扁箱夾具設(shè)計(jì)(含全套CAD圖紙)
扁箱夾具設(shè)計(jì)(含全套CAD圖紙),夾具,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙
可持續(xù)夾具及固定裝置的高精度安裝的方法論J. Jamshidi,P.G. maropoulos 英國(guó)巴斯大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系摘要在夾具安裝階段,夾具組件的精確測(cè)量能力決定其精確性,尤其是對(duì)大尺寸的產(chǎn)品和應(yīng)用來(lái)說(shuō)。大量定制一些在設(shè)計(jì)上有多樣性的小批量產(chǎn)品和零部件是十分重要的。產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)該與迅速轉(zhuǎn)換理念相互協(xié)調(diào),對(duì)于敏感元器件及組件而言,以犧牲產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)提高速度是不明智的,例如在航空航天工業(yè)中所看到的那些零部件。提高精確性對(duì)于夾具的安裝是很有必要的,為了要盡量少用,這可取決于夾具和夾具定位變化的耐受性預(yù)算。在航空航天工業(yè)中,靈活和可重構(gòu)夾具的概念的發(fā)展及固定裝置是夾具的主要開(kāi)銷(xiāo)成本。吸引他們的是重構(gòu)夾具的可重用性,可持續(xù)使用是由于那些零部件也能夠被重新應(yīng)用到許多種產(chǎn)品和裝配中去。一直不佳的準(zhǔn)確性和可靠性為這類(lèi)夾具的缺點(diǎn),這篇論文主要是研究可持續(xù)夾具主要零部件的精確定位,影響夾具性能的因素在安裝階段會(huì)得以審查。本文介紹了一種在靈活?yuàn)A具中為了最大限度地減少定位和夾緊的不確定性的方法。關(guān)鍵詞:可持續(xù)性?shī)A具;夾具安裝;校準(zhǔn)不確定性;夾具的監(jiān)測(cè);計(jì)量;可重復(fù)使用的夾具1引言質(zhì)量和可靠性等因素早已經(jīng)轉(zhuǎn)換為新零件固有的特征。在他們的產(chǎn)品和服務(wù)范圍內(nèi),近期市場(chǎng)趨勢(shì)已經(jīng)迫使制造業(yè)走向大規(guī)模定制。其次增加新陳品的多樣化設(shè)計(jì)在部件和組件級(jí)別上遵循第二次高幅度的變化。有先進(jìn)制造系統(tǒng)和技術(shù)的國(guó)家提供了更多的靈活性,能使設(shè)計(jì)師更加自由的發(fā)揮想象。例如在過(guò)去幾十年發(fā)展起來(lái)的一種新的大體積測(cè)量方法,就能測(cè)量及公丈的距離。用來(lái)檢測(cè)大尺寸零件的這些設(shè)備通常是由多個(gè)組裝部件所制造出來(lái)的。在重組和裝配期間,那些大尺寸產(chǎn)品的制造需要用到專(zhuān)用的夾具和固定裝置,以便于他們的零部件能夠被定位在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)上。對(duì)于大批量產(chǎn)品,在計(jì)算機(jī)輔助軟件上就能估算出其主要的花費(fèi)需求,否則,在某些情況下或以其他方式生產(chǎn)的產(chǎn)品成本可能會(huì)是非常高的。這個(gè)問(wèn)題與客戶(hù)不斷用錢(qián)來(lái)尋求具有更高價(jià)值的市場(chǎng)需求相互矛盾。用一種典型的變化產(chǎn)品可以創(chuàng)建一個(gè)更加具有持續(xù)性的商業(yè),因?yàn)樗軌驖M(mǎn)足相對(duì)比較大地市場(chǎng)需求。由支持產(chǎn)品變化的不同形狀的產(chǎn)品而形成的靈活和可重構(gòu)夾具及固定裝置則是應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)關(guān)鍵的解決方案。靈活?yuàn)A具的概念已經(jīng)在研究領(lǐng)域存在了幾年1。然而,它們?cè)诤艽蟪潭壬蠜](méi)有充分利用真正的生產(chǎn)設(shè)施,尤其是大尺寸產(chǎn)品的制造,如航空航天設(shè)備。這是由于關(guān)于它們的初始安裝、校準(zhǔn)困難和可重復(fù)性等挑戰(zhàn)往往超出公差要求。這些夾具和高品質(zhì)關(guān)鍵部件裝置的制造以及大量的集成計(jì)量系統(tǒng),都可以減少上述限制。本文包括了有關(guān)安裝的計(jì)量問(wèn)題和靈活的夾具校準(zhǔn)以及檢測(cè)服務(wù)。2相關(guān)工作2.1大型零件的制造和裝配通常把要精密制造的機(jī)械零件移動(dòng)到機(jī)床工作臺(tái)是必需的,先進(jìn)行粗加工,然后精對(duì)準(zhǔn)和夾緊。在這個(gè)階段,一方面是準(zhǔn)備用于加工高精度的關(guān)鍵所在,然而,這對(duì)于一些大尺寸或重的零部件并不總是可以實(shí)現(xiàn)的。大型產(chǎn)品是指那些與一些不經(jīng)濟(jì)的可能需要處理或在工廠周?chē)苿?dòng)的的組件一起來(lái)達(dá)到制造和裝配的目的2。制造業(yè)和這些部件的裝配工藝包括所需機(jī)器和系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)以及這些部件的位置和方向。這些零部件通常定位在大尺寸夾具及固定裝置上該定位的位置。如果這些部件以小批量生產(chǎn),在航空航天工業(yè)、高開(kāi)銷(xiāo)的情況下,每個(gè)產(chǎn)品將會(huì)出現(xiàn)。在設(shè)計(jì)和制造夾具上,已經(jīng)有了許多嘗試,以便于能夠持有許多種組件的變種。然而,這方法是不可行的,因?yàn)槊舾谢蜿P(guān)鍵的零部件完全是由它們的高精度要求所決定的。與固定的夾具相比較,可調(diào)、可重構(gòu)夾具會(huì)產(chǎn)生更低的重復(fù)性。固定夾具有固定的方式,可以通過(guò)焊接或鉚接的接頭固定在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些機(jī)械故障,例如夾具和固定裝置由于疲勞和塑料變形就是一個(gè)終止其服務(wù)的主要原因,發(fā)送它們?cè)龠M(jìn)行回收。小批量制造的需求是目前常見(jiàn)的淘汰不合格夾具,其使用壽命取決于產(chǎn)品的生命周期。換句話說(shuō),在制造變種零件停止不久之后,與之有關(guān)聯(lián)的夾具和固定裝置將會(huì)變得多余。即使夾具有工作順序,但它們?nèi)匀挥袌?bào)廢并送往循環(huán)再造。這種方法會(huì)帶來(lái)高負(fù)擔(dān)回收的能耗。在大尺寸零件下的固定夾具和夾具的漂移以及夾具都能影響大尺寸零件組裝的精確性5。對(duì)于大尺寸的夾具已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了幾種分析夾具剛性的方法,可用來(lái)評(píng)估振動(dòng)的影響因素。在任何情況下更加可持續(xù)生產(chǎn)要通過(guò)選擇性方案才能得以實(shí)現(xiàn)。如圖2.1所示。圖2.1 典型的大型夾具元件用于制造所延誤的時(shí)間是固定夾具的又一重大缺點(diǎn),這些夾具應(yīng)該在制造前就被訂購(gòu),在生產(chǎn)計(jì)劃和產(chǎn)品上市前還可以創(chuàng)建額外的復(fù)雜性。不管他們的類(lèi)型,大型夾具有一些共同的元素,包括一個(gè)主框架、內(nèi)在的框架,有可能有一個(gè)或數(shù)多個(gè)可移動(dòng)的機(jī)制或更小的組件,如鉗、套管、皮卡和可調(diào)螺絲表1。2.2柔性?shī)A具開(kāi)發(fā)的柔性?shī)A具的概念增加了其可持續(xù)性、快速轉(zhuǎn)換以及降低了成本?,F(xiàn)在可以使用現(xiàn)成的模塊來(lái)設(shè)計(jì)和組裝夾具。根據(jù)規(guī)定,只有極少數(shù)夾具的專(zhuān)用零件需要設(shè)計(jì)和制造。以這種概念看,大多數(shù)散裝部件、附件關(guān)節(jié)都應(yīng)用的很具體。一旦產(chǎn)品設(shè)計(jì)變異完全制造出來(lái),然后就可以拆卸上述組件和重組成一種新的元件來(lái)與未來(lái)的設(shè)計(jì)變異相匹配。因?yàn)榻M裝和組件范圍上的設(shè)計(jì)都相當(dāng)接近,所以這種方法是最能降低夾具成本的。根據(jù)組件的變化水平和工作類(lèi)型的需求,每一個(gè)不同比例的柔性?shī)A具都需要被重新安排。為了增加使用這種類(lèi)型夾具的效益,這個(gè)問(wèn)題在設(shè)計(jì)階段考慮是十分重要的。例如,在可能的情況下,皮卡車(chē)的位置和三維定位夾具上的組件的不同變種,甚至完全不同的部分應(yīng)該是在靠近增加兼容性和夾具子系統(tǒng)間變性。夾具關(guān)鍵部件的收集在短期內(nèi)能保證所需夾具的可用性。另外,這些夾具的存儲(chǔ)需要很少空間,因?yàn)椴鸪心K是可能的,通常以腳手架的形式并把它們彼此放在一起。目前在一些汽車(chē)公司應(yīng)用到柔性?shī)A具,因?yàn)樗鼈兊木鹊燃?jí)是足夠滿(mǎn)足的。大尺寸制造的夾具設(shè)施盡管沒(méi)有許多柔性?shī)A具那樣操作靈活,比如航空航天設(shè)備。準(zhǔn)確性和定位銷(xiāo)的不確定性、夾具的可重復(fù)性以及夾具結(jié)構(gòu)的漂移都出現(xiàn)這樣一個(gè)事實(shí),這些夾具在發(fā)電和航空航天等工業(yè)不能滿(mǎn)足公差要求。一旦它們的精度問(wèn)題得以解決,這些夾具在上述的工業(yè)中將會(huì)有很高的利用價(jià)值。圖2.2 夾具與汽車(chē)行業(yè)中的可重構(gòu)組件大量的體積計(jì)量系統(tǒng)和技術(shù)一直有許多新的發(fā)展。依靠計(jì)量系統(tǒng)和技術(shù)的現(xiàn)代激光技術(shù)現(xiàn)在就能夠測(cè)量一些可接受精度的大尺寸產(chǎn)品甚至到幾公丈的產(chǎn)品。在安裝和初期安裝調(diào)試期間,這些系統(tǒng)能夠用來(lái)精確定位一些夾具的關(guān)鍵部件。夾具的安裝通常開(kāi)始形成機(jī)架或主要框架,然后是那些大的部件和像皮卡和夾具那樣逐漸更小的零部件。計(jì)量系統(tǒng)能夠用于柔性?shī)A具的主要框架和其內(nèi)部框架的安裝,從而來(lái)保證每個(gè)零部件彼此之間的準(zhǔn)確定位。表1顯示了這些大規(guī)模的測(cè)量系統(tǒng)數(shù)。跟蹤系統(tǒng)能夠測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn),它是實(shí)現(xiàn)這一目的的最合適的測(cè)量系統(tǒng)。一起跟蹤球式反射鏡在三維空間內(nèi)都可以認(rèn)準(zhǔn)所要記錄的位置。球式反射鏡可以直接練習(xí)目標(biāo)對(duì)象來(lái)提供幾何位置信息或可以在機(jī)械重復(fù)的球式反射鏡下應(yīng)用,從這個(gè)角度用激光來(lái)跟蹤目標(biāo)或短期目標(biāo)。像一些其他測(cè)量?jī)x器的激光跟蹤有時(shí)候不確定,在夾具的安裝過(guò)程中需要做以說(shuō)明。