虎鉗的數(shù)控加工工藝設(shè)計

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CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 題 目 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 二 級 學(xué) 院 直 屬 學(xué) 部 專 業(yè) 班 級 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 姓 名 職 稱 評 閱 教 師 姓 名 職 稱 2014 年 11 月 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 摘 要 機(jī) 械 畢 業(yè) 設(shè) 計 即 將 結(jié) 束 這 幾 周 把 這 大 學(xué) 幾 年 學(xué) 的 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 的 理 論 知 識 與 實(shí) 際 的 操 作 能 力 相 結(jié) 合 在 指 導(dǎo) 老 師 的 悉 心 指 導(dǎo) 下 我 真 正 的 掌 握 了 基 本 的 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 和 夾 具 設(shè) 計 理 論 機(jī) 床 專 用 夾 具 等 工 藝 裝 備 的 設(shè) 計 等 并 學(xué) 會 了 使 用 和 查 閱 各 種 設(shè) 計 資 料 手 冊 和 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 等 最 重 要 的 是 綜 合 運(yùn) 用 所 學(xué) 理 論 知 識 解 決 現(xiàn) 代 實(shí) 際 工 藝 設(shè) 計 問 題 鞏 固 和 加 深 了 所 學(xué) 到 的 東 西 并 在 設(shè) 計 過 程 中 學(xué) 到 了 很 多 課 堂 上 沒 有 學(xué) 到 的 東 西 為 我 以 后 的 工 作 打 下 堅 實(shí) 的 基 礎(chǔ) 關(guān) 鍵 字 虎 鉗 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 目 錄 1 緒 論 1 1 1 引 言 1 1 2 制 造 業(yè) 信 息 化 的 發(fā) 展 1 1 3 夾 具 的 概 述 1 1 3 1 夾 具 的 一 般 概 念 1 1 3 2 夾 具 設(shè) 計 的 基 本 要 求 1 1 3 3 機(jī) 床 夾 具 的 分 類 1 1 3 4 柔 性 夾 具 2 1 4 國 內(nèi) 外 計 算 機(jī) 輔 助 夾 具 設(shè) 計 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 3 1 5 SOLIDWORKS 軟 件 模 塊 簡 介 4 1 6 本 論 文 的 研 究 目 的 意 義 6 2 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 8 2 1 虎 鉗 的 用 途 8 2 2 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 技 術(shù) 要 求 8 2 3 審 查 虎 鉗 活 動 鉗 身 工 藝 性 9 2 4 確 定 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 生 產(chǎn) 類 型 9 3 確 定 毛 坯 繪 制 毛 坯 簡 圖 10 3 1 選 擇 毛 坯 10 3 2 確 定 毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 機(jī) 械 加 工 余 量 10 3 2 1 公 差 等 級 10 3 2 2 零 件 表 面 粗 糙 度 10 3 2 3 繪 制 虎 鉗 活 動 鉗 身 鑄 造 毛 坯 簡 圖 11 4 擬 定 虎 鉗 活 動 鉗 身 工 藝 路 線 12 4 1 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 12 4 1 1 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 12 4 1 2 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 12 4 2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 12 4 3 加 工 階 段 的 劃 分 13 4 4 工 序 的 集 中 和 分 散 13 4 5 工 序 順 序 的 安 排 13 4 6 確 定 工 藝 路 線 13 5 加 工 余 量 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 15 5 1 加 工 余 量 等 確 定 15 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 5 2 孔 切 削 用 量 的 計 算 15 5 2 1 鉆 孔 工 步 15 5 2 2 粗 鉸 工 步 15 5 2 3 精 鉸 工 步 15 6 夾 具 設(shè) 計 17 6 1 設(shè) 計 要 求 17 6 2 確 定 工 件 的 定 位 方 案 17 6 2 1 工 件 的 定 位 基 準(zhǔn) 及 定 位 平 面 17 6 2 2 定 位 原 件 的 選 用 17 6 3 確 定 刀 具 的 對 刀 方 案 和 引 導(dǎo) 方 式 17 6 3 1 對 刀 裝 置 17 6 3 2 確 定 導(dǎo) 向 裝 置 17 6 3 5 確 定 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 17 6 4 確 定 工 件 的 夾 緊 方 案 17 結(jié) 論 18 致 謝 19 參 考 文 獻(xiàn) 20 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 1 1 緒 論 1 1 引 言 夾 具 作 為 制 造 企 業(yè) 中 重 要 的 基 礎(chǔ) 工 藝 裝 備 廣 泛 應(yīng) 用 于 加 工 檢 測 和 裝 配 等 制 造 過 程 中 作 為 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 的 重 要 組 成 部 分 夾 具 設(shè) 計 的 效 率 直 接 影 響 到 制 造 的 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 時 間 和 產(chǎn) 品 成 本 一 般 來 說 夾 具 設(shè) 計 過 程 不 僅 需 要 大 量 的 有 關(guān) 零 件 設(shè) 計 工 藝 和 加 工 的 數(shù) 據(jù) 同 時 還 需 要 設(shè) 計 人 員 具 有 很 豐 富 的 領(lǐng) 域 知 識 和 設(shè) 計 經(jīng) 驗(yàn) 1 2 制 造 業(yè) 信 息 化 的 發(fā) 展 隨 著 計 算 機(jī) 