虎鉗活動鉗身零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制及鉆削φ20孔的工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書、工藝卡、工序卡】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 機(jī)械加工工序卡片 (廠名) 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 虎鉗 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名 材料牌號 粗銑閥體上下端面 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z535 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 工步號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸 轉(zhuǎn)速 r/min 切削度 m/min 進(jìn)給量mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 機(jī)動 輔助 1 鉆孔至18-18.21 mm、12.5μm 莫氏錐柄麻花鉆、游標(biāo)卡尺 275 15.54 0.2 18 1 2 粗鉸至19.94-20.024mm、3.2μm 錐柄機(jī)用鉸刀、內(nèi)徑千分尺 68 4.25 1.2 1.94 1 3 精鉸至20-20.052mm、1.6μm、 錐柄機(jī)用鉸刀、內(nèi)徑千分尺 68 4.27 1.0 0.06 1 設(shè)計 （日期） 審核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會簽 （日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機(jī)械加工工藝過程卡片 (廠名) 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 虎鉗 共 頁 第 頁 材料 牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外 型尺寸 每毛坯可 制件數(shù) 1 每臺 件數(shù) 1 備注 工 序 號 工序名稱 工序內(nèi)容 車 間 工 段 設(shè)備 工藝裝備 工時 準(zhǔn)終 單件 1 粗銑—半精銑階梯面豎直面 臥式銑床 端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 2 粗銑—半精銑階梯面橫面 立式銑床 端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 3 粗銑—半銑內(nèi)側(cè)左端面 臥式雙面銑床 端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 4 粗銑—半銑內(nèi)側(cè)右端面 臥式雙面銑床 端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 5 粗銑—半精銑內(nèi)底面 立式銑床 鉆頭復(fù)合鉸刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 6 粗銑—半精銑外底面 立式銑床 端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 7 鉆—粗鉸頂端孔 28 四面組合鉆床 鉆頭復(fù)合鉸刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 8 鉆—粗鉸—精鉸頂端深孔 20 鉆-粗鉸-精鉸φ20mm孔Ra 1.6μm 四面組合鉆床 鉆頭復(fù)合鉸刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 9 鉆—粗鉸—精鉸2-M8盲孔 四面組合鉆床 鉆頭復(fù)合鉸刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 10 去毛刺 鉗工臺 平銼 11 中檢 12 磨削內(nèi)底面 平面磨床M7120A 砂輪 13 清洗 對已加工成型的零件進(jìn)行清洗 清洗機(jī) 水、毛刷 14 終檢 進(jìn)行最后檢查 設(shè)計 （日期） 審核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會簽 （日期） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　12 課 程 設(shè) 計 題 目： 虎鉗活動嵌身零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制及鉆削φ20孔的工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計 班　　級： 姓　　名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 一、設(shè)計題目 　　