水鉆磨拋機拋盤b組專用夾具設(shè)計【畢業(yè)設(shè)計+開題報告+文獻綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　水鉆磨拋機拋盤B組專用夾具設(shè)計</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 機械設(shè)計制造及自動化 </p>

2、<p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在機

3、械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實際，精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案。</p><p>　　目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備

4、的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的夾具都顯得尤為重要。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機床夾具 加工精度 工藝性能 周期比較長 費用較高</p><p>　　Diamond grinding&am

5、p;polishing machine special fixture design chute </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In the machining process, the fixture plays a very important position, it is reliably guarantee th

6、e accuracy of the workpiece processing, improved processing efficiency, reduce labor intensity, fixture design process, the actual production should be thoroughly and carefully research, lessons domestic and foreign adva

7、nced technology, formulate a reasonable design. At present the rapid development of China's manufacturing industry, manufacturing in China before the widespread use of rigid plane pr</p><p>　　Keywords: T

8、he machine tool's fixture，Machining precision, Process performance，Cycle comparison is long，Higher cost</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>

9、　　AbstractⅣ</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題的背景1</p><p>　　1.2課題的意義3</p><p>　　2 概述...................................................................

10、.........................................................4</p><p>　　2.1 水鉆磨床............................................................................................................4</p><p>　

11、　2.2 主要用途和適用范圍........................................................................................6</p><p>　　2.3 使用環(huán)境......................................................................................

12、......................6</p><p>　　3 技術(shù)參數(shù)....................................................................................................................7</p><p>　　4 主要結(jié)構(gòu)及性能簡介.................

13、...............................................................................8</p><p>　　4.1 磨頭機構(gòu).............................................................................................................

14、8</p><p>　　4.2 上料機構(gòu)............................................................................................................9</p><p>　　4.3 下料機構(gòu)................................................

15、..........................................................10</p><p>　　4.4 膠粉機構(gòu)..........................................................................................................11</p><p>

16、　　5 夾具設(shè)計..................................................................................................................12</p><p>　　5.1 機床夾具的功用..............................................................

17、................................12 </p><p>　　5.2 夾具設(shè)計..........................................................................................................12</p><p>　　5.3 相關(guān)設(shè)計與計算............

18、..................................................................................14 </p><p>　　6 設(shè)計說明..........................................................................................................

19、........18 </p><p>　　結(jié)論..............................................................................................................................20</p><p>　　參考文獻.............................

20、.........................................................................................21</p><p>　　致謝........................................................................................................

21、......................23</p><p><b>　　附錄24</b></p><p>　　附錄圖1 止動卡針 24</p><p>　　附錄圖2 夾具主體 24</p><p>　　附錄圖3 夾具后蓋 25</p><p>　　附錄圖4 夾具邊蓋25&l

22、t;/p><p>　　附錄圖5 夾具調(diào)整墊板 26</p><p>　　附錄圖6 夾具墊板 26</p><p>　　附錄圖7 傳動蝸桿...................... .....................................................................27 </p>

23、<p>　　附錄圖8 夾具針.... ......................................................................................27 </p><p>　　附錄圖9 裝配圖 ......................................................................

24、........................28 </p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題的背景</b></p><p>　　高品質(zhì)玻璃水鉆又名水晶鉆石，其主要成分是水晶玻璃，是將人造水晶玻璃切割成鉆石刻面得到的一種飾品輔件，這種材質(zhì)因為較經(jīng)濟，同時視覺效果上又有鉆石般的奪

25、目感覺，因此很受人們的歡迎。水鉆一般用于中檔的飾品設(shè)計中，由于目前全球人造水晶玻璃制造地位于萊茵河的南北兩岸，所以又叫萊茵石。按顏色分類，水鉆可分為白鉆、色鉆（如粉色、紅色、藍色等）、彩鉆（也中AB鉆）、彩AB鉆（如紅AB，藍AB等）。</p><p>　　目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種零件的需求與日俱增，加工

26、設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產(chǎn)量配額</

27、p><p>　　研磨拋光是許多水晶飾品、寶石等加工中的最后一道工序，是把首飾完美的呈現(xiàn)出來的關(guān)鍵。夾具設(shè)計及制造又是整個制造過程中生產(chǎn)準備時間和加工成本的重要因素，工裝設(shè)計水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。隨著人們物質(zhì)文明和精神文明的提高，對自身的形象要求相應(yīng)地也越來越高，配備的飾物不再單純地從保值或增值的角度考慮，逐步向同服飾、愛好、場合等因素匹配著眼，因此希望飾物、備件多樣化。</p>