技 術(shù) 的 飛 速 發(fā) 展 實(shí) 現(xiàn) 快 速 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 的 計 算 機(jī) 輔 助 夾 具 設(shè) 計 CAFD 技 術(shù) 成 為 國 際 上 競 相 研 究 的 熱 點(diǎn) 它 已 經(jīng) 越 來 越 多 的 取 代 傳 統(tǒng) 的 手 工 夾 具 設(shè) 計 與 傳 統(tǒng) 的 夾 具 設(shè) 計 相 比 計 算 機(jī) 輔 助 夾 具 設(shè) 計 有 著 無 可 比 擬 的 優(yōu) 越 性 1 設(shè) 計 者 從 繁 瑣 的 勞 動 中 解 放 出 來 提 高 了 設(shè) 計 的 效 率 和 設(shè) 計 質(zhì) 量 使 設(shè) 計 者 把 更 多 的 注 意 力 放 在 創(chuàng) 新 性 開 發(fā) 上 面 2 可 以 把 夾 具 設(shè) 計 人 員 的 經(jīng) 驗(yàn) 和 智 慧 存 入 計 算 機(jī) 構(gòu) 成 專 家 系 統(tǒng) 有 利 于 夾 具 設(shè) 計 技 術(shù) 的 繼 承 和 發(fā) 展 3 由 于 計 算 機(jī) 輔 助 夾 具 設(shè) 計 采 用 了 統(tǒng) 一 的 系 統(tǒng) 程 序 可 以 獲 得 相 對 統(tǒng) 一 的 設(shè) 計 與 優(yōu) 化 結(jié) 果 有 利 于 實(shí) 現(xiàn) 夾 具 設(shè) 計 的 三 化 即 通 用 化 標(biāo) 準(zhǔn) 化 系 列 化 1 3 夾 具 的 概 述 1 3 1 夾 具 的 一 般 概 念 夾 具 廣 泛 用 于 各 種 制 造 工 序 中 用 以 將 工 件 定 位 并 牢 固 地 夾 持 在 一 定 的 位 置 以 便 按 照 產(chǎn) 品 設(shè) 計 規(guī) 定 完 成 要 求 的 制 造 過 程 為 了 將 工 件 可 靠 定 位 經(jīng) 常 用 定 位 件 和 支 撐 件 與 工 件 表 面 相 接 觸 以 限 制 工 件 包 括 移 動 和 旋 轉(zhuǎn) 在 內(nèi) 的 六 個 自 由 度 用 夾 緊 來 抵 消 切 削 力 以 保 證 工 件 牢 固 定 位 傳 統(tǒng) 夾 具 以 專 用 夾 具 為 代 表 主 要 有 四 種 功 能 定 位 夾 緊 導(dǎo) 向 和 對 刀 1 3 2 夾 具 設(shè) 計 的 基 本 要 求 對 夾 具 的 基 本 要 求 就 是 將 工 件 定 位 并 牢 固 的 夾 持 在 一 定 位 置 并 在 機(jī) 床 工 作 臺 上 有 一 定 的 方 位 其 次 還 要 滿 足 其 他 要 求 如 保 證 夾 具 的 生 產(chǎn) 率 容 易 裝 卸 工 件 采 用 自 動 或 半 自 動 夾 緊 裝 置 切 屑 容 易 排 除 操 作 簡 單 并 安 全 如 對 貴 重 工 件 采 用 防 誤 功 能 的 元 件 有 效 降 低 成 本 考 慮 夾 具 材 料 和 制 造 過 程 優(yōu) 先 選 用 標(biāo) 準(zhǔn) 件 因 此 夾 具 設(shè) 計 是 一 個 復(fù) 雜 的 過 程 在 傳 統(tǒng) 夾 具 設(shè) 計 中 這 些 基 本 原 理 應(yīng) 用 于 具 體 夾 具 設(shè) 計 中 主 要 取 決 于 設(shè) 計 者 的 經(jīng) 驗(yàn) 從 夾 具 設(shè) 計 人 員 的 經(jīng) 驗(yàn) 中 收 集 和 表 達(dá) 這 些 知 識 是 開 發(fā) 計 算 機(jī) 輔 助 夾 具 設(shè) 計 CAFD 系 統(tǒng) 的 關(guān) 鍵 1 3 3 機(jī) 床 夾 具 的 分 類 單 件 小 批 生 產(chǎn) 一 般 選 用 通 用 夾 具 可 調(diào) 整 夾 具 和 組 合 夾 具 等 使 用 這 類 夾 具 時 的 調(diào) 整 和 測 量 需 要 依 賴 經(jīng) 驗(yàn) 而 且 需 花 費(fèi) 大 量 時 間 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 2 大 批 量 生 產(chǎn) 使 用 以 上 夾 具 會 使 生 產(chǎn) 效 率 降 低 對 操 作 人 員 的 操 作 技 能 要 求 提 高 生 產(chǎn) 成 本 提 高 為 了 提 高 加 工 效 率 和 制 件 精 度 降 低 對 操 作 人 員 的 要 求 一 般 使 用 多 軸 加 工 的 專 用 機(jī) 床 加 工 這 種 機(jī) 床 包 含 相 應(yīng) 夾 具 或 者 設(shè) 計 專 用 夾 具 與 通 用 機(jī) 床 配 合 使 用 這 兩 種 方 法 都 涉 及 專 用 夾 具 的 設(shè) 計 問 題 計 算 機(jī) 輔 助 制 造 技 術(shù) 的 發(fā) 展 制 造 業(yè) 越 來 越 多 的 使 用 數(shù) 控 機(jī) 床 和 加 工 中 心 組 成 柔 性 制 造 單 元 在 使 用 CNC 機(jī) 床 修 改 產(chǎn) 品 設(shè) 計 時 只 要 變 更 NC 程 序 加 工 工 藝 就 能 隨 之 變 化 而 NC 程 序 借 助 于 計 算 機(jī) 輔 助 編 程 系 統(tǒng) 只 要 花 一 天 或 數(shù) 個 小 時 就 能 完 成 修 改 刀 具 是 標(biāo) 準(zhǔn) 化 的 隨 時 可 以 從 市 場 上 購 買 如 果 還 使 用 現(xiàn) 有 的 夾 具 或 不 用 柔 性 夾 具 FMS 就 不 能 實(shí) 現(xiàn) 真 正 的 柔 性 所 以 在 FMS 和 計 算 機(jī) 集 成 制 造 系 統(tǒng) 中 迫 切 需 要 能 適 用 產(chǎn) 品 變 化 的 柔 性 夾 具 1 3 4 柔 性 夾 具 一 般 來 說 柔 性 夾 具 是 指 用 同 一 夾 具 系 統(tǒng) 裝 夾 定 位 在 形 狀 與 尺 寸 上 有 所 變 化 的 多 種 工 件 工 件 的 變 化 可 在 小 范 圍 即 在 相 似 形 狀 和 尺 寸 變 動 不 大 的 范 圍 內(nèi) 也 可 在 大 范 圍 即 零 件 形 狀 完 全 不 同 尺 寸 變 化 也 很 大 所 以 柔 性 的 概 念 是 模 糊 的 籠 統(tǒng) 的 說 是 指 與 NC 機(jī) 床 加 工 中 心 配 合 使 用 的 具 有 加 工 多 種 不 同 工 件 能 力 的 夾 具 自 20 世 紀(jì) 80 年 代 后 柔 性 夾 具 的 研 究 開 發(fā) 主 要 沿 原 理 和 結(jié) 構(gòu) 均 有 創(chuàng) 新 和 傳 統(tǒng) 夾 具 創(chuàng) 新 兩 大 方 向 發(fā) 展 下 表 1 1 為 當(dāng) 前 研 究 和 應(yīng) 用 的 柔 性 夾 具 的 工 作 原 理 和 分 類 的 簡 表 表 1 1 中 原 理 和 結(jié) 構(gòu) 均 有 創(chuàng) 新 的 柔 性 夾 具 如 相 變 和 偽 相 變 式 適 應(yīng) 性 夾 具 模 塊 化 程 序 控 制 式 仿 生 抓 夾 式 等 正 處 于 研 究 階 段 