箱体类零件钻镗组合机床夹具CAD系统.pdf

图 2 输 入 字 符 包 含 非 法 字 符图 1 输 入 字 符 超 过 规 定 长 度“ 行 以 上 源 代 码 ,若 在 “ 登 陆 用 户 名 ” 输 入 框 中输 入 超 过 规 定 字 符 长 度 的 数 据 或 输 入 了 非 法 字 符 , 程 序 将 给 出 错 误 信 息 提 示 (见 图 1 和 图 2) 。4 结 语表 单 数 据 实 时 校 验 方 法 可 行 性 强 ,为 企 业 动 态网 站 的 使 用 带 来 了 便 捷 ,保 证 了 企 业 网 站 的 安 全 运行 。 随 着 企 业 信 息 化 的 不 断 发 展 ,企 业 动 态 网 站 的应 用 将 深 入 到 企 业 管 理 的 各 个 层 面 ,用 户 需 求 将 发生 巨 大 的 变 化 ,这 些 都 将 促 使 企 业 信 息 工 作 者 不 断完 善 和 开 发 更 加 适 用 的 应 用 程 序 。第 一 作 者 : 孔 莉 ,高 级 工 程 师 ,成 都 工 具 研 究 所 ,610051成 都 市收 稿 日 期 :2005 年 3 月箱 体 类 零 件 钻 镗 组 合 机 床 夹 具 咸 斌盐 城 工 学 院摘 要 :针 对 箱 体 类 零 件 钻 镗 组 合 机 床 夹 具 设 计 中 存 在 的 大 量 标 准 件 和 典 型 结 构 提 出 基 于 被 加 工 件 三 维 模 型的 箱 体 类 组 合 机 床 夹 具 设 计 方 法 ,研 究 了 夹 具 的 定 位 设 计 、 夹 紧 设 计 和 导 向 设 计 。关 键 词 :组 合 机 床 , 钻 镗 加 工 , 夹 具 设 计 , 引 言箱 体 类 零 件 是 机 械 、 汽 车 、 家 电 、 航 空 、 纺 织 、 石化 等 领 域 产 品 结 构 的 主 体 ,其 加 工 分 为 外 表 面 铣 削和 孔 系 钻 、 镗 加 工 。 在 用 组 合 机 床 进 行 箱 体 类 零 件的 大 批 量 加 工 时 ,其 孔 系 加 工 质 量 主 要 由 夹 具 保证 1 2 ,因 此 夹 具 设 计 是 保 证 加 工 精 度 的 重 要 环 节 。本 文 研 究 和 分 析 了 箱 体 类 零 件 钻 镗 加 工 用 组 合 机 床夹 具 的 结 构 及 功 能 ,并 提 出 基 于 被 加 工 件 三 维 模 型的 箱 体 类 组 合 机 床 夹 具 设 计 方 法 。2 箱 体 类 钻 镗 组 合 机 床 夹 具 设 计 分 析211 夹 具 结 构45 工 具 技 术 1994 某 柴 油 机 机 体 夹 具图 1 为 三 面 钻 镗 组 合 机 床 上 所 使 用 的 加 工 某 柴油 机 机 体 夹 具 的 爆 炸 视 图 。 工 件 导 入 装 置 1 由 导轨 、 导 轮 和 支 撑 装 置 组 成 ;定 位 装 置 2 由 处 于 工 件 底面 的 两 行 支 承 块 、 后 面 的 侧 支 承 块 和 辅 助 定 位 装 置组 成 ;3 为 工 件 ;4 为 刀 具 导 向 装 置 (图 中 仅 指 出 左 面的 导 向 装 置 ,实 际 上 右 面 、 后 面 也 有 导 向 装 置 ,根 据工 件 的 具 体 情 况 而 定 ) ;5 为 液 压 夹 紧 装 置 (亦 可 根据 要 求 的 不 同 ,选 用 气 动 夹 紧 装 置 ) 。212 夹 具 设 计 分 析夹 具 结 构 设 计 过 程 为 : 确 定 加 工 设 备 (立 式 或卧 式 ) ; 根 据 给 定 工 序 图 确 定 的 定 位 方 案 进 行 定 位设 计 ,包 括 选 择 定 位 件 ,并 设 计 相 应 结 构 ; 导 向 设计 ,具 体 内 容 为 确 定 导 向 装 置 与 被 加 工 件 间 的 位 置关 系 、 选 择 或 设 计 导 向 部 件 、 设 计 导 向 板 等 ; 根 据工 序 图 确 定 的 夹 紧 方 案 ,确 定 夹 具 力 作 用 位 置 ,并 选择 夹 紧 件 、 设 计 相 应 夹 紧 机 构 、 选 择 匹 配 动 力 装 置 ; 据 加 工 中 工 件 的 受 力 特 点 ,合 理 地 确 定 辅 助 支 承装 置 ; 设 计 夹 具 体 ; 设 计 工 件 的 导 入 装 置 ; 其它 结 构 的 设 计 。