858 支架工艺规程及加工3×Φ7螺纹孔工装夹具设计及建模【毕业论文+cad图纸+proe】【机械全套资料】
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858 支架工艺规程及加工3×Φ7螺纹孔工装夹具设计及建模【毕业论文+cad图纸+proe】【机械全套资料】,支架,工艺,规程,加工,螺纹,罗纹,工装,夹具,设计,建模,毕业论文,cad,图纸,proe,机械,全套,资料
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EM * * *y EM of in is a in to of in of in in a at a to in . is a It to is by as of so 1. It is to by It by As a is is in of 2, 3. is a of to be in of or in be It is in of an is a of is so in be 4 In of of is it is PH in to So by EM PH It of F n is of is in PH is of PH is a of a is an of be by of 7, 8. PH is 9. as be by of a of of by of , (1) = yh,d()()( is it is )()(1)( , (2) d is h is +=2021)2(2501750511)( (3) is a h is an of In to to is . h of It of It of h (4) PH is a is h. In it be in be of is As 1, is of *is by of 20060145017 By is . of is PH EM n PH of ts by of 10 121+ (5) fn,fs,l is 5 is of In to as is a 4 of is PH 0 0 0. B. an It is is 10 ()()1+=01, (6) is C 0is ( is is It is as of 16to 1 F 123456) ) C) P) 00 0 00 0of y, z of of PH be by of h0( as 4. of to It of in 3 3D of h 1 2 of F A. n of 5 0m/s. 5(a) it be at It is up is 5 at of is in of to up on of As 5(b), in is in is in of in as 5(c). 5(d) it be of to in in of in 6 of of in It be in is up at at B. of 7 it be in a In of of at is up to It a in a C. of of it be at in of of at of at a to as 8). is in of is 9. It be at is It is up to to 6 of 4 PH h0 hh 5 of a) t=b) t=c) t=d) t=7 of of . ) EM PH of it is in of 2) is a in to of 3) in of in 2001. 2 . “of 4715822004. 3 M. et “ 110, 5, 192001. 4 R. “in a 14, 3, 1812006. 5 W. E. “ 87, 12531995. 6 C. M. S, “ 7 f PH 8 “of 9 “to 1019989 of 10 at in it be of is of at a to is in y my I my to my my me in to me me my of 85, 879007. M. M. “of 306I, I, 6972006. 13, 3, 2662004. C. et al, 49, 7, 982007. to 10 of at a) of b) of ue 08 摘 要 机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展，在新经济时代，行业呈现了新的发展趋势，由此对其质量、性能要求有了新的变化。现在机械加工行业发生着结构性变化，工艺工装夹具的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件，工艺工装夹具的设计与改良直接影响加工产品的质量与性能。 本课题主要是针对 支架工艺规程和加工 37 螺纹孔工装夹具 设计及其调研 , 文中介绍了支架的加工工艺规程，以及在制定过程中所遇到问题的分析、工时定额、切削用量的计算等。