虎鉗活動嵌身零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制及鉆削φ20孔的工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖（草圖） 1張 (2) 生產(chǎn)類型: 5000件/年 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張(2) 毛坯圖 1張(3) 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張(4) 與所設(shè)計夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張(4) 夾具裝配圖 1張(5) 夾具體零件圖 1張(6) 課程設(shè)計說明書(5000字左右) 1份四、進(jìn)度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫零件圖 2天(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設(shè)計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說明書 3天 (5) 準(zhǔn)備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教師評語 成 績： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 三周的機(jī)械制造課程設(shè)計即將結(jié)束，這三周把這學(xué)期學(xué)的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的理論知識與實際的操作能力相結(jié)合，在魏老師的悉心指導(dǎo)下，我真正的掌握了基本的工藝規(guī)程設(shè)計和夾具設(shè)計理論，機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計等。并學(xué)會了使用和查閱各種設(shè)計資料、手冊、和國家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識，解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計問題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計過程中，學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。為我以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。 Abstract Three weeks of machinery manufacturing curriculum design coming to an end, this three-week semester of this school of mechanical manufacturing technology based on the theoretical knowledge and practical ability to combine operations, in Wei's well under the guidance of teachers, I truly grasp the basic process of order Fixture design and design theory, machine tools, such as technology and equipment for the fixture design. And learned how to use and access to all kinds of design information, manuals, and national standards. The most important thing is the integrated use of the theory of knowledge, the actual process design to solve modern problems, and to consolidate and deepen the learned things. And in the design process, learned a lot of class not to learn things. I work for the future and lay a solid foundation. 