K159-撥叉Ⅶ零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑A和C面工裝夾具設(shè)計(jì)【扁長(zhǎng)撥叉】參考素材

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XX學(xué)校 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) 零件名稱(chēng) 撥叉 共 9 頁(yè) 第 2 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 04 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) 鑄件 1 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) 立式銑床 X52K 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 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 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 01 粗銑B面 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 600 37.7 0.2 2.0 1 0.198 02 粗銑D面 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 600 37.7 0.2 1.5 1 0.357 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校 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) 零件名稱(chēng) 撥叉 共 9 頁(yè) 第 3 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 05 鉆、擴(kuò)、鉸 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) 鑄件 1 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) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 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 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 01 鉆孔至Φ14 麻花鉆、錐柄圓柱寒規(guī) 545 24.0 0.28 7.0 1 0.246 02 擴(kuò)Φ14孔至Φ14.8 擴(kuò)孔鉆、錐柄圓柱寒規(guī) 680 31.6 0.16 0.4 1 0.284 03 鉸Φ14.8孔至Φ15H7 鉸刀、錐柄圓柱寒規(guī) 960 45.2 0.12 0.1 1 0.266 04 孔口倒角 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校 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) 零件名稱(chēng) 撥叉 共 9 頁(yè) 第 4 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 06 擴(kuò)、鉸 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) 鑄件 1 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) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 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 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 01 擴(kuò)Φ24孔至Φ26.8 擴(kuò)孔鉆、錐柄圓柱寒規(guī) 680 57.2 0.16 1.4 1 0.132 02 鉸Φ26.8孔至Φ27H8 鉸刀、錐柄圓柱寒規(guī) 960 81.4 0.12 0.1 1 0.114 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校 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) 零件名稱(chēng) 撥叉 共 9 頁(yè) 第 5 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 07 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) 鑄件 1 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) 立式銑床 X52K 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 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 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 01 銑前后端面，保證尺寸44 立銑刀、游標(biāo)卡尺 600 18.8 0.2 5.0 2 0.655 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校 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) 零件名稱(chēng) 撥叉 共 9 頁(yè) 第 6 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 08 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) 鑄件 1 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) 立式銑床 X52K 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 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 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 01 精銑A面 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 750 47.1 0.16 0.5 1 0.452 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校 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) 零件名稱(chēng) 撥叉 共 9 頁(yè) 第 7 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 09 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) 鑄件 1 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) 立式銑床 X52K 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 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 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 01 精銑B面 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 750 47.1 0.16 0.5 1 0.251 02 精銑D面 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 750 47.1 0.16 0.5 1 0.452 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校 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) 零件名稱(chēng) 撥叉 共 9 頁(yè) 第 8 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 10 鉆、锪 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) 鑄件 1 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) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 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 