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夾具定位規(guī)劃中完整性評(píng)估和修訂 CAM 實(shí)驗(yàn)室 機(jī)械工程學(xué)系 伍斯特理工學(xué)院研究院 100 路 伍斯特 碩士 01609 美國(guó) 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(guò)程中的一個(gè)非確定性的定位 計(jì)劃尚未深入研究 在本文中 提出了一種方法來(lái)描述在限制約束下的重點(diǎn)夾 具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài) 一種限制約束下狀態(tài) 如果它存在 可以識(shí)別給定定 位計(jì)劃 可以自動(dòng)識(shí)別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案 這有助于改善 逆差定位計(jì)劃 并為修訂提供指引 以最終實(shí)現(xiàn)確定性的定位 關(guān)鍵詞 夾具設(shè)計(jì) 幾何約束 確定性定位 限制約束 過(guò)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(guò)程中規(guī) 劃一個(gè)關(guān)鍵的第一步 夾具設(shè)計(jì)需要 以確保定位精度和三維工件的精度 3 2 1原則 在一般情況下 是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計(jì)劃 V型塊 和銷孔定位原則也常用 一個(gè)加工夾具定位方案必須滿足一些要求 最基本的要求是 必須提供工 件確定的位置 這種觀點(diǎn)指出 定位計(jì)劃生產(chǎn)的確定位置 工件不能移動(dòng) 而 至少有一個(gè)定位不會(huì)失去聯(lián)系 這一直是夾具設(shè)計(jì)的最根本的準(zhǔn)則之一 許多 研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明 工件在任何定位計(jì)劃分為以下三個(gè)類 別 1 良好的約束 確定性 工件在一個(gè)獨(dú)特的位置進(jìn)行配合 工件表面 與 6 個(gè)定位器取得聯(lián)系 2 限制約束 不完全約束工件的自由度 3 過(guò)約束 工件自由度超過(guò) 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(wèn)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(guò)無(wú)數(shù)的研究 王等 3 考慮定位工件的接觸的影響 而采用點(diǎn)接觸面積 他們 介紹了接觸矩陣 并指出 兩個(gè)接觸的機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有平等的 但在接觸點(diǎn)曲率 相反 卡爾森 4 認(rèn)為 可能沒有足夠的應(yīng)用 如一些不是非棱柱的表面或相對(duì) 誤差近似的非小線性 他提出一個(gè)二階泰勒展開 其中也考慮到定位誤差相互 作用 馬林和費(fèi)雷拉 5 應(yīng)用周對(duì) 3 2 1的位置擬訂 制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃 盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置 在淺田的擬定方案中 他們假設(shè)工件夾具元件和點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)無(wú)阻力 理想 的位置q 而應(yīng)放置工件表面和分片 可微函數(shù)是 gi 見圖1 表面函數(shù)定義為 gi q 0是確定的 應(yīng)該有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的解決方案為下列 所有定位方程組 gi q 0 i 1 2 n 1 其中n是定位器的位置與 方向 代表了工件的定位和 方向 只有考慮到目標(biāo)位置q 附近在 處 淺田表明 2 hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣 矩陣式所示 3 確定定位 如果雅可比矩陣滿秩 可滿足要求 2 只有q q 一個(gè)解決辦法 3 在1個(gè)3 2 1定位計(jì)劃中 一個(gè)約束方程的雅可比矩陣的滿秩的約束狀態(tài)如 表1所示 如果定位是小于6 工件是限制約束的 即存在至少有一個(gè)工件自由 定位議案不受限制的 如果矩陣滿秩 但定位大于6 定位 工件是過(guò)約束 這表 明存在至少一個(gè)定位等 而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài) 找出一個(gè)模型除 了3 2 1 可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點(diǎn) 胡等 6 已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方 法 對(duì)這個(gè)用途 因此 這則能適用于所有的定位方案 圖1 夾具系統(tǒng)模型 表 1 等級(jí) 數(shù)量的定位 地位 6 Over constrained 康等 7 遵循這些方法和他們實(shí)施制定的幾何約束分析模塊其自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)輔 助夾具設(shè)計(jì)的核查制度 他們的 CAFDV 系統(tǒng)可以計(jì)算出雅可比矩陣和它的排 名來(lái)確定定位的完整性 它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯(cuò)誤 熊等人 8 提 出的等級(jí)檢查方法的定位矩陣 WL 見附件 他們還介紹了左 右邊的定位矩陣 廣義逆理論 分析了工件的幾何誤差 結(jié)果表明 定位及發(fā)展方向誤差 X 和位 置誤差 r 的工件定位相關(guān)如下 Under constrained X WL r 4 Well constrained X WTLWL 1WLT r 5 Over constrained X WLT WTLWL 1 r I6 6 WLT WTLWL 1WL 6 是任意一個(gè)向量 他們還介紹了從這些矩陣的幾個(gè)指標(biāo) 評(píng)價(jià)定位配置 其次是通過(guò)約束非 線性規(guī)劃的優(yōu)化 然而 他們的研究分析 不涉及非確定性定位的修訂 目前 還沒有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究 2 定位完整性評(píng)價(jià) 如果不確定性的位置達(dá)到夾具系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求 設(shè)計(jì)師知道約束狀態(tài)是什 么 以如何改善設(shè)計(jì)是非常重要的條件 如果夾具系統(tǒng)是過(guò)度約束 是理想定 位需要的不必要的信息 而下約束時(shí) 所有有關(guān)知識(shí)約束工件的議案 可以引 導(dǎo)設(shè)計(jì)師選擇額外的定位或使得修改定位計(jì)劃更有效 的總體戰(zhàn)略定位計(jì)劃表 征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2 在本文中 定位矩陣秩的幾何約束的施加評(píng)價(jià)狀態(tài) 見附件為獲得的定位矩 陣 確定需要六個(gè)定位器定位提供矩陣的滿秩定位 WL 如圖 3 所示 在給定的定位器數(shù)量 n 定位法向量 ai bi ci 和定位的位置 xi yi zi 每一個(gè)定位器 i 1 2 n n 6 定位矩陣可以確定如下 7 當(dāng)?shù)燃?jí) WL 6 n 6 時(shí) 是工件良好約束 當(dāng)?shù)燃?jí) WL 6 n 6 時(shí) 是工件過(guò)約束 這意味著 n 6 有不必要的定位在定位方案上 工件將不存在限制 n 6 定位器 這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法 那就是 n 6 在定位向量矩陣 可表示為 線性組合的其他六行向量 圖 2 幾何約束狀態(tài)描述 圖 3 一個(gè)簡(jiǎn)化的定位方案 定位方案 提供了確定性的位置 發(fā)達(dá)國(guó)家的算法使用下列方法確定不必 