【工装夹具类】销轴轴端的槽、面铣成组夹具设计【三维UG】【全套CAD图纸+毕业论文】
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【工装夹具类】销轴轴端的槽、面铣成组夹具设计【三维UG】【全套CAD图纸+毕业论文】,工装,夹具,销轴轴端,成组,设计,三维,ug,全套,cad,图纸,毕业论文
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浙江工业大学之江学院毕业设计（论文）任务书 学生姓名 楼挺 学号 201120070312 专业班级 机自 1102 题 目 销轴轴端的槽、面铣成组夹具设计 指导教师 舒欣 职 称 讲师 课题类型 设计 论文 课题来源 教师科研课题 教师生产实际课题 学生自立课题 毕业设计（论文）起止时间 2014 年 11 月 1 日至 2015 年 6 月 15 日 一、毕业设计（论文）的主要内容及要求 1、开题报告和文献阅读 （ 1）文献阅读：查阅文献应不少于 15 篇，其中 外文文献不少于 2 篇，近 5 年内的文献数应不少于文献总数的 1/3，并应有近 2 年内的文献。 （ 2）文献综述： 3000 字以上，包括国内外现状、研究方向、进展情况、存在问题、参考依据等。 （ 3）开题报告： 2000 字以上，包括选题的意义、可行性分析、研究的内容、研究方法、拟解决的关键问题、预期结果、研究进度计划等。 （ 4）外文翻译： 3000 字以上（翻译成中文后的汉字字数）。 2、课题要解决的主要问题和具体要求 本课题通过分析一组小轴类零件 上铣削槽的 特点，找出共性，确定铣削夹具形式，进行结构设计， 确保定位精度满足加工要求 ，工件夹紧牢固可靠 ；要求 机构合理、加工方便等， 并绘制二维、三维装配图和部分零件的工程图。 3、论文： 10000 字以上（部分特殊专业根据实际情况，经教务办确认，可适当调整有关字数方面的要求），包括绪论、正文、结论、参考文献等。 二、主要参考文献 1 徐爱玲 机床夹具设计方法探讨 J 装备制造技术， 2008（ 8） ： 60 2 隋聚艳 夹具的发展及其趋势分析 J 现代商贸工业 ， 2009， 32（ 19）： 3233 李定志，龚书强，王永国 成组夹具技术在小批量铣加工生产中的应用 J机械工人冷加工， 2007 (1)： 43 4 张亚明， 机床夹具的分类与构成 J 煤炭技术， 2008， 27（ 4）： 125 王守忠，陈爱荣 成组夹具技术在机械加工中的应用探析 J 商丘职业技术学院学报，2006(2)： 62 指导教师签名： 年 月 日 专 业教研室意见： 同意下达任务书 不同意下达任务书 教研室主任签章： 年 月 日 21 ( 2014 ) 189 194 at 2014 is an C )of 24in of of , a , 20156, 3, 03043, +3939of It to is to of to a of on to in an is 014 of 24in of a is a or of an is of In in of in to If a is 1 or 2. is by a in of a In a of is to as a or is of a on as 3is on of in of to A of a on is to as 4.A of is to of a or to of A is an of is as a of of it in a of a of in 5,6 or 3. In to to 7. a to of 8is to to of 9. in 10 11,12, 13.A of A of 14 of a 2014 is an C )of c 24in of et / 21 ( 2014 ) 189 194 to of or of a 14,15. is e 2 to to of e on as by A of is 16. of to an of 3D) as 1,4. A a as a is 17. It a is of in et 18,19 to of in is a of in a of 2022to be of on et 23 in of et 24 of in of to it is at is a to of a to of of D 