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附錄1 外文翻譯
基于事例推理的夾具設(shè)計研究與應(yīng)用
摘要:根據(jù)基于事例的設(shè)計方法,提出采用工序件的特征信息和夾具的結(jié)構(gòu)特征信息來描述夾具的相似性,并建立了包括這2方面主要特征信息為基礎(chǔ)的事例索引碼,設(shè)計了事例庫的結(jié)構(gòu)形式,創(chuàng)建了層次化的事例組織方式;同時,提出了基于知識引導(dǎo)的夾具事例檢索算法,以及事例的修改和采用同族事例碼進(jìn)行相似事例的存貯,形成了基于事例推理的夾具設(shè)計.所開發(fā)的原型系統(tǒng)在型號工程夾具設(shè)計等項(xiàng)目的設(shè)計過程中得到了應(yīng)用,并取得了令人滿意的使用效果.
關(guān)鍵詞: 基于事例的推理 夾具設(shè)計 CAD
夾具是以確定工件安全定位準(zhǔn)確為目的的裝置，并在加工過程中保持工件與刀具或機(jī)床的位置一致不變。因?yàn)閵A具的結(jié)構(gòu)依賴于產(chǎn)品的特點(diǎn)和在企業(yè)規(guī)劃中加工工序的地位,所以它的設(shè)計是制造過程中的瓶頸,制約著效率的提高. 夾具設(shè)計是一個復(fù)雜的過程,需要有從大量的設(shè)計論文中了解質(zhì)量知識的經(jīng)驗(yàn)，這些設(shè)計論文包括工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、涉及加工工藝，和加工環(huán)境。當(dāng)用這些擅長繪制詳細(xì)設(shè)計圖的傳統(tǒng)的CAD工具（如Unigraphics、CATIA、Pro/E)時,這仍然是一項(xiàng)非常耗時的工作，但是利用以往的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)和資源也不能提供一些益處,而這正是提高效率的關(guān)鍵因素. 基于事例推理 (CBR) 的方法適應(yīng)以往個案解決的辦法,建立一個新問題的方法,主要有以下四步驟:檢索、利用、修改,并保留.這是一個比用專業(yè)系統(tǒng)模仿人類思維有用的使用方法，因?yàn)樘岢鲆粋€類似的情況,和采用一些修改,似乎不言自明,而且比人類更直觀.所以支持不同事例的設(shè)計工具已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中發(fā)展起來，如在注射成型及設(shè)計、建筑設(shè)計、模具設(shè)計投死, 規(guī)劃過程中,還有夾具設(shè)計. 孫用六個數(shù)字組成代碼參數(shù),包括工件的形狀、機(jī)械部分、軸襯,第一定位裝置,第二定位裝置和夾緊裝置. 但這個系統(tǒng)不能用于除鉆床夾具外的其他夾具類型,不能解決儲存需要保留的同一參數(shù)代碼的問題,這在CBR中是非常重要的.
1事例參數(shù)和事例圖書館的建立
1.1事例參數(shù)
事例參數(shù)應(yīng)該由工件的所有的特征組成，來區(qū)別不同的夾具. 使用他們能夠使操作方便. 因?yàn)榱慵男螤钍嵌喾N多樣的, 在生產(chǎn)企業(yè)中制造的技術(shù)要求也不斷發(fā)展,許多特征作被用做事例參數(shù)將會使搜索速度降低,其主要特征是不重要的,因?yàn)榉峙浣o每個特征的比重必須減少. 另一方面,事例參數(shù)包含所有的特征是困難的。
因此,考慮到實(shí)際和快速設(shè)計的需求,事例參數(shù)要包含工件的主要特征和夾具的結(jié)構(gòu)。事例參數(shù)代碼由16位數(shù)組成：13位數(shù)是事例特征 3位數(shù)是事例識別數(shù)字。
前13位數(shù)代表13個特征。 每個數(shù)字與特征的一個屬性相一致,這可能是"*"、"？"、"1"、"2"，…，"A"、"B",…，"Z"，…，等其中的一個。其中，"*"是指任何一個,"?"代表不確定,"0"代表沒有。
系統(tǒng)規(guī)定:夾具的類型，工件的形狀，位置模式不能是"*"和"?"。在設(shè)計系統(tǒng)時,三個項(xiàng)目的屬性信息沒有這些選擇,這就意味著必須選擇確定的屬性。
最后三位數(shù)是事例識別號碼,如果事例特征的13位數(shù)是一樣的,這三個數(shù)字就用來區(qū)別他們。
該系統(tǒng)還規(guī)定:"000"是用于修正的一個典型事例,其他事例"001"、"002"、…,這些是用于設(shè)計師查找參考事例的. 如果其中一個偶爾需要改變成典型事例,首先它必須要求改成"000",前面的自動變成參考事例.
