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主动 齿轮 十字 工装 夹具 ug 三维

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本科毕业设计 外文文献及译文 院 （部）： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 1 外文文献 : 2011) 16:86 89 011 . H. Y. K. . of a is he a a s 25 it an to A is of of a is a To of of we an of is a is to in In an we in up a at we in on on 2 of a we a no or on of a a 1). a of is or of is on on of As 2, is on on is by a DC a of a is an of of s of an to We in on 2 on he of is of in of a in a is a of a is of of a 5 5, 2011 S. *) 271. K. . o. . in at 67 29, 2011 87 of a of is of of be by be it up an 2a, of = 0.3 m = m, is is of of as 3. is m, if it is .1 is a is a is to a is by a I A a is By nd rd is 文文献及译文 3 in nd rd is a AN a of an to of a rd 3 to rd st to nd to on rd to a a of m. of is of a To of of by a 3-D by a 3-D 1. 2. 3rd of a b of is by C on 9 of of of 3. 3D fi of a on a a b 8 to s of by .2 m/.2 m/s m of 4, 5, . of of of to .2 m/s. a of .5 s to a 3D” by a 3D by on 5, we of in D () () ( ( ) ( We fi in of by m of of 文文献及译文 4 of an by on on of a 9 of in to be as of at ni is of of i. be in We of on in by 9 on is on on o it be on an be by of of a a to of on on a BS a of by a .2 m/s2 .2 m/s m of of 7, of (2b). in of of is a in on in in no of to a of n to rd a An by a DC a 24-V at a m/s. of m. 4. 5. 6. of 7. in a b c d 8. he is 8. In 文文献及译文 5 a m, 4 he of a on on an a rd a of on an on rd a a we to in a to . , et 2009) of 009, 1. , et 2006) of of to of of 006 . , et 2006) of on of 267 1268 4. , , , et 2006) of of 006 . , , , et 2005) on a of of 005 . , , , et 2008) of of 008, 60 163 8. , , , et 2010) of a of 010, 55 463 9. , , , et 2010) of a of 文文献及译文 6 中文译文 : 人工生命的机器人（ 2011） 16:8689011 . H. Y. K. . 个新的修剪机器人的实验研究进展 在 日本只有一个商业产品。 这台 机螺旋 地 爬上一棵树使用电锯 修剪树枝 。然而，机器的重量（ 25 公斤）和 缓 慢 的 速度阻碍它 成为解决森林危机的 最佳解决方案。一个轻量级的平台是必需的，因为在日本，大部分山脉有陡峭的山坡，一个修剪机器人运输是一项艰巨的任务。以提前修剪机器人的艺术状态，我们 提出 一 个创新的修剪机器人 对于外面大多数的树都能高效工作 。 它的 轮 系 机构的设计 是为了适应于 混合爬山，即，机器人能够开关之间的直线和螺旋 爬 升。该方法保证了 机器人的 轻量化和高爬的速度特征在早期的出版物，我们介绍了基本的设计概念和描述的原型实验机器人了。此外，混合爬山法已经证明，该修剪机器人可以 高速的 爬上 爬 下 大 树。在这里，我们报告我们开发机器人的进展，专注于直爬， 善于 不平坦的表面上的 工作 ，和修剪。 2 先进的 修剪机器人随着建设轻修剪的终极目标机器人，我们已经开发了一种新型的爬山法，采用无压或抓机制，而是依靠机器人本身的重量，像 日本传统的伐木工不会爬树的时候（图 1）。