CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)(84003)加工工藝及鉆φ3孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】
CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)(84003)加工工藝及鉆3孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】,說(shuō)明書(shū)+CAD,CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)(84003)加工工藝及鉆3孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】,ca6140,車(chē)床,法蘭盤(pán),加工,工藝,鉆床,夾具,設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單,cad
機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共1頁(yè)第1頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工車(chē)間1粗車(chē)左端成型HT150毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA6140型臥式車(chē)床1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車(chē)端面車(chē)刀,游標(biāo)卡尺25037.20.66212粗車(chē)外圓 車(chē)刀,游標(biāo)卡尺25037.20.66313粗車(chē)內(nèi)孔深度至尺寸車(chē)刀,游標(biāo)卡尺25037.20.461.714粗車(chē)內(nèi)孔(中間)車(chē)刀,塞規(guī)25037.20.362.3 1機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共11頁(yè)第2頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)金工車(chē)間2粗車(chē)右端成型HT150毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA6140型臥式車(chē)床1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液三爪自定心卡盤(pán)乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車(chē)端面(右)車(chē)刀,游標(biāo)卡尺25037.20.661.2 12粗車(chē)內(nèi)孔(右)(保證孔直徑為46)車(chē)刀,塞規(guī)25037.20.462.4 13粗車(chē)內(nèi)孔深度至尺寸25.4車(chē)刀,游標(biāo)卡尺25037.20.461.714粗車(chē)內(nèi)孔(中間)(保證孔直徑為34)車(chē)刀,塞規(guī)25037.20.362.3 1機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共11頁(yè)第3頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工車(chē)間3半精車(chē)左端成型HT150毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA6140型臥式車(chē)床1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車(chē)端面(右)車(chē)刀,游標(biāo)卡尺25037.20.661.212粗車(chē)內(nèi)孔(右)(保證孔直徑為46)車(chē)刀,塞規(guī)25037.20.462.313粗車(chē)內(nèi)孔(右)深度至尺寸15.5車(chē)刀,游標(biāo)卡尺25037.20.461.61機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共11頁(yè)第4頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工車(chē)間4半精車(chē)右端成型HT150毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA6140型臥式車(chē)床1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1車(chē)端面(右)車(chē)刀,游標(biāo)卡尺25037.20.31.2 12車(chē)內(nèi)孔(右)(保證孔直徑為34.5)車(chē)刀,塞規(guī)25037.20.319.11機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共11頁(yè)第5頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工車(chē)間5精車(chē)左端成型HT150毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA6140型臥式車(chē)床1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1精車(chē)47內(nèi)孔車(chē)刀,游標(biāo)卡尺112037.20.30.612精車(chē)35內(nèi)孔車(chē)刀,塞規(guī)112037.20.4611機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共11頁(yè)第6頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工車(chē)間6精車(chē)右端成型HT150毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA6140型臥式車(chē)床1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1精車(chē)端面(右)車(chē)刀,游標(biāo)卡尺112037.20.30.612精車(chē)內(nèi)孔(右) 車(chē)刀,塞規(guī)112037.20.160.91機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共11頁(yè)第7頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工車(chē)間7粗銑兩平面45鋼毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床立式銑床X511夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液專(zhuān)用銑夾具乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助 1銑平面 銑刀,游標(biāo)卡尺725137.2250.612銑平面 銑刀,游標(biāo)卡尺725137.2250.61機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共11頁(yè)第8頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工車(chē)間8精銑兩平面HT150毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床立式銑床X511夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液專(zhuān)用夾具乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1銑平面 銑刀,游標(biāo)卡尺725137.2250.612銑平面 銑刀,游標(biāo)卡尺725137.2250.61機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共11頁(yè)第9頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工車(chē)間9拉槽HT150毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)拉床立式拉床B50201夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液專(zhuān)用夾具乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1拉槽拉刀,游標(biāo)卡尺50027.40.140.161機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共11頁(yè)第10頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工車(chē)間10鉆孔HT150毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床立式Z525鉆床1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液專(zhuān)用鉆夾具乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆兩孔(表面粗糙度達(dá)到Ra12.5,孔直徑為11)麻花鉆,內(nèi)徑千分尺39214.50.2819.112擴(kuò)兩孔(表面粗糙度達(dá)到Ra6.3,孔直徑為16.5)擴(kuò)孔鉆,塞規(guī)68025.50.480.71機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)中批量零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共11頁(yè)第11頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工車(chē)間11鉆孔HT150毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床立式Z525鉆床1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液專(zhuān)用鉆夾具乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆3孔(表面粗糙度達(dá)到Ra12.5,孔直徑為11)麻花鉆,內(nèi)徑千分尺39214.50.2819.112鉆斜孔(表面粗糙度達(dá)到Ra1.6,孔直徑為4)麻花鉆,塞規(guī)27210.20.480.11機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)法蘭盤(pán)零件名稱(chēng)法蘭盤(pán)共1頁(yè)第1頁(yè)材 