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 01 鉆孔至Φ4.8 麻花鉆、圓柱塞規(guī) 545 8.0 0.28 2.4 1 0.081 02 鉸Φ4.8孔至Φ5 鉸刀、圓柱塞規(guī) 960 15.1 0.12 0.1 1 0.088 03 锪Φ11、90°沉孔 Φ11、90°锪孔鉆 680 22.5 0.22 3.0 1 0.064 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校 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) 零件名稱(chēng) 撥叉 共 9 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 03 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) 鑄件 1 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) 立式銑床 X52K 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 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 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 01 粗銑C面 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 600 37.7 0.2 2.0 1 0.198 02 粗銑A面 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 600 37.7 0.2 1.5 1 0.357 設(shè)計(jì)(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 XX學(xué)校 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) 零件名稱(chēng) 撥叉 共 9 頁(yè) 第 9 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào) 11 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) 鑄件 1 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 X62 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 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 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 01 銑斷 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺 75 118 0.079 2.0 2 0.347 設(shè)計(jì)(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 編號(hào)： 采用遺傳算法優(yōu)化加工夾具定位和加緊位置 Necmettin Kaya* Department of Mechanical Engineering, Uludag University, Go¨ru¨kle, Bursa 16059, Turkey Received 8 July 2004; accepted 26 May 2005 Available online 6 September 2005 摘 要 工件變形的問(wèn)題可能導(dǎo)致機(jī)械加工中的空間問(wèn)題。支撐和定位器是用于減少工件彈性變形引起的誤差。支撐、定位器的優(yōu)化和夾具定位是最大限度的減少幾何在工件加工中的誤差的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。本文應(yīng)用夾具布局優(yōu)化遺傳算法（GAs）來(lái)處理夾具布局優(yōu)化問(wèn)題。遺傳算法的方法是基于一種通過(guò)整合有限的運(yùn)行于批處理模式的每一代的目標(biāo)函數(shù)值的元素代碼的方法，用于來(lái)優(yōu)化夾具布局。給出的個(gè)案研究說(shuō)明已開(kāi)發(fā)的方法的應(yīng)用。采用染色體文庫(kù)方法減少整體解決問(wèn)題的時(shí)間。已開(kāi)發(fā)的遺傳算法保持跟蹤先前的分析設(shè)計(jì)，因此先前的分析功能評(píng)價(jià)的數(shù)量降低大約93%。結(jié)果表明，該方法的夾具布局優(yōu)化問(wèn)題是多模式的問(wèn)題。優(yōu)化設(shè)計(jì)之間沒(méi)有任何明顯的相似之處，雖然它們提供非常相似的表現(xiàn)。 關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì)；遺傳算法；優(yōu)化 1. 引言 夾具用來(lái)定位和束縛機(jī)械操作中的工件，減少由于對(duì)確保機(jī)械操作準(zhǔn)確性的夾緊方案和切削力造成的工件和夾具的變形。傳統(tǒng)上，加工夾具是通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)法來(lái)設(shè)計(jì)和制造的，這是一個(gè)既造價(jià)高又耗時(shí)的制造過(guò)程。為確保工件按規(guī)定尺寸和公差來(lái)制造，工件必須給予適當(dāng)?shù)亩ㄎ缓蛫A緊以確保有必要開(kāi)發(fā)工具來(lái)消除高造價(jià)和耗時(shí)的反復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。適當(dāng)?shù)墓ぜㄎ缓蛫A具設(shè)計(jì)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的精密度、準(zhǔn)確度和機(jī)制件的完飾是至關(guān)重要的。 從理論上說(shuō)，3-2-1定位原則對(duì)于定位所有的棱柱形零件是很令人滿(mǎn)意的。該方法具有最大的剛性與最少量的夾具元件。從動(dòng)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)來(lái)看定位零件意味著限制了自由移動(dòng)物體的六自由度（三個(gè)平動(dòng)自由度和三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度）。在零件下部設(shè)置三個(gè)支撐來(lái)建立工件在垂直軸方向的定位。在兩個(gè)外圍邊緣放置定位器旨在建立工件在水平x軸和y軸的定位。正確定位夾具的工件對(duì)于制造過(guò)程的全面準(zhǔn)確性和重復(fù)性是至關(guān)重要的。定位器應(yīng)該盡可能的遠(yuǎn)距離的分開(kāi)放置并且應(yīng)該放在任何可能的加工面上。放置的支撐器通常用來(lái)包圍工件的重力中心并且盡可能的將其分開(kāi)放置以維持其穩(wěn)定性。夾具夾子的首要任務(wù)是固定夾具以抵抗定位器和支撐器。不應(yīng)該要求夾子反抗加工操作中的切削力。 對(duì)于給定數(shù)量的夾具元件，加工夾具合成的問(wèn)題是尋找?jiàn)A具優(yōu)化布局或工件周?chē)鷬A具元件的位置。本篇文章提出一種優(yōu)化夾具布局遺傳算法。優(yōu)化目標(biāo)是研究一個(gè)二維夾具布局使工件不同位置上最大的彈性變形最小化。ANSYS程序以用于計(jì)算工件變形情況下夾緊力和切削力。本文給出兩個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明給出的方法。 2. 回顧相關(guān)工程結(jié)構(gòu) 最近幾年夾具設(shè)計(jì)問(wèn)題受到越來(lái)越多的重視。然而，很少有注意力集中于優(yōu)化夾具布局設(shè)計(jì)。Menassa和Devries用FEA計(jì)算變形量使設(shè)計(jì)準(zhǔn)則要求的位點(diǎn)的工件變形最小化。設(shè)計(jì)問(wèn)題是確定支撐器位置。Meyer和Liou提出一個(gè)方法就是使用線(xiàn)性編程技術(shù)合成動(dòng)態(tài)編程條件中的夾具。給出了使夾緊力和定位力最小化的解決方案。Li和Melkote用非線(xiàn)性規(guī)劃方法解決布局優(yōu)化問(wèn)題。這個(gè)方法使工件位置誤差最小化歸于工件的局部彈性變形。Roy和Liao開(kāi)發(fā)出一種啟發(fā)式方法來(lái)計(jì)劃最好的支撐和夾緊位置。Tao等人提出一個(gè)幾何推理的方法來(lái)確定最優(yōu)夾緊點(diǎn)和任意形狀工件的夾緊順序。Liao和Hu提出一種夾具結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)這個(gè)系統(tǒng)基于動(dòng)態(tài)模型分析受限于時(shí)變加工負(fù)載的夾具—工件系統(tǒng)。