購買設(shè)計請充值后下載,,資源目錄下的文件所見即所得,都可以點開預覽,,資料完整,充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。?!咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖,doc,docx為WORD文檔,有不明白之處,可咨詢QQ:1304139763
夾具夾緊力的優(yōu)化及對工件定位精度的影響 B Li 和 S N Mellkote 布什伍德拉夫機械工程學院 佐治亞理工學院 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計算最小 夾緊力 該剛體分析的主要限制因素是當出現(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 第 1 頁 共 15 頁 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載有限序列 李和 Melkote 19 和烏爾塔多和 Melkote 20 用接觸力學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 1 1 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 受到準靜態(tài)負載 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 iijjFkd 其中 j x y z 表示 在當?shù)刈幼鴺讼登芯€和法線方向的接觸剛度ij 第 2 頁 共 15 頁 圖1 彈簧夾具 工件接觸模型 表示在第i個ixyz 接觸處的坐標系 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ijd 和 切向力接觸 法線力接觸 ixFiyizF 1 2 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iPiR 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 in 2 1 3296 iiniPRE 其中 式中 和 是工件和夾具的彈性模量 22 11fw wEf w 分別是工件和材料的泊松比 f 切向變形 沿著 和 切線方向 硅業(yè)切力距ity iittx 或 者 ixiy 有以下形式 文獻 23 第 217 頁 iyQiix或 者 3 t28 ifi wiaG 其中 分別是工件和夾具剪切模量 1 3134ifi wPRE fGw 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 第 3 頁 共 15 頁 4 1 32 68 9iizREk 5 1 24jii iwxy zf kG 正常的力被假定為從 0 到 1000N 且最小二乘擬合相應(yīng)的 R2 值認定是 0 94 2 夾緊力優(yōu)化 我們的目標是確定最優(yōu)夾緊力 將盡量減少由于工件剛體運動過程中 局 部的夾緊和加工負荷引起的彈性變形 同時保持在準靜態(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)這個目標是通過制 定一個多目標約束優(yōu)化問題的問題 如下描述 2 1 目標函數(shù)配方 工件旋轉(zhuǎn) 由于部隊輪換往往是相當小 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TwwdXYZ wX wY 是 沿 和 三個正交組件 見圖 2 Zxgygz 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 2L 第 4 頁 共 15 頁 6 222wwwdXYZ 其中 表示一個向量二級標準 但是作用在工件的夾緊力會影響定位誤差 當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 TRRCXYZP 7 RC 其中夾緊力 是矢量 夾緊力的方向 矩陣 1 TLCC 1 TCLCRn 是夾緊力是矢量的方向余弦 和 coscosLiLiiin i i Li 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 gXYgZ 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 2 L 和最小zkii 的所有定位器正常剛度 相乘 并假設(shè)工件 取決于 zks xNyzgXY 的方向 各自的等效接觸剛度可有下式 計算gZ 111 XYZNNssszizizikk 和 得出 見圖 3 工件剛體運動 歸于夾緊行動現(xiàn)在可以寫成 wd 8 111XYZ TRRRwNNNsssziziziPPdkk 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 第一個目標函數(shù)可以寫為 2L 最小化 XYZ 222RRERCNNw111PP iii 9 第 5 頁 共 15 頁 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gXYgZ 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 二個目標函數(shù) 并給出 最小化 10 222iiiL CL CL Cx 111FFUW kkyziii TQ 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 W 完成 是遵守對角矩陣的 和Q1 LCxyzxyzcc 1iijjck 是所有接觸力的載體 TxyzzFF 如圖 3 加權(quán)系數(shù) 計算確定的基礎(chǔ)2L 2 2 摩擦和靜態(tài)平衡約束 在 10 式優(yōu)化的目標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 22iiixyszFF is 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 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 6 頁 共 15 頁 11 iiixyszF 假設(shè)準靜態(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 0F 0M 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iP 以下的 的約束表 i 1 2 L C 13 iP0i 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 yS i 1 2 L C 14 iyiPSA 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i 模型 可以寫成 最小化 15 12fTRCwQP 3 模型算法求解 式 15 多目標優(yōu)化問題可以通過求解約束 24 這種方法將確定的目標 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1f 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2f 2L1f 目標的選擇 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 2Lf 2L 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f 點的接觸力的計算只考慮第一個目標函數(shù) 即 雖然有這樣的接觸力 并不1f 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 7 頁 共 15 頁 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2L 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 12TfQ 由 11 14 得 RCwP 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RCwP 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 2L 索取決于所需的預測精度 和 有參考文獻 15 TwxyzTiiiziidrXYZ 2Klog 17 其中 表示上限的功能 完整的算法在如圖 4 中給出 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 8 頁 共 15 頁 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 9 頁 共 15 頁 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 佳的加工負荷獲得將由圖 4 算法獲得 這大大增加了計算負擔 并要求為選擇 的夾緊力提供標準 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 