料 牌 號(hào)HT150毛 坯 種 類(lèi)鑄件毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)備 注工序號(hào)工 名序 稱(chēng)工 序 內(nèi) 容車(chē)間工段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(shí)準(zhǔn)終單件1鑄造2熱處理時(shí)效退火3粗車(chē)粗鏜粗車(chē)80h11的外圓面及端面及臺(tái)階面;粗鏜62.4,620.015,倒角130及145CA6140型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)4粗車(chē)粗鏜粗車(chē)C面,外圓52g6及臺(tái)階A面,外圓120;粗鏜孔36+0.02孔及其倒角 0CA6140型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)5半精車(chē)半精鏜半精車(chē)D面,外圓80h11及臺(tái)階面;半精鏜62.4,620.015,倒角130及145CA6140型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)6半精車(chē)半精鏜半精車(chē)C面,外圓52g6及臺(tái)階A面,外圓120半精鏜孔36+0.02孔及其倒角 0并切溝槽CA6140型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)7精車(chē)精鏜精車(chē)外圓52g6及臺(tái)階面A面;精鏜孔36+0.02孔及其倒角及溝槽CA6140型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、極限量規(guī)、三爪卡盤(pán)8精車(chē)精鏜精車(chē)外圓80h11;精鏜62.4、620.015、倒角130及145車(chē)螺紋M641.5CA6140型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、極限量規(guī)、三爪卡盤(pán)9粗銑大圓盤(pán)兩平面立式銑床X51專(zhuān)用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀、游標(biāo)卡尺10半精銑半精銑34.50.20切面 0立式銑床X51專(zhuān)用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀、游標(biāo)卡尺11拉削36+0.02內(nèi)孔鍵槽 0立式拉床B5020專(zhuān)用夾具、拉刀、游標(biāo)卡尺12鉆、锪孔鉆311孔;锪16.5孔立式Z525鉆床專(zhuān)用夾具、鉆頭、游標(biāo)卡尺13鉆4小孔和18的盲孔立式Z525鉆床專(zhuān)用夾具、鉆頭、游標(biāo)卡尺14去毛刺刮刀 砂紙15終檢設(shè) 計(jì)(日 期)校 對(duì)(日期)審 核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目: 制定CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)加工工藝, 設(shè)計(jì)鉆 3的鉆床夾具_(dá)專(zhuān) 業(yè): 機(jī)械電子工程_班 級(jí): 機(jī)電12-2班_學(xué) 號(hào): 1230120224_姓 名: 楊 帆_指導(dǎo)教師: 張學(xué)偉_機(jī)械工程系2015年 11月 20日目 錄序 言.2第1章 零件的分析.31.1 零件的作用.31.2 零件的工藝分析.3第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.1 毛坯選擇與毛坯圖說(shuō)明.52.2 基面的選擇.62.3 制訂工藝路線(xiàn).62.4 機(jī)械加工余量及工序尺寸的確定.82.5切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算.8 2.6時(shí)間定額的計(jì)算.11第3章 夾 具 設(shè) 計(jì).143.1 問(wèn)題的提出143.2 定位基準(zhǔn)的選擇143.3 切削力和卡緊力計(jì)算143.4 定位誤差分析153.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明16總 結(jié).17參 考 文 獻(xiàn).18 序 言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專(zhuān)業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉:1 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線(xiàn)安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題,保證零件的加工質(zhì)量。2 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱(chēng)、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。就我個(gè)人而言,我希望通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為今后參加生產(chǎn)實(shí)踐打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限,設(shè)計(jì)尚存在許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師予以指教。第一章 零件的分析1.1零件的作用法蘭連接使用方便,能夠承受較大的壓力。在工業(yè)管道中,法蘭連接的使用十分廣泛。在家庭內(nèi),管道直徑小,而且是低壓,看不見(jiàn)法蘭連接。如果在一個(gè)鍋爐房或者生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),到處都是法蘭連接的管道和器材。法蘭連接使用方便,能夠承受較大的壓力。在工業(yè)管道中,法蘭連接的使用十分廣泛。在家庭內(nèi),管道直徑小,而且是低壓,看不見(jiàn)法蘭連接。如果在一個(gè)鍋爐房或者生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),到處都是法蘭連接的管道和器材。該法蘭盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,形狀普通,屬一般的盤(pán)蓋類(lèi)零件。主要加工表面有外圓、圓孔,端面,其次就是11孔及16.5孔,孔的加工表面在圓周上,通過(guò)專(zhuān)用的夾具和鉆套能夠保證其加工工藝要求。該零件除主要加工表面外,其余的表面加工精度均較低,不需要高精度機(jī)床加工,通過(guò)銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見(jiàn),該零件的加工工藝性較好。1.2零件的工藝分析法蘭盤(pán)共有兩組加工表面,它們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下:1以80孔為中心的加工表面這一組加工表面包括:620.015孔及其倒角以及與其垂直的端面,80h11外表面,兩個(gè)M641.5的槽,36 0+0.62孔以及與其垂直的端面,52g6外表面B及退刀槽,三個(gè)互成120的16.5階梯孔的兩端面。2以A面為基準(zhǔn)的加工表面這一組加工表面包括:三個(gè)互成120的16.5階梯孔,一個(gè)側(cè)面C,一個(gè)平面D。這兩組表面之間有著一定的位置要求,主要是:620.015孔對(duì)B端面的徑向圓跳動(dòng)公差為0.04mm。由以上分析可知,對(duì)于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于專(zhuān)用夾具加工另一組表面,并且保證它們之間的位置精度要求。第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1毛坯選擇與毛坯圖說(shuō)明根據(jù)零件材料HT150確定為鑄件,可知毛坯的鑄造方法選用永久型鑄造型。此外,為消除殘余應(yīng)力,鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。鑄件尺寸公差為12級(jí),又由于是中批量生產(chǎn),毛坯制造采用永久型鑄造。公差等級(jí)為CT9級(jí)(機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P38),選取鑄件錯(cuò)箱值為0.1mm。對(duì)中批量生產(chǎn)的鑄件加工鑄件加工余量中查機(jī)械制造工藝補(bǔ)充教材P359360,選取等級(jí)精度為2級(jí)。各加工表面總余量7mm。2.2基面的選擇法蘭盤(pán)的外圓52g6既是裝配圖基準(zhǔn),又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,選用外圓52g6為定位基準(zhǔn),即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言,即選外圓52g6及A端面作為精基準(zhǔn)。由于法蘭盤(pán)全部表面都需要加工,而外圓52g6既是精度最高又是壁厚最薄的表面,為保證加工要求,固選外圓52g6及A端面為粗基準(zhǔn)。