此外,激光跟蹤和目標(biāo)點(diǎn)之間的光線問(wèn)題還應(yīng)該考慮到。如果必要的話,多個(gè)跟蹤職位都可以使用,在實(shí)際測(cè)量活動(dòng)中,其結(jié)果必然是伴隨著一個(gè)不確定的說(shuō)明。經(jīng)過(guò)測(cè)量,這些給定的分散的特征值是合理的,這個(gè)問(wèn)題與一些夾具或夾具的安裝及以后的審核都是一樣的。這些知識(shí)闡明了一個(gè)給定的定位夾具的能力和裝配任務(wù)。換句話說(shuō),它表示在其相關(guān)流程中一套夾具是否能夠滿(mǎn)足公差要求。2.3夾具理論比較為了用于多種生產(chǎn)裝置和組裝應(yīng)用,在不同的公司也有大量不同形狀和設(shè)計(jì)的夾具。這些夾具中的某一些的形式都是標(biāo)準(zhǔn)形式,然而另一些是經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和制造的特殊零部件。后者可以說(shuō)是建立在產(chǎn)品的復(fù)雜性和大規(guī)模的基礎(chǔ)上的,所以可能會(huì)是非常昂貴的9。無(wú)論成本和目的如何,制造和組裝過(guò)程都可以完成,要么不使用夾具,要么用固定幀夾具或用可重構(gòu)或柔性?shī)A具。表2對(duì)它們的典型應(yīng)用的這些方法做出了比較。固定框夾具通常用于重型應(yīng)用上,它們更適合于應(yīng)用在能夠減輕花費(fèi)開(kāi)銷(xiāo)的大量產(chǎn)品上。對(duì)于制造業(yè)和大型組裝及復(fù)雜產(chǎn)品來(lái)說(shuō),柔性?shī)A具的應(yīng)用有很多好處。特別是在研究和發(fā)展工作中,以及低容量產(chǎn)品的情況下,制造柔性?shī)A具和夾具可能會(huì)是非常有益的。除了在時(shí)間和金錢(qián)上使利益均衡外,柔性?shī)A具還會(huì)有一個(gè)更加靈活的設(shè)計(jì)思路。由于在夾具的制造和裝配過(guò)程中,會(huì)直接和經(jīng)常改變夾具的拓?fù)涑杀?。與傳統(tǒng)夾具相比較,這種類(lèi)型的柔性?shī)A具的可重用性和可重構(gòu)性是一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)。這一點(diǎn)尤為重要,因?yàn)樗诰G色制造方面符合行業(yè)的發(fā)展方向,通過(guò)回收使用系統(tǒng)的組成部件,為相關(guān)項(xiàng)目的工裝費(fèi)用降低了項(xiàng)目成本。表2.1 用于驗(yàn)證夾具大量的例子、便攜式測(cè)量?jī)x器儀器輔助部件測(cè)量類(lèi)型接觸式 非接觸式圖像激光跟蹤儀賽立信探頭是T型探頭是激光雷達(dá)球形目標(biāo)是攝影目標(biāo)是光投影是關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)基于激光掃描頭是接觸探頭是2.4 柔性?shī)A具的安裝本節(jié)中描述的夾具在安裝過(guò)程中需要考慮一些問(wèn)題。夾具元件安裝在合適位置可以說(shuō)是一種挑戰(zhàn),尤其是當(dāng)定位公差比較小時(shí),柔性?shī)A具也應(yīng)當(dāng)被監(jiān)測(cè)以便于開(kāi)發(fā)和與傳統(tǒng)夾具相比較它們的剛性。給出了一個(gè)通用的描述階段根據(jù)初步夾具安裝在仿真軟件環(huán)境和利用一些尺寸為5m4m3m的大尺寸夾具的實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)測(cè)量指令階段。這是不論這個(gè)夾具是否是第一次安裝在夾具中還是對(duì)已經(jīng)存在的夾具只做外形上的更換,其都是為了定位不同的零部件。根據(jù)其復(fù)雜性,一種典型的大尺寸夾具具有三至五個(gè)結(jié)構(gòu)。通常除了有一個(gè)主框架之外,在每一個(gè)級(jí)別的基本水平,也可以由一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)用來(lái)作為參考以便于作為夾具基準(zhǔn)來(lái)定位。在一個(gè)自動(dòng)化固定的平臺(tái)上,機(jī)器系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行多項(xiàng)任務(wù),比如定位、加工和進(jìn)行裝配。因此機(jī)器人的工作基準(zhǔn)與夾具的工作框架相聯(lián)系。仔細(xì)考慮夾具的綜合數(shù)據(jù),會(huì)確保后續(xù)安裝達(dá)到預(yù)期的公差要求。2.4.1 測(cè)試輔助柔性?shī)A具的安裝柔性?shī)A具的安裝在第一次進(jìn)行模擬仿真時(shí)有幾個(gè)安裝階段。使用模擬演習(xí),在這個(gè)工程中可以減少一些潛在的錯(cuò)誤和返工。測(cè)量輔助安裝過(guò)程是類(lèi)似的跟蹤對(duì)象位置的過(guò)程,是常見(jiàn)的大尺寸組件用到的。夾具的組件先用這種方法使其大致位置公差在1mm以?xún)?nèi),然后當(dāng)所有的夾具組件被放到所設(shè)計(jì)的位置時(shí),在0.1mm至0.15mm公差內(nèi),它們可以使用適當(dāng)?shù)呐ぞ厥站o。典型的計(jì)量協(xié)助柔性?shī)A具安裝階段如下:在出廠時(shí)設(shè)置初試參考結(jié)構(gòu);測(cè)量初始參照系;安裝基地或其位置的主框架;安裝脫機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu);安裝控股和定位;在內(nèi)框和主框架位置安裝鉗、套管和皮卡。底座上安裝內(nèi)框;重點(diǎn)定位元件的精細(xì)調(diào)整和緊固;核查參照系和夾具;對(duì)于夾具關(guān)鍵位置的服務(wù)監(jiān)測(cè)。這些階段是從無(wú)到有夾具的完整安裝。更不用說(shuō),在設(shè)計(jì)變化略有變化的情況下,一些下面的操作將被忽略。 表2.2 不同夾具理念之間簡(jiǎn)明的比較典型特征固定框架柔性?shī)A具夾具應(yīng)用大批量產(chǎn)品小批量產(chǎn)品樣機(jī)優(yōu)點(diǎn)唯一性可重復(fù)性可重構(gòu)性成本效益耐用性非常高高低剛度非常高剛性不確定低缺點(diǎn)重量重中低可移植性不可移植難以在每一個(gè)安裝中定位難以進(jìn)行成本非常高中等低生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)中等短2.4.2 柔性?shī)A具的安裝柔性?shī)A具安裝過(guò)程中采取了以下階段:安裝夾具的主框架;移動(dòng)單元和子系統(tǒng)組裝;夾具內(nèi)框架在夾具裝配中的安裝;皮卡和夾具的裝配。主框架通常是夾具的骨干。因此,它一般不會(huì)改變外形,和內(nèi)框架及較小的元素如襯套、皮卡和夾具一樣具有規(guī)律性。慎重考慮制造過(guò)程可以減少夾具元件較大元素的重新排列,也會(huì)更進(jìn)一步節(jié)約時(shí)間和成本。圖3顯示了三組不同活動(dòng)小組對(duì)于柔性?shī)A具的安裝過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,假定夾具的標(biāo)準(zhǔn)件是從可供選擇的現(xiàn)成的部件和組件中選出來(lái)的,然后提前在大量的物理安裝測(cè)試和調(diào)試時(shí)以降低測(cè)量不確定度來(lái)進(jìn)行一次夾具安裝。一旦達(dá)到可接受水平的不確定性的物理安裝才能進(jìn)行。圖2.3 柔性?shī)A具的測(cè)量輔助安裝程序在夾具安裝過(guò)程中,它可能需要用到多個(gè)測(cè)量系統(tǒng)或用到包括一套完整夾具安裝關(guān)鍵點(diǎn)的測(cè)量系統(tǒng)。這應(yīng)該包括在夾具維修期間放在工廠的地板和墻壁上的穩(wěn)定性及漂移檢查的目標(biāo)參考點(diǎn)。在夾具上定位的關(guān)鍵點(diǎn)、測(cè)量?jī)x器的不確定性應(yīng)該予以考慮。作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則,每個(gè)夾具關(guān)鍵位置的定位的準(zhǔn)確性應(yīng)該是在10倍,甚至比所需的耐受性更好。換句話說(shuō),如果組件公差指定至0.1mm,則夾具定位精度至少應(yīng)為0.01mm。柔性?shī)A具安裝的最佳做法如下:一個(gè)工廠的墻壁和地板上的初始參考點(diǎn)的位置是首選,以減少測(cè)量的不確定性;應(yīng)驗(yàn)證該儀器所在位置上經(jīng)常使用初始參考點(diǎn)的基地;在每個(gè)夾具的大節(jié)上,為更好地具有跟蹤和可重復(fù)性,可以附加多個(gè)球式反射跟蹤系統(tǒng);夾具大型組件有關(guān)于彎曲或扭曲的測(cè)量應(yīng)集中在角梁的中央部分,以減少定位誤差;內(nèi)框架參考點(diǎn)應(yīng)選擇盡可能遠(yuǎn)的創(chuàng)建框的坐標(biāo)系統(tǒng)。這可能會(huì)導(dǎo)致在內(nèi)框坐標(biāo)系時(shí)的較小的不確定性。3.不確定性由于評(píng)估的結(jié)果旨在對(duì)于所描述物體真正價(jià)值范圍內(nèi)的評(píng)估定位,則不確定性被定義為膠8。這里的不確定性來(lái)自?xún)煞矫娴膶彶?,首先是與測(cè)量過(guò)程中有關(guān)的,其次是與夾具定位的不確定性有關(guān)。測(cè)量不確定性的一些因素,如灰塵、重力、溫度、氣壓、濕度、測(cè)量?jī)x器和相關(guān)軟件中的系統(tǒng)誤差、操作人員的技能、接觸探針或球式反射跟蹤儀?;谀z8的定義,測(cè)量結(jié)果應(yīng)伴隨著它的不確定性說(shuō)明,這些錯(cuò)誤詳細(xì)來(lái)源的討論超出了本文的范圍。已經(jīng)有多項(xiàng)研究來(lái)建立真正的不確定性的一些測(cè)量?jī)x器10、11。夾具關(guān)鍵點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果應(yīng)該包括相關(guān)的置信水平。除了最初的不確定性上升的測(cè)量?jī)x器,夾具的不確定性還有其他方面的影響。夾具框架方面的應(yīng)用由于產(chǎn)品重量以及制造工藝過(guò)程在夾具框架中能創(chuàng)建一些彈性變形。夾具有了集成化、自動(dòng)化和移動(dòng)部分,是這個(gè)問(wèn)題變得更加復(fù)雜。仔細(xì)考慮夾具設(shè)計(jì)階段不確定性的來(lái)源可以在一個(gè)給定的情況下減少過(guò)度使用公差預(yù)算的風(fēng)險(xiǎn)。夾具的精度和夾具的成本之間有著直接的關(guān)系。然而,整體的成本也應(yīng)該被考慮在內(nèi)。高數(shù)額的零部件有更長(zhǎng)的使用壽命。換句話說(shuō),質(zhì)量特征接近平均值是,在使用過(guò)程中會(huì)很少失效。朝六個(gè)方向靠近在安裝時(shí)是很必要的,然后是在高精度夾具和敏感部位上的可重構(gòu)、柔性?shī)A具及夾具的監(jiān)測(cè)。4.討論柔性?shī)A具適用于組裝和在加工部分有不同的設(shè)計(jì)和幾何參數(shù)。