汽車板簧半耳加工工藝及夾具設計（通過答辯全套含CAD圖紙）
汽車板簧半耳加工工藝及夾具設計（通過答辯全套含CAD圖紙）,汽車,板簧半耳,加工,工藝,夾具,設計,通過,答辯,全套,cad,圖紙
江陰職業(yè)技術學院
畢業(yè)設計
課 題：
汽車板簧半耳加工工藝及夾具設計
專 題：
專 業(yè)：
機械制造及自動化
學 生 姓 名：
班 級：
學 號：
指 導 教 師：
完 成 時 間：
摘 要
本設計汽車板簧半耳零件加工過程的基礎上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設計遵循的原則是先加工面后加工孔表面?？准庸て矫娣置黠@的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。的基礎上，通過輸入輸出底面作一個良好的基礎過程的基礎。主要的流程安排是支持在定位孔過程中的第一個，然后進行平面和孔定位技術支持上加工孔。整個過程是一個組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機構，因此，更高的生產力，對于大批量，滿足設計要求。
關鍵詞：汽車板簧半耳類零件；工藝；夾具；
ABSTRACT
Basic process of machining the crankcase of the pump body. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. Based on the basic input and output, the bottom surface as a good foundation process. The main flow arrangement is supported in the positioning hole of the first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, higher productivity, for large quantities, to meet the design requirements.
Keywords: crankcase pump body parts; technology; fixture;
III
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT III
第一章 加工工藝規(guī)程設計 1
1.1 零件的分析 1
1.1.1 零件的作用 1
1.2加工的問題和設計所采取措施 2
1.2.1 孔和平面的加工順序 2
1.2.2 孔系加工方案選擇 2
1.3 汽車板簧半耳加工定位基準的選擇 3
1.3.1 粗基準的選擇 3
1.3.2 精基準的選擇 3
1.4 汽車板簧半耳加工主要工序安排 4
1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定 5
1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 6
1.7 時間定額計算及生產安排 12
第二章 鏜Φ32孔夾具設計 16
2.1 研究原始質料 16
2.2 定位、夾緊方案的選擇 16
2.3切削力及夾緊力的計算 16
2.4 誤差分析與計算 17
2.5 夾具體的設計 18
2.6 夾具設計及操作的簡要說明 20
第3章 鉆Φ8孔夾具設計 21
3.1 研究原始質料 21
3.2 定位、夾緊方案的選擇 21
3.3切削力及夾緊力的計算 21
3.4 誤差分析與計算 23
3.5 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 24
3.6 確定夾具體結構和總體結構 26
3.7 夾具設計及操作的簡要說明 27
總 結 29
參考文獻 30
致 謝 31
V
30
第一章 加工工藝規(guī)程設計
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
題目給出的零件是汽車板簧半耳。汽車板簧半耳零件的加工質量，并確保組件正確安裝。因此，汽車板簧半耳加工質量不但影響裝配精度和運動精度，又影響精度，性能和壽命。
1.1.2 零件的工藝分析
由汽車板簧半耳零件圖可知。汽車板簧半耳是一個殼體零件，分別安裝在五個平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：
由汽車板簧半耳零件圖可知。通汽車板簧半耳零件圖顯示。分別安裝在五個平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔。可分三組加工表面。分析如下：
由汽車板簧半耳零件圖可知。現(xiàn)分析如下：
主要加工表面有以下5個主要加工表面;
1.端面 通過粗銑精銑達到1.6精度要求
2.內圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達到6.3的精度要求
3.內表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求
4.底面 通過粗銑直接使底面精度達到12.5
5. 凸臺端面 在凸臺端面使其達到12.5的精度要求
1.2加工的問題和設計所采取措施
由以上分析可知。汽車板簧半耳零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應對孔與平面間的關系。由于是大生產量生產。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。
1.2.1 孔和平面的加工順序
汽車板簧半耳類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面處理。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而為孔加工提供前提，也有利于保護刀具。
1.2.2 孔系加工方案選擇
通過汽車板簧半耳的加工方案，應選擇符合加工方法，加工精度和加工設備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經(jīng)濟因素。了滿足精度和生產率的要求，應選擇在的最終價格。
根據(jù)基汽車板簧半耳部要求顯示和生產力的要求，目前應用在鏜床夾具鏜床組合適于。
（1）鏜套加工
