī)床數(shù) 1臺(tái) 工 時(shí) 定 額 基本工時(shí) 40s 每件工時(shí)定額 5s 輔助工時(shí) 10s 準(zhǔn)備結(jié)束工時(shí) 10s 單件工時(shí) 80s 每臺(tái)零件數(shù) 1 附加工時(shí) 15s 每批零件數(shù) 1 加工尺寸（MM） 切削計(jì)算長度 切 削 規(guī) 范 工作時(shí)間（分 工 步 號(hào) 工 步 （位） 內(nèi) 容 工 具 規(guī) 格 名 稱 及 編 號(hào) 直徑、寬 長 度 切深（MM） 行刀次數(shù) 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速 每轉(zhuǎn) 每分 基本時(shí)間 輔 助 刀 具 量 具 輔 具 從 至 進(jìn)刀量 機(jī)動(dòng) 手動(dòng) MM(轉(zhuǎn)) MM(分) 1 粗精車Φ220.033內(nèi)孔 內(nèi)孔車刀 游標(biāo)卡尺 工 更 序 改 卡 欄 通知書欄 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 通知書寫 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 產(chǎn) 更 品 該 圖 欄 更 該 標(biāo) 記 制定 校 對(duì) 審 核 會(huì) 簽 批準(zhǔn) 南昌理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 頁 第 頁 產(chǎn)品型號(hào) 零件編號(hào) No 車間 機(jī)加 工段（組） 工序名稱 車 工序號(hào) 40 工種 車 工件等級(jí) IT8 簡 圖 設(shè) 備 名稱 普通車床 材 料 名稱 灰口鑄鐵 型號(hào) CA6140 牌號(hào) HT200 本廠編號(hào) 機(jī)械性能 HB 電動(dòng)功率 零件毛重 1.14kg 冷卻液 柴油 零件凈重 0.94kg 夾 具 名 稱 編 號(hào) 彈性芯軸 同時(shí)加工零件數(shù) 1件 同時(shí)看管機(jī)床數(shù) 1臺(tái) 工 時(shí) 定 額 基本工時(shí) 35s 每件工時(shí)定額 100s 輔助工時(shí) 20s 準(zhǔn)備結(jié)束工時(shí) 20s 單件工時(shí) 95s 每臺(tái)零件數(shù) 1 附加工時(shí) 20s 每批零件數(shù) 1 加工尺寸（MM） 切削計(jì)算長度 切 削 規(guī) 范 工作時(shí)間（分 工 步 號(hào) 工 步 （位） 內(nèi) 容 工 具 規(guī) 格 名 稱 及 編 號(hào) 直徑、寬 長 度 切深（MM） 行刀次數(shù) 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速 每轉(zhuǎn) 每分 基本時(shí)間 輔 助 刀 具 量 具 輔 具 從 至 進(jìn)刀量 機(jī)動(dòng) 手動(dòng) MM(轉(zhuǎn)) MM(分) 1 調(diào)頭車Φ220.039內(nèi)孔右端面 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 工 更 序 改 卡 欄 通知書欄 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 通知書寫 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 產(chǎn) 更 品 該 圖 欄 更 該 標(biāo) 記 制定 校 對(duì) 審 核 會(huì) 簽 批準(zhǔn) 南昌理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 頁 第 頁 產(chǎn)品型號(hào) 零件編號(hào) No 車間 機(jī)加 工段（組） 工序名稱 銑 工序號(hào) 50 工種 銑工 工件等級(jí) IT8 簡 圖 設(shè) 備 名稱 普通車床 材 料 名稱 灰口鑄鐵 型號(hào) X52 牌號(hào) HT200 本廠編號(hào) 機(jī)械性能 HB 電動(dòng)功率 零件毛重 1.14kg 冷卻液 柴油 零件凈重 0.94kg 夾 具 名 稱 專用夾具 編 號(hào) 同時(shí)加工零件數(shù) 件 同時(shí)看管機(jī)床數(shù) 臺(tái) 工 時(shí) 定 額 基本工時(shí) 35s 每件工時(shí)定額 80s 輔助工時(shí) 10s 準(zhǔn)備結(jié)束工時(shí) 10s 單件工時(shí) 75s 每臺(tái)零件數(shù) 1 附加工時(shí) 20s 每批零件數(shù) 1 加工尺寸（MM） 切削計(jì)算長度 切 削 規(guī) 范 工作時(shí)間（分 工 步 號(hào) 工 步 （位） 內(nèi) 容 工 具 規(guī) 格 名 稱 及 編 號(hào) 直徑、寬 長 度 切深（MM） 行刀次數(shù) 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速 每轉(zhuǎn) 每分 基本時(shí)間 輔 助 刀 具 量 具 輔 具 從 至 進(jìn)刀量 機(jī)動(dòng) 手動(dòng) MM(轉(zhuǎn)) MM(分) 1 銑腰形平面 立銑刀 游標(biāo)卡尺 工 更 序 改 卡 欄 通知書欄 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 通知書寫 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 產(chǎn) 更 品 該 圖 欄 更 該 標(biāo) 記 制定 校 對(duì) 審 核 會(huì) 簽 批準(zhǔn) 南昌理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 頁 第 頁 產(chǎn)品型號(hào) 零件編號(hào) No 車間 機(jī)加 工段（組） 工序名稱 拉 工序號(hào) 60 工種 銑工 工件等級(jí) IT8 簡 圖 設(shè) 備 名稱 拉床 材 料 名稱 灰口鑄鐵 型號(hào) L6120 牌號(hào) HT200 本廠編號(hào) 機(jī)械性能 HB 電動(dòng)功率 零件毛重 1.14kg 冷卻液 柴油 零件凈重 0.94kg 夾 具 名 稱 拉夾具 編 號(hào) 同時(shí)加工零件數(shù) 1件 同時(shí)看管機(jī)床數(shù) 1臺(tái) 工 時(shí) 定 額 基本工時(shí) 55s 每件工時(shí)定額 110s 輔助工時(shí) 30s 準(zhǔn)備結(jié)束工時(shí) 10s 單件工時(shí) 110s 每臺(tái)零件數(shù) 1 附加工時(shí) 15s 每批零件數(shù) 1 加工尺寸（MM） 切削計(jì)算長度 切 削 