2.3制訂工藝路線(xiàn)工序號(hào)工 名序 稱(chēng)工 序 內(nèi) 容設(shè) 備工 藝 裝 備1鑄造2熱處理時(shí)效退火3粗車(chē)粗鏜粗車(chē)80h11的外圓面及端面及臺(tái)階面;粗鏜62.4,620.015,倒角130及145C620-1型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)4粗車(chē)粗鏜粗車(chē)C面,外圓52g6及臺(tái)階A面,外圓120;粗鏜孔36+0.02孔及其倒角 0C620-1型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)5半精車(chē)半精鏜半精車(chē)D面,外圓80h11及臺(tái)階面;半精鏜62.4,620.015,倒角130及145C620-1型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)6半精車(chē)半精鏜半精車(chē)C面,外圓52g6及臺(tái)階A面,外圓120半精鏜孔36+0.02孔及其倒角 0并切溝槽C620-1型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺、三爪卡盤(pán)7精車(chē)精鏜精車(chē)外圓52g6及臺(tái)階面A面;精鏜孔36+0.02孔及其倒角及溝槽C620-1型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、極限量規(guī)、三爪卡盤(pán)8精車(chē)精鏜精車(chē)外圓80h11;精鏜62.4、620.015、倒角130及145車(chē)螺紋M641.5C620-1型臥式車(chē)床外圓車(chē)刀、游標(biāo)卡尺、極限量規(guī)、三爪卡盤(pán)9粗銑大圓盤(pán)兩平面立式銑床X51專(zhuān)用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀、游標(biāo)卡尺10精銑精銑54平面,精銑34.5平面立式銑床X51專(zhuān)用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀、游標(biāo)卡尺11插削36+0.02內(nèi)孔鍵槽 0立式插床B5020專(zhuān)用夾具、插刀、游標(biāo)卡尺12鉆、锪孔鉆311孔;锪16.5孔立式Z525鉆床專(zhuān)用夾具、鉆刀、游標(biāo)卡尺13鉆3小孔和18的盲孔立式Z525鉆床專(zhuān)用夾具、鉆刀、游標(biāo)卡尺14去毛刺15終檢2.4機(jī)械加工余量及工序尺寸的確定確定工序尺寸一般的方法是,由加工表面的最后工序往前推算,最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無(wú)基準(zhǔn)裝換時(shí),同一表面多次加工的工序尺寸只是與工序(或工步)的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時(shí),工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。在這里只列出圓柱面的工序尺寸:2.5切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算在工藝文件中還要確定每一工步的切削用量,即背吃刀量,進(jìn)給量切削速度,確定方法是先確定切削深度和進(jìn)給量,再確定切削速度,用現(xiàn)代制造工藝設(shè)計(jì)方法公式:換算出查表或計(jì)算法所得的轉(zhuǎn)速,根據(jù)轉(zhuǎn)速在選擇機(jī)床實(shí)有的主軸轉(zhuǎn)速表取接近的主軸轉(zhuǎn)速作為實(shí)際轉(zhuǎn)速,對(duì)粗加工選取實(shí)際切削速度,實(shí)際進(jìn)給量和背吃刀量后,還要校驗(yàn)機(jī)床功率是否夠等,才能作為最后切削用量填入。1.切削用量的計(jì)算鉆孔11工藝要求:孔徑d=11,孔深L=15mm,精度為H1213(1)選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭,其直徑d0=10mm,鉆頭幾何形狀為雙錐修磨橫刃, (2) 進(jìn)給量的確定 按加工要求決定進(jìn)給量,根據(jù)表2-7,當(dāng)加工精度要求為H12H13,鑄鐵強(qiáng)度為700MPa,d=10mm時(shí),f=0.270.32mm/r,考慮到鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度,故取f=0.2mm/r。(3)切削速度的計(jì)算 由表2-13,當(dāng)加工為第五類(lèi),f=0.28mm/r,雙橫刃磨的鉆頭,d=11mm時(shí),V=12m/min.由公式得n=1150mm/r,根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)可選擇此速度檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率與加工18相同,故符合。鉆孔3-16.5加工材料HT150,強(qiáng)度700MPa。工藝要求:孔徑d=16.5,孔深L=10mm,精度為H12H13,機(jī)床為Z525立式鉆床(1)選擇高速鋼麻花鉆頭 其直徑d=16mm,鉆頭幾何形狀為雙錐修磨橫刃, (2) 進(jìn)給量的確定 由表5-31,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2mm/r。3)切削速度的計(jì)算 由表2-13,切削速度v選取為40m/min,由公式(5-1)n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=63.95 r/min ,參照Z(yǔ)525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=280.6r/min ,根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)可選擇n=770r/min。锪孔工步1)背吃刀量的確定 取ap=0.05mm。2) 進(jìn)給量的確定 由表5-31,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.05mm/r。3) 切削速度的計(jì)算 由表5-31,切削速度v選取為4m/min,由公式(5-1)n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=127.4r/min ,參照Z(yǔ)525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=510r/min ,再將此轉(zhuǎn)速代入公式(5-1),可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=30m/min。2.6時(shí)間定額的計(jì)算1.基本時(shí)間tj的計(jì)算(1) 鉆孔3-11工步查表2-19,得y+=10mmT=l/nf=0.26min=15.76s(2) 鉆孔3-16.5工步根據(jù)表5-41,鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中 l2、l1由表5-42按kr=15、ap=(D-d)/2=(9.96-9.8)/2=0.08的條件查得l1=0.37mm; l2=15mm; 而l=10mm; f=0.36mm/r; n=97r/min.。將上述結(jié)果代入公式,則該工序的基本時(shí)間tj=9.19s。(3)锪孔工步同上,根據(jù)表5-41可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得該工步的基本時(shí)間。式中 l2、l1由表5-42按kr=15、ap=(D-d)/2=(10-9.96)/2=0.02的條件查得l1=0.19mm; l2=13mm; 而l=12mm; f=0.3 mm/r; n=140 r/min.。將上述結(jié)果代入公式,則該工序的基本時(shí)間tj=(12mm+0.19mm+13mm) /(0.4mm/min x 97r/min)=0.6min=36s。2輔助時(shí)間ta的計(jì)算根據(jù)第五章第二節(jié)所述,輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時(shí)間分別為:鉆孔11工步的輔助時(shí)間為:ta=0.15x25.76s=3.864s;鉆孔16.5工步的輔助時(shí)間為:ta=0.15x42s=6.3s;精鉸工步的輔助時(shí)間為:ta=0.15x36s=5.4s;3. 其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間(基本時(shí)間和輔助時(shí)間之和)以外,每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于法蘭盤(pán)的生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn),分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微,可忽略不計(jì);布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%7%,休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%4%,這里均取3%,則各工序的其他時(shí)間可按關(guān)系式(3%+3%)(tj+ta)計(jì)算,它們分別為:鉆孔工步的其他時(shí)間為:tb+tx =6%x(28s+4.2s)=1.93s;粗鉸工步的其他時(shí)間為:tb+tx =6%x(42s+6.3s)=2.90s;精鉸工步的其他時(shí)間為:tb+tx =6%x(36s+5.4s)=2.48s;4單件時(shí)間tdj的計(jì)算這里的各工序的單件時(shí)間分別為:鉆孔工步tdj鉆=28s+4.2s+1.08s=34.13s;粗鉸工步tdj粗鉸=42s+6.3s+2.90s=51.20s;精鉸工步tdj精鉸=36s+5.4s+2.48s=43.88s;因此,此工序的單件時(shí)間tdj=tdj鉆+tdj粗鉸+tdj精鉸=34.13s+51.20s+43.88s=129.21s。將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果,填入工藝文件。(注:其他工序內(nèi)容詳見(jiàn)工序卡)第三章 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)成本,需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。按指導(dǎo)老師的布置,設(shè)計(jì)工序鉆3孔的鉆床夾具。本夾具主要用于鉆3孔,由于該孔精度要求較高,所以,在本道工序加工時(shí),應(yīng)該考慮其精度要求,同時(shí)也要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。3.1問(wèn)題的提出在機(jī)械加工過(guò)程中,為了保證加工精度,首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置,確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過(guò)程,稱(chēng)為工件的定位。定位后將其固定,使其在加工過(guò)程中始終保持定位位置不變的操作稱(chēng)為加緊。工件在機(jī)床或夾具上定位,加緊的過(guò)程稱(chēng)為裝夾,用以裝夾工件的裝置稱(chēng)為機(jī)床夾具,簡(jiǎn)稱(chēng)夾具。在給定的零件中,對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求,是自由公差,定位要求較低,因此,本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方法與快捷性上。3.2定位基準(zhǔn)的選擇處于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮。選擇已加工好的中心孔和11孔兩個(gè)孔定位,采用經(jīng)典的一面兩銷(xiāo)定位,一面限制3個(gè)自由度。心軸限制兩個(gè)自由度,削邊銷(xiāo)限制1個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的自由度,這樣空間的六個(gè)自由度就限制完全了,同時(shí)開(kāi)口墊圈壓緊工件。3.3切削力和夾緊力計(jì)算本步加工可按鉆削估算卡緊力,實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。軸向力 Fi=15.62N扭矩 Mc=8.52x10-6NM由于扭矩很小,計(jì)算時(shí)可忽略。 驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度:ns= 179.94MPa45鋼的強(qiáng)度為450MPa,強(qiáng)度滿(mǎn)足。使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊,調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的卡緊力。 3.4定位誤差分析(1)移動(dòng)時(shí)位移基準(zhǔn)誤差為 jy = d1+D1+X1min 式中: d1 - 圓柱銷(xiāo)孔的最大偏差 D1 - 圓柱銷(xiāo)孔的最小偏差 1min - 圓柱銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙代入數(shù)據(jù)得: jy = d1+D1+X1min = 0.009+0+0.016 = 0.025mm(2)轉(zhuǎn)角誤差 tg= (d1+D1+X1min+d2+D2+X2min)/2L式中: d1 - 圓柱銷(xiāo)孔的最大偏差 D1 - 圓柱銷(xiāo)孔的最小偏差 1min - 圓柱銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 d2 - 削邊銷(xiāo)孔的最大偏差 D2 - 削邊銷(xiāo)孔的最小偏差 2min - 削邊銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 其中:X2min = 2(LX+LG-X1min/2) 則代入數(shù)據(jù)得: tg = (0.009+0+0.016+0.009+0+0.004)/(2 *305.29) = 0.0000622 則 : = 0.00006219o經(jīng)檢驗(yàn)合格3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前面所述,在夾具設(shè)計(jì)時(shí),為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)加緊,本道工序的鉆孔選用開(kāi)口墊圈壓緊,當(dāng)我們裝上工件后,采用一面2銷(xiāo)把工件的空間度6個(gè)自由度限制完畢后我們旋轉(zhuǎn)螺母,試著和工件接觸,然后旋轉(zhuǎn)螺母壓緊工件,即可開(kāi)始加工工作???結(jié) 緊張而有繁忙的三周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了當(dāng)我快要完成老師下達(dá)給我的任務(wù)的時(shí)候,我仿佛經(jīng)過(guò)一次翻山越嶺,登上了高山之顛,頓感心曠神意,眼前豁然開(kāi)朗。這次課程設(shè)計(jì)的基本目的在于鞏固和加深理論知識(shí)的掌握,培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用工藝知識(shí)能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié),我們鍛煉出了具有設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的能力,掌握了加工方法及其機(jī)床、刀具、切削用量的選擇與應(yīng)用,還學(xué)會(huì)了使用、查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),以及學(xué)會(huì)了繪制工序圖、制作工藝卡片等等通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),希望了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程,鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的知識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際,對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的鍛煉,從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。這也是難得的機(jī)會(huì)讓我們更好了解從原料到產(chǎn)品成型、完工的所有工序。 通過(guò)課程設(shè)計(jì),使我深深體會(huì)到干任何事都必須要有耐心細(xì)致,說(shuō)實(shí)話(huà),課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累,當(dāng)我一手清理自己的設(shè)計(jì)成果,回想起這兩周路程,一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消。 最后,我要感謝老師對(duì)我們的耐心指導(dǎo),老師孜孜不倦的教誨使得我們的設(shè)計(jì)得以順利完成,很感謝老師在這段時(shí)間教會(huì)了我們很多東西使我們受益匪淺,讓我們?cè)谶~入社會(huì)前有一個(gè)磨礪自己的機(jī)會(huì),認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的精神的重要性。 參 考 文 獻(xiàn)【1】 周宏甫主編,高等教育出版社,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)(第二版)【2】王紹俊主編機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社,1985【3】金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)修訂組編金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1983【4】上海柴油機(jī)廠(chǎng)工藝設(shè)備研究所編金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社,1984【5】南京市機(jī)械研究所主金屬切削機(jī)床夾具圖冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社,1986【6】呂周堂、陳曉光主編互換性與技術(shù)基礎(chǔ)中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,1994【7】宋凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.化學(xué)工業(yè)出版社200819附錄1 外文翻譯基于事例推理的夾具設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用摘要:根據(jù)基于事例的設(shè)計(jì)方法,提出采用工序件的特征信息和夾具的結(jié)構(gòu)特征信息來(lái)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(chǔ)的事例索引碼,設(shè)計(jì)了事例庫(kù)的結(jié)構(gòu)形式,創(chuàng)建了層次化的事例組織方式;同時(shí),提出了基于知識(shí)引導(dǎo)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(jìn)行相似事例的存貯,形成了基于事例推理的夾具設(shè)計(jì).所開(kāi)發(fā)的原型系統(tǒng)在型號(hào)工程夾具設(shè)計(jì)等項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了應(yīng)用,并取得了令人滿(mǎn)意的使用效果.關(guān)鍵詞: 基于事例的推理 夾具設(shè)計(jì) CAD夾具是以確定工件安全定位準(zhǔn)確為目的的裝置,并在加工過(guò)程中保持工件與刀具或機(jī)床的位置一致不變。因?yàn)閵A具的結(jié)構(gòu)依賴(lài)于產(chǎn)品的特點(diǎn)和在企業(yè)規(guī)劃中加工工序的地位,所以它的設(shè)計(jì)是制造過(guò)程中的瓶頸,制約著效率的提高. 夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,需要有從大量的設(shè)計(jì)論文中了解質(zhì)量知識(shí)的經(jīng)驗(yàn),這些設(shè)計(jì)論文包括工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、涉及加工工藝,和加工環(huán)境。當(dāng)用這些擅長(zhǎng)繪制詳細(xì)設(shè)計(jì)圖的傳統(tǒng)的CAD工具(如Unigraphics、CATIA、Pro/E)時(shí),這仍然是一項(xiàng)非常耗時(shí)的工作,但是利用以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和資源也不能提供一些益處,而這正是提高效率的關(guān)鍵因素. 基于事例推理 (CBR) 的方法適應(yīng)以往個(gè)案解決的辦法,建立一個(gè)新問(wèn)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(gè)比用專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)模仿人類(lèi)思維有用的使用方法,因?yàn)樘岢鲆粋€(gè)類(lèi)似的情況,和采用一些修改,似乎不言自明,而且比人類(lèi)更直觀(guān).所以支持不同事例的設(shè)計(jì)工具已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中發(fā)展起來(lái),如在注射成型及設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)投死, 規(guī)劃過(guò)程中,還有夾具設(shè)計(jì). 