極限開關座機械加工工藝規(guī)程及119.5底面銑削夾具設計【銑前端面B平面夾具+優(yōu)秀課程畢業(yè)設計+含4張CAD圖紙+帶19頁加正文7500字】-jjsj04

極限開關座機械加工工藝規(guī)程及119.5底面銑削夾具設計【銑前端面B平面夾具+優(yōu)秀課程畢業(yè)設計+含4張CAD圖紙+帶19頁加正文7500字】-jjsj04【詳情如下】【需要咨詢購買全套設計請加QQ1459919609】外文翻譯夾具體零件圖.dwg夾具裝配圖.dwg工序卡片.dwg工藝過程卡片.doc文件清單.txt機械加工工序卡片 14張.doc極限開關座-銑削119.5底面夾具設計.doc極限開關座毛坯.dwg極限開關座零件圖.dwg設計說明書.doc說明書封面.doc目 錄一 設計任務書 21 設計題目 22 課程設計目的 33 設計內容要求 4二 有關零件說明 51 零件的作用及工作條件 52零件的結構及工藝特點 53零件技術要求分析及主加工面的確定 54零件結構工藝性及選材分析 6三 有關設計條件的說明 6四 毛坯的確定 61 確定毛坯 62 毛坯精度等級 63 估計加工表面的機械加工總余量 64 毛坯技術要求 6五 有關基準選擇說明 71 正確選擇定位基準 7六 擬定工藝路線及重點工序的說明 81確定各加工表面的加工方法機加工方案 82 確定工序集中與分散 93 加工工藝方案的擬定 9七 確定加工余量，工序尺寸和公差 111 確定各粗銑表面的加工余量及工序尺寸112 確定各須精加工面的加工余量及工序尺寸113 根據以上數據繪制零件毛坯圖。12八 確定一個工序的切削用量131 確定刀具132 確定進給量133 確定轉速和銑削速度13九 時間定額的確定131 計算機動工時132 計算工序輔助工時143 計算工序作業(yè)工時14十 夾具設計151 定位基準的選擇152 定位元件與夾緊機構的確定15十一 切削力和夾緊力（包括油、氣缸直徑）的計算151 切屑力的計算152 計算夾緊力163 確定夾具體機構（見附圖）17附參考書和資料目錄 18一 設計任務書1 設計題目(1)任務：極限開關座機械加工工藝規(guī)程及119.5底面銑削夾具設計。(2)被加工零件零件圖：極限開關座零件圖2 課程設計目的機械制造工藝學是以機械制造中的工藝問題為研究對象，實踐性較強的一門學科，學生在學完了工藝課后并完成了生產實習的基礎上，還應通過課程設計受到一次理論聯(lián)系實際的綜合訓練，培養(yǎng)運用所學知識分析和解決機械制造工藝技術問題的能力。通過課程設計，學生應在下述各方面得到鍛煉：(1) 能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位。夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 夾具夾緊力的優(yōu)化及對工件定位精度的影響 什伍德拉夫機械工程學院，佐治亞理工學院，格魯吉亞，美國研究所 由于 夾緊和加工 ， 在工件和夾具的 接觸部位會產生局部彈性變形， 使工件尺寸發(fā)生變化， 進而影響工件的最終加工質量。這種效應可通過最小化夾具 設計 優(yōu)化 ， 夾緊力 是一個重要的設計變量，可以得到優(yōu)化，以減少工件的位移 。本文提出了一種確定多夾緊夾具受到準靜態(tài)加工部 位 的最佳夾緊 力的新方法。該方法采用彈性接觸力學模型代表夾具與工件接觸，并涉及制定和解決方案的多目標優(yōu)化模型的 約束。夾緊 力的 最優(yōu)化對工件定位精度的影響通過 3銑夾具的例子進行了分析。 關鍵詞：彈性 接觸 模型 夾具 夾緊力 優(yōu)化 前言 定位和 夾緊 的工件加工中的兩個關鍵因素。 要實現夾具的這些功能，需將工件定位到一個合適的基準上 并夾緊，采用的夾緊力必須足夠大，以抑制工件在加工過程中產生的移動 。然而，過度的夾緊力可誘導工件產生更大的彈性變形 ，這會影響它的位置精度，并反過來影響零件質量。 所以有必要確定最佳夾緊力，來減小 由于彈性變形對工件的定位誤差 ，同時滿足 加工的要求。在夾 具分析和綜合領域上的研究人員使用了有限元模型的方法或 剛體模型的方法。大量的工作都以有限元方法為基礎被報道 參考文獻 1隨著得墨忒耳 8，這種方法 的限制是 需要 較大的模型和計算成本。 同時 ， 多數的 有限元 基礎 研究人員一直 重點 關注的夾具布局優(yōu)化和夾緊力的優(yōu)化還沒有得到充分討論， 也有少數的研究人員通過對剛性模型 9夾緊力進行了優(yōu)化， 剛型模型幾乎被近似為一個規(guī)則完整的形狀。 得墨忒耳 12， 13用螺釘理論解決的最低夾緊力，總的問題是制 定一個線性規(guī)劃，其目的是盡量減少在每個定位點調整夾緊力強度的法線接觸力。接觸摩擦力的影響被忽視，因為它較法線 接觸力 相對較小 ， 由于這種方法是基于剛體假設， 獨特的三維夾具可以處理超過 6 個自由度的裝夾，復和倪 14也提出迭代搜索方法 ，通過假設已知摩擦力的方向 來 推導 計算最 小 夾緊力 ，該剛體分析的主要限制因素是當出現六個以上的接觸力是使其靜力不確定， 因此，這種方法無法確定工件移 位 的唯一性。 第 1 頁 共 15 頁 這種限制可以通過計算夾具 工件系統(tǒng) 15的彈性來克服，對于一個相對嚴格的工件，該夾具在機械加工工件的位置 會受夾具點的局部彈性變形的 強烈影響。 得墨忒耳 16使用經驗的接觸力變形的關系（稱為元功能），解決 由于夾緊和 準靜態(tài)加工力 工件剛體位移。同一作者還考察了加工工件夾具位移對設計參數的影響 17。桂 18 等 通過工件的夾緊力的優(yōu)化定位精度彈性接觸模型對報告做了改善，然而，他們沒有處理計算夾具與工件的接觸剛度的方法，此外，其算法 的應用沒有討論機械加工刀具路徑負載有限序列。李和 19和烏爾塔多和 20用接觸力學解決由于在加載夾具夾緊點彈性變形產生的接觸力和工件的位移，他們還 使用此方法 制定了優(yōu)化方法夾具布局 21和 夾緊力 22。 但是，關于 統(tǒng)及其對工件精度影 響的夾緊力的優(yōu)化并沒有在這些文件中提到 。 本文提出了一種新的算法，確定了 具工件系統(tǒng)受到準靜態(tài)加載的最佳 夾緊力為基礎的彈性方法。 該法旨在盡量減少影響由于工件夾緊位移 和加工荷載通過系統(tǒng)優(yōu)化 夾緊 力的一部分定位精度。 接觸力學模型，用于確定接觸力和位移，然后再用做夾緊力優(yōu)化 ，這個問題被作為多目標約束優(yōu)化問題提出和解決。 通過兩個 例子 分析 工件夾緊力的優(yōu)化 對 定位精度的影響， 例子涉及的銑削夾具 3局 。 1 夾具 工件聯(lián)系模型 1 1 模型假設 該加工夾具 由 L 定位器 和 帶有 球形 端的 c 形 夾 組 成 。 