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中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 中 國(guó) 地 質(zhì) 大 學(xué) 長(zhǎng) 城 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 文 獻(xiàn) 綜 述 系 別 工程技術(shù)系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名 郭濤 學(xué) 號(hào) 05208328 2012 年 4 月 20 日 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 機(jī)械手冊(cè)可以用于企事業(yè)單位從事機(jī)械設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì) 理工科大 學(xué) 中專以上機(jī)械專業(yè)學(xué)校教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 理工科大學(xué) 中專以 上機(jī)械專業(yè)學(xué)校學(xué)生進(jìn)行機(jī)械類課程學(xué)習(xí) 設(shè)計(jì)的參考書 廣大技術(shù)人員和機(jī)械類各專業(yè) 師生的參考書 手冊(cè)包括內(nèi)容涉及設(shè)計(jì)方法及最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 全面 系統(tǒng)地介紹了所有現(xiàn)代設(shè)計(jì)和常 規(guī)設(shè)計(jì)方法 數(shù)據(jù) 圖表 內(nèi)容豐富 具有信息量大 標(biāo)準(zhǔn)新 取材廣 規(guī)格全 常用結(jié) 構(gòu)多 并增加了許多國(guó)內(nèi)外常用的新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) 規(guī)格 選用范圍 實(shí)用性強(qiáng) 查找方便 等特點(diǎn) 在夾具設(shè)計(jì)方面 主要參考了機(jī)械設(shè)計(jì)教材 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 通過查閱資料得 一個(gè)優(yōu)良的機(jī)床夾具必須滿足下列基本要求 1 保證工件的加工精度保證加工精度的關(guān)鍵 首先在于正確地選定定位基準(zhǔn) 定位方 法和定位元件 必要時(shí)還需進(jìn)行定位誤差分析 還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對(duì)加工 精度的影響 確保夾具能滿足工件的加工精度要求 2 提高生產(chǎn)效率專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 應(yīng)盡量采用各種快速高效 的裝夾機(jī)構(gòu) 保證操作方便 縮短輔助時(shí)間 提高生產(chǎn)效率 3 工藝性能好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單 合理 便于制造 裝配 調(diào)整 檢驗(yàn) 維 修等 專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn) 當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí) 夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào) 整和修配結(jié)構(gòu) 4 使用性能好專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便 省力 安全可靠 在客觀條件允許且又經(jīng)濟(jì)適 用的前提下 應(yīng)盡可能采用氣動(dòng) 液壓等機(jī)械化夾緊裝置 以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度 專 用夾具還應(yīng)排屑方便 必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu) 防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具 防 止切屑的積聚帶來(lái)大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形 5 經(jīng)濟(jì)性好專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu) 力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造容易 以降低夾具的制造成本 因此 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分 析 以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益 工序的劃分 確定加工順序和工序內(nèi)容 安排工序的集中和分散程度 劃分工序階段 這項(xiàng)工作與 生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系 具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等 生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù) 