CA6140车床手柄座加工工艺规程及夹具设计【含三维PROE和CAD图纸】
- 1 -文献综述机床夹具发展趋势引言我的毕业设计题目是 CA6140 车床手柄座工艺规程及夹具设计,它主要包括工艺设计和夹具设计两部分内容,对夹具创新设计的研究,对国内机械制造有着重要意义:(1) 保证加工精度采用夹具安装,可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置,工件的位置精度由夹具保证,不受工人技术水平的影响,其加工精度高且稳定。(2) 提高生产率、降低成本用夹具装夹工件,无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧,显著地减少了辅助工时;用夹具装夹工件提高了工件的刚性,因此可加大切削用量;可以使用多件、多工位夹具装夹工件,并采用高效夹紧机构,这些因素均有利于提高劳动生产率。另外,采用夹具后,产品质量稳定,废品率下降,可以安排技术等级较低的工人,明显地降低了生产成本。(3) 扩大机床的工艺范围使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围,实现一机多能 。例如,2在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后,就可以对箱体孔系进行镗削加工;通过专用夹具还可将车床改为拉床使用,以充分发挥通用机床的作用。(4) 减轻工人的劳动强度用夹具装夹工件方便、快速,当采用气动、液压等夹紧装置时,可减轻工人的劳动强度。1国内外历史发展1.1 国内历史发展我国国内的夹具始于 20 世纪 60 年代,当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂,和面向航空工业的保定向阳机械厂,以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件 800 万件的水平。20 世纪 80 年代以后,两厂又各自独立开发了 NC 机床、加工中心的孔系列组合夹具系统,不仅满足了我国国内的需求,还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少 NC 机床、加工中心,而由国外配套孔系列夹具,价格非常昂贵,现大都由国内配套,节约了大量外汇。1.2 国外历史发展从国际上看,俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业,专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货,而通用性强的组合夹具已逐步成为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料,但欧美市场上一套用于加工中心的夹具的价格较贵,而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。- 2 -由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势,随着我国加入 WTO 和制造业全球一体化的趋势,特别是电子商务的日益发展,其中蕴藏着很大的商机,具有进一步扩大出口良好前景。2.国内外发展现状如今,企业为了增强市场竞争力和快速响应市场的变化而采用多种新技术的环境下,革新传统的工艺设计手段,采用以计算机为工具的现代化工艺设计和管理方式是企业上水平、上台阶的关键之一,也是企业发展的必由之路。计算机辅助工艺过程设计即 CAPP ,6通常指机械产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制。它是为了解决手工设计工艺规程中存在的效率低下、工艺质量不稳定、不便于管理、柔性差等问题而提出的。应用 CAPP 技术,可以使工艺人员从繁琐重复的事务性工作中解脱出来,迅速编制出完整而详尽的工艺文件,缩短生产准备周期,提高产品制造质量,进而缩短整个产品的开发周期。国际生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂里,约有数千甚至近万套专用夹具;另一方面,在多品种生产的企业中,每隔 3-4 年就要更新 50%-80%左右的专用夹具,而夹具的实际磨损量仅为 10%-20%左右。特别是近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用,对机床夹具提出了如下新的要求 :8(1) 能迅速而方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期,降低生产成本;(2) 能装夹一组具有相似性特征的工件;(3) 能适用于精密加工的高精度机床夹具;(4) 能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;(5) 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置,以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率;(6) 提高机床夹具的标准化程度。3.发展前景预测3.1 研究方向现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。(1) 标准化机床夹具的标准化与通用性是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/T2148-T2259-91 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。(2) 精密化随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多 ,例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达 ;用于精密车削的高精7 “1.0- 3 -度三爪自定心卡盘,其定心精度为 。um5(3) 高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。3.2 研究趋势机床夹具是机械加工不可缺少的部件,机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展,在其带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向研究。(1) 高精化:高精机床加工精度提高,降低定位误差,提高加工精度对夹具制造精度要求,机床夹具精度已提高到微米级,世界知名夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然,适应不同行业需求和经济性,夹具有不同型号,以及不同档次精度标准供选择。(2) 高效化:提高机床生产效率,双面、四面和多件装夹夹具产品越来越多。减少工件安装时间,各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等,快速夹紧功能部件不断推陈出新。新型电控永磁夹具,夹紧和松开工件只需 1-2 秒,夹具结构简化,为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。(3) 模块、组合化:夹具元件模块化是实现组合化的基础 。利用模块化设计系列10化、标准化夹具元件,快速组装成各种夹具已成为夹具技术开发基点。省工、省时,节材、节能,体现各种先进夹具系统创新之中。模块化设计为夹具计算机辅助设计与组装打下了基础 ,应用 CAD 技术,可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库,进行夹具5优化设计,为用户三维实体组装夹具。(4) 通用、经济化:夹具通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式夹具系统,一次性投资比较大,夹具系统可重组性、可重构性及可扩展性功能强,应用范围广,通用性好,夹具利用率高,收回投资快,才能体现出经济性好。德国戴美乐公司孔系列组合焊接夹具,仅用品种、规格很少的配套元件,即能组装成多种多样焊接夹具。元件功能强,使夹具通用性好,元件少而精,配套费用低,经济实用,很有推广应用价值。4.结束语机械工业是国民经济的支柱产业,现代机械制造技术是机械工业赖以生存和发展的重要保证,而机械加工工艺直接制约着机器制造业的发展 。机器制造工艺及其组织形式的1发展趋势,在很大程度上取决于机器结构的发展方向及其技术应用特性。机械制造工艺是制造机械产品的技巧、方法和程序。机械制造中,需要加工顺序、装配顺序及检验工序等,夹具在机械制造加工中起到着十分重要的作用,是工艺装备的主要组成部分,使用夹具可以提高劳动生产率,提高加工精度,减少废品,可以扩大机床的工艺范围,改善操作的劳动条件,夹具的发展是各种机械安全、稳定运转的前提,因此,夹具是机械制造的一项重要工艺设备。一个好的夹具是加工出合格产品的首要条件,为了让夹具有更好的发展,夹具行业应加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐,充分利用现代信息和网络技术,与时俱进地创新和发展夹具技术。- 4 -参考文献1 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导.M.北京:冶金工业出版社.20102 薛顺源等.机床夹具设计.M.北京:机械工业出版社.20013 王启平.机械制造工艺学(第 5 版).M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.19994 张世昌等.机械制造技术基础(第 2 版).M.北京:高等教育出版社.20075 周一丹、廖萍.机械加工工艺过程特征描述.J.现代制造工程.2001 年第 12 期6 宗胜强,刘振宇,李军建.CAPP 技术及其发展现状和方向.J.河北建筑工程学院学报.2006 年第 24期7 张亚明.机床夹具的分类与构成.J.科技资讯.2008 年第 4 期8 孙瑛.先进的机床夹具.J.现代制造.2005 年第 8 期9 刘杰、王成志.提高机床加工精度的可行性研究.J.重庆工学院学报.1995 年第 3 期10 王凤鲜.浅谈组合夹具的重要作用.J.科技情报开发与经济.2008 年第 13 期
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