尤其是當(dāng)這些部件之間的設(shè)計(jì)變化小時(shí),這種類(lèi)型的夾具被證明是具有成本效益和快速的解決方案,這是因?yàn)樗赡軙?huì)通過(guò)夾具重新配置到一個(gè)新的產(chǎn)品或組件的變種上。然而,當(dāng)所需的零件盒裝配的設(shè)計(jì)完全不同時(shí),可能需要不同尺寸夾具組件的完整地重排,因此,在設(shè)計(jì)一個(gè)新的零件和重組夾具的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該考慮到要便于減少夾具的安裝和重新配置的時(shí)間以及成本,并最大限度的重用現(xiàn)在的組件在當(dāng)前的裝配中。一個(gè)柔性?shī)A具有許多種裝配方式,是由于其靈活性。在正確的安裝順序下選擇合適的組件,可以最大限度的節(jié)約成本和時(shí)間。本次選擇的過(guò)程中應(yīng)該對(duì)未來(lái)產(chǎn)品的夾具的潛在的重用予以考慮。在產(chǎn)品不斷變化的情況下,計(jì)劃和設(shè)計(jì)夾具框架是很重要的。使用定制的夾具、緊固件、軸套和其他夾具元件都是降低成本的關(guān)鍵問(wèn)題。仿真軟件和工具的廣泛使用,可以減少返工和浪費(fèi)夾具材料相關(guān)的成本。例如測(cè)量?jī)x器,其目標(biāo)點(diǎn)之間的視線檢查就會(huì)使用這些軟件來(lái)輔助。圖4顯示了柔性?shī)A具安裝在測(cè)量仿真軟件中的第一個(gè)階段。由于夾具正在興建的模擬的效益越來(lái)越明顯,因此它可以突出儀器與目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)的水平視線的問(wèn)題和不確定性。由于關(guān)于夾具操作中重量和力使夾具元件的電位漂移和變形,則可以提前在仿真中分析以及在購(gòu)買(mǎi)夾具元件方面的財(cái)政。更重要的是,這種工具允許更好的裝配和制造等操作,因?yàn)樗鼈兡芴崆胺治龀鰥A具的長(zhǎng)處和弱點(diǎn),揭示其物理設(shè)置。選擇合適的測(cè)量?jī)x器最重要的是要協(xié)助夾具安裝的的計(jì)量。一個(gè)連貫的計(jì)量系統(tǒng),其測(cè)量結(jié)果的不確定性能夠決定夾具的不確定性,也暴露了夾具和是否符合一個(gè)給定的公差范圍內(nèi)所需任務(wù)的能力。圖4.1 測(cè)量輔助夾具安裝的模擬過(guò)程由于關(guān)于夾具操作中重量和力使夾具元件的電位漂移和變形,則可以提前在仿真中分析以及在購(gòu)買(mǎi)夾具元件方面的財(cái)政。更重要的是,這種工具允許更好的裝配和制造等操作,因?yàn)樗鼈兡芴崆胺治龀鰥A具的長(zhǎng)處和弱點(diǎn),揭示其物理設(shè)置。選擇合適的測(cè)量?jī)x器最重要的是要協(xié)助夾具安裝的的計(jì)量。一個(gè)連貫的計(jì)量系統(tǒng),其測(cè)量結(jié)果的不確定性能夠決定夾具的不確定性,也暴露了夾具和是否符合一個(gè)給定的公差范圍內(nèi)所需任務(wù)的能力。總結(jié)零件和裝配體應(yīng)該以盡量減少夾具成本的方式來(lái)設(shè)計(jì),以滿(mǎn)足使用標(biāo)準(zhǔn)組件。如果在夾具更新至下一產(chǎn)品時(shí)提前思考,則其速度和成本可能會(huì)增加。在夾具和固定裝置的設(shè)計(jì)上有強(qiáng)大的總成本、碳足跡及其可持續(xù)性。它往往要求生產(chǎn)出只有極少數(shù)的典型設(shè)計(jì)或產(chǎn)品,子系統(tǒng)或組件,以滿(mǎn)足產(chǎn)品的變化和客戶(hù)的需求。對(duì)于大型產(chǎn)品的幾何尺寸超出幾米夾具的可能會(huì)造成重大的開(kāi)銷(xiāo)。此外,一旦所需的零部件倍制造出來(lái),這些夾具則會(huì)變得多余。常規(guī)回收多余夾具是不經(jīng)濟(jì)的。因此,找到增加夾具的靈活性才是所需求的方法。柔性?shī)A具和夾具的概念已存于二十余年。然而它們的潛能還沒(méi)有真正發(fā)揮,是由于其精度可可重復(fù)性的不確定性。高精度計(jì)量系統(tǒng)現(xiàn)在能夠用來(lái)對(duì)夾具進(jìn)行初始安裝和服務(wù)。然后使用該系統(tǒng)有可能重新設(shè)定夾具元素使其精確到一個(gè)新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以便于定位不同幾何位置的組件,允許幾次使用夾具。本文提出了一種對(duì)于大規(guī)模柔性?shī)A具及夾具初始定位和安裝的通用的算法。計(jì)量輔助夾具安裝的新概念被證明對(duì)復(fù)雜的設(shè)置和夾具的安裝是有益的。當(dāng)完全裝配好時(shí),夾具的穩(wěn)定性可以通過(guò)慎重考慮和選擇夾具幾何位置上的關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)予以保證。這種方法將應(yīng)用于大尺寸元件和產(chǎn)品的制造以及裝配件,尤其是應(yīng)用于航空航天和發(fā)電工業(yè)中。學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第1頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工40銑HT200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)鑄造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X52K11夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1按線找正粗銑底平面銑刀,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工50銑HT200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)鑄造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X52K11夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1銑頂部平面,保證尺寸及粗糙度要求銑刀,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工60銑HT200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)鑄造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X52K11夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1銑底平面,保證尺寸及粗糙度要求銑刀,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工70銑HT200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)鑄造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X52K11夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1銑左平面銑刀,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工80銑HT200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)鑄造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X52K11夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1銑右平面銑刀,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工90銑HT200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)鑄造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)臥式銑床X6311夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗、精銑前側(cè)面銑刀,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工100銑HT200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)鑄造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)臥式銑床X6311夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1然粗、精銑后側(cè)面銑刀,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工110鏜HT200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)鑄造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)臥式鏜床T61211夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗鏜120, 62,42,72孔鏜刀,游標(biāo)卡尺500150.8211510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第9頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工120鏜HT200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)鑄造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)臥式鏜床T61211夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1半精鏜120, 62,42,72孔鏜刀,游標(biāo)卡尺600120.8211510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第10頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工130鏜HT200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)鑄造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)臥式鏜床T61211夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1精鏜120, 