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蜗轮蜗杆(涡轮)减速器箱体类零件的加工工艺分析及其夹具设计【镗φ70孔】【说明书+CAD】,镗φ70孔,说明书+CAD,蜗轮,蜗杆,涡轮,减速器,箱体,零件,加工,工艺,分析,及其,夹具,设计,70,说明书,CAD

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湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）任务书 机电工程学 院 机械设计制造及其自动化 系（教研室）系（教研室）主任: （签名） 2015 年 1 月 20 日学生姓名: 杨文响 学号: 1103010306 专业: 机械设计制造及其自动化1 设计（论文）题目及专题： 某箱体类零件的加工工艺分析及其夹具设计 2 学生设计（论文）时间：自2015 年 1月 20 日开始至 2015 年 5 月 21 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料： 某箱体类零件图纸一张； 相毕业实习、上一学期所搜集的资料； 关教材及设计、工艺手册。 4 设计（论文）应完成的主要内容： 零件结构特征、性能的分析； 零件毛坯图的设计； 机械加工工艺过程设计； 机械加工工序卡片； 夹具装配图的设计、零件工作图的设计及相关的计算； 工艺设计方案的比较； 零件图形交互式（CAD/CAM）程序或数控加工手工程序编制； 编写设计说明书。5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 零件毛坯图一张（2号或3号图张）； 夹具设计，工艺规程设计完成后指定（1-2套，零件图、装配图，尽量用Pro/E完成）； 编写的设计说明书：不少于35页，图纸量：折合1号图3.5张。6 发题时间： 2015 年 1 月 16 日指导教师： （签名）学 生： （签名）湖南科技大学2015届毕业设计（论文）开题报告题 目某箱体类零件的加工工艺分析及其夹具设计 作者姓名杨文响 学号1103010306 所学专业机械设计制造及其自动化 1、 研究的意义，同类研究工作国内外现状、存在问题（列出主要参考文献） 意义：减速器是用于降低转速，增大转矩，传递动力的独立传动部件。减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，它是一种相对精密的机械，在现代机械中应用极为广泛。随着现代社会的发展，减速器会越来越广泛的应用到各个领域，因此，设计更合理，更实用的设备是非常必要的。 现状与问题：国内减速器存在着功率与重量比小，传动比打而机械效率过低的问题。另外存料品质和工艺水平上还有许多弱点。国内使用的大型减速器多从国外引进，自己没有好的技术不仅要花去不少钱购买而且售后的问题也得不到很好的解决。20世纪7080年代减速器得到了很大的发展，目前国外减速器的发展趋势为，产品制造水平进一步精密化，承载能力进一步得到提高。国外的减速器以德国、日本、丹麦处于领先地位，特别在材料和工艺制造方面占优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长，但其传递形式仍以定轴传递为主，体积和重量问题也没解决好。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显，应该研究生产多结构，多形式，多领域的产品，推动机械制造业的发展。2、 研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化） 次设计的主要目标是设计出性能更好，实用性更好的减速器。主要研究内容包括：减速器箱盖的加工工艺路线、加工工序、切削用量，工时的计算、专用夹具的设计以及零件图的绘制等。这次设计要解决的关键问题是理解及灵活应用减速器的原理，减速器的结构设计，工艺材料的分析及加工工时的计算以及夹具的选择跟设计。3、 特色与创新之处 本次设计的特色及创新之处在于选择合理的材料及设计合理的的结构使减速器拥有姣好的承载能力、高的使用寿命、同时选择较好的加工方式以及设用专业夹具把减速器的生产成本降低。4、 拟采取的研究方法、步骤、技术路线 研究方法：通过自己在图书馆、上网查阅资料，以及找老师指导、同学帮助解决问题。 步骤：先了解减速器箱设计的基本过程，再通过跟老师沟通确定正确的设计程序，再对每一步进行深入的研究，及时跟老师汇报进程及探讨设计中存在的问题。最后完成整体的设计，以及论文的书写。技术路线：包括零件的工艺分析5、 拟使用的主要仪器设备、试剂和药品 使用计算机，常用的绘图软件 Proe/CAD/Solidworks等6、 参考文献 郭成操、李俊刚主编 机械加工工艺基础 北京：冶金工业出版社，2008 2 王信义、计志孝、王润田主编 机械制造工艺学 北京：北京理工大学出版社，1989 3 哈尔滨工业大学等、 机床夹具设计 上海 上海科学技术出版社，1980 4 侯放 机床夹具 北京：中国劳动社会保障出版社，2005 5 王志伟、孟玲琴 机械设计基础 北京：北京理工大学出版社，2007 6 王凡 实用的机械设计制造设计手册 北京：机械工艺出版社，2008 7 成大先 机械设计手册（4） 北京：化学工业出版社 1978注：1、开题报告是本科生毕业设计（论文）的一个重要组成部分。