差速器壳体工艺及工装设计（全套含CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共36页)
编号：1393123
类型：共享资源
大小：2.05MB
格式：ZIP
上传时间：2017-07-11
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
差速器
壳体
工艺
工装
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
50 附录 二 ：中文翻译 通过夹具布局设计和夹紧力的优化控制变形 摘 要 工件变形必须控制在数值控制机械加工过程 之中 。夹具布局和夹紧力是 影 响加工变形程度和分布的 两个主要方面 。在 本文提出了一种多目标模型的建立，以减低 变形的 程度 和增加 均匀变形 分布 。有限元方法 应用 于分析变形。遗传算法发展是为了解决优化模型。最后举了一个例子说明，一个令人满意的结果被求得 ， 这是远优于经验之一的。多目标模型可以减少加工变形有效地改善分布状况。 关键词 ：夹具布局；夹紧力； 遗传算法；有限元方法 1 引言 夹具设计在制造工程中是一项重要 的程序。这对于加工精度是至关重要。一个工件应约束在一个带有夹具元件，如定位元件，夹紧装置，以及支撑元件的夹具中加工。定位的位置和夹具的支力，应该从战略的设计，并且适当的夹紧力应适用。该夹具元件可以放在工件表面的任何可选位置。夹紧力必须大到足以进行工件加工。通常情况下，它在很大程度上取决于设计师的经验，选择 该夹具元件的方案 ，并确定夹紧力。因此，不能保证由此产生的解决方案是 某一特定的工件的 最优或接近最优 的方案。 因此，夹具布局和夹紧力优化成为 夹具设计方案的两个主要方面 。 定位和夹紧装置和 夹紧力 的值都应 适当的选择和 计算 ， 使由于夹紧 力 和切削力 产生的工件变形尽量减少和非正式化 。 夹具设计 的目的 是要找到 夹具元件关于工件和最优的夹紧力的 一个最优 布局或方案 。在这篇论文里 ， 多目标优化方法是代表了 夹具布局设计和夹紧力的优化 的方法 。 这个观点是具有两面性的。 一，是尽量减少 加工表面最大的弹性变形 ； 另一个是尽量均匀变形。 件包 是用来计算 工件 由于夹紧力和切削力 下产生的变形。遗传算法是 发达且 直接 的搜索工具箱，并且被应用于 解决优化问题。最后还给出了一个 案例 的 研究 ，以阐述对所提算法 的应用。 51 2 文献回顾 随着优化方法在工业中的广泛运用，近几年 夹具设计优化已获得了更多的利益。夹具设计优化包括夹具布局优化和夹紧力优化。 出了一种 使用刚体模型的夹具 用了一个刚性体模型，为最优夹具布局和最低的夹紧力进行分析和综合。 他提出了基于支持布局优化的程序与计算质量的有限元计算法 。李和 了一个非线性编程方法和一个联络弹性模型解决布局优化问题。两年后， 他们提交了一份 确定关于多钳夹具受到准静态加工力的夹紧力优化的方法。他们还提出了一关于夹 具布置和夹紧力的最优的合成方法，认为工件在加工过程中处于动态。相结合的夹具布局和夹紧力优化程序被提出，其他研究人员用有限元法进行夹具设计与分析。蔡等对 括合成的夹具布局的金属板材大会的理论进行了拓展。 秦等人建立了一个与夹具和工件之间弹性接触的模型作为参考物来优化夹紧力与，以尽量减少工件的位置误差。 交了一份 基于模型的 框架 以 确定所需的最低限度夹紧力，保证了 被夹紧 工件在加工 的动态稳定 。 大部分的上述研究使用的是非线性规划方法，很少有全面的或近全面的最优解决 办法。 所有的夹具布局优化程序必须从一个可行布局开始。 此外，还得到了对这些模型都非常敏感的初步可行夹具布局的解决方案。 夹具优化设计的问题是非线性的，因为目标的功能和设计变量之间没有直接分析的关系。例如加工表面误差和夹具的参数之间（定位、夹具和夹紧力）。 以前的研究表明，遗传算法（ 在解决这类优化问题中是一种有用的技术。吴和陈用遗传算法确定最稳定的静态夹具布局。石川和青山应用遗传算法确定最佳夹紧条件弹性工件。 基于优化夹具布局的遗传算法中使用空间坐标编码。他们还提出了针对主要竞争夹具 优化方法相对有效性的广泛调查的方法和结果。这表明连续遗传算法取得最优质的解决方案。 展了一个夹具布局优化技术，用遗传算法找到夹具布局，尽量减少由于在整个刀具路径的夹紧和切削力造成的加工表面的变形。 定位器和夹具位置被节点号码所指定。 人还提出了一种迭代算法，尽量减少工件在整个切削过程之中由不同的夹具布局和夹紧力造成的弹性变形。 人建成了一个分析模型，认为定位和夹紧装置为同一夹具布局的要素灵活的一部分。 论了混合学习系统用来非 线性有限元分析与支持相结合的人工神经网络（ 和 人工神经网络被用来计算工件的最大弹性变形，遗传算法被用 52 来确定最佳锁模力。 议将 迭代算法和人工神经网络结合起来发展夹具设计系统。 迭代算法和有限元分析，在二维工件中找到最佳定位和夹紧位置，并且把碎片 的效果考虑进去。 周等人。提出了基于遗传算法的方法，认为优化夹具布局和夹紧力的同时，一些研究没有考虑为整个刀具路径优化布局。一些研究使用节点数目作为设计参数。 一些研究解决夹具布局或夹紧力优化方法，但不能两者都同时进行。 有几项研究摩擦和 碎 片 考虑进去了。 碎片 的移动和摩擦接触的影响对于实现更为现实和准确的工件夹具布局校核分析来说是不可忽视的。 因此将 碎片 的去除效果和摩擦考虑在内以实现更好的加工精度是必须的。 在这篇论文中，将摩擦和 碎片 移除考虑在内，以达到加工表面在夹紧和切削力下最低程度的变形。 一多目标优化模型被建立了。一个优化的过程中基于 有限元法提交找到最佳的布局和夹具夹紧力。 最后，结果多目标优化模型对低刚度工件而言是比较单一的目标优化方法、经验和方法。 3 多目标优化模型夹具设计 一个可行的夹具布局 必须 满足三限制。 首先，定位和夹紧装置 不能 将 拉伸势力 应用到 工件 ； 第二，库仑摩擦约束必须 施加 在所有夹具 夹具元件 位置必须在候选位置。 为一个问题涉及夹具元件 化问题可以在数学上仿照如下 ： 这里的 工区域在加工当中 其中 53 是 j 的平均值； i 次的接触点； 是静态摩擦系数； 切向力在 i 次的接触 点 ； i)是 i 次的接触点； i 次接触点； 整体过程如图 1 所示， 一要设计一套可行的夹具布局和优化的夹紧力。最大切削力在切削模型和切削力发送到有限元分析模型中被计算出来。优化程序造成一些夹具布局和夹紧力，同时也是被发送到有限元模型中。在有限元分析座内，加工变形下，切削力和夹紧力的计算方法采用有限元方法 。 根据某夹具布局和变形 ， 然后发送给优化程序，以搜索为一优化夹具 方案。 