25,26. In a of is It is a in an of be is 1. A on on on of to by of p1(x1,y1,p2(x2,y2,p3(x3,y3,z3)p4(x4,y4,p5(x5,y5,p6(x6,y6,1)1. of to of of of is to of in of of of It is of is by an to a In is to of is to to of is as of as of as 267, in 0to in R1)191 et / 21 ( 2014 ) 189 194 of to to of of 7. It be is z so in at of be by 0010T. is to in to it is to p=00(3)0=l 1x, y, z l 00l 1in to x, y, z a 1 z(x) y(x) x+x(x)z(x) 1 x(x) y(x)y(x) x(x) 1 z(x)000 1(4)x, y, z z(x) is z to a x a of is be be to be to q. (3) x(x)+x(y)z(x)(y(y)+y)y(z)(z(x)+z(y)x(y)y(x)+z(y)y(x)x(z)(y(x)y(y)+z(x)z(y)1)l(y(x)+y(y)+x(z)(z(x)+z(y)x(y)y(x)+x(y)z(x)y(z)(y(x)y(y)+z(x)z(y)1)+(z(z)+z)(y(x)+y(y)+x(y)z(x)(5)in be so q. (3) z (3) 0=P3=it is to of In s )(3), it is (7) . a of is so =111000.zlzl l y 00000111.zl.1 1 1000000000.x(x)x(y)x(z)y(x)y(y)y(z)z(x)z(y)z(z)x(x)x(y)x(z)y(x)y(y)y(z)z(x)z(y)z(z)=7)s is to a 2 is to 2It is to 28 a be is of d,to be a 8 X 18 an et / 21 ( 2014 ) 189 194 222d(lz)2+32p+(3l2z)2d(lz)0022d(lz)2+32p+(lz)2d(3l2z)00032(3l2z)2d(lz)0422d(lz)2d(3l2z)0042(8)be to in of to of it is to to to as 0R1R1p(k+d)(9)it is to of in a is as:0=+s(10)p is a to s R as it is of s :()/1)of s q. (10) of of it is to of d1=00,2)0,of of be if q. (12) of t:d1t/2d2t/2(13)3. so to to a To is an by of of 29of of be 100 x 120 x 60 in = of 40 70 60T) 40 70 0T) of of l = 60 of p=of d= t = 0.1 T = 60 to in to on be so (8) is :68 0 0 06300030000 0 0 000 105(14)is of by a of of q.(13) Of of 2 et / 21 ( 2014 ) 189 194 2. of in in of so 2 z on “to as as of by “ of an 毕业设计（论文） 译文及原稿 译文题目 ： 夹具配置的稳健性设计 原稿题目 ： of 稿 出处： 2014(21):189194. 浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 外文翻译 1 夹具配置的稳健性设计 摘要 本文 介绍了夹具配置 的 稳健设计。它的目标是调查机床夹具元件偏差和体积错误影响加工操作质量。然后定位器位置配置设计 的 偏差最小化加工特 性对应用几何公差。 该方法是一个设计步骤进一步确定的定位基于螺旋理论的部分，可用于寻找简单和容易适用于一般通用规则的工业环境。是通过仿真和简单的工业案例研究验证。 1 介绍 当工件夹具加工或检查操作时 ， 操作的精度主要取决于装夹方法的效率。 