该用的一套杆和绳子，这是所谓的 不握不住或抓住树 干 ，而他的质量中心位于树。是的，该可以用自己的重量停留在树上。基于这一新的林业产业的设计概念和要求，修剪机器人 有了很大的发展 。如图 2 所示，该机器人配备了四主动轮。轮 1 和 2 位于上侧 ， 轮 3 和 4 位于下侧。每个轮由直流伺服电机、蜗轮驱动 。 摘要 本文介绍了一个伐木工的发展 像修剪机器人。攀登主要是模仿在日本的登方法。机器人的主要功能包括 对 外面的树 进行修剪工作 ，和一个创新的爬山策略融合 直线和螺旋式攀升 的方式 。这种新颖的设计带来了轻量化和高爬升速度特征的修剪机器人。我们报告我们在发展机器人进展，针对直爬，不平坦的表面上的 工作、 修剪。 关键词 修剪机器人 爬壁机器人 1 引言 日本木材工业已经进入下降的原因 ， 木材价格下降和林业工人老龄化迅速。这导致了森林的破 坏 ，导致在暴雨和山体滑坡的 破坏 山村 地区 。然而，在一个适当的配平状态修剪树 是 值得在上面投资的， 因为其 形成 一个美丽的表面形成年轮。 一个修剪机器人的发展 对 可持续森林管理的创新是很重要的。研究开发 的 修剪机器人 15已经很少见了 。 2011 年 2 月 25 日 机械工程系，丰田民族院校丰田 471知县，日本 电子邮件： 崎 . K. 人与信息系统工程系，岐阜大学，岐阜县，日本 限公司，日本 外文文献及译文 7 雪蛤 业有限公司，岐阜县，日本 这部分工作是在第十六届国际研讨会在人工生命与机器人 项目展现的 ，日本，一月 27日 29日 ， 2011 年。 87 电池 ， 质量中心位于一个错误 的边缘 ，由于摩擦系数不明确、质量中心的位置可能被干扰。 例如，机 器人会倾斜，当它爬上一个不均匀的表面。在图 2a，质心定位参数 H = 和W = ，其中 H 为上轮和下侧面之间的距离轮，和 W 的表面之间的距离躯干和质量中心，如图 3 所示。分析表明机器人当 D 为 ，即使它倾斜约 德。控制器使用一个 构成 ， 配备了无线局域网。该控制器能够通信数据 /命令与个人电脑通过无线局域网。每一轮由速度 制。通过一个高通滤波器的速度反馈输入附加。通过与第二个原型比较，第三原型重量轻，除控制器和电池。同时，控制器和电源分布在外部的第二个原型。第三原型也配备一个无 线局域网和电锯。虽然的电锯细节在这里省略了，实验表明一个分支使用第三切削原型。 3 实验 三实验进行评估的第三个原型。第一个实验是对其基本性能。第二个实验是评价其在不平坦的表面 的 性 能。 第三实验表明机器人是否可以修剪树枝。所有的实验使用替代树在室内进行。替代树直径的是 的摩擦系数 有效的替代树大约是 是小于这一自然的树。收集实验数据 包括 ，该电机电流，机器人的位置和方向，机器人的测定 ， 测量电机电流 。 使用分流电阻。测定位置 的 一个三维位置测量装置（ 数字）。用三维定位测量定位传感 器（ 外文文献及译文 8 图 1。爬树方法使用 图 2。第三修剪机器人原型。照片图像。 B 像 还原机制具有非回驾驶性能。每个车轮的转向角度也由直流驱动 ,伺服电机和蜗轮减速机构。 在分析的基础上， 79 质量中心位于外树与控制器的重量 。 图 3。对一棵树的修剪机器人三维图。侧视图 。 俯视图 本性能 直爬实验进行评估 ， 机器人的基本性能。这四个预期的速度轮子是由梯形的简介。加速度 / 速度为 /秒 ， 车轮半径 ， 。 实验结 果显示在图。 4， 5，和 6。图 4 显示了机器人的速度。各自的速度从旋转编码器的值计算出轮。机器人能爬在 /秒。虽然有一个约 于控制法启动延迟，这是一个问题。图 5 显示移动的距离。 它 的 实现 是由一个三维位置测量设备，和移动的距离每轮计算 从价值上的旋转编码器。在图 5 中，我们发现三种类型的错误：在距离误差的感动每一轮的三维位置测量之间装置（ 间的误差；轮 1（或 3）和 2（或轮 4）（ 轮 1 和轮3 之间的误差（误差之间的 2 和 4 轮轮）（ 我们考虑了两这些错误的可能原因。第一个是差异在每一轮的变形。移 动的距离按 的半径为每个车轮 的每一圈 。车轮是由聚氨酯 合成的 管 ， 它是作用在它变形的力。 它的 变形量的大小取决于力。从理论上分析， 79级在第三原型的力量往往是如下。的正常力近质心变得大于在对面的力。因此，填充扶手椅外文文献及译文 9 形 = 认为是，在法国是正常的力的大小第一轮（ （ 以这样解释。我们认为原因是滑移（ 干上的车轮。图 6 显示了电流在轮毂电机，这是由并联测量电阻。理论分析也表明，在下侧切向力大于上面。图 6 倾向于理论分析 ， 不平坦的表面上安全使用的机器人 正常工作 ，它 必须在不平的树是强大的树干。总是会有由增长引起的颠簸一个修剪枝的遗迹。因此，直爬坡实验进行评估颠簸在树干修剪机器人的性 能 。这个实验在一个替代的凹凸进行。采用 料，和大于天然凹凸。在四轮所需的速度是由一个梯形了简介。加速度为 / 速度为 /秒，每 半径的车轮。 实验结果如图 7 所示，其中显示角度 1 的轨迹和 2（参见图 2B）。 2 角旋转对所有病例加方向，指示这个控制箱上升。