凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】
凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】,凸輪,軸瓦,鉆孔,加工,夾具,設(shè)計(jì),優(yōu)秀,優(yōu)良,課程,畢業(yè)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書(shū) 課題名稱 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具設(shè)計(jì) 系 部 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 任務(wù)起止日期 年 1 月 15 日至 年 5 月 25 日共 16 周 0 指導(dǎo)教師簽名(校內(nèi)) 指導(dǎo)教師簽名(校外) 教學(xué)主任簽 名 20* 年 月 日 一、課題內(nèi)容 凸輪軸瓦蓋體積較小,而且零件表面有斜孔。本課題 要求設(shè)計(jì)一種在鉆床上使用的易于裝夾凸輪軸瓦蓋的夾具,同時(shí)還應(yīng)便于加工零件表面斜孔 二、課題任務(wù)要求 1、繪制工程圖不少于 ; 2、撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告不少于 5000 字; 3、翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn)不少于 3000 字; 4、編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)不少于 15000 字。 三、進(jìn)程安排 四、應(yīng)閱讀的主要參考文獻(xiàn) 1、濮良貴等著 高等教育出版社, 2007 2、機(jī)械制造工藝學(xué) 3、 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè) 序號(hào) 設(shè)計(jì)(論文)各階段名稱 日 期 1 收集有關(guān)資料,閱讀參考文獻(xiàn),并熟悉設(shè)計(jì) 軟件 1 月 15 日 3 月 5 日 2 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 3 月 6 日 3 月 10 日 3 分析 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具 的功能要求,提出設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行外文資料翻譯 3 月 11 日 4 月 1 日 4 對(duì) 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具 設(shè)計(jì) 4 月 2 日 5 月 14 日 5 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 月 15 日 5 月 21 日 6 檢查、改錯(cuò)、打印、裝訂及整理設(shè)計(jì)資料 5 月 22 日 5 月 25 日 7 答辯前的準(zhǔn)備及答辯 5 月 26 日 6 月 7 日 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)資料整改 6 月 8 日 6 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )參考文獻(xiàn)譯文 學(xué)生姓名: 系 別: 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 班 級(jí): 學(xué) 號(hào) : 譯文出處: 001) 18:784 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 1 題 目 自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)方法 摘要: 本論文描述了 一種新的輔助夾具設(shè)計(jì)方法。對(duì)于一個(gè)給定的工件,這種夾具設(shè)計(jì)方法包含了 判斷 加緊表面和夾緊位置點(diǎn)。通過(guò)使用一種定位設(shè)計(jì)方法去夾緊和支 撐工件,并且當(dāng)機(jī)器正在運(yùn)行的時(shí)候,可以根據(jù)刀具來(lái)正確定位工件。 該論文還給出了自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟。 幾何推理技術(shù)被用來(lái)確定可行的 夾緊 面和 位置。要識(shí)別所完成工件和定位點(diǎn)就 還 需 要一些輸入量 包括 術(shù)要求、特征。 關(guān)鍵詞 : 夾緊;夾具設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì)是連接設(shè)計(jì)與制造間的一項(xiàng)重要任務(wù)。自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)是成功實(shí)現(xiàn)下一代制造系統(tǒng)的關(guān)鍵。在本文中 ,討論了一種夾具設(shè)計(jì)的方法,這種方法有利于在目前環(huán)境下夾具設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。 夾具設(shè)計(jì)方法 的研究 已 成為 國(guó)內(nèi)多家科研工作的重點(diǎn)。 作者: 在 1中 對(duì)工件的穩(wěn)定和總需求約束 了 雙重標(biāo)準(zhǔn),突出重點(diǎn)的工作。 人工智能( 及專家系統(tǒng)在夾具設(shè)計(jì)中廣泛的運(yùn)用了。 部分 型幾何信息也被用 于 夾具設(shè)計(jì)。 4描述了一個(gè)基于規(guī)則的專家系統(tǒng),以確定回轉(zhuǎn)體零件的定位 其他研究者(如 , 5,6)分析了切削力鉆井機(jī)械和建筑模型 及 其他金屬切削加工。 人在 2中定義 了 裝配約束建模的模塊化 與 夾具元件之間的空間關(guān)系。 一些 研究人員采用模塊化夾具設(shè)計(jì)原則 ,用 以生成 2,7 另一些 夾具設(shè)計(jì)工作 者 已經(jīng)報(bào)告了 1,3,9,12 可以 在 21,24中找到 夾具設(shè)計(jì)相關(guān)的 大量 的審查工作。 在第二節(jié)中, 對(duì) 夾 具 設(shè)計(jì)任務(wù) 中 各種步驟進(jìn)行了概述。 在 第 3節(jié) 和第四節(jié)中 描述 了工件的 加工過(guò)程, 要 夾緊工件 表面 ,否則將面臨工件 的全面自動(dòng)失效。 5 節(jié) 討論了對(duì)工件的夾緊點(diǎn) 位置 。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 2 在本節(jié)中,描述 了 夾緊 的 設(shè)計(jì)方法。 通常選擇較理想的位置進(jìn)行夾緊 , 并盡可能 降低 切削力的影響 。 夾緊 的位置 和定位的 位置 在 夾具設(shè)計(jì) 非常 重要的 。 通常,夾緊和定位可以通過(guò)同樣的 方法 來(lái)完成。 但是,夾具設(shè)計(jì) 定位和夾緊方案的不合理 , 將 導(dǎo)致夾具 設(shè)計(jì)的 不可行 。 多數(shù)人在設(shè)計(jì)過(guò)程中 首先解決定位問(wèn)題 , 這樣可以使所選 的定位與設(shè)計(jì) 的定位相配合。 不過(guò) , 本文不討論 整體定位及設(shè)計(jì)方法 。 除了 零件的設(shè)計(jì),公差 配合, 序列過(guò)程 ,定位點(diǎn)和設(shè)計(jì)等因素外, 還應(yīng)投入 。 這樣的夾具可以?shī)A緊并支撐定位 元件 。 應(yīng)盡量不抵制切割或加工過(guò)程和中所涉及的操作。相反,定位夾具使切削力在正確的方向,這將有助于保持在一個(gè)特定的部分加工操作安全。通過(guò) 定位元件的作用 ,工件被固定,因此定位 元件 不能移動(dòng) 。 在這里討論 的 夾 具 的設(shè)計(jì)方法必須 在 整體夾具設(shè)計(jì)方法的范圍內(nèi)。在此之前進(jìn)行定位 /支 撐 和夾具設(shè)計(jì) 的 初步階段,涉及 到 的分析和識(shí)別的功能 、 相關(guān)的公差和其他規(guī)范是必要的。 