中英文翻译-夹具在现代工程技术中的应用【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸 资料在线提供，优质质量，答辩无忧 专题论文 夹具在现代工程技术中的应用 李 超 （黑龙江科技学院 哈尔滨市 150027） 摘要：本文主要介绍了固定夹具、随行夹具、组合夹具、通用夹具、成组夹具等现代制造工程中常用夹具的结构特点及应用。明确了现代机床夹具的发展方向以及现代制造业对夹具设计制造的基本要求。 关键词：随行夹具、组合夹具、通用夹具、成组夹具 in of in in of of to go in 绪论 在机械制造业中，为了保证产品的质量，改善工人的作业条件，提高劳动生产率，在产品的制造工艺过程中，除了使用机床等设备外还需要夹具、刀具、量具等多种工艺装备，所以从广义上说，夹具是一种保证产品的加工质量，提高工艺过程效率的工艺装备 ，但同时也是机床的辅助装置，近年来，随着先进制造技术的发展，新型机床的出现，夹具的设计、制造也产生了很大的变化。 现代科学技术的高速发展和社会需求的不断变化，使得多品种，中小批量生产逐渐占优势，因此，在大批量生产中有着长足优势的专用夹具逐渐暴露出它的不足，因而为适应多品种、中小批 量生发展了组合夹具、通用可调夹具和成组夹具，由于数控技术的发展，数控机床在机械制造工程中有了广泛的应用，数控机床夹具也随之发展起来，并在现代机床夹具中占有了一定的地位。现代机床夹具虽然各具特色，但它们的定位、夹紧的原理以及组成都是和传统夹具相同的。 夹具组成和工作原理：夹具主要有定位元件、夹紧元件和装置、对刀及导向元件、夹具体和连接元件组成。夹具就是用来装夹工件的，装夹就是将工件在机床和夹具中进行定位和夹紧的过程，定位是为了确定工件在机床或夹具中的正确位置，夹紧是为了定位后将工件压紧、夹牢，是其在加工过程中保 持定位位置的不变，这样工件在切削力、重力、离心力、和惯性力的作用下就能保证定位时所获得位置不变。 2 专题正文 定夹具和随行夹具在自动线上的应用 自动线夹具的种类主要有固定夹具和随行夹具两大类。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸 资料在线提供，优质质量，答辩无忧 1、固定夹具用于工件直接运输的生产自动线上，通常要求工件具有良好的定位和输送基面，例如箱体零件、轴承环等。这类夹具和一般机车夹具相似，在结构上具有自动定位、夹紧装置，设计原则上应保证工件输送方便，夹紧、定位可靠与切屑的顺利排除。 2、随行夹具 随行夹具用于工件间接输送的自动线，主要适用于工件形状复杂、没有合适 的输送基面，或者随有合适的输送基面，但属于易磨损的非铸材料工件，使用随行夹具可以避免表面划伤与磨损。工件装在随行夹具上，自动线的输送机构带着随行夹具依次输送到自动线的各个加工位置上，各个加工位置的机床的上都有一个相同的机床夹具来定位和夹紧该随行夹具，所以，自动线上应有许多随行夹具在机床的加工位置上进行加工，另有一些要进入装卸工位，卸下加工好的工件，装好待加工的毛坯件，这些随行夹具也等待送入机床工作位置进行加工的指令，就这样不停地循环工作。 随行夹具在自动线上的输送和返回系统是生产自动线设计的一个十分重要的环节，随行夹具的返回方式有垂直下方返回，垂直上方返回、斜上方或斜下方和水平返回方式。根据随行夹具的尺寸、返回系统的占地面积、输送装置的复杂程度操作、和机床刚性等因素来选择不同的随行夹具的返回系统。图（ 1）是垂直上方返回的系统图。 图（ 1）随行夹具的垂直返回系统 其中 1、随行夹具 2、随行夹具输送器 3、 7、升降台 4、推杆 5、倾斜返回轨道 6、限位器。 