缸蓋主油道孔鉆削夾具設(shè)計(jì)含10張CAD圖.zip
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任務(wù)書(shū)
論文(設(shè)計(jì))題目:缸蓋主油道孔鉆削夾具設(shè)計(jì)
工作日期:2018年01月11日 ~ 2018年05月24日
1.選題依據(jù):
發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件之一,而主油道孔是缸蓋的關(guān)鍵部位,可以起到冷卻和潤(rùn)滑的作用。本課題針對(duì)某型發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋主油道孔鉆削工序開(kāi)展夾具設(shè)計(jì),可以可靠地保證工件的加工精度,提高加工效率,減輕勞動(dòng)的強(qiáng)度。因此,設(shè)計(jì)題目具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
2.論文要求(設(shè)計(jì)參數(shù)):
(1)夾具分類組成概述; (2)工件在夾具中的定位和定位誤差的分析計(jì)算; (3)工件夾緊和夾緊裝置選擇與設(shè)計(jì); (4)夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及方案比較; (5)編制鉆削夾具加工工藝過(guò)程; (6)繪制鉆削夾具加工夾具總裝配圖; (7)繪制鉆削夾具加工夾具重要零件圖; (8)編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。
b)設(shè)計(jì)參數(shù): (1)加工零件:發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋; (2)加工工序:主油道孔鉆削; (3)加工機(jī)床:槍鉆機(jī)床。
3.個(gè)人工作重點(diǎn):
(1)工件的定位; (2)工件的夾緊; (3)定位誤差的計(jì)算及校核; (4)夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 (5)編制鉆削夾具加工工藝過(guò)程;
(6)繪制鉆削夾具加工夾具總裝配圖; (7)繪制鉆削夾具加工夾具重要零件圖;
4.時(shí)間安排及應(yīng)完成的工作:
第1周:確定研究題目
第2周:收集、查閱相關(guān)資料第3周:撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述
第4周:撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告,進(jìn)行開(kāi)題答辯第5周:分析零件及圖紙轉(zhuǎn)化
第6周:確定該工序定位方案第7周:確定夾緊方案
第8周:完成鉆削夾具設(shè)計(jì)
第10周:完成夾具的全部零件圖第11周:完成夾具的總裝圖
第12周:詳細(xì)審閱設(shè)計(jì)計(jì)算及圖紙并修改第14周:準(zhǔn)備答辯材料,并進(jìn)行答辯
5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn):
[1] 王先逵編著.機(jī)械制造工藝學(xué)(上下冊(cè))[M].北京:清華大學(xué)出版社,1989.
[2] 任家隆,李菊麗,張冰蔚主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2009. [3] 李德慶,吳錫英編著.計(jì)算機(jī)輔助制造[M].北京:清華大學(xué)出版社,1992.
[4] 趙志修主著.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985. [5] 孫大涌主編.先進(jìn)制造技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
[6] John Louis Feirer,Earl E Tatro. Machine Tool Metalworking,Principles and Practice[M]. Literary Licensing, LLC.2013.10.
[7] Weck, Manfred.Handbook of machine tools[M]. Chichester [West Sussex], New York : Wiley, c1984,1984.
[8] Haffman E G. Jig and Fixture Design America[M]. VNR Co,1980. [9] Boyes W E. Jigs and Fixture[M].America,SME,1982.
[10]尹相昶.閥體加工工藝夾具設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程技術(shù),2017,46(09):52-57. [11]李峰.槍鉆在深孔加工中的應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓,2017,45(4):198-201. [12]周澤華.金屬切削原理[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1993. [13]華健.現(xiàn)代汽車制造工藝學(xué)[M].上海:交通大學(xué)出版社,2002. [14]楊竣峰.機(jī)床與夾具[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.