要的定位 1 找到所有的 n 6 組合定位的 2 為每個(gè)組合 從 n 6 定位器確定定位方案 3 重新計(jì)算矩陣秩的定位為左六個(gè)定位器 4 如果等級(jí)不變 被刪除的 n 6 定位器是負(fù)責(zé)過(guò)約束狀態(tài) 這種方法可能會(huì)產(chǎn)生多種解決方案 并要求設(shè)計(jì)師來(lái)決定哪一套不必要的 定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能 當(dāng)?shù)燃?jí) WL 6 工件的限制約束 參考文獻(xiàn) 1 Asada H By AB 自動(dòng)重構(gòu)夾具的柔性裝配夾具的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 IEEE J 機(jī)器人 autom1985 RA 1 86 93 2 zhou YC Chandru V Barash MM 加工裝置的自動(dòng)配置的數(shù)學(xué)方法分析和綜合 反 ASME J 英工業(yè) 1989 111 299 306 3 Wang MY Liu T Pelinescu DM 夾具運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上充分接觸剛體模型 J 制造 業(yè) 科學(xué)與工程 2003 125 316 24 4 Carlson JS 剛性零件的裝夾和定位計(jì)劃的二次靈敏度分析 ASME J 制造業(yè) 2001 年 科學(xué)與工程 123 3 462 72 5 Marin R Ferreira P 確定性 3 2 1 定位計(jì)劃的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和綜合加工裝置 ASME J 制造 業(yè) 科學(xué)與工程 2001 年 123 708 19 6 Hu W 設(shè)置規(guī)劃和公差分析 博士論文中 伍斯特理工學(xué)院 2001 年 7 Kang Y Rong Y Yang J Ma W 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)驗(yàn)證 大會(huì) Autom2002 22 350 9 8 Rong KY Huang SH Hou Z 先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì) 波士頓 愛思唯爾 2005 年 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào)機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 80 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 工序工時(shí) 分 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 準(zhǔn)終 單件 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)工步 號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 r min m min mm r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆 M12 螺紋孔 麻花鉆 絲錐 量規(guī) 545 8 542 0 25 1 1 0 17 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 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材 料 牌 號(hào) 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 備 注 工 時(shí)工序 號(hào) 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件 10 鑄造 鑄造 20 時(shí)效處理 時(shí)效處理 30 銑 銑 25 下端面 X51 專用夾具 端銑刀 游標(biāo)卡尺 40 銑 銑 25 頂端面 X51 專用夾具 端銑刀 游標(biāo)卡尺 50 鉆 鉆擴(kuò)鉸 18 孔 Z525 專用夾具 麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 鉸刀 游 標(biāo)卡尺 60 銑 銑 14mm 的 2 側(cè)面 X62 專用夾具 鋸片銑刀 游標(biāo)卡尺 70 車 車 R10 圓弧面 CA6140 專用夾具 內(nèi)圓車刀 游標(biāo)卡尺 80 鉆 鉆 M12 螺紋孔 Z525 專用夾具 麻花鉆 絲錐 量規(guī) 游標(biāo) 卡尺 90 鉆 鉆 2 孔锪孔 5 Z525 專用夾具 麻花鉆 锪孔鉆 游標(biāo)卡尺 100 鉗 去毛刺 110 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 120 入庫(kù) 入庫(kù) 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 1 目錄 摘 要 1 Abstract 2 第一章 零件的分析 3 1 1 氣門搖臂的結(jié)構(gòu) 3 1 2 氣門搖臂的工藝要求及工藝分析 3 第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 2 1 選擇毛坯 5 2 2 確定定位基準(zhǔn) 5 2 2 1 粗基準(zhǔn)的選擇 5 2 2 2 精基準(zhǔn)的選擇 6 2 3 工藝路線的擬定 6 2 3 1 工序的合理組合 6 2 3 2 工序的集中與分散 7 2 3 3 加工階段的劃分 7 2 3 4 加工方案的比較 8 2 4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 2 5 確定切削用量及工時(shí) 11 第三章 夾具設(shè)計(jì) 17 3 1 專用夾具簡(jiǎn)介 17 3 2 問(wèn)題的提出 18 3 3 夾具的設(shè)計(jì) 18 3 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 18 3 3 2 切削力及夾緊力的計(jì)算 19 3 4 誤差分析 19 3 5 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明 20 總 結(jié) 21 致 謝 22 參 考 文 獻(xiàn) 23 附 錄 24 1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 院 系 專 業(yè) 姓 名 指導(dǎo)教師 2 年 月 目錄 摘 要 1 Abstract 2 第一章 零件的分析 3 1 1 氣門搖臂的結(jié)構(gòu) 3 1 2 氣門搖臂的工藝要求及工藝分析 3 第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 2 1 選擇毛坯 5 2 2 確定定位基準(zhǔn) 5 2 2 1 粗基準(zhǔn)的選擇 5 2 2 2 精基準(zhǔn)的選擇 6 2 3 工藝路線的擬定 6 2 3 1 工序的合理組合 6 2 3 2 工序的集中與分散 7 2 3 3 加工階段的劃分 7 2 3 4 加工方案的比較 8 2 4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 2 5 確定切削用量及工時(shí) 11 3 第三章 夾具設(shè)計(jì) 17 3 1 專用夾具簡(jiǎn)介 17 3 2 問(wèn)題的提出 18 3 3 夾具的設(shè)計(jì) 18 3 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 18 3 3 2 切削力及夾緊力的計(jì)算 19 3 4 誤差分析 19 3 5 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明 20 總 結(jié) 21 致 謝 22 參 考 文 獻(xiàn) 23 附 錄 24 1 摘 要 氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)在機(jī)械加工中占有十分重要的地位 傳統(tǒng)的機(jī)床 