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电子衡器
内部
传感器
夹具
设计
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电子衡器内部传感器的夹具设计,电子衡器,内部,传感器,夹具,设计
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毕业设计用纸共2页第1页实践报告时间过的真快?转眼间,在常州罗德电子机械有限公司的实习马上要接近尾声了。在这近3个月的时间里,我学到了很多东西,不仅有学习方面的,更学到了很多做人的道理,对我来说受益非浅。做为一个刚踏入社会的年轻人来说,什么都不懂,没有任何社会经验。不过,在老师和师傅的帮助下,我很快融入了这个新的环境,这对我今后踏入新的工作岗位是非常有益的。除此以外,我还学会了如何更好地与别人沟通,如何更好地去陈述自己的观点,如何说服别人认同自己的观点。相信这些宝贵的经验会成为我今后成功的最重要的基石。实习是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历,它使我们在实践中了解社会,让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,也打开了视野,增长了见识,为我们以后更好地服务社会打下了坚实的基础。这次在常州罗德电子机械有限公司为期3个多月的实习生活,对我而言有着十分重要的意义。它不仅使我在理论上对数控这个领域有了全新的认识,而且在实践能力上也得到了提高,真正地做到了学以致用。刚接触论文课题时,我对自己能否完成它曾表示怀疑,也为自己长期存在的惧怕机床发生以外的心理所左右。可是,现实的脚步声却是那么地清晰、有力。在一次次理论与实践相结合的过程中,在师傅悉心指导下,我不但对机加工有了一定的理解,从无数次的失败中吸取了宝贵的经验教训,而且随着时间的推移,自己的意志也得到了磨练,恐惧心理也逐渐地消失了。我时刻提醒自己,唯有不断努力,才能与时俱进。总之,这次实习的意义,对我来说已不再是完成学分、完成毕业实习的任务,而是我踏上社会迈出了第一步。在进公司的第一天,组长就和我说我们这些要学好技术就要从最基本的工作做起,一步步的学习才能学到有用的技术。我也知道我这样刚踏进社会的学生由于实践的时间少,动手的能力比较差,在常州罗德电子机械有限公司做生产实习和毕业设计总共3个多月的时间。在这3个多月的时间里,我受益非浅。我在那里不仅学到了许多关于专业的知识,最重要的是进一步体会到了做人的原则。宗旨是:规规矩矩做人、规规矩矩做事。在去公司之前老师们就教导我们做人一定要正直、要实事求是,诚以待人,人品对一个人来说非常重要的。我充分的体验到了你如何待人,他人也会如是回报。总之,常州罗德电子机械有限公司的3个多月时间里,我们脱离了学校的庇护,开始接触社会、了解我们今后工作的性质。不但增长了专业知识,还学习到了不少为人处是的方法。十几年的学生生活,即将划上一个句号。在实习的这段时间,我懂了不少东西。在进公司的第一天,组长就和我说我们这些要学好技术就要从最基本的工作做起,一步步的学习才能学到有用的技术。我也知道我这样刚踏进社会的学生由于实践的时间少,动手的能力比较差,人们也都说过刚毕业的学生身上总存在着许多让公司老板头痛的“特点”作为一个即将毕业的大学生,我很清楚的知道,眼高手低是我们的通病。所以,在自己动手能力还很弱的情况下,我更乐意从最基本的东西学起、做起,现在我终于亲身体会到了。以前作为一名学生,主要的工作是学习;现在即将踏上社会,显然,自己的身份就有所变化,自然重心也随之而改变,现在我的主要任务应从学习逐步转移到工作上。这3个月,好比是一个过渡期从学生过渡到上班族,是十分关键的阶段。回想自己在这期间的工作情况,不尽如意。对此我思考过,学习经验自然是一个因素,然而更重要的是心态的转变没有做毕业设计用纸共2页第2页到位。现在发现了这个不足之处,应该还算是及时吧,因为我明白了何谓工作。在接下来的日子里,我会朝这个方向努力,我相信自己能够把那些不该再存在的“特点”抹掉。感谢老师们在这段时间里对我的指导和教诲,我从中受益非浅.在此,在对试用期的工作情况及心得体会做一汇报后,我想借此机会,正式向公司领导提出转正请求。希望公司领导能对我的工作态度、工作能力和表现,以正式员工的要求做一个全面考量。能否转正,期盼回复。对我个人来说,如果能被批准,必然是件好事,表示我试用期的工作表现得到了公司的肯定。