图 1 夹具布局和夹紧力 优化过程 4 夹具布局设计和夹紧力的优化 遗传 算法 遗传算法（ 是基于生物再生产过程的强劲，随机和启发式的优化方法。 基本思路背后的遗传算法是模拟 “生存的优胜劣汰 “的现象。 每一个人口中的候选个体指派一个健身的价值，通过一个功能的调整，以适应特定的问题。 遗传算法，然后进行复制，交叉和变异过程消除不适宜的个人和人口的演进给下一代。 人口足够数目的演变基于这些经营者引起全球健身人口的增加 和优胜个体代表全最好的方法。 遗传算法程序在优化夹具设计时需夹具布局和夹紧力作为设计变量，以生成字符串代表不同的 布置。 字符串相比染色体的自然演变，以及字符串，它和遗传算法寻找最优，是映射到最优的夹具设计计划。在这项研究里，遗传算法和 直接搜索工具箱是被运用的。 54 收敛性遗传算法是被 人口大小 、交叉的概率和概率突变所控制的 。只有当在一个人口中功能最薄弱功能的最优值没有变化时， 到一个预先定义的价值 或有多少几代氮，到达演化的指定数量上限 没有遗传算法停止。 有五个主要因素，遗传算法，编码，健身功能，遗传算子，控制参数和制约因素。 在这篇论文中，这些因素都被选出如 表 1 所列。 表 1 遗传算法参数的选择 由于遗传算法可能产生夹具设计字符串，当受到加工负荷时不完全限制夹具。 这些解决方案被认为是不可行的，且被罚的方法是 用来驱动遗传算法，以实现一个可行的解决办法。 1 夹具设计的计划被认为是不可行的或无约束，如果反应在定位是否定的。在换句话说，它不符合方程（ 2）和（ 3）的限制。 罚的方法基本上包含指定计划的高目标函数值时不可行的 。因此，驱动它在连续迭代算法中的可行区域。 对于约束（ 4） ，当遗传算子产生新个体或此个体已经产生，检查它 们是否符合条件是必要的。 真正的候选区域是那些不包括无效 的区域。在为了简化检查，多边形是用来代表候选区域和无效区域的。 多边形的顶点是用于检查。 “在 功能可被用来帮助检查。 有限元分析 件包是用于 在这方面的研究 有限元分析计算 。 有限元模型是一个考虑摩擦效应的半弹性接触模型，如果材料是假定线弹性。 如图 2 所示，每个位置或支持，是代表三个正交弹簧提供的制约。 图 2 考虑到摩擦的半弹性接触模型 55 在 x ， y 和 z 方向和每个夹具类似，但定位夹紧力在正常的方向。 弹力在自然的方向即所谓自然弹力，其余两个弹力即为 所谓的切向弹力。 接触弹簧刚度可以 根据向赫兹接触理论 计算 如下 ： 随着夹紧力和夹具布局的变化，接触刚度也不同，一个合理的线性逼近的接触刚度可以从适合上述方程的最小二乘法得到。 连续插值，这是用来申请 工件的有限元分析模型的 边界条件 。在图 3中说明了夹具元件的位置，显示为黑色界线。 每个元素的位置被其它四或六最接近的邻近节点 所包围。 图 3 连续插值 这系列节点，如黑色正方形所示，是（ 37， 38， 31和 30 ），（ 9， 10 ， 11 ， 18，17号和 16号）和（ 26， 27 ， 34 ， 41， 40和 33 ）。 这一系列弹簧单元，与这些每一个节点相关联。对任何一套节点，弹簧常数 是： 这里， 弹簧刚度在的 j i 次夹具元件， i 次夹具元件和的 J 弹簧刚度在一次夹具元件位置 , i 是周围的 i 次夹具元素周围的节点数量 为每个加工负荷的一步，适当的边界条件将适用于工件的有限元模型。 在这个 工作里 ，正常的弹簧 约束在这三个方向（ X ， Y ， Z ）的和 在切方向 切向弹簧约束， （ X ， Y ） 。 夹紧力是适用于正常方向（ Z）的夹紧点。整个刀具路径是模拟为每 个夹具设计计划所产生的遗传算法应用的高峰期的 X ， Y ， z 切削力顺序到元曲面，其中刀具通 56 行 证。 在这工作中，从刀具路径中欧盟和去除 碎片 已经被考虑进去。在机床改变几何数值过程中，材料被去除，工件的结构刚度也改变。 因此，这是需要考虑 碎片 移除的影响。有限元分析模型，分析与重点的工具运动和碎片 移除使用的元素死亡技术。 在为了计算健身价值，对于给定夹具设计方案，位移存储为每个负载的一步。 那么，最大位移是选定为夹具设计计划的健身价值。 遗传算法的程序和 间的互动实施如下。 定位和夹具的位置以及夹紧力 这些参 数写入到一个文本文件。那个输入批处理文件 件可以读取这些参数和计算加工表面的变形。 因此， 健身价值观，在遗传算法程序，也可以写到当前夹具设计计划的一个文本文件。 当有大量的节点在一个有限元模型时，计算健身价值是很昂贵的。 因此，有必要加快计算遗传算法程序。作为这一代的推移，染色体在人口中取得类似情况。在这项工作中，计算健身价值和 染色体存放在一个 据库。 遗传算法的程序，如果目前的染色体的健身价值已计算之前，先检查；如果不，夹具设计计划发送到 则健身价值观是直接从数据库 中取出。 啮合的工件有限元模型 ，在每一个计算时间保持不变。每计算模型间的差异是边界条件，因此，网状工件的有限元模型可以用来反复 “恢复 ”令 。 5 案例研究 一个关于低刚度工件的铣削夹具设计优化问题 是被显示在前面的论文中，并在以下各节加以表述。 工件的几何形状和性能 工件的几何形状和特点显示在图 4 中，空心工件的材料 是铝 390 与泊松比 71杨氏模量。 外廓尺寸 27件 顶端内壁的三分之一 是经铣削及其刀具轨迹，如 图 4 所示 。 夹具元件中应用到的 材料 泊松比 杨氏模量的220 的合金钢。 57 图 4 空心工件 模拟和加工的运作 举例将工件进行周边铣削，加工参数在表 2 中给出。 基于这些参数，切削力的最高值被作为工件内壁受到的表面载荷而被计算和应用 ，当工件处于 n（切）、 （下径向）和 （下轴） 的切削位置时。 整个刀具路径被 26 个工步所分开，切削力的方向被刀具位置所确定 表 2 加工参数和条件 。 夹具设计方案 夹具在加工过程中夹紧工件的规划如图 5 所示。 图 5 定位和夹紧装置 的可选区域 58 一般来说， 3位原则是夹具设计中常用的。夹具底板限制三个自由度，在侧边控制两个自由度。这里， 在 Y=0面上 使用了 4 个定点（ 14 ），以定位工件并限制 2 自由度；并且在 Y=127相反面上，两个压板（ 2）夹紧工件。 在正交面上，需要一个定位元件限制其余的一个自由度，这在优化模型中是被忽略的。在表 3 中给出了定位加紧点的坐标范围。 表 3 设计变量的约束 由于没有一个简单的一体化程序确定夹紧力，夹紧力很大部分 （ 初始阶段被假设为每一个夹板上作用的力。且从符合例 5的最小二乘法，分别由 07 N/m 和 07 N/m 得到了正常切向刚度。 遗传控制参数和 惩 罚函数 在这个例子中， 用到了 下列参数值： 0, 00和 的惩罚函数是 这里 以被 代表。当 到 6 时， 优化结果 连续优化的收敛过程如图 6所示。且收敛过程的相应功能 （ 1） 和 （ 2） 如图 7、图8 所示。 