立軸回轉(zhuǎn)分度機械加工工藝和鉆床專用夾具設(shè)計NG

立軸回轉(zhuǎn)分度機械加工工藝和鉆床專用夾具設(shè)計NG,立軸,回轉(zhuǎn),分度,機械,加工,工藝,鉆床,專用,夾具,設(shè)計,NG 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 題目：立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床夾具設(shè)計 1.畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述(題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況） 1.1題目背景、研究意義 “工欲善其事，必先利其器”，在機械制造工業(yè)中，為了達到保證產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動條件、提高勞動生產(chǎn)率及降低成本的目的，在工藝過程中，除機床等設(shè)備外，還大量使用著各種工藝裝備，包括各種夾具、模具、刀具、輔助工具及測量工具等。夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備[1]，廣泛應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程[2],在機械加工技術(shù)日新月異，機床技術(shù)高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。機床夾具就是機床上所使用的一種輔助設(shè)備，用它來準(zhǔn)確地確定工件與刀具的相對位置，即將工件定位和加緊，以完成加工所需要的相對運動[3]，在所有機床中鉆床是其中最重要的設(shè)備之一，而鉆床夾具是在生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛的機床夾具，型式多樣，這主要是由于被加工孔的位置相對于定位基準(zhǔn)來說，比較分散而且?guī)缀侮P(guān)系變化較多所決定的[4]。 機床夾具的組成：⑴ 定位裝置：其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置；⑵ 夾緊裝置：其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置；⑶ 對刀或?qū)蜓b置：其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置；⑷ 連接原件：其作用是確定夾具在機床上的正確位置；⑸ 夾具體：夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接一個整體；⑹ 其他元件或裝置：是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置；根據(jù)加工需要,有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準(zhǔn)確定位,常設(shè)預(yù)定位裝置;對于大型夾具,常設(shè)置吊裝元件等[5]。 機床夾具按夾具的使用特點可分為：通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具、拼裝夾具；按使用機床可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具[6]。 鉆床夾具一般是由定位元件、夾緊裝置、夾具體、對刀、導(dǎo)向元件及其他裝置或元件組成[7]。鉆床夾具主要用于鉆、擴、鉸孔，在鉆削加工中，工件上被加工孔的分布情況，在很大程度上決定了夾具的類型。因此鉆床夾具可分為：固定式鉆具,多用為大型鉆具，被加工表面軸線相同，或相互平行（用搖臂鉆），鉆具需要固定在機床工作臺上的情況；移動式鉆具,用于各被加工表面的軸線平行，用鉆具移動來變換工位的情況；翻轉(zhuǎn)式鉆具,用于加工方向不同的幾個孔，整個鉆具可以翻轉(zhuǎn)的情況；回轉(zhuǎn)式鉆具,用于加工方向不同的幾個孔，工件裝在鉆具的回轉(zhuǎn)部分相對于鉆具底座可以轉(zhuǎn)動或分度[8]。 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究情況 20世紀70年代前期，白俄羅斯院士發(fā)表了10篇有關(guān)在工藝裝備設(shè)計中應(yīng)用計算機的文章，20世紀80年代前后在美國出現(xiàn)了有關(guān)計算機輔助夾具設(shè)計的文章[9]。目前，Jone ja以及Ferreira等人在進行CAPP方面的研究中對設(shè)備規(guī)劃有詳細論述。TrappeyAJC等人提出了一個二維組合夾具元件的配置算法。Brost和Goldberg提出了一個“完整”的算法來分析多邊形工件的組合夾具設(shè)計，并開發(fā)出一個組合夾具設(shè)計系統(tǒng)[10]。 夾具作為傳統(tǒng)機械制造業(yè)中最重要的工藝裝備之一已有了一百多年的歷史，其在機械制造業(yè)的發(fā)展過程中發(fā)揮了巨大作用，我國于80年代末開始對組合夾具元件的設(shè)計與管理進行了研究和開發(fā)，在總結(jié)和吸取我國應(yīng)用和發(fā)展槽系夾具經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代機械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢，研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步，機床夾具已經(jīng)由單純的輔助工具發(fā)展成為門類較齊全的重要機械加工工藝裝備[11]。 2. 