人人文库网 > 毕业设计 > 毕业论文 > 机床夹具柔性化技术研究及设计【11张图/12600字】【优秀机械毕业设计论文】

设计说明书.doc

机床夹具柔性化技术研究及设计【11张图/12600字】【优秀机械毕业设计论文】

资源目录

机床夹具柔性化技术研究及设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

A0-夹具体.dwg

A0-底座.dwg

A0-装配图.dwg

A2-大偏心轮.dwg

A2-大滑块.dwg

A2-小滑块.dwg

A3-大轴.dwg

A3-小偏心轮.dwg

A3-小轴.dwg

A3-短压板.dwg

A3-长压板.dwg

压缩包内文档预览：(预览前20页/共25页)

编号：618501 类型：共享资源大小：1.47MB 格式：RAR 上传时间：2016-03-07 上传人：木*** IP属地：江苏

50
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 机床夹具柔性技术研究设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，25页。12600字。
文献综述一份。
外文翻译一份。
任务书一份。

图纸共11张，如下所示
A0-夹具体.dwg
A0-底座.dwg
A0-装配图.dwg
A2-大偏心轮.dwg
A2-大滑块.dwg
A2-小滑块.dwg
A3-大轴.dwg
A3-小偏心轮.dwg
A3-小轴.dwg
A3-短压板.dwg
A3-长压板.dwg

目录
中文摘要----------------------------------------------------(1)
英文摘要----------------------------------------------------(1)
1 前言------------------------------------------------------(2)
1.1 柔性夹具的分类-------------------------------------(2)
1.2 柔性夹具的发展状况---------------------------------(2)
1.2.1 原理和结构都有创新的柔性夹具-----------------(3)
1.2.2 传统夹具的创新-------------------------------(3)
1.3 可调整夹具-----------------------------------------(4)
1.3.1 通用可调整夹具---------------------------------(4)
1.3.2 成组夹具--------------------------------------(4)
1.4 组合夹具-------------------------------------------(4)
2 创新设计方案的构思及对各种方案的分析评价---------------(6)
2.1 铰链定位夹具的工作原理--------------------------------(6)
2.1.1 铰链定位夹具的工作原理--------------------------(6)
2.1.2 铰链定位夹具的定位误差计算-----------------------(7)
2.1.3 铰链定位夹具的力学模型计算-----------------------(7)
2.1.4 铰链定位夹具的特点------------------------------(8)
2.2 钳口改进的平口钳夹具的构思及评价-------------------(8)
2.2.1 钳口改进的平口钳夹具的工作原理-------------------(8)
2.2.2 钳口改进的平口钳夹具的误差计算-------------------(8)
2.2.3 钳口改进的平口钳夹具的力学模型计算----------------(9)
2.2.4 钳口改进的平口钳夹具的特点-----------------------(11)
2.3 双偏心轮定位夹具的构思及评价-----------------------(11)
2.3.1 双偏心轮定位夹具的工作原理-----------------------(11)
2.3.2 双偏心轮定位夹具的误差计算-----------------------(12)
2.3.3 双偏心轮定位夹具的力学模型计算--------------------(13)
2.3.4 双偏心轮定位夹具的特点---------------------------(14)
2.3.5 双偏心轮定位夹具的改进--------------------------(14)
2.4 真空夹具的构思及评价--------------------------------(16)
2.4.1 真空夹具的工作原理-----------------------------(16)
2.4.2 真空夹具的力学模型计算--------------------------(17)
2.4.3 真空夹具的特点---------------------------------(17)
2.5 综合分析优选---------------------------------------(17)
3 优选方案工作原理及工作特点-------------------------------(17)
3.1 双偏心轮平口钳夹具的工作原理及工作特点-------------(18)
3.1.1 双偏心轮平口钳夹具的工作原理---------------------(18)
3.1.2 双偏心轮平口钳夹具的特点-------------------------(18)
4 优选方案主要技术参数的确定-------------------------------(19)
4.1 双偏心轮平口钳夹具主要技术参数确定------------------(19)
4.1.1 钳口的距离、宽度及深度---------------------------(19)
4.1.2 偏心距-----------------------------------------(19)
4.1.3 链轴的直径-------------------------------------(19)
5 优选方案结构设计及注意事项-------------------------------(21)
5.1 双偏心轮平口钳夹具机构设计--------------------------(21)
5.1.1 链轴------------------------------------------(21)
5.1.2 定位件和夹紧件----------------------------------(21)
5.1.3夹具体-------------------------------------------(21)
5.2 双偏心轮平口钳夹具结构设计注意事项------------------(21)
5.2.1 夹具体结构要稳定可靠，有足够的强度和刚度------------(21)
5.2.2 注意材料和刚度的选择-----------------------------(21)
5.2.3 夹具受力情况要合理------------------------------(22)
5.2.4 设计夹具时要考虑它的装配性-----------------------(22)
5.2.5 注意夹具设计的合理性-----------------------------(22)
5.2.6 夹具的易损部分要便于修理和更换--------------------(22)
6 对柔性夹具应用前景的展望----------------------------------(22)
7 毕业设计总结-----------------------------------------------(23)
参考文献-----------------------------------------------------(24)

