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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述 1 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述 銑床半軸夾具設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)綜述 姓名 李永帥 班級(jí) 機(jī)制 1101 指導(dǎo)教師 邱國俊 摘要 銑床半軸夾具及機(jī)械制造工藝規(guī)程流程是我在畢業(yè)之前對所學(xué)的相關(guān)專 業(yè)知識(shí)的進(jìn)行綜合運(yùn)用和訓(xùn)練 機(jī)械制造業(yè)為整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)提供了相應(yīng)的技 術(shù)和裝備 其發(fā)展水平是國家工業(yè)化水平程度主要的標(biāo)志之一 先進(jìn)的工藝流 程還有著交流和推廣先進(jìn)的制造技術(shù)的作用 每個(gè)國家都在尋求 研發(fā) 利用 它 它也被看做是現(xiàn)代國家經(jīng)濟(jì)上獲得成功的關(guān)鍵因素 生產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)模的大小 工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的手段和方法都要通過機(jī)械加工工藝來 體現(xiàn)出來 機(jī)床夾具就是在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置 其作用穩(wěn)定保證 工件的加工精度 減少輔助工時(shí) 提高勞動(dòng)的生產(chǎn)效率 擴(kuò)大機(jī)床的適用范圍 從而達(dá)到一機(jī)多用的目的 針對本次設(shè)計(jì)我從網(wǎng)上查閱了相關(guān)的資料 還到圖 書館查閱了大量與本次設(shè)計(jì)相關(guān)的資料如 戴陸武主編的 機(jī)械夾具設(shè)計(jì) 陳磊主編的 機(jī)械制造工藝學(xué) 等等 尤其是 機(jī)械夾具設(shè)計(jì) 這本書 對夾 具做了詳細(xì)的講解 內(nèi)容豐富 特別是對于工件的定位 定位的方式 定位元 件的設(shè)計(jì)還有定位誤差的講解很是精彩 使我受益良多 對于我的畢業(yè)設(shè)計(jì)有 著很大的幫助 關(guān)鍵詞 夾具 設(shè)備 發(fā)展趨勢 正 文 機(jī) 械 制 造 過 程 中 用 來 固 定 加 工 對 象 并 且 讓 它 占 有 正 確 的 位 置 從 廣 義 上 說 在 工 藝 過 程 中 的 任 何 一 道 工 序 可 以 進(jìn) 行 快 速 簡 便 有 效 安 全 地 安 裝 工 件 的 裝 置 這 些 我 們 都 可 稱 之 夾 具 比 如 裝 配 夾 具 機(jī) 床 夾 具 等 其 中 機(jī) 床 夾 具 最 為 常 見 常 簡 稱 為 夾 具 在 機(jī) 床 上 加 工 工 件 時(shí) 為 了 保 證 工 件 的 表 面 能 達(dá) 到 圖 紙 規(guī) 定 的 尺 寸 幾 何 形 狀 以 及 與 其 他 表 面 的 相 互 位 置 精 度 等 技 術(shù) 要 求 加 工 前 必 須 將 工 件 裝 好 定 位 夾 牢 夾 緊 夾 具 通 常 由 定 位 元 件 確 定 工 件 在 夾 具 中 的 正 確 位 置 夾 緊 裝 置 對 刀 引 導(dǎo) 元 件 確 定 刀 具 與 工 件 的 相 對 位 置 或 導(dǎo) 引 刀 具 方 向 分 度 裝 置 使 工 件 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述 2 在 一 次 安 裝 中 能 完 成 數(shù) 個(gè) 工 位 的 加 工 有 回 轉(zhuǎn) 分 度 裝 置 和 直 線 移 動(dòng) 分 度 裝 置 兩 類 連 接 元 件 以 及 夾 具 體 夾 具 底 座 等 組 成 夾 具 種 類 按 使 用 特 點(diǎn) 可 分 為 萬 能 通 用 夾 具 如 機(jī) 用 虎 鉗 卡 盤 分 度 頭 和 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 等 有 很 大 的 通 用 性 能 較 好 地 適 應(yīng) 加 工 工 序 和 加 工 對 象 的 變 換 其 結(jié) 構(gòu) 已 定 型 尺 寸 規(guī) 格 已 系 列 化 其 中 大 多 數(shù) 已 成 為 機(jī) 床 的 一 種 標(biāo) 準(zhǔn) 附 件 專 用 性 夾 具 為 某 種 產(chǎn) 品 零 件 在 某 道 工 序 上 的 裝 夾 需 要 而 專 門 設(shè) 計(jì) 制 造 服 務(wù) 對 象 專 一 針 對 性 很 強(qiáng) 一 般 由 產(chǎn) 品 制 造 廠 自 行 設(shè) 計(jì) 常 用 的 有 車 床 夾 具 銑 床 夾 具 鉆 模 引 導(dǎo) 刀 具 在 工 件 上 鉆 孔 或 鉸 孔 用 的 機(jī) 床 夾 具 鏜 模 引 導(dǎo) 鏜 刀 桿 在 工 件 上 鏜 孔 用 的 機(jī) 床 夾 具 和 隨 行 夾 具 用 于 組 合 機(jī) 床 自 動(dòng) 線 上 的 移 動(dòng) 式 夾 具 可 調(diào) 夾 具 可 以 更 換 或 調(diào) 整 元 件 的 專 用 夾 具 組 合 夾 具 由 不 同 形 狀 規(guī) 格 和 用 途 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 元 件 組 成 的 夾 具 適 用 于 新 產(chǎn) 品 試 制 和 產(chǎn) 品 經(jīng) 常 更 換 的 單 件 小 批 生 產(chǎn) 以 及 臨 時(shí) 任 務(wù) 夾 具 的 發(fā) 展 歷 程 大 約 可 分 為 三 個(gè) 階 段 第 一 階 段 主 要 表 現(xiàn) 在 夾 具 與 人 的 結(jié) 合 上 這 時(shí) 夾 具 主 要 是 作 為 人 的 單 純 的 輔 助 工 具 使 得 加 工 過 程 進(jìn) 一 步 提 高 效 率 和 趨 于 完 善 第 二 階 段 夾 具 成 為 人 與 機(jī) 床 之 間 的 橋 梁 夾 具 的 機(jī) 能 發(fā) 生 變 化 它 主 要 用 于 工 件 的 定 位 和 夾 緊 第 三 階 段 表 現(xiàn) 為 夾 具 與 機(jī) 床 的 結(jié) 合 夾 具 作 為 機(jī) 床 的 一 部 分 成 為 機(jī) 械 加 工 中 不 可 缺 少 的 工 藝 裝 備 1 國內(nèi)外發(fā)展趨勢 機(jī)械加工工藝及其夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn) 現(xiàn)在的機(jī)械加工 工程已經(jīng)突破以往的死模式 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件 在機(jī)床技術(shù)向 高速 高效 精密 復(fù)合 智能 環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下 夾具技術(shù)正朝著高 精 高效 模塊 組合 通用 經(jīng)濟(jì)方向道路上發(fā)展著 1 1 高精度 機(jī)床夾具會(huì)直接影響到零件的加工精度 而伴隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提 升 勢必會(huì)對夾具的精度要求也越來越高 隨著機(jī)床加工精度的提高 為了降 低定位的誤差 提高加工精度對夾具的制造精度要求 更高精度夾具的定位孔距 精度高達(dá) 5 m 夾具支承面的垂直度達(dá)到 0 01mm 300mm 平行度高達(dá) 0 01mm 500mm 到目前為止 機(jī)床夾具的精度已經(jīng)提高到了微米級(jí) 1 2 高效率 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述 3 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率 雙面 四面以及多件裝夾的夾具產(chǎn)品也越來越 多 新型的電控永磁夾具 加緊和松開工件也只需要用1 2 秒的時(shí)間 夾具結(jié) 構(gòu)的簡化 為機(jī)床進(jìn)行多工位 多面和多件加工創(chuàng)造了條件 為了縮短在機(jī)床 上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間 瑞典3R 夾具僅用時(shí)1 分鐘 即可完成線切割機(jī)床夾 具的安裝與校正 而采用美國公司的球鎖裝夾的系統(tǒng) 1 分鐘之內(nèi)就能將夾具 的定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上 1 3 