1optP2t3optPopt 考慮以下四個最壞加工負荷向量 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 10 頁 共 15 頁 max1axTXYZF 2maxaxTYXYZF 3maxaxTXYZF 4aTrXYZF 18 和 表示在 和 方向上的最大值 和 上gg 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maxXYmaxZ 有 222maxrXYZFF 雖然 4 個最壞情況加工負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 負載向量引入的誤差可忽略 因此 在這項工作中 四個載體負載適用于同一位置 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 max12 TiiijjcjPC 其中 是最佳夾緊力的四個情況下的加工負荷載體 C 1 2 C 是每ij ikjC 個相應(yīng)的夾具在第 i 個樣本點和第 j 負荷情況下力的大小 是計算每個負maxijP 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 maxkC k 1 2 C 20 maxikkjC 只要這些具備 就得到一套優(yōu)化的夾緊力 驗證這Tmaxax12C optP 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)optP 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 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 11 頁 共 15 頁 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 準靜態(tài) 加工負荷應(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gXY 方向上的移位 和自轉(zhuǎn) 見圖 2 gZTdwwXYZ Twxyz 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)Tiiixyzd 為相對于工件的質(zhì)量中心的第 i 個位置矢量定位點 坐標變換定理 TiirXYZ 可以用來表達在工件的位移 以及工件自轉(zhuǎn)idwwXYZ 如下 21 wxyz 1Tii iiRrd 其中 表示旋轉(zhuǎn)矩陣 描述當?shù)卦诘?i 幀相聯(lián)系的全球坐標系和 是一個1iR wcR 旋轉(zhuǎn)矩陣確定工件相對于全球的坐標系的定位坐標系 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 w wcR 22 w 1R1zyzxyx 方程 21 現(xiàn)在可以改寫為 23 TiiidRBq 其中 是經(jīng)方程 21 重新編排后變換得到的矩 ii ii10YBZ0Xi 陣式 是夾緊和加工導致的工件剛體運動矢量 yqTwwxzX 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 iFid 24 0 iiiKdzFotherws 其中 是在第 i 個接觸點由于夾緊和加工負荷造成的變形 意 Tiz 0iz 味著凈壓縮變形 而負數(shù)則代表拉伸變形 是表示在本地坐標iixyzKdagk 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 12 頁 共 15 頁 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 01Tze 動夾具 根據(jù)對外加工負荷 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 TyiiixFp 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 6 1i EF 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 1L C1 0iEiiiRFfr 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 rrTXYZmm 現(xiàn)在可以計算如下 27 rmBq 其中 是考慮工件中心加工點的位置向量 且rTmXYZ 100mmYBX 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)用于工件負載準靜態(tài)銑削序列 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 13 頁 共 15 頁 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 16L 和 全球坐標系 gXYgZ 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 四種情況下加工負荷載體 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 14 頁 共 15 頁 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 15 頁 共 15 頁 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 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 16 頁 共 15 頁 表 6 中 5 個坐標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載載體最后的夾緊力和負載 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2L 下形式 結(jié)果表明 最佳夾緊力所述加工 222 3RRRCXYZPP 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2L 件的夾具系統(tǒng)補充能量算法獲得 由于夾緊力和負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 負載到工件 他應(yīng)用于工件銑削負載一個序列 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 maxaxmax iiiiij yzrPP 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opt 2L 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 17 頁 共 15 頁 點的加權(quán)范數(shù) 的 和 繪制 2LmaxiPaxiymaxizaxirP 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opt 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2 緊力 則夾緊力需相應(yīng)設(shè)置 有比 相當大的加權(quán)范數(shù) 故 是一個inPopt 2LoptP 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2 提高工件的定位精度 圖 10 8 結(jié)論 該文件提出了關(guān)于確定多鉗夾具 工件受準靜態(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2L 整體模型 制定一個雙目標約束優(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 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 18 頁 共 15 頁 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 制造科學與工程雜志 1996 318 324 頁 3 P Chandra S M Athavale R E DeVor 和 S G Kapoor 負載對表面平 整度的影響 工件夾具制造科學研討會論文集 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 207 214 頁 1995 7 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)學算法 分析和合成 美國 ASME 工程學報工業(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)工程學報 1991 320 327 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 最大負荷標準 美國 ASME 工業(yè)工程雜志 1994 13 E C DeMeter 加工夾具最大負荷的性能優(yōu)化模型 美國 ASME 工 業(yè)工程雜志 1995 14 JH 復和 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 內(nèi)蒙古科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 第 19 頁 共 15 頁 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 對工件準靜態(tài)分析功能位移在加 工夾具的應(yīng)用程序 制造科學雜志與工程 325 331 頁 1996 網(wǎng)絡(luò)教育學院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 設(shè) 計 題 目 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及其銑槽夾具設(shè)計 學習中心 層 次 ??