機床杠桿臂鉆夾具及機械加工工藝規(guī)程設計(文獻綜述)

南昌理工學院本科畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述2013屆本科生畢業(yè)論文 學號：機床杠桿臂鉆夾具及機械加工工藝規(guī)程設計（文獻綜述）專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 09級機械設計（1）班作 者： 程偉 指導教師： 羅 偉 2013年2月8日前言：近年來科技的發(fā)展迅速，各種新材料、新工藝和新技術的涌出，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展，加工工藝的進步，使工藝加工零件達到一個新的高度。工具是人類文明進步的標志，自20世紀末期以來現(xiàn)代制造技術與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具，含夾具、刀具、量具與輔具等，在不斷的革新中其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和指導企業(yè)生產(chǎn)管理過程和車間生產(chǎn)操作方法，質(zhì)量標準驗收等的工藝文件。因此，機械加工工藝規(guī)程在機械加工中起著重要的作用。本次我設計的杠桿臂鉆夾具及機械加工工藝規(guī)程，對今后本人從事機械方面的工作有著現(xiàn)實意義。本論文搜集機械專業(yè)相關文獻資料，主要去學校和市區(qū)圖書館及網(wǎng)上搜集資料，在網(wǎng)上搜集資料。輸入“機械設計、杠桿臂、AutoCAD、夾具、畢業(yè)設計、加工工藝、機床”相關關鍵字，以及鄭修本、李名望、孟憲東等相關教授人名輸入，搜集到相關資料達幾十篇，對直接參考價值的信息達五成以上。我搜集的資料范圍包括：各類機床夾具設計，機械制造工藝學教材、金屬切削機床設計及加工方面的各類期刊雜志，論文。網(wǎng)上搜集有關畢業(yè)設計資料等。針對本次畢業(yè)設計，我到百度文庫中查閱了相關的資料，比如：CA6140杠桿臂工藝規(guī)程及其夾具設計畢業(yè)論文、CA6140車床杠桿臂零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計（王鋼）、等。通過閱讀百度文庫中的這些內(nèi)容，我了解了畢業(yè)設計的一個總體框架，并借鑒了其中一些較為好的設計。我還到圖書館查閱了大量與本次設計相關的資料如：機床夾具設計主編：薛源順、機械制造工藝學主編：陳明、機械工程材料主編：王運炎、機床夾具圖冊孟憲東主編，機床夾具設計實例教程李名望主編等。特別是機床夾具設計主編：薛源順這本書，它對夾具設計做了詳細的講解，內(nèi)容豐富，特別是工件的定位，其定位方式、定位元件設計及其定位誤差計算講解的很是精辟、透徹，對我本次設計幫助很大。正文：一、夾具的發(fā)展史夾具至今發(fā)展，可大致經(jīng)歷了三個階段: 第一階段夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結構也日趨完善。夾具逐步發(fā)展成為機床工件工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當重要的組成部分。第二階段夾具發(fā)展的主要特點是高效率，在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動化夾具在高效，高精度及適應性方面，已有了相當大的提高。隨著電子技術，數(shù)控技術的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動化和高適應性，已經(jīng)使夾具與機床逐漸融為一體，使得中小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。第三階段夾具的主要特點是高精度，高適應性。夾具在各個階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。二、夾具的發(fā)展趨勢一般來說，使用夾具的目的可以歸納為如下四個方面：a.使用夾具可以穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，減少廢品具體地說，使用夾具所能保證的只是工件加工表面的位置精度。b.使用夾具可以提高生產(chǎn)率。c.使用夾具可以擴大機床的工藝范圍。d.使用夾具可以改善操作者的勞動條件。1 國內(nèi)外發(fā)展趨勢。1.1 高精度1.2 高效率1.3 模塊化1.4 通用化夾具的發(fā)展方向可以歸納為以下幾個方面:a.功能柔性化；b.結構標準化、模塊化；c.精密化d.高效、自動化。2 專用夾具及其設計要求。專用夾具是指僅僅適用于某一工件的一道或數(shù)道工序的加工而專門設計的夾具。專用夾具需要根據(jù)工件的具體加工要求而專門設計和制造，故產(chǎn)品的生產(chǎn)準備周期比較長，工裝費用較高。這類夾具適用于產(chǎn)品較固定、生產(chǎn)批量較大的工件生產(chǎn)。2.1專用夾具的設計應滿足以下要求：a.保證工件的加工精度；b.提高生產(chǎn)效率；c.工藝性好；d.使用性好；e.經(jīng)濟性好。2.2車床夾具及其設計要求：a.找正基面的設置；b.定位元件的設置；c.夾緊裝置的設置；d.夾具的平衡；2.3 夾具的結構要：a.結構要緊湊，懸伸長度要短；b.車床夾具的夾具體應制成圓形；c.夾具的結構應便于工件在夾具上安裝和測量，切屑能順利排出或清理。本段論述來源摘自李名望主編. 機床夾具設計實例教程，化學工業(yè)出版社,2009。和薛源順主編. 機床夾具設計，機械工業(yè)出版社，2012.三、機械制造工藝發(fā)展1.機械制造的重要地位與作用及其發(fā)展。1） 在國民經(jīng)濟的各條戰(zhàn)線上，廣泛使用著大量的機械、機床、工具、儀器、儀表等工藝裝備。2） 機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎和支柱產(chǎn)業(yè)，是向其他部門提供工具、儀器和各種機械設備的技術裝備部。