銑削轉(zhuǎn)子泵葉片槽的分度夾具設(shè)計(jì)【CAD+UG】
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文獻(xiàn)綜述
銑削轉(zhuǎn)子夾具
引言
通過畢業(yè)設(shè)計(jì),我真正認(rèn)識(shí)到理論和實(shí)踐的結(jié)合的重要性,并培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際操作知識(shí)去理性的分析問題和解決實(shí)際工作中的一般技術(shù)問題的能力。使我建立正確的設(shè)計(jì)思想,掌握工藝設(shè)計(jì)的一般程序,規(guī)范和方法,并進(jìn)一步鞏固、深化地吸收和運(yùn)用了所學(xué)的基本理論知識(shí)和基本操作技能。還有,它提高了我設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、編寫加工程序還有正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊等工具書的獨(dú)立工作能力,更培養(yǎng)了我用于創(chuàng)新的精神及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)工作作風(fēng)。
由于本人能力有限,缺少設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)中存在錯(cuò)漏在所難免,敬請各位老師指出批改,讓我能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)修改并認(rèn)識(shí)自己的不足,使我能夠在今后的工作學(xué)習(xí)中能夠避免再犯同樣的錯(cuò)漏。向在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中的老師表示我虔誠和衷心的感謝。
1夾具
機(jī)床夾具是在切削加工過程中,用以準(zhǔn)確確定工件位置并將其牢固的夾緊的工藝裝備。它的主要作用是:可靠的保證工件的加工精度,提高加工效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此,機(jī)床夾具在機(jī)械制造中咱有重要的地位。
在機(jī)械制造工業(yè)中,為了達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動(dòng)條件,提高勞動(dòng)生產(chǎn)條件提高勞動(dòng)生產(chǎn)率及降低勞動(dòng)成本的目的,在工藝過程中,除機(jī)床等設(shè)備外,還大量使用著各種工藝裝備。它包括:夾具、模具、刀具、輔助工具及測量工具等。因此,廣義的說,夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。不同的夾具,其結(jié)構(gòu)形式、工作情況、設(shè)計(jì)原則都不同。但就其數(shù)量在生產(chǎn)中所占的地位來說,應(yīng)以“機(jī)床夾具”為首。
所謂機(jī)床夾具,就是機(jī)床上所使用的一種輔助設(shè)備,用它來準(zhǔn)確的確定工件與刀具的準(zhǔn)確位置,即將工件的定位及加緊,以完成加工所需的相對運(yùn)動(dòng)。所以機(jī)床夾具是用以使工件和夾緊的機(jī)床附加裝置。
摘要
制造業(yè)中廣泛應(yīng)用的夾具,是產(chǎn)品制造各工藝階段中十分重要的工藝裝備之一,生產(chǎn)中所使用夾具的質(zhì)量、工作效率,及夾具使用的可靠性,都對產(chǎn)品的加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率有著決定性的影響。
首先對夾具的概念進(jìn)行了解,再進(jìn)行機(jī)床夾具的設(shè)計(jì),從定位到誤差分析再到確保加工精度,然后計(jì)算出加緊力確定加緊點(diǎn)位數(shù)等細(xì)節(jié)計(jì)算。
關(guān)鍵詞
定位;加工精度;定位點(diǎn);夾緊力
2發(fā)展方向、趨勢
由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)控、加工中心機(jī)床的特點(diǎn),對機(jī)床夾具的使用性能和結(jié)構(gòu)提出了更高更新的要求,需要一種結(jié)構(gòu)簡單、精度高、強(qiáng)度高和通用性好、適應(yīng)性強(qiáng)、柔性高的新型夾具系統(tǒng)。這種夾具能適應(yīng)不同的機(jī)床、不同的產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同的規(guī)格型號(hào),能最大限度地滿足各種機(jī)床夾具的需要。以組合夾具為基礎(chǔ)的柔性夾具就是根據(jù)以上的要求設(shè)計(jì)制造的,這種柔性夾具的特點(diǎn)是:元件規(guī)格統(tǒng)一化、元件性能多功能化、元件結(jié)構(gòu)簡單化、模塊化、夾緊工件快速自動(dòng)化、重復(fù)使用可調(diào)化、組裝管理微機(jī)化。柔性夾具是現(xiàn)代夾具的一個(gè)主要發(fā)展方向。柔性夾具是由一套預(yù)先制造好的各種不同形狀、不同尺寸規(guī)格、不同功能的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化元件、合件組裝而成的。柔性夾具元件、合件具有較好的互換性和較高的精度及耐磨性。柔性夾具能保證工件在規(guī)定的坐標(biāo)位置上準(zhǔn)確定位和牢固的夾緊,也就是說能保證工件相對于機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)具有準(zhǔn)確和穩(wěn)定可靠的坐標(biāo)位置。這種夾具具有較高的剛度和精度,在粗加工時(shí)能承受較大的切削用量,以充分發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的生產(chǎn)能力,在精加工時(shí)能更好地保證工件定位基準(zhǔn)和加工表面的位置精度,還能根據(jù)數(shù)控、加工中心機(jī)床的要求保證夾具應(yīng)允許刀具接近盡可能更多的被加工表面甚至全部被加工表面,可減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間,在夾具上還能一次裝夾多個(gè)工件同時(shí)依次加工,可以減少夾具、刀具、工件系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間,還能減少刀具的更換次數(shù)和刀具的調(diào)整時(shí)間,更好地發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能。柔性夾具元件可以通過組裝、使用、拆卸、再組裝重復(fù)使用。柔性夾具元件分三個(gè)系列:槽系列夾具元件、孔系列夾具元件、光面系列夾具元件。
