夾具調(diào)研報告

調(diào)研匯報1課題的來源及意義夾具：機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有對的的位置，以接受施工或檢測的裝置。又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、以便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢查夾具、裝配夾具、機床夾具等。其中機床夾具最為常見，常簡稱為夾具。在機床上加工工件時，為使工件的表面能到達圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的互相位置精度等技術規(guī)定，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具一般由定位元件（確定工件在夾具中的對的位置）、夾緊裝置、對刀引導元件(確定刀具與工件的相對位置或導引刀具方向)、分度裝置（使工件在一次安裝中能完畢數(shù)個工位的加工，有回轉分度裝置和直線移動分度裝置兩類）、連接元件以及夾詳細（夾具底座）等構成。夾具種類按使用特點可分為：①萬能通用夾具。如機用虎鉗、卡盤、吸盤、分度頭和回轉工作臺等，有很大的通用性，能很好地適應加工工序和加工對象的變換，其構造已定型，尺寸、規(guī)格已系列化，其中大多數(shù)已成為機床的一種原則附件。②專用性夾具。為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設計制造，服務對象專一，針對性很強，一般由產(chǎn)品制造廠自行設計。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機床夾具)、鏜模(引導鏜刀桿在工件上鏜孔用的機床夾具)和隨行夾具（用于組合機床自動線上的移動式夾具）。③可調(diào)夾具。可以更換或調(diào)整元件的專用夾具。④組合夾具。由不一樣形狀、規(guī)格和用途的原則化元件構成的夾具，合用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品常常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時任務。（1）機床夾具是機床上用以裝夾工件（和引導刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機床和刀具的對的位置，并把工件可靠地夾緊。（2）車床夾具在車床上用來加工工件內(nèi)、外回轉面及端面的夾具稱為車床夾具。車床夾具多數(shù)安裝在主軸上；少數(shù)安裝在床鞍或床身上。（3）三坐標夾具使用在測量機上，運用其模塊化的支持和參照裝置，完畢對所測工件的柔性固定。該裝置，可以進行自動編程，實現(xiàn)對工件的支撐，并可建立無限的工件配置參照點。先進的專用軟件，可以直接通過工件的幾何數(shù)據(jù)，在幾秒鐘之內(nèi)產(chǎn)生工件的裝夾程序。柔性模塊迅速（4）銑床夾具均安裝在銑床工作臺上，隨機床工作臺作進給運動。重要由定位裝置、夾緊裝置、夾詳細、連接元件、對刀元件構成。銑削加工時，切削力較大，又是斷續(xù)切削，振動較大，因此銑床夾具的夾緊力規(guī)定較大，夾具剛度、強度規(guī)定都比較高。2國內(nèi)外發(fā)展狀況（1）國內(nèi)夾具發(fā)展史我國國內(nèi)的夾具始于20世紀60年代，當時建立了面向機械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機械廠，后來又建立了數(shù)個生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當時曾到達全國年產(chǎn)組合夾具元件800萬件的水平。20世紀80年代后來，兩廠又各自獨立開發(fā)了適合NC機床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。目前我國每年尚需進口不少NC機床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價格非常昂貴，現(xiàn)大都由國內(nèi)配套，節(jié)省了大量外匯。（2）國外夾具發(fā)展史從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的重要生產(chǎn)國。目前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具重要接受當?shù)貐^(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強的組合夾具已逐漸成熟為國際貿(mào)易中的一種品種。有關夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏記錄資料，但歐美市場上一套用于加工中心的央具，而組合夾具的大型基礎件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢，伴隨我國加入WTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢，尤其是電子商務的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機，具有深入擴大出口良好前景。（3）國內(nèi)外機床夾具發(fā)展現(xiàn)實狀況研究協(xié)會的登記表明，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。現(xiàn)代生產(chǎn)規(guī)定企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種常常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用老式的專用夾具，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；另首先，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，而夾具的實際磨損量僅為10~20％左右。尤其是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)、（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的規(guī)定：1）能迅速而以便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，減少生產(chǎn)成本；2）能裝夾一組具有相似性特性的工件；3）能合用于精密加工的高精度機床夾具；4）能合用于多種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具；5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以深入減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；6）提高機床夾具的原則化程度。（4）夾具的發(fā)展趨勢一、高精伴隨機床加工精度的提高，為了減少定位誤差，提高加工精度對夾具的制造精度規(guī)定更高高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度到達0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler（戴美樂）企業(yè)制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具反復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的反復定位精度高達2～5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界著名的夾具制造企業(yè)都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不一樣行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不一樣的型號，以及不一樣檔次的精度原則供選擇。