62,42,72孔鏜刀,游標(biāo)卡尺800120.5211510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第1頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工140鉗HT200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)鑄造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)搖臂鉆床Z3511夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆27孔鏜刀,游標(biāo)卡尺80012.70.5211510 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 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)扁箱零件名稱(chēng)扁箱共12頁(yè)第12頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工150鉗HT200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)鑄造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)搖臂鉆床Z3511夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通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22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)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆M18底孔,然后進(jìn)行攻絲鏜刀,游標(biāo)卡尺80012.70.5211510 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 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡機(jī)械加工工藝過(guò)程卡零件名稱(chēng)零件圖號(hào)第 1 頁(yè)共 3 頁(yè)扁叉材料名稱(chēng)灰口鑄鐵材料牌號(hào)HT200每批數(shù)量1毛坯種類(lèi) 鑄造工序號(hào)工序名稱(chēng)工 序 內(nèi) 容機(jī) 床夾 具量具時(shí) 間定 額名 稱(chēng)型 號(hào)名 稱(chēng)編 號(hào)名稱(chēng)規(guī)格10鑄造鑄造,清理20時(shí)效處理時(shí)效處理30劃線對(duì)零件的軸線及以主軸孔為基準(zhǔn)畫(huà)加工面的線,了解各道工序加工要求及加工余量40銑按線找正粗銑底平面立式銑床X52K專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺50銑銑頂部平面,保證尺寸及粗糙度要求立式銑床X52K專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺60銑銑底平面,保證尺寸及粗糙度要求立式銑床X52K專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺70銑銑左平面立式銑床X52K專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺更改內(nèi)容班 級(jí)設(shè)計(jì)者姓名設(shè)計(jì)日期 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡機(jī)械加工工藝過(guò)程卡零件名稱(chēng)零件圖號(hào)第 2 頁(yè)共 3 頁(yè)材料名稱(chēng)灰口鑄鐵材料牌號(hào)HT200每批數(shù)量1毛坯種類(lèi) 鑄造工序號(hào)工序名稱(chēng)工 序 內(nèi) 容機(jī) 床夾 具量具時(shí) 間定 額名 稱(chēng)型 號(hào)名 稱(chēng)編 號(hào)名稱(chēng)規(guī)格80銑銑右平面立式銑床X52K專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺90銑粗、精銑前側(cè)面臥式銑床X63專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺100銑然粗、精銑后側(cè)面臥式銑床X63專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺110鏜粗鏜120, 62,42,72孔臥式鏜床T612專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺120鏜半精鏜120, 62,42,72孔臥式鏜床T612專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺130鏜精鏜120, 62,42,72孔臥式鏜床T612專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺更改內(nèi)容班 級(jí)設(shè)計(jì)者姓名設(shè)計(jì)日期 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡機(jī)械加工工藝過(guò)程卡零件名稱(chēng)零件圖號(hào)第 3 頁(yè)共 3 頁(yè)材料名稱(chēng)灰口鑄鐵材料牌號(hào)HT200每批數(shù)量1毛坯種類(lèi) 鑄造工序號(hào)工序名稱(chēng)工 序 內(nèi) 容機(jī) 床夾 具量具時(shí) 間定 額名 稱(chēng)型 號(hào)名 稱(chēng)編 號(hào)名稱(chēng)規(guī)格140鉗鉆27孔搖臂鉆床Z35專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺150鉗鉆M18底孔,然后進(jìn)行攻絲搖臂鉆床Z35專(zhuān)用夾具游標(biāo)卡尺160去毛刺去毛刺170檢驗(yàn)入庫(kù)檢驗(yàn)入庫(kù)180190更改內(nèi)容班 級(jí)設(shè)計(jì)者姓名設(shè)計(jì)日期I 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目: 扁箱夾具設(shè)計(jì) 院: 專(zhuān)業(yè): 班級(jí): 學(xué)號(hào): 學(xué)生姓名: 導(dǎo)師姓名: 完成日期: I 目 錄 摘要 .I ABSTRACT.II 第 1 章 緒 論.3 1.1 扁箱機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)述 .3 1.2 扁箱機(jī)械加工工藝流程.3 1.3 扁箱夾具簡(jiǎn)述.3 1.4 機(jī)床夾具的功能.4 1.5 機(jī)械工藝夾具的發(fā)展趨勢(shì).4 1.5.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀.4 1.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向.4 第 2 章 扁箱的圖樣分析.5 2.1 扁箱的作用 .5 2.2 扁箱的圖樣分析 .6 2.3 工藝分析 .6 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).7 3.1 確定毛坯的制造形式 .7 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .7 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇.7 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇.7 3.3 擬定工藝路線 .8 3.3.1 劃分加工階段.8 3.3.2 安排加工順序.8 3.3.3 擬定加工工藝路線.9 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .9 3.5 切削用量及工時(shí)定額的確定 .10 第 4 章 扁箱鏜孔夾具設(shè)計(jì).19 4.1 研究原始質(zhì)料 .19 4.2 定位、夾緊方案的選擇 .19 4.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 .19 4.4 誤差分析與計(jì)算 .21 4.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) .21 4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 .22 結(jié) 論.23 參考文獻(xiàn).24 致 謝.25 I 誠(chéng) 信 聲 明 本人聲明: 1、本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究 工作及取得的研究成果; 2、據(jù)查證,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)中不包含其他人已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表過(guò)的研究成果,也不包含為獲 得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位而使用過(guò)的材料; 3、我承諾,本人提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中的所有內(nèi)容均真實(shí)、 可信。 作者簽名: 日期: 年 月 日 I 摘要 本文主講扁箱加工工藝路線的設(shè)計(jì),然后根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)夾具。 主處理內(nèi)容是平坦的表面和孔。加工線較長(zhǎng)的處理時(shí)間多,加工成本高,精度很 高的零件。過(guò)程中根據(jù)該表面的第一孔后的要求遵循的原則,孔加工面明顯地分為粗 加工和精加工階段,以確保精確性。參照被選擇為基礎(chǔ)原油參考的底表面,以下面的 兩個(gè)孔作為微細(xì)加工以確定處理技術(shù)所需的參數(shù)的方法和它的各種處理。 在夾具設(shè)計(jì)零件,零件加工,主要是基于需求分析應(yīng)該是有限的自由度,然后根 據(jù)不同的定位部件的表面特性選擇部的數(shù)量,然后分析限制是否應(yīng)該選擇以限制定位 元件的自由度。之后確定所述定位部件的最終形式也需要選擇夾緊元件,是確定專(zhuān)用 夾具的結(jié)構(gòu)。 