箱體機(jī)械加工工藝及鏜階梯孔夾具設(shè)計

箱體機(jī)械加工工藝及鏜階梯孔夾具設(shè)計,箱體,機(jī)械,加工,工藝,階梯,夾具,設(shè)計 開題報告 箱體加工工藝及典型工序夾具設(shè)計 1 課題研究的目的和意義 箱體主要零件加工工藝及夾具設(shè)計是本人在基本完成大學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)后完成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)的一個過程，將我在大學(xué)期間學(xué)習(xí)到的東西全部整合到一起運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中去，使本人對自己所學(xué)的專業(yè)知識，專業(yè)技能，和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學(xué)習(xí)與了解，為我以后的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝主要是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度，加工操作，生產(chǎn)安全，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個非常重要的組成部分，好的夾具可以提高勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，而這個箱體主要零件的精度，材料的好壞，加工的工藝將直接影響到發(fā)動機(jī)的使用效率和壽命，所以本次設(shè)計要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量還要在保證產(chǎn)品加工精度的同時提高生產(chǎn)率，節(jié)約成本。 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2.1國外研究現(xiàn)狀 工業(yè)設(shè)計是人類社會發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物，從英國莫里斯的“工藝美術(shù)運(yùn)動”，到德國的包豪斯設(shè)計革命以及美國的廣泛傳播與推廣，工業(yè)設(shè)計經(jīng)過了醞釀，探索，形成，發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日，工業(yè)設(shè)計已成為一門獨(dú)立的專業(yè)學(xué)科，并且有一套完整的研究體系。 1980 年國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會理事會（ICSID）給工業(yè)作了明確定義：“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言，憑借訓(xùn)練，技術(shù)知識，經(jīng)驗及視覺感受，而預(yù)示材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu) 造、形態(tài)、色彩、表面加工，裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格，叫做工業(yè)設(shè)計。根據(jù)當(dāng)時的具體情況，工業(yè)設(shè)計師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個方面進(jìn)行工作，而且 需要工業(yè)設(shè)計師對包裝、宣傳、展示，市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術(shù)知識和經(jīng)驗以及視覺評價能力時，這也屬于工業(yè)設(shè)計的范疇”。 材料、結(jié)構(gòu)、 工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計；另一方面，技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學(xué)的觀點(diǎn)看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能” 作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに嚕湍軌騽?chuàng)造出實(shí)用，美觀，經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。 任 何設(shè)計都是時代的產(chǎn)物，它的不同的面貌，不同的特征反映著不同歷史時期的科學(xué)技術(shù)水平。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來 新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機(jī)體的變化。 2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 改革開放以來，隨著中國與世界的接軌，中國不斷的引進(jìn)了西方先進(jìn)的加工技術(shù)，而且隨著世界科技的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床，加工中心，柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)等一系列高端設(shè)備得以廣泛的運(yùn)用，使得我國的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改變。產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，產(chǎn)品需求的多樣化，是制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，特別像箱體主要零件這種不規(guī)則零件就出現(xiàn)了重大問題，現(xiàn)階段箱體主要零件零件加工還打不到自動化加工，它的工藝好需要人工畫線的方法來保證，而零件的裝夾也是通過人工來完成的，所以現(xiàn)階段我國對箱體主要零件這種不規(guī)則零件的加工的效率還是比較低的階段。夾具方面人們也從過去傳統(tǒng)的夾具的裝夾，定位，刀具的引導(dǎo)定位為夾具的裝夾和定位，隨著數(shù)字化加工設(shè)備的擴(kuò)大化，已經(jīng)將夾具的引導(dǎo)刀具功能完全替代，給今后的夾具的快速裝夾與定位提出了更高的要求。 近年來，機(jī)械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因為特種加工的微觀物理過程非常復(fù)雜，往往涉及電磁場、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電化學(xué)等諸多領(lǐng)域，其加工機(jī)理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表達(dá)。近年來，雖然各國學(xué)者采用各種理論對不同的特種加工技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實(shí)際應(yīng)用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面 質(zhì)量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。因此，目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機(jī)理的實(shí)驗統(tǒng)計方 法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實(shí)際應(yīng)用，但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制，目前特種加工 的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗選取，還難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和自動化，例如，電火花成形電極的沉入式 加工工藝，它在占電火花成形機(jī)床總數(shù)95%以上的非數(shù)控電火花成形加工機(jī)床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。雖然已有學(xué)者對其CAD、CAPP和CAM原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系統(tǒng)問世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成復(fù)雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊 數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟發(fā)展，人們開始嘗試?yán)眠@一技術(shù) 來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟(jì)性等實(shí)驗?zāi)Ｐ?，并得到了初?的成果。因此，通過實(shí)驗建模，將典型加工實(shí)例和加工經(jīng)驗作為知識存儲起來，建立描述特 種加工工藝規(guī)律的可擴(kuò)展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進(jìn)一步開展特種加工加工工藝過程的計算機(jī)模擬，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ)。 