K534-插入耳環(huán)工藝及鉆φ5孔夾具設(shè)計(jì)

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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以內(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)自兩方面的審查，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。基于膠8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?？偨Y(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，以滿足產(chǎn)品的變化和客戶的需求。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。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)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共 17 頁(yè)第 1 頁(yè)材料牌號(hào)45毛坯種類鑄 件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工步號(hào)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05粗銑二邊表面D、EXA5032高速鋼鑲齒銑刀10粗銑C面X6132高速鋼鑲齒銑刀15粗車(chē)外圓35CA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀20粗車(chē)外圓27（工步1）、倒角C1（工步2）及車(chē)退刀槽24CA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀25進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)描 圖30鉆32的孔Z3025高速鋼錐柄麻花鉆35擴(kuò)32的孔Z3025高速鋼錐柄麻花鉆描 校40半精車(chē)外圓35CA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀45精車(chē)35CA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀底 圖50車(chē)錐面，倒角C2CA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)裝訂號(hào)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 片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共 17 頁(yè)第 2 頁(yè)材料牌號(hào)45毛坯種類鑄 件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工步號(hào)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55攻螺紋M271.5-6hCA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀60鉆5的銷(xiāo)孔Z3025高速鋼錐柄麻花鉆65粗銑鍵槽X6132高速鋼鑲齒銑刀70精銑鍵槽X6132高速鋼鑲齒銑刀75銑A面X6132高速鋼鑲齒銑刀描 圖描 校底 圖設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)裝訂號(hào)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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第3頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)05銑表面45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15079411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)銑床XA50321夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01銑毛坯表面D刀具：高速鋼鐮齒套式端銑刀 量具：游標(biāo)卡尺6023.551.12511.25202銑毛坯表面E刀具：高速鋼鐮齒套式端銑刀 量具：游標(biāo)卡尺6023.551.12511.252 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第4頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)10銑表面C45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15079411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)銑床X61321夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01銑毛坯表面C刀具：高速鋼鐮齒套式端銑刀 量具：游標(biāo)卡尺6023.551.12210.140.9 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第5頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)15粗車(chē)外圓45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15077441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)車(chē)床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01粗車(chē)外圓35刀具：YT15 硬質(zhì)合金45偏頭外圓車(chē)刀量具：游標(biāo)卡尺71078.10.4410.341.1 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第6頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)20車(chē)工件45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15077441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)車(chē)床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01粗車(chē)27的外圓刀具：YT15 硬質(zhì)合金45偏頭外圓車(chē)刀量具：游標(biāo)卡尺71078.10.4410.16102倒角C1刀具：YT15 硬質(zhì)合金45偏頭外圓車(chē)刀71078.10.4110.1103車(chē)退刀槽24刀具：YT15 硬質(zhì)合金45偏頭外圓車(chē)刀71078.10.4310.21 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第7頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)25進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)1夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì) 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第8頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)加工車(chē)間30鉆32的孔45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15079411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)鉆床Z30251夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01鉆32的孔刀具：高速鋼錐柄麻花鉆量具：塞規(guī)12511.780.53612.32 