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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯
系 別： 機(jī)電信息系
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)
班 級：
姓 名：
學(xué) 號：
外文出處： 機(jī)器人和計(jì)算機(jī)集成制造
21（2005）368-378
附 件： 1. 原文； 2. 譯文
2013年3月
夾具定位規(guī)劃中完整性評估和修訂
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，可以識別給定定位計(jì)劃。可以自動識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，而至少有一個定位不會失去聯(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)劃分為以下三個類別：
1、良好的約束（確定性）：工件在一個獨(dú)特的位置進(jìn)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(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?？柹璠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(fèi)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(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*一個解決辦法
(3)
在1個3-2-1定位計(jì)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(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 - 在受限
=6 =6 約束
=6 >6 過分約束
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:
在受限:ΔX=WLΔr, (4)
約束:ΔX=(WTLWL)-1WLTΔr, (5)
過分約束: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(biāo)，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(jì)系統(tǒng)的研究。
2.定位完整性評價
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，所有有關(guān)知識約束工件的議案，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(dāng)?shù)燃墸╓L）=6，n=6時，是工件良好約束。
當(dāng)?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(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定位器。
4、如果等級不變,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)燃墸╓L）<6,工件的限制約束。
3。算法的開發(fā)和實(shí)施
在這里待開發(fā)的算法，將致力于提供信息的不受限運(yùn)動工件在不足的約束狀態(tài)。假設(shè)有n個定位器之間的關(guān)系的工件的位置/定向誤差和定位誤差可以表示為如下
其中，DX; DY，DZ，AX，AY，AZ沿X，Y，Z軸和X，Y，Z軸的旋轉(zhuǎn)，分別是位移。直接還原鐵
第i個定位器的幾何誤差。 WIJ的定義是正確的廣義逆的定位矩陣WR?WTL
eWLWTL
為了找出所有未受限運(yùn)動的工件，V =dxi ; dyi ; dzi; daxi; dayi; dazi介紹了V DX = 0.
由于 rank（△X）＜6必須存在有非零V滿足式，每個非零的解決方案的V代表一個無約束
運(yùn)動。每學(xué)期的V代表該運(yùn)動的一個組成部分。例如，[0; 0; 0; 3; 0; 0] 說繞x軸的旋轉(zhuǎn)不約束裝置 ，[0; 1; 1; 0; 0; 0 ] 工件可以沿著由下式給出的方向向量[0; 1; 1 ] 有可能是無限的解決方案。解空間，然而，可以構(gòu)造6- rank（WL）基本的解決方案，致力于以下分析，找出基本的解決方案。
示出，Wr的行向量之間的依賴關(guān)系：在特殊情況下，例如，所有W1J等于零，
V具有一個明顯的解決方案，[1，0，0，0，0，0]，表示沿x軸的位移還沒有限制。這是很容易理解，因?yàn)椤?0在此情況下，這意味著相應(yīng)的工件的位置誤差是不依賴任何定位錯誤。因此，相關(guān)的動議未約束的定位器。此外，結(jié)合動議不約束，如果是△X的元素之一，可以作為其他元素的線性組合表示。然而，它
可以移動向量定義的x-和y-軸之間的沿對角線
為了找到解決辦法一般情況下，以下策略：
1. 在定位矩陣消除依賴的行（S）。
2。計(jì)算6不正確的修改后的定位矩陣的廣義逆
3
4規(guī)范的自由運(yùn)動空間。
5計(jì)算未定的V
6. 基于該算法，一個C ++程序的目的是為了查明受限的狀態(tài)下，不受約束的
運(yùn)動。
實(shí)施例1。在一個表面的磨削操作中，位于一個工件的夾具系統(tǒng)上，如示于圖。 正常矢量和每個定位器的位置如下：
因此，定位矩陣被確定。
在有限的定位方案
這種定位系統(tǒng)提供了根據(jù)有限的定位因?yàn)閞ank（WL）=5＜6，該程序，然后計(jì)算
正確的定位矩陣的廣義逆
第一行是公認(rèn)的依賴行，因?yàn)檫@一行的去除不影響矩陣的秩?！捌渌迮攀仟?dú)立的行。發(fā)現(xiàn)根據(jù)獨(dú)立的行的線性組合規(guī)定下約束狀態(tài)的程序的步驟5。這種特殊情況下的解決方案是顯而易見的，所有系數(shù)均為零。因此，所述un-約束運(yùn)動的工件可以被確定為V=[100000]這表明，工件可沿x方向移動?；谶@個結(jié)果，一個額外的定位器應(yīng)該是采用約束沿x軸的工件位移。
實(shí)施例2。圖5示出了鉸接3-2-1定位系統(tǒng)。的法線矢量和每個定位器的位置，在這最初的設(shè)計(jì)如下：
這種配置的定位矩陣是
610真正的設(shè)計(jì)修改
修改定位矩陣變?yōu)?