在一般情况下，加工可能已经在它的形态和位置的几何误差相对于工件的基准参考 系 。如果有存在的工件基准面之间的错位误差框架和机床 的坐标系 ，这是已知的定位误差或数据建立误差。一个定位误差主要是由位 置偏差引起的一个定位器与工件之间的接触 表面 的标称规 范 。在本文中，这样的一个理论接触点被称 为 菲克塞尔 点或 菲克塞尔 ， 并从它的标称位置定位偏差 称 为 菲克塞尔 错误。在刚体的分析框架 内 ， 菲克塞尔 误差对定位误差直接影响所定义的工件表面和之间的运动学特征通过他们的接触约束关系。 定位误差是高度依赖于配置的位置相对于 定位器的 工件。一个合适的配置 (或定位器的设计定位器布局 )可能 会 减少产生重大影响定位错误。这是通常被称为夹具布局优化。 这项工作的主要目的是研究几何错误的加工表面 (或生产错误 )有关 菲克塞尔 错误的主要来源。一个数学框架提出了一个制造误差、机床体积误差、和 菲克塞尔 错误之间的关系分析。此外 ， 优化夹具布局设计 是规定为减少加工误差的过程。这论文超越 了 艺术的状态 ， 因为它考虑了公差 中的 体积误差。虽然文献表明这 个 简单的静态体积误差 只 考虑一小部分总容积 误差 ， 一个 通用 框架包含的体积误差公差建立了。 有几个正式的夹具分析为基础的方法在经典螺旋理论或几何 干扰 技术。在 90 年代 ， 由于夹具 的偏差 许多研究已经致力于模型部分偏差。 算稳定性评价定位方案的拟合指数。小位移 非共面直线对 概念用于 该支架一部 分 的 几何偏差 的模型 。传统的计算机辅助夹具设计的程序在传统的设计手册和最近的文献 中都有 描述 ，特别是对于模块化夹具设计。 大量的 定位误差分析 和还原的方法已被记录 。 一个 定位误差 表达式 给出了使用位移螺旋矢量的概念。 提出了减少定位误差向量的优化技术或几何变化 的 关键特性。 e 析描述了定 位器的形状误差 与 最坏情况下几何误差加工特性 的关系 。e 分析了工件 基准面 的几何偏差、轮廓和角制造公差 的情况 。浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 外文翻译 2 对加工特性的影响 ， 比如通过钻 孔 和铣削 都有说明 。 出了二级定位误差分析 。夹具布局设计 的计算问题进行了研究 客观来降低 三维工件整体 的定位 误差 如涡轮空气箔。最近的一篇论 文 解释 了一个 稳健性 夹具 的 布局方法 来 解决多目标问题 的演 算法。它认为一个 柱体 刚性工件 ，如果 夹具和工件之间的没有摩擦 ， 那么 机床体积误差是不用 考虑 的 。 在文献中提出了几个关于建模体积误差的模型 。 出了二次 建模的体积误差 ， 每个轴都是单独考虑 ， 与模型参数的评价方法 。 一系列的三篇论文 中讨 论如何 在建模中 补偿 体积误差 ， 对 模型的参数进行评估 ， 然后基于模型及其参数 的误差补偿 ， 补偿一个三轴 发动 机。 述体积误差模型可以帮助机器的误差预算。最后 ， 述体 积的应用误差补偿 在 大型单片部分 制造中 ，带来了严重的 传统体积 误差补偿。无论如何 ， 值得注意的是 ， 所有这些方法都是针对体积误差补偿 :一般体积误差不考虑仿真公差。 在以前的论文 中用 统计方法来估 算 这个 定位误差是错误的， 由于不 精 确的所有六个定位器 3定位方案是 基于 二维和三维模块 。在下面 ， 一个夹具 配置的 稳健 性设计 方法被提出 。它的目标是调查 菲克塞尔 错误和机床体积 误差如何 影响 机械加工质量 。在 2 中介绍了 理论上的方法，在 3 中提出了 一个简单的工业案例 分析，并在 4中 讨论 了一些简单和通用规则容易适用在一个工业 竞争 。 2 钻孔精度的方法模拟 为了说明所提出的方法，对案例研究钻孔将予以考虑。案例所示图 1。 一个位置公差指定孔位 。三个定位器 在主基准面， 两个在 副基准面， 和一个 在第三基准面 确定工件的位置。每个定位坐标 与机床参考系， 由以下 六个表示 : （ 1） 该方法考虑了不确定性的来源加工孔的定位误差的错误定位的定位器 ， 体积错误的机床。模型的最终目的是定义实际的工件的孔的坐标参考系统。模型的输入包括名义定位器配置 ， 名义上的孔的位置 (应该与钻头上一致 )和方向 (与钻的方向应该一致 )， 和的特点 ， 典型的错误 ， 会影响这个名义参数。 位误差的影响 6 个定位器的位置是完全由他们的十八 个 坐标 轴确定的。