6135g活塞機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【鉆和銑2套夾具】【含10張CAD圖紙】【GJ系列】

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，所見即所得，CAD圖紙均為高清圖可自行編輯，文檔WORD都可以自己編輯的哦，有疑問咨詢QQ:1064457796,課題后的【XX系列】為整理分類用，與內(nèi)容無關(guān)，請(qǐng)忽視 夾具夾緊力的優(yōu)化及對(duì)工件定位精度的影響B(tài).Li 和 S.N.Mellkote布什伍德拉夫機(jī)械工程學(xué)院，佐治亞理工學(xué)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(huì)產(chǎn)生局部彈性變形，使工件尺寸發(fā)生變化，進(jìn)而影響工件的最終加工質(zhì)量。這種效應(yīng)可通過最小化夾具設(shè)計(jì)優(yōu)化，夾緊力是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)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(zhǔn)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(xué)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(biāo)優(yōu)化模型的約束。夾緊力的最優(yōu)化對(duì)工件定位精度的影響通過3-2-1式銑夾具的例子進(jìn)行了分析。關(guān)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(gè)關(guān)鍵因素。要實(shí)現(xiàn)夾具的這些功能，需將工件定位到一個(gè)合適的基準(zhǔn)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(chǎn)生的移動(dòng)。然而，過度的夾緊力可誘導(dǎo)工件產(chǎn)生更大的彈性變形 ，這會(huì)影響它的位置精度，并反過來影響零件質(zhì)量。所以有必要確定最佳夾緊力，來減小由于彈性變形對(duì)工件的定位誤差，同時(shí)滿足加工的要求。在夾具分析和綜合領(lǐng)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(chǔ)被報(bào)道參考文獻(xiàn)1-8。隨著得墨忒耳8，這種方法的限制是需要較大的模型和計(jì)算成本。同時(shí)，多數(shù)的有限元基礎(chǔ)研究人員一直重點(diǎn)關(guān)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(shù)的研究人員通過對(duì)剛性模型9-11對(duì)夾緊力進(jìn)行了優(yōu)化，剛型模型幾乎被近似為一個(gè)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(gè)線性規(guī)劃，其目的是盡量減少在每個(gè)定位點(diǎn)調(diào)整夾緊力強(qiáng)度的法線接觸力。接觸摩擦力的影響被忽視，因?yàn)樗^法線接觸力相對(duì)較小，由于這種方法是基于剛體假設(shè)，獨(dú)特的三維夾具可以處理超過6個(gè)自由度的裝夾，復(fù)和倪14也提出迭代搜索方法，通過假設(shè)已知摩擦力的方向來推導(dǎo)計(jì)算最小夾緊力，該剛體分析的主要限制因素是當(dāng)出現(xiàn)六個(gè)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。 這種限制可以通過計(jì)算夾具工件系統(tǒng)15的彈性來克服，對(duì)于一個(gè)相對(duì)嚴(yán)格的工件，該夾具在機(jī)械加工工件的位置會(huì)受夾具點(diǎn)的局部彈性變形的強(qiáng)烈影響。Hockenberger和得墨忒耳16使用經(jīng)驗(yàn)的接觸力變形的關(guān)系（稱為元功能），解決由于夾緊和準(zhǔn)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(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)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(duì)報(bào)告做了改善，然而，他們沒有處理計(jì)算夾具與工件的接觸剛度的方法，此外，其算法的應(yīng)用沒有討論機(jī)械加工刀具路徑負(fù)載有限序列。李和Melkote 19和烏爾塔多和Melkote 20用接觸力學(xué)解決由于在加載夾具夾緊點(diǎn)彈性變形產(chǎn)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(guān)于multiclamp系統(tǒng)及其對(duì)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multiclamp夾具工件系統(tǒng)受到準(zhǔn)靜態(tài)加載的最佳夾緊力為基礎(chǔ)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(xué)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(gè)問題被作為多目標(biāo)約束優(yōu)化問題提出和解決。通過兩個(gè)例子分析工件夾緊力的優(yōu)化對(duì)定位精度的影響，例子涉及的銑削夾具3-2-1布局。1 夾具工件聯(lián)系模型 11 模型假設(shè)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(zhǔn)靜態(tài)負(fù)載。夾緊力可假定為在加工過程中保持不變，這個(gè)假設(shè)是有效的，在對(duì)液壓或氣動(dòng)夾具使用。在實(shí)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(shè)總觸剛度（見圖1）第i夾具接觸力局部變形如下： (1) 其中（j=x，y，z）表示，在當(dāng)?shù)刈幼鴺?biāo)系切線和法線方向的接觸剛度第 19 頁 共 15 頁圖1 彈簧夾具工件接觸模型。 表示在第i個(gè)接觸處的坐標(biāo)系（j=x，y，z）是對(duì)應(yīng)沿著xyz方向的彈性變形，分別 （j= x，y，z）的代表和切向力接觸 ，法線力接觸。12 工件夾具的接觸剛度模型集中遵守一個(gè)球形尖端定位，夾具和工件的接觸并不是線性的，因?yàn)榻佑|半徑與隨法線力呈非線性變化 23。由于法線力接觸變形作用于半徑和平面工件表面之間，這可從封閉赫茲的辦法解決縮進(jìn)一個(gè)球體彈性半空間的問題。對(duì)于這個(gè)問題， 是法線的變形，在文獻(xiàn)23 第93頁中給出如下： （2）其中式中 和是工件和夾具的彈性模量，、分別是工件和材料的泊松比。切向變形沿著和切線方向）硅業(yè)切力距有以下形式文獻(xiàn)23第217頁 （3）其中、 分別是工件和夾具剪切模量一個(gè)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(chǎn)生了以下線性化接觸剛度值：在計(jì)算上述的線性近似， （4） (5)正常的力被假定為從0到1000N，且最小二乘擬合相應(yīng)的R2值認(rèn)定是0.94。2夾緊力優(yōu)化 我們的目標(biāo)是確定最優(yōu)夾緊力，將盡量減少由于工件剛體運(yùn)動(dòng)過程中，局部的夾緊和加工負(fù)荷引起的彈性變形，同時(shí)保持在準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)是通過制定一個(gè)多目標(biāo)約束優(yōu)化問題的問題，如下描述。2.1 目標(biāo)函數(shù)配方工件旋轉(zhuǎn)，由于部隊(duì)輪換往往是相當(dāng)小17的工件定位誤差假設(shè)為確定其剛體翻譯基本上，其中 、和 是 沿，和三個(gè)正交組件（見圖2）。