工藝夾具-基于普通機(jī)床的后托架及夾具的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)
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畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告
調(diào)研報(bào)告
隨著生產(chǎn)的發(fā)展,工藝的改進(jìn),新工藝,新技術(shù)的不斷出現(xiàn),工件加工的工時(shí)定額也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的修改。目前,對(duì)單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量,而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行選定,但對(duì)于自動(dòng)線(xiàn)和流水線(xiàn),為保證生產(chǎn)的節(jié)拍,必須規(guī)定切削用量,并不能隨意改變。計(jì)算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時(shí)定額一般按各工廠(chǎng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累起來(lái)的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)估算。對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。雖然有時(shí)互相矛盾,但只要把它們處理好,就會(huì)成為一個(gè)統(tǒng)一體。在三個(gè)要求中,質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo),質(zhì)量不能保證,根本談不上數(shù)量;質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的,在保證質(zhì)量的前提下,應(yīng)該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率,滿(mǎn)足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾,則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量,應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問(wèn)題。在保證質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡可能的節(jié)約耗費(fèi),減少投資,降低制造成本,這就是經(jīng)濟(jì)性。
因此,工藝規(guī)程的研究將是體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一,達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理及可行的最優(yōu)方案。
為了能具體確切的說(shuō)明過(guò)程,使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來(lái),就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來(lái)作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件,學(xué)習(xí)研究制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們將做出如下的步驟安排:
(1)我們必須仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu),認(rèn)真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨(dú)立識(shí)圖能力,增強(qiáng)我們對(duì)零件圖的認(rèn)識(shí)和了解,通過(guò)對(duì)零件圖的繪制,不僅能增強(qiáng)我們的繪圖能力和運(yùn)用AutoCAD軟件的能力。
(2)制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析等。在整個(gè)設(shè)計(jì)中也是非常重要的,通過(guò)這些設(shè)計(jì),不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過(guò)程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線(xiàn)和加工余量的確定,必須與工廠(chǎng)實(shí)際的機(jī)床相適應(yīng)。 這對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)的復(fù)習(xí),也是以后工作的一個(gè)鋪墊。
(3)在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們還必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會(huì)影響輔助時(shí)間的長(zhǎng)短,從而影響生產(chǎn)率,夾具是加工工件時(shí),為完成某道工序,用來(lái)正確迅速安裝工件的裝置.它對(duì)保證加工精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動(dòng)量有很大作用。這是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn)
近年來(lái),機(jī)械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如,應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因?yàn)樘胤N加工的微觀(guān)物理過(guò)程非常復(fù)雜,往往涉及電磁場(chǎng)、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電化學(xué)等諸多領(lǐng)域,其加工機(jī)理的理論研究極其困難,通常很難用簡(jiǎn)單的解析式來(lái)表達(dá)。近年來(lái),雖然各國(guó)學(xué)者采用各種理論對(duì)不同的特種加工技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,并取得了卓越的理論成就,但離定量的實(shí)際應(yīng)用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面 質(zhì)量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。因此,目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機(jī)理的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方 法來(lái)了解特種加工的工藝規(guī)律,以便實(shí)際應(yīng)用,但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制,目前特種加工 的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗(yàn)選取,還難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和自動(dòng)化,例如,電火花成形電極的沉入式 加工工藝,它在占電火花成形機(jī)床總數(shù)95%以上的非數(shù)控電火花成形加工機(jī)床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。雖然已有學(xué)者對(duì)其CAD、CAPP和CAM原理開(kāi)展了一些研究,并取得了一些成果,但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏,仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系統(tǒng)問(wèn)世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成復(fù)雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專(zhuān)家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟發(fā)展,人們開(kāi)始嘗試?yán)眠@一技術(shù) 來(lái)建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟(jì)性等實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,并得到了初?的成果。因此,通過(guò)實(shí)驗(yàn)建模,將典型加工實(shí)例和加工經(jīng)驗(yàn)作為知識(shí)存儲(chǔ)起來(lái),建立描述特 種加工工藝規(guī)律的可擴(kuò)展性開(kāi)放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進(jìn)一步開(kāi)展特種加工加工工藝過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬,應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ)。
同時(shí),在機(jī)械加工過(guò)程中,夾具占有非常重要的地位,它可靠地保證了工件的加工精度,提高了加工效率,減輕了勞動(dòng)的強(qiáng)度,夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際,(對(duì)工件的圖紙,工藝文件,生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析),精心調(diào)查研究,吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù),制訂出合理的設(shè)計(jì)方案。
我們都知道減少停工檢修期是提高生產(chǎn)力、使生產(chǎn)能力利用系數(shù)最大化的一項(xiàng)重要因素。然而零件加工過(guò)程中的精確定位和裝夾的重復(fù)精度也是改進(jìn)效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。譬如柔性加工中心的產(chǎn)生就是為了減少產(chǎn)品循環(huán)周期。
目前中國(guó)制造業(yè)發(fā)展迅猛,以前的我國(guó)制造業(yè)普遍使用剛性專(zhuān)機(jī)加工各種各樣的零部件,導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個(gè)零部件周期較長(zhǎng)。隨著我國(guó)制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增,加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對(duì)設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上,因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當(dāng)然,在滿(mǎn)足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案,如:模塊化、可變換化、可重新配置化、在線(xiàn)兼容性等。不論采用哪種方案,使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要,現(xiàn)在,柔性專(zhuān)機(jī)、可重新配置的機(jī)床及專(zhuān)用加工中心的組合應(yīng)用,使得發(fā)動(dòng)機(jī)零件的加工變得越來(lái)越柔性化,具體情況取決于每個(gè)加工項(xiàng)目的產(chǎn)量配額
使用液壓夾具的主要優(yōu)勢(shì)是能節(jié)省夾緊和松卸工件時(shí)所花的大量的時(shí)間。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明液壓夾緊相比機(jī)械夾緊節(jié)省90%~95%的時(shí)間,縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期,從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。
當(dāng)加工一長(zhǎng)型鋁合金零件時(shí),刀具通過(guò)時(shí)旋轉(zhuǎn)油缸可快速讓開(kāi),刀具通過(guò)后可快速?gòu)?fù)位。液壓夾具系統(tǒng)的第二項(xiàng)重要特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)非常高的定位精度。關(guān)鍵在于夾緊力在定位和夾緊過(guò)程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質(zhì)量一致性。
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)的方向發(fā)展。
最終,通過(guò)對(duì)工件加工工藝的設(shè)計(jì),我們將實(shí)現(xiàn)工件的加工在質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性方面的統(tǒng)一,并在經(jīng)濟(jì)方面合理這一根本目標(biāo)。
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