工件和夾具 接觸的地方是線性的 彈性 接觸， 其他地方完全 剛性 。 工件 夾具系統(tǒng)由 于夾緊和加工受到準靜態(tài)負載。夾緊力可假定為在加工過程中保持不變， 這個假設是有效的 ，在對液壓或氣動夾具使用。 在實際 中，夾具工件接觸區(qū)域是彈性 分布， 然而， 這種模式的發(fā)展， 假設 總 觸剛度（見圖 1） 第 i 夾具 接觸力 局部變形如下： i i ij j jF k d(1) 其中 j=x， y， z）表示，在當地子坐標系切線和法線方向的接觸剛度 第 2 頁 共 15 頁 圖 1 彈簧夾具 工件接觸模型。 i i 接觸處的坐標系 j=x， y， z）是對應沿著 別 （ j= x， y， z）的代表 ， 1 2 工件 夾具的接觸剛度模型 集中遵守 一個球形尖端定位 ， 夾具和工件的接觸并 不是線性的， 因為接觸半徑 與隨法線力呈 非線性變化 23。 由于 法線 力 觸變形 作用于 半徑 平面工件表面之間，這可從封閉 赫茲的辦法解決縮進一個球體彈性半空間 的 問題 。對于這個問題， 法線 的變形 ， 在 文獻 23 第 93 頁 中 給出如下： 1 / 32291 6 *（ 2） 其中 22*111 E 式中 和 工件和夾具的彈性模量， w 、 f分別是工件和材料的泊松比。 切向變形 或 者沿著硅業(yè)切力距 或 者有以下形式 文獻 23 第 217 頁 8i wi f G （ 3） 其中 1 / 31314i fG、一個合理的接觸剛度的線性可以近似 從最小二乘獲得適合式 （ 2）， 這就產生了以下線性化接觸剛度值：在計算上述的線性近似， 第 3 頁 共 15 頁 1 / 32*168 . 8 29（ 4） 1*2 24 ji i y k G (5) 正常的力 被假定為從 0到 1000N，且最小二乘擬合相應的 2 夾緊 力優(yōu)化 我們的目標是確定最優(yōu) 夾緊 力，將盡量減少 由于工件剛體運動過程中，局部的夾緊和加工負荷引起的彈性變 形，同時保持在準靜態(tài)加工過程中夾具 工件系統(tǒng)平衡，工件的位移 減少，從而減少定位誤差。實現這個目標是通過制定一個多目標約束優(yōu)化問題的問題，如下描述。 標函數配方 工件旋轉 ， 由 于 部 隊 輪 換 往 往 是 相 當 小 17 的 工 件 定 位 誤 差Tw w w Y Z 假設為確定其剛體翻譯基本上 ，其中 、 、 和 是 沿 xg，圖 2）。 圖 2 工件剛體平移和旋轉 工件的定位誤差歸于裝夾力，然后可以在該剛體位移的2 第 4 頁 共 15 頁 2 2 2ww w Y Z （ 6） 其中 表示一個向量二級標準。 但是作用在工件的夾緊力會影響定位誤差。 當多個夾緊力作用于工件，由此產生的夾緊力為 R Y P P ,有如下形式： P （ 7） 其中夾緊力 1 . P 是矢量， 夾緊力的方向 1 . L CR n n矩陣， c o s c o s c o s TL i L i L i L 是 夾緊力是矢量的方向余弦， 、 和 是第 i 個夾緊點夾緊力 在gX、向量角度 （ i=1、 2、 3.,C） 。 在這個文件 中，由于接觸區(qū)變形造成的工件的定位誤差，被假定為受的作用力是法線 的，接觸的摩擦力相對較小，并在進行分析時忽略了加緊力對工件的定位誤差的影響。 意指正常接觸剛度比是 通過i（ i=1， 2 L）和 最小的所有定位器正常 剛度并假設工件xN、yN、gY、自的 等效接觸剛度 可有下式1 1 1,X Y Ns s sz i z i z ii i ik k k 和計算得出（見 圖3），工件剛體運動 ，歸于夾緊行動現在可以寫成： 111X Y Y i z i z (8) 工件有位移，因此，定位誤差的減小可以通過 盡量減少 產生的夾緊力 向量 2因此，第一個目標函數可以寫為： 最小化 X Y Y N + + （ 9） 要注意，加權因素是與等效 接觸剛度成正比的在gX、通 第 5 頁 共 15 頁 過使用最低總能量互補 參考文獻 15， 23的原則求解彈性力學接觸問題得出 A 的組成部分是唯一確定的，這保證了夾緊 力和相應的定位反應是“真正的”解決方案，對接觸問題和產生 的“真正”剛體位移， 而且工件保持在靜態(tài)平衡，通過夾緊力的隨時調整。因此，總能量最小化的形式為補充的夾緊力優(yōu)化的第二個目標函數，并給出： 最小化 2 2 2i i C L + C L + 1 1 1F F =2 k k i ii i ix y z 12 （ 10） 其中 *U 代表機構的彈性變形應變能互補， *W 代表由外部力量和力矩配合完成， Q 1 1 1. L C L C L Cx y z x y zc c c c c c是 遵 守 對 角 矩 陣 的 ， 1和111 . L C L Cx y z x y F F F F 是所有接觸力的載體。如圖 3 擦和靜態(tài)平衡約束 在（ 10）式優(yōu)化的目標受到一定的限制和約束， 他們中最重要的是在每個接觸處的 靜摩擦力約束。 庫侖摩擦力的法律規(guī)定 22i i i ix y s F（ 靜態(tài)摩擦系數） ,這方面的一個非線性約束 和線性化版本可以使用，并且 19有： i i i ix y s F （ 11） 假設準靜態(tài)載 荷 ，工件的靜力平衡由下列力和力矩平衡方程確保 （向量形式）： 內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 6 頁 共 15 頁 0F 0M (12) 其中包括 在法線和切線方向的力和力矩的機械加工力 和工件重量。 接觸力 由于夾具 工件接觸是單側面的，法 線的接觸力 能被壓縮。 這通過以下的 約束表 0（ i=1， 2 ,L+C） （ 13） 它假設 在 工件 上的法線力 是 確定的，此外，在一個法線的接觸壓 力不能超過壓 工件材料的 屈服強度（ 。 這個約束可寫為： i A （ i=1， 2， ,L+C） (14) 如果i 個工件 夾具的接觸處的接觸面積，完整的夾緊力優(yōu)化模型，可以寫成： 最小化 1212 (15) 3 模型 算法求解 式 （ 15） 多目標優(yōu)化問題 可以通過 求解約束 24。 這種方法將確定的目標作為首要職能之一，并將其轉換成一個約束對 。 該補充（1f）的主要目的是處理功能，并由此得到夾緊 力（2f）作為約束 的加權范數2對1保選中一套獨特可行的夾緊力 ， 因此，工件 夾具系統(tǒng)驅動到一個穩(wěn)定的狀態(tài)（即最低能量狀態(tài)），此狀態(tài)也表示有最小的夾緊力下的加權范數2L。2個指定的加權范數2 ， 其中 是 2假設 最初所有夾緊力不明確，要確定一個合適的 。在定位和夾緊點的接觸力的計算只考慮第一個目標函數（即1f）。雖 然有這樣的接觸力，并不一定產生最低的夾緊力， 這是一個“真正的”可行的解決彈性力學問題辦法，可完全抑制工件在夾具中的位置。