本文也調(diào)查了夾緊位置的影響。Li和Melkote提出夾具布局和夾緊力最優(yōu)合成方法幫我們解釋加工過(guò)程中的工件動(dòng)力學(xué)。本文提出一個(gè)夾具布局和夾緊力優(yōu)化結(jié)合的程序。他們用接觸彈性建模方法解釋工件剛體動(dòng)力學(xué)在加工期間的影響。Amaral等人用ANSYS驗(yàn)證夾具設(shè)計(jì)的完整性。他們用3-2-1方法。ANSYS提出優(yōu)化分析。Tan等人通過(guò)力鎖合、優(yōu)化與有限建模方法描述了建模、優(yōu)化夾具的分析與驗(yàn)證。 以上大部分的研究使用線(xiàn)性和非線(xiàn)性編程方式這通常不會(huì)給出全局最優(yōu)解決方案。所有的夾具布局優(yōu)化程序開(kāi)始于一個(gè)初始可行布局。這些方法給出的解決方案在很大程度上取決于初始夾具布局。他們沒(méi)有考慮到工件夾具布局優(yōu)化對(duì)整體的變形。 GAs已被證明在解決工程中優(yōu)化問(wèn)題是有用的。夾具設(shè)計(jì)具有巨大的解決空間并需要搜索工具找到最好的設(shè)計(jì)。一些研究人員曾使用GAs解決夾具設(shè)計(jì)及夾具布局問(wèn)題。Kumar等人用GAs和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)夾具。Marcelin已經(jīng)將GAs用于支撐位置的優(yōu)化。Vallapuzha等人提出基于優(yōu)化方法的GA，它采用空間坐標(biāo)來(lái)表示夾具元件的位置。夾具布局優(yōu)化程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)是使用MATLAB和遺傳算法工具箱。HYPERMESH和MSC / NASTRAN用于FE模型。Vallapuzha等人提出一些結(jié)果關(guān)于一個(gè)廣泛調(diào)查不同優(yōu)化方法的相對(duì)有效性。他們的研究表明連續(xù)遺傳算法提出了最優(yōu)質(zhì)的解決方案。Li和Shiu使用遺傳算法確定了夾具設(shè)計(jì)最優(yōu)配置的金屬片。MSC/NASTRAN已經(jīng)用于適應(yīng)度值評(píng)價(jià)。Liao提出自動(dòng)選擇最佳夾子和夾鉗的數(shù)目以及它們?cè)诮饘倨系膴A具中的最優(yōu)位置。Krishnakumar和Melkote開(kāi)發(fā)了一種夾具布局優(yōu)化技術(shù)，它是利用遺傳算法找到了夾具布局，由于整個(gè)刀具路徑中的夾緊力和加工力使加工表面變形量最小化。通過(guò)節(jié)點(diǎn)編號(hào)使定位器和夾具位置特殊化。一個(gè)內(nèi)置的有限元求解器研制成功。 一些研究沒(méi)考慮到整個(gè)刀具路徑的優(yōu)化布局以及磨屑清除。一些研究采用節(jié)點(diǎn)編號(hào)作為設(shè)計(jì)參數(shù)。 在本研究中，開(kāi)發(fā)GA工具用于尋找在二維工件中的最優(yōu)定位器和夾緊位置。使用參考邊緣的距離作為設(shè)計(jì)參數(shù)而不是用FEA節(jié)點(diǎn)編號(hào)。真正編碼遺傳算法的染色體的健康指數(shù)是從FEA結(jié)果中獲得的。ANSSYS用于FEA計(jì)算。用染色體文庫(kù)的方法是為了減少解決問(wèn)題的時(shí)間。用兩個(gè)問(wèn)題測(cè)試已開(kāi)發(fā)的遺傳算法工具。給出的兩個(gè)實(shí)例說(shuō)明了這個(gè)開(kāi)發(fā)的方法。本論文的主要貢獻(xiàn)可以概括為以下幾個(gè)方面： (1)開(kāi)發(fā)了遺傳算法編碼結(jié)合商業(yè)有限元素求解； (2)遺傳算法采用染色體文庫(kù)以降低計(jì)算時(shí)間； (3)使用真正的設(shè)計(jì)參數(shù)，而不是有限元節(jié)點(diǎn)數(shù)字； (4)當(dāng)工具在工件中移動(dòng)時(shí)考慮磨屑清除工具。 3. 遺傳算法概念 遺傳算法最初由John Holland開(kāi)發(fā)。Goldberg出版了一本書(shū)，解釋了這個(gè)理論和遺傳算法應(yīng)用實(shí)例的詳細(xì)說(shuō)明。遺傳算法是一種隨機(jī)搜索方法，它模擬一些自然演化的機(jī)制。該算法用于種群設(shè)計(jì)。種群從一代到另一代演化，通過(guò)自然選擇逐漸提高了適應(yīng)環(huán)境的能力，更健康的個(gè)體有更好的機(jī)會(huì)，將他們的特征傳給后代。 該算法中，要基于為每個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算適合性，所以人工選擇取代自然環(huán)境選擇。適應(yīng)度值這個(gè)詞用來(lái)指明染色體生存幾率，它在本質(zhì)上是該優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)。生物定義的特征染色體用代表設(shè)計(jì)變量的字符串中的數(shù)值代替。 被公認(rèn)的遺傳算法與傳統(tǒng)的梯度基礎(chǔ)優(yōu)化技術(shù)的不同主要有如下四種方式： (1)遺傳算法和問(wèn)題中的一種編碼的設(shè)計(jì)變量和參數(shù)一起工作而不是實(shí)際參數(shù)本身。 (2)遺傳算法使用種群—類(lèi)型研究。評(píng)價(jià)在每個(gè)重復(fù)中的許多不同的設(shè)計(jì)要點(diǎn)而不是一個(gè)點(diǎn)順序移動(dòng)到下一個(gè)。 (3)遺傳算法僅僅需要一個(gè)適當(dāng)?shù)幕蚰繕?biāo)函數(shù)值。沒(méi)有衍生品或梯度是必要的。 (4)遺傳算法以用概率轉(zhuǎn)換規(guī)則來(lái)發(fā)現(xiàn)新設(shè)計(jì)為探索點(diǎn)而不是利用基于梯度信息的確定性規(guī)則來(lái)找到這些新觀(guān)點(diǎn)。 4. 方法 4.1 夾具定位原則 加工過(guò)程中，用夾具來(lái)保持工件處于一個(gè)穩(wěn)定的操作位置。對(duì)于夾具最重要的標(biāo)準(zhǔn)是工件位置精確度和工件變形。一個(gè)良好的夾具設(shè)計(jì)使工件幾何和加工精度誤差最小化。另一個(gè)夾具設(shè)計(jì)的要求是夾具必須限制工件的變形?？紤]切削力以及夾緊力是很重要的。沒(méi)有足夠的夾具支撐，加工操作就不符合設(shè)計(jì)公差。有限元分析在解決這其中的一些問(wèn)題時(shí)是一種很有力的工具。 棱柱形零件常見(jiàn)的定位方法是3-2-1方法。該方法具有最大剛體度以及最小夾具元件數(shù)。在三維中一個(gè)工件可能會(huì)通過(guò)六自由度定位方法快速定位為了限制工件的九個(gè)自由度。其他的三個(gè)自由度通過(guò)夾具元件消除了?；?-2-1定位原理的二位工件布局的例子如圖4。 圖4 3-2-1對(duì)二維棱柱工件定位布局 定位面得數(shù)量不得超過(guò)兩個(gè)避免冗余的位置。基于3-2-1的夾具設(shè)計(jì)原則有兩種精確的定位平面包含于兩個(gè)或一個(gè)定位器。因此，在兩邊有最大的夾緊力抵抗每個(gè)定位平面。夾緊力總是指向定位器為了推動(dòng)工件接觸到所有的定位器。定位點(diǎn)對(duì)面應(yīng)定位夾緊點(diǎn)防止工件由于夾緊力而扭曲。因?yàn)榧庸ちρ刂庸っ?，所以有必要確保定位器的反應(yīng)力在所有時(shí)間內(nèi)是正的。任何負(fù)面的反應(yīng)力表示工件從夾具元件中脫離。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)反應(yīng)力是負(fù)的時(shí)候，工件和夾具元件之間接觸或分離的損失可能發(fā)生。定位器內(nèi)正的反應(yīng)力確保工件從切削開(kāi)始到結(jié)束都能接觸到所有的定位器。夾緊力應(yīng)該充分束縛和定位工件且不導(dǎo)致工件的變形或損壞。本文不考慮夾緊力的優(yōu)化。 4.2 基于夾具布局優(yōu)化方法的遺傳算法 在實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題中，設(shè)計(jì)參數(shù)的數(shù)量可能很大并且它們對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響會(huì)是非常復(fù)雜的。目標(biāo)函數(shù)曲線(xiàn)必須是光滑的并且需要一個(gè)程序計(jì)算梯度。遺傳算法在理念上遠(yuǎn)不同于其他的探究方法，它們包括傳統(tǒng)的優(yōu)化方法和其他隨機(jī)方法。通過(guò)運(yùn)用遺傳算法來(lái)對(duì)夾具優(yōu)化布局，可以獲得一個(gè)或一組最優(yōu)的解決方案。 本項(xiàng)研究中，最優(yōu)定位器和夾具定位使用遺傳算法確定。它們是理想的適合夾具布局優(yōu)化問(wèn)題的方法因?yàn)闆](méi)有直接分析的關(guān)系存在于加工誤差和夾具布局中。