在大批量生產中，加工管底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。
鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產效率很高。結構復雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。
（2）用坐標鏜方法
在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。
隨著坐標鏜削的方法，需要汽車板簧半耳的和在直角坐標轉換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。
1.3 汽車板簧半耳加工定位基準的選擇
1.3.1 粗基準的選擇
基準的選擇應滿足下列要求：
（1）保證每個重要支持均勻的加工余量；
（2）保證零件和管壁有一定的差距。
為了滿足要求，主要支持應作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。
1.3.2 精基準的選擇
從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準的選擇應能確保在整個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準，但因它是對垂直主軸承孔的基礎。
1.4 汽車板簧半耳加工主要工序安排
工序安排應該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔鉆床的鉆頭，切削力大，也應在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結束后。根據(jù)以上原則應該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持擴孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。
用于零件的批量生產，總是首先產生均勻的基準?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€統(tǒng)一的基礎。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎處理已經(jīng)完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應在兩個工藝孔加工工藝處理。
加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。
根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將汽車板簧半耳加工工藝路線確定如下：
工藝路線一：
10、鑄造
20、人工時效
30、銑右邊端面
40、鉆鉸孔2 x ?10
50、粗鏜---半精鏜---精鏜 ?32孔
60、鉆擴鉸孔?28孔
70、鉆擴鉸孔?18孔
80、鉆孔?12
90、鉆孔?8
100、去毛刺
110、檢驗
120、入庫
工藝路線二：
10、鑄造
20、人工時效
30、銑右邊端面
50、粗鏜---半精鏜---精鏜 ?32孔
60、鉆擴鉸孔?28孔
70、鉆擴鉸孔?18孔
40、鉆鉸孔2 x ?10
80、鉆孔?12
90、鉆孔?8
100、去毛刺
110、檢驗
120、入庫
方案二把鉆孔工序調整到最前面了，這樣違反先面后孔的規(guī)則，并且可能導致孔的基準不足。
以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一：
10、鑄造
20、人工時效
30、銑右邊端面
40、鉆鉸孔2 x ?10
50、粗鏜---半精鏜---精鏜 ?32孔
60、鉆擴鉸孔?28孔
70、鉆擴鉸孔?18孔
80、鉆孔?12
90、鉆孔?8
100、去毛刺
110、檢驗
120、入庫
1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定
“汽車板簧半耳”零件材料采用灰鑄鐵制造。零件材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產，鑄造毛坯。
（1）面的加工余量。
根據(jù)工步余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊第1卷》。其余量，現(xiàn)取。
精銑：參照《工藝手冊》，其余量值規(guī)定為。
（2）底面螺孔
毛坯為實心，不沖孔
（3）前后端面加工余量。
根據(jù)工藝要求，各工序余量如下：
粗銑：參照《工藝手冊第1卷》，鑄件公差等級選用CT7。
（4）側面螺孔余量
毛坯為實心，不沖孔。
（5）螺孔加工余量
毛坯為實心，不沖孔。
1.6確定切削用量及基本工時（機動時間）
工序1 無切削加工，無需計算
工序2 無切削加工，無需計算
工序3：銑削右邊端面
機床：銑床X52K
刀具：硬質合金端面銑刀，材料：， ，齒數(shù)。
因其單邊余量：Z=3 mm
所以銑削深度：
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進給量：，?。焊鶕?jù)參考文獻，取銑削速度
每齒進給量，取根據(jù)，取銑削速度
機床主軸轉速：
按照參考文獻，取
實際銑削速度：
進給量：
每分進給量：
：根據(jù)參考文獻,取
切削工時
被切削層長度：由毛坯可知，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
機動時間：
所以該工序總機動時間
工序40、鉆鉸孔2 x ?10
（1）先鉆底孔孔
切削深度：
進給量：根據(jù)《工藝手冊》，取
切削速度：參照《工藝手冊》，取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
（2）鉸孔?10孔
切削深度：
進給量：根據(jù)《工藝手冊》
切削速度：參照《工藝手冊》，取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
工序50 ：粗鏜---半精鏜---精鏜 中心孔?32
機床：臥式鏜床T68
刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：
⑴ 粗鏜?32孔
進給量：根據(jù)參考文獻，
確定進給量。
切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～45，取。