28、<p>　　長久以來，加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進行的。其涉及的因素多，因果關(guān)系錯綜復(fù)雜，往往由幾位工藝員各自編制會有不同的工藝規(guī)程，而且很可能都不是最佳方案。計算機輔助工藝過程設(shè)計（CAPP）將是機械加工工藝的發(fā)展趨勢，它不僅提高了工藝設(shè)計的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問題。伴隨著這樣的原因，現(xiàn)代化的夾具發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、模塊化、標準化等五個方

29、面：</p><p><b>　　1）精密化</b></p><p>　　隨著產(chǎn)品精度的不斷提高，相應(yīng)的對機床夾具的精度要求勢必也不斷提高。例如。瑞士EROWA 柔性夾具的重復(fù)定位精度高達2—5μm；德國demmeler公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為士0．03mm，精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm 以內(nèi)，夾具重復(fù)安裝的定位精度高達&#

30、177;5μm；用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度可達0.2~0.5μm；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm。機床夾具的精度已提高到微米級。</p><p><b>　　2）高效化</b></p><p>　　高效化夾具能提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度，其主要是通過減少工件加工的基本時間和輔助時間來完成的。常見的高效化夾具有高速化夾具、自動化

31、夾具、具有夾緊力裝置的夾具等。比如美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上；同樣瑞典的3R夾具也僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。目前，除了在自動線配置相應(yīng)的高效、生產(chǎn)流水線、自動化夾具外，在加工中心等數(shù)控機床上出現(xiàn)了各種自動更換夾具的裝置以及自動裝夾工件的夾具，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。</p><p><b>　　3）柔性化</b

32、></p><p>　　機床夾具的柔性化是指機床夾具通過組合、調(diào)整等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當前夾具發(fā)展的主要方向。&l

33、t;/p><p><b>　　4）模塊化</b></p><p>　　組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ) 省工、省時、節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)。應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設(shè)計。為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的

34、通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。</p><p><b>　　5）標準化</b></p><p>　　機床夾具的目的就在于提高生產(chǎn)效率，這樣也就必使其具有標準化和通用化，而機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148～T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具

35、的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。</p><p>　　在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實際，精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案。</p><p><b>　　1.2課題的意義</b></p>

36、<p>　　如何縮短工藝裝備設(shè)計所需要的生產(chǎn)準備時間及設(shè)計制造成本是是否能在激烈的市場競爭占據(jù)有利地位的一個手段。由于通常情況下企業(yè)夾具設(shè)計能力不足，普遍缺乏熟練的夾具設(shè)計人員，夾具準備時間長，設(shè)計方法陳舊，設(shè)計效率低。所以減少夾具返修率，對于生產(chǎn)和保護拋盤有著重要的意義。</p><p><b>　　2概述</b></p><p><b>　　

37、2.1水鉆磨床</b></p><p>　　外觀圖表（圖2-1、圖2-2、圖2-3、表2-1） 圖2-1</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p><b>　　圖2-3</b></p><p>

38、<b>　　表2-1</b></p><p>　　2.2 主要用途和適用范圍</p><p>　　機床主要是以高速轉(zhuǎn)動的磨拋盤磨削水鉆坯珠，通過步進電機控制每次磨 拋后坯珠轉(zhuǎn)過的角度，把圓形坯珠磨成多面體顆粒。</p><p>　　本機床適用目前市場上大部分水鉆產(chǎn)品的磨拋加工。</p><p><b>　　2.

39、3 使用環(huán)境</b></p><p>　　機床供電電壓為三相交流：380V 頻率為：50Hz</p><p>　　機床供氣氣壓：0.5-0.6 MPa 進氣管需Ф12 </p><p><b>　　3技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　3.1 機床的主要性能</p>

40、<p>　　電機驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，邊上插銷機構(gòu)限位，實現(xiàn)5等分限位；磨頭由多個氣缸和步進電機組合實現(xiàn)連貫動作；上料機構(gòu)和膠粉機構(gòu)由氣缸實現(xiàn)運動，下料機構(gòu)由氣缸加電機實現(xiàn)動作。</p><p>　　3.2 機床的主要參數(shù)</p><p>　　機體尺寸（長x寬x高） 2400x2400x2000 mm</p><p>　　機體重量

41、 3噸左右</p><p>　　磨拋工位數(shù) 2磨1拋(1磨2拋)</p><p>　　磨頭工位數(shù) 5</p><p>　　磨頭4狀態(tài)