規(guī) 范 工作時(shí)間（分 工 步 號(hào) 工 步 （位） 內(nèi) 容 工 具 規(guī) 格 名 稱 及 編 號(hào) 直徑、寬 長 度 切深（MM） 行刀次數(shù) 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速 每轉(zhuǎn) 每分 基本時(shí)間 輔 助 刀 具 量 具 輔 具 從 至 進(jìn)刀量 機(jī)動(dòng) 手動(dòng) MM(轉(zhuǎn)) MM(分) 1 拉Φ220.033內(nèi)孔油槽 拉刀 游標(biāo)卡尺 工 更 序 改 卡 欄 通知書欄 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 通知書寫 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 產(chǎn) 更 品 該 圖 欄 更 該 標(biāo) 記 制定 校 對(duì) 審 核 會(huì) 簽 批準(zhǔn) 南昌理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 頁 第 頁 產(chǎn)品型號(hào) 零件編號(hào) No 車間 機(jī)加 工段（組） 工序名稱 鉆 工序號(hào) 70 工種 鉆工 工件等級(jí) IT8 簡 圖 設(shè) 備 名稱 鉆床 材 料 名稱 灰口鑄鐵 型號(hào) Z525 牌號(hào) HT200 本廠編號(hào) 機(jī)械性能 HB 電動(dòng)功率 零件毛重 1.14kg 冷卻液 柴油 零件凈重 0.94kg 夾 具 名 稱 翻轉(zhuǎn)鉆模 編 號(hào) 同時(shí)加工零件數(shù) 1件 同時(shí)看管機(jī)床數(shù) 1臺(tái) 工 時(shí) 定 額 基本工時(shí) 20s 每件工時(shí)定額 65s 輔助工時(shí) 20s 準(zhǔn)備結(jié)束工時(shí) 10s 單件工時(shí) 60s 每臺(tái)零件數(shù) 1 附加工時(shí) 10s 每批零件數(shù) 1 加工尺寸（MM） 切削計(jì)算長度 切 削 規(guī) 范 工作時(shí)間（分 工 步 號(hào) 工 步 （位） 內(nèi) 容 工 具 規(guī) 格 名 稱 及 編 號(hào) 直徑、寬 長 度 切深（MM） 行刀次數(shù) 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速 每轉(zhuǎn) 每分 基本時(shí)間 輔 助 刀 具 量 具 輔 具 從 至 進(jìn)刀量 機(jī)動(dòng) 手動(dòng) MM(轉(zhuǎn)) MM(分) 1 鉆孔∮3沉孔∮6，鉆M6螺孔底孔∮5,2-M10螺孔底孔∮9 ∮3，,5，,9麻花鉆頭 游標(biāo)卡尺 工 更 序 改 卡 欄 通知書欄 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 通知書寫 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 產(chǎn) 更 品 該 圖 欄 更 該 標(biāo) 記 制定 校 對(duì) 審 核 會(huì) 簽 批準(zhǔn) 南昌理工學(xué)院 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 頁 第 頁 產(chǎn)品型號(hào) 零件編號(hào) No 車間 機(jī)加 工段（組） 工序名稱 鉆 工序號(hào) 80 工種 鉆工 工件等級(jí) IT8 簡 圖 設(shè) 備 名稱 攻絲機(jī) 材 料 名稱 灰口鑄鐵 型號(hào) 牌號(hào) HT200 本廠編號(hào) 機(jī)械性能 HB 電動(dòng)功率 零件毛重 1.14kg 冷卻液 柴油 零件凈重 0.94kg 夾 具 名 稱 攻絲夾具 編 號(hào) 同時(shí)加工零件數(shù) 1件 同時(shí)看管機(jī)床數(shù) 1臺(tái) 工 時(shí) 定 額 基本工時(shí) 50s 每件工時(shí)定額 100s 輔助工時(shí) 20ss 準(zhǔn)備結(jié)束工時(shí) 10s 單件工時(shí) 100s 每臺(tái)零件數(shù) 1 附加工時(shí) 20s 每批零件數(shù) 1 加工尺寸（MM） 切削計(jì)算長度 切 削 規(guī) 范 工作時(shí)間（分 工 步 號(hào) 工 步 （位） 內(nèi) 容 工 具 規(guī) 格 名 稱 及 編 號(hào) 直徑、寬 長 度 切深（MM） 行刀次數(shù) 切削速度 主軸轉(zhuǎn)速 每轉(zhuǎn) 每分 基本時(shí)間 輔 助 刀 具 量 具 輔 具 從 至 進(jìn)刀量 機(jī)動(dòng) 手動(dòng) MM(轉(zhuǎn)) MM(分) 1 攻M10，M6螺紋 M6，M10絲攻 游標(biāo)卡尺 工 更 序 改 卡 欄 通知書欄 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 通知書寫 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 產(chǎn) 更 品 該 圖 欄 更 該 標(biāo) 記 制定 校 對(duì) 審 核 會(huì) 簽 批準(zhǔn) 夾具定位規(guī)劃中完整性評(píng)估和修訂 CAM實(shí)驗(yàn)室，機(jī)械工程學(xué)系，伍斯特理工學(xué)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(jì)中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達(dá)。然而，如何分析和修改在實(shí)際夾具設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中的一個(gè)非確定性的定位計(jì)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(diǎn)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(shí)別給定定位計(jì)劃。可以自動(dòng)識(shí)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(jì)劃，并為修訂提供指引，以最終實(shí)現(xiàn)確定性的定位。 關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì);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(jìn)行工件牢固定位的一種機(jī)制。在零件加工過程中規(guī)劃一個(gè)關(guān)鍵的第一步，夾具設(shè)計(jì)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(jì)劃。 