如图（ 2）所示为活塞加工自动线的随行夹具，工件以止口端面和两半圆定位在随行夹具 1 的 环形布置的 10 个定位块 6 和定位销 2、 4 上定位，但不夹紧。待随行夹具到达加工位置时，将工件和随行夹具一起夹紧在机床夹具上。随行夹具上的 T 型槽在 T 型输送轨道上移动，到达加工位置时，机床夹具的定位销插入随行夹具的定位套 5 的孔中实现定心，盖板 3 防止切屑落入定位孔中。采用这种夹紧方法必须保证工件在随行夹具的运送过程中不出现任何位移。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸 资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图（ 2）活塞加工自动线上的随行夹具 1、随行夹具 2、 4、定位销 5、定位套 6、定位块 由于随行夹具在生产自动线中不断地流动，因 此在随行夹具中大多采用螺旋夹紧机构来夹紧工件，因为螺旋夹紧机构自锁性能好，在随行夹具的输送过程中不容易松动。而随行夹具在机床夹具常采用“一面两孔”的定位方式，利用随行夹具的周边进行夹紧。随行夹具的底面既是定位基面又是输送基面。所以必须有一定的耐磨性以保证定位准确，并能长久地保持精度。随行夹具在自动线上循环输送，它同时也带着切屑和切削液进入各个加工位置，因而也影响了随行夹具的精确定位，所以必要采取一定的防护措施，常在自动线末端或返回输送带上设置清洗工位。随行夹具多采用“一面两孔”的统一定位方法，又需要成批制造 ，因此实现随行夹具的结构的通用化有十分重要的意义，但自动线加工对象各不相同，要使整个随行夹具的结构通用化困难较大，为此可以将随行夹具分为通用底板和专用结构两部分。这样不但使随行夹具结构通用化，而且也使自动线的机床夹具、随行夹具的输送装置结构通用化，从而提高整个自动线的通用化程度，缩短自动线的设计制造周期，降低制造成本。 合夹具的应用 组合夹具在夹具元件高度标准化、通用化、系列化的基础上发展起来的一种夹具。这种夹具我国是从 20 世纪 50 年代后期开始使用的，到 60 年代得到了发展。组合夹具由一套预先制造好 的，具有各种形状、功用、规格、和系列尺寸的标准元件和组件组成，如基础件、支承件、定位件、导向件、压紧件、紧固件等。根据工件的加工要求，利用这些标准元件和组件组装成不同的夹具。 图三是钻斜孔的组合夹具，其中图 a 是工件，在其上钻 3 斜孔。工件以背面在支承件上定位，底面则支承在一定位销和一定盘上。根据斜角要图（ 3） a 工件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸 资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图（ 3） b 钻斜孔组合夹具 1、基础件 2、支承件 3、定位件 4、导向减 5、压紧件 6、紧固件 求，按正弦定理可以计算出定位销轴线和定位盘轴线间的垂直与水平距离尺寸，工件右端则由挡销定位。斜孔加工需要有确定钻摸板上钻套轴线位置的工艺孔，在此组合夹具中可利用定位盘兼作工艺辅助基准，计算出定位盘 轴线到钻套轴线的水平距离尺寸。按此尺寸要求调整钻模板，即可保证斜孔轴线47 和 18 两个位置尺寸。 对多品种、中小批量生产，使用专用夹具是不经济的。但对一些加工质量要求高的关键零件，不采用夹具又难以保证加工质量，采用组合家具就可以解决这一问题，特别是对于新产品试制和产品对象经常变换不定的 生产，采用组合夹具不会因试制后产品改型或加工对象变换造成原来使用的夹具报废。采用组合夹具即能保证产品加工质量，提高效率，又能节约使用夹具的费用，充分发挥了组合夹具的优势。由于夹具设计、制造劳动量在整个生产准备工作中占有较大的比例。采用组合夹具后不需要专门的设计制造夹具，节约了设计和制造夹具所需要的工时、材料和制造费用，缩短了生产准备周期。 