42、 0°（垂直狀態(tài)上下料）、48°（磨拋<可調(diào)>）</p><p>　　55°（抬頭<可調(diào)>）、90°（水平看光）</p><p>　　磨頭最大工作行程 105 mm </p><p>　　主軸斜輪齒數(shù)比

43、 160:19 </p><p>　　磨拋涂層尺寸 D=500 mm d=120 mm</p><p><b>　　主運動電機</b></p><p>　　磨頭步進電機 功率

44、 350W</p><p>　　伺服電機 功率 1.2KW</p><p>　　轉(zhuǎn)速 3000r/min</p><p>　　磨盤電機 功率 1.1KW</p

45、><p>　　轉(zhuǎn)速 940r/min </p><p>　　磨盤電機 功率 1.5KW</p><p>　　轉(zhuǎn)速 940r/min </p><p&g

46、t;　　拋盤電機 功率 2.2KW</p><p>　　轉(zhuǎn)速 變頻調(diào)速 -- r/min</p><p>　　下料電機 功率 25W</p><p>　　轉(zhuǎn)速

47、 1350r/min</p><p>　　高頻加熱功率 20KW</p><p>　　機床瞬間總功率 30KW</p><p>　　注：伺服電機、下料電機、高頻高熱裝置屬間歇性

48、用電，故機床實際用電量遠小于30kw/h，約為10kw/h</p><p>　　磨拋機構(gòu)調(diào)節(jié)螺母轉(zhuǎn)一圈 磨拋盤上升/下降1.5mm</p><p>　　4主要結(jié)構(gòu)及性能簡介</p><p><b>　　4.1 磨頭機構(gòu)</b></p><p>　　磨頭機構(gòu)（圖4-1）是由多個氣缸加電機組合實現(xiàn)自

49、動化控制的機構(gòu)， 氣缸（8）頭部抬升的角度：0°（垂直狀態(tài)上下料）、48°（磨拋狀態(tài)<可調(diào)>），55°（抬頭狀態(tài)<可調(diào)>）、90°（對接狀態(tài)），氣缸（10）和側(cè)邊（1）限位機構(gòu)來控制90°對接狀態(tài)頭部伸出的長度和上膠粉時的伸出長度，氣缸（10）主要控制磨拋時的水平運動，氣缸（11）（12）控制橫向插銷，分別限位48°和55°，夾緊塊（7）結(jié)合

50、氣缸（8），組成多鉸鏈機構(gòu)，達到控制頭部多角度的目的，氣缸（10）推動基座（9）實現(xiàn)頭部伸出的動作，電機通過鏈輪、齒輪傳動（6）控制夾具（3）針的定角度轉(zhuǎn)動，限位塊（1）和定位塊（2）是限制磨頭運行行程，限位塊裝有特制的外六角螺釘（易損件），T型防水罩（5）主要是防止水掉落到夾具針上，起到防水的作用。</p><p>　　磨頭機構(gòu)上步進電機（4）通過鏈輪與齒輪傳動，速度比為1：2，即步進電機轉(zhuǎn)一圈，大齒輪轉(zhuǎn)半圈。

51、要使水鉆的面數(shù)多元化，可從步進電機入手。</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　4.2 上料機構(gòu)</b></p><p>　　上料機構(gòu)（圖4-2）由雙氣缸頂升結(jié)構(gòu)組成，氣缸（2）和導軌（7）控制上料框（4）、高頻加熱管（3）和吹起管（5）上升和下降，氣缸（1）和軌（6）控制坯珠的上升對

52、接，低壓PE板（8）防止水進入料框（4）中從而提高上珠率，加料口罩（9）防止進水到料框，方便加料。</p><p><b>　　圖4-2</b></p><p><b>　　4.3 下料機構(gòu)</b></p><p>　　下料機構(gòu)（圖4-3）由氣缸頂升及電機驅(qū)動毛刷轉(zhuǎn)動達到下料目的。氣缸（1）和導軌（2）控制下料框（4）上

53、升和下降，電機（3）驅(qū)動毛刷（6）轉(zhuǎn)動，把加工好的珠子刷進料框，（7）為高頻加熱管，加熱夾具針使針尖上的膠粉融化，即可把珠子刷下，氣缸（5）控制料框水平運動。</p><p><b>　　圖4-3</b></p><p><b>　　4.4 膠粉機構(gòu)</b></p><p>　　膠粉機構(gòu)（圖4-5）是由氣缸、電機和膠粉盤等