V型塊和銷孔定位原則也常用。 一個(gè)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(diǎn)指出，定位計(jì)劃生產(chǎn)的確定位置，工件不能移動(dòng)，而至少有一個(gè)定位不會(huì)失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計(jì)的最根本的準(zhǔn)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(jì)劃分為以下三個(gè)類別： 1、良好的約束（確定性）：工件在一個(gè)獨(dú)特的位置進(jìn)行配合，工件表面與6個(gè)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(zhǔn)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(dá)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(diǎn)接觸面積。他們介紹了接觸矩陣，并指出，兩個(gè)接觸的機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有平等的，但在接觸點(diǎn)曲率相反。卡爾森[4]認(rèn)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(duì)誤差近似的非小線性。他提出一個(gè)二階泰勒展開，其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費(fèi)雷拉[5]應(yīng)用周對(duì)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(diǎn)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(gè)獨(dú)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(biāo)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(gè)解決辦法 (3) 在1個(gè)3-2-1定位計(jì)劃中，一個(gè)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(gè)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(gè)定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個(gè)模型除了3-2-1,可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點(diǎn)。胡等[6]已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對(duì)這個(gè)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(jí) 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(shí)施制定的幾何約束分析模塊其自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計(jì)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(cuò)誤。熊等人[8]提出的等級(jí)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(gè)向量。 他們還介紹了從這些矩陣的幾個(gè)指標(biāo)，評(píng)價(jià)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(jì)系統(tǒng)的研究。 2.定位完整性評(píng)價(jià) 如果不確定性的位置達(dá)到夾具系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)師知道約束狀態(tài)是什么，以如何改善設(shè)計(jì)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(shí)，所有有關(guān)知識(shí)約束工件的議案，可以引導(dǎo)設(shè)計(jì)師選擇額外的定位或使得修改定位計(jì)劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計(jì)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(píng)價(jià)狀態(tài)(見附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個(gè)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(gè)定位器,i=1,2,.....,n,n*6定位矩陣可以確定如下: （7） 當(dāng)?shù)燃?jí)（WL）=6，n=6時(shí)，是工件良好約束。 當(dāng)?shù)燃?jí)（WL）=6，n>6時(shí);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(xué)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(gè)簡化的定位方案。 定位方案，提供了確定性的位置。發(fā)達(dá)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(gè)組合,從（n-6）定位器確定定位方案。 3、重新計(jì)算矩陣秩的定位為左六個(gè)定位器。 4、如果等級(jí)不變,被刪除的(n-6)定位器是負(fù)責(zé)過約束狀態(tài)。 這種方法可能會(huì)產(chǎn)生多種解決方案，并要求設(shè)計(jì)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(dāng)?shù)燃?jí)（WL）<6,工件的限制約束。 參考文獻(xiàn) [1] Asada H, By AB.。自動(dòng)重構(gòu)夾具的柔性裝配夾具的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。 IEEE J機(jī)器人autom1985; RA-1:86-93。 [2] zhou YC，Chandru V，Barash MM。加工裝置的自動(dòng)配置的數(shù)學(xué)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(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上充分接觸剛體模型。 J制造業(yè)│科學(xué)與工程2003;125：316-24。 [4] Carlson JS。剛性零件的裝夾和定位計(jì)劃的二次靈敏度分析“。 ASME J制造業(yè)│2001年科學(xué)與工程;123（3）：462-72。 [5] Marin R, Ferreira P.確定性3-2-1定位計(jì)劃的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和綜合加工裝置。 ASME J制造業(yè)│科學(xué)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(xué)院;2001年。 [7] Kang Y, Rong Y, Yang J, Ma W.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)驗(yàn)證。大會(huì)Autom2002;22:350-9。 [8] Rong KY, Huang SH, Hou Z.先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)。波士頓：愛思唯爾;2005年。 南昌理工學(xué)院 機(jī)械加工過程卡 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 共 1 頁 第 1 頁 產(chǎn)品型號(hào) 零件編號(hào) No 材料名稱及牌號(hào) HT200 機(jī)械性能 HB 零件毛重 1.14Kg 每臺(tái)零件數(shù) 毛坯外形尺寸 毛坯類型 鑄 零件凈重 0.94Kg 每批數(shù)量 車 間 工 序 號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 工 具 名 稱 及 編 號(hào) 工件 等級(jí) 單件工時(shí) （分） 備 注 型 號(hào) 與 名 稱 夾 具 刀 具 量 具 輔 具 鑄造 00 鑄坯 機(jī)加 10 粗精車Φ400.039孔 CA6140 車∮40孔夾具 內(nèi)孔車刀 端面車刀 游標(biāo)卡尺 IT8 1.34min 機(jī)加 20 調(diào)頭車Φ40-Φ53孔左端面 CA6140 彈性芯軸 內(nèi)孔車刀 端面車刀 游標(biāo)卡尺 100s 機(jī)加 30 粗精車Φ220.033內(nèi)孔 CA6140 車∮22孔夾具 內(nèi)孔車刀 端面車刀 游標(biāo)卡尺 80s 機(jī)加 40 調(diào)頭車Φ220.039內(nèi)孔右端面 CA6140 彈性芯軸 內(nèi)孔車刀 游標(biāo)卡尺 95s 機(jī)加 50 銑腰形平面 X52 專用夾具 端銑刀 游標(biāo)卡尺 75s 機(jī)加 60 拉Φ220.033內(nèi)孔油槽 L6120 拉夾具 拉刀 游標(biāo)卡尺 110s 機(jī)加 70 鉆孔 Z525 翻轉(zhuǎn)鉆模 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 60s 機(jī)加 80 攻M10，M6螺紋 攻絲機(jī) 攻絲夾具 絲錐 螺紋塞規(guī) 100s 機(jī)加 90 倒棱，去毛刺 平板銼 機(jī)加 100 檢驗(yàn) 過 更 程 改 卡 欄 通知書寫 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 通知書寫 修改代號(hào) 數(shù)量 簽 字 日期 產(chǎn) 更 品 改 圖 欄 更 改 代 號(hào) 制 定 王新林 校對(duì) 審核 會(huì) 簽 批 準(zhǔn) 學(xué) 科 類：工科 學(xué) 號(hào)： 學(xué)校代碼： 密 級(jí)： 2015屆本科生畢業(yè)論文 十字接頭機(jī)械加工工藝及粗精車?22孔夾具設(shè)計(jì)說明書 院 系： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名： 指導(dǎo)教師： 答辯日期： 二〇一五年 月 畢業(yè)論文誠信聲明 本人鄭重聲明： 所呈交的畢業(yè)論文《十字接頭機(jī)械加工工藝及粗精車?22孔夾具設(shè)計(jì)》是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立研究、寫作的成果。論文中引用是他人的無論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文以明確方式標(biāo)明。 本聲明的法律結(jié)果由本人獨(dú)自承擔(dān)。 畢業(yè)論文作者簽名： 年 月 日 摘 要 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是十字接頭加工工藝規(guī)程及孔車孔夾具的設(shè)計(jì)。十字接頭主要是與其它零件配對(duì)使用，其主要加工表面及控制位置為內(nèi)孔和內(nèi)孔。由零件要求分析可知，保證孔和孔的精度尺寸的同時(shí)應(yīng)該盡量保證其平行度，這對(duì)于后工序裝配和總成使用上來說都有重要影響。所以，工序安排時(shí)，采取以粗定位夾緊，加工內(nèi)孔后，對(duì)孔進(jìn)行鉆擴(kuò)鉸削加工。對(duì)于鉆2-M10螺孔時(shí)，主要以十字接頭的四個(gè)側(cè)面定位，控制其自由度，以達(dá)到加工出來的產(chǎn)品滿足要求并且一致性好的目的。本文的研究重點(diǎn)在于通過對(duì)十字接頭的工藝性和力學(xué)性能分析，對(duì)加工工藝進(jìn)行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設(shè)計(jì)高效、省力的夾具，通過實(shí)踐驗(yàn)證，最終加工出合格的十字接頭零件。 【關(guān)鍵詞】十字接頭 加工工藝 夾具設(shè)計(jì) 夾具 Abstract The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally . 【Keyword】Connecting rod Deformination Processing technology Design of clamping device 目　錄 摘要 3 Abstract 4 第一章 緒 論 4 第二章 零件的分析 5 2.1、零件的作用 5 2.2、零件的工藝分析 5 第三章 毛坯的確定以及毛坯圖和零件圖的繪出 8 3.1、分析毛坯的制作以及其組成 8 3.2、加工余量和工序、毛坯尺寸的確定 8 第四章 十字接頭的工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 10 4.1、確定定位基準(zhǔn) 10 4.2、工藝路線的確定 10 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 14 4.4 確定切削用量及基本工時(shí) 16 4.4.1粗精車Φ400.039孔 16 4.4.2 調(diào)頭車Φ40-Φ53孔左端面 18 4.4.3鉆擴(kuò)鉸Φ220.033內(nèi)孔及左端面,拉Φ220.033內(nèi)孔油槽 