基于ProE的轴承座车用夹具设计（车床包含图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共27页)
编号：1151912
类型：共享资源
大小：5.29MB
格式：RAR
上传时间：2017-04-17
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
100
积分
- 关 键 词：
-
基于
proe
轴承
座车
夹具
设计
车床
包含
包括
包孕
蕴含
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
1 (2005) 368378a of 989. It is to be by as et 3 N r 2005 +15088316092; +H. 1. of of of of by 985, y 1 of as a of et 2 is a in to a in a in to of a In 3is a 1. a at of by is of of to a In a to on is An if it be to to 005 100 d, 1609, 4 004; in 004; 0 004Y. of a at 4a be as 5 s on to ys is q*, at a is to be is gi(as 1)as : To be be a ; i 1;2; .; n, (1)n is of q z0;y0;f0;of of q y N Y. 1 (2005) 368378 369(2)of as by q. (3). be if q. (2) to :9=; 6. (3). If is is at of is by If is at be of a be to 6a be to Z O X Y Z O (x0,y0,1. to N of is no on to a to is by it is as to is to If is is of a to or A to of a is of is to of L:As 3, n; i 1;2; .; n; n be as : : : :2637et 7 to a to It et 8 an to of L( of to of It X of r of as (4) (5) (6)l is an of 6 6 6 46 Y. 1 (2005) 368378370WL: : : :7) n 6; is is n be of n n of to N Y. 1 (2005) 368378 371n n of n to of is to be to on of in n a s 2. Y (a1,b1,2,b2,(x1,y1,(x2,y2,(ai,bi,(xi,yi,(3. A N V X 0. (9) q. (9). an a of 0;0;0;3;0;00;1;1;0;0;00;1;1be be C0 is nd (8) 9) V0. 10(10) q. (11) is 0. (11)(11) r: In to an 1, 0, 0, 0, 0, 0, is is x 0 in of is of is by a is if of X be as of 90j: by 1, 1, 0nd . s) r n of If a n C0 r 0 r; 1r of s) to r : : : : : : :be as X (8)e y;Dz;ax;ay;x, y, z x, y, z of w is by of r Y. 1 (2005) 368378i 1;2; :; .N 0, 0, 10, 2, 1, 00,0, 1, 00, 3, 0, 20,0, 1, 00, 1, 0, 2is 01 3 :s 1;2; :;6l 1;2; :;6 () 6C0 r on a C+ to In a a is on a as 4. of as : 0, 0, 10, 1, 3, 00,2: 0, 0, 10,3,3,00,: V is a q. (11). r be 66637776663777:l 1;2; :;6 is of q. (10) a 101;0 j 1;2; :;6C0 r; 2. C2 n of to a r C2 r a 6C0 r r; 1r of s) to r C2 r :26663777H. Y. 1 (2005) 368378 373010N of 0 0000:50:5 00:51:50:75 5 1:50 00:25 0:25 0 00:5 0000000:5 is as a of of ve A of is of be 0; 0; 0; 0; 0x on an to of 4. Y. 1 (2005) 3683783745 a of in as 1: 0, 1, 00, 896, ,0, 1, 00, 1060, ,0, 1, 00, 1010, , 977, , 977, , 1034, of 1 0 515:000:896001 0378: 1:06000 1 0 612:00:01000:9955 349 0:0880 445 664 0:86380:9955 349 0:0880 728 664 0:82800:0880 0:0170 960 866:6257998 :2466 0:093626666666643777777775,o6 is It is of ve of 1is L; N 10378:001:06000 1 0 612: :01000:9955 349 0:0880 445 664 0:86380:9955 349 0:0880 728 664 0:82800:0880 0:0170 96 866:6257998 :2466 0:of :8768 607 665 21:3716 0:49953:0551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 is on ve is as 5. 