同样,如果不能被批准,说明我工作中仍有许多方面需要改进和完善,也是一个提高自我能力的机会。但不管能否转正,我都会以同样炙热的工作热情继续投入到今后的工作当中,以自己踏实努力的工作,报公司知遇之恩!快要毕业了,我开始走向社会。首先感谢公司给我这个机会进入这个集体,在公司3个月的实习是我走出校门,踏入社会的第一步,这个阶段是我从学生步入职场的重要的过渡,对我将来走上工作岗位有很大的帮助,是我人生的重大转折点。实习虽然苦点,累点,这些都无所谓,重要的是通过实习我们有了收获,有了知识。最终,我们会走向各自的工作岗位,实习让我熟悉适应了上班时的员工守则和规章制度,了解了什么是工作,工作是怎么一回事,什么样的工作适合我们,以及如何处理复杂而微妙的社会人际关系。通过实习,我们全面的了解了自己一次,对自己的职业生涯有了设计,补充和调整。我的感受是:在学校里,我们学习的是理论知识,在公司里我们要虚心学习师傅们成功的工作经验,将所学的知识与实践结合起来,多发现,多分析,多比较,多思考,多总结,多请教,充分发挥我们的主观能动性和积极性。在每经过一周或两周的工作后,组长经常给我们开总结会,让我们谈谈这段时间的实习感受,发现了什么问题,以及刚走入社会要注意些什么。通过这样的形式,使我们及时把握自己的实习方向,不断调整我们的实习心态,为顺利完成这个从学生到职员的心理转换和角色转换的一步做了很好的指引。实习的时间是有限的,虽然只有短短的3个月,但是收获却是很大的。不仅进一步巩固了我的理论知识,提高了我的实践能力和分析问题,解决问题的能力,而且通过这三个月的过渡,我深深的融入了企业的公司文化中,融入了这个集体里。在今后的工作中,我将加倍努力,把工作做的更好。马上就要走向各自的岗位了,这个3个月的实习将是我职业生涯中很重要的一个过程。最后再次感谢常州罗德电子机械有限公司各位领导对我的重视和关心,以及各位同事的关照。装订线毕业设计用纸共5页第1页开题报告一、前言机械加工、装配和测量等加工工艺过程中零件的定位方案设计的关键问题是如何确定零件的侧面定位元件位置问题,工件的一个侧面定位方案是指在孔系组合夹具基础板上找出三个定位元件的位置,使这三个元件的定位面能与工件的两个或三个不全部平行的侧面基准保持相切接触,从而完全限制了工件在基础板平面内的自由度,形成了一个定位方案。因此,为了建立最优的定位方案,首先必须要根据工件的定位基准找出全部候选定位方案,即在孔系组合夹具基础板上找出定位元件的全部可行定位位置。由于孔系组合夹具的定位元件只能安装在基础板的定位孔上,定位元件的位置不能根据工件的轮廓形状进行无级调节,因此确定孔系组合夹具的定位方案是十分困难的。正是由于这一问题在半个多世纪以来一直没有得到解决,使得面向孔系组合夹具的工件定位与装夹还没有系统的设计方法。目前孔系组合夹具只适用于形状比较简单和规则的零件的装夹,而且难以找出全部可行的定位方案,最后还需采用各种可调定位块来调整定位元件与工件的间隙,造成孔系组合夹具系统本身的优越性能没有得到发挥,孔系组合夹具的应用不能普及。1、课题题目电子衡器内部传感器的夹具设计2、课题来源、现有的设计方法或系统之所以存在这些问题,究其原因,作者认为主要是组合夹具设计本身还缺少基础性和系统性的设计理论,具体体现在工件定位位置的选择、夹紧力方向及夹紧点位置的确定都没有通用的方法,对夹具方案的评价也缺少合理、一致和具体的评价指标。为此,作者提出了一种面向孔系组合夹具的自动设计和评价方法,解决了利用圆柱销作为定位元件给定零件的全部可行的定位方案确定问题。并且提出了工件装卸方便性概念和装卸方便性分析方法,以及确定工件的侧向夹紧边及其夹紧点范围的方法。本文的工作是对组合夹具自动设计理论基础及实施方法作进一步完善,对定位方式作了全面的归纳,并提出了各种定位方案的实现算法。毕业设计用纸共5页第2页3、课题类型、课题意义、可行性分析和国内外传感器现状各种电子称重仪内部最重要的零件是传感器,是影响电子称测量精度的直接的原因。所以传感器的加工要求及它的精度是非常高的。传感器技术是现代科技的前沿技术,是现代信息技术的三大支柱之一,其水平高低是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。传感器产业也是国内外公认的具有发展前途的高技术产业,它以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。传感器的类型有很多种,如:压力传感器,湿度传感器,光纤电流传感器等等。