圖2 工件剛體平移和旋轉(zhuǎn)工件的定位誤差歸于裝夾力，然后可以在該剛體位移的范數(shù)計(jì)算如下： （6）其中表示一個(gè)向量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 但是作用在工件的夾緊力會(huì)影響定位誤差。當(dāng)多個(gè)夾緊力作用于工件，由此產(chǎn)生的夾緊力為,有如下形式： （7）其中夾緊力是矢量，夾緊力的方向矩陣，是夾緊力是矢量的方向余弦，、和 是第i個(gè)夾緊點(diǎn)夾緊力在、和方向上的向量角度（i=1、2、3.,C）。在這個(gè)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(duì)較小，并在進(jìn)行分析時(shí)忽略了加緊力對(duì)工件的定位誤差的影響。意指正常接觸剛度比，是通過（i=1，2L）和最小的所有定位器正常剛度相乘，并假設(shè)工件、取決于、的方向，各自的等效接觸剛度可有下式計(jì)算得出（見圖3），工件剛體運(yùn)動(dòng)，歸于夾緊行動(dòng)現(xiàn)在可以寫成： (8)工件有位移，因此，定位誤差的減小可以通過盡量減少產(chǎn)生的夾緊力向量 范數(shù)。因此，第一個(gè)目標(biāo)函數(shù)可以寫為：最小化 （9）要注意，加權(quán)因素是與等效接觸剛度成正比的在、和 方向上。通過使用最低總能量互補(bǔ)參考文獻(xiàn)15，23的原則求解彈性力學(xué)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(yīng)的定位反應(yīng)是“真正的”解決方案，對(duì)接觸問題和產(chǎn)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(shí)調(diào)整。因此，總能量最小化的形式為補(bǔ)充的夾緊力優(yōu)化的第二個(gè)目標(biāo)函數(shù)，并給出：最小化 （10）其中代表機(jī)構(gòu)的彈性變形應(yīng)變能互補(bǔ)，代表由外部力量和力矩配合完成，是遵守對(duì)角矩陣的， 和是所有接觸力的載體。如圖3 加權(quán)系數(shù)計(jì)算確定的基礎(chǔ)內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯）2.2 摩擦和靜態(tài)平衡約束在（10）式優(yōu)化的目標(biāo)受到一定的限制和約束，他們中最重要的是在每個(gè)接觸處的靜摩擦力約束。庫侖摩擦力的法律規(guī)定（是靜態(tài)摩擦系數(shù)）,這方面的一個(gè)非線性約束和線性化版本可以使用，并且19有： （11）假設(shè)準(zhǔn)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）： (12)其中包括在法線和切線方向的力和力矩的機(jī)械加工力和工件重量。2.3界接觸力由于夾具工件接觸是單側(cè)面的，法線的接觸力只能被壓縮。這通過以下的的約束表（i=1，2,L+C） （13）它假設(shè)在工件上的法線力是確定的，此外，在一個(gè)法線的接觸壓力不能超過壓工件材料的屈服強(qiáng)度（）。這個(gè)約束可寫為： （i=1，2，,L+C） (14) 如果是在第i個(gè)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 (15)3模型算法求解式（15）多目標(biāo)優(yōu)化問題可以通過求解約束24。這種方法將確定的目標(biāo)作為首要職能之一，并將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)約束對(duì)。該補(bǔ)充（）的主要目的是處理功能，并由此得到夾緊力（）作為約束的加權(quán)范數(shù)最小化。對(duì)為主要目標(biāo)的選擇，確保選中一套獨(dú)特可行的夾緊力，因此，工件夾具系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)到一個(gè)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(quán)范數(shù)。 的約束轉(zhuǎn)換涉及到一個(gè)指定的加權(quán)范數(shù)小于或等于，其中是 的約束，假設(shè)最初所有夾緊力不明確，要確定一個(gè)合適的。在定位和夾緊點(diǎn)的接觸力的計(jì)算只考慮第一個(gè)目標(biāo)函數(shù)（即）。雖然有這樣的接觸力，并不一定產(chǎn)生最低的夾緊力，這是一個(gè)“真正的”可行的解決彈性力學(xué)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(quán)系數(shù)，通過計(jì)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: 最小化 （16）由： (11)(14) 得。類似的算法尋找一個(gè)方程根的二分法來確定最低的上的約束, 通過盡可能降低上限，由此產(chǎn)生的最小夾緊力的加權(quán)范數(shù)。 迭代次數(shù)K，終止搜索取決于所需的預(yù)測精度和，有參考文獻(xiàn)15： （17）其中表示上限的功能，完整的算法在如圖4中給出。 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(fù)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(diǎn)的不斷變化而變化。因此，相應(yīng)的夾緊力和最佳的加工負(fù)荷獲得將由圖4算法獲得，這大大增加了計(jì)算負(fù)擔(dān)，并要求為選擇的夾緊力提供標(biāo)準(zhǔn)， 將獲得滿意和適宜的整個(gè)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(gè)有限的數(shù)目（例如m）沿相應(yīng)的刀具路徑設(shè)置的產(chǎn)生m個(gè)最佳夾緊力，選擇記為， ， ,在每個(gè)采樣點(diǎn)，考慮以下四個(gè)最壞加工負(fù)荷向量： (18)、和表示在、和方向上的最大值，、和上的數(shù)字1，2，3分別代替對(duì)應(yīng)的和另外兩個(gè)正交切削分力，而且有：雖然4個(gè)最壞情況加工負(fù)荷向量不會(huì)在工件加工的同一時(shí)刻出現(xiàn)，但在每次常規(guī)的進(jìn)給速度中，刀具旋轉(zhuǎn)一次出現(xiàn)一次，負(fù)載向量引入的誤差可忽略。因此，在這項(xiàng)工作中，四個(gè)載體負(fù)載適用于同一位置，（但不是同時(shí)）對(duì)工件進(jìn)行的采樣 ，夾緊力的優(yōu)化算法圖4，對(duì)應(yīng)于每個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)算最佳的夾緊力。夾緊力的最佳形式有： (i=1,2,m) (j=x,y z,r) (19)其中是最佳夾緊力的四個(gè)情況下的加工負(fù)荷載體，(C=1，2，C)是每個(gè)相應(yīng)的夾具在第i個(gè)樣本點(diǎn)和第j負(fù)荷情況下力的大小。是計(jì)算每個(gè)負(fù)載點(diǎn)之后的結(jié)果，一套簡單的“最佳”夾緊力必須從所有的樣本點(diǎn)和裝載條件里發(fā)現(xiàn)，并在所有的最佳夾緊力中選擇。這是通過在所有負(fù)載情況和采樣點(diǎn)排序，并選擇夾緊點(diǎn)的最高值的最佳的夾緊力，見于式 （20）： （k=1，2，C） （20）只要這些具備，就得到一套優(yōu)化的夾緊力，驗(yàn)證這些力，以確保工件夾具系統(tǒng)的靜態(tài)平衡。否則，會(huì)出現(xiàn)更多采樣點(diǎn)和重復(fù)上述程序。在這種方式中，可為整個(gè)刀具路徑確定“最佳”夾緊力 ，圖5總結(jié)了剛才所描述的算法。請(qǐng)注意，雖然這種方法是保守的，它提供了一個(gè)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(píng)價(jià)夾緊力的算法對(duì)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(gè)工件夾具接觸處，使工件在夾具上移位和旋轉(zhuǎn)。