機床主軸轉速：
，
按照參考文獻[3]表3.1～41，取
實際切削速度：
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：
⑵ 精鏜?32孔
進給量：根據(jù)參考文獻確定進給量
切削速度：參照參考文獻，取
機床主軸轉速：
，
按照參考文獻[3]表3.14—41，取
實際切削速度：
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：
所以該工序總機動工時
工序60 鉆擴鉸孔?28孔
切削深度：
進給量：根據(jù)《工藝手冊》
切削速度：參照《工藝手冊》，取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
工序70 鉆擴鉸孔?18孔
切削深度：
進給量：根據(jù)《工藝手冊》，
切削速度：參照《工藝手冊》，取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
工序70、鉆孔?12
鉆?12孔
切削深度：
進給量：根據(jù)《工藝手冊》取
切削速度：參照《工藝手冊》，取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
工序90、鉆孔?8
切削深度：
進給量：根據(jù)《工藝手冊》，取
切削速度：參照《工藝手冊》，取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機動時間：
1.7 時間定額計算及生產安排
設年產量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產量420。一天工作時間的計算8個小時，每部分的生產時間不應超過1.14min。機械加工單（在上述生產類型：）時間定額：大規(guī)模生產）
因此在單一的時間定額的計算公式的大規(guī)模生產：
參照《工藝手冊》
（大量生產時）
大批量生產時間定額公式為：
其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間）
—輔助時間。各種輔助生產加工服務時間，包括裝卸時間和輔助時間工作
—布置場所地、休息時間占操作時間的百分比值
工序1：粗、精銑底面
機動時間：
輔助時間：取工步輔助時間為。在裝卸時間非常的短暫，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
工序2：鉆底面孔
機動時間：
：根據(jù)《工藝手冊》單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序3：粗銑凸臺
機動時間：
輔助時間：取工步輔助時間為。裝卸時間短暫，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序4：鉆側面孔
機動時間：
輔助時間：取工步輔助時間為。由于裝卸時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序5：粗銑端面
機動時間：
輔助時間：取工步輔助時間為。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序6：銑端面
機動時間：
輔助時間：取工步輔助時間為。所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序9：粗鏜支承孔
機動時間：
輔助時間：參取工步輔助時間為。所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序11：精鏜支承孔
機動時間：
輔助時間：取工步輔助時間為。在加工過程中時間,短暫，所以裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序12：端面螺紋孔攻絲
機動時間：
輔助時間：取裝卸工件輔助時間為。則
：參照鉆孔值，取
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
工序14：精銑端面
機動時間：
輔助時間：取輔助時間為。
由于在加工過程中裝卸時間非常的短暫，取裝卸時間為。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序15：精銑側面
機動時間：
輔助時間：取工步輔助時間為。在加工過程短暫，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
即能滿足生產要求
工序17：底面螺紋孔攻絲
機動時間：
輔助時間：取裝卸輔助時間，工步輔助時間為。則
：參照鉆孔值，取
單間時間定額：
因此布置一臺機床即能滿足生產要求。
第二章 鏜Φ32孔夾具設計
2.1 研究原始質料
利用本夾具主要用來加工鏜Φ55孔要滿足粗糙度要求還要保證技術和要求。
2.2 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知：在對孔進行加工前，在對孔加工前，底平面進行銑加工。因此，選平面為定位精基準（設計基準）來滿足公差要求。
2.3切削力及夾緊力的計算
鏜刀材料：（硬質合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考文獻可得：
圓周切削分力公式：
式中
查表得： 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應該根據(jù)機械平衡原理來設計。即：
安全系數(shù)K可按下式計算有：：
式中：因素的安全系數(shù)，
所以有：
螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有：
式中參數(shù)由參考文獻可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機構，
由表得：原動力計算公式
即：
由上述計算易得：
通過計算所需夾緊力不是很大，結構簡單，操作方便，采用螺旋夾緊機構。
2.4 誤差分析與計算
該夾具以一個平面和和2個定位銷定位，要求保證孔軸線間的公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的公差。
由[5]和[6]可得：
1 定位誤差：
當短圓柱銷以任意邊接觸時
當短圓柱銷以固定邊接觸時
式中為定位孔與定位銷間的最小間隙
通過分析可得：