10 (H. Y. 1 (2005) 368378 375:0551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 o ve to ,1:876860766521:37160:499526666666643777777775551 551 448 32:4448 0956 1:0862 12:0648 764 916044 0:0044 0:0061 061 00:0025 025 0:0065 069 0:0007004 0:0004 0:0284 284 0266666666437777777750; 13; 432; 706; 0: ; 13; 432; 706; 0:04a by of a 0, a To to of 1in . of if a 1in . is an To an an N Y. 1 (2005) 36837837614wof It an locat夹具定位规划 中 完整性评估和修订 验室，机械工程学系，伍斯特理工学院研究院， 100 路，伍斯特，硕士 01609，美国 2004年 9月 14日收稿 ;2004年 11 月 9日修订 ;2004年 11 月 10日 发表 摘 要 几何约束是夹具设计中最重要的考虑因素之一。确定位置的解析拟订已发达。然而，如何分析和修改 在 实际夹具设计实践过程中的一个非确定性的定位计划尚未深入研究。在本文中，提出了一种方法来描述 在限制 约束下的重点夹具系统的几何约束状态。 一种限制 约束 下 状态，如果它存在，可以识别给定定位计划。可以自动识别工件的 所有 限制 约束下约束状态的提案。这有助于改善逆差定位计划，并为修订提供指引，以最终实现确定性的定位。 关键词：夹具设计 ;几何约束 ;确定性定位 ;限制 约束 ;过约束 夹具是用 于 制造 工业进 行工件牢固 定 位的一种机制。在零件加工过程中规划一个关键的第一步，夹具设计需要，以确保定位精度和三维工件的精度。 3一般情况下，是最广泛使用的指导原则发展的位置计划。 一个加工夹具定位方案必须满足一些要求。最基本的要求是，必须提供工件确定的位置。 这种观点指出 ，定位计划生产 的 确定位置，工件不能移动，而至少有一个定位不会失去联系。这一直是夹具设计的最根本的准则之一，许多研究人员关于几何约束状态的研究 表明 ，工件在任何定位计划分为以下三个类别： 1、 良好的约束（确定性）：工件在一个独特的位置 进行配合 ，工件表面 与 6个定位器取得联系。 2、 限制 约束 ：不完全约束工件的自由度。 3、 过约束：工件自由度超过 6定位的制约。 在 1985年 ,浅田 1提出了满秩为准则雅可比矩阵的约束方程 ,基于分析形成了调研后 ,确定定位。周等 2在 1989年制定了在确定性定位问题上使用螺旋理论。结果表明 ,定位矩阵的定位需要压力满秩达到确定的位置。该方法的确定通过无数的研究。王等 3考虑定位工件的接触的影响，而采用点接触面积。他们介绍了接触矩阵，并指出，两个接触的机构不应该有平等的，但在接触点曲率相反。卡尔森 4认为，可能没有足够的应用，如一些不是非棱柱的表面或相对误差近似 的 非小线性。他提出一个二阶泰勒展开，其中也考虑到定位误差相互作用。马林和费雷拉 5应用周 对 3定若干按照规则的规划。尽管众多的位置上的确定分析研究 很 少注意非确定性分析的位置。 在浅田的拟定方案中 ,他们 假设工件夹具元件和点之间的联络无阻力。理想的位置 q*,而应放置工件表面和分片，可微函数是 图 1)。 表面函数定义为 :gi(q*)=0是确定的 ,应该有一个独一无二的解决方案为下列所有定位方程组。 gi(q)=0,i=1,2,.,n (1) 其中 向 ,代表了工件的定位和方向。 只有考虑到目标位置 q*附近在 处 : 浅田表明 (2) 阵式所示 （ 3）。确定定位 如果雅可比矩阵满秩，可满足要求。 (2)只有 q=q*一个解决办法 (3) 在 1个 3 ，一个约束方程的雅可比矩阵的 满 秩 的 约束状态如表1所示。如果 定位 是小于 6，工件是 限制约束 的，即存在至少有一个工件 自由 定位议案不 受 限制的。如果矩阵满秩，但定位 大于 6定位，工件 是 过约束，这表明存在至少一个定位等 ;而几何约束工件被删除不影响的状态。 找出一个模型除了3以建立基准框架提取等效 的定位点。胡等 6已经发展出一种系统的方法 ,对这个用途。因此 ,这则能适用于所有的定位方案。 图 1 表 1 等级 数量的定位 地位 6 等 7遵循这些方法和他们实施制定的几何约束分析模块其自动化的计算机辅助夹具设计的核查制度。他们 的 也可以分析工件的位移和灵敏度定位错误。 熊等人 8提出的等级检查方法的定位矩阵 附件 )。他们还介绍了左 /右边的定位矩阵广义逆理论 ,分析了工件的几何误差。结果表明 ,定位及发展方向误差 X 和位置误差 X=r, (4) X=(1r, (5) X=1 r+(1 , (6) 是 任意一个向量。 