附录：翻译
机床夹具柔性化技术研究及设计

摘要在研究可调整夹具和组合夹具技术特性的基础上，介绍了四种结构新颖的柔性夹具设计方案，进行定位误差分析，推导出了相应的定位误差计算公式；建立力学模型，推导出了相应的力学计算公式。在综合分析的基础上，优选出钳口改进的平口钳夹具与双偏心轮定位夹具，将它们的优势结合，改进为一种新型的柔性夹具，并进行了具体结构设计。结论认为，采用双偏心轮定位夹具具有快速反应功能，能较好地适应多品种、小批量生产对夹具的要求，在机械制造业中具有推广意义。
关键词柔性夹具双偏心轮定位机构平口钳偏心距

Study and Creative Design on machine tools fixture
Lin Yi
Adviser Prof. Zhong Kangmin
(School of Mechanical & Electronic Engineering, Soochow University, China)

Abstract In the base of studying technique characteristic of adjustable tongs and built-up jig, introduced four kinds of new constructions design project of flexibility tongs, proceed to positioning error analyze, deducing a homologous positioning error calculation formula, establish the mechanics model, deduce a homologous mechanics calculation formula. After synthesizing the analytic foundation, decide to choose gad tongs and double cam tongs with improving the mouth of tongs, joining together their advantage, a new gentle flexibility tongs has come out, The conclusion is, adopting a double cam positioning tongs has quick-reaction function, can used in many species or small batch quantities produces, have the meaning of expanding in machine manufacturing industry.
Key words flexible fixture double cam tongs gad tongs eccentricity