不 同 箱 体 类 零 件 的 加 工 对 应 不 同 的 夹 具 ,但 其中 存 在 大 量 的 典 型 结 构 和 通 用 件 、 标 准 件 。 典 型 结构 是 指 一 组 零 件 组 合 在 一 起 、 完 成 特 定 功 能 的 子 装配 体 ,如 钻 削 中 用 到 的 快 换 钻 套 与 衬 套 及 钻 套 固 定螺 钉 的 组 合 、 镗 削 中 卧 轴 镗 孔 用 滑 动 导 套 的 组 合 等 。又 如 箱 体 零 件 在 夹 具 中 的 定 位 方 式 一 般 为 一 面 两 销或 三 个 平 面 (六 点 定 位 ) ,箱 体 类 零 件 组 合 夹 具 的 夹具 体 一 般 都 采 用 支 架 式 、 为 提 高 工 件 效 率 并 夹 紧 工件 一 般 采 用 液 压 夹 紧 等 。 这 些 结 构 都 可 采 用 标 准 化处 理 ,将 这 些 结 构 做 成 参 数 化 的 典 型 结 构 库 ,在 设 计中 进 行 调 用 ,避 免 重 复 劳 动 ,提 高 设 计 效 率 。由 于 工 件 形 状 、 尺 寸 不 同 ,夹 具 结 构 会 发 生 相 应变 化 ,如 何 有 效 地 快 速 响 应 工 件 变 化 是 箱 体 类 零 件组 合 机 床 夹 具 个 难 题 。 本 文 针 对 不 同 的结 构 组 成 采 用 不 同 的 设 计 方 法 予 以 处 理 。3 箱 体 类 零 件 组 合 机 床 夹 具 设 计 系 统研 究311 定 位 方 案 设 计箱 体 类 零 件 组 合 机 床 的 定 位 方 案 一 般 有 一 面 两销 定 位 和 三 平 面 定 位 两 种 3 4 。一 面 两 销 定 位 :其 中 一 面 为 支 承 面 ,由 于 加 工 孔系 是 决 定 箱 体 类 零 件 精 度 的 关 键 加 工 工 序 ,之 前 对其 所 用 定 位 面 已 进 行 过 精 加 工 ,故 支 承 件 一 般 选 取与 工 件 接 触 面 较 大 的 支 承 板 ;如 考 虑 工 件 的 导 入 ,则支 承 板 与 导 向 板 配 合 使 用 ,或 合 二 为 一 。 支 承 板 与导 向 板 在 夹 具 体 中 的 布 局 有 其 典 型 格 式 ,可 针 对 工件 定 位 面 的 大 小 ,总 结 支 承 件 的 选 择 条 件 ,利 用 条 件语 句 实 现 支 承 件 的 选 择 。 而 两 销 的 选 择 则 完 全 由 工件 中 定 位 孔 的 尺 寸 来 确 定 。 由 于 组 合 机 床 是 高 效 的加 工 设 备 ,故 对 一 般 工 件 的 装 卸 速 度 要 求 较 高 ,在 一面 两 销 定 位 方 式 中 一 般 采 用 插 拔 销 机 构 ,以 适 应 快速 装 卸 要 求 。采 用 三 平 面 定 位 时 ,支 承 件 的 选 择 方 法 与 一 面两 销 定 位 相 同 。 而 其 它 定 位 件 及 相 应 机 构 的 选 择 则有 所 不 同 :一 般 用 侧 导 板 来 限 制 两 个 自 由 度 ,用 后 定位 板 (或 圆 柱 销 )来 限 制 剩 下 的 一 个 自 由 度 。312 夹 紧 方 案 设 计钻 、 镗 组 合 机 床 夹 具 中 ,夹 紧 机 构 一 般 为 气 动 或液 压 机 构 ,易 于 实 现 自 动 控 制 ,且 形 式 比 较 简 单 ,易于 设 计 。 在 组 合 机 床 夹 具 中 ,不 仅 要 考 虑把 使 用 液 压 夹 紧 、 气 动 夹 紧 的 典 型 结 构 纳 入 其 中 ,使其 能 被 方 便 地 调 用 ,并 针 对 不 同 的 工 件 根 据 设 计 需要 进 行 定 位 、 定 向 。 还 应 考 虑 把 相 关 的 液 压 气 动 装置 的 设 计 计 算 、 相 关 标 准 件 的 选 用 、 与 夹 具 体 的 联 接及 其 它 相 关 验 算 纳 入 其 中 ,根 据 加 工 工 艺 的 要 求 ,辅助 进 行 相 关 的 设 计 估 算 。313 导 向 机 构 设 计孔 对 于 基 准 的 定 位 精 度 由 定 位 方 案 来 保 证 ,而孔 系 中 孔 间 位 置 关 系 则 由 导 向 机 构 来 保 证 ,其 设 计随 被 加 工 孔 系 的 变 化 而 变 化 。 