修改后的定位矩陣是正確的廣義逆
檢查的程序依賴行，每一行是依賴其它五個行。不失概括性的，第一行被視為依賴行。 5×5改進(jìn)的逆矩陣
根據(jù)第5步中，計(jì)算五個未確定的V條件
該矢量表示的位移的組合定義的自由運(yùn)動，沿[1，0，1.713]方向結(jié)合旋轉(zhuǎn)[0.0432，0.0706，0.04]。要修改這個定位的配置，另一種定位器被添加到限制這種自由運(yùn)動的工件，假設(shè)定位L1刪除在步驟1中。該程序可以也算自由運(yùn)動的工件，如果一個定位器以外L1刪除在步驟1中。這提供了多的設(shè)計(jì)師的修訂選項(xiàng)。
4.總結(jié)
確定性的位置是一個重要的要求夾具定位方案設(shè)計(jì)。分析標(biāo)準(zhǔn)決定性的地位已經(jīng)確立。為了進(jìn)一步研究非確定性狀態(tài)，提出了一種用于檢查幾何約束的狀態(tài)已經(jīng)研制成功。該算法可以識別欠約束狀態(tài)，并指示不受限運(yùn)動的工件。它也承認(rèn)過約束的狀態(tài)和不必要的定位器。輸出信息，可以幫助設(shè)計(jì)師來分析和改進(jìn)現(xiàn)有的定位方案。
參考文獻(xiàn)
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機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
拔叉
拔叉
工序名稱
鑄造出毛坯
工序號
10
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕
基準(zhǔn)面
外圓面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
KTH350-10
200HBS
1
車床
CA6140
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
工人等級
JIAJU01
專用夾具
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
鍛造出毛坯
2
3
4
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
拔叉
拔叉
工序名稱
毛坯熱處理，時效處理
工序號
20
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕
基準(zhǔn)面
外圓面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
KTH350-10
200HBS
1
車床
CA6140
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
代號
JIAJU01
專用夾具
JIAJU01
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
毛坯熱處理，時效處理
2
3
4
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
拔叉
拔叉
工序名稱
銑削外圓Φ32一端面
工序號
30
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕
基準(zhǔn)面
外圓面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
KTH350-10
200HBS
1
車床
CA6140
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
代號
JIAJU01
JIAJU01
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
銑削外圓Φ32一端面
32
3
0.9
143
660
0.9
15 min
2min
YT30面銑刀
1
專用夾具
1
游標(biāo)卡尺
2
3
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
拔叉
拔叉
工序名稱
銑削外圓Φ32另一端面
工序號
40
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕
基準(zhǔn)面
外圓面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
KTH350-10
200HBS
1
車床
CA6140
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
代號
JIAJU01
JIAJU01
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
銑削外圓Φ32另一端面
56
3
0.9
143
660
0.9
15 min
2min
YT30面銑刀
1
專用夾具
1
游標(biāo)卡尺
2
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
拔叉
拔叉
工序名稱
車中心孔Φ19H9
工序號
50
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕
基準(zhǔn)面
外圓面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
KTH350-10
200HBS
1
車床
CA6140
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
代號
JIAJU01
專用夾具
JIAJU01
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
車中心孔Φ19H9
56
3
0.9
143
660
0.9
15 min
2min
外圓車刀、
游標(biāo)卡尺
1
專用夾具
1
游標(biāo)卡尺
2
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
拔叉
拔叉
工序名稱
鏜R24半圓孔，鏜R30半圓孔
工序號
60
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕
基準(zhǔn)面
外圓面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
KTH350-10
200HBS
1
車床
CA6140
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
代號
JIAJU01
專用夾具
JIAJU01
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
鏜R24半圓孔，鏜R30半圓孔
56
3
0.9
143
660
0.9
15 min
2min
鏜刀、
游標(biāo)卡尺
1
專用夾具
1
游標(biāo)卡尺
2
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
拔叉
拔叉
工序名稱
銑削距離4的叉口端面
工序號
07
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕
基準(zhǔn)面
外圓面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
KTH350-10
200HBS
1
車床
CA6140
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
代號
JIAJU01
JIAJU01
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
銑削距離4的叉口端面
56
3
0.9
143
660
0.9
15 min
2min
銑刀、
游標(biāo)卡尺
1
夾具
1
游標(biāo)卡尺
2
3
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
拔叉
拔叉
工序名稱
銑削外圓Φ20端面
工序號
80
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕
基準(zhǔn)面
外圓面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
KTH350-10
200HBS
1
車床
CA6140