事例索引碼的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1—夾具類型； 6—工件重量； 11—夾緊模型；
2—工件形狀； 7—工件剛度； 12—夾具體；
3—工件材料； 8—加工內(nèi)容； 13—其他；
4—批 量； 9—過程所有物； 14到16—事例識別碼；
5—工件比例； 10—定位模型；
圖1 事例索引碼的結(jié)構(gòu)
1.2事例庫
事例庫由許多預(yù)定義的事例組成。事例的描述是基于事例推理的最重要的問題之一。所以由索引碼復(fù)合。
1.3 事例的層次化
夾具的結(jié)構(gòu)相似被認(rèn)為是整個夾具，成分和內(nèi)容相似。所以，整個夾具事例庫，成分事例庫，夾具的成分事例庫形成相同。整個夾具的設(shè)計資料通常是由工件資料和工件加工資料組成,這就意味著夾具的設(shè)計應(yīng)滿足特別功能的需求.全部夾具事例是由功能成分組成，它是用功能成分的名字和數(shù)字來進(jìn)行描述的。成分事例代表成員（成分功能和其他結(jié)構(gòu)成分，主要驅(qū)動參數(shù)，數(shù)字，和它們的約束關(guān)系）。成分事例（夾具的最低層）是功能成分和和其他成分的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代夾具設(shè)計中有很多參數(shù)化準(zhǔn)件和普通非標(biāo)準(zhǔn)件。所以成分事例圖書館應(yīng)記錄特殊參數(shù)和保持它們的方法。
2事例修改的策略
在基于事例的夾具設(shè)計中，最重要的是相似點(diǎn)的修改，這樣能有助于獲得最相似的事例，以及縮短適應(yīng)時間。根據(jù)夾具設(shè)計的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知識指導(dǎo)結(jié)合起來。首先在深度上查找，然后在寬度上；知識指導(dǎo)策略意味著在來自客觀事物根源的知識規(guī)則上查找，這就要首先查找固定類型，然后查找工件的形狀，第三查找定位方法。例如，如果事例索引碼包括夾具類型的磨削夾具，就只查找所有的磨削夾具，然后查找工件形狀的盒子，第三查找一個平面兩個銷的定位方法。如果沒有合適的，就查找深度標(biāo)點(diǎn)，然后回到最上層，然后再找所有與寬度相關(guān)的事例。
修改方法：
1） 根據(jù)夾具事例庫的事例索引信息，查找有關(guān)事例庫。
2） 將事例索引碼與事例庫的每個事例碼匹配，然后計算相似尺寸的價值。
3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最類似的事例。
兩個事例之間的相似點(diǎn)是基于兩個事例特征之間的相似點(diǎn)。相似點(diǎn)尺寸的計算依靠特征的類型。相似點(diǎn)的價值可以通過數(shù)字化的價值來計算，例如比較重量分別是50kg 和 20kg的工件。非數(shù)字化的價值也能計算，例如，現(xiàn)在前13位索引碼都是非數(shù)字化的價值。一個夾具的相似尺寸的計算公式如下：
其中S表示通用夾具的相似尺寸，n表示索引特性數(shù)，表示每個特性的重量，表示事例庫中特性和相關(guān)夾具的特性的相似尺寸。同時， ，數(shù)值計算如下：
其中表示第i個特征的索引特性值，表示事例庫中第j個事例的第i個特征的特性值。
所以有兩種方法選擇相似夾具。一個方法是建立數(shù)值。如果通用事例的相似尺寸值比給定的數(shù)值小，這些事例就不能選來作相似事例。事例庫最初建立的時候，只有一些事例，數(shù)值可以建小一點(diǎn)。如果有大量的相似事例，數(shù)值就應(yīng)該建的大一些。另外一個方法是只建立相似事例的數(shù)字（例如10），這是類型單里相似尺寸的最大值。
3 事例的修改和存儲
3.1事例的修改
夾具設(shè)計中相似事例的修改包括以下三個階段：
1） 成分的替代
2） 保持形式不變，調(diào)整成分的特性
3） 模型重新設(shè)計
如果夾具的成分是普通的物品，它們能通過使用工具被修改，代替以及刪除，這些已經(jīng)被設(shè)計好了。
3.2事例的存儲
在將一個新的事例保存到事例庫之前，設(shè)計者必須考慮保存是否有價值。如果這個事例不能增加系統(tǒng)的知識，就沒有必要把它保存到事例庫里。如果它有價值的話，設(shè)計者在保存之前必須分析一下，看看這個事例是否作為標(biāo)準(zhǔn)事例或參考事例被存儲了。一個標(biāo)準(zhǔn)事例是一個描述同族事例主要特征的標(biāo)準(zhǔn)。一個同族事例是有事例庫中索引碼前13位相同而最后三位不同的那些事例組成的。一個標(biāo)準(zhǔn)事例的最后三位通常是“000”。一個參考事例屬于同族標(biāo)準(zhǔn)事例，最后三位用不同數(shù)字區(qū)分。
從被解釋的概念中，可采用以下方法：
1）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，和一個存在的標(biāo)準(zhǔn)事例的前13位數(shù)相同，那么這個事例就不能存儲因?yàn)橐呀?jīng)這種標(biāo)準(zhǔn)事例了。或者只能作為一個參考事例保存（最后三位不是“000”，而且和其它的不一樣）在事例庫中。
2）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，并且被認(rèn)為代替這個事例族要比以前的標(biāo)準(zhǔn)事例好，那么這個標(biāo)準(zhǔn)事例就被這個新的事例代替，以前的標(biāo)準(zhǔn)事例作為一個參考事例保存。
3）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族不一致，一個新的事例族將會自動產(chǎn)生，并作為標(biāo)準(zhǔn)事例保存到事例庫中。
4夾具設(shè)計中基于事例推理的過程
根據(jù)夾具設(shè)計的特性，夾具設(shè)計的基本信息，例如夾具的名字，零件，生產(chǎn)和設(shè)計者等等，必須先輸入。然后，輸入或設(shè)計工件的模型。輸入有關(guān)工件的細(xì)節(jié)信息，建立事例索引碼，然后CBR開始依靠相似尺寸查找相似事例，選出最相似的事例。如果需要的話，事例要滿足通用性設(shè)計，再存儲到事例庫中。程序流程圖如圖2所示