学生应根据毕业设计（论文）任务书的要求和文献调研结果，在开始撰写论文之前写出开题报告。2、参考文献按下列格式（A为期刊，B为专著）A：序号、作者（外文姓前名后，名缩写，不加缩写点，3人以上作者只写前3人，后用“等”代替。）、题名、期刊名（外文可缩写，不加缩写点）年份、卷号（期号）：起止页码。B：序号、作者、书名、版次、（初版不写）、出版地、出版单位、出版时间、页码。3、表中各项可加附页。2湖 南 科 技 大 学 毕业设计（论文）题目某箱体类零件的加工工艺分析 及其夹具设计作者 杨文响学院 机电工程学院专业 机械设计制造及其自动化学号 1103010306指导教师 杨国庆二一五年五月三十日辽宁工程技术大学机械工程学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称蜗杆箱体零件名称共1页第1页材 料 牌 号HT150毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件铸造铸造时效处理时效处理涂漆涂底漆10铣铣下端面X51专用夹具，端铣刀，游标卡尺20铣铣顶端面X51专用夹具，端铣刀，游标卡尺30钻钻2x18孔，钻，扩，铰2x18孔，锪4x30孔Z525专用夹具，麻花钻，锪孔钻，铰刀，游标卡尺40铣铣70，185孔的端面X51专用夹具，端铣刀，游标卡尺50铣铣90，100孔的端面X51专用夹具，端铣刀，游标卡尺60镗粗镗70，185的孔T716专用夹具，弯头镗刀，游标卡尺70镗粗镗90，100孔T716专用夹具，弯头镗刀，游标卡尺80钻钻M20-7H螺纹底孔Z525专用夹具，麻花钻，丝锥，游标卡尺90钻钻M14螺纹底孔Z525专用夹具，麻花钻，丝锥，游标卡尺100钻钻210圆周上的6-M8螺纹底孔Z525专用夹具，麻花钻，游标卡尺110钻钻110圆周左端面上的3-M10螺纹底孔Z525专用夹具，麻花钻，游标卡尺120钻钻110圆周右端面上的3-M10螺纹底孔Z525专用夹具，麻花钻，游标卡尺130镗半精镗70，185的孔，倒角T716专用夹具，弯头镗刀，游标卡尺设 计（日 期）校 对（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 期辽宁工程技术大学机械工程学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称蜗杆箱体零件名称共1页第1页材 料 牌 号HT150毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件140镗半精精镗90，100孔，倒角T716专用夹具，弯头镗刀，游标卡尺150钻M20-7H攻丝Z525专用夹具，麻花钻，螺纹塞规160钻M14攻丝Z525专用夹具，麻花钻，螺纹塞规170钻210圆周上的6-M8攻丝Z525专用夹具，丝锥，螺纹塞规180钻110圆周左端面上的3-M10攻丝Z525专用夹具，丝锥，螺纹塞规190钻110圆周右端面上的3-M10攻丝Z525专用夹具，丝锥，螺纹塞规200镗精镗70，185的孔T716专用夹具，弯头镗刀，游标卡尺210镗精镗90，100孔T716专用夹具，弯头镗刀，游标卡尺220检检验，入库设 计（日 期）校 对（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 期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器箱体零（部）件名称涡轮减速器箱体共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造1铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数X511夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1铣下端面专用夹具、端铣刀、游标卡尺265750.071.510.14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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造2铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数X511夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1铣上端面铣刀、游标卡尺、专用夹具265750.071.510.14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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称蜗杆减速箱体零件名称 