这意味着，大众走向树中心。质量中心也走向了树当 1 角方向旋转正方向。这意味着减少摩擦力使机器人在树上。然而，在 2 个 轮子的电流和 4 均大于在实验中连续电流。因此，有没有危险的机器人跌倒。此外，这些角度回到原来的方向，即使角度 1 和 2 发生了当一轮了凹凸。这些结果显示了良好 的 性 能。 剪试验 进行实验，发现无论是第三原型可以修剪树枝。一个附加的电锯是由一个 24V 蓄电池直流电机驱动。机器人爬上螺旋的速度在 /秒的直径的树该目标分为 。 图 7。在每一种情况下滚角和俯仰角。一轮 1 过去的凹凸， B 轮 2 通过凹凸， C 轮 3 通过凹凸， D 轮 4 通过凹凸图 8。机器人与修剪修剪试验 ， 实验的场景如图 8 所示。在这个实验中， 树枝被切 断，只留下一个短暂的残这是小于 ，与树干没有受伤。 4 结论 一个伐木工像修剪的发育进程 ， 机器人已经被描述，针对直爬，其在不平坦的表面行为，修剪树枝。的实验表明，直爬第三原型给了一个很好的基本性能。攀爬的结果在不平坦的路面上试验中表现出良好的鲁棒性颠簸，因为真正的树最凸起的小比实验碰撞。此外，修剪试验 还表明第三的原型可以修剪树枝从一棵树。在今后的工作中，我们希望在实际环境中的机器人测试，试着做一些进一步的改进。 外文文献及译文 10 工具书类 1。张军军， 等人 2009 年开发 行道树爬壁机器人 木本 。 2009 促进了 程序， 107 的发展。 2。 ， 等人 2006 年发展了 结构测量 抓树 力 修剪 树，攀爬修剪机器人 木本 （日本）。2006 年开展 程序 与 机器人与机电一体化 会议。 3。 ， 等人 2006 年开发 攀树和修剪机器人木本。执行器布置在臂端 为了 旋转运动（日本）。 促进了 268 4。 , , ， 等人 （ 2006）评 估了 树枝修剪机器人地图构建系统 的绩效 （日本 ） 。 在 2006 年 开展了 程序和机器人机电一体化 会议。 5。 , , ， et 2005） 研究用于机器人的 修剪系统： 发展了 机器人样机 单元 （日本）。 开展了 机器人 2005 日本机械学会与机电一体化 会议。 6。圣隶 工 业。 。 2011 年 5 月可以访问 7。 , , ， 等人 （ 2008）分析与实验新型爬山法。 开展了 2008， 60163 的 议 。 8。 , , ， 等人 （ 2010） 开发 一个用其自身的重量 的 修剪机器人。 促进 455010， 63 行业的发展 9。 , , ，等人（ 2010）开发的一个 利用 自身的重量 的 修剪机器人（日本）。 促进着 古屋 的发展。 山东英才学院 毕业设计 (论文 )任务书 题 目 主动锥齿轮钻十字孔工装设计 专 业 学生姓名 班级学号 指导教师签字 指导教师职称 指导单位 负责人签字 学院领导签字 日 期 题 目 主动锥齿轮钻十字孔工装设计 课题类型 理论研究 工程设计 产品开发 实验研究 课题类别 软件 硬件 软硬结合 其他 设计内容与技术要求 、 成 果形式 一、 毕业设计内容 1 根据题目和原始数据查看相关资料写综述和开题报告。 2 查看产品的技术要求，分析 所加工产品机床 结构，所涉及夹具在结构的位置、作用及重要性。 3 根据任务书中的内容设计夹具，并绘出产品图、夹具总装配图、零件图。其中 1号图 3 张，包括 机床总体布局图 、产品图、夹具总装配图，其余根据夹具尺寸设计图纸大小。 4 撰写 2 万字的毕业论文，并将题目、摘要和关键词翻译成英文。 5 翻译 1500 字以上汉字的英文资料。 6 将答辩内容用 作成幻灯片。 7 毕业答辩。 二、 毕业设计技术要求 1 所加工产品及工序 所设计的产品为 动锥 齿轮，毛坯材料 22度 体尺寸详见附图 1。 2 加工节拍 加工工序为钻十字孔工序，该设备加工生产节拍要求在 5分钟以内（包含上下料动作）。 3 动作要求 本工装采用气动夹紧与放松，气压 6 三、毕业设计工作期间基本要求 1 参加毕业设计的学生应高度重视毕业设计工作，严格要求自己，自觉遵守毕业设计规定的纪律和各项学校的规章制度，期间要注意个人人身、财产以及学校财物和设施的安全。 2 在教师的指导下，独立完成毕业设计任务书中所规定的内容，不得套用和抄袭他人成果者。对 设计不认真、不努力、敷衍了事、回避指导、抄袭他人成果、未完成各阶段任务及严重违纪者，指导教师有权不推荐其参加毕业答辩。 3 毕业设计中，要尊敬老师，团结互助，虚心学习，勤于思考，敢于实践，勇于创新，按指导教师的要求，保质保量的按时完成毕业设计任务。 4 毕业设计期间，实行考勤制度，按学校规定工作和休息，一般不准请假，确因特殊情况需要请假时，与指导教师协商后，按学校有关规定办理。毕业设计期间学生 缺勤（包括病、事假）累积超过毕业设计时间 1/3 以上者，取消答辩资格，不予评定成绩，须重新补做。 5 必须按规定的时间 和设计进度进行设计。 6 答辩后，将毕业设计内容、资料、其他材料（下场实习报告、考察报告、答辩记录等）经指导教师审查通过后，按指定的顺序装入档案袋。 