【正文】 本設(shè)計得到了哈飛公司的大力支持，為我們提供了圖紙和文字資料，大大方便了我們的設(shè)計，使我們的設(shè)計更直觀更具可比性，在此感謝該公司的有關(guān)技術(shù)人員多次為我們講解工藝過程。 在整個設(shè)計過程中得到了林明老師的悉心指導，對設(shè)計方案提出了許多寶貴意見，使我們能一步步按計劃完成設(shè) 計，克服設(shè)計中的難題，在此表示最誠摯的謝意。 經(jīng)過以上的分析、論述、計算、完成了哈飛公司“賽馬”汽車前制動器鉗體零件的制造工藝的設(shè)計，通過對零件的工藝分析，擬定了工藝路線，確定了加工工序，設(shè)備，工藝裝備，輔助工具，工藝參數(shù)及生產(chǎn)線的布置，形成了一套可用于生產(chǎn)的完整工藝。將 Pro/E 造型、 ANSYS 有限元分析等先進技術(shù)，應用到零件的工藝過程設(shè)計當中，使得過去只有在工藝過程的實際實施中，才能暴露出來的工藝缺陷，在工藝設(shè)計階 段就能夠及早發(fā)現(xiàn)并解決。選擇結(jié)果創(chuàng)建尾部的總應力云圖和總變形云圖。 而我是在 Pro/E環(huán)境中建立該零件模型 ,然后在 Pro/Mechanica中模擬零件的加工環(huán)境，添加約束和力，進行靜力學 分析。 以往工程人員利用 Pro/E 完成三維實體零件設(shè)計，再運用 Pro/Mechanica 對零件結(jié)構(gòu)進行有限元分析，找出結(jié)構(gòu)薄弱的地方，從而加強局部強度。 這 2個工具結(jié)合起來 ,揚長避短 ,避免了重復勞動 ,充分發(fā)揮 2種軟件的優(yōu)勢 ,是研究開發(fā)復雜機械結(jié)構(gòu)的首選方案。 31 結(jié) 論 Pro/ E 軟件可以精確地建立各種龐大復雜的模型， 準確體會設(shè)計意圖，提高工作效率。 生產(chǎn)線布置 根據(jù)以上分析，由于第二 道工序所消耗工時定額最少，為了提高機床的利用率，適當?shù)脑黾庸r定額大的工序的機床數(shù)量，使生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍趨于統(tǒng)一，可以采用圖 51 的生產(chǎn)線布置格局。生產(chǎn)線的節(jié)拍時間 tp是進行生產(chǎn)生產(chǎn)線設(shè)計的重要依據(jù)，生產(chǎn)線中各個工序的單件時間 Td 都可必 須小于生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍時間。生產(chǎn)率 tp可以下列公式表示： tp = T / N N 生產(chǎn)線的計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，是在生產(chǎn)綱領(lǐng)的基礎(chǔ)上考慮廢品率和備品率計算出來的 （件 /年） T 生產(chǎn)線的全年有效工作時間（ h） T=8 （ 36552 27） mk, k 為生產(chǎn)線停修系 數(shù)，經(jīng)查表可得 k=。 表 51 鉗體零件各工序的切削用量和基本時間 加工工序 加工工步 切削深度 （ mm） 進給量 f(mm/r) 切削速度（ m/min） 轉(zhuǎn)數(shù) （ r/min） 基本時間（ min） 1 銑削端面 B 和 C 面及R1300+ 的弧面 2 135 268 2 粗銑 φ ?? 的內(nèi)圓 68 401 29 工序Ⅰ 3 半精銑 φ ?? 的內(nèi)圓 80 471 4 銑削油槽和密封槽 95 605 5銑削 2M15螺紋底孔端面 85 541 6 銑削 M10螺紋底孔的端面和 R12的圓弧面 85 541 7 銑寬 的槽 3 23 976 8鉆削 2M15螺紋底孔 7 31 655 9 锪 2216。工時定額不僅是衡量生產(chǎn)率的指標，也是安排生產(chǎn)計劃，計算生產(chǎn)成本的重要依據(jù)，也是新建或擴建工廠（或車間）時計算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)。 切削速度 v 的選擇 在背吃刀 量和進給量確定之后，則可在保證刀具合理耐用前提下確定切削速度 ,合理的切削速度可根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和有關(guān)資料來確定，一般不需要經(jīng)過精確計算，但必須考慮到機床的使用功率。 進給量 f 的選擇 進給量主要根據(jù)選擇機床 夾具 刀具 工件系統(tǒng)的剛性和強度來確定。 背吃刀量 ap的選擇 背吃刀量根據(jù)工件加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度來確定。也就是要盡可能保證較高的單位時間金屬切削量（即金屬切削率）和必要的刀具耐用度。正確地選擇切削用量，對提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟性，保證加工質(zhì)量，具 有重要的作用。 對專用夾具的設(shè)計，對零件所需的夾具進行簡單的設(shè)計。夾具如圖 41所示。 按照有關(guān)粗基準的選擇原則，利用一組共兩個短的 V 形塊支承 R155 的外圓輪廓，消除沿 Y、 Z 軸的平動和饒 Y、 Z 軸的轉(zhuǎn)動；利用擋銷定位面 A，限制工件沿 X 軸的移動；使用擋銷定位面 D，限制工件繞 X 軸的轉(zhuǎn)動。