圖2 基于事例推理的夾具設(shè)計流程圖
5基于事例推理的夾具設(shè)計說明
這是一個工件如圖3所示。材料是45鋼，底座，形狀為塊狀，生產(chǎn)批量為中批等。需要設(shè)計成一個用來旋轉(zhuǎn)孔的旋轉(zhuǎn)夾具。
圖3 需要設(shè)計夾具的一個工件
（最大尺寸80mmx49mmx22mm）
工件的特征值，屬性值，事例索引碼和重量在表1中列出。
表1 工件的事例索引碼和重量
特征名稱 特性值 索引碼 重量
夾具類型 車床夾具 1 100
工件形狀 塊狀 9 90
工件材料 中碳鋼 3 70
批量 中批 2 60
工件比例 小 5 60
工件重量 輕 5 60
工件剛度 硬度強(qiáng) 1 60
加工內(nèi)容 孔 3 80
程序要求 完成加工 3 70
定位方法 三個平面 1 100
夾緊方法 不確定 ？ 90
夾具體 復(fù)合 4 80
其他 沒有 0 60
通過查找和計算相似點(diǎn)，最相似的事例的事例索引碼是19325513321402000，細(xì)節(jié)信息在表2中列出。
表2 最相似事例的事例索引碼
特征名稱 特性值 索引碼
夾具類型 車床夾具 1
工件形狀 塊狀 9
工件材料 中碳鋼 3
批量 中批 2
工件比例 小 5
工件重量 輕 5
工件剛度 硬度強(qiáng) 1
加工內(nèi)容 孔 3
程序要求 完成加工 3
定位方法 三個平面 1
夾緊方法 不確定 ？
夾具體 復(fù)合 4
其他 沒有 0
相似點(diǎn)的計算如下：
所以夾具的相似尺寸值是0.806，這是在事例庫中用于設(shè)計的最相似的事例，最相似的事例的結(jié)構(gòu)如圖4所示
圖4 最相似的夾具
當(dāng)成分替代，修改定位模型和夾緊模型，以及調(diào)節(jié)相關(guān)尺寸之后，新的夾具被設(shè)計出來，圖形如圖6所示
圖5 需要設(shè)計的新夾具
因?yàn)樵谑吕龓熘袥]有相似夾具，新夾具被儲存到事例庫中。事例索引碼是19325523311402000。
6 結(jié)論
基于事例推理，作為一個問題解決的方法，是一個比模仿人類思想的專業(yè)系統(tǒng)更有效的方法，已經(jīng)在很多難獲取知識的領(lǐng)域里得到發(fā)展?；谑吕评淼膬?yōu)點(diǎn)如下：它和人類的思想很相似；一個事例庫通過保存新事例獲得自學(xué)能力，它比有慣例庫更快更容易，它可以更好的傳遞和解釋新的知識，這和慣例庫有很大的不同?；谑吕评碇刑岢龅囊粋€夾具設(shè)計的框架已經(jīng)被實(shí)行了，使用的是支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的VC++，UG電腦繪圖軟件。這個框架也已經(jīng)和普通成分庫和典型夾具庫結(jié)合起來。這個發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，用于航空項(xiàng)目，幫助夾具設(shè)計者提高設(shè)計效率和重新使用先前的設(shè)計資源。
9
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共10 頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
叉形支架
第 1 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
3
銑
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式銑床
X52K
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
粗銑工件后面80×50面
端面銑刀，游標(biāo)卡尺
500
94.2
0.2
1.5
1
0.865
2
半精銑工件后面80×50面
端面銑刀，游標(biāo)卡尺
500
94.2
0.2
0.4
1
0.854
3
精銑工件后面80×50面
端面銑刀，游標(biāo)卡尺
500
94.2
0.2
0.1
1
0.851
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標(biāo)記
處數(shù)
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日期
標(biāo)記
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機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共10 頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
叉形支架
第 10 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
12
鉆
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式鉆床
Z525
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
鉆孔至φ3.8
麻花鉆，游標(biāo)卡尺
400
4.8
0.25
1.9
2
0.498
2
鉸孔
鉸刀，游標(biāo)卡尺
198
9.3
0.1
0.1
2
2.333
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標(biāo)記
處數(shù)
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簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共10 頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
叉形支架
第 2 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
4
銑
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式銑床
X52K