破瘘c本科 專 業(yè) 年 級 2010 年 秋 季 學 號 學 生 指導教師 完成日期 2013 年 月 日 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 內(nèi)容摘要 本論文完成了對 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 撥動叉類零 件廣泛應(yīng)用于各種機械的變速箱中 本文在詳細分析了零件加工的工藝規(guī)程及工 裝設(shè)計 從而實現(xiàn)定制中批量生產(chǎn)加工的工藝規(guī)程和工裝設(shè)計 就撥動叉的加工 工藝 分析了加工工藝的加工方案 最終確定了一套科學合理的加工路線 并在 以后的計算過程中 驗證了這套工序的合理性 最后 以銑 F 槽夾具設(shè)計為例 進行設(shè)計工裝 并做了切削力 夾緊力的分析計算 關(guān)鍵詞 撥動叉 加工工藝 切削用量 定位 夾具 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 I 目 錄 內(nèi)容摘要 I 引 言 1 1 概述 3 1 1 題目來源 3 1 2 設(shè)計的任務(wù) 5 2 零件工藝分析 6 2 1 零件的作用 材料 形狀特征 6 2 2 技術(shù)要求 6 2 3 設(shè)計基準 7 3 工藝過程設(shè)計 9 3 1 毛坯 零件綜合圖設(shè)計 9 3 2 工序判定 10 3 3 編制工藝卡 11 4 夾具設(shè)計 27 4 1 問題的提出 27 4 2 定位方案的確定 27 4 2 1 定位基準的選擇 27 4 2 2 定位方案的確定 27 4 3 切削力及夾緊力計算 29 4 4 定位誤差分析 30 4 5 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 31 4 6 夾具設(shè)計及操作簡要說明 32 5 結(jié)論 34 參考文獻 35 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 0 引 言 機械制制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè) 其發(fā)達程度體現(xiàn)了一個國家的科學技 術(shù)和社會生產(chǎn)力發(fā)展水平 目前 我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期 機械制造技 術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志 也是國際間科技競爭的重點 但機械制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié) 因此必須對我國機械制造業(yè)現(xiàn)狀進行進一步 的分析和研究 隨著科學技術(shù)的發(fā)展 中國制造成了我們耳熟能詳?shù)囊粋€詞 但同時 中國 制造也幾乎成為了劣質(zhì)產(chǎn)品的代名詞 由此可以看出 我們的產(chǎn)品質(zhì)量還有待提 高 這很大程度上取決于我們的制造工藝 但是我國普及率不高 尚在開發(fā) 掌 握之中 仍然是以傳統(tǒng)加工方式為主體 這就使得我們的工藝水平的提高受到限 制 夾具是在機械制造各行業(yè)的工藝過程中 用以固定加工對象 使之占有正確 位置 以便接受施工的一種工藝裝備 在機械加工中應(yīng)用最為廣泛的是金屬切削 機床上使用的夾具 稱其為機床夾具 無論是在機械加工 裝配 檢驗 還是焊 接 熱處理等冷 熱工藝中 以及運輸工作中都大量采用夾具 因此 夾具在機 械制造中占有很重要的地位 夾具是機械加工中不可缺少的部件 現(xiàn)代機床夾具主要朝著標準化 高效化 自動化 特殊化等方向發(fā)展 a 試驗機的發(fā)展方向是由制樣檢測向制品 即成品 半成品 檢測方向發(fā)展 這就要求與之相適應(yīng)的夾具由原用于標準試樣試驗的夾具向用于成品檢測的夾具 發(fā)展 b 夾具的使用向高效率 低勞動強度的方向發(fā)展 過去的夾具一般采用機械 鎖緊 費時費力 勞動強度大 效率低 隨著工作環(huán)境的改善 及大批量試驗 生產(chǎn)流水線隨機抽檢的 需要 夾具的夾緊方式由原來的機械夾緊向氣壓夾緊 液壓夾緊等方向發(fā)展 c 全自動夾具 從試樣尺寸測量到裝夾 再到開始試驗 最后出測試報告一 次完成 此類夾具成本很高 僅適用于大批量的相同試樣或成品的測試和檢驗 d 環(huán)境試驗 高低溫試驗 的增多 使用于高低溫的夾具增多 環(huán)境試驗 高 低溫箱 的增多 給夾具的設(shè)計增加了難度 我們知道高溫拉伸試驗國家標準都 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 1 有規(guī)定 圓試樣用螺紋 板試樣上有孔 由于連接方式固定 所以夾具的設(shè)計較 為簡單 但高低溫試驗卻不同 它一般是在高低溫箱中做試驗 它的試樣一般標 距短 一般為常溫試樣 這樣一來夾具就必須裝在高低溫箱內(nèi) 高低溫試驗一般 由于試驗機行程受限制 試驗機在裝標準夾具時行程 這就要求夾具體積小 又 要滿足試驗力 又要耐高溫 低溫 一般比較難設(shè)計 e 連續(xù)試驗夾具增多 由于過去一般是制樣檢測 試樣的拉伸 壓縮是分開 進行的 即拉伸 壓縮是用不同的夾具進行的 而現(xiàn)在成品檢測越來越多 試樣 在同一次試驗中又要受拉伸 又要受壓縮 又要有高的效率 只能用同一種夾具 既做拉伸又做壓縮 f 特殊行業(yè)用試驗夾具增多 隨著科學技術(shù)的發(fā)展 一些新興的行業(yè)對試驗 用夾具提出了新的要求 例如要求夾具結(jié)構(gòu)小 無磁性 耐腐蝕 在溶液中做試 驗 等等 C620撥動叉中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及其銑槽夾具設(shè)計是在完成了大學的全部課程 之后 進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用 使我對專業(yè)知識 技能有了進一步 的提高 為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ) 尤其是綜合設(shè)計能力 創(chuàng)新能力 工程實踐能力的培養(yǎng)與提高 同時也能夠使我們在計算機應(yīng)用 文獻查閱等方面 的技能得以提高 使我們對生產(chǎn)規(guī)程及工裝的作用更加深刻的熟悉與理解 并為 以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ) 由于個人能力有限 設(shè)計尚有許多不足之處 懇請各位老師給予指教 本人 將表示真誠的感謝 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 2 1 概述 撥動叉類零件廣泛應(yīng)用于機床 汽車 拖拉機等機械的變速箱中 作為變速 箱變速的控制元件 以其良好的操縱性和良好的穩(wěn)定性得到廣泛應(yīng)用 該零件的 制造工藝雖然簡單 但其過程涉及了機械加工工藝的多方面 具有一定代表性 本文將對該類零件的加工工序進行一次全面的闡述 1 1 題目來源 零件如圖 圖 1 1 撥動叉零件圖 一 零件圖分析 撥動叉是由一個帶矩形花鍵孔的柱體及其外圓面 180 方向上連有兩近似長 方體的板翼組成 如圖 1 1 所示 據(jù)其結(jié)構(gòu)形式分析 中間花鍵孔是使撥動叉轉(zhuǎn) 動的傳動連接部位 撥動叉的上端面是與其它零件連接的把合面 其下端有一槽 口 其主要作用是靠花鍵傳遞轉(zhuǎn)動力矩而轉(zhuǎn)動 從而帶動兩翼板的擺動 起到撥 動作用 花鍵聯(lián)接為多齒工作 承載能力高 對中性 導向性好 又因其齒根較 淺 應(yīng)力集中較小 軸與轂強度削弱小 矩形花鍵齒定心精度高 按 GB T 1144 1987 矩形花鍵尺寸 公差和檢驗 規(guī)定 其定心方式為小徑定心 撥動 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 3 叉上在垂直于圓柱面上還有一 M22 1 5 的螺絲孔 其作用是用螺栓可防止花鍵 