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幾何問題的CAD制度研究車體零件設(shè)計 摘要：復(fù)雜的幾何建模是開發(fā)計算機(jī)輔助車體部件設(shè)計的一大挑戰(zhàn)系統(tǒng)。本文提出了一種新的身體為基礎(chǔ)的多層次的建模方法。機(jī)身采用基于功能和“雕刻”戰(zhàn)略，通過創(chuàng)建一個計算機(jī)車體部件設(shè)計了多層次，多區(qū)域geomclric模型系統(tǒng)。此方法是用于提高幾何建模的穩(wěn)定性和靈活性修改的有益計算機(jī)車體零件設(shè)計系統(tǒng)，以及用于進(jìn)一步建立更靈活的模型有利改變基于分析和優(yōu)化。 關(guān)鍵詞：車身設(shè)計;體為基礎(chǔ)的特征;多層次；多區(qū)模型 1 前言 車體的設(shè)計主要是通過3D進(jìn)行CAD系統(tǒng)在汽車行業(yè)現(xiàn)在。然而，汽車車身設(shè)計的質(zhì)量很大程度上取決于經(jīng)驗和技巧設(shè)計師。大多數(shù)3D-CAD系統(tǒng)的主要工作是幾何造型，但參數(shù)和建模過程中所用模型的結(jié)構(gòu)在STI / L由設(shè)計師來確定，因此，質(zhì)量幾何模型的大大依賴于設(shè)計師的經(jīng)驗。 一個車體部分設(shè)計系統(tǒng)的基礎(chǔ)上基于知識工程（KBE）提出，可用于自動的一個分區(qū)。 設(shè)計師的實驗，從而顯著降低開發(fā)成本，提高了設(shè)計效率。作品很多已經(jīng)做了的汽車車身部件的二次開發(fā)。這些作品可分為兩部分： 其中的重點(diǎn)是有效性和分析設(shè)計，如玻璃的干涉檢查穩(wěn)壓器，視野fleld分析，反思儀表盤和雨刮掃面積。另一個主要集中在“設(shè)計”，在其他也就是說，這樣的工作將創(chuàng)建幾何楷模。目前，大部分的第二發(fā)展車體部分的是基于前（VaIidjty和分析），而不是計算機(jī)輔助車體部分設(shè)計。因為有較少的投入和很清楚在有效性和分析，數(shù)學(xué)解決方案樣的工作更適合計算機(jī)輔助設(shè)計?，F(xiàn)在有很多設(shè)計成果，所有滿足specined設(shè)計要求和規(guī)則。在此外，作為車身的白色的一部分，任何部分必須保持與在結(jié)構(gòu)的其他部分是一致的。這個WIL /使零件結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。該變化和復(fù)雜性是第一個問題，我們在設(shè)計過程見面。因此，他們應(yīng)該是首先解決。 為了解決上述的問題，我們提出下面的算法： 所提出的策略的基本思想是1）由生成的幾何模型固體為基礎(chǔ)和基于拓?fù)涞牟僮?，這顯著增加所產(chǎn)生的幾何的質(zhì)量楷模; 2）分車體部分不同的區(qū)域近似復(fù)雜結(jié)構(gòu)，ofTer設(shè)計者各種解決方案，從而能夠提高靈活性和生成的模型的適用性;3）實施由自上而下的設(shè)計流程改進(jìn)的層次模型。 2我?guī)缀卧煨虸N 二次DEVELOPMEN'T?一個復(fù)雜的建模是第一道屏障二次開發(fā)的進(jìn)度。對于一個典型的車體的一部分，如前地板板，整個在3D CAD軟件的建模過程中可以分離INT0 600-1000步驟。作為用于更復(fù)雜的部分，例如單件的側(cè)壁或門內(nèi)，這個過程將更加復(fù)雜。在工業(yè)實踐已經(jīng)表明，在一般情況下，它重要的是計算機(jī)，完成整個無操作自動建模過程設(shè)計師。 例如，生成的成功典型的自由曲面決定于輸入?yún)?shù)和幾何參數(shù)elements.The它們通常用在需要的功能來定義的代替這個特定的幾何操作。所以創(chuàng)建操作必須被拋棄，取而代之其他策略。鑒于這樣的假設(shè)幾何操作的概率為P，則一定建模過程中產(chǎn)生的概率包括N個步驟就沒有更多的PN，在一般情況下，車體部分的設(shè)計，N是非常大的，所以概率wⅢ非常小。 構(gòu)建幾何模型的過程由戰(zhàn)略調(diào)整和模式optimiza-的化。因此，這不是一個簡單的代數(shù)運(yùn)算。它便于設(shè)計人員修改建模策略，但很難CAD系統(tǒng)。這樣一車體的CAD系統(tǒng)應(yīng)采用建模戰(zhàn)略，從手動使用的那些非常不同車體造型。因為CAD可以自動化以下一些speciflc建模的角度講工作程序，但他們不能創(chuàng)建新的策或智能形容詞usting策略。 2 殼體基于特征的操作 研究發(fā)現(xiàn)根據(jù)身體的這一戰(zhàn)略操作可以大大增加successfullity計算機(jī)輔助車體的幾何造型部分設(shè)計系統(tǒng)。此外，這種策略可以容忍一些失敗的幾何運(yùn)算。這可以避免一切順序幾何墜毀引起幾個不成功建模操作操作。 在一般情況下，幾何特征可以是classifled成根據(jù)類型的三種類型參考對象：一個。基于邊緣的操作灣基于面的操作C。體化運(yùn)作部件的形狀和結(jié)構(gòu)將是在幾何造型的改變時期或模型修正，從而邊緣的numer和零件的面孔將accordingly.If一些變化邊和面被除去，所有的特征的操作相關(guān)的他們將會失敗。