蜗杆减速箱体共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工5 镗孔HT150毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T6161夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗镗70和185孔镗刀，游标卡尺265750.071.510.14 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造5铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻4x1818孔专用夹具，麻花钻，锪孔钻，铰刀，游标卡尺265750.071.510.14描 图2锪4x30孔专用夹具，麻花钻，锪孔钻，铰刀，游标卡尺265750.071.510.14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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造3铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数X511夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1铣70，185孔的端面专用夹具，端铣刀，游标卡尺265750.071.510.14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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造4铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数X511夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1铣90，100孔的端面专用夹具，端铣刀，游标卡尺265750.071.510.14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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器箱体零（部）件名称涡轮减速器箱体共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造11铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻110圆周左端面上的3-M10螺纹底孔专用夹具，麻花钻，游标卡尺265750.071.510.14描 图2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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造12铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻110圆周右端面上的3-M10螺纹底孔专用夹具，麻花钻，游标卡尺265750.071.510.14描 图2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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造13铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数T7161夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1半精镗70，185的孔，倒角专用夹具，弯头镗刀，游标卡尺265750.071.510.14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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造14铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1半精精镗90，100孔，倒角专用夹具，弯头镗刀，游标卡尺265750.071.510.14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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造15铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1M20-7H攻丝专用夹具，麻花钻，螺纹塞规265750.071.510.14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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器箱体零（部）件名称涡轮减速器箱体共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造6铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数T7161夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1粗镗70，185的孔专用夹具，弯头镗刀，游标卡尺265750.071.510.14描 图2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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造7铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数T7161夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1粗镗90，100孔专用夹具，弯头镗刀，游标卡尺265750.071.510.14描 图2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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造8铸造毛坯HT150毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻M20-7H螺纹底孔专用夹具，麻花钻，丝锥，游标卡尺265750.071.510.14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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造9铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻M14螺纹底孔专用夹具，麻花钻，丝锥，游标卡尺265750.071.510.14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更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零（部）件图号产品名称涡轮减速器零（部）件名称共（）页第（）页车间工序号工序名称材料牌号铸造10铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件330x200x30811设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z5251夹具编号夹具名称切削液工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻210圆周上的6-M8螺纹底孔专用夹具，麻花钻，游标卡尺265750.071.510.14描 图2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更改文件号签字日期目 录前言1第一章 零件的工艺分析6 1.1 零件的作用6 1.2 零件的分析8第二章 确定毛坯、绘制毛坯图10 2.1 选择毛坯10 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量10 2.3 设计毛坯图11第三章 拟定箱体加工工艺路线14 3.1 定位基准的选择14 3.2 箱体加工措施15 3.3 箱体加工主要工序安排16 3.4 制定工艺线路16第4章 确定切削用量20 4.1 确定切削用量20 4.2 时间定额的计算29第五章 镗床夹具设计32 5.1 设计要求32 5.2 夹具设计32结论40参考文献41致谢42设备通常支持网格孔工装板在该夹具的构造。夹具规划和配置是一个很大的经验驱动的活动，以确定精确的位置和夹紧工件根据零件设计与工艺要求。过程的约束可以包括防撞与周围的工具和预期的刀具路径，可夹到指定的位置，部分变形下的应用夹紧力夹具元件的公差等的可用性，在这纸，我们将着眼于夹具规划的可及性和颈锡安障约束和选择有效成分夹具元件的自动和可确定的目录对三维零件的模块化夹具的实际解决方案。计算机辅助夹具设计的方法有多种已经在过去的二十年发展地址不同工艺约束的类型；综合评审可以发现在大多数相关文章确定访问和碰撞夹具点，确保自由的位置部分不动的外部力量和莫下的应用额，我们不解决问题如变形分析分析，公差分析。