有 許 多 問 題 尚 未 解 決 如 相 變 升 降 溫 度 引 起 工 件 變 形 對 精 度 的 影 響 偽 相 變 材 料 夾 緊 力 不 大 適 應(yīng) 性 夾 具 適 應(yīng) 范 圍 小 模 塊 化 程 序 控 制 式 夾 具 結(jié) 構(gòu) 太 復(fù) 雜 成 本 過 高 而 柔 性 有 限 不 容 易 在 生 產(chǎn) 中 普 及 因 此 到 目 前 為 止 尚 沒 有 找 到 結(jié) 構(gòu) 上 經(jīng) 濟(jì) 上 實(shí) 用 上 能 與 傳 統(tǒng) 夾 具 中 己 具 柔 性 的 一 些 夾 具 相 匹 敵 的 新 型 夾 具 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 3 表 1 1 現(xiàn) 代 柔 性 夾 具 的 工 作 原 理 及 分 類 表 分 類 柔 性 工 作 原 理 子 分 類 組 合 夾 具 標(biāo) 準(zhǔn) 元 件 的 機(jī) 械 裝 配 槽 系 組 合 夾 具 孔 系 組 合 夾 具 可 調(diào) 整 夾 具 在 通 用 或 專 用 夾 具 基 礎(chǔ) 通 用 可 調(diào) 夾 具 上 更 換 元 件 和 調(diào) 節(jié) 元 件 專 用 可 調(diào) 夾 具 的 位 置 模 塊 化 程 序 控 制 式 夾 具 用 伺 服 控 制 機(jī) 構(gòu) 變 動 元 雙 轉(zhuǎn) 臺 回 轉(zhuǎn) 式 件 的 位 置 可 移 動 拇 指 式 適 應(yīng) 性 夾 具 將 定 位 元 件 或 夾 緊 元 件 渦 輪 葉 片 式 分 解 為 更 小 的 元 素 以 適 彎 曲 長 軸 式 應(yīng) 工 件 的 連 續(xù) 變 化 相 變 材 料 夾 具 材 料 物 理 性 質(zhì) 的 變 化 真 相 變 材 料 夾 具 偽 相 變 材 料 流 態(tài) 床 夾 具 防 生 抓 夾 式 夾 具 形 狀 記 憶 合 金 用 于 機(jī) 器 人 終 端 器 也 可 用 于 夾 具 1 4 國 內(nèi) 外 計 算 機(jī) 輔 助 夾 具 設(shè) 計 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 CADICAM 系 統(tǒng) 中 計 算 機(jī) 輔 助 夾 具 設(shè) 計 CAFD 以 其 本 身 特 點(diǎn) 是 相 對 獨(dú) 立 的 一 部 分 并 和 其 他 部 分 尤 其 是 CAPP 緊 密 連 接 廣 義 的 說 CAFD 是 新 興 的 計 算 機(jī) 輔 助 工 藝 裝 備 CAT Computer Aided Tooling 范 疇 準(zhǔn) 確 的 說 CAPP 和 CAFD 共 同 構(gòu) 成 CAD 和 CAM 的 接 口 而 二 者 彼 此 之 間 又 是 相 互 獨(dú) 立 的 前 蘇 聯(lián) 學(xué) 者 在 20 世 紀(jì) 70 年 代 開 始 了 夾 具 CAD 的 研 究 工 作 由 于 計 算 機(jī) 硬 件 和 軟 件 的 落 后 進(jìn) 一 步 發(fā) 展 受 到 很 大 的 阻 礙 20 世 紀(jì) 80 年 代 歐 美 學(xué) 者 投 入 這 一 工 作 80 年 代 中 期 以 后 我 國 也 開 始 進(jìn) 行 研 究 到 現(xiàn) 在 大 約 經(jīng) 歷 了 三 代 1 第 一 代 是 交 互 式 夾 具 CAD 系 統(tǒng) 該 系 統(tǒng) 應(yīng) 用 CAD 軟 件 建 立 夾 具 元 件 庫 菜 單 驅(qū) 動 的 夾 具 裝 配 程 序 借 規(guī) 定 的 坐 標(biāo) 系 統(tǒng) 和 X Y 平 面 內(nèi) 的 轉(zhuǎn) 動 角 度 來 執(zhí) 行 夾 具 裝 配 操 作 實(shí) 際 操 作 時 費(fèi) 時 較 多 但 在 工 業(yè) 上 有 實(shí) 用 價 值 2 第 二 代 CAFD 是 基 于 成 組 技 術(shù) 和 基 于 知 識 的 變 異 式 和 生 成 式 系 統(tǒng) 基 于 GT 的 CAFD 系 統(tǒng) 主 要 用 零 件 及 夾 具 分 類 編 碼 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 檢 索 修 改 生 成 合 乎 要 求 的 夾 具 基 于 知 識 的 CAFD 系 統(tǒng) 主 要 是 搜 集 人 類 夾 具 專 家 的 知 識 整 理 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 4 成 知 識 庫 中 的 各 種 規(guī) 則 然 后 通 過 專 家 系 統(tǒng) 推 理 機(jī) 得 到 各 種 決 策 這 種 系 統(tǒng) 主 要 解 決 定 位 夾 緊 方 法 的 選 擇 位 置 的 確 定 有 的 系 統(tǒng) 已 搜 集 了 上 千 條 規(guī) 則 但 因 工 件 的 多 樣 性 和 夾 具 設(shè) 計 的 復(fù) 雜 性 只 能 設(shè) 計 一 些 簡 單 的 夾 具 3 第 三 代 能 生 成 夾 具 結(jié) 構(gòu) 的 商 品 化 夾 具 設(shè) 計 系 統(tǒng) 如 美 國 吳 士 脫 理 工 學(xué) 院 容 亦 鳴 教 授 和 清 華 大 學(xué) 朱 耀 祥 羅 振 璧 教 授 合 作 開 發(fā) 的 孔 系 數(shù) 控 組 合 夾 具 設(shè) 計 系 統(tǒng) 國 內(nèi) 有 中 國 航 空 工 業(yè) 總 公 司 保 定 向 陽 機(jī) 械 廠 用 AUTOCAD 開 發(fā) 的 組 合 夾 具 設(shè) 計 系 統(tǒng) 建 有 元 件 庫 交 互 式 生 成 組 合 夾 具 1 5 SolidWorks 軟 件 模 塊 簡 介 Solidworks 的 最 新 版 本 為 SolidWorks2007 它 可 運(yùn) 行 于 Windows NT 和 UNIX 平 臺 上 共 有 六 大 功 能 1 配 置 管 理 配 置 管 理 是 SolidWorks 軟 件 體 系 結(jié) 構(gòu) 中 非 常 獨(dú) 特 的 一 部 分 它 涉 及 到 零 件 設(shè) 計 裝 配 設(shè) 計 和 工 程 配 置 管 理 使 得 你 能 夠 在 一 個 CAD 文 檔 中 通 過 對 不 同 參 數(shù) 的 變 換 和 組 合 派 生 出 不 同 的 零 件 或 裝 配 體 2 協(xié) 同 工 作 SolidWorks 提 供 了 技 術(shù) 先 進(jìn) 的 工 具 使 得 你 通 過 互 聯(lián) 網(wǎng) 進(jìn) 行 協(xié) 同 工 作 通 過 eDrawings 方 便 地 共 享 CAD 文 件 eDrawings 是 一 種 極 度 壓 縮 的 可 通 過 電 子 郵 件 發(fā) 送 的 自 行 解 壓 和 瀏 覽 的 特 殊 文 件 通 過 三 維 托 管 網(wǎng) 站 展 示 生 動 的 實(shí) 體 模 型 三 維 托 管 網(wǎng) 站 是 SolidWorks 提 供 的 一 種 服 務(wù) 你 可 以 在 任 何 時 間 任 何 地 