使用的氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)存在工作強(qiáng)度大 而且操作維護(hù)也不方便 這 給生產(chǎn)帶來(lái)很大的困難 特別是增加了工人的工作強(qiáng)度 而且費(fèi)工費(fèi)時(shí) 若果氣門 搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)不夠緊湊的情況下 生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)就大打折扣 這會(huì)使 得生產(chǎn)的成本增加了很多 同時(shí)也影響了公司企業(yè)或工廠的效益和名譽(yù) 生產(chǎn)效率 也會(huì)降低很多 所以著手設(shè)計(jì)全新的氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)裝置勢(shì)在必行 課題提出一種全新的氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 不僅降低了引進(jìn)設(shè)備的成 本增加 還可以大大提高生產(chǎn)的精度和生產(chǎn)效率 此外本設(shè)計(jì)的氣門搖臂加工工藝 及夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 工作性能十分可靠 同時(shí)也降低了工人的工作強(qiáng)度 所以氣 門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)與制造將會(huì)產(chǎn)生很大的市場(chǎng)效益 具有十分良好的 經(jīng)濟(jì)效益和可行性 關(guān)鍵詞 工藝 工序 夾具 定位 夾緊 2 Abstract The post bracket processing technology and fixture design play a very important role in mechanical processing The processing technology and fixture design of the rear bracket used by traditional machine tools have great work intensity and inconvenient operation and maintenance This brings great difficulty to production especially the work strength of workers and the time and time the production is produced if the post bracket processing technology and fixture design is not compact enough The quality of the product is discounted which will increase the cost of production at the same time it also affects the benefit and reputation of the company or the factory and the production efficiency will be reduced much So it is imperative to design a new post bracket processing technology and fixture design device A new type of post bracket processing technology and fixture design design is proposed which not only reduces the cost of the imported equipment but also greatly improves the production precision and production efficiency In addition the design of the post bracket processing technology and fixture design is simple the working performance is ten points reliable and the workers are also reduced As a result the post bracket processing technology and fixture design and manufacture will produce great market benefits and have very good economic benefit and feasibility Key words technology process fixture positioning clamping 3 第一章 零件的分析 1 1 氣門搖臂的結(jié)構(gòu) 對(duì)于零件的結(jié)構(gòu)分析對(duì)于氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)十分重要 設(shè)計(jì)主 要考慮的方面有設(shè)計(jì)是否符合要求 機(jī)械加工工藝是否合理 施加加工是否可能等 等 特別是要考慮的是加工方便 而且加工的質(zhì)量也要有所保證 同時(shí)要讓加工需 要的勞動(dòng)強(qiáng)度處在最小化的狀態(tài) 1 2 氣門搖臂的工藝要求及工藝分析 在設(shè)計(jì)的時(shí)候 考慮各種性因素可以知道設(shè)計(jì)出氣門搖臂零件工程圖紙 具體 見圖 1 可以看出 4 圖 1 氣門搖臂零件圖 本次設(shè)計(jì)的氣門搖臂零件 在使用的時(shí)候是使用在車床尾部的位置 絲杠 光 杠和操縱桿分別安裝在圖中的孔中 它們的作用是固定支撐 根據(jù)設(shè)計(jì)的氣門搖臂 零件的機(jī)械結(jié)構(gòu)之中 能夠知道加工表面對(duì)于氣門搖臂的需求 以及孔系的對(duì)氣門 搖臂要求的重要性 加工表面的要求要滿足平面加工的精度 孔系加工的精度要嚴(yán) 格按照設(shè)計(jì)尺寸制造 所以在氣門搖臂零件加工的時(shí)候 在孔和平面的關(guān)系上要處 理嚴(yán)謹(jǐn) 主要關(guān)注一下幾個(gè)方面 1 各表面加工方案的確定 在設(shè)計(jì)本氣門搖臂時(shí) 結(jié)構(gòu)的重要性對(duì)于設(shè)計(jì)要求的重要性不言而喻 所以在 設(shè)計(jì)的時(shí)候 必須思考加工工藝這方面的問(wèn)題 那么權(quán)衡設(shè)計(jì)和工藝是必不可少的 問(wèn)題 此外在設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮氣門搖臂的精度和效率兩方面考慮之外 還需要考 慮經(jīng)濟(jì)成本的因素影響 2 各表面和孔的要求 5 加工的方式方法對(duì)于加工表面的精度和表面質(zhì)量具有十分重要的影響 所以 在選擇加工的方式方法時(shí)需要嚴(yán)格按照技術(shù)要求執(zhí)行 在生產(chǎn)過(guò)程中由于受到市場(chǎng)需求產(chǎn)品的影響 為了節(jié)約成本所以在小批量或 者單件的加工時(shí) 用通用設(shè)備加工即可 在大批量生產(chǎn)中 需要采用高效率的專用 設(shè)備 因?yàn)闅忾T搖臂使用場(chǎng)合的不同要求 所以對(duì)于加工材料的選擇也至關(guān)重要 在選擇工廠或車間加工時(shí) 需要考慮實(shí)際的設(shè)備情況和技術(shù)方式 另一方面 也可以加工方法和設(shè)備的更換或者創(chuàng)新 以此用來(lái)在工藝水平上進(jìn)行提高 其他因素此 比如說(shuō)物理性能 工件形狀等等 氣門搖臂有 2 個(gè)加工面他們相互之間沒有任何位置度要求 1 以下端面為基準(zhǔn)的加工面 這組加工面主要是銑 25 頂端面 鉆擴(kuò)鉸 18 孔 2 以 18 孔為基準(zhǔn)的加工面 這組加工面主要是銑 14mm 的 2 側(cè)面 車 R10 圓弧 面 鉆 M12 螺紋孔 鉆 2 孔锪孔 5 第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 1 選擇毛坯 毛坯的選擇鑄造的方式 零部件使用的材料是 HT200 此外零件因?yàn)槭袌?chǎng)需求 6 的關(guān)系 