大多数自动组合夹具综合解决方案重新严格的平面形状，它是假定三个定位器和夹有足够的固定的形状。假设是有效的二维夹具论文因为它已经表明，四夹具位置必要的和足够的保证部分不动自由度的平面。限制平面运动稳定性的分析依赖于实现推理一三维配置空间和力量的时刻。三维运动这个问题需要六维的稳定性分析这是更具挑战性的空间。由于相似的夹具规划和三维机器人抓持规划算法有时直接用夹具规划，和经常提出的标准为了产生最佳的稳定装置，抵御三维力和力矩。我们认为这样的解决方案是最好的部分即使是纯粹的几何分析的原因有两个：分析通常停在固定的位置和产生不连接到一个现实的组合夹具系统，它是钥匙提供切实可行的解决方案。一个值得注意的例外在二维零件组合夹具在哪里详尽的搜索组合空间的生成稳定的把握，但很明显，该方法将禁止在三个维度的扩展。此外，现实的解决方案需要后处理生成的位置检查避免碰撞和重复具合成必要时；为目的的工艺规划我们认为提供质的不同的解决方案是提供一个更重要单一的这是更适当需要兼容的机器人抓取。优化一个单一的把握在六维的配置空间的力量和钼方法是一个迭代的过程，而且最佳的掌握可能无法通过其他过程，如可达性约束防撞。三维综合装置，定位元件和至少六一卡是一个掌握或夹具的要求。接触位置通常由采样部分的表面被选择拧紧机。一个夹具时发现一个组合的七个触点能够平衡任何外部的力或力矩的部分；然后说是在封闭的形式。确定封闭在这样立即创建一个组合问题；候选样本的有组合夹具的位置因此，穷举搜索迅速变得不切实际，这意味着需要制定夹具设计与合成作为一个约束优化问题。一个特定的质量通常是确定的的力和力矩扳手的组合或抵制进行接触，并通过把握量化度量。更大的凸跨度对应于较低的反应部队的需要应用于部分抵御外部扳手。通常，一个初始配置扳手迭代收敛到一个形式确定配置本地最大把握度量，在优化算法的迭代往往将初始配置的顶点的凸所有候选扳手船体。而不是使用一个迭代过程，收敛速度慢一个大的采样设置的扳手，我们将采取的策略通过采样附近的凸壳生成夹具位置所有候选扳手构造形式封闭掌握。首先眼前看来，这样的计算是相当昂贵的由于D3维凸包的位置可能时间复杂度，即使六维壳顶点的计算，仍然有选择的问题从一个封闭的配置扳手组合。然而，我们表明了一种新的降低方法没有明确的候选夹具位置的搜索空间计算的凸包，并迅速产生封闭这是局部最优的，可以通过配置固定式物理卡。新颖性和贡献本文首先证明一个分治方案杂凑样品在扳手的六维空间快速生成夹具位置，抵抗大部队和钼额，是质的不同，并提供稳定的保证通过封闭。散列索引方案依赖于一个标识对应的独特的力矩子组合和使用的检索系统性能的亲随形封闭结构，大大减少了候选解的搜索空间。然后，使用生成的位置选择有效的夹具在目录中的夹具构造叠加间隙体积在每一个位置适合无碰撞夹具，能够达到给定的位置。进行碰撞分析选择夹到一个有效的，无碰撞套夹，基督教弗里茨，托尔加科特格研究中心，动快速夹具配置。快速哈希算法生成形式/力封闭掌握。自动选择和装配的模块化元素从用户指定的库。包括可及性和碰撞加工检查约束。结果在现实复杂零件工艺方案。夹具的合成力/封闭无碰撞规划捷制造系统的广泛采用，需要使用夹具或设计工件夹持装置，具有内置的灵活性来设计的变化作出快速反应。尽管可重构装置的可用性，实用的夹具配置在很大程度上仍然是经验体力活动使不同工件几何尺寸定制，和大多数的自动化解决方案不能很好地适应这样的变化。在本文中，我们解决问题的迅速合成一个现实的夹具能保证指定的多面体的稳定性和不动提出夹具自动布局问题可以从两个不同的阶段。首先，我们确定的空间位置的夹紧点在工件边界使用力和原则，确保在外部扰动的夹具部分不动。特别是，我们发现候选约束映射到六维向量空间扳手散列在一个简单的方式来有效地生成力闭合的配置约束部分的运动对大外部扳手。当夹可以产生任意高的反应力的一部分，该卡的空间排列位置保证部分。产生的力配置，选择位置匹配用户指定的可重构夹合成一个有效的夹具布局包括夹，方便和无碰撞对方的部分。此外，在确定加工设置夹具选择避免碰撞的情况下移动刀具。我们证明快速算法进行位置的选择和夹具匹配，并强调结果我们的解决方案在自动化的实际应用制造过程规划有限公司保留所有权利。景区简介夹具的工件夹持装置，用于定位和夹紧零件表面支持生产操作等加工，检验，装配。典型零件的制造需要规划几个夹具设置的固定工作部分则是操作上的不同取向。给定一个图书馆的装置，可用于在生产过程中，一个关键的在分析合成。电子邮件地址。一种夹具结构，可以用来有效地夹紧指定的工作的一部分在制造操作中，是本文中提到的问题。制造夹具的设计可以达到20%总的制造成本，并采用柔性或可重构夹具可以使引擎在夹具成本减少柔性组合夹具是使用最广泛的一类夹具和适用于一大类零件。他们往往用于中、小批量，特别是当成本专用夹具和生产它们需要的时间可能很难证明。复杂的工件位于通过夹具快速权等人的。/计算机辅助设计发现生成的位置。所提出的方法是用于集成到一个更大的自动化过程规划系统，因此我们提供的检查以确保设备不在的位置，会影响工具产生的加工和检验中的运动。该系统的输出是一个自动配置的夹具布局，反映了店能力，保证局部稳定性。