這些夾緊力的加權 系數2L， 通過計算并作為 初始值 與 比較 ，因此，夾緊力式（ 15）的優(yōu)化問題可改寫為 : 內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 7 頁 共 15 頁 最小化1 12 （ 16） 由： RC (11)(14) 得。 類似的算法尋找一個方程根的二分法來確定最低的 RC 通過盡可能降低 上限，由此產生的最小夾緊力的加權范數2L。 迭代次數 K，終止搜索取決于所需的預測精度 和 ，有 參考文獻 15： y i i ix y i id d d Y Z 2K lo g （ 17） 其中 表示上限的功能，完整的算法在如圖 4 中給出。 內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 8 頁 共 15 頁 圖 4 夾緊力的優(yōu)化算法（在示例 1 中使用）。 圖 5 該算法在示例 2 使用4 加工過程中的 夾緊力的優(yōu)化 及 測定 上一節(jié)介紹的算法可用于確定 單負載作用于工件的載體的 最佳夾緊 力 ， 然而，刀具路徑隨磨削量和切割點的不斷變 化而變化。因此，相應 的夾緊力和最佳的加工負荷獲得將 由圖 4 算法獲得 ， 這大大增加了 計算負擔，并要求為選擇的夾緊 力提供標準， 將獲得滿意和適宜的整個刀具軌跡 ，用保守的辦法來解決 下面將被討論的問題，考慮一個有限的數目（例如 m）沿相應的刀 具 路徑 設置的 產生m 個最佳夾緊 力 ， 選擇記為 123每個采樣點， 考慮 以下四個最壞加工負荷向量： 內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 9 頁 共 15 頁 m a x 1 1m a x Y F F 2 m a x 2m a x Y F F 3 3 m a xm a x Y F F 444m a x Y F F (18) gX、大 值 ， 2， 3 分別代替對應的 且有： 2 2 2m a x m a Y F F 雖然 4 個 最壞情況加工負荷向量不會 在 工件 加工的 同一時刻出現 ， 但 在每 次常規(guī)的進給速度中 ，刀具旋轉一次出現一次，負載向量引入的 誤 差可忽略 。 因此，在這項工作中，四個載體負載適用于同一 位置， （但不是同時）對工件 進行 的采樣 ， 夾緊力的優(yōu)化算法 圖 4，對應于每個采樣點 計算最佳的夾緊力。夾緊力的最佳形式有： m a x 1 2 . Ti i i ij j j c C C (i=1,2, ,m) (j=x,y z,r) (19) 其中體， =1， 2， C)是每個相應的夾具在第 i 個樣本點和第 j 負荷情況下力的大小。后 的結果， 一套 簡單的 “最佳”夾緊力必須從所有的樣本點和裝載條件里發(fā)現，并在 所有的最佳夾緊力中選擇。 這是通過 在所有負載情況和采樣點 排序，并選擇夾緊點的最高值的最佳的 夾緊 力 ， 式 （ 20）： ik （ k=1， 2， ， C） （ 20） 只要這些具備，就得到一套 優(yōu)化的夾緊力 Tm a x m a x m a C. C C ， 驗證這些力，以確保工件夾具系統(tǒng)的靜態(tài)平衡。否則， 會出現 更多采樣點和重復上述程序。 在這種方式中，可為整個刀具路徑確定“最佳”夾緊力 5 總結了剛才所描述的算法。請 注意，雖然這種方法是保守的，它提供了一個確定的夾緊力，最大限度地減少工件的定位誤差的一套系統(tǒng)方法。 5影響工件的定位精度 它 的興趣在于 最 早 提出了 評價夾緊力的 算法 對工件的定位精度 的影響 。 工件首先放在與夾具 接觸 的 基板上，然后 夾緊力使 工件 接觸 到 夾具， 因此，局部變形發(fā)生在每個工件夾具接觸處，使工件在夾具上移位和旋轉。隨后，準靜態(tài)加工負內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 10 頁 共 15 頁 荷應用造成工件在夾具的移位。 工 件剛體運動的定義是由它 在gX、 移位 Td w w w Z 和自轉 y z （見圖 2）， 如前所述，工件剛體位移產生于在每個夾緊處的局部變形 Ti i i ix y zd d d d ，假設 Ti i i Y Z 為相對于工件的質量中心的第 i 個位置矢量 定位點， 坐標變換定理可 以 用 來 表 達 在 工 件 的 位 移 d w w w Z 以 及 工 件 自 轉x y z 如下 : 1d Ti w wi i r d r (21) 其中 1描述當地在第 是一個旋轉矩陣確定工件 相對于全球的坐標系 的定位 坐標系。 假設夾具夾緊工件旋轉，由于旋轉 w 很小，故 也可近似為： w （ 22） 方程（ 21）現在可以改寫為： 1 B q（ 23） 其中 0 0 1 0 Z 0 1 Y X 0是 經方程 （ 21） 重新編排后 變換得到 的 矩陣式， Z Tw w w w w 是夾緊和加工導致的工件剛體運動矢量 。 工件與夾具單方面接觸性質意味著工件與夾具接觸處沒有拉力的可能。因此，在第i 裝夾點接觸力 能與 關系如下： ,00,i i d t h e r w i s e （ 24） 其中 是在第 i 個 接觸點由于 夾緊和加工負荷 造成的變形 ， 0 意味著凈壓縮變形，而負數則代表拉伸變形 ; i i i ix y zK d i a g k k k 是表示在本地坐標系第 i 個接觸剛度矩陣， 0 0 1 是單位向量 . 在這項研究中假定液壓 /氣動夾具，根據對外加工負荷，故在法線方向的夾緊力的強度保持不變，因此， 必須內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 11 頁 共 15 頁 對方程 （ 24） 的 夾緊點 進行修改 為： i i F p （ 25） 其中 在第 i 個夾緊點的夾緊力，讓 1矢量。并結合方程（ 23） （ 25）與靜態(tài)平衡方程，得到下面的方程組： 1L + i i F （ 26） 其中， 其中 表示相乘。由于夾緊和加工工件剛體移動， q 可通過求解式（ 26）得到。工件的定位誤差 向量， r r r r Zm m m m （見圖 6）， 現在可以計算如下： r q（ 27） 其中 r Tm m Y Z 是 考 慮 工 件 中 心 加 工 點 的 位 置 向 量 ， 且1 0 0 00 1 0 00 0 1 Y 0 6模擬工作 較早前提出的算法是用來確定最佳夾緊力及其對兩例工件精度的影響例如 ： 1 適用于工件單點力。 2 應用于工件負 載準靜態(tài)銑削序列 內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 12 頁 共 15 頁 如左圖 7 工件夾具配置中使用的模擬研究 16L gX、 3具 圖 7 所示，是用來定位 并控制 7075 - 合金（ 127 毫 米 127 毫 米 米） 的 柱狀塊。