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畢業(yè)設(shè)計 論文 開題報告 題目 鉸鏈?zhǔn)姐@模板夾具設(shè)計與裝配工藝 規(guī)劃 1 畢業(yè)設(shè)計 論文 綜述 題目背景 研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況 1 1 題目背景 研究意義 夾具作為傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)中最重要的工藝裝備之一已有了一百余年的歷史 在機(jī)械業(yè)的發(fā)展過程中發(fā)揮了巨大的作用 我國社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃指 出 振興裝備制造業(yè)是推進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的主要內(nèi)容 1 所謂 裝備制造業(yè) 就是傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)中的主體 因為裝備制造業(yè)的發(fā)展水平是 國家工業(yè)化 現(xiàn)代化水平和綜合國力的重要標(biāo)志 這意味著我國的工業(yè)將在不 太長的時間內(nèi)逐步趕上并達(dá)到當(dāng)今世界上發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)水平 2 隨著裝備制 造業(yè)的發(fā)展 作為裝備制造業(yè)的必不可少組成部分的工藝裝備 夾具 也必然會 得到相應(yīng)的重視 3 近年來我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展推動了機(jī)床和工具行業(yè)從 低谷中走出 我國已連續(xù) 8年保持世界上機(jī)床最大消費(fèi)市場和世界機(jī)床第一大 進(jìn)口國 而對于與機(jī)床配套的夾具設(shè)計更是不可或缺 4 夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝置 它 主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量 減輕勞動強(qiáng)度 輔助產(chǎn)品檢測 展示 運(yùn)輸?shù)?機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用 所以應(yīng)用十分廣泛 5 歸納起來有以 下幾個方面的作用 保證工件的加工精度 穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 提高勞動生產(chǎn)率和 降低加工成本 改善工人勞動條件 在流水線生產(chǎn)中 便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍 6 對于不同種類的機(jī)床 其對應(yīng)的夾具有不同的分類 包括 車床類夾具 銑床 類夾具 鉆鏜床夾具 組合夾具 數(shù)控機(jī)床夾具 自動線夾具及其他機(jī)床夾具 7 本課題主要研究的是針對鉆鏜床設(shè)計的夾具 鉆模的結(jié)構(gòu)形式繁多 歸類 方法各異 按照鉆模有夾具體 結(jié)合使用方面的特點(diǎn) 通?？煞譃橐韵挛宸N形 式 8 1 固定式鉆模 這種鉆模在使用時被固定在鉆床工作臺上 鉆模的位置固定不動 它可用 于立式鉆床 搖臂鉆床和多軸鉆床上 9 2 翻轉(zhuǎn)式鉆模 夾具整體在鉆床工作臺上翻轉(zhuǎn) 順序鉆削各孔 主要用于加工中 小型工 件分布在不同表面上的孔 10 3 回轉(zhuǎn)式鉆模 其一般用于加工同一圓周上的平行孔系 或分布在圓周上的徑向孔 一般 為專用的工作夾具與標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)臺聯(lián)合使用 11 4 蓋板式鉆模 蓋板式鉆模是由鉗工的劃線樣板演變來的 它沒有夾具體 定位元件 導(dǎo) 引元件和夾緊裝置全部安裝在鉆模板上 使用時象蓋子一樣蓋在工件加工部位 上 是最簡單的一種鉆模 12 5 滑柱式鉆模 