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
代號
JIAJU01
專用夾具
JIAJU01
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
銑削外圓Φ20端面
116
3
0.9
55
510
0.9
15 min
2min
外圓車刀、
游標(biāo)卡尺
1
專用夾具
1
游標(biāo)卡尺
2
3
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
拔叉
拔叉
工序名稱
鉆M10X1-6H底孔
工序號
90
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕
基準(zhǔn)面
外圓面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
KTH350-10
200HBS
1
車床
CA6140
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
代號
JIAJU01
專用夾具
JIAJU01
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
鉆M10X1-6H底孔
116
3
0.9
55
510
0.9
15 min
2min
麻花鉆、
游標(biāo)卡尺
1
專用夾具
1
游標(biāo)卡尺
2
3
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零件名稱
零件號
拔叉
拔叉
工序名稱
攻絲M10X1-6H
工序號
100
技檢要求
按照圖示要求保證粗糙度要求，要求已加工平面無明顯刀痕
基準(zhǔn)面
外圓面
材料
同時加工零件數(shù)
設(shè)備
牌號
硬度
名稱
型號
KTH350-10
200HBS
1
鉆床
Z525
夾具
定 額
代號
名稱
單件時間（分）
每班次數(shù)
每臺件數(shù)
代號
JIAJU01
夾具
JIAJU01
工步號
工步內(nèi)容
走刀長度(毫米）
走刀次數(shù)
切削深度(毫米）
切削速度（米/秒）
主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）
進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）
機(jī)動時間（分）
輔助時間（分）
刀具
輔具
量具
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
數(shù)量
名稱規(guī)格
1
攻絲M10X1-6H
116
3
0.9
55
510
0.9
15 min
2min
攻絲、
游標(biāo)卡尺
1
專用夾具
1
游標(biāo)卡尺
2
3
擬制
日期
審核
日期
批準(zhǔn)
日期
共 頁
第 頁
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
拔叉
零件名稱
拔叉
共
1
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
KTH350-10
毛 坯 種 類
鑄造
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(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/min
準(zhǔn)終
單件
10
鑄造
鑄造出毛坯
鑄造車間
20
熱處理
毛坯熱處理，時效處理
鑄造車間
30
銑削
銑削外圓Φ32一端面
機(jī)加工車間
銑床 X62W
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
15min
15min
40
銑削
銑削外圓Φ32另一端面
機(jī)加工車間
銑床 X62W
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
18min
18min
50
車
車中心孔Φ19H9
機(jī)加工車間
CA6140
盲孔偏刀，游標(biāo)卡尺
10min
10min
60
鏜
鏜R24半圓孔，鏜R30半圓孔
機(jī)加工車間
T68
鏜刀，游標(biāo)卡尺
11min
11min
70
銑削
銑削距離4的叉口端面
機(jī)加工車間
銑床 X62W
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
5min
5min
80
銑削
銑削外圓Φ20端面
機(jī)加工車間
銑床 X62W
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
15min
15min
90
鉆底孔
鉆M10X1-6H底孔
機(jī)加工車間
Z525
麻花鉆，游標(biāo)卡尺
5min
5min
100
攻絲
攻絲M10X1-6H
機(jī)加工車間
Z525
攻絲，游標(biāo)卡尺
5min
5min
110
鉗
去毛刺，清洗
金工
鉗工臺
絲錐，銼刀，游標(biāo)卡尺
120
終檢
終檢入庫
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
XX大學(xué)
課程設(shè)計(jì)論文
撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及
夾具設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級
姓 名
學(xué) 號
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
拔叉零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差
目 錄
摘 要 II
目 錄 III
第1章 序 言 5
第2章 零件的分析 5
2.1零件的形狀 5
2.2零件的工藝分析 6
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
3.1 確定毛坯的制造形式 7
3.2 基面的選擇 7
3.3 制定工藝路線 7
3.3.1 工藝路線方案一 7
3.3.2 工藝路線方案二 8
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(jī)床選用 9
3.4.2 選擇刀具 9
3.4.3 選擇量具 9
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9
3.6確定切削用量及基本工時 11
4 銑床夾具設(shè)計(jì) 17
4.1 問題的提出 17
4.2 夾具設(shè)計(jì) 18
4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 18
4.2.2切削力和夾緊力計(jì)算 18
4.2.3定位誤差分析 20
4.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 20
總 結(jié) 21
致 謝 22
參 考 文 獻(xiàn) 23
24
第1章 序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
拔叉零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯誤，敬請老師們批評指正。
第2章 零件的分析
2.1零件的形狀
題目給的零件是拔叉零件，主要作用是起連接作用。
零件的實(shí)際形狀如上圖所示，?從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。
2.2零件的工藝分析
由零件圖可知，其材料為KTH350-10，該材料為鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。
拔叉零件主要加工表面為：1端面，表面粗糙度值為3.2。2及端面，表面粗糙度值3.2。3.車裝配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5，法蘭面粗糙度值6.3。
拔叉共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：
(1)．左端的加工表面：
? ? 這一組加工表面包括：左端面，Φ28外圓，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，。其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。
