机床杠杆臂钻夹具及机械加工工艺规程设计(文献综述)终稿.doc

2013届本科生毕业论文 学号：机床杠杆臂钻夹具及机械加工工艺规程设计（文献综述）专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 09级机械设计（1）班作 者： 陈伟 指导教师： 罗 伟 2013年2月8日前言：近年来科技的发展迅速，各种新材料、新工艺和新技术的涌出，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，加工工艺的进步，使工艺加工零件达到一个新的高度。工具是人类文明进步的标志，自20世纪末期以来现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具，含夹具、刀具、量具与辅具等，在不断的革新中其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和指导企业生产管理过程和车间生产操作方法，质量标准验收等的工艺文件。因此，机械加工工艺规程在机械加工中起着重要的作用。本次我设计的杠杆臂钻夹具及机械加工工艺规程，对今后本人从事机械方面的工作有着现实意义。本论文搜集机械专业相关文献资料，主要去学校和市区图书馆及网上搜集资料，在网上搜集资料。输入“机械设计、杠杆臂、AutoCAD、夹具、毕业设计、加工工艺、机床”相关关键字，以及郑修本、李名望、孟宪东等相关教授人名输入，搜集到相关资料达几十篇，对直接参考价值的信息达五成以上。我搜集的资料范围包括：各类机床夹具设计，机械制造工艺学教材、金属切削机床设计及加工方面的各类期刊杂志，论文。网上搜集有关毕业设计资料等。针对本次毕业设计，我到百度文库中查阅了相关的资料，比如：CA6140杠杆臂工艺规程及其夹具设计毕业论文、CA6140车床杠杆臂零件的机械加工工艺规程及夹具设计（王钢）、等。通过阅读百度文库中的这些内容，我了解了毕业设计的一个总体框架，并借鉴了其中一些较为好的设计。我还到图书馆查阅了大量与本次设计相关的资料如：机床夹具设计主编：薛源顺、机械制造工艺学主编：陈明、机械工程材料主编：王运炎、机床夹具图册孟宪东主编，机床夹具设计实例教程李名望主编等。特别是机床夹具设计主编：薛源顺这本书，它对夹具设计做了详细的讲解，内容丰富，特别是工件的定位，其定位方式、定位元件设计及其定位误差计算讲解的很是精辟、透彻，对我本次设计帮助很大。正文：一、夹具的发展史夹具至今发展，可大致经历了三个阶段: 第一阶段夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善。夹具逐步发展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。第二阶段夹具发展的主要特点是高效率，在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。第三阶段夹具的主要特点是高精度，高适应性。夹具在各个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。二、夹具的发展趋势一般来说，使用夹具的目的可以归纳为如下四个方面：a.使用夹具可以稳定地保证工件的加工质量，减少废品具体地说，使用夹具所能保证的只是工件加工表面的位置精度。b.使用夹具可以提高生产率。c.使用夹具可以扩大机床的工艺范围。d.使用夹具可以改善操作者的劳动条件。1 国内外发展趋势。1.1 高精度1.2 高效率1.3 模块化1.4 通用化夹具的发展方向可以归纳为以下几个方面:a.功能柔性化；b.结构标准化、模块化；c.精密化d.高效、自动化。2 专用夹具及其设计要求。专用夹具是指仅仅适用于某一工件的一道或数道工序的加工而专门设计的夹具。专用夹具需要根据工件的具体加工要求而专门设计和制造，故产品的生产准备周期比较长，工装费用较高。这类夹具适用于产品较固定、生产批量较大的工件生产。2.1专用夹具的设计应满足以下要求：a.保证工件的加工精度；b.提高生产效率；c.工艺性好；d.使用性好；e.经济性好。2.2车床夹具及其设计要求：a.找正基面的设置；b.定位元件的设置；c.夹紧装置的设置；d.夹具的平衡；2.3 夹具的结构要：a.结构要紧凑，悬伸长度要短；b.车床夹具的夹具体应制成圆形；c.夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量，切屑能顺利排出或清理。本段论述来源摘自李名望主编. 机床夹具设计实例教程，化学工业出版社,2009。和薛源顺主编. 机床夹具设计，机械工业出版社，2012.三、机械制造工艺发展1.机械制造的重要地位与作用及其发展。1） 在国民经济的各条战线上，广泛使用着大量的机械、机床、工具、仪器、仪表等工艺装备。2） 机械制造业是国民经济的基础和支柱产业，是向其他部门提供工具、仪器和各种机械设备的技术装备部。3） 发展趋势有：常规工艺的不断优化、新型加工方法的不断出现和发展、自动化等高新技术与工艺的紧密结合。2、机械制造系统及过程。