以前总是由日本和各欧美厂商在传感器的领域占有绝对的优势,大部分的市场都由他们控制。但现在在这一传感器发展热潮中,中国厂商正在扮演日趋重要的角色,分到的蛋糕越来越多。尤其是在一些新型传感器市场,一些IC厂商开始拥有了能够同国际竞争对手抗衡的能力。虽然我国的传感器技术及其产业发展较快,但是与发达国家相比仍然存在很大差距。主要表现为:一是产业基础还很薄弱,各大类传感器发展不均衡;二是产品技术档次低,品种规格不齐全;三是技术创新能力薄弱,投资强度低,关键技术受制于人;四是市场占有率低,相当一部分中、高档产品被国外公司占领;五是企业经营机制不活,经济效益低下。我国传感器产业在科技投入(经费、高级人才资源)、产业环境(世界市场占有率、产业结构、企业规模、行销能力)以及科技实力(专利件数、新品开发周期、关键材料与零组件、量产能力)三大方面的综合竞争能力远低于美国、日本、欧洲等发达国家。现在先进的传感器有法国生产的三轴加速传感器,这种技术以微型技术与真实世界产生互动,能反应方向、速度、加速度,以及极微小的运动变化。这种加速传感器的尺寸很小,有利于大幅度降低便于用户使用的电视控制器形状的手持控制器的体积和重量。组件具备超低功耗特性,可延长控制器的电池寿命,而高度热稳定性则可在多种温度条件下避免多余的运动感测。该传感器的强韧设计具有极高的抗振性,能够抵抗高达10,000g的撞击。今后大约80%的传感器/制动器采用微机电系统技术来执行转换的功能。传感器主要是用于测量温度、压力、加减速与其它物理参数的改变;而制动器则是用于执行动作,例如在纸张上印出墨水、在显示屏中反映出光线,或是在人体中施予药物。传统的大规模、专业化单一生产的硬性组织形式和生产手段,也逐渐被以数控加工中心为核心的柔性生产组织形式所代替。同样,旧有的单一功能夹具,由于标准化和系列化,以及夹具的计算机辅助设计手段的不断完善和推广作用,而逐步地向拼装夹具和通用夹具发展,极大缩短了夹具设计、制造周期,简化了生产的工艺准过程,强化了夹具结构的典型化、标准化和夹具设计的精确性和计算性。夹具如何更好地适应高速发展的市场需求,已成为夹具发展的新课题。毕业设计用纸共5页第3页随着微电子技术的迅速发展,计算机数字控制技术在机械制造中逐步得到普及和应用,为机械制造业注入了新的活力。机电产品的生产受到市场需要的极大促动。各类新型产品激烈的市场竞争及对老产品市场的挤占,使旧有产品被迅速淘汰,而有性能更好、质量更高、成本更加低廉的新产品所代替。二、方案论证1、设计及制造方案(设计和制造所使用的方法)(1)提高夹具的精度提高定位元件、对刀元件及配合表面与机床、置不准确对刀误差T。夹具在机床安装不准确安装误差T。定位元件、对刀导向元件及安装基面三者位置不准确制造误差Z加工方法误差GDT31222GZAT2.定位误差分析(1)产生定位误差的原因1)基准不重合误差B工序基准与定位基准不重合,工序基准相对于定位基准在加工尺寸方向上的最大变动范围,B2)基准位移误差Y定位副制造误差,定位基准相对于刀具在加工尺寸方向上的最大变动范围,Y(2)定位误差的计算方法(合成法)Y0、B=0时,则D=YB0、Y=0时,则D=BY0、B0时,判断相关性:若工序基准不在定位基面上,B与Y不相关,则BYD若工序基准在定位基面上,B与Y相关,判断方向性:若工序基准和定位接触点在定位基准的异侧,方向相同,BYD若工序基准和定位接触点在定位基准的同侧,方向相反,Y毕业设计用纸共5页第4页(3)各种定位方法的基准位移误差平面定位一般Y=0孔销定位单方向位移,20dDY任意方向位移,Y=Xmax=min0axdV形块定位水平方向,Y=0垂直方向,Y=2sind3.减少夹具及定位误差的措施(1)提高夹具的精度提高定位元件、对刀元件及配合表面与机床连接表面的制造精度,提高精度、安装精度调整夹具,刀具与夹具位置,提高对刀精度(2)减少定位误差基准重合,误差小的定位方式(如定心夹紧装置等)提高定位面与定位件加工精度,减少间隙,减少基准位移误差(3)减少夹具的磨损提高夹具易磨件耐磨性。可换装置,及时更换1机床夹具的作用保证加工精度提高劳动生产率扩大机床的使用范围改善劳动条件、保证生产安全2机床夹具的分类按应用范围:通用夹具、专用夹具、可调夹具、成组夹具、组合夹具、随行夹具按使用机床:车夹具、铣夹具、钻夹具、镗夹具、磨夹具等按动力源:手动、气动、液压、电动、磁力、真空等3夹具的组成定位元件确定工件的正确位置夹紧装置保证工件正确位置不变。对刀及导向装置确定刀具与工件的相对位置夹具体基础件毕业设计用纸共5页第5页其他装置或元件如分度装置,联接元件等。