軸的軸向串動 在上部翼板的側(cè)面上還有一 M10 且端面僅锪平的絲孔 其作用是 可當頂絲用 拆卸零件方便 撥動叉整體結(jié)構(gòu)尺寸不大 剛性較好 但形狀較為 復雜 使得結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性較差 二 生產(chǎn)類型 一 生產(chǎn)綱領(lǐng) 3000 件 每年 撥動叉 1 年產(chǎn)量 Q 生產(chǎn)綱領(lǐng) 每臺件數(shù) 1 備品率 1 廢品率 Q 3000 件 月產(chǎn)量 Q 12 250 件 Days 365 52 14 12 25 天 日產(chǎn)量 一天 3 班 月產(chǎn)量 Days 250 25 10 件 2 生產(chǎn)量類型的確定 查工藝人員手冊 輕型 100 公斤以內(nèi) 零件的生產(chǎn)性質(zhì) 中批 500 5000 大批 5000 50000 撥動叉的生產(chǎn)性質(zhì) 中批 考慮到保證產(chǎn)品按時定量完成 生產(chǎn)該產(chǎn)品的每一道工序的單件核算時間必 須小于生產(chǎn)節(jié)拍 工藝卡填寫過程考慮到客觀隨機因素的影響 將節(jié)拍乘 80 后 與單件核算時間比較 若大于生產(chǎn)節(jié)拍 就會造成完不成年產(chǎn)量 因此應(yīng)改用 多臺機床加工 二 中批量生產(chǎn)采用流水線 其工藝特點 1 毛坯特點 采用金屬模造型 毛坯精度及余量中等 2 機床設(shè)備及機床布置 通用機床 機床按零件類別分工段排列 3 夾具及尺寸保證 專用夾具 調(diào)整法和自動獲得法 如對刀塊 保證尺寸 4 刀具 量具 專用或標準刀具 量具 5 零件的互換性 多數(shù)互換 部分試配或修配 6 工藝文件的要求 編制詳細的工藝規(guī)程及關(guān)鍵工序的工序卡片 7 生產(chǎn)出率 中等 8 成本 中等 9 發(fā)展趨勢 采用成組工藝 三 加工設(shè)備 因為該零件為中批生產(chǎn) 所以工藝安排應(yīng)考慮工序適當集中 考慮零件成批 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 4 生產(chǎn) 產(chǎn)量比較大 綜合經(jīng)濟與生產(chǎn)效率等因素 確定加工設(shè)備為通用機床 采 用專用夾具 1 2 設(shè)計的任務(wù) 該零件加工至成品 需完成從毛坯選擇開始 編排工藝 工裝夾具設(shè)計以 及對該產(chǎn)品的說明書如下 1 毛坯 零件綜合圖 1 張 2 工藝過程卡片 1 套 3 夾具裝配圖 1 張 4 夾具體零件圖 1 張 5 說明書 1 份 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 5 2 零件工藝分析 2 1 零件的作用 材料 形狀特征 該零件為撥動叉 撥動叉屬輔助零件 通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合 滑套上面有凸塊 滑套的凸塊插入齒輪的凹位 把滑套與齒輪固連在一起 使齒 輪帶動滑套 滑套帶動輸出軸 將動力從輸入軸傳送至輸出軸 擺動撥叉可以控 制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離 達到換檔的目的 該撥叉采用 HT200 材料 灰鑄鐵可承受較大彎曲應(yīng)力 用于強度 耐磨性要 求較高的較重要的零件和要求保持氣密性的鑄件 有較好的耐熱性和良好的減振 性 鑄造性較好 該撥動叉的結(jié)構(gòu)較復雜 也適于用鑄造的方法制造 2 2 技術(shù)要求 圖 2 1 各加工面示意圖 零件的材料為 HT200 硬度適中 灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單 鑄造性能優(yōu)良 撥 動叉中間圓柱體連有兩翼板 以下是撥動叉需要加工的表面以及加工表面之間的 位置要求 參看圖 2 1 1 A 面 40mm Ra 為 6 4 m 2 B 面 35mm 對 A 面有垂直度要求 不垂直度為 0 02mm Ra 為 12 5 m 3 C 孔 30mm Ra 為 12 5 m 4 D 孔 花鍵 28H7 Ra 為 1 6 m 鍵槽 6H7 Ra 為 1 6 m 5 E 面 L B 88 22mm Ra 為 6 3 m Ra 為 12 5 m 6 F 槽 通槽 槽寬 18mm Ra 為 6 3 m 槽深 22mm 7 G 孔 M10 深 30mm C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 6 8 H 孔 M22 1 5 與 C 孔通 9 I 孔 絲孔 M8 10 L 面 對 F 槽有對稱度要求 不對稱度為 0 20 對 B 面有垂直度要求 不垂 直度為 0 10 11 M 孔 魚眼坑 26mm 深 3mm 2 3 設(shè)計基準 機械加工工序安排為先基準后其他 先面后孔 先主后次 先粗后精 根據(jù) 以上原則 擬訂基準 一 基準選擇的原則 1 粗基準原則 1 盡可能用精度要求高的主要表面作粗基準 2 不加工面作粗基準 且該面與要加工面有一定的位置精度要求 3 余量均勻原則 4 粗基準的表面要盡量光整 光潔 有一定的面積以便于裝夾 5 不能重復使用原則 2 精基準選擇原則 1 基準重合原則 盡可能使設(shè)計基準和原始基準重合 2 互為基準原則 兩個位置精度要求較高的表面互為基準 3 基準不變原則 統(tǒng)一基準 二 基準選擇 該撥動叉中間圓柱體雖然連有兩翼板 但它仍具有軸的一般加工規(guī)律 仍可 先車削端面 鉆 擴鉆中心孔等 然后以中心孔及端面定位 再加上其它面的定 位 便可加工其他部位等 但是 撥動叉也有它自己的特點 因為它形狀復雜 結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性差 技術(shù)要求高 所以應(yīng)該采取相應(yīng)的工藝措施 根據(jù)以上原則及對 零件的分析 擬訂出如下的定位基準 1 加工中心孔及其端面的定位基準 加工中心孔及其端面時 為保證中心孔及端面與外圓柱面和不加工端面間的 位置精度 同時也滿足粗基準的余量均勻原則 用外圓柱表面及不加工的中心孔 端面定位 外圓柱表面用長條 V 型鐵定四個自由度 不加工中心孔端面定一個自 由度 車削用這五個自由度就能滿足加工要求了 所選的長條 V 型鐵及不加工端 面定位加工中心孔后 按粗基準中不能重復使用原則就不再以其定位 長條 V 型 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 7 鐵的定位面因是鑄造成品面 也能滿足粗基準之盡可能用精度要求高的主要表面 作粗基準的原則 作粗基準的表面要盡量光整 光潔 有一定的面積以便于裝夾 這一粗基準原則在我們的長條 V 型鐵中也有所體現(xiàn) 一次裝夾就能加工出的花鍵 中心底孔能夠保證精度要求 同時 為了安放零件 用到預定位 V 型鐵 還有加 工過程中放有支撐架 2 加工頂端 底端處平面及槽口的定位基準 如上所述 按精基準選擇原則 基準重合原則 基準不變原則等銑削頂 部及底部平面及槽口時 定位基準為已加工成品的內(nèi)孔及其成品的端面 內(nèi)孔基 準同時也是設(shè)計基準 設(shè)計專用夾具 專用夾具包括對刀塊等 頂部端面或底部 槽口加工成品后也分別做精基準 以后所有的加工按精基準重合原則 基準不 變原則 直到最后拉削花鍵為止 全部用中心定位及已加工端為基準 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 8 3 工藝過程設(shè)計 3 1 毛坯 零件綜合圖設(shè)計 在仔細分析了零件的基礎(chǔ)上 選擇零件的加工方法 首先從毛坯開始 在毛 坯的選擇上 既要考慮它的工藝行 又要考慮到經(jīng)濟性 綜合兩項因素進行毛坯 的選擇 一 毛坯的選擇 毛坯的類型有 鑄件 鍛件 型材 焊接件 壓制件 沖壓件等 由于本零 件是中批生產(chǎn) 則優(yōu)先考慮鍛件和鑄件 雖然成本高 但提高了生產(chǎn)率 零件材 料為 HT200 零件在機床運行過程中所受沖擊不大 結(jié)構(gòu)又比較簡單 在考慮零 件的力學性能 形狀大小等因素后 選擇鑄件 圖 3 1 毛坯 零件綜合圖 二 造型方法及加工余量 鑄件采用機器造型 木模 精度等級選 8 級 查 金屬機械加工工藝人員手 冊 表 12 2 和 12 3 得 澆注頂面 側(cè)面的余量為 6mm 底面余量為 4mm 孔均 鉆出 三 繪制毛坯 零件綜合圖 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 9 在選擇了毛坯 確定了加工余量的基礎(chǔ)上 繪制毛坯 零件綜合圖 參看圖 3 1 3 2 工序判定 制定工藝路線得出發(fā)點 應(yīng)當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)已確定的情況下 可以考慮采用萬能性 機床配以專用工裝夾具 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率 以及提高零件的加工 質(zhì)量 一 工藝路線方案一 工序 粗車 半精車 A 面 鏜 D 孔 工序 粗銑平面 E 