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1 (2005) 368378a of 989. It is to be by as et 3 N r 2005 +15088316092; +H. 1. of of of of by 985, y 1 of as a of et 2 is a in to a in a in to of a In 3is a 1. a at of by is of of to a In a to on is An if it be to to 005 100 d, 1609, 4 004; in 004; 0 004Y. of a at 4a be as 5 s on to ys is q*, at a is to be is gi(as 1)as : To be be a ; i 1;2; .; n, (1)n is of q z0;y0;f0;of of q y N Y. 1 (2005) 368378 369(2)of as by q. (3). be if q. (2) to :9=; 6. (3). If is is at of is by If is at be of a be to 6a be to Z O X Y Z O (x0,y0,1. to N of is no on to a to is by it is as to is to If is is of a to or A to of a is of is to of L:As 3, n; i 1;2; .; n; n be as : : : :2637et 7 to a to It et 8 an to of L( of to of It X of r of as (4) (5) (6)l is an of 6 6 6 46 Y. 1 (2005) 368378370WL: : : :7) n 6; is is n be of n n of to N Y. 1 (2005) 368378 371n n of n to of is to be to on of in n a s 2. Y (a1,b1,2,b2,(x1,y1,(x2,y2,(ai,bi,(xi,yi,(3. A N V X 0. (9) q. (9). an a of 0;0;0;3;0;00;1;1;0;0;00;1;1be be C0 is nd (8) 9) V0. 10(10) q. (11) is 0. (11)(11) r: In to an 1, 0, 0, 0, 0, 0, is is x 0 in of is of is by a is if of X be as of 90j: by 1, 1, 0nd . s) r n of If a n C0 r 0 r; 1r of s) to r : : : : : : :be as X (8)e y;Dz;ax;ay;x, y, z x, y, z of w is by of r Y. 1 (2005) 368378i 1;2; :; .N 0, 0, 10, 2, 1, 00,0, 1, 00, 3, 0, 20,0, 1, 00, 1, 0, 2is 01 3 :s 1;2; :;6l 1;2; :;6 () 6C0 r on a C+ to In a a is on a as 4. of as : 0, 0, 10, 1, 3, 00,2: 0, 0, 10,3,3,00,: V is a q. (11). r be 66637776663777:l 1;2; :;6 is of q. (10) a 101;0 j 1;2; :;6C0 r; 2. C2 n of to a r C2 r a 6C0 r r; 1r of s) to r C2 r :26663777H. Y. 1 (2005) 368378 373010N of 0 0000:50:5 00:51:50:75 5 1:50 00:25 0:25 0 00:5 0000000:5 is as a of of ve A of is of be 0; 0; 0; 0; 0x on an to of 4. Y. 1 (2005) 3683783745 a of in as 1: 0, 1, 00, 896, ,0, 1, 00, 1060, ,0, 1, 00, 1010, , 977, , 977, , 1034, of 1 0 515:000:896001 0378: 1:06000 1 0 612:00:01000:9955 349 0:0880 445 664 0:86380:9955 349 0:0880 728 664 0:82800:0880 0:0170 960 866:6257998 :2466 0:093626666666643777777775,o6 is It is of ve of 1is L; N 10378:001:06000 1 0 612: :01000:9955 349 0:0880 445 664 0:86380:9955 349 0:0880 728 664 0:82800:0880 0:0170 96 866:6257998 :2466 0:of :8768 607 665 21:3716 0:49953:0551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 is on ve is as 5. 