54、共同完成膠粉工作。首先由氣缸（1）和導軌（2）控制整個機構(gòu)上升或下降，接著步進電機（6）通過同步帶結(jié)構(gòu)帶動刮粉片（5）旋轉(zhuǎn)刮膠粉盤（4）內(nèi)膠粉，使膠粉平整，且刮粉片（5）內(nèi)部囤有膠粉，加滿一次膠粉可用較長一段時間，氣缸（3）控制基座（7）上面部分進行水平運動，防水罩（8）（9）防止水掉落到膠粉盤里，對膠粉起到防水作用，從而提高粘膠效果。</p><p><b>　　圖4-4</b></

55、p><p><b>　　5夾具設(shè)計</b></p><p>　　5.1機床夾具的功用</p><p>　　1.穩(wěn)定保證工件的加工精度</p><p>　　用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，是一批工件的加工精度趨于一致。</p><p>　　2.減少輔助

56、工時，提高生產(chǎn)率</p><p>　　使用夾具裝夾工件無需劃線找證，可顯著地減少輔助工時，方便快捷；可提高工件剛性，使用較大的切削用量；可實現(xiàn)多件、多工位同時裝夾，可采用高效夾緊機構(gòu)，提高勞動生產(chǎn)率。</p><p>　　3.擴大機床使用范圍，實現(xiàn)一機多能</p><p>　　根據(jù)加工機床的成形運動，附以不通類型的夾具，可擴大機床的工藝范圍，為了提高勞動生產(chǎn)率，保證

57、加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。</p><p><b>　　5.2 夾具設(shè)計</b></p><p><b>　　專用夾具設(shè)計步驟：</b></p><p>　?。?）確明設(shè)計任務(wù)，收集設(shè)計資料：</p><p>　　1)分析產(chǎn)品零件圖及裝配圖，分析零件的作用、形狀、結(jié)構(gòu)特點、材料和技術(shù)

58、要求。</p><p>　　2)分析零件的加工工藝規(guī)程，特別是本工序半成品的形狀、尺寸、加工余量、切削用量和所使用的工藝基準。</p><p>　　3)分析工藝裝備設(shè)計任務(wù)書，對任務(wù)書所提出的要求進行可行性研究，以便發(fā)現(xiàn)問題，及時與工藝人員進行磋商。</p><p>　　4)了解所使用水鉆磨床的規(guī)格、性能、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸。</p>

59、<p>　　5)了解所使用刀具、量具的規(guī)格。</p><p>　　6)了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)以及生產(chǎn)組織等有關(guān)問題。</p><p>　　7)收集有關(guān)設(shè)計資料，其中包括國家標準、部頒標準、企業(yè)標準等資料以及典型夾具資料。</p><p>　　8)熟悉本廠工具車間的制造工藝。</p><p>　?。?）確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具草圖：&

60、lt;/p><p>　　1）確定工件的定位方案，設(shè)計定位裝置；</p><p>　　2）確定工件的夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置；</p><p>　　3）確定工件的對刀、導向方案，設(shè)計定位、導向裝置； </p><p>　　4）確定夾具與機床的連接方式，設(shè)計連接元件及安裝基面；</p><p>　　5）確定夾具的其它裝置、元件、

61、結(jié)構(gòu)，并設(shè)計之；</p><p>　　6）確定夾具體結(jié)構(gòu)，并設(shè)計之；</p><p>　　7）繪制夾具草圖，標注尺寸、公差、技術(shù)要求。</p><p>　　（3）定位精度、加工精度的分析，夾緊力的計算，經(jīng)濟成本的分析，不同夾緊方案的分析；</p><p>　?。?）審查方案與改進設(shè)計；</p><p>　?。?）繪制夾

62、具零件圖；</p><p>　?。?）繪制夾具裝配總圖。</p><p><b>　　2.定位誤差分析</b></p><p>　?。?）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個平面、以短圓柱銷一個銷邊銷，短圓柱銷和銷邊銷的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定與本零件φ22孔的尺寸與公差相同:即φ22+00.021</p><p>

63、;　　所謂定位誤差，是指由于定位造成的加工面相對于工序基準的位置誤差，因為對于一批工件而言，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準是不變的，所以定位誤差就是工序基準在 加工尺寸方向上的最大變動量。</p><p>　?。?）造成定位誤差的原因：</p><p>　　由于定位基準與工序基準不一定引起的定位誤差，稱基準不重合誤差，即工序基準對定位基準在加工方向上的最大變動量