用可调夹具和成组夹具的应用 专用夹具和组合夹具各有优缺点，如果将这两种夹具的优势结合起来，既能发挥专用夹具精度高的优点，又能发挥组合夹具成本低的特点，这就发展了 通用可调夹具。其原理是通过调节或更换装在通用底座上的某些可调节或可更换元件，以装夹多种不同类的夹具的工件；而成组夹具则是根据成组工艺的原则，针对一组相似零件而设计的有通用底座和可调节或可更换元件的夹具。从结构上看二者十分相似，都具有通用底座固定部分和和可调节和更换部分，但是二者的设计原则不同。在设计时通用可调夹具的应用对象不明确，只提出了一个大概的加工规格和范围；而成组夹具是根据成组工艺，针对某一零件的加工而设计的，它的应用对象是十分明确的。如图 4通用可调铣床夹具的可换前口的调整图，其通用底座可以固 定在铣床的工作台上，而钳口可以根据不同的加工要求进行设计和更换。 具在数控机床上的应用 数控机床的特点是在加工时，机床、刀具、夹具和工件之间应有严格的坐标位置，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸 资料在线提供，优质质量，答辩无忧 所以数控机床夹具在机床上应相对数控机床的坐标原点具有严格的坐标位置，以保证所装夹的工件处于规定的坐标位置上。为此数控机床夹具常采用网格状的固定基础板，并将它长期固定在数控机床的工作台上，板上加工出有准确孔心距位置的一组定位孔和一组紧固螺孔，它们成网络分布。网络基础板预先调整好相对数控机床的坐标位置。利用基础板上的定位孔可以安装各种夹具，当 加工零件的对象发生变化时，只需要改变网络板上的相应的夹具就可以了。生产中也经常常立方固定基础板。它安装在数控机床工作台的转台上，其四面都有分布的定位孔和紧固螺孔，上面可安装各类夹具的底版。当加工对象变换时，只需转台转位，便可以迅速转换到加工新的零件用的夹具上，十分方便。数控机床的夹紧装置要求结构简单紧凑、体积小、采用机动夹紧方式，以满足数控加工的要求。近十年来国内外常采用高压（ 10流量液压夹紧系统，由于压力较高，可省去中间增力机构。工件液压采用小直径（ 10作用液压缸，结构紧凑 ，而零部件设计成单元式结构，在夹具底座上变换安装位置十分容易。数控机床夹具实质上是通用可调夹具和组合夹具的结合和发展，它的固定基础板部分和可换部分的组合是通用可调夹具组成原理的应用，而它的元件和组件高度标准化和组合化，又是组合夹具标准元件的演变和发展。 3 结束语 总之，现代工程技术中所经常使用的夹具逐渐向着 标准化、可调化、组合化、精密化、模块化、高效自动化的方向发展着，但是在定位、夹紧以及组成原理等方面和常用的普通夹具是没有什么差别的。 参考文献 1 狄瑞春、潘晓红主编 浙江大学出版社 175 华茂发主编 机械工业出版社 298 寒秋实主编 机械工业出版社 142 王先奎主编 机械工业出版社 90 王隆太主编 机械工业出版社 112文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸 资料在线提供，优质质量，答辩无忧 附录 1中文译文 柔性制造系统 介绍对制造系统和先进的制造业的技术的讨论，对定义制造系统这一术语是用的。 一个制造系统可以被定义为一系列的把原材料转换成有用的形式和最终产品的增值的制造过 程。 柔性是现代制造业的一个重要特性， 它的意思就是制造系统的工艺范围广、适应生产的能力强 ,有时候也能相对地提高生产率。柔性制造系统能很快地调整生产线以适应不同零件的加工。 柔性制造系统是由一个或一组机床，在计算机控制系统和自动化物料运储系统的协调控制下工作的。之所以把它叫做一个柔性制造系统，是因为在计算机控制下，这个系统能够根据零件的不同进行多样性、广泛地调整。 