指導(dǎo)教師簽字:
XX
教研室主任意見(jiàn):
同意
簽字:XX 2017年12月14日
教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)意見(jiàn):
同意
簽字:XX 2017年12月15日 學(xué)院公章
進(jìn)度檢查表
第
-2
周
工作進(jìn)展情況
確定了研究題目;收集、查閱相關(guān)資料;撰寫(xiě)了文獻(xiàn)綜述。
2018年05月19日
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
設(shè)計(jì)任務(wù)明確,修改開(kāi)題報(bào)告及文獻(xiàn)綜述,調(diào)整參考文獻(xiàn)格式,準(zhǔn)備開(kāi)題答辯。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年05月23日
第 3
周
工作進(jìn)展情況
撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告,并進(jìn)行開(kāi)題答辯;對(duì)零件進(jìn)行分析,清楚零件的結(jié)構(gòu)特征;確定該零件的定位方案、夾緊方案,并完成了鉆削夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);以及完成夾具重要零件的圖紙。
2018年05月19日
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
完成了整體方案設(shè)計(jì),明確各主要部件結(jié)構(gòu)及工作性能。要求關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度要校核。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年05月23日
第 8
周
工作進(jìn)展情況
完成夾具的總裝圖;詳細(xì)審閱設(shè)計(jì)計(jì)算及圖紙并修改;準(zhǔn)備答辯材料。
2018年05月19日
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
完善裝配草圖及零件圖,修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),零件間的裝配要細(xì)化。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年05月23日
第 11
周
工作進(jìn)展情況
根據(jù)老師的要求修改圖紙和論文,進(jìn)一步注意論文的排版格式,以及修改圖紙之中的錯(cuò)誤,準(zhǔn)備答辯。
2018年05月23日
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
圖紙質(zhì)量檢查,外文翻譯修改,定稿,答辯注意事項(xiàng)說(shuō)明。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2018年05月23日
過(guò)程管理評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
工作態(tài)度
態(tài)度認(rèn)真,刻苦努力,作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)
3
2
遵守紀(jì)律
自覺(jué)遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo)
3
2
開(kāi)題報(bào)告
內(nèi)容詳實(shí),符合規(guī)范要求
5
4
任務(wù)完成
按時(shí)、圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù)
4
3
過(guò)程管理評(píng)分合計(jì)
11
過(guò)程管 理評(píng)語(yǔ)
該生工作態(tài)度較為端正,在設(shè)計(jì)過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),能夠與老師及時(shí)溝通,對(duì)于老師提出的指導(dǎo)意見(jiàn)也能夠及時(shí)反饋。能夠按照研究計(jì)劃的要求開(kāi)展工作,對(duì)于出現(xiàn)的錯(cuò)誤也能及時(shí)改正。該生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,遵守學(xué)校的相關(guān)規(guī)定,能夠與指導(dǎo)教師協(xié)商解決畢設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題。開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容基本符合規(guī)范,能夠反映技術(shù)發(fā)展的脈絡(luò),對(duì)于文獻(xiàn)也能進(jìn)行一定的整理,結(jié)論比較合理。論文滿足開(kāi)題報(bào)告中提出的要求,基本達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。寫(xiě)作符合規(guī)范,有一定的研究?jī)?nèi)容,能體現(xiàn)該生具備基本的專業(yè)素養(yǎng)。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-23
指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的開(kāi)拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
3
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語(yǔ)能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫(xiě)格式、圖表等符合基本規(guī)
10
8
指導(dǎo)教師評(píng)分合計(jì)
15
指導(dǎo)教 師評(píng)語(yǔ)
本課題以槍鉆機(jī)床為例,針對(duì)某型發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋主油道孔鉆削工序開(kāi)展夾具設(shè)計(jì),通過(guò)分析零件的結(jié)構(gòu)、外形等特點(diǎn),從而確定工件的定位方案、夾緊方案以及夾具的結(jié)構(gòu)方案。同時(shí),通過(guò)計(jì)算定位誤差、夾緊力、校核定位誤差和夾具剛度等來(lái)保證設(shè)計(jì)要求。論文選題具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值,難度適中,任務(wù)量飽滿,符合本科生培養(yǎng)目標(biāo)要求。該生在論文寫(xiě)作時(shí),能夠綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)
,在老師指導(dǎo)下能夠完成課題的研究工作。論文寫(xiě)作流暢,具有一定的外語(yǔ)寫(xiě)作能力,論文內(nèi)容能夠綜合使用檢索到的文獻(xiàn)。工程圖紙的繪制,表明該生具備一定的計(jì)算機(jī)使用能力。論文內(nèi)容可以做到概念清晰,寫(xiě)作較為規(guī)范,能夠圍繞研究主題進(jìn)行計(jì)算分析,設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到預(yù)期要求。建議該生參加畢業(yè)答辯。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-23
評(píng)閱人評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的
開(kāi)拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語(yǔ)能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
5
5
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫(xiě)格式、圖表等符合基本規(guī)
10
9
評(píng)閱人評(píng)分合計(jì)
18
評(píng)閱人 評(píng)語(yǔ)
該生的畢業(yè)設(shè)計(jì)符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的開(kāi)拓性、難度適宜,工作量飽滿,通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)
,反映出該生具有很好的專業(yè)知識(shí),有很強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語(yǔ)能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力很好。設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)合理,畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確;論文格式規(guī)范,裝配圖整體規(guī)范,很好地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。
評(píng)閱人簽字:何利 評(píng)閱人工作單位:機(jī)械工程學(xué)院日期:2018-05-23
答辯紀(jì)錄
學(xué)生姓名:XX 專業(yè)班級(jí):XX
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目: 缸蓋主油道孔鉆削夾具設(shè)計(jì)
答辯時(shí)間:2018年05月 日 時(shí) 分 ~ 時(shí) 分
答辯委員會(huì)(答
主任委員(組長(zhǎng)): XX
委 員(組 員):XX XX
辯小組)成員
答辯委員會(huì)(答辯小組)提出的問(wèn)題和答辯情況
問(wèn)題1:對(duì)刀尺寸是如何計(jì)算的?