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似 它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整 組合 等方式 以適應(yīng)工藝可變因素的能力 工藝的可變因素主要有 工序的特征 生產(chǎn)的批量 工件的形狀和尺寸等 具有柔性化特征的新型夾具種類主要由 組合夾具 通用可調(diào)夾具 成組夾具 模塊化夾具 數(shù)控夾具等為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī) 械加工業(yè)的多品種 中小批量生產(chǎn)的需要 擴(kuò)大夾具的柔性化程度 改變專用 夾具的不可拆結(jié)構(gòu)變?yōu)榭刹鸾Y(jié)構(gòu) 發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu) 將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主 要方向 1 4 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的目的就在于提高生產(chǎn)效率 這樣就必須使其具有標(biāo)準(zhǔn)化和通用 化 而機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)方面 目前就我國已有的 夾具的零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn) GB T2148 T2259 91以及各類通用的夾具 組 合的夾具標(biāo)準(zhǔn)等 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化 會(huì)有利于夾具的商業(yè)化生產(chǎn) 又利于縮 短生產(chǎn)的準(zhǔn)備周期 降低生產(chǎn)的總成本 隨著數(shù)控機(jī)床 加工中心 柔性制造單元 柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化加工設(shè) 備的廣泛應(yīng)用 使得傳統(tǒng)的機(jī)械加工的制造方法發(fā)生了重大變革 由一次裝夾 多面加工 替代了傳統(tǒng)的多次裝夾和多次加工 由大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N小 批量的生產(chǎn) 夾具的功能已經(jīng)從過去的裝夾 定位 引導(dǎo)刀具 轉(zhuǎn)變?yōu)檠b夾 定位 而數(shù)字化的設(shè)備加工功能的擴(kuò)大化 已經(jīng)裝夾具的引導(dǎo)刀具的功能完全 替代 給今后夾具的快速定位 快速裝夾提出了更高的要求 當(dāng)前社會(huì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的很快 世界的競爭也已經(jīng)成功轉(zhuǎn)向?yàn)槠?業(yè)之間的競爭 這種競爭在機(jī)械工業(yè)中表現(xiàn)的尤為突出 表現(xiàn)為 1 新產(chǎn)品開發(fā)研制速度加快 產(chǎn)品的品種與系列也越來越多樣化 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述 4 2 生產(chǎn)周期要求越來越短 精度越來越高 這些特點(diǎn)直接就決定了生產(chǎn) 過程必須向敏捷化 柔性化的制造技術(shù)的發(fā)展才能保證適應(yīng)市場的需要 與此 同時(shí) 產(chǎn)品全壽命周期的精度的質(zhì)量也要得到相應(yīng)保證 這也是現(xiàn)代高效加工 理念下的并行工程 快速反應(yīng)制造策略 具體到企業(yè)實(shí)際 在機(jī)床功能確定 工藝相對完善的情況下 工藝裝備的快速設(shè)計(jì)制造就成為當(dāng)今生產(chǎn)過程中縮短 周期的有效途徑 因此解決夾具的問題 特別是采用 KEB 夾具 能夠迅速提高 生產(chǎn)各類產(chǎn)品和零部件的綜合制造能力 機(jī)械制造業(yè)夾具應(yīng)用現(xiàn)狀 經(jīng)過全行業(yè) 60 多年的不懈努力 尤其是在改革開放之后這 30 多年的進(jìn)一 步的在原有較為薄弱的基礎(chǔ)上迅猛的發(fā)展起來 機(jī)床的產(chǎn)品也己經(jīng)具備了一定 的市場競爭力 和生產(chǎn)的實(shí)力 現(xiàn)在中國制造也已經(jīng)開始走出國門進(jìn)入世界范 圍之內(nèi) 如中國的動(dòng)車 軍用裝備等 會(huì)在世界這個(gè)廣闊的舞臺(tái)占據(jù)一片江山 的 參考文獻(xiàn) 1 陳立德主編 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京 高等教育出版社 2002 30 168 2 龔定安等 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) M 西安 西安交通大學(xué)出版社 1992 1 3 張進(jìn)生 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 2 4 張志明等 成組夾具設(shè)計(jì)與應(yīng)用 M 北京 國防工業(yè)出版社 1991 10 5 王光斗 王春福主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 M 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2000 11 6 孫玲玲 組合夾具管理及輔助設(shè)計(jì)的研究與系統(tǒng)開發(fā) D 大連交通大 學(xué) 2004 11 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院 本科畢業(yè)論文 題 目 銑床半軸夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)制 1101 學(xué)生姓名 李永帥 指導(dǎo)教師 邱國俊 論文提交日期 2015 年 6 月 1 日 論文答辯日期 2015 年 6 月 5 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制 造及其自動(dòng)化 1101 班 學(xué)生 李永帥 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 銑床半軸夾具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 內(nèi)容 利用 autoCAD 或者用三維設(shè)計(jì)將 所設(shè)計(jì)的夾具按照已經(jīng)計(jì)算好的數(shù)據(jù)完整的畫出來 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 專題部分 銑床夾具的定位 夾緊的方 式 夾緊力的計(jì)算說明和銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)圖及其簡單的說 明 起止時(shí)間 2015 年 3 月 16 日至 6 月 5 日 指導(dǎo)教師 簽字 年 月 日 摘要 夾具是現(xiàn)如今機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用的最廣泛的加工工藝之一 因?yàn)樗?得制造業(yè)的生產(chǎn)力有了顯著地提升 科技的迅速向前發(fā)展使得夾具在現(xiàn) 代機(jī)械制造業(yè)的地位愈發(fā)的重要 這其中銑床半軸夾具是在銑床上對軸 進(jìn)行操作時(shí)所使用的夾具 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)需要有很長的準(zhǔn)備期 對于機(jī)械零件的精度 對軸的定位的影響很大 所以 這是一件重要并 且麻煩的事 只有專業(yè)的技術(shù)人員才能熟練地操作 在現(xiàn)代的產(chǎn)品生產(chǎn)流程過程當(dāng)中 對于夾具的精度 強(qiáng)度 還有剛 度的標(biāo)準(zhǔn)要求的高低 對夾具的使用得穩(wěn)定性和可靠性大小 工作效率 高低都會(huì)對產(chǎn)品的產(chǎn)生以及產(chǎn)品的加工質(zhì)量有著很大的影響 所以 首 先了解什么是夾具 夾具是用來干什么用的 明白了這些之后就應(yīng)該開 始著手于準(zhǔn)備相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì) 經(jīng)過一段周期的準(zhǔn)備工作之后就得開始 將工件裝卡在所設(shè)計(jì)出的專用夾具之中開始檢驗(yàn)定位 定位無誤之后進(jìn) 行詳細(xì)的誤差具體分析 同時(shí)還得對加工精度做出保證 最后在計(jì)算出 夾緊力的大小和夾緊位置和點(diǎn)數(shù) 現(xiàn)如今 機(jī)械制造工業(yè)已經(jīng)從最初的 一種品種 大量生產(chǎn)成功的轉(zhuǎn)型到了今天很多品種 