钻床主轴零件的工艺规程及夹具设计
轴类零件加工工艺及夹具设计

轴类零件加工工艺及夹具设计摘要轴类零件属于机器零件最为典型的零件之一。
轴类零件在机械运转过程中主要作为支撑齿轮.凸轮以及机械连杆等的传动部件,按照轴类零件结构可以将轴类零件划分为:阶梯轴,空心轴以及锥度心轴等,我们根据轴长径的长度又可以将轴划分为短轴和长轴,其中长径小于5的被称为短轴,长径大于20的被称为细长轴,一般情况下我们见到的轴都是介于这两者之间的,轴通过轴承来实现对轴的支撑,其中和轴承配合的轴断我们称之为轴颈。
轴以轴颈作为其装配的基准,因此对于它们的精度和质量要求非常高。
我们依据零件的结构种类以及零件的所具有的功能,然后根据定位夹紧的理论知识来完成夹具的设计。
关键词轴类零件;加工工艺;夹具设计目录1.轴类零件加工技术要求的分析 (1)1.1轴类零件的尺寸精度 (1)1.2轴类零件的几何形状精度 (1)1.3轴类零件的相互位置的精度 (1)1.4轴类零件的表面租糙度 (1)2.轴类零件加工的要求与工艺分析 (1)2.1加工工艺规程的特点分析 (1)2.2加工技术要求的分析 (2)3. 夹具的分类 (2)3. 1按应用范围分类 (2)3.2按使用机床分类 (3)3.3按夹具动力源分类 (4)4.关于铣床夹具设计特点的分析 (4)1.轴类零件加工技术要求的分析1.1轴类零件的尺寸精度在选择起支撑作用的轴颈时我们一般会选用精度较高的(IT5~IT7)。
而选择用于装配传动件的轴颈一般选用精度要求较低的(IT6~IT9)。
1.2轴类零件的几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要指的是轴颈、外锥面等轴型的圆度和圆柱度等,对于正常的轴类零件来说,都要将其公差保持在尺寸的公差允许范围内。
针对那些对其几何精度要求较高的内外圆的表面,必须在图纸中明确表明其有效的误差范围。
1.3轴类零件的相互位置的精度对于轴类零件的位置精度来说,其位置精度的具体要求主要取决于该轴在机械中所处的位置和其所实现的功能。
一般情况下,轴类零件的精度必须要满足装配传动件的轴颈对支撑轴颈的同轴度的需要,如果没有满足这一需要则会导致传动齿轮之间的磨合误差,影响机械的传动效果。
机床专用夹具及其设计方法

要有快速对刀元件
2、铣床夹 具的构造 主要由夹 具体、定 位板、夹 紧机构、 对刀块、 定向键等 组成
3.铣床夹具的设计
铣床夹具的安装:主要依靠定向键和
百分表校正来提高安装精度。定位键 的结构尺寸已标准化,应按铣床工作 台的T形槽尺寸选定,它和夹具底座 以及工作台T形槽的配合为H7/h6、 H8/h8。两定位键的距离应力求最大
• • • •
1、分度盘锁紧螺母 2、分度盘 3、定位轴 4、压紧螺母
移动式钻模
• 移动式钻模用在立式钻床上,先后钻销 工件同一表面上的多个孔,属于小型夹 具。移动的方法有两种:一种式自由移 动,另一种是定向移动,用专门设计的 轨道和定程机构来控制移动的方向和距 离。
滑柱式钻模
滑柱式钻模是一种标准化,规格化的 通用钻模。钻模体可以通用于较大范围 的不同工件。设计时,只需根据不同的 加工对象设计相应的定位。夹紧元件。 因此,可以简化设计工作。另外,这种 钻模不需另行设计专门的夹紧装置,夹 紧工件方便,迅速,适用于不同类型的 各种中小型零件的孔加工,生产中,尤 其是大批量生产中应用较广。
4、钻套的材料
性能要求:高硬度,耐磨 常用材料:T10A T12A CrMn 或20渗 碳淬火 D≤10mm CrMn D<25mm T10A T12A HRC58~64 D≥25mm 20渗碳淬火 HRC58~64
镗模
(一)镗模的特点及其组成 1、特点:镗床夹具称镗模,主要用于加工 箱体类零件上的孔或孔系通过布置镗套, 可加工出较高精度要求的孔或孔系。 与 钻模相比,它有相同之处,但箱体孔系 的加工精度一般要求较高,其本身精度 比钻模高。
l—台肩销 2—快换垫圈 3—螺母
拨叉(831008)的加工工艺及钻20孔的夹具设计

拨叉(831008)的加工工艺及钻20孔的夹具设计本文描述了CA6140车床拨叉(型号)零件的机械加工工艺规程及加工φ20孔的钻床夹具设计。
首先介绍了课程设计的重要性和个人的期望。
然后对零件进行了分析, 包括零件的作用和材料特性, 以及加工表面之间的位置要求。
接着设计了工艺规程, 包括毛坯的制造形式和基面的选择。
最后介绍了钻床夹具的设计和加工工艺过程综合卡片。
在零件的分析部分, 对拨叉的作用和结构进行了详细介绍, 并提出了加工表面位置精度要求。
在工艺规程设计部分, 选择了木摸手工砂型铸件毛坯, 并选用铸件尺寸公差等级为CT-12.在钻床夹具设计部分, 设计了一种可靠的夹具, 并提供了加工工艺过程综合卡片, 以确保加工精度和效率。
1.粗、精加工基准的选择为了保证零件的加工精度和装夹准确方便, 我们需要选择合适的基准。
根据“基准重合”原则和“基准统一”原则, 我们以粗加工后的上底面为主要的定位精基准, 以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。
2.制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度, 在生产纲领已确定的情况下, 我们考虑采用万能性机床配以专用工卡具, 并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外, 还应当考虑经济效果, 以便使生产成本尽量下降。