回 答: 對(duì)刀尺寸是根據(jù)零件的加工要求,采用對(duì)刀塊確定的。問(wèn)題2:定位誤差是怎么計(jì)算的?
回 答: 根據(jù)基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差的矢量和而得。問(wèn)題3:夾緊是如何實(shí)現(xiàn)的?
回 答: 夾緊是通過(guò)液壓缸實(shí)現(xiàn)夾緊。問(wèn)題4:圖上懸空裝置的作用是什么? 回 答: 夾緊液壓缸,實(shí)現(xiàn)側(cè)面夾緊。問(wèn)題5:夾緊方向有什么講究?
回 答: 靠近支撐點(diǎn),提高剛性,不破壞定位。
記錄人: 2018年05月24日
答辯委員會(huì)評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
自述總結(jié)
思路清晰,語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,分析歸納合理
10
7
答辯過(guò)程
能夠正確回答所提出的問(wèn)題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
10
6
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的
開(kāi)拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫(xiě)格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語(yǔ)應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
10
7
答辯委員會(huì)評(píng)分合計(jì)
31
答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)
XX同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作期間,工作努力,態(tài)度比較認(rèn)真,能遵守各項(xiàng)紀(jì)律,表現(xiàn)一般。
能按時(shí)、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作,具有一定的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
論文立論正確,理論分析無(wú)原則性的錯(cuò)誤,解決問(wèn)題方案比較實(shí)用,結(jié)論正確。
論文使用的概念正確,語(yǔ)句通順,條理比較清楚。
論文中使用的圖表,設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁?shū)寫(xiě)和制作時(shí),能夠執(zhí)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),基本規(guī)范。
能夠獨(dú)立查閱文獻(xiàn),外語(yǔ)應(yīng)用能力一般,原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng),實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論準(zhǔn)確可靠。
答辯過(guò)程中,能夠簡(jiǎn)明地闡述論文的主要內(nèi)容,回答問(wèn)題基本正確,但缺乏深入地分析。
答辯成績(jī): 31 答辯委員會(huì)主任: XX 2018年05月30日
成績(jī)?cè)u(píng)定
項(xiàng)目分類
成績(jī)?cè)u(píng)定
過(guò)程管理評(píng)分
11
指導(dǎo)教師評(píng)分
15
評(píng)閱人評(píng)分
18
答辯委員會(huì)評(píng)分
31
總分
75
成績(jī)等級(jí)
C
成績(jī)等級(jí)按“A、B、C、D、F”記載
成績(jī)審核人簽章: XX
學(xué)院審核人簽章: XX
一、選題依據(jù)
1.論文(設(shè)計(jì))題目
缸蓋主油道孔鉆削夾具設(shè)計(jì)
2.研究領(lǐng)域夾具設(shè)計(jì)
3.論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
夾具是在加工零件過(guò)程中保持工件正確定位于機(jī)床的一種設(shè)備,廣泛應(yīng)用于制造方面,夾具直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量,生產(chǎn)率和成本。一般來(lái)說(shuō),工裝夾具的設(shè)計(jì)和制造相關(guān)的成本可以占到10% ~ 20%的制造系統(tǒng)的總成本。大約40%的被拒絕的部分是由于尺寸都?xì)w咎于不良的夾具的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤所產(chǎn)生的。夾具設(shè)計(jì)的工作是費(fèi)時(shí)的,它往往依賴于夾具設(shè)計(jì)工程師的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),通常需要10年以上的制造實(shí)踐設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。一個(gè)定位精度高,加工效率好的夾具設(shè)計(jì)往往是根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn),了解產(chǎn)品,并不斷修正的過(guò)程。
因此,在日趨激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)中,為了提高其市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力的各廠商只有為提高產(chǎn)品的質(zhì)量做最好的努力,壓縮生產(chǎn)成本,減少交貨時(shí)間將產(chǎn)品推向市場(chǎng),對(duì)于制定合理的夾具設(shè)計(jì)更高效、低成本的希望的夾具設(shè)計(jì)方法升級(jí)一個(gè)強(qiáng)烈的愿望。開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)(CAFD)就是為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
作為制造業(yè)的一個(gè)重要領(lǐng)域,夾具設(shè)計(jì)的研究與應(yīng)用一直受到人們的廣泛關(guān)注, 在過(guò)去的幾十年,許多學(xué)術(shù)和應(yīng)用的論文已發(fā)表,從中知道了發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件之一,而主油道孔是缸蓋的關(guān)鍵部位,可以起到冷卻和潤(rùn)滑的作用。所以?shī)A具的重要性也就應(yīng)運(yùn)而生,因?yàn)樵跈C(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。