20 4.4.4調(diào)頭車Φ220.033孔右端面 22 4.4.5銑腰形平面 23 4.4.6鉆2-M10螺紋孔底孔2-Φ8.5， 鉆M6螺紋孔底孔Φ5，鉆油孔Φ3,锪孔口φ6深2攻M10，M6螺紋 26 第五章 車孔夾具的設(shè)計(jì) 27 5.1選擇定位基準(zhǔn) 28 5.2分析誤差 29 5.3夾具的夾緊力和切削力的計(jì)算 30 5.4夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 33 5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 34 小結(jié) 35 參考文獻(xiàn) 36 致 謝 37 第一章 緒 論 本文首先對(duì)十字接頭的零件進(jìn)行分析，通過對(duì)十字接頭進(jìn)行的研究和分析，描述了十字接頭零件的加工工藝的制定，各工序的加工工藝的分析以及切削用量和工時(shí)的計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，與指導(dǎo)老協(xié)商后，覺得用夾具比較合適。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過查閱相關(guān)資料和書籍，了解和掌握了的機(jī)械加工工藝的一般方法和步驟，并運(yùn)用這些方法和步驟進(jìn)行了十字接頭的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想“簡便、高效、經(jīng)濟(jì)”。力求生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。 第二章 零件的分析 2.1 零件的作用 題目所給的零件是十字接頭，而十字接頭一般是鑄件鑄造而成，上面鉆或銑有直孔或者是螺紋孔，其作用是用來與其它部件進(jìn)行連接的。同時(shí)十字接頭零件同時(shí)還有轉(zhuǎn)向的作用。一把是用來和有90度轉(zhuǎn)折的零件連接使用的，而本課題的任務(wù)就是”十字接頭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)“。 2.2 零件的工藝分析 （1）以零件圖里正視于我們的面作為加工面。 十字接頭的∮34，∮53外圓端面的車削加工，端面倒角的加工以及 2-M10螺紋孔的加工，2-M10螺紋孔的加工，M6螺紋孔，∮3孔∮6沉孔的加工，和2X2.5溝槽的加工。其中∮34，∮53外圓端面表面粗糙度要求為，2-M10螺紋孔、M6、∮3孔∮6沉孔的表面粗糙度要求同樣為。 （2）以內(nèi)孔的中心軸線為中心的主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： ∮34外圓端面的銑削加工以及∮3孔∮6沉孔的加工。 （3）以內(nèi)孔的中心軸線為中心的主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： ∮53外圓端面的車削加工，以及X-M10，M6螺孔的加工。 以下是該十字接頭零件的零件圖。 圖1-1 十字接頭零件圖主視圖 圖1-2 十字接頭圖左視圖 第三章 確毛坯的確定以及毛坯圖和零件圖的繪出 3.1、分析毛坯的制作以及其組成 “十字接頭”零件材料采用HT200灰口鑄鐵鑄造。材料為HT200，需要退火處理，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用翻砂鑄造的形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。 3.2、加工余量和工序、毛坯尺寸的確定 3.2.1、∮34，∮53外圓端面的加工余量 通過分析十字接頭的各個(gè)工序，我們可以得知，加工∮34，∮53外圓端面的時(shí)是需要經(jīng)過車削加工得到，所以各個(gè)工序的加工余量具體分配如下： 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)材料為鑄件，且為HT200鑄鐵時(shí)，粗車的加工余量為2.1-6.5mm,根據(jù)實(shí)際情況，在這里，我們?nèi)?.5mm.其厚度偏差我們?nèi)?0.28mm。 同樣地，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)材料為鑄件，且為HT200鑄鐵時(shí)，半精車的加工余量為0.8-1.0mm,根據(jù)實(shí)際情況，在這里，我們?nèi)?mm.其厚度偏差我們?nèi)?0.28mm。 所以通過計(jì)算可知：毛坯尺寸為：110+2.5+2.5=115mm。 經(jīng)查表《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》可得，由于工件為HT200鋼，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，鑄件的尺寸公差為CT6級(jí)，于是就有十字接頭毛坯的尺寸公差為1.5mm。 根據(jù)以上分析可知：十字接頭毛坯件的理論尺寸經(jīng)計(jì)算得：110+2.5+2.5=115mm 十字接頭毛坯件的理論最小尺寸經(jīng)計(jì)算得：115-0.8=114.2mm 十字接頭毛坯件的理論最大尺寸經(jīng)計(jì)算得：115+0.8=115.8mm 十字接頭毛坯件的理論經(jīng)過粗車后的最大尺寸經(jīng)計(jì)算得：115.8-1-1=113.8mm 十字接頭毛坯件的理論經(jīng)過粗車后的最小尺寸經(jīng)計(jì)算得：114.2-1-1=112.2mm 十字接頭經(jīng)過半精車后，尺寸與圖示相符。 3.2.2、孔的加工余量 通過分析十字接頭的各個(gè)工序，我們可以得知，加工孔的時(shí)候是需要經(jīng)過粗車、精車兩個(gè)工序得到的，所以各個(gè)工序的加工余量具體分配如下： 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)材料為鑄件，且為HT200鋼時(shí)，粗車的加工余量為2.0mm。 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)材料為鑄件，且為HT200鋼時(shí)，精車的加工余量為0.3mm。 根據(jù)以上分析可知：十字接頭毛坯件的理論尺寸經(jīng)計(jì)算得：φ40-2-1-0.3=φ36.7； 經(jīng)查表《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》可得，由于工件為HT200鋼，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，鑄件的尺寸公差為CT6級(jí)，于是就有十字接頭毛坯的尺寸公差為1.1mm。 根據(jù)以上分析可知：十字接頭毛坯件的理論尺寸經(jīng)計(jì)算得：φ40-2-1.3-0.3=φ36.7mm； 毛坯最大尺寸為φ36.7mm+0.55=φ37.25mm； 十字接頭毛坯件的理論最大尺寸經(jīng)計(jì)算得：φ36.7mm-0.55=φ36.15mm； 根據(jù)以上分析確定粗車工序尺寸為φ38.7mm； 十字接頭經(jīng)過精車后，尺寸與圖示相符。 