滑柱式鉆模由標(biāo)準(zhǔn)通用底座為主體組成的鉆模 該標(biāo)準(zhǔn)通用底座由升降鉆 模板 升降機(jī)機(jī)構(gòu)和夾具體組成 它的結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化 規(guī)格尺寸也系列化 可 由制造部門預(yù)先批量生產(chǎn)備用 13 孔加工中 需要加工中 小型零件分布在不同表面上的孔 同時在鉆模設(shè) 計中 常常遇到工件鉆孔后需要孔口倒角或攻螺紋 或鉸孔 有的被加工孔為階 梯孔 有的工件孔組內(nèi)孔距很小 小到不足以放置兩個鉆套 13 有的工件相當(dāng) 大 在同一表面上或幾個平面上有位置要求的兩個或多個孔組 孔組間的距離 又很大 一般的鉆模結(jié)構(gòu)是很難或不能滿足其要求的 14 為加工上述類型的工 件孔 我們采用鉆模板可以翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)形式 解決了上述難加工問題 使鉆孔 夾具結(jié)構(gòu)變得簡單 緊湊 既能保證質(zhì)量 使用又方便 還提高了效率 15 這 也就是本課題所設(shè)計的鉸鏈?zhǔn)姐@模 1 2 國內(nèi)外相關(guān)研究情況 從文獻(xiàn)上可見 從 80年代中期開始 計算機(jī)輔助夾具設(shè)計 CAFD 和自動 夾具設(shè)計 AFD 在國際上普遍受到重視 18 其中隨著 CAD CAM系統(tǒng)在工業(yè)中的 建立 CAFD 很自然地應(yīng)用到了夾具設(shè)計當(dāng)中 而且由于夾具對制造成本和制造 周期的影響非常大 研究人員才開始注意到 CAFD的重要作用 并把縮短加工準(zhǔn) 備周期作為 CAFD的一個重要目標(biāo) 19 九十年代后發(fā)展起來的 CAFD轉(zhuǎn)向了以產(chǎn) 品夾具結(jié)構(gòu)為目的 實際生產(chǎn)應(yīng)用為導(dǎo)向的夾具軟件設(shè)計上 目前 CAFD的發(fā)展 大大降低了制造研制周期 優(yōu)化了制造加工過程 驗證了制造工藝流程 在 FMS 及 CIMS中正發(fā)揮著越來越重要的作用 近年來組合夾具系統(tǒng)的設(shè)計受到了夾具 行業(yè)的普遍關(guān)注 并且在一些文獻(xiàn)中對該領(lǐng)域的最新發(fā)展成果進(jìn)行了回顧 20 隨著我國機(jī)床技術(shù)的發(fā)展 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 16 目前發(fā)展的成組技術(shù)是應(yīng)用系統(tǒng)工程學(xué)的觀點(diǎn) 把中 小批生產(chǎn)中的設(shè)計制造和管理等方面作為一個生產(chǎn)系統(tǒng)整體 統(tǒng)一協(xié)調(diào)生產(chǎn)活 動的各個方面 全面實施成組技術(shù)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益 我國不少高等工業(yè)院 校結(jié)合教學(xué)和科研工作 在成組技術(shù)基本理論及其應(yīng)用方面 軟件系統(tǒng)方面都 開展了許多研究工作 并取得了不少成果 17 2 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案 研究方法或措施 2 1 本課題研究的主要內(nèi)容 1 以軸承蓋為對象 對鉸鏈?zhǔn)姐@模板零件的工藝分析 鉸鏈?zhǔn)姐@模板工件 的定位分析 自由度 2 鉸鏈?zhǔn)姐@模板零件工件定位誤差計算 鉸鏈?zhǔn)姐@模板工件夾緊力的分析 與計算 3 鉸鏈?zhǔn)姐@模板零件夾具的工作原理 鉸鏈?zhǔn)姐@模板設(shè)計中存在的問題 4 鉸鏈?zhǔn)姐@模板夾具裝配工藝設(shè)計與仿真 研究方案 由于工作零件是軸承蓋 如下圖 1所示 圖 1 軸承蓋 軸承蓋孔如使用數(shù)控鉆床加工 則結(jié)構(gòu)復(fù)雜 定位困難 成本較高 而劃 線鉆孔則效率較低 不能滿足批量生產(chǎn)要求 為此 專門設(shè)計一種適用于大批 量加工軸承蓋孔的專用模具 設(shè)計兩種對比方案進(jìn)行對比 