點(diǎn) 快 速 地 查 看 產(chǎn) 品 結(jié) 構(gòu) SolidWorks 支 持 Web 目 錄 使 得 你 將 設(shè) 計 數(shù) 據(jù) 存 放 在 互 聯(lián) 網(wǎng) 的 文 件 夾 中 就 象 存 本 地 硬 盤 一 樣 方 便 用 3D Meeting 通 過 互 聯(lián) 網(wǎng) 實(shí) 時 地 協(xié) 同 工 作 3D Meeting 是 基 于 微 軟 NetMeeting 的 技 術(shù) 而 開 發(fā) 的 專 門 為 SolidWorks 設(shè) 計 人 員 提 供 的 協(xié) 同 工 作 環(huán) 境 3D ContentCentral 是 一 個 嶄 新 的 在 線 資 源 庫 集 成 在 solidworks2003 內(nèi) 用 戶 可 以 通 過 此 插 件 在 互 聯(lián) 網(wǎng) 找 到 世 界 著 名 的 零 部 件 供 貨 商 并 下 載 庫 中 的 幾 百 萬 個 零 部 件 用 戶 只 需 查 詢 供 應(yīng) 商 的 產(chǎn) 品 在 線 目 錄 直 接 下 載 三 維 實(shí) 體 模 型 而 不 需 要 二 次 建 模 3D ContentCentral 同 時 還 為 全 球 的 機(jī) 械 工 程 師 提 供 實(shí) 時 更 新 的 模 型 零 件 庫 便 于 設(shè) 計 時 的 共 享 3 裝 配 設(shè) 計 在 SolidWorks 中 當(dāng) 生 成 新 零 件 時 你 可 以 直 接 參 考 其 他 零 件 并 保 持 這 種 參 考 關(guān) 系 在 裝 配 的 環(huán) 境 里 可 以 方 便 地 設(shè) 計 和 修 改 零 部 件 對 于 超 過 一 萬 個 零 部 件 的 大 型 裝 配 體 SolidWorks 的 性 能 得 到 極 大 的 提 高 SolidWorks 可 以 動 態(tài) 地 查 看 裝 配 體 的 所 有 運(yùn) 動 并 且 可 以 對 運(yùn) 動 的 零 部 件 進(jìn) 行 動 態(tài) 的 干 涉 檢 查 和 間 隙 檢 測 用 智 能 零 件 技 術(shù) 自 動 完 成 重 復(fù) 設(shè) 計 智 能 零 件 技 術(shù) 是 一 種 嶄 新 的 技 術(shù) 用 來 完 成 諸 如 將 一 個 標(biāo) 準(zhǔn) 的 螺 栓 裝 入 螺 孔 中 而 同 時 按 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 5 照 正 確 的 順 序 完 成 墊 片 和 螺 母 的 裝 配 鏡 像 部 件 是 SolidWorks 技 術(shù) 的 巨 大 突 破 鏡 像 部 件 能 產(chǎn) 生 基 于 已 有 零 部 件 包 括 具 有 派 生 關(guān) 系 或 與 其 他 零 件 具 有 關(guān) 聯(lián) 關(guān) 系 的 零 件 的 新 的 零 部 件 SolidWorks 用 捕 捉 配 合 的 智 能 化 裝 配 技 術(shù) 來 加 快 裝 配 體 的 總 體 裝 配 智 能 化 裝 配 技 術(shù) 能 夠 自 動 地 捕 捉 并 定 義 裝 配 關(guān) 系 4 工 程 圖 SolidWorks 提 供 了 生 成 完 整 的 車 間 認(rèn) 可 的 詳 細(xì) 工 程 圖 的 工 具 工 程 圖 是 全 相 關(guān) 的 當(dāng) 你 修 改 圖 紙 時 三 維 模 型 各 個 視 圖 裝 配 體 都 會 自 動 更 新 從 三 維 模 型 中 自 動 產(chǎn) 生 工 程 圖 包 括 視 圖 尺 寸 和 標(biāo) 注 增 強(qiáng) 了 的 詳 圖 操 作 和 剖 視 圖 包 括 生 成 剖 中 剖 視 圖 部 件 的 圖 層 支 持 熟 悉 的 二 維 草 圖 功 能 以 及 詳 圖 中 的 屬 性 管 理 員 使 用 RapidDraft 技 術(shù) 可 以 將 工 程 圖 與 三 維 零 件 和 裝 配 體 脫 離 進(jìn) 行 單 獨(dú) 操 作 以 加 快 工 程 圖 的 操 作 但 保 持 與 三 維 零 件 和 裝 配 體 的 全 相 關(guān) 用 交 替 位 置 顯 示 視 圖 能 夠 方 便 地 顯 示 零 部 件 的 不 同 的 位 置 以 便 了 解 運(yùn) 動 的 順 序 交 替 位 置 顯 示 視 圖 是 專 門 為 具 有 運(yùn) 動 關(guān) 系 的 裝 配 體 而 設(shè) 計 的 獨(dú) 特 的 工 程 圖 功 能 5 零 件 建 模 SolidWorks 提 供 了 無 與 倫 比 的 基 于 特 征 的 實(shí) 體 建 模 功 能 通 過 拉 伸 旋 轉(zhuǎn) 薄 壁 特 征 高 級 抽 殼 特 征 陣 列 以 及 打 孔 等 操 作 來 實(shí) 現(xiàn) 產(chǎn) 品 的 設(shè) 計 通 過 對 特 征 和 草 圖 的 動 態(tài) 修 改 用 拖 拽 的 方 式 實(shí) 現(xiàn) 實(shí) 時 的 設(shè) 計 修 改 三 維 草 圖 功 能 為 掃 描 放 樣 生 成 三 維 草 圖 路 徑 或 為 管 道 電 纜 線 和 管 線 生 成 路 徑 6 曲 面 建 模 利 用 共 享 的 布 局 草 圖 和 多 樣 的 多 體 結(jié) 構(gòu) SolidWorks 2007 為 用 戶 設(shè) 計 過 程 中 提 供 了 最 大 的 靈 活 性 SolidWorks 2007 目 前 是 世 界 上 唯 一 一 家 機(jī) 械 設(shè) 計 軟 件 能 夠 在 特 征 層 面 上 對 多 體 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 控 制 的 這 使 得 用 戶 能 夠 在 制 造 之 前 對 設(shè) 計 的 潛 在 問 題 進(jìn) 行 評 估 在 更 高 的 層 面 上 對 設(shè) 計 進(jìn) 行 控 制 通 過 SolidWorks 帶 控 制 線 的 掃 描 放 樣 填 充 以 及 拖 動 可 控 制 的 相 切 操 作 產(chǎn) 生 復(fù) 雜 的 曲 面 可 以 直 觀 地 對 曲 面 進(jìn) 行 修 剪 延 伸 倒 角 和 縫 合 等 曲 面 的 操 作 7 鈑 金 設(shè) 計 SolidWorks 提 供 了 頂 尖 的 全 相 關(guān) 的 鈑 金 設(shè) 計 能 力 可 以 直 接 使 用 各 種 類 型 的 法 蘭 薄 片 等 特 征 正 交 切 除 角 處 理 以 及 邊 線 切 口 等 鈑 金 操 作 變 得 非 常 容 易 8 有 限 元 分 析 SolidWorks 是 世 界 上 第 一 家 將 結(jié) 構(gòu) 分 析 的 功 能 嵌 在 CAD 環(huán) 境 中 的 軟 件 公 司 COSMOSXpress 模 塊 使 得 使 用 SolidWorks 軟 件 的 設(shè) 計 和 工 程 隊(duì) 伍 可 以 直 接 對 設(shè) 計 的 零 件 進(jìn) 行 有 限 元 分 析 對 產(chǎn) 品 的 性 能 進(jìn) 行 評 估 而 不 必 花 大 量 的 時 間 和 金 錢 制 造 昂 貴 的 樣 