關(guān)鍵詞:扁箱;加工工藝;工序;專(zhuān)用夾具 II Abstract This paper is the design of mechanical processing routes of spindle box in the pattern analysis of spindle box after the design process, and in accordance with the requirements of the fixture. The main processing spindle box is the surface and hole. The processing route is long, processing time, high processing cost, the machining precision is high. In accordance with the requirements of the machining process, follow the principle of the surface after the first hole, and the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. Datum selection to the bottom as a rough benchmark, the bottom surface and the two holes as a precision technology base, various process parameters needed to process the machining and processing of the. In the fixture design of parts, mainly according to the requirement of machining process, the number of degrees of freedom analysis should limit, then according to the surface characteristics of components selected location element, then analyze the selected location components can be qualified shall be limited degrees of freedom. Determine the location element also need to select the clamping element, the last is to determine the structure of the special fixture. Key words: spindle box; processing technology; process; special fixture 3 第 1 章 緒 論 1.1 扁箱機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)述 扁箱加工處理是指改變形狀,尺寸,相對(duì)位置和取得良好份的全過(guò)程的性質(zhì)的加 工坯料的方法,該方法是基于所述工作者的處理。例如,該處理流程粗加工的共用部 分 - 精加工 - 裝配 - 檢驗(yàn) - 包裝,是一般方法的過(guò)程。如上面所述原油處理可以包 括空白的制造,研磨等,可被分成轎廂精加工,鉗工,銑床,等等,必要的每個(gè)步驟 進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)據(jù),如粗糙度,以實(shí)現(xiàn)得多,公差來(lái)實(shí)現(xiàn)。 視產(chǎn)品與技術(shù)人員,設(shè)備條件和工人的質(zhì)量等的數(shù)量,以確定所使用的過(guò)程中,和寫(xiě) 在過(guò)程的文件,這是所述處理的規(guī)劃的內(nèi)容。這是一個(gè)比較有針對(duì)性。每個(gè)工廠可能 不一樣,因?yàn)閷?shí)際的情況是不同的。 總體來(lái)說(shuō),該過(guò)程是一個(gè)程序,過(guò)程是對(duì)于每個(gè)步驟詳細(xì)參數(shù),工藝規(guī)劃是基于 一個(gè)特定工廠編寫(xiě)過(guò)程的實(shí)際情況。 1.2 扁箱機(jī)械加工工藝流程 扁箱加工工藝規(guī)劃是提供零件的加工過(guò)程和工藝文件操作方法之一,它是具體的 生產(chǎn)條件下,更合理的工藝和操作方法,按照該書(shū)面形式處理的規(guī)定文件,經(jīng)批準(zhǔn)后, 以指導(dǎo)生產(chǎn)。 步驟開(kāi)發(fā)流程規(guī)范 1)生產(chǎn)計(jì)劃的計(jì)算,以確定生產(chǎn)的類(lèi)型。 2)分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖,零件加工分析。 3)選擇了空白。 4)制定工藝路線。 5)確定每個(gè)步驟中,計(jì)算處理的尺寸和公差。 6) ,以確定所使用的每一個(gè)過(guò)程的設(shè)備和工具,夾具,量具 7)來(lái)確定切削的量和固定的工作小時(shí)。 8)確定的主要過(guò)程的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。 9)填寫(xiě)流程文件。 在配制的順序處理的過(guò)程中,往往在右邊的內(nèi)容已被預(yù)先確定前進(jìn)行調(diào)整,以提高經(jīng) 濟(jì)效益。在訂單的執(zhí)行過(guò)程中,它可能不會(huì)出現(xiàn)之前的物質(zhì)條件,如引進(jìn)改變生產(chǎn)條 件,新技術(shù),新工藝,新材料,采用先進(jìn)的設(shè)備,需要及時(shí)修改完善工藝規(guī)程。 1.3 扁箱夾具簡(jiǎn)述 扁箱夾具工件裝夾技術(shù)和設(shè)備,它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工等制造工藝。 在現(xiàn)代化的生產(chǎn),工裝夾具是不可缺少的技術(shù)和設(shè)備,這直接影響到精密加工, 幫助勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品,夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的技術(shù)工作。 “工欲善其事,必先利其器。 ” 工具是人類(lèi)文明進(jìn)步的標(biāo)志。但是,工具(包括夾具,刀具,量具和艾滋病等) 在其功能的不斷創(chuàng)新仍然是非常顯著。 4 1.4 機(jī)床夾具的功能 1.機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)器的主要功能是加載工件夾具,工件定位和夾具。 (1)確定在工件的定位占據(jù)夾緊過(guò)程中的正確位置??梢员WC工件的正確的大小 和位置的定位精度的要求。 (2)固定以?shī)A緊工件的定位,以保持加工過(guò)程中的定位操作的相同的位置。因?yàn)?在加工過(guò)程中的工件,通過(guò)各種力的作用下,如果工件是固定的,工件會(huì)松動(dòng)。由此, 夾緊工件,以提供安全,可靠的加工條件。 機(jī)床夾具 2.特殊功能 工裝夾具,主要對(duì)刀和引導(dǎo)特殊功能。 (1)調(diào)節(jié)所述刀的切割邊緣相對(duì)于工件或夾具的正確位置。銑削夾具邊緣塊,其 可以快速確定相對(duì)于所述切割器夾具的正確位置。 (2)引導(dǎo)鉆夾具鉆鉆模板集可以快速確定鉆頭的位置和鉆頭指導(dǎo)自己的行為。 1.5 機(jī)械工藝夾具的發(fā)展趨勢(shì) 隨著偉大的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高,從補(bǔ)充工具夾具發(fā)展成為 工藝裝備齊全。 1.5.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 1)可以快速,方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)。 2)一組能夠夾緊工件具有類(lèi)似特征的。 3)適用于高精密機(jī)床夾具精密加工。 4)適用于所有現(xiàn)代燈具新機(jī)的制造技術(shù)。 5)高效利用液壓或氣動(dòng)夾緊裝置夾住,進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 6)提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 夾具的方向 1:精確 隨著越來(lái)越精密機(jī)械產(chǎn)品,必將在精密夾具相應(yīng)增加。 夾具的方向 2:效率 高效率的夾具,常見(jiàn)的有效率夾子包括:自動(dòng)化裝置,高速與夾具夾緊動(dòng)力裝置 的燈具。 夾具的方向 3:靈活性 柔性和撓性機(jī)夾具類(lèi)似。變量是:所述步驟的特征,產(chǎn)量,所述工件的形狀和大 小。新品種具有柔性?shī)A具的特點(diǎn)是:組合夾具,通用可調(diào)夾具,夾具組,裝配夾具, 數(shù)控機(jī)床和夾具。在很長(zhǎng)的,靈活的燈具燈具將成為發(fā)展的主要方向。 夾具的方向 4:標(biāo)準(zhǔn)化 在配制的典型的夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,第一固定部件和零件是普遍的,建立的類(lèi)型 大小串聯(lián)或變體,以減少使用類(lèi)似的功能元件和夾具的類(lèi)型的部件,駁回一些的功結(jié) 構(gòu)差。常用的方法包括夾具,零部件,元器件,糟糕的發(fā)型和萬(wàn)能材料。標(biāo)準(zhǔn)化階段 夾具是普遍深入,主要是建立在零件或裝配夾具系列的大小,并為固定件審查地圖有 利條件。 5 第 2 章 扁箱的圖樣分析 2.1 扁箱的作用 如圖 2.12.2,扁箱主要作用是:扁平箱型部件是是經(jīng)過(guò)一系列的主馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)來(lái)主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu),獲得正反兩方向,發(fā)送來(lái)分配功率螺釘?shù)囊徊糠值倪\(yùn)動(dòng)。 圖 2.1 扁箱 6 2.2 扁箱的圖樣分析 1)扁箱,該主要處理部件為平面和孔,扁箱的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,精度高 2)材料 HT200。 3)鑄造人工時(shí)效處理。 2.3 工藝分析 工藝分析的目的主要有兩個(gè): 首先,查看結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸精度,相互位置精度,表面粗糙度,材料和技術(shù)要 求,如熱處理是合理的,各部分是否易于加工和裝配; 其次,通過(guò)流程分析,部分工藝要求有更深入的了解,從而制定合理的工藝程序。 7 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 確定毛坯的制造形式 毛坯的選擇應(yīng)考慮以下因素: 1)的材料和部件的要求的機(jī)械性能; 2)結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸的部分;它在很大程度上決定于制造經(jīng)濟(jì)空白的方法 ; 4)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件; 5)利用新技術(shù),新材料,新技術(shù)的可能性。 當(dāng)一個(gè)大的零件尺寸和重量,當(dāng)你不能(通過(guò)強(qiáng)制容量限制)使用整體鑄造可焊 接結(jié)構(gòu),即使是粗加工后,由多個(gè)金屬的焊接方法為一體的空白之后。