【正文】
? 銑頂面螺紋孔平面夾具的受力分析 受力分析 在銑削時工件除了受到一個銑削合力的影響外,還受到一個夾緊力。查資料由式()計算出銑削力 Fz≈200(N),壓緊力 P≈,自身重力 G≈150(N)。 Pro/ENGINEER Mechanica 分析結果應力條紋圖,如 圖所示山東科技大學學士學位論文51圖 應力條紋圖最大主應力: +01 中間主應力: +01最小主應力: +00 模型的總質量: 應變變化幅值圖,如圖 所示圖 應變變化幅值圖質心的質量慣性矩: Ixx: +01 Ixy: Iyy: +00Ixz: Iyz: +00 Izz: +01模型上的合成載荷: 在全局 X 方向: 在全局 Y 方向: +02 在全局 Z 方向: +02山東科技大學學士學位論文52由圖 ,圖 以及分析數據可知在工件螺紋孔處應力最大,但不會影響工件的加工。為了確保安全生產,此套夾具與銑床工作臺連接的螺栓,以及夾緊裝置的螺栓,應該再增加其強度。 銑底面夾具的受力分析 受力分析該工件在銑削加工時除了受到一個銑削合力的作用外,還受到一個夾緊力的作用。查資料由公式()計算出銑削力 Fz≈200(N),壓緊力P≈,自身重力 G≈150(N)。 Pro/ENGINEER Mechanica 工件加工受力分析結果應力條紋圖如 圖所示 圖 應力條紋圖 最大主應力 +00 中間主應力 +00 最小主應力 +00 模型的總質量: 山東科技大學學士學位論文53 應變變化幅值圖如 圖所示 圖 應變變化幅值圖質心的質量慣性矩: Ixx: +00 Ixy: Iyy: +00 Ixz: Iyz: Izz: +00 模型上的合成載荷: 在全局 X 方向: 在全局 Y 方向: 在全局 Z 方向: +02由圖 ,圖 以及數據分析可知,銑削的平面顏色最深,受力最大,同樣不會影響加工。夾具的的底面支撐板,粗糙度要求較高,強度應該稍微大些。夾緊 V 型塊的螺栓應該有較高的強度。山東科技大學學士學位論文54 鉆頂面 M6 孔夾具的受力分析 受力分析 1)在鉆削加工時工件除了受到一個鉆削合力的影響外,還受到一個夾緊力。查資料計算出鉆削扭矩 M≈ ,壓緊力 P≈,自身重力 G≈150(N) 。 Pro/ENGINEER Mechanica 工件加工受力分析結果應力條紋圖如 圖所示圖 應力條紋圖最大主應力 +01 中間主應力 +01 最小主應力 +00 模型的總質量: 山東科技大學學士學位論文55應變變化幅值圖,如 圖所示圖 應變變化幅值圖質心的質量慣性矩: Ixx: +00 Ixy: Iyy: +00 Ixz: Iyz: Izz: +0 模型上的合成載荷: 在全局 X 方向: 在全局 Y 方向: +02 在全局 Z 方向: 由圖 可見顏色最深處為螺紋孔處,即應力最大區(qū)域。由圖 以及分析數據可知,雖然螺紋孔相對其它處應力應變較大,但從總體來看不大,不會影響加工。但在夾具體的底板與鉆床工作臺的連接螺栓,受力較大,為了安全生產應該再增加其抗剪強度。山東科技大學學士學位論文56 鏜 Φ50H7 支撐孔夾具受力分析 受力分析1)在鏜 Φ50H7 支撐孔時,工件除了受到一個鉆削合力的影響外,還受到一個夾緊力。查資料計算出鏜孔時切削力 Fz≈(N ) ,壓緊力P≈,自身重力 G≈150(N) 。 Pro/ENGINEER Mechanica 工件加工受力分析結果應力條紋圖如 圖所示圖 應力條紋圖最大主應力 +01 中間主應力 +01 最小主應力 +00 模型的總質量: 山東科技大學學士學位論文57應變變化圖形如 圖所示圖 應變變化圖形質心的質量慣性矩: Ixx: +00 Ixy: Iyy: +00 Ixz: Iyz: Izz: +00模型上的合成載荷: 在全局 X 方向: 在全局 Y 方向: +01 在全局 Z 方向: +02該工序進行時,由圖 知,工件的最大應力區(qū)域在鏜削的孔處。同樣從圖 及其分析數據可見最大的應力從數值上來看數值不大,不會影響加工。夾具中用來釘緊壓板的螺栓應該有較大的抗剪強度,還應稍微增大其強度。