目 錄 1虎鉗活動鉗身的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1 1.1虎鉗的用途 1 1.2虎鉗活動鉗身的技術(shù)要求 2 1.3審查虎鉗活動鉗身工藝性 3 1.4確定虎鉗活動鉗身的生產(chǎn)類型 3 2確定毛坯、繪制毛坯簡圖 3 2.1選擇毛坯 3 2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 4 2.2.1公差等級 4 2.2.2零件表面粗糙度 4 2.2.3繪制虎鉗活動鉗身鑄造毛坯簡圖 5 3 擬定虎鉗活動鉗身工藝路線 5 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 6 3.2表面加工方法的確定 6 3.3加工階段的劃分 7 3.4工序的集中和分散 7 3.5工序順序的安排 7 3.6確定工藝路線 8 4加工余量、工序尺寸和公差的確定 9 4.120H9的孔切削用量的計算 9 4.1.1鉆孔工步 9 4.1.2粗鉸工步 9 4.1.3精鉸工步 10 5夾具設(shè)計 10 5.1設(shè)計要求 10 5.2確定工件的定位方案 10 5.2.1工件的定位基準(zhǔn)及定位平面 10 5.2.2定位原件的選用 11 5.3 確定刀具的對刀方案和引導(dǎo)方式 11 5.3.1對刀裝置 11 5.3.2確定導(dǎo)向裝置 11 5.3.5確定夾緊機(jī)構(gòu) 11 5.4確定工件的夾緊方案 11 6參考文獻(xiàn)(不少于5篇) 12 1虎鉗活動鉗身的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 圖1-1 1.1虎鉗的用途 　　虎鉗，利用螺桿或其他機(jī)構(gòu)使兩鉗口作相對移動而夾持工件的工具。一般由底座、鉗身、固定鉗口和活動鉗口，以及使活動鉗口移動的傳動機(jī)構(gòu)組成。按使用的場合不同，有鉗工虎鉗和機(jī)用虎鉗等類型。鉗工虎鉗安裝在鉗工工作臺上，供鉗工夾持工件以便進(jìn)行鋸、銼等加工。鉗工虎鉗一般鉗口較高，呈拱形，鉗身可在底座上任意轉(zhuǎn)動并緊固。機(jī)用虎鉗是一種機(jī)床附件，又稱平口鉗，一般安裝在銑床、鉆床、牛頭刨床和平面磨床等機(jī)床的工作臺上使用。機(jī)用虎鉗鉗口寬而低，夾緊力大，精度要求高。機(jī)用虎鉗有多種類型，按精度可分為普通型和精密型。精密型用于平面磨床、鏜床等精加工機(jī)床。機(jī)用虎鉗按結(jié)構(gòu)還可分為帶底座的回轉(zhuǎn)式、不帶底座的固定式和可傾斜式等。機(jī)用虎鉗的活動鉗口也有采用氣動、液壓或偏心凸輪來驅(qū)動快速夾緊的。 1.2虎鉗活動鉗身的技術(shù)要求 加工表面 公差及精度等級 形位公差 階梯面豎直面 7 IT8 6.3 階梯面橫面 20 IT8 6.3 內(nèi)側(cè)左端面 IT9 6.3 內(nèi)側(cè)右端面 IT9 6.3 內(nèi)底面 28 IT8 1.6 外底面 36 IT8 6.3 頂端孔28 28 IT8 6.3 頂端深孔20 IT9 1.6 2-M8盲孔 8 IT8 1.3審查虎鉗活動鉗身工藝性 分析零件圖可知，內(nèi)側(cè)左端面、內(nèi)側(cè)右端面、內(nèi)底面和外底面都要求切削加工，并在軸和階梯面的方向上均要求較高，孔 和 孔的端面均為平面,可以防止加工過程中鉆頭鉆偏,以保證孔的加工精度.鉗口板槽需進(jìn)行銑削加工,加工精度要求較高.除主要工作面外,其余表面加工精度均較低,通過銑削和鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求;而主要工作表面也可以在正常的生產(chǎn)條件下,采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來.由此可知,該零件的工藝性較好. 1.4確定虎鉗活動鉗身的生產(chǎn)類型 已知此虎鉗活動鉗身零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為Q=5000臺/年，m=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a%廢品率b%非別取3%和0.5%。帶入公式得N=Q=5000臺/年1件/臺（1+3%）（1+0.5%）=5136.4件/臺 零件的質(zhì)量是1.0Kg/個，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》第3頁表1-3，可確定該虎鉗活動鉗身為輕型零件，由表1-4知，該虎鉗活動鉗身的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 2確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1選擇毛坯 由于該工件在整體工作過程中不受較大 的沖擊，可選灰鑄鐵做為材料，而且從其形狀來看選擇鑄造也是比較好的，該虎鉗活動鉗身輪廓不是很大，且生產(chǎn)屬于大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，宜采用金屬模機(jī)器造型方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為。 2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 2.2.1公差等級 查表2-1得，公差等級為8—12級。 查表2-5得，毛坯鑄件的機(jī)械加工余量等級為E-G 查表2-4得，整個鑄件機(jī)械加工余量（RAM）為1mm（F級） 2.2.2零件表面粗糙度 由零件圖可知，該虎鉗活動鉗身各加工表面的粗糙度Ra均大于1.6。 