他们还介绍了从这些矩阵的几个指标，评价定位配置，其次是通过约束非线性规划的优化。然而，他们的研究分析，不涉及非确定性定位的修订。目前，还没有就如何处理与提供确定的位置 的 夹具设计系统的研究。 如果不确定性的位置达到夹具系统设计的 要求 ，设计师知道约束状态是什么，以如何改善设计是 非常 重要的 条件 。如果夹具系统是过度约束， 是理想定位需要的 不必要的 信息 。而下约束时，所有有关知识约束工件的议案，可以引导设计师选择额外的定位或 使得 修改定位计划更有效。的总体战略定位计划表征几何约束的状态描述图 2。 在本文中 ,定位矩阵秩的几何约束的施加评价状态 (见附件为获得的定位矩阵 )。确定需要六个定位器定位提供矩阵的满秩定位 如图 3所示 ,在给定的定位器数量 n,定位法向量 ai,bi,定位的位置 xi,yi,每一个定位器 ,i=1,2,.,n,n*6定位矩阵可以确定如下 : （ 7） 当等级 （ =6， n=6时，是工件良好约束。 当等级（ =6， n6时 ;是工件过约束。 这意味着（ 不必要的定位在定位方案上。工件将不存在限制（ 位器。这种状态的数学表示方法 ,那就是（ 定位向量矩阵 ,可表示为线性组合的其他六行向量。 图 2 几何约束状态描述 图 3一个简化的定位方案。 定位方案，提供了确定性的位置。发达国家的算法使用下列方法确定不必要的定位： 1、找到所有的（ 合定位 的。 2、为每个组合 ,从（ 位器确定定位方案。 3、重新计算矩阵秩的定位为左六个定位器。 4、如果等级不变 ,被删除的 (位器是负责过约束状态。 这种方法可能会产生多种解决方案，并要求设计师来决定哪一套不必要的定位应该被删除 以 最佳定位性能。 当等级（ 6,工件的 限制 约束。 参考文献 1 , B.。自动重构夹具的柔性装配夹具的运动学分析。 机器人 6 2 C， ， M。加工装置的自动配置的数学方法分析和综合。反 英工业 1989;111:299 3 Y, , M.。 夹具运动学分析的基础上充分接触刚体模型。 学与工程 2003;125： 316 4 S。刚性零件的装夹和定位计划的二次灵敏度分析 “。 制造业 2001年科学与工程 ;123（ 3）： 462 5 , 制造业 科学与工程 2001年 ;123:708 6 士论文中，伍斯特理工学院 ;2001年。 7 , , , 会 2:350 8 Y, H, 士顿：爱思唯尔 ;2005年。 包含有图纸和说明书 ,咨询 本 科 生 毕 业 设 计 论 文 *（题目 小 二号楷体加粗） 题目 小 二号楷体加粗） *（作者姓名小二号楷体加粗） 院 系： 电子信息工程系 专 业： (楷体三号加粗 ,文字位于横线中间 ,下同 ) 班 级： 学 号： 指导教师： 职称（或学位）： 年 月 （ 三 号楷体加粗居中 ） 包含有图纸和说明书 ,咨询 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文（设计），是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学生 签名： 年 月 日 指导声明 本人指导的 同学的毕业论文（设计）题目大小、难度适当，且符合该同学所学专业的培养目标的要求。本人在指导过程中，通过网上文献搜索及文献比对等方式，对其毕业论文（设计）内容进行了检查，未发现抄袭现象，特此声明。 指导教师签名： 年 月 日 包含有图纸和说明书 ,咨询 基于 的轴承座车用夹具设计 姓名 电子信息工程系 指导教师： 摘要 :本通过对 轴承座 进行分析，在给定的生产条件下 ，总结实际生产经验和科学分析的基础上，由多个加工工艺方案优选制定出加工工艺过程。工艺规程是指导生产的重要技术文件，实际生产必须按照工艺规程规定的加工方法和加工顺序进行。制定工艺规程应在一定的生产条件下，以最少的劳动量和最低的生产成本，在规定的期间内，可靠地加工出符合图样及技术要求的零件。 在编制零件的工艺规程时，提出了相应的夹具。根据任务书进行夹具的结构设计。确定夹具的结构方案中，在定位、夹紧、对定等各个部分的结构以及总体布局等方面的几个 不同方案中，经过分析比较，确定合理的方案，最后绘制出夹具总图 。 关键词 ： 工艺规程设计 ， 工序 ， 夹具 ， 制造 包含有图纸和说明书 ,咨询 of E of he to at on up be by to of is to of in is at of of at of in of to At of of to of in to a a As I 含有图纸和说明书 ,咨询 目录 1 绪论 . 6 2 加工工艺分析 . 10 件的分析 . 10 产类型及其工艺特点 . 10 面加工 . 11 及螺纹孔的加工 . 11 艺规程设计 . 11 定毛坯的制造形式 . 11 准面的选择 . 11 订工艺路线 . 12 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 12 3 专用夹具设计 . 13 件预加工内容 . 13 定夹具结构方案 . 16 位方案 . 16 紧方案及装置 . 17 3.3 车床夹具设计 . 19 具体及非标准件的造型 . 19 具的总体结构造型 . 21 床夹具的装配 . 21 具装夹工件的特点 . 25 位误差计算 . 25 具精度分 析 . 25 结论 . 28 致谢 . 29 参考文献 . 30 包含有图纸和说明书 ,咨询 包含有图纸和说明书 ,咨询 包含有图纸和说明书 ,咨询 包含有图纸和说明书 ,咨询 1 绪论 制造工程是研究物质从原材料到合格产品的 ,制造工艺过程的科学。