优化设计方案在表 4 中给出。 59 图 6 夹具布局和夹紧力优化程序 的 收敛性遗传算法 图 7 第一 个 函数值 的收敛 图 8 第二个函数值 的收敛性 表 4 多目标优化模型的结果 表 5 各种夹具设计方案结果进行比较， 结果 的 比较 从单一目标优化和经验设计中得到的夹具设计的设计变量和目标函数值，如表 5所示。 单一目标优化的结果，在论文中引做比较。 在例子中，与经验设计相比较，单一目标优化方法有其优势。 最高 变形减少了 ，均匀变形增强了 。最高夹紧力的值也减少了 。从多目标优化方法和单目标优化方法的比较中可以得出什么呢？最大变形减少了 ，均匀变形量增加了 ，最高夹紧力的值 减少了 60 。加工表面沿刀具轨迹 的变形分布如图 9所示。很明显，在三种方法中，多目标优化方法产生的变形分布最均匀。 与结果比较，我们确信 运用最佳定位点分布和最优夹紧力来减少工件的变形。图 10示出了一实例夹具的装配。 图 9 沿刀具轨迹 的变形分布 图 10 夹具配置 实例 6 结论 本文介绍了 基于 有限元 的 夹具布局设计和夹紧力的优化程序 设计。 优化程序是多目标 的： 最大限度地减少加工表面 的 最高变形和最大限度地 均匀 变形 。 健身价值的有限元计算。 对于 夹具设计优化的问题 ， 有限元分析 的结合被证明是一种很有用的方法 。 61 在这项研究中，摩擦的影响和 碎片 移动都被考虑到了。为了减少计算的时间，建立了一个染色体的健身数值的数据库， 且网状工件的有限元模型是优化过程中多次使用的。 传统的夹具设计方法是单一目标优化方法或经验 。此研究结果表 明， 多目标优化方法 比起其他两种方法 更有效地减少变形和均匀变形 。这对于在数控加工中控制加工变形是很有意义的 。 参考文献 1、 S， 1993 年） 自动化装配线上棱柱工件最佳装夹定位生成的理论方法 。 C (1995) 优化机床夹具表现的 荷模型 。 2、 C (1998) 快速支持布局优化 。 , N (1999) 通过夹具布局优化改善工件的定位精度 。 3、 , N (2001) 夹具夹紧力的优化和其对 工件的定位精度 的影响。 4、 , N (1999) 通过夹具布局优化改善工件的定位精度 。 5、 , N (2001) 夹具夹紧力的优化 和其对工件定位精度的影响。 6、 , N (2001) 最优夹具设计计算工件动态的影响。 7、 D, S (1987) 灵活装夹系统的有限元分析。 8、 J, R (1991) 运用优化方法在夹具设计中选择支位。 9、 , J, X (1996) 变形金属板材的装夹的原则、算法和模拟。 10、 H, H, L (2005) 夹具装夹方案 的建模和优化设计。 11、 Y, N (2006) 动态稳定装夹中夹紧力最小值的确定。 12、 H, C (1996) 基于遗传算法 的夹具优化配置方法。 13、 , (1996) 借助遗传算法对装夹条件的优化。 14、 , C, , et 2002) 一项关于 空间坐标对 基于遗传算法的夹具优化问题的作用的调查。 15、 , C, , et 2002) 夹具布局优化方法 成效的调查。 16、 , N (2000) 利用遗传算法 优化加工夹具的布局。 17、 , , N (2002) 利用遗传算法 优化夹紧布局和夹紧力。 18、 M, J, Q (2004) 基于遗传算法的柔性装配夹具布局 的 建模与优化 。 62 19、 (2005) 通过一种人工神经网络和遗传算法 混合的系统设计智能夹具。 20、 S, , C (2001) 采用遗传算法 固定装置的概念设计。 21、 (2006) 利用遗传算法 优化加工夹具的定位和夹紧点。 22、 L, H, H (2005) 遗传算法用于优化夹具布局和夹紧力。 23、 , (2003) 碎片 位移和摩擦接触的运用对工件夹具布局的校核。 i & 2 007 /4 007# 007be in of In a to of to of to A to a is to is an in It is to be in a as of be be be on be it on s to to is no or a in of be to is of is to an or of In is is is to of is to of is to of A is to is to of of in a . . *)o. 29, 10016, a of 1. a of 2. a 3. Li a a 4. a a 5. of . A , 8 EM 9 8of et 10 an to to of 11 a of of or of an to is of A) a in 213 A to an 14 to in A of of an of 15. 16 a A to of et 17 an by et 18 up as 19 a EA a of A. NN to 20 to A NN a 21 EM to D et 22 a GA of of as of or of be 23, so it is to to to of of to A is A EM to of is a to be at of be in a n be as 12:; :; s ; j 1; 2; :; n 12 3i 1; 2; :; p 4to at in of j is at is of at i) is i) is of is 1 to to is in is to to EA is a to to on A is to in is a a to A of on to in of A to as to of A to In A is by of Pc)of no of in a a or N, A A, In as A is to is to A to a A is if at it in ). 