小批次 個(gè)性化制 造 小批量多品種的生產(chǎn) 特別值得一提是在數(shù)控加工中得到了很好的 應(yīng)用 在成批生產(chǎn)中代替專用夾具率為 35 左右 甚至是高達(dá) 55 左右 所以傳統(tǒng)夾具也已經(jīng)不再適用現(xiàn)代的機(jī)械制造行業(yè) 但是夾具是任何工 件的產(chǎn)生所不可或缺的一種加工工藝的設(shè)備 所以基于此發(fā)明了組合夾 具這一種新型加工工藝設(shè)備 組合夾具設(shè)計(jì)是現(xiàn)代制造業(yè)夾具設(shè)計(jì)具有 一定程度上的通用性 便于拆裝 以應(yīng)對不同工序 不同類型的機(jī)床 綜上所述 組合夾具的設(shè)計(jì)是現(xiàn)代夾具制造業(yè)夾具設(shè)計(jì)的最佳選擇 與此同時(shí) 在現(xiàn)代的制造業(yè)當(dāng)中夾具有著非常多的樣式和類型以及 它們都有著自己各自獨(dú)特的應(yīng)用的領(lǐng)域 所以現(xiàn)在要進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)的 話 大多數(shù)往往都是憑借有著長期而又豐富的工作經(jīng)驗(yàn)的工作人員來當(dāng) 設(shè)計(jì)人員參與設(shè)計(jì) 所以不同的設(shè)計(jì)人員 不同的設(shè)計(jì)小組 因?yàn)橛兄?不同的工作經(jīng)驗(yàn)和閱歷 往往設(shè)計(jì)出來的夾具也會(huì)有所不同 夾具的設(shè) 計(jì)方案相比于之前在針對傳統(tǒng)的夾具的設(shè)計(jì)當(dāng)中所存在的一些問題與難 題會(huì)一一的被現(xiàn)代制造業(yè)的技術(shù)的提升和工作人員素質(zhì)與知識(shí)水平的提 高所解決的 即便是萬一出現(xiàn)報(bào)廢的情況的話 也完全可以進(jìn)行補(bǔ)救 技術(shù)層次薄弱的問題 提高企業(yè)的工藝裝備的使用系數(shù) 關(guān)鍵詞 夾具設(shè)計(jì) 定位 夾緊力 組合夾具 Abstract fixture design is one of the most widely used processing manufacturing now and the science technology development quickly make fixture in the status of modern mechanical manufacturing industry more and more important the time of the shaft to operate clamp milling machine axle shaft fixture looks be like simple actually is not have so long time to prepare For precision mechanical parts is a great influence on axial positioning So this is an important and troublesome can only be skilled professional and technical personnel to operate in the modern production process for the precision of the fixtures intensity and the standard requirements of high and low stiffness stability and reliability of the use of fixture the low for the product and the product quality has impact So first to understand what is a fixture it is used to do what after I see these should start to prepare the corresponding fixture design after in the design of special fixture on inspection location locate and correct after specific while pledged to processing precision finally calculate the clamping force and the clamping position and the size of the points In the design drilling is an important and troublesome thing only skilled technicians can accurate hole drilling system As a result a large number of production or require parts must be interchangeable the most effective drilling methods is to make the recruitment mode namely the drilling special fixture Nowadays mechanical manufacturing has from the original manufacturing the success of mass production transformation by today building modular fixture library by using Excel table driven technology Based on this The virtual assembly of moduIar fixture was made for the typical process of one typicaI components many varieties small batch more varieties especially in the machining got very good application instead of special fixture in the batch production rate was about 35 or even as high as 55 so the traditional jig also is no longer applicable in modern manufacturing any art artifacts produced by a kind of the processing equipment man so than invented the modular fixture based on the this a new process ting technology equipment so that what modular fixture design is a modern manufacturing fixture easy to tear open out fit in reason response to tools about above all the design of modular fixture is the best choice for modern fixture design In modern manufacturing industry meanwhile has very many style and types of jig and they all have their own independent field and scope of application so now is for the design of fixture most often with a long and rich work experience in personnel as design personnel to participate in the design so the design of the different people different design teams because of the different working with experience and experience design the fixture will be different fixture design the method will be more flexible so before the research in traditional fixture design of some problems and different difficult to do the manufacturing technology and staff quality and knowledge level of ascension to solve even scrapped one thousand happen also can remedy completely moreover can also remedy completely moreover can