根據(jù) 初步的評(píng)估和測(cè)定,定位 /支 撐 設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)結(jié)果的 在此 基礎(chǔ) 上 可以同時(shí) 進(jìn)行。 本文 對(duì) 所描述 夾具設(shè)計(jì) 的 方法 討論基于定位 /支 撐 設(shè)計(jì) 與 先前已經(jīng)確定的假設(shè)(包括適當(dāng)?shù)亩ㄎ缓椭С譁y(cè)定一個(gè)工件的定位,以及識(shí)別和夾具,如 V 形塊 ,支 撐板 ,定位銷等) 。 ( 1)夾具設(shè)計(jì)的輸入 輸入包括對(duì)特定 零件 的 邊緣 模型 設(shè)計(jì) ,公差信息, 特征信息 ,每一個(gè)設(shè)計(jì)的相關(guān)特性的加工 要求 ,以及加工過(guò)程中的各種工序, 列 出示每個(gè) 相應(yīng)的功能。 ( 2)夾具設(shè)計(jì)的方法 圖一是自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)主要步驟圖。 對(duì)這些步驟概述如下: 第 1步 : 設(shè)置配置清單以及相關(guān)的 進(jìn)程 _功能 條目。 第 2步 : 確定 夾緊的方向和類型 。 輸入 必 要的加工方向向量 面對(duì) ,并確定法向量。 如果加工方向向下(對(duì)應(yīng)的方向向量 0, 0, ,和面的支持向量平行于加工方向,那么 , 夾緊 力 方向平行向下加工方向 0, 0, 如畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 3 果必需要側(cè)面夾緊并沒(méi)有可夾緊的地方,那么在其中放置一個(gè)夾具夾緊下調(diào),然后邊鉗方向計(jì)算如下。 讓 向量代替次要的和三級(jí)定位孔。然后,使用夾緊機(jī)構(gòu)夾緊一個(gè)方向,例如, 平行于這兩個(gè)法向量,即每個(gè) V 塊的表面法向量與 側(cè)面夾緊面應(yīng)該是一對(duì) 分別 平行 于 面 面孔。 第三步:從列表中選出最大有效加工力。這樣能計(jì)算有效的平衡各加工力。 第四步: 利用計(jì)算出的最 大 有效加工力,確定用來(lái)支撐工件加工面積 的夾具尺寸 (例如,一個(gè)帶夾子可以作為一個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)使用) ,這樣的方法在第 3節(jié)說(shuō)明。 第五步: 確定給定工件的夾緊面。這一步在第 4步中講 述 過(guò) 。 第六步: 該夾具的夾緊面的實(shí)際位置在第 5節(jié)中確定。 考慮接 下來(lái)的步驟并返回第一步 。 在這項(xiàng)工作中所用到的夾具都來(lái)自一個(gè)系列。夾具的原理與圖二相同。描述了一個(gè)自動(dòng)化夾具, 鎖 緊 力所需的有關(guān)螺桿的螺紋裝置大小保存到位。 夾緊力平衡加工工件 使工件 保持恰當(dāng)?shù)奈恢?, 鎖模力為 W 和螺桿直徑 為 D, 各種螺絲夾緊力大小,可以按以下方式確定 : 最初,極限拉伸強(qiáng)度 和 該夾具 的 材料可以從數(shù)據(jù)檢索庫(kù) 檢索 。各種材料有不同的拉伸強(qiáng)度。夾具材料的選擇,也可直接采用啟發(fā)式規(guī)則進(jìn)行。例如,如果部分材料是低碳鋼,那么鉗材料可 用 碳鋼或 高碳 鋼。為了確定設(shè)計(jì)應(yīng)力,抗拉強(qiáng)度值 應(yīng) 除以安全系數(shù)(如 4或 5)。 根區(qū)的螺絲格 一個(gè)螺絲鉗)可以被確定 : 鎖模力 /設(shè)計(jì)應(yīng)力 。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 4 隨后,螺栓截面全面積可以計(jì)算為等于 格 ( 65), (因?yàn)槁萁z的地方可能會(huì)發(fā)生根切面積約為 65螺栓的總面積) 。螺釘?shù)闹睆?( 4)。另一項(xiàng)涉及可用于方程有關(guān)的寬度 B,高度的螺絲直徑為 D( B, H 和 ): 4/3 . 夾具的相關(guān)參數(shù)包括了產(chǎn)品的 取的特征信息,特征尺寸,定位面和定位器的選擇。 考慮所有可用的夾緊面, 如圖 3。 最關(guān)鍵的是夾緊表面不應(yīng)重疊或 和 相交,如圖 4 所示。夾緊面積 是 與工件表面(或 觸的是一個(gè)二維輪廓線段組成的(見(jiàn)圖 6)。 利用線段相交測(cè)試,可以測(cè)定在給定的光子晶體光纖的任何范圍內(nèi)是否可能有接觸面夾緊面重疊。 夾緊面的確定可以如下 所示: 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 5 第 1步 : 鑒別平行于二級(jí)和三級(jí)定位面( 分別到 如下所示: (一)鑒別面 面 二)在 (三)通過(guò)檢查所有 面, 確定的面對(duì) 第 2步 : 鑒別平行面的位置,除了不相鄰的附加面。 最好是選擇一個(gè)不與其他定位面垂直相鄰的面。 這一步如下所示: (a) 考慮 得與每個(gè) (b) 檢查每個(gè) ,并執(zhí)行以下測(cè)試:如果 直于 后從列表中舍棄它并插入 力 第 3步 :確定加緊 力 都在有效的加緊面上,如下所述夾緊面: 例 1:如果沒(méi)有條目在列表 , 就 使用 的 面 并繼續(xù)執(zhí)行步驟 4。如果發(fā)現(xiàn)任何面垂直于第二,第三位置的面孔 將要面臨的是下次選擇可行的夾具。在這種情況下,剩下的選擇是重新審視在列表 例 2: 如果列表中 時(shí),可行夾緊面為 法向量垂直相鄰的相應(yīng)軸是夾緊軸。 例 3: 如果在列表 ,確定最大的 。 例 4: :夾緊 力 的方向可以是 1, 0, 0或 0, 1, 0,可以 夾緊 的中心位置 。 在其他幾何位置可確定使用零件幾何形狀和拓?fù)湫畔?,這在下一節(jié)中描述。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 6 表面上的夾緊點(diǎn) 確定夾緊面后, 實(shí)際夾緊面位置必須確定 。輸入夾具側(cè)面積,沿著 x, Y, Z和潛在的夾緊面 容下使用 第一步是確定一個(gè)箱體的大小,這是用來(lái)測(cè)試它是否包含在它里面的任何 部分 。 相交測(cè)試也可以在前面介紹的方法使用。 如果相交測(cè)試返回一個(gè)負(fù)的結(jié)果,那么有部分箱體與夾具相交,如圖 4 所示 。 如果相交測(cè)試返回一個(gè) 正 的結(jié)果,可以執(zhí)行下列步驟: 1 W)夾框輪廓 (圖 5和圖 6)。 的條形區(qū)域,都是可行夾緊區(qū)域。如果有一個(gè)以上的長(zhǎng)方形候選面,矩形配件,向中沿軸夾緊 點(diǎn))。 如果沒(méi)有 發(fā)現(xiàn) 配置文件,夾具寬度可減少一半,夾具數(shù) 可以 增加兩個(gè)。使用這些修改過(guò)的夾具尺寸,執(zhí)行前面描述的特征相交測(cè)試。如果此測(cè)試也失敗了,那么可以用相鄰的面作為夾緊面用于執(zhí)行端夾緊。 這 面 可以重復(fù)進(jìn)行 : 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 7 線的交點(diǎn) 輸入需要的二維輪廓 用下列方法可以自動(dòng)確定該配置文件的交集。每一個(gè)輸入的資料組成一個(gè)封閉環(huán)。 此配置文件測(cè)試的步驟如下: (考慮 的 L( i, 1) 和 的 L( 2, j)。 (采用 L( i, 1) 線段和 L( 2, j) 線段的相交段。 如果邊緣相交測(cè)試返回一個(gè)正值,那么特征面和潛在面相交。如果它返回一個(gè)負(fù)值,繼續(xù)執(zhí)行步驟 3。 ( 復(fù)與步驟( 同的部分或者緩慢走過(guò)其余 的 ()段 直到 的 (j 1) j n 1段。 (其余部分邊和 12、 1n 段重復(fù)( ( 驟。 如果特征面與夾緊面重復(fù),線相交測(cè)試將決定該事件。相交的邊可以進(jìn)行自動(dòng)檢 測(cè)兩個(gè)面是否相互交叉。 輸入所需的邊 接 (和 (和 接 (和 (。 F(x,y) = 0 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 8 H(x,y) = 0 (2) 第一步:使用等式( 1)計(jì)算 (用 取代 3;計(jì)算 (用 取代 4。 第二步:如果 4都與 0不相等,但 4結(jié)果相同( 2在相同的一邊),則邊 34不相交。如果這樣不滿足條件,那么進(jìn)行第三步。 第三步:使用等式( 2)計(jì)算 (接著,計(jì)算 (進(jìn)行第四步。 第四步:如果 2都不等于 0,且 2的結(jié)果相同,那么把 2放在相同的一邊并輸入不相交。