隨后，準(zhǔn)靜態(tài)加工負(fù)荷應(yīng)用造成工件在夾具的移位。工件剛體運(yùn)動(dòng)的定義是由它在、和方向上的移位和自轉(zhuǎn)（見圖2），如前所述，工件剛體位移產(chǎn)生于在每個(gè)夾緊處的局部變形，假設(shè)為相對(duì)于工件的質(zhì)量中心的第i個(gè)位置矢量定位點(diǎn)，坐標(biāo)變換定理可以用來表達(dá)在工件的位移，以及工件自轉(zhuǎn)如下: (21)其中表示旋轉(zhuǎn)矩陣,描述當(dāng)?shù)卦诘趇幀相聯(lián)系的全球坐標(biāo)系和是一個(gè)旋轉(zhuǎn)矩陣確定工件相對(duì)于全球的坐標(biāo)系的定位坐標(biāo)系。假設(shè)夾具夾緊工件旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)很小，故也可近似為： （22） 方程（21）現(xiàn)在可以改寫為： （23）其中是經(jīng)方程（21）重新編排后變換得到的矩陣式，是夾緊和加工導(dǎo)致的工件剛體運(yùn)動(dòng)矢量。工件與夾具單方面接觸性質(zhì)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(diǎn)接觸力可能與的關(guān)系如下： （24）其中是在第i個(gè)接觸點(diǎn)由于夾緊和加工負(fù)荷造成的變形，意味著凈壓縮變形，而負(fù)數(shù)則代表拉伸變形; 是表示在本地坐標(biāo)系第i個(gè)接觸剛度矩陣，是單位向量. 在這項(xiàng)研究中假定液壓/氣動(dòng)夾具，根據(jù)對(duì)外加工負(fù)荷，故在法線方向的夾緊力的強(qiáng)度保持不變，因此，必須對(duì)方程（24）的夾緊點(diǎn)進(jìn)行修改為： （25）其中是在第i個(gè)夾緊點(diǎn)的夾緊力，讓表示一個(gè)對(duì)外加工力量和載體的61矢量。并結(jié)合方程（23）（25）與靜態(tài)平衡方程，得到下面的方程組： （26）其中，其中表示相乘。由于夾緊和加工工件剛體移動(dòng)，q可通過求解式（26）得到。工件的定位誤差向量， （見圖6），現(xiàn)在可以計(jì)算如下： （27） 其中是考慮工件中心加工點(diǎn)的位置向量，且 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(duì)兩例工件精度的影響例如：1適用于工件單點(diǎn)力。2應(yīng)用于工件負(fù)載準(zhǔn)靜態(tài)銑削序列 如左圖7 工件夾具配置中使用的模擬研究 工件夾具定位聯(lián)系; 、和全球坐標(biāo)系。 3-2-1夾具圖7所示，是用來定位并控制7075 - T6鋁合金（127毫米127毫米38.1毫米）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(duì)系數(shù)為0.25。使用伊利諾伊大學(xué)開發(fā)EMSIM程序參考文獻(xiàn)26 對(duì)加工瞬時(shí)銑削力條件進(jìn)行了計(jì)算，如表2給出例（1），應(yīng)用工件在點(diǎn)（109.2毫米，25.4毫米，34.3毫米）瞬時(shí)加工力，圖4中表3和表4列出了初級(jí)夾緊力和最佳夾緊力的算法 。該算法如圖5所示 ，一個(gè)25.4毫米銑槽使用EMSIM進(jìn)行了數(shù)值模擬，以減少起步（0.0毫米，25.4毫米，34.3毫米）和結(jié)束時(shí)（127.0毫米，25.4毫米，34.3毫米）四種情況下加工負(fù)荷載體，（見圖8）。模擬計(jì)算銑削力數(shù)據(jù)在表5中給出。圖8最終銑削過程模擬例如2。表6中5個(gè)坐標(biāo)列出了為模擬抽樣調(diào)查點(diǎn)。最佳夾緊力是用前面討論過的排序算法計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)和負(fù)載載體最后的夾緊力和負(fù)載。7結(jié)果與討論例如算法1的繪制最佳夾緊力收斂圖9，圖9對(duì)于固定夾緊裝置在圖示例假設(shè)（見圖7），由此得到的夾緊力加權(quán)范數(shù)有如下形式：.結(jié)果表明，最佳夾緊力所述加工條件下有比初步夾緊力強(qiáng)度低得多的加權(quán)范數(shù)，最初的夾緊力是通過減少工件的夾具系統(tǒng)補(bǔ)充能量算法獲得。由于夾緊力和負(fù)載造成的工件的定位誤差，如表7。結(jié)果表明工件旋轉(zhuǎn)小，加工點(diǎn)減少錯(cuò)誤從13.1到14.6不等。在這種情況下，所有加工條件改善不是很大，因?yàn)閺淖畛跬ㄟ^互補(bǔ)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(gè)序列應(yīng)用于銑削負(fù)載到工件，他應(yīng)用于工件銑削負(fù)載一個(gè)序列。最佳的夾緊力，對(duì)應(yīng)列表6每個(gè)樣本點(diǎn)，隨著最后的最佳夾緊力，在每個(gè)采樣點(diǎn)的加權(quán)范數(shù)和最優(yōu)的初始夾緊力繪圖10，在每個(gè)采樣點(diǎn)的加權(quán)范數(shù)的，和繪制。結(jié)果表明，由于每個(gè)組成部分是各相應(yīng)的最大夾緊力，它具有最高的加權(quán)范數(shù)。如圖10所示，如果在每個(gè)夾緊點(diǎn)最大組成部分是用于確定初步夾緊力，則夾緊力需相應(yīng)設(shè)置，有比相當(dāng)大的加權(quán)范數(shù)。故是一個(gè)完整的刀具路徑改進(jìn)方案。上述模擬結(jié)果表明，該方法可用于優(yōu)化夾緊力相對(duì)于初始夾緊力的強(qiáng)度，這種做法將減少所造成的夾緊力的加權(quán)范數(shù)，因此將提高工件的定位精度。圖108結(jié)論該文件提出了關(guān)于確定多鉗夾具，工件受準(zhǔn)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(xué)的夾具與工件系統(tǒng)模型，并尋求盡量減少應(yīng)用到所造成的工件夾緊力的加權(quán)范數(shù)，得出工件的定位誤差。該整體模型，制定一個(gè)雙目標(biāo)約束優(yōu)化問題，使用-約束的方法解決。該算法通過兩個(gè)模擬表明，涉及3-2-1型，二夾銑夾具的例子。今后的工作將解決在動(dòng)態(tài)負(fù)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(yīng)在確定工件夾具系統(tǒng)的響應(yīng)特性具有重要作用。9參考資料：1、J. 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DeMeter. 對(duì)工件準(zhǔn)靜態(tài)分析功能位移在加工夾具的應(yīng)用程序，制造科學(xué)雜志與工程： 325331頁, 1996。南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第1頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工10粗車HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式車床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車工件上端面至110.2mm，鉆中心孔。YG6車刀76531.22216.22粗車外圓至106mm，游標(biāo)卡尺0-250/0.02、百分表 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第2頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工20粗車HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式車床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車下端面至106.4mm。YG6車刀76531.22222.62粗車外圓至101.8mm。