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第9頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)加工車(chē)間35擴(kuò)32的孔45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15079411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)鉆床Z30251夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01把30的孔擴(kuò)成32的孔刀具：高速鋼錐柄麻花鉆量具：塞規(guī)12511.780.53610.852 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第10頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)加工車(chē)間40半精車(chē)外圓3545鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15079411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)車(chē)床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01半精車(chē)35刀具：YT15 硬質(zhì)合金45偏頭外圓車(chē)刀量具：游標(biāo)卡尺1400153.90.11.510.670.6 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第11頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)加工車(chē)間45精車(chē)外圓3545鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15079411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)車(chē)床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01精車(chē)外圓35刀具：YT15 硬質(zhì)合金45偏頭外圓車(chē)刀量具：游標(biāo)卡尺1400153.90.080.510.842 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第12頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)加工車(chē)間50車(chē)工件45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)模鍛15079411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)車(chē)床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01車(chē)錐面刀具：YT15 硬質(zhì)合金45偏頭外圓車(chē)刀量具：游標(biāo)卡尺4001380.1110.0750.1502車(chē)倒角C2刀具：YT15 硬質(zhì)合金45偏頭外圓車(chē)刀量具：游標(biāo)卡尺4001380.1110.11 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第13頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)加工車(chē)間55攻螺紋45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15079411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)車(chē)床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01攻螺紋M271.5-6h刀具：YT15 硬質(zhì)合金外螺紋車(chē)刀20016.960.081.512.582 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第14頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)加工車(chē)間60鉆5的銷(xiāo)孔45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床Z30251夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01鉆5的銷(xiāo)孔刀具：槍孔鉆量具：塞規(guī)8011.5310.552710.6132 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第15頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)加工車(chē)間65粗銑鍵槽45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15079411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)銑床X61321夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01粗銑鍵槽刀具：三面銑刀 量具：卡盤(pán)7518.60.8510.520.6 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第16頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)加工車(chē)間70精銑鍵槽45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X61321夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01精銑鍵槽刀具：三面銑刀量具：卡板7518.850.08110.030.6 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共17頁(yè)第17頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)加工車(chē)間75銑A面45鋼毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件15079411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)銑床X6132 1夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(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01銑A面刀具：高速鋼鐮齒套式端銑刀量具：游標(biāo)卡尺6023.551.12510.1480.5 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 片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共 17 頁(yè)第 1 頁(yè)材料牌號(hào)45毛坯種類鑄 件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工步號(hào)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05粗銑二邊表面D、EXA5032高速鋼鑲齒銑刀10粗銑C面X6132高速鋼鑲齒銑刀15粗車(chē)外圓35CA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀20粗車(chē)外圓27（工步1）、倒角C1（工步2）及車(chē)退刀槽24CA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀25進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)描 圖30鉆32的孔Z3025高速鋼錐柄麻花鉆35擴(kuò)32的孔Z3025高速鋼錐柄麻花鉆描 校40半精車(chē)外圓35CA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀45精車(chē)35CA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀底 圖50車(chē)錐面，倒角C2CA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)裝訂號(hào)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 片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱插入耳環(huán)共 17 頁(yè)第 2 頁(yè)材料牌號(hào)45毛坯種類鑄 