机床夹具柔性化技术研究及设计

内容简介：: 第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 1 第 12怡第十二单元直角板钻模和夹具一、目的：在完成这一单元以后，学生应该可以：分析零件数据并确定适当的夹具设计方案。确定指定样本零件的定位、支承，以及夹紧方案。为指定的样本零件设计一个直角板钻模和一个直角板夹具。直角板夹具主要用于加工那些用板型工具不容易加工的零件。这些工具的尺寸和复杂性随着零件的改变而改变，但是不管他们的尺寸如何变化，每件工具的基本结构本质上是相同的。直角板工具结构上的主要构件是一个角。过去通常由这一结构构成的工具有角、梁、铸造支架材料、平面材料的组合剖面、以及标准工具的工具体，如图 12 二、变化及应用在任何直角板工具体的设计中，必须牢记一个重点：工具的垂直构件必须与水平构件尺度相同或略小于水平构件。维持工具的刚性以及确保零件的精度这也是必需的。在极少数情况下，这条规则并不适用。垂直构件必须由特殊位置的角撑板支撑或由两个角撑板共同支撑，如图 12 （一）简单的直角板工具简单的直角板工具由一个与机床工作台成 90度的角构成，如图 12些工具通常用来加工那些有与机床工作台成垂直角的细节要求的零件。（二）改良的直角板工具改良的直角板工具由一个在平行于机床工作台到垂直于机床工作台角度范围内任意可调的角构成，如图 12些直角板工具通常用于加工那些有与机器工作台成一定角度但并不垂直的细节要求的零件。（三）其它应用除了上述讨论的主要用途外，直角板钻模和夹具还可作为分度工具，如图 12作为辅助支撑，如图 12 第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 2 图 12工具体结构图 12支撑角图 12简单的直角板工具图 12改良的直角板工具角撑板结构剖面图铸造支架材料组合件剖面标准工具的工具体通过改变长度来改变角度枢轴点机床工作台机床工作台配合特殊角第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 3 图 12分度夹具图 12辅助支撑三、直角板钻模设计直角板钻模通常用于多种零件的机械加工。由于他们的设计，他们能够适应零件不断变化的形状。图 12 图 12利用直角板钻模加工的典型零件一旦设计者选定了一个直角板钻模，评估和分析也就开始了。这将涉及到零件图和联接器的生产计划，如图 12计者记录下下列设计数据：零件是一个圆柱形套管，长段台阶直径为一段直径为段台阶宽均为分度柱塞直角板支撑板形夹具零件机床工作台第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 4 零件上钻了两个孔，一个直径为一个直径为零件已在车床上车端面、钻孔。材料选用 1020钢。生产批量是 100件。要求执行的操作是在直径较大的台阶上钻四个直径为直径较小的台阶上钻两个直径为该半成品在这道工序之前已车端面、钻孔。注意：孔偏离中心位置在除非特别注明公差为细栏序号数量尺寸材料 1 100 020 序号日期修改设备名称连接器制图查审核日期材料比例公差角度 0 除特别规定的公差以外零件号产计划零件号 22019 零件名称连接器数量 100 规程序号 78号序制定者改序号日期第 1页共 1页工序号工序内容设备加工工具 1 2 3 4 5 车端面，车外圆镗寸、深寸的孔镗寸、深寸的孔钻 6后镗孔去毛刺并检查 #27车床 #27车床 #27车床 #66钻床 #7磨床 #27#27#27#66#75 4 3 2 量规钻头钻头，机用长锥柄钻头，机用长锥柄 500 序号工艺装备尺寸特殊工具序号图 12零件图和生产计划面 419 孔 219 孔第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 5 （一）定位、支撑和夹紧零件最简单、最精确的定位方法是钻中心孔。台阶式定位器以满足与大孔相配合的同时能通过小孔的要求来制造，如图 12阶式定位器末端的螺纹用于安装能将零件在适当位置夹紧的快速作用旋钮。台阶式定位器大端的直径是最重要的尺寸。这一表面既是钻孔的支撑面又是与零件参考表面轮毂相配合的表面。根据在零件图上找到的信息，定位孔最大允许直径是小允许直径是据这些尺寸，定位器尺寸决定为考虑最小零件和最大定位器尺寸时，在零件和定位器之间允许存在使用最大零件和最小定位器尺寸时，在零件和定位器之间允许存在的定位公差是偏离中心线此，这个定位器尺寸在公差范围内，如图 12须记住这些尺寸是极限值。在实际情况中，尺寸变化通常小得多。图 12台阶式定位器图 12定位器尺寸计算夹具体定位点快速作用旋钮最大零件尺寸小定位器尺寸偏差（在各方向上偏离中心的位移为最大零件尺寸小定位器尺寸偏差（在各方向上偏离中心的位移为第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 6 （二）分度定位零件用这个钻模夹具完成的分度定位通常是由操作者手工完成的。用于定位零件的分度销是一个球头柱塞，如图 12个分度销既能保证转速又能保证精确性。使用时，先在零件上钻孔；然后旋转零件直到球形按钮进入刚钻的孔中。以相同的方式钻其余孔。通过使用球头柱塞分度速度得以提高，这是因为零件仅仅旋转就使球头按钮与孔分离胜于用手移动分度销。通过控制球头柱塞与钻孔位置成 90度角的位置，四个等间距孔能够很容易被加工出。当钻小台阶上的两个孔时，大台阶上的孔再次作为零件参考。