如批量小時(shí)可采用在通用機(jī)床上工序集中原則 批量 大時(shí)即可按工序分散原則 組織流水線生產(chǎn) 也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備 按工序集中 原則組織生產(chǎn) 定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)的選擇原則 遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一 基準(zhǔn)重合 在鉆床夾具設(shè)計(jì)方面 由于在鉆床上鉆孔不便于用試切法把鉆頭調(diào)整到規(guī)定的位置 如用劃線法加工 其加工精度和生產(chǎn)率又較低 在本次設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)定下 不符合生產(chǎn)效率 高的要求 所以設(shè)計(jì)為專用鉆床夾具 在專用夾具上 一般都裝有距定位元件有一定尺寸 的鉆套 即鉆模 鉆模的主要特點(diǎn)是通過鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工 這種加工方式易于保證被加工孔對(duì)其 定位基準(zhǔn)和各孔間的位置精度 有助于提高刀具系統(tǒng)的剛性 防止鉆頭在切入后的偏引 并有利于提高孔的尺寸精度和表面光潔度 用這種方法不需要?jiǎng)澗€和找正 工序時(shí)間大為 縮短 可以顯著提高工作效率 查閱此書 可得鉆床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 1 鉆模類型的選擇 鉆模的類型很多 在設(shè)計(jì)鉆模時(shí) 首先要根據(jù)工件的形狀 尺寸 重量和加工要求 并考慮生產(chǎn)批量 工廠工藝設(shè)備的技術(shù)狀況等具體條件來(lái)選擇夾具的結(jié)構(gòu)類型 在選擇時(shí) 應(yīng)注意一下幾點(diǎn) 1 被鉆孔的直徑大于 10mm 時(shí) 特別是鋼制件 鉆床夾具應(yīng)固定在工作臺(tái)上 2 翻轉(zhuǎn)式和自由移動(dòng)式鉆模是用于加工中小件 包括工件在內(nèi)的重量不宜超過 100N 10kgf 否則 應(yīng)采用具有回轉(zhuǎn)式或直線分度裝置的鉆模 3 當(dāng)加工幾個(gè)不在同心圓上的平行孔系時(shí) 如工件和夾具的總重量超過 150N 15kgf 宜采用固定式鉆模在搖臂鉆床上加工 4 對(duì)于孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工件 宜優(yōu)先采用滑柱鉆模 以縮 短夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)制造周期 5 鉆模板和夾具體為焊接結(jié)構(gòu)的鉆模 因焊接應(yīng)力不能徹底消除 精度不能長(zhǎng)期保 持 故一般只在工件孔距公差要求不高 大于 0 5mm 時(shí)才采用 6 工件被加工孔與定位基準(zhǔn)的距離公差或孔距公差小于 0 5mm 時(shí) 宜采用固定式鉆 模板和固定鉆套進(jìn)行加工 2 鉆套的選擇和設(shè)計(jì) 鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件 鉆套裝配在鉆模板或夾具體上 而鉆模板則以 各種形式與夾具體或支架連接 按鉆套的結(jié)構(gòu)和使用情況 可分為 1 固定鉆套 其主要優(yōu)點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì) 鉆孔的位置精度也較高 2 可換鉆套 其適用于生產(chǎn)量較大的場(chǎng)合 當(dāng)生產(chǎn)量較大時(shí) 需要更換磨損后的鉆 套時(shí) 使用這種鉆套較為方便 3 快速鉆套 其適用于當(dāng)加工孔需要依次進(jìn)行鉆 擴(kuò) 鉸時(shí) 由于刀具的直徑逐漸 增大 需要使用外徑相同 而孔徑不同的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具 使用快速鉆套可減少 更換鉆套的時(shí)間 根據(jù)本次設(shè)計(jì)需要 我暫定使用可換鉆套 3 鉆模板設(shè)計(jì) 鉆模板多裝配在夾具體或支架上 或與夾具上的其它元件相連 常見類型有 1 固定 式鉆模板 2 鉸鏈?zhǔn)姐@模板 3 可卸式鉆模板 4 懸掛式鉆模板 4 支腳設(shè)計(jì) 為保證在較小的接觸面積的基礎(chǔ)上使夾具體放置平穩(wěn) 支腳設(shè)計(jì)時(shí)要注意一下幾點(diǎn) 1 支腳必須四個(gè) 2 矩形支腳斷面的寬度或圓柱支腳的直徑必須大于機(jī)床工作臺(tái) T 形槽的寬度 以免 陷入槽中 3 夾具的重心 鉆削壓力必須落在四個(gè)支腳所形成的支承面內(nèi) 4 鉆套軸線與支腳所形成的支承面垂直或平行 使鉆頭能正常工作 為防止折斷 能保證被加工孔的位置精度 在氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用了其中的機(jī)械零部件與傳動(dòng)設(shè)計(jì)氣動(dòng)傳動(dòng)與控制 機(jī)械設(shè) 計(jì)基礎(chǔ)等內(nèi)容 通過查閱資料對(duì)于氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無(wú)嚴(yán)格的順序 各步驟間往往要相互穿插進(jìn) 行 一般來(lái)說 在明確設(shè)計(jì)要求之后 大致按如下步驟進(jìn)行 1 