10 (H. Y. 1 (2005) 368378 375:0551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 o ve to ,1:876860766521:37160:499526666666643777777775551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 0266666666437777777750; 13; 432; 706; 0: ; 13; 432; 706; 0:04a by of a 0, a To to of 1in . of if a 1in . is an To an an N Y. 1 (2005) 36837837614wof It an locat 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化专业 班 级： 姓 名： 学 号： 外文出处： 机器人和计算机集成制造 21（ 2005） 368 附 件： 1. 原文 ； 2. 译文 2013 年 3 月 夹具定位规划 中 完整性评估和修订 验室，机械工程学系，伍斯特理工学院研究院， 100 路，伍斯特，硕士 01609，美国 2004 年 9 月 14 日收稿 ;2004 年 11 月 9 日修订 ;2004 年 11 月 10 日 发表 摘 要 几何约束是夹具设计中最重要的考虑因素之一。确定位置的解析拟订已发达。然而，如何分析和修改 在 实际夹具设计实践过程中的一个非确定性的定位计划尚未深入研究。在本文中，提出了一种方法来描述 在限制 约束下的重点夹具系统的几何约束状态。 一种限制 约束 下 状态，如果它存在，可以识别给定定位计划。可 以自动识别工件的 所有限制 约束下约束状态的提案。这有助于改善逆差定位计划，并为修订提供指引，以最终实现确定性的定位。 关键词：夹具设计 ;几何约束 ;确定性定位 ;限制 约束 ;过约束 夹具是用 于 制造 工业进 行工件牢固 定 位的一种机制。在零件加工过程中规划一个关键的第一步，夹具设计需要，以确保定位精度和三维工件的精度。 3一般情况下，是最广泛使用的指导原则发展的位置计划。 一个加工夹具定位方案必须满足一些要求。最基本的要求是，必须提供工件确定的位置。 这种观点 指出 ，定位计划生产 的 确定位置，工件不能移动，而至少有一个定位不会失去联系。这一直是夹具设计的最根本的准则之一，许多研究人员关于几何约束状态的研究 表明 ，工件在任何定位计划分为以下三个类别： 1、 良好的约束（确定性）：工件在一个独特的位置 进行配合 ，工件表面 与 6个定位器取得联系。 2、 限制 约束 ：不完全约束工件的自由度。 3、 过约束：工件自由度超过 6 定位的制约。 在 1985年 ,浅田 1提出了满秩为准则雅可比矩阵的约束方程 ,基于分析形成了调研后 ,确定定位。周等 2在 1989年制定了在确定性 定位问题上使用螺旋理论。结果表明 ,定位矩阵的定位需要压力满秩达到确定的位置。该方法的确定通过无数的研究。王等 3考虑定位工件的接触的影响，而采用点接触面积。他们介绍了接触矩阵，并指出，两个接触的机构不应该有平等的，但在接触点曲率相反。卡尔森 4认为，可能没有足够的应用，如一些不是非棱柱的表面或相对误差近似 的 非小线性。他提出一个二阶泰勒展开，其中也考虑到定位误差相互作用。马林和费雷拉 5应用周 对 3定若干按照规则的规划。尽管众多的位置上的确定分析研究 很 少注意非确定性分析的位置。 在浅 田的拟定方案中 ,他们假设工件夹具元件和点之间的联络无阻力。理想的位置 q*,而应放置工件表面和分片，可微函数是 图 1)。 表面函数定义为 :gi(q*)=0是确定的 ,应该有一个独一无二的解决方案为下列所有定位方程组。 gi(q)=0,i=1,2,.,n (1) 其中 向 ,代表了工件的定位和方向。 只有考虑到目标位置 q*附近在 处 : 浅田表明 (2) 阵式所示 （ 3）。确定定位 如果雅可比矩阵满秩，可满足要求。 (2)只有 q=q*一个解决办法 (3) 在 1个 3 ，一个约束方程的雅可比矩阵的 满 秩 的 约束状态如表1所示。如果 定位 是小于 6，工件是 限制约束 的，即存在至少有一个工件 自由 定位议案不 受 限制的。如果矩阵满秩，但定位 大于 6定位，工件 是 过约束，这表明存在至少一个定位等 ;而几何约束工件被删除不影响的状态。 找出一个模型除了3以 建立基准框架提取等效的定位点。胡等 6已经发展出一种系统的方法 ,对这个用途。因此 ,这则能适用于所有的定位方案。 图 1 表 1 等级 数量的定位 地位 6 过分约束 康等 7遵循这些方法和他们实施制定的几何约束分析模块其自动化的计算机辅助夹具设计的核查制度。他们 的 统可以计算出雅可比矩阵和它的排名来确定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和灵敏度定位错误。 熊等人 8提出的等级检查方法的定位矩阵 附件 )。他们还介绍了左 /右边的定位矩阵广义逆理论 ,分析了工件的几何误差。结果表明 ,定位及发展方向误差 X 和位置误差 r 的工件定位相关如下 : 在受限 : X=r, (4) 约束 : X=(1r, (5) 过 分 约 束 : X=1 r+(1 , (6) 是 任意一个向量。 他们还介绍了从这些矩阵的几个指标，评价定位配置，其次是通过约束非线性规划的优化。然而，他们的研究分析，不涉及非确定性定位的修订。目前，还没有就如何处理与提供确定的位置 的 夹具设计系统的研究。 如果不确定性的位置达到夹具系统设计的 要求 ，设计师知道约束状态是什么，以如何改善设计是 非常 重要的 条件 。如果夹具系统是过度约束， 是理想定位需要的 不必要的 信息 。而下约束时，所有有关知识约束工件的议案，可以引导设计师选择额外的定位或 使得 修改定位计划更有效。的总体战略定位计划表征几何约束的状态描述图 2。 在本文中 ,定位矩阵秩的几何约束的施加评价状态 (见附件为获得的定位矩阵 )。确定需要六个定位器定位提供矩阵的满秩定位 如图 3 所示 ,在给定的定位器数量 n,定位法向量 ai,bi,定位的位置 xi,yi,每一个定位器 ,i=1,2,.,n,n*6 定位矩阵可以确定如下 : （ 7） 当等级（ =6， n=6 时，是工件良好约束。 