同時，在機(jī)械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強(qiáng)度，夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析），精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案。 我們都知道減少停工檢修期是提高生產(chǎn)力、使生產(chǎn)能力利用系數(shù)最大化的一項重要因素。然而零件加工過程中的精確定位和裝夾的重復(fù)精度也是改進(jìn)效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。譬如柔性加工中心的產(chǎn)生就是為了減少產(chǎn)品循環(huán)周期。 目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當(dāng)然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機(jī)、可重新配置的機(jī)床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動機(jī)零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產(chǎn)量配額 使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關(guān)統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機(jī)械夾緊節(jié)省90%~95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。 當(dāng)加工一長型鋁合金零件時，刀具通過時旋轉(zhuǎn)油缸可快速讓開，刀具通過后可快速復(fù)位。液壓夾具系統(tǒng)的第二項重要特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)非常高的定位精度。關(guān)鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質(zhì)量一致性。由于變形造成的廢品率將會微乎其微。 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展 3 設(shè)計思路 通過網(wǎng)絡(luò)、期刊、教材、廠家資料及國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)查閱。根據(jù)要求完成對箱體主要零件加工工藝和夾具設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計。完成設(shè)計圖紙的繪制并進(jìn)行相關(guān)校核工作，完成設(shè)計說明書的編寫。 、箱體主要零件加工工藝 1、 制訂箱體主要零件加工工藝規(guī)程，關(guān)鍵是工序的劃分和定位基準(zhǔn)的選擇。在設(shè)計開始的過程中，我們必須要認(rèn)真分析零件圖，了解其箱體主要零件零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求，對箱體主要零件零件的每一個細(xì)節(jié)，都應(yīng)仔細(xì)的分析，如箱體主要零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意箱體主要零件零件各孔系自身精度（同箱體主要零件度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（箱體主要零件線之間的平行度、垂直度以及箱體主要零件線與平面之間的平行度、垂直度等要求），箱體主要零件零件的尺寸是整個零件加工的關(guān)鍵，必須弄清箱體主要零件零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點(diǎn)，同時因為箱體主要零件零件比較復(fù)雜,所以也是一個難點(diǎn)。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對零件的了解認(rèn)識，另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。 工序的劃分 確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項工作與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù)；如批量小時可采用在通用機(jī)床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。 2、夾具設(shè)計可能遇到的問題： 工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。 工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合、定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來解決。 夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形?？刹捎枚帱c(diǎn)夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐。夾具的設(shè)計必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確和機(jī)構(gòu)合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認(rèn)真分析,結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計事例,查閱相關(guān)的夾具設(shè)計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些箱體主要零件零件加工的夾具來解決這些問題. 上述即為遇到困難的解決措施 3、 本課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析 根據(jù)不同的研究對象擬采用不同的研究手段（途徑），本課題包括兩方面內(nèi)容： 箱體主要零件加工工藝的設(shè)計和夾具設(shè)計 制定工藝規(guī)程的研究途徑和可行性分析 毛坯的選擇： 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應(yīng)了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準(zhǔn)和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標(biāo)準(zhǔn)確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。 毛坯的種類和其質(zhì)量對機(jī)械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。擬訂工藝路線： 表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機(jī)床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際和工人結(jié)合起來。常常需要提出幾個方案，進(jìn)行分析比較后再確定。 計算切削用量、加工余量及工時定額： 查閱《切削用量手冊》等資料并進(jìn)行計算確定。目前，對單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時定額一般按各工廠的實(shí)際經(jīng)驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進(jìn)，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時定額應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的修改。 對機(jī)械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。雖然有時互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品的各項技術(shù)性能指標(biāo)，質(zhì)量不能保證，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能的節(jié)約耗費(fèi)，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟(jì)性。 因此，箱體主要零件的工藝規(guī)程研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理及可行的最優(yōu)方案。 夾具設(shè)計的研究途徑和可行性分析 箱體主要零件、銑、鉆等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點(diǎn)是針對性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。 夾具設(shè)計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。 除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。 課題研究的主要方法： （1） 搜集資料，了解并掌握箱體主要零件加工工藝結(jié)構(gòu)和工作原理。 （2） 確定設(shè)計大體思路，撰寫開題報告，要求完成具體的設(shè)計內(nèi)容及計算。 （3） 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，熟悉相關(guān)軟件AutoCAD，確定設(shè)計方法及設(shè)計要點(diǎn)。