同时通过对夹具整体方案的设计，定位机 构的设计，以及了解了专用夹具的设计要求，详细设计出了支架零件钻 37 螺纹孔的夹具机构，并对 加工中用到的夹具的设计过程，包括定位、夹紧及误差进行了分析和计算。 通过设计，进一步 熟悉了加工工件工艺分析过程，了解夹具的设计规程，通过调研和查阅资料，从而设计出最佳的加工工艺方案和工件专用的夹具。通过刀具的合理选择以及夹具的实际设计，掌握了一个零件加工工艺方案如何制定、夹具如何设计，并提高分析问题解决问题的能力。通过使用 行夹具设计，进一步提高了计算机绘图能力，为我以后的学习和工作奠定了良好 的基础。 关键词： 支架 ； 工艺方案 ； 夹具 ； 刀具 as a In of to is to of of of is x 7 of in of of of of a of is of to to a s as as s to a to to a to By my a 录 引 言 . 2 第一章 工件加工工艺安排 . 3 第二章 机械加工工艺规程 . 5 艺规程 . 5 定毛坯的制造形式 . 5 料的技术要求 . 5 准的选择 . 6 艺规程涉及的计算 . 6 序一 铣后侧大平面 . 6 序二 铣圆柱右侧平面 . 7 序三 铣圆柱左侧平面 . 8 序四 铣上平面 . 9 序五：加工 20 . 10 序六：加工 6 . 13 序七：加工 3*7 . 16 第三章 夹具设计 . 20 具总体方案设计 . 20 位机构的设计 . 20 用夹具设计要求 . 21 工支架 3*7 的工装夹具 . 21 工序零件的加工要求分析 . 21 定夹具类型 . 21 定定位方案和选择定位元件 . 21 削力及夹紧力计算 . 22 定夹紧方案 . 23 体结构分析 . 23 作原理 . 24 具图 . 24 具装配图如下 . 24 具体如下 . 25 总 结 . 26 谢 辞 . 27 参考文献 . 28 附 表 . 29 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 2 引 言 当今社会人们广泛使用家用机器和大型机器，人们的生活水平得到了很大的改善。因此我们的生活离不开制造业，当人们谈起制造行业中的发展时 ,很少谈到工件夹具 ,但是在零件生产的基本领域 ,夹具的生产的重要正逐步显现出来。如今 ,制造商们需要供应商提供一步到位服务 ,他们要求世界范围内的当地供应商能够支持全球化生产。他们需要交钥匙解决办法。他们坚持与供应商保持并行生产过程开发。他们努力寻求各种以及所有可以降低其产品生产时间的对策。 那些制作夹具的人 ,必须采用与制作价值好几百万美元的加工中心的人们所采用的相同的规则 ,如今他们正在迎接这种挑战。 夹具不仅保证了工件加工的相对位置，而且提高了劳动生产率、减轻了劳动强度，更为重要的是保证了产品质量。许多工件夹具系统依然高度依赖操作人员，由他们围绕被装夹的零件，依次松开和拧紧螺母和螺栓，这是一种费时又不可靠的作 业。如果没有紧固某个螺栓，或者紧固有变化，则可能产生不合格的夹紧或工件变形。在像天津一汽这样大规模的汽车流水生产线上，往往要求采用大量高效的、快速的工装夹具以满足汽车生产的要求。由于这些工装夹具数量大，要求高，直接影响产品质量，在设计时的数值显得尤为重要。因为这些数值一经确定则其精度直接影响生产出的产品质量，若其数值偏大或偏小会造成资源的不必要浪费，还可能使产品出现一些不良影响。因此，设计出精准的夹具对工件生产加工具有重要意义。 在本次设计当中， 把所学的 机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料 机械 制造工艺，金属切削原理及刀具，夹具设计和 图有机结合起来， 既是对以前所学知识的检验，又为我步入社会，参加工作打下了基础。 在这次对 支架工艺规程及加工 3*7 螺纹孔工装夹具设计中，我查阅了不少于此相关的资料，并进行了相关的调研，使我对支架有了更深层次的了解，了解了支架的基本结构、功能、及工作原理。还使我对 制图软件和各种资料的相关运用有了更深的理解。 在说明书编写过程中，得到了宿崇老师以及相关同学的大力支持和热情帮助，在此谨以致意。 