面 工序 粗銑 半精銑 E L 面 工序 粗銑槽 F 工序 車端面 B 并倒角 工序 鉆 G 孔 锪 M 孔 攻絲 工序 鉆 擴 H 孔 工序 鉆 I 1 和 2 孔 攻絲 工序 拉 C 孔 花鍵 工序 去毛刺 清理 工序 檢驗 二 工藝路線方案二 工序 粗車 半精車端面 A 鉆 擴 鉸 C 孔 鏜 D 孔 工序 粗銑 半精銑 E L 面 工序 粗銑槽 F 工序 鉆 G 孔并攻絲 锪 M 孔 工序 車端面 B 并倒角 鉆 擴 H 孔 工序 鉆 I1 I2 孔并攻絲 工序 拉 C 孔 花鍵 工序 去毛刺 清理 工序 檢驗 以上加工方案大致看來還是合理的 但是通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及 可能采取的加工手段之后 發(fā)現(xiàn)仍有問題 主要表現(xiàn)在如下幾點 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 10 1 總體上看方案二比方案一工序集中 工序間排列最優(yōu) 2 方案二中的工序 II 粗銑 半精銑 E L 面 而方案一只有粗銑平面 E 面 沒有經(jīng)過精銑 很難保證加工精度 3 方案二中的工序 I 鉆 擴 鉸 C 孔 而方案一只是鉆 C 孔 因為孔的粗 糙度要求 1 6 精度要求比較高 需經(jīng)鉆 擴 鉸 C 孔才能達到精度要求 4 方案二中的車端面 B 并倒角 鉆 擴 H 孔 加工完端面 直接加工孔 可以減少裝夾次數(shù) 提高加工效率 而方案一中車端面 B 并倒角后鉆 G 孔 锪 M 孔 攻絲 再鉆 擴 H 孔 方案一工序安排比較散亂 多次裝 夾 5 方案二中把鉆 擴 鉸 C 孔 鏜 D 孔放在一起加工 這樣安排的好處更 有利用工序集中 而方案一是分開加工的 經(jīng)過上述分析 為了保證零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求 降低生產(chǎn)成本 集中工序 提高生產(chǎn)率 選擇工藝路線方案二為本撥動叉的工藝 生產(chǎn)路線 3 3 編制工藝卡 在分析了零件 繪制了毛坯 零件綜合圖 對工序進行判定了以后 計算了 切削用量 功率以及工時 工藝編制詳細情況 見附件工藝卡 一 切削用量及功率計算 工序 粗車 半精車端面 A 鉆 擴 鉸 C 孔 鏜 D 孔 機床 臥式車床C620 P 7 5kw 主軸轉(zhuǎn)速 11 5 1200r min 變速級數(shù) 24級 1 223則查 機械制造裝備設(shè)計 表3 6得該車床標準轉(zhuǎn) 241 0 5 速列為 11 5 14 17 21 25 31 38 47 57 70 86 105 130 158 195 240 300 355 435 535 655 800 980 1200 一次安裝 工步1 粗車端面A至111mm a p 5mm Ra為12 5 m 1 刀具 90 偏頭端面車刀 GB5343 85 YG6 Kr 90 2 切削用量 功率計算 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 11 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 15得 f 0 7mm 表14 1速度公式 公式3 3 11 4 015 2 0fatCvp 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 60min 代入公式3 3 11得 86 67m min0 2 150 4 367v 則轉(zhuǎn)速 531r mind n 1 8 4 最接近轉(zhuǎn)速593 則取n 593r min 則 實際速度 96 82m min10 nv 3 52910 每分進給 415 1mm59 7nf 切削力 3100 0 5zpNCaf 75 0 Nm 功率為 5 00kw6 vP82 9631 選擇機械傳遞效率為0 8 6 25kw 7 5kw 05kw 因為 實際使用切削功率小于臥式車床C620電機額定功率 則所選機床合適 工步2 半精車A面至110mm a p 1mm Ra為6 3 m 1 刀具 同工步1 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 15得 f 0 4mm 表14 1速度公式 公式3 3 11 4 015 2 0fatCvp 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 60min 代入公式3 3 11得 111 95m min0 2 150 436v 則轉(zhuǎn)速 685r mindn 1 9 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 12 則取n 593r min 則 實際速度 96 82m min10ndv 1059324 3 每分進給 237 2mm59 nf 切削力 19330 75zpNCaf 75 04 Nm 功率為 3 12kw6vP 82613 選擇機械傳遞效率為0 8 3 9 kw 0kw 7 5kw 因為 實際使用切削功率小于臥式車床C620電機額定功率 則所選機床合適 工步3 鉆C 孔至 22mm ap 11mm 1 刀具 高速鋼錐柄麻花鉆d 22 L 35 l 200 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 33得d 16 f 0 35mm 表14 29速 度公式 公式3 3 9 4 0125 6ftdv 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 60min 代入公式3 3 9 30 08m min 0 25 1463v 則轉(zhuǎn)速 599r mindn 10 8 n取876r min 則 實際速度 44m min10nv07614 3 每分進給 306 6mmf 5 876 扭矩 2321220 Md8 0235 Nm 實際功率 2 137186 nP 6 17 kw 選擇機械傳遞效率為0 8 2 6620 kw 因為 實際使用切削功率小于臥式車床C620電機額定功率 則所選機床合適 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 13 工步4 擴C 孔至 23 2 a p 0 6mm 1 刀具 高速鋼錐柄擴孔鉆 GB4256 84 d 23 4 l 281 l 160 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 37 14 41得d 23 4 f 0 7mm 表14 29速度公式 公式3 3 10 5 03 21fatdvp 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 30min 代入公式3 3 10得 30 135m min 0 20 3 1547v 則轉(zhuǎn)速 565r mindn 1 轉(zhuǎn)速取362r min 則 實際速度 2 66m min10nv 103624 每分進給 254mmnf 7 362 扭矩 147420 5 884pMdaf 8 074 23 Nm 實際功率 0 56716 nP 6 1 kw 選擇機械傳遞效率為0 8 0 7kw 7 5kw05 8kw 因為 實際使用切削功率小于臥式車床C620電機額定功率 則所選機床合適 工步5 鉸C 孔至 23 4 Ra3 2 m ap 0 1mm 刀具 錐柄機用鉸刀 GB1133 84 d 23 4 L 241 l 66 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 40 14 47 得d 23 4 f 0 1 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 20min 代入公式3 3 10得 36 52m min5 03 21fatdvp 5 03 214 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 14 則轉(zhuǎn)速 497r mindvn 10 4 23 56 n最接近86 轉(zhuǎn)速取n 86r min 則 實際速度 6 318m min10dnv 0864 23 每分進給 86 0 1 8 6mmf 扭矩 3127 830 75 8846pMdaf 8 075 014236 Nm 實際功率 0 0281 nP 6 kw 選擇機械傳遞效率為0 8 實際 0 035 7 5kw 所選機床合適 8 02 工步6 粗鏜D孔至 30 a p 3 3mm Ra12 5 m 1 刀具 通孔鏜刀 YG6 Kr 45 L 150 l 60 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 7得 f 0 7mm 表14 1速度公式 公式3 3 12 2 015 2 0fatCvp 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 60min 代入公式3 3 12得 88 14m min2 015 02 736 v 則轉(zhuǎn)速 935r mindn 10 4 8 則轉(zhuǎn)速取n 1400r min 則 