按要求完成完整的設(shè)計計劃及預(yù)期達(dá)到的結(jié)果，進(jìn)行相關(guān)設(shè)計及計算。 （4） 對所設(shè)計夾具設(shè)計相關(guān)校核，準(zhǔn)備相關(guān)資料。 （5） 對設(shè)計說明書初稿進(jìn)行相關(guān)格式修改，對設(shè)計圖紙并進(jìn)行修改。 研究過程中的主要問題和解決的方法： 4 工作進(jìn)度與安排 2.15—3.15 理解和消化課題內(nèi)容，完成課題的調(diào)研、開題報告、翻譯、文獻(xiàn)綜的撰寫等； 3.16—4.01 完成箱體主要零件的工藝工裝設(shè)計與優(yōu)化方案； 4.02—4.15 完成箱體主要零件的工藝工裝設(shè)計與優(yōu)化參數(shù)計算； 4.16—4.20 完成箱體主要零件的工藝工裝設(shè)計與優(yōu)化各元件設(shè)計； 4.21—5.15 箱體主要零件的工藝工裝裝配圖和主要零件圖設(shè)計； 5.16—5.31 完成論文的撰寫和答辯準(zhǔn)備工作。 參考文獻(xiàn) [1] 于勇. 我國機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 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Jigs and Fixture .America,SME[J],2006 8 畢業(yè)論文（設(shè)計） 文獻(xiàn)綜述 論文題目 箱體加工工藝及典型工序夾具設(shè)計 （英 文）The processing technology and the typical process of fixture design 學(xué) 院 專 業(yè) 姓 名 xxxxxxxx 學(xué) 號 xxxxxxxxxxxxx 指導(dǎo)教師 2014年3月20日 文獻(xiàn)綜述 1、 前言 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)工生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)律性文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。而機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機(jī)床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義。 機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對專業(yè)知識、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。 2、 發(fā)展歷史 從1949年以來，我國機(jī)械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全、具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)部門之一，其機(jī)械加工和夾具也有很大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我們這方面的水平還存在著階段性的差距，主要表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和水平不夠高，加工工藝過程不合理，夾具應(yīng)用也比較少，使其加工工人勞動強(qiáng)度大，加工出來的產(chǎn)品也不理想。 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工緊。人們越來越認(rèn)識到中不可缺少的工藝裝備。 3、 發(fā)展現(xiàn)狀 長期以來，加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進(jìn)行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個零件的工藝規(guī)程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。這是因為工藝設(shè)計涉及的因素多，因果關(guān)系錯綜復(fù)雜。CAPP將是機(jī)械加工工藝的發(fā)展趨勢，它不僅提高了工藝設(shè)計的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問題。 制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題，在現(xiàn)階段像后鋼板彈簧吊耳類的加工還沒達(dá)到現(xiàn)代自動化的水平。在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中，它的加工工藝還需人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工的方法進(jìn)行的。因此我國對后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、成本高的階段。 機(jī)床夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，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。 4、發(fā)展趨勢 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機(jī)床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 （1）特種加工 它是指一些物理的、化學(xué)的加工方法，如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工，如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可達(dá)分子級加工單位或原子級加工單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結(jié)合的復(fù)合加工有較大的發(fā)展前途。 （2）快速成形 利用離散、堆積成形概念，可將一個三維實(shí)體分解為若干二維實(shí)體制造出來，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實(shí)體。 （3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細(xì)加工和超微細(xì)加工技術(shù)、微型機(jī)械和納米技術(shù)等方面。當(dāng)前，以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細(xì)加工為手段的微型機(jī)械技術(shù)有重要意義，它們代表了這一時期精密工程的方向。 （4）傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術(shù)潛力很大，如高速切削、超高速切削、強(qiáng)力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面，舊設(shè)備的改造和挖潛，如普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床等，對機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。 5、設(shè)計面臨的問題 在設(shè)計中，需要對零件加工工藝方案和夾具進(jìn)行設(shè)計，在確定加工工藝方案時，可能會出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達(dá)到的精度。在進(jìn)行夾具設(shè)計時，可能因定位基準(zhǔn)選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機(jī)構(gòu)時由于機(jī)構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達(dá)不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點(diǎn)或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。所以在設(shè)計過程中應(yīng)制訂多套方案，以供比較選擇最優(yōu)，同時還要多請教指導(dǎo)老師和同學(xué)，并多查閱相關(guān)的書籍來盡可能好的完成設(shè)計。 6、總結(jié) 在機(jī)械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機(jī)械制造中的一項重要的工藝裝備。夾具設(shè)計的基礎(chǔ)理論一個好的機(jī)床夾具，首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，所設(shè)計的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項要求：第一，在未受外力作用時，加工件對刀具和機(jī)床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)有正確的定位。第二，在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位，即對加工件應(yīng)有正確的夾緊。 綜上，機(jī)械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學(xué)。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素?