通过分度球和孔配合来定位零件，可以维持两台阶上孔之间适当的径向定位，如图 12 图 12利用球形柱塞分度图 12铰接叶片中的钻模定位（三）钻套定位由这个钻模夹具指定的钻套既可以是固定的又可以是可换的，这取决于夹具体的设计。如果顶部的夹具是铰接的可以采用固定钻套，如图 12儿钻套可以转开以便零件的加载和卸载。这种方法适用于高强度运转。因为绝对的经济性，通常会选择另一种方法。相对于由固定钻套构成的钻模夹具，由可换钻套（图 12成的钻模夹具可以获得相同的间隙但成本较低。这种类型的钻模夹具可能加载和卸载稍微慢些，但是 100个零件总体增加的时间也是极小的。双头螺纹定位器钻孔位置零件零件旋转变换位置图 12球形柱塞第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 7 图 12滑移式可换钻套的使用图 12衬套的定位在每一种情况下，钻套都必须被定位在与定位器中心线的偏差不超过钻套与定位器的定位公差合成可能引起的情况如图 12能出现的最糟的公差情况将使孔的位置偏离中心可以完全处于（四）钻模夹具体设计由这个钻模夹具确定的夹具体应该是由铸造支架原材料制造的不对称一结构能允许足够的刚度，同时也提供了防止整个夹具翻转的稳定性。钻模板也可以是铸造的平面材料。夹具体应该由合板钉以及螺钉与定位器固定起来，如图 12具在机床上的定位可以由型螺栓完成，也可以由螺旋压板夹紧机构完成，如图 12 绘制夹具体草图和夹具总图（直角板钻模设计的最后阶段。变换位置钻套向左偏件向右偏大偏差为 12装配好的钻模夹具体第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 8 图 12工具在机床上的定位四、直角板夹具设计直角板夹具广泛应用于制造业中的各种操作。它们易于适应实际情况中的任何加工工具和任何工序。到目前为止，探讨过的夹具都以夹具固定、刀具移动的形式使用。在这一部分中，将研究刀具静止而夹具旋转的问题和好处。这将涉及到零件图和悬架（ 2生产计划，设计夹具时必须考虑下列事项：零件是一个粗糙的铸件，大约长 100，宽 80，高 80。零件底部已加工，底部有四个 10孔。材料选用生黄铜。生产批量是 80件。要求执行的操作是在铸件的圆柱形部分钻一个 30的通孔。零件在这道工序以前，底面已铣、已钻孔。零件有一个直径约为 20的中心孔。一旦收集和分析设计尺寸，设计过程也就开始了。 U 型槽和 T 型螺栓螺旋压板夹紧机构第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 9 图 12夹具总图 1/2”钻孔并攻螺纹至 1/4纹球形柱塞固定件零件“B”零件“A”双头螺纹定位器零件“A” 80 100 生黄铜 12 30 60 66 80 100 公差为号日期修改设备名称悬架制图查审核日期材料比例公差角度 0 除特别规定的公差以外零件号产计划零件号 11207 零件名称悬架数量 80 规程序号 77号序制定者改序号日期第 1页共 1页工序号工序内容设备加工工具 1 2 3 4 铣低面至厚度 12 40 钻 30通孔去毛刺并检查 #37铣床 #66钻床 #27车床 #7磨床 #37#66#27#74 3 2 1 量规头，机用长直柄平面铣刀，台钳 000 100 125， #87 工序号工艺装备尺寸特殊工具序号图 12零件图和生产计划（一）零件定位定位该零件最精确有效的方法是以孔为定位基准。零件底部四个孔中的其中两个可以用于定位零件，如 185页图 12果孔径有很大偏差，可以使用可调圆锥定位器来确保重复精度，如 185页图 12所钻孔可以进行与这些孔相关的加工。假如零件在钻孔这一道工序中所钻得的孔径尺寸与规定尺寸的偏差不大，那么可以采用同一类型的定位器。倘若销的位置正确，一个圆柱形定位销和一个菱形定位销将精确定位零件。如图 12 零件零件圆柱形定位销图 12零件定位 40 孔第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 11 图 12锥面定位销的使用图 12定位元件的布置（二）夹紧零件一些方法可以用于夹紧该零件。为了尽可能使成本降低，通常选用压板夹紧机构夹紧该铸件。压板是闩型的，它以一端为轴心转动，在另一端闩上，如图 12一类型因其结构简单、快速动作而被选用。用来保证夹紧的螺钉应该是内六角圆柱头螺钉，以此减小暴露部分螺纹受损的可能性。压板厚度应该大约为 15以抵抗弯曲变形。螺钉应该大致为（三）夹具体设计由这个夹具确定的材料应该是直角形式的铸造支架原材料。将夹具体固定在固定夹具体的面板上可以由很多种方法实现。最简单方便的方法是在直角板的底部做出一个凸台，这个凸台将和面板上的中心孔配合。一旦被置于中心位置，夹具由螺栓通过面板上与之相配的长孔固定在面板上。这些长孔应该加以设计被加工成埋头孔，以便使螺母处于面板后面，如零件菱形定位销菱形定位销圆柱形定位销图 12零件的夹紧第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 12 图 12 有时候夹具比较大，提供一个配重以减小面板的振动、消除面板的摆动可能是有必要的。在这些情况下，设计者必须规定出一个重量，它和由夹具引起的质量偏移的总值大小相同。这一配重应该根据装夹了最重零件的夹具来定位，并且应该直接定位于与其相对的位置，如图 12 绘制夹具体草图和完成夹具总图（图 12设计过程的最后阶段。记住检查每一个细节来保证夹具的安全性和价值。图 12夹具在面板上的固定图 12配重的固定五、夹具设计应用 1. 分析零件图和生产计划（图 12决定设计直角板钻模和直角板夹具所必需的有关信息。 2. 