當(dāng)邊和創(chuàng)建的面孔，那些相對邊緣型和基于面的功能不能用于檢查那些自動變化，這往往會導(dǎo)致連續(xù)造型farlures。作為拓?fù)淠康?，身在幾何造型更加穩(wěn)定，相比邊緣基和基于面的造型，beUer模型可以由那些基于檢體內(nèi)來獲得操作。 在時下流行的CAD系統(tǒng)，一些邊緣型和基于面的功能不能由組合而直接或間接地更換一些身體為主的特點(diǎn)。為了解決這個問題，我們增強(qiáng)這些邊緣型和基于面的特征以“智能”的身體為基礎(chǔ)的功能，并刺穿該算法在UGS / NX平臺。 32.調(diào)用一個智能識別，這將檢測體和找到邊和面。這些邊和面被用作基本幾何輸入。3.調(diào)用當(dāng)前面基于和邊緣系骨折。?以上表格中提到的那些步驟采用知識融合標(biāo)準(zhǔn)功能（KF）索緒爾。這些增強(qiáng)功能是完全參數(shù)化功能和繼承的所有屬性NX特征，以便它可以與此CAD集成系統(tǒng)。 由于智能識別后，幾何造型筑底特征可以被利用檢測的變化，并用于響應(yīng)添加或移除幾何對象。而模式將被越來越多的穩(wěn)定和靈活在不斷變化和更新。 例如，對于一個混合操作（參見圖2），邊緣基于功能不能用于檢測新邊創(chuàng)建驅(qū)動后的個人資料均改變和新的混合不能被附加到這些新的優(yōu)勢。但是，增強(qiáng)“智能”混合功能可以識別此更新，涉及所有邊緣融合操作。這就是我們想要的。 3 殼體的建模策略 在幾何造型，機(jī)身是有幫助的保持參數(shù)變化的穩(wěn)定性，也簡化內(nèi)部的復(fù)雜關(guān)系幾何特征。當(dāng)手工建模，幾何操作隊列（圖3中示出）是經(jīng)常使用，如圖3所示，每個未來取決于或引用以前的功能。一個失敗的特征將停止所有以下功能的操作對于設(shè)計師，新的方法或操作會采取的解決它。在一般情況下，這不是很嚴(yán)重的問題，但對于計算機(jī)的一個大問題軟件。作為一名優(yōu)秀的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，它應(yīng)該是健壯的一些失敗的操作，并防止破壞整體的失敗建模過程。如果幾何操作可以做成功，結(jié)果wⅢ是非常有用的和設(shè)計師可以很容易地解決這個問題所造成的幾次失敗的操作。 基于上述概念，下面的算法在我們的計算機(jī)輔助車身零件設(shè)計使用系統(tǒng)。首先，做一個身體作為初始機(jī)構(gòu)未來的操作。而將TnEN今后所有的體為主功能是用來“塑造”這一初始體最終形成預(yù)期的幾何體。使用此算法，計算機(jī)輔助車體零件設(shè)計系統(tǒng)可以得到更多的robustity。即使是一些操作系統(tǒng)蒸發(fā)散都失敗在某些情況下，它仍可以完成保持經(jīng)營和創(chuàng)造最佳的有用?輸出（參見圖4）。 4 多層次，多防區(qū)模型 例如，為了清楚地描述結(jié)構(gòu)拖車門體側(cè)，還有在Ieast 70參數(shù)和二十幾何投入。因此，一個體側(cè)不僅通過一系列描述表面上，但也復(fù)雜的參數(shù)和關(guān)系。這些關(guān)系總是與幾何造型并存。任何的機(jī)身設(shè)計過程是從簡陋到精致，或從簡單到復(fù)雜且不是快分配。該發(fā)展是動態(tài)過程被驅(qū)動通過重疊部分的變化，調(diào)整intemal裝飾和設(shè)計師的想法。規(guī)則和在過程牽連的關(guān)系是在gereral不變在一定意義。體側(cè)設(shè)計太]基于KBE將反映上述特性，因為它包含的規(guī)則關(guān)系。該設(shè)計的結(jié)果將沒有任何意義，果這是缺乏特點(diǎn)。幸運(yùn)的是，我們與特征建模，WAVE鏈接實現(xiàn)這個和KF由UGfNX提供。??? 它公知的是的體側(cè)結(jié)構(gòu)每部車輛是不同的。在過程中體側(cè)sofiware發(fā)展，目標(biāo)是使設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)涵蓋重大典型結(jié)構(gòu)體側(cè)，并允許在其中型變化。對于例如，雙門體側(cè)應(yīng)包括五區(qū)（見圖5）：上A柱時，A柱的下部，上部乙pⅢar的，較低B柱和前蹺。然后必須有每個區(qū)域五六個典型剖面最少。在本文中，一個66building塊“的方法是通過解決上述問題。的分區(qū)體側(cè)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足要求構(gòu)和功能，以及不同的區(qū)有自己的設(shè)計自己的要求和特殊造型procediire。汽車車身零件設(shè)計系統(tǒng)將創(chuàng)建每個區(qū)域和組織喜歡做的“積木”他們最后一部分。 據(jù)體側(cè)的moduje思路，相應(yīng)的工作流程的基礎(chǔ)上構(gòu)建?CAD建模。實際上，復(fù)數(shù)關(guān)系船在內(nèi)部和外部的存在每個區(qū)域。組裝結(jié)構(gòu)和參通過UG / NX提供terized造型都采用了創(chuàng)建體側(cè)處理自己內(nèi)心relat'ionships。和外關(guān)系是體現(xiàn)與UG / WAVE LINK。同時，這工作流confoimed與模塊化軟件開發(fā)追求的一致性和過程的連續(xù)性。這些方法使發(fā)展的明確和合理的。 