根据《机械制造工艺设计简明手册》, 我们选择以下工艺路线方案:1.粗、精铣Φ32的上端面, 以Φ32的外圆面为粗基准, 采用X51立式铣床加专用夹具;2.钻、扩、铰、精铰Φ20孔, 以Φ32的上端面为基准, 采用Z525立式钻床加专用夹具;3.粗、精铣Φ32和Φ72的下端面, 以Φ32的内圆面为基准。
采用X51立式铣床加专用夹具;4.粗、精铣Φ72的上端面, 以Φ32的下端面为基准。
采用X51立式铣床加专用夹具;5.铣断, 采用X60卧式铣床加专用夹具;6.粗、精镗Φ50孔, 以Φ32的下端面为基准;7.钻Φ4通孔, 钻M6孔;8.用三面刃铣刀铣斜槽面;3.机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定针对“CA6140车床拨叉”零件材料为HT200, 硬度200HBW, 毛坯重量1.2KG, 生产类型大中批量, 铸造毛坯的情况, 我们需要确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
法兰钻床夹具设计课程设计

齐齐哈尔工程学院课程设计(论文)题目法兰钻床夹具设计课程设计(钻4x直径6孔)院(系)专业班级学生姓名指导教师成绩年月日中文摘要目录一、绪论 (1)(一)钻孔夹具方案设计 (1)(二)了解夹具总体设计的要求 (2)(三)钻床的发展趋势 (3)(四)钻床夹具的概述 (4)1.钻床夹具的特点 (4)2.钻床夹具的主要类型 (5)3.钻模类型选择 (6)4.钻套的选择 (6)5.钻模板类型 (7)二钻床夹具设计特点 (8)三、工件的夹紧计算及其选择 (10)(一)工件的夹紧 (10)(二)夹紧力的选择 (11)1. 夹紧力方向 (11)2. 夹紧力的作用点 (12)3.夹紧力的计算 (12)四、夹具结构分析与设计 (15)(一)夹具的夹紧装置和定位装置 (15)(二)钻孔与工件之间的切屑间隙 (17)(三)钻模板 (19)(四)定位误差的分析 (19)(五)钻套、衬套、钻模板设计与选用 (20)(六)确定夹具体结构和总体结构 (22)(七)夹具设计及操作的简要说明 (24)结论 (25)致谢 (27)参考文献 (29)一、绪论(一)钻孔夹具方案设计方案设计是夹具设计的重要阶段,它在分析各种原始资料的基础上,要完成下列设计工作:[1]①研究壳体零件原始资料,明确设计要求。
②拟订钻孔夹具结构方案,绘制夹具结构草图。
③绘制夹具总图,标注有关尺寸及技术要求。
④绘制零件图。
从另外一方面来说,机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分,是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。
在设计过程中应深人实际,进行调查研究,吸取国内外的先进技术,制定出合理的设计方案,再进行具体的设计。
而深入生产实际调查研究中,应当掌握下面的一些资料:[1](1)工件图纸;详细阅读工件的图纸,了解工件被加工表面是技术要求,该零件在机器中的位置和作用,以及装置中的特殊要求。
(2)工艺文件:了解工件的工艺过程,本工序的加工要求,工件被加工表面及待加工面状况,基准面选择的情况,可用机床设备的主要规格,与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。
底座零件的工艺规程及钻4-M4螺纹孔夹具设计说明书

设计说明书题目:底座零件的工艺规程及钻4-M4螺纹孔夹具设计摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
底座加工工艺规程及钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。
关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords:The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目录序言 (1)一. 零件分析 (2)1.1 零件作用 (2)1.2零件的工艺分析 (2)二. 工艺规程设计 (3)2.1确定毛坯的制造形式 (3)2.2基面的选择 (4)2.3制定工艺路线 (6)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (8)2.5确定切削用量及基本工时 (9)三夹具设计 (12)3.1问题的提出 (12)3.2定位基准的选择 (12)3.3切削力及夹紧力计算 (13)3.4定位误差分析 (14)3.5钻套设计 (15)3.6夹具设计及简要操作说明 (15)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。
钻床主轴加工工艺

钻床主轴的加工工艺下图为钻床主轴的零件图,其材料为40Cr ,生产类型为中批生产。
1)钻床主轴的结构分析根据对钻床主轴零件图的分析,该零件的结构具有以下特点:从形状上看,该零件为多阶台结构的细长轴,且外圆直径相差较多;从加工表面类型看,外圆表面有光轴、花键和螺纹;内孔表面为锥孔,且有两径向腰形孔,与锥孔相交。
图3.14钻床主轴2)钻床主轴的技术条件分析钻床主轴的技术条件是根据其功用和工作条件制订的。
从图3.14钻床主轴零件图和图3.15主轴部件装配图可以看出,主轴的支承轴颈A 、B 是主轴部件的装配基准,因此技术条件中各项精度指标均是以支承轴颈A 、B 为基准确定的。