如果,這個(gè)也不滿足條件,那么進(jìn)行第五步。 第五步:給定相交線段, 這樣就完成了測(cè)試。 考慮如圖 7所示的一部分樣品。要加工一個(gè)盲孔 。起初, 完成 定位設(shè)計(jì)。 定位器的(或主要定位器)是一個(gè)基盤(pán)(放在 和二級(jí)和三級(jí)定位器 面臨 5(對(duì)應(yīng)到定位面 節(jié)中討論)。 一個(gè)輔助定位器也被使用,這是一個(gè) 5面 輔助定位),如圖 8所示。 在前面討論的夾具設(shè)計(jì)方法中所述的步驟的基礎(chǔ)上,選面 孔 (這是平行的,并在從 面對(duì) 5面 。 沒(méi)有面孔,這是平行到定位面,但他們不相鄰。在這種情況下使用的優(yōu)先權(quán)規(guī)則(如步 驟 3 第 4 步 討論),剩余的候選 面 面對(duì)的是 夾具 方向 向下 的 V 型塊徑向定位器和其他與對(duì)工件夾緊底 面提供 所需位置。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 9 根據(jù)第五步選擇夾具的位置。如果沒(méi)有功能發(fā)生在面 ,那么也沒(méi)有必要進(jìn)行相交測(cè)試確定夾具加緊。 夾具位置應(yīng)遠(yuǎn)離 V 型定 位塊 k(這是輔助定位位置)的夾緊面相 鄰輔助定位面(這確保了更 快 的快速夾緊)。最終位置和夾具的設(shè)計(jì)如圖 8所示。 本文討論的方法,毫不遜色 于 其他夾具設(shè)計(jì)文獻(xiàn)中討論的方法 。本文 所討論的方法的獨(dú)特性是零件的夾緊面的幾何形狀,拓?fù)浜凸δ馨l(fā)生了被加工為基礎(chǔ)的系統(tǒng)鑒定。 其他方法都沒(méi)有利用了定位 器的位置,該方法使用定位器在對(duì)持有一級(jí),二級(jí)和三級(jí)定位器加工的工件。這種方法的另一個(gè)好處是在可行的候選面上確定在面上用夾具面交點(diǎn)測(cè)試,并迅速和有效地確定潛在 過(guò) 程中可能出現(xiàn)問(wèn)題,夾緊和加工的功能檢測(cè)。 在這 篇論文 中, 對(duì)自動(dòng)化 夾具設(shè)計(jì) 的 方法 進(jìn)行了 討論。 其中包括 定位 設(shè)計(jì) ,, 夾緊設(shè)計(jì) 和其他被 用來(lái) 確定夾緊面和 夾緊 方向 的設(shè)計(jì)方法,除此之外,還討論各個(gè)方法的自動(dòng)化步驟。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 10 A . n an in of of on a be in a to to to to AD on is an is an of of to of In a is in of an of 1 on of of as as in 2,3. a to a to 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 11 is to et 5,6) et 2to to 2,711. 1,3,9,1223. An of be 21,24. , in to of to a , of or on a of on a n is is to in a to of in be by to of to in a is of of to be to of is to is to to or a be in in a By or is so 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 12 he be in of to a of is on of be in is on of on a as as of he of of in to he in of 1. An of is as . Ui in . of . .,of If to 0, 0, 1), of is to of is to 0, 0, 1. If is if no at to a a is as sv 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 13 be of of by a as a be to of of in be to sv be a of to sv . i = 1, . . .,n). be E be . of E, of to be to be a be as a is . . on a be as . . of on is in an as . U(i + 1) to . 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 14 3. of n to of to as A is on as of 2). In of a is is to of or a in to in be d. of be in of of on be a of be if 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 15 is be or To TS be by a ). 1 of a as a be S. A of be as 65%) (of is 5% of of of d be by A d 2/4). be , of to d (B, H, be of d): 4/3 . 4. of he to AD of on a CF as 3. to be is or on as 4. is in is a 2D of 6). By it be of of 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 16 on of be as 5. of a on be x, y, z, F. as in g) F as is to a is to it be If a no as 4. If a be 1. of 1 w) ( ). 2. of on F 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 17 3. no If is is of F is If no i be be by of to on If to CF be as to CF be he D 1 D 2. 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 18 of be in an i of a of in as (a (i,1) 1 (2, j) 2. (i,1) (2, j), of be If a or If it a to . (or ) 1 (j+1) j = n1 2. (or 12, . .,in 1. If of be to ot 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書(shū) 課題名稱 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具設(shè)計(jì) 系 部 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 任務(wù)起止日期 年 1 月 15 日至 年 5 月 25 日共 16 周 0 指導(dǎo)教師簽名(校內(nèi)) 指導(dǎo)教師簽名(校外) 教學(xué)主任簽 名 20* 年 月 日 一、課題內(nèi)容 凸輪軸瓦蓋體積較小,而且零件表面有斜孔。本課題 要求設(shè)計(jì)一種在鉆床上使用的易于裝夾凸輪軸瓦蓋的夾具,同時(shí)還應(yīng)便于加工零件表面斜孔 二、課題任務(wù)要求 1、繪制工程圖不少于 ; 2、撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告不少于 5000 字; 3、翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn)不少于 3000 字; 4、編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)不少于 15000 字。 