因?yàn)檫z傳算法僅僅為一個(gè)特別的夾具布局處理設(shè)計(jì)變量和目標(biāo)函數(shù)值，所以不需要梯度或輔助信息。 建議方案流程圖如圖5。 使用開(kāi)發(fā)的命名為GenFix的Delphi語(yǔ)言軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)夾具布局優(yōu)化。位移量用ANSYS軟件計(jì)算。通過(guò)WinExec功能在GenFix中運(yùn)行ANSYS很簡(jiǎn)單。GenFix和ANSYS之間相互作用通過(guò)四部實(shí)現(xiàn)： (1)定位器和夾具位置從二進(jìn)制代碼字符串中提取作為真正的參數(shù)。 (2)這些參數(shù)和ANSYS輸入批處理文件（建模、解決方案和后置處理）用WinExec功能傳給ANSYS。 (3)解決后將位移值寫(xiě)成一個(gè)文本文件。 (4)GenFix讀這個(gè)文件并為當(dāng)前定位器和夾緊位置計(jì)算適應(yīng)度值。 為了減少計(jì)算量，染色體與適應(yīng)度值儲(chǔ)存在一個(gè)文庫(kù)里以備進(jìn)一步評(píng)估。GenFix首先檢查是否當(dāng)前的染色體的適應(yīng)度值已經(jīng)在之前被計(jì)算過(guò)。如果沒(méi)有，定位器位置被送到ANSYS，否則從文庫(kù)中取走適應(yīng)度值。在初始種群產(chǎn)生過(guò)程中，檢查每一個(gè)染色體可行與否。如果違反了這個(gè)原則，它就會(huì)出局然后新的染色體就產(chǎn)生了。這個(gè)程序創(chuàng)造了可行的初始種群。這保證了初始種群的每個(gè)染色體在夾緊力和切削力作用下工件的穩(wěn)定性。用兩個(gè)測(cè)試用例來(lái)驗(yàn)證提到的遺傳算法計(jì)劃。第一個(gè)實(shí)例是使用Himmelblau功能。在第二個(gè)測(cè)試用例中，遺傳算法計(jì)劃用來(lái)優(yōu)化均布載荷作用下梁的支撐位置。 圖5 設(shè)計(jì)方法的流程與ANSYS相配合流程 5. 夾具布局優(yōu)化的個(gè)案研究 該夾具布局優(yōu)化問(wèn)題的定義是：找到定位器和夾子的位置以使在特定區(qū)工件變形降到最小程度。那么多的定位器和夾子并不是設(shè)計(jì)參數(shù)因?yàn)樗鼈冊(cè)?-2-1方案中是已知的和固定的。因此，設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇如同定位器和夾子的位置。本研究中不考慮摩擦力。兩個(gè)實(shí)例研究來(lái)說(shuō)明以提出的方法。 6. 結(jié)論 本文提出了一個(gè)夾具布局優(yōu)化的評(píng)價(jià)優(yōu)化技術(shù)。ANSYS用于FE計(jì)算適應(yīng)度值?？梢钥吹剑z傳算法和FE方法的結(jié)合對(duì)當(dāng)今此類(lèi)問(wèn)題似乎是一種強(qiáng)大的方法。遺傳算法特別適合應(yīng)用于解決那些在目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計(jì)變量之間不存在一個(gè)定義明確的數(shù)學(xué)關(guān)系的問(wèn)題。結(jié)果證明遺傳算法在夾具布局優(yōu)化問(wèn)題方面的成功應(yīng)用。本項(xiàng)研究中，遺傳算法在夾具布局優(yōu)化應(yīng)用中的主要困難是較高的計(jì)算成本。種群中每個(gè)染色體需要工件的重嚙合。但是，染色體庫(kù)的使用，F(xiàn)E評(píng)價(jià)的數(shù)量從6000下降到415。這就導(dǎo)致了巨大的增益計(jì)算效益。其他減少處理時(shí)間的方法是在局域網(wǎng)內(nèi)使用分布式計(jì)算。 該方法結(jié)果表明，夾具布局優(yōu)化問(wèn)題是多模態(tài)問(wèn)題。優(yōu)化設(shè)計(jì)之間沒(méi)有任何明顯的相似之處盡管他們提供非常相似的表現(xiàn)。結(jié)果表明夾具布局問(wèn)題是多模態(tài)問(wèn)題然而用于夾具設(shè)計(jì)的啟發(fā)式規(guī)則應(yīng)該用于遺傳算法來(lái)選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)。 XX學(xué)校 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) 零件名稱(chēng) 撥叉VII 共 頁(yè) 第 頁(yè) 材料牌號(hào) HT200 毛 坯 種 類(lèi) 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯 可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 備 注 工 序 號(hào) 工序 名稱(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 01 備料 金屬型澆鑄 02 熱 時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 03 銑 粗銑A面、C面 立式銑床X52K 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 04 銑 粗銑B、D面 立式銑床X52K 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 05 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸Φ15孔、孔口倒角 立式鉆床Z525 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、倒角鉆、圓柱塞規(guī) 06 擴(kuò) 擴(kuò)、鉸Φ27孔 立式鉆床Z525 擴(kuò)孔鉆、鉸刀、圓柱塞規(guī) 07 銑 銑前后端面，保證尺寸44 立式銑床X52K 立銑刀、游標(biāo)卡尺 08 銑 精銑A面 立式銑床X52K 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 09 銑 精銑B、D面 立式銑床X52K 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 10 鉆 鉆、鉸Φ5孔、锪Φ11、90°沉孔 立式鉆床Z525 麻花鉆、鉸刀、锪Φ11、90°沉孔孔、圓柱塞規(guī) 11 銑 銑斷 臥式銑床X62 鋸片銑刀、游標(biāo)卡尺 12 鉗工 去毛刺 13 終檢 檢驗(yàn)至圖紙要求 14 入庫(kù) 包裝、入庫(kù) 設(shè)計(jì)(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)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目：制定撥叉VII的零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑A面、C面的專(zhuān)用銑床夾具設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 20 年 月 日 32 目 錄 序 言 1 1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類(lèi)型 2 1.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 1.2生產(chǎn)效率分析 2 1.3生產(chǎn)類(lèi)型 2 2零件的分析 4 2.1零件的作用 4 2.2零件的分析 4 3確定毛坯制造形式 5 4擬定工藝路線(xiàn) 6 4.1基面的選擇 6 4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇原則 6 4.1.2精基準(zhǔn)選擇的原則 6 4.2選擇加工方法 7 4.3劃分加工階段 7 4.4工序的集中與分散 7 4.5確定工序順序 8 5 擬定工藝設(shè)計(jì) 10 5.1確定各工序的加工余量 10 5.2 選擇機(jī)床及工裝 11 5.3制訂工藝路線(xiàn) 12 5.4 確定切削用量以及時(shí)間定額 13 6銑床夾具設(shè)計(jì) 26 6.1 問(wèn)題的提出 26 6.2 定位基準(zhǔn)的選擇 26 6.3 定位誤差分析 26 6.4 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 28 6.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 29 6.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 30 參考文獻(xiàn) 31 序 言 當(dāng)接到夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)后，按下面6個(gè)步驟，逐步設(shè)計(jì) 1、 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集研究設(shè)計(jì)的原始資料。