根据高斯分布推测每一个坐标轴受一个独立的行为误差的影响。 那么实际的定位坐标将确定工件参照系。特别是 ， z 轴构成由直线垂直于平面通过定位器的实际位置 ， x 轴是直线与 z 轴垂直的直线通过定位器的实浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 外文翻译 3 际位置 最后 ， y 轴和垂直简单的计算 z 和 x 轴。基准帧的原点可以是得到的三个平面具有作为法线相交在 x ， y ， 和 z 轴 ， 通过定位器 分别 的计算公式向量和原点坐标与实际定位器的坐标这里省略了 ，由 供参考 。 轴方向向量和原点坐标定义齐次变换矩阵其允许频转换钻尖坐标表示在机床参考帧0，通过下式： 0100 p（ 2） 床体积误差的影响 由于钻井模拟孔位置偏差操作 ， 即体积误差的机床 ， 古典模型三轴 机床的考虑 27。就会被假定钻具轴是一致的机床 z 轴 ， 这样 ， 在名义上和条件钻井作业开始时 ， 其位置可以被定义名义上的孔位和齐次向量 100 。目的是识别位置误差p钻尖的机床参考系统 ， 和方向错误d工具的轴。根据三轴机床模型是可能的状态 : 03322110 （ 3） 0 是名义上的钻尖的位置在机床参考系统 (x， y，和 z 是 机床轴， l 是 钻头长度 )， 003 是钻尖的位置在第三 (z 轴 )参考系， 10R 、 21R 、32 沿着 x， y，和 z 轴 的 转换矩阵。这些矩阵有着相似形式，例如 : 100011110（ 4） 其中 和 包括平移和旋转误差 并 沿着 x， y 和 z 轴 （ 例如， 是 由于 旋转 误差沿着 z 轴平移 到 x 轴 ） 。考虑到 3 个 变换矩阵，有 18 个 误差项。这些误差 的 体积函数位置 （ 即沿 着 三个轴 ） ，但 由于体积 误差补偿，他们的系统组 件 可以忽略不计，并可以将它们假定为纯粹随机均值等于零。 由公式 （ 3） 推导出复合方程式，例如： 浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 外文翻译 4 1 (（ 5） () ()1 )然而，一般体积误差应该远远小于沿着轴平移，所以例 （ 3） 的第一组件通常是重要的。最后，假设钻孔轴与 z 轴相配合，例 (3)也可以通过替换方向误差计算 30 如果只考虑一阶组件，它可以证明p和d与、的线性组合。特别是，我们把 定义为 6） 六个部分向量包含p和d。应用例 (3)，忽略二阶以上，可以证明 (请注意，由于格式的限制，在例 (7)表明，矩阵在多行坏了一行，所以整个矩阵线性组合出现在这里 是一个 6*18 矩阵 )。 浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 外文翻译 5 10000000000000000000001011100000000000011100100000000000000000011100000000000000011100000000000000111（ 7） 现在，让我们假设每个 独立分布是高斯分布，而且每个 也是独立分布的。然后可能 遵循多元高斯分布，空预期值和协方差矩阵可以由公式 计算，是 正好是一个 18 *18 的对角线，前 9 个对角矩阵元素等于 2p，剩下的对角元素等于 2d。 工孔的实际定位 现在，根据 描述的模型它可以模拟尖端定位和方向，根据 将其转换为所述工件参考系 : 100100 （ 9） 这些信息可以在工件参考系中确定进入和退出工件孔的位置。点 0P 和矢量 K 定义一条直线，这只不过是一种孔轴，比如： 浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 外文翻译 6 10） p 是一个通用的点属于 的一个参数。定义 T 板厚度，是可能的计算的值 s，别等于 0 和 T: e x / 00（ 11） 这些值取代例 (10)分别出口和入口点的坐标的孔产量。 最后，它可以计算两个出口和入口之间的距离和名义钻孔的点 : e x x 02001 （ 12） 定义为孔的退出点。钻孔轴的位置公差范围内如果孔的距离计算低于一半的位置公差值 t: 2/2/21 td （ 13） 3 结论 这项工作提出了一个方法的稳健设计夹具配置考虑到定位器位置的随机误差 (由于定位器安装在机表，在不规 则表面接触的工件，等等 )和体积误差采用机床的操作。 