確定氣動(dòng)執(zhí)行元件的形式 2 進(jìn)行工況分析 確定系統(tǒng)的主要參數(shù) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 3 制定基本方案 擬定氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖 4 選擇氣動(dòng)元件 5 氣動(dòng)系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 6 繪制工作圖 編制技術(shù)文件 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù) 在制定基本方案并進(jìn)一步著氣動(dòng)系統(tǒng)各部分設(shè) 計(jì)之前 必須把設(shè)計(jì)要求以及該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚 1 主機(jī)的概況 用途 性能 工藝流程 作業(yè)環(huán)境 總體布局等 2 氣動(dòng)系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作 動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何 3 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式 運(yùn)動(dòng)速度 4 各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì) 5 對(duì)調(diào)速范圍 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 轉(zhuǎn)速精度等性能方面的要求 6 自動(dòng)化程度 操作控制方式的要求 7 對(duì)防塵 防爆 防寒 噪聲 安全可靠性的要求 8 對(duì)效率 成本等方面的要求 經(jīng)過參考?xì)鈩?dòng)有關(guān)資料資料得知 氣動(dòng)程序控回路的選擇 在實(shí)踐中 各種自動(dòng)生產(chǎn)線 大多是按程序工作的 所謂程序控制 就是根據(jù)生產(chǎn)過 程中的位移 壓力 時(shí)間 溫度 液位等物理量的變化 使被控制的執(zhí)行元件 按預(yù)先規(guī) 定的順序協(xié)調(diào)動(dòng)作的一種自動(dòng)控制方式 這種控制方式 能在一定的范圍內(nèi)滿足工種不同 程序的需要 實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用 根據(jù)控制方式的不同 程序控制可分為時(shí)間程序控制 行程程序控制和混合程序控制 三種 時(shí)間程序控制 是指?jìng)€(gè)執(zhí)行元件的動(dòng)作順序按時(shí)間順序進(jìn)行的控制 在時(shí)間程序控制 中 各時(shí)間信號(hào)通過控制路線 按一定的時(shí)間間隔分配給相應(yīng)的執(zhí)行元件 令其產(chǎn)生有序 的動(dòng)作 這是一種開環(huán)控制系統(tǒng) 行程程序控制可以在給定的位置準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的轉(zhuǎn)換 在行程控制時(shí) 執(zhí)行元件完成 某一動(dòng)作后 由行程發(fā)信器發(fā)出相應(yīng)信號(hào) 此信號(hào)輸入邏輯控制回路中 經(jīng)放大 轉(zhuǎn)換回 路處理后成為主控閥可以接受的信號(hào) 控制主控閥換向 在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件 實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制 對(duì)象的控制 執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)經(jīng)行程發(fā)信期器檢測(cè)后 反饋至邏輯控制回路 經(jīng)運(yùn)算 處理并確信上以動(dòng)作已經(jīng)完成后 在發(fā)出開始下一個(gè)動(dòng)作的控制信號(hào) 如此循環(huán)往復(fù) 直 至完成全部預(yù)訂動(dòng)作為止 這是一種閉環(huán)控制系統(tǒng) 然而 在行程程序控制中 行程發(fā)信裝置是一種位置傳感器 其作用是把由執(zhí)行機(jī)構(gòu) 接受來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給邏輯控制回路 常用的有行程閥 行程開關(guān) 邏輯 非門 等 此外 液位 壓力 流量 溫度等傳感器也可看做行程發(fā)信裝置 常用的執(zhí)行元件有氣缸 氣液 缸 氣動(dòng)馬達(dá)等 主控閥為氣動(dòng)換向閥 邏輯控制回路 放大轉(zhuǎn)換回路一般由各種氣動(dòng)控 制元件組成 也可以由各種氣動(dòng)邏輯元件等組成 動(dòng)力源主要包括氣壓發(fā)生裝置和氣源處 理設(shè)備兩部分 行程程序控制的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 維修方便 動(dòng)作穩(wěn)定 特別是當(dāng)程序控 制中某節(jié)拍出現(xiàn)故障時(shí) 通過運(yùn)行停止程序可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù) 因此在此設(shè)計(jì)中考慮到生產(chǎn)需要我初步?jīng)Q定選擇行程程序控制方式