假定為球形布局傾斜硬鋼定位器 /夾具 在表 1 中給出 。工件 夾具材料 的摩擦靜電 對系數 為 使用伊利諾伊大學開發(fā) 序 參考文獻 26 對 加工瞬時銑削力條件進行了計算 ， 如表 2 給出 例（ 1），應用工件在點（ 米， 米， 米）瞬時加工力， 圖 4 中表 3 和表 4列出了初級夾緊力 和 最佳夾緊 力 的算法 。 該算法如圖 5 所示 ， 一個 米銑槽使用 行了數值模擬， 以減少 起 步 （ 米， 米， 米）和結束時（ 米， 米， 米）四種情況下加工負荷載體 ， 內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 13 頁 共 15 頁 內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 14 頁 共 15 頁 （見圖 8）。 模擬計算銑削力 數據在 表 5 中給出。 圖 8 最終銑削過程模擬 例如 2。 內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 15 頁 共 15 頁 表 6 中 5 個 坐標列出了為模擬抽樣調查點。 最佳 夾緊力 是 用前面討論過的排序算法計算每個采樣點和負載載體 最后的 夾緊力 和負載 。 7結果與討論 例如算法 1 的繪制最佳夾緊力收斂圖 9，圖 9 對于固定夾緊裝置在圖示例假設（見圖 7）， 由此得到的夾緊力加權范數2 2 2 2/ 2 / 3R R R Y P P 佳夾緊 力 所述加工條件下有比初步夾緊力強度低得多的加權 范數2L， 最初的夾緊 力是通過減少工件的夾具系統(tǒng)補充能量算法 獲得 。 由于夾緊 力和 負載造成的工件的定位誤差，如表7。結果表明工件旋轉小， 加工點減少錯誤從 等。在這種情況下， 所有加工條件 改善不是很大，因為從最初 通過互補勢能 確定的最小化的夾緊力值已接近最佳夾緊力。 圖 5 算法 是用第二例在一個序列應用于銑削負載到工件， 他 應 用 于 工 件 銑 削 負 載 一 個 序 列 。 最 佳 的 夾 緊 力， m a x m a x m a x m a x m a x, , ,i i i i ij x y z P P P ，對應列 表 6 每個樣本點，隨著最后的最佳夾緊力每個采樣點的加權范數2 10， 在每個采樣點的內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 16 頁 共 15 頁 加權范數2 結果表明，由于每個具有最高的加權范數2L。 如圖 10 所示，如果在每個夾緊點最大組成部分是用于確定初步夾緊力，則夾緊力需相應設置，上述模擬結果表明， 該方法可用于優(yōu)化夾緊 力相對于初始夾緊力的強度，這種做法將減少所造成的夾緊力的加權范數2L，因此將提高工件的定位精度。 圖 10 8結論 該文件提出了關于確定多鉗夾具，工件受準靜態(tài)加載系統(tǒng)的優(yōu)化加工夾緊力的新方法。夾緊力的優(yōu)化算法是基于接觸力學的夾具與工件系統(tǒng)模型，并尋求盡量減少應用到所造成的工件夾緊力的加權范數2L，得出工件的定位誤差。該整體模型，制定一個雙目標約束優(yōu)化問題，使用 算法通過兩個模擬表明，涉及 3，二夾銑夾具的例子。今后的工作將解決在動態(tài)負載存在夾具與工件在系統(tǒng)的優(yōu)化，其中慣性，剛度和阻尼效應在確定工件夾具系統(tǒng)的響應特性具有重要作用。 9 參考資料： 內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計（外文翻譯） 第 17 頁 共 15 頁 1、 J. D. L. S. 柔性夾具系統(tǒng)的有限元分析 交易美國 程雜志工業(yè) ： 134 。 2、 W. S. J. J. X. “柔性鈑金夾具：原理，算法和模擬”，交易美國 造科學與工程雜志 ： 1996 318。 3、 P. S. M. R. E. S. G. 負載對表面平整度的影響”工件夾具 制造科學研討會論文集 1996，第一卷 ： 146。 4、 R. J. V. R. 適用于選拔夾具設計與 優(yōu)化方法 ， 美國業(yè)工程雜志： 113 、 4121991。 5、 A. J. C. C. J. 計算機輔助夾具分析中的應用有限元分析和數學優(yōu)化模型 ， 1995 序， 777 。 6、 S. N. S. M. R. E. S. G. J. “基于 加工過程仿真 的加工裝置作用 力系統(tǒng) 研究” ， 207214 頁 , 1995 7、“考慮工件夾具，夾具接觸相互作用布局優(yōu)化 模擬的結果” 3411998。 8、 E. C. 快速支持布局優(yōu)化 ，國際機床制造， 碩士論文 1998。 9、 Y. V. M. M. 加工夾具機械構造的數學算法：分析和合成， 美國 程學報工業(yè) “： 1989 299 。 10、 S. H. M. R. 具有摩擦性的夾具規(guī)劃 美國 業(yè)工程學報 ： 1991， 320327 頁。 11、 S. L. W. 最小夾緊 力分析”，國際機床制造， 碩士論文 1995 年。 12、 E. C. 加工夾具的性能的 最小 最大 負荷標準 美國 業(yè)工程雜志 ： 1994 13、 E. C. 加工夾具最大 負荷 的性能優(yōu)化 模型 美國 業(yè)工程雜志 1995。 14、 和 .“核查和工件夾持的夾具設計”方案優(yōu)化，設計和制造，4，碩士論文： 3071994。 15、 T. H. 埃利斯 霍伍德 應力能量方法分析 ， 1977。 16、 M. J. . C. 對工件準靜態(tài)分析功能位移 在加工夾具 的 應用程序 ， 制造科學雜志與工程 ： 325331 頁 , 1996。 