本課題的研究的主要內(nèi)容和研究方法 2.1 本課題研究的主要內(nèi)容： （1）立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床鉆模零件的工藝分析,立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床鉆模工件的定位分析； （2）立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床鉆模零件工件定位誤差計算，立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床鉆模夾緊力的分析與計算； （3）立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床鉆模零件夾具的工作原理,立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床鉆模設(shè)計中存在的問題； （4）立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床鉆模夾具裝配工藝設(shè)計與仿真。 2.2 研究方案： 由于工作零件是曲柄板,如下圖1與圖2所示，主要由圓柱面、端面、孔系等組成，是典型的盤類零件，也是導(dǎo)偏傳動機構(gòu)，材料為45 鋼，采用油淬或水淬。結(jié)構(gòu)比較簡單，其他各表面均已加工好，且各處加工精度高[12]，本次設(shè)計任務(wù)是：加工曲柄板上均勻分布的5-Φ5.2mm 和同軸線上5-Φ11mm 深3.5mm 的沉孔。 圖1 曲柄板三維立體圖 圖2 曲柄板二維零件圖 因此，設(shè)計兩種夾具方案進行對比： 方案一:在工件表面上需要加工圓周孔,因此我們在設(shè)計夾具時考慮到必須限制工件的六點定位并實現(xiàn)夾緊的方式，主要定位由夾具中分度盤上上面的三個支承釘作為主要定位，圓形表面我們用的是V型塊4夾緊機構(gòu)，中心孔是圓周定位基準(zhǔn)[13]；夾緊方式是利用定心夾緊機構(gòu)，中心定位心軸元件與夾緊螺栓元件合為一體，并且定位和夾緊動作是同時進行的；加工的工件有2個直徑不同的孔組成，為能快速更換不同孔徑的鉆套，應(yīng)選用快換鉆套[14]；采用彈簧銷分度裝置，當(dāng)鉆完第一個孔后，抬起手柄6拔出對定銷5，轉(zhuǎn)動分度盤1，當(dāng)下一個分度孔與對定銷對準(zhǔn)時，對定銷在彈簧的作用下，插入分度孔，即可鉆第二個孔,以此類推。所以，采用彈簧銷時，手柄每往復(fù)轉(zhuǎn)動一次，便同時完成分度與對定兩個動作，操作方便迅速[15]。 圖3 方案一夾具的結(jié)構(gòu)示意圖 方案二：此方案定位中圓柱孔定位采用的是橡膠芯壓縮膨脹心軸[16]，膨脹心軸的螺母旋緊時，橡膠芯外徑膨脹，從而徑向夾緊工件，但是定位精度低[17]。此方案中分度定位銷采用手拉式操作機構(gòu)，手柄向外拉出時，對定銷襯套中退出，手柄旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)90度，令橫銷在彈簧作用下擱在導(dǎo)套的頂端平面上，此時即可轉(zhuǎn)動分度盤進行分度[18]。此種分度對定銷操作機構(gòu)，拔出對定銷和分度盤的轉(zhuǎn)位分度需要分別操作，比較費時費力，其操作誤差會直接影響分度精度[19]。 方案對比 表1 方案對比表 定位 分度 精度 效率 周期 生產(chǎn) 方案 1 工件圓柱孔采用螺栓柱心軸定位,此時中心定位心軸元件與夾緊螺栓元件合為一體 分度定位銷采用單手柄操縱分度和對定的彈簧式的操作機構(gòu) 高 高 生產(chǎn)周期短 大批量 方案 2 工件圓柱孔采用橡膠芯壓縮膨脹心軸定位 分度定位銷采用手拉式操作機構(gòu) 低 低 生產(chǎn)周期長 小批量 經(jīng)過對比，選用方案一。 3.本課題研究的重點及難點，前期已開展工作 重點及難點： 設(shè)計出立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床的專用夾具，分析零件的工藝，夾具的定位誤差和夾緊力的分析計算，利用三維建模軟件建工件的三維模型，利用二維繪圖軟件繪制夾具裝配體的三視圖。 前期已開展工作： （1）查閱相關(guān)資料，積累基礎(chǔ)知識； （2）初步了解常規(guī)夾具的設(shè)計及加工方法； （3）初步了解關(guān)于回轉(zhuǎn)分度夾具的一些相關(guān)知識； （4）學(xué)會運用三維建模和二維畫圖等作圖軟件。 4.完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫） 第1周－第3周：查閱資料，完成基礎(chǔ)知識的積累和開題報告。 第4周－第6周：工件的分析；定位分析（自由度）。 第7周－第9周：立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床夾具的工作原理；設(shè)計中存在的問題。 第10周－第13周：立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床鉆模夾具裝配工藝設(shè)計與仿真。 第14周－第15周：完成畢業(yè)論文。 5.指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 6.所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 注：1）正文：宋體小四號字，行距20磅，單面打印；其他格式與畢業(yè)論文要求相同。 2）開題報告由各系集中歸檔保存。 3）開題報告引用參考文獻注釋格式可參照附錄E“畢業(yè)設(shè)計（論文）參考文獻樣式”執(zhí)行。不進入正文，可以作為附件放在開題報告后面。 參考文獻 [1] 全曉春,劉曉花.基于機床夾具的設(shè)計[J].甘肅科技,2012,28(3):71-73. 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