比较选定零件和以前例子的相同点和不同点。 3. 准备设计草图以考虑必需的大小和尺寸。 4. 完整的夹具总图上包含所有必需的数据。面板夹具体定位凸台平衡块面板夹具上最重的零件第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 13 图 12夹具总图零件“A”钻通孔并攻螺纹至处）钻、扩8孔（两处）注意：直径。零件“A”9通孔注意1 设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 14 除非特别注明，否则公差为细栏序号数量尺寸材料 1 150 020 序号日期修改设备名称连杆制图检查审核日期材料比例公差角度 0 除特别规定的公差以外零件号产计划零件号 4982 零件名称连杆数量 150 规程序号 77号序制定者改序号日期第 1页共 1页工序号工序内容设备加工工具 1 2 3 4 将料割断至钻 2铣两个面去毛刺并检查 #68切断机床 #66钻床 #37铣床 #7磨床 #68#66#37#74 3 2 量规刀具，端铣刀钻头，机用长直柄工序号工艺装备尺寸特殊工具序号图 12零件图和生产计划（一）有关设计的建议注意零件形状选择最合适的定位装置。检查每个夹具肘杆曲柄夹紧动作的使用可能性。检查跨铣台阶末端的可能性。检查前面工序确定的零件的精度和性能。只要可能尽量使用孔定位工件。六、总结这一单元中介绍的重要概念如下：直角板钻模和夹具由板式钻模和夹具演变而来，板式钻模和夹具过去常用来以各种他们特有的定位角度固定工件。两种基本类型是简单的直角板工具和改良的直角板工具。简单的直角板钻模和夹具以 90度角固定工件。改良的直角板钻模和夹具以 90度以外的角固定工件。 219 孔第三部分设计和制造钻模及夹具第十二章直角板钻模和夹具 15 在设计开始以前，必须研究零件图以获取关于零件所有必需的信息。必须仔细计算以确定精确的尺寸和用于定位零件的定位器的位置。刀具的定位和参考由成套刀架完成。尽可能使用标准件。每一个设计应该由草图开始。画草图有助于明确表达设计方案。草图有助于减少问题，展示关系。一旦设计方案制定，问题解决，最终的设计图也就制定了。七、复习 1. 直角板钻模和夹具的两个主要类型是什么？ 2. 说明各种类型的应用情况。 3. 直角板高度和宽度之间的尺寸关系有何要求？ 4. 什么装置可以被用来提高分度速度？ 5. 如何将钻模板安装在同一类型的直角板钻模上？ 6. 通常直角板工具在机床上是如何定位的？ 7. 刀具移动的同时是不是所有夹具都必须保持静止？ 8. 为安全起见，旋转的夹具上应使用什么类型的螺钉？ 9. 夹具在机床面板上的定位可以采用什么方法？ 10. 为防止大型夹具引起振动应该在面板上使用什么？第三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 16 第十三单元槽式和箱式钻模一、目的：在完成这一单元以后，学生应该可以 : 分析零件数据并确定适当的夹具设计方案。确定指定样本零件的定位、支承、夹紧方案，以及细节部分。为指定的样本零件确定需要的规定类型的钻模，并设计钻模夹具。绘制所需的夹具总图。二、槽式钻模槽式和箱式钻模是通常使用的最贵最复杂的一类钻模。然而，尽管它既复杂，成本又高，当设计和使用适当时，这些钻模可以节省大量的加工时间和零件装夹时间。一旦一个零件装入一个这样的钻模，它几乎不会被移动，直到所有加工都完成。利用槽式和箱式钻模加工零件几个表面的细节部分时，不需要在夹具中重新定位零件。槽式钻模是封闭式钻模的最简单、最基本的形式，如图 13它名字所指，这种钻模的主要构成元素是槽。使用时，槽式钻模能用来加工零件的三个表面。除了它们的多向加工能力以外，相对于敞开式钻模，槽式钻模提供了更好的稳定性，并能支撑薄壁零件。工件可以以任何可能的方法固定在槽式钻模中。这种钻模的夹紧也能很容易被完成。一般，工件靠着钻模的顶部和一边被固定，从另一边被夹紧，如图 13 图 13槽式钻模图 13槽式钻模中的定位与支撑三、槽式钻模的设计一旦设计者为规定的零件选定了用于其加工的槽式钻模，零件分析就开始了。这将涉及到零件图和间距环的生产计划，如图 13录下下列设计数据：钻套定位元件夹紧元件零件第三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 17 零件是一个长 150的 120圆柱环。零件有一个有两个内部凹槽的 80钻孔。材料选用铸造青铜。生产批量是 200件。要求执行的操作是在两侧面各钻三个 16等间距的通孔，在一端钻、铰 6 该半成品在这道工序之前已钻孔、车端面和开槽。设计过程由这些数据开始。尺寸转换表明细栏尺序号数量尺寸材料 402 1 200 120 150管材铸造青铜 12 16 18 20 29 46 80 90 100 120 150 序号日期修改设备名称间距环制图查审核日期材料注意：偏离中心位置在除非特别注明，否则公差为例公差角度 0 除特别规定的公差以外零件号产计划零件号 1881件名称间距环数量 200 规程序号 79号序制定者改序号日期第 1页共 1页工序号工序内容设备加工工具 1 2 3 4 5 钻 80通孔，在孔内开 18 90槽车两端面至 150 长在端面上钻 8 孔，攻螺纹至 6 在两侧面钻 66孔去毛刺并检查 #27车床 #27车床 #66钻床 #66钻床 #7磨床 #27#27#66#66#75 4 3 量规机用长锥柄丝锥， 2个出屑槽，机用长锥柄 612 工序号工艺装备尺寸特殊工具序号图 13零件图和生产计划钻攻螺纹至 0 深（ 6 个孔）注意 1 钻通孔 16（ 6 个孔）第三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 18 （一）零件定位因为该零件已经经过孔加工、两端面车削加工，这些表面都可以用于定位零件。