附件一 湖南農業(yè)大學機制教研室 極限開關座 加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 銑床 零件名稱 極限開關座 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 1 每 臺 件 數 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單 件 鑄造 鑄 時效 熱 涂底漆 表 01 粗銑 粗銑 127*55 表面（后表面） 銑床 專用卡具 、 30 端銑刀、 游標卡尺 02 精銑 精銑 127*55 表面（后表面） 銑床 專用卡具、 30 端銑刀、游標卡尺 03 粗銑 粗銑 127*70 表面（下表面） 銑床 專用卡具、 30 麻花鉆、 游標卡尺 04 粗銑 粗銑 89*70 表面（上表面） 銑床 專用卡具、 30 端銑刀、游標卡尺 05 精銑 精銑 127*70 表面（下表面） 銑床 專用卡具、 30 端銑刀、游標卡尺 06 精銑 精銑 89*70 表面（上表面） 銑床 專用卡具、 30 盤銑刀、游標卡尺 07 锪 锪平 13*2 銑床 專用卡具、 30 盤銑刀、游標卡尺 08 銑槽 銑寬為 7 的槽 *2 銑床 專用卡具、 30 盤銑刀、游標卡尺 09 鉆 鉆銷孔 5*2 鉆 床 專用卡具、 5 麻花鉆、游標卡尺 010 鉆 鉆 36 的孔 銑床 專用卡具、 30 麻花鉆、游標卡尺 011 擴孔 擴 36 的孔 鉆 床 專用卡具、 30 麻花鉆、游標卡尺 012 鉆 鉆 5 的孔 銑床 專用卡具、 5 麻花鉆、游標卡尺 013 攻 攻 螺紋 鉆床 專用卡具、 用絲錐 、游標卡尺 014 锪 锪平 25 銑床 專用卡具、 30 端銑刀、游標卡尺 附件一 015 鉆 鉆 12 的孔 鉆床 專用卡具、 10 麻花鉆、游標卡尺 016 擴 擴 13 的孔 鉆床 專用卡具、 10 麻花鉆、游標卡尺 檢驗 檢驗 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 03 粗銑 B 面 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 極限開關座銑床夾具 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 卻潤滑液 高速鋼銑刀（無冷卻液） 上道工序 下道工序 粗銑 A 面 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 03 粗銑 B 面 （ 面銑刀 ） 游標卡尺 95 1 定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 04 粗銑 A 面 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上道工序 粗銑 B 面 下道工序 粗銑面 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 04 粗銑 A 面 （ 面銑刀 ） 游標卡尺 95 1 定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件 號 零件名稱 毛坯種類 05 粗細面 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上道工序 粗銑 A 面 下道工序 粗銑 D 面 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 05 粗銑面 （ 面銑刀 ） 游標卡尺 95 1 定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 06 粗銑 D 面 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上道工序 粗銑 D 面 下道工序 粗銑 F 面 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 06 粗銑 面 （ 面銑刀 ） 游標卡尺 95 1 定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 07 粗銑 F 面 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上道工序 粗銑 F 面 下道工序 粗銑 H 面 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 07 粗銑 F 面 （ 面銑刀 ） 游標卡尺 95 1 定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 08 粗銑 E 面 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上道工序 粗銑 F 面 下道工序 粗銑 H 面 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 08 粗銑 E 面 （ 面銑刀 ） 游標卡尺 95 1 定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 09 粗銑 H 面 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上 道工序 粗銑 E 面 下道工序 粗銑 G 面 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 09 粗銑 H 面 （ 面銑刀 ） 游標卡尺 95 1 定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 10 粗銑 G 面 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上道工序 粗銑 H 面 下道工序 倒角 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 10 粗銑 G 面 （ 面銑刀 ） 游標卡尺 95 1 定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 11 倒角 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上道工序 粗銑 G 面 下道工序 鉆銷孔及槽孔 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 11 倒 角 游標卡尺 擬定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 12 鉆銷孔及槽孔 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤 滑液 上道工序 倒角 下道工序 鉆孔 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 12 鉆銷孔 鉆槽孔（直徑 7 锪槽孔（直徑 13 擬定 日期 指導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 13 鉆孔（直徑 36 極限開關座 備名稱 及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上道工序 