64、，用ΔB表示。</p><p>　　由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱為基準定位誤差，即定位誤差的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量。</p><p>　　3.夾緊裝置的設(shè)計要求</p><p>　　夾緊裝置是夾具的重要組成部分，合理設(shè)計夾緊裝置有利于保證工件的加工質(zhì)量。提高生產(chǎn)率和減輕工人的勞動強度，因此對夾緊裝置提出以下要求：</p>

65、;<p>　?。?）工件在夾緊過程中，不能破壞工件在定位時所獲得的正確位置</p><p>　?。?）夾緊力的方向應(yīng)可靠、適當。也就是即要保證工件在加工過程中不產(chǎn)生移動或震動，同時又必須使工件不產(chǎn)生不適當?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷</p><p>　?。?）夾緊動作要準確迅速，以便提高生產(chǎn)效率</p><p>　?。?）操作簡便，省力，安全，以改善工人的勞動條件

66、，減輕勞動強度</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)簡單，易于制造</p><p><b>　　4.夾緊力的方向</b></p><p>　?。?）夾緊力的作用方向應(yīng)不破壞工件的準確性和可靠性，一般要求夾緊力的方向應(yīng)指向主要定位基面，把工件壓向定位元件的主要定位表面上。</p><p>　?。?）夾緊力方向應(yīng)使工件變形盡可能變

67、小，使工件的夾緊部分屬于套筒零件，顯然軸向夾緊要比要比徑向夾緊使工件變形要小。</p><p>　?。?）夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力可能小，在保證夾緊可靠的前提下，減小夾緊力可以減輕工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，同時可以使機構(gòu)輕便，緊湊以及減少工件變形，，為此，應(yīng)使加緊力Q的方向最好與切削力下，工件重力G的方向，這時所需夾緊力為最小。</p><p><b>　　5.夾緊力的作用點

68、</b></p><p>　?。?）夾緊力作用點應(yīng)靠近支撐元件的幾何中心，或幾個支撐元件所形成的支撐面內(nèi)</p><p>　?。?）夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛度較好的部位上</p><p>　　（3）夾緊力的作用點應(yīng)盡可能靠近被加工表面，這樣可以減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩，必要時應(yīng)在工件剛性差的部位增加輔助支撐并施加附加夾緊力。</p>

69、<p>　　5.3 相關(guān)設(shè)計與計算</p><p><b>　　軸承設(shè)計與校核</b></p><p>　　假設(shè)其工作條件：使用年限10年，每天工作8小時，每年300個工作日，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔。</p><p>　　根據(jù)已知條件，軸承預(yù)計壽命：</p><p>　　(1)初步計算當量動載荷P</p&g

70、t;<p>　　因該軸承在此工作條件下只受到徑向力用，所以</p><p><b>　　(2)選擇軸承型號</b></p><p>　　查文獻16 選擇51101軸承 =10.2kN </p><p><b>　　，代入得：</b></p><p>　　所以預(yù)期壽命足夠，此軸承合

71、格。</p><p>　　2.蝸桿傳動設(shè)計與校核</p><p>　?。?）選擇蝸桿傳動類型</p><p>　　根據(jù)GB/T 10085-1988的推薦采用漸開線蝸桿（ZI)。</p><p><b>　　選擇材料</b></p><p>　　考慮到是中等速度中等載荷工作的蝸桿，蝸桿采用40Cr

72、號鋼，要求經(jīng)氮化處理，硬度為45～55HRC。</p><p>　?。?）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計</p><p>　　根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，再校核齒根彎曲疲勞強度，傳動中心距</p><p><b>　　確定載荷系數(shù)</b></p><p>　　由表得=1.15，取=1，=1.1，則載

73、荷系數(shù)</p><p>　　==1.15 1 1.1=1.265</p><p><b>　　確定彈性影響系數(shù)</b></p><p><b>　　取=160</b></p><p><b>　　確定接觸系數(shù)</b></p><p>　　假設(shè)=0.35

74、，則=2.9</p><p><b>　　確定許用接觸應(yīng)力</b></p><p>　　根據(jù)鋼針材料，由表得渦輪的基本許用接觸應(yīng)力=268MPa。蝸桿傳動的工作壽命=53008=12000h，鋼針的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為</p><p>　　=60=60148012000/20=1.728</p><p><b>　　

75、壽命系數(shù)為</b></p><p><b>　　===0.9339</b></p><p>　　鋼針齒面的許用接觸應(yīng)力為</p><p>　　==0.9339268 MPa=250MPa</p><p>　　(4) 蝸桿與渦輪的主要參數(shù)和幾何尺寸</p><p>　　蝸桿 蝸桿