为这个钻模选用的定位器必须被退切（图 13防止干涉。退切过的定位器还为钻头的运行提供了空间。倘若钻头运行的空间不能由退切提供，可采用小锥坑或略大于钻头尺寸的凹槽，如图 13 定位器的尺寸公差必须使零件加工后尺寸在规定的极限范围内。考虑零件的极限允许尺寸，最大孔径为最小孔径为以最小尺寸为基准，定位器尺寸应该是再考虑极限允许尺寸，定位器和零件之间的最大间隙是偏离中心如图 13完全在规定的偏离中心允许范围内。图 13圆柱形定位器图 13钻头运行空间（二）零件夹紧在这个钻模中，夹紧是定位器的第二功能。通过钻、铰孔（图 13压板夹紧元件可以用来将零件保持在适当位置。当定位器用来夹紧零件时，该定位器应该比零件短 5至 20毫米。这就能保证确定的夹紧，并能防止在定位器上的夹紧元件处于极限位置时仍无法夹紧零件的情况出现。用于夹紧零件的压板应该约为 10厚，以此防止夹紧零件时压板出现弯曲变形。图 13夹紧零件图 13尺寸误差偏离中心的最大位移为位元件压板压板柱头螺栓零件第三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 19 （三）钻模夹具体设计钻模夹具体的构造始于对所用槽尺寸的规定。如果不能使用标准槽，或者零件比槽的标准尺寸大，装配式槽（ 3以取而代之。在这个钻模的情况中，可以选用尺寸为203 203 150的标准铸槽。用两个定定位器的螺钉是内六角圆柱头螺钉。它们的安装孔是沉孔以便使有头螺钉略低于夹具表面，以防螺钉有任何可能与钻床主轴产生干涉。因为这个夹具的基本形状不易提供适当的夹紧表面，所以只能采用第二或辅助夹紧装置。如图 13种夹紧装置的优点是它的装夹速度、通用性和使用范围。图 13装配式槽图 13辅助夹紧（四）钻套定位因为这个钻模夹具的主要定位元件是一个圆柱，有六个了保证这点，设计者必须规定圆孔和定位元件位置间的精密公差。定位公差应该提供给夹具制造者足够的公差，并能提供一把满足零件图要求的有足够精确的刀具。将这项可变公差增加到定位器的尺寸公差上意味着极限允许尺寸将使孔在各方向上偏离中心的最大值为如图 13 这可以完全处于零件图上规定的允许变化范围内。通过规定描述确定定位器位置的方法，设计者能够使夹具制造者的工作容易得多。当使用这种方法时，设计者应该规定轴肩的长度略大于槽的厚度。这保证了定位器参考的精确性，如图 13且使坐标镗床工作更容易、消耗时间更少。轴肩还可以帮助夹具制造者在夹具侧面确定孔的位置。当所有孔都适当定位并加工到尺寸后，轴肩可以用刀具顶端磨削修平的方式去除。内六角圆柱头螺钉焊接点第三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 20 图 13零件与钻套间的尺寸误差图 13夹具参考用于钻侧面上六个孔的钻套的定位是由相同方法完成的。此处的主要要求还是相对于定位器中心的适当关系。由这些孔规定的公差也应该是设计这个槽式钻模的最后阶段是完成大致的设计草图和夹具总图（图 13 三、箱式钻模箱式或翻转式钻模通常加工成围绕零件的箱子或框架形式，如图 13然这些钻模存在加工零件各表面的可能性，但是一些固定在箱式钻模中的零件只需要加工两到三个侧面。使用箱式钻模是因为箱式钻模也能对脆性工件提供很好的支撑，并且具有极好的公差控制能力。四、箱式钻模的设计一旦选定一个箱式钻模作为加工操作的最合理的钻模，钻模的设计必须搜集和评估与零件有关的所有数据。这将涉及到零件图和导块的生产计划，如图 13录下下列信息和设计数据：零件长 70，宽 50，厚 30。零件上加工了一个 27宽、 15度角的台阶。材料选用 1040钢。生产批量是 150件。零件有 3 10孔。零件上的五个孔被定位在四个表面上。零件钻孔前已铣平面、去毛刺。利用这些数据，设计者开始简洁的陈述必需的设计概念和选择余地。从这些最初的概念和印象中，箱式钻模的设计发展了。零件位移定位误差定位表面夹具体第三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 21 图 13夹具总图零件“B”为安装8孔45陷5”件“B”零件“A” 设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 22 （一）零件定位因为这个零件的基本形式是一个平直的矩形，可使用的最适当的定位方法是第三单元中介绍的六点定位法。先将零件定位于三个定位元件上，如图 13先考虑钻模的可靠侧面。两个固定支承应该如图 13成钻模夹具体的槽应该约为 15至 20厚，这样能抵抗夹具的侧向压力，并能保持规定的刚度。第三定位基准由一个与零件小侧面联系的固定支承组成，如图 13 作为防止错误加载的预防措施，设计者必须选择一种方法使夹具安全。这个夹具采用的最简单的装置是一个如图 13个销将只允许零件安装在正确位置。如果零件负载正常，设计者必须选择一种方法和一种装置在整个加工周期中保持这个位置。（二）零件夹紧夹紧由两个如图 13过这些夹紧元件，足够的夹紧力可以在不干涉零件加工的情况下获得。由于选用了优于普通螺钉的旋转头螺钉夹紧元件，工件胶结的概率将会降低。设计者最后必须考虑的钻模夹具体零件是叶片。这个钻模的叶片上没有钻套。其它一些较复杂的钻模，钻套可能被定位在它的叶片上。当叶片用来支撑钻套时，必须提供一个实际方案以确保叶片的正确定位。