基于基准矢量的平面毛坯尺寸设计方法

发布时间：2020-05-21 17:11

【摘要】：在传统毛坯尺寸设计方法中,直接以零件图的尺寸为模板设计标注毛坯尺寸,毛坯尺寸基准与零件图上的基准一致,显然这种方法忽略了工艺之间的差异,导致毛坯尺寸的累积误差影响到零件的加工生产,影响了零件的精度。毛坯尺寸设计的合理性,特别是保证毛坯尺寸基准选择的合理性,对工件在机械加工中的尺寸精度有着重要影响,因为毛坯尺寸误差较大,若累积到零件加工生产中,一方面会导致毛坯余量过大,增加了耗材,提高了成本且降低了生产效率;另一方面毛坯余量不足,直接导致零件加工不合格。因此,要尽量减小毛坯尺寸误差对加工精度及余量的影响,保证毛坯尺寸设计的合理性。毛坯尺寸基准选择的合理与否,影响着目标尺寸(毛坯各面粗加工余量和毛坯面与已加工面之间尺寸)及其误差。从工序尺寸与毛坯尺寸的联系入手,以工艺尺寸路径图的建立方法为基础,建立毛坯尺寸路径图。根据最短尺寸路径原理,将粗基准作为毛坯尺寸基准,减小了毛坯尺寸误差对目标尺寸的影响。实例证明,当各个毛坯尺寸在一个方向时,按照最短尺寸路径原则选择毛坯基准并标注毛坯尺寸,对提高目标尺寸精度起着积极的作用。本文对平面毛坯尺寸基准进行了研究。由于工件在平面内的定位为组合定位,粗基准不止一个,平面内的毛坯尺寸标注也更加复杂。工件在组合定位情况下,基于尺寸路径图原理阐述毛坯尺寸及其基准的特点,以毛坯尺寸误差对各个目标尺寸影响最小为目标,给出确定毛坯尺寸基准的原则,首先将多个粗基准抽象为一个基准矢量,以基准矢量确定平面毛坯尺寸理论基准,若该理论基准不在毛坯要素的交点上,以就近原则确定毛坯尺寸基准,进而总结归纳出平面毛坯尺寸设计的一般方法。此方法同样适用于平面毛坯角度位置的设计,并对此进行了分析研究。最后通过实例,分别用新方法和传统方法列出目标尺寸的表达式,并进行分析和数值计算,验证新方法的正确性。本文主要做了以下工作:(1)对工件在平面内的定位情况进行了分析,得出平面内工件完全定位的三种组合定位方式;(2)对组合定位下的粗基准分析研究,结合矢量的特征,以基准矢量代替多个粗基准,结合平面内的三种组合定位情况对基准矢量的确定方法进行研究;(3)结合具体零件实例,分别用新方法和传统方法设计毛坯尺寸,建立毛坯尺寸路径图,对比目标尺寸的表达式和计算,证明新标注方法的优越性。
【图文】：

以下主要对尺寸、位置要素进行研究。要素指的是构成几何图形的点、线、面，以阶梯轴零件图为例，如图2.1，阶梯轴各端面加工的工序内容为：工序 5 车削，以 C 面为基准加工 B面，保证工序尺寸 CB1,在路径图中用 C→B1表示，其中箭头左端为基准面，右端为加工面。图 2.1 阶梯轴零件图Figure 2.1 Part drawing of staircase shaft

基于基准矢量的平面毛坯尺寸设计方法为基准加工 A 面和 C 面，保证工序尺寸 B1A1，，B1C1，在路C1表示。为基准加工 B1面，保证工序尺寸 C1B2，在路径图中用 C1→B2的表示方法进行阐述，图中各要素以大写英文字母表示，按字母加下标来表示经过第几次加工后的要素，如 A1表示经，B2表示经过第二次加工后的 B 面要素，不加下标的为毛距离为两个面上长度最短的两个点间的距离，故可以把线性向上的两个面间的距离，如在水平方向上尺寸 AB，AB 表表示零件图上两个面的尺寸，这类尺寸都可以看做直线尺寸，的标注都以此为依据。确关
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH161

【参考文献】

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3 王晓慧;姚愿伟;王友利;;工艺尺寸路径图的建立与应用[J];机械工程学报;2014年19期

4 彭贺明;吴玉光;;基于工序要求的夹具定位方案规划软件[J];计算机集成制造系统;2013年07期

5 任守华;王晓慧;易金玲;;工艺尺寸路径图及其应用[J];机械制造与自动化;2012年04期

6 王晓慧;任守华;易金玲;;装配尺寸路径图的建立与应用[J];机械工程学报;2012年15期

7 常智勇;卫海峰;杨建新;姚都;赵杰;;铸件毛坯模型生成方法研究[J];机械工程学报;2012年08期

8 李文;王晓慧;;基于工艺尺寸式的工艺方案优化设计[J];装备制造技术;2011年01期

9 郭良刚;杨合;金坚诚;;环件径轴向轧制毛坯尺寸设计方法[J];机械工程学报;2010年24期

10 牛健;王晓慧;;基于工艺尺寸式优选工艺方案的研究[J];机械制造;2010年12期

本文编号：2674630