典型的 处理设备 ,例如：机床、工作站、和机械手 物料运储设备 ,例如：机械手、运送装置和 动导向运输装置 ) 一个交换系统 一个计算机控制系统 柔性制造系统业主要向着集成制造的目标发展。 它包括自动制造过程的集成， 在柔性制造业系统 , 那些数控机床 (例如 ,车床 ,钻床 )和自动化的物料运储系统经由计算机网络控制系统进行共享和及时的协调。 这就是一个小规模的集成。 柔性制造业系统向着能够完全集成的制造目标逐步形成了一些自动化制造的观念 : 计算机对机床的数字控制 ( 分配数字控制制造系统 ( 自动物料运储系统 成组技术 (部份的组合 ) 当这些自动化程序，将机器和人的思想进行集成在一起 成为一个系统，带来了这些自动化的过程，这就是 人和计算机是 然，在这个系统中人的劳动量要比用手工操作的制造系统少的多。 但是人仍然在 操作中扮演着一个重要的角色。 人所从事的工作主要包括以下几项 : 修理和维护设备 工具更换和安装 装载和卸货系统 数据输入 部分计划变更 计划的实施 柔性制造系统的设备 , 像所有的制造业的设备一样 ,也一定能被检测出严重的故障 , 和被破坏。当有问题被发现的时候 ,一个人修理时必须认清 楚它的来源，并且能够制定解决问题的措施。 人也可以根据那些制定的措施来维修那些发生故障的设备。 即使是所有的系统都能正常的运作 ,也必须进行周期的维护工作。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸 资料在线提供，优质质量，答辩无忧 操作员应也能够调整机器和工具 , 并且给工作系统配置必需品。 增加工具能提高 但是不能除去人在工具变更中的作用。 一但原材料已经被载入自动化物料运储系统 ,它将以被规定的方式由系统控制运动。 但是 ,在完成的产品卸货之前进行新材料的的载入。 人和那些计算机的也是相互作用的，人必须通过计算机来控制 程序。当 再重新配置 生产另外类型的零件的时候 , 他们也必须改变原来的程序。人在 扮演着小而且重要的角色，但是这个角色在关键时候仍然是十分重要的。 在 所有控制系统都是由计算机提供。 个别的机床在 面被 制。 全部的系统被 制。自动化物料运储系统就象数据收集、系统监听、工具控制和交通控制的其他功能一样 ,也是用计算机来控制的 ,人 / 计算机的相互作用这就是 柔性。 一、 柔性制造业的发展历史 柔性制造业最初是有英国的莫林公司在 1960 年提出的 , 24小时无人值守自动运行 。 这个 24小时的无人值守的系统就是真正的 但是 ,由于自动化，集成化和计算机控制技术仍未发展到可以能够支撑系统 , 所以它一开始就有很多局限性。 首先 在支撑系统发展完善的时间之前发展的。它发展到最后被丢弃也是再所难免的。 在 1960年到 1970年间，柔性制造业的概念还只是存在与一些大学里。 然而，在 1970年后期和 1980年早期由于复杂的计算机控制技术的出现，柔性制造业发展迅速的概念。 在美国柔性制造业主要使用者在汽车，卡车和发动机的制造业中。 二、柔性制造业 的原理 在生产制造过程中制造的生产率和柔性之间总是存在着一定的不协调的关系。 一方面是生产线中有很高的生产率 , 但是柔性非常低。另一方面是独立的 然生产率低，但是能提供最大的柔性 , 但是有能力的机器。 在这两方面之间是柔性制造业发展最合适的方面。当仍然维持柔性制造的情况下，能够制造出在保持较高生产率，在以上两方面总折中的制造系统制造吗？ 生产线能够以高的生产率生产大量的零件。 这种生产需要采取很多的装备 , 但是可以把这些大量的设备的相同的部分关掉。 它的主要缺点就是在任何一个部份中，哪怕甚至十分小 的设计的变化也能够引起整个的生产线的停工或者是重新再配置。 