因此：當短圓柱銷以任意邊接觸時
2 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
⑶ 磨損誤差：不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上分析論述，所設計的夾具能達到零件加工要求。
2.5 夾具體的設計
夾具體是夾具的基本組成部分，為了滿足加工要求，特定的文件夾應該有足夠的剛度和強度，以及更好的結構的過程。
由于鑄造工藝性好，幾乎沒有零件的，形狀，同時限制重量和結構的復雜性，良好的減振器，抗壓能力好，因此鑄造選擇材料HT200鑄件后，時效處理，以消除應力。
對夾具體的設計的基本要求
（1）應該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。
（2）應具有足夠的強度和剛度
在加工過程中夾具體不允許因夾緊力和切削力等外力變形，夾具應有足夠的厚度，適當加固剛度。
（3）結構的方法和使用應該不錯
夾較大的工件的外觀，更復雜的結構，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結構的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應能減小體積減輕重量，結構應該簡單。
（4）應便于鐵屑去除
在加工過程中，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產生更多的，一般應在夾具體上面。
（5）安裝應牢固、可靠
夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結構，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便于鐵屑。此外，夾點技術，經(jīng)濟的具體結構和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便排出鐵屑。
2.6 夾具設計及操作的簡要說明
如前所述，該工件一面兩銷定位，為提高生產率，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。
第3章 鉆Φ8孔夾具設計
3.1 研究原始質料
本夾具鉆Φ8孔，由于加工精度不是很高，因為加工精度不高，故在加工中，主要目的是降低生產成本，減輕勞動強度從而來提高效率。
3.2 定位、夾緊方案的選擇
由于孔的加工的無位置公差要求，位置公差的孔加工，由零件圖可知：加工，在孔底，粗，細磨面，底平面上的中心孔和防止支撐旋轉螺栓定位夾具，夾緊機構。
所以根據(jù)零件技術要求，以保證加工精度要求，合理選擇定位基準。已加工面作為定位基準。
3.3切削力及夾緊力的計算
鉆孔選用Z525鉆床，用高速鋼鉆頭。
由參考文獻[5]查表可得：
切削力公式：
式中
切削力公式：
式中
查表得：
其中：
即：
夾緊力由文獻得：
有：
安全系數(shù)K可按下式計算有：
式中：因素安全系數(shù)
可得：
所以
通過計算實際夾緊力不大，夾具結構簡單操作方便，采用螺旋夾緊機構。
取，，
根據(jù)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應該根據(jù)機械平衡原理來設計。最后，為了確?？煽繆A緊，數(shù)值乘以安全系數(shù)實際所需夾緊力。
即：
安全系數(shù)K可按下式計算有：：
式中：因素安全系數(shù)，查文獻可得：
所以有：
螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有：
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機構
原動力計算公式
即：
由上述計算易得：
通過計算實際所需夾緊力不大，該夾具具有結構簡單，操作方便，決定使用手動螺旋夾緊機構。
3.4 誤差分析與計算
該夾具以2個平面和和1個活動V型塊定位，螺旋機構， 要求保證孔軸線間的公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的公差。
由[5]和[6]可得：
1 定位誤差：
當以任意邊接觸時
當以固定邊接觸時
式中為彼此最小間隙
通過分析可得：
因此：當以任意邊接觸時
2 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
⑶磨損加工誤差：不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上、所設計的夾具滿足零件加工精度要求。
3.5 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用
為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
極限偏差F7
基本
極限偏差D6
＞0～1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
＞1～1.8
4
+0.016
+0.008
7
＞1.8～2.6
5
8
＞2.6～3
6
9
8
12
16
＞3～3.3
+0.022
+0.010
＞3.3～4
7
+0.019
+0.010
10
＞4～5
8
11
＞5～6
10
13
10
16
20
＞6～8
+0.028
+0.013
12
+0.023
+0.012
15
＞8～10
15
18
12
20
25
＞10～12
+0.034
+0.016
18
22
＞12～15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
＞15～18
26
30
0.012
＞18～22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
45
＞22～26
35
+0.033
+0.017
39
＞26～30
42
46
25
45
56
＞30～35
+0.050
+0.025
48
52
＞35～42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
＞42～48
62
66
＞48～50
70
74
0.040
鉆模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
3.6 確定夾具體結構和總體結構
對夾具體的設計的基本要求
