銷軸軸端的槽、面銑成組夾具設(shè)計(jì)【三維UG】【含CAD圖紙+PDF圖】

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國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前發(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(jì)制造和管理等方面作為一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)整體，統(tǒng)一協(xié)調(diào)生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)方面，全面實(shí)施成組技術(shù)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。成組技術(shù)從20世紀(jì)50年代提出到如今已經(jīng)歷了近50年的發(fā)展和應(yīng)用。成組技術(shù)作為一門綜合性的生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造和柔性制造系統(tǒng)等方面的技術(shù)基礎(chǔ)。我國早在20世紀(jì)60年代初就在紡織機(jī)械、飛機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械等機(jī)械制造業(yè)中推廣應(yīng)用成組技術(shù)，并初見成效。因此，成組技術(shù)受到國家有關(guān)部、局和工廠企業(yè)，研究所及高等院校的重視。目前，正積極開展這一方面的科學(xué)研究、人材培訓(xùn)和推廣應(yīng)用等工作?？梢韵嘈牛S著應(yīng)用推廣和科研工作的持續(xù)開展，成組技術(shù)對(duì)提高我國機(jī)械工業(yè)的制造技術(shù)和生產(chǎn)管理水平將日益發(fā)揮其重要的作用4。成組工藝作為一種先進(jìn)的工藝方法和生產(chǎn)準(zhǔn)備方法，先后在蘇聯(lián)、民德、捷克、波蘭以及英國、法國、日本等國已經(jīng)逐步得到了應(yīng)用，并獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。由于它能縮短單件、小批生產(chǎn)的準(zhǔn)備時(shí)間，擴(kuò)大加工批量，提高生產(chǎn)效率，為適應(yīng)多品種生產(chǎn)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。機(jī)床工業(yè)具有多品種、小批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，因而近年來在國外有不少機(jī)床制造廠家先后也采用了成組工藝技術(shù)5。1.2.2 發(fā)展趨勢成組夾具由于能夠利用加工零件工藝上的相似性，并且適應(yīng)工件特征在一定范圍內(nèi)的變化而得到推廣和應(yīng)用，如何提高成組夾具設(shè)計(jì)效率成為需要重點(diǎn)解決的問題之一6。組合夾具與成組夾具都適用于中小批生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制，任何事物都不是十全十美的，組合夾具可多次重復(fù)使用，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，但制造成本高，組裝后笨重復(fù)雜，剛性差，積累誤差大，而成組夾具可克服組合夾具的不足，組裝調(diào)整時(shí)間短，生產(chǎn)和技術(shù)管理較方便。采用成組夾具是企業(yè)全面實(shí)行成組技術(shù)的需要，是實(shí)現(xiàn)成組加工的重要手段和工具，而成組加工是實(shí)施成組技術(shù)的重要領(lǐng)域和必要的環(huán)節(jié)7。夾具設(shè)計(jì)正朝著多功能、模塊化、高精度、高剛性、高強(qiáng)度、通用化、快速化和自動(dòng)化的方向發(fā)展8。2 研究的基本內(nèi)容通過分析一組小軸類零件（如圖2.1所示）上銑削槽的特點(diǎn)，找出共性，確定銑削夾具形式，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保定位精度滿足加工要求，工件夾緊牢固可靠；要求機(jī)構(gòu)合理、加工方便。圖2.1小軸類零件圖D=1030mm2.1 基本框架（1）分析課題，方案設(shè)計(jì)（2）相關(guān)尺寸計(jì)算和校核（3）零部件設(shè)計(jì)（4）總體夾具設(shè)計(jì)2.2 研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)通過分析一組小軸類零件上銑削槽的特點(diǎn)，找出共性，確定銑削夾具形式，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保定位精度滿足加工要求，工件夾緊牢固可靠；分度機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確可靠、方便。2.3 擬解決的關(guān)鍵問題（1）確定工件的定位方案，確保精度無誤差 （2）確定工件的夾緊方案，使工件穩(wěn)定夾緊（3）適合不同尺寸和類型的銷軸的裝夾，分度方便可靠3 研究的方法及措施3.1 定位夾緊方案設(shè)計(jì)如圖3.1所示為各小軸零件的定位夾緊方案示意圖，軸向左端面用支桿定位，限制了工件Y軸上的移動(dòng)，用圓柱面定位限制了X軸和Z軸的移動(dòng)以及繞X軸和Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，共限制了5個(gè)自由度，定位準(zhǔn)確可靠。