虽然如此，限于本人水平有限，时 间仓促，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 3 第一章 工件加工工艺安排 图 1根据零件图上所标注的图标为参考，工步如下） 表 1工件的加工工艺安排 序号 工序名称 工序内容 刀具名称 量具名称 1 铸造毛坯 用灰铸铁 铸造工件毛坯 端铣刀 游标卡尺 2 铣后侧大平面 铣后侧大平面至 8（ 0+糙度为 端铣刀 游标卡尺 3 铣圆柱右侧平面 铣圆柱右侧面至 43（ 0+糙度为 端铣刀 游标卡尺 4 铣圆柱左侧平面 铣圆柱左侧面至 40（ 0+糙度为 铣刀 游标卡尺 5 铣上底面 铣上底面至 5（ 0+糙度为 铣刀 游标卡尺 6 钻、扩、铰20 钻孔至 18（ 0+ 标准钻头 塞规 扩孔至 19（ 0+ 标准钻头 塞规 铰孔至 200+糙度硬质合金铰刀 塞规 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 4 钻、扩、铰 6钻孔至 4（ 0+ 标准钻头 塞规 扩孔至 5（ 0+ 标准钻头 塞规 铰孔至 60+质合金铰刀 塞规 8 钻、扩、铰3*7 钻孔至 5（ 0+证大孔钻孔至 12（ 0+ 阶梯钻头 塞规 扩孔至 6（ 0+证大孔扩孔至 13（ 0+ 阶梯钻头 塞规 铰孔至 7（ 0+证大孔铰孔至 14（ 0+质合金铰刀 塞规 9 清洗、检验 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 5 第二章 机械加工工艺规程 艺规程 定毛坯的制造形式 支架 零件的毛坯通常采用铸铁件。因为 灰铸铁表层为白口组织，具有比较高的硬度和耐磨性。具有较高的抗压强度。不易被破坏。 价格也比较便宜， 因此作为支架的材料比较适合。 选零件的材料为 据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。 料的技术要求 (1)应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷。 (2)要求。 (3) (4) (5)5。 (6)45。 (7) (8) (9)括外购件、外协件），均必须具有检验部门的合格证方能进行装配。 (10)得 有毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀、切屑、油污、着色剂和灰尘等。 (11)件的主要配合尺寸，特别是过盈配合尺寸及相关精度进行复查。 (12)、划伤和锈蚀。 (13)须采用力矩扳手，并按规定的拧紧力矩紧固。 (14)栓）紧固时，各螺钉（螺栓）需交叉、对称、逐步、均匀拧紧。 (15)纹、缩孔和穿透性缺陷及严重的残缺类缺陷（如欠铸、机械损伤等）。 (16)位置和字体应符合图样要求。 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 6 (17)型铸造 R，不大于 50m。 (18)尺寸公差带应沿倾斜面对称配置。 (19)度小于 2距应大于 100 (20)到清洁度 。 (21) (22)纹、孔洞等铸造缺陷。 (23)要进行脱脂、酸洗、中和、水洗及防锈处理。 (24)管夹、支 座、法兰及接头等用螺纹连接固定的部位要拧紧，防止松动。 准的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。以零件的后侧大平面作为基准面，其他基准另行说明。以便消除基准不重合误差和转换的误差。 艺规程涉及的计算 序一 铣后侧大平面 1，选择刀具 1）选择 根据表 削深度 254于采用标准硬质合金端铣刀，齿数 Z=12（表 2）铣刀几何形状（表 由于b200r=60，r=30， r=5，0a=8，0a=8，s=10，0=5 2，选择切削用量 1） 决定铣削深 度 可在一次走刀内切完 ap=h= 刀两次。 2）决定 每 齿进给量 用不对称端铣以提高进给量。当使用 床功率 z，但是因为采用不对称端铣， z。 3）决定切削速度 削速度 根据表 25z=12， z时 8 50 r 71 修正系数 vc=vtk v=98n=ntk n=25000r/连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 7 vf=k 71据立铣说明书， 35r 90 因此实际切削速度和每齿进给量 01000c 2 3 . 1 4 1 2 5 2 3 5 / m i n 9 2 . 2 4 / m i 0 0 1 0 0 0c m m 90 / 0 . 0 6 7 /2 3 5 1 2m m z m m 3 计算基本工时 m 中 L=l+y+ ,l=64据表 不对称 安装铣刀入切量及超切量 y+ =17 所以， 工序二 铣圆柱右侧平面 1，选择刀具 1）选择 根据表 削深度 00于采用标准硬质合金端铣刀，齿数 Z=10（表 2）铣刀几何形状（表 由于b200r=60，r=30， r=5，0a=8， 0a=8，s=0=5 2，选择切削用量 2） 决定铣削深度 可在一次走刀内切完 ap=h=刀两次。 2）决定 每 齿进给量 用 不对称端铣以提高进给量。当使用 床功率 z，但是因为采用不对称端铣， z。 3）决定切削速度 削速度 根据表 0z=10， z时 10 连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 8 39 r 92 修正系数 vc=vt108m/n=ntk n=439vf=k 92据立铣说明书， 75r 00 因此实际切削速度和每齿进给量，根据公式 22 0 3 . 