（1）應該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。
（2）應具有足夠的強度和剛度
在加工過程中夾具體不允許因夾緊力和切削力等外力變形，夾具應有足夠的厚度，適當加固剛度。
（3）結構的方法和使用應該不錯
夾較大的工件的外觀，更復雜的結構，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結構的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應能減小體積減輕重量，結構應該簡單。
（4）應便于鐵屑去除
在加工過程中，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產生更多的，一般應在夾具體上面。
（5）安裝應牢固、可靠
夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結構，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便于鐵屑。此外，夾點技術，經(jīng)濟的具體結構和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便排出鐵屑。
3.7 夾具設計及操作的簡要說明
如前所述，本裝置的最大優(yōu)點是結構簡單、緊湊。壓緊力小，所以采用手動快速螺旋夾緊夾緊。
如前所述，夾具的設計，應使夾具結構簡單，操作方便，成本低。為了提高夾具的價格。加工過程余量小切削力小，手動夾緊可以達到工藝要求，而不會出問題的。
總 結
通過這次的畢業(yè)設計，我們系統(tǒng)地回顧了相關專業(yè)的大學，也深深意識到學習的重要性，認識到設計是一種學習的方式。在設計過程中，我們使用的系統(tǒng)設計方法和相關設計軟件（如AutoCAD），熟悉設計相關的信息（包括手冊，標準和規(guī)范）和實證估計有了一定程度的提高，在計算機和方便的參考書籍和手冊的情感設計和幫助。
通過這次畢業(yè)設計，機械制造過程更系統(tǒng)的了解一般的過程，學習和掌握整個設計過程中，有一個科學的設計方法是更嚴格的。課程設計的基本理論知識，可以學習使用，定位和夾緊工件加工的正確的解決方案，選擇合理的設計方案，進行必要的計算，效率高的項目的設計以滿足高質量的要求，基于降低成本基本理論知識，進行必要的計算設計，高質量，高效率夾具，成本低。清晰的過程，了解情況之前，機床刀具和加工，畢業(yè)設計有很大的收獲我的。但也有許多地方都在辛苦的工作。但教師思想教育比平常更多，認為他們的社會責任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，我不提醒自己，要形成良好的習慣的高度負責，一絲不茍。
在設計和分析使我感到更多的設計思路，提高我們的學習能力，和我們討論的問題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。通過這次的畢業(yè)設計，我深深感到，做任何事都要有耐心，細心。課程設計的過程，許多計算有時會讓我感到心煩意亂；有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。
參考文獻
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[12] 胡紅舟等, 《Mechanical Eegineering CAD/CAM》, 北京：機械工業(yè)出版社
致 謝
畢業(yè)設計是大學知識的綜合運用，相關的專業(yè)知識，是知識在實踐中的應用。通過本次畢業(yè)設計，使我的專業(yè)知識是在原有的基礎上鞏固和提高，也不能沒有老師和同學的幫助。分析設計是在老師的指導下完成的，在分析過程中，陰長城的老師給了我很大的鼓勵，在設計和分析使我感到更多的設計思路，提高我們的學習能力，和我們討論的問題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。通過這次的畢業(yè)設計，我深深感到，做任何事都要有耐心，細心。課程設計的過程，許多計算有時會讓我感到心煩意亂；有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。但教師思想教育比平常更多，認為他們的社會責任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，我不提醒自己，要形成良好的習慣的高度負責，一絲不茍。
本畢業(yè)設計是在老師的指導下完成的。老師讓我受益不淺，他淵博的知識，嚴謹?shù)娘L格，高度的責任感。在做設計的過程中也遇到了很多問題，老師給了我很多的關心和幫助，并總是問指導我們的設計過程。
通過這次的畢業(yè)設計，我深深感到，做任何事都要有耐心，細心。設計的過程，許多計算有時會讓我感到心煩意亂；有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。但教師思想教育比平常更多，病人，認為他們的社會責任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，我不提醒自己，要形成良好的習慣的高度負責，一絲不茍。說實話，畢業(yè)設計真是有點累了。然而，其設計結果，畢業(yè)設計仔細回味的旅程，一個罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。頓消。雖然這是我剛學的第一個走，一點在我的生命中的成功，但它讓我覺得更成熟了。
因為畢業(yè)的時候，很多人應該知道的地方都沒有時間去仔細地去追求，但是我相信，方向是最重要的，因為方向，將用最少的精力去做事情，這工作，我的人生。因為在實際生產生活，工作是千差萬別的，只有找到自己最喜歡的，最有前途的工作，有更多的熱心人士，但也是最有可能在自己的崗位上做出一定的貢獻。
32
附錄1 外文翻譯
基于事例推理的夾具設計研究與應用
摘要:根據(jù)基于事例的設計方法,提出采用工序件的特征信息和夾具的結構特征信息來描述夾具的相似性,并建立了包括這2方面主要特征信息為基礎的事例索引碼,設計了事例庫的結構形式,創(chuàng)建了層次化的事例組織方式;同時,提出了基于知識引導的夾具事例檢索算法,以及事例的修改和采用同族事例碼進行相似事例的存貯,形成了基于事例推理的夾具設計.所開發(fā)的原型系統(tǒng)在型號工程夾具設計等項目的設計過程中得到了應用,并取得了令人滿意的使用效果.