生產(chǎn)規(guī)模為中批生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是機(jī)床加工制造 和機(jī)床工 作時(shí)基本上是不總是加速 但也有特殊要求在交變載荷和沖擊載荷 可以承擔(dān)一部分 所以采用金屬鑄造精度高的比較選擇毛坯鑄造時(shí) 這樣可以大大提高生產(chǎn)勞動(dòng)的小老 板 與此同時(shí) 精度和表面質(zhì)量的加工可以做得很好 所以實(shí)用性的目的的機(jī)械性能可 以保證 2 2 確定定位基準(zhǔn) 當(dāng)然在設(shè)計(jì)過(guò)程之中基面的選擇也十分重要的步驟之一 在對(duì)是基面的選擇方 面 要求能夠做到正確且嚴(yán)謹(jǐn)合理 只有這樣去要求才可以在加工質(zhì)量上得到應(yīng)有 的保證 在生產(chǎn)率方面得到極大的提高 如果不這樣做的話 那么可能在加工工藝 時(shí) 出現(xiàn)各種意想不到的問(wèn)題 嚴(yán)重的話將會(huì)造成零件大批報(bào)廢 對(duì)財(cái)產(chǎn)造成極大 的損失 使得生產(chǎn)進(jìn)度受到嚴(yán)重的影響 2 2 1 粗基準(zhǔn)的選擇 在設(shè)計(jì)時(shí) 也要考慮粗基準(zhǔn)的選擇 由于其功能的重要 所以具體要求如下 1 在進(jìn)行粗基準(zhǔn)選擇時(shí) 主要采用加工表面 這是為了滿足加工精度的要求 2 在加工余量的設(shè)計(jì)需求時(shí) 要求表面采用均勻的 這主要是為了保證可以 有效的去掉較少的余量 使導(dǎo)軌細(xì)致的組織能夠得以保留 從而實(shí)現(xiàn)在耐磨性方面 的要求 3 為了滿足要有充足的加工余量 粗基準(zhǔn)的選擇中還包括對(duì)加工余量最小的 表面的選擇 4 不管如何選擇 都要考慮到產(chǎn)品表面平整 光潔等因素 所以在粗基準(zhǔn)的 選擇當(dāng)中包括這方面的要求 5 由于粗糙和不規(guī)則的基準(zhǔn)面沒有重復(fù)使用 所以對(duì)粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該考慮 較多 保證了加工精度 7 2 2 2 精基準(zhǔn)的選擇 當(dāng)然在粗基準(zhǔn)的要求基礎(chǔ)之上 也有精基準(zhǔn)選擇 主要是要求的更加嚴(yán)格 要 完全合乎標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì) 具有要求有 1 基準(zhǔn)重合性原則 在選擇一個(gè)設(shè)計(jì)時(shí) 嚴(yán)格按照基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的選擇 這樣做 以保證精基準(zhǔn)的選擇不會(huì)導(dǎo)致定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致的出現(xiàn) 也不會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn) 偏差誤差或者偏差 2 基準(zhǔn)統(tǒng)一性原則 規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)決定了定位基準(zhǔn)的統(tǒng)一性 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)主要是 為了統(tǒng)一市場(chǎng)上設(shè)計(jì)產(chǎn)品的通用性 這樣可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的互換 所以在選用的定位 基準(zhǔn)方面采用標(biāo)準(zhǔn)選取 3 互為基準(zhǔn)的原則 設(shè)計(jì)過(guò)重因?yàn)榫鶞?zhǔn)的選擇關(guān)系到成敗的問(wèn)題 所以在 兩個(gè)被加工面的方面上 能夠?qū)崿F(xiàn)互為基準(zhǔn)的面反復(fù)加工操作 可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品面的 均勻性的需求 4 自為基準(zhǔn)原則 有時(shí)候在一些加工工藝的設(shè)計(jì)中有特殊的要求 選擇作為 加工表面的參考 可以避免使用不同工件的誤差 這有助于提高精度 所在選擇精基準(zhǔn)的時(shí)候 考慮的重點(diǎn)是加工精度和安裝準(zhǔn)確度 2 3 工藝路線的擬定 由于市場(chǎng)需求的影響 在生產(chǎn)前需要對(duì)部分批量生產(chǎn)進(jìn)行加工和發(fā)布 確定支 架加工標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的 主要因?yàn)橹Ъ茉诟鞣N分析加工 設(shè)計(jì)和制造中都非常重 要 是不可缺少的部分 它體現(xiàn)在孔洞位置和完成加工的頂部平面 然后將考慮后 續(xù)程序 2 3 1 工序的合理組合 一般經(jīng)過(guò)加工方法比較后 可以根據(jù)生產(chǎn)的類型 技術(shù)要求 并根據(jù)具體的生 產(chǎn)條件 如機(jī)床需要知道生產(chǎn)過(guò)程中的工序編號(hào) 那么如何確定步驟的數(shù)量 基本 上需要遵循以下幾個(gè)原則要求 8 1 工序分散原則 單一的工序可以知道其操作內(nèi)容十分的簡(jiǎn)單 這樣才可實(shí)現(xiàn)切削用量的合理性 和高效性 也方便通用相關(guān)設(shè)備的使用 工序分散原則使得對(duì)機(jī)床工藝裝備需求也 比較簡(jiǎn)單 生產(chǎn)工作量方面也比較小 這樣在產(chǎn)品的更換上才會(huì)顯得更加容易 所 以因?yàn)檫@樣對(duì)工人的各方面的技術(shù)也就不會(huì)要求高 但存在設(shè)備需求量大 勞動(dòng)力 需求數(shù)量龐大 占用的生產(chǎn)面積也會(huì)比較大 另外生產(chǎn)流水線也會(huì)標(biāo)廠 這對(duì)于生 產(chǎn)管理來(lái)說(shuō)存在復(fù)雜難度高 2 工序集中原則 如果在生產(chǎn)商采用工序集中化的原則 可以有效的縮短生產(chǎn)流水線的長(zhǎng)度 同 時(shí)話可以減少占用的生產(chǎn)面積 在工件裝夾的次數(shù)上也會(huì)減少很多 相應(yīng)地也減少 了勞動(dòng)力的數(shù)量 此外還解放了生產(chǎn)管理的難度 更加有利于管理 使用的相關(guān)設(shè) 備也會(huì)減少 在生產(chǎn)率方面也得到了很大的提高 但是這種原則多余設(shè)備的需求精 度和技術(shù)要求比較高 這也使的勝場(chǎng)成本上增高了不少 在生產(chǎn)準(zhǔn)備方面的工作量 也很大 為了考慮生產(chǎn)的要求 需要合搭配 特別是在權(quán)衡工序分散原則和工序集中原 則這兩個(gè)方面 2 3 2 工序的集中與分散 在考慮工藝路線的制定時(shí) 首先要注意的是過(guò)程的數(shù)量 具體應(yīng)用過(guò)程濃度的 原則或過(guò)程分散的原則需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定 工序集中其實(shí)是指利用以較少的 工序數(shù)量實(shí)現(xiàn)完成加工零件的操作的選擇原則 與之相關(guān)的就是工序分散原則 因 為這兩種工序的選擇上各有其自身的特點(diǎn) 所以實(shí)際的選擇要結(jié)合生產(chǎn)類型 生產(chǎn) 工藝 結(jié)構(gòu)和精度等多個(gè)方面考慮來(lái)最終確定該使用哪一種原則比較合理 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在機(jī)床和加工中心也顯得十分重要了 在利用這種技術(shù)下載工序集中上能夠得到十分有效的解決 在單一工序上的生產(chǎn)也 變得精度可控 在機(jī)械制造加工方面創(chuàng)造的戒指不容我們小看 9 2 3 3 加工階段的劃分 在確定了零件加工的工序選擇后 由于考慮到加工質(zhì)量問(wèn)題 所以加工過(guò)程由 以下步驟層次 1 粗加工階段 正在進(jìn)行粗加工 主要是為了切斷大部分多余金屬的加工 這可以對(duì)這些不必 要的不需要加工的東西進(jìn)行精加工 從而保護(hù)設(shè)備和創(chuàng)造完美的精加工水平 這也 減少了加工所需的時(shí)間 可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的空白 