具 体 的 导 向 结 构 是 一块 包 容 了 针 对 不 同 孔 加 工 用 的 导 向 套 或 镗 套 的 模 板(其 中 导 向 套 或 镗 套 应 可 更 换 ) 。 在 夹 具 中 ,应 能 针 对 工 件 的 孔 系 自 动 生 成 这 样 的 装 置 和 相应 的 模 板 ,同 时 能 尽 量 自 动 从 标 准 件 库 中 选 择 标 准的 导 向 套 和 衬 套 、 避 免 过 多 的 人 工 调 整 。552005年 第 39 卷 11 1994 314 工 件 导 入 、 导 出 机 构 设 计工 件 的 导 入 、 导 出 机 构 是 为 了 便 于 工 件 的 装 入 、粗 限 位 、 取 出 以 及 大 卧 式 组 合 机 床 中 承 载 过 重 、 过 大的 工 件 质 量 而 设 计 的 。 工 件 的 导 入 、 导 出 机 构 的 设计 要 根 据 工 件 质 量 、 生 产 率 要 求 、 加 工 自 动 化 程 度 和工 件 具 体 形 态 确 定 。 如 工 件 较 轻 、 生 产 率 要 求 较 低 、加 工 自 动 化 程 度 要 求 不 高 ,也 可 采 用 人 工 方 式 装 卸工 件 ,只 需 简 易 的 导 入 、 导 出 机 构 。315 夹 具 体 设 计夹 具 体 是 夹 具 的 主 体 ,直 接 或 间 接 地 把 夹 具 中定 位 装 置 、 夹 紧 装 置 、 导 向 装 置 等 连 成 一 个 能 使 工 件在 其 中 导 入 、 定 位 、 夹 紧 、 取 出 、 使 夹 具 具 备 对 刀 能 力并 能 在 机 床 中 进 行 定 位 和 固 定 的 整 体 。 基 于 三 维 进 行 设 计 ,可 充 分 运 用 其 几 何 链 接 工 具 ,把 直 接 与 夹 具 体 关 联 的 定 位 件 、 夹 紧 件 、 导 向 件 的 与夹 具 体 的 定 位 面 、 联 接 面 直 接 或 间 接 相 关 的 面 链 接到 夹 具 体 部 件 中 ,使 之 成 为 夹 具 体 设 计 的 链 接 特 征 。这 样 夹 具 体 的 设 计 始 终 与 相 关 的 定 位 件 、 夹 紧 件 、 导向 件 等 关 联 ,当 这 些 结 构 的 形 式 、 规 格 、 方 位 在 设 计中 需 调 整 时 ,则 夹 具 体 的 设 计 随 之 变 更 。 当 工 件 结构 有 所 调 整 时 ,夹 具 相 关 结 构 也 会 随 之 调 整 ,以 避 免大 量 的 重 复 劳 动 。316 标 准 件 、 通 用 件 及 合 成 组 件 库 的 设 计标 准 件 、 通 用 件 及 合 成 组 件 的 应 用 使 夹 具 设 计变 得 更 为 快 捷 、 有 效 。 在 夹 具 中 ,使 用 这些 结 构 应 遵 循 夹 具 设 计 的 内 在 规 律 ,即 系 统 中 要 支持 用 户 选 择 标 准 件 、 通 用 件 、 组 合 件 在 工 件 上 的 作 用面 ,能 在 作 用 面 上 确 定 作 用 位 置 ,能 定 义 其 相 对 于 工件 的 方 向 和 位 置 。在 夹 具 设 计 中 ,要 充 分 运 用 三 维 的 功 能 和 二 次 开 发 工 具 ,使 得 设 计 过 程 中 的 每个 环 节 设 置 合 理 、 便 于 用 户 操 作 和 拓 展 功 能 。参 考 文 献1 谢 家 瀛 . 组 合 机 床 设 计 简 明 手 册 . 北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ,19942 杨 黎 明 . 机 床 夹 具 设 计 手 册 . 北 京 :国 防 工 业 出 版 社 ,19963 孙 大 涌 . 先 进 制 造 技 术 . 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社 ,1999(12) :31 444 肖 人 彬 , 周 济 , 查 建 中 . 智 能 设 计 :概 念 、 发 展 与 实 践 机 械 工 程 ,1997,8 (2) :74 76作 者 :咸 斌 ,盐 城 工 学 院 机 械 工 程 系 ,224003江 苏 省 盐城 市3原 机 械 工 业 部 技 术 基 金 资 助 项 目 (项 目 编 号 :93 宁 省 科 学 技 术 基 金 资 助