踏脚座加工工艺及夹具设计【钻Φ8孔+铣Φ16凸台面】.doc
踏脚座加工工艺及夹具设计【钻Φ8孔+铣Φ16凸台面】（全套含CAD图纸）
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1 附录 1 外文翻译 基于事例推理的夹具设计研究与应用 摘要 :根据基于事例的设计方法 ,提出采用工序件的特征信息和夹具的结构特征信息来描述夹具的相似性 ,并建立了包括这 2方面主要特征信息为基础的事例索引码 ,设计了事例库的结构形式 ,创建了层次化的事例组织方式 ;同时 ,提出了基于知识引导的夹具事例检索算法 ,以及事例的修改和采用同族事例码进行相似事例的存贮 ,形成了基于事例推理的夹具设计 并取得了令人满意的使用效果 . 关键词 : 基于事例的推理 夹具设计 具是以确定工件安全定位准确为目的的装置，并在加工过程中保持工件与刀具或机床的位置一致不变。因为夹具的结构依赖于产品的特点和在企业规划中加工工序的地位 ,所以它的设计是制造过程中的瓶颈 ,制约着效率的提高 . 夹具设计是一个复杂的过程 ,需要有从大量的设计论文中了解质量知识的经验，这些设计论文包括工件的结构设计、涉及加工工艺，和加工环境。当用这些擅长绘制详细设计图的传统的 具（如 )时 ,这仍然是一项非常耗时的工作，但是利用以往的设计经验和资源也不能提供一些益处 ,而这正是提高效率的关键因素 . 基于事例推理 (的方法适应以往个案解决的办法 ,建立一个新问题的方法 ,主要有以下四步骤 :检索、利用、修改 ,并保留 为提出一个类似的情况 ,和采用一些修改 ,似乎不言自明 ,而且比人类更直观 在注射成型及设计、建筑设计、模具设计投死 , 规划过程中 ,还有夹具设计 . 孙用六个数字组成代码参数 ,包括工件的形状、机械部分、轴衬 ,第一定位装置 ,第二定位装置和夹紧装置 . 但这个系统不能 用于除钻床夹具外的其他夹具类型 ,不能解决储存需要保留的同一参数代码的问题 ,这在 是非常重要的 . 1 事例参数和事例图书馆的建立 例参数 事例参数应该由工件的所有的特征组成，来区别不同的夹具 . 使用他们能够使操作方便 . 因为零件的形状是多种多样的 , 在生产企业中制造的技术要求也不断发展 ,许多特征作被用做事例参数将会使搜索速度降低 ,其主要特征是不 2 重要的 ,因为分配给每个特征的比重必须减少 . 另一方面 ,事例参数包含所有的特征是困难的。 因此 ,考虑到实际和快速设计的需求 ,事例参数要包含工件的主要特征和 夹具的结构。事例参数代码由 16 位数组成： 13 位数是事例特征 3 位数是事例识别数字。 前 13 位数代表 13 个特征。 每个数字与特征的一个属性相一致 ,这可能是*、 ？ 、 1、 2， ， A、 B, ， Z， ，等其中的一个。其中， *是指任何一个 ,?代表不确定 ,0代表没有。 系统规定 :夹具的类型，工件的形状，位置模式不能是 *和 ?。在设计系统时 ,三个项目的属性信息没有这些选择 ,这就意味着必须选择确定的属性。 最后三位数是事例识别号码 ,如果事例特征的 13 位数是一样的 ,这三个数字就 用来区别他们。 该系统还规定 :000是用于修正的一个典型事例 ,其他事例 001、 002、 ,这些是用于设计师查找参考事例的 . 如果其中一个偶尔需要改变成典型事例 ,首先它必须要求改成 000,前面的自动变成参考事例 . 事例索引码的结构如图 1 所示。 1 夹具类型； 6 工件重量； 11 夹紧模型； 2 工件形状； 7 工件刚度； 12 夹具体； 3 工件材料； 8 加工内容； 13 其他； 4 批 量； 9 过程所有物； 14 到 16 事例识别码； 5 工件比例； 10 定位模型； 图 1 事例索引码的结构 例库 事例库由许多预定义的事例组成。事例的描述是基于事例推理的最重要的问题之一。所以由索引码复合。 例的层次化 夹具的结构相似被认为是整个夹具，成分和内容相似。所以，整个夹具事例库，成分事例库，夹具的成分事例库形成相同。整个夹具的设计资料通常是由工件资料和工件加工资料组成 ,这就意味着夹具的设计应满足特别功能的需求 成分组成，它是用功能成分的名字和数字来进行描述 3 的。成分事例代表成员（成分功能和其他结构成分，主要驱动参数，数字，和它们的约束关系）。成分事例（夹具的最低层）是功能成分和和其他成分的结构。在现代夹具设计中有很多参数化准件和普通非标准件。所以成分事例图书馆应记录特殊参数和保持它们的方法。 2 事例修改的策略 在基于事例的夹具设计中，最重要的是相似点的修改，这样能有助于获得最相似的事例，以及缩短适应时间。