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
粗銑工件后面68×50面
端面銑刀，游標(biāo)卡尺
500
94.2
0.2
1.5
1
0.745
2
半精銑工件后面68×50面
端面銑刀，游標(biāo)卡尺
500
94.2
0.2
0.4
1
0.734
3
精銑工件后面68×50面
端面銑刀，游標(biāo)卡尺
500
94.2
0.2
0.1
1
0.731
編制（日期）
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標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共10 頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
叉形支架
第 3 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
5
銑
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式銑床
X52K
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
粗銑工件頂面
端面銑刀，游標(biāo)卡尺
500
47.1
0.2
1.5
1
1.465
2
半精銑工件頂面
端面銑刀，游標(biāo)卡尺
500
47.1
0.2
0.5
1
1.455
編制（日期）
審核（日期）
會簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共10 頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
叉形支架
第 4 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
6
銑
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式銑床
X52K
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
粗銑工件底面
端面銑刀，游標(biāo)卡尺
500
47.1
0.2
1.5
1
1.465
2
半精銑工件底面
端面銑刀，游標(biāo)卡尺
500
47.1
0.2
0.5
1
1.455
編制（日期）
審核（日期）
會簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共10 頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
叉形支架
第 5 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
7
鉆
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
搖臂鉆床
Z3025
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
鉆3-Φ9孔
麻花鉆，游標(biāo)卡尺
600
18.5
0.25
4.5
3
0.690
2
锪3-Φ14深9沉孔
锪孔鉆，游標(biāo)卡尺
500
13.6
0.4
2.5
3
0.173
編制（日期）
審核（日期）
會簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
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日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共10 頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
叉形支架
第 6 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
8
鉆
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
搖臂鉆床
Z3025
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
鉆2-M8螺紋底孔Φ6.8
麻花鉆，游標(biāo)卡尺
1360
29
0.22
3.4
2
0.210
2
攻2-M8螺紋
絲錐，游標(biāo)卡尺
300
7.5
0.6
0.6
2
0.318
3
鉆M6螺紋底孔Φ5.1
麻花鉆，游標(biāo)卡尺
600
9.6
0.28
2.55
1
0.182
4
攻M6螺紋
絲錐，游標(biāo)卡尺
400
7.5
0.45
0.45
1
0.158
編制（日期）
審核（日期）
會簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共10 頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
叉形支架
第 7 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
9
鉆
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式鉆床
Z525
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
鉆孔至φ9.8
麻花鉆，游標(biāo)卡尺
600
18.5
0.28
4.9
1
0.386
2
鉸ΦH7孔
鉸刀，游標(biāo)卡尺
198
9.3
0.1
0.1
1
2.682
編制（日期）
審核（日期）
會簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共10 頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
叉形支架
第 8 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
10
鉆
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式鉆床
Z525