当等 级（ =6， n6 时 ;是工件过约束。 这意味着（ 不必要的定位在定位方案上。工件将不存在限制（ 位器。这种状态的数学表示方法 ,那就是（ 定位向量矩阵 ,可表示为线性组合的其他六行向量。 图 2 几何约束状态描述 图 3 一个简化的定位方案。 定位方案，提供了确定性的位置。发达国家的算法使用下列方法确定不必要的定位： 1、找到所有的（ 合定位的。 2、为每个组合 ,从（ 位器确定定位方案。 3、重新计算矩阵秩的定位为左六个定位器。 4、如果等级不变 ,被删除的 (位器是负责过约束状态。 这种方法可能会产生多种解决方案，并要求设计师来决定哪一套不必要的定位应该被删除 以 最佳定位性能。 当等级（ 6,工件的 限制 约束。 3。算法的开发和实施 在这里待开发的算法，将致力于提供信息的不受限运动工件在不足的约束状态。假设有 n 个定位器之间的关系的工件的位置 /定向误差和定位误差可以表示为如下 其中， X， Y， Z 轴和 X， Y， Z 轴的旋转，分别是位移。直 接还原铁 第 i 个定位器的几何误差。 定义是正确的广义逆的定位矩阵 了找出所有未受限运动的工件， V = 绍了 V 0. 由于 X） 6 必须存在有非零 V 满足式 ， 每个非零的解决方案的 V 代表一个无约束 运动。每学期的 V 代表该运动的一个组成部分。例如， 0; 0; 0; 3; 0; 0 说 绕 置 ， 0; 1; 1; 0; 0; 0 工件可以沿着由下式给出的方向向量 0; 1; 1 有可能是无限的解决方案。解空间， 然而， 可以构造 6- 基本的解决方案 ， 致力于以下分析，找出基本的解决方案。 示出， 行向量之间的依赖关系：在特殊情况下，例如，所有 于零， V 具有一个明显的解决方案， 1， 0， 0， 0， 0， 0，表示沿 x 轴的位移还没有限制。这是很容易 理解，因为 =0 在此情况下，这意味着相应的工件的位置误差是不依赖任何定位错误。因此，相关的动议未约束的定位器。此外，结合 动议不约束，如果是 X 的元素之一，可以作为其他元素的线性组合表示。然而，它 可以移动向量 定义的 为了找到解决办法一般情况下，以下策略： 1. 在定位矩阵消除依赖的行（ S）。 2。计算 6 不正确的修改后的定位矩阵的广义逆 3 4 规范的自由运动空间。 5 计算未定的 V 6. 基于该算法，一个 C +程序的目的是为了查明受限的状态下，不受约束的 运动。 实施例 1。在一个表面的磨削操作中，位于一个工件的夹具系统上，如示于图。 正常矢量和每个定位器的位置如下： 因此，定位矩阵被确定。 在有限的定位方案 这种定位系统提供了根据有限的定位因为 =5 6， 该程序，然后计算 正确的定位矩阵的广义逆 第一行是公认的依赖行，因为这一行的去除不影响矩阵的秩。“其他五排是独立的行。发现根据独立的行的线性组合规定下约束状态的程序的步骤 5。这种特殊情况下的解决方案是显而易见的，所有系数均为零。因此，所述 =100000这表明，工件可沿 x 方向移动。基于这个结果，一个额外的定位器应该是采用约束沿 x 轴的工件位移。 实施例 2。 图 5 示出了铰接 3位系统。的法线矢量和每个定位器的位置，在这最初的设计如下： 这种配 置的定位矩阵是 610 真正的设计修改 修改定位矩阵变为 修改后的定位矩阵是正确的广义逆 检查的程序依赖行，每一行是依赖其它五个行。不失概括性的，第一行被视为依赖行。 5 5 改进的逆矩阵 根据第 5 步中，计算五个未确定的 V 条件 该矢量表示的位移的组合定义的自由运动，沿 1， 0， 向结合旋转要修改这个定位的配置，另一种定位器被添加到限制这种自由运动的工件，假设定位 除在步骤 1 中。该程序可以也算自由运动的工件，如果一个定位器以外 除在步骤 1 中。这提供了多的设计师的修订选项。 确定性的位置是一个重要的要求夹具定位方案设计。分析标准决定性的地位已经确立。为了进一步研究非确定性状态，提出了一种用于检查几何约束的状态已经研制成功。该算法可以识别欠约束状态，并指示不受限运动的工件。它也承认过约束的状态和不必要的定位器。输出信息，可以帮助设计师来分析和改进现有的定位方案。 参考文献 1 , B.。自动重构夹具的柔性装配夹具的运动学分析。 机器人 6 2 C， ， M。加工装置的自动配置的数学方法分析和综合。反 英工业 1989;111:299 3 Y, , M.。 夹具运动学分析的基础上充分接触刚体模型。 J 制造业 科学与工程 2003;125： 316 4 S。刚性零件的装夹和定位计划的二次灵敏度分析 “。 制造业 2001 年科学与工程 ;123（ 3）： 462 5 , 位计划的运动学分析和综合加工装置 。 制造业 科学与工程 2001 年 ;123:708 6 士论文中，伍斯特理工学院 ;2001 年。 7 , , , 会2:350 8 Y, H, 士顿：爱思唯尔 ;2005 年。 大学 零件工艺过程卡 产品型号 第 1 页 零件图号 共 1 页 零件名称 总泵缸体 卡片编号 每台件数 1 坯料种类 铸造 坯料尺 寸 坯料重量 公斤 单件净重 斤 单件工时 坯料材质 料制件 数 1 材料利用率 90% 单件毛重 2 公斤 工 序 号 车 间 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 时间定额 刀具 量具 夹具 01 铸 造 铸造毛坯 02 铸造 去应力退火 03 机加工 粗铣、精铣左 端面（ 20 凸台） 床 质合金铣刀 游标卡尺 专用夹具 44 机加工 粗铣、精铣右端面 （ 32 凸台） 床 质合金铣刀 游标卡尺 专用夹具 25 机加工 粗铣、精铣上端面 床 质合金铣刀 游标卡尺 专用夹具 26 机加工 粗铣、精铣距离中心距离为 16 的侧面 床 质合金铣刀 游标卡尺 专用夹具 27 机加工 车 32 外圆 床 质合金 车 刀 游标卡尺 专用夹具 6 8 机加工 钻中心孔 18，钻扩铰 21 床 硬质合金钻 ， 铰 刀 游标卡尺 专用夹具 8 9 机加工 掉头，钻中心孔 纹底孔，钻铰 锥攻丝 纹 床 硬质合金钻 ， 铰 刀 游标卡尺 专用夹具 70 机加工 钻上端面 ， ， ，钻孔攻丝 525 钻床 硬质合金钻 ， 铰 刀 ,丝锥 游标卡尺 专用夹具 8 1 机加工 钻 2X , 锪孔 1 床 硬质合金钻 ， 铰 刀 ,丝锥 游标卡尺 专用夹具 8 2 钳工 去毛刺 钳工 13 仓库 检验 入库 仓库 更改 备 注 定额编制 工艺编制 时虎 车间代号 标记 处数 更改文件 号 签 名 日 期 定额审核 工艺审核 批 准 周边钻透孔 不透孔 深3技术要求。