三、进度安排每周完成那部分内容,定期回报第1周进行调研及文献资料的检索与阅读,提出课题总体设计方案,撰写开题报告。第2周进行系统分析,完成毕业设计详细设计方案。第34周完成详细设计,绘制机械总装图、零件图、模具结构运动原理图的草图。第56周完成机械设计的全套图纸。第78周进行图纸设计修改及完善第910周撰写毕业设计论文。第11周交毕业设计全套资料附录:参考文献1中国劳动社会保障出版社2吴明友,东南大学出版社3王志平,高等教育出版社常州轻工职业技术学院机械工程系毕业设计常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院题目电子衡器内部传感器的夹具设计姓名毛伟杰学号0405313223班级04数控322指导教师周国新职称讲师日期CZILI毕业设计开题报告常州轻工职业技术学院机械工程系毕业设计常州轻工职业技术学院常州轻工职业技术学院题目电子衡器内部传感器的夹具设计姓名毛伟杰学号0405313223班级04数控322指导教师周国新职称讲师日期2006年6月18日CZILI毕业设计(论文)毕业设计用纸共17页第1页电子衡器内部传感器的夹具设计一、绪论制造业中广泛应用的夹具,是产品制造各工艺阶段中十分重要的工艺装备之一,生产中所使用夹具的质量,工作效率,及夹具使用的可靠性,都对产品的加工质量及生产效率有着决定性的影响,一项优秀的夹具结构设计,往往可以使得生产效率大幅度提高,并使产品的加工质量得到极大的稳定,尤其是那些外型轮廓结构较复杂的,不规则的工件,几乎各道工序都离不开专门设计的高效夹具,目前,机械加工生产企业,其夹具的设计,制造工作量,占新产品工艺准备工作量的50%-80%。生产设计阶段,对夹具的选择和设计工作的重视程度,丝毫也不亚于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计,制造和生产过程中对夹具的正确使用,维护和调整,对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。随着微电子技术的迅速发展,计算机数字控制技术在机械制造中逐步得到普及和应用,为机械制造业注入了新的活力。机电产品的生产受到市场需要的极大促动。各类新型产品激烈的市场竞争及对老产品市场的挤占,使旧有产品被迅速淘汰,而有性能更好、质量更高、成本更加低廉的新产品所代替。传统的大规模、专业化单一生产的硬性组织形式和生产手段,也逐渐被以数控加工中心为核心的柔性生产组织形式所代替。同样,旧有的单一功能夹具,由于标准化和系列化,以及夹具的计算机辅助设计手段的不断完善和推广作用,而逐步地向拼装夹具和通用夹具发展,极大缩短了夹具设计、制造周期,简化了生产的工艺准过程,强化了夹具结构的典型化、标准化和夹具设计的精确性和计算性。夹具如何更好地适应高速发展的市场需求,已成为夹具发展的新课题。二.机床各种电子称重仪内部最重要的零件是传感器,是影响电子称测量精度的直接的原因。所以传感器的加工要求及它的精度是非常高的,它需要一台性能好,精度高的机床和一个好的夹具而加工中心是一台理想的机床。法拉克加工中心操作简单,运用广泛。它有四个轴机床主体及一个刀库。四轴是X,Y,Z,B轴。X轴可以左右移动,毕业设计用纸共17页第2页Y轴可以前后的移动,Z轴可以上下移动,B轴可以进行360度的转动。它们都有一个基准点,也就是零点。加工的工件的坐标可以修改,从而来保证工件的精度,所以各个轴的功能保证了零件的加工精度及她的加工工艺,而各个基准点是编制程序,工件坐标刀具的长度的依据是加工中心安全的保证。特别是Z轴(Z轴是机床的主轴,进行高速的旋转,刀库里的刀是通过机械手来放入Z轴来加工的)。机床的刀具都是专用刀具,可以通过换刀片和换刀来避免因为刀具的磨损而影响工件的精度。刀具的长度是通过电子对刀仪测量的,确保了工件的精度和机床安全。三.分析工件的加工要求传感器的加工精度是很高,最主要的是孔壁的精度,要保证四个孔壁都在公差范围内。孔壁的精度和内孔的尺寸和外表面加工深度有关。外表面由铣刀及B轴的角度来保证,而内孔有镗刀保证尺寸。为了防止工件的内孔偏,尺寸不一样,影响精度所以铣刀铣的两个面的深度应该一样,内孔不偏的话就可以通过修改工件的坐标系(XYZB)的尺寸来保证。内孔的表面粗糙度和孔的大小有镗刀来加工保证。考虑的加工精度及经济性,所以有镗刀代替专用铰刀。因为:a.没有这样不规则的铰刀(15.57)b.镗刀能保证孔的大小和形位精度铰刀只可以保证孔的大小。C.镗刀和铰刀都有磨损,镗刀磨损可以同过换刀片和调大尺寸来保证,很方便也很经济。