原始資料包括如下內(nèi)容。 2、 確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖 3、繪制夾具總圖 4、標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件。夾具總圖結(jié)構(gòu)繪制完成后，需標(biāo)注五類(lèi)尺寸和四類(lèi)技術(shù)條件。 5、編寫(xiě)零件明細(xì)表。明細(xì)表應(yīng)包括零件序號(hào)、名稱(chēng)、代號(hào)（指標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)或通用件代號(hào) ）、數(shù)量、材料、熱處理、質(zhì)量等。 6、繪制總圖中非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。 1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類(lèi)型 1.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計(jì)算。 N=Qn(1+a+) 式中： N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） Q——機(jī)器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年） n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)） a——備品百分率 ——廢品百分率 1.2生產(chǎn)效率分析 操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時(shí)，他的能力或努力程度叫效率。主要用來(lái)考核純生產(chǎn)能力，不包括由技術(shù)、材料等其它問(wèn)題所引起的能力損耗。 1）標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)=標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間+輔助時(shí)間? 指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動(dòng)作時(shí)間，其包含直接工 時(shí)與間接工時(shí)。即加工每件（套）產(chǎn)品的所有工位有效作業(yè)時(shí)間的總和。? a\標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)=生產(chǎn)一個(gè)良品的作業(yè)時(shí)間。 b\標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)=正常工時(shí)+寬放時(shí)間=正常工時(shí)×（1+寬放率） c\工廠(chǎng)使用的寬放率一般在10%～20%，對(duì)一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當(dāng)放寬一些 d\正常工時(shí)是人工操作單元工時(shí)+機(jī)器自動(dòng)作業(yè)工時(shí)的總和。 2）制定方法：對(duì)現(xiàn)有各個(gè)工位（熟練工人）所有的有效工作時(shí)間進(jìn)行測(cè)定，把所有組成產(chǎn)品的加工工位的工時(shí)，考慮車(chē)間生產(chǎn)的均衡程度、環(huán)境對(duì)工人的影響、以及工人的疲勞生產(chǎn)信息等因素后，計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)。 生產(chǎn)率＝（產(chǎn)出數(shù)量×標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)）÷（日工作小時(shí)×直接人工數(shù)）×100%? 1.3生產(chǎn)類(lèi)型 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，可分為三種不同的生產(chǎn)類(lèi)型： 1.單件生產(chǎn)：少量地制造不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)。如新產(chǎn)品試制，專(zhuān)用設(shè)備和修配件的制造等。 2.成批生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量較大，一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。而小批生產(chǎn)接近于單件生產(chǎn)，大批生產(chǎn)接近于大量生產(chǎn)。 3.大量生產(chǎn)：當(dāng)一種零件或產(chǎn)品數(shù)量很大，而在大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常是重復(fù)性地進(jìn)行相同的工序。 生產(chǎn)類(lèi)型的判別要根據(jù)零件的生產(chǎn)數(shù)量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）及其自身特點(diǎn)，具體情況見(jiàn)表1-1。 表1-1： 生產(chǎn)類(lèi)型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系 生產(chǎn)類(lèi)型 重型 （零件質(zhì)量大于2000kg） 中型 （零件質(zhì)量為100-2000kg） 輕型 （零件質(zhì)量小于100kg） 單件生產(chǎn) 小于等于5 小于等于20 小于等于100 小批生產(chǎn) 5-100 20-200 100-500 中批生產(chǎn) 100-300 200-500 500-5000 大批生產(chǎn) 300-1000 500-5000 5000-50000 大量生產(chǎn) 大于1000 大于5000 大于50000 依設(shè)計(jì)題目知：Q=3000臺(tái)/年，n=2件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率α和廢品率β分別取為10%和1%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=3000×2×（1+10%）×（1+1%）=6666件/年 零件是輕型零件，根據(jù)表1-1可知生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)。 2零件的分析 2.1零件的作用 撥叉VII主要是用在操縱機(jī)構(gòu)中，比如改變車(chē)床滑移齒輪的位置，實(shí)現(xiàn)變速；或者應(yīng)用于控制離合器的嚙合斷開(kāi)的機(jī)構(gòu)中，從而控制橫向或縱向進(jìn)給。 撥叉是汽車(chē)變速箱上的部件，與變速手柄相連，位于手柄下端，撥動(dòng)中間變速輪，使輸入/輸出轉(zhuǎn)速比改變。 如果是機(jī)床上的撥叉是用于變速的，主要用在操縱機(jī)構(gòu)中。就是把 2個(gè)咬合的齒輪撥開(kāi)來(lái)再把其中一個(gè)可以在軸上滑動(dòng)的齒輪撥到另外一個(gè)齒輪上以獲得另一個(gè)速度。即改變車(chē)床滑移齒輪的位置，實(shí)現(xiàn)變速。 2.2零件的分析 序號(hào) 加工表面 尺寸精度 粗糙度 形狀、位置 1 C面 — Ra12.5 — 2 A面 Ra3.2 與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.15 3 D面 Ra3.2 與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.15 4 B面 — Ra3.2 與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.15 5 Φ15H7孔 0.018 Ra1.6 — 6 Φ27H8孔 0.033 Ra3.2 — 7 前后端面 — Ra25 — 8 Φ5孔 - Ra1.6 - 3確定毛坯制造形式 零件材料為HT200?？紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)，已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程工序劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專(zhuān)用工裝。 鑄件有多種分類(lèi)方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類(lèi)鑄件又可按其化學(xué)成分或金相組織進(jìn)一步分成不同的種類(lèi)。