焊接結(jié)構(gòu)鑄件 - 焊接,鑄造 - 鍛造 - 焊接,鍛造 - 焊接等。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 具體的選擇應(yīng)考慮以下原則: 重要的原則表面 非加工面的原則 利潤(rùn)率最低的原則 如果每個(gè)表面上的部分進(jìn)行處理,你應(yīng)該選擇的原油參考表面,防止加工過(guò)程中的表 面最小津貼 1 因保證金不足而留下的粗糙表面的一部分,造成工件的浪費(fèi)。 使用原則 原則平整,光滑 工件定位可靠,便于抓握。 根據(jù)生產(chǎn)不同類(lèi)型的,不一樣的作為粗略基準(zhǔn)。 扁箱單件小批生產(chǎn),粗糙的精度要求低,先找到的主軸孔的中心被交叉時(shí),則該 主軸孔作為參考,以找到另一個(gè)位置要處理的平面。主軸孔被實(shí)施作為粗略基準(zhǔn)。 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)考慮以下基本原則: 1)與基準(zhǔn)的原理一致 2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 8 3)原理 4)原則 5)便于裝夾原則 零件組裝的三面,定位,扁平盒上的平面上的基部,但它們也被設(shè)計(jì)到基準(zhǔn)扁平 盒的其它元件,還有部分圖顯示:D 面,W 面是好的標(biāo)桿。 3.3 擬定工藝路線 3.3.1 劃分加工階段 按不同過(guò)程的性質(zhì),劃分成幾個(gè)階段: 粗加工階段 半精加工階段 整理階段 整理階段 根據(jù)分期與份體積的處理要求,所述扁平箱處理被分成三個(gè)階段:粗加工階段, 半精加工階段和完成階段。 3.3.2 安排加工順序 切屑加工工序順序的安排原則 1)先粗加工后精加工 2)先主后次 可在主要表面加工到一定精度之后、最終精度加工之前進(jìn)行加工。 3)先面后孔原則 對(duì)于扁箱類(lèi)、支架類(lèi)、機(jī)體類(lèi)等零件,平面輪廓尺寸較大,用平面定位比較穩(wěn)定 可靠,故應(yīng)先加工平面,后加工孔。 4)先基準(zhǔn)后其他 該扁箱的加工和裝配大多以平面為基準(zhǔn),按照加工順序安排的原則,采用先面后 孔 的加工順序。根據(jù)各面各孔的精度要求,加工順序如下: 9 1平面的加工 2主軸孔的加工 3.3.3 擬定加工工藝路線 基于上述分析和處理順序的處理的階段,可以初步拉伸扁平框加路線。扁箱工藝 路線的計(jì)劃,如表 3.1。 表 3.1 工藝路線方案一 工序號(hào) 工序內(nèi)容 10 鑄造,清理 20 時(shí)效處理 30 對(duì)零件的軸線及以主軸孔為基準(zhǔn)畫(huà)加工面的線,了解各道工序加工要求及加工余量 40 按線找正粗銑底平面 50 銑頂部平面,保證尺寸及粗糙度要求 60 銑底平面,保證尺寸及粗糙度要求 70 銑左平面 80 銑右平面 90 粗、精銑前側(cè)面 100 然粗、精銑后側(cè)面 110 粗鏜 120, 62,42,72 孔 120 半精鏜 120, 62,42,72 孔 130 精鏜 120, 62,42,72 孔 140 銑右平面 150 鉆 27 孔 160 鉆 M18 底孔,然后進(jìn)行攻絲 170 去毛刺 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 扁箱體的材料是 HT200,單件小批生產(chǎn),毛坯采用鑄件。 頂面 加工長(zhǎng)度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)等級(jí),查得 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量, 10 可得頂面 B 長(zhǎng)度方向的單邊加工余量如下: 精加工余量:Z 2 =2.5mm 粗加工余量:Z 1 =5.5mm 毛坯余量:Z =5.5+2.5=8mm 左右兩側(cè)面 其加工長(zhǎng)度和加工寬度的大小及尺寸公差等級(jí)等級(jí),查得 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量, 余量如下: 精加工余量:Z 2 =2.5mm 粗加工余量:Z 1=5.5mm 毛坯余量:Z =5.5+2.5=8mm 前后兩側(cè)面 查得 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量,加工余量如下: 精磨余量: Z4=1.0mm 粗磨余量: Z3=1.5mm 半精刨余量:Z 2 =3.5mm 粗刨余量: Z1=5.0mm 毛坯余量: Z=5.0+3.5+1.5+1.0=11mm 3.5 切削用量及工時(shí)定額的確定 工序號(hào):40 粗銑扁箱底平面 (1)粗銑扁箱底平面 加工條件: 工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床:X52K 立式銑床。 按相關(guān)手冊(cè)查表得到 30-34 選擇工藝裝備及確定切削用量。 刀具:銑刀,材料: , ,齒數(shù) ,此為粗齒銑刀。15YTmD08Z 因其單邊余量:Z=2mm。 所以銑削深度 : 。pa2 每齒進(jìn)給量 :按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查表得 2.4-75,取 。f Zmaf/10. 取銑削速度 :按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查得 30-34,取 。V sv/2. 由式 3-1 得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 :n (3.1) 1014.36210d 11 按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查得到 3.1-74 可以查得機(jī)床與之接近的轉(zhuǎn)速為 。30/minr 實(shí)際銑削速度 :v smdn/73.16014.30 進(jìn)給量 : 。 fZaff /8. 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 : 。 m in/28.svf 銑削寬度 :按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查表得 2.4-81,取 。 a60 被切削層長(zhǎng)度 :由毛坯尺寸可知 。l 60lm 刀具切入長(zhǎng)度 :1 (3.2)210.5()(13lDa.60m 刀具切出長(zhǎng)度 :取 。2lm 走刀次數(shù)為 1 工序 50 銑削箱體頂部平面,保證尺寸及粗糙度要求: (1)粗銑扁箱頂平面 加工條件: 工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床:X52K 立式銑床。 按相關(guān)手冊(cè)查表得到 30-34 選擇工藝裝備及確定切削用量。 刀具:銑刀,材料: , ,齒數(shù) ,此為粗齒銑刀。15YTmD08Z 因其單邊余量:Z=2mm。 所以銑削深度 : 。pa2 每齒進(jìn)給量 :按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查表得 2.4-75,取 。f Zmaf/10. 取銑削速度 :按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查得 30-34,取 。V sv/2. 由式 3.3 得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 :n (3.3)1014.3610dV 按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查得到 3.1-74 可以查得機(jī)床與之接近的轉(zhuǎn)速為 。30/minr 實(shí)際銑削速度 :v smdn/73.16014.30 進(jìn)給量 : 。 fZaff /8. 12 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 : 。 mf min/28/.4svf 銑削寬度 :按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查表得 2.4-81,取 。a a60 被切削層長(zhǎng)度 :由毛坯尺寸可知 。l 60l 刀具切入長(zhǎng)度 :1 (3.4)210.5()(13lDa.60m 刀具切出長(zhǎng)度 :取 。2lm 走刀次數(shù)為 1 工序 70 粗、精銑左側(cè)平面 加工條件: 工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床:銑床。 按相關(guān)手冊(cè)查表得到 30-34 選擇工藝裝備及確定切削用量。 刀具:銑刀: , ,齒數(shù) 12,此為細(xì)齒銑刀。15YTmD0 精銑該平面的單邊余量:Z=1mm 。 銑削深度 : 。pa. 每齒進(jìn)給量 :按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查表得 3031,取 。f Zmaf/08. 銑削速度 :按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查得 3031,取 。v sv/32. 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ,由式(3.5)有:n (3.5) 100.3261/in14Vrd 按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查得到 3.1-74 可以查得機(jī)床與之接近的轉(zhuǎn)速為 。75/minr 實(shí)際銑削速度 :v smn/.0675.310 進(jìn)給量 ,由式有: fVZaff /25.12. (3.6) 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 : (3.7)mf in/3/5.svf 被切削層長(zhǎng)度 :由毛坯尺寸可知 。l ml210 刀具切入長(zhǎng)度 :精銑時(shí) 。1Dl1 刀具切出長(zhǎng)度 :取 。2l 走刀次數(shù)為 1 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到: =249/(37.53)=2.21min。1t 13 按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查表得 2.5-45 可查得銑削的輔助時(shí)間 。41.0ft 精銑寬度為 20mm 的下平臺(tái) 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到切削工時(shí): =249/(37.53)=2.21min。2t 按照相關(guān)工藝師手冊(cè)查表得 2.5-45 可查得銑削的輔助時(shí)間 。41.02ft 粗精銑寬度為 30mm 的下平臺(tái)的總工時(shí): (3.8)2121fftt min4.510. 工序號(hào) 110 粗、精銑前后兩端面 本工序?yàn)榇帚?。已知加工材料?HT200 鑄鐵,鑄件;銑床。工件裝在專(zhuān)用夾具中。 