also solve the small and medium enterprise because of the lack of process equipment design and manufacture ability Key word grip design fixed position clamp force built up jig 目 錄 引言 1 第一章銑床半軸夾具的目的 意義和要求 2 1 1 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)目的 2 1 2 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)意義 2 1 3 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)要求 3 1 4 銑床夾具的應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r 4 第二章銑床半軸夾具的定位 6 2 1 描述銑床半軸夾具的定位 6 2 2 銑床半軸夾具的定位誤差分析 9 第三章夾緊力的計(jì)算 11 3 1 夾緊方式及夾緊裝置的作用 11 3 2 確定夾緊力時(shí)應(yīng)考慮的計(jì)算系數(shù) 13 3 3 夾緊力的數(shù)值計(jì)算 15 3 4 夾緊點(diǎn)的位置與數(shù)目 17 第四章銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)圖 18 4 1 銑床半軸夾具的裝配圖及其簡單說明 18 4 2 銑床半軸夾具 V 型零件圖及說明 19 4 3 銑床半軸夾具圖及說明 22 第五章結(jié)論 23 參考文獻(xiàn) 24 致謝 25 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 引言 1 引言 在工件的機(jī)械制造流程之中 工件較刀具或者是機(jī)床有著明確的位置 這是保 證工件可以有好的加工精度 而夾具就是完成這一加工過程所需要的工藝設(shè)備 讓 工件相較于機(jī)床或者有一個(gè)確切的位置 讓工件在生產(chǎn)過程中保持原來裝卡的位置 未發(fā)生任何變化 機(jī)床夾具現(xiàn)在已經(jīng)是現(xiàn)代制造工藝過程中必有的公益裝備了 大批次工件的生 產(chǎn) 工件的精度是我們首先要考慮的問題 其次還要考慮到實(shí)用性和生產(chǎn)工件的效 率問題 這就需要為某一種零件或是一道工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)其專用的夾具 這樣的話只 要將工件放入夾具中不用劃線就可確定工件和刀具 機(jī)床三者彼此之間的位置 專門的夾具的產(chǎn)生是依賴某一工件或者是一道工序要求專門為其生產(chǎn)和制造出 來的 優(yōu)點(diǎn)是針對性強(qiáng) 但缺點(diǎn)是不具有通用性 在大批次生產(chǎn)中 能使用上專用 夾具的情況會(huì)有很多 可獲得比較理想的生產(chǎn)效率和加工的精度 而銑床的夾具又 是比較常見而且常用的夾具 在花鍵的加工 平面的加工 還有鍵槽 缺口 成形 面等都可以用到銑床夾具 銑削加工用的時(shí)間比較少 單個(gè)的工件加工的輔助用的 時(shí)間會(huì)有些長 降低輔助的時(shí)間是銑床夾具應(yīng)考慮到的問題 這是方便在大批次零 件的生產(chǎn)上采用多工件加工工序提升工作的效率 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 銑床半軸夾具設(shè)計(jì)的目的 意義和要 求 2 第一章銑床半軸夾具設(shè)計(jì)的目的 意義和要求 1 1 銑床半軸夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目的 夾具作為一種常用的加工工藝裝備 在制造的流程中 應(yīng)用到了大量的夾具 在這其中機(jī)床夾具就是其中比較典型的一種 將其裝在機(jī)床上之后讓工件與刀具和 機(jī)床保持著正確的位置 能承受對它力的作用 例如虎口鉗 分度頭等 都是屬于 機(jī)床夾具的 在機(jī)械加工中 機(jī)床夾具的主要作用有以下六個(gè)方面 1 確保加工的精度 用專用夾具進(jìn)行安裝 優(yōu)勢在于能夠精準(zhǔn)快速的定位 可以保證加工的精度既穩(wěn)定有可靠 2 提升勞動(dòng)的生產(chǎn)效率 減少劃線消耗的時(shí)間 提升加工工件的剛度 進(jìn)一 步提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率 3 改良工作條件 采用夾具裝卡工件的話既方便又省時(shí)還比較安全 可靠性 比較高 采用液壓氣壓夾緊裝置降低疲勞強(qiáng)度 保證工人的人身安全 4 控制生產(chǎn)的成本 批量生產(chǎn)的工件用夾具的話會(huì)提升生產(chǎn)的效率 相對而 言降低了生產(chǎn)成本 生產(chǎn)的批次越大 生產(chǎn)的成本愈來愈低 5 保證工藝紀(jì)律 6 獲得良好經(jīng)濟(jì)效率 但是 處在不同的生產(chǎn)環(huán)境中 著重區(qū)分不同的側(cè)重點(diǎn) 在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)之前 應(yīng)該想到加工的技術(shù)需求 產(chǎn)品的生產(chǎn)成本 工人是否可以熟練地進(jìn)行操作等方面 的問題 達(dá)到預(yù)期希望 1 2 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)意義 夾具設(shè)計(jì)作為整個(gè)生產(chǎn)過程的第一道工序 準(zhǔn)備的周期長 有很重要的位置 夾具設(shè)計(jì)的成功還是失敗對產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的關(guān)系 準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)所耗費(fèi)的周期是 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 銑床半軸夾具設(shè)計(jì)的目的 意義和要 求 3 整個(gè)生產(chǎn)過程當(dāng)中最長的 是實(shí)際決定著整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的關(guān)鍵 通過我個(gè)人的 實(shí)習(xí)經(jīng)歷我了解到 1 夾具設(shè)計(jì)中盡量釆用標(biāo)準(zhǔn)件和常用件 工作人員在準(zhǔn)備夾具設(shè)計(jì)時(shí) 通常選擇標(biāo)準(zhǔn)通用件進(jìn)開始設(shè)計(jì) 如不這樣做的 話若每次工作人員重新對這些零件進(jìn)行造型 務(wù)必會(huì)浪費(fèi)大量的精力 時(shí)間 資金 勞動(dòng)強(qiáng)度極大 2 夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)高度依賴經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)問題 工作人員在思考夾具具體的設(shè)計(jì)方案時(shí) 會(huì)依靠自己工作中所積累的經(jīng)驗(yàn)把新 工件的結(jié)構(gòu) 特征和目前市面上有的工件進(jìn)行比較 在原先就有的一些用途的基礎(chǔ) 上在進(jìn)行研發(fā)新的作用還有用處 對夾具設(shè)計(jì)現(xiàn)在有的經(jīng)驗(yàn) 將標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)運(yùn)用到設(shè)計(jì)當(dāng)中去會(huì)使工裝設(shè)計(jì)的 周期進(jìn)一步的縮短 設(shè)計(jì)周期的縮短會(huì)提升夾具設(shè)計(jì)的質(zhì)量 用數(shù)據(jù)庫的管理 用 標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù) 將標(biāo)準(zhǔn)件 通用件和過往設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行夾具設(shè)計(jì) 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 減少了勞動(dòng)時(shí)間 1 3 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)要求 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 夾具的主要組成部分包括 夾具體 夾緊裝置 定位元件 機(jī)床夾具的組成和各組成部分之間的關(guān)系如圖所示 由上所述 夾具的設(shè)計(jì)著重考慮勞動(dòng)生產(chǎn)力對其進(jìn)行的干擾 夾具的結(jié)構(gòu)便于操 