1 4 8 0 3 7 5 9 4 . 2 / m i 0 0 1 0 0 0c 300 0 . 0 8 /3 7 5 1 0m m 3 计算基本工时 根据公式 2-3 m 中 L=l+y+ ,l=30据表 不对称 安装铣刀入切量及超切量 y+ =8 所以， 工序三 铣圆柱左侧平面 1，选择刀具 1）选择 根据表 削深度 00于采用标准硬质合金端铣刀，齿数 Z=10（表 2）铣刀几何形状（表 由于b200r=60，r=30， r=5，0a=8， 0a=8，s=0=5 2，选择切削用量 3） 决定铣削深度 可在一次走刀内切完 ap=h=刀两次。 2）决定 每 齿进给量 用不对称端铣以提高进给量。当使用 床功率 z，但是因为采用不对称端铣， z。 3）决定切削速度 削速度 根据表 0z=10， z时 10 连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 9 39 r 92 修正系数 vc=vtk v=1108m/n=ntk n=439vf=k 92据立铣说明书， 75r 00 因此实际切削速度和每齿进给量，根据公式 22 0 3 . 1 4 8 0 3 7 5 9 4 . 2 / m i 0 0 1 0 0 0c 300 0 . 0 8 /3 7 5 1 0m m 3 计算基本工时 根据公式 2-3 m 中 L=l+y+ ,l=30据表 不对称 安装铣刀入切量及超切量 y+ =8 所以， 工序四 铣上平面 1，选择刀具 1）选择 根据表 削深度 02于采用标准硬质合金端铣刀，齿数 Z=10（表 2）铣刀几何形状（表 由于b200r=60，r=30， r=5，0a=8， 0a=8，s=0=5 2，选择切削用量 4） 决定铣削深度 可在一次走刀内切完 ap=h=刀两次。 2）决定 每 齿进给量 采用不对称端铣以提高进给量。当使用 床功率 z，但是因为采用不对称端铣， z。 3）决定切削速度 削速度 根据表 0z=10， z时 10 39 r 92 修正系数 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 10 vc=vtk v=1108m/n=ntk n=439vf=k 92据立铣说明书， 75r 00 因此实际切削速度和每齿进给量，根据公式 22 0 3 . 1 4 8 0 3 7 5 9 4 . 2 / m i 0 0 1 0 0 0c 300 0 . 0 8 /3 7 5 1 0m m 3 计算基本工时 根据公式 2-3 m 中 L=l+y+ ,l=12据表 不对称 安装铣刀入切量及超切量 y+ =4 所以， 工序五：加工 20计算步骤：一、钻孔至 18（ 0+ 机床 1，选择高速钢麻花钻头，其直径等 8 2，选择切削用量 (1)决定进给量 f 1)按加工要求决定进给量，当加工要求 铁强度 200时，8f=r 2)按钻头强度决定进给量，根据表 2008头允许的进给量 f=r 3)按机床进给机构强度决定进给量，根据表 200330r 从以上三个进给量比较看出受限制的进给量是工艺要求。其值为 f=r 由表 当 f=1f=7260f=7260N 根据 830N。由于 010 届本科生毕业设计（论文） 11 f=(2)决定钻头磨钝标准寿命 由表 =603)决定切削速度 由表 f=8c=10m 削速度修正值为 = v 2= v=10.5 m 1000vn d 2 01 0 0 0 1 0 0 0 8 . 51 5 0 . 3 9 / m i 1 4 1 8 根据 95 r 使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取 f=r，也可选择较低一级转速 40 r 使 f=r 比较两种选择方案 1)第一方案 f=r 95 r ncf=95=120.9 )第二方案 f=r 40 r ncf=40=113.4 此第一方案 ncf 的乘积比较大，基本工时较少，故第一方案较好。 这时 0 m f=r。 (4)检验机床扭矩及功率 根据表 fr， 19m 扭转修正系数均为 c=m 根据 95 r m 根据 表 170 2138f0 m 根据 E=于 c 选择之切削用量可用 即 f=r， n=95 r 0m 计算基本工时 2中 L=l+y+ ,l=40切量及超切量 y+ =8以， 、扩孔至 19（ 0+ 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 12 机床 1，选择高速钢麻花钻头，其直径等 9 2，选择切削用量 (1)决定进给量 f 1)按加工要求决定进给量，当加工要求 铁强度 200时，9f=r 2)按钻头强度决定进给量，根据表 2009头允许的进给量 f=r 3)按机床进给机构强度决定进给量，根据表 200330r 从以上三个进给量比较看出受限制的进给量是工艺要求。