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泵體零件的加工工藝文獻(xiàn)綜述
1 前言
機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是畢業(yè)前對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練。制造技術(shù)已經(jīng)是生產(chǎn)、國(guó)際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品革新的一種重要手段,所有國(guó)家都在尋求、獲得、開發(fā)和利用它。它正被看作是現(xiàn)代國(guó)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(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置,并在加工過程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義。
2 機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的發(fā)展
2.1 發(fā)展歷史
從1949年以來,我國(guó)機(jī)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(jī)械加工和夾具也有很大的發(fā)展,但是與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(jī)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(dòng)強(qiáng)度大,加工出來的產(chǎn)品也不理想。
2.2發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)在,各工業(yè)化國(guó)家都把制造技術(shù)視為當(dāng)代科技發(fā)展為活躍的領(lǐng)域和國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng),制定了一系列振興計(jì)劃、建立世界級(jí)制造技術(shù)中心,紛紛把先進(jìn)制造技術(shù)列為國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。
機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。機(jī)械加工工藝以各個(gè)工廠的具體情況不同,其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定,但也要滿足其基本要求:在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上,盡可能采用國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。還應(yīng)保證操作者良好的勞動(dòng)條件。但我國(guó)現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來編制工藝,多半不規(guī)定工步和切削用量,工時(shí)定額也憑經(jīng)驗(yàn)來確定,十分粗略,缺乏科學(xué)依據(jù),難以進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)核算。
機(jī)床夾具最早出現(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。
國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)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(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。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(shí)際磨損量?jī)H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(duì)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(dòng)力源的高效夾緊裝置,以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;
6)提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
2.3發(fā)展趨勢(shì)
長(zhǎng)期以來,加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個(gè)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?yàn)楣に囋O(shè)計(jì)涉及的因素多,因果關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。CAPP將是機(jī)械加工工藝的發(fā)展趨勢(shì),它不僅提高了工藝設(shè)計(jì)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。
2.3.1夾具的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、高效化、精密化和柔性化等四個(gè)方面。
(1)標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的目的就在于提高生產(chǎn)效率,這樣也就必使其具有標(biāo)準(zhǔn)化和通用化,而機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)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)高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)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(dòng)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(yàn)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(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)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(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置,充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。
(3)精密化 機(jī)床夾具的精度會(huì)直接影響到零件的加工精度,而隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)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5μm。這些精密化的夾具為以后零件加工的精度提供了保證。
(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、生產(chǎn)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有: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)械工業(yè)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)為可拆結(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。
2.3.1機(jī)械加工制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
(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(duì)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(dá)分子級(jí)加工單位或原子級(jí)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(gè)三維實(shí)體分解為若干二維實(shí)體制造出來,再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實(shí)體。
(3)精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細(xì)加工和超微細(xì)加工技術(shù)、微型機(jī)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(xì)加工為手段的微型機(jī)械技術(shù)有重要意義,它們代表了這一時(shí)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(qiáng)力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對(duì)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(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床等,對(duì)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。
3 簡(jiǎn)單的評(píng)述
綜上,機(jī)械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計(jì)算機(jī)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(gè)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(dòng)強(qiáng)度,但同時(shí)對(duì)工人的知識(shí)水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J(rèn)知現(xiàn)代科技知識(shí)。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(gè)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí),不能只注重一點(diǎn),為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。
參 考 文 獻(xiàn)
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