根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鑄件的尺寸公差和機(jī)械技工余量， 由公式2-1，R=F+2RMA+CT/2 公式2-2，R=F-2RMA-CT/2 可查表確定該鑄件的尺寸公差和機(jī)械技工余量，所得結(jié)果列于下表中。 項目 mm 基本尺寸mm （F） 機(jī)械加工余量mm (RMA) 尺寸公差mm （CT） 毛坯尺寸mm (R) 階梯面豎直面 7 1 2 4 階梯面橫面 20 1 2.4 16.8 內(nèi)底面 28 1 2.6 31.3 外底面 36 1 2.6 39.3 階梯面豎直面與階梯面橫面毛坯尺寸增量一致，考慮其尺寸較小，鑄造困難，所以直接鑄造成直角面；同理，內(nèi)底面與外底面也是如此。如圖所示2-1毛坯簡圖 2.2.3繪制虎鉗活動鉗身鑄造毛坯簡圖 圖2-1 3 擬定虎鉗活動鉗身工藝路線 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，再確定粗基準(zhǔn)。 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該虎鉗活動鉗身的技術(shù)要求和裝配要求，選擇左端面和上表面作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。頂面是設(shè)計基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工內(nèi)底面與外底面，實現(xiàn)了設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的要求。選用左端面作為精基準(zhǔn)同樣是遵循“基準(zhǔn)重合”原則。 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。本例選擇虎鉗活動鉗身的底面和R40的軸線為粗基準(zhǔn)。采用虎鉗活動鉗身R40的軸線作為粗基準(zhǔn)加工左端面，以底面作為粗基準(zhǔn)加工上表面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 3.2表面加工方法的確定 根據(jù)虎鉗活動鉗身簡圖各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表所示 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度 加工方案 階梯面豎直面 IT8 6.3 粗銑—半精銑 階梯面橫面 IT8 6.3 粗銑—半精銑 內(nèi)側(cè)左端面 IT9 6.3 粗銑—半精銑 內(nèi)側(cè)右端面 IT9 6.3 粗銑—半精銑 內(nèi)底面 IT8 1.6 粗銑—精銑—磨削 外底面 IT8 6.3 粗銑—精銑 頂端孔28 IT8 6.3 鉆—粗鉸 頂端深孔20 IT9 1.6 鉆—粗鉸—精鉸 2-M8盲孔 IT8 鉆—粗鉸—精鉸 3.3加工階段的劃分 該虎鉗活動鉗身加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工、兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑虎鉗活動鉗身的階梯面豎直面、階梯面橫面、內(nèi)側(cè)左端面、內(nèi)側(cè)右端面。在半精加工階段，完成頂端孔28、頂端深孔20、2-M8盲孔的鉆、鉸加工。在精加工階段，完成頂端深孔20的精鉸，內(nèi)底面的磨削加工。 3.4工序的集中和分散 本例選用工序集中原則安排虎鉗活動鉗身的加工工序。該虎鉗活動鉗身的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工具、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多加工表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 3.5工序順序的安排 機(jī)械加工工序： 1.遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)。 2.遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。 3.遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面。 4.遵循“先面后孔”原則。 綜上所述，該虎鉗活動鉗身的安排順序為：粗加工及一些余量大的表面，半精加工次要表面，精加工主要表面，以及精度要求較高的表面。 3.6確定工藝路線 工序號 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 1 粗銑—半精銑階梯面豎直面 臥式銑床 端銑刀 2 粗銑—半精銑階梯面橫面 立式銑床 端銑刀 3 粗銑—半銑內(nèi)側(cè)左端面 臥式雙面銑床 端銑刀 4 粗銑—半銑內(nèi)側(cè)右端面 臥式雙面銑床 端銑刀 5 粗銑—半精銑內(nèi)底面 立式銑床 鉆頭復(fù)合鉸刀 6 粗銑—半精銑外底面 立式銑床 端銑刀 7 鉆—粗鉸頂端孔28 四面組合鉆床 鉆頭復(fù)合鉸刀 8 鉆—粗鉸—精鉸頂端深孔20 四面組合鉆床 鉆頭復(fù)合鉸刀 9 鉆—粗鉸—精鉸2-M8盲孔 四面組合鉆床 鉆頭復(fù)合鉸刀 10 去毛刺 鉗工臺 平銼 11 中檢 12 磨削內(nèi)底面 平面磨床M7120A 砂輪 13 清洗 清洗機(jī) 14 終檢 4加工余量、工序尺寸和公差的確定 由表2-28可查得，精鉸余量；粗鉸余量；鉆孔余量。