钻孔作业被认为是简单的工业案例研究。然而，一些简单和通用规则由实验分析得出 :（ 1） 三分基准定位器 (的三个定位器 z 定位器配置 )应该涵盖尽可能多表面接触。如果更多的配置分享相似的表面覆盖，定位器的建议重心尽可能接近的一个加工特性(孔的案例研究 )的孔。 （ 2） 两点基准定位器 (两个定位器的 x 定位器配置 )的最大距离从对方。如果更多的分布相似距离，配置与定位器最重心附近的一个加工特性 (孔的案例研究 )应该被选中。 （ 3） 单一第三基准定位器 (y 定位器之一应该位于对应配置 )重心 的加工特性 (孔的案例研究 )。 （ 4） 即使定位器 4P 的高度的影响，5议他们位于最低高度。 未来的发展将在于扩展其他的方法，更复杂的几何特性和公差。 毕业设计（论文） 开 题 报 告 浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 开题报告 1 1 选题的背景和意义 题的背景 随着社会的发展，人类的进步，人们对于日常生活、工作中的物资需求呈现出了极大的多样化与复杂化。传统的简单的产品已经难以再满足人们的需求。而且在企业、工厂的运营过程中，需要的工具也不断精细化与多样化，给制造业带来了新的难题。个性化的社会导致了制造产品大批量越来越少，更多的是需求多品种少批量，这种单件小值的生产模式是对传统的机械加工产业模式的挑战 1。为此，制造技术的研究者提出了成组技术的科学理论及实现方 法，从根本上解决了生产由于品种多、产量少带来的矛盾。它是将多种零件按其工艺的相似性分类成组，以形成零件族，即把同一零件族中零件分散的小生产量汇聚成较大的成组生产量，从而使小批量生产能获得接近于大批量生产的经济效益，成组夹具便应运而生 2。 成组夹具的应用可以扩大机床的使用范围，提高生产效率和零件的加工质量，也能够降低工人的劳动强度，缩短生产准备周期，提高劳动生产率 3。而且随着成组夹具的应用和发展，必将加速开拓成组技术新的应用领域。因此，成组夹具将是我国机械工业今后夹具发展的一个主要方面。 内 外研究现状及发展趋势 内外研究现状 目前发展的成组技术是应用系统工程学的观点，把中、小批生产中的设计制造和管理等方面作为一个生产系统整体，统一协调生产活动的各个方面，全面实施成组技术以提高综合经济效益。 成组技术从 20 世纪 50 年代提出到如今已经历了近 50 年的发展和应用。成组技术作为一门综合性的生产技术科学是计算机辅助设计、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助制造和柔性制造系统等方面的技术基础。我国早在 20 世纪 60 年代初就在纺织机械、飞机、机床及工程机械等机械制造业中推广应用成组技术，并初见成效。 因此，成组技术受到国家有关部、局和工厂企业，研究所及高等院校的重视。目前，正积极开展这一方面的科学研究、人材培训和推广应用等工作。可以相信，随着应用推广和科研工作的持续开展，成组技术对提高我国机械工业的制造技术和生产管理水平将日益发挥其重要的作用 4。 成组工艺作为一种先进的工艺方法和生产准备方法，先后在苏联、民德、捷克、波兰以及英国、法国、日本等国已经逐步得到了应用，并获得了良好的经济效果。由浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 开题报告 2 于它能缩短单件、小批生产的准备时间，扩大加工批量，提高生产效率，为适应多品种生产的发展创造了条件。机床工业具有多 品种、小批量生产的特点，因而近年来在国外有不少机床制造厂家先后也采用了成组工艺技术 5。 展 趋势 成组夹具由于能够利用加工零件工艺上的相似性，并且适应工件特征在一定范围内的变化而得到推广和应用，如何提高成组夹具设计效率成为需要重点解决的问题之一 6。 组合夹具与成组夹具都适用于中小批生产和新产品试制，任何事物都不是十全十美的，组合夹具可多次重复使用，缩短生产准备周期，但制造成本高，组装后笨重复杂，刚性差，积累误差大，而成组夹具可克服组合夹具的不足，组装调整时间短，生产和技术管理较方便。采用 成组夹具是企业全面实行成组技术的需要，是实现成组加工的重要手段和工具，而成组加工是实施成组技术的重要领域和必要的环节 7。夹具设计正朝着多功能、模块化、高精度、高刚性、高强度、通用化、快速化和自动化的方向发展 8。 