4.目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
(1)、研究概況:
隨著我國(guó)加工業(yè)的發(fā)展,機(jī)床夾具也在不斷改進(jìn),然而在通用性以及精度方面還有待改進(jìn),這在一定程度上阻礙了機(jī)床加工的發(fā)展,為提高夾具的通用性,很多企業(yè)正在不斷和優(yōu)化,目前常用的機(jī)床夾具有以下幾種:
① 組合夾具
為了提高專用夾具的使用效果、降低其報(bào)廢率,將這些不同形狀、不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)專用夾具組合成為一體,使其可以在多種不同的機(jī)床上使用,以加工不同的器件, 從而提高了夾具的通用性,同時(shí)保證加工的精度。由于組合夾具是將多個(gè)夾具組合在一起,故體積和重量較大,在安裝使用過(guò)程中會(huì)造成一定的不便,并且一次性投資高, 從而限制了其應(yīng)用推廣。
② 成組夾具
成組夾具也是對(duì)專用夾具改造而成,主要由固定部分和可更換部分組合而成,其中可更換部分可根據(jù)加工對(duì)象的不同而更換相應(yīng)的夾具單元使之成為一個(gè)新的夾具, 從而提高夾具的通用性,成組夾具尤其適用于一臺(tái)機(jī)床加工不同規(guī)格零部件的場(chǎng)合, 在加工完一種零部件后,可通過(guò)快速更換夾具單元的方式來(lái)繼續(xù)加工另一種規(guī)格零件,因此具有高精度、高通用性的優(yōu)點(diǎn),并且比組合夾具的成本更低,但其自動(dòng)化程度不夠,無(wú)法滿足數(shù)控機(jī)床加工的要求。
③ 自動(dòng)化夾具
為適應(yīng)自動(dòng)化機(jī)械加工,其相應(yīng)的夾具也正加快自動(dòng)化進(jìn)程,在自動(dòng)化的流水線加工過(guò)程中,自動(dòng)化夾具可根據(jù)加工的需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更換,整個(gè)過(guò)程不需人工介入, 因此更換的速度較快,在對(duì)自動(dòng)化夾具使用的過(guò)程中,要注意設(shè)計(jì)好夾具輸送、更換的工藝,使預(yù)更換的夾具能夠準(zhǔn)確輸送到預(yù)定部位,并用氣動(dòng)、電動(dòng)或者液壓等作為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)快速更換,另外,由于自動(dòng)化的高速切削會(huì)帶來(lái)大量的切屑,因此必須同時(shí)在夾具上設(shè)計(jì)自動(dòng)清屑裝置,避免影響切削工作,同時(shí)要做好夾具以及夾具與機(jī)床接觸部位的潤(rùn)滑工作,防止在加工過(guò)程中磨損過(guò)大,而由于流水線式的加工過(guò)程一般持續(xù)性較強(qiáng),因此這些工作都需要預(yù)先設(shè)定好程序,使之可以在無(wú)人操作的情況下完成。
④ 數(shù)控機(jī)床夾具
隨著機(jī)械加工行業(yè)的飛速發(fā)展,數(shù)控機(jī)床得到了廣泛的應(yīng)用,數(shù)控機(jī)床的加工精度更高、加工速度快、加工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換容易實(shí)現(xiàn),自動(dòng)化程度較高,適合用在多種不同規(guī)格、種類工件的加工以及高精度、多工序、小批量工件的加工等,在數(shù)控機(jī)床中, 對(duì)夾具提出了更高的要求:首先,夾具要具備高精度加工的要求,并且能夠做到自身的快速更換以及夾具對(duì)加工工件的快速裝夾,其次,夾具應(yīng)具有良好的敞開(kāi)性和機(jī)動(dòng)性,機(jī)床坐標(biāo)系中坐標(biāo)關(guān)系明確,數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單,便于坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換計(jì)算;最后,部分?jǐn)?shù)控機(jī)床要求相應(yīng)夾具還需要具備協(xié)助刀具的自動(dòng)對(duì)刀的功能。
(2)、發(fā)展趨勢(shì):
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)。別是近年來(lái),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。
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,特別是計(jì)算機(jī)在夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,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。
二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題
(1) 工件的定位;
(2) 工件的夾緊;
(3) 定位誤差的計(jì)算及校核;
(4) 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
(5) 編制鉆削夾具加工工藝過(guò)程;
(6) 繪制鉆削夾具加工夾具總裝配圖;
(7) 繪制鉆削夾具加工夾具重要零件圖;
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路)
(1) 夾具分類組成概述;
(2) 工件在夾具中的定位和定位誤差的分析計(jì)算;
(3) 工件夾緊和夾緊裝置選擇與設(shè)計(jì);
(4) 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及方案比較;
(5) 編制鉆削夾具加工工藝過(guò)程;
(6) 繪制鉆削夾具加工夾具總裝配圖;
(7) 繪制鉆削夾具加工夾具重要零件圖;
(8) 編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。
3.本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果
(1) 正確擬定方案;
(2) 定位夾緊元件選用正確、規(guī)范并完成校核;
(3) 機(jī)械結(jié)構(gòu)圖紙繪制要求視圖完整、符合最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),圖面整潔、質(zhì)量高