關鍵詞: 基于事例的推理 夾具設計 CAD
夾具是以確定工件安全定位準確為目的的裝置，并在加工過程中保持工件與刀具或機床的位置一致不變。因為夾具的結構依賴于產品的特點和在企業(yè)規(guī)劃中加工工序的地位,所以它的設計是制造過程中的瓶頸,制約著效率的提高. 夾具設計是一個復雜的過程,需要有從大量的設計論文中了解質量知識的經(jīng)驗，這些設計論文包括工件的結構設計、涉及加工工藝，和加工環(huán)境。當用這些擅長繪制詳細設計圖的傳統(tǒng)的CAD工具（如Unigraphics、CATIA、Pro/E)時,這仍然是一項非常耗時的工作，但是利用以往的設計經(jīng)驗和資源也不能提供一些益處,而這正是提高效率的關鍵因素. 基于事例推理 (CBR) 的方法適應以往個案解決的辦法,建立一個新問題的方法,主要有以下四步驟:檢索、利用、修改,并保留.這是一個比用專業(yè)系統(tǒng)模仿人類思維有用的使用方法，因為提出一個類似的情況,和采用一些修改,似乎不言自明,而且比人類更直觀.所以支持不同事例的設計工具已經(jīng)在諸多領域中發(fā)展起來，如在注射成型及設計、建筑設計、模具設計投死, 規(guī)劃過程中,還有夾具設計. 孫用六個數(shù)字組成代碼參數(shù),包括工件的形狀、機械部分、軸襯,第一定位裝置,第二定位裝置和夾緊裝置. 但這個系統(tǒng)不能用于除鉆床夾具外的其他夾具類型,不能解決儲存需要保留的同一參數(shù)代碼的問題,這在CBR中是非常重要的.
1事例參數(shù)和事例圖書館的建立
1.1事例參數(shù)
事例參數(shù)應該由工件的所有的特征組成，來區(qū)別不同的夾具. 使用他們能夠使操作方便. 因為零件的形狀是多種多樣的, 在生產企業(yè)中制造的技術要求也不斷發(fā)展,許多特征作被用做事例參數(shù)將會使搜索速度降低,其主要特征是不重要的,因為分配給每個特征的比重必須減少. 另一方面,事例參數(shù)包含所有的特征是困難的。
因此,考慮到實際和快速設計的需求,事例參數(shù)要包含工件的主要特征和夾具的結構。事例參數(shù)代碼由16位數(shù)組成：13位數(shù)是事例特征 3位數(shù)是事例識別數(shù)字。
前13位數(shù)代表13個特征。 每個數(shù)字與特征的一個屬性相一致,這可能是"*"、"？"、"1"、"2"，…，"A"、"B",…，"Z"，…，等其中的一個。其中，"*"是指任何一個,"?"代表不確定,"0"代表沒有。
系統(tǒng)規(guī)定:夾具的類型，工件的形狀，位置模式不能是"*"和"?"。在設計系統(tǒng)時,三個項目的屬性信息沒有這些選擇,這就意味著必須選擇確定的屬性。
最后三位數(shù)是事例識別號碼,如果事例特征的13位數(shù)是一樣的,這三個數(shù)字就用來區(qū)別他們。
該系統(tǒng)還規(guī)定:"000"是用于修正的一個典型事例,其他事例"001"、"002"、…,這些是用于設計師查找參考事例的. 如果其中一個偶爾需要改變成典型事例,首先它必須要求改成"000",前面的自動變成參考事例.