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 銑床半軸夾具設(shè)計(jì)的目的 意義和要 求 4 作 結(jié)構(gòu)簡單 降低成本 這樣夾具會(huì)有高的性價(jià)比 1 4 銑床半軸夾具的應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r 夾具出現(xiàn)在 18 世紀(jì)左右 由于技術(shù)的發(fā)展和提升 夾具的作用已經(jīng)從最初的用 做一種輔助的工具發(fā)展到了現(xiàn)在是工藝裝備門類齊全的一種工藝裝備 1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 就目前為止在我學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)期間我所了解并且接觸到的機(jī)床的夾具工件產(chǎn)品里 小批量 多層次的生產(chǎn)模式已經(jīng)占據(jù)現(xiàn)代工種品類的 70 以上了 為了搶奪市場 現(xiàn)代產(chǎn)品的更新速度愈來愈快 快到我這個(gè)產(chǎn)品還沒有完全弄明白時(shí) 新的夾具工 件品種就已經(jīng)問市 而現(xiàn)在所設(shè)計(jì)的專用夾具每隔幾年就會(huì)更新一次左右 但是這 些專用夾具中損耗率比傳統(tǒng)的夾具降低了 20 30 左右 在最近幾年隨著成組技術(shù) 的成熟 柔性制造 多到工序一體機(jī)式加工 對于夾具又有了更高的要求 a 準(zhǔn)確快速裝配產(chǎn)品 降低成本 縮小生產(chǎn)周期 b 能裝夾一組具有相似性特征的工件 c 能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具 d 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具 e 建立液壓站作為動(dòng)力源的夾緊裝置 提升生產(chǎn)效率 f 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度 2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 技術(shù)的提升帶來了更多的市場需求 產(chǎn)品的更新速度變得飛快 周期愈來愈短 產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提升 生產(chǎn)成本愈發(fā)的降低 這些問題已經(jīng)凸顯出來 現(xiàn)代機(jī)床夾 具如何來適應(yīng)變化多端的市場需要 這是我們機(jī)械人都應(yīng)該想想的問題 夾具發(fā)展 的特點(diǎn)來看 機(jī)床夾具主要方面有 功能柔性化 今后的主要生產(chǎn)方式依然為多品種 小批次生產(chǎn)的方式 同時(shí)機(jī) 床夾具在特定的范圍之內(nèi)適用于不同工種和生產(chǎn)產(chǎn)品的方式 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 銑床半軸夾具設(shè)計(jì)的目的 意義和要 求 5 傳動(dòng)高效化 自動(dòng)化 為了降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 減少裝卡的時(shí)間 從而快速 提升勞動(dòng)效率 目前制造業(yè)開始采用機(jī)械自動(dòng)化高效率的傳動(dòng)機(jī)制部件 制造的精密化 技術(shù)的提升帶來的對產(chǎn)品更高的質(zhì)量要求 產(chǎn)品的質(zhì)量的提升 與之匹配的夾具的精度要求也越來越高比如定心夾具的定心精度現(xiàn)在可以高達(dá)亞微 米級(jí) 結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化 模塊化 夾具的柔性化和專業(yè)化的生產(chǎn)是建立在夾具標(biāo)準(zhǔn)化的基 礎(chǔ)上的 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 銑床半軸夾具的定位選擇 6 第二章定位的選擇 2 1 銑床半軸夾具設(shè)計(jì)的定位 2 1 1 概述 利用夾具來加工工件有著許多加工標(biāo)準(zhǔn) 主要是滿足工件的加工表面位置的精 度和尺寸大小的要求 所以必須保證在加工過程當(dāng)中工件相對于機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有 著明確的位置關(guān)系 1 基準(zhǔn) 基準(zhǔn)是零件上用以確定其他點(diǎn) 線 面位置所依據(jù)的那些點(diǎn) 線 面 根據(jù)作用不同 可將基準(zhǔn)做如下分類 裝 配 基 準(zhǔn)工 序 基 準(zhǔn)測 量 基 準(zhǔn)定 位 基 準(zhǔn)工 藝 基 準(zhǔn)設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn)基 準(zhǔn) 2 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件圖上用來確定其他點(diǎn) 線 面位置的基準(zhǔn) 稱為設(shè)計(jì)基 準(zhǔn) 3 定位基準(zhǔn) 加工時(shí)工件定位所使用的基準(zhǔn) 稱為定位基準(zhǔn) 4 定位與夾緊 夾緊和定位是工件裝夾是有聯(lián)系的兩道工序 在元件利用 定位元件定好位置之后 使其在重力 切削力 軸向力等外力的作用之下保持自己 的位置 加緊機(jī)構(gòu)能夠?qū)⒍ㄎ缓蛫A緊同時(shí)完成 比如三爪式自定心卡盤 2 1 2 限制工件自由度與加工要求的關(guān)系 1 自由度的概念 從剛體的運(yùn)動(dòng)學(xué)中知道 一個(gè)自由的物體在三維空間中共有 6 個(gè)自由度 物體 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 銑床半軸夾具的定位選擇 7 在三維空間中有任意的位置 移動(dòng)自由度就是剛體在 Ox Oy Oz 三個(gè)坐標(biāo)軸上移動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)自由度就是從 Ox Oy Oz 三個(gè)坐標(biāo)軸上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng) 表示如圖所示 圖 2 1 2 自由度 2 六點(diǎn)定位原則 任何物體在三維空間中都會(huì)有它們的位置 要想準(zhǔn)確定位的話 要限制它軸向 的移動(dòng)和周向的轉(zhuǎn)動(dòng) 分析工件的定位 一個(gè)支撐點(diǎn)限制一個(gè)自由度 工件的 6 個(gè) 自由度就要有 6 個(gè)符合的支撐點(diǎn)來限制它 讓工件進(jìn)行完全定位 這就是六點(diǎn)定位 原則 1 完全定位 完全定位是指不重復(fù)地限制了工件的六個(gè)自由度的定位 2 不完全定位 根據(jù)工件的加工要求 有時(shí)并不需要限制工件的全部自由度 這樣的定位方式稱為不完全定位 3 欠定位 出現(xiàn)欠定位的現(xiàn)象就是原本應(yīng)該限制住的自由度 但在實(shí)際中并 沒有限制 就是欠定位 在零件的生產(chǎn)中出現(xiàn)欠定位后會(huì)使零件的精度無法進(jìn)行保 證 不能夠生產(chǎn)出來合格的產(chǎn)品 4 過定位 夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn) 象 稱為過定位 2 1 3 確定定位方式與定位元件 工件的外圓柱面的定位有兩種形式支撐定位與定心定位 夾具設(shè)計(jì)中常用于外 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 銑床半軸夾具的定位選擇 8 表面定位的定位元件有這么幾種支撐板 v 型塊和定位套 定位套是外圓表面定心 定位 支撐板是外園表面支撐定位 工件的套筒類的元件 油槽和加工鍵槽 對對稱性的要求極高 采用外圓柱面 定位 由此選用 v 型塊定位 其中 v 型塊與工作面的夾角一般為 60 90 120 用的最多的就是 90 此加工工序有兩道工序 如圖可知 圖 2 1 3 定位方案 工位 1 鍵槽加工 6H11 工件的外圓和端面用 v 型塊進(jìn)行制動(dòng)定位和銷定位 限制工件的五個(gè)自由度 Ox Oy Oz Oxy Oyz 工位 2 鍵槽加工 6H11 加工完畢油槽加工 R1mm 工件的外圓和端面用 v 型塊進(jìn) 行制動(dòng)定位和銷定位 限制工件的五個(gè)自由度 在間鍵槽處進(jìn)行銷定位 限制工件 的 3 個(gè)自由度即 Ox Oy Oz 這樣工件就被限制了 8 個(gè)自由度 這是過定位 工件 加工過程中定位元件的尺寸 形狀和位置 都符合要求 過定位對此影響不算太大 這是過定位所允許的 鍵槽用銷定位來滿足兩槽間的位置要求即可 2 2 定位誤差分析 所謂的六點(diǎn)定位原則就是處理工件在三維空間中如何定位的問題 