刀具:YG8 硬質(zhì)合金端銑刀。按相關(guān)工藝手冊(cè)得到,可選銑刀直徑 =220mm,齒wd 數(shù) Z=6。 1)確定背吃刀量 ap: map5. 2)確定進(jìn)給量 f: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.4-15,可查得 =0.200.29mm/z。選擇zf =0.20mm/z,故 zf (3.9)rZfz /2.160. 3)確定切削速度 v: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.4-25,可選擇 =50m/min。cv (3.10) min/41.8520910rdvnwcs 按 X6120 機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇 ,所以實(shí)際切削速度 v:in/r (3.11) in/8.6910v (3.12) 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為: (3.13)min/2062.Mznfw 按機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)給量表,選擇 =130mm/min。z 則實(shí)際每齒進(jìn)給量為: (3.14) zznfw/2.0163 工額定時(shí)的計(jì)算 :jT 14 (3.15)min85.2130486521 iflTMzj 式中: =485mm, 取l l1=86mm, 取 , , 。ml532l42in/130fmz 2 工序號(hào) 90 精銑前后兩端面切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)榫?。已知加工材料?HT200 鑄鐵,鑄件;X52K 銑床,工件裝在專(zhuān)用 夾具中。 刀具:YG8 硬質(zhì)合金端銑刀。按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.4-63,可選銑 刀直徑 =220mm,齒數(shù) Z=6。wd 1、確定背吃刀量 :pa m5.2 2、確定進(jìn)給量 f: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.4-15,可查得 f=0.40.6mm/z。選擇 f=0.52mm/z,故 (3.16)rmzf/087.652. 3、確定切削速度 v: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.4-25,可選擇 。min/68vc (3.17)i/4.9206810rdvnwcs 按機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇 ,所以實(shí)際切削速度 v:min/r (3.18) in/8.610v 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為: (3.19)mi/5409.Mznfw 按機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)給量表,選擇 。in/6mz 則實(shí)際每齒進(jìn)給量為: (3.20)zznfwM/10. 工額定時(shí)的計(jì)算 :jT (3.21)min17.926048521iflMzj 15 式中: =485mm, 取 =86mm,l dccdl 05.3.,15.0001 1l 取 ,m3242 。2min/54fmz 工序號(hào) 110 精鏜階梯孔切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)榇昼M。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;鏜床 T612,工件裝在夾具中。 刀具:鏜刀。 確定背吃刀量 :pa (3.22) )(5.128單 邊 余 量bZm 確定進(jìn)給量 f: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.3-14,可查得 f=0.31.0mm/r。 按機(jī)床進(jìn)給量,選擇 f=0.74mm/r。 確定切削速度 v: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.3-14,可查得 =4080m/min,選擇cv 。min/65vc (3.23) min/01.85610min/10rrdvnws 按 T617A 機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇 ,所以實(shí)際切削速度 v:i/2 (3.24) i/2.710vw 工額定時(shí)的計(jì)算 :jT (3.25) min39.01274.521ifnlwj 式中: , =3mm, =5mm,ml501l2l =0.74mm/r, , =1。f i/0r 工序 120 粗、精鏜孔切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)榫M。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;鏜床 T612,工件裝在夾具中。 刀具:鏜刀。 1、確定背吃刀量 :pa (3.26) m9.0218. 16 2、確定進(jìn)給量 f: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.3-14,可查得 f=0.20.8mm/r。 按 T617A 機(jī)床進(jìn)給量,選擇 f=0.52mm/r。 3、確定切削速度 v: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.3-14,可查得 =60100m/min,選擇cv =85m/min。cv (3.27) min/41.298510rdvnwcs 按轉(zhuǎn)速,選 =250r/min,實(shí)際切削速度 v:w (3.28) i/63.10v 4、工額定時(shí)的計(jì)算 :jT (3.29) min45.0125.21ifnlwj 式中: =50mm, =3mm, =5mm,l1l2l =0.74mm/r, =250r/min, =1。 f i 工序號(hào) 13,精鏜孔切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)榫M。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;鏜床 T612,工件裝在夾具中。 刀具:鏜刀。 1、確定背吃刀量 :pa (3.30) m1.02891 2、確定進(jìn)給量 f: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.3-14,可查得 f=0.150.50mm/r。 按機(jī)床進(jìn)給量,選擇 f=0.37mm/r。 3、確定切削速度 v: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.3-14,可得 =5080m/min,選 =70m/min。cvcv (3.31) min/09.186.701rdvnwcs 按機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇 ,所以實(shí)際切削速度 v:min/25r 17 (3.32) min/23.75108.9ndvw 4、工額定時(shí)的計(jì)算 :jT (3.33) i8.0237.21ifnlwj 式中: =50mm, =3mm, =5mm,l1l2l =0.37mm/r, =200r/min, =1。f i 工序 120 鉆 27 孔,保證尺寸公差要求切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)殂@孔。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;機(jī)床為 Z35 型搖臂鉆床,工 件裝在夾具中。毛坯上不預(yù)留孔,為實(shí)心件。 刀具:高速鋼麻花鉆 1、確定背吃刀量 :pa 13.5m 2、確定進(jìn)給量 f: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.2-13,可查得 f=0.32mm/r。 3、確定切削速度 v: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.2-13,可查得 =2434m/min,選擇cv =30m/min。cv (3.45) min/40.15301rdvnwcs 按機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇 ,所以實(shí)際切削速度 v:min/4r (3.46) i/89.210vw 4、工額定時(shí)的計(jì)算 :jT (3.47) min.01432.521 ifnlwj 式中: =30mm, 取 =5mm, =14mm 取 =2mm,l 121rctgKdl 1l2l2l =0.32mm/r, =400r/min, =1。fni 工序 140 鉆 M18 底孔,然后進(jìn)行攻絲切削用量及基本時(shí)間的確定 已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;鉆床,工件裝在夾具中。 18 刀具:高速鋼鉆頭 1、確定背吃刀量 :pa m5 2、確定進(jìn)給量 f: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.2-32,可查得 f=1.01.2mm/r。按機(jī)床進(jìn)給量, 選擇 f=1.0mm/r。 3、確定切削速度 v: 按相關(guān)工藝手冊(cè)得到第二版本,表 3.2-34,可查得 =2030m/min,選擇cv =25m/min。cv (3.48)min/04.3218.510rdvnwcs 按 Z35 機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇 ,所以實(shí)際切削速度 v:in/3r (3.49) in/53.2410.vw 4、工額定時(shí)的計(jì)算 :jT (3.50) mi1.035.21ifnlwj 式中: =30mm, 取 =3mm, =14mm 取 =3mm,l 2121rctgKdDl 1l2l2l =1.0mm/r, =315r/min, =1。fni 19 第 4 章 扁箱鏜孔夾具設(shè)計(jì) 4.1 研究原始質(zhì)料 本夾具主要是加工鏜孔,不僅要滿(mǎn)足粗糙度要求外,還要符合公差要求。為了保 證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。還要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知:在對(duì)鏜孔加工前,底平面進(jìn)行了粗、精銑加工因此,定位、夾緊 方案有: 零件組裝的三面,定位,扁平盒上的平面上的基部,但它們也被設(shè)計(jì)到基準(zhǔn)扁平 盒的其它元件,因此,這些組件基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn),避免基準(zhǔn)不重合誤差,有助 于提高扁平盒子每個(gè)主要表面的相互位置的精度。