3） 發(fā)展趨勢有：常規(guī)工藝的不斷優(yōu)化、新型加工方法的不斷出現(xiàn)和發(fā)展、自動化等高新技術與工藝的緊密結合。2、機械制造系統(tǒng)及過程。1） 機械制造系統(tǒng)是將毛坯，刀具、夾具、量具和其他輔助物料作為原材料輸入，經(jīng)過存儲、運輸、加工、檢驗、等環(huán)節(jié)，最后輸出機械加工的成品或半成品的系統(tǒng)。2） 機械制造過程可分為決策、設計與研究三個階段。本段論述來源摘自鄭修本主編機械制造工藝學機械工業(yè)出版社，1999。四、 金屬切削原理與刀具1、刀具在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的作用與地位。1） 機械制造、特別是現(xiàn)代制造業(yè)的主要加工方法是切削加工。2） 善于改革刀具的企業(yè)家，往往能取得事半功倍的效果。變革刀具與變更機床、夾具相比，其投入小、效果大、周期短、見效快。3） 刀具是機床實現(xiàn)切削加工的直接執(zhí)行者，沒有刀具，機床無法工作。不重視刀具，將造成生產(chǎn)重大損失。4） 重視刀具，首先體現(xiàn)在刀具的選項，要選擇與加工材料的新型刀具材料，有足夠的精度、先進的結構。2、金屬切削原理與刀具是研究金屬切削過程基本規(guī)律與應用、標準刀具的選型與使用、非標刀具設計原理與方法的一門科學，是機械制造專業(yè)的重要專業(yè)課。金屬切削原理的學習內(nèi)容可歸納為兩個方面的問題：（1） 幾何問題 主要指刀具的幾何參數(shù)及其互相關系。（2） 規(guī)律問題 主要指切削變形、切削力、切削溫度、刀具磨損等規(guī)律。刀具種類繁多，有不同的分類方法。刀具通常分為兩大類：（1） 標準刀具 指專業(yè)工具廠按國標或部標生產(chǎn)的刀具。（2） 非標準刀具 指用戶需專門設計制造的刀具。本段論述來源摘自陸劍中、孫家寧主編.金屬切削原理與刀具機械工業(yè)出版社，2005。五、機械加工制造技術的發(fā)展趨勢1、特種加工 它是指一些物理的、化學的加工方法，如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工，如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可達分子級加工單位或原子級加工單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結合的復合加工有較大的發(fā)展前途。2、快速成形 利用離散、堆積成形概念，可將一個三維實體分解為若干二維實體制造出來，再經(jīng)堆積而構成三維實體。3、精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術、微細加工和超微細加工技術、微型機械和納米技術等方面。當前，以納米技術為代表的超精密加工技術和以微細加工為手段的微型機械技術有重要意義，它們代表了這一時期精密工程的方向。4、傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術潛力很大，如高速切削、超高速切削、強力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面，舊設備的改造和挖潛，如普通機床改造成數(shù)控機床等，對機械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。本段論述來源摘自鄭修本主編機械制造工藝學機械工業(yè)出版社，1999。六、總結 通過以上的文獻資料可以了解到，夾具的歷史、發(fā)展趨勢。夾具的種類，夾具加工時應該注意的一些問題。夾具可實現(xiàn)零件的大批量生產(chǎn)，夾具調(diào)整準確可靠，加工質(zhì)量好，很好地利用臺鉆，降低了操作者的勞動強度。一項優(yōu)秀的夾具結構設計，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結構較復雜的不規(guī)則的拔叉類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設計的高效率夾具。機械制造工藝學最終目的達到以最少的經(jīng)濟投入、最短的生產(chǎn)周期，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)零件和產(chǎn)品，以滿足市場需求，服務于市場發(fā)展。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設計，制造工作量,占新產(chǎn)品工藝準備工作量的50%80%。生產(chǎn)設計階段，對夾具的選擇和設計工作的重視程度，絲毫也不壓于對機床設備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 機械加工工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計算機技術、數(shù)控技術、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術的結合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素?，F(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動強度，但同時對工人的知識水平要求較高，這需要我們?nèi)轿坏恼J知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學習中需要我們?nèi)轿坏膶W習其各個相關領域的知識，不能只注重一點，要全面發(fā)展，提高自身的綜合素質(zhì)，為將來的社會需求提前做好準備。七、參考文獻1李名望主編.機床夾具設計實例教程M北京：化學工業(yè)出版社2009.2 陸劍中、孫家寧主編.金屬切削原理與刀具M北京：機械工業(yè)出版社，2005.3許德珠主編.機械工程材料M北京：高等教育出版社，2001.4陳榕林主編.機械設計應用手冊M北京：科學技術文獻出版社，1995.5陳立德主編.機械設計基礎M北京：高等教