機(jī) 動 態(tài) 仿 真 SolidWorks 2007 是 世 界 上 第 一 家 能 夠 直 接 模 擬 接 觸 式 的 機(jī) 械 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動 干 涉 的 運(yùn) 動 情 況 的 CAD 軟 件 公 司 減 少 了 建 造 樣 機(jī) 所 需 的 時 間 和 費(fèi) 用 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 6 驅(qū) 動 機(jī) 械 運(yùn) 動 的 模 型 有 電 機(jī) 彈 簧 重 力 等 同 時 還 增 加 了 記 錄 和 播 放 的 功 能 用 戶 化 SolidWorks 的 API 為 用 戶 提 供 了 自 由 的 開 放 的 功 能 完 整 的 開 發(fā) 工 具 開 發(fā) 工 具 包 括 Microsoft Visual Basic for Applications VBA Visual C 以 及 其 他 支 持 OLE 的 開 發(fā) 程 序 幫 助 文 件 SolidWork 配 有 一 套 強(qiáng) 大 的 基 于 HTML 的 幫 助 文 件 系 統(tǒng) 包 括 超 級 文 本 鏈 接 動 畫 示 教 在 線 教 程 以 及 設(shè) 計 向 導(dǎo) 和 術(shù) 語 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 換 SolidWorks 2007 能 夠 幫 助 設(shè) 計 工 程 師 將 以 前 的 二 維 數(shù) 據(jù) 例 如 AutoCAD 數(shù) 據(jù) 方 便 地 轉(zhuǎn) 換 為 三 維 模 型 并 對 不 同 的 數(shù) 據(jù) 格 式 的 文 件 進(jìn) 行 管 理 用 戶 只 需 將 二 維 圖 形 或 草 圖 形 狀 直 接 拖 到 SolidWorks 的 環(huán) 境 中 SolidWorks 就 可 以 根 據(jù) 幾 何 形 狀 進(jìn) 行 三 維 造 型 SolidWorks 2003 還 支 持 AutoCAD 所 謂 塊 的 信 息 包 含 文 字 和 數(shù) 字 的 幾 何 信 息 這 在 任 何 其 他 三 維 設(shè) 計 軟 件 中 是 無 法 實(shí) 現(xiàn) 的 SolidWork 提 供 了 當(dāng) 今 市 場 上 幾 乎 所 有 CAD 軟 件 的 輸 入 輸 出 格 式 轉(zhuǎn) 換 器 IGES IPT Autodesk Inventor STEP DWG SAT ACIS DXF VRML CGR Catia graphic STL HCG Highly compressed Parasolid graphics Pro ENGINEER Viewpoint Unigraphics RealityWave PAR Solid Edge TIFF VDA FS JPG Mechanical Desktop 1 6 本 論 文 的 研 究 目 的 意 義 多 年 來 機(jī) 械 制 造 過 程 中 把 設(shè) 計 藍(lán) 圖 比 喻 成 工 程 師 的 語 言 對 于 機(jī) 床 專 用 夾 具 而 言 也 總 是 利 用 眾 多 視 圖 的 不 同 投 影 來 描 繪 采 用 標(biāo) 注 各 種 線 條 和 符 號 繪 圖 不 僅 費(fèi) 時 費(fèi) 力 而 且 一 旦 理 解 有 誤 或 形 體 表 現(xiàn) 將 會 影 響 產(chǎn) 品 的 制 造 和 質(zhì) 量 采 用 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 方 法 零 件 的 造 型 如 同 車 間 中 加 工 零 件 的 過 程 一 樣 設(shè) 計 完 成 以 后 零 件 就 加 工 出 來 了 這 樣 不 需 要 很 強(qiáng) 的 空 間 想 象 力 就 可 以 設(shè) 計 出 產(chǎn) 品 的 真 實(shí) 三 維 模 型 經(jīng) 過 虛 擬 裝 配 可 清 楚 地 檢 驗(yàn) 出 產(chǎn) 品 結(jié) 構(gòu) 的 合 理 性 空 間 布 置 是 否 干 涉 等 問 題 造 型 結(jié) 束 后 將 設(shè) 計 模 型 投 影 到 二 維 圖 紙 空 間 就 可 自 動 生 成 工 程 圖 紙 的 三 視 圖 軸 側(cè) 圖 剖 視 圖 等 大 大 方 便 了 設(shè) 計 過 程 形 象 直 觀 易 于 接 受 從 而 達(dá) 到 更 快 地 設(shè) 計 機(jī) 械 產(chǎn) 品 本 課 題 在 探 討 機(jī) 床 專 用 夾 具 的 基 本 知 識 和 基 本 理 論 的 同 時 研 究 如 何 利 用 計 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 7 算 機(jī) 圖 形 學(xué) 采 用 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 專 用 夾 具 以 及 如 何 對 專 用 夾 具 進(jìn) 行 可 視 化 設(shè) 計 形 成 專 用 夾 具 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 系 統(tǒng) 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 8 2 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 圖 1 1 2 1 虎 鉗 的 用 途 虎 鉗 利 用 螺 桿 或 其 他 機(jī) 構(gòu) 使 兩 鉗 口 作 相 對 移 動 而 夾 持 工 件 的 工 具 一 般 由 底 座 鉗 身 固 定 鉗 口 和 活 動 鉗 口 以 及 使 活 動 鉗 口 移 動 的 傳 動 機(jī) 構(gòu) 組 成 按 使 用 的 場 合 不 同 有 鉗 工 虎 鉗 和 機(jī) 用 虎 鉗 等 類 型 鉗 工 虎 鉗 安 裝 在 鉗 工 工 作 臺 上 供 鉗 工 夾 持 工 件 以 便 進(jìn) 行 鋸 銼 等 加 工 鉗 工 虎 鉗 一 般 鉗 口 較 高 呈 拱 形 鉗 身 可 在 底 座 上 任 意 轉(zhuǎn) 動 并 緊 固 機(jī) 用 虎 鉗 是 一 種 機(jī) 床 附 件 又 稱 平 口 鉗 一 般 安 裝 在 銑 床 鉆 床 牛 頭 刨 床 和 平 面 磨 床 等 機(jī) 床 的 工 作 臺 上 使 用 機(jī) 用 虎 鉗 鉗 口 寬 而 低 夾 緊 力 大 精 度 要 求 高 機(jī) 用 虎 鉗 有 多 種 類 型 按 精 度 可 分 為 普 通 型 和 精 密 型 精 密 型 用 于 平 面 磨 床 鏜 床 等 精 加 工 機(jī) 床 機(jī) 用 虎 鉗 按 結(jié) 構(gòu) 還 可 分 為 帶 底 座 的 回 轉(zhuǎn) 式 不 帶 底 座 的 固 定 式 和 可 傾 斜 式 等 機(jī) 用 虎 鉗 的 活 動 鉗 口 也 有 采 用 氣 動 液 壓 或 偏 心 凸 輪 來 驅(qū) 動 快 速 夾 緊 的 2 2 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 