只要可能，尽量不要将钻套定位在叶片上，因为叶片经常会由于磨损、直线不重合度以及移动而引起误差。为了保证叶片正确定位，可以采用调节螺钉。（三）钻套定位必须记住一个重点：钻套被定位在与控制孔的尺寸位置的定位元件相关的位置。比如，钻大孔的钻套被定位在与定位元件相关的位置，如图 13小孔的钻套被定位在与定位元件相关的位置。钻套与水平和垂直定位相关的位置通常由箱式钻模的外形控制。在这个箱式钻模的情况中，必须加工一个倾斜孔。为了精确定位钻这个孔的钻套，相对于钻套的侧面必须被加工成相同的角度，如图 13模中钻套的定位公差必须在零件公差的 30%至 50%之间。一旦所有数据被收集和评价完毕，并且设计制定了，设计者就开始绘制草图和夹具总图（图 13 钻套固定支承翼形螺钉钻模支脚翼形螺钉零件叶片调节螺钉钻套翼形螺钉图 13箱式钻模零件第三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 23 尺寸转换表明细栏尺序号数量尺寸材料 5 150 70 50 30 1040 8 10 14 15 20 27 30 34 40 50 70 序号日期修改设备名称导块制图检查审核日期材料比例公差角度 0 除特别规定的公差以外零件号产计划零件号 8971 零件名称导块数量 150 规程序号 77号序制定者改序号日期第 1页共 1页工序号工序内容设备加工工具 1 2 3 4 5 6 割断 30 50原料至 70铣 8平面去毛刺钻 5孔攻螺纹 3孔去毛刺并检查 #68切割机床 #37铣床 #7磨床 #66钻床 #66钻床 #7磨床 #68#37#7#66#66#76 5 4 2 量规丝锥， 4 个出屑槽钻头，机用长锥柄铣刀，联锁装置 14 2 81200 30 25 100 40 25（ 15） 90 10 25 工序号工艺装备尺寸特殊工具序号图 13零件图和生产计划图 13第一定位基准图 13第二定位基准钻 8 孔深 10 两处钻 12 孔攻螺纹至2 3 处零件零件第三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 24 图 13第三定位基准图 13夹具的安全定位图 13零件夹紧图 13钻套定位五、夹具设计应用 1. 分析零件图和生产计划（图 13决定设计槽式和箱式钻模所必需的有关信息。 2. 比较选定零件和以前例子的相同点和不同点。零件排屑通道安全销零件与第二定位基准有关的中心位置 14螺纹孔与第一定位基准有关的中心位置与第三定位基准有关的中心位置 8孔与第一定位基准有关的中心位置零件零件零件第三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 25 3. 准备设计草图以考虑必需的大小和尺寸。 4. 完整的夹具总图上包含所有必需的数据。（一）有关设计的建议选择任一种类型的钻模。每种类型都能装夹该零件。零件的选择以经济和效率为基础。六、总结这一单元中出现的重要概念如下：槽式钻模是封闭式钻模的最简单形式。它可以加工零件三个不同的表面。箱式或翻转式钻模是钻模最详细和复杂的形式。它可以加工零件六个不同的表面。不管是用来设计槽式钻模还是箱式钻模的过程与设计模板钻模的过程均相同。在设计开始以前，必须研究零件图以获取关于零件所有必需的信息。仔细计算以确定精确的尺寸以及定位器和钻套的定位。尽可能使用标准件。每一个设计应该由草图开始。画草图有助于明确表达设计方案。草图有助于减少问题，展示关系。一旦设计方案制定，问题解决，最终的设计图也就制定了。图 13以工具轮廓为参考定位钻套用于钻成 15角孔的钻套零件用工具加工角度第三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 26 尺寸转换表明细栏尺序号数量尺寸材料 8 1 铸件通生铁 15 2 铸造平板通生铁 16 8 支撑销通生铁 18 1 螺钉通生铁 19 2 钻套通生铁 20 1 钻套通生铁 25 1 螺钉通生铁 26 6 支撑销通生铁 35 2 钻套通生铁 0 2 支撑销 10 32 15 特制 50 1 2 销 8 30 普通生铁 58 2 1 调节螺钉通生铁 102 3 1 铸造平板 15 120 63 普通生铁 120 4 1 销 10 20 普通生铁注意： 2. 除非特别注明，否则公差为盖已被移走。序号日期修改设备名称箱式钻模零件号 8971 导块制图检查审核日期材料比例公差角度 0 除特别规定的公差以外零件号寸转换表尺 5 374 10 2 4 5 8 5 5 9 2 0 13夹具总图钻孔攻螺纹孔并攻螺纹至安装钻、扩孔（两处）销孔用于安装支承销攻螺纹至 14安装钉钻孔并攻螺纹钻套部件用螺钉和销来配合安装 1/4 调节螺钉使顶部叶片的槽适合螺钉叶片之间留30间隙正视图左视图钻孔并攻螺纹至三部分设计和制造钻模及夹具第十三章槽式和箱式钻模 27 尺寸转换表明细栏尺序号数量尺寸材料 5 200 40 40 80 铝 7 343 10 20 25 40 60 80 序号日期修改设备名称连接器制图检查审核日期材料比例公差角度 0 除特别规定的公差以外零件号产计划零件号 1120件名称连接器数量 200 规程序号 551491号序制定者改序号日期第 1页共 1页工序号工序内容设备加工工具 1 2 3 4 割断 40 40原料至 80钻 7 攻螺纹至 7 去毛刺并检查 #68切割机床 #66钻床 #66钻床 #7磨床 #68#66#66#75 4 3 量规丝锥， 2 个出屑槽机用长锥柄工序号工艺装备尺寸特殊工具序号图 13零件图和生产计划七、复习 1. 