，F(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動強(qiáng)度，但同時對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J(rèn)知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學(xué)習(xí)中需要我們?nèi)轿坏膶W(xué)習(xí)其各個相關(guān)領(lǐng)域的知識，不能只注重一點(diǎn)，為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。 參考文獻(xiàn) [1]?孫麗媛，機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)，北京：冶金工業(yè)出版社，2002。 [2] 東北重型機(jī)械學(xué)院等，機(jī)床夾具設(shè)計手冊，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。 [3]?劉守勇等，機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.?北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7 [4]?王啟平，機(jī)床夾具設(shè)計[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1988. 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Jigs and Fixture .America,SME,1982. 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 粗銑 工序號 40 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗銑前端面 銑刀 游標(biāo)卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 第14 頁 第1頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 精銑 工序號 50 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 精銑前端面 銑刀 游標(biāo)卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第2頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 粗銑 工序號 60 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗銑后端面 銑刀 游標(biāo)卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第3頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 精銑 工序號 70 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 精銑后端面 銑刀 游標(biāo)卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第4頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 粗銑削 工序號 80 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗銑削頂部面 銑刀 游標(biāo)卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第5頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 粗銑削 工序號 90 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 銑夾具 銑床 X52K 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 精銑削頂部面 銑刀 游標(biāo)卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第6頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 粗鏜 工序號 100 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鏜夾具 鏜床 T68 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗鏜前端面φ200、φ250孔系 鏜刀 游標(biāo)卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第7頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 精鏜 工序號 110 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鏜夾具 鏜床 T68 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 精鏜前端面φ200、φ250孔系 鏜刀 游標(biāo)卡尺 1 1 3.1 60 37.5 26.5 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第8頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 粗鏜 工序號 120 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鏜夾具 鏜床 T68 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 粗鏜后端面φ90、φ78、φ100、φ88、φ200孔系 鏜刀 游標(biāo)卡尺 1 1 3.25 0.2 220 23.82 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第9頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 精鏜 工序號 130 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鏜夾具 鏜床 T68 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 精鏜后端面φ100、φ90孔系 鏜刀 游標(biāo)卡尺 1 1 3.25 0.2 220 23.82 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第10頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 鉆孔攻絲 工序號 140 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鉆夾具 鉆床 Z525 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 鉆孔攻絲前端面5-M12、4-M16螺紋孔 鉆頭, 絲錐 游標(biāo)卡尺 1 5 5 0.25 1000 16.34 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第11頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 鉆孔攻絲 工序號 150 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鉆夾具 鉆床 Z525 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 鉆孔攻絲頂部端面10-M12螺紋孔 鉆頭, 絲錐 游標(biāo)卡尺 1 5 5 0.25 1000 16.34 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第12頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 鉆孔 工序號 160 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鉆夾具 鉆床 Z525 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 鉆K向端面φ20孔 鉆頭 游標(biāo)卡尺 1 5 5 0.25 1000 16.34 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第13頁 大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 工序名稱 鉆孔攻絲 工序號 170 零件名稱 箱體 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 HT200 鑄件 設(shè) 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 鉆夾具 鉆床 Z525 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進(jìn)給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 鉆孔攻絲底部端面G3/6 鉆頭, 絲錐 游標(biāo)卡尺 1 5 5 0.25 1000 16.34 2 3 4 5 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 共 14 頁 第14頁