2 2研究方案及方法 1 軸承蓋鉆模 見圖 2 工件孔以定位銷 1定位 旋轉(zhuǎn)手柄 6使壓板 5繞支點(diǎn) 4回轉(zhuǎn) 而將 工件的下部壓緊在定位釘 7上 當(dāng)鉆完孔再攻螺紋時應(yīng)松開鎖緊螺釘 3 翻起鉸 鏈鉆模板 2 1 定位銷 2 鉸鏈鉆模板 3 鎖緊螺釘 4 支點(diǎn) 5 壓板 6 手柄 7 定位釘 圖 2 普通鉸鏈?zhǔn)姐@ 2 專用鉸鏈?zhǔn)姐@模 專用鉸鏈?zhǔn)姐@模如圖 3所示 可將軸承蓋板固定在鉆模當(dāng)中 翻轉(zhuǎn)兩個鉸 鏈?zhǔn)姐@模壓緊之后 可以同時對多個鉆孔進(jìn)行加工 加工過程中不用多次移位 安裝 拆卸方便 有利于大批量進(jìn)行加工 本夾具使用在搖臂鉆床上 加工汽 車變速箱上蓋 10 mm 孔 锪 12mm 沉孔深 2 5mm 鉆 M10mm 螺紋底孔24 0 8 4mm 锪平面保證尺寸 32 5 0 1mm 工件放在兩個圓柱銷 2上 前后移動工件使定位孔對準(zhǔn)并滑進(jìn)兩個定位銷 轉(zhuǎn)動配氣閥手柄 10 壓縮空氣進(jìn)入氣缸右側(cè) 推動活塞桿 7向左移動 將工件 以底面及 2 12 mm 孔 分別在五個支撐釘 3 圓柱銷 1 削邊銷 4 上定位07 并夾緊 裝卸工件時 松開鎖緊螺母 5 和 9 翻轉(zhuǎn)鉸鏈鉆模板 6 和 8 5 圖 3 專用鉸鏈?zhǔn)姐@模 方案對比如下 方案對比表 1 綜上所述 本次設(shè)計選用第二套方案 3 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn) 前期已開展工作 重點(diǎn)及難點(diǎn) 設(shè)計出針對軸承蓋為對象的鉸鏈?zhǔn)姐@模 并且分析和計算定位誤差 夾緊 力等 然后進(jìn)行繪制 CAD SolidWorks 等圖 并對三維模型進(jìn)行干涉及仿真檢 驗 前期已開展的工作 1 查閱相關(guān)資料 閱讀文獻(xiàn) 對夾具設(shè)計背景初步了解 2 初步了解常規(guī)夾具的設(shè)計及加工方法 3 初步了解關(guān)于鉸鏈?zhǔn)姐@模的一些相關(guān)知識 4 學(xué)會運(yùn)用 SolidWorks CAD 等作圖軟件 4 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃 按周次填寫 第 1周 第 3周 查閱資料 完成文獻(xiàn)綜述和開題報告 第 4周 第 7周 工件的分析 定位分析 自由度 第 7周 第 9周 鉸鏈?zhǔn)姐@模的工作原理 設(shè)計中存在的問題 第 10周 第 13周 鉸鏈?zhǔn)姐@模裝配工藝設(shè)計與仿真 第 14周 第 15周 完成畢業(yè)論文 定位 夾緊 成本 效率 周期 生產(chǎn) 方案 1 加工時蓋 在工件上 定位 結(jié)構(gòu)簡 單 夾緊 力不大 低 低 生產(chǎn)周期 長 小批量 方案 2 典型的一 面兩銷定 位 為了工件 便于夾緊 采用氣動 夾緊 高 高 生產(chǎn)周期 短 大批量 指導(dǎo)教師意見 對課題的深度 廣度及工作量的意見 指導(dǎo)教師 年 月 日 所在系審查意見 系主管領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 參考文獻(xiàn) 1 吳拓 現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計 M 化學(xué)工業(yè)出版社 2009 1 2 2 朱大品 可翻式鉆模板的設(shè)計 J 機(jī)械工程師 1990 3 5 3 蔡瑾 段國林 李翠玉 李德紅 夾具設(shè)計技術(shù)發(fā)展綜述 J 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報 2002 10 13 15 4 隋聚艷 夾具的發(fā)展及其趨勢分析 J 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè) 2009 19 8 9 5 朱耀祥 浦林祥 現(xiàn)代夾具設(shè)計手冊 M 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