a.夾具元件多功能模塊化
能單獨(dú)使用也能與其他元件組合在一起使用的多功能模塊化單元體的比例將進(jìn)一步增加。如現(xiàn)在使用的各種定位夾緊座、定位壓緊支承、精密虎鉗等模塊式單元體具有定位、夾緊以及調(diào)節(jié)的綜合功能,可以一件單獨(dú)使用,也可以幾件組裝在一起使用,T 形基礎(chǔ)、方箱能組裝成一次能裝夾多件相同或不相同的工件的夾具,使用這種夾具可以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間,最大限度發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能。
b.高強(qiáng)度、高剛性、高精度
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,縮短工件的加工工時(shí),工件的加工已向著高速、大切削量方向發(fā)展,工序高度集中,工件定位夾緊后要依次完成銑、鉆、鏜等多工序的加工。切削力的大小、方向在不斷地變化,這就需要柔性夾具本身要有較高的使用強(qiáng)度和剛度,才能滿足工件的加工精度。
c.專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化
現(xiàn)代化加工設(shè)備的多功能化,使工藝過程高度集中、工件一次定位裝夾后能完成多工序加工,這就需要一種通用而又能重復(fù)使用的組合可調(diào)式的夾具系統(tǒng),它是由一系列統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的元件和合件組成,利用這些元件、合件組裝成各種不同形式、不同結(jié)構(gòu)、可重復(fù)使用的夾具,供單件或中小批量生產(chǎn)使用。這種夾具系統(tǒng)保留了組合夾具的各種優(yōu)點(diǎn),組裝又像專用夾具那樣簡單可靠,又有可調(diào)整元件,保留了成組夾具的優(yōu)點(diǎn)。為了便于夾具與機(jī)床定位連接,夾具基體有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的定位連接位置,使之專用、組合、成組夾具向著一體化、組合化方向發(fā)展以滿足現(xiàn)代化加工設(shè)備的需要。
d.工件夾緊快速化、自動(dòng)化
為縮短工件加工中的輔助時(shí)間,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,工件的裝夾、拆卸也需要機(jī)械化、自動(dòng)化。工件的夾緊由原來的單一功能的壓緊件、緊固件發(fā)展為可以調(diào)整的模塊,以便實(shí)現(xiàn)快速組裝和快速夾緊。對于批量大的一些零件的加工,液壓夾具、氣動(dòng)夾具可實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)化快速夾緊。
3夾具的應(yīng)用
隨著機(jī)械制造業(yè)的飛速發(fā)展,產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快,傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式逐步被中小批量生產(chǎn)模式所取代,機(jī)械制造系統(tǒng)欲適應(yīng)這種變化需具備較高的柔性。國外已把柔性制造系統(tǒng)(FMS)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段,并將其作為機(jī)械制造業(yè)的主要發(fā)展方向。柔性化的著眼點(diǎn)主要在機(jī)床和工裝兩個(gè)方面,組合夾具是工裝柔性化的重點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,先進(jìn)制造技術(shù)不斷得到發(fā)展。柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)將是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的主流。未來制造過程將變得更智能化,制造企業(yè)適應(yīng)市場的能力更強(qiáng)。柔性制造技術(shù)由于其高效、靈活的特性使其成為實(shí)施敏捷制造、并行工程、精益生產(chǎn)和智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ),且應(yīng)用日益廣泛,已成為整個(gè)機(jī)構(gòu)制造領(lǐng)域的核心技術(shù),而組合夾具由于其靈活性,已成為現(xiàn)代夾具的主要發(fā)展方向,在制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用。
4結(jié)論
機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分,是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際,進(jìn)行調(diào)查研究,吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù),制定出合理的設(shè)計(jì)方案,一般夾具設(shè)計(jì)步驟如下:?
1.?深入生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查研究?
在深入生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查研究中,應(yīng)掌握下面一些資料。?
1)工件圖紙:詳細(xì)閱讀工件圖紙,了解工件被加工表面的技術(shù)要求,該件在機(jī)器中的位置和作用,以及裝配中的特殊要求。?
2)工藝文件:了解工件的工藝過程,本工序的加工要求,工件已加工面及待加工面的狀態(tài),基準(zhǔn)面選擇的情況,可用的機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格,與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。?