孫用六個(gè)數(shù)字組成代碼參數(shù),包括工件的形狀、機(jī)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(gè)系統(tǒng)不能用于除鉆床夾具外的其他夾具類(lèi)型,不能解決儲(chǔ)存需要保留的同一參數(shù)代碼的問(wèn)題,這在CBR中是非常重要的. 1事例參數(shù)和事例圖書(shū)館的建立1.1事例參數(shù)事例參數(shù)應(yīng)該由工件的所有的特征組成,來(lái)區(qū)別不同的夾具. 使用他們能夠使操作方便. 因?yàn)榱慵男螤钍嵌喾N多樣的, 在生產(chǎn)企業(yè)中制造的技術(shù)要求也不斷發(fā)展,許多特征作被用做事例參數(shù)將會(huì)使搜索速度降低,其主要特征是不重要的,因?yàn)榉峙浣o每個(gè)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(shí)際和快速設(shè)計(jì)的需求,事例參數(shù)要包含工件的主要特征和夾具的結(jié)構(gòu)。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(shí)別數(shù)字。 前13位數(shù)代表13個(gè)特征。 每個(gè)數(shù)字與特征的一個(gè)屬性相一致,這可能是*、?、1、2,A、B,,Z,等其中的一個(gè)。其中,*是指任何一個(gè),?代表不確定,0代表沒(méi)有。 系統(tǒng)規(guī)定:夾具的類(lèi)型,工件的形狀,位置模式不能是*和?。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí),三個(gè)項(xiàng)目的屬性信息沒(méi)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(shí)別號(hào)碼,如果事例特征的13位數(shù)是一樣的,這三個(gè)數(shù)字就用來(lái)區(qū)別他們。該系統(tǒng)還規(guī)定:000是用于修正的一個(gè)典型事例,其他事例001、002、,這些是用于設(shè)計(jì)師查找參考事例的. 如果其中一個(gè)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(dòng)變成參考事例. 事例索引碼的結(jié)構(gòu)如圖1所示。 1夾具類(lèi)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(nèi)容; 13其他; 4批 量; 9過(guò)程所有物; 14到16事例識(shí)別碼; 5工件比例; 10定位模型; 圖1 事例索引碼的結(jié)構(gòu)1.2事例庫(kù)事例庫(kù)由許多預(yù)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(wèn)題之一。所以由索引碼復(fù)合。1.3 事例的層次化夾具的結(jié)構(gòu)相似被認(rèn)為是整個(gè)夾具,成分和內(nèi)容相似。所以,整個(gè)夾具事例庫(kù),成分事例庫(kù),夾具的成分事例庫(kù)形成相同。整個(gè)夾具的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)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(lái)進(jìn)行描述的。成分事例代表成員(成分功能和其他結(jié)構(gòu)成分,主要驅(qū)動(dòng)參數(shù),數(shù)字,和它們的約束關(guān)系)。成分事例(夾具的最低層)是功能成分和和其他成分的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)中有很多參數(shù)化準(zhǔn)件和普通非標(biāo)準(zhǔn)件。所以成分事例圖書(shū)館應(yīng)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(shè)計(jì)中,最重要的是相似點(diǎn)的修改,這樣能有助于獲得最相似的事例,以及縮短適應(yīng)時(shí)間。根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的需求,事例修改的策略使最接近的事例方法和知識(shí)指導(dǎo)結(jié)合起來(lái)。首先在深度上查找,然后在寬度上;知識(shí)指導(dǎo)策略意味著在來(lái)自客觀(guān)事物根源的知識(shí)規(guī)則上查找,這就要首先查找固定類(lèi)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(lèi)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(gè)平面兩個(gè)銷(xiāo)的定位方法。如果沒(méi)有合適的,就查找深度標(biāo)點(diǎn),然后回到最上層,然后再找所有與寬度相關(guān)的事例。 修改方法:1) 根據(jù)夾具事例庫(kù)的事例索引信息,查找有關(guān)事例庫(kù)。2) 將事例索引碼與事例庫(kù)的每個(gè)事例碼匹配,然后計(jì)算相似尺寸的價(jià)值。3) 整理相似尺寸的次序,最大的架子是最類(lèi)似的事例。兩個(gè)事例之間的相似點(diǎn)是基于兩個(gè)事例特征之間的相似點(diǎn)。相似點(diǎn)尺寸的計(jì)算依靠特征的類(lèi)型。相似點(diǎn)的價(jià)值可以通過(guò)數(shù)字化的價(jià)值來(lái)計(jì)算,例如比較重量分別是50kg 和 20kg的工件。非數(shù)字化的價(jià)值也能計(jì)算,例如,現(xiàn)在前13位索引碼都是非數(shù)字化的價(jià)值。一個(gè)夾具的相似尺寸的計(jì)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(gè)特性的重量,表示事例庫(kù)中特性和相關(guān)夾具的特性的相似尺寸。同時(shí), ,數(shù)值計(jì)算如下: 其中表示第i個(gè)特征的索引特性值,表示事例庫(kù)中第j個(gè)事例的第i個(gè)特征的特性值。 所以有兩種方法選擇相似夾具。一個(gè)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(lái)作相似事例。事例庫(kù)最初建立的時(shí)候,只有一些事例,數(shù)值可以建小一點(diǎn)。如果有大量的相似事例,數(shù)值就應(yīng)該建的大一些。另外一個(gè)方法是只建立相似事例的數(shù)字(例如10),這是類(lèi)型單里相似尺寸的最大值。3 事例的修改和存儲(chǔ)3.1事例的修改 夾具設(shè)計(jì)中相似事例的修改包括以下三個(gè)階段:1) 成分的替代2) 保持形式不變,調(diào)整成分的特性3) 模型重新設(shè)計(jì)如果夾具的成分是普通的物品,它們能通過(guò)使用工具被修改,代替以及刪除,這些已經(jīng)被設(shè)計(jì)好了。3.2事例的存儲(chǔ) 在將一個(gè)新的事例保存到事例庫(kù)之前,設(shè)計(jì)者必須考慮保存是否有價(jià)值。如果這個(gè)事例不能增加系統(tǒng)的知識(shí),就沒(méi)有必要把它保存到事例庫(kù)里。如果它有價(jià)值的話(huà),設(shè)計(jì)者在保存之前必須分析一下,看看這個(gè)事例是否作為標(biāo)準(zhǔn)事例或參考事例被存儲(chǔ)了。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)事例是一個(gè)描述同族事例主要特征的標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)同族事例是有事例庫(kù)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)事例的最后三位通常是“000”。一個(gè)參考事例屬于同族標(biāo)準(zhǔn)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(gè)新的事例和任何一個(gè)存在的事例族一致,和一個(gè)存在的標(biāo)準(zhǔn)事例的前13位數(shù)相同,那么這個(gè)事例就不能存儲(chǔ)因?yàn)橐呀?jīng)這種標(biāo)準(zhǔn)事例了?;蛘咧荒茏鳛橐粋€(gè)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(kù)中。 2)如果一個(gè)新的事例和任何一個(gè)存在的事例族一致,并且被認(rèn)為代替這個(gè)事例族要比以前的標(biāo)準(zhǔn)事例好,那么這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)事例就被這個(gè)新的事例代替,以前的標(biāo)準(zhǔn)事例作為一個(gè)參考事例保存。 3)如果一個(gè)新的事例和任何一個(gè)存在的事例族不一致,一個(gè)新的事例族將會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生,并作為標(biāo)準(zhǔn)事例保存到事例庫(kù)中。4夾具設(shè)計(jì)中基于事例推理的過(guò)程根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的特性,夾具設(shè)計(jì)的基本信息,例如夾具的名字,零件,生產(chǎn)和設(shè)計(jì)者等等,必須先輸入。然后,輸入或設(shè)計(jì)工件的模型。輸入有關(guān)工件的細(xì)節(jié)信息,建立事例索引碼,然后CBR開(kāi)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(huà),事例要滿(mǎn)足通用性設(shè)計(jì),再存儲(chǔ)到事例庫(kù)中。程序流程圖如圖2所示 圖2 基于事例推理的夾具設(shè)計(jì)流程圖5基于事例推理的夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明這是一個(gè)工件如圖3所示。材料是45鋼,底座,形狀為塊狀,生產(chǎn)批量為中批等。需要設(shè)計(jì)成一個(gè)用來(lái)旋轉(zhuǎn)孔的旋轉(zhuǎn)夾具。圖3 需要設(shè)計(jì)夾具的一個(gè)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(chēng) 特性值 索引碼 重量 夾具類(lèi)型 車(chē)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(qiáng) 1 60 加工內(nèi)容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三個(gè)平面 1 100 夾緊方法 不確定 ? 