箱體機械加工工藝及鏜階梯孔夾具設(shè)計,箱體,機械,加工,工藝,階梯,夾具,設(shè)計 開題報告 箱體加工工藝及典型工序夾具設(shè)計 1 課題研究的目的和意義 箱體主要零件加工工藝及夾具設(shè)計是本人在基本完成大學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)后完成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)的一個過程，將我在大學(xué)期間學(xué)習(xí)到的東西全部整合到一起運用到實踐當(dāng)中去，使本人對自己所學(xué)的專業(yè)知識，專業(yè)技能，和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學(xué)習(xí)與了解，為我以后的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝主要是實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度，加工操作，生產(chǎn)安全，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個非常重要的組成部分，好的夾具可以提高勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本，還可以擴大機床的使用范圍，而這個箱體主要零件的精度，材料的好壞，加工的工藝將直接影響到發(fā)動機的使用效率和壽命，所以本次設(shè)計要實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量還要在保證產(chǎn)品加工精度的同時提高生產(chǎn)率，節(jié)約成本。 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2.1國外研究現(xiàn)狀 工業(yè)設(shè)計是人類社會發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進步的產(chǎn)物，從英國莫里斯的“工藝美術(shù)運動”，到德國的包豪斯設(shè)計革命以及美國的廣泛傳播與推廣，工業(yè)設(shè)計經(jīng)過了醞釀，探索，形成，發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日，工業(yè)設(shè)計已成為一門獨立的專業(yè)學(xué)科，并且有一套完整的研究體系。 1980 年國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會理事會（ICSID）給工業(yè)作了明確定義：“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言，憑借訓(xùn)練，技術(shù)知識，經(jīng)驗及視覺感受，而預(yù)示材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu) 造、形態(tài)、色彩、表面加工，裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格，叫做工業(yè)設(shè)計。根據(jù)當(dāng)時的具體情況，工業(yè)設(shè)計師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個方面進行工作，而且 需要工業(yè)設(shè)計師對包裝、宣傳、展示，市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術(shù)知識和經(jīng)驗以及視覺評價能力時，這也屬于工業(yè)設(shè)計的范疇”。 材料、結(jié)構(gòu)、 工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計；另一方面，技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學(xué)的觀點看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能” 作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實用，美觀，經(jīng)濟的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。 任 何設(shè)計都是時代的產(chǎn)物，它的不同的面貌，不同的特征反映著不同歷史時期的科學(xué)技術(shù)水平。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來 新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 改革開放以來，隨著中國與世界的接軌，中國不斷的引進了西方先進的加工技術(shù)，而且隨著世界科技的飛速發(fā)展，數(shù)控機床，加工中心，柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)等一系列高端設(shè)備得以廣泛的運用，使得我國的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改變。產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，產(chǎn)品需求的多樣化，是制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，特別像箱體主要零件這種不規(guī)則零件就出現(xiàn)了重大問題，現(xiàn)階段箱體主要零件零件加工還打不到自動化加工，它的工藝好需要人工畫線的方法來保證，而零件的裝夾也是通過人工來完成的，所以現(xiàn)階段我國對箱體主要零件這種不規(guī)則零件的加工的效率還是比較低的階段。夾具方面人們也從過去傳統(tǒng)的夾具的裝夾，定位，刀具的引導(dǎo)定位為夾具的裝夾和定位，隨著數(shù)字化加工設(shè)備的擴大化，已經(jīng)將夾具的引導(dǎo)刀具功能完全替代，給今后的夾具的快速裝夾與定位提出了更高的要求。 近年來，機械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因為特種加工的微觀物理過程非常復(fù)雜，往往涉及電磁場、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電化學(xué)等諸多領(lǐng)域，其加工機理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表達。近年來，雖然各國學(xué)者采用各種理論對不同的特種加工技術(shù)進行了深入的研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實際應(yīng)用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面 質(zhì)量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。因此，目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機理的實驗統(tǒng)計方 法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實際應(yīng)用，但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制，目前特種加工 的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗選取，還難以實現(xiàn)最優(yōu)化和自動化，例如，電火花成形電極的沉入式 加工工藝，它在占電火花成形機床總數(shù)95%以上的非數(shù)控電火花成形加工機床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。雖然已有學(xué)者對其CAD、CAPP和CAM原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系統(tǒng)問世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成復(fù)雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊 數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟發(fā)展，人們開始嘗試利用這一技術(shù) 來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟性等實驗?zāi)Ｐ停⒌玫搅顺醪?的成果。