3)生產(chǎn)綱領(lǐng):夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng),做到經(jīng)濟(jì)合理。?
4)制造與使用夾具的情況:有無通用零部件可供選用;工廠有無壓縮空氣站;制造和使用夾具的工人的技術(shù)狀況等。?
2.?確定工件的定位方法和刀具的導(dǎo)向方式?
工件在夾具中的定位應(yīng)符合定位原理。合理地設(shè)置定位件和導(dǎo)向件。設(shè)計(jì)定位件和導(dǎo)向件時(shí),應(yīng)盡量采用通用標(biāo)準(zhǔn)。?
3.?確定工件的夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)?
夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)符合夾緊原則。進(jìn)行夾緊力的分析和計(jì)算,以確定夾緊元件和傳動(dòng)裝置的主要尺寸。?
4.?確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式?如分度裝置、對刀元件和夾具體等。?5.?繪制夾具總裝配圖?
在繪制總裝配圖時(shí),盡量采用1:1比例,主視圖應(yīng)選取面對操作者的工作位置。繪圖時(shí),先用紅線或雙點(diǎn)劃線畫出工件的輪廓和主要表面,如定位表面,夾緊表面和被加工表面等。其中,被加工表面用網(wǎng)紋線或粗實(shí)線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個(gè)假想的透明體,按定位元件、導(dǎo)向元件、夾緊機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置等順序,畫出具體結(jié)構(gòu),最后畫夾具體。?
6.?標(biāo)注各部分主要尺寸、公差配合和技術(shù)要求?
7.?標(biāo)注零件編號(hào)及編制零件明細(xì)表?
在標(biāo)注零件編號(hào)時(shí),標(biāo)準(zhǔn)件可直接標(biāo)出國家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。明細(xì)表要注明夾具名稱、編號(hào)、序號(hào)、零件名稱及材料、數(shù)量等。?
8.?繪制夾具零件圖?
拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。?
在機(jī)床上加工工件時(shí),為了要使該工序所加工的表面,能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的互相位置精度等技術(shù)要求,在加工前,必須首先將工件裝好夾牢。把工件裝好就是要在機(jī)床上確定工件相對刀具的正確加工位置。工件只有處在這一位置上接受加工,才能保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。在夾具設(shè)計(jì)的術(shù)語中,把工件裝好稱為定位。把工件夾牢,就是指在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠地夾住。以防止在加工時(shí)工件因受到切削力、離心力、沖擊和振動(dòng)等的影響,發(fā)生不應(yīng)有的位移而破壞了定位。在夾具設(shè)計(jì)的術(shù)語中把夾牢工件稱做夾緊。由此可知,工件裝夾的實(shí)質(zhì),就是在機(jī)床上對工件進(jìn)行定位和夾緊。裝夾工件的目的,則是通過定位和夾緊而使工件在加工過程中始終保持其正確的加工位置,以保證達(dá)到該工序所規(guī)定的加工技術(shù)要求。?
在機(jī)械制造過程中,用來固定加工對象,使之占有正確的位置,以接受施工或檢驗(yàn)的裝置,都可以統(tǒng)稱為夾具。例如:焊接過程中用于拚焊的焊接夾具;檢驗(yàn)過程中用的檢驗(yàn)夾具;裝配過程中用的裝配夾具;機(jī)械加工中用的機(jī)床夾具等,都屬于泛指的夾具范疇。通過對參考資料和文獻(xiàn)的研究,我對銑削轉(zhuǎn)子汞葉片槽的分度夾具有了更深入的了解。并對本課題的設(shè)計(jì)有了更深入的理解。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之前,我們大學(xué)四年所有的課程,幾乎全部結(jié)束。學(xué)校安排這樣一次實(shí)踐項(xiàng)目,就是要讓我們對大學(xué)四年所學(xué)的東西進(jìn)行一次鞏固和深化,重新把各科的知識(shí)匯總梳理了一遍。這對我們將來踏上社會(huì)工作是很有好處的。書本上的理論知識(shí)可能掌握了,但是關(guān)鍵是要如何吸納為自己的東西,并投入到實(shí)踐創(chuàng)新中去,做到能融會(huì)貫通,舉一反三,能實(shí)實(shí)在在地解決實(shí)際問題,這是我們今后工作中的一筆寶貴的財(cái)富。
5文獻(xiàn)
1. 濮良貴主編,機(jī)械設(shè)計(jì),高等教育出版社,2003
2. 陳鐵鳴主編,新編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊,高等教育出版社,2003
3. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊,上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1990
4. 吳拓編著,現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì),化學(xué)工業(yè)出版社,2011
5. 李長春等編著,UG NX4.0基礎(chǔ)教程,人民郵電出版社,2008
6. 胡家秀主編,簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊,機(jī)械工業(yè)出版社 2003
7 手冊編輯委員會(huì)編 現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2002
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