1 As a to it to A. 4), by or is it is to up In to to of be to is in is As 2, or is by in , Y is to in in be 8 as 65of s at of A be a to is to to EA 2 10 11 12 13 1415 16 17 18 19 20 2122 23 24 25 26 27 2829 30 31 32 33 34 3536 37 38 39 40 41 4243 44 45 46 47 48 493 4 A of nd 5.4 of 00mm/of of 5.4 00 3. as is or by 37, 38,31 0, 9, 10, 11, 18, 17 6 26, 27, 34, 41,40 3. A of to of at it,at of to be to In in X, Y, Z)in X, Y). in Z) at by by , Y, Z 23is of so of it is to EA is to In to a is A as of to a of A be to a is to up A As in In in a GA if s of EA is EA be of a in 16, 18, 22 is in 5 of / / / 0 0 of 4. of is a .3 s 52.4 27 6.2 of an is 4. of is a .3 s 20 is on of . on of as on at ( ( ( is 6 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 差速器壳体工艺及工装设计 摘要 随着社会的发展，汽车在生产和生活中的越来越广泛，差速器是汽车中的重要部件，其壳体的结构及加工精度直接影响差速器的正常工作，因此研究差速器的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。本次设计主要内容有：差速器的工作原理结构分析，差速器壳体的工艺编制，夹具的设计及加工中对定位基准的选择，工序工装设计中切削用量，夹紧力的计算等。 关键词：差速器，壳体，夹具设计 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 in an is an of is of of 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 1章 绪论 1 课题的背景及意义 1 差速器的主要分类 2 开式差速器 2 限滑差速器 3 差速器结构 3 对称式锥齿轮差速器中的运动特性关系式 4 对称式锥齿轮差速器中的转矩分配关系式 5 壳体的加工工艺 7 文主要内容 8 第 2章 零件的作用及结构及工艺分析 10 零件的作用及结构 10 零件的工艺分析 11 第 3章 工艺规程设计 13 确定生产类型 13 毛坯的选择 13 毛坯种类及制造方法的形状及选择 13 毛坯的精度等级 13 基准的选择 14 粗基准的选择 14 精基准的选择 14 工艺路线的制定 14 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 确定个工序余量及工序尺寸极限偏差 16 确定切削用量和切削 18 确定工序单件工时 19 第 4章 机床专用夹具设计 工序的专用夹具设计 22 工作量分析 23 定位基准的选择 24 夹紧力的计算 24 定位误差分析 26 结构特点 28 使用方法和应注意的 问题 28 致谢 29 参考文献 30 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 第 1章 绪论 课题的背景及意义 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 对于整车的结构体系来说，差速器只是装在两个驱动半轴之间的一个小轴承。看似微不足道，但如果没有它，两个驱动半轴之间以刚性连接，左右车轮的转速保持一致，汽车将只能直线行驶，不能转弯。自从一百年前雷诺汽车公司的创始人路易斯雷诺发明出差速器后，它就在汽车上发挥着巨大作用。现在每辆汽车上都装有差速器。 顾名思义，差速器的作用就是使两侧车轮转速不同。当汽车转弯时，例如左转弯，弯心在左侧，在相同的时间内右侧 车轮要比左侧车轮走过的轨迹要长，所以右侧车轮转的要更快一些。要达到这个效果，就得通过差速器来调节。差速器由差速器壳、行星齿轮、行星齿轮轴和半轴齿轮等机械零件组成。 发动机的动力经变速器从动轴进入差速器后，直接驱动差速器壳，再传递到行星齿轮，带动左、右半轴齿轮，进而驱动车轮，左右半轴的转速之和等于差速器壳转速的两倍。当汽车直线行驶时，行星齿轮，左、右半轴齿轮和驱动车轮三者转速相同。当转弯时，由于汽车受力情况发生变化，反馈在左右半轴上，进而破坏差速器原有的平衡，这时转速重新分配，导致内侧车轮转速减小，外侧车轮 转速增加，重新达到平衡状态，同时，汽车完成转弯动作。 差速器就是一种将发动机输出扭矩一分为二的装置，允许转向时输出两种不同的转速。 在现代轿车或货车，包括许多四轮驱动汽车上，都能找到差速器。这些四轮驱动车的每组车轮之间都需要差速器。同样，其两前轮和两后轮之间也需要一个差速器。这是因为汽车转弯时，前轮较之后轮，走过的距离是不相同的。 差速器有三大功用：把发动机发出的动力传输到车轮上；充当汽车主减速齿轮，在动力传到车轮之前将传动系的转速减下来；将动力传到车轮上，同时，允许两轮购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 以不同的轮速转动。 当汽车转 向时，车轮以不同的速度旋转。在转弯时，每个车轮驶过的距离不相等，即内侧车轮比外侧车轮驶过的距离要短。因为车速等于汽车行驶的距离除以通过这段距离所花费的时间，所以行驶距离短的车轮转动的速度就慢。 对于后轮驱动型汽车的从动轮，或前轮驱动型汽车的从动轮来说，不存在这样的问题。由于它们之间没有相互联结，它们彼此独立转动。但是两主动轮间相互是有联系的。因此一个引擎或一个变速箱可以同时带动两个车轮。如果车上没有差速器，两个车轮将不得不固定联结在一起，以同一转速驱动旋转。这会导致汽车转向困难。此时，为了使汽车能够转弯， 一个轮胎将不得不打滑。对于现代轮胎和混凝土道路来说，要使轮胎打滑则需要很大的外力，这个力通过车桥从一个轮胎传到另一个轮胎，这样就给车桥零部件产生很大的应力。 差速器的主要分类 开式差速器 开式差速器的结构，是典型的行星齿轮组结构，只不过太阳轮和外齿圈的齿数是一样的。在这套行星齿轮组里，主动轮是行星架，被动轮是两个太阳轮。通过行星齿轮组的传动特性我们知道，如果行星架作为主动轴，两个太阳轮的转速和转动方向是不确定的，甚至两个太阳轮的转动方向是相反的。 车辆直行状态下，这种差速器的 特性就是，给两个半轴传递的扭矩相同。在一个驱动轮悬空情况下，如果传动轴是匀速转动，有附着力的驱动轮是没有驱动力的，如果传动轴是加速转动，有附着力的驱动轮的驱动力等于悬空车轮的角加速度和转动惯量的乘积。 车辆转弯轮胎不打滑的状态下，差速器连接的两个半轴的扭矩方向是相反的，给购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 车辆提供向前驱动力的，只有内侧的车轮，行星架和内侧的太阳轮之间由等速传动变成了减速传动，驾驶感觉就是弯道加速比直道加速更有力。 