因此，通過實驗建模，將典型加工實例和加工經(jīng)驗作為知識存儲起來，建立描述特 種加工工藝規(guī)律的可擴展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進一步開展特種加工加工工藝過程的計算機模擬，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ)。 同時，在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析），精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案。 我們都知道減少停工檢修期是提高生產(chǎn)力、使生產(chǎn)能力利用系數(shù)最大化的一項重要因素。然而零件加工過程中的精確定位和裝夾的重復(fù)精度也是改進效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。譬如柔性加工中心的產(chǎn)生就是為了減少產(chǎn)品循環(huán)周期。 目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當(dāng)然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產(chǎn)量配額 使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關(guān)統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省90%~95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。 當(dāng)加工一長型鋁合金零件時，刀具通過時旋轉(zhuǎn)油缸可快速讓開，刀具通過后可快速復(fù)位。液壓夾具系統(tǒng)的第二項重要特點是可實現(xiàn)非常高的定位精度。關(guān)鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質(zhì)量一致性。由于變形造成的廢品率將會微乎其微。 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟的方向發(fā)展 3 設(shè)計思路 通過網(wǎng)絡(luò)、期刊、教材、廠家資料及國內(nèi)外相關(guān)文獻查閱。根據(jù)要求完成對箱體主要零件加工工藝和夾具設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計。完成設(shè)計圖紙的繪制并進行相關(guān)校核工作，完成設(shè)計說明書的編寫。 、箱體主要零件加工工藝 1、 制訂箱體主要零件加工工藝規(guī)程，關(guān)鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。在設(shè)計開始的過程中，我們必須要認真分析零件圖，了解其箱體主要零件零件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)的技術(shù)要求，對箱體主要零件零件的每一個細節(jié)，都應(yīng)仔細的分析，如箱體主要零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意箱體主要零件零件各孔系自身精度（同箱體主要零件度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（箱體主要零件線之間的平行度、垂直度以及箱體主要零件線與平面之間的平行度、垂直度等要求），箱體主要零件零件的尺寸是整個零件加工的關(guān)鍵，必須弄清箱體主要零件零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點，同時因為箱體主要零件零件比較復(fù)雜,所以也是一個難點。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對零件的了解認識，另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。 工序的劃分 確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項工作與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù)；如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。 2、夾具設(shè)計可能遇到的問題： 工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。 工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準是否與工序基準重合、定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。 夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形。可采用多點夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐。夾具的設(shè)計必須要保證夾具的定位準確和機構(gòu)合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析,結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計事例,查閱相關(guān)的夾具設(shè)計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些箱體主要零件零件加工的夾具來解決這些問題. 上述即為遇到困難的解決措施 3、 本課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析 根據(jù)不同的研究對象擬采用不同的研究手段（途徑），本課題包括兩方面內(nèi)容： 箱體主要零件加工工藝的設(shè)計和夾具設(shè)計 制定工藝規(guī)程的研究途徑和可行性分析 毛坯的選擇： 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應(yīng)了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標準確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。 毛坯的種類和其質(zhì)量對機械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。擬訂工藝路線： 表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際和工人結(jié)合起來。常常需要提出幾個方案，進行分析比較后再確定。 計算切削用量、加工余量及工時定額： 查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定。目前，對單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時定額一般按各工廠的實際經(jīng)驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時定額應(yīng)進行相應(yīng)的修改。 對機械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。雖然有時互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機械產(chǎn)品的各項技術(shù)性能指標，質(zhì)量不能保證，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能的節(jié)約耗費，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟性。 因此，箱體主要零件的工藝規(guī)程研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，達到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。 夾具設(shè)計的研究途徑和可行性分析 箱體主要零件、銑、鉆等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點是針對性強、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。 夾具設(shè)計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。 除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。 課題研究的主要方法： （1） 搜集資料，了解并掌握箱體主要零件加工工藝結(jié)構(gòu)和工作原理。 （2） 確定設(shè)計大體思路，撰寫開題報告，要求完成具體的設(shè)計內(nèi)容及計算。 （3） 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，熟悉相關(guān)軟件AutoCAD，確定設(shè)計方法及設(shè)計要點。按要求完成完整的設(shè)計計劃及預(yù)期達到的結(jié)果，進行相關(guān)設(shè)計及計算。 （4） 對所設(shè)計夾具設(shè)計相關(guān)校核，準備相關(guān)資料。 （5） 對設(shè)計說明書初稿進行相關(guān)格式修改，對設(shè)計圖紙并進行修改。 研究過程中的主要問題和解決的方法： 4 工作進度與安排 2.15—3.15 理解和消化課題內(nèi)容，完成課題的調(diào)研、開題報告、翻譯、文獻綜的撰寫等； 3.16—4.01 完成箱體主要零件的工藝工裝設(shè)計與優(yōu)化方案； 4.02—4.15 完成箱體主要零件的工藝工裝設(shè)計與優(yōu)化參數(shù)計算； 4.16—4.20 完成箱體主要零件的工藝工裝設(shè)計與優(yōu)化各元件設(shè)計； 4.21—5.15 箱體主要零件的工藝工裝裝配圖和主要零件圖設(shè)計； 5.16—5.31 完成論文的撰寫和答辯準備工作。 參考文獻 [1] 于勇. 我國機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 山西焦煤科技 ,2010,(S1) :75-76 [2] 應(yīng)雷. 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Jigs and Fixture .America,SME[J],2006 8 畢業(yè)論文（設(shè)計） 文獻綜述 論文題目 箱體加工工藝及典型工序夾具設(shè)計 （英 文）The processing technology and the typical process of fixture design 學(xué) 院 專 業(yè) 姓 名 xxxxxxxx 學(xué) 號 xxxxxxxxxxxxx 指導(dǎo)教師 2014年3月20日 文獻綜述 1、 前言 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)工生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。而機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義。 機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。 2、 發(fā)展歷史 從1949年以來，我國機械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全、具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)部門之一，其機械加工和夾具也有很大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達國家相比，我們這方面的水平還存在著階段性的差距，主要表現(xiàn)在機械產(chǎn)品質(zhì)量和水平不夠高，加工工藝過程不合理，夾具應(yīng)用也比較少，使其加工工人勞動強度大，加工出來的產(chǎn)品也不理想。 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工緊。人們越來越認識到中不可缺少的工藝裝備。 3、 發(fā)展現(xiàn)狀 長期以來，加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個零件的工藝規(guī)程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。這是因為工藝設(shè)計涉及的因素多，因果關(guān)系錯綜復(fù)雜。CAPP將是機械加工工藝的發(fā)展趨勢，它不僅提高了工藝設(shè)計的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問題。 制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，隨著以計算機技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題，在現(xiàn)階段像后鋼板彈簧吊耳類的加工還沒達到現(xiàn)代自動化的水平。在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中，它的加工工藝還需人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工的方法進行的。因此我國對后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、成本高的階段。 機床夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本； 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3）能適用于精密加工的高精度機床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具； 5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率； 6）提高機床夾具的標準化程度。 4、發(fā)展趨勢 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展。 （1）特種加工 它是指一些物理的、化學(xué)的加工方法，如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工，如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可達分子級加工單位或原子級加工單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結(jié)合的復(fù)合加工有較大的發(fā)展前途。 （2）快速成形 利用離散、堆積成形概念，可將一個三維實體分解為若干二維實體制造出來，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實體。 （3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細加工和超微細加工技術(shù)、微型機械和納米技術(shù)等方面。當(dāng)前，以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細加工為手段的微型機械技術(shù)有重要意義，它們代表了這一時期精密工程的方向。 （4）傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術(shù)潛力很大，如高速切削、超高速切削、強力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面，舊設(shè)備的改造和挖潛，如普通機床改造成數(shù)控機床等，對機械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。 5、設(shè)計面臨的問題 在設(shè)計中，需要對零件加工工藝方案和夾具進行設(shè)計，在確定加工工藝方案時，可能會出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設(shè)計時，可能因定位基準選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機構(gòu)時由于機構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。所以在設(shè)計過程中應(yīng)制訂多套方案，以供比較選擇最優(yōu)，同時還要多請教指導(dǎo)老師和同學(xué)，并多查閱相關(guān)的書籍來盡可能好的完成設(shè)計。 6、總結(jié) 在機械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。夾具設(shè)計的基礎(chǔ)理論一個好的機床夾具，首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，所設(shè)計的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項要求：第一，在未受外力作用時，加工件對刀具和機床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)有正確的定位。第二，在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位，即對加工件應(yīng)有正確的夾緊。 綜上，機械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學(xué)。