2013屆本科生畢業(yè)論文 學(xué)號(hào)：機(jī)床杠桿臂鉆夾具及機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)綜述）專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 09級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)（1）班作 者： 陳偉 指導(dǎo)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(shù)的涌出，機(jī)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(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，加工工藝的進(jìn)步，使工藝加工零件達(dá)到一個(gè)新的高度。工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志，自20世紀(jì)末期以來現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)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(jī)床夾具對(duì)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(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)管理過程和車間生產(chǎn)操作方法，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收等的工藝文件。因此，機(jī)械加工工藝規(guī)程在機(jī)械加工中起著重要的作用。本次我設(shè)計(jì)的杠桿臂鉆夾具及機(jī)械加工工藝規(guī)程，對(duì)今后本人從事機(jī)械方面的工作有著現(xiàn)實(shí)意義。本論文搜集機(jī)械專業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)資料，主要去學(xué)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(jī)械設(shè)計(jì)、杠桿臂、AutoCAD、夾具、畢業(yè)設(shè)計(jì)、加工工藝、機(jī)床”相關(guān)關(guān)鍵字，以及鄭修本、李名望、孟憲東等相關(guān)教授人名輸入，搜集到相關(guān)資料達(dá)幾十篇，對(duì)直接參考價(jià)值的信息達(dá)五成以上。我搜集的資料范圍包括：各類機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工藝學(xué)教材、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)及加工方面的各類期刊雜志，論文。網(wǎng)上搜集有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)資料等。針對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我到百度文庫中查閱了相關(guān)的資料，比如：CA6140杠桿臂工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文、CA6140車床杠桿臂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)（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(shè)計(jì)的一個(gè)總體框架，并借鑒了其中一些較為好的設(shè)計(jì)。我還到圖書館查閱了大量與本次設(shè)計(jì)相關(guān)的資料如：機(jī)床夾具設(shè)計(jì)主編：薛源順、機(jī)械制造工藝學(xué)主編：陳明、機(jī)械工程材料主編：王運(yùn)炎、機(jī)床夾具圖冊(cè)孟憲東主編，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程李名望主編等。特別是機(jī)床夾具設(shè)計(jì)主編：薛源順這本書，它對(duì)夾具設(shè)計(jì)做了詳細(xì)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(shè)計(jì)及其定位誤差計(jì)算講解的很是精辟、透徹，對(duì)我本次設(shè)計(jì)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(gè)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(jī)，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(jié)構(gòu)也日趨完善。夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床工件工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。第二階段夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率，在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動(dòng)化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動(dòng)化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)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(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性。夾具在各個(gè)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)將是逐步提高智能化水平。二、夾具的發(fā)展趨勢(shì)一般來說，使用夾具的目的可以歸納為如下四個(gè)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(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。d.使用夾具可以改善操作者的勞動(dòng)條件。1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)。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(gè)方面:a.功能柔性化；b.結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化；c.精密化d.高效、自動(dòng)化。2 專用夾具及其設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和制造，故產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期比較長(zhǎng)，工裝費(fèi)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(shè)計(jì)應(yīng)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(jì)性好。2.2車床夾具及其設(shè)計(jì)要求：a.找正基面的設(shè)置；b.定位元件的設(shè)置；c.夾緊裝置的設(shè)置；d.夾具的平衡；2.3 夾具的結(jié)構(gòu)要：a.結(jié)構(gòu)要緊湊，懸伸長(zhǎng)度要短；b.車床夾具的夾具體應(yīng)制成圓形；c.夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于工件在夾具上安裝和測(cè)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(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程，化學(xué)工業(yè)出版社,2009。和薛源順主編. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2012.三、機(jī)械制造工藝發(fā)展1.機(jī)械制造的重要地位與作用及其發(fā)展。1） 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各條戰(zhàn)線上，廣泛使用著大量的機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表等工藝裝備。2） 機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，是向其他部門提供工具、儀器和各種機(jī)械設(shè)備的技術(shù)裝備部。3） 發(fā)展趨勢(shì)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(dòng)化等高新技術(shù)與工藝的緊密結(jié)合。2、機(jī)械制造系統(tǒng)及過程。