進(jìn)行處理 因?yàn)榇旨庸っ媾R的 都是一些毛坯料 所以加工上存在一定的難度 這就使得加工使用的折別功率損耗 比較大 對(duì)加工使用的設(shè)備還要求剛性兩好 精度當(dāng)然越高越好 只能說(shuō)選用盡量 好的設(shè)備 這樣可以是毛坯料加工出來(lái)更好 在粗糙度 Ra 的選擇上選取在 80 到 100 m 之間 粗加工公差等級(jí)在 IT11 到 IT12 之間 2 半精加工階段 粗加工之后還需要對(duì)加工料進(jìn)行半精加工處理 這個(gè)階段主要是完成精加工對(duì) 于一些表面平整度的要求所進(jìn)行的操作 這樣可以加工余量上得到合理的保證 因 此為了保證精加工的需求 在選擇的半精加工階段公差等級(jí)的時(shí)候選取在 IT9 到 IT10 范疇 粗糙度 Ra 的選擇上選取在 10 到 1 25 微米之間 3 精加工階段 完成以上兩個(gè)操作階段后 才輪到精加工階段進(jìn)行處理 主要是對(duì)于一些謝姐 進(jìn)行行之有效的處理 切除加工工件上剩余的余量 確保加工零件的形狀 位置 尺寸和表面粗糙度的精度 因此 為了確保完成的需要 在精加工的加工精度選擇 的時(shí)候選擇在 IT6 至 IT7 范疇 在精加工表面粗糙度 Ra 上選擇的時(shí)候應(yīng)在 10 至 1 25 微米的范疇之內(nèi) 2 3 4 加工方案的比較 在設(shè)計(jì)制造時(shí) 由于零件對(duì)尺寸 形狀公差的要求 以及對(duì)表面粗糙度等的要 求 所以在大批量生產(chǎn)時(shí)考慮使用專用機(jī)床進(jìn)行加工和制造 可以大大提高生產(chǎn)率 10 同時(shí)也將帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益的快速發(fā)展 有效降低生產(chǎn)成本 在于配方設(shè)計(jì)中三種工藝 設(shè)計(jì)方案的比較 力求找到最佳的加工方案 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效 處理 時(shí)效處理 3 銑 銑 25 下端面 4 銑 銑 25 頂端面 5 鉆 鉆擴(kuò)鉸 18 孔 6 銑 銑 14mm 的 2 側(cè)面 7 車 車 R10 圓弧面 8 鉆 鉆 M12 螺紋孔 9 鉆 鉆 2 孔锪孔 5 10 鉗 去毛刺 11 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 12 入庫(kù) 入庫(kù) 方案二 11 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效 處理 時(shí)效處理 3 鉆 鉆擴(kuò)鉸 18 孔 4 車 車 R10 圓弧面 5 銑 銑 25 下端面 6 銑 銑 25 頂端面 7 銑 銑 14mm 的 2 側(cè)面 8 鉆 鉆 M12 螺紋孔 9 鉆 鉆 2 孔锪孔 5 10 鉗 去毛刺 11 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 12 入庫(kù) 入庫(kù) 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工下端面 然后鉆擴(kuò)鉸 18 孔 再 利用加工好的 18 孔作為定位基準(zhǔn)加工其他各個(gè)工序 工序安排緊湊合理 可以更 好的保證加工精度要求和位置度要求 而方案二先加工孔 然后加工端面 違背了 先面后孔的基本原則 不能保證加工精度要求 綜合考慮我們選擇方案一 12 具體的加工路線如下 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效 處理 時(shí)效處理 3 銑 銑 25 下端面 4 銑 銑 25 頂端面 5 鉆 鉆擴(kuò)鉸 18 孔 6 銑 銑 14mm 的 2 側(cè)面 7 車 車 R10 圓弧面 8 鉆 鉆 M12 螺紋孔 9 鉆 鉆 2 孔锪孔 5 10 鉗 去毛刺 11 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 12 入庫(kù) 入庫(kù) 2 4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn) 采用鑄造毛坯 13 1 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差 由鑄造可直接獲得 2 氣門搖臂的端面 由于氣門搖臂端面要與其他接觸面接觸 查相關(guān)資料知余量留 2mm 比較合適 3 氣門搖臂的孔 毛坯為空心 鑄造出孔 孔的精度要求介于 IT7 IT8 之間 參照參數(shù)文獻(xiàn) 確定工 藝尺寸余量為 2mm 2 5 確定切削用量及工時(shí) 工序 銑 25 下端面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀 刀片采用 YG8 map5 1 d350 min 125v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?一次加工完成 map5 1 2 決定每次進(jìn)給量及切削速度 14 根據(jù) X51 型銑床說(shuō)明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in 48 635110rdvns 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 750wni min 3 140751dvw 當(dāng) 750r min 時(shí)wnrzfm 607542 0 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 mf 3 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l85 l91l32 min647 0721 xfnlltwm 工序 鉆擴(kuò)鉸 18 孔 工步一鉆孔至 16 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 表 2 7 當(dāng)鋼的 f MPab80 時(shí) 由于本零件在加工 16 孔時(shí)屬于低016 dmrm 47 0 39 剛度零件 故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù) 0 75 則 15 rmf 35 0 29 75 04 39 0 根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書 現(xiàn)取 rf 切削速度 根據(jù)參考文獻(xiàn) 表 2 13 及表 2 14 查得切削速度 所以min 18v 101852 min6 swvrd 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書 取 故實(shí)際切削速度為i 7rn165 98 in00 wdvm 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ml1l91l32in 5 03721 fnltwm 工步二 擴(kuò)孔 17 85 利用鉆頭將 孔擴(kuò)大至 根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定 擴(kuò)鉆的切6m17 85 m 削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 rff 87 0 5 75 06 1212 鉆 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書 選取 mf 5 16 min 4 612331 2vv 鉆 則主軸轉(zhuǎn)速為 并按車床說(shuō)明書取 in 46 5rn in 68rw 實(shí)際切削速度為 17 856 min00 wdnv 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ml1l1l32in81 57 0621 fnltw 工步 3 鉸 孔16 m 根據(jù)參考文獻(xiàn) 表 2 25 得rmf 4 0 2 min 12 8v in 65 4 8 19rns 查參考文獻(xiàn) 表 4 2 2 按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速 取 rf 35 0 實(shí)際切削速度 min 198rnw min 3 9v 