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
鉆M12螺紋底孔Φ10.2
麻花鉆，游標(biāo)卡尺
600
19.2
0.28
5.1
1
0.346
2
攻M12螺紋
絲錐、量規(guī)
400
15
0.9
0.9
1
0.150
編制（日期）
審核（日期）
會簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
共10 頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
叉形支架
第 9 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
11
銑
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式銑床
X62W
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用夾具
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
銑寬10的槽
三面刃銑刀，游標(biāo)卡尺
400
157
0.2
2.0
1
1.0
編制（日期）
審核（日期）
會簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片
產(chǎn)品型號
零（部）件圖號
5-41
第 1頁
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零（部）件名稱
共 1 頁
材料牌號
HT150
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
120X25
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時
準(zhǔn)終
單件
01
備料
鑄造
02
熱處理
時效處理
03
銑
粗銑、半精銑、精銑工件后面80×50面
X52K
端面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
04
銑
粗銑、半精銑、精銑工件前面68×50面
X52K
端面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
05
銑
粗銑、半精銑工件頂面
X52k
端面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
06
銑
粗銑、半精銑工件底面
X52K
端面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
07
鉆
鉆3-Φ9孔、锪3-Φ14深9沉孔
X52K
麻花鉆、锪孔鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具
08
鉆
鉆、攻2-M8螺紋、M6螺紋
Z3025
麻花鉆、絲錐、游標(biāo)卡尺、量規(guī)、專用夾具
09
鉆
鉆、鉸Φ10H9孔
Z525
麻花鉆、鉸刀、游標(biāo)卡尺，專用夾具
10
鉆
鉆、攻M12螺紋
Z525
麻花鉆、絲錐、游標(biāo)卡尺、量規(guī)、專用夾具
11
銑
銑寬10的槽
X62W
三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
12
鉆
鉆、鉸Φ4H7（兩邊通）
Z525
麻花鉆、鉸刀、游標(biāo)卡尺，專用夾具
13
去毛刺
去毛刺
14
終檢
檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
編制 （日期）
審核 （日期）
會簽 （日期）
處 數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目：制定叉形支架的加工工藝，設(shè)計銑寬10槽的銑床夾具
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級：
學(xué) 號：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
機(jī)械工程系
2013年 13 月 10 日
摘要
本次設(shè)計是叉形支架件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。叉形支架的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以工件前面68×50、工件前端面及工件右側(cè)面作為定位粗基準(zhǔn)，以叉形支架后面80×50及2-Φ9孔作為精基準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：叉形支架；加工工藝；專用夾具
目錄
1零件的分析………………………………………………….4
1.1零件的作用……………………………………………4
1.2零件的工藝分析………………………………………4
1.2.1零件圖…………………………………………….4
1.2.2 加工表面及孔……………………………………5
2 確定零件的生產(chǎn)類型………………………………………7
2.1 零件的生產(chǎn)類型………………………………………7
2.2 毛坯的確定……………………………………………7
2.2.1 毛坯的種類及制造方法………………………….7
2.2.2 確定鑄件加工余量……………………………….8
2.2.3 繪制毛坯圖……………………………………….8
3 定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………….9
3.1 選擇粗基準(zhǔn)………………………………………….9
3.2 選擇精基準(zhǔn)………………………………………….9
4 制定機(jī)械加工工藝路線…………………………………….10
5 機(jī)械加工余量，工序尺寸及公差的確定…………………11
5.1 加工余量和工序尺寸的確定………………………11
5.2 確定切削用量及時間定額…………………………12
6 夾具設(shè)計 …………………………………………………..29
參考文獻(xiàn) …………………………………………………..33