由于历史的原因，制造工程主要指机械制造工程，即将原材料通过制造工艺变为具有一定功能的机器或零部件的过程。 制造工程的主要内容包括材料成形和加工工艺两大部分。其中，材料成形主要是在保证性能要求的前提，优质、低成本地获取具有一定结构和形状的毛坯或者产品的制造工艺，通常将其称为热加工工艺学。而加工工艺一般是指将材料成形所获得的毛坯，通过切除的工艺，优质、低成本地获取具有一定结构和形状、一定的精度和表面质量的产品的工艺过程， 通常将其称为冷加工工艺学。但其内涵远远超了冷加工的范畴，主要包括车削、铣削、刨削、磨削、钳工、现代计算机控制的加工工艺 (如数控机床和加工中心加工 )、特种加工 (如超声波加工、电火花加工和激光加工 )，以及快速制造。 机械制造工艺是各种机械的创造方法和过程的总和。在生产过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，称为夹具。将设计图纸转化成产品，离不开机械制造工艺与夹具。它是机械制造业的基础，是生产高科技产品的保障。 我国的机械制造工业经过了半个多世纪的发展，各种机械产品的生产都具有了相当规模，已经形成 了品种繁多、门类齐全、布局基本合理的机械制造工业体系。研制出了一批重大成套技术装备和多种高精尖的产品，有了自己的数控加工设备及柔性制造单元、柔性制造系统等，机械制造的技术水平普遍有了很大的提高。 包含有图纸和说明书 ,咨询 0 2 加工工艺分析 件的分析 产类型及其工艺特点 本课题的 轴承座 是用来 保证杆件与板类零件垂直度和连接作用的 ， 轴承座 在现代工艺技术条件下的加工生产已经接近成熟化，在查阅相关资料，借鉴其他相关同类设计的条件下已基本掌握技术要领和加工技术难点。只要按照老师定期安排的任务，结合自己创新性思 维，在原先以往基本工艺规程规范下设计出自己独特且可行的工艺方案和夹具。由于工件的技术要求比较低，大部分表面质量铸造即可达到，较高着也只需普通车，铣，钻即可完成，所以，只要按照普通工件设计要求即可达到最后要求的质量。 本课题关键问题大致分为以下几项： 1、孔和平板的垂直度如何保证； 2、孔与孔的平行度如何保证。 3、零件不规则性导致设计夹具工作繁杂 鉴于以往问题现初步拟定以下解决方案： 1、为保证孔与平板垂直度要求及孔与孔的平行度要求，除了夹具设计精准外。拟采用互为基准的方法。 2、为保证铸造质量应对磨具精度和质 量提出较高要求，如果达不到要求可考虑压力铸造甚至融模铸造高技术铸造方法。 在本课题里，主要是制定 轴承座 的制造工艺规程及其工艺装备 设计 。 并且撰写说明书。 零件图草图如下图所示：图（ 1） 该工件属于典型 轴承座 类零件，主要保证孔 与平面的垂直度要求 。因此可以先以初始基准加工包含有图纸和说明书 ,咨询 1 出精基准平 面，然后再以加工出来的平面做精基准，再加工出其他需要加工的部位 。由于必须保证垂直度且尽快得到精基准，故先加工大平面作为精基准，然后利用面定位加工其他的工序。 产品（或零件）的年产量称为该产品（或零件）的生产纲领。根据生产纲领的大小 和产品的特点，可以划分不同的生产类型。拟订该零件的生产纲领为中批量生产。 在制定零件的机械加工工艺规程时，根据不同的生产类型的工艺特点，制订出合理的工艺规程。 成批生产的工艺过程的主要特点如下： 1）大部分有互换性，少数用钳工修配； 2）部分铸件用金属模；部分锻件用模锻。毛坯精度中等，加工余量中等； 3）部分通用机床和部分高生产率机床，按加工零件类别分工段排列； 4）广泛采用专用夹具，部分靠划线法达到精度要求； 5）较多采用专用刀具及专用量具； 6）有工艺规程，对关键零件有详细的工艺规程。 面加工 平面加工 有刨削、铣削和磨削三种加工方法。加工方案通常由经济精度等级决定。由于本零件表面粗糙度大多为 以选用粗铣的加工方法。 及螺纹孔的加工 零件体上一系列有相互位置精度要求的孔，称之为孔系。孔系有平行孔系、同轴孔系和交叉孔系。根据生产的规模和孔系精度要求可采用不同的加工方法： 1平行孔系的加工 主要的技术要求为各平行孔系中心线之间以及孔中心线与基面之间的尺寸精度和位置精度。 1）生产中保证孔距精度的几种方法： a划线、试钻及测量均用于小批量生产中，且精度不高； b利用块规 和心轴，可保证精度达到 是只适用于小批量生产。 c用块板找正法，效率高，工艺装备不太复杂。 艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件材料为 件为中批量生产，其结构较为复杂。可选用 铸造 。公差等级可达到 12级。 准面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则， 加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。为了保证垂直度，应以平 面 A 为精基准。而为了尽快得到精基准，故选包含有图纸和说明书 ,咨询 2 择平面 B 作为粗基准来铣平面 A。 （ 2）精基准得选择。主要应该考虑基准互换原则，选择 A 面为精精准，在加工 C 面和孔时都以 A 面定位，便于保证垂直度。 订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何尺寸、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用工夹具。