(2).右端面的加工表面：
這一組加工表面包括：Φ28右端粗糙度為1.6；并帶有倒角。其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，Φ19的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
本拔叉，假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺，每臺車床需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。
該零件材料為KTH350-10，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率α和 廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為KTH350-10，鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件。考慮到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。
3.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇，對像拔叉這樣的零件來說，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。
對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。
3.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.3.1 工藝路線方案一
工序10 鑄造出毛坯。
工序20 毛坯熱處理，時效處理。
工序30 銑削外圓Φ32一端面。
工序40 銑削外圓Φ32另一端面
工序50 車中心孔Φ19H9。
工序60 鏜R24半圓孔，鏜R30半圓孔。
工序70 銑削距離4的叉口端面。
工序80 銑削外圓Φ20端面。
工序90 鉆M10X1-6H底孔
工序100 攻絲M10X1-6H
工序110 鉗去毛刺。
工序120 終檢入庫。
3.3.2 工藝路線方案二
工序10 鑄造出毛坯。
工序20 毛坯熱處理，時效處理。
工序30 銑削外圓Φ32一端面。
工序40 銑削外圓Φ32另一端面
工序50 車中心孔Φ19H9。
工序60 鏜R24半圓孔，鏜R30半圓孔。
工序70 銑削距離4的叉口端面。
工序80 銑削外圓Φ20端面。
工序90 鉆M10X1-6H底孔
工序100 攻絲M10X1-6H
工序110 鉗去毛刺。
工序120 終檢入庫。
3.3.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸?，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。要設(shè)計(jì)專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：
工序10 鑄造出毛坯。
工序20 毛坯熱處理，時效處理。
工序30 銑削外圓Φ32一端面。
工序40 銑削外圓Φ32另一端面
工序50 車中心孔Φ19H9。
工序60 鏜R24半圓孔，鏜R30半圓孔。
工序70 銑削距離4的叉口端面。
工序80 銑削外圓Φ20端面。
工序90 鉆M10X1-6H底孔
工序100 攻絲M10X1-6H
工序110 鉗去毛刺。
工序120 終檢入庫。
3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備
3.4.1 機(jī)床選用
①.工序Ⅳ和工序Ⅵ是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140１型臥式車床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊》表4.2-7。
②.工序Ⅸ是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。
3.4.2 選擇刀具
①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。
②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。
③.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡明機(jī)械加工工藝手冊》（主編 徐圣群） 表12-47，選擇雙斜邊二號砂輪。
3.4.3 選擇量具
本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“拔叉” 零件材料為KTH350-10，查《機(jī)械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，球墨鑄鐵的硬度HB為143～269，表2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能，KTH350-10密度ρ=7.2～7.3（），計(jì)算零件毛坯的重量約為2。
表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)
生產(chǎn)類別
同類零件的年產(chǎn)量[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)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)。
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性，采用機(jī)器砂模造型鑄件。
表3-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級
鑄造方法
公差等級CT
球墨鑄鐵
砂型手工造型
11~13
砂型機(jī)器造型及殼型
8~10
金屬型
7~9
低壓鑄造
7~9
熔模鑄造
5~7
根據(jù)上表選擇金屬型公差等級為7級。
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)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級為8級的公差數(shù)值為1.8。
表3-4 鑄鐵件機(jī)械加工余量（JB2854-80）如下
鑄件基本尺寸
加工余量等級 6
澆注時位置
>120~250
6.0
4.0
頂、側(cè)面
底 面
鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
3.6確定切削用量及基本工時
切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。
工序30：銑削外圓Φ32一端面
機(jī)床：銑床X62W
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10]
（1）粗銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表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)動時間：
（2）精銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81，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
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
本工序機(jī)動時間
工序40：銑削外圓Φ32另一端面
機(jī)床：銑床X62W
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10]
（1）粗銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表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)動時間：
（2）精銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81，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