鉆銷孔及 槽孔 下道工序 鉆螺紋孔 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 13 鉆孔（直徑 36 游標卡尺 擬定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖 南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 14 精銑 A 面 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上道工序 鉆孔 下道工序 精銑 B 面 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 14 精銑 A 面 游標卡尺 擬定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學機制教研室 機械加工工序卡片車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類15 精銑 B 面 極限開關座設備名稱及型號夾具名稱及編號材料 牌號 規(guī)格毛重公斤 凈重硬度工時定額（分）機動 輔助 合計冷卻潤滑液上道工序 精銑 A 面 下道工序 鉆螺紋孔 工歩 號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 15 精銑 B 面 游標卡尺 擬定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 湖南農業(yè)大學 機制教研室 機械加工工序卡片 車間 工序號 工序名稱 零件號 零件名稱 毛坯種類 16 鉆螺紋孔 極限開關座 備名稱及型號 夾具名稱及編號 材料 牌號 規(guī)格 毛重公斤 凈重 硬度 工時定額 （分） 機動 輔助 合計 冷卻潤滑液 上道工序 鉆孔 下道工序 工歩號 工歩內容 刀具 輔助工具 量具 轉數 /分 走刀次數 走刀量 切削深度 16 鉆圓孔（直徑 游標卡尺 攻絲 擬定 日期 導 日期 第 頁 共 頁 1 目 錄 一 設計任務書 2 1 設計題目 2 2 課程設計目的 3 3 設計內容要求 4 二 有關零件說明 5 1 零件的作用及工作條件 5 2零件的結構及 工藝特點 5 3零件技術要求分析及主加工面的確定 5 4零件結構工藝性及選材分析 6 三 有關設計條件的說明 6 四 毛坯的確定 6 1 確定毛坯 6 2 毛坯精度等級 6 3 估計加工表面的機械加工總余量 6 4 毛坯技術要求 6 五 有關基準選擇說明 7 1 正確選擇定位基準 7 六 擬定工藝路線及重點工序的說明 8 1確定各加工表面的加工方法機加工方案 8 2 確定工序集中與分散 9 3 加工工藝方案的擬定 9 七 確定加工余量，工序尺寸和公差 11 1 確定各粗銑表面的加工余量及工序尺寸 11 2 確定各須精加工面的加工余量及工序尺寸 11 3 根據以上數據繪制零件毛坯圖。 12 2 八 確定一個工序的切削用量 13 1 確定刀具 13 2 確定進給量 13 3 確定轉速和銑削速度 13 九 時間定額的確定 13 1 計算機動工時 13 2 計算工序輔助工時 14 3 計算工序作 業(yè)工時 14 十 夾具設計 15 1 定位基準的選擇 15 2 定位元件與夾緊機構的確定 15 十一 切削力和夾緊力（包括油、氣缸直徑）的計算 15 1 切屑力的計算 15 2 計算夾緊力 16 3 確定夾具體機構（見附圖） 17 附參考書和資料目錄 18 3 一 設計任務書 1 設計題目 (1)任務：極限開關座機械加工工藝規(guī)程及 (2)被加工零件零件圖： 極限開關座零件圖 2 課程設計目的 機械制造工藝學是以機械制造中的工藝問題為研究對象，實踐性較強的一門學科，學生在學完了工藝課后并完成了生產實習的基礎上，還應通過課程設計受到一 次理論聯(lián)系實際的綜合訓練，培養(yǎng)運用所學知識分析和解決機械制造工藝技術問題的能力。通過課程設計，學生應在下述各方面得到鍛煉： (1) 能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位。夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 4 (2) 提高結構設計能力。學生通過設計夾具的訓練，應當獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、既經濟合理又能保證加工質量的夾具的能力。 (3) 學會使用手冊及圖表資料。 (4) 能具備一定創(chuàng)新能力的培養(yǎng) 。 3 設計內容要求 要求編制一個典型的中等復雜程度的機器零件的機械加工工藝規(guī)程，按教師指定設計其中一道工序的專用夾具，并撰寫設計說明書。 具體內容如下： (1) 選擇毛坯的制造方法，制定毛坯技術要求。 (2) 擬定零件的機械加工工藝過程。 (3) 合理選擇各工序的定位基準。 (4) 正確確定各工序的夾壓位置和夾緊力的方向和作用點。 (5) 確定各工序所用的加工設備。 (6) 確定刀具材料，類型及規(guī)定量具種類。 (7) 確定一個加工表面的工序余量和總余量。 (8) 選定一個工序的切削用量。 (9) 確定工序 尺寸，正確擬訂工序技術要求。 (10) 確定工序使用的冷卻潤滑液。 (11) 計算一個工序的單件工時。 (12) 設計指定工序的專用夾具（需計算切削力、夾緊力）。繪制夾具裝配圖。 (13) 測繪夾具中的指定零件。 (14) 填寫工藝文件。 (15) 編寫設計說明書。 5 二 有關零件說明 1 零件的作用及工作條件 極限開關又叫限位開關，所謂極限就是最后的一道防線，是作為限位來用的，他的工作原理是：在開關的一端有一可撥動的連桿（此連桿上動或下動均可切斷電源），在設備上有一固定的突出凸鐵，在線路限位失靈的情況下， 開關連桿就會碰到設備上的突出凸鐵，直接切斷電源，從而保護人身與設備的安全，大多用在設備的往返部分上，比如建筑用的升降機。而我們所設計的極限開關座就是裝載極限開關的底座。 2 零件的結構及工藝特點 這次課程設計主要設計是極限開關座的底座，此改必須在絕緣條件下工作。該極限開關座結構簡單，無復雜面，用普通機床和刀具即可加工。 3 零件技術要求分析及主加工面的確定 該零件是底座各表面和孔的加工，分析如下： (1)前表面壁厚 12銷孔 ， 2 寬 73 (2)右表面壁厚 10紋孔 ，孔 ，相對于前表面的垂直度是 零件工藝 項目 公差等級 偏差 ( ) 粗糙度 位置要求 錐銷孔 螺紋孔 前端面 后端面 左端面 右端面 孔 7 錐銷孔 和螺紋孔 差為 余皆為未 注公差，精度等級為 14。極限開關座后端面和右端面的表面粗糙度為 余為不去除材料毛坯粗糙度。 