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 上述工艺方案的特点在于：方案是先加工 面 的垂直度 在加工孔 ；而则与此相反，先加工其中 一孔，从而造成孔加工精度不要并且垂直度达不到要求。两相比较可以看出，虽然少了装夹方面的工时，但是没有充分利用互为基准的原则，因此还是采用比较合适。通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段，最终确定加工路线确定如下： 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程卡片”。 铸 铸造出毛坯 热处理 毛坯退火处理 铣 粗 ,精铣 轴承座 主视图底平面 铣 粗 ,精铣轴承座左视图侧平面 铣 钻 12 孔 镗 粗 ,精镗 110 孔 钳 去毛刺 终检 入库 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 轴承 座 零件材料为 产类型为中批生产，采用 铸 造 毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量和毛坯尺寸如下： 1. 孔 考虑其必须留有余量故必然小于 10 根据加工的尺寸查机械制造工艺设计手册表 1 49， A 面加工余量为 面粗糙度值要求为 加工即可。 B 面加工余量为 表面粗糙度值要求为 加工即可。 C 面之间加工余量为 表面粗糙度值要求为 加工即可。 根据加工的尺寸查机械制造 工艺设计手册表 1 49，确定其双边余量为 3表面粗糙度值要求为 精加工。 包含有图纸和说明书 ,咨询 3 3 专用夹具设计 件预加工内容 该 工件其他部位都已经加工完毕，工件 所 待 加工的部位 为 镗 孔 ；零件的形状、尺寸及其位置如零件图 2示。 图 2计零件 在机械制造的各个加工工艺工程中，必须使工件在工艺系统中处于正确的位置，以保证加工质量，并提高生产效率。把为了使工件处于正确位置上所使用的各种工艺装备，成为夹具。如检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 在机床上对工件进行切削加工时，为了保证加工精度， 必须正确地安放工件，使工件相对于刀具和机床占有正确的位置，这一过程称为“定位”。为了保护这个正确围着在加工过程中稳定不变，应该对工件施加一定的夹紧力，这个过程称为“夹紧”。这两个过程总称为“安装”。在机床上实现安装人物的工艺装备，就是“机床夹具”。 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪卡盘和铣床上用的平口虎钳等。这类夹具的规格尺寸已经标准化，由专业厂进行生产。而用于批量生产，专门为工件某加工工序服务的专用夹具，则必须由各个制造厂自行设计制造。 由于专用夹具的设计制造在很大程 度上影响加工质量、生产率、劳动条件和生产成本，因此，他是各机械制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作，也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识。 包含有图纸和说明书 ,咨询 4 机床夹具在机械加工中起着重要的作用，所以应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用： （ 1） 定产品质量 夹具在机械加工中的基本作用就是保证工件的相对位置精度。由于采用了能直接定位的夹具，因此，可以准确地确定工件相对于道具和机床切削成形运动中的相互位置关系，不受或者少受各种主观因素的影响，可以稳定可靠 地保证加工质量。 （ 2） 提高劳动生产率，降低单件时间定额的主要技术措施是增大切削用量和压缩辅助时间。采用机床夹具，既可以提高工件加工时的刚度，有利于采用较大的切削用量，又可以省去划线找正等工作，使安装工作的辅助工时大大减小，因此能显著地提高劳动生产率和降低成本。 （ 3） 采用夹具后，工件的装卸显然比不用夹具方便、省力、安全。使用专用夹具安装工件，定位方便、迅速，夹紧可采用增力、机动等装置，因此可以减轻工人的劳动强度。还可设计保护装置，确保操作者安全。 （ 4） 于平衡生产节拍 工艺工程中，当某些工件所需要工序时间特别长时，可以采用多工位或高效夹具等，以提高生产效率，使生产节拍能够比较平衡。 机床夹具分类 （ 1） 为不需要考虑通用性，所以夹具可以设计得结构紧凑、操作方便。还可以按需要采用各种省力机构、动力装置、分度装置等。因此，此类夹具可以保证较高的加工精度和劳动生产率，但是，游湖这类夹具的专用性很强，并且设计和制造周期较长，制造费用也较高。当产品变更时，往往因无法再使用而报废。因此，这类 夹具主要在产品固定和工艺稳定的较大批量生产中应用。这类夹具也是本课程研究的主要对象。 （ 2） 工完一种零件后，通过调整或更换夹具中的个别元件，即可加工形状相似、尺寸和加工相近的多种零件。 可调式夹具又可以分为通用可调夹具和专用可调夹具。通用可调夹具如滑柱式钻模等，使用范围较大。专门化可调夹具常称为成组夹具，通常配合成组技术，用于装夹和加工一组结构与工艺相似的工件。 因为这类夹具是在专门夹具基础上少量更换或调整夹具元件，因此，只能到达有限目标的通用化。即使这样，也极大提高了专用 夹具在多品种、中小批量生产中使用的经济性。 （ 3） 实现制造好的通用性较强的标准化元件和部件拼装组成。从这个特点来看，这类夹具具有很大的通用性，但同时又是为某一种特定工序而专门拼装的夹具。因此，这类夹具又具有专门夹具的优点。 （ 4） 本上分为两类：一类是固定式夹具，它与一般专用夹具相似；一类是随行夹具，它除了具有一般家具所担负的安装包含有图纸和说明书 ,咨询 5 工件任务外，还担负着沿自动线输送工件的任务，即在这工件 从一个工位移动到下一个工位。故称为“随行夹具”。属于自动化生产夹具的还有数控机床夹具。 A:夹具设计的特点 （ 1） 计人员必须全面掌握工艺和生产现场的实际情况。 专用夹具是为某零件的某工序设计的，设计人员必须全面了解和掌握产品零件的要求，工艺工程的安排以及所使用的机床、刀具，铺具的具体情况才可能提出合理可行的最佳方案，确定最合理的定位、夹紧装置。 （ 2） 保证加工质量又是第一位的。因此，设计时应重点把住定位方案的确定和精度分析这两道关。对于制造 精度要求不高的零件，其夹具设计应该重点保证提高劳动生产率和改善劳动条件。 （ 3） 夹紧装置的结构形式和种类很多，选用的灵活性很大，特别是夹紧装置中力源及传动机构的设计对夹具结构的影响最大。因此，在同样能保证工序要求的情况下，每个人设计的结构可能大不相同。而不同复杂程度的家具在不同的生产规模条件下其经济效果也不一样，设计人员必须使自己的设计和生产规模相适应，不可片面追求高精度而忽视了经济性。 （ 4） 此，设计时应考虑采用组合加工，修配和调整等措 施来保证夹具的制造精度，尽可能地考虑设置修配和调整环节，而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。 （ 5） 般不进行强度刚度计算。 夹具设计是直接为产品生产服务的生产技术准备工作，其设计周期要求短，因此设计时多采用参照法或是凭经验确定的办法来保证受力件的强度和刚度，通常不进行详细计算，有时采用简便公式或用图表做为设计参考。倒是应注意，在设计一些具有较高精度的夹具时，应该对定位精度、夹紧力等进行必要的计算和分析。 B:设计的基本要求 夹具设计的原则是经济和使用，它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字，其中好用主要的，但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为： （ 1） 确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。 （ 2） （ 3） 便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输，保证安全第一。 （ 4） 加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑，以降低制造成本。 包含有图纸和说明书 ,咨询 6 定夹具结构方案 位方 案 本课题夹具用平面组合和 销 定 位 ， 利用 销 限制 2 个自由度， 平面 限制 3 个自由度， 实现 完全定位 以已加工过的底面、侧面和半圆弧毛面定位 支撑板 支撑钉 包含有图纸和说明书 ,咨询 7 紧方案及装置 夹紧装置由三部分组成： （ 1） 动力装置 动力装置是产生夹紧作用力的装置。通常是指机动夹紧时所用的气动、液压、电动等动力装置。 （ 2） 夹紧元件 夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件受压面的直接接触来完成夹紧动作。 （ 3） 中间传力机构 中间传力机构是介于动力源和和夹紧装置之间的传力机构，它将原动力以一定的 大小和方向传递给夹紧元件。 夹紧装置的基本要求 （ 1） 夹紧时不破坏工件在夹具中占有的正确位置； （ 2） 夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中的定位稳定性，又要防止因夹紧力过大而损伤工件表面及产生夹紧变形； （ 3） 夹紧机构操作安全、省力，夹紧迅速。 （ 4） 夹紧机构的复杂程度、工作效率应与工件的年生产类型相适应。结构应该尽量简单，便于制造与维修。 （ 5） 具有良好的自锁性能 确定夹紧力 确定夹紧力即要确定夹紧力的作用点、方向和大小等三个要素。 1 夹紧力作用点 夹紧力作用点是指夹紧时，夹紧元件与工件表面的接触位置。 它对工件夹紧的稳定性和变形有很大的影响。 （ 1）夹紧力的作用点应该落在支撑元件上或几个支撑元件所形成的支撑平面内，以保证定位确定的工件位置不被破坏。 （ 2）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这对刚性较差的零件尤为重要。 （ 3）夹紧力的作用点应尽可能靠近加工面，这样可以增加夹紧力的可靠性，防止和减少工件的振动。 2 夹紧力方向 夹紧力的方向与工件定位基准所处的位置，以及工件所受外力的作用方向有关。 （ 1）夹紧力的作用方向应垂直于工件的主要定位基准，以保证加工精度。 （ 2）夹紧力的作用方向应有利于减少所需 的夹紧力的大小。 3 夹紧力的大小 夹紧力的大小，对工件装夹的可靠性，工件和夹具的变形，夹紧装置的复杂程度等都有很大的包含有图纸和说明书 ,咨询 8 影响。 计算夹紧力，通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算。然后根据工件受切削力、夹紧力后处于静力平衡条件，计算出理论夹紧力 乘以安全系数 K，作为实际所需的夹紧力 Fj=k 虑到切削力的变化和工艺系统的变 形等因素，一般取 K=3。本夹具采用螺旋压板夹紧机构，其夹紧力的计算公式为： 21 M 考虑传动机构转轴摩檫损失时的传动效率； 螺纹升角； 螺纹中径； 螺纹摩檫角。 