盘形工件钻孔成组夹具设计.doc

济南大学毕业设计--毕业设计题目盘形工件钻孔成组夹具设计学院机械工程学院专业机械制造及自动化班级机自0706学生杨伟兵学号20070403236指导教师宋强二〇一一年五月三十日1前言1.1夹具概论夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛的应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和生产制造成本等。1.2夹具分类和组成一、机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有一下几种：（1）按夹具的使用特点分类根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机床夹具可分为：通用夹具、专用夹具、组合夹具、可条夹具、拼装夹具五大类。（2）按使用机床分类夹具使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、吃论机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其他机床夹具等。（3）按夹紧力的动力源分类夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。二、机床夹具的组成：（1）定位装置：用来确定工件在夹具中正确加工位置的装置。（2）夹紧装置：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的装置。（3）夹具体：它是夹具的基础元件，把组成夹具的所有元件和装置连接成为一个有机整体。（4）对刀、导向元件：用来确定刀具再加工前处于正确位置的元件称为对刀元件。用来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）其他装置或元件：根据需要，夹具上还可以一种其他元件，如分度装置，为了便于卸下工件而设置的顶出器，以及夹具再机床上定位的连接件等。1.3夹具的国内外发展现状和发展趋势目前，国内组合机床的专用夹具基本上由机床制造厂家一并设计制造，有的厂家特别是通用机床厂家将主要精力放在主机上，而忽视夹具的设计制造。在安装调试过程中修改夹具设计的现象屡见不鲜。实际上，有些夹具结构的复杂程度并不亚于主机。在某种程度上，夹具的设计制造与机床是两种不同的专业。组合机床是以通用部件为基础，夹具则无此条件，需要有经验丰富的专业工程师完成全部设计，在设计中要充分考虑定位夹紧合理，装卸工件方便和易于排屑等方面的问题，并由经验丰富的工人师傅完成制造。因此，欧美的机床制造厂家自己一般不承担夹具的设计与制造，而是由主机制造厂商提出技术要求向专业夹具公司订货，效果很好。国内的机床附件厂原来主要生产与通用机床配套的各类卡盘和分度头等机床附件，这就是说即使在通用机床占主导的年代，夹具与主机也是专业分工的。随着通用机床和专用机床需求比例的变化，专用夹具的需求量不断增加，通用机床附件相对减少，机床附件的生产厂家应该适应市场需要扩大经营范围，组建夹具公司，承揽专用夹具的设计与制造业务。这不仅有利于附件厂家自身的发展，也有利于机床制造业的发展。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。1．高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。德demmeler（戴美乐）公司制造的4m、宽2m的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为±0．03mm，精密平口钳的平行度和垂直度在5μm以内，夹具重复安装的定位精度达到±5μm。2．高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，夹紧和松开工件只用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。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。3．模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、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的基点。省工、省时，节材，节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，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，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的智能化、远程信息化和经营电子商务化。4．通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块式、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，但是夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性