工藝夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)-傘形撥叉的工藝過程設(shè)計(jì)及專用銑床夾具設(shè)計(jì)

【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有預(yù)覽點(diǎn)開可看。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖，可編輯，無水印，高清圖，壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開預(yù)覽，需要原稿請自助充值下載，所見才能所得，請細(xì)心查看有疑問可以咨詢QQ：11970985或197216396

撥叉的工藝過程設(shè)計(jì)及專用銑床夾具設(shè)計(jì) ——機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)  目錄 一、 撥叉的分析 2 1.撥叉的用途 2 2.撥叉的技術(shù)要求 2 3.撥叉的工藝性 2 4.撥叉的生產(chǎn)類型 2 二、 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2 1.選擇毛坯 2 2.確定毛坯的尺寸和機(jī)械加工余量 3 3.毛坯鍛件圖 3 三、 擬定工藝路線 3 1.定位基準(zhǔn)的選擇 4 2.各表面的加工方案 4 3.確定工藝路線 4 四、 計(jì)算加工余量、切削用量和時(shí)間定額 5 工序05——粗銑撥叉叉爪內(nèi)側(cè)面 5 1.確定加工余量 4 2.確定切削用量 5 3.計(jì)算時(shí)間定額 5 五、 專用鉆床夾具設(shè)計(jì) 5 1. 確定定位元件 5 2. 確定對刀裝置 5 3. 確定夾緊機(jī)構(gòu) 6 4. 確定定位鍵 6 5. 繪制裝配圖 6 6. 標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 7 六、 專用銑床夾具裝配圖 一、 撥叉的分析 1.撥叉的用途 撥叉零件用在機(jī)器變速箱的換擋機(jī)構(gòu)中。撥叉通過φ30孔安裝在變速叉軸上，銷釘經(jīng)撥叉上φ9孔與變速叉軸連接作軸向固定，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變速齒輪的槽中，當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，就能通過帶動(dòng)撥叉來使雙聯(lián)變速齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)以實(shí)現(xiàn)改變檔位，從而改變轉(zhuǎn)速。 撥叉在換當(dāng)時(shí)要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。撥叉的主要工作表面是撥叉腳兩端面，變速叉軸孔φ30H7和鎖銷孔φ8H7，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)保證此處精度。 2.撥叉的技術(shù)要求 加工表面 基本尺寸 偏差 精度等級 表面粗糙度Ra 形位公差 上偏差 下偏差 撥叉頭左/右面 70 0 -0.19 IT11 Ra6.3/12.5 ↗0.15 撥叉腳兩端面 36 0 -0.15 IT9 Ra3.2 撥叉爪內(nèi)側(cè)面 R68 +0.46 0 IT13 Ra12.5 螺紋孔臺(tái)階面 30 ±0.17 IT13 Ra12.5 φ30通孔 φ30 +0.033 0 IT8 Ra3.2 螺紋孔M16 M16 6H Ra3.2 φ9錐銷孔 φ9 +0.015 0 IT7 Ra1.6 3.撥叉的工藝性 分析撥叉零件圖可知，撥叉頭兩端面和撥叉腳兩端面在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積也提高了換擋時(shí)撥叉腳面的接觸剛度。 而且該零件除了主要工作表面（撥叉腳兩端面、φ30孔、φ9錐銷孔）外，其余表面加工精度的都較低，通過一次粗加工或者粗加工之后半精加工即可達(dá)到加工要求。而主要工作表面雖然精度較高，但也可以是在正常生產(chǎn)條件下保證質(zhì)量的加工出來。 由此可見，零件的加工工藝性良好。 4.撥叉的生產(chǎn)類型 Q=3000臺(tái)/年，m=1件/臺(tái)；結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，被頻率a%和廢品率b%分別取3%和5%。代入公式計(jì)算。 N=Qm(1+a%)(1+b%)=10815 根據(jù)質(zhì)量查表，屬于大量生產(chǎn)類型。 二、確定毛坯、繪制毛坯簡圖 1.選擇毛坯 由于撥叉在換當(dāng)時(shí)要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。所以撥叉零件材料選為45號鋼鍛造，因?yàn)閾懿娴妮喞叽绮淮螅诉x用普通模鍛方法制毛坯。毛坯的起模斜度為5°，模鍛成型后切邊，調(diào)質(zhì)熱處理，硬度≤229HBW。 2.確定毛坯的尺寸和機(jī)械加工余量 鍛件質(zhì)量/kg 包容體質(zhì)量/kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級 2.68 9.63 0.278 M1 普通級 毛坯尺寸/mm 機(jī)械加工總余量 公差（上偏差） 公差（下偏差） 毛坯基本尺寸 高度70 2.2（雙邊余量） +1.5 -0.7 74 高度36 2.2（雙邊余量） +1.5 -0.7 40 φ30孔 2.5 +1.5 -0.5 φ25 R68表面 2 +1.9 -0.6 R70 中心距218 ±0.2 218 3.毛坯鍛件圖  三、擬定工藝路線 1.定位基準(zhǔn)的選擇 （1）精基準(zhǔn)的選擇 對于撥叉頭和撥叉腳的兩端面，根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則和基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選左側(cè)同高的面為精基準(zhǔn)定位。 對于φ30孔，因?yàn)橐笃淇字行呐c撥叉爪內(nèi)側(cè)面的圓心之間的中心距在定的尺寸公差范圍內(nèi)，而其他外表面均為粗基準(zhǔn)，所以根據(jù)自為基準(zhǔn)原則，以預(yù)鍛出的孔自身為精基準(zhǔn)。 