車床組合夾具的設(shè)計

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 目：組合機(jī)床夾具設(shè)計 學(xué)生姓名：王紅河 專業(yè)班級：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化A0812 班 學(xué) 號：10813030224 院 （系）：機(jī)械與材料工程學(xué)院 指導(dǎo)老師：馮云華 完成時間：2011 年12 月27 日 摘要 機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計是畢業(yè)前對專業(yè)知識的綜合運用訓(xùn)練。制造技術(shù)已 經(jīng)是生產(chǎn)、國際經(jīng)濟(jì)競爭、產(chǎn)品革新的一種重要手段，所有國家都在尋求、獲得、 開發(fā)和利用它。它正被看作是現(xiàn)代國家經(jīng)濟(jì)上獲得成功的關(guān)鍵因素。 機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法。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(jī)械加工工 藝來體現(xiàn)。而機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相 對于機(jī)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(jī)械工業(yè)有著很重要的意義。 關(guān)鍵詞： 夾具 加工工藝 1.1 國內(nèi)機(jī)床夾具發(fā)展歷史 我國國內(nèi)的夾具始于20 世紀(jì)60 年代，當(dāng)時建立了面向機(jī)械行業(yè)的天津組合夾具廠，和 面向航空工業(yè)的保定向陽機(jī)械廠，以后又建立了數(shù)個生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時曾達(dá) 到全國年產(chǎn)組合夾具元件800 萬件的水平。20 世紀(jì)80 年代以后，兩廠又各自獨立開發(fā)了適合 NC 機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。 當(dāng)前我國每年尚需進(jìn)口不少NC 機(jī)床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價格非常昂貴，現(xiàn) 大都由國內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯。 1.2 國外機(jī)床夾具發(fā)展歷史 從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。當(dāng)前國際上的夾具企業(yè)均為中 小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步 成熟為國際貿(mào)易中的一個品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐 美市場上一套用于加工中心的夾具，通常為機(jī)床價格的 1110＄到 1115＄，而組合夾具的大型 基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢，隨著我國 加入WTO 和制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機(jī)， 具有進(jìn)一步擴(kuò)大出口良好前景。 1.3 國內(nèi)外機(jī)床夾具發(fā)展現(xiàn)狀 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(jī)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(jī)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(zhǔn)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(jī)床夾具； （4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； （5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn) 率； （6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 2．研究方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。 2.1 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國 家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有 利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 2.2 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu) 類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三 爪自定心卡盤，其定心精度為5μ m。 2.3 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工 人的勞動強(qiáng)度。 3．研究趨勢 夾具是機(jī)械加工不可缺少部件，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)展帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向研究。 3.1 高精化 高精機(jī)床加工精度提高，降低定位誤差，提高加工精度對夾具制造精度要求更高高精度 夾具定位孔距精度高達(dá)±5μ m，夾具支承面垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá) 0.01mm/500mm。德國demmeler（戴美樂）公司制造4m長、2m寬孔系列組合焊接夾具平臺， 其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗平行度和垂直度5μ m以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝定位精度高 達(dá)±5μ m；瑞士EROWA 柔性夾具重復(fù)定位精度高達(dá)2～5μ m。機(jī)床夾具精度已提高到微米 級，世界知名夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然，適應(yīng)不同行業(yè)需求和經(jīng)濟(jì)性，夾 具有不同型號，以及不同檔次精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 3.2 高效化 提高機(jī)床生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾夾具產(chǎn)品越來越多。減少工件安裝時間，各 種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部 件不斷推陳出新。新型電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1～2 秒，夾具結(jié)構(gòu)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。縮短機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具時間，瑞典3R 夾具僅 用1 分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具安裝與校正。采用美國Jergens（杰金斯）公司球鎖裝夾 系統(tǒng)，1 分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊機(jī)床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾 具，起到縮短停機(jī)時間，提高生產(chǎn)效率作用。 3.3 模塊、組合化 夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝 成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)各種先進(jìn)夾具系統(tǒng) 創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具計算機(jī)輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD 技術(shù)，可建立元件 庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。 模擬仿真刀具切削過程，既能為用戶提供正確、合理夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng) 驗，了解市場需求，不斷改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正著手 創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)公共平臺，爭取實 現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。 3.4 通用、經(jīng)濟(jì)化 夾具通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具 系統(tǒng)可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回 投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國demmeler（戴美樂）公司孔系列組合焊接夾具，僅用品 種、規(guī)格很少配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強(qiáng)，使夾具通用性好，元 件少而精，配套費用低，經(jīng)濟(jì)實用才有推廣應(yīng)用價值。 4．結(jié)束語 機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)械工業(yè)賴以生存和發(fā)展的重要 保證。機(jī)械制造工藝是制造機(jī)械產(chǎn)品的技巧、方法和程序。機(jī)械制造中，需要加工順序、裝 配工序及檢驗工序等，使用大量的夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品， 可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機(jī)械制造的一項重要工藝設(shè) 備。 湖北工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） VI 參 考 文 獻(xiàn) [1] 孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010. [2] 張金生等.機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995. [3] 王啟平.機(jī)械制造工藝學(xué)(第5 版)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999. [4] 薛順源等.機(jī)床夾具設(shè)計[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [5] 趙良才等.計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計[M].北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [6] 張亞明. 機(jī)床夾具的分類與構(gòu)成[J] . 科技資訊. 2008 ， [7] 王先逵編著．機(jī)械制造工藝學(xué)（上下冊）[M]．北京：清華大學(xué)出版社，1989 ． [8] 任家隆，李菊麗，張冰蔚主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2009. [9] 李德慶，吳錫英編著．計算機(jī)輔助制造[M]．