1） 机械制造系统是将毛坯，刀具、夹具、量具和其他辅助物料作为原材料输入，经过存储、运输、加工、检验、等环节，最后输出机械加工的成品或半成品的系统。2） 机械制造过程可分为决策、设计与研究三个阶段。本段论述来源摘自郑修本主编机械制造工艺学机械工业出版社，1999。四、 金属切削原理与刀具1、刀具在现代机械制造业中的作用与地位。1） 机械制造、特别是现代制造业的主要加工方法是切削加工。2） 善于改革刀具的企业家，往往能取得事半功倍的效果。变革刀具与变更机床、夹具相比，其投入小、效果大、周期短、见效快。3） 刀具是机床实现切削加工的直接执行者，没有刀具，机床无法工作。不重视刀具，将造成生产重大损失。4） 重视刀具，首先体现在刀具的选项，要选择与加工材料的新型刀具材料，有足够的精度、先进的结构。2、金属切削原理与刀具是研究金属切削过程基本规律与应用、标准刀具的选型与使用、非标刀具设计原理与方法的一门科学，是机械制造专业的重要专业课。金属切削原理的学习内容可归纳为两个方面的问题：（1） 几何问题 主要指刀具的几何参数及其互相关系。（2） 规律问题 主要指切削变形、切削力、切削温度、刀具磨损等规律。刀具种类繁多，有不同的分类方法。刀具通常分为两大类：（1） 标准刀具 指专业工具厂按国标或部标生产的刀具。（2） 非标准刀具 指用户需专门设计制造的刀具。本段论述来源摘自陆剑中、孙家宁主编.金属切削原理与刀具机械工业出版社，2005。五、机械加工制造技术的发展趋势1、特种加工 它是指一些物理的、化学的加工方法，如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工材料的加工，如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可达分子级加工单位或原子级加工单位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特种加工与传统加工相结合的复合加工有较大的发展前途。2、快速成形 利用离散、堆积成形概念，可将一个三维实体分解为若干二维实体制造出来，再经堆积而构成三维实体。3、精密工程 它包括精密加工的超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械和纳米技术等方面。当前，以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术有重要意义，它们代表了这一时期精密工程的方向。4、传统加工工艺的改造和革新 这一方面的技术潜力很大，如高速切削、超高速切削、强力磨削、超硬材料磨具的出现都对加工理论的发展、加工质量和效率的提高有重要意义。另一方面，旧设备的改造和挖潜，如普通机床改造成数控机床等，对机械工业的发展和提高是不容忽视的。本段论述来源摘自郑修本主编机械制造工艺学机械工业出版社，1999。六、总结 通过以上的文献资料可以了解到，夹具的历史、发展趋势。夹具的种类，夹具加工时应该注意的一些问题。夹具可实现零件的大批量生产，夹具调整准确可靠，加工质量好，很好地利用台钻，降低了操作者的劳动强度。一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。机械制造工艺学最终目的达到以最少的经济投入、最短的生产周期，生产出优质零件和产品，以满足市场需求，服务于市场发展。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量,占新产品工艺准备工作量的50%80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 机械加工工艺及夹具随着科技的发展都使计算机技术、数控技术、控制论及系统工程与制造技术的结合为制造系统，形成现代制造工程学。而物料流、能量流、信息流是组成制造系统的三个基本要素。现代加工都为集成化的系统加工，这虽减轻了工人的劳动强度，但同时对工人的知识水平要求较高，这需要我们全方位的认知现代科技知识。因此，在以后的学习中需要我们全方位的学习其各个相关领域的知识，不能只注重一点，要全面发展，提高自身的综合素质，为将来的社会需求提前做好准备。七、参考文献1李名望主编.机床夹具设计实例教程M北京：化学工业出版社2009.2 陆剑中、孙家宁主编.金属切削原理与刀具M北京：机械工业出版社，2005.3许德珠主编.机械工程材料M北京：高等教育出版社，2001.4陈榕林主编.机械设计应用手册M北京：科学技术文献出版社，1995.5陈立德主编.机械设计基础M北京：高等教育出版社，2002.6李益明主编.机械制造工艺设计简明手册M北京：机械工业出版社,1993.7陈旭东主编.机床夹具设计M北京：清华大学出版社，2010.8孟宪东主编.机床夹具图册M北京：机械工业出版社，1991. 9 王凤鲜.浅谈组合夹具的重要作用J.北京：科技情报开发与经济.2008.10 张亚明主编.机床夹具的分类与构成J.北京：科技资讯.2008.11 郑修本主编.机械制造工艺学M北京：机械工业出版社，1999.12 赵如福主编.金属机械加工工艺人员手册（第四版）M上海：上海科学技术出版社，2006.