7 装入档案袋的材料有毕业设计任务书、毕业设计进度表、开题报告、封面、论文（设计）书（标题、中外文摘要、目录、前言（引言）、正文、结论、谢词、参考文献）、外文及翻译、指导教师评语、评阅老师评语、答辩记录和成绩、毕业实习资料等。 四、预期成果 形式 1 设计一套 主动锥齿轮钻十字孔工装的总装 图 及零部件图 ； 2 设计 工装 的动作顺序图 。 3 提供必要的计算过程和计算结果 所设计的以上成果预期能达到国内先进水平，为 该类机床自动上下料机构的设计提供参考。 设计进度 第 1 2 周： 熟悉设计任务及要求，查阅并分析 毕业设计 有关文献资料，制定设计方案，撰写开题报告； 第 3 4 周：毕业实习、绘制任务书中规定的设计产品图，翻译外文资料； 第 5 6 周： 细化设计方案，学习相关标准， 根据产品结构和技术要求确定夹具的结构； 第 7 8 周：绘制夹具的结构总装图和相关零件图； 第 9 10 周：整理、总结设计结果，撰写毕业论文，并将题目、摘要和关键词翻译成英文； 第 11 12 周：修改毕业论文， 装订毕业设计 论文； 第 13 周：将答辩内容 制作 加毕业答辩。 参考资料 1 鞠鲁粤 M等教育出版社 ,2009. 2 吴宗泽等 M国电力出版社 ,2011. 3 成大先等 压传动） M学工业出版社 ,2011. 4 吴宗泽等 M械工业出版社 ,2010. 5 宋景春 二版） M学出版社 ,2011. 6 卜炎 二版） M等 教育出版社 ,2010. 7 陈立德 2 版） M等教育出版社 ,2008. 本 科 毕 业 设 计（论 文） 题 目 主动锥齿轮钻十字孔工装夹具 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二 年 月 日 山东英才学院 毕业设计（论文）原创性声明 本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明 并表示了谢意 。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 摘要 满足精密加工的需要，本文将设计一个主动锥齿轮钻孔夹具。属于柔性工装夹具，柔性夹具夹紧是基于可应用于不同的机器，不同的产品，机床夹具不同规格的同一产品。柔性夹具元件，不同的工具和不同的部分，这取决于处理的选择要求用于支撑所需的装配夹具子元素，有良好的相容性和精度高，耐磨损性。第一，合理驱动伞齿轮安装，定位，基本原理和柔性夹具设计，开发一个程序来实现该目的钳，使用夹具设计，加工和机加工零件的方法分析的技术要求。在完成定影草图，进一步，为了实现各种部件之间的相对运动，连接元件后，固定方法之间的 关系，考虑了精心设计的结构。并且，通过使用 装配图和组件的三维地图完成组装的二维视图。最后，写论文，整理，编写流程规范的卡，更正。 关键词： 主动锥齿轮 ;工艺 ;工序 ;加工余量 ;夹具设计 n on of in to of a is be to or of of to of of to to of of to to to to G of a of 目 录 第 1 章 绪论 . 1 孔夹具方案设计 . 1 解夹具总体设计的要求 . 1 床的发展趋势 . 2 . 2 . 2 . 3 . 4 . 4 . 4 第 2 章 钻床夹具设计特点 . 5 定夹具的类型 . 5 模的主要类型 . 5 具的组成 . 6 用定位元件及选用 . 7 . 7 . 7 . 7 . 8 . 8 第 3 章 夹具的设计步骤 . 9 计方法、设计手段 . 9 究原始资料 . 9 订夹具的结构方案 . 9 . 10 . 10 . 11 第 4 章 夹具整体分析 . 12 计任务 . 12 动锥齿轮整体加工工艺分析 . 12 动锥齿轮的毛坯材料和加工制造方法 . 12 动锥齿轮的机械加工部分 . 12 动工装方案的确定 . 13 第 5 章 工装总方案设计 . 15 床的设得 . 15 服回转工作台的选定 . 15 艺装备的选择 . 15 位元件的选择 . 16 . 16 形块的设计 . 16 第 6 章 夹紧机构设计 . 19 紧机构设计要点 . 19 削力的计算 . 19 紧力的计算 . 20 缸的设计 . 20 路连接及控制 . 22 具连接件和紧固件的选用 . 23 个夹具体的三维装配图 . 23 第 7 章 方案设计论证 . 25 计思路 . 25 计方法与结果 . 25 定夹具体结构和总体结构 . 25 致 谢 . 27 参考文献 . 28 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 1 第 1 章 绪论 孔夹具方案设计 方案设计是夹具设计的重要阶段，它在分析各种原始资料的基础上，要完成下列设计工作： 1 研究 壳体零件 原始资料，明确设计要求。 拟订钻孔夹具结构方案，绘制夹具结构草图。 绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求。 绘制零件图。 从另外一方面来说，机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。