铸件不允许有疏松、缩孔、沙眼等缺陷，铸件硬度170241 并经时效处理2。未注明的铸造圆角 ， ， 孔内应光滑，不得有飞边毛刺4。非加工表面洗刷清洁后刷漆。材料其余 大学 机械加工工序卡片 零件名称 总泵缸体 第 1 页 共 9 页 车 间 机加工 零件图号 工序号 03 6 . 3设备名称 立式铣床 型号 料 机械性能 零件重量 每台件数 斤 1 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时 间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/f(mm/r) ap(1 粗铣、精铣左端面（ 20凸台） 铣刀 铣夹具 游标卡尺 220 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件 号 签 名 日 期 大学 机械加工工序卡片 零件名称 总泵缸体 第 2 页 共 9 页 车 间 机加工 零件图号 工序号 04 1 2 . 5设备名称 立式铣床 型号 料 机械性能 零件重量 每台件数 斤 1 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时 间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/f(mm/r) ap(1 粗铣、精铣右端面（ 32凸台） 铣刀 铣夹具 游标卡尺 220 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件 号 签 名 日 期 大学 机械加工工序卡片 零件名称 总泵缸体 第 3 页 共 9 页 车 间 机加工 零件图号 工序号 05 306 . 3设备名称 立式铣床 型号 料 机械性能 零件重量 每台件数 斤 1 单位工时 机动工时 辅助时间 自然 消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/f(mm/r) ap(1 粗铣、精铣上端面 铣刀 铣夹具 游标卡尺 220 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件 号 签 名 日 期 大学 机械加工工序卡片 零件名称 总泵缸体 第 4 页 共 9 页 车 间 机加工 零件图号 工序号 06 6 . 3设备名称 立式铣床 型号 料 机械性能 零件重量 每台件数 斤 1 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时 间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/f(mm/r) ap(1 粗铣、精铣距离中心距离为 16的侧面 铣刀 铣夹具 游标卡尺 220 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件 号 签 名 日 期 大学 机械加工工序卡片 零件名称 总泵缸体 第 5 页 共 9 页 车 间 机加工 零件图号 工序号 07 6 . 3设备名称 车床 型号 料 机械性能 零件重量 每台件数 斤 1 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时 间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/f(mm/r) ap(1 车 32外圆 车刀 车夹具 游标卡尺 380 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件 号 签 名 日 期 大学 机械加工工序卡片 零件名称 总泵缸体 第 6 页 共 9 页 车 间 机加工 零件图号 工序号 08 磨至长度=100)钻床 型号 料 机械性能 零件重量 每台件数 斤 1 单位工时 机动工时 辅助时间 自然 消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/f(mm/r) ap(1 钻中心孔 18，钻扩铰 21 硬质合金钻 ，铰 刀 钻夹具 游标卡尺 550 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件 号 签 名 日 期 大学 机械加工工序卡片 零件名称 总泵缸体 第 7 页 共 9 页 车 间 机加工 零件图号 工序号 09 25设备名称 钻床 型号 料 机械性能 零件重量 每台件数 斤 1 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时 间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/f(mm/r) ap(1 掉头，钻中心孔 纹底孔，钻铰 锥攻丝 纹 硬质合金钻 ，铰 刀 钻夹具 游标卡尺 550 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件 号 签 名 日 期 大学 机械加工工序卡片 零件名称 总泵缸体 第 8 页 共 9 页 车 间 机加工 零件图号 工序号 10 6 . 