6 4 零件結構工藝性及選材分析 該極限開關座為底座，形狀一般，精度要求不高。鑄件要求不能有砂孔、疏松等缺陷，以保證零件的強度、硬度及疲勞度，在靜力的作用下，不至于發(fā)生意外事故。 三 有關設計條件的說明 (1)生產類型大批：大量生產。 (2)工藝安排的基本傾向：工序分散原則。 (3)設備選擇：通用設備 +專用工裝。 (4)工藝手段：常規(guī)工藝。 四 毛坯的確定 1 確定毛坯 零件材料為灰鑄鐵 慮到零件材料的 綜合性能及材料成本和加工成本 ,保證零件工作的可靠 ,采用鑄造。由于生產類型為大批量生產，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用金屬模機械砂型鑄造成型。 2 毛坯精度等級 因選用金屬模機械砂型鑄造成型，查表鑄件的尺寸偏差，毛坯的尺寸偏差為 。 3 估計加工表面的機械加工總余量 根據極限開關座毛坯的最大輪廓尺寸和加工表面的基本尺寸，查表鑄件的機械加工余量（按中間等級 2 級精度查表）可得出，頂面的機械加工余量為 4面及側面的機械加工余量為 3。各加工表面的機械加工余量 統(tǒng)一取 4 4 毛坯技術要求 鑄件要求不能有砂孔、疏松等缺陷，以保證零件的強度、硬度及疲勞度，在靜力的作用下，不至于發(fā)生意外事故。 7 五 有關基準選擇說明 1 正確選擇定位基準 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要的設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批量的報廢，使生產無法進行。 由于零件加工表面較多，為了清楚的進行工藝路線的擬定，對各表面進行如圖所示大寫字母標注，以方便說明。 根據零件圖紙及零件的使用情況分析，知錐 銷孔 ，螺紋孔 ，孔，寬 7槽沉頭槽寬 13及前端面 A、右端面 D 均需正確定位才能保證。故對基準的選擇應予以分析。 各面代號表達簡圖 定粗基準 選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，進行粗加工，以便為后續(xù)的工序提供精基準。選擇粗基準的原則要注意的主要為：一是選擇后對各加工表面的余量表面的影響；而是考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位 置要求。 8 綜合考慮，選取加工余量最小的面（余量足夠原則）及需保證表面質量的面（余量均勻原則）為粗基準?，F選取 E 面、 F 面和 A 面為粗基準， A 面為主要工序尺寸定位基準，在銑床夾具上用平口鉗夾住工件 面，消除工件的六個自由度，達到完全定位，銑削工件底座表面即視圖前端面 之后的工序作準備。 定精基準 為保證零件的加工及零件的裝夾準確方便，主要依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則。當設計基準與工序基準不重合時，應進行尺寸換算，其后有專門計算。 因極限開關座有 A 面、 銷孔 ，螺紋孔 ，孔 ，寬 73精加工，牽涉多個表面，主要以底座 B 面為精基準，特殊之處采用互為基準原則，另選去基準以保證位置精度。 各工序工件的定位基準、夾壓位置、夾緊力的方向和作用點將在工藝路線的擬定中詳細說明。 六 擬定工藝路線及重點工序的說明 1 確定各加工表面的加工方法機加工方案 本零件的加工面有平面孔、槽孔和螺紋孔等，材料為 零件圖標的表面粗糙度及所得的公差等級 等要求，由機械加工工藝手冊查表表 1） 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑 半精銑。 2） 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 3） 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 4） 寸精度要 求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑 半精銑。 5) 寸精度要求不高，表面粗糙度 9 工藝路線：粗銑。 6) 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 7) 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 8) 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 9) 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 10) 兩個錐銷孔 ：未注明表面粗糙度，公差等級按 ，表面粗糙度 工藝路線：鉆。 11）兩個槽孔：未注明表面粗糙度，公差等級按 面粗糙度 工藝路線： 鉆，槽在鉆孔時平移動加工而成。 12）孔 ：尺寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：鉆。 13）兩個螺紋孔 工藝路線：鉆 攻絲。 14）兩個 4532 倒角：未標注表面粗糙度，取表面粗糙度 工藝路線：銼。 2 確定工序集中與分散 根據給定條件，及零件各表面的加工情況，以及本次課程設計的工藝安排傾向，主要依據工序分散原則，對工件實施擬定加工工藝方案。具體方案見下文加工工藝方案的擬定 3 加工工藝方案的擬定 10 工序 01：鑄造毛坯 工序 02：熱處理 時效處理 工序 03：以 A 面工序基準為粗基準，輔以 E 面 F 面定位，夾緊力主要施加在 E 面 粗銑 用 能銑床。 工序 04：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 05：以 以 面定 位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 06：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 07：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 08：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 09：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 工序 10：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 11：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 12：夾緊 面，平銼刀倒角 4532 。 