1） 機(jī)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(chǔ)、運(yùn)輸、加工、檢驗(yàn)、等環(huán)節(jié)，最后輸出機(jī)械加工的成品或半成品的系統(tǒng)。2） 機(jī)械制造過程可分為決策、設(shè)計(jì)與研究三個(gè)階段。本段論述來源摘自鄭修本主編機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)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(jī)械制造業(yè)中的作用與地位。1） 機(jī)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(jī)床、夾具相比，其投入小、效果大、周期短、見效快。3） 刀具是機(jī)床實(shí)現(xiàn)切削加工的直接執(zhí)行者，沒有刀具，機(jī)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(xiàng)，要選擇與加工材料的新型刀具材料，有足夠的精度、先進(jìn)的結(jié)構(gòu)。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(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)刀具的選型與使用、非標(biāo)刀具設(shè)計(jì)原理與方法的一門科學(xué)，是機(jī)械制造專業(yè)的重要專業(yè)課。金屬切削原理的學(xué)習(xí)內(nèi)容可歸納為兩個(gè)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(guān)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(biāo)準(zhǔn)刀具 指專業(yè)工具廠按國(guó)標(biāo)或部標(biāo)生產(chǎn)的刀具。（2） 非標(biāo)準(zhǔn)刀具 指用戶需專門設(shè)計(jì)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(jī)械工業(yè)出版社，2005。五、機(jī)械加工制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1、特種加工 它是指一些物理的、化學(xué)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(duì)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(dá)分子級(jí)加工單位或原子級(jí)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(jié)合的復(fù)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(gè)三維實(shí)體分解為若干二維實(shí)體制造出來，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實(shí)體。3、精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細(xì)加工和超微細(xì)加工技術(shù)、微型機(jī)械和納米技術(shù)等方面。當(dāng)前，以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細(xì)加工為手段的微型機(jī)械技術(shù)有重要意義，它們代表了這一時(shí)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(shù)潛力很大，如高速切削、超高速切削、強(qiáng)力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對(duì)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(shè)備的改造和挖潛，如普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床等，對(duì)機(jī)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(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械工業(yè)出版社，1999。六、總結(jié) 通過以上的文獻(xiàn)資料可以了解到，夾具的歷史、發(fā)展趨勢(shì)。夾具的種類，夾具加工時(shí)應(yīng)該注意的一些問題。夾具可實(shí)現(xiàn)零件的大批量生產(chǎn)，夾具調(diào)整準(zhǔn)確可靠，加工質(zhì)量好，很好地利用臺(tái)鉆，降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(jié)構(gòu)較復(fù)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(shè)計(jì)的高效率夾具。機(jī)械制造工藝學(xué)最終目的達(dá)到以最少的經(jīng)濟(jì)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(chǎng)需求，服務(wù)于市場(chǎng)發(fā)展。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計(jì)，制造工作量,占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%80%。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，對(duì)夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度，絲毫也不壓于對(duì)機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過程中對(duì)夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 機(jī)械加工工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學(xué)。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個(gè)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(dòng)強(qiáng)度，但同時(shí)對(duì)工人的知識(shí)水平要求較高，這需要我們?nèi)轿坏恼J(rèn)知現(xiàn)代科技知識(shí)。因此，在以后的學(xué)習(xí)中需要我們?nèi)轿坏膶W(xué)習(xí)其各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，不能只注重一點(diǎn)，要全面發(fā)展，提高自身的綜合素質(zhì)，為將來的社會(huì)需求提前做好準(zhǔn)備。七、參考文獻(xiàn)1李名望主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程M北京：化學(xué)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(jìn)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.3許德珠主編.機(jī)械工程材料M北京：高等教育出版社，2001.4陳榕林主編.機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)M北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1995.5陳立德主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M北京：高等教育出版社，2002.6李益明主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1993.7陳旭東主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M北京：清華大學(xué)出版社，2010.8孟憲東主編.機(jī)床夾具圖冊(cè)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991. 9 王鳳鮮.淺談組合夾具的重要作用J.北京：科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì).2008.10 張亞明主編.機(jī)床夾具的分類與構(gòu)成J.北京：科技資訊.2008.11 鄭修本主編.機(jī)械制造工藝學(xué)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.12 趙如福主編.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)（第四版）M上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2006.