件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工步號(hào)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55攻螺紋M271.5-6hCA6140硬質(zhì)合金YT15車(chē)刀60鉆5的銷(xiāo)孔Z3025高速鋼錐柄麻花鉆65粗銑鍵槽X6132高速鋼鑲齒銑刀70精銑鍵槽X6132高速鋼鑲齒銑刀75銑A面X6132高速鋼鑲齒銑刀描 圖描 校底 圖設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)裝訂號(hào)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)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)課 程 設(shè) 計(jì) 題 目 插入耳環(huán)工藝及夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師完成日期31目 錄第一章 零件分析1一、零件的功用分析1二、零件的工藝分析1第二章 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定1一、選擇毛坯種類并確定制造方法1二、基面的選擇1（一）粗基準(zhǔn)的選擇2（二）精基準(zhǔn)的選擇2三、選擇加工方法2（一）平面的加工2（二）孔的加工2（三）外圓與退刀槽、攻螺紋2（四）槽加工2四、制定工藝路線2五、確定加工余量及毛坯尺寸3（一） 確定加工余量3（二） 確定毛坯基本尺寸4（三） 確定毛坯尺寸公差4（四） 繪制毛坯簡(jiǎn)圖4六、工序設(shè)計(jì)5（一）選擇加工設(shè)備與工藝裝備5（二）確定工序尺寸6七、確定切削用量和基本時(shí)間6（一）工序05（粗銑兩邊面D、E）切削用量及基本時(shí)間的確定7（二） 工序15（粗車(chē)35外圓）切削用量及基本時(shí)間的確定8（三） 工序20、25（粗車(chē)27外圓、倒角C2、錐面及切退刀槽）切削用量及基本時(shí)間的確定10（四）工序35、40(鉆及擴(kuò)32mm孔) 切削用量及基本時(shí)間的確定12（五） 工序45（半精車(chē)35外圓）切削用量及基本時(shí)間的確定15（六） 工序50（精車(chē)35外圓）切削用量及基本時(shí)間的確定17（七） 工序60（車(chē)削螺紋）切削用量及基本時(shí)間的確定19（八）工序70（粗銑鍵槽）切削用量及基本時(shí)間的確定21（九）工序75（精銑鍵槽）切削用量及基本時(shí)間的確定23八 夾具設(shè)計(jì)24參考文獻(xiàn)25第一章 零件分析一、零件的功用分析題目所給的零件是插入耳環(huán)，其作用是用來(lái)固定晾衣架的上端，當(dāng)然插入耳環(huán)的作用還有很多，主要起固定功能。二、零件的工藝分析如圖1-1可以看出，標(biāo)有表面粗糙度符號(hào)的表面有平面、退刀槽、內(nèi)孔、鍵槽等。其中，表面粗糙度要求最低的是表面D、E，粗糙度為Ra50，粗糙度要求最高的是外圓35，表面粗糙度為Ra1.6。該外圓也是插入耳環(huán)的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。從工藝上看，鍵槽對(duì)35軸線的對(duì)稱度公差為0.1，孔32軸線對(duì)35軸線的垂直度公差為0.5/50，可以通過(guò)使用專用機(jī)床夾具來(lái)保證。35的公差等級(jí)為IT7級(jí)，表面粗糙度為Ra1.6，可以通過(guò)精車(chē)來(lái)保證。表面D、E精度要去不高可以通過(guò)粗銑來(lái)完成，32孔的內(nèi)孔粗糙度為Ra6.5可以通過(guò)鉆床，然后再擴(kuò)鉆，可達(dá)到精度。C面通過(guò)粗銑就可以達(dá)到要求。A面也通過(guò)粗銑。對(duì)插入耳環(huán)零件圖進(jìn)行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。C面A面D面，對(duì)立面為E面圖1-1第二章 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定一、選擇毛坯種類并確定制造方法按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，插入耳環(huán)成大批大量生產(chǎn)。由該零件的功用和原始零件圖可知，該零件材料為45鋼，屈服強(qiáng)度為600MPA，該零件的形狀不是十分復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近，35軸的單邊余量2.5mm，兩邊余量5.0mm，所以毛坯尺寸40，在軸向方向3mm，所以毛坯軸向長(zhǎng)度為150mm，所以用1507941的毛坯，確定加工余量及毛坯尺寸。二、基面的選擇定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的重要工作，它是工藝路線是否正確合理的前提。正確合理地選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過(guò)程、簡(jiǎn)化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)率。（一）粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。35mm軸為重要表面，加工時(shí)要求余量小而均勻，盡量通過(guò)粗基準(zhǔn)，加工出一個(gè)精基準(zhǔn)面，因此應(yīng)選擇該35mm軸線為粗基準(zhǔn)。（二）精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時(shí)，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問(wèn)題。插入耳環(huán)是帶有孔的零件。32mm孔是精度要求最高的高的孔，俄日避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生誤差，保證加工精度，應(yīng)選32mm孔為精基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。還由于零件的要求是35mm軸和32mm孔在垂直度上有較高的精度要求，因此選擇32mm孔作為精基準(zhǔn)，這樣就保證精度要求最高的35mm軸的加工精度，減少加工誤差。在插入耳環(huán)的加工過(guò)程中，該孔還可以作為大部分工序的定位基準(zhǔn)，加工其他次要表面，體現(xiàn)了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的選擇原則。三、選擇加工方法（一）平面的加工平面加工的方法很多，有車(chē)、刨、銑、磨、拉等。對(duì)于本零件由于表面D、E粗糙度為Ra50，通過(guò)粗銑就可以達(dá)到。而對(duì)于C面粗糙度為Ra6.3通過(guò)粗銑也可以達(dá)到。而表面A的粗糙度要求為Ra12.5，由表5-11，根據(jù)GB/T 1804-2000規(guī)定，選用中等級(jí)（m），相當(dāng)于IT13級(jí)，故可考慮粗車(chē)或粗端銑，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用端銑加工方式。（二）孔的加工孔的加工方式有鉆、擴(kuò)、鏜、拉、磨等。32孔內(nèi)壁粗糙度為Ra6.3，采以就用鉆-擴(kuò)方式進(jìn)行加工，鉆孔后擴(kuò)孔就可以達(dá)到這個(gè)精度要求，滿足安裝配合E9。5的銷(xiāo)孔，直接用槍孔鉆就可以加工出來(lái)。（三）外圓與退刀槽、攻螺紋外圓35的加工在本零件中最重要部分。由于外圓的公差等級(jí)為IT7級(jí)，表面粗糙度Ra1.6，所以采用粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)。而對(duì)于外圓27，表面要進(jìn)行攻螺紋，所以進(jìn)行粗車(chē)就可以了。在粗車(chē)過(guò)后再用螺紋車(chē)刀進(jìn)行攻螺紋。退刀槽可以用切斷刀車(chē)出。（四）槽加工對(duì)槽的加工，槽的要求為Ra3.2，進(jìn)過(guò)粗銑-精銑就可以達(dá)到。四、制定工藝路線制訂工藝路線的出發(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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。故采用如下加工工藝：工序5：粗銑二邊表面D、E 定位基準(zhǔn)：外圓35工序10：粗銑C面 定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。工序15：粗車(chē)外圓35 定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。