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定位支座零件數(shù)控加工多工位夾具設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文)開題報(bào)告
題 目 齒輪箱工藝及鉆2-φ20孔、工裝
及專機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
學(xué) 生
指 導(dǎo) 教 師
齒輪箱工藝及鉆2-φ20孔、工裝及專機(jī)設(shè)計(jì)
開題報(bào)告
1 夾具簡(jiǎn)述
夾具是機(jī)械制造廠里使用的一種工藝設(shè)備，分為機(jī)床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗(yàn)夾具等。
各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備，稱機(jī)床夾具，如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗等。
1. 1機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用
對(duì)于工件進(jìn)行機(jī)械加工的時(shí)候，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件夾好。
工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。
采用第一種方法裝夾工件時(shí)，一般要先按照?qǐng)D樣的要求在工件表面上畫線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)用劃針或者百分表找正后再夾緊。這種方法無(wú)須專用的設(shè)備，但效率低，一般用于單件和小批量生產(chǎn)。批量大時(shí)，大都用夾具裝夾工件。
用夾具裝夾工件有下列的優(yōu)點(diǎn)：
1/能穩(wěn)定的保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。
2/能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便，快速，工件不許要?jiǎng)澗€找正，可顯著的減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可以加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可以采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
3/能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。
1.2 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)方向發(fā)展。
隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler(戴美樂)公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。
為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó)Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)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(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。
夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、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)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(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)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。
夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、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(guó)demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。
專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國(guó)組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。
2．我國(guó)夾具的發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)夾具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，近幾年來，我國(guó)夾具技術(shù)有了很 大發(fā)展，夾具水平有了較大提高。大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命夾具又上了新臺(tái)階。大型復(fù)雜沖模以汽車覆蓋件具為代表，我國(guó)主要汽車夾具企業(yè)，已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件夾具。
體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模、覆蓋面大增，已從電機(jī)、電鐵芯片夾具，擴(kuò)大到接插件、電子零件、汽車零件、空調(diào)器散熱片等家電零件夾具上。塑料模已能生產(chǎn)34"、48"大展幕彩電塑殼夾具，大容量洗衣機(jī)全套塑料夾具及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料夾具。塑料模熱流道技術(shù)更臻成熟，氣體鋪助注射技術(shù)已開始采用。壓鑄模方面已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體梯級(jí)壓鑄 模及汽車后轎齒輪箱壓鑄模等。夾具質(zhì)量、夾具壽命明顯提高；夾具交貨期較前縮短。夾具CAD/CAM/CAE技術(shù)相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用，并開發(fā)出了自主版權(quán)的夾具CAD/CAE 軟件。電加工、數(shù)控加工在夾具制造技術(shù)發(fā)展上發(fā)揮了重要作用。夾具加工機(jī)床品種增多， 水平明顯提高。快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，尤其這一領(lǐng)域的高新技術(shù)快速原型制 造技術(shù)(RPM)進(jìn)展很快，國(guó)內(nèi)有多家已自行開發(fā)出達(dá)到國(guó)際水平的相關(guān)設(shè)備。夾具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用更加廣泛，品種有所擴(kuò)展。夾具材料方面，由于對(duì)夾具壽命的重視，優(yōu)質(zhì)夾具鋼的應(yīng)用有較大進(jìn)展。正由于夾具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，夾具水平得以提高 ，夾具國(guó)產(chǎn)化取得了可喜的成就。歷年來進(jìn)口夾具不斷增長(zhǎng)的勢(shì)頭有所控制，夾具出口穩(wěn)步增長(zhǎng)。
3．主要參考資料
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中國(guó)科技信息網(wǎng) www.china-machine.com 《數(shù)控加工工藝處理》
先進(jìn)制造技術(shù)信息網(wǎng) www.amtech.org.cn 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》
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