(圖紙繪制要求采用計(jì)算機(jī)繪圖);
(4) 用 AutoCAD 完成夾具的零件圖、組裝圖;
(5) 用 SolidWorks 完成夾具的三維圖形;
(6) 圖紙工作量折合成圖幅為 A0 號(hào)的圖紙約 3 張。
(7) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)。
三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù));
a) 技術(shù)路線:
(1) 對(duì)于結(jié)構(gòu)的合理性,可通過(guò)提出幾個(gè)方案,著重考慮誤差計(jì)算和定位方案比較,通過(guò)與指導(dǎo)老師和大連機(jī)床廠工程師交流,選擇最優(yōu)的方案;
(2) 對(duì)于運(yùn)用 AutoCAD 或者 SolidWorks 相關(guān)軟件,可通過(guò)老師的指導(dǎo)和通過(guò)我借閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)書(shū)籍,以及通過(guò)大連機(jī)床廠的工程師指導(dǎo);
(3) 對(duì)于查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)構(gòu)問(wèn)題,學(xué)校圖書(shū)館有良好的資源及相關(guān)機(jī)械夾具設(shè)計(jì)書(shū)籍。
b) 設(shè)計(jì)參數(shù):
(1) 加工零件:發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋;
(2) 加工工序:主油道孔鉆削;
(3) 加工機(jī)床:槍鉆機(jī)床。
2.論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃第 1 周:確定研究題目
第 2 周:收集、查閱相關(guān)資料
第 3 周:撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述
第 4 周:撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告,進(jìn)行開(kāi)題答辯
第 5 周:分析零件及圖紙轉(zhuǎn)化
第 6 周:確定該工序定位方案
第 7 周:確定夾緊方案
第 8 周:完成鉆削夾具設(shè)計(jì)
第 10 周:完成夾具的全部零件圖
第 11 周:完成夾具的總裝圖
第 12 周:詳細(xì)審閱設(shè)計(jì)計(jì)算及圖紙并修改
第 14 周:準(zhǔn)備答辯材料,并進(jìn)行答辯
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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附:文獻(xiàn)綜述或報(bào)告
文獻(xiàn)綜述
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(kāi)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)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(guò)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。
從 1949 年以來(lái),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(mén)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(mén)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(guò)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(lái)的產(chǎn)品也不理想。
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。夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。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(mén)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(wàn)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(lái),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。
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(lái)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(jiàn)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(pán),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(pán),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(pán),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(guò)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。
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(lái)的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。
指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)(對(duì)選題情況、研究?jī)?nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱)
審
核
簽字: 年 月 日
意
見(jiàn)
教研室主任意見(jiàn)
簽字: 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)
簽字: 年 月 日公章:
附錄 1:外文譯文
VMC—1050 鏜桿 8 缸液壓夾具的設(shè)計(jì)與制造
Chetankumar M. Patel*, Dr.G.D.Acharya
aDepartment of Mechanical Engineering, School of Engineering, R. K. University, Rajkot, Gujarat, India – 360020.