工件在夾具 體中是如何確定正確的位置的 但一批工件分別在夾具體中定位時(shí) 各工件要求的 位置并不完全相同 這就出現(xiàn)了準(zhǔn)與不準(zhǔn)的問題 在加工過后加工尺寸都不一樣 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 銑床半軸夾具的定位選擇 9 會(huì)造成一些誤差上的問題 工件在生產(chǎn)加工過程當(dāng)中 誤差產(chǎn)生的原因有很多 定位誤差是誤差當(dāng)中的一 部分 限定定位的誤差不得超過加工誤差的 1 4 1 3 即 D 1 4 1 3 T 式中 D 是定位誤差 單位為 mm T 是工件的加工誤差 單位為 mm 2 2 1 定位誤差的計(jì)算 如圖所示為 v 形架的誤差值所繪制而成的表格 V 形架定位誤差值 定位誤差 D V 型 架角度 D2 d 2sin d 2 D3 d 2 1 sin a 2 1 60 1 302 1 000 0 500 90 1 230 0 701 0 205 120 1 707 0 532 0 066 選擇標(biāo)準(zhǔn)的 v 型塊定位 90 的 v 型塊 再不計(jì)制造誤差采用外圓表面定位 定 位基準(zhǔn)面的制造誤差會(huì)使工件的定位中心進(jìn)行偏移 造成基準(zhǔn)位移誤差 但其方向不 改變 由于工件受公差直徑 d 的影響 工件的中心沿 Z 方向從 O1 向 O2 轉(zhuǎn)移 其位移 量為 O1O2 d 2sin a 3 F d 2sin a 3 式中 d 工件定位的直徑公差 mm a 2V 形塊的半角 V 形塊對中性好 即其沿 X 方向的位移誤差為零 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 銑床半軸夾具的定位選擇 10 工件在依次定位之后 基準(zhǔn)的不重合會(huì)讓各工件位置的發(fā)生一點(diǎn)變化 導(dǎo)致基 準(zhǔn)不重合是限位基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)的不重合 產(chǎn)生基準(zhǔn)位移的誤差 定位的基準(zhǔn)與工 序的基準(zhǔn)不重合 造成誤差基準(zhǔn)不重合 對于定位元件而言 它的基準(zhǔn)定位在外圓的輪廓 要想準(zhǔn)確定位選擇定位元件 是長的 V 型塊 需用 2 個(gè) V 型塊進(jìn)行軸向和周向的全方位的定位 其中的一個(gè)長的 V 型塊主要限制的是 Z 軸的旋轉(zhuǎn)和位移 y 軸的位移還有旋轉(zhuǎn) 限制了這 4 個(gè)自由度 之后 保證了工件尺寸的加工的精度的大小 而另一塊就是要選擇滑塊 V 型塊 就 是為了防止過定位用的 能造成誤差的原因據(jù)我個(gè)人分析過后得出大致在兩個(gè)方面上 其中一方面是其 定位的基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)的不重合造成的 另外就是定位基準(zhǔn)與限制基準(zhǔn)的不重合 所造成的 根據(jù)零件圖可知 T 0 125mm T d 0 22mm a 90 Dw 的公差為 T 2 1 sina 2 2 0 039 孔的形狀公差為 0 107 根據(jù)公式可知 其結(jié)果符合要求 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 夾緊力的計(jì)算說明 11 第三章 夾緊力的計(jì)算說明 3 1 夾緊方式及夾緊裝置的作用 工件的定位之后將工件固定 并且在工藝流程當(dāng)中保證原先夾緊定位保持不變 的裝置為夾緊裝置 夾緊裝置的組成由以下三部分組成 1 動(dòng)力源裝置 是夾緊力的產(chǎn)生裝置 據(jù)我的了解 動(dòng)力源裝置分為手動(dòng) 機(jī)動(dòng)兩種夾緊方式 手動(dòng)夾緊需要人工進(jìn)行操作 但是用人工夾緊用時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi) 力 為了改變這樣的現(xiàn)狀 機(jī)動(dòng)夾緊是目前在大批量生產(chǎn)中采用的方式 提升工作 效率 降低勞動(dòng)的強(qiáng)度 機(jī)動(dòng)夾緊的力源大致主要有氣液聯(lián)動(dòng) 電磁 真空氣動(dòng) 液壓 等動(dòng)力夾緊裝置 2 傳力機(jī)構(gòu) 是夾緊元件和動(dòng)力源傳遞動(dòng)力用的一種機(jī)構(gòu) 在改變作用力的 方向上改變作用力的大小 同時(shí) 還有一定的自鎖能力 防止夾緊力因?yàn)橐馔庀?后 依然可以將夾緊系統(tǒng)處于一種穩(wěn)定可靠的夾緊狀態(tài) 在手動(dòng)夾緊時(shí)用到這種情 況較多 3 夾緊元件 直接與工件接觸并且起到夾緊作用的執(zhí)行元件 設(shè)計(jì)夾緊裝置遵循以下幾項(xiàng)原則 1 工件不動(dòng)原則 在夾緊過程當(dāng)中 工件定好位 占據(jù)好位置之后就不會(huì)進(jìn) 行移動(dòng) 2 工件不變形原則 夾緊力在允許的范圍之內(nèi) 在保證夾緊的同時(shí)還要有穩(wěn) 定可靠的狀態(tài) 在夾緊的狀態(tài)下保持工件在工作時(shí)不發(fā)生任何形式的變形 3 工件不振動(dòng)原則 剛性較差的工件并不適合用氣缸直接壓緊 加強(qiáng)夾緊元 件的剛度和支撐件的強(qiáng)度 讓夾緊的部位貼近工件的加工表面 避免工件和夾緊系 統(tǒng)的振動(dòng) 4 安全可靠原則 夾緊傳力機(jī)構(gòu)還要有夾緊的距離 還要有手動(dòng)自鎖夾緊裝 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 夾緊力的計(jì)算說明 12 置 來確保的夾緊可靠性 5 經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾緊裝置的結(jié)構(gòu)簡單為了方便制造 維修 操作簡便 省 時(shí)省力 可靠性穩(wěn)定 夾緊機(jī)構(gòu)是在夾緊工件選定夾緊點(diǎn)的完整的結(jié)構(gòu) 工件與擋壓板貼近接觸 施 力的機(jī)構(gòu)是夾緊力的主要部分 夾緊機(jī)構(gòu)說明如下 a 可以浮動(dòng) 工件上各夾緊點(diǎn)會(huì)有誤差的存在 為了可靠地夾緊工件 需要一 個(gè)擋板靠近已經(jīng)夾緊的工件 用球面墊圈 球面支承及間隙聯(lián)接銷不實(shí)現(xiàn)可以使擋 板及支承件等產(chǎn)生浮動(dòng) b 可以聯(lián)動(dòng) 在設(shè)計(jì)中廣泛采用各種聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的目的在于實(shí)現(xiàn)多個(gè)方向上的夾 緊力同時(shí)作用 并使操作簡便 c 可以增力 減小動(dòng)力源的作用會(huì)在夾緊機(jī)構(gòu)中采用增力機(jī)構(gòu) 螺旋 杠桿 斜面 鉸鏈及其組合是最常用的增力機(jī)構(gòu) d 可以自鎖 自鎖就是去掉動(dòng)力源后 仍能保持夾緊狀態(tài) 就是夾緊機(jī)構(gòu)的自 鎖 夾緊機(jī)構(gòu)十分重要并且必要的特性就是其自鎖能力 螺旋 斜面及偏心機(jī)構(gòu)是 比較常見的自鎖機(jī)構(gòu) 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 夾緊力的計(jì)算說明 13 3 2 確定夾緊力時(shí)應(yīng)考慮的計(jì)算系數(shù) 3 2 1 計(jì)算夾緊力的計(jì)算系數(shù) a 摩擦系數(shù) f 很多情形下不是夾具定位支撐夾緊機(jī)構(gòu)本身直接承受工件夾緊力的作用 而在 工件的工作的狀態(tài)之下 工件的支撐夾緊機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的摩擦力為了防止工件發(fā)生平 移或者是轉(zhuǎn)動(dòng) 而摩擦系數(shù)的大小的確立主要依靠工件 指壓板 支撐架間的接觸形式 F 是工件和支承件之間的摩擦系數(shù) f 是工件和壓板之間的摩擦系數(shù) 查表得 F 0 2 f 0 5 b 安全系數(shù) 加工過程當(dāng)中 由于工藝流程的不同 工件的預(yù)料和工件加工余量的不同 還 得考慮刀具鈍化的因素 因而要想確定夾緊力的大小是很困難的 為了夾緊的可靠 實(shí)際要的的夾緊力要計(jì)算所得結(jié)果和安全系數(shù)相乘 K K1 K2 K3 K4 式中 K1 基本安全系數(shù) K2 加工狀態(tài)系數(shù) K3 刀具鈍化系數(shù) K4 切削特點(diǎn)系數(shù) K1 1 3 K2 1 1 K3 1 1 K4 1 1 所以 K K1 K2 K3 K4 1 7 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 夾緊力的計(jì)算說明 14 3 2 2 夾緊力的確定 夾緊力的三要素 1 夾緊力的大小 夾緊力的大小 可以用來確定工件是否已經(jīng)夾緊 已經(jīng)處在穩(wěn)定可靠的狀態(tài)下 一般來說 夾緊力的大小是作用在工件上的 和工件受到的其他的一些作用力保持 一個(gè)平衡的狀態(tài) 還有夾緊力的大小還和傳力機(jī)構(gòu)的傳遞效率成正比的關(guān)系 還有 工藝的整個(gè)系統(tǒng)有關(guān)系 計(jì)算夾緊力的大小時(shí) 夾緊力的計(jì)算是很復(fù)雜的 不簡單 為了簡化計(jì)算夾緊 力的大小 一般我們都會(huì)將工件及其夾具作為一個(gè)整體來看待的 根據(jù)工件所受到 的夾緊力還有切削力的作用情況 根據(jù)平衡力的計(jì)算公式得出理論上的夾緊力的大 小 再將結(jié)果和安全系數(shù)相乘得出實(shí)際上的夾緊力的大小 即 Fwk WFk 式中 Fwk 實(shí)際所需夾緊力 單位為 N Fw 在特定條件下 計(jì)算出理論上的夾緊力 單位為 N K 表示安全系數(shù) 初次計(jì)算后 粗加工取 K 2 0 3 0 精加工取 K 1 0 1 5 2 緊力的方向 夾緊力的方向和工件的基本配置 工件的外力作用方向的選擇保持一致 選擇時(shí)必須遵守以下準(zhǔn)則 a 夾緊力的方向?qū)Χㄎ坏钠胶庥兄苤匾淖饔?