1 零件的分析
1.1 零件的作用
叉形支架是用來起支撐作用的構(gòu)架，承受較大的力，也具有定位的作用，使零件之間保持正確的位置。
1.2 零件的工藝分析
1.2.1零件圖：
叉形支架零件圖如下圖所示
1.2.2加工表面及孔
在叉形支架高60mm處兩個R15mm寬20mm的凸出部位之間相隔97mm其中一個上有對稱通孔。則此處構(gòu)造比較復(fù)雜且在支架高底部處有10mm寬的一個缺口這兩部分剛度比較低。中間有Ф10mm的孔屬于套類結(jié)構(gòu)伸出部分為一平臺上有螺紋通孔在端部有傾斜60°的凸出部分起定位作用此處應(yīng)力教集中強(qiáng)度要好。在平臺下面有增強(qiáng)其硬度的肋板。兩個R12mm凸出2mm寬36mm高處缺口及R10mm凸出部分為復(fù)雜結(jié)構(gòu)其加工存在一定的難度要求較高防止其損壞需要對其進(jìn)行必要的熱處理。
主要加工表面Ф30mm中心孔及兩端倒角上、下端面M12↓25螺紋通孔右端部傾斜60°凸出部分中間孔Ф8mm左端兩個凸出部分外側(cè)面及其中間M10螺紋孔和Ф11孔。
(1) 選用灰鑄鐵HT150硬度150200HB負(fù)荷低磨損無關(guān)重要變形很小經(jīng)過正火處理。灰鑄鐵件的牌號和應(yīng)用范圍如表1-1所示。
(2) 未標(biāo)注圓角半徑為R3mm。
(3) 加工表面不應(yīng)該有毛刺、裂縫、結(jié)疤、夾渣等缺陷并應(yīng)清理清潔。
(4) 所有加工表面應(yīng)光潔不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物。
(5) 上下表面應(yīng)與中心孔軸線保持一定的垂直度0.06mm和平面度0.05mm中心孔內(nèi)表面表面粗糙度Ra≤1.6μm左端兩個凸出部分外表面Ra≤6.3μm右端部傾斜60°凸出部分中間孔內(nèi)表面Ra≤1.6μm為較高精度且Φ8015.00。
(6) 在加工之前進(jìn)行人工時效熱處理對毛坯預(yù)備性熱處理為降低零件硬度在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行淬火處理淬火后工件硬度提高且易變形。
2 確定零件的生產(chǎn)類型
2.1 零件的生產(chǎn)類型
零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間，工段，班組，工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)，成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算：
式中：N—零件的生產(chǎn)類型（件/年）；
Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺、輛）；
m—每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛）；
a—備品率，一般取2~4；
b—廢品率，一般取0.3~0.7
根據(jù)上式計算求得零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，通過查表可得刀架的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。
2.2 毛坯的確定
2.2.1 確定毛坯的種類及其制造方法
零件的材料為HT150，考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所承受的沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，毛坯可選用鑄造成型零件形狀不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件形狀盡量接近。
2.2 2確定注件加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選用鑄件尺寸公差等級CT-12,選用加工余量為MA-H級，并根據(jù)毛坯的基本尺寸可知：叉形支架各表面的機(jī)械加工余量為Z=2.0mm,工件上的孔，因尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造。
2.2.3 繪制鑄件毛坯圖
3 定位基準(zhǔn)的選擇
正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容。也是保證零件加工精度的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)及輔助基準(zhǔn)。選擇定位基準(zhǔn)時，既要考慮零件的整個加工工藝過程，又要考慮零件的特征、設(shè)計基準(zhǔn)和加工方法，根據(jù)粗、精基準(zhǔn)的選擇原則，合理選定零件加工過程中的定位基準(zhǔn)。
通常在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準(zhǔn)以保證達(dá)到精度要求并把各個表面加工出來，即先選擇零件表面最終加工所用精基準(zhǔn)和中間工序所用的精基準(zhǔn)，然后在考慮選擇合適的最初工序的粗基準(zhǔn)把精基準(zhǔn)面加工出來。
3.1 選擇粗基準(zhǔn)
按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則：選擇要求加工余量小而均勻的重要表面的粗基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。故選擇工件前面68×50、工件前端面及工件右側(cè)面為定位粗基準(zhǔn)。
3.2 選擇精基準(zhǔn)
精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算
以叉形支架后面80×50及2-Φ9孔作為精基準(zhǔn)。
4 制定機(jī)械加工工藝路線
制定工藝路線的出發(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，使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