bAtmiya Institute of Technology & Science, Rajkot, Gujarat, India – 360005
摘要
夾具及固定裝置是制造標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床的特殊生產(chǎn)工具,在專用機(jī)床更通用。它們通常被半熟練的操作員用于大規(guī)模生產(chǎn),當(dāng)然,當(dāng)互換性很重要時(shí),它們也被用于小規(guī)模生產(chǎn)。與夾具設(shè)計(jì)相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)被許多著名的作者很好地描述,但是有必要將所有這些研究工作耦合和應(yīng)用到工業(yè)應(yīng)用中。本文從夾具設(shè)計(jì)中考慮到一個(gè)實(shí)際的工業(yè)構(gòu)件,證明了“VMC—1050 鏜桿 8 缸液壓夾具的設(shè)計(jì)與制造”。該夾具除了液壓式外,還具有夾套式,并具有擴(kuò)展的定制夾頭作為其主要的固定元件。該夾具在生產(chǎn)中顯示出極大的節(jié)省時(shí)間。
關(guān)鍵詞:液壓夾具;擴(kuò)張夾頭
1. 介 紹
越來(lái)越多的需要改進(jìn)的方法來(lái)確定可靠性和更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)機(jī)器和生產(chǎn)系統(tǒng)的壽命。本文介紹了獨(dú)特的設(shè)計(jì)和制造的 8 缸液壓夾具的鏜桿在 VMC - 1050 與擴(kuò)展定制夾頭。
零件和夾具的重要細(xì)節(jié)被包括在每個(gè)夾具設(shè)計(jì)部分中,用于除了組件繪圖和夾具繪圖之外,澄清疑惑。研究工作包括使用 CREO 元素/PRO 5 的夾具的三維裝配和爆炸視圖。夾具不僅是設(shè)計(jì)的,而且是制造的,目前的研究工作為制造業(yè)的設(shè)計(jì)提供了經(jīng)典的例子。
2. 相關(guān)工作
夾具設(shè)計(jì)和制造被認(rèn)為是復(fù)雜的過(guò)程,需要了解不同的領(lǐng)域,如幾何形狀,公差, 尺寸,程序和制造工藝。機(jī)器的規(guī)格和局限性限制了設(shè)計(jì)思想。為了設(shè)計(jì)夾具和夾頭, 設(shè)計(jì)者必須知道制造過(guò)程。他必須能夠精確地想象出工件是如何制造的。他應(yīng)該有能力判斷不同方法的優(yōu)點(diǎn)。他必須具備標(biāo)準(zhǔn)和程序的知識(shí),他必須具有創(chuàng)造性和獨(dú)創(chuàng)性。他必須能夠在設(shè)計(jì)布局中融入他的想法。他必須理解工具是如何執(zhí)行它們的功能的。他需要良好的力學(xué)和數(shù)學(xué)背景。他也應(yīng)該知道材料在制造工具中的物理性質(zhì)。掌握制
圖技巧是必不可少的,也是工具設(shè)計(jì)師作為閱讀和寫(xiě)作的能力。
在設(shè)計(jì)這項(xiàng)工作時(shí),查閱了許多著名作家寫(xiě)的關(guān)于主題的文獻(xiàn)和書(shū)名。從文獻(xiàn)回顧中獲得的所有發(fā)現(xiàn)和結(jié)論以及與夾具設(shè)計(jì)者之間的交互被用作設(shè)計(jì)本研究工作的指導(dǎo)。加工夾具和夾頭的設(shè)計(jì)依賴于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和他/她的隱性知識(shí),以實(shí)現(xiàn)良好的設(shè)計(jì)。為了便于應(yīng)用,對(duì)夾頭設(shè)計(jì)過(guò)程的明確定義和所涉及的知識(shí)是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的任務(wù)。此外,還應(yīng)考慮一個(gè)基本的和眾所周知的工程原理:功能要求及其關(guān)聯(lián)。TED 約束應(yīng)該是任何設(shè)計(jì)過(guò)程的第一個(gè)輸入??紤]到需求的相關(guān)問(wèn)題,以此為一般概念, 是明確的兩個(gè)主要術(shù)語(yǔ)的含義:功能需求(FR)和約束(C)。功能要求(FR),正如不同作者所說(shuō)的,“代表了產(chǎn)品必須或必須獨(dú)立于任何可能的解決方案”。約束(C)可以定義為“一般影響某種需求的限制,它在滿足需求的同時(shí)限制可能的解決方案的范圍”〔2〕。有關(guān)夾具的設(shè)計(jì),如加工夾具知識(shí),優(yōu)化工件設(shè)置,力的建模,改進(jìn)工件位置和高效率工具的各種領(lǐng)域[3-7]已經(jīng)被許多著名的作者很好地描述。