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
本工序機(jī)動時間
工序50：確定車中心孔Φ19H9的切削用量
所選用的刀具為YG6X硬質(zhì)合金圓形鏜刀，主偏角為K=45，直徑為19mm的圓形鏜刀，其耐用度為。
①.確定切削深度 a
②.根據(jù)表1.5，當(dāng)半精鏜鑄料，鏜刀直徑為，a≤，鏜刀伸出長度時，進(jìn)給量為：。
③ .確定切削速度 按表1.27的計(jì)算公式確定
V = （3-16）
式中 C=189.8 m = 0.2 X=0.15 Y=0.20
V=124.6
選擇CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速：n=
n =1200=20
實(shí)際切削速度為： v = 2.08
④.確定基本時間
確定鏜孔的基本時間50s
工序60：鏜R24半圓孔，鏜R30半圓孔
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)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(jìn)給量
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
工作臺每分鐘進(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)動時間：
工序70：銑削距離4的叉口端面
機(jī)床：銑床X62W
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
由工序5可知：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
工序90：鉆M10X1-6H螺孔底孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.39，取
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
工序100：攻絲M10X1-6H
機(jī)床： Z525
刀具：釩鋼機(jī)動絲錐
（1）、M10X1-6H螺孔攻絲
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： （盲孔）
機(jī)動時間：
4 銑床夾具設(shè)計(jì)
4.1 問題的提出
本夾具要用于銑床夾具精度等級為IT12級，粗糙度為6.3。本道工序只精銑一下即達(dá)到各要求，因此，在本道工序加工時，我們應(yīng)首先考慮保證各加工精度，
如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度。
4.2 夾具設(shè)計(jì)
4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(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(zhǔn)。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(qiáng)度，提高加工精度。Φ19的孔和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ19孔和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以兩銷和兩已加工好的φ19孔的端面作為定位夾具。
為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用螺旋夾緊壓板機(jī)構(gòu)作為夾緊機(jī)構(gòu)。
4.2.2切削力和夾緊力計(jì)算
（1）刀具： 高速鋼錯齒三面刃銑刀 φ40mm z=24
機(jī)床： x61W型萬能銑床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
（2）夾緊力的計(jì)算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=2.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，
使用快速螺旋定位機(jī)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
4.2.3定位誤差分析
（1）定位元件尺寸及公差確定。
夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷，孔與銷間隙配合。
（2） 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)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。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，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(diǎn)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(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
本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角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(jìn)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(dāng)能滿足定位要求。
4.2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計(jì)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?yàn)殓M床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)榍邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)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(jī)構(gòu)。
總 結(jié)
課程設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計(jì)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(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會，它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。
這次課程設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。
[2] 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)［Ｍ］。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。
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[10] 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊［Ｍ］。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。
[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊［Ｍ］.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984。
[12] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。
[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計(jì)量出版社，2540：9-19。
[14] [王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。
[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17