根据夹具设计的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知识指导结合起来。首先在深度上查找，然后在宽度上；知识指 导策略意味着在来自客观事物根源的知识规则上查找，这就要首先查找固定类型，然后查找工件的形状，第三查找定位方法。例如，如果事例索引码包括夹具类型的磨削夹具，就只查找所有的磨削夹具，然后查找工件形状的盒子，第三查找一个平面两个销的定位方法。如果没有合适的，就查找深度标点，然后回到最上层，然后再找所有与宽度相关的事例。 修改方法： 1） 根据夹具事例库的事例索引信息，查找有关事例库。 2） 将事例索引码与事例库的每个事例码匹配，然后计算相似尺寸的价值。 3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最类似的事例。 两个事例之间的相似 点是基于两个事例特征之间的相似点。相似点尺寸的计算依靠特征的类型。相似点的价值可以通过数字化的价值来计算，例如比较重量分别是 50 20工件。非数字化的价值也能计算，例如，现在前13 位索引码都是非数字化的价值。一个夹具的相似尺寸的计算公式如下： 其中 S 表示通用夹具的相似尺寸， n 表示索引特性数， 表示每个特性的重量，表示事例库中特性 和相关夹具的特性 的相似尺寸。同时，数值计算如下： 4 其中 表示第 i 个特征的索引特性值， 表示事例库中第 j 个事例的 第 i 个特征的特性值。 所以有两种方法选择相似夹具。一个方法是建立数值。如果通用事例的相似尺寸值比给定的数值小，这些事例就不能选来作相似事例。事例库最初建立的时候，只有一些事例，数值可以建小一点。如果有大量的相似事例，数值就应该建的大一些。另外一个方法是只建立相似事例的数字（例如 10），这是类型单里相似尺寸的最大值。 3 事例的修改和存储 例的修改 夹具设计中相似事例的修改包括以下三个阶段： 1） 成分的替代 2） 保持形式不变，调整成分的特性 3） 模型重新设计 如果夹具的成分是普通的物品，它们能通过 使用工具被修改，代替以及删除，这些已经被设计好了。 例的存储 在将一个新的事例保存到事例库之前，设计者必须考虑保存是否有价值。如果这个事例不能增加系统的知识，就没有必要把它保存到事例库里。如果它有价值的话，设计者在保存之前必须分析一下，看看这个事例是否作为标准事例或参考事例被存储了。一个标准事例是一个描述同族事例主要特征的标准。一个同族事例是有事例库中索引码前 13 位相同而最后三位不同的那些事例组成的。一个标准事例的最后三位通常是“ 000”。一个参考事例属于同族标准事例， 5 最后三位用不同数字区分。 从被解释的概念中，可采用以下方法： 1）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致，和一个存在的标准事例的前 13 位数相同，那么这个事例就不能存储因为已经这种标准事例了。或者只能作为一个参考事例保存（最后三位不是“ 000”，而且和其它的不一样）在事例库中。 2）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致，并且被认为代替这个事例族要比以前的标准事例好，那么这个标准事例就被这个新的事例代替，以前的标准事例作为一个参考事例保存。 3）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族不一致，一个新的事例族将会自动产生，并 作为标准事例保存到事例库中。 4 夹具设计中基于事例推理的过程 根据夹具设计的特性，夹具设计的基本信息，例如夹具的名字，零件，生产和设计者等等，必须先输入。然后，输入或设计工件的模型。输入有关工件的细节信息，建立事例索引码，然后 始依靠相似尺寸查找相似事例，选出最相似的事例。如果需要的话，事例要满足通用性设计，再存储到事例库中。程序流程图如图 2 所示 图 2 基于事例推理的夹具设计流程图 6 5 基于事例推理的夹具设计说明 这是一个工件如图 3 所示。材料是 45 钢，底座，形状为块状，生产批量为中批等。需要设计 成一个用来旋转孔的旋转夹具。 图 3 需要设计夹具的一个工件 （最大尺寸 80 工件的特征值，属性值，事例索引码和重量在表 1 中列出。 表 1 工件的事例索引码和重量 特征名称 特性值 索引码 重量 夹具类型 车床夹具 1 100 工件形状 块状 9 90 工件材料 中 碳钢 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 轻 5 60 工件刚度 硬度强 1 60 加工内容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三个平面 1 100 夹紧方法 不确定 ？ 