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素?，F(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動強度，但同時對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學(xué)習(xí)中需要我們?nèi)轿坏膶W(xué)習(xí)其各個相關(guān)領(lǐng)域的知識，不能只注重一點，為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。 參考文獻 [1]?孫麗媛，機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)，北京：冶金工業(yè)出版社，2002。 [2] 東北重型機械學(xué)院等，機床夾具設(shè)計手冊，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。 [3]?劉守勇等，機械制造工藝與機床夾具.?北京:機械工業(yè)出版社，1994.7 [4]?王啟平，機床夾具設(shè)計[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1988. 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Jigs and Fixture .America,SME,1982. 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 粗銑 工序號 40 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗銑前端面 銑刀 游標卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 第14 頁 第1頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 精銑 工序號 50 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 精銑前端面 銑刀 游標卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第2頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 粗銑 工序號 60 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗銑后端面 銑刀 游標卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第3頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 精銑 工序號 70 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 精銑后端面 銑刀 游標卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第4頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 粗銑削 工序號 80 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗銑削頂部面 銑刀 游標卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第5頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 粗銑削 工序號 90 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 精銑削頂部面 銑刀 游標卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第6頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 粗鏜 工序號 100 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鏜夾具 鏜床 T68 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗鏜前端面φ200、φ250孔系 鏜刀 游標卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第7頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 精鏜 工序號 110 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鏜夾具 鏜床 T68 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 精鏜前端面φ200、φ250孔系 鏜刀 游標卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第8頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 粗鏜 工序號 120 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鏜夾具 鏜床 T68 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗鏜后端面φ90、φ78、φ100、φ88、φ200孔系 鏜刀 游標卡尺 1 1 3.25 0.2 220 23.82 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第9頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 精鏜 工序號 130 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鏜夾具 鏜床 T68 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 精鏜后端面φ100、φ90孔系 鏜刀 游標卡尺 1 1 3.25 0.2 220 23.82 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第10頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 鉆孔攻絲 工序號 140 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鉆夾具 鉆床 Z525 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 鉆孔攻絲前端面5-M12、4-M16螺紋孔 鉆頭, 絲錐 游標卡尺 1 5 5 0.25 1000 16.34 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第11頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 鉆孔攻絲 工序號 150 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鉆夾具 鉆床 Z525 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 鉆孔攻絲頂部端面10-M12螺紋孔 鉆頭, 絲錐 游標卡尺 1 5 5 0.25 1000 16.34 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第12頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 鉆孔 工序號 160 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鉆夾具 鉆床 Z525 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 鉆K向端面φ20孔 鉆頭 游標卡尺 1 5 5 0.25 1000 16.34 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第13頁 大學(xué) 機械加工工序卡片 工序名稱 鉆孔攻絲 工序號 170 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鉆夾具 鉆床 Z525 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 鉆孔攻絲底部端面G3/6 鉆頭, 絲錐 游標卡尺 1 5 5 0.25 1000 16.34 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第14頁