有裝配控制frve水平結(jié)構(gòu)體：第一級：基本幾何形狀;第二級：基本輸入組織accordrng到主體結(jié)構(gòu);三級：所有從眾多數(shù)據(jù)關(guān)系非線性編輯系統(tǒng)需要建立區(qū)域收集和聚集;四級：詳細(xì)建模操作每一個區(qū)域，每一個區(qū)域的flnal模型在這個層面完成。五級：每個區(qū)域?qū)⒈贿B接為一體部分。 這個控制srructure適合身體設(shè)計和開發(fā)過程。 顯然，這種方法可以容易地應(yīng)用在身體其他部位的發(fā)展。 5 結(jié)論 擬議的幾何建模策略上述在開發(fā)使用計算機(jī)輔助車體零件設(shè)計系統(tǒng)。與基于之前的作品相比傳統(tǒng)領(lǐng)/建模策略，實驗結(jié)果表明，該建模策略使系統(tǒng)更加穩(wěn)定和適用。進(jìn)一步，幾何參數(shù)和由所產(chǎn)生的模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提出的建模策略可在調(diào)整大范圍的。這是得天獨(dú)厚的后分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。舉個例子，建模側(cè)壁，反式的邊緣時形成區(qū)域?qū)⑾?，如果圓角的半徑為充分Iarge。因此，幾何操作，在其中所涉及的邊緣可能會失敗，所以ADJ usting圓角半徑的范圍大大減小。擬議的幾何建模策略顯著降低FL極限/讓調(diào)整從而大大擴(kuò)大魚片的調(diào)整范圍。這是未來車型再生和樂于助人模型的形容詞usting。 致謝 這項工作是由國家資助杰出青年基金（No.1?0125208）和國家自然科學(xué)重點(diǎn)項目中國的基金（No.1?9832020），這支持表示感謝。 7 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 1．畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)和要求： 1）明確生產(chǎn)類型，熟悉零件及各種資料，對零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖。 2）進(jìn)行零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計 3）加工工序設(shè)計。 4）選擇某工序設(shè)計相應(yīng)夾具。 2．畢業(yè)設(shè)計的具體工作內(nèi)容： 1）畫毛坯圖，擬訂工藝路線，選擇機(jī)床和工藝裝備，填寫工藝過程卡片。 2）確定加工余量、工序尺寸、切削用量、時間定額，填寫工序卡片。 3）完成夾具草圖、總圖、零件圖的設(shè)計，進(jìn)行AutoCAD繪制。 4）外文資料翻譯一篇（原文不少于5頁A4）。 5）撰寫設(shè)計說明書。 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 3．對畢業(yè)設(shè)計成果的要求： 1）工藝過程卡片及工序卡片 2）AutoCAD繪制的夾具總圖及零件圖。 3) 外文資料翻譯一篇。 4）設(shè)計說明書一份。 4．畢業(yè)設(shè)計工作進(jìn)度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2016年 2月29日 ~ 3月27日 3月28日 ~ 5月31日 6月1日 ~ 6月5日 收集相關(guān)資料，撰寫開題報告 零件工藝規(guī)程制訂及夾具設(shè)計 撰寫設(shè)計說明書 答辯 學(xué)生所在系審查意見： 同意下發(fā)任務(wù)書 系主任： 2016年 2 月 29 日 殼體 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 殼體 零件名稱 殼體 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄鐵 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工時(min) 準(zhǔn)終 單件 1 鑄造 鑄造，清理 2 熱處理 時效 3 粗車、半精車、精車 粗車、半精車φ70底面：粗車、半精車、精車φ25外圓、粗車φ25端面：粗車40環(huán)形槽 CA6140 專用夾具、游標(biāo)卡尺、車刀、 3.664 82.07 4 粗銑 粗銑φ12頂面 X62W 游標(biāo)卡尺、硬質(zhì)合金銑刀 0.5 68.7 5 鉆孔 鉆兩φ7孔 Z3025B×10 專用夾具、游標(biāo)卡尺、φ7鉆頭 0.1 62.9 6 去毛刺 去毛刺 鉗工臺 平板銼 7 銑端面 銑兩φ40外圓端面 X6120 硬質(zhì)合金銑刀、游標(biāo)卡尺、一面 兩孔夾具 12.26 80.53 8 鏜內(nèi)孔 粗鏜φ25內(nèi)孔、粗鏜、半精鏜、精鏜φ28內(nèi)孔 T68 一面兩孔夾具、游標(biāo)卡尺、開式自鎖夾緊鏜刀 0.82 72.62 9 檢驗 檢驗 檢驗臺上 10 鉆孔、攻絲 鉆、攻M5螺紋孔 Z4012 游標(biāo)卡尺、φ5鉆頭、M5絲錐 1.5 62.73 11 鉆孔、攻絲 鉆、攻3-M4螺紋孔 Z4012 專用夾具、φ4鉆頭、M4絲錐 2 63.93 12 鉆孔、攻絲 鉆、攻2-M7螺紋孔 Z4012 專用夾具、φ7鉆頭、M7絲錐 1 63.23 13 锪沉頭孔 擴(kuò)2-φ12沉頭孔 