三、進(jìn)程安排 四、應(yīng)閱讀的主要參考文獻(xiàn) 1、濮良貴等著 高等教育出版社, 2007 2、機(jī)械制造工藝學(xué) 3、 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè) 序號(hào) 設(shè)計(jì)(論文)各階段名稱 日 期 1 收集有關(guān)資料,閱讀參考文獻(xiàn),并熟悉設(shè)計(jì) 軟件 1 月 15 日 3 月 5 日 2 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 3 月 6 日 3 月 10 日 3 分析 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具 的功能要求,提出設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行外文資料翻譯 3 月 11 日 4 月 1 日 4 對(duì) 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具 設(shè)計(jì) 4 月 2 日 5 月 14 日 5 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 月 15 日 5 月 21 日 6 檢查、改錯(cuò)、打印、裝訂及整理設(shè)計(jì)資料 5 月 22 日 5 月 25 日 7 答辯前的準(zhǔn)備及答辯 5 月 26 日 6 月 7 日 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)資料整改 6 月 8 日 6 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )參考文獻(xiàn)譯文 學(xué)生姓名: 系 別: 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 班 級(jí): 學(xué) 號(hào) : 譯文出處: 001) 18:784 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 1 題 目 自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)方法 摘要: 本論文描述了 一種新的輔助夾具設(shè)計(jì)方法。對(duì)于一個(gè)給定的工件,這種夾具設(shè)計(jì)方法包含了 判斷 加緊表面和夾緊位置點(diǎn)。通過(guò)使用一種定位設(shè)計(jì)方法去夾緊和支 撐工件,并且當(dāng)機(jī)器正在運(yùn)行的時(shí)候,可以根據(jù)刀具來(lái)正確定位工件。 該論文還給出了自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)的詳細(xì)步驟。 幾何推理技術(shù)被用來(lái)確定可行的 夾緊 面和 位置。要識(shí)別所完成工件和定位點(diǎn)就 還 需 要一些輸入量 包括 術(shù)要求、特征。 關(guān)鍵詞 : 夾緊;夾具設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì)是連接設(shè)計(jì)與制造間的一項(xiàng)重要任務(wù)。自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)是成功實(shí)現(xiàn)下一代制造系統(tǒng)的關(guān)鍵。在本文中 ,討論了一種夾具設(shè)計(jì)的方法,這種方法有利于在目前環(huán)境下夾具設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。 夾具設(shè)計(jì)方法 的研究 已 成為 國(guó)內(nèi)多家科研工作的重點(diǎn)。 作者: 在 1中 對(duì)工件的穩(wěn)定和總需求約束 了 雙重標(biāo)準(zhǔn),突出重點(diǎn)的工作。 人工智能( 及專家系統(tǒng)在夾具設(shè)計(jì)中廣泛的運(yùn)用了。 部分 型幾何信息也被用 于 夾具設(shè)計(jì)。 4描述了一個(gè)基于規(guī)則的專家系統(tǒng),以確定回轉(zhuǎn)體零件的定位 其他研究者(如 , 5,6)分析了切削力鉆井機(jī)械和建筑模型 及 其他金屬切削加工。 人在 2中定義 了 裝配約束建模的模塊化 與 夾具元件之間的空間關(guān)系。 一些 研究人員采用模塊化夾具設(shè)計(jì)原則 ,用 以生成 2,7 另一些 夾具設(shè)計(jì)工作 者 已經(jīng)報(bào)告了 1,3,9,12 可以 在 21,24中找到 夾具設(shè)計(jì)相關(guān)的 大量 的審查工作。 在第二節(jié)中, 對(duì) 夾 具 設(shè)計(jì)任務(wù) 中 各種步驟進(jìn)行了概述。 在 第 3節(jié) 和第四節(jié)中 描述 了工件的 加工過(guò)程, 要 夾緊工件 表面 ,否則將面臨工件 的全面自動(dòng)失效。 5 節(jié) 討論了對(duì)工件的夾緊點(diǎn) 位置 。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 2 在本節(jié)中,描述 了 夾緊 的 設(shè)計(jì)方法。 通常選擇較理想的位置進(jìn)行夾緊 , 并盡可能 降低 切削力的影響 。 夾緊 的位置 和定位的 位置 在 夾具設(shè)計(jì) 非常 重要的 。 通常,夾緊和定位可以通過(guò)同樣的 方法 來(lái)完成。 但是,夾具設(shè)計(jì) 定位和夾緊方案的不合理 , 將 導(dǎo)致夾具 設(shè)計(jì)的 不可行 。 多數(shù)人在設(shè)計(jì)過(guò)程中 首先解決定位問(wèn)題 , 這樣可以使所選 的定位與設(shè)計(jì) 的定位相配合。 不過(guò) , 本文不討論 整體定位及設(shè)計(jì)方法 。 除了 零件的設(shè)計(jì),公差 配合, 序列過(guò)程 ,定位點(diǎn)和設(shè)計(jì)等因素外, 還應(yīng)投入 。 這樣的夾具可以?shī)A緊并支撐定位 元件 。 應(yīng)盡量不抵制切割或加工過(guò)程和中所涉及的操作。相反,定位夾具使切削力在正確的方向,這將有助于保持在一個(gè)特定的部分加工操作安全。通過(guò) 定位元件的作用 ,工件被固定,因此定位 元件 不能移動(dòng) 。 在這里討論 的 夾 具 的設(shè)計(jì)方法必須 在 整體夾具設(shè)計(jì)方法的范圍內(nèi)。在此之前進(jìn)行定位 /支 撐 和夾具設(shè)計(jì) 的 初步階段,涉及 到 的分析和識(shí)別的功能 、 相關(guān)的公差和其他規(guī)范是必要的。 根據(jù) 初步的評(píng)估和測(cè)定,定位 /支 撐 設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)結(jié)果的 在此 基礎(chǔ) 上 可以同時(shí) 進(jìn)行。 本文 對(duì) 所描述 夾具設(shè)計(jì) 的 方法 討論基于定位 /支 撐 設(shè)計(jì) 與 先前已經(jīng)確定的假設(shè)(包括適當(dāng)?shù)亩ㄎ缓椭С譁y(cè)定一個(gè)工件的定位,以及識(shí)別和夾具,如 V 形塊 ,支 撐板 ,定位銷等) 。 ( 1)夾具設(shè)計(jì)的輸入 輸入包括對(duì)特定 零件 的 邊緣 模型 設(shè)計(jì) ,公差信息, 特征信息 ,每一個(gè)設(shè)計(jì)的相關(guān)特性的加工 要求 ,以及加工過(guò)程中的各種工序, 列 出示每個(gè) 相應(yīng)的功能。 ( 2)夾具設(shè)計(jì)的方法 圖一是自動(dòng)化夾具設(shè)計(jì)主要步驟圖。 對(duì)這些步驟概述如下: 第 1步 : 設(shè)置配置清單以及相關(guān)的 進(jìn)程 _功能 條目。 第 2步 : 確定 夾緊的方向和類型 。 輸入 必 要的加工方向向量 面對(duì) ,并確定法向量。 如果加工方向向下(對(duì)應(yīng)的方向向量 0, 0, ,和面的支持向量平行于加工方向,那么 , 夾緊 力 方向平行向下加工方向 0, 0, 如畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 3 果必需要側(cè)面夾緊并沒(méi)有可夾緊的地方,那么在其中放置一個(gè)夾具夾緊下調(diào),然后邊鉗方向計(jì)算如下。 讓 向量代替次要的和三級(jí)定位孔。然后,使用夾緊機(jī)構(gòu)夾緊一個(gè)方向,例如, 平行于這兩個(gè)法向量,即每個(gè) V 塊的表面法向量與 側(cè)面夾緊面應(yīng)該是一對(duì) 分別 平行 于 面 面孔。 第三步:從列表中選出最大有效加工力。這樣能計(jì)算有效的平衡各加工力。 第四步: 利用計(jì)算出的最 大 有效加工力,確定用來(lái)支撐工件加工面積 的夾具尺寸 (例如,一個(gè)帶夾子可以作為一個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)使用) ,這樣的方法在第 3節(jié)說(shuō)明。 第五步: 確定給定工件的夾緊面。這一步在第 4步中講 述 過(guò) 。 