90 夹具体 复合 4 80 其他 没有 0 60 7 通 过 查 找 和 计 算 相 似 点 ， 最 相 似 的 事 例 的 事 例 索 引 码是19325513321402000，细节信息在表 2 中列出。 表 2 最相似事例的事例索引码 特征名称 特性值 索引码 夹具类型 车床夹具 1 工件形状 块状 9 工件材料 中碳钢 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 轻 5 工件刚度 硬度强 1 加工内容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三个平面 1 夹紧方法 不确定 ？ 夹具体 复合 4 其他 没有 0 相似点的计算如下： 所以夹具的相似尺寸值是 是在事例库中用于设计的最相似的事例，最相似的事例的结构如图 4 所示 8 图 4 最相似的夹具 当成分替代，修改定位模型和夹紧模型，以及调节相关尺寸之后，新的夹具被设计出来，图形如图 6 所示 图 5 需要设计的新夹具 因为在事例库中没有相似夹具，新夹具被储存到事例库中。事例索引码是19325523311402000。 6 结论 基于事例推理，作为一个问题解决的方法，是一个比模仿人类思想的专业系统更有效的方法 ，已经在很多难获取知识的领域里得到发展。基于事例推理的优点如下：它和人类的思想很相似；一个事例库通过保存新事例获得自学能力，它比有惯例库更快更容易，它可以更好的传递和解释新的知识，这和惯例库有 9 很大的不同。基于事例推理中提出的一个夹具设计的框架已经被实行了，使用的是支持基础数据的 ， 脑绘图软件。这个框架也已经和普通成分库和典型夹具库结合起来。这个发展的标准系统，用于航空项目，帮助夹具设计者提高设计效率和重新使用先前的设计资源。 1 O m is on of up on of at of in K K a to of m to im e. a of m e AD ), . is am m to an s So m e of of m s of of m in m it is in of m 613 33”,“？”,“1”,“2”,“A”,“B”,“Z”, *”m ?”0”. s m of e, of 000”is 01”,“002”, to be If it m 00”, er is im of is as ed of es em (m of In m m 2im of e of of if m of s:1)to of )of m 3is of m of of At e e, If of sm If is to of m m of ) )m on m of it is it it to is as 3of 00”e ) If a m it 3Or is 00”,e If a m at If m e m of m of is or m m is of e of m to m p m is in as a is a m an an in m it an m is a im +, as 2m m 机械加工工序卡 产品型号 零件图号 产品名称 踏脚座 零件名称 共 2 页 第 1 页 车 间 工 序 号 工序名称 材料牌号 金工 5 铣 凸台上 16 坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣 床 01 1 夹具编号 夹具名称 切削液 用夹具 有 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 专用 器具 准终 单件 工步号 工 步 名 称 工 艺 装 备 主轴 转速 / 1r 切削 速度 / 1m 进给 量 吃 刀量 / 给 次数 工 时 机动 单件 1 铣凸台上 16 专用夹具 400 1 设计 （日期 ） 审核 （日期） 标准化 （日期） 会签 （日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机械加工工序卡 产品型号 零件图号 产品名称 踏脚座 零件名称 共 2 页 第 2 页 车 间 工 序 号 工序名称 材料牌号 金工 5 钻凸台上 8 的孔 坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 有 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工 