3钻床 型号 料 机械性能 零件重量 每台件数 斤 1 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时 间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/f(mm/r) ap(1 钻上端面 ， 孔攻丝 质合金钻 ，铰 刀 ,丝锥 钻夹具 游标卡尺 550 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件 号 签 名 日 期 大学 机械加工工序卡片 零件名称 总泵缸体 第 9 页 共 9 页 车 间 机加工 零件图号 工序号 11 4备名称 钻床 型号 料 机械性能 零件重量 每台件数 斤 1 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时 间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/f(mm/r) ap(1 钻 2X 锪孔 1 硬质合金钻 ，铰 刀 ,丝锥 钻夹具 游标卡尺 550 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件 号 签 名 日 期 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 I 毕业设计 课 题： 总泵缸体工艺规程及专用夹具设计 【加工右端面 】 专 题： 专 业： 机械制造及自动化 学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 购买 后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 要 本设计是基于总泵缸体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。总泵缸体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后 孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以总泵缸体的孔作为粗基准，以结合面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用液压夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词： 总泵缸体类零件；工艺；夹具； 购买 后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 he is on of of of of In of of to of as a as a to In to of of of of of be so is 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 录 摘 要 1 章 加工工艺规程设计 1 件的分析 1 件的作用 1 件的工艺分析 2 泵缸体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 2 和平面的加工顺序 2 工方案选择 2 泵缸体加工定位基准的选择 3 基准的选择 3 基准的选择 3 泵缸体加工主要工序安排 4 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 定切削用量及基本工时（机动时间） 7 间定额计算及生产安排 17 第 2 章 铣右端面夹具设计 19 计要求 19 具设计 19 定位基准的选择 19 切削力及夹紧力的计算 19 位误差的分析 25 定夹具体结构和总体结构 26 具设计及操作的简要说明 27 结 论 28 参考文献 29 致 谢 31 购买 后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 V 购买 后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买 后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买 后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1 第 1 章 加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目给出的零件是总泵缸体。是整个液压系统的核心，作用是通过活塞的来回往复运动产生推动工作缸动作所需的油压。该零件 进油孔，活塞运动过该位置时，完成充油过程，活塞继续运动将油推向前方，挤压出缸体，由于截面积差产生工作压力。当活塞回程时超过 位时开始进油，旁边小孔为空气孔，方便进空气。 总泵缸体的主要作用并保证部件与其他部件正确安装。因此总泵缸体零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。 图 1 总泵缸体 2 件的工艺分析 由总泵缸体零件图可知。总泵缸体是的外表面上有很多个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （ 1）以端面凸台为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：端面凸台平面的加工 ，其中 面有表面粗糙度要求为 m 。 （ 2）以孔为主要加工面的加工面。 这一组加工表面包括 孔 的铣削加工 粗糙度为 泵缸体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 由以上 分析可知。