CA6140油閥座加工工藝及夾具設計【說明書+CAD+三維】

CA6140油閥座加工工藝及夾具設計【說明書+CAD+三維】,說明書+CAD+三維,CA6140油閥座加工工藝及夾具設計【說明書+CAD+三維】,ca6140,油閥座,加工,工藝,夾具,設計,說明書,仿單,cad,三維 機床夾具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1.前言 夾具是涵蓋了從加工到組裝的幾乎所有操作過程的一種裝夾設備。裝夾最重要的標準是位置精度、工件穩(wěn)定性、最小工件變形和最小位移，以及夾具和切割工具之間無干涉等要求。由于大量的加工操作需要裝夾，夾具設計在制造系統(tǒng)中就變得非常重要，它直接影響加工質量，生產率和制造成本。在機床上加工工件時，為了保證工件在該工序所加工的表面能達到圖紙上規(guī)定的尺寸及位置精度等技術要求，必須使得工件相對于刀具和機床占有正確的加工位置（即工件的定位），并把工件壓緊夾牢，以便在加工過程中，工件受到切削力、離心力的作用及沖擊、振動等影響時，能保持這個確定了的位置穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）。在機床上對工件進行定位和夾緊，稱作裝夾。一切能使工件在機床上實現(xiàn)定位和夾緊的工藝裝置，一般稱為機床夾具，簡稱夾具。 機床夾具按專門化程度分通用夾具、專用夾具、可調整夾具、專門化拼裝夾具和自用化生產用夾具。通用夾具是指已經標準化，且具有較大適用范圍的夾具。它由專業(yè)廠生產供應，有的已作為機床附件與通用機床配套，這類夾具主要用于單件小批生產。專用夾具是根據(jù)零件工藝機械加工過程中的某一道工序而專門設計的夾具。由于不考慮通用性，故結構緊湊、操作方便。這類夾具可保證高的加工精度和生產率。但這類夾具的針對性很強。本文通過分析注油器油閥座零件的結構特點和加工要求，制定了一套較合理的夾具設計，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經濟實用的工藝裝備，具有一定的實用價值。對于夾具設計來說，最重要的就是定位、夾緊方案的確定。通過對各種定位夾緊裝置的分析比較，選擇并組合了一套既能夠滿足加工要求的，又比較簡潔的裝置。 機械的加工工藝及夾具設計是我們在完成了大學的全部課程之后，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，為從事專業(yè)的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)產品設計，保證產品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質量、上水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。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，好的夾具設計可以提高產品勞動生產率，保證和提高加工精度，降低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產品生產在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求。 2．發(fā)展歷史 夾具從產生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上，這一階段的夾具主要是以人為主，夾具作為單純的輔助工具，使加工過程趨于完善；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緊。人們越來越認識到，夾具的改進可以提高勞動生產率、提高加工精度、改善操作者的工作條件和擴大機床的使用范圍，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。 夾具的種類雖然很多，但是他們的工作原理基本上相同，一般有如下幾個組成部分。 （1）定位元件 是用來確定工件再夾具中的位置的元件，它包括元件或元件的組合。 （2）夾緊裝置 這種裝置包括夾緊元件或其組合及動力源。其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中不因外力而破壞。 （3）確定夾具對機床相互位置的元件 此類的元件是為了用來確定夾具對機床工作臺、導軌或主軸的相互位置。 （4）對刀—導引元件 這類元件的共同作用是保證工件和刀具之間的正確加工位置。 （5）其他裝置或元件 這類裝置或元件主要有：為使工件在依次裝夾中多次轉位而加工不同位置上的表面所設置的分度裝置，為了便于卸下工件而設置的頂出器；以及標準話了的連件元件等。 （6）夾具體 夾具體是夾具的基座和骨架。其他裝置都安在夾具體上使之成為一個夾具的整體。 當然上述的各組成部分，不是每個夾具都必須完全具備的。但一般來說，定位元件、夾緊裝置、夾具體則是夾具的基本組成部分。 專用夾具的組成 （1）定位裝置 這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過它使工件加工時相對于刀具及切削成形運動處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形塊、定位銷等。 （2）夾緊裝置 它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產生位移，同時防止或減小振動。它通常是一種機構，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動裝置（如杠桿、螺紋傳動副、斜楔、凸輪等）以及動力裝置（如氣缸、油缸）等。 （3）對刀—引導裝置 它的作用是確定夾具相對于刀具的位置，或引導刀具進行加工，如對刀塊、鉆套、鏜套等。 （4）其他元件及裝置 如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。 （5）夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎件，并與機床有關部位連接，以確定夾具相對于機床的位置。 工件夾緊的基本要求 工件在定位后，因加工中還要受切削力、慣性力及工件自重等影響，將使工件產生位移或振動，破壞工件已有的正確定位，故必須用夾緊機構，將工件固定在定位元件上。在設計夾具時，確定夾緊方法一般與定位問題應同時考慮。夾緊方案通常需滿足以下要求： （1）夾得穩(wěn)——夾緊時不能破壞工件穩(wěn)定的正確定位；夾緊機構的動作應平穩(wěn)，有足夠的剛度和強度。 （2）夾得牢——夾緊力要合適，過小易使工件移動或振動，過大也會使工件變形或損傷，影響加工精度。此外，夾緊機構要有自鎖作用，即原始作用力除后，工件仍能保持夾緊狀態(tài)而不松開。 （3）夾得快——夾緊機構應盡量簡單、緊湊、操作時安全省力，迅速方便，以減輕工人勞動強度，縮短輔助時間，提高生產效率。 為了達到以上要求，正確設計夾緊機構，首先必須合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用力（數(shù)量和位置）。 3．發(fā)展現(xiàn)狀 制造業(yè)是國民經濟的基礎，隨著以計算機技術為主導的現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展，以“時間驅動”為特征的市場競爭、產品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別是像撥叉類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了重大問題，在現(xiàn)階段撥叉類零件的加工還沒有達到現(xiàn)代自動化的加工水平。在批量的生產中，它的加工工藝還需要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，我國對撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、加工成本高的階段。 夾具是機械加工中的一種工藝設備，它在機械加工中起著十分重要的作用，主要有以下的幾個方面。 （1）便于工件的正確定位，以保證加工精度 工件裝夾在夾具上后，工件上各有關的幾何元素（點、線、面）之間的相互位置精度在一定程度上就由夾具保證。當夾具在機床上正確定位及固定以后，工件在夾具中又得到正確定位并被夾緊，這樣就保證了再加工過程中“同批”工件對刀具和機床保持確定的相對位置，使加工得以順利進行。 （2）提高勞動生產效率和降低加工成本 采用夾具以后，可以省去即十分費時又不很緊缺的劃線、找正工序，減少了輔助時間。若采用聯(lián)動夾具裝置、快速夾緊裝置，既能降低勞動強度，又能提高生產效率。例如采用氣壓、液壓等傳動裝置，只需要幾秒鐘舊可以完成夾緊動作。 （3）改善工人的勞動條件 采用夾具后，工件的裝卸比不用夾具要方便、省力、安全。如果生產規(guī)模較大，還可以采用機械化傳動裝置和自動裝卸工件的自動化夾具，以實現(xiàn)生產過程中的自動化，進一步提高勞動生產效率和改善工人的勞動條件。 （4）擴大機床工藝范圍 在單件小批量生產的條件下，工件的種類、規(guī)格多，而機床的數(shù)量、品種卻有限。為了解決這種矛盾，可以設計制造專用的夾具，使機床“一機多用”。例如，可以采用專用的夾具，在車床上實現(xiàn)拉削。 夾具在機械加工中的作用是重要的，但是在不同的生產規(guī)模和不同的生產條件下，夾具的功用也有所側重，其結構的復雜程度也有很大的不同。例如，在單件小批生產條件下，宜于使用通用的可調夾具，若采用專用的夾具，其結構也應求簡單。在大批量生產的條件下，夾具的作用則主要是在保證加工精度的前提下提高生產效率，因此夾具的結構更完善些是必要的。雖然此時夾具的制造費用大一些，但由于生產效率的提高，產品質量的穩(wěn)定，技術經濟效果還是好的。 4、發(fā)展趨勢 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向發(fā)展。 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。特別是像撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。然而，在今后的發(fā)展過程中，為加速撥叉類零件的生產，簡化設計工作，加速工藝裝備的準備工作，以獲得良好的技術經濟效果，必須重視機床夾具的標準化，系列化和通用化工作。同時，在對該類零件的設計時還應大力推廣使用組合夾具、半組合夾具和可調夾具，尤其是成組夾具。隨著數(shù)控機床，組合機床及其它高效自動化機床的出現(xiàn)，夾具的自動化程度也得到相應的提高，它將向著柔性化、集成化方向發(fā)展，才能更好的發(fā)揮機床的作用和提高生產效率。 參考文獻 [1]孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具.[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社出行, 2002 [2]朱耀祥，浦林祥.現(xiàn)代夾具設計手冊.[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2009 [3]王光斗，王春福.機床夾具設計手冊.[M]. 上海: 上海科學技術出版社, 2000 [4]吳拓.簡明機床夾具設計手冊.[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2009 [5]萬洪強，陳慧等.基于Pro/E的三維夾具設計[J].機械工程師，2010(4):65-66 [6]牛文志.機床夾具設計的幾點注意事項[J].金屬加工：冷加工，2010(14):40-41 [7]羅愛武.談機床夾具設計中定位誤差的分析與計算[J].科技信息，2010(27):I0265-I0267