定位的基準(zhǔn)面與主夾緊力的 方向保持一致 b 夾緊力方向可以減小夾緊力又可以減小工件的變形 降低疲勞強(qiáng)度 c 剛性較好的位置是夾緊力所在的方向 但是在工件的表面的剛度大小并不相 同 這就造成了不同的受力表面與其接觸面的面積的大小而各不相同 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 夾緊力的計(jì)算說明 15 3 夾緊力作用點(diǎn) 夾緊件與工件接觸面是其作用點(diǎn)的接觸面 作用點(diǎn)的選擇是在夾緊方向在確定 之后從而確定夾緊數(shù)目和位置 最佳的夾緊狀態(tài)是夾緊力首要索要考慮的因素 而 選擇適當(dāng)夾緊力作用點(diǎn)有以下準(zhǔn)則 a 夾緊作用力需定位元件能承受力的作用 應(yīng)量讓支撐點(diǎn)和夾緊力相吻合 讓 夾緊力作用在支承上 b 夾緊力的作用點(diǎn)在工件剛性好的地方 有的零件剛度比較差的夾緊力作用點(diǎn) 由中心一個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成雙邊兩點(diǎn)夾緊 這樣的話變形減小幅度會(huì)很大 同時(shí)夾緊更為 可靠 c 夾緊力的作用點(diǎn)貼近工件的加工表面 這樣做的主要目的是為了防止工件在 工作狀態(tài)下發(fā)生振動(dòng) 甚至是發(fā)生變形現(xiàn)象 為了防止這樣的事情發(fā)生 提升工件 的可靠性和穩(wěn)定性 綜上所訴 夾緊力的三要素的確立 必須去考慮工件結(jié)構(gòu)上的特征 加工工藝 的方法 定位元件的定位方式和如何去分配布置定位元件的結(jié)構(gòu) 最終就可確立出 具體設(shè)計(jì)符合猜想的夾緊裝置 3 3 夾緊力的數(shù)值計(jì)算 選擇夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)注意 a 夾緊力應(yīng)朝向主要限位面 b 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位組件支承范圍內(nèi) c 加緊力的作用點(diǎn)在工件剛性較好的部位 d 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)靠近工件的加工表面 夾緊力大小主要取決于切削力和重力的大小和方向 夾緊力的作用點(diǎn)和方向的判定與工件的定位基準(zhǔn)的選擇有著密不可分的聯(lián)系 著兩個(gè)參數(shù)的數(shù)值已經(jīng)在機(jī)床工藝方案上確定下來 所以接下來得考慮夾緊力的大 小問題了 1 刀具 采用高速鋼立銑刀 60mm 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 夾緊力的計(jì)算說明 16 機(jī)床 X61 立式銑床 銑的功率 5 5kw 查表得其中 60Cr 材料的硬度在這里我們?nèi)?1800HB 修正的系數(shù)為 1 為走刀量 B 為銑削寬度 B 35 Z 為銑刀齒數(shù) Z 6 D 為銑刀直徑 D 75 代入上式 可得 p 1025 2N 在計(jì)算這切削力時(shí) 得把修正的系數(shù)考慮進(jìn)去 夾緊力的計(jì)算 用壓板和 V 型塊夾緊工件 切削力的計(jì)算工式為 W 2MK DF sina 2 1 sina 我們選用的標(biāo)準(zhǔn) V 型塊 a 90 其中的 f 為支撐面的摩擦系數(shù) 因?yàn)橹蚊鏋槠矫?f 取值范圍為 0 15 到 0 25 之 間 而我們?nèi)?2 0 K 為安全系數(shù) 粗加工時(shí) K 2 0 3 0 在這里取 2 0 D 為工件直徑 D 35 M 為切削扭矩 M PL L D 2 sina 10 55mm M PL 13256N mm W 2MK DF sina 2 1 sina 130 5N W 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 p 夾緊力滿足要求 經(jīng)校核 滿足強(qiáng)度要求 夾具安全可靠 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 夾緊力的計(jì)算說明 17 3 4 夾緊點(diǎn)的數(shù)目及位置 3 4 1 夾緊點(diǎn)的數(shù)目 夾緊力作用點(diǎn)數(shù)目的確定所要要求的是 那些強(qiáng)度較差的工件 夾緊點(diǎn)的數(shù)目 會(huì)增多 夾緊數(shù)目一旦增多就要避免夾緊力的集中作用 要想辦法分散這些夾緊力 讓它們作用到工件的不同部位 這樣做會(huì)讓工件夾緊變形的程度降低很大 但是夾 緊點(diǎn)越多 夾緊機(jī)構(gòu)就越復(fù)雜 從而夾緊的可靠性就會(huì)不穩(wěn)定 這時(shí)應(yīng)該用多點(diǎn)夾 緊的方式 用應(yīng)力公式將夾緊點(diǎn)的具體數(shù)目 3 4 2 夾緊點(diǎn)的位置 工件的定位穩(wěn)定是由夾緊力的作用點(diǎn)的位置保證的 這樣做是為了防止工件在 夾緊過程中發(fā)生位移或偏轉(zhuǎn) 夾具的支撐定位的位置應(yīng)該在夾緊力的作用點(diǎn)處 工 件的結(jié)構(gòu)還有工件的形狀也比較簡單 這樣的話 工件在不同的部位上和不同的方 向上得剛度和強(qiáng)度都不會(huì)太相同 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)圖及簡單說明 18 第四章 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)圖 4 1 銑床半軸夾具裝配圖如下 按照國際標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求將總裝配圖按 1 1 的比例進(jìn)行繪制 這樣的圖樣有著 較好的直觀性 將必要的尺寸 配合和公差在總裝配圖中標(biāo)注出來進(jìn)一步直觀整個(gè) 裝配圖 而在這其中 在主視圖中用兩個(gè)夾具將軸的兩端進(jìn)行夾緊和定位 v 型塊被裝 卡在半軸之中 而這些都是為了讓半軸在軸向上進(jìn)行軸向的固定 用銷釘在軸端的 一側(cè)進(jìn)行定位 而另一側(cè)的銷釘裝卡在底座之中去 而這樣做的主要目的在于為了 使軸的周向進(jìn)行定位 這樣軸的軸向和周向就全部被固定 將軸進(jìn)行了完全定位 符合設(shè)計(jì)的要求 俯視圖是用于裝卡軸 并使軸在軸向和周向在底盤上進(jìn)行全方位的定位 有了 俯視圖清晰地顯示出軸的裝卡情況 而左視圖的目的是為了更加直觀地觀察整個(gè)夾 具體的夾具 觀測是更為的簡單方便 將外輪廓的尺寸在裝配圖中標(biāo)注出來 讓大家能夠知道整個(gè)裝配圖的銑床夾具 大小 尺寸的大小 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)圖及簡單說明 19 4 2 繪制 V 型零件塊附圖如下 對于總裝配圖中的非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 視圖應(yīng)盡量與其在裝配圖中的位置保持一致 作為 v 型塊的尺寸零件圖在主裝配圖中的作用是為了讓軸進(jìn)行軸向上的定位裝置 其主要的參數(shù)圖上所顯示的那樣 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)圖及簡單說明 20 銑床半軸夾具零件圖如下圖所示 半軸夾具零件圖的繪制是為了更好地 清晰地和主裝配圖進(jìn)行配套觀察及半軸 的在主裝配圖上的軸的相關(guān)詳細(xì)參數(shù) 在零件圖中將詳細(xì)的重要參數(shù)進(jìn)行一一標(biāo)注 以便于了解主裝配圖的設(shè)計(jì)參數(shù)的多少 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)圖及簡單說明 21 夾具零件圖如下圖所示 夾具精度分析如下 1 確保尺寸精度來加工鍵槽 