经计算 5396N 包含有图纸和说明书 ,咨询 9 3.3 车床夹具设计 具体及非标准件的造型 本节研究的是 车 床 专用夹具，需要利用 的三维实体建模技术将每个非标准件的绘制出来。夹具中除定位、夹紧 和连接元件等大量应用各种标准件 , 通常还使用少量非标准专用件 , 其中最主要的零件是夹具体。 单个零件的三维实体造型所运用到的 的基 础实体特征有：拉伸特征、旋转特征、扫描特征、混合特征、孔特征、可特征、倒圆角特征、倒角特征、拔模特征、特征复制等。 下面介绍生成简单三维实体所用的拉伸、旋转、扫描和混合等基本操作方法和技巧。拉伸特征是将一个用草图描述的轮廓或横断面沿垂直于横截面方向延伸一段距离后所生成的特征。草图、拉伸方向和拉伸长度是拉伸特征的 3 要素。旋转特征是草图轮廓或横断面，绕旋转中心线转动扫过的轨迹所形成的特征。其中，草图轮廓、旋转中心线和旋转角度构成了旋转特征的 3 要素。扫描特征是由一组草图轮廓或横断面，沿某一路径扫掠所形成的 特征。扫描路径和扫描轮廓是扫描特征的必备要素。混合特征是一组空间轮廓按一定的顺序，在轮廓之间进行过渡生成的特征。混合特征的生成必须具备两个或两个以上的轮廓，其中轮廓可以是草图也可以是其它特征的面，甚至可以是一个点。简单三维实体的建模方法一般可以归纳为： 1） 由基本体素产生标准几何体特征 (方块、圆柱、圆管、圆锥、球等特征 )； 2） 由满足约束条件的截面轮廓二维草图经过拉伸 /旋转生成三维特征； 3） 沿路径配置的二维几何图形经扫描 /蒙掠生成曲面实体特征； 4） 结合以上 3 种方法，利用三维实体特征间的布尔运算 (交 /并 /差 )生成新的实体。 建模中参数的约束有两种形式：一是几何约束，包括相互平行、相互垂直、相互同心、相互共线和等长等，几何约束是确定要素之间的几何关系，这种约束关系（具有参数化性）在后面的设计中是保持不变的；二是尺寸约束，包括长、宽、高、角度、半径，距离等，这种约束用于确定要素之间的尺寸大小和相对距离 8。 但在实际建模过程中，简单特征可能通过以上任一种方法完成；但对复杂特征，常规的特征操作已难以满足设计的要求，这时可以采用参数和关系式等辅助工具和环形折弯、唇、螺旋扫描等高级特征功能。尽管机械产品的结构形式千 差万别，用途和工作原理也各不相同；但在计算机上进行三维实体建模还是有一些规律可循，特别是复杂三维包含有图纸和说明书 ,咨询 0 实体的建模方法。 复杂三维实体的建模过程一般为：零件结构分析 特征分解 基准体系分析 创建基本特征 创建附加特征。 以下分别是夹具体、分度盘、定位销、齿轮轴、芯轴、锥套、拉杆、螺母的单个零件造型 9,10。 图 3具体 图 3度盘 图 3撑板 图 3撑钉 图 3头支撑 图 3接块 包含有图纸和说明书 ,咨询 1 图 3定块 具的总体结构造型 本夹具综合考虑 车 床夹具设计中所涉及的问题及各种注意事项， 结合夹具 的设计要求进行总体结 构设计 ，其主要零件为 过渡 盘。 由 车床 夹具的整体结构示意图可以看到 ，在加工完一个面时，通过调整 连接板 处于松动状态，通过 螺栓 转动压紧 工 件 。这种定位芯轴由于消除了定位误差，其定位可靠，用于加工中能够严格保证零件的同轴度要求。 床夹具的装配 在传统的机械设计工作中，设计师首先绘制装配图，然后根据装配图拆画零件图。 中装配体的设计是从组成装配体的单个零件的三维设计开始。完成了组成装配体的各个零件设计后，将设计的零件按设计要求的约束条件或连接方式装配在一起才能形成一个完整的产品或机构装置。装配是产品生命周期中的重要环节，是根据确定的精度标准和技术要求，将一组零散的零件通过合理的工艺流程及各种必要的方式联结组合起来，使之成为 产品的过程；是影响产品性能、质量、开发周期和成本的主要因素之一 11。在 的装配模式下选两个有装配关系的零件，以默认位置在装配环境里，利用 提供的约束形式（如匹配、共面、旋转曲面共轴及曲面相切等）进行装配。三维装配形象、直观，可实现“爆炸”和动画，用以指导装配现场操作，比较直观，易于理解。 装配过程中要将某元件在空间内定位，必须限制其在 X、 Y、 Z 三个轴向的平移和旋转。元件的组装过程就是一个将元件用约束条件在空间限位的过程。不同的组装模型需要的约束条件不同，完成一个元件的完全定位需要同时满足 几种约束条件。 元件常用的多种约束类型分别是 :自动、匹配、对齐、插入、坐标系、相切、线上点、曲面上的点、曲面上的线和缺省。 包含有图纸和说明书 ,咨询 2 创建元件同时要考虑到：从一个基本元件开始创建组件；将第一个零件或子组件装配在缺省组件基准上。然而第一个元件装配完成后，一般处于完全约束状态，因此第一个零件最好是固定件。 以 车床 夹具为例，由于此夹具零部件较多，因此选取几个较为典型的零件来进行装配介绍。 装配第一个零件 创建组件的第一步是输入基准元件并自动将其零件坐标系对齐组件的坐标系。 件】 【新建】。“新建”对话框打开。 型”字段中选取【组件】并输入组件名称“ 不使用缺省模板。 定】。在弹出的“新文件选项”对话框中选择公制模板 击【确定】进入零件设计界面。 原件添加到组件】命令，在弹出的“打开”对话框中选取“ 件。 动”约束集列表中单击【缺省】约束集，以将元件装配到缺省约束位置。此约束将零件坐标系与组件坐标系对齐并且此时会看到零件的 件基准平面与它们各自的组件基准平面对齐，如图 3示。“状态”行指示基础元件已完全约束。 继续装配。 