其值为 f=r 由表 当 f=1f=7260f=7260N 根据 830N。由于 f=(2)决定钻头磨钝标准寿命 由表 9=603)决定切削速度 由表 f=9c=10m 削速度修正值为 据公式 22V= v=10.5 m 01 0 0 0 1 0 0 0 8 . 5 1 4 2 . 4 7 / m i 1 4 1 9 根据 95 r 使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取 f=r，也可选择较低一级转速 40 r 使 f=r 比较两种选择方案 1)第一方案 f=r 95 r ncf=95=120.9 )第二方案 f=r 40 r ncf=40=113.4 此第一方案 ncf 的乘积比较大，基本工时较少，故第一方案较好。 这时 0 m f=r。 (4)检验机床扭矩及功率 根据 表 fr， 19m 扭转修正系数均为 c=m 根据 95 r m 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 13 根据表 170 2139f0 m 根据 E=于 c 选择之切削用量可用 即 f=r， n=95 r 0m 计算基本工时 根据公式 2-6 式中 L=l+y+ ,l=40切量及超切量 y+ =8以， 、铰孔至 200+ 查表 知：进给量 f=r,切削速度 8m/ 决定铰刀磨钝标准寿命 由表 0钻头后刀面最大磨损量取为 命 T=60算基本工时 根据公式 2-6 式中 L=l+y+ ,l=40切量及 超切量 y+ =8以， 工序六：加工 6计算步骤：一、钻孔至 4（ 0+ 机床 1，选择高速钢麻花钻头，其直径等 2，选择切削用量 (1)决定进给量 f 1)按加工要求决定进给量，当加工要求 铁强度 200时，f=r 2)按钻头强度决定进给量，根据表 200头允许的进给量 f=r 3)按机床进给机构强度决定进给量，根据表 210010 届本科生毕业设计（论文） 14 给机构允许的轴向力 8330.6 r 从以上三个进给量比较看出受限制的进给量是工艺要求。其值为 f=r 由表 当 f=f=2520f=2520N 根据 830N。由于 f=(2)决定钻头磨钝标准寿命 由表 =203)决定切削速度 由表 f=c=14m 削速度修正值为 据公式 22V= v=141.9 m 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 . 9 9 4 7 . 4 5 / m i 1 4 4 根据 60 r 使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取 f=r，也可选择较低一级转速 80r 使 f=r 比较两种选择方案 1)第一方案 f=r 60 r ncf=60=211.2 )第二方案 f=r 80 r ncf=80=190.4 此第一方案 ncf 的乘积比较大，基本工时较少，故第一方案较好。 这时 4 m f=r。 (4)检验机床扭矩及功率 根据 表 fr， m 扭转修正系数均为 c=m 根据 60 r m 根据表 170 213f4 m 根据 E=于 c 选择之切削用量可用 即 f=r， n=60r 4m 计算基本工时 根据公式 2-6 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计（论文） 15 式中 L=l+y+ ,l=10切量及超切量 y+ =以， 、扩孔至 5（ 0+ 机床 1，选择高速钢麻花钻头，其直径等 2，选择切削用量 (1)决定进给量 f 1)按加工要求决定进给量，当加工要求 铁强度 200时，f=r 2)按钻头强度决定进给量，根据表 200头允许的进给量 f=r 3)按机床进给机构强度决定进给量，根据表 210330.6 r 从以上三个进给量比较看出受限制的进给量是工艺要求。其值为 f=r 由表 当 f=f=2520f=2520N 根据 830N。由于 f=(2)决定钻 头磨钝标准寿命 由表 =203)决定切削速度 由表 f=c=14m 削速度修正值为 据公式 22V= v=141.9 m 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 . 9 7 5 7 . 9 6 / m i 1 4 5 根据 60 r 转数为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取 f=r，也可选择较低一级转速 80r 使 f=r 比较两种选择方案 1)第一方案 f=r 6 毕业设计 (论文 )记载 题 目 支架 工艺规程及 加工 37 螺纹孔工装夹具 设计 学生姓名 张大伟 学 院 机械工程学院 专业班级 R 机械 05导教师 宿崇 职 称 讲师 所在单位 机械制造及自动化 教研室 成 绩 综合评语： 经毕业设计（论文）答辩委员会综合评定成绩为： 答辩委员会主任 （签字）： 年 月 日 注：此表应存入学生个人档案。 