有份上面的圖,根據(jù)該程序,選對(duì) 的底部和側(cè)面定位基準(zhǔn) 4.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 鏜刀材料: (硬質(zhì)合金鏜刀)5YT 刀具的幾何參數(shù): 60粗K90精10s8 由參考文獻(xiàn)5查表 可得:321 圓周切削分力公式: (5.1)0.75.14CpcPFafvK 式中 0.4pam./fr (5.2)rpsopkKK 查5表 得: 查5表 取 21()736nb1250.6b.75n 由表 可得參數(shù): (5.3)694.0pk 0.opKsp1rpK 即: 74.8()CFN 同理:徑向切削分力公式 : (5.4) 0.9750.3238PpcPFafv 式中參數(shù): 7.0pkK .1ops.1rp 即: 32.4()P 軸向切削分力公式 : (5.5) 0.5.4326fpcPafvK 式中參數(shù): 1.pko1sp0.rp 即: 605.48()fFN 20 即: FKW 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有: 6543210 式中: 為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)5表 可得:6 12 (5.6).01.301.56C (5.7)22.3P (5.8)1.2.fK 所以有: (5.9)19308()CWFN (5.10)76.P 5()Kf 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有: (5.11)(210 tgtQLz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得: (5.12)6.2.76zr910529 其中: 3()Lm)(8N 螺旋夾緊力: 04.W 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件,受力簡(jiǎn)圖如下: 163 圖 5.1 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖 由表 得:原動(dòng)力計(jì)算公式 261001KLWl 即: (5.13)0478.23.932.75()KWLNl 由上述計(jì)算易得: K 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定 選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 21 4.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一個(gè)平面和和 3 個(gè)側(cè)面通過(guò)定位銷(xiāo)定位,要求保證孔軸線間的尺寸公差。 為了滿(mǎn)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)定的尺寸公 差。 由5和6可得: 1 定位誤差: 當(dāng)以任意邊接觸時(shí) minDWd 2 通過(guò)分析可得: 0.5D1dmin 因此:當(dāng)以任意邊接觸時(shí) 0.63DW 夾緊誤差 : cos)(minaxyj 其中接觸變形位移值: (5.14)mSNHBKRknZaZy 014.8.9)(1cos0.3j 磨損造成的加工誤差: 通常不超過(guò)Mj5. 夾具相對(duì)刀具位置誤差: 取AD01. 誤差總和: 0.965jwm 從以上的分析可見(jiàn),所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。 4.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體,夾持裝置上的鉗體,使之成為一體,并能在機(jī)器上正確安裝:鉗。特定 文件夾是對(duì)各種連接為一個(gè)整體的最大和最復(fù)雜的基礎(chǔ)件上的設(shè)備和部件的夾具。鉗 的形狀和大小取決于布置和連接夾具和上夾具的機(jī)器的各種設(shè)備,并在這個(gè)過(guò)程中的 零件,而且還能夠承受夾緊,切割力和所產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)的夾緊力,并因此,特定 的文件夾必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。部分切割過(guò)程中產(chǎn)生的將落在特定的文件夾芯 22 片,該芯片將影響過(guò)度工件定位和夾緊可靠的積累,所以在設(shè)計(jì)具體的文件夾時(shí),你 必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)該是很容易的芯片。此外,剪輯技術(shù),經(jīng)濟(jì)和易于組裝和拆卸操作和 混凝土結(jié)構(gòu)等,也應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮。 夾具的基本設(shè)計(jì)要求 (1)應(yīng)該是足夠的精度和尺寸穩(wěn)定性 安裝在刀座或?qū)蛟砻婧蛫A子安裝基座表面上的表面上重要的具體文件夾,如定 位元件的安裝表面,應(yīng)該有適當(dāng)?shù)拇笮『托螤畹木鹊木?,精度?yīng)在它們之間適當(dāng) 的位置。 為了保持一個(gè)穩(wěn)定的夾子具體尺寸,鑄造特定的文件夾是時(shí)效處理,焊接,鍛造特定 的文件夾進(jìn)行退火處理。 (2)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 (3)應(yīng)該是結(jié)構(gòu)良好的工藝性和可用性 (4)應(yīng)該很容易去除芯片 在加工過(guò)程中,該芯片將繼續(xù)積累在特定文件夾中各處,即使不能消除,切割熱積累 會(huì)破壞夾具的定位精度,吊索芯片包裹定位元件還可能破壞對(duì)位精度,甚至發(fā)生安全 事故。因此,該方法產(chǎn)生的芯片有限的情況下,可適當(dāng)提高了工作表面和混凝土之間 夾持定位元件,以增加芯片空間之間的距離:對(duì)于所述切割過(guò)程中產(chǎn)生更多的情況下, 一般應(yīng)專(zhuān)門(mén)設(shè)置的文件夾中長(zhǎng)笛。 (5)應(yīng)在計(jì)算機(jī)上安裝穩(wěn)定可靠 夾具由裝在機(jī)器的表面和上實(shí)現(xiàn)接觸或配合的夾具的相應(yīng)表面安裝在機(jī)座上。當(dāng)夾 鉗被安裝在機(jī)臺(tái),夾具應(yīng)當(dāng)重心低中心,支承面積應(yīng)足夠大的安裝基礎(chǔ)應(yīng)與精度更高, 并且保證穩(wěn)定和可靠的安裝。燈具一般應(yīng)空心的底部,大環(huán)或起重鉗還應(yīng)設(shè)置孔。后 確定工件夾緊方案,根據(jù)該定位元件和所需的機(jī)械表中的空間范圍和大小的夾緊機(jī)構(gòu), 確定具體的文件夾結(jié)構(gòu)的大小,然后繪制夾具方略。見(jiàn)繪制夾具裝配圖。 4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前面提到的,工件在為了提高生產(chǎn)率,經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析和比較程序,手動(dòng)夾緊 (螺絲夾緊機(jī)構(gòu))的選擇。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的這樣的夾緊機(jī)構(gòu),在機(jī)器可靠夾緊的多功能性 大的夾具被廣泛使用。 此外,當(dāng)與制造誤差的一個(gè)文件夾,工作過(guò)程出現(xiàn)磨損和零件尺寸的變化,定位的影 響,夾緊和可靠。為了防止這種現(xiàn)象,在選擇可以改變定位銷(xiāo)??筛鶕?jù)以保持交換的 情況進(jìn)行調(diào)整。 23 結(jié) 論 1. 結(jié)論 通過(guò)這一過(guò)程工裝設(shè)計(jì)部分平板箱,我理解的一般原則和工裝設(shè)計(jì)工藝路線大多 持平箱體類(lèi)零件和深化機(jī)械制造加工過(guò)程的理解,在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中,我明白了夾具 的作用. 2.不足和未來(lái)展望 由于我的水平有限,較理想的精度要求在現(xiàn)有加工線以下,并選擇定位基準(zhǔn),使 平行度公差的過(guò)程的組成部分,主要的影響,降低了加工質(zhì)量,生產(chǎn)效率得到提 高。 在這里,我與你平框定期夾具加工機(jī)的設(shè)計(jì)理念處理技術(shù)和扁平盒子分享,學(xué)生 希望繼續(xù)優(yōu)化液壓和氣動(dòng)設(shè)計(jì)夾具數(shù)控機(jī)床,結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)的特點(diǎn)生產(chǎn)專(zhuān)為現(xiàn)代金屬 切削快速,高效的燈具。 。 24 參考文獻(xiàn) 1 柯明揚(yáng)主編機(jī)械制造工藝學(xué)M北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 1996:132-153 2 陳于萍主編互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003:32- 56 3 關(guān)慧貞,馮辛安主編機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)M機(jī)械工業(yè)出版社,2009:51-59 4 黃如林,汪 群主編金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)M北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2006:27-64 5 李名望主編機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程J北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009:82- 113 6 Mechanical Drive(Reference Issue)Machine DesignM52(14),1980:97-105 7 Rajput R KElements of Machanical EngineeringMKatson PublHouse,1985:55-63 8 Hindhhede I,UffeMachine Design Fundermentals A Practical ApproachMNew York: Wiley,1983: 77-89 9 Kuehnle M RToroidal Drive Concepts Product EngineeringAug 1979:21-36 10 Robert J Funfanmentals of RoboticsAnalysis and Control M.New Jersey:Prentice Hall ,1990 :94-109 11 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