现将主要加工表面的技术要求分析如下: (1)支承轴颈的技术要求主轴支承轴颈与两对角接触轴承相配合,前端A 比后端B 对主轴的回转精度影响大,故与轴承的配合A 比B 要紧些,其尺寸精度都按IT5级公差制造,都属过渡配合性质。
A 、B 的圆度和圆柱度要求都很高(0.004mm),而表面粗糙度要求一般(m R a μ63.0),这也和装配滚动轴承有关。
由于主轴支承轴颈是主轴部件的装配基准,因而它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。
当支承轴颈有同轴度误差时,必将引起主轴的径向圆跳动,从而影响工件的加工质量,故A 、B 的同轴度要求很高(mm 008.0φ)。
(2)锥孔的技术要求主轴锥孔(莫氏4号)对支承轴颈A 、B 的跳动,在轴端处要求0.008mm ;离轴端300mm 处要求0.015mm ;锥孔涂色检查接触面不小于70%;表面粗糙度值为Ra0.32m μ;硬度要求45 ~48HRC 。
主轴锥孔是用来安装钻头、铰刀或钻夹头、锥度套的,其轴心线与两个支承轴颈的轴心线应尽量重合,否则将影响机床精度和工件加工质量。
由于钻床工作时,需经常调换钻头、铰刀或工具,要求锥孔有一定的硬度和较细的表面粗糙度,以减少磨损和保持紧密接触。
图3.15 钻床主轴部件装配图(3)轴肩的技术要求主轴轴肩与角接触球轴承的端面相接触,要求轴肩与支承轴颈A、B的端面跳动在0.02mm内,如果端面跳动量过大,会使轴承内圈轴心线倾斜,从而引起主轴的径向圆跳动。
机床夹具设计

机床夹具设计夹具设计一般是在零件的机械加工工艺制定之后,按照某一工序的具体要求进行的。
夹具设计质量的高低应以能稳定地保证工件的加工精度,达到加工的生产效率要求,成本低,排屑方便,操作安全省力和制造维护容易等为衡量指标。
一、机床夹具设计的基本要求一个优良的机床夹具,必须满足下列基本要求:1、保证工件的加工精度保证工件加工精度的关键在于正确地选定定位基准、定位方法、定位元件以及夹紧装置,确定合适的夹具尺寸、公差和计数要求,并进行必要的夹具精度分析。
同时还要注意夹具中其他零部件的结构对工件加工精度的影响,确保夹具能满足工件的加工精度要求。
2、工艺性能好专用夹具应尽可能地采用标准元件和标准结构,力求结构简单,制造容易,便于装配、检验和维修。
当夹具最终精度由调整或修配保证时,夹具上应设置适当的调整间隙和可修磨的垫片等调整或修配结构。
3、达到加工的生产效率要求专用夹具的复杂程度应与生产批量相适应,应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的快速高效装夹机构,以缩短辅助生产时间,提高生产效率。
4、使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。
应尽可能采用气动、液压等快速高效夹紧装置,以减轻操作者的劳动强度。
夹具的操作位置应符合操作工人的操作习惯。
专用夹具应排屑方便,必要时应设置排屑结构,防止切屑破坏工件的正确定位和损坏刀具,防止切屑热量引起工艺系统变形。
5、经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外,还应根据生产批量对夹具进行必要的经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益。
以上基本要求中保证工件的加工精度是最重要的。
在此前提下,要处理好其他要求的辩证统一关系。
二、机床夹具设计的一般步骤1、明确设计要求,收集和研究有关资料工艺人员在编制零件的工艺规程时,提出了相应的夹具设计任务书,对其中的定位基准、夹紧方案及有关要求作出说明。
夹具设计人员则应根据夹具设计任务书进行夹具的结构设计。
为了使所设计的夹具能够满足上述要求,设计前要认真收集和研究如下有关资料。
(完整版)钻夹具设计要点--钻套

(二)钻夹具设计要点1.钻模类型的选择钻模类型很多,在设计钻模时,首先要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求,并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件,选择钻模类型和结构。
在选型时要注意以下几点:(1)工件被加工孔径大于10mm时,钻模应固定在工作台上(特别是钢件)。
因此其夹具体上应有专供夹压用的凸缘或凸台。
(2)当工件上加工的孔处在同一回转半径,且夹具的总重量超过100N时,应采用具有分度装置的回转钻模,如能与通用回转台配合使用则更好。
(3)当在一般的中型工件某一平面上加工若干个任意分布的平行孔系时,宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。
大型工件则可采用盖板式钻模在摇臂钻床上加工。
如生产批量较大,则可在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头加工。
(4)对于孔的垂直度允差大于0.1mm和孔距位置允差大于±0.15mm的中小型工件,宜优先采用滑柱式钻模,以缩短夹具的设计制造周期。
2.钻套类型的选择和设计钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。
钻套装配在钻模板或夹具体上,其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。
(1)钻套的类型根据钻套的结构和使用特点,主要有四种类型。