90 夾具體 復(fù)合 4 80 其他 沒(méi)有 0 60 通過(guò)查找和計(jì)算相似點(diǎn),最相似的事例的事例索引碼是19325513321402000,細(xì)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(chēng) 特性值 索引碼夾具類(lèi)型 車(chē)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(qiáng) 1 加工內(nèi)容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三個(gè)平面 1 夾緊方法 不確定 ? 夾具體 復(fù)合 4 其他 沒(méi)有 0 相似點(diǎn)的計(jì)算如下: 所以?shī)A具的相似尺寸值是0.806,這是在事例庫(kù)中用于設(shè)計(jì)的最相似的事例,最相似的事例的結(jié)構(gòu)如圖4所示圖4 最相似的夾具當(dāng)成分替代,修改定位模型和夾緊模型,以及調(diào)節(jié)相關(guān)尺寸之后,新的夾具被設(shè)計(jì)出來(lái),圖形如圖6所示 圖5 需要設(shè)計(jì)的新夾具因?yàn)樵谑吕龓?kù)中沒(méi)有相似夾具,新夾具被儲(chǔ)存到事例庫(kù)中。事例索引碼是19325523311402000。6 結(jié)論 基于事例推理,作為一個(gè)問(wèn)題解決的方法,是一個(gè)比模仿人類(lèi)思想的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)更有效的方法,已經(jīng)在很多難獲取知識(shí)的領(lǐng)域里得到發(fā)展?;谑吕评淼膬?yōu)點(diǎn)如下:它和人類(lèi)的思想很相似;一個(gè)事例庫(kù)通過(guò)保存新事例獲得自學(xué)能力,它比有慣例庫(kù)更快更容易,它可以更好的傳遞和解釋新的知識(shí),這和慣例庫(kù)有很大的不同。基于事例推理中提出的一個(gè)夾具設(shè)計(jì)的框架已經(jīng)被實(shí)行了,使用的是支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的VC+,UG電腦繪圖軟件。這個(gè)框架也已經(jīng)和普通成分庫(kù)和典型夾具庫(kù)結(jié)合起來(lái)。這個(gè)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),用于航空項(xiàng)目,幫助夾具設(shè)計(jì)者提高設(shè)計(jì)效率和重新使用先前的設(shè)計(jì)資源。附錄2 英文原文Application and developmentOf case based reasoning in fixture design Abstract: Based on the case based designing (CBD) methodology, the fixture similarity is in two respects: the function and the structure information. Then, the computer aided fixture design system is created on case based reasoning (CBR),in which the attributes of the main features of workpiece and structure of fixture as case index code are designed for the retrieve of the similar cases, and the structure and hierarchical relation of case library are set up for store. Meanwhile, the algorithm based on the knowledge guided in the retrieve of the similar cases, the strategy of case adapt at ion and case storage in which the case ident if cat ion number is used to distinguish from similar cases are presented. The application of the system in some projects improves the design efficiency and gets a good result .Keywords: case based reasoning ;fixture design; computer aided design(CAD) Fixtures are devices that serve as the purpose of holding the workpiece securely and accurately, and maintaining a consistent relationship with respect to the tools while machining. Because the fixture structure depends on the feature of the product and the status of the process planning in the enterprise, its design is the bottleneck during manufacturing, which restrains to improve the efficiency and leadtime. And fixture design is a complicated process, based on experience that needs comprehensive qualitative knowledge about a number of design issues including workpiece configuration, manufacturing processes involved, and machining environment. This is also a very time consuming work when using traditional CAD tools (such as Unigraphics, CATIA or Pro/E), which are good at performing detailed design tasks, but provide few benefits for taking advantage of the previous design experience and resources, which are precisely the key factors in improving the efficiency. The methodology of case based reasoning (CBR) adapts the solution of a previously solved case to build a solution for a new problem with the following four steps: retrieve, reuse, revise, and retain 1. This is a more useful method than the use of an expert system to simulate human thought because proposing a similar case and applying a few modifications seems to be self explanatory and more intuitive to humans .So various case based design support tools have been developed for numerous areas2-4, such as in injection molding and design, architectural design, die casting die design, process planning, and also in fixture design. Sun used six digitals to compose the index code that included workpiece shape, machine portion, bushing, the 1st locating device, the 2nd locating device and clamping device5. But the system cannot be used for other fixture types except for drill fixtures, and cannot solve the problem of storage of the same index code that needs to be retained, which is very important in CBR6.1 Construction of a Case Index and Case Library1.1 Case index The case index should be composed of all features of the workpiece, which are distinguished from different fixtures. Using all of them would make the operation in convenient. Because the forms of the parts are diverse, and the technology requirements of manufacture in the enterprise also develop continuously, lots of features used as the case index will make the search rate slow, and the main feature unimportant, for the reason that the relative weight which is allotted to every feature must diminish. And on the other hand, it is hard to include all the features in the case index.Therefore, considering the practicality and the demand of rapid design, the case index includes both the major feature of the workpiece and the structure of fixture. The case index code is made up of 16 digits: 13 digits for case features and 3 digits for case identification number.The first 13 digits represent 13 features. Each digit is corresponding to an attribute of the feature, which may be one of“*”, “?”, “1”, “2”,“A”,“B”, “Z”, etc. In which, “*” means anyone, “?” uncertain, “0” nothing.The system rules: fixture type, workpiece shape, locating model cannot be “*”or“?”