因此考慮采用輔助時間與基本時間重合的方法，采用雙工作臺的加工中心，使工 作人員在工件切削加工過程中完成輔助工作，另外，因為工作臺的面積比較大，而零件的面積相對來說又很小，所以可以采用一次加工多個零件的辦法，使得零件的單件加工時間盡可能少，經(jīng)查得雙工作臺數(shù)控加工中心的面積可以同時排布四個零件，采用旋轉(zhuǎn)工作臺，兩個工件在加工的同時，裝夾另外兩個工件，工作臺旋轉(zhuǎn)，加工剛剛安裝的兩個工件。輔助時間主要是指工件的裝卸、刀具的裝卸、工位轉(zhuǎn)換及其檢測等所用的時間。 ③該空間偏差值為在造形過程中，孔中心線的位移，其值取壁厚公差值 1000μ m（查表） ④該計算余量值按下式確定 2Zbmin=R2a+T 缺 a+√ρ 2a+ε 2b） =2* m ⑤該值按下式計算 ρ =[（Δ L） 2ρ 12 ]1/2 ρ =[（ 15） 2 +202 ]1/2 = m 經(jīng)查表，Δ = m/mm， ρ 1=20μ ⑥該值為查表所得經(jīng)驗值。 ε b— 本工步的毛坯安裝誤差 最大余量的計算公式： Zbmax=Zbmin+Ta+Tb 2Zbmax=2Zbmin+Tda+Tdb Ta,Tda— 上工序的尺寸公差，直徑公差 Tb,Tdb— 本工序的尺寸公差，直徑公差 根據(jù)以上公式及查表 ,工件的各工序工步的余量計算表 51 23 毛坯：Ⅱ級精度鑄件 材料：球墨鑄鐵 HB160— 210 表 41 各工序工步的余量計算 加工工序和工步 余量組成 計算余量 Zmin（ μ m) 計算尺寸(mm) 公差 T (μ m) 極限尺寸 ρ ε b Rz T缺 max min 銑側(cè)面 b 毛坯 銑削 ① — — 100 — 1029② 1600 190 800 銑側(cè)面 c 毛坯 銑削 — — 100 — 1029 1000 1000 800 銑 R130弧面 毛坯 銑削 — — 100 — 1029 130 1000 50 0 800 粗銑削φ ??內(nèi)圓面 毛坯 銑削 1000③ — — 140 — 2* 1000 80 800 半精銑削 φ1000③ — 60 1000 80 800 24 ?? 內(nèi)圓面 半成尺寸銑削 銑 M15的端面 毛坯 銑削 — — 100 800 — 1029 1000 110 銑 M10的 端 面及R12 弧面 毛坯 銑削 — — 100 — 1029 1000 75 800 銑寬 的槽 毛坯 銑削 — — 140 — 1000 90 800 6H 毛坯 鉆孔 锪孔 攻絲 — 100 — — 128 ④ — 800 — — — 2* 0 0 180 60 0 0 15 M10*16H 毛坯 鉆孔 攻絲 — — 100 — 110 __ __ __ 0 ⑥ 0 150 50 0 0 70 鉆 φ 3 孔 毛坯 800 80 __ 0 0 0 0 25 鉆削 100 __ 3 60 3 800 M7*16H 毛坯 鉆削 攻絲 — — 100 56 80 __ __ 0 7 0 90 50 0 0 注 : ①該值為鑄件翹曲的空間偏差，取單位翹曲值為 m/mm，故在長度 192mm 上總翹 曲值為ρ = 192= m。其最大加工余量是被加工零件相鄰兩個工步的最小極限尺寸之差。其最大加工余量（ Zbmax）是被加工零件相鄰兩工步的兩個最大極限尺寸之差。本工件毛坯采用精密鑄造，精度較高，為降低生產(chǎn)成本 , 除了內(nèi)圓 ?? 的表面粗糙度較高，須半精加工，其他表面均由一次切削加工得到，工序的加工余量即是工件的加工余量。然后又對關(guān)鍵表 21 面進行加工方法的分析，在對工件變形問題上進行力的求解及有限元的分析。 20 （ a） 總應 力云圖 （ b）總應變云圖 圖 37總應力與總應變云圖 從以上分析可看出 , 利用 Pro/ E 軟件和 ANSYS 分析軟件 , 在合理建模 , 正確加載與約束下 , 可以有效快速地對結(jié)構(gòu)進行深入分析研究 , 可對多種工況進行快速的分析而得出結(jié)果 , 以使尋找結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)下規(guī)律變化成為可能 , 這是解析法等方法難以做到的 , 設(shè)備的結(jié)構(gòu)越復雜 , 越能顯示出其優(yōu)越性。根據(jù)我所選擇的刀具尺寸及切削用量進行加工，完全滿足要求。選擇結(jié)果創(chuàng)建尾部的總應力云圖（圖 37a）和總變形云圖（圖 37b）。將尾部網(wǎng) 格化，作出九百多個點（如圖 36）， 生成 ANS 文件，保存分析結(jié)果。 添加載荷：面 2受到夾緊力作用，大小為 7597 牛頓；線 1受反切削力的作用，大小為 390 牛頓。 分析過程： 指定材料為球墨鑄鐵。 加工中的有限元分析 Pro/E 軟件主要包括 Pro/E 和 Pro/Mechanica 2 部分 ,以往工程人員用 Pro/E 進行零件設(shè)計，利用 Pro/Mechanica 對零件結(jié)構(gòu)進行有限元分析，找出結(jié)構(gòu)薄弱的地方，從而加強局部強度。 15s ??? ?? = 毫米 金屬切除率 Zw=S 分 ? t ? B= （ 32） = 105 毫米 3/分 查圖表查得單位切削功率在（ ） x105千瓦 /（毫米 3/分）范圍內(nèi)，考慮到工件材料強度不高，取 Ns= /（ 毫米 3/分）。 線 1