實際速度 131 88m min10ndv 3 401 每分進給 mm987 f 切削力 13610 50 75234pNCzaf Nm C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 15 功率為 2 99kw60NvP 08 13 選擇機械傳遞效率為0 8 3 75kw 927 5kw 實際使用切削功率小于臥式車床C620電機額定功率 則所選機床合適 工序 粗銑 半精銑E L面 機床 臥式銑床X63 P 10kw 主軸轉(zhuǎn)速 30 1500r min 變速級數(shù) 18級 則查 機械制造裝備設(shè)計 表3 6得該銑床標準轉(zhuǎn)26 1305 18 速列為 30 37 5 47 5 60 75 95 118 150 190 236 300 375 475 600 750 950 1180 1500 一次安裝 工步1 粗銑E至51mm L至21mm ap 21mm Ra為12 5 m 1 刀具 直齒三面刃銑刀 GB1117 85 W18Cr4V D 100 d 32 B 25 I 18 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 83得f 2 7mm 表14 67 速度公式 公式3 1 15 1 024 5 01 3zaftdvezp 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 160min 則代公式3 1 15得 15 7m min1 02 04 5 01 326 v 則 156 25r mindn 10 34 0 轉(zhuǎn)速取n 95r min 則 實際速度 9 55m min10dnv 095324 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 16 每分進給 4617mmznfZ 102 95 有效功率 nZafdPezp 65 83 7 4 1 103952 6 0 01 5 2 13kw 2 662 1308kw 0k 所選機床合適 工步1 半精銑E至50mm L至22mm ap 22mm Ra為6 3 m 1 刀具 直齒三面刃銑刀 GB1117 85 W18Cr4V D 100 d 32 B 25 I 18 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 83得f 2 7mm 表14 67 速度公式 公式3 1 15 1 024 5 01 3zaftdvezp 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 160min 則代公式3 1 15得 20m min1 02 04 5 01 326 v 則 199r mindn 10 34 轉(zhuǎn)速取n 119r min 則 實際速度 11 96m min10dnv 019324 每分進給 321 3mmf 7 9 有效功率 nZafdPezp 65 083 1 054 1 92kw 選擇機械傳遞效率為0 8 2 4kw 則所選機床合適 9208kw 10k C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 17 工序 粗銑F 槽 機床 同工序 一次安裝 粗銑F 槽 ap 18mm Ra為6 3 m 1 刀具 成型三面刃銑刀 D 125 B 18 d 32 I 22 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 83得f 2 7mm 表14 67 速度公式 公式3 1 15 1 024 5 01 3zaftdvezp 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 160min 則代公式3 1 15得 7 55m min 0 20 15 40 1366v 則 r mindn 10 24 37 轉(zhuǎn)速取n 75r min 則 實際速度 7 536m min10dnv 075324 每分進給 mm 1 75 f 有效功率 nZafdPezp 65 083 7 049 3 2102 265 083 1 5 4 9 選擇機械傳遞效率為0 8 6 125 所選機床合適 4 908kw k 工序 鉆G孔并攻絲 锪M孔 機床 立式鉆床Z5025 P 1 5kw 主軸轉(zhuǎn)速 50 2000r min 變速級數(shù) 9級 則查 機械制造裝備設(shè)計 表3 6得該鉆床標準轉(zhuǎn)速6 1502 1 列為 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 18 50 80 125 200 315 500 800 1250 2000 一次安裝 工步1 鉆G孔至 9 5 深10mm ap 4 25mm 1 刀具 高速鋼直柄短麻花鉆 GB1435 85 d 9 5 L 84 l 40 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 33得d 9 5 f 0 35mm 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 30min 代入公式3 3 9得 28 69m min4 0125 6ftdv 4 0125 0396 則轉(zhuǎn)速 961 7r mindn 10 938 則取轉(zhuǎn)速n 1058r min 則 實際速度 31 56m min10dnv 1058 943 每分進給 370 3mmf 58 扭矩 8183 1620 Md8 0235 9 Nm 實際功率 0 9077186 nP 6 17 kw 選擇機械傳遞效率為0 8 所選機床合適 38 0kw5 工步2 锪M孔至 26 深3mm ap 1mm 1 刀具 高速鋼帶可換導拄錐柄平底锪 GB4261 84 D 26 l 180 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 37 14 41得d 26 f 0 15mm 表14 29速度公式 公式3 3 10 5 03 21fatdvp 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 30min C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 19 代入公式3 3 10得 26 7m min5 03 0 216 v 則轉(zhuǎn)速 518r mindn 14 轉(zhuǎn)速取490 r min 則 實際速度 40m min10ndv 104926 3 每分進給 73 5mmf 5 49 扭矩 48040 7 88pMdaf 8 075 0126 Nm 實際功率 0 2516 3nP 3 49 kw 選擇機械傳遞效率為0 8 0 31 所選機床合適 8 025kw15 工步3 G孔攻絲至M10 深10mm ap 1 4mm 1 刀具 粗柄帶頸機用絲錐 GB3464 83 M10 d 10 L 80 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 90得d 10mm f 1 7 表14 29速度公式 公式3 3 14 ym xptCvd0 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 30 代入公式3 3 14得 6 9m min 1 20 693v 則轉(zhuǎn)速 220r min4 10 dn 則轉(zhuǎn)速取n 166r min 則 實際速度 5 2m min10dnv 0164 3 每分進給 282 2mmf7 6 扭矩 12933 90 5 884pMdaf 8 07146 Nm C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 20 實際功率 0 2270186 3MnP 36 170892 kw 選擇機械傳遞效率為0 8 0 275 所選機床合適 kw5k 工序 粗車端面B 鉆H孔并攻絲 一次安裝 設(shè)備 臥式車床C620 P 7 5kw 主軸轉(zhuǎn)速 11 5 1200r min 變速級數(shù) 24級 1 223則查 機械制造裝備設(shè)計 表3 6得該車床標準轉(zhuǎn)速列為 241 0 5 11 5 14 17 21 25 31 38 47 57 70 86 105 130 158 195 240 300 355 435 535 655 800 980 1200 工步1 粗車端面B至36mm ap 6mm Ra為12 5 m 1 刀具 同工序 工步1 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 15得 f 0 7mm 表14 1速度公式 公式3 3 11 4 015 2 0fatCvp 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 60min 代入公式3 3 11得 86 27m min4 015 02 76 3 v 則轉(zhuǎn)速 528r mind n 10 8 則取n 735r min 則 實際速度 80 77m min10 ndv 107354 每分進給 mm 735 