游標(biāo)卡尺0-250/0.02、76531.22223.43粗車工件下端95mm至94.2mm，百分表76531.22226.2 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第3頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工20粗車HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)搖臂鉆床Z30251夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆30孔至28mm莫氏錐柄麻花鉆2831537.82.00.1511.27游標(biāo)卡尺0-250/0.02、百分表 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第4頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工50精車HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式車床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1精車下端面至106.2mm。YG6車刀24075.360.11.512.0722精車外圓至101.6mm。游標(biāo)卡尺0-250/0.02、24075.360.11.512.0723精車工件下端95mm車至95H7mm，百分表24075.360.11.512.072 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第5頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工60精車HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式車床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1精車工件上端面至106mm，鉆中心孔。YG6車刀24075.360.11.512.0722精車外圓至104.89和105.08mm，游標(biāo)卡尺0-250/0.02、24075.360.11.512.072百分表 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第6頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工70精車HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式車床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1精車3mm環(huán)形槽至圖紙尺寸。YG6車刀24075.360.11.512.0722精車4.76mm環(huán)形槽至圖紙尺寸游標(biāo)卡尺0-250/0.02、24075.360.11.512.072百分表 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第7頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工80精鏜HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑鏜床T681夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1精鏜30孔至圖紙尺寸，YG6圓形鏜刀、游標(biāo)深度尺、百分表, 36075.360.11.512.0722割31槽游標(biāo)卡尺0-500/0.02、專用夾具 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第8頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工80精鏜HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑鏜床T681夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1精鏜30孔至圖紙尺寸，YG6圓形鏜刀、游標(biāo)深度尺、百分表, 36075.360.11.513.622割31槽游標(biāo)卡尺0-500/0.02、專用夾具36075.360.11.513.62 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第9頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工90銑HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式銑床X52K1夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1銑活塞3mm半圓環(huán)槽D3銑刀、游標(biāo)深度尺、百分表, 12075.360.11.512.072游標(biāo)卡尺0-500/0.02、專用夾具 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第10頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工100鉆HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)搖臂鉆床Z30251夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆直油孔8-3.5莫氏錐柄麻花鉆3.5 50031.20.61.3510.16游標(biāo)卡尺0-500/0.02、專用夾具 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱 6135活塞共11頁第11頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工110鉆HT250毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)QT70-210811411設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)搖臂鉆床Z30251夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆斜油孔1.5莫氏錐柄麻花鉆1.5 50031.20.61.3510.16游標(biāo)卡尺0-500/0.02、專用夾具 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 期南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱活塞 共2頁第1頁材 料 牌 號(hào)毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)零件毛重（Kg）零件凈重（Kg）材料消耗定額每臺(tái)產(chǎn)品零件數(shù)每批數(shù)量QT70-2鑄造1081141工序安裝工步 工 序 內(nèi) 容設(shè) 備工藝裝備名稱及編號(hào) 工 時(shí)（分）名稱及型號(hào) 編號(hào)夾具切削工具量具、輔具 準(zhǔn)終基本工時(shí)鑄造時(shí)效處理10粗車粗車工件上端面至110.2mm及外圓CA6140三爪卡盤YG6車刀、游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm至106，20粗車粗車下端面至106.4mm及外圓至101.8CA6140三爪卡盤YG6車刀、游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm粗車工件下端95mm至94.2mm，30鉆鉆30孔至28mmZ3025專用夾具氏錐柄麻花鉆28游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm40熱處理人工時(shí)效處理。50精車精車下端面及95止口至圖紙尺寸。CA6140三爪卡盤YG6車刀、切槽刀游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm60精車精車上端面和外圓至圖紙尺寸。