獵頭,R,Vizan,A,佩雷斯,J.,Rios J 提出了夾具設(shè)計(jì)的方法,包括實(shí)現(xiàn)兩個(gè)階段〔3〕。工件夾具系統(tǒng)的一個(gè)重要特征是定位器是無(wú)源元件,只能對(duì)夾緊力和外部載荷作出反應(yīng),而夾具是活動(dòng)元件,并將預(yù)定的正常載荷施加到工件表面上,以防止其與 L 接觸。八分儀〔4〕。X. P Li,A.Y.C Nee,Y. S Wong,H. Q Zheng 開(kāi)發(fā)了基于預(yù)測(cè)加工理論和銑削力學(xué)的銑削力的理論模型〔5〕。在該模型中,銑刀的作用被認(rèn)為是多個(gè)單點(diǎn)切削刀具的同時(shí)工作,銑削力是從工件材料屬性、刀具參數(shù)和齒形、切削條件和 MIL 類型的輸入數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的。靈。
3.問(wèn)題陳述
“VMC—1050 鏜桿軛架 8 缸液壓夾具的設(shè)計(jì)與制造要進(jìn)行的操作是鉆孔和鏜孔。通過(guò)減少非生產(chǎn)時(shí)間,提高可靠性,減少能耗。
4.組件細(xì)節(jié)
夾具設(shè)計(jì)的方法包括兩個(gè)階段的實(shí)現(xiàn)。第一階段代表的知識(shí),如零件幾何形狀, 加工過(guò)程,功能和詳細(xì)的夾具設(shè)計(jì),夾具資源。第二階段描述了獲得加工夾具的第一解決方案所需的推理過(guò)程(設(shè)計(jì)和解釋規(guī)則)〔3〕。作為第一階段的一部分,這里討論組件幾何[圖 1-2 ]。該部件為軛架,由鑄鐵材料制成,重 1.9 公斤。使用設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行部件上的操作是鉆孔和鏜孔。圖 1(a)是鑄造圖。這是在夾具中被加工和夾緊的零件。圖 1(b)顯示成品組件的 3D 視圖。在旋轉(zhuǎn) 180°之后,在一個(gè)接一個(gè)的兩側(cè)進(jìn)行鉆孔和鉆孔操作。
圖 1(a)原始零件三維視圖(b)成品零件三維視圖
圖 2(a)成品零件的三維截面圖(b)成品零件的 2D 圖
5.夾具的設(shè)計(jì)-定位和夾緊考慮
在機(jī)械加工中,工件保持是一個(gè)關(guān)鍵的方面,夾具是滿足這一總體目標(biāo)的元件。通常,夾具解決方案是由一個(gè)或多個(gè)物理元件構(gòu)成的,整個(gè)設(shè)計(jì)的夾具解決方案必須滿足整個(gè) FRS 和相關(guān)的 CS。定心、定位、定位、夾緊和支撐可被視為夾具的功能要求。在約束條件下,需要考慮的因素很多,主要涉及:待加工零件的形狀和尺寸、公差、操作順序、加工策略、切削力、設(shè)置次數(shù)、設(shè)置時(shí)間、待去除材料的體積、批量尺寸、生產(chǎn) RA。TE、機(jī)器形態(tài)、機(jī)器容量、成本等。最后,解決方案的特點(diǎn)是:簡(jiǎn)單、剛性、精度、可靠性和經(jīng)濟(jì)性(4)。
S. K. Hargrove 和 A. Kusiak(5)認(rèn)識(shí)到夾具的四個(gè)一般要求:(i)工件的精確定位,(ii)工件在加工過(guò)程中的整體約束,(iii)工件的有限變形,(iv)沒(méi)有加
工干涉。此外,如 R. T. Meyer 和 F. W. Liou(6)所闡述的,動(dòng)態(tài)加工條件發(fā)生在工件被加工力通過(guò)工件或沿其表面移動(dòng)時(shí)。一種設(shè)計(jì)用于動(dòng)態(tài)加工的工件的可行夾具必須保證:工件始終受到約束,夾緊力不太大或太小,在不受外力作用的情況下夾具的工件的確定的定位、可及性、穩(wěn)定性和位置夾緊順序。