开式差速器的优点就是在铺装路面上转行行驶的效果最好。缺点就是在一个驱动轮丧失附着力的情况下，另外一个也没 有驱动力。 开式差速器的适用范围是所有铺装路面行驶的车辆，前桥驱动和后桥驱动都可以安装。 限滑差速器 限滑差速器用于部分弥补开式差速器在越野路面的传动缺陷，它是在开式差速器的机构上加以改进，在差速器壳的边齿轮之间增加摩擦片，对应于行星齿轮组来讲，就是在行星架和太阳轮之间增加了摩擦片，增加太阳轮与行星架自由转动的阻力力矩。 限滑差速器提供的附加扭矩，与摩擦片传递的动力和两驱动轮的转速差有关。 在开式差速器结构上改进产生的 能做到 100的限滑，因为限滑系数越高，车辆的转向特 性越差。 点就是提供一定的限滑力矩，缺点是转向特性变差，摩擦片寿命有限。 常用于后驱车。前驱车一般不装，因为 滑系数越大，转向越困难。 差速器结构 当汽车转弯行驶时，外侧车轮比内侧车轮所走过的路程长；汽车在不平路面上直线行驶时。两侧主轮走过的曲长短也不相等即伸路面非平直，但由于轮胎制造尺寸误差，磨损程度不同，承受的载荷不同或充气压力不等，各个轮胎的滚动半径实购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 际上不可能相等，若两侧车轮 都固定在同一刚性转轴上，两轮角速度相等，则车轮必然出现边滚动边滑动的现象。车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加汽车的动力消耗，而且可能导致转向和制动性能的恶化。若主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮，则两侧车轮只能同样的转速转动。为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态，就必须改用两根半轴分别连接两侧车轮，而由主减速器从动齿轮通过差速器分别驱动两侧半轴和车轮，使它们可用不同角速度旋转。这种装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器称为轮间差速器。 前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。 对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴 (十字轴或一根直销轴 )和差速器壳等组成 (见图 1)。 (从前向后看 )左半差速器壳 2和右半差速器壳 8用螺栓固紧在一起。主减速器的从动齿轮 7用螺栓 (或铆钉 )固定在差速器壳右半部 8的凸缘上。十字形行星齿轮轴 9安装在差速器壳接合面处所对出的园孔内，每个轴颈上套有一个带有滑动轴承 (衬套 )的直齿圆锥行星齿轮 6，四个行星齿轮的左右两侧各与一个直齿圆锥半轴齿轮 4相啮合。半轴齿轮的轴颈支承在差速器壳左右相应的孔中，其内花键与半轴相连。与差速器壳一起转动 (公转 )的行星齿轮拨动两侧的 半轴齿轮转动，当两侧车轮所受阻力不同时，行星齿轮还要绕自身轴线转动一自转，实现对两侧车轮的差速驱动。行星齿轮的背面和差速器壳相应位置的内表面，均做成球面，这样作能增加行星齿轮轴孔长度，有利于和两个半轴齿轮正确地啮合。在传力过程中，行星齿轮和半轴齿轮这两个锥齿轮间作用着很大的轴向力，为减少齿轮和差速器壳之间的磨损，在半轴齿轮和行星齿轮面分别装有平垫片 3和球面垫片 5。垫片通常用软钢、铜或者聚甲醛塑料制成。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 对称式锥齿轮差速器中的运动特性关系式 差速器壳作为差速器中的主动件，与主减速器的从动齿 轮和行星齿轮轴连成一体。半轴齿轮和为差速器中的从动件。行星齿轮即可随行星齿轮轴一起绕差速器旋转轴线公转，又可以绕行星齿轮轴轴线自转。设在一段时间内，差速器壳转了 轴齿轮 1和 2分别转了 2(2不一定是整数 )圈，则当行星齿轮只绕差速器旋转轴线公转而不自转时，行星齿轮拨动半轴齿轮 1和 2同步转动，则有： 0 当行星齿轮在公转的同时，又绕行星齿轮轴轴线自转时，由于行星齿轮自转所引起一侧半轴齿轮 1比差速器壳多转的圈数 (然等于另一侧半轴齿轮 2比差速器壳少转 的圈数 于是有： 4和 上两种情况， 2=2式表明，左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，这就是两半轴齿轮直径相等的对称式锥齿轮差速器的运动特性关系式。 对称式锥齿轮差速器中的转矩分配关系式 在以上差速器中，设输入差速器壳的转矩为 出给左、右两半轴齿轮的转矩为 2。当与差速器壳连在一起的行星齿轮轴带动行星齿轮转动时，行星齿轮相当于一根横向杆， 其中点被行星齿轮轴推动，左右两端带动半轴齿轮转动，作用在行星齿轮上的推动力必然平均分配到两个半轴齿轮之上。又因为两个半轴齿轮半径也是相等的。所以当行星齿轮没有自转趋势时，差速器总是将转矩 均分配给购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 左、右两半轴齿轮，即 : 2= 当两半轴齿轮以不同转速朝相同方向转动时，设左半轴转速 行星齿轮绕轴轴颈自转，此时行星齿轮孔与行星齿轮轴轴颈间以及行星齿轮背部与差速器壳之间都产生摩擦，半轴齿轮背部与差速器壳之间也产生摩擦。这几项摩擦综合作用的 结果，使转得快的左半轴齿轮得到的转矩 小，转得慢的右半轴齿轮得到的转矩 大，增大量也为 因此，当左右驱动车轮存在转速差时， 5( 5(f) 左、右车轮上的转矩之差等于折合到半轴齿轮上总的内摩擦力矩 速器中折合到半轴齿轮上总的的内摩擦力矩 ,即 K=出给转得快慢不同的左右两侧半轴齿轮的转 矩可以写成： +K) 输出到低速半轴的转矩与输出到高速半轴的转矩之比 2 1+K) (1锁紧系数 前广泛使用的对称式锥齿轮差速器，其内摩擦力矩很小，锁紧系数 出到两半轴的最大转矩之比 此可以认为无论左右驱动轮转速是否相购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 等，对称式锥齿轮差速器总是将转矩近似平均分配给左右驱动轮的。这样的转矩分配特性对于汽车在良好路面上行驶是完全可以的，但当汽车在坏路面行驶时，却会严重影响其通过能力。例如当汽车的一侧驱动车轮驶入泥泞路面，由于附着力很小而打滑时，即使另一车轮是在好路面上，汽车往往不能前进。这是因为对称式锥齿轮差速器平均分配转矩的特点，使在好路面上车轮分配到的转矩只能与传到另一侧打滑驱动轮上很小的转矩相等，以致使汽车总的牵引力不足以克服行驶阻力而不能前进。 壳体的加工工艺 壳体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。 