这样的生产线最主要的弱点就是在没有宝贵的时间进行重新配置的情况下，不能够生产制造同一部机械的各个不同的部份的零件。 传统地 为这些设备可能被很快地就被重新调整、规划，以适应较小的或是甚至更主要的设计的改变 , 所以这些机床对这一个目的是十分理想的。 但是，这些机车设备不能够独立地或以较高的生产率来生产体积大零件。 虽然这 些机床和柔性十分不相配，但是它们也是闭合的。对于柔性制造系统特别地重要的、大概是最集中的能力就是在现在的生产制造形式下，能够以很高的生产率、很大的柔性，为了生产另外的零件或产品快速地重新配置生产设备。柔性制造业就填充这一持续很久的制造业的空缺。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸 资料在线提供，优质质量，答辩无忧 柔性制造业凭借自己的特有的能力，给生产者带来了很多的便利 : 柔性可以加工一系列的零件 加工零件的任意性 同时制造不同的零件 减少装备时间和调试时间 高效率地应用机床 减少直接的和间接的劳动成本 能够对不同的材料进行识别处理 如果一部机 床损坏，不影响零件的制造 三、柔性制造系统组成 要有四个部分来组成 : 机床工具 控制系统 材料处理系统 操作人员 一个柔性制造系统和任何其他的制造业的系统一样，使用的是同一类型的机床工具 ,它们是自动化或用手操作的，用工具工作。这些机床包括车床，磨床，钻床 , 锯床 , 等。 在 所使用的机床的类型实际上是靠这些机床各自的用途来设定的，一些 要被设计成符合定义明确要求的特性。在这些情况下，包括在系统中的机床的操作计划都是必须的。 一个这样的系 统就是一个能够很好提供服务的系统。 在一个车间的配置设定中 ,真实的请求不能被及时地识别任何其他的设定，或一定必然要有很高的可靠性、可能性 , 机器系统会至少能够包含标准的制造业的操作。这样的系统就是一个用途一般的系统。 控制系统是为 规划零件的运储和分配 控制和监听工作流程 控制加工过程 系统 /工具控制 /监听 在 制软件是相当复杂和烦琐的，因为它必须同时地执行许多不同的任务。不管曾经在这一区域中实行的什么样的研究 ,都没有和 调度程序功能包括计划该如何生成 考虑机床工具的现在工作状态，工作进程 ,工作工具 ,工作夹具 ,等等。 行程能够自动地安排，也可能在一个操作员的协助下进行工作。 也有很多 送功能包括实行程序调度和协调车间内各部分的动作，也就是说 , 能够决定何时何地传送一个货盘 , 什么时候该开始在在加工中心 中处理 , 等等。 监视器的功能与监听工作进展 , 机器状态 , 警报信息等等 , 有关系 ,而且买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸 资料在线提供，优质质量，答辩无忧 能够给调度进程和发送者提供输入所产生各种不同的制造报告和警报信息。系统里面处理部份原料的运输由一个传送控制模块来管理。 用多点控制的运输工具由一个 统控制 ,控制逻辑就变的相当地复杂，并成为 在载入区域的部分为它收集做好准备时， 在一个终端机中的一个装载 / 卸载模块能够在载入区域分别告知操作者进入到系统，并且使他或她能够更新控制系统的状态。一个储存控制模块能够中保留一个部份 被储存的帐户在 S 中的精确位置。 工具管理模块维持所有的有关工具的账户数据的并保持工具在 具管理模块能够管理远远胜过正常的数目，而且此外，模块还能控制工具的准备和流程。 能是在生产车间中为 生产车间的装备中 一个功能齐全的 于以前的 论的片段 ) 事实上有很多机器工具的制造商已经发展了专有的通信条款， 这些条款是很复杂的 ，因为在 除此之外，那些多设备的物理的集成实际上是十分困难的；举例来说，在托盘中各种各样的装载 / 卸载的机械装置都是应用很复杂的机械工具，它们来自各种不同的生产厂商。