工序 13：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面，鉆錐銷孔 及寬 73用 工序 14：以錐銷孔 軸線工序基準為定位基準，輔以 I 面 B 面定位，夾緊力主要施加在 面，鉆孔 。選用 式鉆床及專用夾具。 工序 15：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,精銑 用 能銑床。 11 工序 16：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,精銑 用 能銑床。 工序 17：以孔 軸線工序基準為定位基準，輔以 I 面 B 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,鉆螺紋孔 攻絲。選用 525立式鉆床及專用夾具。 工序 18：去銳邊毛刺，吹鐵屑。 工序 19：按檢驗工序卡片的要求檢驗。 以上工序更詳盡部分見“機械加工工序卡片”。 七 確定加工余量，工序尺寸和公差 1 確定各粗銑表面的加工余量及工序尺寸 已知： （ 1）各粗銑表面只需一次粗銑加工，包括以下平面： 面； （ 2）毛坯尺寸機器偏差 粗銑各表面的公差等級取 ，表面粗糙度取 為為壁厚單邊銑削加工余量，毛坯加工余量取 2 根據工序尺寸和公差等級，各粗銑表面的加工余量及工序尺寸見下表 工序 基本尺寸 /序余量 Z/差等級 偏差 /寸及其公差 /面粗糙度、 坯L 2 粗銑 G、 坯 2 確定各須精加工面的加工余量及工序尺寸 已知： （ 1）各精加工表面需粗銑 半精銑加工，包括以下平面： A 面、 B 面、 C 面和 （ 2）毛坯尺寸機器偏差 12 查表平面加工余量及公差得出，半精加工的加工余量經驗值是 差 ，因定位基準采取精基準中的基準統(tǒng)一原則，粗銑半精銑不存在定位誤差，加工余量均取1 根據工序尺寸和公差等級，各精加工表面的加工余量及工序尺寸見下表 工序 基本尺寸 /序余量 Z/差等級 偏差 /寸及其公差 /面粗糙度半精L 1 粗銑 A、 坯L 2 毛坯 坯L 9 半精銑 坯L 1 粗銑 坯L 4 毛坯 坯L 5 （ 3）各孔槽直徑均小于 40 3 根據以上數據繪制零件毛坯圖。 13 八 確定一個工序的切削用量 粗銑工序 所規(guī)定的設計任務為視圖前端面 以對 B 平面的粗銑銑削用量進行計算。 1 確定刀具 底面由粗銑加工完成，采用高速鋼銑刀，機床的型號 2 確定進給量 根據加工材 料（因表中未列出鑄鐵材料，可根據材料的硬度 170241），確定加工余量，由毛坯圖可知，總加工余量為 4常見通用機床的主軸轉速表180mm/r,取粗銑每齒粗銑的進給量為 3mm/r。銑削速度查表取 30m/ 3 確定轉速和銑削速度 根據工序中最大尺寸 120轉速 30m/相應的切削速度分別為：r / m 01000D/1000 查表常見通用機床的主軸轉速和進給量表銑床技術參數（ 取 n=95r/際切削速度為 m / m 5120D n/ 10 00 粗銑v 九 時間定額的確定 粗銑工序工時定額 所規(guī)定的設計任務為視圖前端面 以對 B 平面的粗銑工序工時定額進行計算。 1 計算機動工時 根據表典型加工情況下 的，銑削工序的基本工時定額計算： 基本基本工時計算見下表 14 基本工時時間表 工序 工步內容 背吃刀量 /給量s/(mm/r) n/(r/粗銑 粗銑 4 3 95 工件長度 L/入長度 L1/除長度 L2/ 到次數 機動時間 基本120 20 20 1 34 2 計算工序輔助工時 輔助工時時間表 動作 時間 動作 時間 拿取清掃工件 件退離并復位 掃工件和夾具定位基面 止機床 下清掃工具 松夾緊 取工件并放在夾具上 下工件 緊工件 量具 動機床 量尺寸（樣板測平面） 件快速趨近刀具 下量 具 通自動進給 斷開自動進給 計 計算工序作業(yè)工時 該工序作業(yè)工時時間的公式如下 工序工時計算 =該工序基本公式 +輔助工時 =4s=外還應考慮工作地點服務時間服應滿足 作服休 00 63 15 十 夾具設計 所規(guī)定的設計任務為視圖前端面 1 定位基準的選擇 本夾具主要用 來銑削極限開關座底座即視圖前端面 面的形位公差和表面粗糙度要求均不高，無特殊要求，主要銑削面在于上部分 040 部分，由粗基準的選擇原則，主要以 A 面、 E 面和 F 面來定位。因此在本道工序，在保證提高勞動生產率的同時可以設計選用比較簡單的夾具。以 選取 面做輔助定位。 為降低生產成本和使得夾具簡單，本設計采用螺旋夾緊的方式。 2 定位元件與夾緊機構的確定 （ 1）確定定位元件 加工主要為銑削，各零件毛坯需定位位置均為平面，主要采用支撐板與支撐釘定位。由 于工件兩部分主要表面呈 90 ，所以還需添加可調式輔助支撐。 （ 2）確定夾緊機構 針對批量生產的工藝特性，此夾具采用螺旋夾緊機構壓緊工件。夾緊工件時，把壓板轉動到工件上方，然后調節(jié)壓板高度，使壓板緩緩降下，當壓板接近工件時，再擰緊螺母夾緊機構。 十一 切削力和夾緊力（包括油、氣缸直徑）的計算 1 切屑力的計算 由機床夾具設計手冊軟件版 式中 F 銑削力 在高速鋼刀（ 刀銑削時，考慮工件材料及銑刀類型的系數，其值查表。 銑削深度（ 16 每齒進給量（ D 銑刀直徑（ B 銑削深度（ z 銑刀齒數 用高速鋼（ 刀銑削時，考慮工件材料機械 性能不同的修正系數。 對于灰鑄鐵 2 計算夾緊力 采用光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機構，該機構主要靠壓緊螺釘夾緊，屬于單個不同螺旋夾緊，查表得： 摩切 式中： 主切削力（ N） ; 切R 切削轉動力臂，取螺紋孔中經的 1/2，即 R 摩擦阻力矩，取兩定板尺寸的一半，即 94mm 工件與定位原件表面的摩擦系數，取 安全系數，取 上式可得夾緊力 W= 17 3 確定夾具體機構（見附圖） 操作說明：將工件放入定位塊上，靠緊垂直面定位釘，調節(jié)左方輔助支撐釘，工件左靠至左面定位釘，靠緊垂直面定位釘，首先擰緊左邊浮動壓塊夾緊螺釘，然后擰緊右邊擺桿螺栓夾緊螺母。加工完畢，松開右邊擺桿螺栓夾緊螺母，松開左邊浮動壓塊夾緊螺釘，拿出工件。 前視圖 俯視圖 18 側視圖 附參考書和資料目錄 1 王先逵 機械加工工藝手冊 機械加工工藝規(guī)程制定 2008年 機械工業(yè)出版社 2 王先逵 機械加工工藝手冊 銑削、鋸削加工 2008年 機械工業(yè)出版社 3 王先逵 機械加工工藝手冊 銑削、鋸削加工 2008年 機械工業(yè)出版社 4 徐海枝 機械加工工藝編制 2009年 北京理工大學出版社 5 李昌年 機床夾具設計與制造 2007年 機械工業(yè)出版社 6 王丹 機械加工夾具及選用 2009年 5月 化工工業(yè)出版社 7 機床夾具設計手冊軟件版 8 機械加工工藝手冊（軟件版）