壳体的种类很多，其尺寸大小 和结构形式随着机器的结构和壳体在机器中功用的不同有着较大的差异。但从工艺上分析它们仍有许多共同之处，其结构特点是： (1)外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体，又分成整体式和组合式两种； (2)结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，壳体壁薄且厚薄不均。 (3)壳壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系； (4)壳体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。 壳体类零件的技术要求 : (1)轴承支承孔的尺寸精度和、形状 精度、表面粗糙度要求； (2)位置精度 包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度，同一轴线上各孔的同购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 轴度，以及孔端面对孔轴线的垂直度等； (3)为满足壳体加工中的定位需要及壳体与机器总装要求，壳体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。 壳体零件加工在工艺路线的安排中应注意三个问题： (1)工件的时效处理 壳体结构复杂壁厚不均匀，铸造内应力较大。由于内应力会引起变形，因此铸造后应安排人工时效处理以消除内应力减少变形； (2)安排加工工艺的顺序时应先面后孔 由于平面面积较大定位稳定可靠，有利与简化夹具结构检少安装变形。从加工难度来看，平面比孔加工容易。先加工批平面，把铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷切除，在加工分布在平面上的孔时，对便于孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。因此，一般均应先加工平面。 (3)粗、精加工阶段要分开 壳体均为铸件，加工余量较大，而在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切削力都较大，切削热也较多。加之粗加工后，工件内应力重新分布也会引起工件变形，因此，对加工精度影响较大。为此，把粗精加工分开进行， 有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除。 定位基准的选择 : 壳体定位基准的选择，直接关系到壳体上各个平面与平面之间，孔与平面之间，孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准重合”和“基准统一”的原则，同时必须考虑生产批量的大小，生产设备、特别是夹具的选用等因素。 主要表面的加工 :壳体的平面加工 ,壳体平面的粗加工和半精加工常选择刨削和铣削加工。 刨削壳体平面的主要特点是刀具结构简单；机床调整方便；在龙门刨床上购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 可以用几个刀架，在一 次安装工件中，同时加工几个表面，于是，经济地保证了这些表面的位置精度。 壳体平面铣削加工的生产率比刨削高。在成批生产中，常采用铣削加工。 孔系加工： 车床壳体的孔系，是有位置精度要求的各轴承孔的总和，其中有平行孔系和同轴孔系两类。 平行孔系主要技术要求是各平行孔中心线之间以及孔中心线与基准面之间的尺寸精度和平行精度根据生产类型的不同，可以在普通镗床上或专用镗床上加工。 & 批或大量生产壳体时，加工孔系都采用镗模。孔距精度主要取决于镗模的精度和安装质量。虽然镗模制造比较复杂，造价较高，但可利用精 度不高的机床加工出精度较高的工件。成批生产时，壳体的同轴孔系的同轴度大部分是用镗模保证。 论文主要内容 本论文的主要内容有：对差速器及常用差速器功能、作用及结构作一介绍。汽车动力轮选用差速器的必要性；其次，主要针对差速器壳体安排合理的加工工艺，在这方面要考虑如下几个问题：零件的精度、结构工艺性，零件的毛坯及生产纲领、粗精基准的选择，表面的加工方法，切削用量及工时，在镗孔这道工序中，还要根据六点定位规则设计镗工序夹具，如确定定位方式、夹紧方式、夹紧元件、夹紧力，夹具的操作及维护等，贯穿起来，这是一篇集原理、 生产、加工、使用合一的论文。 第 2章 零件的作用及结构及工艺分析 差速器壳体球面加工是国内外急需更新的加工工艺。随着汽车制造业的蓬勃发展，购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 尤其是民用轿车的迅猛发展，人们对汽车高质量的差速器壳体零件的要求变的越来越迫切。而差速器壳体零件中关键的一项技术即球面的加工，是决定该零件质量的最重要的一环，它一直 困绕着厂家，没有得到很好的解决。 常用的加工差速器壳体内球面的方法如下；首先由机械手将形成的双面锪刀从壳体中间空洞处送至球心，然后左右同时向前穿过差速器壳的孔与在球心中的双面锪刀连接。此时机 械手退回，再由左，右动力头单轴驱动两滑台同时向左，右同步运动，从而分别将两侧球面锪成品。锪完球面，两动力头需将锪刀再送至球心，而后由机械手将锪刀从工作件内取出。 该加工工艺的缺点是机床结构复杂，动作繁多。由于成形锪刀固定需刀杆穿过壳体孔，即刀杆直径必须小于壳体孔的直径，造成刀杆强度差。同时因球面加工余量不均匀造成刀具无法抵抗来自任意方向的切削力而产生变形，其结果是球心位置无法保证，刀杆外圆磨损严重，乃至破坏工件内孔。 零件的作用及结构 翻斗车驱动桥中主传动壳体是翻斗车的主要零件之一，它由 内装两对轴承和三根轴构成，其主要作用是把发动机的主要传动力传递给两驱动轮，在零件的两个端部有两个的孔，用于安装滚动轴承并与十字轴相连，起方向轴承器作用，所安装的三根轴之间有平行度和垂直度要求，在处作为装油封处，这样便于密封性能好，从结构上考虑，由于路况不好时，颠覆严重，使零件所受承载荷为交变载荷，工作速度500作环境恶劣，因此要求该零件结构坷靠，加工精度必须保证，使整车性能良好。 零件的工艺分析 翻斗车驱动桥主传动壳体有一组加工表面，一组为圆表面，一组孔，这些加工表购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 明与内圆表面中心 线有位置精度要求。 