事例索引碼的結構如圖1所示。
1—夾具類型； 6—工件重量； 11—夾緊模型；
2—工件形狀； 7—工件剛度； 12—夾具體；
3—工件材料； 8—加工內容； 13—其他；
4—批 量； 9—過程所有物； 14到16—事例識別碼；
5—工件比例； 10—定位模型；
圖1 事例索引碼的結構
1.2事例庫
事例庫由許多預定義的事例組成。事例的描述是基于事例推理的最重要的問題之一。所以由索引碼復合。
1.3 事例的層次化
夾具的結構相似被認為是整個夾具，成分和內容相似。所以，整個夾具事例庫，成分事例庫，夾具的成分事例庫形成相同。整個夾具的設計資料通常是由工件資料和工件加工資料組成,這就意味著夾具的設計應滿足特別功能的需求.全部夾具事例是由功能成分組成，它是用功能成分的名字和數(shù)字來進行描述的。成分事例代表成員（成分功能和其他結構成分，主要驅動參數(shù)，數(shù)字，和它們的約束關系）。成分事例（夾具的最低層）是功能成分和和其他成分的結構。在現(xiàn)代夾具設計中有很多參數(shù)化準件和普通非標準件。所以成分事例圖書館應記錄特殊參數(shù)和保持它們的方法。
2事例修改的策略
在基于事例的夾具設計中，最重要的是相似點的修改，這樣能有助于獲得最相似的事例，以及縮短適應時間。根據(jù)夾具設計的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知識指導結合起來。首先在深度上查找，然后在寬度上；知識指導策略意味著在來自客觀事物根源的知識規(guī)則上查找，這就要首先查找固定類型，然后查找工件的形狀，第三查找定位方法。例如，如果事例索引碼包括夾具類型的磨削夾具，就只查找所有的磨削夾具，然后查找工件形狀的盒子，第三查找一個平面兩個銷的定位方法。如果沒有合適的，就查找深度標點，然后回到最上層，然后再找所有與寬度相關的事例。
修改方法：
1） 根據(jù)夾具事例庫的事例索引信息，查找有關事例庫。
2） 將事例索引碼與事例庫的每個事例碼匹配，然后計算相似尺寸的價值。
3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最類似的事例。
兩個事例之間的相似點是基于兩個事例特征之間的相似點。相似點尺寸的計算依靠特征的類型。相似點的價值可以通過數(shù)字化的價值來計算，例如比較重量分別是50kg 和 20kg的工件。非數(shù)字化的價值也能計算，例如，現(xiàn)在前13位索引碼都是非數(shù)字化的價值。一個夾具的相似尺寸的計算公式如下：
其中S表示通用夾具的相似尺寸，n表示索引特性數(shù)，表示每個特性的重量，表示事例庫中特性和相關夾具的特性的相似尺寸。同時， ，數(shù)值計算如下：
其中表示第i個特征的索引特性值，表示事例庫中第j個事例的第i個特征的特性值。
所以有兩種方法選擇相似夾具。一個方法是建立數(shù)值。如果通用事例的相似尺寸值比給定的數(shù)值小，這些事例就不能選來作相似事例。事例庫最初建立的時候，只有一些事例，數(shù)值可以建小一點。如果有大量的相似事例，數(shù)值就應該建的大一些。另外一個方法是只建立相似事例的數(shù)字（例如10），這是類型單里相似尺寸的最大值。
3 事例的修改和存儲
3.1事例的修改
夾具設計中相似事例的修改包括以下三個階段：
1） 成分的替代
2） 保持形式不變，調整成分的特性
3） 模型重新設計
如果夾具的成分是普通的物品，它們能通過使用工具被修改，代替以及刪除，這些已經(jīng)被設計好了。
3.2事例的存儲
在將一個新的事例保存到事例庫之前，設計者必須考慮保存是否有價值。如果這個事例不能增加系統(tǒng)的知識，就沒有必要把它保存到事例庫里。如果它有價值的話，設計者在保存之前必須分析一下，看看這個事例是否作為標準事例或參考事例被存儲了。一個標準事例是一個描述同族事例主要特征的標準。一個同族事例是有事例庫中索引碼前13位相同而最后三位不同的那些事例組成的。一個標準事例的最后三位通常是“000”。一個參考事例屬于同族標準事例，最后三位用不同數(shù)字區(qū)分。