CA6140三爪卡盤YG6車刀、切槽刀游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm70精車車3mm環(huán)形槽及4.755mm環(huán)形槽至圖紙尺寸。CA6140三爪卡盤YG6車刀、切槽刀游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm 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）南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱活塞共2頁第2頁材 料 牌 號(hào)毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)零件毛重（Kg）零件凈重（Kg）材料消耗定額每臺(tái)產(chǎn)品零件數(shù)每批數(shù)量QT70-2鑄造1081141工序安裝工步 工 序 內(nèi) 容設(shè) 備工藝裝備名稱及編號(hào) 工 時(shí)（分）名稱及型號(hào) 編號(hào)夾具切削工具量具、輔具 準(zhǔn)終基本工時(shí)80精鏜精鏜30孔至圖紙尺寸，割31槽T68專用夾具鏜刀，割槽刀。游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm90銑銑活塞3mm半圓環(huán)槽X52K專用夾具D80銑刀游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm100鉆鉆直油孔8-3.5Z3025專用夾具氏錐柄麻花鉆3.5游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm110鉆鉆斜油孔1.5Z3025專用夾具氏錐柄麻花鉆1.5游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm120磨靠模橢圓裙部至圖紙尺寸。M2110專用靠模白玉鋼砂輪游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm130檢驗(yàn)檢驗(yàn)車削尺寸和形位公差。140入庫合格產(chǎn)品涂防銹油入庫。 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）南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6135G活塞工藝夾具設(shè)計(jì) 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目： 6135G活塞工藝夾具設(shè)計(jì)姓 名： 胥航遠(yuǎn)專業(yè)名稱： 機(jī)械制造與自動(dòng)化指導(dǎo)老師： 馬敏莉完成時(shí)間： 2012年5月目錄前言.目錄二、 零件的分析 （一）零件的作用（二）零件的工藝分析三、確定毛坯圖.四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）定位基準(zhǔn)的選擇 （二）制訂工藝路線（三）選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 （四）加工工序設(shè)計(jì)五、填寫機(jī)械加工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡六、夾具設(shè)計(jì)七、參考文獻(xiàn)引言本次設(shè)計(jì)是為畢業(yè)答辯而準(zhǔn)備的。大學(xué)課程已全部結(jié)束，此次設(shè)計(jì)要把大學(xué)期間學(xué)的東西綜合運(yùn)用，使我們學(xué)的東西融會(huì)貫通，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)獨(dú)立地分析和解決工藝問題。本次設(shè)計(jì)是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的一個(gè)重要零件活塞。內(nèi)容涉及到零件分析、確定毛坯、擬訂工藝、工序設(shè)計(jì)以及兩套夾具設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)把我們大學(xué)期間學(xué)的大部分內(nèi)容都用上了，還用到了其它有關(guān)手冊(cè)和圖表。這次設(shè)計(jì)是在學(xué)校的最后一次設(shè)計(jì)，它是一次很好的鍛煉機(jī)會(huì)，為我們未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中有許多不足之處，希望各位老師多加指教。1.零件的分析1.1零件的作用 在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)，活塞在一部分工作循環(huán)壓縮氣體，而在另一部分工作循環(huán)，汽缸內(nèi)的混合氣體燃燒膨脹，活塞承受高溫氣體的壓力，并把壓力通過活塞銷、連桿傳給曲軸?？梢娀钊窃诟邷馗邏合伦鏖L時(shí)間變負(fù)荷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞的結(jié)構(gòu)就要適應(yīng)這樣的工作條件。1.2零件的工藝分析機(jī)械加工工藝是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。1.2.1工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件合理的工藝規(guī)程是在總結(jié)廣大工人和技術(shù)人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)工藝?yán)碚摵捅匾墓に囋囼?yàn)而制訂的，它體現(xiàn)了一個(gè)企業(yè)或部門群眾的智慧。按照工藝規(guī)程組織生產(chǎn)，可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。因此，生產(chǎn)中一般應(yīng)嚴(yán)格地執(zhí)行既定的工藝規(guī)程。實(shí)踐證明，不按照科學(xué)的工藝進(jìn)行生產(chǎn)，往往會(huì)引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重下降，生產(chǎn)效率的顯著降低，甚至使生產(chǎn)陷入混亂狀態(tài)。但是，工藝規(guī)程也不應(yīng)是固定不變的，工藝人員應(yīng)不斷總結(jié)工人的革新創(chuàng)造，及時(shí)地吸取國內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)，對(duì)現(xiàn)行工藝不斷地予以改進(jìn)和完善，以便更好地指導(dǎo)生產(chǎn)。1.2.2工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)在生產(chǎn)管理中，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料及毛坯的供應(yīng)、通用工藝裝備的準(zhǔn)備、機(jī)械負(fù)荷的調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造、作業(yè)計(jì)劃的編排、勞動(dòng)力的組織以及生產(chǎn)成本的核算等，都要以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)。1.2.3工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車間的基本資料在新建或擴(kuò)建工廠或車間時(shí)，只有依據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)才能正確地確定生產(chǎn)所需的機(jī)床和其他設(shè)備的種類、規(guī)格和數(shù)量、車間的面積、機(jī)床的布置、生產(chǎn)工人的工種、技術(shù)等級(jí)及數(shù)量以及輔助部門的安排等。