如果没有这样的配置可能部分是自动夹具配置多重设置重新真实感艺规划与供应商夹提供目录一直没有得到有效解决。我们有去开发新的算法，解决各子问题所需的自动夹具结构工艺设计。确定部分非区由过程中的具体约束等工具移动接入可行性。快速测定的固体表面上的点定位在六维的位置模型扳手空间采样的选坐标真实的地点，挑选最优配置。从供应商提供的目录识别物理卡量进行快速碰撞检查，确定PA在每个位置使用夹具参数。1.3。概述我们建议，夹具自动选择问题布局可以解决两阶段使用生成和测试策略将首先产生定位夹紧点瓜保证部分不动，然后测试这些点对一个图书馆的夹具来确定点的访问定位没有碰撞的任何可用的配置夹。如果这样的形态存在，它被确定为一个有效的解决真正的。我们确定空间罗夹点的部分工作，确保外固定致阳离子任何外力作用下的夹持部分性。用于抓取亲力理论确定这样的卡罗提供数学基础阳离子是工作的一部分的几何内在的独立的部分的空间位置和方向。在平价特别的，我们将使用的属性，七点是必要的和足够的无摩擦的把握，而把握四点一个多面体的一部分摩擦接触。新型铝算法确定定位点依赖于一个分区六空间采样的坐标从候选夹具位置。这种分区方案设施塔特斯一封闭结构的快速鉴定。在平价特别的，封闭的形式保证的要求，所选择的向量的凸包包含的起源扳手空间 。夹具的选择：给定一组封闭夹紧位置一个工作的一部分，我们解决问题的选择候选夹从一个给定的零件库。这将最大限度地提高可重用性满足夹紧的条件下，以最小的中断现有的模具。的定位点的输入集是对产生的审查吃了参数，可通过碰撞夹具与部分试验和周围的工具。参数与目录检索一组夹具，如果他们的前是的，和组装的夹具配置保证稳定性。如果没有这样的解决方案，该算法重复直到所有形式在目录夹闭合配置是筋疲力尽。预处理固体模型位置。加工工艺规划通常在零件的边界位置不会可用于装夹。在机械加工中，材料去除量从大的形状可以在制造原料或中间体的分级模型工艺方案。在问题的一个约束是定位夹具部分不干扰工具去除材料计划和去除量，我们首先确定的边界，将不会的地方走近一个移动工具，从去除材料。这些都是经过加工的表面暴露过程中一个过程一步完成。丢弃的暴露的表面，我们首先构造二元空间划分树，该分级模型和重新除体积。树是射线计算优化计算和允许快速评估是否从射线枪在部分正常的部分边界位置会相交对雄鹿的去除量或另一个位置模型。这是粗近似计算对部分边界位置是平易近人的夹具与体积碰撞被翻译被剪掉亭工具，并避免将夹在不良的位置作为口袋和孔。从一个位置发出的光线沿零件表面的相交三角形对去除量正常表演形式的闭合结构，在丢弃。丢弃到达的位置在的钳将干扰的工具，我们进行相交测试一个接触位置和扫的关系在刀具接近方向的拆迁量，或沿工具路径。2.检查当去除量是不可用或不必要的，例如在坐标测量机检验，它可以识别的部分表面接触的部分我们的配置空间障碍有趣的性质。在一个案例翻译工具（如工具连接到一三轴垂直加工中心）和一个固定部分是固定式，翻译传统的组态空间障碍是表达的。闵可夫斯基求和的位置取决于的绝对坐标系的位置。当起源全局坐标系统被放置在工具/探针，该组的所有位置上的部分边界的刀头定位不与部分内部碰撞了隐式坐标测量机的在闵可夫斯基的操作条件表达式可以方便地使用回旋计算。图2显示的一个例子计算域上的部分。将区域联系的翻译工具中的无碰撞检测将那些夹不列随着接触区域的工具扫描利德。3确定夹紧位置考虑一个多面体抓住N接触位置。它通常认为，所有的接触点接触，线或面接触可以由两个或更多的点近似联系人。夹具和表面之间的接触的可能区域，确保无碰撞分。翻译扫描计算总。检查的区域是显示在在右边的图供参考。（为颜色参考解释在这个图例，读者可以参考本文的网络版。）接触的位置。在存在摩擦，卡可以发挥正常和切向力。这种类型的接触点次所谓的“硬指模型抓。施加一个力F在多面体的任何接触的位置也生成一对矢加入控制点机智和一个参考点，通常对象的身体中心。每一个这样的力矩的组合称为是代表不满六）。的扳手也可以被视为行动的线表在坐标线。身体中心作为六维度的扳手空间的起源，同构的。形式和力封闭刚体的迁移率可以部分或完全由一组有限的来自位置扳手约束在其边界。在集合地点限制身体在应用任何一动不动的，物体处于封闭的集合地点只能抑制有界集外部的扳手，身体说是在的力封闭。力封闭的形式是众所周知的的概念可以追溯到第十九世纪，当它第一次，确定平面机构至少需要四个无摩擦触点实现。自那时以来，几个关键性能在封闭的身体已经在上下文确定抓取，而我们国家一些将被用在这纸一个坚实的承认的一种形式封闭的抓取的当且仅当线性扳手在一组有限的位置应用组合能够抵抗任意的外部扳手，即存在一个集合无线扳手，阳性我。在其的话，必须是一个积极的跨度。在实践中，增加或减少任何我平衡外部扳对应拧紧或松开夹在在我面位置（二）正跨上得到一组向量如果向量的凸包包含起源。这立即建立固体测试是当且仅当所有候选的凸包扳手包含原点。个向量是必要的和足够的正跨。因此七点是必要的，足以保证无摩擦的形式封闭。请注意，这属性有助于解释为什么我必须严格正一个积极的跨度不能完成，如果一个或更多的七扳手消失，即如果对应我负是不允许的因为他们的身体内回应（拉）力沿外表面正常的。