而深 入生产实际调查研究中，应当掌握下面的一些资料： 1 (1)工件图纸；详细阅读工件的图纸，了解工件被加工表面是技术要求，该零件在机器中的位置和作用，以及装置中的特殊要求。 (2)工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面状况，基准面选择的情况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。 (3)生产纲领：夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。 在本次毕业设计的夹具要求是中小批量生产的夹具设计。 (4)制造与使用夹具的情况，有无通用零部件可供选用。工 厂有无压缩空气站；制造和使用夹具的工人的技术状况等。 夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。 解夹具总体设计的要求 1） 夹具应满足零件加工工序的精度要求。特别对于精加工工序， 应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。 2） 夹具应达到加工生产率的要求。特别对于大批量生产中使用的 夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。 3） 夹具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可设置必要的 防护装置、挡屑板以及各种安全器具。 4） 能保证 夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。夹具元件 的材料选用将直接影响夹具的使用寿命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力学性能较好的材料。夹具的低成本设计在世界各国都以相当重视。为此，夹具的山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 2 复杂程度应与工件的生产批量相适应。在大批量生产中。宜采用气压、液压等高效夹紧装置；而小批量生产，则宜采用较简单的夹具结构。 5） 要适当提高夹具元件的通用化和标准程度。选用标准化元件， 特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，从而降低夹具成本。 6） 必须具有良好的结构工艺性，以便夹具的制造、使用和维修。 以上要求有 时是互相矛盾的，故应在全面考虑的基础上，处理好主要矛盾，使之达到较好的效果。例如钻模设计中，通常侧重于生产率的要求。 床的发展趋势 钻床系指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换非凡刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。钻床可分为下列类型： (1)台式钻床：可安放在作业台上，主轴垂直布置的小型钻床。 (2)立式钻床：主轴箱和工作台安置在立柱上，主轴垂直布置的钻床。 (3)摇臂钻床：摇臂可绕立柱回转、 升降，通常主轴箱可在摇臂上作水平移动的钻床。它适用于大件和不同方位孔的加工。 (4)铣钻床：工作台可纵横向移动，钻轴垂直布置，能进行铣削的钻床。 (5)深孔钻床：使用特制深孔钻头，工件旋转，钻削深孔的钻床。 (6)平端面中心孔钻床：切削轴类端面和用中心钻加工的中心孔钻床。 (7)卧式钻床：主轴水平布置，主轴箱可垂直移动的钻床 钻床相关标准与其他金属切削机床相关标准大体相同，其专用标准有：属切削机床术语钻床， 5763床联接尺寸标准， 108臂钻床参数及系列型谱标准 等， 出口产品不得低于一等品。 主要生产厂家有：中捷友谊厂、沙市第一机床厂、宁夏大河机床厂、鲁南机床厂、保定钻床厂等。钻床主要出口日本、东南亚、欧、美、非洲及港、澳等 30 余个国家及地区 。 床夹具的概述 钻床夹具：用干各种钻床（镗床组合机床）上的夹具，又称钻模，镗模。主要目的保证孔的精度（位置）。要想对钻床夹具有深刻的了解，就要先知道钻床夹具的特点。 床夹具的特点 在一般钻床对工件进行空加工，多具一下特点 : 首先是刀具本 身的刚性比较差。钻床上所加工的空多为小尺寸的孔，其工序内容不外乎钻、扩、铰、锪或攻螺纹等加工，所以，刀具直径往往比较小，而轴向尺山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 3 寸比较啊，刀具的刚性均较差。 其次是多刃刀的不对称，易造成空的形位公差。钻、扩、铰等孔加工刀具，多为多刃刀具，当刀刃分布不对称，或刀刃分布不对称，或刀刃长度不等，会造成被加工孔的制造误差，尤其是采用普通麻花钻钻孔，手工刃磨钻头所造成的两侧不对称，极易造成被加工孔的孔位偏移、孔径增大及孔轴线的弯曲和歪斜，严重影响孔的形状、位置精度。 再有就是普通麻花钻头起钻时，孔的精度极差。普通麻花 钻轴向尺寸大，结构刚性差，加上钻心结构所形成的横刃，破坏定心，使钻尖运动布稳定，往往在起钻过程造成较大的孔位误差。