第六步: 該夾具的夾緊面的實(shí)際位置在第 5節(jié)中確定。 考慮接 下來(lái)的步驟并返回第一步 。 在這項(xiàng)工作中所用到的夾具都來(lái)自一個(gè)系列。夾具的原理與圖二相同。描述了一個(gè)自動(dòng)化夾具, 鎖 緊 力所需的有關(guān)螺桿的螺紋裝置大小保存到位。 夾緊力平衡加工工件 使工件 保持恰當(dāng)?shù)奈恢?, 鎖模力為 W 和螺桿直徑 為 D, 各種螺絲夾緊力大小,可以按以下方式確定 : 最初,極限拉伸強(qiáng)度 和 該夾具 的 材料可以從數(shù)據(jù)檢索庫(kù) 檢索 。各種材料有不同的拉伸強(qiáng)度。夾具材料的選擇,也可直接采用啟發(fā)式規(guī)則進(jìn)行。例如,如果部分材料是低碳鋼,那么鉗材料可 用 碳鋼或 高碳 鋼。為了確定設(shè)計(jì)應(yīng)力,抗拉強(qiáng)度值 應(yīng) 除以安全系數(shù)(如 4或 5)。 根區(qū)的螺絲格 一個(gè)螺絲鉗)可以被確定 : 鎖模力 /設(shè)計(jì)應(yīng)力 。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 4 隨后,螺栓截面全面積可以計(jì)算為等于 格 ( 65), (因?yàn)槁萁z的地方可能會(huì)發(fā)生根切面積約為 65螺栓的總面積) 。螺釘?shù)闹睆?( 4)。另一項(xiàng)涉及可用于方程有關(guān)的寬度 B,高度的螺絲直徑為 D( B, H 和 ): 4/3 . 夾具的相關(guān)參數(shù)包括了產(chǎn)品的 取的特征信息,特征尺寸,定位面和定位器的選擇。 考慮所有可用的夾緊面, 如圖 3。 最關(guān)鍵的是夾緊表面不應(yīng)重疊或 和 相交,如圖 4 所示。夾緊面積 是 與工件表面(或 觸的是一個(gè)二維輪廓線段組成的(見(jiàn)圖 6)。 利用線段相交測(cè)試,可以測(cè)定在給定的光子晶體光纖的任何范圍內(nèi)是否可能有接觸面夾緊面重疊。 夾緊面的確定可以如下 所示: 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 5 第 1步 : 鑒別平行于二級(jí)和三級(jí)定位面( 分別到 如下所示: (一)鑒別面 面 二)在 (三)通過(guò)檢查所有 面, 確定的面對(duì) 第 2步 : 鑒別平行面的位置,除了不相鄰的附加面。 最好是選擇一個(gè)不與其他定位面垂直相鄰的面。 這一步如下所示: (a) 考慮 得與每個(gè) (b) 檢查每個(gè) ,并執(zhí)行以下測(cè)試:如果 直于 后從列表中舍棄它并插入 力 第 3步 :確定加緊 力 都在有效的加緊面上,如下所述夾緊面: 例 1:如果沒(méi)有條目在列表 , 就 使用 的 面 并繼續(xù)執(zhí)行步驟 4。如果發(fā)現(xiàn)任何面垂直于第二,第三位置的面孔 將要面臨的是下次選擇可行的夾具。在這種情況下,剩下的選擇是重新審視在列表 例 2: 如果列表中 時(shí),可行夾緊面為 法向量垂直相鄰的相應(yīng)軸是夾緊軸。 例 3: 如果在列表 ,確定最大的 。 例 4: :夾緊 力 的方向可以是 1, 0, 0或 0, 1, 0,可以 夾緊 的中心位置 。 在其他幾何位置可確定使用零件幾何形狀和拓?fù)湫畔?,這在下一節(jié)中描述。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 6 表面上的夾緊點(diǎn) 確定夾緊面后, 實(shí)際夾緊面位置必須確定 。輸入夾具側(cè)面積,沿著 x, Y, Z和潛在的夾緊面 容下使用 第一步是確定一個(gè)箱體的大小,這是用來(lái)測(cè)試它是否包含在它里面的任何 部分 。 相交測(cè)試也可以在前面介紹的方法使用。 如果相交測(cè)試返回一個(gè)負(fù)的結(jié)果,那么有部分箱體與夾具相交,如圖 4 所示 。 如果相交測(cè)試返回一個(gè) 正 的結(jié)果,可以執(zhí)行下列步驟: 1 W)夾框輪廓 (圖 5和圖 6)。 的條形區(qū)域,都是可行夾緊區(qū)域。如果有一個(gè)以上的長(zhǎng)方形候選面,矩形配件,向中沿軸夾緊 點(diǎn))。 如果沒(méi)有 發(fā)現(xiàn) 配置文件,夾具寬度可減少一半,夾具數(shù) 可以 增加兩個(gè)。使用這些修改過(guò)的夾具尺寸,執(zhí)行前面描述的特征相交測(cè)試。如果此測(cè)試也失敗了,那么可以用相鄰的面作為夾緊面用于執(zhí)行端夾緊。 這 面 可以重復(fù)進(jìn)行 : 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 7 線的交點(diǎn) 輸入需要的二維輪廓 用下列方法可以自動(dòng)確定該配置文件的交集。每一個(gè)輸入的資料組成一個(gè)封閉環(huán)。 此配置文件測(cè)試的步驟如下: (考慮 的 L( i, 1) 和 的 L( 2, j)。 (采用 L( i, 1) 線段和 L( 2, j) 線段的相交段。 如果邊緣相交測(cè)試返回一個(gè)正值,那么特征面和潛在面相交。如果它返回一個(gè)負(fù)值,繼續(xù)執(zhí)行步驟 3。 ( 復(fù)與步驟( 同的部分或者緩慢走過(guò)其余 的 ()段 直到 的 (j 1) j n 1段。 (其余部分邊和 12、 1n 段重復(fù)( ( 驟。 如果特征面與夾緊面重復(fù),線相交測(cè)試將決定該事件。相交的邊可以進(jìn)行自動(dòng)檢 測(cè)兩個(gè)面是否相互交叉。 輸入所需的邊 接 (和 (和 接 (和 (。 F(x,y) = 0 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 8 H(x,y) = 0 (2) 第一步:使用等式( 1)計(jì)算 (用 取代 3;計(jì)算 (用 取代 4。 第二步:如果 4都與 0不相等,但 4結(jié)果相同( 2在相同的一邊),則邊 34不相交。如果這樣不滿足條件,那么進(jìn)行第三步。 第三步:使用等式( 2)計(jì)算 (接著,計(jì)算 (進(jìn)行第四步。 第四步:如果 2都不等于 0,且 2的結(jié)果相同,那么把 2放在相同的一邊并輸入不相交。如果,這個(gè)也不滿足條件,那么進(jìn)行第五步。 第五步:給定相交線段, 這樣就完成了測(cè)試。 考慮如圖 7所示的一部分樣品。要加工一個(gè)盲孔 。起初, 完成 定位設(shè)計(jì)。 定位器的(或主要定位器)是一個(gè)基盤(pán)(放在 和二級(jí)和三級(jí)定位器 面臨 5(對(duì)應(yīng)到定位面 節(jié)中討論)。 一個(gè)輔助定位器也被使用,這是一個(gè) 5面 輔助定位),如圖 8所示。 在前面討論的夾具設(shè)計(jì)方法中所述的步驟的基礎(chǔ)上,選面 孔 (這是平行的,并在從 面對(duì) 5面 。 沒(méi)有面孔,這是平行到定位面,但他們不相鄰。在這種情況下使用的優(yōu)先權(quán)規(guī)則(如步 驟 3 第 4 步 討論),剩余的候選 面 面對(duì)的是 夾具 方向 向下 的 V 型塊徑向定位器和其他與對(duì)工件夾緊底 面提供 所需位置。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 9 根據(jù)第五步選擇夾具的位置。如果沒(méi)有功能發(fā)生在面 ,那么也沒(méi)有必要進(jìn)行相交測(cè)試確定夾具加緊。 夾具位置應(yīng)遠(yuǎn)離 V 型定 位塊 k(這是輔助定位位置)的夾緊面相 鄰輔助定位面(這確保了更 快 的快速夾緊)。最終位置和夾具的設(shè)計(jì)如圖 8所示。 本文討論的方法,毫不遜色 于 其他夾具設(shè)計(jì)文獻(xiàn)中討論的方法 。本文 所討論的方法的獨(dú)特性是零件的夾緊面的幾何形狀,拓?fù)浜凸δ馨l(fā)生了被加工為基礎(chǔ)的系統(tǒng)鑒定。 其他方法都沒(méi)有利用了定位 器的位置,該方法使用定位器在對(duì)持有一級(jí),二級(jí)和三級(jí)定位器加工的工件。這種方法的另一個(gè)好處是在可行的候選面上確定在面上用夾具面交點(diǎn)測(cè)試,并迅速和有效地確定潛在 過(guò) 程中可能出現(xiàn)問(wèn)題,夾緊和加工的功能檢測(cè)。 在這 篇論文 中, 對(duì)自動(dòng)化 夾具設(shè)計(jì) 的 方法 進(jìn)行了 討論。 其中包括 定位 設(shè)計(jì) ,, 夾緊設(shè)計(jì) 和其他被 用來(lái) 確定夾緊面和 夾緊 方向 的設(shè)計(jì)方法,除此之外,還討論各個(gè)方法的自動(dòng)化步驟。