①固定钻套图7-56所示为固定钻套的两种形式(图a为无肩,图b为带肩),该类钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合,直接压入钻模板上的钻套底孔内。
在使用过程中若不需要更换钻套(据经验统计,钻套一般可使用1000~12000次),则用固定钻套较为经济,钻孔的位置精度也较高。
②可换钻套当生产批量较大,需要更换磨损的钻套时,则用可换钻套较为方便,如图7-57所示。
可换钻套装在衬套中,衬套是以H7/n6或H7/r6的配合直接压入钻模板的底孔内,钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6或F7/k6配合。
当钻套磨损后,可卸下螺钉,更换新的钻套。
螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。
③快换钻套当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时,由于刀具直径逐渐增大,应使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具,这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间,如图7-58所示。
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钻床主轴零件的工艺规程及夹具设计摘要:本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
钻床主轴加工工艺规程及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件。
关键词:工艺,工序,切削用量,夹紧,定位,误差The technical rules of the drill spindle partsAbstract:This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other part.Keywords:The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目录前言 (1)1 机床夹具介绍 (2)1.1 夹具的现状及生产对其提出新的要求 (2)1.2 现代夹具的发展方向 (3)2 机床夹具的定位及夹紧 (4)2.1 概述 (4)2.1.1 机床夹具的概述 (4)2.1.2 机床夹具的组成 (4)2.1.3 机床夹具的分类 (5)2.1.4 机床夹具在机械加工中的作用 (6)2.2 工件的装夹方式 (7)2.3 基准及其分类 (8)2.4 工件的定位 (9)2.4.1 工件定位的基本原理 (9)2.4.2 常见定位方式及定位元件 (10)2.5 工件的夹紧 (11)2.5.1 夹紧装置的组成及基本要求 (11)2.5.2 夹紧力的确定 (11)2.5.3 典型夹紧机构 (12)2.5.4 定心夹紧机构 (13)2.6 专用夹具设计 (13)2.6.1 对机床专业夹具的基本要求 (13)2.6.2 专用夹具设计方法和步骤 (13)2.6.3 夹具总图技术要求的制定 (14)3 零件作用 (15)3.1 零件的功用分析 (15)3.2 零件的工艺分析 (15)4 工艺规程设计 (17)4.1 确定毛胚的制造形式 (17)4.2 基面的选择 (17)4.3 指定工艺路线 (19)4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定 (24)4.5 确定切屑用量及基本工时 (24)5 夹具设计 (29)5.1 问题的提出 (29)5.2 定位基准的选择 (29)5.3 切削力及夹紧力计算 (29)5.4 定位误差分析 (30)5.5 夹具设计及简要操作说明 (30)总结 (33)参考文献 (34)致谢 (35)前言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。
机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。
我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。
从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
钻床主轴加工工艺规程及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。
正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。
本次设计也要培养自己的自学与创新能力。
因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。
所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。
1 机床夹具介绍夹具最早出现在1787年,至今经历了三个发展阶段。
第一阶段表现为夹具与人的结合。
在工业发展初期,机械制造的精度较低,机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺,而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具;第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展,夹具的门类才逐步发展齐全。