在单件、小批量生产种中，往往要考操作工在起钻过程中不断地进行人工矫正控制孔位精度，而在大批生产中，则需依靠刀刃结构的改进和夹具对刀具的严格引导解决。 综合以上孔加工特点，钻床夹具的主要任务是解决好工件相对刀具的正确加工位置的严格控制问题。在大批量生产中，为有自傲解决钻头钻孔的精度不稳定的问题，多直接设置带有刀具引导的钻模板，对钻头进行正确引导和对孔位进行强制性限制。尤其是对箱体、盖板类工件的钻孔 ，往往要同时有多支钻头一次性钻出众多的孔，为保证加工孔隙的位置精度，一定要通过一块精确的模版，把多个孔位由引导限制好。这种用来正确引导钻头控制孔位精度的模版。专业化、高效生产中的钻床夹具，通常具有较精确的钻模版，以正确、快速地引导钻头控制孔位精度，这是钻床夹具的最主要的特点。所以，习惯上又把钻床夹具称为钻模。为防止钻刃破坏钻模板上引导孔的孔壁，多在引导孔中设置高硬度的钻套，以维持钻模板的孔系精度。 对钻床夹具的类型要有一定的认知。 床夹具的主要类型 钻床加工中对不同的加工工件所选着的夹具体液是不 同的。因此根据经验人们总结了以下不同工件加工的主要夹具。它们主要是： 具与机床上位置固定不变，用于立钻，摇臂钻加工大件等 于同一圆周上的孔系加工。它包括立轴、卧轴和斜轴回转三种基本型式。 模移动，用于加工同一表面上的多个孔中小型工件 4、翻转式：钻模板转动一定角度，用于加工不同表面上的孔，翻转点力， 5、盖板式：没有夹具体，模板盖在工件上加工 6、滑柱式：升降钻模板的通用可调夹具 根据不同工件的加工，因此我们也要对钻模由工件的形状和加工要求进行选择。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 4 模 类型选择 钻模类型多，在设计时，要根据工件的形状、重量、加工要求和批量来选型：被钻孔径 10加工精度较高时，宜用固定钻模。不同表面上的孔，总 用固定钻模，在摇臂钻加工，量大时用立钻多轴加工。垂直度与孔间距要求不高时，用滑柱式钻模。若加工大件上的小孔时，宜用盖式钻模。 为了提高钻孔的精度，可以通过钻套来来引导刀具的位置，保证孔加工的精度。但由于加工工件的量大小和孔位置特殊，所以钻套也分 为以下几种。 套的选择 钻套和钻模板是钻床夹具的特殊元件。钻套的作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工，钻套装配在模板上，用钻套比不用钻套可减少 50%以上的误 差。其结构尺寸已标准化： 1）固定钻套：配合 H7/7/构简单，精度高，适用于单孔或小批生产。 2）可换钻套： H7/7/隙配合装入衬套内，用螺钉固定 3）快换钻套：配合 H7/7/构与上述不同，不用固定螺钉便可更换。适用于加工多，更换不同孔经的钻套。 上述钻套标准化。还有一种特殊故钻套。 4 ）特殊钻套：适用于工件结构形状和被加工孔的位置特殊 性，标准钻套不满足时用的钻套。 钻套的安装也是非常重要的，因此钻模板可以通过合理的设计将钻套定位安装，从而保证孔的加工位置。 钻模板通常装配在夹具体或支架上，或与夹具上的其它元件相连接。常见的有如下几种类型： 模板类型 A 固定式钻模板：钻模板和夹具体或支架是用固定方法相连接，一般采用两个圆锥销和螺钉装配连接；对于简单的结构也可采用整体的铸造或焊接结构。 B 铰链式钻模板： 当钻模板妨碍工件装卸等 工作时，可用活动铰链把钻模板与夹具体相连接。 C 可卸式钻模板 D 悬挂式钻模板： 在立式钻床上采用多轴传动头进行平行孔系加工时，所用的钻模板就连接在传动箱上，并随机床主轴往复移动。这种钻模板简称为悬挂式钻模板 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 5 第 2 章 钻床夹具设计特点 定夹具的类型 按使用范围，夹具可分为通用夹具和专用夹具两类。通用夹具适用于各种不同尺寸的零件加工，如导尺、分度盘等。这类夹具是作为附件与机床一起配套供应的。专用夹具是专门为某一工件在某一工序进行加工而设计的夹具，如在铣床上加工弯曲零件必须采用相应的夹具，在压刨 上加工斜面、曲面也要采用专用夹具。 模的主要类型 钻床专用夹具一般通称为 “钻模 ”。可按钻模有无夹具体，以及夹具体是否可动，而分为下面几类： 1 这种钻模在使用时，是被固定在钻床工作台。用于在立轴式钻床上加工较大的单孔或在摇臂钻床上加工平行孔系。如果要在立式钻床上使用固定式钻模加工平行空系，则需要在机床主轴上安装钻模时，一般先将装在主轴上的定尺刀具伸入钻套中，以确定钻模的位置，然后将其紧固。这种加工方式的钻孔精度比较高。 回转式钻模主要用于加工同一圆周面上的 平行孔系，或分布在圆周上的径向孔。有立轴、卧轴和斜轴回转等三种基本形式。由于回转台已标准化，并作为机床附件由专门厂生产供应，固回转式钻模的设计，大多数情况是设计专用的工作夹具和标准回转台联合使用。 主要用于加工小型工件不同表面上的孔。使用翻转式钻模可减少工件装夹的次数，提高工件上各孔之间的位置精度。 这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上。钻模板在工件上装夹，适合于体积大而笨重的工件上的小孔加工。