铰刀磨损后要换铰刀浪费了工作的时间d.镗刀为可调镗刀它可以根据零件规格要求的不同随意的调动镗刀的大小从而来来改变孔的大小,而铰刀只能重新换刀,进行装刀,对刀影响工作的时间,所以我们用可调的镗刀来代替铰刀。工件的装夹过程:第一工位的四个工件前后左右安装方向一致,工件在Y轴方向上要靠紧挡块,在X方向上要靠紧垫块,不能有间隙,定位准确后有扳手夹紧工件,夹紧后要检查一下,第二工位的四个工件在X方向要靠紧定位销,Y方向要靠紧定位套,要同时进行然后有内六角扳手旋紧螺钉,要从左到右依次旋紧,装好了要检查。工件的加工过程:在第一工位(0度)装四个工件通过铣刀来加工一个面,加工完后在放到第二工位(180度)夹紧工件,通过铣刀加工另一个面,加工好之后B轴在180度的基础转过+90度,Z轴的刀具换成D8.5的钻头加工两个工件,加工好了后在180度的基础上转过-90度加工另外两个工件,加工好了后刀具换成D15.0的钻头加工在-90度上的工件,然后在加工+90度上的工件,加工完后刀具换成D15.50的镗刀镗+90度用D15的钻头加工好的孔,然后在加工+90度上的D15的钻头加工出来的孔,加工完之后刀具换到铣刀程序结束后,把工件拿下来倒掉工件上的毛刺工件的尺寸在公差范围内那就是成品,如果尺寸不好可以通过改坐标来改变工件的精度。毕业设计用纸共17页第3页四、确定设计方案根据零件要求,确定设计方案。要求如下:零件名:AMI-15kg(弹性体)作用:用于电子衡器内部传感器产量:5000只/月双班制工作日:22天/月材料:LY12-C2制造设备:数控加工中心精度:IT8零件图:见图AMI-15Kg本课题是用于装夹AMI-15kg弹性体,在数控加工中心上进行加工的夹具,根据零件要求及机床本身要求,分析得之,确定夹具一次加工四个零件,方能完成计划产量。由于精度要求较高,所以尽量采用一次装夹完成多道工序的加工。根据夹具要求确定设计方案:1、夹具的概念:在机械制造的各类工序中,与机床有关的用以装夹工件的装置,统称为夹具。2、夹具的作用:a、提高劳动生产率。b、保证工件的加工精度,稳定整批工件的加工质量。c、改善工人劳动条件。d、降低对操作工人的技术等级要求。3、对数控加工中心的机床夹具要求:a、数控加工中心的精度很高,一般用于高精度加工。对其夹具也提出较高的定位安装精度要求和转位,对定精度要求。b、快速装夹工件:为适应高效、自动化加工的需要,夹具结构应适应快速装夹的需要,以尽量减少工件装夹的辅助时间,提高机床切削运转利用率。c、夹具应有良好的敞开性:加工中心为夹具自动走刀加工。夹具及工件应为刀具的快速移动和换刀等快速动作作提供较宽敞的运动空间。尤其对于需多次进出工件的多刀、多工序加工,夹具的机构更应尽量简单、开敞,使刀具容易进入,以防刀具运动中与夹具工件系统向碰撞。d、夹具的本身机动性好:加工中心加工追求一次装夹的条件下:尽量干完所有机加工内容,对于机动性能稍差些的,可以借助夹具的转位、翻转等功能弥补机床性能的不足,保证一次装夹条件下完成多面加工。e、夹具在机床坐标系中坐标关系明确、数据简单,便于坐标的转换计算:加工中心均具有自己固定的机床坐标系,而装夹在夹具上的工件,在加工时,应明确其在机床坐标系中的确切位置,以便刀具按照程序的指定路线运行,切出预期的尺寸的形状.要求机床上的夹具定位系统,应指定一个很明确的零点,表明装夹工件的位置,并根据此选择坐标系的原点.有时也可直接把工件坐标系原点选在夹具零点上。毕业设计用纸共17页第4页f、机床夹具应为刀具的对刀提供明确的对刀点;加工中心加工中,每把刀具进入程序中均应有一个明确的起点,称为这一刀具的起刀点(刀具进入程序的起刀点)若一个程序中要调用多把刀具对工件进行加工,需要使用每把刀具都由同一起点进入程序,因此,各刀具在装刀时,应把各刀的刀位点都安装或校正到同一个空间点上,这个点称为对刀点。当刀具经磨损,重装而偏离这一依据点,多通过改变刀具相对这个点的坐标偏移补偿值自动校正各刀的的起刀路线参数值,而不需改动已经编制好的程序。g、高适应性:加工中心加工的机动性和多变性,要求机床夹具应具有对不同工件,不同装夹要求的较高适应性,一般情况下,多采用各种组合夹具。在专业化大规模生产中多采用拼装夹具,以适应生产多变化,生产准备周期短的需要。在批量生产中,也常采用结构较简单的专用夹具,以提高定位精度。在品种多变的行业性的生产中多使用可调夹具和成组夹具,以适应加工的多变性。总之,机床夹具可以根据生产的具体情况灵活选用合适的夹具。