3.2。产生的封闭形式的配置我们假设候集合地点是获得由采样部分边界。表示和单元内表面正常采样的位置在我身体中心索引阳离子作为原点全局坐标系统。假设点接触，在定位夹具对我施加沿镍力摩擦的存在，假设一、摩擦系非滑滩生殖力沿切线方向基金显示了一个定性两形成闭合的配置之间的比较通过选择最大和最小的向量分别产生。最大的载体是很好的候选人建立积极的跨度R6他们的独特组合间隔r坐标的迹象，并有一个非空的随着凸壳壳顶点相。他们还生产大凸跨越提供更好的稳定性和抗外部扳手。使用缩减集MP最大扳手，形式关闭完成，当且仅当存在一个组合七个向量，构成一个积极的跨度。检查解的存在性，它足以证明起源装在船体。壳内的起源船体是等效的零空间的条件矩阵的列向量x的顶点包含船体由纯粹的正系数。然后，从财产第3.1节，它是明确的，将产量系数描述的起源作为最大的凸组合扳手。我们知道M最多六零四点（通常是在实践中要少得多），因此X可能由计算一个6K矩阵的奇异值分解，其中K64表示船体的基。如果源图5。在一个点集P的采样单元内的最大向量的凸包立方体在R3。起源是含有这种船体是一个凸多面体的内八个顶点顶点扳手。例如，图5说明了在一个样品的最大扳手凸包三维的扳手空间。即使有了戏剧性的减少点搜索表单关闭仍有高达647个候选人的形式组合闭合的配置。正是通过识别发现七个向量组合成一个矩阵的列67扳手其有由纯粹的正系数。随机方法我们先找六个线性随机向量，使得66mA谁的列的矩阵是非奇异的。如果不是奇异，剩下的箱反复搜索，找到一个最大这样的解的线性系统通过一个简单的重新安排，它是看到这个条件等价于暗示部列矩阵扳手。纯粹的正系数。当这样一个积极的跨度被发现，封闭了。该算法在算法的形式化算法基于启发式搜索的方法作为一种替代的随机的方法，我们也制定和实施系统的枚举方案所有可能的形式或力封，只使用最大向量。除了被详尽，因此保证就能找到解决办法，如果存在，该枚举试图找到大凸跨。这个搜索选择一个最大向量迭代一次挑选这还没有考虑箱，在每一步的选择扳手，L2的总和最大化规范的以前选择的扳手。这个过程一直持续到六扳手已选定3。最大凸跨力封的扳手伊威的一个子正跨在我满足约束我我=并表示，抵制反力的空间没有拧紧或手指接触位置。一个大跨度将因此产生更好的固定凸，和全局最优凸跨度将由顶点在船体。事实上，抓质量往往表示的半径最大内切球的凸包内的扳手封闭的形式。计算的因此，在标准夹具目录信息可调谐对特定的应用程序和存储在一个数据结构称为目录表示。人69夹具规划的情况下，预期功能的实现推理的影响所提出的数据结构。因此，我们的目的目录表示被设计为兼容几何推理算法，夹具选择和店SPE具体的推理。至少，确定接入算法可能和无碰撞的夹紧要求表示提供夹具的可达工作空间信息，组件的可用性，基础设备的兼容性，和最大夹紧力。这个信息通常是用能，或可以衍生，从标准目录。4.1。夹具元件本节提供了一个简短的描述最常见的用于组装模块化夹具的夹具元件，用于聚氨酯本文提出了。底板设计成安装在机，提供标准的接口为其他的组合夹具元件。定位器是圆柱形或球形加州元素附着于基板提供重复定位部分可以点接触。边夹或边夹将工件夹持力在工件的一面，即这种装夹定位与表面的部分地区也垂直安装和加工方向。一种带夹具施加向下的力的方向平行设置。的带夹还可以旋转，在其一侧施加力相似边夹，但不同的访问方向。最后，立块时使用的夹具不能直接连接到基板。这些元素的子集将被分配到确定计算点在上一节中创建的模块对于部分夹具结构。它是可能的约束形式闭合的位置躺在预先确定的定位区域的等部分的基础上，或在垂直面。无碰卡一个点x在掌握局部邻域的特征描述无碰撞夹具定位尺寸X，通过描述一个坐标系定位在本地坐标X坐标系统的边夹或带夹绕侧的部分表面的基向量定义正常，安装方向，和正交向量的河畔面对正常的安装方向，定义一个右手坐标系统。这样的坐标系统可行边夹定位部分通常垂直于安装底反应，因此在这种情况下，表面正常是必要的利用正交的安装方向。局部坐标系统固定夹持面方向既然选择了夹没有对零件表面的一个转动自由度正常的。注意，在这种情况下，接触位置的部分表面的法线不垂直于安装方向可丢弃在夹具规划的预处理阶段。皮带夹，第一个基矢量选择从正交向量定义的孔结构的基础板。向量的距离点沿该方向的平移扫描的部分表面作为基向量。正常的表面形式关闭点定义二基向量。第三矢量适当选择创建一个直角坐标系。光线追踪是用来确定最大无冲突一点接触使用基向量在当地的翻译坐标系统，通过与部分确定交点沿每个方向。注意，候选形式的预处理闭合的位动丢弃在孔和口袋的位置，从而只保留样品，沿相应的部分表面正常可见。碰撞自由翻译沿垂直于表面的法线向量提供任何可行的厚度和宽度的上限夹，并确定夹具接近间隙和定位的一部分。此信息用于滤波器组在目录中可用的夹具，以确定一个适用在把握定位。部分通常是加载/卸载将沿建立了加工或检验方向。避免碰撞在加载和卸载过程中，我们定义了部分信封和沿安装方向的部分无限平移扫描。同样，为了避免加工过程中刀具的碰撞，我们定义限制为无限平移扫描的信封沿安装方向的去除量。夹具是必需的是无干扰对于部分