查表1-20可以確定各工序尺寸的加工等級為精鉸：T9；粗鉸：T10;鉆：T12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.021mm;粗鉸：0.084mm；鉆：0.21mm。綜上所述，該工序各工步尺寸及公差分別為，精鉸：；粗鉸：；鉆孔：。 4.120H9的孔切削用量的計算 4.1.1鉆孔工步 1）背吃刀量的確定 取=18mm。 2）進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2mm/r。 3）切削速度的確定 由表5-22,按工件材料HT200的條件選取，切削速度可取為14m/min。由公式（5-1）n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=247.7r/min，參照表4-9所列的Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=275r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=15.54m/min. 4.1.2粗鉸工步 1）背吃刀量的確定 取=1.94mm。 2）進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.2mm/r。 3）切削速度的確定 由表5-22,按工件材料HT200的條件選取，切削速度可取為2m/min。由公式（5-1）n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=31.94r/min，參照表4-9所列的Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=68r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=4.25m/min. 4.1.3精鉸工步 1）背吃刀量的確定 取=0.06mm。 2）進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.0mm/r。 3）切削速度的確定 由表5-22,按工件材料HT200的條件選取，切削速度可取為4m/min。由公式（5-1）n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=63.69r/min，參照表4-9所列的Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=68r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=4.27m/min. 5夾具設(shè)計 設(shè)計虎鉗活動鉗身加工過程中的第八道工序，鉆—粗鉸—精鉸頂端深孔φ20的專用夾具，本夾具用于臥式鉆床。 5.1設(shè)計要求 保證加工工序正常進(jìn)行，對下步工序沒有影響，比對加工要求沒有影響。保證加工精度，通過夾具的合理設(shè)計，可以提高生產(chǎn)效率，減輕工人勞動強(qiáng)度，并擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。 5.2確定工件的定位方案 5.2.1工件的定位基準(zhǔn)及定位平面 由零件圖和前期的工序設(shè)計和工藝規(guī)程設(shè)計可知，φ20孔與φ80的外圓同軸。故把中心孔軸線作為基準(zhǔn)，即以外圓為定位基準(zhǔn)，以左端的階梯面為定位平面。 5.2.2定位原件的選用 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》及六點(diǎn)定位原理的工件分析，可采用長V型塊定位，限制4個自由度。分別為x、z軸方向的移動和x、z軸的轉(zhuǎn)動。由于加工的φ20孔為通孔，所以y軸的移動可以不限制。因為φ20孔的中心軸線與V型塊定位基準(zhǔn)的外圓中心軸線同軸，所以鉆削時工件沿y軸的轉(zhuǎn)動，對工件的加工精度沒有影響。所以可以不限制，即只需一個長V型塊即可。 5.3 確定刀具的對刀方案和引導(dǎo)方式 5.3.1對刀裝置 由于加工的是φ20孔，而且采用的鉆削的加工方式，所以選用鉆套對刀。 5.3.2確定導(dǎo)向裝置 本工序要求對被加工孔進(jìn)行鉆、鉸兩個工步的加工，最終達(dá)到所規(guī)定的加工要求，故選用快速鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件（快速鉆套查表9-10，鉆套用襯套查表9-11，鉆套螺釘查表9-13） 5.3.5確定夾緊機(jī)構(gòu) 針對成批生產(chǎn)的工藝特征，此夾具采用專用的夾緊機(jī)構(gòu)。 5.4確定工件的夾緊方案 1、針對此工件的特點(diǎn)，夾具采用專用的夾緊機(jī)構(gòu)。 2、畫夾具裝配圖 3、夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求。 （1）V形塊上銷的配合為基軸制配合，公差等級為7級，公差為0.021 （2）標(biāo)注關(guān)鍵件的配合尺寸，φ6參考文獻(xiàn)(不少于5篇) [1]段明揚(yáng).