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 10 A . n an in of of on a be in a to to to to AD on is an is an of of to of In a is in of an of 1 on of of as as in 2,3. a to a to 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 11 is to et 5,6) et 2to to 2,711. 1,3,9,1223. An of be 21,24. , in to of to a , of or on a of on a n is is to in a to of in be by to of to in a is of of to be to of is to is to to or a be in in a By or is so 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 12 he be in of to a of is on of be in is on of on a as as of he of of in to he in of 1. An of is as . Ui in . of . .,of If to 0, 0, 1), of is to of is to 0, 0, 1. If is if no at to a a is as sv 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 13 be of of by a as a be to of of in be to sv be a of to sv . i = 1, . . .,n). be E be . of E, of to be to be a be as a is . . on a be as . . of on is in an as . U(i + 1) to . 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 14 3. of n to of to as A is on as of 2). In of a is is to of or a in to in be d. of be in of of on be a of be if 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 15 is be or To TS be by a ). 1 of a as a be S. A of be as 65%) (of is 5% of of of d be by A d 2/4). be , of to d (B, H, be of d): 4/3 . 4. of he to AD of on a CF as 3. to be is or on as 4. is in is a 2D of 6). By it be of of 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 16 on of be as 5. of a on be x, y, z, F. as in g) F as is to a is to it be If a no as 4. If a be 1. of 1 w) ( ). 2. of on F 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 17 3. no If is is of F is If no i be be by of to on If to CF be as to CF be he D 1 D 2. 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )參 考 文 獻(xiàn) 譯 文 18 of be in an i of a of in as (a (i,1) 1 (2, j) 2. (i,1) (2, j), of be If a or If it a to . (or ) 1 (j+1) j = n1 2. (or 12, . .,in 1. If of be to ot 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 課題名稱 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 生產(chǎn)實(shí)際 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 1 - 一、 課題來(lái)源、目的、意義 1 課題的來(lái)源 本課題來(lái)源于鄖西精誠(chéng)汽配有限公司的實(shí)際生產(chǎn),通過(guò)對(duì)鄖西精誠(chéng)汽配有限公司制造車間的實(shí)際加工工藝規(guī)劃及其制造過(guò)程的了解,對(duì)凸輪軸瓦蓋類零件相關(guān)的技術(shù)及文獻(xiàn)進(jìn)行科學(xué)整理、歸納和完善,以期最終達(dá)到此次設(shè)計(jì) 2 本課題 研究目的 本課題研究的主要目的是設(shè)計(jì)出適合企業(yè)生產(chǎn)的多軸鉆設(shè)備及其配套夾具完成對(duì)凸輪軸瓦蓋上端面的兩個(gè)孔同時(shí)加工,提高生產(chǎn)效率,解決實(shí)際生產(chǎn)上的不足。 通過(guò)在設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題能夠獨(dú)立的思考,查找相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn),靈活運(yùn)用課堂上所學(xué)的知識(shí),并結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)情況來(lái)了解現(xiàn)代的制造技術(shù)。 3 本課題研究的意義 本課題對(duì)凸輪軸瓦蓋鉆孔加工的應(yīng)用進(jìn)行研究 , 其研究意義如下 , 提高生產(chǎn)效率 提高產(chǎn)品的精度 保證生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性 和具備柔性方向發(fā)展以實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍和多功能知道監(jiān)控 代表著國(guó)力強(qiáng)盛組合 ,工裝夾具行業(yè)的發(fā)展也能體現(xiàn)我國(guó)的國(guó)際水平地位 輪軸瓦蓋零件需要加工多個(gè)孔 ,這個(gè)加工過(guò)程在普通機(jī)床上難以實(shí)現(xiàn) ,即使實(shí)現(xiàn)也會(huì)在精度及生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)性上不能滿足企業(yè)。 二、 國(guó)內(nèi)外概況、預(yù)測(cè)和文獻(xiàn)綜述 1. 課題的國(guó)內(nèi)外研究概況 凸輪軸瓦蓋在鉆孔加工時(shí),多采用普通鉆床改為多軸鉆床加工的方法。目前,我國(guó)中小企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量都需要一個(gè)新的提高,但是加工手段遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。許多中小 企業(yè)結(jié)合自己的對(duì)設(shè)備技術(shù)條件進(jìn)行改造,通過(guò)強(qiáng)化自身,以求發(fā)展。普通鉆床為單軸鉆床,但安裝上多軸箱就變成多軸鉆就可以提高工作效率,縮短工作時(shí)間。對(duì)于鉆夾具的發(fā)展?fàn)顩r,國(guó)際 研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)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湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 2 - 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(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。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(wàn)套專用夾具;另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,每隔 34 年就要更新 5080左右專用夾具,而夾 具的實(shí)際磨損量?jī)H為 1020左右。