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l10l1l2in61 35 09821 fnltwm 工序 車 R10 圓弧面 17 1 切削深度 單邊余量為 Z 2mm 2 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 取 f 0 8mm r 3 計(jì)算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中 342 0 15 0 35 m 0 2 修正系數(shù) 見 切削手冊(cè) 表vCvxvyv 1 28 即 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 MvksvkvkrvBv 所以 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 89m minvcv35 015 02 864 4 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 753r minW d10cv x34 589 與 753r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 750r min 現(xiàn)選取 750r min wn 所以實(shí)際切削速度 cv10sdn mi 94750 x 5 切削工時(shí) t i 其中 l 25mm 4mm 0mm mfnlw21 1l2l 18 t i x2 0 966 min mfnlw21 0 8759 工序 鉆 M12 螺紋孔 選用 高速鋼錐柄麻花鉆 工藝 表 3 1 6 m10 由 切削 表 2 7 和 工藝 表 4 2 16 查得 m r28 0f 機(jī) 切削 表 2 15 in 8Vc min r6301x D v10機(jī)c機(jī) 按機(jī)床選取 54 innr機(jī) min 8542 610 x D 機(jī)機(jī) cV 基本工時(shí) min17 028 543f21 xnlt機(jī)機(jī) 攻螺紋 M10mm 選擇 M10mm 高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距 即f p1 25 fmr 7 5 mincV 機(jī) 107 5298 in 10查 cnrD 按機(jī)床選取 ir機(jī) 19 6 8 mincV 機(jī) 基本工時(shí) 1203 5 min 7 ltf 機(jī) 工序 鉆 2 孔锪孔 5 機(jī)床 Z525 立式鉆床 刀具 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 61 選取高速鋼麻花鉆 2 1 進(jìn)給量 取 f 0 13mm r 2 切削速度 V 24 34m min 取 V 15m min 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 1190r minW d10cv152 與 1190r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1200r min 現(xiàn)選取 1200r min wn 所以實(shí)際切削速度 cv10sdn 2105 72 mi 5 切削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 t i 其中 l 60mm 4mm 3mm mfnlw21 1l2l t 0 429minmflw216043 1 20 第三章 夾具設(shè)計(jì) 因此 應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)要求來(lái)安排加工工藝 最后 將上述工藝的切削參數(shù)和額定 工時(shí)與其它加工數(shù)據(jù)相結(jié)合 填寫加工工藝卡 在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到多方面因素經(jīng) 最終確定設(shè)計(jì)鉆 M12 螺紋孔夾具進(jìn)行夾具的設(shè) 計(jì) 3 1 專用夾具簡(jiǎn)介 專用夾具是為滿足工件特定加工工藝的要求而設(shè)計(jì)制造的 其職能主要包括以 下幾個(gè)方面 1 能夠確保所要加工的專用夾具表面的精度位置 比如常見的有效距離的精度 上 還有專用夾具的平行度 以及專用夾具的同軸度等 21 2 專用夾具的使用能夠縮短需要的工作時(shí)間 這樣的話能在勞動(dòng)生產(chǎn)率方面 得到很大的提高 還可以縮減某一工序進(jìn)行過(guò)程之中所需的話費(fèi)的時(shí)間 比如說(shuō)在 加工工件時(shí)在加工輔助裝置所需的時(shí)間與在裝卸零部件方面所需的時(shí)間 此外通過(guò) 利用專用夾具 可以在工件安裝上和轉(zhuǎn)換工作站安裝上 將需要的工作難度大大的 簡(jiǎn)化 提高工作時(shí)間利用率 安裝之前所說(shuō)的話可以不再需要在繪制直線上和對(duì)齊 上所花費(fèi)的輔助時(shí)間 這樣就可以節(jié)省該工序的繪制線 與此之外 在需要與多個(gè) 工件夾具實(shí)現(xiàn)并行加工和生產(chǎn)的同時(shí) 少數(shù)工件的操縱時(shí)間將與工件的移動(dòng)時(shí)間相 同 一種旋轉(zhuǎn)多工位連續(xù)加工夾具 用于在加工某些工件時(shí)對(duì)其他工件進(jìn)行裝卸 使輔助時(shí)間與操縱時(shí)間相吻合 總之 專用夾具的在結(jié)構(gòu)上和功能上的不斷完善 使得生產(chǎn)和加工話費(fèi)的時(shí)間得到有效地縮短 這樣可以滿足目前提倡的持續(xù)生產(chǎn)需 要 3 專用夾具的使用能夠擴(kuò)大機(jī)床的使用技術(shù)的有效范圍 比如說(shuō)在普通車床 上的鏜床裝入專用的夾具后能夠?qū)崿F(xiàn)鏜孔機(jī)的工作性能 通過(guò)使用專用夾具可以將 通用機(jī)床的功能充分發(fā)揮和利用 4 專用夾具的使用能夠降低勞動(dòng)的強(qiáng)度 這樣才能高效的確保生產(chǎn)的安全進(jìn) 行 在生產(chǎn)過(guò)程中所需要的專用夾具的場(chǎng)合恰當(dāng)?shù)牟捎脷鈩?dòng)方式 液壓方式或其他 的方式 可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化 高度的自動(dòng)化 從而勞動(dòng)強(qiáng)度方面實(shí)現(xiàn)大幅度的降 低 保障工人身體健康 因此保證生產(chǎn)過(guò)程的安全以及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 的高產(chǎn) 此外在加工大型的工件時(shí)候 比如說(shuō)在車床床身的加工時(shí) 車床床身的下 兩側(cè) 所需要的螺旋孔需要多次的進(jìn)行翻轉(zhuǎn) 而且存在勞動(dòng)強(qiáng)度比較大 安全存在 隱患 但是當(dāng)采用電動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆床專用夾具之后 使得這個(gè)問(wèn)題迎刃而解 也提高了 生產(chǎn)效率 在勞動(dòng)強(qiáng)度上得到了大大降低 從而保證了生產(chǎn)安全和質(zhì)量穩(wěn)定 雖然 專用夾具在在一些方面作用十分突出 但也存在一些不足之處 即特殊夾具的特殊 性與產(chǎn)品品種之間的矛盾 由于特殊夾具只能在工件的一個(gè)工作過(guò)程中使用 夾具 的數(shù)量隨著產(chǎn)品種類的增加而增加 使得存儲(chǔ)和管理困難 當(dāng)產(chǎn)品不再生產(chǎn)時(shí) 原有 的設(shè)備不能重復(fù)使用 造成浪費(fèi) 與此同時(shí) 特殊夾具生產(chǎn)周期的設(shè)計(jì)也很長(zhǎng) 生 產(chǎn)的快速發(fā)展也是矛盾的 然而 在目前的機(jī)械工廠的大規(guī)模生產(chǎn)中 還是采用通 22 用機(jī)床配合專用的夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的加工 3 2 問(wèn)題的提出 氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)在機(jī)械加工中占有十分重要的地位 傳統(tǒng)的機(jī)床 使用的氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)存在工作強(qiáng)度大 