撥叉爪內(nèi)側(cè)面以φ30孔為精基準(zhǔn)定 （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、毛刺或者其他表面缺陷，如φ30孔的外圓表面。而且零件的粗基準(zhǔn)應(yīng)保證非加工表面相對于加工表面具有一定的位置精度原則，故選取φ30孔的外圓表面作為粗基準(zhǔn)。 2.各表面的加工方案 加工表面 加工經(jīng)濟(jì)精度 表面粗糙度Ra 加工方案 撥叉頭左右端面 IT11 6.3 粗銑—半精銑 撥叉腳左右端面 IT9 3.2 粗銑—精銑 撥叉叉爪內(nèi)側(cè)面 IT13 12.5 粗銑 螺紋孔臺(tái)階面 IT13 12.5 粗銑 φ30通孔 IT8 3.2 粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸 螺紋孔M16 6H 3.2 鉆—攻螺紋 φ9錐銷孔 IT7 1.6 鉆—粗鉸—精鉸 3.確定工藝路線 序號 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 粗銑撥叉頭右端面 X51 鑲齒套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 2 粗銑撥叉投左端面 粗銑撥叉腳左端面 X51 鑲齒套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 3 粗銑撥叉腳右端面 X51 鑲齒套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 4 粗?jǐn)U、精擴(kuò)、鉸φ30孔 搖臂鉆床 Z535 錐柄擴(kuò)孔鉆 錐柄錐面锪鉆 錐柄機(jī)用鉸刀 游標(biāo)卡尺 內(nèi)徑千分尺 5 去毛刺 鉗工臺(tái) 手錘 6 粗銑撥叉叉爪內(nèi)側(cè)面 X51 高速鋼圓柱銑刀 卡規(guī) 7 粗銑撥叉頭端平面 X51 硬質(zhì)合金立銑刀 8 中檢 塞規(guī)、卡尺等 9 半精銑撥叉頭左側(cè)面 X51 鑲齒套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 10 精銑撥叉腳左側(cè)面 X51 鑲齒套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 11 精銑撥叉腳右側(cè)面 鑲齒套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 12 鉆左右φ9錐銷孔 搖臂鉆床 Z535 硬質(zhì)合金直柄麻花鉆 硬質(zhì)合金直柄鉸刀 專用量具 13 鉆孔、倒角、攻螺紋M16 Z535 麻花鉆、機(jī)用絲錐 卡尺、螺紋塞尺 14 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 15 淬火撥叉腳 淬火機(jī)等 16 校直 鉗工臺(tái) 手錘 17 清洗 清洗機(jī) 18 終檢 塞規(guī)、卡尺等 四、計(jì)算加工余量、切削用量和時(shí)間定額 1.確定加工余量 由于撥叉叉爪內(nèi)側(cè)面的要求加工精度和粗糙度都不高，僅一步粗銑即能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。所以只需一個(gè)工步即可。而加工R68的側(cè)面，如果用定尺寸刀具加工，即可直接保證尺寸以及形位公差要求。所以，這一個(gè)工步的加工余量等于鍛件的總機(jī)械加工余量2mm。 2.確定切削用量 因?yàn)榧庸し绞竭x用立式銑床上圓柱銑刀銑削，所以背吃刀量=36mm，切削深度=2mm。而立式銑床X51的功率P=4.5kW，根據(jù)機(jī)床功率、背吃刀量、切削深度和刀具尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)表選擇單齒進(jìn)給量=0.12。繼續(xù)查表得刀具壽命T=120min，v=27m/min。 n=1000v/(πd)=63.2r/min，以此計(jì)算數(shù)值去貼近X51機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=65r/min。 即v=27.76m/min f=zn=78，貼近X51的水平進(jìn)給量，取f=80，即=f/zn=0.123mm/z 即切削用量：=36mm =2mm =0.123mm/z n=65r/min v=27.76m/min 3.計(jì)算時(shí)間定額 基本時(shí)間=（L+）i/f L=2，=3~5=5，i=2，f=78 即=10.5 s 輔助時(shí)間=0.15=1.575 s 布置工作地時(shí)間=3%*(+) 休息和生理需要時(shí)間=3%*(+) 準(zhǔn)備與中介時(shí)間/m=4%*((+) 則單件定額時(shí)間=+/m=13.285 s 五、夾具裝配圖的繪制 1.確定定位元件 根據(jù)工序見圖確定定位基準(zhǔn)，選用平面銷加上可調(diào)支撐的定位方式。其中兩支撐板組成一個(gè)支撐面，限制了三個(gè)自由度，短銷限制兩個(gè)自由度，可調(diào)支撐作用于粗基準(zhǔn)面，限制一個(gè)自由度。 其中，定位孔與定位銷的配合尺寸選φ30H7/f7。 2.確定對刀裝置 加工撥叉腳內(nèi)側(cè)面只需要在一個(gè)方向上確定刀具的加工位置。在內(nèi)側(cè)面的高度方向上不需要確定刀具位置，因?yàn)榈毒邥?huì)在上下兩個(gè)方向上大于撥叉尺寸，而在中心距方向上靠機(jī)床的行程開關(guān)控制。故對刀塊選取平面對刀塊，塞尺厚度去2mm。 3.確定夾緊機(jī)構(gòu) 采用雙鉤形壓板同時(shí)加緊撥叉腳。 4.確定定位鍵 銑床夾具采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定位鍵，使其固定在夾具體底面的同一直線位置的鍵槽中，用于確定銑床夾具相對于機(jī)床進(jìn)給方向的正確位置。由于選用的是立式銑床X51，可知T型槽槽寬為14mm，槽中心距為50mm。為保證定位鍵的寬度與機(jī)床工作臺(tái)T型槽的寬度匹配，查表確定采用基本尺寸為14的A型定位鍵。 5.繪制裝配圖 通過夾具體把夾具的各個(gè)組成部分連接起來，并根據(jù)設(shè)計(jì)的夾具選擇正確的視圖表達(dá)方式。