Z4012 φ12锪孔鉆 0.5 62.83 14 去毛刺 去各部分毛刺 鉗工臺 15 終檢 終檢 檢驗臺上 設(shè) 計（日 期） 校 對（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 粗車、半精車、精車 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 殼體 零件名稱 殼體 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 3 粗車、半精車、精車 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 通用車床 CA6140 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 (分) 準(zhǔn)終 單件 4.517 82.07 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 安裝 專用夾具 0 0 0 0 2 粗車φ70底面 專用夾具、游標(biāo)卡尺、90度車刀 268 59 1.0 2.5 1 0.52 1.26 3 半精車φ70底面 363.4 80 0.7 1 1 2.26 0.72 4 粗車φ25外圓 715.5 90 0.4 2 1 0.2 0.8 5 粗車φ40環(huán)形槽 1043 82 0.5 2 1 0.16 0.8 6 半精車φ25外圓 1272 100 0.4 1 1 0.52 0.8 7 精車φ25外圓、車端面、倒角 1361 107 0.3 0.5 1 0.857 0.8 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 銑φ12凸臺頂面 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 殼體 零件名稱 殼體 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 4 銑φ12凸臺頂面 HT-200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X62W 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1.45 68.7 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 安裝 大平面 0 0 0 0 2 銑φ12凸臺頂面 大平面、游標(biāo)卡尺、硬質(zhì)合金銑刀 1272 120 0.2 3.5 1 1.45 2.27 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 鉆2-φ7孔 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 殼體 零件名稱 殼體 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 5 鉆孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z3025B×10 夾具編號 夾具名稱 切削液 粗銑N面夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 0.8 62.9 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 安裝 專用夾具、 0 0 0 0 2 鉆2-φ7通孔 專用夾具、φ7鉆頭 590 13 0.36 3.5 1 0.2 0.76 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 銑φ40兩端面 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 殼體 零件名稱 殼體 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 7 銑端面 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X6120 夾具編號 夾具名稱 切削液 粗銑N面夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 8 80.53 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 安裝 一面兩孔定位、 0 0 0 0 2 粗銑、精銑φ40左端面保證20和3 一面兩孔定位、硬質(zhì)合金銑刀、游標(biāo)卡尺 954 150 0.12 3.5 2 3.5 2.27 3 粗銑、精銑φ40右端面保證105 一面兩孔定位、硬質(zhì)合金銑刀、游標(biāo)卡尺 954 150 0.12 3.5 2 3.5 2.27 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 鏜內(nèi)孔 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 殼體 零件名稱 殼體 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 8 鏜內(nèi)孔 HT-200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鏜床 