而且操作維護(hù)也不方便 這 給生產(chǎn)帶來(lái)很大的困難 特別是增加了工人的工作強(qiáng)度 而且費(fèi)工費(fèi)時(shí) 若果氣門 搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)不夠緊湊的情況下 生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)就大打折扣 這會(huì)使 得生產(chǎn)的成本增加了很多 同時(shí)也影響了公司企業(yè)或工廠的效益和名譽(yù) 生產(chǎn)效率 也會(huì)降低很多 所以著手設(shè)計(jì)全新的氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)裝置勢(shì)在必行 課題提出一種全新的氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 不僅降低了引進(jìn)設(shè)備的成 本增加 還可以大大提高生產(chǎn)的精度和生產(chǎn)效率 此外本設(shè)計(jì)的氣門搖臂加工工藝 及夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 工作性能十分可靠 同時(shí)也降低了工人的工作強(qiáng)度 所以氣 門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)與制造將會(huì)產(chǎn)生很大的市場(chǎng)效益 具有十分良好的 經(jīng)濟(jì)效益和可行性 3 3 夾具的設(shè)計(jì) 3 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 在實(shí)際中 對(duì)于零件圖的理解能夠了解到 在頂面四孔的軸線設(shè)計(jì)過(guò)程中 需 要與左側(cè)面和后側(cè)面的尺寸合理的搭配才能夠滿足要求 所以孔的加工之前 需要 對(duì)底平面銑加工操作 本道工序加工 M12 螺紋孔 精度不高 因此我們采用已加工好的 18 孔及端面 定位 下端面限制 3 個(gè)自由度 心軸限制 2 個(gè)自由度 擋銷限制 1 個(gè)自由度 這樣 空間的六個(gè)自由度就限制完全了 因?yàn)榭讖阶陨磔^小 切削力較小 因此不在采用 其他的輔助定位 開口墊圈的壓緊力即可以滿足要求 23 3 3 2 切削力及夾緊力的計(jì)算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工 鉆削力 由 切削手冊(cè) 得 鉆削力 式 5 2 6 08 2HBDfF 鉆削力矩 式 5 3 6 08 91fT 式中 10 5Dm maxaxmin187491733BB 代入公式 5 2 和 5 3 得1 2fr N23784x0 56F6 08 m 591 1T 9 本道工序加工工藝孔時(shí) 夾緊力方向與鉆削力方向相同 因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算 無(wú)太大意義 只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度 剛度適當(dāng)即能滿足加工要求 3 4 誤差分析 在誤差分析之前 需要知道什么是工件的定位 所謂工件的定位其實(shí)就是在同 一種生產(chǎn)工序中利用夾具生產(chǎn)時(shí) 使需要生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)部件擺在正確的位置的機(jī)械加 工的工藝 但是在生產(chǎn)時(shí)會(huì)因?yàn)楦鞣N潛在的因素導(dǎo)致存在誤差 有的生產(chǎn)誤差會(huì)很 大 這樣的產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)就成了完全不合格的產(chǎn)品 有的生產(chǎn)誤差就會(huì)非常小 在 我們能夠接受的范圍內(nèi) 這一類產(chǎn)品我們暫且認(rèn)為其使合格的產(chǎn)品 能夠在現(xiàn)在的 市場(chǎng)銷售 在現(xiàn)在的市場(chǎng)無(wú)論是食品加工還是機(jī)械加工的攻擊 都會(huì)在標(biāo)稱值后面 看到正負(fù)多少的標(biāo)識(shí) 也就是說(shuō)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)存在誤差 因此誤差的分析 對(duì)于產(chǎn) 品的合格和銷售至關(guān)重要 本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位 心軸為水平放置 由于定位副間存在 徑向間隙 因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差 在重力作用下定位副只存在單邊間隙 24 即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸 故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在 Z 軸方向 且向下 見下圖 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 DT 心軸外圓直徑公差 mm d 圖 心軸水平放置時(shí)定位分析圖 3 5 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明 使用心軸定位 壓板的壓緊力即可指定可靠的卡緊力 同時(shí)我們采用快換鉆套 當(dāng)導(dǎo)向的鉆套磨損后 我們松開螺釘可以快速地?fù)Q下鉆套 保證導(dǎo)向的精度 這樣 就大大的提高了生產(chǎn)效率 適合于大批量生產(chǎn) 25 總 結(jié) 本課題所設(shè)計(jì)的氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的準(zhǔn)備 從一 步步的構(gòu)思到設(shè)計(jì) 從一點(diǎn)點(diǎn)功能設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中 讓我非常清楚地認(rèn)識(shí)到機(jī) 械設(shè)計(jì)任務(wù)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工的全過(guò)程 知道在進(jìn)行一個(gè)完整的機(jī)械設(shè)計(jì)需要準(zhǔn)備 多少東西 從軟件安裝到軟件繪圖 再到實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì) 我需要合理地去安排 此外在 機(jī)械設(shè)計(jì)期間我學(xué)習(xí)到了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般常用方法 還學(xué)習(xí)掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般 規(guī)律并加以實(shí)踐 在此設(shè)計(jì)過(guò)程中我還將課本上的知識(shí)學(xué)以致用 理論結(jié)合實(shí)踐 另外在時(shí)間過(guò)中對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題的我經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析克服重重困難是問(wèn)題得以解決 使 自己分析問(wèn)題的能力得到了大大提高 還學(xué)會(huì)了運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的計(jì)算 比例圖的繪制 查閱國(guó)內(nèi)外中英文參考資料和相關(guān)手冊(cè) 掌握運(yùn)用多個(gè)國(guó)際國(guó)家的 標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范設(shè)計(jì) 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)更加激發(fā)了我的學(xué)習(xí)興趣 相信這次經(jīng)歷將在 我今后的工作和學(xué)習(xí)受益匪淺 使我受益終生 所有項(xiàng)目和設(shè)計(jì)的完成并不是一帆風(fēng)順的 