2 研究的基本内容 通过分析一组小轴类零件（如图 示）上铣削槽的特点，找出共性，确定铣削夹具形式，进行结构设计，确保定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可靠；要求机构合理、加工方便。 图 轴类零件图 D=10 30本框架 浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 开题报告 3 （ 1）分析课题，方案设计 （ 2）相关尺寸 计算和校核 （ 3）零部件设计 （ 4）总体夹具设计 究的重点和难点 通过分析一组小轴类零件上铣削槽的特点，找出共性，确定铣削夹具形式，进行结构设计，确保定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可靠；分度机构准确可靠、方便。 解决的关键问题 （ 1）确定工件的定位方案，确保精度无误差 （ 2）确定工件的夹紧方案，使工件稳定夹紧 （ 3）适合不同尺寸和类型的销轴的装夹，分度方便可靠 3 研究的方法及措施 位夹紧方案设计 如图 示为各小轴零件的定位夹紧方案示意图，轴向左端面用支杆定位， 限制了工件 Y 轴上的移动，用圆柱面定位限制了 X 轴和 Z 轴的移动以及绕 X 轴和 Z 轴的转动，共限制了 5 个自由度，定位准确可靠。箭头所指位置为夹紧方向和夹紧位置。 图 定位夹紧方案示意图 浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 开题报告 4 用圆柱面定位工件可以使用三爪卡盘和弹性夹头来进行定位夹紧： 三爪卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置，用伏打扳手旋转锥齿轮，锥齿轮带动平面矩形螺纹，然后带动三爪向心运动，同时趋进或离散。因为平面矩形螺纹的螺距相等，所以三爪运动距离相等，有自动定心的作用。三爪卡盘多用于车床、铣床、插床夹持工件。 弹性夹头 是一种装在车床或铣床 上的夹头，其主要作用是夹紧小轴类工件，由于定位精准度较高、装夹方便可靠，被广泛用于各种生产加工领域 。当机床带动夹具开始旋转后，数只离心重块在离心力的作用下，绕销作逆时针方向摆动，其左端部压迫柱塞，柱塞继而压缩柔性介质，迫使拉杆带动弹性夹头左移。弹性夹头则受夹具体内锥孔的作用而产生变形，从而夹紧工件的外圆表面，此时便可以进行切削加工。加工完毕后机床主轴停止旋转，由于弹性夹头外锥体与夹具体锥孔之间为非自锁配合，所以弹性夹头会自动恢复变形而松开工件。 三爪卡盘装夹力大、装夹适应面宽，相对来讲装夹精度低于弹簧夹头、 实现自动夹紧相对困难一些、装夹效率低于弹簧夹头。弹性夹头虽然装夹适应面窄、夹紧力小，但是装夹效率高、相对装夹精度高，方便实现自动夹紧。本次所要装夹的是小轴类零件，不需要太大的夹紧力，而是需要更高的精度、装夹效率和实现自动夹紧，所以更适合采用弹性夹头来装夹工件。 如图 示弹性夹头，连接螺栓 1 用来固定弹性夹头 3 在夹具体 2 上，当工件放入夹头中往里推，弹性夹头则受作用 F 而产生变形，从而夹紧工件的外圆表面，此时便可以进行切削加工。 图 弹性夹头 1 连接螺栓 2 夹具体 3 弹性夹头 4 工件 度装置设计 如图 示为铣削小轴零件的分度示意图，弹性夹头固定在心轴上，在心轴上浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 开题报告 5 有四边形和六边形两个分度面，各有相应的偏心轴与之配合，可以根据需要锁紧其中一个分度面。需要分度前，首先扳动两偏心轴上的手柄，使之都处于松开状态，当工件需要铣 2、 4 个面或槽时，旋转心轴到一定角度，然后扳动偏心轴 1 上的手柄，锁紧四边形的分度面然后进行铣削。当工件需要铣 3、 6 个面或槽时，扳动偏心轴 2 上的手柄，锁紧六边形的分度面然后对工件进行铣削。 图 分度装置 4 预期成果 （ 1）绘制二维、三维装 配图和部分零件的工程图，并完成三维总装图 （ 2）销轴轴端的槽、面铣成组夹具的说明书。 