步 名 称 工 艺 装 备 主轴 转速 / 1r 切削 速度 / 1m 进给 量 吃 刀量 / 给 次数 工 时 机动 单件 1 钻 8 的孔 专用夹具 320 1 设计 （日期） 审核 （日期） 标准化 （日期） 会签 （日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机械工艺过程卡片 产品型号 踏脚座 零件图号 踏脚座 产品名称 踏脚座 零件名称 踏脚座 共 1 页 第 1 页 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯可 制件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 / 终 单件 1 铣 铣 底部 大平面 金工 柱形铣 刀 2 铣 铣 38的两端面 金工 柱形铣 刀 3 钻 钻 扩铰 20的孔 金 工 刀 4 铣 铣 16的凸台 金工 柱形铣 刀 5 钻 钻 8的孔 金工 刀 6 钻，铣 先钻后铣相距 60金工 铣刀 7 去毛刺 金工 8 终检 金工 描图 描校 底图号 装订号 设计 （日期） 审核 （日期） 标准化（日期） 会签 （日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 签字 日期 I 江阴职业技术学院 毕业设计 课 题： 踏脚座 加工工艺及夹具设计 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： 要 加工表面的主要部分正在加紧席位，并在平面内的孔。在一般情况下，以 务必确保 比 务必确保 为 精密加工精密孔中轻易的平面。这种设计专用夹具设计过程规划和某些部件踏板基于座过程。 因此，设计 见 下面 所示的表面的原理的第一个孔之后。和孔加工平面分成 为 清晰的 步骤 ， 务必确保 加工精度的粗加工和精加工孔。在随后的步骤中，除了它们被定位成在平面上的顶面和孔加工工序及其他的孔单个进程。支持孔坐标的方法的过程是枯燥的。整个过程是一个工具组合选择。专用夹具夹具的选择，不必自锁机构，因此更高的 出产 力，对于大批量，流水线处理，以满足设计要求。 关键词： 踏脚座 类零件； 工艺 ； 夹具 ； he of is in In to in is of is to in of is of dot to to 录 摘 要 一 章 加工工艺规程设计 1 件的分析 1 件的作用 1 脚座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 系加工 计划 选择 2 脚座加工定位基准的选择 3 基准的选择 3 基准的选择 3 脚座加工主要工序安排 3 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 4 定切削用量及基本工时（机动 期间 ） 5 间 定额计算及 出产 安排 11 第二章 钻 8 孔夹具设计 15 究原始质料 15 位、夹紧 计划 的选择 15 削力及夹紧力的计算 15 差分析与计算 16 套、衬套、钻模板设计与选用 17 具体的设计 19 具设计及操作的简要说明 19 第三章 铣 16 凸台面夹具设计 21 究原始质料 21 位基准的选择 21 削力及夹紧分析计算 21 V 差分析与计算 22 向键与对刀装置设计 23 具体的设计 25 具设计及操作的简要说明 25 总结 27 参 考 文 献 28 1 第 一 章 加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 鉴于正在脚踏座零件名称。这是一个非常广泛的在上述车辆的应用程序。这些部件的结构和大小有很大的差异，但也有结构的共同特点是：在表面的主要部分，以高精度的孔，孔，圆柱形，面部和其他配件的内表面的一部分。因此，在装配过程中的质量运动踏板座椅部件的准确度和精密度，不仅直接影响，同时也影响精度，性能和寿命。脚座椅的安装底面覆盖件和实现的功能。 2 件的工艺分析 由 踏脚座 零件图可知。分析 见 下面 ： 0 90 的平面 C 为设计基准的加工表面 这组加工表面 含 38 的端面粗糙度 及 20 孔粗糙度 及相距 60两槽粗糙度 2. 20 孔为基准加工表面 这组加工表面 含 16 的凸台端面 ， 糙度及基准 B 的公差 是 8 的孔粗糙度 是 者间的垂直度 脚座 加工问题和工艺过程设计所采取的措施 从上面的分析。脚的表面的主处理部分是平的，而座孔系统。