二、高效為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，多種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，迅速夾緊功能部件不停地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松動工件只用1～2秒，夾具構造簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工發(fā)明了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完畢線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens（杰金斯）企業(yè)的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。

三、模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。運用模塊化設計的系列化、原則化夾具元件，迅速組裝成多種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體目前多種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用CAD技術，可建立元件庫、經(jīng)典夾具庫、原則和顧客使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為顧客三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為顧客提供對的、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，理解市場需求，不停地改善和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)立夾具專業(yè)技術網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品征詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務化。

四、通用、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具運用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國demmeler（戴美樂）企業(yè)的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應用的價值。3課題研究的目的對機械加工工藝規(guī)程基本規(guī)定可歸結為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。雖然有時互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一種統(tǒng)一體。在三個規(guī)定中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表目前機械產(chǎn)品的各項技術性能指標，質(zhì)量不能保證，主線談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是親密聯(lián)絡的，在保證質(zhì)量的前提下，應當不停地最大程度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的規(guī)定。假如兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應在保證質(zhì)量的前提下處理生產(chǎn)率問題。在保證質(zhì)量的前提下，應盡量的節(jié)省花費，減少投資，減少制導致本，這就是經(jīng)濟性。因此，支架以及夾具的工藝規(guī)程設計應當體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，到達經(jīng)濟合理及可行的目的。4課題研究的內(nèi)容課題研究應用先進的CAD軟件，進行機床支架夾具的設計。課題的目的是培養(yǎng)學生從事機械制造設計作所需的基本知識與技能：實體建模技術；模具裝配圖、零件圖及工程圖設計、BOM設計。目的是培養(yǎng)學生從事機械設計工作所需的基本技能：科技資料查閱；軟件應用；機械制造設計基礎知識，為畢業(yè)后的工作打下良好基礎。5課題研究的措施和手段1.設計前的基礎準備研究產(chǎn)品對象機械制造知識機械制造設計的工藝準備對零件圖進行工藝性分析對模具構造的初步分析3）繪制零件胚圖設計工藝卡片零件構造的確定與比較繪制零件總裝圖零件圖樣的修訂與定型6試驗方案的可行性分析1.個人的知識準備、開發(fā)能力方面本人基本理解機械制造設計和原理，零件方面的基礎知識掌握的也比較牢固，有過課程設計和在多家工廠實習的經(jīng)驗，設計部件的層次比較清晰，對電腦繪圖軟件有基本的理解，學習新事物的能力較強。2.開發(fā)工具：AutoCADAutoCAD之因此成為一種功能齊全、應用廣泛的通用圖形軟件包。首先它是一種可視化的繪圖軟件，許多命令和操作可以通過菜單項選擇項和工具按鈕等多種方式實現(xiàn)。并且Auto—CAl)具有豐富的繪圖和繪圖輔助功能，如實體繪制、要點編輯、對象捕捉、標注、鳥瞰顯示控制等，它的工具欄、菜單設計、對話框、圖形打開預覽、信息互換、文本編輯、圖像處理和圖形的輸出預覽為顧客的繪圖帶來很大以便。另一方面它不僅在二維繪圖處理愈加成熟，三維功能也愈加完善，可以便地進行建模和渲染7課題研究的進度安排畢業(yè)設計總共14周，大體安排如下：第1周：接受任務書，理解設計課題的重要任務，查找有關的中外文資料調(diào)查國內(nèi)外現(xiàn)實狀況，寫有關調(diào)研匯報，初步完畢外文翻譯工作。第2周：深入細化調(diào)研匯報和外文翻譯。第3周：提交調(diào)研匯報和完畢外文翻譯。第4周：學習AutoCAD軟件。第5周：學習AutoCAD軟件。第6周：學習AutoCAD軟件。第7周：制作零件加工的工藝卡片。第8周：修改工藝卡片。第9周：用AutoCAD制作零件圖。第10周：用AutoCAD制作零件圖。第11周：深入完善所有設計內(nèi)容。第12周：撰寫畢業(yè)設計闡明書模具裝配圖、零件圖及工程圖，調(diào)整排版式并打印裝訂。第13周：接受指導教師和評閱人對畢業(yè)設計論文的評閱工作，提出畢業(yè)答辯申請。第14周：參與畢業(yè)答辯。8參照文獻[1]孫己德，機床夾具圖冊[M].北京：機械工業(yè)出版社.1984：20-23[2]許曉旸，專用機床設備設計[M].重慶：重慶大學出版社.[3]貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具構造圖冊[M].貴陽：貴州任命出版社.198342-50[4]東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊[M].上海：上海科學技術出版社1979[5]金屬機械加工工藝人員手冊修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊[M].上海：上海科學技術出版社.1979[6]孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷[M].北京：機械工業(yè)出版社.1