图 差速器壳体 口面的加工：其中 且这两个面都有较高的精度和表面粗糙度要求，即要求外圆毛坯 247加工后达到精度，所以 面加工时，以小端部分为粗基准，为以后 G， 止口面 245的外圆和 装配好轴和轴承后，工作平稳，而 要求有较高的表面质量，考虑到该零件的生产批量及厂里的实际情况，可以在车床上分别进行粗精加工。 内圆表明 800孔 的加工和孔的加工：两孔处安装滚动轴承，这两处有同轴度的要求，内孔表明加工要求精度高，而孔处安装密封油圈，加工要求较低，处安装轴承，要求两孔有同轴度要求，加工此内孔表明时盖上轴承盖后加工，精度要求较高3。 由于这两孔是用于安装轴承的，尺寸精度。表明质量要求较高，可以采用镗的加工方法，另外，由于这两组孔轴线有着 100： 0 06的垂直度要求，可以采用专用夹具依次装夹，同时加工出这两个孔，这样容易保证垂直度要求且效率高。 一组孔的加工：钻 10， 4 10孔 10与基准 4 由于改零件属于大批量生产型，要求效率高，我们可以用专用的夹具好工件，一次装夹，同时钻出这 14个孔，即 10和 4样容易保证垂直度要求且效率高， 4个螺纹孔在钻出底孔后在专用攻丝机上加工。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 而两个 2螺纹孔可以在车床上车出，而车螺纹孔时，先车出退刀槽，然后车螺纹。 第 3章 工艺规程设计 确定生产类型 为获得良好的经济效益，取备品率 3，废品率为 2， W=Q N(1+ )(1+ ) O 年产量 20000辆年 N 每台产品中该零件的个数 1件 /辆 备品率 3 %一废品率 2 W=20000 (1+3 )(1+2 )=21010件 毛坯重 25件为重型零件，由生产类型和生产纲领的关系表查的生产类型为大批量生产。 毛坯的选择 毛坯种类及制造方法的形状及选择 该零件是翻斗车上主传动壳体，经常要去承受交变及冲击性载荷，所以选择毛坯要求较高的强度，保证其工作可靠，抗振性能好，另外又考虑到厂里具体 情况及经济性选用综合机械性能较好的 该零件形状复杂，生产批量大，故采用金属模制作方式，其抗拉强度 40 7 9孔不铸出 (毛坯最小铸孔 15 245上凹台也不铸出 毛坯的精度等级 查级：中批和大批生产的铸件，尺寸精度等级和表面粗糙度要求较高的铸件，选购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 铸件精度等级为 2级。 确定毛坯的机械加工余量和毛坯尺寸及偏差，基准的选择及定位，基准的选择和定位是工艺中重要的一步，选择合理，可使加工质量等级得以保证，以提高效率。 基准的选择 粗基准的选择 口面是以后各道工序的加工基准，因而 口面有尺寸精度要求，所以监工 口面应以 样第一道工序，首先必须加工出 保证 以 这样会使夹具变得复杂，因而改为 外因 面与直径为 80的孔的轴线有垂直度要求，因而还应以直径为 95外圆作为粗基准来加工 口面。 精基准的选择 (1)加工 口面及 精加工 止口面， (2)根据基准统一原则，加工过程中都以 G 面，止口面作为统一基准，至于各加工面，还应以哪些加工面为基准以限制各道工序所应限制的自由度，则根据各工序的具体情况而定。在加工孔时，内孔表面的加工选用几住年统一原则，保证各加工面的位置度要求。 工艺路线的制定 制定工艺路线应使零件的几何形状尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，在大批生产条件下，采用组合机床及专用夹具，尽量使工序集中，以提高生产率，从经济效益出发，生产成本也相对降低。 工艺方案 I： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1 精车外圆 2 1面粗铣 精铣 3钻 10的孔 408 孔，倒角 1 45o 4攻 4 5攻 90轴承孔，退刀槽 93 5 4并与轴承盖螺钉连接。 6粗镗孔 80 84 90并倒角。 7精镗 80 84 90孔 8去 2两螺孔并倒角 9去毛刺，清洗。 10终检，涂漆。 工艺方案： 1 1面 2面 1面，保证尺寸 2 0，铰止 1 8 08孔 3倒角 1 45o 4攻内螺纹 40 5安装轴承盖螺钉 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 6 9， 83孔及倒角 倒角 45o& 7 孔达到图样要求，并倒角 45o 0 到 089 8 倒角 1 5 45o 9 93.5 1 93 2 93 5 1 93 20检验，并涂漆 综上方案，方案中把加工止口 (G)和 少了设备和装夹次数，钻孔 10孔及 4此大批量生产，大大提高生产率，车槽，车螺纹集中一个工序进行，节约了设备和装夹次数，但工序较复杂。 因此，比较选择 案最佳 确定个工序余量及工序尺寸极限偏差 镗孔 : 工序名称 工序双边余量 公差等级 最小极限尺寸 工序尺寸偏差 精镗 0 25 1 79 97 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 半精镗 0 5 1 79 4 79 5 粗镗 4 5 1 79 毛坯 1 0 71 7l 镗 84孔 : 工序名称 工序边间双边余量 公差等级 最小极限尺寸 工序尺寸偏差 半精镗 0 3 1 84 粗镗 毛坯 1 0 71 7l 镗 90两孔 : 工序名称 工序边间双边余量 公差等级 最小极限尺寸 工序尺寸偏差 精镗 半精镗 粗镗 4 5 1 毛坯 1 0 81 8l 车止口 245: 工序名称 工序边间双边余量 公差等级 最小极限尺寸 工序尺寸偏差 精车 1 1 粗车 247 毛坯 1 0 280 280 确定切削用量和 切削 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 镗 80， 90孔时 : (1)加工条件 工件材料 B=200 机床： 合机床 刀具：刀片材料为 a=45o (2)计算切削用量 1粗镗 80 a f=0 8r b刀具耐用度 t=60mm c计算切削速度 V=165 5 (B 200)s d确定主轴转速 000v dw=l 06 3 14 80 =s =253 52m 机床选 50r 际切削速度 V： 80 25 1000 60=1 045m s=1 05m s e切削工时 L+2) 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 L=2621镗两切削用量 )(同上部 ) f=r r=s 50r 削工时计算 L+2) =66 m=(66+4+2) (50+刀量 45，切削深度 削液：乳化液 0 和 90时，同上 切削速度 75m 6 切削深度 0 25切削液：乳化液 材料：铸铁 工序性质：钻 刀具材料：高速钢 9孔，切削速度 1m 给量 0 123 切削液：煤油 11 9 孔：切削速度 