特別是近年來(lái),數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)、( 新加工技術(shù)的應(yīng)用, 打大大推動(dòng)了夾具的發(fā)展。 2. 課題的研究趨勢(shì)預(yù)測(cè) 凸輪軸瓦蓋零件一般采用鑄鐵材料制成。目前在對(duì)凸輪軸瓦蓋進(jìn)行鉆孔加工時(shí) ,多采用立式鉆床同時(shí)鉆削多孔 ,研究表明 :在一個(gè)普通的鉆床主軸上裝一個(gè)多軸頭架就能一次把幾個(gè)乃至十幾個(gè)孔加工出來(lái)孔加工出來(lái),改裝而成的鉆床,可以同時(shí)完成多個(gè)孔的鉆擴(kuò)鉸等工序,在鉆孔時(shí)可以快捷有效地保證位置精度。工裝夾具是否合理是對(duì)保證加工工件的精度至關(guān)重要。機(jī)床夾具的目的就 在于 能減少輔助工時(shí) 、 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 、 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能 , 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 。目前,在現(xiàn)代化生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置、自動(dòng)化夾具中,機(jī)床夾具的精度影響到零件的加工精度更為重要,隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。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,改變專用夾具的不可拆結(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)展趨勢(shì)。 三、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及可行性分析 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 本課題主要是設(shè)計(jì)多軸鉆分動(dòng)箱對(duì)凸輪軸瓦蓋上端面 2 孔進(jìn)行加工,同時(shí) 設(shè)計(jì)相應(yīng)鉆削夾具。由工序圖可知被加工孔的最小孔距為 55,孔徑為 9 孔,中心距較小,給零件加工帶來(lái)了一定的困難。通常對(duì)較小孔距的多軸鉆分動(dòng)箱進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),多采用變位輪和十字萬(wàn)向聯(lián)軸器來(lái)滿足被加工孔距的要求,。但由于采用變位齒輪設(shè)計(jì)的多軸鉆床,中心距已被限制,考慮設(shè)備的柔性化制造,本次設(shè)計(jì)采用萬(wàn)向十字連軸器可調(diào)鉆床。 基于以上的資料和條件的分析可以對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)方案做出一個(gè)大體的框架即:多軸箱與 立式鉆床相聯(lián)接,萬(wàn)向十字聯(lián)軸器分別與分動(dòng)箱輸出軸和鉆孔工作軸相連接,夾具安裝在鉆床的平臺(tái)上,多軸箱和夾 具之間的定位靠多軸頭上的導(dǎo)桿和夾具上湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 3 - 的導(dǎo)套配合完成。多軸鉆分動(dòng)箱設(shè)計(jì)與夾具具體方案如下:夾具 據(jù)凸輪軸瓦蓋上 2 孔的位置分布,擬定多軸鉆分動(dòng)箱的傳動(dòng)方案,即把工作軸分成兩組同心圓,機(jī)床主軸帶動(dòng)兩根工作軸進(jìn)行鉆孔加工,然后對(duì)工作軸之間的傳動(dòng)齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)及工作軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式設(shè)計(jì),選擇合適的軸承和密封件,完成多軸分動(dòng)箱的設(shè)計(jì)。 (1)定位方案的擬定:根據(jù)凸輪軸瓦蓋鉆孔工序的加工要求,采用凸輪軸瓦蓋上端面和左側(cè)面凸臺(tái)作為精基準(zhǔn)面,瓦蓋左端圓柱面作為粗基準(zhǔn)的定位方式, 這樣可以保證鉆孔加工時(shí),壁厚均勻,及同軸度的要求。鉆孔加工時(shí),上端面定位可以限定兩個(gè)自由度,左側(cè)面凸臺(tái)可以限定三個(gè)自由度,瓦蓋左端面限制一個(gè)自由度,從而來(lái)限制工件的六。個(gè)自由度,并對(duì)定位誤差分析,保證定位的精度。 ( 2)夾緊方案的擬定: 因?yàn)樵阢@削 2 孔時(shí)有同軸度有要求,同軸度要求為 以采用鉆模板和定位套筒組成的可上下移動(dòng)來(lái)壓緊凸輪軸瓦蓋的下端面,并使用夾緊裝置對(duì)瓦蓋左側(cè)面進(jìn)行夾緊,分析夾緊力的方向大小。 ( 3)夾緊裝置的設(shè)計(jì):針對(duì)凸輪軸瓦蓋鉆孔加 工的特點(diǎn)及加工批量要求,對(duì)凸輪軸瓦蓋的夾緊裝置應(yīng)滿足裝卸工件方便,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn),可以采用氣動(dòng)斜楔夾緊裝置。 ( 4) 導(dǎo)向元件的選設(shè)計(jì) :對(duì)于鉆孔加工過(guò)程中,由于鉆頭的強(qiáng)度和剛性較差容易出現(xiàn)加工的孔歪斜。故在鉆孔加工中為保證刀具相對(duì)于工件的正確位置和各刀具相互件的正確位置和提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性通常采用導(dǎo)向套對(duì)刀具進(jìn)行引導(dǎo)。根據(jù)零件的加工要求,選擇可換鉆套作為導(dǎo)向元件。 ( 5) 夾具體的設(shè)計(jì):在鉆孔加工時(shí),夾具體要承受一部分切削力,應(yīng)選擇夾具體的材料鑄鐵,夾具體的尺寸,可根據(jù)夾具的方案布局來(lái)定,夾具體在機(jī)床上的安 裝要穩(wěn)定和安全,重心要低。 2 可行性分析 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工多 采用 多軸鉆技術(shù),適用于大量生產(chǎn)的工廠。專用多軸鉆的各工作軸多采用懸掛式的鉆模板進(jìn)行刀具的導(dǎo)向定位。懸掛式鉆模板是通過(guò)滑柱、彈簧和多軸頭等懸掛在鉆床的主軸上,工件以支承塊、銷、限位件、定位壓塊為定位件,其中定位壓塊兼為夾緊件。當(dāng)鉆模板上的定位件隨鉆床主軸下降到與工件接觸時(shí),則工件完湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 4 - 成最終定位,鉆模板不再下降,但多軸頭仍繼續(xù)下降,此時(shí)滑柱上的兩根彈簧產(chǎn)生越來(lái)越大的壓力通過(guò)鉆模板上的定位壓塊將工件壓牢。當(dāng)工件上的孔加工透后,鉆模板隨鉆床主軸一起上升, 直到便于裝卸工件時(shí),鉆床主軸才停止上升。 多軸鉆雖然在多孔加工方面有很明顯的優(yōu)點(diǎn),但是也有它自身的局限性,例如,一旦多軸箱體設(shè)計(jì)加工完畢,則其各個(gè)工作軸的軸間距就已經(jīng)固定,不能改變,此多軸頭就只能用來(lái)加工單一產(chǎn)品。此外,由于多軸頭的專業(yè)性較強(qiáng),它也不適合用于新產(chǎn)品的調(diào)試加工。多軸鉆的各個(gè)部件的要求精度較高,所以它的制造費(fèi)用要比一般的工裝夾具要高。不僅如此,由于多軸鉆的工作軸前端需要有軸承支承,受支承軸承的外形尺寸的限制,其加工孔的孔距也不可能很近,超出一定范圍才可能使用多軸加工。 四、 預(yù)計(jì)達(dá)到的要求及預(yù)計(jì) 的關(guān)鍵技術(shù) 術(shù)指標(biāo) 1. 預(yù)計(jì)達(dá)到的要求 本課題設(shè)計(jì)的凸輪軸瓦蓋鉆孔設(shè)備及夾具,可滿足對(duì)凸輪軸瓦蓋上表面的兩個(gè)瞳孔同時(shí)加工,保證被加工兩孔的中線距為 55的同軸度為 用多軸鉆同時(shí)加工零件平面上的 2 的 9 通孔,可以大幅度提高加工精度和加工效率,能夠滿足大批量生產(chǎn)的需要。同時(shí),還滿足如下幾個(gè)要求: ( 1)由于多軸鉆配合夾具使用來(lái)完成對(duì)工件上 2 個(gè)通孔的加工,故在設(shè)計(jì)中要滿足夾具應(yīng)便于裝夾,排屑方便等要求。 ( 2)提高機(jī)械加工勞動(dòng)生產(chǎn)率,滿足生產(chǎn)要求。 ( 3)夾具操 作方便,夾緊可靠安全,有較合理的裝卸空間。 ( 1)多軸鉆分動(dòng)箱設(shè)計(jì)技術(shù) 多軸鉆是由 鉆床 的主軸借助于中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)若干工作軸回轉(zhuǎn)的 , 種傳動(dòng)裝使鉆床由單刀切削轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗟肚邢?, 可實(shí)現(xiàn)用立鉆床代替搖特鉆床的多孔加工 . 靈活方便 , 能大大節(jié)省加工時(shí)間和輔助時(shí)間 . 提離勞動(dòng)生產(chǎn)率 北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 5 - ( 2)鉆模版的選擇與設(shè)計(jì)技術(shù) 鉆床夾具的鉆模板是夾具體中的一個(gè)關(guān)鍵部件,它的結(jié)構(gòu)形式及在夾具上的安裝形式,以及制造精度都直接影響工件孔加工的位置精度,鉆模板與夾具的連接是分離 式連接。本次設(shè)計(jì)課題凸輪軸軸瓦蓋鉆孔工藝采用多軸鉆模版,與普通夾具設(shè)計(jì)鉆模板相比,具有一定的難度。 五、預(yù)計(jì)課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 在該零件孔加工工序中,使用多軸鉆設(shè)備將機(jī)床主軸的動(dòng)力分配到兩個(gè)鉆削主軸上,可以一次加工 2 個(gè)孔,完成 2 個(gè)工步內(nèi)容,提高加工效率,縮短切削加工的單位時(shí)間和輔助時(shí)間。由于是在一次裝夾過(guò)程完成的切削操作安全和方便,并能夠減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度;可以使技術(shù)等級(jí)較低的工人擔(dān)任加工精度教工的工件,并能夠保證工件的加工精度。, 六、 課題研究進(jìn)展計(jì)劃 畢業(yè)設(shè)計(jì)具體進(jìn)度安排見(jiàn)表 1。 表 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)具 體進(jìn)度安排表 序號(hào) 設(shè)計(jì)(論文)各階段名稱 日 期 1 收集有關(guān)資料,閱讀參考文獻(xiàn),并熟悉設(shè)計(jì)軟件 1 月 15 日 3 月 5 日 2 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 3 月 6 日 3 月 10 日 3 分析 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具 的功能要求, 提出設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行外文資料翻譯 3 月 11 日 4 月 1 日 4 對(duì) 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具 設(shè)計(jì) 4 月 2 日 5 月 14 日 5 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 月 15 日 5 月 21 日 6 檢查、改錯(cuò)、打印、裝訂及整理設(shè)計(jì)資料 5 月 22 日 5 月 25 日 7 答辯前的準(zhǔn)備及答辯 5 月 26 日 6 月 7 日 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)資料整改 6 月 8 日 6 月 10 日 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 6 - 七、 現(xiàn)有的條件及設(shè)備 現(xiàn)有的條件及設(shè)備 :凸輪軸瓦蓋設(shè)計(jì)圖紙 ,設(shè)計(jì)相關(guān)參考文獻(xiàn) ,筆記本電腦等 . 八、參考文獻(xiàn) 1 . J1993, 41 (2 ): 7333 劉戰(zhàn)強(qiáng),艾興,宋世學(xué) 制造技術(shù)與機(jī)床 J,2001/7: 54 S. 995: 565 艾興等編 M. 北京:國(guó)防工業(yè)出版社 , 6 徐哲 7馮玉才 M中科技大學(xué)出版社 , 1984 8大連組合機(jī)床研究所編 M機(jī)械工業(yè)出版社 ,1978 9王先逵主編機(jī)械加工工藝手冊(cè) M(第 2 版) 械工業(yè)出版社, 2007 10唐金松主編 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) M2000 11肖繼德等主編機(jī)床夾具設(shè)計(jì) M(第 2版 ) . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2004 12趙永成主編 北京:中國(guó)鐵道出版社, 2002 13候家駒主編 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1991 14北京機(jī)械學(xué)院主編 科學(xué) 出版社 ,1971 15顧崇衍 機(jī)械制造工藝學(xué)。陜西:科技技術(shù)出版社, 1981。 16倪森壽 機(jī)械制造工藝與裝備。化學(xué)工業(yè)出版社, 2001。 17張進(jìn)生 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。機(jī)械工業(yè)出版社, 1994 18姜敏鳳 工程材料及熱成型工藝。高等教育出版社, 2003。 19機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組 機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)。機(jī)械工業(yè) 出版社, 1988 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 7 - 開(kāi) 題 報(bào) 告 要 求 1、 開(kāi)題報(bào)告必須在 收集和閱讀有關(guān)資料,考查生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),參考類似產(chǎn)品,進(jìn)行分析、對(duì)比、論 證的基礎(chǔ)上進(jìn)行撰寫(xiě)。 2、 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容一般包括: 課題的來(lái)源、目的、意義、國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展;進(jìn)行可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案;系統(tǒng)達(dá)到的功能要求、技術(shù)指標(biāo);所應(yīng)用的新技術(shù)、新工藝、新裝置等及關(guān)鍵技術(shù);系統(tǒng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn);預(yù)測(cè)課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益以及可能取得的成果等。 3、 開(kāi)題報(bào)告不得少于 3000 漢字,并附有畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃安排。 4、 開(kāi)題報(bào)告要求在畢業(yè)設(shè)計(jì)前四周內(nèi)完成。 導(dǎo)師評(píng)語(yǔ)(應(yīng)根據(jù)“開(kāi)題報(bào)告要求”,組織所指導(dǎo)的學(xué)生進(jìn)行交流,對(duì)學(xué)生開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容、設(shè)計(jì)方案、應(yīng)用技術(shù)以及預(yù)測(cè)成果等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。) 導(dǎo)師簽名: 200 年 月 日
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