左耳結(jié)構(gòu)需要選定機(jī)床和定位鍵相匹配，查表繪制。 6.標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 1）對刀塊的位置尺寸 對刀塊工作表面到工作元件定位表面的基本尺寸為：塞尺的厚度2mm和圓柱銑刀的半徑68mm。 則基本尺寸L=2+68=70mm 本道工序只通過粗銑即可達(dá)到加工要求，可知該尺寸的精度等級為IT13 查表可得公差T=0.46mm 其公差取工件相應(yīng)尺寸公差的1/3，又由于中心距尺寸為自由公差 即尺寸L的公差為±(T/2)/3 即±0.077 2）定位銷與可調(diào)支撐的位置尺寸 定位銷與可調(diào)支撐的位置基本尺寸應(yīng)為零件的設(shè)計(jì)尺寸，B=23mm。 零件的該表面為未加工表面，其公差應(yīng)為上偏差+1.5，下偏差-0.7。 定位元件的公差值應(yīng)取零件公差的1/3，并按對稱標(biāo)注。 即公差為±0.37。 3）形位公差確定 查表可確定： 對刀塊工作面相對于夾具體底面以及定位鍵側(cè)面的垂直度為0.03 定位銷中心線對于夾具體底面的垂直度是φ0.02，對定位鍵側(cè)面的平行度是0.02 支撐板工作面相對于夾具體底面的平行度是0.02，對定位鍵側(cè)面的垂直度是0.02 4）關(guān)鍵件的配合尺寸分別為： 定位銷與夾具體：φ30H7/h6 定位鍵與夾具體：18 H7/h6 六、專用銑床夾具裝配圖   外文翻譯 譯文題目 一種自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)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(dòng)化夾具設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)室（VEEL） 在這片論文里，描述了一種新的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)方法。對于一個(gè)給定的工件，這種夾具設(shè)計(jì)方法包含了識(shí)別加緊表面和夾緊位置點(diǎn)。通過使用一種定位設(shè)計(jì)方法去夾緊和支撐工件，并且當(dāng)機(jī)器正在運(yùn)行的時(shí)候，可以根據(jù)刀具來正確定位工件。該論文還給出了自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)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(shí)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(jì) 1. 動(dòng)機(jī)和目標(biāo) 夾具設(shè)計(jì)是連接設(shè)計(jì)與制造間的一項(xiàng)重要任務(wù)。自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)開發(fā)（夾具CAD）是下一代制造系統(tǒng)成功實(shí)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(jì)的方法，這種方法有利于在目前環(huán)境下夾具設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。 夾具設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)。Bidanda [4]描述了一個(gè)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(shí)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(jì)原則，用以生成[2,7-11]，另一些夾具設(shè)計(jì)工作者已經(jīng)報(bào)告了[1,3,9,12-23]?？梢栽赱21,24]中找到夾具設(shè)計(jì)相關(guān)的大量的審查工作。 在第二節(jié)中，對夾具設(shè)計(jì)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(dòng)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(jì)的整體方法 在本節(jié)中，描述了整體夾緊的設(shè)計(jì)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(jì)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(gè)是夾具設(shè)計(jì)中不同的方面，可能導(dǎo)致夾具設(shè)計(jì)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(jì)的定位相契合。不過，整體定位及設(shè)計(jì)方法不在本文討論范文內(nèi)。 除了零件的設(shè)計(jì)（為此夾具設(shè)計(jì)有待開發(fā)），公差規(guī)格，過程序列，定位點(diǎn)和設(shè)計(jì)等因素外，還應(yīng)投入CAD模型到夾具設(shè)計(jì)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(gè)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(dòng)的定位器。 在這里討論的夾具的設(shè)計(jì)方法必須在整體夾具設(shè)計(jì)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(jì)的初步階段，涉及到的分析和識(shí)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(jì)與夾具設(shè)計(jì)結(jié)果的在此基礎(chǔ)上可以同時(shí)進(jìn)行。