76、頭數(shù)=2，直徑系數(shù)=18，分度圓導程角=，則</p><p><b>　　軸向齒距 </b></p><p>　　==0.6=1.885mm</p><p><b>　　齒頂圓直徑 </b></p><p>　　=+2=10.8mm + 210.6mm=12mm</p><p&

77、gt;<b>　　齒根圓直徑 </b></p><p>　　=-2=10.8mm-20.6mm=9.36mm</p><p><b>　　蝸桿軸向齒厚</b></p><p>　　=0.5=0.942mm</p><p>　　渦輪 渦輪齒數(shù)=41，變位系數(shù)= -0.5。</p

78、><p><b>　　渦輪分度圓直徑</b></p><p>　　==0.641mm=24.6mm</p><p><b>　　渦輪喉圓直徑</b></p><p>　　=+2=24.6mm + 20.6mm=25.2mm</p><p><b>　　渦輪齒根圓直徑&l

79、t;/b></p><p>　　=-2=24.6mm-20.6=22.56mm</p><p>　?。?）校核齒根彎曲疲勞強度</p><p>　　確定載荷系數(shù)當量齒數(shù)</p><p><b>　　= ==43.48</b></p><p><b>　　確定齒形系數(shù)</b&g

80、t;</p><p>　　根據(jù)=-0.5和=43.48，由圖得齒形系數(shù)=2.87。</p><p><b>　　確定螺旋角影響系數(shù)</b></p><p>　　=1-=1-=0.9192</p><p>　　確定許用彎曲應(yīng)力 </p><p>　　由表得，渦輪的基本許用彎曲應(yīng)力為=56MPa。

81、</p><p><b>　　壽命系數(shù) </b></p><p><b>　　==0.7286</b></p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力</b></p><p>　　= =560.7286MPa=40.802MPa</p><p>　　校核齒根彎

82、曲疲勞強度</p><p>　　根據(jù)渦輪的許用彎曲應(yīng)力公式</p><p><b>　　=</b></p><p>　　代入數(shù)據(jù)得，=40.3MPa=40.802MPa，滿足彎曲強度條件。</p><p><b>　　6設(shè)計說明</b></p><p>　　6.1 水鉆夾具指

83、標參數(shù)</p><p>　　殼體：超硬合金鋁，其硬度為布氏硬度130度 </p><p>　　蝸桿：40Gr(鉻)、經(jīng)氮化處理 </p><p><b>　　夾具針：中碳針 </b></p><p>　　兩頭護鐵：Gr12(鉻)、經(jīng)淬火處理，硬度58~62度 </p><p><b>　

84、　針中彈珠：軸承鋼 </b></p><p><b>　　后蓋板：彈簧鋼 </b></p><p>　　夾具內(nèi)托(即絲桿托條）：進口高級工程塑料，具有高耐磨、高韌性等特點， 且重量只為傳統(tǒng)夾具所用鋼托的1/10. 強度高、抗變形能力強、耐磨性好、外觀精美、使用壽命長。 </p><p>　　6.2 蝸桿傳動的主要參數(shù)及其

85、選擇</p><p>　　蝸桿頭數(shù)可根據(jù)要求的傳動比和效率來選定。單頭蝸桿傳動的傳動比可以較大，但效率較低，如要提高效率，應(yīng)增加蝸桿的頭數(shù)。但蝸桿頭數(shù)過多，又會給加工帶來困難。所以，通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。結(jié)合此設(shè)計相關(guān)參數(shù)，最后蝸桿頭數(shù)取為=2。</p><p>　　渦輪齒數(shù)主要是根據(jù)傳動比來確定。為了避免用渦輪滾刀切制渦輪時產(chǎn)生跟根切與干涉，理論上應(yīng)使17。但當26時，嚙合區(qū)要

86、顯著減小，將影響傳動的平穩(wěn)性，而在30時，則可始終保持有兩對以上的齒嚙合，所以通常規(guī)定大于28。對于動力傳動，一般不大于80。這是由于當渦輪直徑不變時，越大，模數(shù)就越小，將使輪齒的彎曲強度削弱；當模數(shù)不變時，渦輪尺寸將要增大，使相嚙合的蝸桿支撐間距加長，這將降低蝸桿的彎曲剛度，容易產(chǎn)生撓曲而影響正常的嚙合。</p><p>　　表6-1 蝸桿頭數(shù)與渦輪齒數(shù)的薦用值</p><p>　　