外形尺寸為108114，材料為灰鑄鐵，主要加工面銷軸孔及活塞外圓，在選擇刀具上及工件裝夾上需要特殊要求。其它加工部分還包括各端面及內(nèi)孔等。工件的尺寸公差及主要技術(shù)指標(biāo)為：1 銷孔圓度和圓柱度均不大于0.0152 銷孔軸線對(duì)止口端面平行度不大于100：0.043 銷孔軸線與止口內(nèi)圈中心線對(duì)稱度不大于0.204 銷孔表面允許有深度不大于0.08的正常退刀痕跡活塞主要技術(shù)條件分析：銷孔尺寸公差I(lǐng)T6級(jí)以上。當(dāng)銷孔直徑小于50mm時(shí)銷孔圓度誤差不大于0.0015mm，圓柱度誤差不大于0.003mm。銷孔內(nèi)圓表面粗糙度Ra0.2m?；钊N孔軸心線到頂面的距離定為560.08mm。銷孔軸心線對(duì)裙部軸心線的垂直度在100mm長度上公差為0.35mm。銷孔軸心線在裙部軸心線的對(duì)稱度為0.2mm。2確定毛坯、畫毛坯-零件合圖 零件的材料為QT70-2。根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。通過計(jì)算，該零件質(zhì)量約為30Kg。毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。又由于活塞零件的內(nèi)腔需鑄出，故還應(yīng)放型芯。此外，為消除殘余應(yīng)力鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。 參考文獻(xiàn)【1】表2.2-5（P41），確定加工余量等級(jí)為灰鑄鐵CT8-10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故取CT為10級(jí)，MA為G級(jí)。 參考文獻(xiàn)【表】2.2-4（P40）用查表法確定各表面的總余量如表所示：加工表面基本尺寸（mm）加工余量等級(jí)加工余量數(shù)值說明外圓101.6G6雙側(cè)加工底面106G8雙側(cè)加工30孔右端面30G15雙側(cè)加工查表2.2-1（P38）鑄件主要尺寸的公差：零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT101.651082.210681182.230150制訂工藝路線。定位基準(zhǔn)的選擇一般原則 1）、選最大尺寸的表面為安裝面，選最長距離的表面為導(dǎo)向面，選最小尺寸的表面為支承面。2）、首先考慮保證空間位置精度，再考慮保證尺寸精度。3）、應(yīng)盡量選擇零件的主要表面為定位基準(zhǔn)。4）、定位基準(zhǔn)應(yīng)有利于夾緊，在加工過程中穩(wěn)定可靠。下面根據(jù)以上一般原則分別進(jìn)行粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇。粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)是時(shí)，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面見的位置符合圖紙要求，并特別注意要盡快獲得精基準(zhǔn)面。具體選擇時(shí)應(yīng)注意考慮下列原則：應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證不加工表面和加工表面之間的相對(duì)位置要求。對(duì)于具有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)的選擇選擇，應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量，以保證：各加工表面都有足夠的加工余量；對(duì)于某些重要的表面，盡量使其加工余量均勻，對(duì)導(dǎo)軌面則要求加工余量盡可能小一些，以便能獲得硬度和耐磨性更好的表面；作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整，沒有澆口、冒口或飛邊等其他表面缺陷，以便使工件定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)表面只能使用一次。因?yàn)殍T件毛坯面粗糙且精度低，定位精度不高，若重復(fù)使用，在兩次裝夾中會(huì)使加工表面產(chǎn)生較大的位置誤差。對(duì)于一些相互位置精度要求高的表面，常常會(huì)造成超差而使零件報(bào)廢。因?yàn)榭紤]到以下幾點(diǎn)要求，第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；第二，裝入活塞內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件（軸等）與孔內(nèi)壁有足夠的間隙；第三，此外還應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面做定位基準(zhǔn)，所以對(duì)于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。首先，先以外圓為粗基準(zhǔn)，加工兩端面，粗車外圓臺(tái)階面。3精基準(zhǔn)的選擇3.1選擇精基準(zhǔn)的目的是使裝夾方便、正確、可靠，以保證加工精度。為此一般遵循如下原則：基準(zhǔn)重合原則。應(yīng)盡量選擇零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)做胃鏡基準(zhǔn)，即為基準(zhǔn)重合原則。基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在加工位置精度較高的某些表面時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)。這樣可以保證加工表面的相互位置精度?；榛鶞?zhǔn)原則。當(dāng)對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求較高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面相互作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工。這樣進(jìn)行反復(fù)加工，可不斷提高定位基準(zhǔn)的精度，工件也可以達(dá)到很高的加工要求。自為基準(zhǔn)原則。對(duì)于工件上的重要表面要求余量小且均勻的精加工，應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，但該表面與其他表面的位置精度由前道工序保證。粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇活塞零件的重要孔即95的毛坯孔與活塞內(nèi)壁作粗基準(zhǔn)：第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；第二，裝入活塞內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件（如齒輪，軸套等）與活塞內(nèi)壁應(yīng)有足夠的間隙，此外還應(yīng)能夠保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。精基準(zhǔn)的選擇：活塞的外圓和95孔既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用他們作精基準(zhǔn)，能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則，實(shí)現(xiàn)活塞零件的典型定位方式，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則 。此外95端面面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單可靠，操作方便。3.2制訂工藝路線工藝路線： 鑄造時(shí)效處理10粗車粗車工件上端面至110.2mm及外圓至106，20粗車粗車下端面至106.4mm及外圓至101.8粗車工件下端95mm至94.2mm，30鉆鉆30孔至28mm40熱處理人工時(shí)效處理。50精車精車下端面及95止口至圖紙尺寸。