技 術(shù) 要 求 加 工 表 面 m 尺 寸 及 偏 差 公 差 及 精 度 等 級 Ram 表 面 粗 糙 度 形 位 公 差 階 梯 面 豎 直 面 7 IT8 6 3 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 9 階 梯 面 橫 面 20 IT8 6 3 內(nèi) 側(cè) 左 端 面 7408 IT9 6 3 內(nèi) 側(cè) 右 端 面 0 74 IT9 6 3 內(nèi) 底 面 28 IT8 1 6 外 底 面 36 IT8 6 3 頂 端 孔 28 28 IT8 6 3 頂 端 深 孔 20 0 52 IT9 1 6 2 M8 盲 孔 8 IT8 表 2 1 2 3 審 查 虎 鉗 活 動 鉗 身 工 藝 性 分 析 零 件 圖 可 知 內(nèi) 側(cè) 左 端 面 內(nèi) 側(cè) 右 端 面 內(nèi) 底 面 和 外 底 面 都 要 求 切 削 加 工 并 在 軸 和 階 梯 面 的 方 向 上 均 要 求 較 高 孔 和 孔 的 端 面 均 為 平 0 52 8 面 可 以 防 止 加 工 過 程 中 鉆 頭 鉆 偏 以 保 證 孔 的 加 工 精 度 鉗 口 板 槽 需 進(jìn) 行 銑 削 加 工 加 工 精 度 要 求 較 高 除 主 要 工 作 面 外 其 余 表 面 加 工 精 度 均 較 低 通 過 銑 削 和 鉆 床 的 粗 加 工 就 可 以 達(dá) 到 加 工 要 求 而 主 要 工 作 表 面 也 可 以 在 正 常 的 生 產(chǎn) 條 件 下 采 用 較 經(jīng) 濟(jì) 的 方 法 保 質(zhì) 保 量 的 加 工 出 來 由 此 可 知 該 零 件 的 工 藝 性 較 好 2 4 確 定 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 生 產(chǎn) 類 型 已 知 此 虎 鉗 活 動 鉗 身 零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 為 Q 5000 臺 年 m 1 件 臺 結(jié) 合 生 產(chǎn) 實(shí) 際 備 品 率 a 廢 品 率 b 非 別 取 3 和 0 5 帶 入 公 式 得 N Q 5000 臺 年 1 件 臺 1 3 1 0 5 5136 4 件 臺 零 件 的 質(zhì) 量 是 1 0Kg 個 查 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 導(dǎo) 書 第 3 頁 表 1 3 可 確 定 該 虎 鉗 活 動 鉗 身 為 輕 型 零 件 由 表 1 4 知 該 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 10 3 確 定 毛 坯 繪 制 毛 坯 簡 圖 3 1 選 擇 毛 坯 由 于 該 工 件 在 整 體 工 作 過 程 中 不 受 較 大 的 沖 擊 可 選 灰 鑄 鐵 做 為 材 料 而 且 從 其 形 狀 來 看 選 擇 鑄 造 也 是 比 較 好 的 該 虎 鉗 活 動 鉗 身 輪 廓 不 是 很 大 且 生 產(chǎn) 屬 于 大 批 生 產(chǎn) 為 提 高 生 產(chǎn) 率 和 鑄 件 精 度 宜 采 用 金 屬 模 機(jī) 器 造 型 方 法 制 造 毛 坯 毛 坯 的 拔 模 斜 度 為 5 3 2 確 定 毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 機(jī) 械 加 工 余 量 3 2 1 公 差 等 級 查 表 2 1 得 公 差 等 級 為 8 12 級 查 表 2 5 得 毛 坯 鑄 件 的 機(jī) 械 加 工 余 量 等 級 為 E G 查 表 2 4 得 整 個 鑄 件 機(jī) 械 加 工 余 量 RAM 為 1mm F 級 3 2 2 零 件 表 面 粗 糙 度 由 零 件 圖 可 知 該 虎 鉗 活 動 鉗 身 各 加 工 表 面 的 粗 糙 度 Ra 均 大 于 1 6 m 根 據(jù) 上 述 諸 因 素 可 查 表 確 定 該 鑄 件 的 尺 寸 公 差 和 機(jī) 械 技 工 余 量 由 公 式 2 1 R F 2RMA CT 2 公 式 2 2 R F 2RMA CT 2 可 查 表 確 定 該 鑄 件 的 尺 寸 公 差 和 機(jī) 械 技 工 余 量 所 得 結(jié) 果 列 于 下 表 中 項(xiàng) 目 mm 基 本 尺 寸 mm F 機(jī) 械 加 工 余 量 mm RMA 尺 寸 公 差 mm CT 毛 坯 尺 寸 mm R 階 梯 面 豎 直 面 7 1 2 4 階 梯 面 橫 面 20 1 2 4 16 8 內(nèi) 底 面 28 1 2 6 31 3 外 底 面 36 1 2 6 39 3 表 4 2 階 梯 面 豎 直 面 與 階 梯 面 橫 面 毛 坯 尺 寸 增 量 一 致 考 慮 其 尺 寸 較 小 鑄 造 困 難 所 以 直 接 鑄 造 成 直 角 面 同 理 內(nèi) 底 面 與 外 底 面 也 是 如 此 如 圖 所 示 2 1 毛 坯 簡 圖 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 11 3 2 3 繪 制 虎 鉗 活 動 鉗 身 鑄 造 毛 坯 簡 圖 圖 5 2 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 12 4 擬 定 虎 鉗 活 動 鉗 身 工 藝 路 線 4 1 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 定 位 基 準(zhǔn) 有 精 基 準(zhǔn) 和 粗 基 準(zhǔn) 之 分 通 常 先 確 定 精 基 準(zhǔn) 再 確 定 粗 基 準(zhǔn) 4 1 1 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 根 據(jù) 該 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 技 術(shù) 要 求 和 裝 配 要 求 選 擇 左 端 面 和 上 表 面 作 為 精 基 準(zhǔn) 零 件 上 的 很 多 表 面 都 可 以 采 用 它 們 作 基 準(zhǔn) 進(jìn) 行 加 工 即 遵 循 基 準(zhǔn) 統(tǒng) 一 原 則 頂 面 是 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 選 用 其 作 精 基 準(zhǔn) 定 位 加 工 內(nèi) 底 面 與 外 底 面 實(shí) 現(xiàn) 了 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 和 工 藝 基 準(zhǔn) 的 重 合 保 證 了 被 加 工 表 面 的 要 求 選 用 左 端 面 作 為 精 基 準(zhǔn) 同 樣 是 遵 循 基 準(zhǔn) 重 合 原 則 4 1 2 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 作 為 粗 基 準(zhǔn) 的 表 面 應(yīng) 平 整 沒 有 飛 邊 毛 刺 