本文對所描述夾具設(shè)計(jì)的方法討論基于定位器/支撐設(shè)計(jì)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(gè)工件的定位，以及識(shí)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(jì)的輸入 輸入包括對特定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(gè)設(shè)計(jì)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(gè)相應(yīng)的功能。 （2）夾具設(shè)計(jì)的方法 圖一是自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)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(gè)夾具夾緊下調(diào)，然后邊鉗方向計(jì)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(gè)方向，例如，av應(yīng)平行于這兩個(gè)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(jì)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(gè)帶夾子可以作為一個(gè)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(shí)際位置自動(dòng)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(xiàng)工作中所用到的夾具都來自一個(gè)系列。夾具的原理與圖二相同。在這一節(jié)里，描述了一個(gè)自動(dòng)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(jì)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(gè)螺絲鉗）可以被確定：[鎖模力/設(shè)計(jì)應(yīng)力]。隨后，螺栓截面全面積可以計(jì)算為等于{格A1 /（65％），}（因?yàn)槁萁z的地方可能會(huì)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(xiàng)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(jì)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(gè)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(gè)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(gè)tci面垂直或相鄰的面然后，在FCF列表中插入每個(gè)fci面。 (b) 檢查每個(gè)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(shí)，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(xiàng)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ⅲ@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(shí)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(gè)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(gè)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(gè)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(jì)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(gè)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(gè)。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(yàn)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(dòng)確定該配置文件的交集。每一個(gè)輸入的資料組成一個(gè)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(gè)正值，那么特征面和潛在面相交。如果它返回一個(gè)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(dòng)檢測兩個(gè)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(jì)算R3 =F(x3, y3)，用X和Y取代X3和Y3;計(jì)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(jì)算R1 =H(x1, y1)。接著，計(jì)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(gè)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(gè)盲孔。起初，完成定位設(shè)計(jì)。定位器的（或主要定位器）是一個(gè)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(gè)輔助定位器也被使用，這是一個(gè)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(jì)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(jì)如圖8所示。 本文討論的方法，毫不遜色于其他夾具設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)夾具設(shè)計(jì)方法的總體框架內(nèi)進(jìn)行了夾具設(shè)計(jì)方面的討論。 設(shè)計(jì)定位器，規(guī)范零件設(shè)計(jì)，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(dòng)化步驟。