4、夹具的组成a、定位装置:定位装置由各种标准或非标准的定位元件组成,用来解决工件相对于夹具的定位问题。b、夹紧装置:是由各种夹紧元件组成,用以解决工件在夹具中的夹紧问题。c、夹具体:是整个夹具的基础,依靠夹具与机床相联系,夹具上其它各类结构装置都靠夹具体连接而成为一个整体。五、夹具的设计与定位误差的分析A、工件在夹具中的定位1、工件在工位上的不确定度:为保证工件的加工要求,工件在工位上安装时必须保证其相对于刀具的切削成型运动处于正确的空间位置,凡使用夹具的工序应通过两个环节来保证满足这一要求:一个环节是,工件杂夹具中装夹时,要保证相对夹具处于正确的空间位置。对于批量生产的工件,要考虑多个工件重复地放置到夹具中时,应能保证整批工件相对夹具应占有同一个空间位置,这一环节要靠夹具的定位装置来保证。另一个环节是,要保证夹具与机床连接时,其相对与机床,刀具及其切削成型运动应具有一正确的相对位置,这一环节要靠夹具的对定装置和通过夹具的正确调装来保证。2、不定度概念:用来描述工件在某一预先设定的空间直角坐标系中定位时,其空间位置不确定程度的六个独立位置参量,称为工件在此坐标系中的六个位置不确定度,称六个不定度。当工件有六个不定度时,是工件空间位置不确定的最高程度;工件具有毕业设计用纸共17页第5页的不确定度越少,说明工件的空间位置确定性越好。当工件的六个不定度都被清除时,它在这一空间的位置即被完全确定下来,具有位置的的唯一性。工件在夹具中的定位,就是要根据加工的需要,清除工件的某些不定度。夹具对工件清除不定度是通过对工件位置提供定位点来实现的。3、六点定位基本原理在工件的定位中,我们用由空间合理分布的最多六个定位点,来限制工件的最多六个空间位置的不定度,这一原理称为工件的六点定位基本原理,简称六点定位原理。由于六点定位原理中对定位的空间分布位置要求遵守一定的规则(空间合理分布),所以习惯上又把此原理称为六点原则。在六点定位原理中,要求各定位点在空间分布的位置必须要合理,即满足一定的位置要求。由于被加工零件的几何形状,加工要求,参与定位的表面情况千差万别,定位点究竟如何安排最为合理,应针对工件的具体情况分析。4、定位方式工件在夹具中的定位方式有几种:a、完全定位b、不完全定位c、欠定位d、过定位(重复定位)工件在夹具中定位时,六个不定度全部被限定的定位,称为完全定位。工件在夹具中定位时,从保证加工要求来看,不需要限制六个不定度的定位方式为不完全定位。工件在夹具中定位时,工件应该消除的不定度没有相应的被消除的定位,称为欠定位。工件在夹具中定位时,工件的某个或某些不定度被不同的定位元件重复限制的定位,属于重复定位。欠定位即定位不足,夹具提供的定位点数少于工件加工应消除的不定度数,它不能保证工件合格加工要求,所以,欠定位在实际生产中,是决不允许出现的。重复定位的不良后果:a、重复定位会造成定位定位质量不稳定,降低定位精度;b、重复定位可能引起夹紧变形和虚假接触;c、重复定位可能造成工件装夹困难。重复定位结构的改善措施:a、提高工件定位表面的加工精度;b、修改夹具的重复定位结构;c、把不重要的,引起重复的定位方向上的重复定位约束关系设法除掉,以明确各元件的定位任务,避免干涉产生。重复定位的合理利用(原则上不采用)有利结果:a、可简化定位结构,有利于提高定位元件的结构刚性;毕业设计用纸共17页第6页b、可以增加工件与夹具间的接触面积,提高接触刚度。5、具体定位方案及分析a、第一定位(0板)的工件定位:利用挡块1来限制工件y轴方向的移动的不定度,利用挡块2来限制工件的x轴方向的移动的不定度,z轴方向的转动的不定度;利用顶板来限制工件的z轴方向的移动,x轴方向的转动的不定度,y轴方向的转动的不定度。具体定位方法见图J30-76376安装板2。b、第二定位(180板)的工件定位:利用定位套J30-76374来限制工件的y轴方向的转动的不定度,z轴方向的移动的不定度;利用定位销来限制x轴方向的移动的不定度;利用安装板1J30-76372来限制x方向的转动的不定度,z轴方向的转动的不定度,y轴方向的移动不定度。具体定位方法见图J30-76400。c、定位方案分析:根据六点定位原理,第一工位元件的x方向的移动,x轴方向的转动,y轴方向的移动,y轴方向的转动,z轴方向的移动,z轴方向的转动的六个不定度完全被限制,符合六点定位原理,并符合完全定位原则,故该定位方案是完全定位,是正确的定位方案。再根据六点定位原理,第二工位元件的x轴方向的移动,x轴方向的转动,y轴方向的移动,y轴方向的转动,z轴方向的移动,z轴方向的转动的六个不定度完全被限制,符合六点定位原理,并符合完全定位原则,故该定位方案是完全定位,是正确的定位方案。