87、40Cr屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。40Cr經(jīng)氮化處理后可獲得較高的表面硬度，40Cr調(diào)質(zhì)后氮化處理硬度最高能達到HRA72～78，即HRC43～55。 </p><p>　　氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調(diào)質(zhì)－精加工－除應(yīng)力－粗磨－氮化－精磨或研磨。由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強度的心部組織，所以要先進行調(diào)質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機械性能和氮化層質(zhì)量。</p>

88、<p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求相應(yīng)提高。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需要和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。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)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，元件的功能強，使得夾具的通用性

89、好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟使用才有推廣的價值。</p><p>　　本設(shè)計是結(jié)合目前實際生產(chǎn)中，通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求，而專門設(shè)計的一種專用夾具。該夾具具有良好的加工精度，針對性強，且具有夾緊力裝置，具備現(xiàn)代機床夾具所要求的高效化和精密化的特點，可以有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間，大大提高了勞動生產(chǎn)力，有效地減輕了工人的勞動強度。</p><p>　　綜上所述，我們了解了

90、水鉆的用途和加工工藝，熟悉了水鉆磨拋機的工作機理，同時也改進設(shè)計了水鉆磨拋機磨盤夾具結(jié)構(gòu)，并提高了水鉆磨拋機的質(zhì)量及自動化水平。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　?。?］范晉偉，關(guān)佳亮，王文超，周順生，董廣譜，岳中軍，曹美寧.SMART—CNC超精密數(shù)控曲面磨床綜合誤差補償技術(shù)［J］.北京工業(yè)大學學報，2006，32（4）:306-31

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94、gt;<p>　　［9］李忠明.磨床工夾具設(shè)計及應(yīng)用［J］.精密制造與自動化，2009，（2）：32-34.［10］郭立，劉建成，張柏清.電飯煲陶瓷內(nèi)膽球面磨床夾具設(shè)計分析［J］.陶瓷學報，2001,22（2）:95-98.</p><p>　?。?1］袁培峰.磨床高精度夾具的設(shè)計［J］.汽車工藝與材料，2009，（2）：49-50.</p><p>　?。?2］孫建軍.利用

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98、 for fixture selection,modification,and design［J］.The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2009，（45）：731-748.</p><p>　?。?0］濮良貴，紀名剛，陳國定，吳立言.機械設(shè)計.第八版．高等教育出版社.</p><p>　?。?1］陳秀

99、寧，施高義.機械設(shè)計課程設(shè)計.第三版．浙江大學出版社.</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附圖1止動卡針</b></p><p><b>　　附圖2夾具主體</b></p><p><b>　　附圖3主體后蓋</b>&l

100、t;/p><p><b>　　附圖4主體邊蓋</b></p><p><b>　　附圖5夾具調(diào)整墊板</b></p><p><b>　　附圖6夾具底板</b></p><p><b>　　附圖7 傳動蝸桿</b></p><p>&l

101、t;b>　　附圖8夾具針</b></p><p><b>　　附錄圖9 總裝圖</b></p><p><b>　　文獻綜述</b></p><p>　　水鉆磨拋機拋盤B組專用夾具設(shè)計</p><p><b>　　1前言</b></p><

102、p>　　水鉆是一種俗稱(又名水晶鉆石，萊茵石 英文名：crystal，rhinestone)其主要成分是水晶玻璃，是將人造水晶玻璃切割成鉆石刻面得到的一種飾品輔件，這種材質(zhì)因為較經(jīng)濟，同時視覺效果上又有鉆石般的奪目感覺。因此很受人們的歡迎，水鉆一般用于中檔的飾品設(shè)計中。 水鉆的分類：按顏色分可分為：白鉆，色鉆（如粉色、紅色、藍色等），彩鉆（也中AB鉆）、彩AB鉆（如紅AB，藍AB等）。</p><p>　　

103、目前，水鉆的生產(chǎn)不能滿足市場需求。僅國內(nèi)服飾業(yè)的需求缺口，保守估計也有四分之一強。雖上海、浙江、廣東、江西等地已有多家企業(yè)在滿負荷生產(chǎn)，并且不斷增加設(shè)備，但仍難扭轉(zhuǎn)當前日益增長的市場需求。究其原因，一是機械設(shè)備問題，二是磨輪磨料的匹配問題。這是制約水鉆生產(chǎn)加工的兩大瓶頸.[1]</p><p>　　夾具工藝規(guī)程的意義和重要性：</p><p>　　1、指導生產(chǎn)的主要技術(shù)文件機械加工車間生產(chǎn)