T68 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 一面兩孔夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2.56 72.62 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 安裝 一面兩孔定位 0 0 0 0 2 粗鏜φ25孔 一面兩孔定位、游標(biāo)卡尺、開式自鎖夾緊鏜刀 1017.6 80 0.5 3 1 0.06 1.34 3 半精樘φ28孔 一面兩孔定位、游標(biāo)卡尺、開式自鎖夾緊鏜刀 1272 100 0.2 2.5 1 0.08 1.34 4 精樘φ28孔 一面兩孔定位、游標(biāo)卡尺、開式自鎖夾緊鏜刀 1017.6 80 0.15 0.5 1 0.14 1.34 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 鉆、攻M5螺紋孔 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 殼體 零件名稱 殼體 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 10 鉆孔、攻絲 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 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 Z4120 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2.51 62.73 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 安裝 0 0 0 0 2 鉆φ5孔 954 15 0.27 2.5 1 0.5 0.43 3 攻M5螺紋 90.85 2 0.2 1 0.5 0.43 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 鉆、攻3-M4螺紋孔 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 殼體 零件名稱 殼體 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 11 鉆孔、攻絲 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 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 Z4120 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 3.1 63.93 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 安裝 V形塊 0 0 0 0 2 鉆3-φ4孔 V形塊、φ4鉆頭 1192 15 0.27 2 1 2 1.34 3 攻M4孔 V形塊、M4絲錐 159 2 0.2 1 2 1.34 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 鉆、攻2-M7螺紋孔 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 殼體 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 12 鉆孔、攻絲 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 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 Z4120 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 4.8 63.23 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 安裝 V形塊、心軸 0 0 0 0 2 鉆2-φ7孔 V形塊、心軸、φ7鉆頭 681.4 15 0.27 3.5 1 0.4 1.34 3 攻2-M7螺紋孔 M7絲錐 90.85 2 0.2 1 0.4 1.34 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 锪2-φ12沉頭孔 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 殼體 零件名稱 殼體 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 13 锪沉頭孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造 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 Z4120 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 1.6 62.63 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 安裝 0 0 0 0 2 锪2-φ12沉頭孔 φ12锪孔鉆 397.5 15 0.27 2.5 1 0.2 1.34 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 10  畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1.1課題的提出原因 殼體零件主要是指箱體類零件，是具有一定內(nèi)腔的薄壁類結(jié)構(gòu)。