该总泵缸体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于总泵缸体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。 由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。 和平面的加工顺序 总泵缸体类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工总泵缸体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。总泵缸体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠 夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。 总泵缸体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。 工方案选择 总泵缸体孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。 根据总泵缸体零件图所示的总泵缸体的精度要 求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。 （ 1）用坐标法镗孔 在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、 3 多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。 用坐标法镗孔，需要将总泵缸体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。 在大批量生产中，总泵缸体孔系加工一般都在组合镗 床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。 采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。 泵缸体加工定位基准的选择 基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）保证各重要支承孔 的加工余量均匀； （ 2）保证装入总泵缸体的零件与箱壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以总泵缸体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。 基准的选择 从保证总泵缸 体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证总泵缸体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从总泵缸体零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是总泵缸体的装配基准，但因为它与总泵缸体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。 4 泵缸体加工主要工序安排 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。总泵缸体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到总泵缸体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于总泵缸体，需要精 加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含 打及 硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、 铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 根据以上分析过程，现将总泵缸体加工工艺路线确定如下： 工艺路线一： 01 铸造 铸造毛坯 02 时效 去应力退火 03 机加工 粗铣、精铣左端面（ 20 凸台） 04 机加工 粗铣、精铣右端面（ 32 凸台） 05 机加工 粗铣、精铣上端面 06 机加工 粗铣、精铣距离中心距离为 16 的侧面 07 机加工 车 32 外圆 08 机加工 钻中心孔 18，钻扩铰 21 09 机加工 掉头，钻中心孔 纹底孔，钻铰 纹 10 机加工 钻上端面 ， ， ，钻孔攻丝 1 机加工 钻 2X , 锪孔 1 12 钳工 去毛刺 13 仓库 检验入库 5 工艺路线二： 01 铸造 铸造毛坯 02 时效 去应力退火 03 机加工 粗铣、精铣左端面（ 20 凸台） 04 机加工 粗铣、精铣右端面（ 32 凸台） 05 机加工 粗铣、精铣上端面 06 机加工 粗铣、精铣距离中心距离为 16 的侧面 07 机加工 车 32 外圆 08 机加工 钻中心孔 18，钻扩铰 21 09 机加工 掉头，钻中心孔 纹底孔，钻铰 纹 10 机加工 钻上端面 ， ， ，钻孔攻丝 1 机加工 钻 2X , 锪孔 1 12 钳工 去毛刺 13 仓库 检验入库 以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题， 采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下 两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。 