在一般情况下，以 务必确 保 比 务必确保 为 精密加工精密孔中轻易的平面。 因为是 大批量 出产 的。如何满足工艺的 出产 率的要求也是一个重要的 思考到 因素。 和平面的加工顺序 零件加工脚座应遵循的原则孔的第一面后：第一处理步进座基准面到其他平面的参考平面定位处理。然后加工孔。块处理自然脚应该遵循这个原则。其次，第一铸造加工平面可以切割不平整的表面。对更高的精度孔， 以 便调整刀创造条件， 亦 有利于保护刀具。 系加工 计划 选择 脚孔加工程序处，应选择以满足加工方法和设备，在加工精度要求的孔。除思考到 从 效能 和 加工精度 ，对经济因素的 也 应该 要 思考到 。在满足精度要求和 出产 条件，你应该选择的机器价格最低。 （ 1） 用镗模法镗孔 在大规模 出产 ，运行孔的加工线一般处理就使用镗孔镗孔成型的组合。当镗杆套筒通过引导，无聊直接精密模具，以 务必确保 钥匙孔系统的精度 要 。 镗二手能大大提高刚性模量和处理系统的振动。因此，您可以使用多个刀在处理。因此， 出产 效能 高。 （ 2） 用坐标法镗孔 在现代化的 出产 ， 出产 效能 高，需要的不仅是产品，而且还要求 可以 实现高容量的能力，多品种和产品的更新换代，缩短所需 期间 的要求。镗镗成型模具，因为是 出产 成本高， 出产 周期长，无法满足这一要 求，并协调法律镗 可以 适应这一要求。此外，在使用镗镗镗加工模板的方法成型方法，也需要 的 。 该部 分 必需 加强孔的尺寸和公差换算成尺寸和公差的直角坐标系，然才能做出正确 的 决 择运动在直角坐标系是镗床。 3 脚座 加工定位基准的选择 基准的选择 原油基准的选择应符合下列要求： （ 1 ） 务必确保 每一个重要的津贴轴承孔均匀 ; （ 2） 务必确保 步进到座椅和罐壁部分有一定差距。 为了满足这些要求，主要支持孔应选择为主要参考依据。即在输入轴和输出轴为粗制的参考的脚支架支承孔。 因为是 孔 做 一个粗略指标是好的加工 基准。 基准的选择 从座椅位置之间的脚，以 务必确保 孔和孔，该孔与平面，该平面与平面。从步进座零件图分析，其与主支承孔顶面平行，并占有相当大的面积，适合用作基准罚款。但只有一个平面工件的定位可以限制三个自由度，为前部和后部端面上，虽然它是脚座组件的基础上，但因为它主要支承孔垂直于脚支架。如果在定位，夹紧和一定的困难夹具设计方面 做 一个基准的精密加工孔处，它不会被使用。 脚座 加工主要工序安排 对 待 大量 出产 的零 部 件， 普通做法 总是先处理统一的标杆。第一步是 脚踏 座加工工艺参考。具体是第一孔定位粗 ，精加工平面的顶部。第二个步骤是定位用的两孔的工艺。建成后的正当程序一直是顶级飞机座位上，直到步进过程完成后，除个别处理，但应 做 定位基准。 加工工序完 了 后， 把 工件 刷 净。在 c9080 的含 打及 硝酸钠 的 溶液中 要 洗擦 ， 而 后再 压缩空气 机风 吹干净。 以 保证 零件 杂质、砂粒 、毛刺、 铁屑 等残留不大于 凭据 分析过程，现将 踏脚座 工艺路线确定 同 下： 工艺路线一： 工序 工序 工序 30 铣 80 90 的平面 。 工序 40 铣 38 的两个端面，以平面的端面为加工基准 工序 50 钻扩铰 20 的通孔，以大平面的端面为加工基准。 工序 60 铣 16 的凸台平面，以中 间 轴线 做 加工基准。 工序 70 凸台上 8 的孔，以平面的端面为工序基准。 工序 80 先钻 再 铣大平面上两槽，平面的端面 做 工序基准。 工序 90 去毛刺 工序 100 终检 4 工艺路线二： 工序 工序 工序 30 铣 80 90 的平面。 工序 40 铣 38 的两个端面，以平面的端面为加工基准 工序 70 铣 16 的凸台平面，以 中 轴线 做 加工基准。 工序 60 钻扩铰 20 的通孔，大平面的端面为加工基准。 工序 70 凸台上 8 的孔，以平面的端面为工序基准。 工序 80 钻铣大平面上两槽。 工序 90 去毛刺 工序 100 终检 上面 计划 大致合理，但 经 仔细 思考到 零件的技术要求 ， 发现仍有问题， 计划 二 把底面的钻孔工序调整到后面了，这样导致铣削加工 定位基准不足，特别镗孔工序。 以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合 卡片。 综合选择 计划 一： 工序 工序 工序 30 铣 80 90 的平面，以其 后面 做 加工基准。 工序 40 铣 38 的两个端面，以平面的端面为加工基准 工序 50 钻扩铰 20 的通孔，以大平面的端面 做 加工基准。 工序 60 铣 16 的凸台平面，以 中间 轴线为加工基准。 