104、計劃、調(diào)度，工人的操作，零件的加工質(zhì)量檢驗，加工成本的核算，都是以工藝規(guī)程為依據(jù)的。處理生產(chǎn)中的問題，也常以工藝規(guī)程作為共同的依據(jù)。</p><p>　　2、是生產(chǎn)準備的主要依據(jù)車間生產(chǎn)新零件時，首先要制定該零的機械加工工藝規(guī)程，再根據(jù)工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備。</p><p>　　3、是新建設(shè)機械廠（車間）的基本技術(shù)文件新建（擴建）批量或大批量機械加工車間（工段）時，應(yīng)根據(jù)工藝規(guī)程確定所需機

105、床的種類和數(shù)量以及在車間的布置，再由此確定車間的面積大小、動力和吊裝設(shè)備配置以及所需工人的工種、技術(shù)等級、數(shù)量等。</p><p>　　夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對

106、夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。[1]</p><p><b>　　二.主題部分</b></p><p>　　2.1水鉆的歷史以及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　水鉆又稱“萊茵石”。其主要成為是水晶玻璃，是將人造水晶玻璃切割成鉆石刻面得到的一種飾品輔件，產(chǎn)于萊茵河北岸的最做奧地利施華洛鉆，簡稱奧鉆。它吸引陽光很充足，光澤度很好，南岸的叫

107、捷克鉆。吸收的陽光不是很充足，光澤不如奧鉆。[2]</p><p>　　鉆石飾品加工最關(guān)鍵工序是形面的磨削和拋光，傳統(tǒng)的手工式機械加工天然鉆石，由于裝夾機構(gòu)、分度機構(gòu)的精度較低，以及加工者的水平不一，致使成品鉆石的加工精度低、費品率高，并提高了加工成本。數(shù)控磨拋機床能自動完成</p><p>　　鉆石的裝夾、分度、進給及觀察多道工序，具有加工工時短，精度和自動化程度高等特點。[3]<

108、/p><p>　　水鉆加工存在污染，究其原因主要是加工技術(shù)的原因，而夾具是水鉆磨拋機床的總要組成部分，所以夾具的設(shè)計在水鉆加工自動化環(huán)節(jié)尤為總要。</p><p>　　2.1夾具的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　機械加工經(jīng)過了漫長的發(fā)展歷程，從遠古簡單的石器打磨，到現(xiàn)代工業(yè)的數(shù)控加工,已經(jīng)擺脫了手工作坊的作業(yè)方式，進入集團化生產(chǎn)、專業(yè)化協(xié)作的生產(chǎn)階段[4]。而夾具隨著機械

109、制造模式的改變也經(jīng)歷了變革。其最早出現(xiàn)在18世紀后期，至今大約經(jīng)歷了三個階段：</p><p>　　第一階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，使得加工過程進一步提高效率和趨于完善；</p><p>　　第二階段夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊；</p><p>　　第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)

110、合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。</p><p>　　現(xiàn)在，各工業(yè)化國家都把制造技術(shù)視為當代科技發(fā)展為活躍的領(lǐng)域和國際間科技競爭的主戰(zhàn)場，制定了一系列振興計劃、建立世界級制造技術(shù)中心，紛紛把先進制造技術(shù)列為國家關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。</p><p>　　機械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進。機械加工工藝以各個工廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的

111、不同。[3]突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)、外先進工藝技術(shù)和經(jīng)驗。還應(yīng)保證操作者良好的勞動條件。但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗來編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時定額也憑經(jīng)驗來確定，十分粗略，缺乏科學依據(jù)

112、，難以進行合理的經(jīng)濟核算。[4]</p><p>　　機床夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。</p><p>　　國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，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?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般

113、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；另一方面，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。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：</p><p>　　1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本；</p><

114、p>　　2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；</p><p>　　3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；</p><p>　　4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；</p><p>　　5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；</p><p>　　6）提高機床夾具的標準化程度[5].<

115、;/p><p>　　2.2夾具的未來發(fā)展趨勢</p><p>　　長期以來，加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個零件的工藝規(guī)程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。這是因為工藝設(shè)計涉及的因素多，因果關(guān)系錯綜復(fù)雜。CAPP將是機械加工工藝的發(fā)展趨勢，它不僅提高了工藝設(shè)計的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量

116、問題。[3]</p><p>　　現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。</p><p>　?。?）標準化 機床夾具的目的就在于提高生產(chǎn)效率，這樣也就必使其具有標準化和通用化，而機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148～T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于