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等；按鑄型成型方法的不同，可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄件應(yīng)用最多，約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件，多是壓鑄件。 4擬定工藝路線(xiàn) 4.1基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 4.1.1粗基準(zhǔn)的選擇原則 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。 4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 由以上及零件知，選用工件中心線(xiàn)作為定位粗基準(zhǔn)。 4.1.2精基準(zhǔn)選擇的原則 選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。 精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求： 1、用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。 2、當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 3、當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 4、為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。 5、有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。 4.2選擇加工方法 序號(hào) 加工表面 尺寸 粗糙度 形位 加工方法 1 C面 30 Ra12.5 — 粗銑 2 A面 54 Ra3.2 與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.15 粗銑、精銑 3 D面 54 Ra3.2 與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.15 粗銑、精銑 4 B面 34 Ra3.2 與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.15 粗銑、精銑 5 Φ15H7孔 15 Ra1.6 — 鉆、擴(kuò)、鉸 6 Φ27H8孔 27 Ra3.2 — 擴(kuò)、鉸 7 前后端面 44 Ra25 — 粗銑 8 Φ5孔 5 Ra1.6 - 鉆、鉸 4.3劃分加工階段 按加工的精度高低，加工階段一般可分為三個(gè)階段： 一、粗加工階段 主要加工方法有：粗車(chē)、粗銑、粗刨、粗鏜和鉆孔。 二、半精加工階段 主要加工方法有：半精車(chē)精車(chē)、半精銑精銑、半精刨精刨、半精鏜精鏜和擴(kuò)孔鉸孔。 三、半精加工階段 主要加工方法是各種類(lèi)型的磨削，也有寬刃精刨、浮動(dòng)鏜和刮削 在不同的加工階段不僅所選擇的機(jī)床、切削用量不同，而且所使用的夾具、刀具、檢具的精度也是不同的。從粗加工到精加工，機(jī)床、夾具、刀具、檢具的精度由低到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度由低至高進(jìn)行變化。 因此，在不同的加工階段應(yīng)選擇合適的加工設(shè)備。 4.4工序的集中與分散 一、工序集中 按工序集中原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量多些，將許多工序組成一個(gè)集中工序。最大限度的工序集中，就是在一道工序內(nèi)完成工件所有表面的加工。 二、工序分散 按工序分散原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些。最大限度的工序分散就是每個(gè)工序只包括一個(gè)簡(jiǎn)單工步 4.5確定工序順序 一、機(jī)械加工工序的安排原則： 1） 先粗后精：粗加工在前，精加工在后，粗精分開(kāi)。 2） 基準(zhǔn)先行：先把基準(zhǔn)面加工出來(lái)，再以基準(zhǔn)面定位來(lái)加工其表面，以保證加工質(zhì)量。 3） 先主后次：主要表面是指裝配表面、工作表面，次要表面是指鍵槽、聯(lián)接用的光孔等。次要表面一般放在主要表面的主要加工結(jié)束后，最終精加工之前進(jìn)行。 4） 先面后孔：平面輪廓尺寸較大，平面定位安裝穩(wěn)定，通常均以平面定位來(lái)加工孔。 先面后孔的另一含義：在從面上加工孔之前、先加工這個(gè)面，然后再?gòu)募庸ず玫拿嫔香@孔。 二、熱處理工序的安排 1） 退火 應(yīng)用：高碳鋼采用退火，以降低硬度；放在粗加工前，毛坯制造出來(lái)以后。 2） 正火 應(yīng)用：低碳鋼、中碳鋼采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出來(lái)以后。 3） 調(diào)質(zhì)處理 應(yīng)用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳鋼和合金鋼。 4） 時(shí)效處理 應(yīng)用：一般安排在毛坯制造出來(lái)和粗加工后。常用于大而復(fù)雜的鑄件。 5） 淬火 應(yīng)用：一般安排在磨削前。 6） 滲碳處理 可安排在半精加工之前或之后進(jìn)行。 鍍鉻、鍍鋅、發(fā)藍(lán)等，一般都安排在工藝過(guò)程最后階段進(jìn)行。 3、 檢驗(yàn)工序的安排 為保證零件制造質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品，需在下列場(chǎng)合安排檢驗(yàn)工序： 1）粗加工全部結(jié)束之后； 2）送往外車(chē)間加工的前后； 3）工時(shí)較長(zhǎng)和重要工序的前后； 4）最終加工之后。 4、 其它工序的安排 1）切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺工序。 2）零件在進(jìn)入裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗工序。 3）在用磁力夾緊工件的工序之后，要安排去磁工序。 4）在鑄件成型后要涂防銹溱。 5 擬定工藝設(shè)計(jì) 5.1確定各工序的加工余量 1. 撥叉A面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑——精銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5 精銑 單邊余量Z=0.5 2. 撥叉C面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。 3. 撥叉D面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑——精銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5 精銑 單邊余量Z=0.5 4. 撥叉B面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑——精銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5 精銑 單邊余量Z=0.5 5. 撥叉Φ15H7孔的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，鑄件尺寸公差為CT7級(jí)，表面粗糙度Ra1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7，三步鉆削(即鉆——擴(kuò)——鉸），方可滿(mǎn)足其精度要求。 鉆 單邊余量Z=7.0mm 擴(kuò) 單邊余量Z=0.4mm 鉸 單邊余量Z=0.1mm 6. 撥叉Φ27H8孔的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7，兩步鉆削(即擴(kuò)——鉸），方可滿(mǎn)足其精度要求。 擴(kuò) 單邊余量Z=1.4mm 鉸 單邊余量Z=0.1mm 7. 撥叉前后兩端面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因尺寸不大，為了方便鑄造，故造成圓形的，表面粗糙度Ra25。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）即可滿(mǎn)足其精度要求。 8. 撥叉Φ5孔系的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，因孔尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，Φ5孔表面粗糙度Ra1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7，兩步鉆削（即鉆——鉸）方可滿(mǎn)足其精度要求。 鉆 單邊余量Z=2.4mm 鉸 單邊余量Z=0.1mm 9.撥叉左端面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級(jí)，表面粗糙度Ra為6.3。