5 研究工作进度计划 （ 1） 查阅资料，撰写开题报告、文献综述、外文翻译 （ 2） 完成开题报告、文献综述、外文翻译 （ 3） 完成夹具相关尺寸计算和校核，具体零部件设计 （ 4） 完成二维装配图及重要零件图 （ 5） 完成三维装配图 （ 6） 撰写毕业论文 （ 7） 修改论文，准备答辩 浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 开题报告 6 参考文献 1贾鹏程试论成组夹具技术在机械加工中的应用 J科技创新与应用， 2013（ 32）： 4 2王守忠，陈爱荣成组夹具技术在机械加工中的应用探析 J商丘职业技术学院学报， 2006（ 2）： 6264 3李定志，龚书强，王永国成组夹具技术在小批量铣加工生 产中的应用 J机床 /附件 /工装， 2001（ 1）： 4344 4李春杰，肖素梅成组技术的产生与发展 J黑龙江史志， 2006（ 4）： 1011 5大津一郎、茵矢圭司机床生产与成组工艺 J机械技术， 1971， 19（ 3）： 3440 6祁捷成组夹具的设计与实践 J机械设计与制造， 2005 (6)： 3132 7赵学良，赵波试论我国成组夹具发展方向 J太原机械学院， 1989（ 5）： 2224 8黄剑波数控机床夹具的发展 J电子机械工程， 2011， 27（ 5）： 3336 毕业设计（论文） 文 献 综 述 浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 文献综述 1 成组 夹具概述 1 前言 随着社会的发展，人类的进步，人们对于日常生活、工作中的物资需求呈现出了极大的多样化与复杂化。传统的简单的产品已经难以再满足人们的需求。而且在企业、工厂的运营过程中，需要的工具也不断精细化与多样化，给制造业带来了新的难题。个性化的社会导致了制造产品大批量越来越少，更多的是需求多品种少批量，这种单件小值的生产模式是对传统的机械加工产业模式的挑战 1。为此，制造技术的研究者提出了成组技术的科学理论及实现方法 ， 从根本上解决了生产由于品种多、产 量少带来的矛盾。它是将多种零件按其工艺的相似性分类成组，以形成零件族，即把同一零件族中零件分散的小生产量汇聚成较大的成组生产量，从而使小批量生产能获得接近于大批量生产的经济效益，成组夹具便应运而生 2。 成组夹具是按成组技术的原理，在零件分类成组的基础上，针对若干相似零件的相似加工工序而设计制造的夹具。它的优点是，不仅具有专用夹具的特点，而且还很容易适应外观特征在一定范围内变化的零件加工。成组夹具的应用可以扩大机床的使用范围，提高生产效率和零件的加工质量，也能够降低工人的劳动强度，缩短生产准备周期，提高劳 动生产率 3。而且随着成组夹具的应用和发展，必将加速开拓成组技术新的应用领域。因此，成组夹具将是我国机械工业今后夹具发展的一个主要方面。 成组夹具应用实例和核算出的经济效果，充分地说明成组夹具有如下综合经济性： （ 1） 降低夹具设计制造费用；（ 2）明显缩短了生产准备周期，充分利用夹具的使用寿命；（ 3）提高加工效率，促进企业的技术改造；（ 4）促进企业标准化工作，有利于保证产品质量；（ 5）显著地降低了夹具原材料消耗 4。 2 成组 夹具设计的国内外现状 内 成组技术应用及现状 组技术的应用 目前发展的成组技术是应用系统工程学的观点，把中、小批生产中的设计制造和管理等方面作为一个生产系统整体，统一协调生产活动的各个方面，全面实施成组技术以提高综合经济效益。 （ 1）产品设计方面。由于用成组技术指导设计，赋予各类零件以更大的相似类，这就为在制造管理方面实施成组技术奠定了良好的基础，使之取得更好的效果。以成浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 文献综述 2 组技术为指导的设计合理化和标准化工作将为实现计算机辅助设计 (定良好的基础；为设计信息最大程度地重复使用，加快设计速度，节约时间作出贡献。据统计，当设计一种新产品时，往往有 3/4以上的零件设 计可参考借鉴或直接引用原有的产品图纸，从而减少新设计的零件，这不仅可免除设计人员的重复性劳动，也可以减少工艺准备工作和降低制造费用。 （ 2）制造工艺方面。成组技术在制造工艺方面最先得到广泛应用。开始是用于成组工序，即把加工方法、安装方式和机床调整相近的零件归结为零件组，设计出适用于全组零件加工的成组工序。成组工序允许采用同一设备和工艺装置，以及相同或相近的机床调整加工全组零件，这样，只要能按零件组安排生产调度计划，就可以大大减少由于零件品种更换所需要的机床调整时间。此外，由于零件组内诸零件的安装方式和尺寸相 近，可设计出应用于成组工序的公用夹具，只要进行少量的调整或更换某些零件，公用夹具就可适用于全组零件的工序安装。 （ 3）生产组织管理方面。成组加工要求将零件按工艺相似性分类形成加工族，加工同一加工族有其相应的一组机床设备。因此，很自然成组生产系统要求按模块化原理组织生产，即采取成组生产单元的生产组织形式。成组技术是计算机辅助管理系统技术基础之一。这是因为运用成组技术基本原理将大量信息分类成组，并使之规格化、标准化，这将有助于建立结构合理的生产系统公用数据库，可大量压缩信息的储存量；由于不再是分别针对一个工程问 题和任务设计程序，可使程序设计优化 5。 展现状 成组技术从 20世纪 50年代提出到如今已经历了近 50年的发展和应用。成组技术作为一门综合性的生产技术科学是计算机辅助设计、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助制造（ 柔性制造系统等方面的技术基础。我国早在 20世纪 60年代初就在纺织机械、飞机、机床及工程机械等机械制造业中推广应用成组技术 ， 并初见成效。因此，成组技术受到国家有关部、局和工厂企业，研究所及高等院校的重视。目前，正积极开展这一方面的科学研究、人材培训和推广应用等工作。原机械部设计 研究院负责组织研制的全国机械零件分类编码系统 ，它将对我国推广应用成组技术起到积极推进作用。我国不少高等工业院校结合教学和科研工作，在成组技术基本理论及其应用方面，如零件分类编码系统、零件分类成组方法和计算机辅助编码、分类、工艺设计、零件设计、生产管理的软件系统等方面都开展了许多研究工作，并取得了不少成果。可以相信，随着应用推广和科研工作的持续开展，成组技术对提高我国机械工业的制造技术和生产管理水平将日益发挥其重要的作用 6。 组工艺在 国外 的 发展状况 浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 文献综述 3 成组工艺作为一种先进的工艺方法和生 产准备方法，先后在苏联、民德、捷克、波兰以及英国、法国、日本等国已经逐步得到了应用，并获得了良好的经济效果。由于它能缩短单件、小批生产的准备时间，扩大加工批量，提高生产效率，为适应多品种生产的发展创造了条件。机床工业具有多品种、小批量生产的特点，因而近年来在国外有不少机床制造厂家先后也采用了成组工艺技术。如日本三菱公司的机床制造部门也引进了成组工艺技术 7。据介绍 ， 该公司从引进成组工艺到过渡为新的管理系统只用了半年时间。他们引进成组工艺分为两个阶段进行。第一阶段主要是进行零件的编码和分类，确定机床布局，按 类似零件设置成组生产线，以改进加工技术，缩短加工时间，并为在新的生产管理系统中采用电子数据处理系统创造条件。第二阶段的任务着重在设计部门推广和应用成组工艺。通过有效地利用现有图纸及标准化以减少图纸数量及设计工时。依靠反复使用质量稳定而有效的零件图纸，保证产品质量，扩大加工批量，从而降低成本，缩短生产周期，并为采用成组夹具、专用机床以及数控机床等高效率的设备创造条件。 英国赫伯特 (公司的埃奇维克 (马肯当 一 莱恩 (厂也成功地应用了成组工艺。现在 埃奇维克厂有 26 个成组加工工段。在马肯当 一 莱恩厂有 18 个成组加工工段 。 这些工段所加工的零件相当于赫伯特公司制造的机床零件的 90%以上 。 其余零件则在非成组加工线上加工。该公司采用成组工艺后，使新产品的生产周期由原来的 1218 个月减为平均 6 个月；其次是减少库存和再制品数量。据该公司介绍，采用成组工艺后，生产效率可提高 60%。另外该公司还特别从成组加工的观点出发，发展了小批、中批及大批生产用的自动化车床 8。 随着生产的不断发展，进一步提高劳动生产率，今后成组工艺的采用将会更加广泛。 3 成组 夹具设计的发展趋 势 成组夹具由于能够利用加工零件工艺上的相似性，并且适应工件特征在一定范围内的变化而得到推广和应用 ， 如何提高成组夹具设计效率成为需要重点解决的问题之一 9。 组合夹具与成组夹具都适用于中小批生产和新产品试制，任何事物都不是十全十美的，组合夹具可多次重复使用，缩短生产准备周期 ， 但制造成本高，组装后笨重复杂，刚性差，积累误差大，而成组夹具可克服组合夹具的不足，组装调整时间短，生产和技术管理较方便。采用成组夹具是企业全面实行成组技术的需要，是实现成组加工的重要手段和工具，
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