夹具的定位、夹紧、导向(或对刀)元件的结构也日趋完善,逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一;第三阶段,即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高,夹具在系统中占据相当重要的地位。
这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。
1.1夹具的现状及生产对其提出新的要求现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代,以适应市场激烈竞争,企业中多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。
然而,一般企业习惯与采用传统的专用夹具,在一个具有大批量生产的能力工厂中约拥有13000~15000套专用夹具。
另一方面,在多品种生产的企业中,约隔4年就要更新80%左右的专用夹具,而夹具的实际磨损量只有15%左右,特别近几年来柔性制造系统(FMS)、数控机床(NC),加工中心(MC)和成组加工(GT)等新技术被应用和推广,使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。
综上所述,现代生产对夹具提出了如下新的要求:1) 能迅速方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期2) 能装夹一组相似性特征的工件3) 适用于精密加工的高精度的机床4) 适用于各种现代化制造技术的新型技术5) 采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置,进一步提高劳动生产率1.2 现代夹具的发展方向现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面:1) 精密化随着机械产品精度的日益提高,势必也相应提高对其精度要求。
精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度可达正负0.1,用于精密车削的高精度三爪卡盘,其定心精度为5um,又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具,工件的圆读可达0.2~0.5um。
2) 高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减少工人劳动强度,常见的高效化夹具有:自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。
例如使用电动虎钳装夹工件,可使工件效率比普通虎钳提高了5倍左右;而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000r/min的条件下能正常夹紧工件,使切削速度大幅度提高。
3) 柔性化夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是通过调整、组合等方式,以适应工艺可变因素的能力。
工艺的可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等,具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等,在较长时间内,夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。
4) 标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面,在制造典型夹具,结构的基础上,首先进行夹具元件和部件的通用化,建立典型尺寸系列或变型,以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成:舍弃一些功能低劣的结构,通用化方法包括:夹具、部件、元件、毛坯和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。
目前,我国已有夹具零件、部件的国家标准:GB2148~2249-80,GB2262~2269-80以及通用夹具标准,组合夹具标准等。
夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础,作为发展趋势,这类夹具的标准化,有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。
2 机床夹具的定位及夹紧2.1 概述在机械制造中,用以装夹工件(和引导刀具)的装置,称为夹具。
它是用来固定加工对象,使之占有正确位置,接受施工或检测的装置。
2.1.1 机床夹具的概念在机械加工过程中,为了保证加工精度,首先要使工件在机床上占有正确的位置,确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置的过程,称为工件的定位。
定位后将其固定,使其在加工过程中始终保持定位位置不变的操作称为夹紧。
工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹。
用以装夹工件的装置称为机床夹具,简称夹具。
2.1.2 机床夹具的组成1)机床夹具的基本组成部分(1)定位装置该装置由定位元件组合而成,其作用是确定工件在夹具中的正确位置。