11 5m 给量： 0 185 切削液：乳化液 确定工序单件工时 1钻孔 10孔时 T=300 S=0 15 00 D=9 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 V： 0 025553 =23 6m s N=1000V D=836 3m s 按机床选 00r 800 3 14 90 10=22 6r 如 t=基 =(t1+t2+t) 15单件： (1 2 55)1 3 15=0 195 49孔时 00r =300 S=0 15 V=9600 3 14 14 10=35 2r t=33 (t1+t2+t) 33单件 =1 3 0 43车退刀槽，螺纹孔 加工要求：车 2个 093 5长为 4车 2 2的螺纹孔 机床： 6140 刀具：切槽刀 刀片材料 偏角： 5o 螺纹车刀 刀片材料 算切削用量 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 车退刀槽 进给量 f=0 4r 计算切削速度 刀具耐用度为 120 V： 165 5 (B)37 5m 65m s 确定机床主轴转速 000v 1000 0 65 3 14 93： 2 226V s =133 55r 机床选 32r 际切削速度： V= 1000=3 14 93 132 1000=0 64m 削工时 T=L+2 N S 切入长 L=22=具为成型刀，一次加入定成无须纵向走到 L=0 T=(2+1) 132 0 14=0 0568=3 4s 车螺纹孔 切削速度计算： 刀具材料：硬质合金刀具 具耐用度 T=70=2 取 程次数选 2 7 V： s 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 确定机床主轴转速 ns= s=机床选 5r s 实际切削速度 V= 1000=3 14 9 95 1000 60=0 46m s (3) 切削工时不至于产生工件安装误差 取粗行程次数 7次，精行程次数 4次 T=L+2 =3351=2 S=42=2=(15+4+2) 95 2) 276 4s 第 4章 机床专用夹具设计 镗工序的专用夹具设计 夹具是确保工件加工质量的保障，它的设计是工业制造流程中的重要步骤。当前的夹具设计基本上还是基于经验的夹具设计，设计质量依赖于设计者的经验。在对加工精度要求日益提高的今天，这种夹具设计手段已越来越不能适应生产的需要。 夹具优化设计是一种随着优化的广泛应用而发展起来夹具设计新方法，包括布局优化和夹紧力优化。基于孔系组合夹具的零件夹紧方案的自动 设计方法，适用于由平面和圆柱面组成的工件在三轴加工中心等机床上的钻铣加工工艺。该研究的核心工作是：根据给定的用边界表示法表示的工件实体模型、加工区域和工件定位方案，确定最优的工件夹紧方案。本文提出基于实体模型的工件的可行夹紧表面信息的提取与表示方法，从零件信息中提取可行的装夹表面信息；同时通过对工件最大外轮购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 廓形状的规约化处理，确定了所需夹紧装置的个数，实现了工件夹紧点的分区和分类；提出了工件夹紧点的组合方法，建立了夹紧方案的质量层次模型；根据工件受力多边形概念以及夹紧点位置、高度与受力多边形关系，建立了工件 夹紧方案的质量评价指标孔系组合夹具的定位方案通用设计方法，该方法的通用性体现在以下几个方面： 1)工件的侧面定位基准可以是平面和圆柱面，以及两者的各种组合。 2)定位元件的类型可以是圆柱销和 及同一次装夹中采用不同形式定位元件的混合定位。 3)可以进一步扩展到适用于任意曲线柱面作为定位基准。最终设计应根据工厂实际情况做出合理的夹具。 为了保证箱体部件的装配精度，达到机器设备对它提出的要求，对箱体零件的加工有一系列的技术要求。 1支撑孔的尺寸精度，几何形状精度和表面光洁度 2支撑孔之间 的孔距尺寸精度及相互位置精度 3主要平面的形状精度，相互位置精度和光洁度 4支撑孔与主要平面的尺寸精度及相互位置精度 夹具设计必须满足的要求：必须满足工件的加工质量要求 1能提高生产率和经济效益 2结构简单，结构工艺好，便于制造 3操作简单 4便于排屑 5便于装卸，且不至于产生工件安装误差 夹具结构设计中应注意的问题： 1夹具的结构要稳定可靠，有足够的强度和刚度 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2夹具的受力情况应合理 3夹具的结构应尽量简单，并应有良好的工艺性以便于制造 4正确设计空刀槽及倒 角 5注意材料和硬度的合理选择 6设计夹具的结构时应考虑它的装配性 7确定夹具结构时应考虑它的检验性 8夹具上要准确表示倾斜表面的位置关系，需应用检验孔 (或 检验棒 ) 9夹具的易损部分应便于更换和修理 10注意结构设计的合理性 工作量分析 上面的工艺设计部分已经叙述过了，零件的生产类型属于大批量生产，没年生产20000件产品，假如每年工作日为 300天每天完成的件数为 70件，每天工作 7小时，则每小时完成十件，每天机床要装夹 70 次。 定位基准的选择 (1)分析 工序：工序的性质：工序的性质属于镗加工，由于两孔的同轴度精度要求较高，所以必须依次镗出，夹具就是一个解决问题的办法，因为两孔较长，必须要有导向套来引导镗到的进入，并有导向套撑起镗杆以保证同轴度，镗盟同上。 (2)确定定位基准 据前面的定位基准分析，以 既符合统一定位基准原则又符合重合定位基准原则。根据夹具手册可推知 : 口面定位限制了： 向的购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 移动等两个自由度，而根据工序分析，要限制零件的六个自由度才能加工工 件，这样就有一个自由度 (即绕 没有限制，因此必须要设计一个零件来限制它。根据工件的具体结构，可明显看出，用一个菱形销装入工件的 9孔中即可完成，这样可以把止口面看作一个销子加上 现了六个自由度都限制的定位基准设计。 夹紧力的计算 基准由以上可知： 面，作用点是 18沉头孔的上表面，这样既可不妨碍加工，有利于工件装卸，又不致于生产弯曲和变形。 确定夹紧装置： 从查阅夹具设计手册中可以看出钩形 压板装置可以满足加紧装置的基本要求。 (1)加紧作用准确，安全，可靠。 (2)加紧动作迅速，操作方便省力。 (3)力口紧变形小。 (4)结构简单，制造方便。 因此选取钩形压板加紧装置 加紧力的计算 (1)镗孔时，由机床夹具设计 (2)轴向力： c F (c) 表得 98 413n 买后包含有 纸和说明
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号