從被解釋的概念中，可采用以下方法：
1）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，和一個存在的標準事例的前13位數(shù)相同，那么這個事例就不能存儲因為已經(jīng)這種標準事例了。或者只能作為一個參考事例保存（最后三位不是“000”，而且和其它的不一樣）在事例庫中。
2）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，并且被認為代替這個事例族要比以前的標準事例好，那么這個標準事例就被這個新的事例代替，以前的標準事例作為一個參考事例保存。
3）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族不一致，一個新的事例族將會自動產生，并作為標準事例保存到事例庫中。
4夾具設計中基于事例推理的過程
根據(jù)夾具設計的特性，夾具設計的基本信息，例如夾具的名字，零件，生產和設計者等等，必須先輸入。然后，輸入或設計工件的模型。輸入有關工件的細節(jié)信息，建立事例索引碼，然后CBR開始依靠相似尺寸查找相似事例，選出最相似的事例。如果需要的話，事例要滿足通用性設計，再存儲到事例庫中。程序流程圖如圖2所示
圖2 基于事例推理的夾具設計流程圖
5基于事例推理的夾具設計說明
這是一個工件如圖3所示。材料是45鋼，底座，形狀為塊狀，生產批量為中批等。需要設計成一個用來旋轉孔的旋轉夾具。
圖3 需要設計夾具的一個工件
（最大尺寸80mmx49mmx22mm）
工件的特征值，屬性值，事例索引碼和重量在表1中列出。
表1 工件的事例索引碼和重量
特征名稱 特性值 索引碼 重量
夾具類型 車床夾具 1 100
工件形狀 塊狀 9 90
工件材料 中碳鋼 3 70
批量 中批 2 60
工件比例 小 5 60
工件重量 輕 5 60
工件剛度 硬度強 1 60
加工內容 孔 3 80
程序要求 完成加工 3 70
定位方法 三個平面 1 100
夾緊方法 不確定 ？ 90
夾具體 復合 4 80
其他 沒有 0 60
通過查找和計算相似點，最相似的事例的事例索引碼是19325513321402000，細節(jié)信息在表2中列出。
表2 最相似事例的事例索引碼
特征名稱 特性值 索引碼
夾具類型 車床夾具 1
工件形狀 塊狀 9
工件材料 中碳鋼 3
批量 中批 2
工件比例 小 5
工件重量 輕 5
工件剛度 硬度強 1
加工內容 孔 3
程序要求 完成加工 3
定位方法 三個平面 1
夾緊方法 不確定 ？
夾具體 復合 4
其他 沒有 0
相似點的計算如下：
所以夾具的相似尺寸值是0.806，這是在事例庫中用于設計的最相似的事例，最相似的事例的結構如圖4所示
圖4 最相似的夾具
當成分替代，修改定位模型和夾緊模型，以及調節(jié)相關尺寸之后，新的夾具被設計出來，圖形如圖6所示
圖5 需要設計的新夾具
因為在事例庫中沒有相似夾具，新夾具被儲存到事例庫中。事例索引碼是19325523311402000。
6 結論
基于事例推理，作為一個問題解決的方法，是一個比模仿人類思想的專業(yè)系統(tǒng)更有效的方法，已經(jīng)在很多難獲取知識的領域里得到發(fā)展?；谑吕评淼膬?yōu)點如下：它和人類的思想很相似；一個事例庫通過保存新事例獲得自學能力，它比有慣例庫更快更容易，它可以更好的傳遞和解釋新的知識，這和慣例庫有很大的不同?；谑吕评碇刑岢龅囊粋€夾具設計的框架已經(jīng)被實行了，使用的是支持基礎數(shù)據(jù)的VC++，UG電腦繪圖軟件。這個框架也已經(jīng)和普通成分庫和典型夾具庫結合起來。這個發(fā)展的標準系統(tǒng)，用于航空項目，幫助夾具設計者提高設計效率和重新使用先前的設計資源。
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