因尺寸不大，為了方便鑄造，故造成圓形的，表面粗糙度Ra25。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）即可滿(mǎn)足其精度要求。 5.2 選擇機(jī)床及工裝 1、 撥叉A面，加工設(shè)備選擇：X52K立式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金端面銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺。 2、 撥叉C面；加工設(shè)備選擇：X52K立式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金端面銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺。 3、 撥叉D面，加工設(shè)備選擇：X52K立式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金端面銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺。 4、 撥叉B面；加工設(shè)備選擇：X52K立式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金端面銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺。 5、 撥叉Φ15H7孔、倒角C1；加工設(shè)備選擇：Z525立式鉆床；刀具選擇：硬質(zhì)合金麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、倒角鉆；量具選擇：圓柱塞規(guī)。 6、 撥叉Φ27H8孔；加工設(shè)備選擇：Z525立式鉆床；刀具選擇：硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆、鉸刀；量具選擇：圓柱塞規(guī)。 7、 撥叉前后端面；X52K立式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金立銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺。 8、 撥叉Φ5孔系；加工設(shè)備選擇：Z525立式鉆床；刀具選擇：硬質(zhì)合金麻花鉆、鉸刀、90°Φ11锪孔鉆；量具選擇：圓柱塞規(guī)。 9、 撥叉左端面；加工設(shè)備選擇：X62臥式銑床；刀具選擇：硬質(zhì)合金三面刃銑刀；量具選擇：游標(biāo)卡尺。 5.3制訂工藝路線(xiàn) 制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具，并盡量使工件集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線(xiàn)方案 工序01：金屬型澆鑄 工序02：時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序03：粗銑A面、C面 工序04：粗銑B、D面 工序05：鉆、擴(kuò)、鉸Φ15孔、孔口倒角 工序06：擴(kuò)、鉸Φ27孔 工序07：銑前后端面，保證尺寸44 工序08：精銑A面 工序09：精銑B、D面 工序10：鉆、鉸Φ5孔、锪Φ11、90°沉孔 工序11：銑斷 工序12：去毛刺 工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序14：包裝、入庫(kù) 5.4 確定切削用量以及時(shí)間定額 工序01：金屬型澆鑄 工序02：時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序03：粗銑A面、C面 工步一：粗銑C面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工步二：粗銑A面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故分兩次走刀內(nèi)銑完， 則，精銑余量Z=0.5mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工序04：粗銑B、D面 工步一：粗銑B面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求相對(duì)較高，故分兩次走刀內(nèi)銑完， 則，精銑余量Z=0.5mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600 當(dāng)＝600r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工步二：粗銑D面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故分兩次走刀內(nèi)銑完， 則，精銑余量Z=0.5mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600 當(dāng)＝600r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工序05：鉆、擴(kuò)、鉸Φ15孔、孔口倒角 工步一：鉆孔至Φ14 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)Φ14孔至Φ14.8 利用擴(kuò)孔鉆將Φ14孔至Φ14.8，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 則主軸轉(zhuǎn)速為，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：鉸Φ14.8孔至Φ15H7 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：孔口倒角 工序06：擴(kuò)、鉸Φ27孔 工步一：擴(kuò)Φ24孔至26.8 利用擴(kuò)孔鉆將Φ24孔至26.8，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 則主軸轉(zhuǎn)速為，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：鉸Φ26.8孔至Φ27 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序07：銑前后端面，保證尺寸44 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra25，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ，， 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序08：精銑A面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 精銑余量Z=0.5mm，則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 當(dāng)＝750r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工序09：精銑B、D面 工步一：精銑B面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 精銑余量Z=0.5mm，則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 當(dāng)＝750r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工步二：精銑D面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 精銑余量Z=0.5mm，則 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝750 當(dāng)＝750r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計(jì)算工時(shí) ——工作臺(tái)直徑 工序10：鉆、鉸Φ5孔、锪Φ11、90°沉孔 工步一：鉆孔至Φ4.8 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：鉸Φ4.8孔至Φ5 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書(shū)，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：锪Φ11、90°沉孔 1.選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀，其直徑d=11mm 2．選擇切削用量 （1）選擇進(jìn)給量 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計(jì)算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)，, 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=680r/mm 3．