《現(xiàn)代制造工藝設(shè)計方法》.廣西：廣西師范大學(xué)出版社，2007. [2]李益民.《機(jī)械制造工藝簡明手冊》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [3]鞏秀長.《機(jī)床夾具設(shè)計原理》.濟(jì)南：山東大學(xué)出版社， 1993 [4]艾 興.《切削用量簡明手冊》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [5]劉長青.《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)》 武漢：華中科技大學(xué)，2007 [6]孔凌嘉.《機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計》北京：北京理工大學(xué)出版社， 2004 外文翻譯 譯文題目 一種自動化夾具設(shè)計方法 原稿題目A Clamping Design Approach for Automated Fixture Design 原稿出處 Int J Adv Manuf Technol (2001)18:784–789 一種自動化夾具設(shè)計方法 塞西爾 美國，拉斯克魯塞斯，新墨西哥州立大學(xué)，，工業(yè)工程系，虛擬企業(yè)工程實驗室（VEEL） 在這片論文里，描述了一種新的計算機(jī)輔助夾具設(shè)計方法。對于一個給定的工件，這種夾具設(shè)計方法包含了識別加緊表面和夾緊位置點(diǎn)。通過使用一種定位設(shè)計方法去夾緊和支撐工件，并且當(dāng)機(jī)器正在運(yùn)行的時候，可以根據(jù)刀具來正確定位工件。該論文還給出了自動化夾具設(shè)計的詳細(xì)步驟。幾何推理技術(shù)被用來確定可行的夾緊面和位置。要識別所完成工件和定位點(diǎn)就還需要一些輸入量包括CAD模型的技術(shù)要求、特征。 關(guān)鍵詞：夾緊；夾具設(shè)計 1. 動機(jī)和目標(biāo) 夾具設(shè)計是連接設(shè)計與制造間的一項重要任務(wù)。自動化夾具設(shè)計和計算機(jī)輔助夾具設(shè)計開發(fā)（夾具CAD）是下一代制造系統(tǒng)成功實現(xiàn)目標(biāo)的關(guān)鍵。在這片論文里，討論了一種夾具設(shè)計的方法，這種方法有利于在目前環(huán)境下夾具設(shè)計的自動化。 夾具設(shè)計方法的研究已成為國內(nèi)多家科研工作的重點(diǎn)。作者：周在[1]中對工件的穩(wěn)定和總需求約束了雙重標(biāo)準(zhǔn)，突出重點(diǎn)的工作。在夾具設(shè)計中廣泛的運(yùn)用了人工智能（AI）以及專家系統(tǒng)。部分CAD模型幾何信息也被用于夾具設(shè)計。Bidanda [4]描述了一個基于規(guī)則的專家系統(tǒng)，以確定回轉(zhuǎn)體零件的定位和夾緊。夾緊機(jī)制同時用于執(zhí)行定位和夾緊功能。其他研究者（如DeVor等，[5,6]）分析了切削力鉆井機(jī)械和建筑模型及其他金屬切削加工?？涤袨榈仍赱2]中定義了裝配約束建模的模塊化與夾具元件之間的空間關(guān)系。一些研究人員采用模塊化夾具設(shè)計原則，用以生成[2,7-11]，另一些夾具設(shè)計工作者已經(jīng)報告了[1,3,9,12-23]?？梢栽赱21,24]中找到夾具設(shè)計相關(guān)的大量的審查工作。 在第二節(jié)中，對夾具設(shè)計任務(wù)中各種步驟進(jìn)行了概述。在第3節(jié)和第四節(jié)中描述了工件的加工過程，要夾緊工件表面，否則將面臨工件的全面自動測定。第5節(jié)討論了對工件的夾緊點(diǎn)的測定。 2. 夾具設(shè)計的整體方法 在本節(jié)中，描述了整體夾緊的設(shè)計方法。通常對較理想的位置的那一部分進(jìn)行夾緊，并減低切削力的影響。夾緊的位置和夾具設(shè)計中定位的位置是高度相關(guān)的。通常，夾緊和定位可以通過同樣的方法來完成。但是，不明白這兩個是夾具設(shè)計中不同的方面，可能導(dǎo)致夾具設(shè)計的失敗。多數(shù)人的在規(guī)劃過程中首先解決定位問題，這樣可以使開發(fā)的定位與設(shè)計的定位相契合。不過，整體定位及設(shè)計方法不在本文討論范文內(nèi)。 除了零件的設(shè)計（為此夾具設(shè)計有待開發(fā)），公差規(guī)格，過程序列，定位點(diǎn)和設(shè)計等因素外，還應(yīng)投入CAD模型到夾具設(shè)計方法中。這樣的夾具可以夾緊并支撐定位器。指導(dǎo)使用的主要內(nèi)容應(yīng)盡量不抵制切割或加工過程和中所涉及的操作。相反，應(yīng)定位夾具，使切削力在正確的方向，這將有助于保持在一個特定的部分加工操作安全。通過引導(dǎo)對定位器的切割力量，部分（或工件）被固定，固定定位點(diǎn)，因此不能移動的定位器。 在這里討論的夾具的設(shè)計方法必須在整體夾具設(shè)計方法的范圍內(nèi)。在此之前進(jìn)行定位器/支撐和夾具設(shè)計的初步階段，涉及到的分析和識別的功能、相關(guān)的公差和其他規(guī)范是必要的。