殼體也是構(gòu)成主機(jī)的主要部件，殼體一般在主機(jī)在結(jié)構(gòu)中起到支撐和包容其他零件的作用。殼體內(nèi)會安裝許多細(xì)小零件，一般是由一定厚度的四壁及類似外形的內(nèi)腔構(gòu)成的箱形體。殼壁部分常設(shè)計有安裝軸，密封蓋，軸承蓋，油杯，油塞等零件的凸臺，凹坑，溝槽，螺孔等結(jié)構(gòu)。典型的殼體零件包括：減速箱，發(fā)動機(jī)，內(nèi)燃機(jī)等，結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜。殼體零件的質(zhì)量好壞會直接影響到產(chǎn)品整機(jī)的使用性能和工作穩(wěn)定性，尤其是對工作要求比較高的機(jī)器，其對殼體的加工質(zhì)量要求會更高，合理的工藝會對提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和合格率起到至關(guān)重要的作用。 制造工藝是生產(chǎn)中最為重要的因素，它既是構(gòu)思和想法，又是實在的方法和手段。過程是采用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來加工工件，使工件達(dá)到所要求的尺寸，形狀，表面粗糙度和力學(xué)物理性能，從而生產(chǎn)成為合格零件。而機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，認(rèn)真貫徹紀(jì)律性文件。機(jī)床夾具是機(jī)床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機(jī)床和刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變[1]。使用夾具可以有效的保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，減輕工人勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)[2]。 進(jìn)入21世紀(jì)，我國經(jīng)濟(jì)與國際全面接軌，進(jìn)入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵。隨著制造業(yè)就對數(shù)控機(jī)床的大量要求以及計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，不斷發(fā)展以滿足生產(chǎn)的需要，本文簡析了數(shù)控機(jī)床高速化，高精度化，復(fù)合化，智能化，開放化，網(wǎng)絡(luò)化，多軸化，綠色化等發(fā)展趨勢，并提出了我國數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的一些問題[3]。所以要對進(jìn)行殼體零件的工藝改進(jìn)。 我國數(shù)控技術(shù)起步于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過個各階段的發(fā)展，現(xiàn)已基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)，建立了數(shù)控開發(fā)生產(chǎn)基地，培養(yǎng)了許多數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)[4]。 經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品的性能和可靠性有了較大的提高，并且被用戶認(rèn)可，形成了一定的市場競爭力。但是由于系統(tǒng)的技術(shù)含量無法與進(jìn)口系統(tǒng)相比，只有在低端市場占有一席之地，仍然與國外有一定的差距，存在以下問題：（1）技術(shù)創(chuàng)新成分低，消化吸收能力不足，落后于國外技術(shù)水平，特別是在高精尖方面，這造成了無法擺脫對國外技術(shù)依賴的狀況。（2）技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境不完善，還未形成有利于企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的競爭環(huán)境。目前大多數(shù)企業(yè)尚未建立起有效的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制，很難取得較高水平的科研成果。（3）大部分?jǐn)?shù)控產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)不夠開放，用戶接口不完善，少數(shù)具有開發(fā)功能的產(chǎn)品，只停留在研制階段，這無形中流失了許多資源。（4）功能化部件專業(yè)化生產(chǎn)水平較低，產(chǎn)品可靠性不高，市場占有率低，種類覆蓋率低，沒有形成規(guī)模生產(chǎn)。