山東科技大學學士學位論文58技術經濟分析技術分析是對開發(fā)產品可能遇到的主要關鍵技術問題做全面的分析,提出解決這些關鍵技術問題的措施;通過經濟分析,應力求新產品投產后能以最少的人力,物力,和財力的消耗得到滿意的功能,取得較好的經濟效益?,F代工業(yè)的一個顯著特點是:新產品發(fā)展快,質量要求高,品種規(guī)格多,產品更新換代周期短。反映在機械工業(yè)上,多品種、小批量生產在生產類型比例中,占了很大的比重。這樣,如果按照傳統(tǒng)方式進行生產技術準備工作,就不適應當前和發(fā)展的需要。近年來隨著產品開發(fā)品種的急劇增加,要求每種產品的開發(fā)周期越來越短,而大量的新工裝設計工作卻跟不上,嚴重地制約了產品開發(fā)的速度,并使產品開發(fā)的質量難以保證,成本也大幅度增加。顯然,實施工藝裝備的標準化、系列化和通用化是一個行之有效的改善措施?,F代夾具的結構共性,大都由通用基體和可調、可換元件兩部分組成。其通用基體部分是零件組中所有零件共用的主要部分;而可調、可換部分則是針對零件組中某種(或幾種)特定零件而專門設計的專用或準專用部分,這些夾具在整個零件組中具有相近于通用夾具的適應性,而當針對某個零件、某道工序調整好之后,則又具有相近于專用夾具的高效率、高精度、使用方便等優(yōu)點。欲使成組夾具獲得良好的經濟性,必須通盤考慮不同方面的因素,取其對成組夾具經濟性最為有利的夾具適用對象種數綜合值,作為確定成組夾具適用對象的最優(yōu)值,并把它作為評價成組夾具優(yōu)化設計的標準?,F代夾具的優(yōu)化設計及經濟性評價問題,無疑對豐富工裝設計、改進企業(yè)實施工藝裝備的通用化、系列化和標準化,提高企業(yè)產品開發(fā)能力,縮短生產山東科技大學學士學位論文59周期,降低生產成本,提高產品質量和指導生產實踐都具有十分重要的現實意義?,F代夾具已考慮了各方面因素,對其進行了優(yōu)化,逐漸向通用化、系列化和標準化方向發(fā)展,適用范圍不斷變廣。所以現代夾具的設計總體上能更好的滿足市場的需求,并能縮短生產周期,降低生產成本,提高產品質量。山東科技大學學士學位論文60 設計總結這次設計通過對套筒座零件的作用和工藝性進行的分析,進行了零件加工工藝過程的制定,其中包括定位基準的選擇、制定加工工藝路線、選擇加工設備及工藝裝備、確定切削用量及基本工時等工作。然后夾幾個工藝的加工時所用的夾具進行了設計,包括零件本工序的加工要求分析,確定夾具類型,擬定定位方案和選擇定位元件、確定夾緊方案、確定對刀裝置等。最后的工作是建模和運動仿真以及夾具受力分析。此次設計用到了大學四年大量知識,使我更加扎實的掌握了有關機械制造工藝學方面的知識,學會了如何使用機械設計手冊以及各種工具書。設計中通過繪圖、建模、運動仿真,鞏固了對 CAD、proe、word 等軟件的操作技巧,現在能夠熟練操作 CAD、proe 等軟件,并學會了許多新的操作技巧。另外,鍛煉了我的毅力和耐力,使我能夠沉住心去做事情。雖然最后基本完成了設計任務,也學到了不少知識,但設計過程中暴露出了大量問題。首選是對所學過的課程知識掌握的不好,甚至有些知識被遺忘;其次對辦公軟件的使用欠缺練習;最重要的是在難題面前沉不住氣,經常亂了陣腳,幸好有老師、同學的幫助,最后問題得以解決。在以后的學習、工作、生活中,我會不斷地學習相關的專業(yè)知識,不間斷的復習鞏固以前所學的知識,特別是最基礎的知識點,以達到靈活運用的水平。另外,進一步的學習 CAD、proe 等軟件的操作技巧,使它能夠在我以后的工作中能更好的的幫助我設計。通過這次設計使我懂得了理論與實際相結合重要性,只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結合起來,從理論中得出結論,才能真正為社會服務,從而提高自己的實際動手的能力以及獨立思考。山東科技大學學士學位論文61參考文獻[1] [M].北京:機械工業(yè)出版社,1991[2] [M].北京:機械工業(yè)出版社,1995[3] [M].北京:化學工業(yè)出版社,2022[4] 趙家齊. 機械制造技術基礎課程設計[M].