夹具、结构简单轻便，易清除切屑；但是每次夹具需从工件上装 卸，较费时，故此钻模的质量一般不宜超过 10 滑柱式钻模的结构已经标准化了和规格化了，具有不同的系列。使用时，只要根据工件的形状、尺寸和加工要求等具体情况，专门设计制造相应的定位、夹紧装置和钻套等，装在夹具体的平台或钻模板上的适当位置，就可用于加工。 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国 民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 6 础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 零件加工工艺及夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论 ，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 具的组成 虽然夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。 1定位支承元件 定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。 2夹紧装置 夹紧元件的作 用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。 3连接定向元件 这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。 4对刀元件或导向元件 这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工正确位置的元件称为对刀元件，用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。 5其它装置或元件 根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。 6夹具体 夹具体是夹具的 基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构，形状有回转体形和底座形等形状。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 7 上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。 用定位元件及选用 工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。用定位元件选用时，应按工件定位基准面和定位元件的结构特点进行选择。 件以平面定位 工的基准平面定位时，选用平头支承钉，以基准面粗糙不平或毛坯面定位时，选用圆头支承钉，侧面定位时，可选用网状支承钉。 面度精度较高的基准平面定位时，选用支承板定位元件，用于面定位时用不带斜槽的支承板，通常尽可能选用带斜槽的支承板，以利清除切屑。 梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承作定位元件。但须注意，自位支承虽有两个或三个支承点，由于自位和浮动作用只能作为一个支承点。 节时可按定位面质量和面积大小分别选用可调支承作定位元件。 定位基准面需要提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可选用辅助支承作辅助定位元件，但须注意，辅助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新调整支承点高度，支承位置应选在有利工件承受夹紧力和切削力的地方。 件以外圆柱定位 选用 V 形块定位。 V 形块工作面间的夹角 常取 60、 90、 120三种，其中应用最多的是 90V 形块。 90V 形块的典型结构和尺寸已标准化，使用时可根据定位圆柱面的长度和直径进行选择。 V 形块结构有多种形式，有的 V 形块适用于较长的加工过的圆柱面定位 ；有的 V 形块适于较长的粗糙的圆柱面定位；有的 V 形块适用于尺寸较大的圆柱面定位，这种 V 形块底座采用铸件， V 形面采用淬火钢件， V 块是由两者镶合而成。 般不低于 可选用定位套或半圆形定位座定位。大型轴类和曲轴等不宜以整个圆孔定位的工件，可选用半圆定位座。 件以内孔定位 选用定位销作定位元件。圆柱定位销的结构和尺寸标准化，不同直径的定位销有其相应的结构形式，可根据工件定位内孔的直径选用。当工件圆柱孔用孔端边缘定位时，需选用圆锥定位销。 当工件圆孔端边缘形状精度较差时，选用圆锥定位销；当工件需平面和圆孔端边缘同时定位时，选用浮动锥销。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 8 类零件的车削、磨削和齿轮加工中，大都选用心轴定位，为了便于夹紧和减小工件因间隙造成的倾斜，当工件定位内孔与基准端面垂直精度较高时，常以孔和端面联合定位。