工序20：粗車(chē)外圓27（工步1）、倒角C1（工步2）及車(chē)退刀槽24 定位基準(zhǔn)：底面D面以及E面。工序25：進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)工序30：鉆32的孔 定位基準(zhǔn)：外圓35以及R25外圓面。工序35：擴(kuò)32的孔 定位基準(zhǔn)：外圓35以及R25外圓面。工序40：半精車(chē)外圓35 定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。工序45：精車(chē)35 定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。工序50：車(chē)錐面，倒角C2 定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。工序55：攻螺紋M271.5-6h 定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。工序60：鉆5的銷(xiāo)孔 定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。工序65：粗銑鍵槽 用銑床專用夾具，進(jìn)行鍵的加工。工序70：精銑鍵槽 用銑床專用夾具，進(jìn)行鍵的加工工序75：銑A面 定位基準(zhǔn)：32的孔及兩邊表面D、E。五、確定加工余量及毛坯尺寸（一） 確定加工余量插入耳環(huán)的材料為45鋼，屈服強(qiáng)度600MPa，采用砂型機(jī)器造型，且為批量生產(chǎn)。由表5-2知，鑄鋼件采用砂型機(jī)器造型時(shí)，鑄件的尺寸公差為CT8-CT12級(jí)，此處選為CT9級(jí)。由表5-3選擇加工余量為H級(jí)，根據(jù)機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸由表5-4可查得個(gè)加工表面余量如下表：表1-1加工表面單邊余量/mm雙邊余量/mm備注兩邊面D、E面36粗銑一次完成35外圓36基本尺寸為81mm32孔E936先用鉆頭鉆孔至31，再擴(kuò)至32?；境叽鐬榭咨畛叽?6mm。銑鍵槽3無(wú)基本尺寸為25M27x1.5-6h的螺紋714主要由35外圓的毛坯尺寸決定軸向長(zhǎng)度84尺寸3無(wú)車(chē)錐面、粗車(chē)27端面、粗車(chē)35端面共同決定（二） 確定毛坯基本尺寸加工表面的毛坯尺寸只需將零件尺寸加上查取得相應(yīng)加工余量即可，所得毛坯尺寸如表3-2所示：表3-2零件尺寸/mm加工余量/mm毛坯尺寸/mm366423564181384（三） 確定毛坯尺寸公差由表5-1，選用CT7級(jí)查的各鑄件加工尺寸公差如表3-3所示：表3-3毛坯尺寸/mm公差/mm標(biāo)注結(jié)果421.8 0.9420.9411.80.9410.9842.21.1841.1（四） 繪制毛坯簡(jiǎn)圖根據(jù)以上內(nèi)容及砂型鑄件的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，繪制毛坯簡(jiǎn)圖，如圖3-1：如圖3-1 毛坯簡(jiǎn)圖六、工序設(shè)計(jì)（一）選擇加工設(shè)備與工藝裝備1.選擇加工設(shè)備 選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，選擇了加工方法，因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號(hào)，主要取決于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況。若零件加工余量較大，加工材料又較硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。根據(jù)以上內(nèi)容和考慮零件經(jīng)濟(jì)度與零件表面設(shè)計(jì)相適應(yīng)，又本零件的加工余量和硬度不是很大，故選定各工序機(jī)床如下：（1）工序05：XA5032立式升降臺(tái)銑床，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5-13。（2）工序10、65、70、75、80：X6132萬(wàn)能銑床。（3）工序15、20、25、45、50、55、60：選擇CA6140車(chē)床（4）工序35、40：選用Z3025搖臂鉆床。2.選擇夾具對(duì)于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效率的前提下，亦可部分采用通用夾具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中所有工序均采用了專用機(jī)床夾具，專門(mén)設(shè)、制造。3.選擇刀具根據(jù)加工工藝需要刀具的選擇情況如下：（1）工序05 二邊表面D、E 高速鋼鑲齒套式面銑刀（2）工序35 鉆32 高速鋼錐柄麻花鉆（3）工序15、45、50 YT類硬質(zhì)合金（4）工序 70、75銑鍵槽 高速鋼鑲齒套式面銑刀在刀具選擇過(guò)程中盡量選擇通用刀具。在中批生產(chǎn)中，不排除在某些工序中使用專用刀具，但專用刀具需要專門(mén)定做，詳細(xì)的內(nèi)容可參閱金屬切削刀具等教材及相關(guān)資料。4.選擇量具 選擇量具的原則是根據(jù)被測(cè)對(duì)象的要求，在滿足測(cè)量精度的前提下，盡量選用操作方便、測(cè)量效率搞的量具。量具由通用量具和各種專業(yè)量具，其種類的選擇主要應(yīng)考慮被測(cè)尺寸的性質(zhì)，如內(nèi)徑、外徑、深度、角度、幾何形狀等以及被測(cè)工件的特點(diǎn)，如工件的形狀、大小、精度、生產(chǎn)類型等。本零件屬于成批生產(chǎn)，一般采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一種按計(jì)量器具的不確定度選擇。一般根據(jù)被測(cè)對(duì)象的公差帶寬度先查得相應(yīng)的安全裕度A和計(jì)量器具的不確定度允許值(),然后在量具手冊(cè)中選擇一種不確定度等于或小于U1的量具；二是按計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇。下面以精車(chē)35為例選擇量具。外圓35的尺寸公差T=0.025，選擇刻度值為0.001mm的千分尺。（二）確定工序尺寸確定工序尺寸時(shí)，對(duì)于加工精度要求較低的表面，只需粗加工工序就能保證設(shè)計(jì)要求，將設(shè)計(jì)尺寸作為工序尺寸即可，上下偏差的標(biāo)注也按設(shè)計(jì)規(guī)定。當(dāng)加工表面精度較高時(shí)，往往要經(jīng)過(guò)數(shù)道工序才能達(dá)到要求。工序的尺寸的確定采用的是由后往前推算的方法，由加工表面的最后工序即設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始，逐次加上每道加工工序余量，分別得到各工序基本尺寸。各個(gè)工序加工余量可查手冊(cè)得到，工序尺寸的公差帶寬度按經(jīng)濟(jì)精度確定，上下偏差按“入體”原則標(biāo)注，最后一道工序的公差應(yīng)按設(shè)計(jì)要求標(biāo)注。下面確定各工序的工序尺寸、余量及確定公差。（1）35的外圓表面：工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度精車(chē)0.535IT7Ra1.6半精車(chē)1.535.5IT9Ra6.3粗車(chē)437IT11Ra12.5毛坯41（2）加工M27x1.5-6h的螺紋：工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度攻螺紋M27x1.5-6h粗車(chē)1427IT11Ra12.5（3） 32E9的孔：工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度擴(kuò)132IT10R6.3鉆3030IT11R12.5（4）銑鍵槽工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度精銑0.58IT8Ra3.2半精銑1.57.5IT11Ra6.3粗銑55（5）軸向長(zhǎng)度84尺寸：工序名稱工序基本余量工序尺寸精度粗糙度車(chē)錐面184IT8Ra6.3粗車(chē)27端面185IT11Ra12.5粗車(chē)35端面186IT11Ra12.5毛坯87七、確定切削用量和基本時(shí)間切削用量包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量，確定方法是先確定背吃刀量，再進(jìn)給量，最后確定切削速度。不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的要求不一樣。粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切削率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定適合的切削速度。精加工時(shí)，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要去，故一般選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，而盡可能選用較高的切削速度。（一）工序05（粗銑兩邊面D、E）切削用量及基本時(shí)間的確定1.切削用量 本道工序是粗銑端面，已知加工材料為45鋼，機(jī)床選用XA5032立式銑床，選用刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)：直徑d=125mm,孔徑D=40mm，寬L=40mm，齒數(shù)z=14.根據(jù)表5-26確定銑刀角度，選擇前角=20，后角=12，主偏角k=60，螺旋角=10，已知銑削寬度為63mm，銑削背吃刀量為ap=6mm。（1）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)表5-13知XA5032型立式銑床的主電機(jī)功率為7.5kw,查表5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銑刀加工鑄鐵時(shí)，其每齒進(jìn)給量。由于本工序被吃刀量和銑削寬度較小，故選擇最大的每齒進(jìn)給量。 （2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時(shí)度 根據(jù)表5-28，用高速鋼鑲齒端銑刀粗加工鑄劍時(shí)，選擇銑刀后刀面磨損極限值為2.0mm，查表5-29知銑刀直徑d=80mm時(shí)，經(jīng)插值的端銑刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時(shí)間。 （3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 查表5-30知，高速鋼銑刀銑削速度為，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)XA5032機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=60r/min,則實(shí)際銑削速度為 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 根據(jù)表5-13中工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取，則實(shí)際每齒進(jìn)給量為 （4）校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-31和表5-32知，銑削力和銑削功率計(jì)算公式如下： 式中。所以，銑削梨為XA5023銑床主電機(jī)功率為7.5kW。故選用切削用量合適。最后的切削用量為2.基本時(shí)間根據(jù)表5-33知，的端銑刀對(duì)銑削的基本時(shí)間為式中，工件銑削部分長(zhǎng)度，單位為mm；切入行程長(zhǎng)度，單位為mm，；切出行程長(zhǎng)度，單位mm；工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。已知。由表5-34查的切入切出行程長(zhǎng)度。所以，基本時(shí)間為（二） 工序15（粗車(chē)35外圓）切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榇周?chē)外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車(chē)床，采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑車(chē)刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車(chē)刀。由表5-40知，車(chē)刀合理耐用度為。1.確定粗車(chē)35外圓切削用量（1）確定背吃刀量 由前述可知粗車(chē)時(shí)雙邊加工余量為4mm，,粗車(chē)后外圓直徑為，故單邊余量為2mm，即。（2）確定進(jìn)給量 對(duì)于粗加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第95頁(yè)表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時(shí)，車(chē)刀刀桿尺寸BH為2030，背吃刀量a =2.0mm，則進(jìn)給量f=0.40.5mm/r，因此選取。（3）確定切削速度 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度式中，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對(duì)車(chē)削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)為；根據(jù)工件材料，得修正系數(shù)為；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為，刀具材料為YT15，得修正系數(shù)；主偏角，經(jīng)插值得修正系數(shù)。所以查表5-44，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第98頁(yè)表4-58外圓切削速度參考值可知，V =1.51.83m/s，則所需車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速范圍n= =709874.2r/min，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇，則實(shí)際切削速度為（4）檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45，查得切削力和切削功率計(jì)算公式如下：式中，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)；與前角有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為所以，切削力為切削功率為根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率，因，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為；。2. 基本時(shí)間由表5-47得外圓的基本時(shí)間為式中，切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； 刀具切人長(zhǎng)度，單位為mm，； 刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，； 單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； 進(jìn)給次數(shù)。已知，。所以，基本時(shí)間為（三） 工序20、25（粗車(chē)27外圓、倒角C2、錐面及切退刀槽）切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榇周?chē)外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車(chē)床，采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑車(chē)刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車(chē)刀。由表5-40知，車(chē)刀合理耐用度為。1.確定粗車(chē)27外圓切削用量（1）確定背吃刀量 由前述可知粗車(chē)時(shí)雙邊加工余量為8mm，,粗車(chē)后外圓直徑為，故單邊余量為4mm，即。（2）確定進(jìn)給量 對(duì)于粗加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第95頁(yè)表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時(shí)，車(chē)刀刀桿尺寸BH為2030，背吃刀量a =4.0mm，則進(jìn)給量f=0.40.5mm/r，因此選取。（3）確定切削速度 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度式中，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對(duì)鏜削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)為；根據(jù)工件材料，得修正系數(shù)為；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為，刀具材料為YT15，得修正系數(shù)；主偏角，經(jīng)插值得修正系數(shù)。