工藝路線方案
工序01:鑄造
工序02: 時效處理
工序03: 粗銑、半精銑、精銑工件后面80×50面
工序04: 粗銑、半精銑、精銑工件前面68×50面
工序05: 粗銑、半精銑工件頂面
工序06；粗銑、半精銑工件底面
工序07: 鉆3-Φ9孔、锪3-Φ14深9沉孔
工序08: 鉆、攻2-M8螺紋、M6螺紋
工序09: 鉆、鉸Φ10H9孔
工序10: 鉆、攻M12螺紋
工序11：銑寬10的槽
工序12：鉆、鉸Φ4H7（兩邊通）
工序13：去毛刺
工序14：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
5 機(jī)械加工余量，工序尺寸及公差的確定
5.1加工余量和工序尺寸的確定
前面根據(jù)資料已初步確定工件各表面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量的如下：
加工表面
加工內(nèi)容
加工余量
精度等級
尺寸偏差
表面粗糙度
后面
鑄件
2.0
CT12
±0.3
——
粗銑
1.5
IT12
27.5-0.350
12.5
半精銑
0.4
IT11
27.10-0.22
6.3
精銑
0.1
IT7
270-0.035
1.6
前面
鑄件
2.0
CT12
±0.3
——
粗銑
1.5
IT12
25.50-0.35
12.5
半精銑
0.4
IT11
25.10-0.22
6.3
精銑
0.1
IT7
250-0.035
1.6
頂面
鑄件
2.0
CT12
±0.4
——
粗銑
1.5
IT12
52.5-0.350
12.5
半精銑
0.5
IT11
520-0.22
6.3
底面
鑄件
2.0
CT12
±0.4
——
粗銑
1.5
IT12
50.5-0.350
12.5
半精銑
0.5
IT11
500-0.22
6.3
Φ9
鉆
9
IT12
Φ90+0.18
6.3
φ14
锪
14
IT12
φ140+0.18
6.3
M8
鉆
3.4
IT12
Φ6.80+0.15
——
攻螺紋
0.6
——
——
——
M6
鉆
2.55
IT12
Φ5.10+0.15
——
攻螺紋
0.45
——
——
——
Φ10
鉆
4.9
IT11
Φ9.80+0.15
6.3
鉸
0.1
IT9
Φ100+0.058
1.6
M12
鉆
5.1
IT12
Φ10.2+0.15
——
攻螺紋
0.9
——
——
——
寬10槽
銑
——
IT11
Φ100+0.16
6.3
Φ4
鉆
1.9
IT11
Φ3.80+0.15
6.3
鉸
0.1
IT7
Φ40+0.058
1.6
5.2確定切削用量及時間按定額
工序01:鑄造
工序02: 時效處理
工序03: 粗銑、半精銑、精銑工件后面80×50面
工步一：粗銑工件后面80×50面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工步二：半精銑工件后面80×50面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工步三：精銑工件后面80×50面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工序04: 粗銑、半精銑、精銑工件前面68×50面
工步一：粗銑工件前面68×50面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝500
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工步二：半精銑工件前面68×50面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工步三：精銑工件前面68×50面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝500
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工序05: 粗銑、半精銑工件頂面
工步一：粗銑工件頂面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工步二：半精銑工件頂面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工序06；粗銑、半精銑工件底面
工步一：粗銑工件底面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工步二：半精銑工件底面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工序07: 鉆3-Φ9孔、锪3-Φ14深9沉孔
工步一：鉆3-Φ9孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工Φ9孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z3025機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度
所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工步二：锪3-Φ14深9沉孔
1、加工條件
加工材料: HT150，硬度200~220HBS，鑄件。
工藝要求：孔徑d=14mm，沉孔深9，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用Z3080鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼锪刀，其直徑d=14mm
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時， ,
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故
根據(jù)Z3025型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=500r/mm， 。
4．計算基本工時
根據(jù)公式
式中，，l=9mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得，
L=（9+2.5）mm=11.5mm
故有： t=0.173min