或 其 他 表 面 欠 缺 本 例 選 擇 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 底 面 和 R40 的 軸 線 為 粗 基 準(zhǔn) 采 用 虎 鉗 活 動 鉗 身 R40 的 軸 線 作 為 粗 基 準(zhǔn) 加 工 左 端 面 以 底 面 作 為 粗 基 準(zhǔn) 加 工 上 表 面 可 以 為 后 續(xù) 工 序 準(zhǔn) 備 好 精 基 準(zhǔn) 4 2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 根 據(jù) 虎 鉗 活 動 鉗 身 簡 圖 各 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 確 定 加 工 件 各 表 面 的 加 工 方 法 如 表 所 示 加 工 表 面 尺 寸 精 度 等 級 表 面 粗 糙 度m 加 工 方 案 階 梯 面 豎 直 面 IT8 6 3 粗 銑 半 精 銑 階 梯 面 橫 面 IT8 6 3 粗 銑 半 精 銑 內(nèi) 側(cè) 左 端 面 IT9 6 3 粗 銑 半 精 銑 內(nèi) 側(cè) 右 端 面 IT9 6 3 粗 銑 半 精 銑 內(nèi) 底 面 IT8 1 6 粗 銑 精 銑 磨 削 外 底 面 IT8 6 3 粗 銑 精 銑 頂 端 孔 28 IT8 6 3 鉆 粗 鉸 頂 端 深 孔 20 IT9 1 6 鉆 粗 鉸 精 鉸 2 M8 盲 孔 IT8 鉆 粗 鉸 精 鉸 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 13 表 6 3 4 3 加 工 階 段 的 劃 分 該 虎 鉗 活 動 鉗 身 加 工 質(zhì) 量 要 求 較 高 可 將 加 工 階 段 劃 分 成 粗 加 工 半 精 加 工 兩 個 階 段 在 粗 加 工 階 段 首 先 將 精 基 準(zhǔn) 準(zhǔn) 備 好 使 后 續(xù) 工 序 都 可 以 采 用 精 基 準(zhǔn) 定 位 加 工 保 證 其 他 加 工 表 面 的 精 度 要 求 然 后 粗 銑 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 階 梯 面 豎 直 面 階 梯 面 橫 面 內(nèi) 側(cè) 左 端 面 內(nèi) 側(cè) 右 端 面 在 半 精 加 工 階 段 完 成 頂 端 孔 28 頂 端 深 孔 20 2 M8 盲 孔 的 鉆 鉸 加 工 在 精 加 工 階 段 完 成 頂 端 深 孔 20 的 精 鉸 內(nèi) 底 面 的 磨 削 加 工 4 4 工 序 的 集 中 和 分 散 本 例 選 用 工 序 集 中 原 則 安 排 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 加 工 工 序 該 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) 可 以 采 用 萬 能 型 機(jī) 床 配 以 專 用 工 具 夾 具 以 提 高 生 產(chǎn) 率 而 且 運(yùn) 用 工 序 集 中 原 則 使 工 件 的 裝 夾 次 數(shù) 少 不 但 可 縮 短 輔 助 時 間 而 且 由 于 在 一 次 裝 夾 中 加 工 了 許 多 加 工 表 面 有 利 于 保 證 各 加 工 表 面 之 間 的 相 對 位 置 精 度 要 求 4 5 工 序 順 序 的 安 排 機(jī) 械 加 工 工 序 1 遵 循 先 基 準(zhǔn) 后 其 他 原 則 首 先 加 工 精 基 準(zhǔn) 2 遵 循 先 粗 后 精 原 則 先 安 排 粗 加 工 工 序 再 安 排 精 加 工 工 序 3 遵 循 先 主 后 次 原 則 先 加 工 主 要 表 面 后 加 工 次 要 表 面 4 遵 循 先 面 后 孔 原 則 綜 上 所 述 該 虎 鉗 活 動 鉗 身 的 安 排 順 序 為 粗 加 工 及 一 些 余 量 大 的 表 面 半 精 加 工 次 要 表 面 精 加 工 主 要 表 面 以 及 精 度 要 求 較 高 的 表 面 4 6 確 定 工 藝 路 線 工 序 號 工 序 名 稱 機(jī) 床 設(shè) 備 刀 具 1 粗 銑 半 精 銑 階 梯 面 豎 直 面 臥 式 銑 床 端 銑 刀 2 粗 銑 半 精 銑 階 梯 面 橫 面 立 式 銑 床 端 銑 刀 3 粗 銑 半 銑 內(nèi) 側(cè) 左 端 面 臥 式 雙 面 銑 床 端 銑 刀 4 粗 銑 半 銑 內(nèi) 側(cè) 右 端 面 臥 式 雙 面 銑 床 端 銑 刀 5 粗 銑 半 精 銑 內(nèi) 底 面 立 式 銑 床 鉆 頭 復(fù) 合 鉸 刀 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 14 6 粗 銑 半 精 銑 外 底 面 立 式 銑 床 端 銑 刀 7 鉆 粗 鉸 頂 端 孔 28 四 面 組 合 鉆 床 鉆 頭 復(fù) 合 鉸 刀 8 鉆 粗 鉸 精 鉸 頂 端 深 孔 20 四 面 組 合 鉆 床 鉆 頭 復(fù) 合 鉸 刀 9 鉆 粗 鉸 精 鉸 2 M8 盲 孔 四 面 組 合 鉆 床 鉆 頭 復(fù) 合 鉸 刀 10 去 毛 刺 鉗 工 臺 平 銼 11 中 檢 12 磨 削 內(nèi) 底 面 平 面 磨 床 M7120A 砂 輪 13 清 洗 清 洗 機(jī) 14 終 檢 表 8 4 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 15 5 加 工 余 量 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 5 1 加 工 余 量 等 確 定 由 表 2 28 可 查 得 精 鉸 余 量 粗 鉸 余 量 鉆0 6Zm 精 鉸 1 94Zm 粗 鉸 孔 余 量 查 表 1 20 可 以 確 定 各 工 序 尺 寸 的 加 工 等 級 為 精 鉸 T9 Zm 鉆 粗 鉸 T10 鉆 T12 根 據(jù) 上 述 結(jié) 果 再 查 標(biāo) 準(zhǔn) 公 差 數(shù) 值 表 可 確 定 各 工 步 的 公 差 值 分 別 為 精 鉸 0 021mm 粗 鉸 0 084mm 鉆 0 21mm 綜 上 所 述 該 工 序 各 工 步 尺 寸 及 公 差 分 別 為 精 鉸 粗 鉸 鉆 052 0 849 孔 0 218 5 2 孔 切 削 用 量 的 計 算 5 2 1 鉆 孔 工 步 1 背 吃 刀 量 的 確 定 取 18mm pa 2 進(jìn) 給 量 的 確 定 由 表 5 22 選 取 該 工 步 的 每 轉(zhuǎn) 進(jìn) 給 量 f 0 2mm r 3 切 削 速 度 的 確 定 由 表 5 22 按 工 件 材 料 HT200 的 條 件 選 取 切 削 速 度 可 取 為 14m min 由 公 式 5 1 n 1000v d 可 求 得 該 工 序 鉆 頭 轉(zhuǎn) 速 n 247 7r min 參 照 表 4 9 所 列 的 Z535 型 立 式 鉆 床 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 取 轉(zhuǎn) 速 n 275r min 再 將 此 轉(zhuǎn) 速 代 入 公 