金属 基于 数值仿真和分析 * * * * 摘要 通过使用有限元法和 金属材料的切削过程模拟和切割机制耦合方法 中 对其结构 进行了分析。仿真结果表明，切削过程是一个塑性变形 的 过程 ，切削层材料由于刀具 的 挤压 产生 剪切滑移 ， 产生 挤压和摩擦，切割形成的 冷却 表层材料 ，是受 塑性变形力的结果，形成残余应力 ;切削力迅速增大后减小，最终变化在一定范围内，最大有效应力在一定 范围内处于 不同的稳定切削阶段的最前沿。 关键词：金属切削 ;数值模拟 ，有限元法 ; 金属切削过程是一个复杂的加工工艺。它不仅涉及到弹性，塑性和断裂力学，而且涉及到摩擦学和热力学。切割质量受许多因素影响，如工具的形状，切削参数，切削热，切削刀具磨损等 1。这是 个 非常不 理想 的定量分析和研究分析方法 的 削减机制。它浪费了 实验检错 工时，增加生产成本。作为金属切割新的研究方法，机制，计算机模拟方法 更 简便，高效。其中，有限元方法是使用最广泛的金属切削仿真方法 ，并得到了一些重大的成就 2， 3。有限元方法是一种网格方法。分离的标准和断裂准则的芯片要人为地设置在金属切 削模拟过程中，或在切削变形区的网格 中 将被扭曲。这是不完全符合实际情况的 一种方法 。无网格法的发展提供了一个问题的有效解决方案。光滑粒子流体动力学（型号为 一种成熟的无网格方法。仿真模型建立与散粒子 的产生 ，在这么大金属切削变形过程 中 可有效解决4 在连续介质的机械变形仿真 中 ，有限元法的效率比 ，但不如在仿真 过程中 涉及到大变形，不连续的媒介。因此，文件模拟金属切削 基于 行 有限元方法和 补充了单一方法的缺点。 在 仿真模型建立离散粒子。粒子的质量 在 固定的坐标系统中是固定的 。因此 的基本方程，也 是 能量守恒方程和固体材料本构方程。在 场物理描述的流动的粒子， 设定其 具有一定的速度 。每个粒子是一个流场特性的插值点。整个解决方案可以得到由这些粒子 组成 的插值函数 7， 8。 9。任何宏观变量（如密度， 气压 ，温度等）可以得到由粒子 组成 的无序的一整套插值。粒子的相互作用 用 插值函数表示。近似粒子功能 hf(x)= f(y)W(h) (1) 其中 值内核），它 的 表述如下： W(x,h)=(1 (x) (2) 其中 辅助值 是 (u)= C0)2(2211 (3) 其中 平滑长度 H 是计算效率和精度 的 具有重要影响 的 因素。为 了避免负面影响 ，由于材料压缩和膨胀，变化平滑的长度是由 W. 平滑长度 是 动态 的， 随时间和空间变化。它 随着 粒子之间的距离的 增加而 增加。 随着 粒子之间的距离 减少而减少 。它的变化范围为 h0h (4) 其中 半径为 h，在每个时间段内 ，这些粒子在该地区的。因此，必须执行搜索。 桶 搜索算法 应用 的分类方法是用于在 。如图 1所示，第一，整个区域 划分为一些次区域，然后 在 每个粒子及其邻区地区的搜查。通过使用搜索方法，计算大大减少。 图 1 桶 分类和 本区域 搜索 建模与仿真 A 合模型 在这篇文章里 ，大变形的 以及工件 小面积 变形和刀具的建模与拉格朗日网格 有关 。图 2显示了耦合 格 . 图 2 耦合 这个 颗粒示意图左边的部分是 它的 右边部分是拉格朗日网格。 失败连合接触的标准 10是 1, + 2, 1 (5) 其中 fu,fs,fu,fs,正应力 ， 剪应力， 正常的破坏应力和 失效的剪应力 ， m1,数的正应力和剪应力 。 有限元网格 为了减少计算时间，简化了仿真模型，如图 3 所示。工件是一个 6毫米（长） 4毫米（高） ） 的长方体 。有限元网格大小为 削变形区是仿照与 径）。刀具前角 0为 10 ，后角 0为 6 。 工件材料是 45 号钢 模型，适用于钢 的 物质模型 有任意的压力与 疲 劳曲线 和各向同性的 塑性 。 疲劳比率 使用考贝 释 。之间的应变率和屈服应力的关系 10是 Pe 011 （ 6） 其中 是应变率， 0是初始屈服应力和 有效的塑性应变硬化作用 。 刀具材料的硬质合金（ 它的硬度和强度远高于工件。它被认为是弹性体。表 1 列出了刀具和工件，其中一些材料特性1. 及 有效塑性应变值 1. 表一 磁特性刀具和工件 单位 ： 性率 (E) 泊松比 密度 () 应变率参数 (C) 应变率参数 (P) 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 工件 200 00 5 割工具 600 0实际上也反映了固体颗粒颗粒附近的 2如图 4所示。 虚拟 的 物理 粒子和固体颗粒的数量对称 于 固定边界 上 。因此，虚 拟 粒子可以产生约束的固体颗粒。它使固体颗粒速度保持在零值，而无法穿透边界。 