f 切削力 3553 9 0 zpNCaf 75 064 Nm C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 21 功率為 4 78kw60 NvP 607 8935 選擇機械傳遞效率為0 8 5 98 所選機床合適 4kw5kw 工步2 鉆H孔至 19 1 刀具 高速鋼直柄短麻花鉆 GB1435 85 d 19 L 127 l 64 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 33得d 19 f 0 6mm 表14 29速度公 式 公式3 3 9 4 0125 6ftdv 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 60min 代入公式3 3 9 25 38m min4 0125 06 9 v 則轉(zhuǎn)速 425r mind n 1 38 n取386r min 則 實際速度 23 028m min10 dnv 0386194 每分進給 213 6mmf 386 扭矩 5041320 Md8 02619 Nm 實際功率 2 04786 3nP 3 1754 kw 選擇機械傳遞效率為0 8 2 55kw 所選機床合適 8 02kw75 工步4 H孔攻絲至M22 ap 1 5mm 1 刀具 粗柄帶頸機用絲錐 GB3464 83 M22 1 5 d 22 L 128 l 38 2 切削用量 功率計算 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 22 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 90得d 22 f 1 78mm 表14 29速度公式 公式3 3 14 ym xptCvd0 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 30min 代入公式3 3 14得 6 5m minym xptvd0 則轉(zhuǎn)速 95r mindn 1024 35 6 則轉(zhuǎn)速取n 86r min 則 實際速度 5 94m min10dnv 08624 3 每分進給 153 08mmf7 86 扭矩 401450 5 84pMdaf 8 075 01246 Nm 實際功率 0 3671 3nP 36 kw 選擇機械傳遞效率為0 8 0 45 所選機床合適 8 06kw1 5 工序 鉆I1 I2 孔并攻絲 機床 同工序 一次安裝 工步1 鉆I1 孔至 7 ap 3 3mm 1 刀具 高速鋼直柄短麻花鉆 GB1435 85 d 7 L 74 l 34 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 33得d 7 f 0 22mm 表14 29速度 公式 公式3 3 9 4 0125 6ftdv 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 60min C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 23 代入公式3 3 9 29 28m min4 0125 0 2567 v 則轉(zhuǎn)速 1332r mindn 104 389 n取1504r min 則 實際速度 33 05m min10nv 10547 每分進給 330 88mmf2 54 扭矩 306420 8Md8 027 Nm 實際功率 0 49716 3nP 36 154 kw 選擇機械傳遞效率為0 8 0 6125 所選機床合適 8 049kwk 工步2 鉆I2 孔至 7 同工步1 工步3 I1 孔攻絲至M8 ap 0 7mm 1 刀具 高速鋼粗牙普通螺紋絲錐 GB3464 83 d 8 L 72 L1 30 2 切削用量 功率計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表14 90得d 8mm f 0 7mm 表14 29速度公式 公式3 3 14 ym xptCvd0 查 切削用量簡明手冊 表3 8得t 30min 代入公式3 3 14得 10 52m minym xptvd0 則轉(zhuǎn)速 416r mindn 10 84 3521 則轉(zhuǎn)速取n 409r min 則 實際速度 10 27m min10dnv 0498 3 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 24 每分進給 286 3mmnf 7 049 扭矩 3879 5 886pMdaf 8 075 046 Nm 實際功率 0 17701 3nP36 19 kw 機械效率定0 8 0 2125 小于機床的電機功率 此機床合適 8 kw 5k 工步4 I2 孔攻絲至M8 同工步3 工序 拉花鍵 C 機床 臥式內(nèi)拉床L6110 P 17kw 電機轉(zhuǎn)速 980r min 一次安裝 拉C孔至 28H7 Ra1 6 ap 0 05mm 1 刀具 矩形齒花鍵拉刀 W18Cr4V D 28 L 880 L1 6 Z 6 2 切削用量 功率計算 查表14 118 14 121得 切削速度 v 4 m min ap 0 05則拉削力為148N 當 N 148時 查表得 P 9 9kw 比較功率 機械效率按0 8計算 12 38 所選機床合適 9 08kw 17kw 工序 去毛刺 清洗 工序 檢驗 二 工時計算 各工序所用時間表 時 間 工 序 準備終結(jié) 時間 基本 時間 輔助 時間 工作地點服 務(wù)時間及生 理時間 單件 時間 單件核 算時間 工序 0 16 3 22 0 64 1 55 5 41 5 57 工序 0 05 0 94 0 19 0 45 1 58 1 63 工序 0 03 0 6 0 12 0 29 1 1 03 工序 0 33 0 66 0 13 0 31 1 11 1 44 工序 0 05 1 02 0 2 0 49 1 71 1 76 工序 0 04 0 77 0 15 0 37 1 29 1 33 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 25 工序 0 007 0 14 0 03 0 07 0 23 0 24 準備終結(jié)時間 公式3 3 3 bneT 4 基本時間 公式3 3 4 flT21 輔助時間 公式3 3 5 ba5 服務(wù)時間 公式3 3 6 4arsT 單件時間 公式3 3 7 rsabpT C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 26 4 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 需要設(shè)計專用夾具 為保證加工質(zhì)量 了提高生產(chǎn)率 在普通夾具不適用的情況下需要專用非標準的 夾具 論文設(shè)計了銑 F 槽工序的銑床夾具 刀具為直齒三面刃銑刀 4 1 問題的提出 本夾具主要用于銑 F 槽 精度要求不高 為此 只考慮如何提高生產(chǎn)效率上 精度則不予考慮 因為 18mm 槽面和 8 中心線孔有垂直度要求 因此我們要以已 加工的中心孔為定位基準 4 2 定位方案的確定 4 2 1 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準 定位基準的選擇必須合理 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 基準選擇不當往 往會增加工序或使工藝路線不合理 或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的 加工精度 特別是位置精度 要求 因此我們應(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 此零件圖沒有較高的技術(shù)要求 也沒有較高的平行度和對稱度要求 所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率 降低勞 動強度 提高加工精度 中心孔已加工好 為了使定位誤差減小 選擇已加工好 的中心孔和其端面作為定位基準 來設(shè)計本道工序的夾具 以兩銷和已加工好的 中心孔及其端面作為定位夾具 為了提高加工效率 縮短輔助時間 決定用簡單 的螺母作為夾緊機構(gòu) 4 2 2 定位方案的確定 如果要使零件自由體在空間有一個確定的位置 就必須設(shè)置相應(yīng)的六個約束 分別限制剛體的六個運動自由度 如果工件的六個自由度都加以限制了 工件在 空間的位置也就完全被確定下來了 加工銑削方向如下圖所示 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 27 圖 4 1 銑削方向示意圖 本次夾具選擇用心軸定位 下端用定位擋銷 一個端面限制三個自由度 心 軸限制兩個自由度 定位擋銷限制一個自由度 這樣空間的六個自由度就限制完 全了 同時采用螺母夾緊方式夾緊 定位方案如下圖所示 圖 4 2 定位方案示意圖 定位簡圖如下圖所示 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 28 圖 4 3 定位簡圖 4 3 切削力及夾緊力計算 