式 5 1 可 求 出 該 工 序 的 實(shí) 際 鉆 削 速 度 v n d 1000 15 54m min 5 2 2 粗 鉸 工 步 1 背 吃 刀 量 的 確 定 取 1 94mm pa 2 進(jìn) 給 量 的 確 定 由 表 5 22 選 取 該 工 步 的 每 轉(zhuǎn) 進(jìn) 給 量 f 1 2mm r 3 切 削 速 度 的 確 定 由 表 5 22 按 工 件 材 料 HT200 的 條 件 選 取 切 削 速 度 可 取 為 2m min 由 公 式 5 1 n 1000v d 可 求 得 該 工 序 鉆 頭 轉(zhuǎn) 速 n 31 94r min 參 照 表 4 9 所 列 的 Z535 型 立 式 鉆 床 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 取 轉(zhuǎn) 速 n 68r min 再 將 此 轉(zhuǎn) 速 代 入 公 式 5 1 可 求 出 該 工 序 的 實(shí) 際 鉆 削 速 度 v n d 1000 4 25m min 5 2 3 精 鉸 工 步 1 背 吃 刀 量 的 確 定 取 0 06mm pa 2 進(jìn) 給 量 的 確 定 由 表 5 22 選 取 該 工 步 的 每 轉(zhuǎn) 進(jìn) 給 量 f 1 0mm r 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 16 3 切 削 速 度 的 確 定 由 表 5 22 按 工 件 材 料 HT200 的 條 件 選 取 切 削 速 度 可 取 為 4m min 由 公 式 5 1 n 1000v d 可 求 得 該 工 序 鉆 頭 轉(zhuǎn) 速 n 63 69r min 參 照 表 4 9 所 列 的 Z535 型 立 式 鉆 床 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 取 轉(zhuǎn) 速 n 68r min 再 將 此 轉(zhuǎn) 速 代 入 公 式 5 1 可 求 出 該 工 序 的 實(shí) 際 鉆 削 速 度 v n d 1000 4 27m min 常 州 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 17 6 夾 具 設(shè) 計 設(shè) 計 虎 鉗 活 動 鉗 身 加 工 過 程 中 的 第 八 道 工 序 鉆 粗 鉸 精 鉸 頂 端 深 孔 20 的 專 用 夾 具 本 夾 具 用 于 臥 式 鉆 床 6 1 設(shè) 計 要 求 保 證 加 工 工 序 正 常 進(jìn) 行 對 下 步 工 序 沒 有 影 響 比 對 加 工 要 求 沒 有 影 響 保 證 加 工 精 度 通 過 夾 具 的 合 理 設(shè) 計 可 以 提 高 生 產(chǎn) 效 率 減 輕 工 人 勞 動 強(qiáng) 度 并 擴(kuò) 大 機(jī) 床 的 使 用 范 圍 6 2 確 定 工 件 的 定 位 方 案 6 2 1 工 件 的 定 位 基 準(zhǔn) 及 定 位 平 面 由 零 件 圖 和 前 期 的 工 序 設(shè) 計 和 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 可 知 20 孔 與 80 的 外 圓 同 軸 故 把 中 心 孔 軸 線 作 為 基 準(zhǔn) 即 以 外 圓 為 定 位 基 準(zhǔn) 以 左 端 的 階 梯 面 為 定 位 平 面 6 2 2 定 位 原 件 的 選 用 根 據(jù) 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 導(dǎo) 書 及 六 點(diǎn) 定 位 原 理 的 工 件 分 析 可 采 用 長 V 型 塊 定 位 限 制 4 個 自 由 度 分 別 為 x z 軸 方 向 的 移 動 和 x z 軸 的 轉(zhuǎn) 動 由 于 加 工 的 20 孔 為 通 孔 所 以 y 軸 的 移 動 可 以 不 限 制 因 為 20 孔 的 中 心 軸 線 與 V 型 塊 定 位 基 準(zhǔn) 的 外 圓 中 心 軸 線 同 軸 所 以 鉆 削 時 工 件 沿 y 軸 的 轉(zhuǎn) 動 對 工 件 的 加 工 精 度 沒 有 影 響 所 以 可 以 不 限 制 即 只 需 一 個 長 V 型 塊 即 可 6 3 確 定 刀 具 的 對 刀 方 案 和 引 導(dǎo) 方 式 6 3 1 對 刀 裝 置 由 于 加 工 的 是 20 孔 而 且 采 用 的 鉆 削 的 加 工 方 式 所 以 選 用 鉆 套 對 刀 6 3 2 確 定 導(dǎo) 向 裝 置 本 工 序 要 求 對 被 加 工 孔 進(jìn) 行 鉆 鉸 兩 個 工 步 的 加 工 最 終 達(dá) 到 所 規(guī) 定 的 加 工 要 求 故 選 用 快 速 鉆 套 作 為 刀 具 的 導(dǎo) 向 元 件 快 速 鉆 套 查 表 9 10 鉆 套 用 襯 套 查 表 9 11 鉆 套 螺 釘 查 表 9 13 6 3 5 確 定 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 針 對 成 批 生 產(chǎn) 的 工 藝 特 征 此 夾 具 采 用 專 用 的 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 6 4 確 定 工 件 的 夾 緊 方 案 1 針 對 此 工 件 的 特 點(diǎn) 夾 具 采 用 專 用 的 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 2 畫 夾 具 裝 配 圖 3 夾 具 裝 配 圖 上 標(biāo) 注 尺 寸 配 合 及 技 術(shù) 要 求 1 V 形 塊 上 銷 的 配 合 為 基 軸 制 配 合 公 差 等 級 為 7 級 公 差 為 0 021 2 標(biāo) 注 關(guān) 鍵 件 的 配 合 尺 寸 F610h5 虎 鉗 的 數(shù) 控 加 工 工 藝 設(shè) 計 18 結(jié) 論 數(shù) 控 機(jī) 床 是 機(jī) 電 一 體 化 高 技 術(shù) 含 量 而 價 格 又 相 對 較 高 的 機(jī) 床 隨 著 航 空 航天 船 舶 汽 車 電 子 模 具 等 行 業(yè) 的 不 斷 發(fā) 展 在 零 件 的 加 工 難 度 加 工 精 度 以 及 加 工 效 率 等 方 面 對 數(shù) 控 機(jī) 床 設(shè) 備 加 工 的 工 藝 和 使 用 者 都 提 出 了 更 高 的 要 求 對 于 數(shù) 控 機(jī) 床 的 使 用 者 來 說 一 臺 新 購 買 的 數(shù) 控 機(jī) 床 到 位 后 首 先 面 臨 的 就 是 機(jī) 床 的 就 位 安 裝 及 調(diào) 試 它 是 使 機(jī) 床 恢 復(fù) 和 達(dá) 到 出 廠 時 的 各 項(xiàng) 性 能 指 標(biāo) 的 重 要 環(huán) 節(jié) 通 過 對 數(shù) 控 機(jī) 床 的 安 裝 與 調(diào) 試 極 大 地 提 高 了 數(shù) 控 機(jī) 床 的 工 作 精 度 使 數(shù) 控 機(jī) 床 的 使 用 性 能 發(fā) 揮 到 極