工序 70 凸台上 8 的孔，以平面的端面为工序基准。 工序 80 先钻后铣大平面上的两 个 槽，以平面的端面 做 工序基准。 工序 90 去毛刺 工序 100 终检 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 踏脚座 的 质料 用灰铸铁制造。 质料 是 度 70 241， 出产类别 ： 5 大量 出产 ， 选用 铸造毛坯。 （ 1） 底面 的加工余量。 凭 依 据 工序要求， 底面 加工分 为 粗铣 精 铣 加工 。工步余量 见 下面 粗铣：量值 原则 为 现取 。 精铣： 依据 工艺手册 ，量值为 （ 2） 两侧面孔加工余量 毛 坯为实心，不冲孔。 定切削用量及基本工时（机动 期间 ） 工序： 铣 80 90 的面 C，以其 后面 做 加工基准。 1） 加工条件 加工 质料 ： 45#钢正火，硬度 207241锻。 加工要求：粗铣 80 90 的面 C，粗糙度 要求 6 机床： 式铣床。 刀具：圆柱铣刀齿数 z=8. 2） 计算加工工时 由工艺设计手册表 得切削用量 取得铣刀进给量据 切削用量 手册 ， 当 取00m/公式： 1000s p= 得： 削工时计算： + D= L=90择机床90r/ t= 序 ：铣 38 的两面， 工序基准是 以平面的端面，以平面 C 的 中 央 平面为基准。 1） 加工条件 加工 质料 ： 45 钢正火，硬度 207241锻。 加工要求：铣 38 的两端面，粗糙度 = 机床： 式铣床。 刀具：圆柱铣刀。 2） 计算加工工时 由工艺设计手册 表 切削用量 = 由表 得铣刀进给量切削用量当切削用量 5选用铣刀 80大磨损 区间=凭据 表 刀寿命 T=120 7 由切削用量手册， D +y=17据 铣削速度公式 0dp a f a z= 查表80，0d=80, 5,m=取00m/公式： 1000s p= 得： 切削工时计算： + D=L=60择机床75r/ t= 工艺基准与设计基准不重合，需 要 尺寸换算，加工完毕需 务必确保 为 两端面度平面的 中间 平面的 间距 =30寸 30终结环，给定尺寸 4030准不重合加工时 要 务必确保尺寸 A=400则 尺寸：因终结环公差 同 于个组成环公差 总 和， 选用 等公差分配 30自由尺寸 3， 10=序 ：钻、扩、铰 20 9H 孔。 机床： 立式钻床 具： 凭据 参考 书 选 高速钢 锥柄麻花钻头。 钻孔 20 9H 钻孔 20 9H 时先采取的是钻 17 孔， 然后 扩到 ， 得出 17D 。 切削深度给量 f ： 凭据 参考 书 ，取 。 切削速度 V ： 依据 参考 书 ，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 7 ， 8 按照参考 书 ，取 630 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动 期间14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 扩孔 20 9H 刀具： 凭据 书 扩孔钻头选 择硬质合金锥柄麻花 型的 。 片型号： 钻孔 20 9H 时先采取的是先钻到 17 孔再扩 大 ， 得 ，1 17d 切削深度给量 f ： 凭据 书 ，取 f mm r 。 切削速度 V ： 依据 书 ，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7 按照参考 书 ，取 500 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 ， 取 2 走刀次数为 1 机动 期间24 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0 9 铰孔 20 9H 刀具： 凭据 书 ，选硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度且 20D 。 进给量 f ： 书 ， 取 。 切削速度 V ：取 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i 1 4 2 0 按照参考 书 取 315 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ， 01 2 0 1 9 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动 期间34 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i 1 5 该工序的加工机动 期间 的总和是0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i 工序 ：铣 16 的凸台面，以 中间 轴线 做 工序基准。 