第四章 十字接頭工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 4.1、確定定位基準(zhǔn) 4.1.1、確定粗基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)是開始加工工件的時(shí)候要用到的基準(zhǔn)，其選擇需要滿足一下幾點(diǎn)的需要： 1、一定要確保各個(gè)重要支撐孔的加工余量均勻分布。 2、在選擇一個(gè)面作為粗基準(zhǔn)時(shí)，需要確保工件的內(nèi)壁留有一定的余量。 4.1.2、確定精基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)的確定關(guān)系到整個(gè)零件的加工精度，是加工一個(gè)零件最重要的因素，所以在加工工件之前，一定要準(zhǔn)確無誤地確定工件的精基準(zhǔn)的確定。從十字接頭零件圖可知，十字接頭的兩組外圓端面最先就經(jīng)過了車削工序?qū)崿F(xiàn)，為了車十字接頭中間的那個(gè)的內(nèi)孔，必須選擇十字接頭的上面和已經(jīng)車削出來的內(nèi)孔面作為精基準(zhǔn)，因?yàn)檫@幾個(gè)工序都已經(jīng)加工出來了，并且有一定的精度，正好滿足了基準(zhǔn)的選定原則，符合十字接頭零件的加工工藝要求，只有這樣，才能加工出滿足圖紙尺寸的零件來。 4.2、工藝路線的確定 工藝路線的確定的合適與否直接關(guān)系到工件的加工的生產(chǎn)效率以及質(zhì)量，是機(jī)械加工中的第一要素，必要重點(diǎn)對(duì)待，在十字接頭這個(gè)零件中，我們必須遵循零件加工工藝的基本原則，即為先粗車后精車，在這里，我們先對(duì)十字接頭的兩組外圓端面進(jìn)行車削加工然后就是十字接頭零件的腰型凸臺(tái)以及兩組螺紋孔，最后就是鉆沉孔，最后拉溝槽。 根據(jù)十字接頭零件的特點(diǎn)，確定十字接頭的加工工藝路線如下： 方案一： 鑄坯 工序10：粗精車Φ400.039孔； 工序20：調(diào)頭車Φ40-Φ53孔左端面； 工序30：鉆擴(kuò)鉸Φ220.033內(nèi)孔及左端面,拉Φ220.033內(nèi)孔油槽； 工序40：調(diào)頭車Φ220.033孔右端面； 工序50：銑腰形平面； 工序60：鉆2-M10螺紋孔底孔2-Φ8.5， 鉆M6螺紋孔底孔Φ5，鉆油孔Φ3,锪孔口φ6深2； 工序70：攻M10，M6螺紋； 工序80：倒棱，去毛刺； 工序90：檢驗(yàn)； 方案二： 鑄坯 工序10：粗精車Φ400.039孔； 工序20：調(diào)頭車Φ40-Φ53孔左端面； 工序30：鉆擴(kuò)鉸Φ220.033內(nèi)孔及左端面,拉Φ220.033內(nèi)孔油槽； 工序40：調(diào)頭車Φ220.033孔右端面； 工序50：銑腰形平面； 工序60：攻M10，M6螺紋； 工序70：鉆2-M10螺紋孔底孔2-Φ8.5， 鉆M6螺紋孔底孔Φ5，鉆油孔Φ3,锪孔口φ6深2； 工序80：倒棱，去毛刺； 工序90：檢驗(yàn)； 方案三： 鑄坯 工序10：粗精車Φ400.039孔； 工序20：調(diào)頭車Φ40-Φ53孔左端面； 工序30：調(diào)頭車Φ220.033孔右端面； 工序40：鉆擴(kuò)鉸Φ220.033內(nèi)孔及左端面,拉Φ220.033內(nèi)孔油槽； 工序50：銑腰形平面； 工序60：攻M10，M6螺紋； 工序70：鉆2-M10螺紋孔底孔2-Φ8.5， 鉆M6螺紋孔底孔Φ5，鉆油孔Φ3,锪孔口φ6深2； 工序80：倒棱，去毛刺； 工序90：檢驗(yàn)； 其中，方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過程中會(huì)對(duì)零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時(shí)對(duì)零件的裝夾和拆卸較頻繁，時(shí)間耽擱較長，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由圖樣分析，該圖樣需要車削兩外圓端面的輪廓，在這里我們在車輪廓時(shí)選用外圓車刀，而鉆、擴(kuò)、鉸削內(nèi)孔時(shí)我們可以選擇錐柄麻花鉆，擴(kuò)孔鉆和機(jī)用鉸刀，量具可選用0--150mm為75-100mm的測量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺等。 4.4 確定切削用量及基本工時(shí) 4.4.1粗精車Φ400.039孔 1） 確定背吃刀量。由于粗加工單邊余量為1.3mm可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定進(jìn)給量。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為，以及工件直徑為時(shí) 按CK6140車床說明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。 根據(jù)CK6140車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力。 當(dāng)鋼的強(qiáng)度，，，，（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力為。 切削時(shí)的修正系數(shù)為，，故實(shí)際進(jìn)給力為 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故選的進(jìn)給量可用。 3）確定切削速度 當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀加工鋼料，，，切削速度 4）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為1.4mm，因?yàn)檐嚨兜牟牧蠟橛操|(zhì)合金，所以車刀的壽命T=60min。 5）確定車削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27與1.28中公式計(jì)算：=8.88m/min； 根據(jù)一下公式，可得： = 4.4.2 調(diào)頭車Φ40-Φ53孔左端面 本工序?yàn)檐嚘?0-Φ53孔左端面的工序，我們選擇機(jī)床：普通車床 CA6140，功率P=13kw； 刀具：選用高速鋼外圓車刀， 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)車削進(jìn)寬度的選擇 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)選擇進(jìn)給量 經(jīng)過查表可知：0.23 3)選擇車削的速度 經(jīng)查表可知 所以： 4)計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 5)計(jì)算車削力 根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠； 4.4.3 鉆擴(kuò)鉸Φ220.033內(nèi)孔及左端面,拉Φ220.033內(nèi)孔油槽 本工序?yàn)殂@擴(kuò)鉸Φ220.033內(nèi)孔，已知工件材料HT200，鑄件 在這里，機(jī)床的選用: 選用普通鉆床Z525，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用19麻花鉆，19.8擴(kuò)孔鉆，Φ22機(jī)用鉸刀，材料為高速鋼。 