【正文】 ....... 20 ................................................................ 20 .......................................................... 21 夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求 ........................................ 21 夾具精度分析 ....................................................... 22 結(jié) 論 ......................................................................................................... 23 致 謝 ......................................................................................................... 24 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 25 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 .緒 論 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 概述 夾具設(shè)計(jì)是金屬切削加工批量生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低直接影響到零 件的加工質(zhì)量和效率。機(jī)床夾具是現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)中不可缺少的重要工藝裝備之一。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)一般包括定位元件，夾緊裝置，夾具體，連接元件，對刀，導(dǎo)向元件等設(shè)計(jì)。 課題的目的及 意義 由于市場競爭激烈，因此必須在最短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)并制造出高效的夾具。如果每個(gè)工件都使用一套專用夾具，特別是在小批量生產(chǎn)的情況時(shí)，夾具的設(shè)計(jì)，制造周期相對較長，不但產(chǎn)品的生產(chǎn)周期長，而且零件的制造成本也會大幅度提高。綜合考慮上述因素，設(shè)計(jì)一種模塊式的萬能型銑鉆夾具勢在必行，它也可以用于加緊各種尺寸和形狀的工件，加工質(zhì)量高并且成本較低。 機(jī)床夾具是現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)中不可缺少的重要工藝裝備之一。 夾具是工藝裝備的主要組合部分，在機(jī)械制造中占有重要地位。 使用夾具可以提高工件的加工精度并保證零件的互換性，提高勞動生產(chǎn)率，同時(shí)可以降低勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，使用夾具還可以擴(kuò)大現(xiàn)有機(jī)床的應(yīng)用范圍，充分利用現(xiàn)有的設(shè)備資源。 夾具對保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品試制周期等都具有重要意義。 國內(nèi)機(jī)床夾具的發(fā)展歷史 我國國內(nèi)的夾具始于 20世紀(jì) 60年代，當(dāng)時(shí)建立了面向機(jī)械行業(yè)的天津組合家具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機(jī)械廠，以后又建 立了數(shù)個(gè)生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時(shí)曾達(dá)到全國年產(chǎn)組合夾具元件 800萬件的水平。 20 世紀(jì) 80 年代以后，兩廠又各自獨(dú)立開發(fā)了適合 NC機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。當(dāng)前我國每年尚需進(jìn)口不少 NC機(jī)床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價(jià)格非常昂貴，現(xiàn)在大都由國內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 國外機(jī)床夾具的發(fā)展歷史 從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。當(dāng)前國際上的夾具其他企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個(gè)品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計(jì)資料，但歐美市場上一套用于加工中心的夾具，通常為機(jī)床的 1110$到 1115$,而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價(jià)格比的優(yōu)勢，隨著我國加入 WTO 和制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊(yùn)藏著很大的商機(jī)，具有進(jìn)一步擴(kuò)大出口良好前景！ 國內(nèi)外機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的計(jì)表明，目前，中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85%左右?，F(xiàn)代生 產(chǎn)要求企 業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3～ 4 年就要更新 50～ 80%左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為 10～ 20%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求： （ 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本； （ 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件 ； （ 3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； （ 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； （ 5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率； （ 6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。 1. 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)： GB/T2148～ T2259－ 91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化， 有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)177。 ；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定 心精度為 5μ m。 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在機(jī)床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高 5倍左右；在車床上使用高 速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為 9000r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式以適應(yīng)可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、 成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。 本課 題主要研究的內(nèi)容 是： 對 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行理論分析，了解其工作裝置、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等 。 通過分析確定夾具選擇方案，夾緊方案等 。 通過所選擇方案進(jìn)行 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 。 通過所設(shè)計(jì)的裝置進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)的確定。 創(chuàng)新點(diǎn) 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 2. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 夾具的概念 夾具是在機(jī)械制造過程中，用來固定加工 對象，使之占有正確的位置，以接受加工或檢測并保證加工要求的機(jī)床附加裝置，簡稱為夾具。在我們實(shí)際生產(chǎn)中夾具的作用是將工件定位，以使加工工件獲得相對于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。 夾具的主要功能 在機(jī)床上加工工件的時(shí)候，必須用夾具裝好夾牢所要加工工件。將工件裝好，就是在機(jī)床上確定工件相對于刀具的正確位置，這一過程稱為定位。將工件夾緊，就是對工件施加作用力，使之在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠地夾緊，這一過程稱為夾緊。從定位到夾緊的全過程，稱為裝夾。機(jī)床夾具的主要功能就是完成工件的裝夾工作。工件 裝夾情況的好壞，將直接影響工件的加工精度。 機(jī)床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設(shè)計(jì)、制造和管理的方便，往往按某一屬性進(jìn)行分類。 按夾具的通用特性分類 目前中國常用夾具有通用夾具、夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動線夾具等五大類。 1．通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具。其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)、不需要調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這類夾具已商品化。如三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 盤等。 采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具品種，從而減低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)力較低且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。 2．夾具 夾具是針對某一工件的某一道工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。特點(diǎn)是針對性強(qiáng)。適用與產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。 3．可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換，已適應(yīng)多中工件的夾具，稱為可調(diào)夾具。它 通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。 4．組合夾具 組合夾具是由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件（或?qū)Ｓ昧悴考┙M裝成易于 連接和拆卸的夾具。根據(jù)被加工零件的工藝要求可以很快地組裝成夾具，夾具使用完畢，可以方便地拆開。夾具主要應(yīng)用在單件，中、小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。 5．自動夾具 自動夾具一般分為兩種，一種為固定式夾具，它與夾具相似；另一種為隨行夾具，使用中夾具隨工件一起運(yùn)動，并將工件沿著自動線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。 按夾具動力源來分類 按夾具夾緊動力源可將夾具分為手動夾具和機(jī)動夾具兩大類。為減輕勞動強(qiáng)度和確保安全生產(chǎn)，手動夾具應(yīng)有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)與自鎖性能。常用的機(jī)動夾具有氣動夾具、 液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。 上述各分類中：最常用的分類方法是，按通用，專用和組合進(jìn)行分類。 機(jī)床夾具的組成 雖然機(jī)床夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中，作用相同的結(jié)構(gòu)或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個(gè)組成部分，這些組成部分既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。 1．定位支承元件 定位支承元件的作用是確定工件在夾具中的正確位置并支承工件，是夾具的主要功 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影響工件加工的精度。 2．夾緊裝置 夾緊元件的作用是 將工件壓緊夾牢，并保證在加工過程中工件的正確位置不變。 3．連接定向元件 這種元件用于將夾具與機(jī)床連接并確定夾具對機(jī)床主軸、工作臺或?qū)к壍南嗷ノ恢谩? 4．對刀元件或?qū)蛟? 這些元件的作用是保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工 正確位置的元件稱為對刀元件，用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件稱為導(dǎo)向元件。 5．其它裝置或元件 根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)