在氣門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì)中 同時(shí)我也遇到了很多大大小小的問(wèn)題 可是經(jīng)過(guò)與同學(xué)討論和老師的悉心指 導(dǎo) 使得問(wèn)題得以解決 我想這也許就是團(tuán)隊(duì)精神的偉大力量 仔細(xì)分析自己在氣 門搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中的困難 令我深刻明要完成一項(xiàng)工程項(xiàng)或設(shè)計(jì)并 不像我們想的理所當(dāng)然 這中間涉及到很多的因素 特別是在進(jìn)行一個(gè)完整的機(jī)械 設(shè)計(jì) 我們需要掌握豐富的理論知識(shí)和實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn) 此外還必須有一個(gè)好的團(tuán)隊(duì) 此外在設(shè)計(jì)中 我還顯現(xiàn)出一個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)那就是理論學(xué)習(xí)還有很大的不足之處 這 使的在設(shè)計(jì)過(guò)程中我時(shí)時(shí)刻刻都感覺到無(wú)比的緊張 當(dāng)看到同學(xué)們的奮斗努力 辛 勤的付出和構(gòu)思 我深刻明白了理論知識(shí)的重要性 也明白了設(shè)計(jì)還需要到實(shí)踐中 去 只有這樣才能將課本學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到工程項(xiàng)目中去 26 致 謝 在論文的工作設(shè)計(jì)和及時(shí)寫作過(guò)程中 我前前后后遇到了很多的疑難問(wèn)題 但 是在我們指導(dǎo)老師林海燕老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下 不僅使我學(xué)到了很多的東 西 還讓我將寫在課本上的知識(shí)完全應(yīng)用工程實(shí)踐項(xiàng)目中去 指導(dǎo)老師周作榮不僅 具有淵博的學(xué)識(shí) 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度 而且工作作風(fēng)實(shí)事求是 此外她思維也非常的 敏捷 給我留下了十分深刻的印象 令我終生難忘 同時(shí)也感謝她在我們進(jìn)行畢業(yè) 設(shè)計(jì)期間為我們營(yíng)造出的非常濃郁的積極的學(xué)術(shù)氛圍 還要感謝我們的指導(dǎo)老師在 學(xué)習(xí)方面和生活方面給予我們的無(wú)私的幫助 值此論文完成之際 我以最崇高的謝 意向指導(dǎo)老師致敬 在大學(xué)的學(xué)習(xí)將要結(jié)束 努力的回顧這些年的努力學(xué)習(xí) 辛勤的工作經(jīng)歷 面 對(duì)如今自己現(xiàn)在收獲的碩果 我感覺到無(wú)限的欣慰 特別感謝我的大學(xué)同學(xué)們對(duì)我 的學(xué)習(xí)和生活所提供的大力支持和關(guān)心 還要感謝一直關(guān)心幫助我成長(zhǎng)的室友們 謝 謝你們 在我準(zhǔn)備著手開始寫論文的時(shí)候 同樣因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足遇到了各種棘手問(wèn)題 比如說(shuō)論文的框架如何進(jìn)行構(gòu)思 目錄怎么設(shè)置自動(dòng)生成 章節(jié)的劃分處理等 但 是這些問(wèn)題由于我們指導(dǎo)老師和同學(xué)們的講解和幫助下 我很快的確定了論文的綱 要 完成了論文設(shè)計(jì)內(nèi)容的框架主體的設(shè)計(jì) 然后經(jīng)過(guò)對(duì)汽車手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)的原 理進(jìn)行分析 勾畫出系統(tǒng)框圖 在這過(guò)程中我還學(xué)會(huì)如何參照書本知識(shí)和國(guó)內(nèi)外參 考資料 也回憶起很多學(xué)過(guò)的東西 在這中間請(qǐng)教一些同學(xué)關(guān)于軟件 模具等問(wèn)題 最終完成了整體設(shè)計(jì) 總而言之 我要感謝在我論文寫作的過(guò)程中對(duì)我?guī)椭睦蠋?和同學(xué)們 27 在我的學(xué)業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際 我十分地想感謝一直默默支持我的家人 感謝 他們 最后 我還要向在百忙之中進(jìn)行評(píng)閱論文和參加答辯的各位專家 教授 在 此獻(xiàn)上我最衷心的感謝和崇高的敬意 參 考 文 獻(xiàn) 1 許曉旸 專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì) M 重慶 重慶大學(xué)出版社 2003 2 孫已德 機(jī)床夾具圖冊(cè) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1984 20 23 3 貴州工業(yè)學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) M 貴陽(yáng) 貴州人 民出版社 1993 42 50 4 王伯平 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 5 陳明 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2012 6 陳立德 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京 高等教育出版社 2008 7 孟少龍 機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 1 卷 M 北京 機(jī)械加工出版社 1991 8 東北重型機(jī)械學(xué)院等 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) M 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1997 9 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 增訂組 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) M 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1981 10 李洪 機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) M 北京 中國(guó)工業(yè)出版社 1990 28 11 馬賢智 機(jī)械加工余量與公差手冊(cè) M 北京 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 1994 12 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 金屬切削手冊(cè) M 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1984 13 周永強(qiáng) 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) M 北京 中國(guó)建材工業(yè)出版社 2002 劉文劍 曹天河 趙維 夾具工程師手冊(cè) M 哈爾濱 黑龍江科學(xué)技術(shù) 出版社 1987 14 余光國(guó) 馬俊 張興發(fā) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) M 重慶 重慶大學(xué)出版社 1995 15 東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院 長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué) 機(jī)床夾具設(shè) 計(jì)手冊(cè) M 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1980 16 李慶壽 機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) M 銀川 寧夏人民出版社 1991 附 錄 29