因此，这类心轴通常是带台阶定位面的心轴，当工件以内花键为定位基准时，可选用外花键轴，当内孔带有花键槽时，可在圆柱心轴上设置键槽配装键块；当工件内孔精度很高，而加工时工件力矩很小时，可选用小锥度心轴定位。 综上：正确定位，必须选对定位基准。 定位元件的基本要求 位元件具有足够的精度，才能保证工件的定位精度。 于定位元件的工作表面经常与工件接触和磨擦，容易磨损，为此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夹具的使用寿命和定位精度。 位元件在加工过程中，受工件重力、夹紧力和切削力的作用，因此要求定位元件应有足够的刚度和强度，避免使用中变形和损坏。 位元件应力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。 于清除切屑。定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切屑，以防切屑嵌入夹具内影响加工和定位精度。 用定位元件所能限制的自由度 定位元件可按工件典型定位基准面分为以下几类： 固定支承（钉支承和板支承），自位支承，可调支承和辅支承。 V 形架，定位套和半圆定位座等。 定位销（圆柱定位销和圆锥定位销），圆柱心轴和小锥度心轴。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 9 第 3 章 夹具的设计步骤 计方案、设计方法、设计手段 究原始 资料 在明确夹具设计任务后，应对以下几方面的原始资料进行研究。 1、研究加工工件图样 了解该工件的结构形状、尺寸、材料、热处理要求，主要表面的加工精度、表面粗糙度及其它技术要求。根据设计任务书收集有关材料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和装订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计样图，以供参考。 2、熟悉工艺文件，明确以下内容 （ 1）毛坯的种类、形状、加工余量及其精度。 （ 2）工件的加工工艺过程、工序图、本工序所处的地位，本工序前已加工表面的 精度及表面粗糙度，基准 面的状况。 （ 3）本工序所使用的机床、刀具及其它辅具的规格。 （ 4）本工序所采用的切削量。 订夹具的结构方案 拟订夹具的结构方案包括以下几个内容 1）确定夹具的类型 各类机床夹具均有多种不同的类型、钻床夹具有固定式、翻转式、盖板式和滑板 式等，应根据工件的型状、尺寸、加工要求及重量确定为回转式。 2）确定工件的定位方案，设计定位装置 根据六点定位原则，通过分析工序图确定工件以椎孔定位，定位元件为心轴。 3）确定工件的夹紧方式，设计夹紧装置 常用的夹紧机构有斜楔夹紧、螺旋夹紧、偏心夹紧、铰链夹紧 等。根据工件的结 构，加工方法其因素确定为螺旋夹紧。 4）确定引导元件（钻套的类型及结构尺寸） 钻套的类型有固定式钻套、可换式钻套、快换式钻套、特殊式钻套，根据工件加 工量确定为快换式钻套。 5）用 6）用 导出装配体的 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 10 3、主要工作程序 1)零件本工序的加工要求分析。 2)确定夹具类型。 3)拟定定位方案和选择定位元件。 4)确定夹紧方案。 5)确定引导元件 (钻套的类型及结构尺寸 )。 6)绘制夹具零件的三维图以及完成装配体。 7)导出夹具的装配图。 8）编写设计说明书和工序卡。 G 设计软件 介绍 G 简介 是微机版全参数化特征造型软件。图形界面简捷友好 ,用户上手快。只要熟悉 论有无 基本上能用 有功能强大的实体建模能力，形象直观的装配设计，及从三维模型自动转换为二维工程图的功能。还具有动画和渲染的功能等。此外。 提供了全相关的钣金设计和模具设计能力。以及自由的、开放的、功能完整的包括 和支 持 乎可以对当今市场上所有 统的夹具设计方法是先根据要加工的零件绘出二维装配图。再将二维装配图拆画成单个零件图。设计周期长，尤其是二维装配图直观性差。对零部件之间的运动干涉不易判断。而 而方便建模和设计。 自从 1995年问世以来，由于其实用性、方便性、创新性、界面的友好性、资源的丰富性、功能的强大性、兼容的多样性，得到了迅速的推广和应用，在全球已拥有超过 30万用户。为了满足中国市场， 机械制图标准，扩大了使用范围，赢得了中国大量用户，而且每天都有新用户出现。 用下拉菜单和图标工具相结合的操作指令方式，根据设计内容的不同，可以添加或隐藏不需要的指令工具栏，大部分操作指令可通过图标指令执行，对于熟悉 遍的设计人员在很短的时间内就可掌握 尽快运用到设计实践中。 又与传统的 名副其实的电子图板，只是提供了一种用于计算机代替手工进行绘图的 工具和手段。 件模型、装配体与工程图三种图形模型相互连接，对于任何一种模型的修改，其它两种模型都会发生相应的变化；而且，它具有尺寸驱动功能，通过尺寸标注，可以精确地描述、确定模型的结构和尺寸。 山东英才学院 2016 届本科生毕业设计（论文） 11 设计思路 (1)零件三维模型的建立 要建立起零件的三维模型，首