. When the system is designed, the attribute information of the three items does not have these options, which means the certain attribute must be selected. The last three digits are the case identification number, which means the 13 digits of the case feature are the same, and the number of these three digits is used for distinguishing them.The system also rules: “000” is a prototype case, which is used for retrieval, and other cases are “001”,“002”, which are used for reference cases to be searched by designers. If occasionally one of them needs to be changed as the prototype case, first it must be required to apply to change the one to “000”, and the former is changed to referential case automatically.The construction of the case index code is shown in Fig.1.1.2 Case libraryThe case library consists of lots of predefined cases. Case representation is one of the most important issues in case based reasoning. So compounding with the index code,.1.3 Hierarchical form of CaseThe structure similarity of the fixture is represented as the whole fixture similarity, components similarity and component similarity. So the whole fixture case library, components case library, component case library of fixture are formed correspondingly. Usually design information of the whole fixture is composed of workpiece information and workpiece procedure information, which represent the fixture satisfying the specifically designing function demand. The whole fixture case is made up of function components, which are described by the function components names and numbers. The components case represents the members. (function component and other structure components, main driven parameter, the number, and their constrain relations.) The component case (the lowest layer of the fixture) is the structure of function component and other components. In the modern fixture design there are lots of parametric standard parts and common non standard parts. So the component case library should record the specification parameter and the way in which it keeps them. 2 Strategy of Case RetrievalIn the case based design of fixtures ,the most important thing is the retrieval of the similarity, which can help to obtain the most similar case, and to cut down the time of adaptation. According to the requirement of fixture design, the strategy of case retrieval combines the way of the nearest neighbor and knowledge guided. That is, first search on depth, then on breadth; the knowledge guided strategy means to search on the knowledge rule from root to the object, which is firstly searched by the fixture type, then by the shape of the workpiece, thirdly by the locating method. For example, if the case index code includes the milling fixture of fixture type, the search is just for all milling fixtures, then for box of workpiece shape, the third for 1plane+ 2pine of locating method. If there is no match of it, then the search stops on depth, and returns to the upper layer, and retrieves all the relative cases on breadth.Retrieval algorithms:1)According to the case index information of fixture case library, search the relevant case library;2)Match the case index code with the code of each case of the case library, and calculate the value of the similarity measure;3)Sort the order of similarity measure, the biggest value, which is the most analogical case.Similarity between two cases is based on the similarity between the two cases. features. The calculation of similarity measure depends on the type of the feature. The value of similarity can be calculated for numerical values, for example, compareWorkpiece with the weight of 50kg and 20kg. The value can also be calculated between non numerical values, for example, now the first 13 digits index code is all non numerical values. The similarity measure of a fixture is calculated as follows: where S is the similarity measure of current fixture, n is the number of the index feature, is the weight of each feature, is the similarity measure of the attribute of the i2th feature with the attributeof relative feature of the j-th case in the case library. At the same time, , the value counts as follows:.Where is the value of the index attribute of the i-th feature, and is the value of attribute of the relative i-th feature of the j-th case in case library.So there are two methods to select the analogical fixture. One is to set the value. If the values of similarity measure of current cases were less than a given value, those cases would not be selected as analogical cases. When the case library is initially set up, and there are only a few cases, the value can be set smaller. If there are lots of analogical cases, the value should get larger. The other is just to set the number of the analogical cases (such as10), which