北京：清華大學(xué)出版社，1992 ． [10] 趙志修主著．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985 ． 湖北工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） VII 本科畢業(yè)設(shè)計選題報告 論文（設(shè)計）題目 組合機(jī)床夾具設(shè)計 學(xué)生姓名 王紅河 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)號 24 指導(dǎo)教師 馮云華 職 稱 1.選題目的和意義： (1) 保證加工精度 采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證， 不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。 (2) 提高生產(chǎn)率、降低成本 用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時；用夾具裝夾 工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高 效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動生產(chǎn)率。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下 降，可以安排技術(shù)等級較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。 (3) 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實現(xiàn)一機(jī)多能。例如，在車床或搖 臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床 使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。 (4) 減輕工人的勞動強(qiáng)度 用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強(qiáng)度。 湖北工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） VIII 2.主要研究內(nèi)容(含論文提綱)： 夾具最早出現(xiàn)在18 世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)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。 1．機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 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。 現(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(jī)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(jī)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(zhǔn)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(jī)床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； 5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞 動生產(chǎn)率； 6）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 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個 方面。 （1）標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有 夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo) 準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期， 降低生產(chǎn)總成本。 （2）精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。 精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"； 用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μ m。 （3）高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高 勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具 和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5 倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min 的 條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水 線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出 現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效 率。 （4）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：工序特征、生 湖北工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） IX 3.完成論文（設(shè)計）的條件、方法及措施，包括實驗設(shè)計、調(diào)研計劃、資料收集、參 考文獻(xiàn)等內(nèi)容： （1）查閱資料，收集準(zhǔn)備各種即將應(yīng)用到的資料和材料，掌握常用的夾具設(shè)計過程 及方法 參考文獻(xiàn)： 1、張亞明. 機(jī)床夾具的分類與構(gòu)成[J] . 科技資訊. 2008 ， 2、薛順源等.機(jī)床夾具設(shè)計[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 3、大連組合機(jī)床研究所 組合機(jī)床設(shè)計（第一冊） 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1975 4、任家隆，李菊麗，張冰蔚主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2009. 5、孫桓，陳作模．機(jī)械原理[M] ．北京：高等教育出版社．2006 ． 6、邱宣懷．機(jī)械設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社，2007 ． 7、崔正昀．機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M]．天津：天津大學(xué)出版社．2000 ． 8、徐灝．機(jī)械設(shè)計手冊[M1] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．1991 9 9、張金生等.機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995. 湖北工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） X 注：此表前四項由學(xué)生填寫后交指導(dǎo)教師簽署意見，否則不得開題。 FIXTURE Mechanical manufacturing process to fix the processing object, occupy the correct position to make, to accept the construction or testing device. Also known as the fixture. Broadly speaking, in the process of any process, used to rapidly, conveniently, safe piece of equipment installed, can be called the fixture. Such as welding, inspection jig, fixture, machine tool fixture. The fixture is most common, often referred to as the fixture. In machining a workpiece on a machine tool, in order to make the surface of the workpiece to achieve drawing size, geometry and other surface the mutual positioning accuracy and other technical requirements, must be installed before processing the workpiece ( positioning ), to ( clamping). Fixture positioning element ( usually 4.論文（設(shè)計）的進(jìn)程安排： 1 熟悉課題和查找相關(guān)資料，完成開題報告初稿 2 完成工藝規(guī)程的各種參數(shù)的計算和工藝規(guī)程說明書初稿 3 繪制主要零件圖 4 撰寫論文 5 整理技術(shù)文件，并打印學(xué)位論文 6 準(zhǔn)備答辯 5.指導(dǎo)教師意見及建議： 是否同意開題： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 湖北工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） XI by determining the workpiece fixture in the correct position, the clamping device ), the knife guide element (determining the tool and workpiece relative position or direction guiding tool ), dividing device ( so that the workpiece in a mounting can complete multiple station processing, a rotary indexing device and moves in a straight line dividing device two class ), a connecting element and a specific folder ( clamp base ). 譯文 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，以接受施工或檢測的裝置。又稱 卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置， 都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗夾具、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，為使工件的表面能達(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?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的 加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組 成。 參考文獻(xiàn) [1] Machine Tool Metalworking John L.Feirer ,1973. [2] Handbook of Machine Tools Manfred weck ,1984 . [3] Haffman E G. Jig and Fixture Design.America, VNR Co.,1980. [4] Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME,1982.