包含有图纸和说明书 ,咨询 3 图 3标系、基准平面约束对齐 装配第二个零件：单击【将原件添加到组件】命令，在弹出的“打开”对话框中选取“ 件；单击【放置】，在“约束类型”中选择【对齐】，在“偏移”中选择【重合】，然后选取两个零件的两个轴 图 3示；单击【新建约束】 【匹配】 【重合】 选取需要匹配的两个面 图 3示；接受并保存组件。 图 3约束对齐 包含有图纸和说明书 ,咨询 4 图 3面约束匹配重合 依次进行装配，装配过程中可对零件视图操作：按下 ，并按下鼠标中键，可以转动刚调入的零件进行查看；按下 ，并按下鼠标右键，可以移动刚调入的零件进行查看；选择构成约束的元素时，可按下鼠标右键进行不同元素的切换。应用上面的零件移动方法将零件移动到合适的位置，然后定义约束，则系统智能选择的约束类型更加合适，装配可能更合理。 以下是完成装配后的模型，如图 3 图 3具装配图 包含有图纸和说明书 ,咨询 5 具装夹工件的特点 夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹 紧，以保证工件相对于刀具、机床的正确位置具有以下特点： 通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。因此，不再需要找正便可将工件夹紧。 有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具对于机床也就占有了正确的位置。 证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。 比较容易和稳定地保证加工精度。 便，能减轻劳动强度，显著地减少辅助时间，提高劳动生产率。 镗削图机体上的阶梯孔，若没有卧式镗床和专用设备，可设计一夹具在车床上加工。 综上所述：夹具安装方法简单，不受技术水平影响，易操作。 位误差计算 由于定位基准与设计基准重合，故基准不重合误差为零。基准位移误差的分析如图 3示： 工件孔轴线定位销轴线孔与销的配合图 2 - - - - 4 基 准 位 移 误 差 分 析图 3准位移误差分析 基准位移误差： y=2*8a=2*8* （ 3 具精度分析 镗刀材料： 5机夹单刃硬质合金镗刀），机床为： 参考文献 3，表 1择刀具的几何参数为： 30k 粗 60k 精 10 15s 45 1）粗镗： 由参考文献 12，查表 321 可得： 包含有图纸和说明书 ,咨询 6 圆周切削分力公式： f mm r c m p k p o p s p r K K K K 查表 421 得： 150(取 175 4.0n 0 . 4175( ) ( ) 1 . 0 61 5 0 1 5 0 由表 621 可得参数： 0.1 0.1 0.1 1 . 0 6 1 . 0 8 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 1 5c m p k p o p s p r K K K K 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 9 0 2 2 . 5 0 . 2 1 . 1 5 7 7 5 . 5 6C p PF a f K N 同理：径向 切削分力公式 ： 中参数： 0.1 0.1 1 . 0 6 1 . 3 0 1 . 0 1 . 7 1 . 0 2 . 3 4p m p k p o p s p r K K K K 0 . 9 0 . 7 5 0 . 9 0 . 7 55 3 0 5 3 0 2 . 5 0 . 2 2 . 3 4 8 4 5 . 6 7p p PF a f K N 轴向 切削分力公式 ： 中参数： 0.1 0.1 1 . 0 6 0 . 7 8 1 . 0 0 . 6 5 1 . 0 0 . 5 4f m p k p o p s p r K K K K 0 . 4 0 . 44 5 1 4 5 1 2 . 5 0 . 2 0 . 5 4 3 1 9 . 6 5f p PF a f K N 根据工件受力 切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： 安全系数 K 可按下式计算， 6543210 式中：60 全系数，见参考文献 12表 121 可得： 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 8 7 1 . 2 1 . 2 1 . 4 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 6 2 1 . 2 1 . 2 1 . 5 1 . 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 8 1 所以，有： 1 . 8 7 7 7 5 . 5 6 1 4 5 0 . 3K C F N 2 . 6 2 8 4 5 . 6 7 2 2 1 5 . 6 6K P F N 2 . 8 1 3 1 9 . 6 5 8 9 8 . 2 2K f F N 2）精镗： 同理， 圆周切削分力公式： 包含有图纸和说明书 ,咨询 7 因为： 0 /f m m r ，则 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 9 0 2 0 . 5 0 . 1 5 1 . 1 5 1 2 4 . 4 7 6C p PF a f K N 0 . 9 0 . 7 5 0 . 9 0
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号