AUTOCAD壳体多轴钻孔加工夹具设计开题报告

3.0 闻远设计 2023-06-24 289 5 280KB 8 页 5光币

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学院毕业设计开题报告

学生姓名学号专业班级

指导教师职称单位

课题性质设计制造 论文□ 课题来源科研□ 教学□ 生产 其它□

毕业设计题目

一﹑选题的目的与意义

本设计的课题是是基于 AUTOCAD 壳体多轴钻孔加工夹具设计。这个课题来源于广西柳工机械

股份有限公司，是针对该公司对气缸盖半精钻，精钻组合机床加工，其工作效率和精度不高而设计

的。主要是为了适合流水线生产，提高目前的生产效率、加工精度，从而降低加工成本。

在机械制造过程中，夹具是用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便接受施工，检测的

装置。夹具是一种保证产品质量并便利和加速工艺过程的一种工艺装备。机床夹具为机床的一种辅助

设备，用它来准确地确定工件与刀具的相对位置，即将工件定位及夹紧，以完成加工所需要的相对

运动。所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧的附加装置。

本课题选题的目的和意义主要是掌握夹具设计的流程；夹具总体设计及主要零部件的结构设计

及其校核；零件的加工工艺的制作方法等。熟悉夹具设计的基本工作，为以后的设计工作打下坚实

的基础。

二﹑研究现状及发展方向

国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85％

左右。Ê现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般

企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近

万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 3~4 年就要更新 50~80％左右专用夹具，

而夹具的实际磨损量仅为 10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系

统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：

1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本

2）能装夹一组具有相似性特征的工件

3）能适用于精密加工的高精度机床夹具

4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具

5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率

6）提高机床夹具的标准化程度

现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。

1）标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家

标准：GB/T2148~T2259－91 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具

的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。

2）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类

型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1"；用于精密车削的高精度三爪自定

心卡盘，其定心精度为 5μm。

3）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，减轻工

人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在

铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证

卡爪在试验转速为 9000r/min 的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，

除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出

现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。

4）柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、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、模块化夹具、数控夹具等。为

适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆

结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。

三﹑研究内容及方案

在进行机床的夹具设计时，首先需要对被加工零件孔的分布情况及所要达到的要求进行分析，

如各部件尺寸、材料、形状、硬度及加工精度和表面粗糙度等内容。然后还要深入基层进行实地观察，

摸索夹具的工作原理，体会组合机床的优点。通过认真阅读研究 ZL50C-TK 零件图，了解其材料、硬

度、重量等，对内侧面进行半精钻和精钻排气孔和进气孔。

本次设计采用一种一面两销定位装置，属于机加工定位装置，在平板上设有圆柱销和削边销，

前者直径大于后者直径，其特点是削边削为滑动式结构，由定位轴和套在定位轴上的滑块构成，定

位轴端头有挡圈。用于带有两个以上内孔、长圆内孔或卡槽孔的工件加工时定位，由于滑块与工件内

孔配合时，可适当纵向移动，对中性好，能补偿工件内孔尺寸公差的变化，克服了现有削边销与工

件内孔间的定位面不足、造成工件绕 Z 轴自由度难以消除的弊端，从而提高了定位精度。

1 定位方式

本次设计采用一种一面两销定位装置，属于机加工定位装置，在平板上设有

圆柱销和菱形销，如图 1所示

图1

2 夹紧方式

本设计夹紧方式采用手动压板夹紧，如图 2 所示：

图2

3 夹具体与定位键

夹具总体设计及定位键位置如图 3、图4 所示：

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