固体颗粒 虚粒子 平滑的长度 初步平滑长度 图 4 仿真结果分析 A. 切屑 的形成 本文 对 切割变形和 45号钢 的 切屑 的形成过程进行了模拟。切割速度0米 /秒 ， 切削深度为 图 5（ a）可以看出 ，存在于边缘之间的工具和切削层材料接触带 有较 大的接触应力。 值高于 生产 的 45钢的强度。因此，在接触带的物质产生不可逆变形，其他区的材料仍然 处于 弹性状态。随着工具的不断移动，边 上的 工具和切削层逐渐增加接触面积。切割层材料 堆 积 在刀面上 。 材料的 内应力 逐渐增加。如图所示 5（ b），小 变形区有效应力远高于屈服强度。 (a) t= (b) t=c) t= (d) t= 5 变形过程中的切削层材料 因此，在小变形区材料是塑料的状态。 刀具 切削 材料和流动挤压后，在向上沿刀面 程 塑性状态 推 动材料。 切屑 的材料 从 表格 可以看出 ，流出的 主要变形区，如图所示 5（ c）。从图 5（ d） 可以看出，表面层的组成物质的内部结构发生变化，并存 在于表层形成的残余应力。仿真过程表明，挤压和摩擦，切割形成的冷 却 表层材料 是 塑性变形力的结果，并形成残余应力。 图 6 显示了工件 在金属切削过程 中 的最大有效 应力变化曲线 。可以看出，最大有效应力急剧增加的起步阶段。 最 高 值 在 达 后下降。在这个时候 切屑 逐渐 形 成 。最高有效应力变化，最终在 时间（ 图 6 变化曲线的最大有效应力 B. 切削力分析 从图 7可以看出，切削力急剧增加，然后下降，最终在一定范围内变化。在金属切削过程中，随着接触面积刀具和切削层材料 变化 ，切削力和在接触带的内应力增加物质逐渐增加。 时间（ 当内应力达到屈服强度 时 ， 材料 产生 剪 应力 ， 切屑 从主要变形区域流出 。它使切削力减少一点。材料屈服和 切屑 形成不断发生，因此减少在一定范围内 的 力波。 C. 分析应力和应变刀具 从动态模拟过程可以看出， 首次切削 存在着 较 大的接触应力。随着切割 进行 ，材料变形向上沿刀面和前刀面挤压动作。在刀面最大接触应力 点 向上移动了。 在 切屑 形成以后，最大有效的应力波在某一处 达 到最 大值 （如图所示 8）。因此，切削刀具 在 磨损严重 。刀面应力分布曲线如图所示 9， 可以看出， 切削刃接触点 应力 较 大。这 时达 到 最大值为 后逐渐减小 。 图 8 距离前沿 （ 图 9 布曲线 图 10 显示在刀具表面的最大有效应力应变变化曲线。没有考虑到不正常的地方跳 动 曲线，可以看出，最大有效应力大幅增加至 最终保持 在 右摆动 。最高有效应变保持在 左右摆动 。刀具的弹性变形很小 。 时间（ （ a） 最大有效应力变化曲线 时间 （ （ b）最大有效应变变化曲线 图 10 刀具表面最大有效应力和应变的变化曲线 V. 结论 1）耦合的有限元方法和 真结果表明，它是在金属切削仿真有效的过程。 2）切割过程是一个塑性变形过程 ，切削层材料 产生的 剪切滑移 是 由于刀具挤压。 3）从切割的挤压和摩擦结果 来看 ，在 冷却的条件下 ， 在材料表面层形成塑性变形，并最终形成 残余应力。 4）后形成的切屑 ，最高在一定 范围 的有效应力波的前沿。因此，切削刀具磨损严重。 自述 我最 主要 是向我的上司 王教授 致以深切的感谢 ，他不断的鼓励和 指导我 他的一贯指导和启发，本文不可能达到目前的形式。我还 衷心感谢我的朋友和我同学 抽出时间给我帮助 ， 并且帮助我在文章 出现困难的 期间 指 出我的问题 。 参考文献 1 2001. 2 . “of 4715822004. 3 M. et “ 110, 5, 192001. 4 R. “in a 14, 3, 1812006. 5 W. E. “ 87, 12531995. 6 C. M. S, “of 85, 1879007. 7 M. M. “of of PH 306I, I, 6972006. 8 “of 13, 3, 2662004. 9 C. et “to 49, 7, 982007. 10 1998 大连交通大学 2010届本科生毕业设计（论文）实习（调研）报告 1 调研报告 一、 课题的来源及意义 本次毕业设计的题目是支架工艺规程及加工孔工装夹具设计。 当今世界，工业制造发达国家的对其加工设备（机床）工业高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业制造及处进国民经济的发展。中国加入 ，正式参与世界市场激烈竞争，今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展，实是紧迫而又艰巨的任务。而支架零件主要起支承和连接作用，是机床中必不可缺的零件之一。 支架零件多用肋板、 耳板、底板和圆柱形轴、孔、实心杆等部分组合而成。