因此，仅仅可取的方法就是从主要的机械工具制造商中购买一个比较接近用具的关键系统，工具购买实现 唯一适当的方式要购买来自主要的工作母机制造业者之一的一个关键系统。这个系统必须是可靠的和能很好地进行测试，并且应该由多个厂商负责帮助这个系统进行故障的处理。 自动化的物料运储系统的是一个 的能够协助独立的 床形成一组，并加入到全面的 内的基本的成分。系统必须能让那些安装在托盘上的工件从一个工作站移动到另外一个工作站上。当工件等待着去一个指定的工作站被处理的时候，这个系统必须尽可能地给它提供适当的位置。 物料运储系统必须能够卸载在工作站上的工件，并且能够装载另外一个运输到下一个工作站上的零件。它还必须能够适应计算机的控制，并且完全地与柔性制造系统中的其他的成分相容。最后， 在 一些 置的自动化引导小车 ( 如物料运储就是一个重要的方法。 在 (S) 常常集合在一起的。 这使系统能在无人操纵的情况下正常地运行，降低了劳动强度。在白天班将那些未加工的零件固定在货盘中，载入系统并且储存的 待着机器可能的需要时的命令。当工序完成的时候 , 运输机就把零件运回到 S，在 卸载， 完全无人值守的操作非常少见的；在大部份的情形下一或较多的操作员将会总是不在长场的 , 他们很少在重要的情形下干涉系统，(这个被计算机控制系统 正常地自动地工作 ) ，但是系统能够纠正那些较小的错误，并且能让系统高的效率运行。 4. 人类的操作员 最后成分是人的成分。 虽然柔性制造的观念是尽量减少制造过程中人的参与次数 ,但是它还不能完全不用人参与。而且 ,人在柔性制造业中所扮演的角色仍然是十分重要的。包括规划 ,操作 ,监听 ,控制 ,和维护系统。 造控制阶层的性质 当描述和讨论制造控制和在先进制造系统自动化工厂中应用 计算买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸 资料在线提供，优质质量，答辩无忧 机整合的制造业 ) 技术的时候，它对于安排许多计划和在透视阶层的控制活动是很方便的 ,全部 的策略计划在顶部，和制造程序的操作控制在底部。 那两个最重要的组织， 国家标准局 )现在被叫做 国家标准和技术的学会 ) ，美国的 ( 和 国际的标准化组织 ),提议为先进的制造系统的控制水平的定义了一个国际的标准 ( 型 )。 工厂层，车间层，单元层、工作站和设备层。 型增加了一层，在它的模型中包括六个层次，即企业，工厂层 /制造厂，部分层 /区域，车间层，工作站，设备层。这些阶层的模型在计划和执行计算机集成制造系统中主要地 被当作叁考的框架使用，但是他们也是可适用于讨论生产计划和大概的控制活动。 这对讨论制造业的控制水平的定义是有关系的，因为在文学和商业产品的描述中常常会用到一些自动化工厂的专业术语。不同的级的典型的工作和职务在如下列各项 : 1)企业控制包括全部的企业的战略计划。 这是产品的需求计划，市场策略 , 和区分企业内部的各分区的工作。 制造业控制被运用在企业的标准，就是负责的完成企业的使命 ; 这些年来规划的水平在应用中得到了衡量，并没有常常发生变化。 2)设备控制负责实现企业策略。 它在制造设备控制和运行方面有这样的 功能例如加工制造和产品工程学，数据管理和其他的长期活动。 3)区域控制负责在车间内的资源配置和制造的协调。 这一个典型的操作控制水平能够在好几个天或数个星期维持同一个状态。 这一个层也经常被称为命 车间层 ，“车间控制层”术语包括区域控制和下一层的控制，在美国的著作中，车间控制经常被称为 制造活动控制 ,在 柔性制造系统中 4)单元控制负责在制造单元里工作站间的作业调度。这包括资源分配 , 作业指令的发放，工作路线的确定 ,分配给个别的工作站 , 对工作和工作站的工作 情况的监听