1 刀具 采用鋸片銑刀 120mm z 24 用兩把鋸片銑刀保證同時安裝在主軸 上面中間用隔套把兩把銑刀隔開 保證兩把銑刀之間距離為 7mm 這樣就可以一 次銑出兩個面 并且尺寸易保證 機床 x61W 型萬能銑床 由 3 所列公式 得 FV zwqueyXpFndafC0 查表 9 4 8 得其中 修正系數(shù) 0 1 vk 3F83 FF z 24 65 0 yuPaF 代入上式 可得 F 889 4N 因在計算切削力時 須把安全系數(shù)考慮在內(nèi) 安全系數(shù) K 4321K 其中 為基本安全系數(shù) 1 5 為加工性質(zhì)系數(shù) 1 12 為刀具鈍化系數(shù) 1 13 為斷續(xù)切削系數(shù) 1 14K 所以 NF7 15 2 夾緊力的計算 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 29 選用夾緊螺釘夾緊機 由 FKfN 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù) 取 25 01 f F G G 為工件自重zP fF4 3521 夾緊螺釘 公稱直徑 d 15mm 材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6 8 級 MPaB06 MPaBs4801 螺釘疲勞極限 B9263 2 1 極限應(yīng)力幅 kma751li 許用應(yīng)力幅 PaSa li 螺釘?shù)膹姸刃:?螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s s 3 5 4 取 s 4 得 MPa120 滿足要求 8 24cHdF Nc53 1 經(jīng)校核 滿足強度要求 夾具安全可靠 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊 調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置 即可指定可靠的夾緊力 4 4 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為一平面和兩定位銷 孔與銷間隙配合 工件的工序基 準為孔心 當工件孔徑為最大 定位銷的孔徑為最小時 孔心在任意方向上的最 大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量 本夾具是用來在銑床上加工 所以工件 上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸 此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方 向上的最大變動量為孔徑公差多一半 工件的定位基準為孔心 工序尺寸方向與 固定接觸點和銷中心連線方向相同 則其定位誤差為 0 12 30 2 67DYzTd 式中 定位副間的最小配合間隙 mm 工件圓孔直徑公差 mm 定位銷外圓直徑公差 mm Td 本工序采用一定位銷 一擋銷定位 工件始終靠近擋銷的一面 而定位銷的 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 30 會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力 因此 工件不在在定位銷 正上方 進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差 但是 由于加工是自由公差 故應(yīng)當 能滿足定位要求 4 5 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中 一般使用兩個 其距離盡可能布置的遠 些 通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合 使夾具上定位元件的工作表面對于 工作臺的送進方向具有正確的位置 根據(jù) GB2207 80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示 o 圖 4 4 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù) T 形槽的寬度 a 25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下 表 4 1 定向鍵數(shù)據(jù)表 夾具體槽形尺寸 B 2B2h 公稱 尺寸 允差 d 允差 4 L H h D 1 公稱尺寸 允 差 D 25 0 014 0 045 40 14 6 15 6 24 0 0 23 7 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成 用來確定刀具與夾具的相對位置 由于本道工序是完成后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銑加工 所以選用直角對 刀塊 直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 31 圖 4 5 對刀塊圖 塞尺選用平塞尺 其結(jié)構(gòu)如下圖所示 標 記 四 周 倒 圓 圖 4 6 平塞尺圖 塞尺尺寸為 公稱尺寸 H 允差 d C 3 0 006 0 25 4 6 夾具設(shè)計及操作簡要說明 如前所述 在設(shè)計夾具時 應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉 應(yīng)使夾具結(jié) 構(gòu)簡單 便于操作 降低成本 提高夾具性價比 本道工序為銑床夾具選擇了壓 緊螺釘夾緊方式 本工序為銑切削余量小 切削力小 所以一般的手動夾緊就能 達到本工序的要求 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 32 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊 夾具的夾緊力不大 故使用手動夾緊 為了提高生產(chǎn)力 使用快速螺旋夾緊 機構(gòu) 裝配圖附圖 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 33 5 結(jié)論 C620 撥動叉作為變速機構(gòu)中的常用零件 以其經(jīng)濟性與實用性還將長期存 在 工序間采用專用夾具 雖然設(shè)計周期有所延長 但大大縮短了生產(chǎn)周期 提 高了生產(chǎn)效率 同時提高了加工精度 降低了產(chǎn)品的不合格率 隨著技術(shù)的不斷 更新 工藝的不斷完善 撥叉類零件的加工方法也將取得長足發(fā)展 畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了 時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的 通過 這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論 不再是紙上談兵 而是將理論 和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計 使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計 的步驟和要領(lǐng) 使我們更好的利用圖書館的資料 更好的更熟練的利用我們手中 的各種設(shè)計手冊和 AUTOCAD 等制圖軟件 為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ) 畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的 還應(yīng)該更好 的做到理論和實踐的結(jié)合 因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導 使我們 學到了好多 也非常珍惜學院給我們的這次設(shè)計的機會 它將是我們畢業(yè)設(shè)計完 成的更出色的關(guān)鍵一步 C620 撥動叉 中批生產(chǎn)工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 34 參考文獻 1 盧秉恒 趙萬華 洪軍 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機械工業(yè)出版社 1999 91 111 195 199 2 胡宜明 孟淑華 機械制圖 高等教育出版社 2001 23 45 101 105 3 馮辛安 黃玉美 關(guān)慧貞 機械制造裝備設(shè)計 機械工業(yè)出版社 2006 77 4 浦林祥 金屬切削機床夾具設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社 1984 189 205 220 260 5 趙如福 金屬機械加工工藝人員手冊 上??茖W技術(shù)出版社 1990 678 751 834 877 1056 1163 6 王光斗 王春福 機床夾具設(shè)計手冊 上??茖W技術(shù)出版社 2001 121 156