is the largest value of similarity measure from the sorted order.3 Case adaptation and Case Storage3.1 Case adaptation The modification of the analogical case in the fixture design includes the following three cases:1) The substitution of components and the component;2) Adjusting the dimension of components and the component while the form remains; 3) The redesign of the model.If the components and component of the fixture are common objects, they can be edited, substituted and deleted with tools, which have been designed.3.2 Case storageBefore saving a new fixture case in the case library, the designer must consider whether the saving is valuable. If the case does not increase the knowledge of the system, it is not necessary to store it in the case library. If it is valuable, then the designer must analyze it before saving it to see whether the case is stored as a prototype case or as reference case. A prototype case is a representation that can describe the main features of a case family. A case family consists of those cases whose index codes have the same first 13 digits and different last three digits in the case library. The last three digits of a prototype case are always “000”. A reference case belongs to the same family as the prototype case and is distinguished by the different last three digits.From the concept that has been explained, the following strategies are adopted:1) If a new case matches any existing case family, it has the same first 13 digits as an existing prototype case, so the case is not saved because it is represented well by the prototype case. Or is just saved as a reference case (the last 3 digits are not “000”, and not the same with others) in the case library.2) If a new case matches any existing case family and is thought to be better at representing this case family than the previous prototype case, then the prototype case is substituted by this new case, and the previous prototype case is saved as a reference case.3) If a new case does not match any existing case family, a new case family will be generated automatically and the case is stored as the prototype case in the case library.4 Process of CBR in Fixture DesignAccording to the characteristics of fixture design, the basic information of the fixture design such as the name of fixture, part, product and the designer, etc. must be input first. Then the fixture file is set up automatically, in which all components of the fixture are put together. Then the model of the workpiece is input or designed. The detailed information about the workpiece is input, the case index code is set up, and then the CBR begins to search the analogical cases, relying on the similarity measure, and the most analogical case is selected out. If needed, the case is adapted to satisfy the current design, and restored into the case library. The flowchart of the process is shown in Fig.3.5 Illustrating for Fixture Design by CBRThis is a workpiece (seeFig.4). Its material is 45# steel. Its name is seat. Its shape is block, and the product batch size is middle, etc. A fixture is turning fixture that serves to turn the hole, which needs to be designed. The value of feature, attribute, case index code and weight of the workpiece is show n in Tab.2.Through searching, and calculating the similarity, the case index code of the most similar case is 19325513321402000, and the detailed information is show n in Tab. 3. The similarity is calculated as follows:So the value of similarity measure of the fixture which needs to be designed with the most analogical case in case library is 0.806, and the structure of the most analogical case is shown in Fig.5.After having been substituted the component, modified the locating model and clamp model, and adjusted the relative dimension, the new fixture is designed, and the figure is show n in Fig.6.As there is not the analogical fixture in the case library, the new fixture is restored in to the case library. The case index code is 19325513311402000.6 ConclusionCBR, as a problem solving methodology, is a more efficient method than an expert system to simulate human thought, and has been developed in many domains where knowledge is difficult to acquire. The advantages of the CBR are as follows: it resembles human thought more closely; the building of a case library which has self learning ability by saving new cases is easier and faster than the building of a rule library; and it supports a better transfer and explanation of new knowledge that is more different than the rule library. A proposed fixture design framework on the CBR has been implemented by using Visual C +, UG/Open API in U n graphics with Oracle as database support, which also has been integrated with the 32D parametric common component library, common components library and typical fixture library. The prototype system, developed here, is used for the aviation project, and aids the fixture designers to improve the design efficiency and reuse previous design resources.22
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