必須控制夾具與銑床工作臺(tái)在垂直方向的安裝 誤差和 V 形塊與夾具體底座安裝誤差 還要注意垂直方向上的位移誤差 由此可知 引起安裝誤差的原因是底座上接觸平面與 V 形塊安裝平面的平面誤差 夾具體底座 平面和機(jī)床工作臺(tái)面的位置誤差 2 用于定位的導(dǎo)向鍵的平面中心和工件的平面軸向線保持平行 夾具體在銑 床的工作臺(tái)上將導(dǎo)向鍵的軸線平面度誤差和中心線誤差降到最低 定位導(dǎo)向鍵與夾 具體公差配合為 15H6 h8 兩鍵距離為 325mm 兩鍵槽公差 D1 D2 0 019 兩鍵公差 d1 d2 0 038 鍵與鍵槽配合最小間隙 X1min X2min 0 根據(jù)公式 Tan d1 d2 X1min D1 D2 X2min L 0 038 0 038 0 019 0 019 325 0 035 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 銑床半軸夾具的設(shè)計(jì)圖及簡單說明 22 通過裝配圖可知 定位鍵的平面中心與工件的平面軸心的平面度誤差和對稱誤 差分別是 0 02 100 與 0 01 100 所以精度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求 3 鍵槽寬度的精度分析 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)切削刀具的選取 選用 R5 成形刀具 并 且要一次成形 鍵槽寬為 h8 但是油槽不要求 尺寸公差是 0 09mm 刀具公差為 0 022mm 刀具的公差比尺寸公差小 所以也達(dá)到精度要求 綜上分析此夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足圖紙精度要求 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 結(jié)論 23 第五章結(jié)論 經(jīng)過數(shù)月的緊張忙碌過后后 畢業(yè)設(shè)計(jì)也最終落下了大幕 真的是感慨萬千啊 在這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)給我的感覺并不同于大學(xué)期間之前的任何一次課程設(shè)計(jì)或者 實(shí)習(xí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)考驗(yàn)的不僅僅是學(xué)生對于在學(xué)校期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能 力 還檢驗(yàn)了我們的實(shí)際動(dòng)手操作水平 這就要我們必須對大學(xué)期間的所學(xué)的相關(guān) 知識(shí)進(jìn)行梳理 否則的話設(shè)計(jì)根本就無從談起 同樣在溫習(xí)自己所學(xué)的知識(shí)之外 還學(xué)到了很多我之前不曾掌握的新的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn) 在回顧與反思這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè) 計(jì)的過程 我總結(jié)幾條如下 一 對專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一定要熟悉 銑床半軸夾具設(shè)計(jì)中既存在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 但更多的 是遵循國標(biāo) 在公差配合 公差準(zhǔn)則與標(biāo)準(zhǔn)方面 對于標(biāo)準(zhǔn)的不熟悉的話會(huì)白白浪 費(fèi)許多的精力與時(shí)間 甚至有時(shí)犯的一些錯(cuò)誤導(dǎo)致之前的努力都白費(fèi)了 二 進(jìn)一步熟練電腦軟件繪圖技術(shù) 軟件水平的提高很大程度上在于個(gè)人對軟 件的使用頻率 三 畢業(yè)設(shè)計(jì)這一寶貴機(jī)會(huì)敦促我們重新拾起課本溫習(xí)知識(shí)內(nèi)容 四 能力比知識(shí)還要重要 畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成不僅僅是對本身所掌握知識(shí)的測試 更是對能力的一種考核 對于設(shè)計(jì)的方案的選定 資料的收集與整理等問題 都是 課本中所學(xué)習(xí)不到的 相信畢業(yè)之后 在工作崗位上對專業(yè)設(shè)計(jì)更多的參與 這些 問題的處理都會(huì)進(jìn)一步內(nèi)化為自己的所掌握的能力 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中 我學(xué)到以及感受到以下的技能的重要性 1 實(shí)物或圖面量測的專業(yè)技能 2 工程圖的專業(yè)識(shí)圖與標(biāo)注能力 3 結(jié)構(gòu)分析技能 4 機(jī)構(gòu)分析技能 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 24 參考文獻(xiàn) 1 陳榕林主編 機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊 北京 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 1995 75 98 2 李凱嶺主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 北京 清華大學(xué)出版社 2010 180 380 3 陳立德主編 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京 高等教育出版社 2002 30 168 4 戴陸武主編 機(jī)械夾具設(shè)計(jì) 西安 西北工業(yè)大學(xué)出版社 1990 45 190 5 孫玲玲 組合夾具管理及輔助設(shè)計(jì)的研究與系統(tǒng)開發(fā) D 大連交通大 學(xué) 2004 11 6 陳磊主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京 北京理工大學(xué)出版社 2010 47 79 7 融亦鳴 朱耀祥 羅振璧 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 01 8 朱耀祥 組合夾具一組裝 應(yīng)用 理論 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1987 7 9 龔定安等 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) M 西安 西安交通大學(xué)出版社 1992 1 10 張進(jìn)生 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 2 11 張志明等 成組夾具設(shè)計(jì)與應(yīng)用 M 北京 國防工業(yè)出版社 1991 10 12 融亦鳴等編著 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 2 13 王伯平主編 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2008 7 150 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 25 致謝 想要說的話還有好多 不知不覺當(dāng)中我走過了我學(xué)生時(shí)代的 在大學(xué)里的生活 使我成為了更好地人 較之之前的自己有了很大的改變 少了幾分青澀 多了一些 成熟 讓我變得更加的穩(wěn)重 這是我在大學(xué)里的收獲 我心存了很多感謝 這份感 謝無法用語言來表達(dá) 而與此同時(shí)也很感謝校領(lǐng)導(dǎo)給我這樣的機(jī)會(huì) 讓我在學(xué)校學(xué) 習(xí)之外 還積累了更多的工作經(jīng)驗(yàn) 使我的我的校園生活增添了別樣的色彩 在當(dāng) 今社會(huì)中 在市場經(jīng)濟(jì)體制和新型技術(shù)飛速發(fā)展的條件下 像我這樣的機(jī)械人需要 在這個(gè)大環(huán)境下也要不斷地進(jìn)步 才能在市場經(jīng)濟(jì)體制和新型技術(shù)飛速發(fā)展的條件 下研究出新的產(chǎn)品讓我們的生活更加便利 在這次的畢業(yè)論文中 我掌握到了很多我之前沒有完全掌握的知識(shí) 讓我的電 腦軟件繪圖愈發(fā)的熟練 我很高興能夠有今天的成就 但與此同時(shí)這也是我最后一 次做學(xué)校的作業(yè)了 我要感謝我的指導(dǎo)老師邱國俊老師 還有我的任課老師 是你 們負(fù)責(zé)任的不辭辛苦將畢生積累的經(jīng)驗(yàn)傳授給我們 萬分的感謝 當(dāng)然還有我那可 愛的同學(xué)們是你們讓我在大學(xué)的四年中過得很愉快在你們身上也學(xué)到了很多我所不 知道的東西 感謝有你們大家的陪伴 我也知道該怎樣去做好自己分內(nèi)的事