考慮到上述事實(shí),完全定位和夾緊是通過(guò)使用夾頭,塞子和 V 塊完成的[圖 3-7]。
4 個(gè) 8 缸的工作臺(tái)用于完成液壓夾具裝配,首先,部件被加載,將其保持在水平位置手動(dòng)地進(jìn)入夾頭側(cè)。加載后,利用擋塊定位部件,通過(guò)激活?yuàn)A頭側(cè)筒夾緊,并用 V 型缸體對(duì)齊。由于 V 型缸體大于夾頭側(cè)缸,工件從 V 型塊側(cè)推動(dòng),并保持中心軸線相對(duì)于夾頭軸線完全對(duì)齊。
圖 3(a)無(wú)構(gòu)件夾具三維視圖(b)夾具零件三維視圖
圖 4 夾具三維后視圖
夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)——夾具和夾具的制造。除了夾具的液壓特性之外,夾具的另一個(gè)獨(dú)有特征是夾頭的設(shè)計(jì)[圖 7 ]。它的工作原理如下:當(dāng)活塞桿縮回時(shí),牽引道和擴(kuò)張器連同夾頭也將作為一個(gè)單元從右向左移動(dòng)。當(dāng)心軸與休息墊固定時(shí),夾頭必須展開(kāi),這將使工作牢牢地固定在它上面。
圖 5 夾具總成三維爆炸圖
圖 6 夾具二維圖
拉桿
擴(kuò)展器
氣缸體
心軸
活塞桿
夾頭
休息墊
6.液壓回路
圖 7 夾頭工作圖
1 油箱
2 變量葉片泵
3 單向閥
4 蓄能器
5 方向控制閥
6 方向控制閥
7 過(guò)濾器
圖 8 顯示了該夾具的簡(jiǎn)化液壓回路。
圖 8 帶電源組的液壓回路
小容量變量葉片泵(容量:8 厘米 2/Rev,放電速率:15 升/分鐘,pESeURE:7 MPa
- Nachi)用于維持電路中 35 kg/cm 的所需壓力。膜片式蓄能器容積為 0.75 升。方向控制閥是電磁驅(qū)動(dòng)的,其壓力容量高達(dá) 35 兆帕。
夾具不僅設(shè)計(jì)而且制造也是如此,如圖 9 所示。
7.結(jié)論
圖 9 制造夾具的照片
本文證明了液壓在夾具設(shè)計(jì)中的效用有三種不同的方式:(i)減少循環(huán)時(shí)間,(ii)減少操作者的疲勞和提高生產(chǎn)率,(iii)減少夾具部件的磨損和撕裂。
(i)循環(huán)時(shí)間的減少
手動(dòng)夾緊和拆卸需要每鉗 15 至 20 秒。對(duì)于具有多個(gè)夾緊點(diǎn)的夾具,夾緊的總時(shí)間將超過(guò)一分鐘,并且實(shí)現(xiàn)均勻夾緊,這一次將更大,這可以通過(guò)自動(dòng)夾緊來(lái)節(jié)省??紤]到每個(gè)作業(yè)的凈節(jié)省,可以估計(jì)自動(dòng)化成本的回收期。(時(shí)間節(jié)省 X 機(jī)小時(shí)費(fèi)率)。節(jié)省時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)是提高瓶頸機(jī)的生產(chǎn)能力。
(ii)減少操作者疲勞和提高生產(chǎn)力
在手動(dòng)夾緊中,由于疲勞,操作者的效率降低。這可能導(dǎo)致移位結(jié)束時(shí)的夾緊力矩較小,特別是對(duì)于老年操作員,導(dǎo)致安全性降低。人性化的方法比夾緊效率更重要。通過(guò)引入自動(dòng)夾緊系統(tǒng),一個(gè)操作人員可以同時(shí)處理兩臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器。
(iii)減少夾具部件的磨損
在手動(dòng)夾緊時(shí),一次只能夾緊一個(gè)點(diǎn)。為了減少夾具部件的磨損,必須先用輕夾緊力夾緊所有螺栓,然后用大的夾緊力來(lái)保證均勻夾緊。但是在這種情況下,每個(gè)螺栓上的夾緊力可以變化。然而,在使用液壓時(shí),所有夾具都可以同時(shí)操作,不需要輕而重的夾緊力,也可以根據(jù)要求控制夾緊力,這些都形成了一致的夾緊力,更好的尺寸精度,減少了磨損和夾具部件的撕裂。 8.確認(rèn)
作者非常感謝 Sudhir Thakar 先生和 Pradip Thanki 先生在印度古吉拉特邦的拉杰果德支持下進(jìn)行這項(xiàng)研究工作。
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