（5）網(wǎng)絡(luò)化程度不高，目前我國的數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)被用于NC程序的傳遞，其集成化，網(wǎng)絡(luò)化水平和遠(yuǎn)程故障排除水平有限[5-6]。造成這些問題的原因：(1)企業(yè)自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)，數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)研究不夠，而且企業(yè)對引進(jìn)技術(shù)的吸收和再創(chuàng)造能力不足，（2）不良的競爭機(jī)制導(dǎo)致人才的大量流失，又制約了技術(shù)，產(chǎn)品的創(chuàng)新，也很大程度上制約了計劃的有效實施，（3）對國內(nèi)數(shù)控數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程的艱巨性，長期性和復(fù)雜性的特點(diǎn)認(rèn)識不足，對產(chǎn)業(yè)市場的不規(guī)范以及對國外企業(yè)的產(chǎn)業(yè)保護(hù)及限制估計不足，對我國的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用能力的認(rèn)識不夠，（4）對數(shù)控技術(shù)關(guān)注的時候，從數(shù)控技術(shù)角度關(guān)注的多，從產(chǎn)業(yè)鏈角度關(guān)注的少，沒有建立起完整的配套體系，（5）國內(nèi)對數(shù)控裝置研發(fā)進(jìn)行著低水平研發(fā)，投資不夠集中，造成產(chǎn)品水平和品質(zhì)都跟不上[7-8]。目前國外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的總體趨勢如下：（1）新一代數(shù)控系統(tǒng)向PC化和開放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，（2）驅(qū)動裝置向交流，數(shù)字化方向發(fā)展，（3）增強(qiáng)通信功能，向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，（4）數(shù)控系統(tǒng)在控制性能上向智能化發(fā)展[9-11]。因此，對殼體的加工工藝進(jìn)行改進(jìn)及編制是至關(guān)重要的。 1.2課題構(gòu)思及研究內(nèi)容 課題的主要研究內(nèi)容是殼體的加工工藝，規(guī)程設(shè)計和某些工序夾具的工裝設(shè)計。其中需要解決的問題有：零件圖公益性分析，毛坯的選擇，加工余量的計算，工藝路線的確定。機(jī)床夾具的定位和加緊裝置的設(shè)計，處理好生產(chǎn)中工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系。 工藝路線是制造單位按照規(guī)定的作業(yè)流程完成生產(chǎn)任務(wù)的途徑，主要用來進(jìn)行工序排產(chǎn)和計算車間成本。通過查閱資料[12]，有關(guān)內(nèi)容如下：在制定工藝過程時，選擇定位基準(zhǔn)的目的是為了保證加工表面的位置精度，所以選擇定位基準(zhǔn)的原則是從有較高位置精度要求的表面中進(jìn)行選擇。定位基準(zhǔn)包括粗，精基準(zhǔn)的選擇；選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確，同時考慮工件安裝拆卸方便，夾具簡單。 夾具設(shè)計要考慮定位元件的選擇，夾緊裝置與夾緊力的確定和典型夾具的設(shè)計原則等因素，經(jīng)查閱資料[13-16]。 在零件加工時，需考慮的問題之一是如何將零件準(zhǔn)確的裝夾在機(jī)床上。裝夾有兩個含義：定位和夾緊[17]。通過查閱資料有以下論述：定位是確定工件在機(jī)床上占有正確的位置的過程，可以理解為工件相當(dāng)于切削刀具或磨具的一定位置，以保證加工尺寸和形位精度的要求，定位方法有：工件以平面定位，工件以圓柱孔定位，工件以外圓表面定位，工件以其他表面定位，定位表面的組合，一面兩孔定位。夾緊是工件在定位后將其固定，使其在加工過程中承受重力，切削力等從而保持定位位置不變的操作；夾具的主要設(shè)計方法是繪制所需的圖樣同時制定有關(guān)的技術(shù)要求，應(yīng)在查閱有關(guān)典型家具圖樣的基礎(chǔ)上，按加工要求構(gòu)想出方案，再經(jīng)修改從而確定夾具的結(jié)構(gòu)[18-19]。 參考文獻(xiàn)： [1] 《機(jī)械加工工藝師手冊》，楊淑子主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008．1 [2]《機(jī)械制造工藝學(xué)》，王先逵主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006．