设计支架零件的夹 具要求学生全面地综合地运用本毕业极其有关先修毕业的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计，这是我们在进行毕业设计对所学相关各毕业的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次毕业设计之后，我在想我能在下面几方面得到锻炼： （ 1）运用机械制造工艺学专业中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 （ 2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据 被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。 （ 3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作打一个良好的基础。 二、 国内外发展状况 国外状况 : 随着全球经济的发展，新的技术革命不断取得新的进展和突破，技术的飞跃发展已经成为 推动世界 经济增长的重要因素。市场经济的不断发展，促使工业产品越来 越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展，为了保持和加强产品在市场上的竞争力，产品的开发周期、生产周期越来越短，于是对制造各种产品的关键工艺装备 夹 具的要大连交通大学 2010届本科生毕业设计（论文）实习（调研）报告 2 求越来越苛刻 。 一方面企业为追求规模效益，使得 夹 具向着高速、精密、长寿命方向发展；另一方面企业为了满足多品种、小批量、产品更新换代快、赢得市场的需要，要求 夹 具向着制造周期短、成本低的快速经济的方向发展。计算机、激光、电子、新材料、新技术的发展，使得快速经济制 造夹具 技术如虎添翼，应用范围不断扩大，类型不断增多，创造的经济效益和社会效益越来越显著 。 国内 状况 : 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下， 国内夹具 技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 三、 课题研究的目标 通过本次毕业设计，能够 把先修课程如机械制图，理论力学，材料力学， 机械制造 ，机械工程材料，互换性与测量技术，机械原理，机械设计等 课程 中所获得的理论知识在实际的设计工作中综合地加以运用，使这些知识得到巩固发展，并使理论知识在实际的设计工作中综合的结合起来。 毕业设计 是高等工科院校相关专业的学生第一次进行的比较完整的 实践训练。通过这个环节， 能够培养从事夹具设计应用与开发方面工作所需的基本技能：查阅科技资料、切削用量、工艺流程、夹具体设计等知识，为毕业后工作打下良好基础， 树立正确的设计思想。 零件的结构特点：分析零件图知，该支架的结构属于相对简单的零件，总共有五个通孔和四个端面需要加工。五个通孔的加工精度较高，因而在保证五个通孔的位置精度的同时也要保证其加工精度。此外该支架的四个端面的加工精度较低，它们的加工误差也直接影响其后续的加工。 四、课题研究的内容 本课题主要研究的内容为 :根据所给零件图部分图样进 行复原设计加工零件工样图，并设计该零件的加工工艺规程。设计一套加工支架 3* 7 孔的工装夹具，并采用制该夹具的二维、三维装配图及零件图。 五、课题研究的方法和手段 1设计前的基础准备 (1) 大连交通大学 2010届本科生毕业设计（论文）实习（调研）报告 3 (2)件 . (3)制造知识 . 设计的工艺准备 (1)(2) 具结构的初步分析 . (3)具体 . (4)维工件 图 . 装夹具 (1)结构的拟定与比较 . (2) 具总装图 . (3)图样的修订与 定型 . 拟定支架零件工艺过程的原则 1 先面后孔 支架零件基本是由平面和支撑孔组成。一般应先加工最主要平面（也可能包括一些次要平面），后加工支撑孔。这样，可以为孔的加工提供稳定可靠的定位基准面。此外，主要平面式支架的装配基准，先加工主要平面可使定位基准与装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的定位误差。 加工 对于刚度较差、要求较高的支架零件，为了减少加工后的变形，一般要粗、精加工分开，即在主要平面和支撑孔的粗加工之后，再进行主要平面和各支撑孔的半精加工和精加工。 根据上述分析，在单件、小批量生产中，要求较高的支架类零件的主要加工工艺过程可安排如下： 铸造毛坯 粗加工支撑孔 半精加工支撑孔 精加工支撑孔。 至于其他次要平面的加工，可根据情况穿插进行。如有螺纹孔，放到最后进行。 零件结构工艺性分析 ：该零件主要应该有以下工序。 01 铸造毛坯 10 铣上底面 20 铣圆柱前后侧面 30 铣后侧
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