所以查表5-44，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第98頁(yè)表4-58外圓切削速度參考值可知，V =1.51.83m/s，則所需車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速范圍n= =709874.2r/min，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇，則實(shí)際切削速度為（4）檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45，查得切削力和切削功率計(jì)算公式如下：式中，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)；與前角有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為所以，切削力為切削功率為根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率，因，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為；。2. 基本時(shí)間由表5-47得外圓的基本時(shí)間為式中，切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； 刀具切人長(zhǎng)度，單位為mm，； 刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，； 單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； 進(jìn)給次數(shù)。已知，。所以，基本時(shí)間為（四）工序35、40(鉆及擴(kuò)32mm孔) 切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@及擴(kuò)32mm的孔，所選用機(jī)床為Z3025搖臂鉆床。根據(jù)表5-19知選取d=30mm,l=294mm,莫氏圓錐號(hào)為3號(hào)的高速鋼錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花鉆參數(shù)由表5-49知，當(dāng)時(shí)，選擇鉆頭后刀面磨損極限值為0.9mm，耐用度T=50min。1.切削用量（1） 確定背吃刀梁鉆孔時(shí)，故可取=15mm。（2）確定進(jìn)給量按照加工要求決定進(jìn)給量。鉆頭直徑，工件材料為45鋼時(shí)，根據(jù)表5-50，鉆頭進(jìn)給范圍mm/r.根據(jù)表5-51，選取。因?yàn)榭椎纳疃扰c孔的直徑相差不多，故無(wú)需修正系數(shù)來(lái)修正。（3）確定切削速度v 根據(jù)表5-52的計(jì)算公式式中，。因本例的加工的條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故對(duì)切削速度進(jìn)行修正，由表5-53得：根據(jù)刀具耐磨度T=50min，得修正系數(shù)k;工件材料=600MPa，得修正系數(shù)為；刀具材料為高速鋼，得修正系數(shù)；鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀，得修正系數(shù)。所以 根據(jù)Z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-54選取n=125m/min,實(shí)際轉(zhuǎn)速為：（4）校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-55，查的轉(zhuǎn)矩T和切削功率計(jì)算公式如下：式中，由表5-56得：與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)45鋼的修整系數(shù)為；與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)；與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為所以鉆孔時(shí)的轉(zhuǎn)矩為切削功率為由表5-14知，Z3025機(jī)床主軸的最大轉(zhuǎn)矩，主電機(jī)功率。由于 ，故選用的切削用量可以用。最后確定的切削用量為 =15mm 2.基本時(shí)間由表5-57的鉆孔的基本時(shí)間為式中，共建切削部分長(zhǎng)度，單位為mm；切入量，單位mm，；超入量，單位mm, :已知=36mm, =10.73mm所以，加工3個(gè)空所用基本時(shí)間為=3=3（五） 工序45（半精車(chē)35外圓）切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榘刖?chē)外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車(chē)床，采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑車(chē)刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車(chē)刀。由表5-40知，車(chē)刀合理耐用度為。1.確定粗車(chē)35外圓切削用量（1）確定背吃刀量 由前述可知粗車(chē)時(shí)雙邊加工余量為1.5mm，,半精車(chē)后外圓直徑為，故單邊余量為0.75mm，即。（2）確定進(jìn)給量 對(duì)于半精加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第95頁(yè)表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時(shí)，車(chē)刀刀桿尺寸BH為2030，背吃刀量a =0.75mm，因此選取。（3）確定切削速度 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度式中，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對(duì)車(chē)削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)為；根據(jù)工件材料，得修正系數(shù)為；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為，刀具材料為YT15，得修正系數(shù)；主偏角，經(jīng)插值得修正系數(shù)。所以查表5-44，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇，則實(shí)際切削速度為（4）檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45，查得切削力和切削功率計(jì)算公式如下：式中，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)；與前角有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為所以，切削力為切削功率為根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率，因，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為；。2. 基本時(shí)間由表5-47得外圓的基本時(shí)間為式中，切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； 刀具切人長(zhǎng)度，單位為mm，； 刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，； 單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； 進(jìn)給次數(shù)。已知，。所以，基本時(shí)間為（六） 工序50（精車(chē)35外圓）切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榫?chē)外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車(chē)床，采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑車(chē)刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形車(chē)刀。由表5-40知，車(chē)刀合理耐用度為。1.