計(jì)算基本工時(shí) 工序11：銑斷 1、 切削用量 ①本工序?yàn)榇帚娀鶞?zhǔn)面A，所選刀具為高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀。銑刀直徑d=125mm，寬度L=8.5mm，齒數(shù)Z=20。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》第三部分表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼料的大于等于785MPa，故選前角=15°，后角=12°（周齒），=6°（端齒）。 已知銑削寬度=8.5mm，銑削深度=2.0mm。機(jī)床選用X62型臥式銑床。 ②確定每齒進(jìn)給 根據(jù)表3.3，X62型臥式銑床的功率為7.5KW（表4.2-35），工藝系統(tǒng)剛性為中等，高速鋼端面銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量=0.06～0.1mm/z，現(xiàn)取=0.07mm/z。 2、 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表3.7，用高速鋼端面銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm；銑刀直徑d=125mm，耐用度T=120min(表3.8）。 3、 確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)表3.27中公式計(jì)算： 式中 =48，=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min,=2.5mm,=0.07mm/z,=28mm,Z=20,d=125,=1.0。 m/min≈27.9m/min =70.9r/min 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表（表4.2-39），選擇 實(shí)際切削速度 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給理為 根據(jù)X62型銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表（表4.2-40），選擇 則實(shí)際每齒進(jìn)給量為 4、 校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.28的計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位KW）為 式中 =650，=1.0，=0.72，=0.86，=0，=0.86，=2.5，=0.063mm/min，=28.5mm，Z=20，d=50mm，n=475r/min,=0.63mm =2076.8N X62銑床主動(dòng)電機(jī)的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。 所確定的切削用量為 =0.079mm/min，， 5、基本工時(shí) 三面刃銑刀銑端面的基本時(shí)間為： 工序12：去毛刺 工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序14：包裝、入庫(kù) 6銑床夾具設(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)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)工序03： 粗銑A面、C面的夾具。 6.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用粗銑A面、C面，表面粗糙度Ra12.5，精度要求不高，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮提高生產(chǎn)效率。 6.2 定位基準(zhǔn)的選擇 粗銑A面、C面，為加工的首道工序，即遵循粗基準(zhǔn)選擇原則，選擇A面、D面、Φ30外圓和Φ54外圓定位，對(duì)應(yīng)在夾具上的定位元件是支承板、固定式V型塊和活動(dòng)式V型塊，定位分析如下： 1、 撥叉A面、D面作為第一定位基準(zhǔn)，與支承板相配合，限制三個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)。 2、 撥叉Φ54外圓作為第二定位基準(zhǔn)，與固定式V型塊相配合，限制兩個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Y軸移動(dòng)。 3、 撥叉Φ30外圓作為第三定位基準(zhǔn)，與活動(dòng)式V型塊相配合，限制一個(gè)自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位，故設(shè)計(jì)合理。 6.3 定位誤差分析 定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。 當(dāng)采用夾具加工工件時(shí)，由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，故由此引起的誤差稱(chēng)為基準(zhǔn)位置誤差，而對(duì)于一批工件來(lái)講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖1所示 圖1用V型塊定位加工時(shí)的定位誤差 當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。 定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。 根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。如圖2，兩個(gè)極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差 圖2 定位誤差 =O1O2+(d2-（d2-Td2))/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.392 6.4 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 1、查表4得切削力計(jì)算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 2、 夾緊力計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱(chēng)直徑d=10mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5～4 取[s]=4 得 滿(mǎn)足要求 經(jīng)校核： 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠。 6.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 6.1 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 表 6.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 B L H h D d1 夾具體槽形尺寸 公稱(chēng)尺寸 允差d 允差 公稱(chēng)尺寸 允差D 18 -0.013 -0.033 25 12 7 12 6.6 18 +0.077 4 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。 對(duì)刀塊選用圓形對(duì)刀塊，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖6-2 圓形對(duì)刀塊 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 6.3 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 表 6.2 平塞尺尺寸表 公稱(chēng)尺寸H 允差d C 2 -0.014 0.5 6.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇由固定V型塊、活動(dòng)V型塊、螺栓和滾花螺母等組成夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂娤饔嗔啃?，銑削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 參考文獻(xiàn) 1. 顧崇衍 機(jī)械制造工藝學(xué)。陜西：科技技術(shù)出版社，1981。 2. 倪森壽 機(jī)械制造工藝與裝備?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2001。 3. 張進(jìn)生 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