60精車精車上端面和外圓至圖紙尺寸。70精車車3mm環(huán)形槽及4.755mm環(huán)形槽至圖紙尺寸。80精鏜精鏜30孔至圖紙尺寸，割31槽90銑銑活塞3mm半圓環(huán)槽100鉆鉆直油孔8-3.5110鉆鉆斜油孔1.5120磨靠模橢圓裙部至圖紙尺寸。130檢驗(yàn)檢驗(yàn)車削尺寸和形位公差。140入庫合格產(chǎn)品涂防銹油入庫。4選擇加工設(shè)備及刀、量、夾具由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主、輔以少量專用機(jī)床和組合機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主。輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。10、粗車工件上端面至110.2mm及外圓至106?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用臥式車床CA6140，參考文獻(xiàn)1表4.2-7（P143）。選用YG6車刀，游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm 20. 粗車下端面至106.4mm及外圓至101.8，粗車工件下端95mm至94.2mm?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用臥式車床CA6140，參考文獻(xiàn)1表4.2-7（P143）。選用YG6車刀，游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm 30. 鉆30孔至28mm考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，參考文獻(xiàn)1表4.2-7（P143）選搖臂鉆床Z3025、莫氏錐柄麻花鉆28，游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm 。50、精車下端面及95止口至圖紙尺寸?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用臥式車床CA6140，參考文獻(xiàn)1表4.2-7（P143）。選用YG6車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm 60、精車上端面和外圓至圖紙尺寸?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用臥式車床CA6140，參考文獻(xiàn)1表4.2-7（P143）。選用YG6車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm 。70、車3mm環(huán)形槽及4.755mm環(huán)形槽至圖紙尺寸?？紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用臥式車床CA6140，參考文獻(xiàn)1表4.2-7（P143）。選用YG6車刀，切槽刀，游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm 。80、精鏜30孔至圖紙尺寸，割31槽考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用銑鏜床T68，參考文獻(xiàn)1表4.2-7（P143）。鏜刀，割槽刀，游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm ，專用夾具。90、銑活塞3mm半圓環(huán)槽。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用銑床X52K，參考文獻(xiàn)1表4.2-7（P143）。D80銑刀，游標(biāo)卡尺0-250/0.02mm ，專用夾具。100、鉆直油孔8-3.5。搖臂鉆床Z37、莫式椎柄麻花鉆3.5、游標(biāo)卡尺0-125/0.02、專用夾具。110、鉆斜油孔1.5。搖臂鉆床Z37、莫式椎柄麻花鉆1.5、游標(biāo)卡尺0-125/0.02、專用夾具。（四）加工工序設(shè)計(jì)工序10，粗車工件上端面至110.2mm及外圓至106。查文獻(xiàn)1表2.3-21 P74端面加工余量得總加工余量為4mm。設(shè)計(jì)尺寸（即一面零件尺寸加上另一面余量）X1=110則粗銑底面的工序尺寸為110.2mm。查文獻(xiàn)3表2-2得粗加工公差等級(jí)IT11-114.取IT=11，其公差T=0.29.所以X2=110.20.145,參考文獻(xiàn)1表4.2-38（P162）。CA6140主電機(jī)功率為7.5KW。參考文獻(xiàn)4 表10-123（P859）取粗車的每齒進(jìn)給量fz=0.2mm/z。粗車走刀一次。粗車ap=6mm.參考文獻(xiàn)1 表4.2-39,取粗車的主軸轉(zhuǎn)速為150r/min,故相應(yīng)的切削速度為：校核機(jī)床功率（一般只校核粗加工工序）：切削功率Pm=167.910-5ap0.9fz0.74aeznkpm取Z=8 N=150/60=2.5r/s ae=135mm ap=6mm fz=0.2mm/z Kpm=1Pm=167.9*10又由文獻(xiàn)1表4.2-38得機(jī)床功率為7.5KW，若取效率為0.85則7.5*0.85=6.3756.4KW故重新選擇主軸轉(zhuǎn)速118r/min.則n=118/60=2m/sV粗=Dn/1000=3.14*80*118/1000=74.1m/minPm=167.9*100.31KW，故機(jī)床功率足夠。5.工時(shí)L=290/2=145 l2=3 l3=3 n=80r/min=1.3r/sT=l+l2+l3/nf=145+3+3/1.3*0.4=290s二、精鏜孔時(shí)因余量為0.35mm故ap=0.35mm查文獻(xiàn)2表2.4-180取v=1.2m/s=72m/min,取f=0.12mm/rN=1000v/D=1000*72/3.14*90=208.5r/min取n=200r/min=3.3r/s工時(shí)：n=1.3r/s f=0.12mm/rt=145+3+3/3.3*0.12=381s工序30、鉆8-3.5孔。查文獻(xiàn)5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/minN=1000v/D=1000*19.8/3.14*8=700r/min查文獻(xiàn)1表4.2-12得實(shí)際轉(zhuǎn)速為710 r/min則實(shí)際切削速度為V=Dn/1000=3.14*710*8/1000=20m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*f Km=9.81*42.7*8*0.75*1=2827NM=9.81*0.021*=9.81*0.021*8*8*0.75=12.52N.m他們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力33354N和最大扭轉(zhuǎn)力矩1177.2N故機(jī)床的剛度足夠。1.基本時(shí)間Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=710 f=0.7 l=12 l2=14 l2=2 d=8 l1=5/2*tg118/2+1.5=3Tj=12+3+2/0.7*710=0.022 Tj總=0.022*2=0.044 K=17.4%查文獻(xiàn)5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/minN=1000v/D=1000*19.8/3.14*17.3=700r/min查文獻(xiàn)1表4.2-12得實(shí)際轉(zhuǎn)速為710 r/min則實(shí)際切削速度為V=Dn/1000=3.14*710*17.3/1000=20m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*17.3*0.75*1=2827NM=9.81*0.021*=9.81*0.021*17.3*17.3*0.75=12.52N.m他們均小于機(jī)床的最大進(jìn)給力33354N和最大扭轉(zhuǎn)力矩1177.2N故機(jī)床的剛度足夠。