鉆頭基本參數(shù)為：；； 1)鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—42有 2)鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—42有 所以 3)計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 式中： 所以， 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 4.4.4調(diào)頭車Φ220.033孔右端面 已知加工材料為HT200，鑄件，有外皮，機(jī)床為CA6140型普通車床，工件裝卡在專用車床夾具中。 1）確定背吃刀量。由于粗加工單邊余量為1.75mm可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定進(jìn)給量。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為，以及工件直徑為時(shí) 按CA6140車床說明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。 根據(jù)CK6140車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力。 當(dāng)鋼的強(qiáng)度，，，，（預(yù)計(jì)）時(shí)，進(jìn)給力為。 切削時(shí)的修正系數(shù)為，，故實(shí)際進(jìn)給力為 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故選的進(jìn)給量可用。 3）確定切削速度 當(dāng)用硬質(zhì)合金車刀加工鋼料，，，切削速度 4）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為1.4mm，因?yàn)檐嚨兜牟牧蠟橛操|(zhì)合金，所以車刀的壽命T=60min。 5）確定車削速度和每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27與1.28中公式計(jì)算： =8.88m/min； 根據(jù)一下公式，可得： = 4.4.5銑腰形平面 本工序?yàn)榇帚娧纹矫?，半精銑腰形平面的工序，在這里，我們選擇銑床X5032作為銑削設(shè)備，加工刀具選擇硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) （1）粗銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》，取 銑削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》表，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 即 ：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》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(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）半精銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》2.4-73，取 銑削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》，可以知道4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時(shí) 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 4.4.6 鉆2-M10螺紋孔底孔2-Φ8.5， 鉆M6螺紋孔底孔Φ5，鉆油孔Φ3,锪孔口φ6深2 1）鉆、攻2-M10螺紋底孔2-Φ8.5 已知工件材料HT200，鑄件 在這里，機(jī)床的選用: 選用搖臂鉆床Z35，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用8.5麻花鉆 材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；； 1)鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—42有 2)鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—42有 所以 3)計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 式中： 所以， 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 2） 鉆M6螺紋孔底孔Φ5 已知工件材料HT200，鑄件在這里，機(jī)床的選用: 選用搖臂鉆床Z525，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用5麻花鉆，材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；； 1)鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—42有 2)鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—42有 所以 3)計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 式中： 所以， 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 3） 鉆油孔Φ3 如上情況，已知工件材料HT200，鑄件在這里，機(jī)床的選用: 選用搖臂鉆床Z525，功率P=1.5kw； 鉆頭的選擇: 選用5麻花鉆，材料為高速鋼 鉆頭基本參數(shù)為：；； 1)鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—42有 2)鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—42有 所以 3)計(jì)算切削深度 