根據(jù)初步的評估和測定，定位/支撐設(shè)計與夾具設(shè)計結(jié)果的在此基礎(chǔ)上可以同時進(jìn)行。本文對所描述夾具設(shè)計的方法討論基于定位器/支撐設(shè)計與先前已經(jīng)確定的假設(shè)（包括適當(dāng)?shù)亩ㄎ缓椭С譁y定一個工件的定位，以及識別和夾具，如V元素的支持面塊，基礎(chǔ)板，定位銷等）。 （1） 夾具設(shè)計的輸入 輸入包括對特定產(chǎn)品的設(shè)計翼邊模型，公差信息，提取的特征，過程順序和部分在給定的每一個設(shè)計的相關(guān)特性的加工方向，面向的位置和定位裝置，以及加工過程中的各種工序，須出示每個相應(yīng)的功能。 （2）夾具設(shè)計的方法 圖一是自動化夾具設(shè)計主要步驟總結(jié)圖。對這些步驟概述如下： 第1步：設(shè)置配置清單以及相關(guān)的[進(jìn)程_功能]條目。 第2步：確定方向和夾緊力。輸入必要的加工方向向量mdv1，mdv2……mdvn，面對nvs的支持力，并確定法向量。如果加工方向向下（對應(yīng)的方向向量[0，0，-1]），和面的支持向量平行于加工方向，那么，夾緊力方向平行向下加工方向[0，0，-1]。如果必需要側(cè)面夾緊并沒有可夾緊的地方，那么在其中放置一個夾具夾緊下調(diào)，然后邊鉗方向計算如下。讓sv和tv輔助常規(guī)的向量代替次要的和三級定位孔。然后，使用夾緊機(jī)構(gòu)夾緊一個方向，例如，av應(yīng)平行于這兩個法向量，即，正常向量應(yīng)分別與每塊表面的sv和tv向量平行。側(cè)面夾緊面應(yīng)該是一對分別平行于面sv和tv的平面孔。 第三步：從列表中選出最大有效加工力。這樣能夠有效的平衡各加工力。 第四步：利用計算出的最高有效加工力，才能確定用來支撐工件加工的面積的夾具尺寸（例如，一個帶夾子可以作為一個夾緊機(jī)構(gòu)使用）。 第五步：確定給定工件的夾緊面。這一步在第4步中所述過。 第六步：該夾具的夾緊面的實際位置自動在第5節(jié)中確定?？紤]接下來的步驟并返回第一步。 3. 判斷夾具尺寸 在這項工作中所用到的夾具都來自一個系列。夾具的原理與圖二相同。在這一節(jié)里，描述了一個自動化夾具。鎖模力所需的有關(guān)螺桿的螺紋裝置大小或保存到位鉗。夾緊力平衡加工工件使工件保持恰當(dāng)?shù)奈恢?。讓鎖模力為W和螺桿直徑為D。各種螺絲夾緊力大小，可以按以下方式確定：最初，極限拉伸強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度）和該夾具的材料（供應(yīng)情況而定）可以從數(shù)據(jù)檢索庫檢索。各種材料有不同的拉伸強(qiáng)度。該夾具材料的選擇，也可直接采用啟發(fā)式規(guī)則進(jìn)行。例如，如果部分材料是低碳鋼，那么鉗材料可低碳鋼或機(jī)器鋼。為了確定設(shè)計應(yīng)力，抗拉強(qiáng)度值應(yīng)除以安全系數(shù)（如4或5）。根區(qū)的螺絲格A1（如一個螺絲鉗）可以被確定：[鎖模力/設(shè)計應(yīng)力]。隨后，螺栓截面全面積可以計算為等于{格A1 /（65％），}（因為螺絲的地方可能會發(fā)生根切面積約為65％螺栓的總面積） 。螺釘?shù)闹睆紻可以被確定等同于（D2的3.14 / 4）。另一項涉及可用于方程有關(guān)的寬度B，高度H和跨度的鉗L的螺絲直徑為D（B，H和L可以為不同的值計算D）：d2 =4/3 BH2/L. 4. 判斷夾緊表面 確定夾具經(jīng)常出現(xiàn)的相關(guān)參數(shù)包括了產(chǎn)品的CAD模型，提取的特征信息，特征尺寸，定位面和定位器的選擇?？紤]所有潛在的加緊面，如圖3。最關(guān)鍵的是夾緊表面不應(yīng)重疊或與該面相交，如圖4所示。夾緊面積是與工件表面（或PCF）接觸的是一個二維輪廓線段組成的（見圖6）。利用線段相交測試，可以測定在給定的光子晶體光纖的任何范圍內(nèi)是否可能有接觸面夾緊面重疊。 夾緊面的確定可以如下所示： 第1步：鑒別平行于二級和三級定位面（lf1和lf2）是分別到lf1和tcj最遠(yuǎn)的距離的面。如下所示：（一）鑒別面tci,tcj,使面tci和 tcj平行l(wèi)f1和tcj平行l(wèi)f2。（二）在TCF中列出面對tci的面。（三）通過檢查所有TCF中面對tci的面，確定的面對tci和tcj的面是到lf1和lf2分別最遠(yuǎn)的面，并舍棄所有其他TCF中的面。 第2步：鑒別平行面的位置，除了不相鄰的附加面。最好是選擇一個不與其他定位面垂直相鄰的面。這一步如下所示： (a) 考慮TCF列表中的tci面，獲得與每個tci面垂直或相鄰的面然后，在FCF列表中插入每個fci面。 (b) 檢查每個FCI面，并執(zhí)行以下測試：如果FCI是相鄰、垂直于lf1或lf2，然后從列表中舍棄它并插入NTCF列表中。 第3步:確定加緊面都在有效的加緊面上，如下所述夾緊面： 例1:如果沒有條目在列表NTCF中，就使用TCF中的面并繼續(xù)執(zhí)行步驟4。如果任何面發(fā)現(xiàn)，垂直于第二，第三位置的面孔lf1和lf2，這將要面臨的是下次選擇可行的夾具。在這種情況下，唯一剩下的選擇是重新審視在列表NTCF的面。 例2：如果列表中NTCF條目數(shù)為1時，可行夾緊面為FCI。與TCI的法向量垂直相鄰的相應(yīng)軸是夾緊軸。 