箭頭所指位置為夾緊方向和夾緊位置。圖3.1 定位夾緊方案示意圖用圓柱面定位工件可以使用三爪卡盤和彈性夾頭來進(jìn)行定位夾緊：三爪卡盤是機(jī)床上用來夾緊工件的機(jī)械裝置，用伏打扳手旋轉(zhuǎn)錐齒輪，錐齒輪帶動(dòng)平面矩形螺紋，然后帶動(dòng)三爪向心運(yùn)動(dòng)，同時(shí)趨進(jìn)或離散。因?yàn)槠矫婢匦温菁y的螺距相等，所以三爪運(yùn)動(dòng)距離相等，有自動(dòng)定心的作用。三爪卡盤多用于車床、銑床、插床夾持工件。彈性夾頭是一種裝在車床或銑床上的夾頭，其主要作用是夾緊小軸類工件，由于定位精準(zhǔn)度較高、裝夾方便可靠，被廣泛用于各種生產(chǎn)加工領(lǐng)域。當(dāng)機(jī)床帶動(dòng)夾具開始旋轉(zhuǎn)后，數(shù)只離心重塊在離心力的作用下，繞銷作逆時(shí)針方向擺動(dòng)，其左端部壓迫柱塞，柱塞繼而壓縮柔性介質(zhì)，迫使拉桿帶動(dòng)彈性夾頭左移。彈性夾頭則受夾具體內(nèi)錐孔的作用而產(chǎn)生變形，從而夾緊工件的外圓表面，此時(shí)便可以進(jìn)行切削加工。加工完畢后機(jī)床主軸停止旋轉(zhuǎn)，由于彈性夾頭外錐體與夾具體錐孔之間為非自鎖配合，所以彈性夾頭會(huì)自動(dòng)恢復(fù)變形而松開工件。三爪卡盤裝夾力大、裝夾適應(yīng)面寬，相對(duì)來講裝夾精度低于彈簧夾頭、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊相對(duì)困難一些、裝夾效率低于彈簧夾頭。彈性夾頭雖然裝夾適應(yīng)面窄、夾緊力小，但是裝夾效率高、相對(duì)裝夾精度高，方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊。本次所要裝夾的是小軸類零件，不需要太大的夾緊力，而是需要更高的精度、裝夾效率和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊，所以更適合采用彈性夾頭來裝夾工件。如圖3.2所示彈性夾頭，連接螺栓1用來固定彈性夾頭3在夾具體2上，當(dāng)工件放入夾頭中往里推，彈性夾頭則受作用F而產(chǎn)生變形，從而夾緊工件的外圓表面，此時(shí)便可以進(jìn)行切削加工。 圖3.2 彈性夾頭1連接螺栓 2夾具體 3彈性夾頭 4工件3.2 分度裝置設(shè)計(jì)如圖3.3所示為銑削小軸零件的分度示意圖，彈性夾頭固定在心軸上，在心軸上有四邊形和六邊形兩個(gè)分度面，各有相應(yīng)的偏心軸與之配合，可以根據(jù)需要鎖緊其中一個(gè)分度面。需要分度前，首先扳動(dòng)兩偏心軸上的手柄，使之都處于松開狀態(tài)，當(dāng)工件需要銑2、4個(gè)面或槽時(shí)，旋轉(zhuǎn)心軸到一定角度，然后扳動(dòng)偏心軸1上的手柄，鎖緊四邊形的分度面然后進(jìn)行銑削。當(dāng)工件需要銑3、6個(gè)面或槽時(shí)，扳動(dòng)偏心軸2上的手柄，鎖緊六邊形的分度面然后對(duì)工件進(jìn)行銑削。圖3.3 分度裝置4 預(yù)期成果 （1）繪制二維、三維裝配圖和部分零件的工程圖，并完成三維總裝圖 （2）銷軸軸端的槽、面銑成組夾具的說明書。5 研究工作進(jìn)度計(jì)劃（1） 2014.11.012014.12.25 查閱資料，撰寫開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、外文翻譯（2） 2014.12.262015.01.7 完成開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、外文翻譯（3） 2015.02.222015.03.26 完成夾具相關(guān)尺寸計(jì)算和校核，具體零部件設(shè)計(jì)（4） 2015.03.272015.04.29 完成二維裝配圖及重要零件圖 （5） 2015.04.302015.05.10 完成三維裝配圖（6） 2015.05.112015.05.25 撰寫畢業(yè)論文（7） 2015.05.262015.05.28 修改論文，準(zhǔn)備答辯參考文獻(xiàn)1賈鵬程試論成組夾具技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用J科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（32）：42王守忠，陳愛榮成組夾具技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用探析J商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（2）：62643李定志，龔書強(qiáng)，王永國成組夾具技術(shù)在小批量銑加工生產(chǎn)中的應(yīng)用J機(jī)床/附件/工裝， 2001（1）：43444李春杰，肖素梅成組技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展J黑龍江史志，2006（4）：10115大津一郎、茵矢圭司機(jī)床生產(chǎn)與成組工藝J機(jī)械技術(shù)，1971，19（3）：34406祁捷成組夾具的設(shè)計(jì)與實(shí)踐J機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2005 (6)：31327趙學(xué)良，趙波試論我國成組夾具發(fā)展方向J太原機(jī)械學(xué)院，1989（5）：22248黃劍波數(shù)控機(jī)床夾具的發(fā)展J電子機(jī)械工程，2011，27（5）：33365