定位误差的计算:1、工序分析由图各尺寸给出的情况得知:本工序内容:加工出15.57内孔壁厚。本工序尺寸要求:1.75+0.05mm本工序基准:基面B定位基准:基面A2、基准不重合误差B由于工序基准与定位基准不重合,故有:B误差=0.02mm3、基准位置误差W工件定位基准为基面A,由图知:工件定位基准面与夹具理想定位平面相接触,近似符合最小条件的规定,故认为其基准位置误差为零。即:W=04、定位误差:D=B+W=1/2*T19+0=0.02mm5、定位质量评定:D(1/5-1/3)*0.10mm故本夹具的定位系统满足工件定位安装精度的要求,允许投入实际生产中使用。毕业设计用纸共17页第7页B、工件在夹具中的夹紧夹具中用来完成工件夹紧的装置,称为夹紧装置,同定位装置一样,夹紧装置也是夹具中的重要组成部分,它担负着夹固工件,保证加工过程中工件在其定位装置上稳固不动的功能,夹紧装置的结构是不合理,夹紧是否可靠,直接决定切削加工能否顺利进行,对保证加工精度,提高劳动生产率,保证安全生产,减轻工人的劳动强度,都有很大的影响。1、对夹紧装置的基本要求:a夹紧要可靠;b夹紧不允许破坏定位;c夹紧变形要尽量小,且不能压伤工件;d操作要方便。2、夹紧力三要素的合理确:夹紧力的大小,方向和作用点,习惯上被称为夹紧力的三要素,在确定夹紧装置结构时,夹紧力三要素的正确选择是首先要解决的重要问题。a、夹紧力的方向:主要夹紧力的方向应尽量指向工件的主要定位基准表面;夹紧力的方向应尽量与切削力,重力方向保持一致;夹紧力方向应尽量施于工件刚性较强的方向;夹紧力的作用线应分布于工件有效支撑面范围以内,以防止工件发生倾覆b、夹紧力作用点的合理确定:夹紧力作用点应选择工件刚性较好的部位;夹紧力作用点应尽量靠近工件要加工的部位。c、夹紧力大小的合理确定:夹紧力大小的确定是否合理,关系到工件安装与加工的可靠性,关系到夹紧变形的大小,关系到夹紧机构的复杂程度和主要夹紧元件的规格尺寸,并影响到夹紧传动装置的结构尺寸,以及整个夹具的外形轮廓尺寸的大小。影响夹紧力的主要因素是切削力,其次是工件的安装夹紧的结构形式,切削点与夹紧点的位置关系;对于高速运动和旋转的工件,还应考虑夹具及工件的重力和离心惯性力的影响,工件压紧表面的摩擦质量等因素,实际生产中一般较难准确地计算所需夹紧力的大小,工程上为方便起见,只有对于比较重要的夹紧,才根据具体切削条件和安装条件,通过静力平衡条件或动态静力分析法来解算理论夹紧力的大小,然后通过各种具体使用条件下的修正系数折算出实际所需基本夹紧力的大小,多采用估算法和类比法来大致确定所需夹紧力的基本大小,并以此为选择夹紧装置的依据,所谓类比法即根据工件的具体加工要求,包括一切切削用量大小,一切切削负荷的轻重,生产效率的高低,刀具应用情况,装夹条件等,参照生产部门现有生产中相类似切削条件的夹紧装置的应用情况,加以比较,而大致确定所需夹紧装置的主要规格,如螺纹直径等参数。估算法是抓住影响夹紧力大小的几个主要参数,按照静力平衡条件来进毕业设计用纸共17页第8页行简单的理论夹紧力计算,然后乘以一定的安全系数,来确定夹紧力的大小,常用的公式:w=k*p。3、确定夹紧方案及分析。a、第一工位(0度板)的工件的夹紧:利用双头螺钉m(J图),一头固定在压板(J图)上,另一端穿过顶板(J图),用螺钉旋紧,使工件向上移动靠紧顶板而夹紧工件,具体方案见图J。b、第二工位(度板)的工件的夹紧:利用双头螺钉M(J图)一头固定在安装板(J图)上,另一头通过压板(J图),用螺母拧紧固定工件右端,从而完成全部夹紧。c、分析:夹具的夹紧是根据夹具的夹紧要素及要求确定的本方案的夹紧力方向与重力方向一致和切削力的方向一致,其力施于工件刚性较好的部位,作用线分布范围足够。夹紧力大小根据类比法,与同类产品对比,确定出螺钉大小,压板夹紧力大小,并通过实验证明符合条件,故本定位方案完全符合夹紧要求及要素,是正确的夹紧方案。C、夹具的对定为保证某工序的加工精度要求,工件加工时,应使在工位上安装好的工件相对于机床上的刀具及机床的切削成形运动保持正确的相对位置。当这一工序采用夹具定位时,上述位置要通过两个环节来保证:一是要保证工件相对于安装工件的夹具保持正确位置,这就是前面讲到的工件定位问题;另一环节是要保证夹具在机床上安装时它相对于机床,相对于机床上的刀具,相对于机床的切削成形运动,应具有一个正确的位置,这就是夹具对定所要解决的问题。