武漢:華中科技大學出版社,2022[5] [M].北京:機械工業(yè)出版社,2022[6] 楊叔子. :機械工業(yè)出版社,2022[7] 周開勤. 機械零件手冊主編(第 5 版).北京: 機械工業(yè)出版社,2022[8] 馮辛安. 機械制造裝備設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,1999.[9] :3 [M].北京:機械工業(yè)出版社,1996[10] 李軍. 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Pro/ENGINEER Wildfire 動力學與有限元分析從入門到精通.北京:機械工業(yè)出版社,2022山東科技大學學士學位論文62致 謝 時光如梭,轉眼畢業(yè)在即?;叵朐诖髮W求學的四年,心中充滿無限感激和留戀之情。四年的大學生活在我們每個人的臉上或多或少的留下了點痕跡,或喜或悲,有成功的喜悅、春風得意,有失敗的沮喪、郁郁寡歡…無論成功或失敗,我們必須感謝母校為我們提供的良好學習環(huán)境,使我們能夠在此專心學習,陶冶情操。感謝老師授予我們知識,讓我們能夠把工作中的問題一一解決。 此次設計及學位論文都是在我的設計指導師趙勝剛老師的親切關懷和悉心指導下完成的。回想起這個學期的設計過程,有太多的感慨:有面對困難時的憂愁,有為解決問題翻閱大量資料時的揮汗如雨,有解決完問題后的成就感…為了順利完成設計和論文,趙老師不辭辛苦的和我們一起研究,幫我出主意,查閱資料;最后在趙老師不厭其煩的指導下終于順利完成了設計以及學位論文的撰寫。在此謹向趙老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝我們設計小組同學和朋友們,雖然我們的課題任務不一樣,但正是由于大家的相互之間的幫助和支持,我才能克服一個一個的困難和疑惑,直至設計和論文順利完成。山東科技大學學士學位論文63附錄一英文文獻Application and developmentOf case based reasoning in fixture design Fixtures are devices that serve as the purpose of holding the workpiece securely and accurately, and maintaining a consistent relationship with respect to the tools while machining. Because the fixture structure depends on the feature of the product and the status of the process planning in the enterprise, its design is the bottleneck during manufacturing, which restrains to improve the efficiency and leadtime. And fixture design is a plicated process, based on experience that needs prehensive qualitative knowledge about a number of design issues including workpiece configuration, manufacturing processes involved, and machining environment. This is also a very time consuming work when using traditional CAD tools (such as Unigraphics, CATIA or Pro/E), which are good at performing detailed design tasks, but pro