例3：如果在列表NTCF項數(shù)大于1，確定最大的TCI加緊面再進(jìn)行步驟4。 例4：:夾緊力的方向可以是[1，0，0]或[0，1，0]，可以夾緊TCI面的中心位置。 在其他幾何位置可確定使用零件幾何形狀和拓?fù)湫畔?，這在下一節(jié)中描述。 5. 判斷夾緊表面上的夾緊點(diǎn) 確定夾緊面后，必須確定實際夾緊位置。輸入夾具側(cè)面積，沿著[x，Y，Z]和潛在的夾緊面CF方向。容下使用CF幾何獲得夾具側(cè)面積： 第一步是確定一個箱體的大小，這是用來測試它是否包含在它里面的任何部分。相交測試也可以在前面介紹的方法使用。如果相交測試返回一個負(fù)的結(jié)果，那么有部分箱體與夾具相交，如圖4所示。如果相交測試返回一個正的結(jié)果，可以執(zhí)行下列步驟： 1． 劃分成更小的矩形大小條（1 W）夾框輪廓(圖5和圖6)。 2． 執(zhí)行指定與功能配置文件出現(xiàn)在CF面的零件設(shè)計的相交測試。 3． 沒有功能相交的條形區(qū)域，都是可行夾緊區(qū)域。如果有一個以上的長方形候選 面，矩形配置文件，向中沿軸夾緊CF面點(diǎn)的是夾緊配置文件（夾點(diǎn)）。 如果沒有發(fā)現(xiàn)配置文件，夾具寬度可減少一半，夾具數(shù)可以增加兩個。使用這些修改過的夾具尺寸，執(zhí)行前面描述的特征相交測試。如果此測試也失敗了，那么可以用相鄰的面作為夾緊面用于執(zhí)行端夾緊。這面可以重復(fù)進(jìn)行PCF和功能相交測試。 : 5.1試驗曲線的交點(diǎn) 輸入需要的二維輪廓P1、P2，使用下列方法可以自動確定該配置文件的交集。每一個輸入的資料組成一個封閉環(huán)。此配置文件測試的步驟如下： (T1) 考慮P1線段中的L（i，1）和P2線段中的L（2，j）。 (T2) 采用L（i，1）線段和L（2，j）線段的相交段。如果邊緣相交測試返回一個正值，那么特征面和潛在面相交。如果它返回一個負(fù)值，繼續(xù)執(zhí)行步驟3。 （T3）重復(fù)與步驟（T1）相同的部分或者緩慢走過其余P1中的(Li,1)段直到P2中的 [(L2, j+1) till j =n–1]段。 (T4) 其余部分邊和P1中的L12、L13到L1n段重復(fù)（T1）和（T2）步驟。 如果特征面與夾緊面重復(fù)，線相交測試將決定該事件。相交的邊可以進(jìn)行自動檢測兩個面是否相互交叉。輸入所需的邊L12{連接 (x1, y1) 和 (x2, y2)}和L34{連接 (x3, y3) 和(x4, y4)}。 L12型方程的可表示為： F(x,y) =0 (1) L34型方程的可表示為： H(x,y) =0 (2) . 第一步：使用等式（1）計算R3 =F(x3, y3)，用X和Y取代X3和Y3;計算R4 =F(x4, y4)，用X和Y取代X4和Y4。 第二步：如果R3和R4都與0不相等，但R3與R4結(jié)果相同（R1與R2在相同的一邊），則邊L12與L34不相交。如果這樣不滿足條件，那么進(jìn)行第三步。 第三步：使用等式（2）計算R1 =H(x1, y1)。接著，計算R2 =G(x2, y2)再進(jìn)行第四步。 第四步：如果R1與R2都不等于0，且R1與R2的結(jié)果相同，那么把R1與R2放在相同的一邊并輸入不相交。如果，這個也不滿足條件，那么進(jìn)行第五步。 第五步：給定相交線段。這樣就完成了測試?？紤]如圖7所示的一部分樣品。將要生產(chǎn)一個盲孔。起初，完成定位設(shè)計。定位器的（或主要定位器）是一個基盤（放在F4面）和二級和三級定位器面臨F6和F5（對應(yīng)到定位面lf1和lf2在第4節(jié)中討論）。一個輔助定位器也被使用，這是一個V型塊（對F3和F5面輔助定位），如圖8所示。在前面討論的夾具設(shè)計方法中所述的步驟的基礎(chǔ)上，候選面孔（這是平行的，并在從lf1和lf2最遙遠(yuǎn)的距離）是面對F3和F5面。沒有面孔，這是平行到定位面，但他們不相鄰。在這種情況下使用的優(yōu)先權(quán)規(guī)則（如步驟3第4步討論），剩余的候選面面對的是F2面。夾具方向向下的V型塊徑向定位器和其他與對工件夾緊底面提供所需位置。 根據(jù)第五步選擇夾具的位置。如果沒有功能發(fā)生在面F2上，那么也沒有必要進(jìn)行相交測試確定夾具優(yōu)美加緊。夾具位置應(yīng)遠(yuǎn)離V型定位器（這是輔助定位位置）的夾緊面毗鄰輔助定位面（這確保了更好的快速夾緊）。最終位置和夾具的設(shè)計如圖8所示。 本文討論的方法，毫不遜色于其他夾具設(shè)計文獻(xiàn)中討論的方法。本文所討論的方法的獨(dú)特性是零件的夾緊面的幾何形狀，拓?fù)浜凸δ馨l(fā)生了被加工為基礎(chǔ)的系統(tǒng)鑒定。其他方法都沒有利用了定位器的位置，該方法使用定位器在對持有一級，二級和三級定位器加工的工件。這種方法的另一個好處是在可行的候選面上確定在面上用夾具面交點(diǎn)測試（如前所述），并迅速和有效地確定潛在的下游過程中可能出現(xiàn)問題，夾緊和加工的功能檢測。 6. 總結(jié) 在這篇論文中，對在一個夾具設(shè)計方法的總體框架內(nèi)進(jìn)行了夾具設(shè)計方面的討論。 設(shè)計定位器，規(guī)范零件設(shè)計，和其他相關(guān)被用來確定夾緊面和夾緊方向。并討論了各種自動化步驟。