1、夹具对定概念:使夹具相对于机床,相对于机床的刀具,相对于机床刀具的切削成形运动,处于正确的空间位置的过程,称为夹具的对定。夹具对定包括三方面的内容:a、夹具在机床中的对定问题,b、夹具定位系统相对刀具的预定位置正确性c、夹具的转位分度及其分度位置的准确对定。、夹具与机床间的连接夹具在机床上的连接安装主要有两种形式:a、夹具靠比较稳固的安装平面,安装在机床的工作台平面上;b、对于没有平面工作台的机床,夹具多通过定心锥柄,定心连接盘等结构,安装在机床的回转主轴上。、夹具的调整:夹具的调整包括夹具各组件,元件相对夹具体的调整装配和夹具相对机床的调整两方面内容,其调装精度决定夹具最终安装误差安装的大小。、夹具的对刀:夹具在机床上调准安装位置后,其相对刀具也应保证位置正毕业设计用纸共17页第9页确,即夹具的定位系统相对于刀具,应满足本工序对刀尺寸的要求,这一工作称为夹具的对刀。5、夹具的转位及分度a、夹具的转位是指:工件在夹具上一次性地定位,夹紧后,需要经过夹具转位机构带动工件进行数次的持续移动或转动,才能完成本工序多公步的全部加工内容,夹具的这种带动工件所进行的加工位置转换动作称为夹具的转位。b、夹具的分度转位对夹具的结构提出两个方面基本要求:一是要求夹具在工件正常定位,夹紧的状态下,要具备能带动工件做直线移动或转动的转位能力;二是要求夹具要具备在即定的第二,第三加工位置准确的到位,定位的能力,以确保被加工要素间的相互位置精度要求。由于夹具每次的转动,需要准确地控制其转角的大小,即习惯上所称的严格分度,所以,习惯上把夹具转位的严格控制称为夹具的分度。夹具对定的具体方案a、本夹是通过定位螺钉,把夹具对定在主轴横梁上,以保证夹具体的对定精度。b、夹具的转位及分度,是通过机床计算机发出伺服系统信号,控制主轴横梁进行精确地转位及分度,完成一,二工位的加工。六、加工工艺流程1零件图的工艺分析1).该零件的结构比较复杂,有倒角,内螺纹,通空等等一些加工要求。2).该零件的几何要素比较繁杂,具体看工艺做理解。3).精度及技术要求比较高,加工精度得控制在+0.01mm-+0.05mm范围以内。4).表面粗糙度和平行度要严格按照工艺图纸进行制造2.夹具的设定1)夹具如(图J30-76376)2)夹具在加紧过程中要遵循以下的要求:a夹紧要可靠;b夹紧不允许破坏定位;c夹紧变形要尽量小,且不能压伤工件;d操作要方3.加工的顺序1).先粗后精的原则2).先加工零件六个基准面首先选一个面作为零件的加工基准面。依次加工各个面毕业设计用纸共17页第10页3).先加工零件的外轮廓,后加工零件的内轮廓,先加工孔后加工螺纹。4.进给路线1).加工外轮廓时,从左上角切入,引入左刀补偿,以零件图的外轮廓为走刀路线进行零件的外轮廓的加工2).加工内轮廓时以循环打孔的方式进行加工,并且镗孔3).先进行4个通孔的加工,然后打出螺纹孔4).在左端面进行打孔加工5.刀具列表刀号刀具类型转速进给长度补偿T1D863R6盘铣刀800300H1T2D6钻头800600H2T3D8钻头800200H3T4D15钻头500500H4T5D15.5精镗刀1500800H56.加工工艺见附表7、编写加工程序运用加工中心来加工工件就要编写一个实用的程序,以下就是我编写的程序:铣第一面程序:D83R6盘铣刀O0001G90G80;T1M6;M3S800;G54G90G0X0Y0;Z300G43H1;G1Z-1.8F1000;X300F300;G0Z300;X-50Y0;G1Z-2.0F1000;X300.0F200;G0G49Z300;M5;铣反面毕业设计用纸共17页第11页A180.0;G0G90G55X0Y-50;Z100G43H1;G1Z-1.8F1000;Y180.0F300;G0Z300.0;G56X0Y180;G1Z-1.8F1000;Y-50.0F300;G0Z300;G55X0Y-50;G1Z-2.0F1000;Y180.0F300;G0Z300;G56X0Y180.0;G1Z-2.0F1000;Y-50.0F300;G0G49Z300;M5;M30;O0002;(加工侧面)G90G80;(D6钻头)T2M6;M3S800;A-900;G57G90G0X0Y0;G0G43H2Z300.0;G83X0Y0Z-36Q3R3F80;X-7;X-14;X-23;X7;X14;X23;G80;G0Z300.0;毕业设计用纸共17页第12页G58G90G0X0Y0;G0G43H2Z300.0;G83X
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