4)鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 式中： 所以， 5)計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠; 4）锪孔口φ6深2 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》，可以知道4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)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(jī)動(dòng)時(shí)間： 進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》2.4-66，刀桿伸出長度取100mm，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊中》，可以知道4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)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(jī)動(dòng)時(shí)間： 第五章 車孔夾具的設(shè)計(jì) 本夾具主要用來粗、精車的內(nèi)孔。其中孔表面粗糙度要為Ra。并作為左右端面垂直度的基準(zhǔn)，其質(zhì)量直接影響左右端面的精度。所以對(duì)特定的工序做專用的夾具，在某些方面來說，能夠大大提高生產(chǎn)率，和勞動(dòng)強(qiáng)度，能夠減少加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 5.1選擇定位基準(zhǔn) 參照十字接頭的零件圖，我們可以看出∮34，∮53外圓端面有一定的粗糙度要求，由于在車孔之前上平面已經(jīng)進(jìn)行了車削加工，所以選擇左右兩個(gè)側(cè)面作為定位基準(zhǔn)面，并且以同樣作為定位基準(zhǔn)來對(duì)工件進(jìn)行定位，限制工件的自由度，這樣工件就別限制了自由度，從而達(dá)到了定位的目的。 5.2分析誤差 工件的工序基準(zhǔn)為兩個(gè)外圓端面的定位，通過對(duì)沿著中心軸線車削加工的內(nèi)孔進(jìn)行車削加工，此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與壓板中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ； 本夾具采用十字接頭的內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，利用光面壓板和六角頭調(diào)節(jié)支撐件對(duì)稱壓著十字接頭零件來進(jìn)行十字接頭多個(gè)自由度的限制，并且限位狀態(tài)良好，能夠滿足工序要求，這樣就很好地對(duì)工件進(jìn)行了定位，從而很方便地對(duì)十字接頭零件進(jìn)行車削加工。 由相關(guān)機(jī)械加工手冊可知： 1 、分析定位誤差：在的前提下；夾具體距離定位孔距離為，高度為；有： 2 、分析夾緊誤差 ，由以上公式，我們知道： 于是就是接觸誤差的位移值為： ⑶、根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知：通常不超過 ⑷、相對(duì)誤差的分析：有 分析誤差的總數(shù)累加之和： 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5.3夾具的夾緊力和切削力的計(jì)算 由于孔的切削力各不相同，我們根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來選擇切削力，根據(jù)零件的工藝分析，在這里我們選擇∮19錐柄麻花鉆頭先鉆底孔，然后用∮19.8擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，最后用∮22機(jī)用鉸刀鉸孔至尺寸。其具體參數(shù)為： 由相關(guān)手冊和規(guī)范可得： 計(jì)算圓周切削分力： 式（3.1） 式中 通過查找相關(guān)圖表： 可得 因此有： 有： 同樣地，計(jì)算徑向切削分力的公式位 ： 其中： 有： 計(jì)算軸向切削分力的公式為： 其中： 即： 因此有： 通過以下公式來計(jì)算安全系數(shù)： 式中： 因此，有： 5.4夾緊元件及動(dòng)力裝置的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求保證夾具一定的先進(jìn)性且夾緊力并不是很大，所以采取螺旋夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后，通過推動(dòng)移動(dòng)壓板將工件夾緊。 整個(gè)壓緊裝置大致圖如下： 圖4-4 十字接頭車孔夾具裝配圖 5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 車孔的夾具，裝卸工件時(shí)，通過定位軸將工件的工藝孔放入定位銷中，保證工件的定位，然后將移動(dòng)壓板轉(zhuǎn)移到工件上方，通過壓板，將工件夾緊，然后車桿引導(dǎo)可以對(duì)工件進(jìn)行加工，加工完成后仍然通過將工件取走。 圖4-5 車孔夾具裝配圖 小 結(jié) 這段時(shí)間以來，通過查閱各種需要用到的資料，和以往老師們傳授的知識(shí)，通過日以繼夜的計(jì)算和繪圖，到如今論文總算完成了，心里充滿了各種感想。覺得做一門學(xué)問，真的不容易，需要花費(fèi)很多的時(shí)間和精力在上面，只有這樣，才能做得更好，才能使論文得到大家都認(rèn)可。做到這里，論文總算完成了，我覺得做一個(gè)零件的夾具設(shè)計(jì)，首先需要了解這個(gè)零件的作用以及使用場合，然后就是它的加工工藝，根據(jù)它最重要的加工工藝位置來做相對(duì)應(yīng)的夾具，這樣就很容易找到做夾具的切入點(diǎn)，通過定位基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)的選擇，從而設(shè)計(jì)出合理的有效的工裝夾具，這樣也便于實(shí)際生產(chǎn)。 參考文獻(xiàn) [1] 陳宏鈞,方向明,馬素敏 等編 典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8 [2] 王季琨,沈中偉,劉錫珍 主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 天津大學(xué)出版社 2004.1 [3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué) 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1991.3 [4] 李 洪 主編 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