確定精車(chē)35外圓切削用量（1）確定背吃刀量 由前述可知粗車(chē)時(shí)雙邊加工余量為0.5mm，精車(chē)后外圓直徑為，故單邊余量為0.25mm，即。（2）確定進(jìn)給量 對(duì)于精加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第95頁(yè)表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時(shí)，車(chē)刀刀桿尺寸BH為2030，背吃刀量a =0.75mm，因此選取。（3）確定切削速度 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度式中，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對(duì)車(chē)削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)為；根據(jù)工件材料，得修正系數(shù)為；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為，刀具材料為YT15，得修正系數(shù)；主偏角，經(jīng)插值得修正系數(shù)。所以查表5-44，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇，則實(shí)際切削速度為（4）檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45，查得切削力和切削功率計(jì)算公式如下：式中，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)；與前角有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為所以，切削力為切削功率為根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率，因，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為；。2. 基本時(shí)間由表5-47得外圓的基本時(shí)間為式中，切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； 刀具切人長(zhǎng)度，單位為mm，； 刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，； 單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； 進(jìn)給次數(shù)。已知，。所以，基本時(shí)間為（七） 工序60（車(chē)削螺紋）切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)檐?chē)削外圓，機(jī)床采用最常用的CA6140臥式車(chē)床，采用YT15硬質(zhì)合金刀具，根據(jù)加工條件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具參數(shù)為主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑車(chē)刀加工。由表5-39知，選用桿部直徑為20mm的圓形刀。由表5-40知，車(chē)刀合理耐用度為。1.確定外圓切削用量（1）確定背吃刀量 由前述可知車(chē)削時(shí)雙邊加工余量為1.5mm，,車(chē)削螺紋后外圓直徑為，故單邊余量為0.75mm，即。（2）確定進(jìn)給量 對(duì)于粗加工，根據(jù)表5-42，按照CA6140機(jī)床的進(jìn)給量值，以及參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第95頁(yè)表4-53可知，當(dāng)加工45鋼時(shí)，車(chē)刀刀桿尺寸BH為2030，背吃刀量a =0.75mm，因此選取。（3）確定切削速度 根據(jù)表5-43的計(jì)算公式確定切削速度式中，因本例的加工條件與該公式應(yīng)用條件不完全相同，故需根據(jù)表5-32對(duì)車(chē)削速度進(jìn)行修正：根據(jù)刀具耐用度T=60min，得修正系數(shù)為；根據(jù)工件材料，得修正系數(shù)為；根據(jù)毛坯表面狀態(tài)得修正系數(shù)為，刀具材料為高速鋼，得修正系數(shù)；主偏角，經(jīng)插值得修正系數(shù)。所以查表5-44，根據(jù)CA6140機(jī)床上的主軸轉(zhuǎn)速選擇，則實(shí)際切削速度為（4）檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-45，查得切削力和切削功率計(jì)算公式如下：式中，由表5-32得：與刀具耐用度有關(guān)的修正系數(shù)，與工件材料有關(guān)的修正系數(shù)，與主偏角相關(guān)的修正系數(shù)；與前角有關(guān)的修正系數(shù)。因此總的修正系數(shù)為所以，切削力為切削功率為根據(jù)表5-46知：CA6140機(jī)床主電機(jī)功率，因，故上述切削用量可用，最后所確定的切削用量為；。2. 基本時(shí)間由表5-47得外圓的基本時(shí)間為式中，切削加工長(zhǎng)度，單位為mm； 刀具切人長(zhǎng)度，單位為mm，； 刀具切入長(zhǎng)度，單位為mm，； 單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，單位為mm； 進(jìn)給次數(shù)。已知，。所以，基本時(shí)間為（八）工序70（粗銑鍵槽）切削用量及基本時(shí)間的確定 1.切削用量 本道工序是粗銑端面，已知加工材料為45鋼，機(jī)床選用X6132萬(wàn)能銑床，選用刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)：直徑d=80mm,孔徑D=27mm，寬L=36mm，齒數(shù)z=10.根據(jù)表5-26確定銑刀角度，選擇前角。已知銑削寬度為8mm，銑削背吃刀量為ap=2.5mm。（1）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)表5-13知X6132萬(wàn)能銑床的主電機(jī)功率為7.5kw,查表5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銑刀加工鑄鐵時(shí)，其每齒進(jìn)給量。由于本工序被吃刀量和銑削寬度較小，故選擇最大的每齒進(jìn)給量。（2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時(shí)度 根據(jù)表5-28，用高速鋼鑲齒端銑刀粗加工鑄劍時(shí)，選擇銑刀后刀面磨損極限值為2.0mm，查表5-29知銑刀直徑d=80mm時(shí)，經(jīng)插值的端銑刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時(shí)間。（3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 查表5-30知，高速鋼銑刀銑削速度為，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)X6132萬(wàn)能銑床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=75r/min,則實(shí)際銑削速度為 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 根據(jù)表5-13中工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取，則實(shí)際每齒進(jìn)給量為 （4）校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-31和表5-32知，銑削力和銑削功率計(jì)算公式如下： 式中。所以，銑削梨為XA5023銑床主電機(jī)功率為7.5kW。故選用切削用量合適。最后的切削用量為2.基本時(shí)間根據(jù)表5-33知，的端銑刀對(duì)銑削的基本時(shí)間為式中，工件銑削部分長(zhǎng)度，單位為mm；切入行程長(zhǎng)度，單位為mm，；切出行程長(zhǎng)度，單位mm；工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。已知。由表5-34查的切入切出行程長(zhǎng)度。所以，基本時(shí)間為（九）工序75（精銑鍵槽）切削用量及基本時(shí)間的確定1.切削用量 本道工序?yàn)榫婃I槽，已知加工材料為45鋼，機(jī)床選用X6132萬(wàn)能銑床，選用刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)：直徑d=80mm,孔徑D=27mm，寬L=36mm，齒數(shù)z=10.