2.輔助時(shí)間操作內(nèi)容每次時(shí)間次數(shù)時(shí)間主軸變速0.02510.025變速進(jìn)給量0.02560.15移動(dòng)搖臂0.01560.09升降鉆桿0.01560.09裝卸套筒刀具0.0620.12卡尺測量0.110.1塞規(guī)測量0.2510.25開停車0.01520.03主軸運(yùn)轉(zhuǎn)0.0220.04清屑0.0410.04Tf=0.8253.作業(yè)時(shí)間TB=Tj+Tf=0.044+0.825=0.8694.布置工作地時(shí)間Tfw查文獻(xiàn)1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*K=0.869*17.4%=0.145.休息與生理時(shí)間TxTx=TB*K=0.146.準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間取部分時(shí)間為中等件33 移動(dòng)床鞍1min 保證定位0.3 使用夾具10 試刀7由題目知生產(chǎn)量為4000件則Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.單件時(shí)間Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=0.869+0.14*2=1.1498.單件計(jì)算時(shí)間TcTc=Td+Te/n=1.149+0.013=1.1625、填寫機(jī)械加工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡6、夾具設(shè)計(jì)6.1鉆夾具本次設(shè)計(jì)的夾具為第30道工序鉆28的孔。該夾具適用于搖臂鉆床。6.1.1確定設(shè)計(jì)方案6.1.2定位與夾緊本工序所加工的孔是垂直于95的孔，按照基準(zhǔn)重合原則，以95孔和端面定位，若工件以95端面放在支撐板上定位，夾緊較穩(wěn)定。夾具以鉆模板面和孔定位，用螺栓夾緊。工件以95的孔和端面在夾具上定位，限制了5個(gè)自由度，另一個(gè)個(gè)自由度也必須限制。方案：95的孔和端面在夾具上定位，限制了5個(gè)自由度，再以V型塊定位，限制一個(gè)自由度，在鉆模板留一個(gè)通孔，采用壓板螺栓夾緊，這種方案定位可靠，加緊也較方便，為了不影響鉆孔，能快速、準(zhǔn)確的確定刀具和夾具的相對(duì)位置，鉆夾具上設(shè)有引導(dǎo)刀具的部件鉆套，因?yàn)闆]有很多工序，所以用固定鉆套，鉆套與工件之間有排屑空間。鉆模類型選擇根據(jù)工件的尺寸、形狀、重量加工要求和對(duì)比確定為固定鉆模，該鉆模加工的孔的直徑為28，加工精度要求不是很高，所以適用于本套工序。計(jì)算夾緊力并確定螺桿直徑。因?yàn)閵A具的夾緊力與切削方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力F之間的關(guān)系為F夾=KF，取K=2由前面的計(jì)算可知F=1256N，所以F夾=12562=2412N參考文獻(xiàn)【5】表4-97，從強(qiáng)度考慮，因一個(gè)M12的螺栓能承受3924N 的許用夾緊力，所以用M12的螺栓完全能滿足強(qiáng)度要求，所以這里選用M12的螺栓。定位精度分析30的孔是在一次裝夾下完成加工的，它的位置精度由鉆模保證。精度要求也很高。與其有關(guān)的夾具尺寸如50的尺寸公差參考文獻(xiàn)【7】表1.4-24，取工件公差的1/4,即夾具尺寸公差為，鉆套與孔同軸度，中心尺寸由鉆模決定。定位心軸與孔的配合參考文獻(xiàn)【3】表2-7，選為最大配合間隙為（+0.01）（0.034）=0.044mm心軸相對(duì)于孔的最大位移量為0.022，它不應(yīng)該超過工件公差的1/3，即1/3。襯套與夾具體模板的配合為H7/g6,鉆孔時(shí)，刀具與導(dǎo)套內(nèi)孔的配合為F8/h6,此外，夾具上還應(yīng)標(biāo)注一下技術(shù)要求：鉆套軸線與定位面的垂直度為0.1，定位面的平面度為0.05mm,定位面與夾具安裝面的垂直度為0.008mm。夾具定位孔與臥軸轉(zhuǎn)臺(tái)定位銷的配合為95 H7/g6，夾具定位銷與臥軸轉(zhuǎn)臺(tái)檔的配合、操作說明工件在安裝在底座芯軸上，裝上壓板，擰緊壓緊螺栓，找正，然后擰緊夾緊螺栓,以鉆套定位，先鉆孔28。工件在夾具體上的精度分析影響加工精度的因素用夾具夾裝工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有定位誤差D，對(duì)刀誤差T，夾具在機(jī)床上的安裝誤差A(yù)和夾具誤差T。機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其他因素統(tǒng)稱為加工方法誤差G。上述各項(xiàng)誤差均為導(dǎo)致刀具相對(duì)于工件的位置不夠準(zhǔn)確，從而形成總的加工誤差。6.2銑夾具本銑頂面至尺寸500.5m、B基準(zhǔn)面至尺寸531mm。1）定位與夾緊本工序所加工的是上平面，以底面為基準(zhǔn)來加工上平面。夾具以夾具體安裝面在立式銑工作平臺(tái)上找正后，用螺栓夾緊。工件底面在夾具上定位，限制了3個(gè)自由度，銑削平面3個(gè)自由度，既可滿足加工要求。6.2.1導(dǎo)向方案為能快速、準(zhǔn)確的確定刀具和夾具的相對(duì)位置，銑夾具上設(shè)有引導(dǎo)刀具的部件對(duì)刀塊，方便刀具對(duì)刀找正。6.2.2計(jì)算夾緊力并確定螺桿直徑。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)銑削切削力，選用M10的螺栓。6.2.3定位精度分析上平面的加工，它的位置精度由機(jī)床保證。與其有關(guān)的夾具尺寸如106的尺寸公差參考文獻(xiàn)【7】表1.4-24，取工件公差的1/4,即夾具尺寸公差為。定位心軸與孔的配合參考文獻(xiàn)【3】表2-7，選為最大配合間隙為（+0.01）（0.034）=0.044mm心軸相對(duì)于孔的最大位移量為0.022，它不應(yīng)該超過工件公差的1/3，即1/3。襯套與夾具體模板的配合為H7/g6,鉆孔時(shí)，刀具與導(dǎo)套內(nèi)孔的配合為F8/h6,此外，夾具上還應(yīng)標(biāo)注一下技術(shù)要求：6.2.4操作說明將夾具起吊安放在工作平臺(tái)上，找正螺栓夾緊后，起吊工件，找正工件后，擰緊螺栓壓緊即可銑削各平面。6.2.5工件在夾具體上的精度分析影響加工精度的因素用夾具夾裝工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有定位誤差D，對(duì)刀誤差T，夾具在機(jī)床上的安裝誤差A(yù)和夾具誤差T。機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其他因素統(tǒng)稱為加工方法誤差G。上述各項(xiàng)誤差均為導(dǎo)致刀具相對(duì)于工件的位置不夠準(zhǔn)確，從而形成總的加工誤差。所以在成批加工工工件錢，必須試制加工工件，在檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行批量加工，而且加工后也要不定時(shí)的抽檢，防止因夾具問題出現(xiàn)報(bào)廢件。嚴(yán)士健. 測試與概率. 第1版. 北京:北京師范大學(xué)出版社, 19947、參考文獻(xiàn)1 李益民 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社2 李洪主機(jī)械加工工藝手冊(cè) 北京 北京出版社，19903 桂定一丶徐茂功 公差配合與技術(shù)測量 機(jī)械工業(yè)出版社 4金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)修訂組. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè). 上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,19795艾興 肖詩剛切削用量手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社，198328