工序08: 鉆、攻2-M8螺紋、M6螺紋
工步一：鉆2-M8螺紋底孔Φ6.8
機(jī)床：Z3025搖臂鉆床
刀具：高速鋼麻花鉆
根據(jù)《切削手冊》查得，進(jìn)給量為0.36～0.44mm/z, 系數(shù)為0.5，故f=（0.36~0.44）*0.5=0.18~0.22mm/z ，現(xiàn)取f=0.22mm/z，v=28m/min，則：
查《簡明手冊》表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：
計算切削基本工時：
工步二：攻2-M8螺紋
選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r
299r/min
按機(jī)床選取n=300r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步三：鉆M6螺紋底孔Φ5.1
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
624r/min
按機(jī)床選取n=600r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步四：攻M6螺紋
選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r
398r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工序09: 鉆、鉸Φ10H9孔
工步一鉆孔至φ9.8
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工Φ9.8孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度
所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工步二：鉸孔
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工序10: 鉆、攻M12螺紋
工步一：鉆M12螺紋底孔Φ10.2
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
624r/min
按機(jī)床選取n=600r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步二：攻M12螺紋
選擇M12mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.9mm/r
398r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工序11：銑寬10的槽
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可?次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62W型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)=400r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工序12：鉆、鉸Φ4H7（兩邊通）
工步一鉆孔至φ3.8
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工Φ3.8孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度
所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工步二：鉸孔
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時：，，，則機(jī)動工時為
工序13：去毛刺
工序14：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
6.夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序11——銑寬10的槽的夾具。本夾具將用于X62W臥式銑床。
1 問題的提出
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程地切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程中。
機(jī)床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性，可以分為通用夾具. 專用夾具. 可調(diào)夾具. 組合夾具等。本夾具主要用來銑寬10的槽。
2 夾具設(shè)計
6.2.1、定位基準(zhǔn)選擇
由零件圖可知，銑寬10的槽，故選用工件80×50端面及2-Φ9孔作為定位基準(zhǔn)，這樣定位使得加工基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，定位非常合理。
6.2.2、切削力及夾緊力計算
（1）刀具： 采用三面刃銑刀
機(jī)床： X62型臥式銑床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=749.2N
因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
（2）夾緊力的計算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=8mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，
3夾具定位原理簡要說明
夾具圖如下所示：
1、 工件80×50端面作為第一定位基準(zhǔn)與夾具體相配合限制三個自由度。
2、 一個Φ9孔作為第二定位基準(zhǔn)與圓柱銷相配合限制兩個自由度。
3、 另一個Φ9孔作為第三定位基準(zhǔn)與削邊銷相配合限制一個自由度，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。
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