根據(jù)表5-26確定銑刀角度，選擇前角。已知銑削寬度為8mm，銑削背吃刀量為ap=0.5mm。（1）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)表5-13知X6132萬(wàn)能銑床的主電機(jī)功率為7.5kw,查表5-27知當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銑刀加工鑄鐵時(shí)，其每齒進(jìn)給量。由于本工序被吃刀量和銑削寬度較小，故選擇最大的每齒進(jìn)給量。（2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用時(shí)度 根據(jù)表5-28，用高速鋼鑲齒端銑刀粗加工鑄劍時(shí)，選擇銑刀后刀面磨損極限值為2.0mm，查表5-29知銑刀直徑d=80mm時(shí)，經(jīng)插值的端銑刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍的標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時(shí)間。（3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 查表5-30知，高速鋼銑刀銑削速度為，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)X6132萬(wàn)能銑床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=75r/min,則實(shí)際銑削速度為 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 根據(jù)表5-13中工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，選取，則實(shí)際每齒進(jìn)給量為 （4）校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-31和表5-32知，銑削力和銑削功率計(jì)算公式如下：式中。所以，銑削梨為XA5023銑床主電機(jī)功率為7.5kW。故選用切削用量合適。最后的切削用量為2.基本時(shí)間根據(jù)表5-33知，的端銑刀對(duì)銑削的基本時(shí)間為式中，工件銑削部分長(zhǎng)度，單位為mm；切入行程長(zhǎng)度，單位為mm，；切出行程長(zhǎng)度，單位mm；工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，單位為mm/min。已知。由表5-34查的切入切出行程長(zhǎng)度。所以，基本時(shí)間為八 夾具設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。本夾具將用于Z525鉆床。成批生產(chǎn)，任務(wù)為設(shè)計(jì)一鉆孔5孔。本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問(wèn)題。2.2夾具設(shè)計(jì)2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。由零件圖可知：進(jìn)行加工前，外圓面進(jìn)行了粗、精銑加工，進(jìn)行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有：方案：選外圓面平面、和側(cè)面和V型塊定位夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的螺旋壓塊V塊來(lái)夾緊。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。2.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算鉆該孔時(shí)選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻(xiàn)5查表可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)5表得： 有：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)5表 可得： 所以 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 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)。夾緊力的確定夾緊力方向的確定夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。(1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。(3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過(guò)程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，只能進(jìn)行粗略的估算。估算的方法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。估算的步驟：a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理= (FP)。b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJFJ需。夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在前面研究過(guò)，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下，還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；（2）擴(kuò)力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動(dòng)作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。工件通過(guò)定位銷(xiāo)的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過(guò)精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。查參考文獻(xiàn)51226可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 螺旋夾緊力：該夾具采用夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得： 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)。2.3定位誤差的分析為了滿足工序的加工要求，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。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過(guò)這一基礎(chǔ)件連接成一個(gè)有機(jī)整體。為了滿足加工要求，夾具體應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，同時(shí)結(jié)構(gòu)工藝性要好。由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，同時(shí)吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造成型后時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。由于工件采用V型塊定位35mm外圓面，這就要求V型塊固定在一個(gè)與水平面成45的支撐面上。我們可以采用加工一有45面的支撐塊固定在夾具體上，經(jīng)過(guò)切削加工達(dá)到我們要求的定位尺寸。參考文獻(xiàn)1 王先逵主編，機(jī)械制造工藝學(xué)，第二版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20062 王棟主編，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20103 成大先主編，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，第五版，北京：化工工業(yè)出版社，20074 王蘭美主編，畫(huà)法幾何及工程制圖，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20025 王先逵，機(jī)械制造工藝學(xué)手冊(cè)，第二版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007