综合选择方案一： 01 铸造 铸造毛坯 02 时效 去应力退火 03 机加工 粗铣、精铣左端面（ 20 凸台） 04 机加工 粗铣、精铣右端面（ 32 凸台） 05 机加工 粗铣、精铣上端面 06 机加工 粗铣、精铣距离中心距离为 16 的侧面 07 机加工 车 32 外圆 08 机加工 钻中心孔 18，钻扩铰 21 09 机加工 掉头，钻中心孔 纹底孔，钻铰 纹 6 10 机加工 钻上端面 ， ， ，钻孔攻丝 1 机加工 钻 2X , 锪孔 1 12 钳工 去毛刺 13 仓库 检验入库 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1)毛坯种类的选择 零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为 产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择铸造 成型。 (2)确定毛坯的加工余量 根据毛坯制造方法采用的铸造造型，查取机械制造工艺设计简明手册表 总泵缸体”零件材料采用灰铸铁制造。材料为 度 70 241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。 （ 2）面的加工余量。 根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 现取 表 铣平面时厚度偏差取 。 精铣：参照机械加工工艺手册表 余量值规定为 差等级选用 查表 得铸件尺寸公差为 材料为铸件，硬度为 品重 产批量为大批生产，采用铸造成型，二级精度组（成批生产） 根据上述原始资料及加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯确定如下： 1、外圆表面（ 32 133； 32 123； 85； 50） 考虑其加工长度为 133， 32， 20 等外表面均为 8 加工面，粗糙度00。不需要加工，长度为向尺寸为 133（端面）。 查表 1度余量及公差取 机械制造工艺设计手册），拔磨斜度，取 2 2、 18 孔，查表 1 钻 22 精孔 1）粗车到 2Z=）精车到 22+2Z=、 平面（查表 1 7 尺寸取 32 公差取 +、 纹孔 钻孔 、攻、铰于 、其余各孔均在毛坯面上加工，余量 为 Z 孔位 D/2 最后将上面各数据整理填入下表 加工余量计算表 加工工序及工步 尺寸 公差 余量 计算尺寸 计算公差 备注 32 孔长度尺寸 133 / 2 22 孔 22 + 0 / 无孔 30 22 +拔 模斜度取 23 定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 01、工序 02 无切削加工，无需计算 工序 03 粗铣、精铣左端面（ 20凸台） 加工条件： 工件材料： 造。 机床： 式铣床。 查参考文献 7表 30 34 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=2以铣削深度 2pa 每齿进给量 根据参考文献 3表 0 /fa m m Z 铣削速度V ：参照参考文献 7表 30 34，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000Vn d （ 式中 V 铣削速度； 8 d 刀具直径。 由式 床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 300 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s 工作台每分进给量 4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m a ：根据参考文献 7表 40a 工序 04 粗铣、精铣右端面（ 32凸台） 加工条件： 工件材料： 造。 机床： 式铣床。 参考文献 7表 30 31 刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： 15 100D ，齿数 12，此为细齿铣刀。 精铣该平面的 单边余量： Z=1削深度 1pa 每齿进给量 根据参考文献 7表 30 31，取 0 /fa m m Z 铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 31，取 V m s 机床主轴转速 n ，由式（ ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 7表 75 / 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 由式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m 9 粗铣的切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 280l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 3 ) 7 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1213 1 5 7 2 1 . 1 3 m i ml l lt f 根据参考文献 5表 查得 铣削的辅助时间 1 精铣的切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 315l 刀具切入长度 1l ：精铣时 1 100l D m m 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 2 1222 8 0 1 0 0 2 1 . 0 9 m i ml l lt f 根据参考文献 5表 查得铣削的辅助时间 2 铣下平面的总工时为： t= 1 2 1 2序 05： 粗铣、精铣上端面 加工条件： 工件材料： 造。 