1） 加工条件 45 钢正火，硬度 207241锻。 铣 凸台平面 f 16， 机床： 式铣床。 刀具：圆柱铣刀。 2） 计算加工工时 由工艺设计手册得切削用量为 由表 得铣刀进给量据 用量手册当切削用量 5用铣刀为 40最大磨损限度=刀寿命 T=120 由切削用量手册 D +y=12m 凭据 铣削速度公式 10 0dp a f a z= 查表80，0d=80, 5,m=取00m/公式： 1000得： 切削工时计算： + D=L=16择机床00r/ t= 序 ：钻凸台上 8 孔，以平面端面 做 工序基准，以平面的平面为基准。 f 钻 =r。 V 钻 = 5m/ 选用 床。 凭据 主轴转速的计算公式 1000s p= 得 床选取 320r/际切削速度 1000 p= 得 v=削工时（切入切出量 y+ D = + D= 得 t= 11 由于工艺基准与设计基准不重合，大小转换，处理以确保对 = 0距两端的中间平面的表面平整度 ， 尺寸 0终结环，定尺寸 45基准不重合加工时应 务必确保 为 尺寸 A A=45理：由于端环尺寸公差 =组件公差和公差带的大小， 13 0mm 据自由体积， 2 米 工序 ： 先钻两个槽铣削平面 C， C 端 E 面做的过程数据，用 C 基准中心平面。 直柄铣刀铣类（硬质合金） 槽的半圆形槽 =10度 =15 简明手册 查 ， 平型直立铣刀，知 16 凸台 =10标准型 准型72，粗糙度精度低， 就应选粗齿 z=3. 带 总 体刀头的立铣刀，铣刀0d=10mm，3z. 选用 铣床 主轴转速 值 :V=进给量 值 :f=l=20用 v=375r/T=l/f=t=2T=为是 工艺与设计基准不重合，需 要 尺寸换算，加工完毕需 务必确保 为 两端面度平面的 中间 平面的 间距 =30寸 30终结环， 给了 尺寸 1545因为是 基准不重合加工时应 务必确保 为 尺寸 A A=450则 尺寸：因终结环公差 相当于 组成环公差 总 和， 选 等公差分配 30尺寸3， 30/2= 上面 各工序切削用量 及 工时定额的计算结果，连同数据 结果 ，一 起 填入机械加工工艺卡片，见表一。 间 定额计算及 出产 安排 假定 此 零件 年产量 十 万件 ， 一年以 240 个工作日算， 每一天 的产量应 高 于 417件。设 每一天 的产量为 420 件。以 每一天 8 小时工作 期间 计，每个工件的 出产 期 12 间 应 小 于 或者等于 依据 工艺手册 ，加工单件 期间 定额的计算为： %)1)( （大量 出产 时 0/ 大批量 出产 时单件 期间 定额为： %)1)( 其中： 单件 期间 定额 基本 期间 （机动 期间 ） 辅助 期间 。 k 安置工作，休息和生理需要在运行过程中所占的比例 工 序 1：粗、精铣 底面 机动 期间间依据 工艺手册 ，取工步辅助 期间 因为是 在 出产 线上装卸工件 期间 很短，取装卸工件 期间 为 m k ： 凭据 工艺手册 表 13k 单间 期间 定额 m i i 131)()1)( 应布置两台机床加工。当布置两台机床时， m dd 即能满足 出产 要求 工序 2：钻 底面 孔 机动 期间间依据 工艺手册 ，取工步辅助 期间 因为是 在 出产 线上装卸工件 期间 很短，所以取 装卸工件 期间 m 凭据 工艺手册 表 k 单间 期间 定额 m i i )1)( 因此布置一台机床即能满足 出产 要求。 工序 3：粗铣两侧面及凸台 机动 期间 13 辅助 期间依据 工艺手册 表 工步辅助 期间 因为是在 出产 线上装卸工件 期间 短，所以取装卸工件 期间 则m k ： 凭据 工艺手册 表 13k 单间 期间 定额 m i i 131)()1)( 因此布置一台机床即能满足 出产 要求。 工序 4：钻 侧面孔 机动 期间间依据 工艺手册 ，取工步辅助 期间 因为是 在 出产 线上装卸工件 期间 很短，所以取装卸工件 期间 m 凭据 工艺手册 表 k 单间 期间 定额 m i i )1)( 因此布置一台机床即能满足 出产 要求。 工序 5：粗铣前后端面 机动 期间间 工艺手册 表 工步辅助 期间 因为是 在 出产 线上装卸工件 期间 短，所以取装卸工件 期间 m 工艺手册 表 13k 单间 期间 定额 m i i 131)()1)( 因此布置一台机床即能满足 出产 要求。 