槽式和箱式钻模的用途是什么？ 2. 封闭式钻模的最基本形式是什么？ 3. 为什么定位元件必须被退切？ 4. 当定位元件用来夹紧时，怎样才能防止夹紧元件处于极限位置时仍无法夹紧零件？ 5. 为什么螺钉必须低于夹具表面安装在沉孔中？ 6. 为什么设计者应该规定定位器轴肩的长度大于槽的厚度？ 7. 如果不移动零件在箱式钻模中的位置可以加工几个零件表面？ 8. 应该采用什么方法来定位平直的矩形零件？ 9. 最简单的安全装置是什么？ 10. 为什么叶片是用来安装钻模的最后地方？ 11. 应该如何设计钻模外形来加工倾斜孔？钻与中心孔相连的攻螺纹至 0（ 6 处）钻 5孔（两处）钻孔攻螺纹至 10 各端面第三部分设计和制造钻模及夹具第十四章虎钳口钻模和夹具 28 第十四单元虎钳口钻模和夹具一、目的：在完成这一单元以后，学生应该可以：分析零件数据并确定适当的夹具设计方案。确定指定样本零件的定位、支承、夹紧方案，以及细节部分。为指定的样本零件设计一个虎钳口钻模和一个虎钳口夹具。二、机床虎钳虎钳口钻模和夹具是装夹装置的最简单最基本的形式。这些夹具的适应性、通用性和经济性使它们成为现代化生产中最高效最经济的夹具之一。这些钻模和夹具使用的基本元件是机床虎钳（图 14 设计虎钳口钻模和夹具取代标准虎钳。这允许机床虎钳作为装夹任何一种不同类型零件的专用夹具来使用，并且可以用一个专用钳夹方便的装夹每个零件。这样做不仅可以节省制造专用夹具的时间，还可以大大降低夹具的成本。某些机床虎钳的变体可以促进增加它的用途，如图 14 图 14标准回转底机床虎钳三、在虎钳口夹具中定位零件完成零件在虎钳口夹具中定位的方式与零件在其类型夹具中定位的方式相同。几乎每种在这篇文章中讨论过的定位设备和定位方法都能用在虎钳口夹具上。使用这种类型夹具的唯一限制是零件的大小和虎钳的容量。通常，只要零件适合用虎钳装夹，虎钳口钻模和夹具就能使用。（一）销和块的定位最普通的定位工件的方法是用销和块。利用这种方法，零件既可以用它外表面的棱定位第三部分设计和制造钻模及夹具第十四章虎钳口钻模和夹具 29 又可以用它的孔定位，如图 14了维持要求的可重复性，相对于固定钳爪放置定位元件以防任何由于移动可动钳爪而引起的不重合是一个好习惯。图 14标准虎钳的变化图 14销或块定位第三部分设计和制造钻模及夹具第十四章虎钳口钻模和夹具 30 （二）模具定位没有孔或加工过的棱的零件的定位基准有时可以用模具来定位。模具式定位器既可以通过机械加工制造又可以通过铸造方法制造。机械加工的模具通常用于定位没有任何复杂细节部分的对称零件。这种式样用于零件轮廓可以容易地用标准刀具加工出来的地方，如图 14为制造模具十分消耗时间，成本也高，机械加工的模具通常受到用于长期生产运行的刀具的限制。铸造模具通常用于定位不对称零件或有复杂细节部分的零件，如图 14料、环氧树脂或低熔点合金是用于制造这种模具的材料。图 14铸造模具塑料或环氧树脂制造的模具通常用于短期生产工作或加工特殊形状的同一类零件。这些材料在低温下混合并浇注到型壳中。涂上防粘剂的零件压入两个型壳之中，然后放置在旁边直到混合物变硬为止，如图 14碎的玻璃、金属屑或磨碎的胡桃壳有时作为添加剂被加入混合物中。这些材料还能提高塑料的耐磨性。低熔点合金制造的模具，比如铋，要求一个略有不同的加工过程。在制造这种类型的模具时，零件悬挂于铸型内部，如图 14了提高耐磨性，在浇注熔融的金属液前，型腔可用已定形的滚珠轴承填满。这些合金的熔点在 147到 227之间。用于制造夹具的低熔点合金的缺点是融化合金的设备的成本太高。它们相对于其它铸造材料的优点是当夹具不再被需要使用时可以熔化回收。零件图 14机械制造模具零件塑料混合物型壳零件图 14塑料混合物铸造第三部分设计和制造钻模及夹具第十四章虎钳口钻模和夹具 31 图 14低熔点合金铸造四、虎钳口钻模设计设计一个虎钳口钻模需要一些时间。所需的一切是一个合适的定位零件的设备并相对夹具侧向压力支撑它。这类夹具的钻套定位会出现一些问题。公差：明细栏序号数量尺寸材料 1 500 020 序号日期修改设备名称支撑杆制图检查审核日期材料比例公差角度 0 除特别规定的公差以外零件号产计划零件号 26226 零件名称支撑杆数量 500 规程序号 77号序制定者改序号日期第 1页共 1页工序号工序内容设备加工工具 1 2 3 4 割断钻 2钻 1去毛刺并检查 #68切割机床 #66钻床 #66钻床 #7磨床 #68#66#66#74 3 2 量规钻头，机用长锥柄钻头，机用长锥柄 250 工序号工艺装备尺寸特殊工具序号图 14零件图和生产计划 32 两孔第三部分设计和制造钻模及夹具第十四章虎钳口钻模和夹具 32 这将涉及到零件图和支撑杆的生产计划，如图 14计者摘录下下列信息：零件是一根平直杆，宽材料选用 1020钢。要求完成的机械加工操作是在一端钻一个直径为另一端钻两个直径为 2000 级机械设计制造及其自动化专业林怡机床夹具柔性化技术研究及设计课题综述随着柔性制造系统和计算机集成制造系统的发展，柔性夹具应运而生。柔性夹具是指工件的形状和尺寸有一定变化后，可以适应这种变化并继续使用的夹具。目前，柔性夹具包括组合夹具、可编程夹具、通用柔性夹具、相变材料柔性夹具及其他夹具。自 80年代后期，柔性夹具的研究开发主要沿以下两大方向发展。方向之一是原理和结构都有创新的柔性夹具。这种柔性夹具主要包括三种类型：真相变柔性夹具（伪相变柔性夹具（适应性夹具（及模块化程控式夹具。真相变柔性夹具是利用材料物理性质使之

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。