机床： 式铣床。 查参考文献 7表 30 34 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 8Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=210 所以铣削深度 2pa 每齿进给量 根据参考文献 3表 0 /fa m m Z 铣削速度V ：参照参考文献 7表 30 34，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000Vn d （ 式中 V 铣削速度； d 刀具直径。 由式 床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 300 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s 工作台每分进给量 4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m a ：根据参考文献 7表 40a 工序 06： 粗铣、精铣距离中心距离为 16的侧面 加工条件： 工件材料： 造。 机床： 式铣床。 参考文献 7表 30 31 刀具：高速钢三面刃立铣刀（立铣刀）： 15 16D ，齿数 12，此为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量： Z=1削深度 1pa 每齿进给量 根据参考文献 7表 30 31，取 0 /fa m m Z 铣削速度 V ：参照参考文献 7表 30 31，取 V m s 机床主轴转速 n ，由式（ ： 11 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 7表 75 / 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给 量 由式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m 粗铣的切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 280l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 3 ) 7 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1213 1 5 7 2 1 . 1 3 m i ml l lt f 根据参考文献 5表 查得铣削的辅助时间 1 精铣的切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 315l 刀具切入长度 1l ：精铣时 1 100l D m m 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 2 1222 8 0 1 0 0 2 1 . 0 9 m i ml l lt f 根据参考文献 5表 查得铣削的辅助时间 2 铣下平面的总工时为： t= 1 2 1 212 工序 07： 车 32外圆 工件材料： 造。 机床： 床 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于 床的中心高为 200 表 ，故选刀杆尺寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 11）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 1150N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 150 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 根据切削用量简明使用手册表 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200 13 2111铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际 切削时间的功率为： =W （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 14 y + = 则 L =127 +1 = （ 3 工序 08 钻中心孔 18，钻扩铰 21 表 3速钢麻花钻的类型和用途 标准号 类型 直径范围（ 用途 柄麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄长麻花钻 各种机床上，用钻模 或不用钻模钻孔 柄麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄长麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 选用 臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表 头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为 准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角 =30 0 ，锋交2 =1180 ，后角 00 ,横刃斜角 =500 ， L=1117mm,116 表 3准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 径范围 直柄麻花钻 l 51 101 表 3用型麻花钻的主要