工序 6：铣前后端面 机动 期间间 工艺手册 表 工步辅助 期间 为 因为是 在出产 线上装卸工件 期间 短，所以取装卸工件 期间 为 则m k ： 工艺手册 表 13k 单间 期间 定额 14 m i i 131)()1)( 因此布置一台机床即能满足 出产 要求。 工序 15：精铣两侧面 机动 期间间 工艺手册 表 工步辅助 期间 因为是 在出产 线上装卸工件 期间 短，所以取装卸工件 期间 m k ： 凭据 工艺手册 表 13k 单间 期间 定额 m i i 131)()1)( 因此应布置两台机床同时加工。当布置两台机床时，m dd 即能满足 出产 要求 工序 17： 底面 螺纹孔攻丝 机动 期间间依据 钻孔辅助 期间 ，取装卸工件辅助 期间 为 工步辅助期间 为 则 m 依据 钻孔 k 值，取 k 单间 期间 定额 m i i )1)( 因此布置一台机床即能满足 出产 要求。 15 第 二 章 钻 8 孔 夹具设计 究原始质料 该夹具的主要优点用在除了满足要求时，加工处理 8 孔粗糙度 ，同时也满足两孔轴线之间的公差。为了 务必确保 该技术要求，关键是要找到定位基准。与此同时，你应该 思考到 如何提高劳动 出产 率，减轻劳动强度。 位、夹紧 计划 的选择 从 零件图知：在对孔 要 加工 以 前，底平面 进行过 粗、精铣加工， 中间 孔 要 钻、铰加工。 由零件图可知：在 要 加工前， 端面 平面 要 了粗、精铣加工，孔 20 9H 要 了钻、扩、铰加工 。 因此 ，定位、夹紧 计划 有： 计划 ：选底平面、 20 9H 工艺孔和大头孔定位，是 一 个 面、心轴和棱形销定位，夹紧方式 要 选螺母在心轴上夹紧。该心轴需要在 上此 面钻孔，便 于 刀具能加工工件上的小孔。 计划 ： 20 9H 工艺孔用 短圆柱销工艺孔，夹紧方法操作简单，通用性强的移动压板夹紧。 分析比较上面 之方案 ： 计划 中的心轴夹紧、定位是 错 的， 20 9H 孔端是不用 加工的，定位 和 夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。心轴上的开孔 亦 不利于排销。 该图不是加工孔公差的位置，所以我们选择底平面和两个定位基准孔夹具设计，以满足该孔的加工要求。工件的定位限制了五个自由度具有底部和两孔的定位。 削力及夹紧力的计算 钻该孔时用钻床 高速钢刀具。 由参考 书 5查表 721 可得： 切削力公式： 1 f K式中 6D 0 /f m m r 查表 821 得： 0 ()736 16 其中： 即： 9 5 5 ( )际所需 要的 夹紧力： 12 有：120 . 7 , 0 . 1 6安全系数 K 可按下式计算 有： 6543210 式中：60 全系数，得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6K 所以 9 5 5 . 0 8 1 . 5 6 1 4 8 9 . 9 2 ( ) F N 由 上面一些 计算知所需 要的 实际夹紧力不大，决定选 取用 手动螺旋夹紧机构。 取 ，1 ，2 查资料， 产生的夹紧力按以下计算： )( 210 考 书 5可得： 901 0592 2 29 其中： 33( )L )(80 螺旋夹紧力：0 4 7 4 8 )上述计算易得： 0 因此 选用 该夹紧机构工作是可靠的。 差分析与计算 此 夹具以 1 个定位销 和 2 个平面 定位，要求 保证 为 孔轴线间的尺寸公差。为了 满足工序 的 要求， 必需 使 得 工序中误差总和 不大于 该工序所 原则 尺寸公差。 由 5和 6可得： 定位误差： 当短圆柱销以任意边接触时 m i D d 17 当短圆柱销以固定边接触时 2 式中定位孔 ， 定位销间的最小 的 间隙 通过分析可得： 0 2D 0 1d 因此：当短圆 柱销以任意边接触时 0 3DW 夹紧误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： a 1 ( 1 c o s 0 . 0 1 3j j y 磨损 行为形 成的加工误差：往往 不超过 夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 9 6 0 . 5jw m m m m 从以上 公式计算结果 知晓 ，设计的夹具 可 满足零件的精度要求 。 套、衬套、钻模板设计与选用 刚钻的孔加工工艺 可以 满足切削的加工要求。因此，在使
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