1 [3]《金屬切削原理與刀具》，陸劍中，孫家寧主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1 [4]《機(jī)床夾具設(shè)計與制造》，李昌年主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 [5]《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊》，蒲林祥主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995 [6]機(jī)床夾具圖冊，薛源順主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [7]機(jī)械零件設(shè)計手冊，王紹俊主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [8]《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》，陳立德主編．北京：高等教育出版社，2007 [9]《公差與配合》，任嘉卉主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000．4 [10]《金屬工藝學(xué)》上下冊，鄧文英，郭曉鵬主編．-5版．-北京：高等教育出版社，2008．4 [11]《機(jī)械制圖》（應(yīng)用本科），郭紀(jì)林，余桂英主編．大連：大連理工大學(xué)出版社，2005．8 [12]張玉峰，淺談我國數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢{J}．金屬加工，2010，（21）：22-23 [13]陳啟源，淺析數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢和發(fā)展途徑{J}，內(nèi)蒙古水利，2010，（4）：34-35 [14]尚德波，現(xiàn)代機(jī)床數(shù)控技術(shù)發(fā)展動態(tài){J}．職大學(xué)報，2009，（7）：92-93 [15]韓立群．人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論．設(shè)計及應(yīng)用．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002． [16]Cheng CS．A neural network for the analysis of control chart patterns．International Journal of Production Research．1997，35(3)：667-669 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對于鉆夾具，鉆套安裝在鉆模板或夾具體上，用來確定工件上加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，提高加工過程中工藝系統(tǒng)的剛性并防振。鉆模板用于安裝鉆套，確保鉆套在鉆模上的正確位置，鉆模板大多安裝在夾具體或支架上。 2.3方法及措施 （1）題目給的零件是殼體，所以對密封性的要求較高，零件年生產(chǎn)量是小批量生產(chǎn)，考慮到零件的加工尺寸不大，為了提高生產(chǎn)率，保證加工精度可采用鑄造成型。零件形狀不復(fù)雜，因此毛坯形狀可與零件形狀盡量接近。由技術(shù)要求可知該零件是鑄件，參考機(jī)床夾具設(shè)計手冊可知，根據(jù)鑄件制造方法，采用金屬型鑄造經(jīng)濟(jì)精度最好。 （2）殼體加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如果銜接的不好會產(chǎn)生矛盾。所以在熟悉整個加工內(nèi)容的同時要了解殼體加工工序與普通零件加工工序各自的要求，加工目的，加工特點(diǎn)，從而保證加工質(zhì)量。 （3）為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量及降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專門的銑削夾具和鉆夾具。設(shè)計夾具時，首先要確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)；其次確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊機(jī)構(gòu)；最后確定刀具的對刀，導(dǎo)向方式，選擇對刀，導(dǎo)向元件。 2.4預(yù)期設(shè)計成果 工藝過程卡片與工序卡片，AutoCAD繪制的夾具總圖及零件圖，外文資料翻譯一篇，設(shè)計說明書一份。 2.5設(shè)計工作進(jìn)度計劃 2月29日-3月27日 收集相關(guān)資料，撰寫開題報告 3月28日-5月31日 零件工藝規(guī)程編制制訂及夾具設(shè)計 6月1日-6月5日 撰寫設(shè)計說明書 答辯 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 李宇健同學(xué)所做的開題報告，研究目的與意義明確，文獻(xiàn)綜述對殼體零件的基本結(jié)構(gòu)、工藝要求及特點(diǎn)等作了較充分的分析與論述，對擬采用的工藝路線進(jìn)行了初步分析，語言簡練，格式符合規(guī)范化要求。所提出的研究方案切實、可行，建議進(jìn)一步細(xì)化技術(shù)路線及結(jié)構(gòu)。 望該同學(xué)能積極工作、認(rèn)真鉆研，按照研究計劃合理安排時間，相信能圓滿順利的完成畢業(yè)設(shè)計工作。 同意開題 指導(dǎo)教師： 2016 年 3月 21日 所在系審查意見： 同意開題 系主任： 2016 年 3 月 22 日