油泵体侧面铣夹具设计及三维装配动画开题报告书

.z---.--总结资料本科毕业设计开题报告题目：油泵体侧面铣夹具设计及三维装配动画院〔部〕：机电工程学院专业：机械工程及自动化班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：**建筑大学毕业设计开题报告班级：机械084班**：焦玉龙论文题目油泵体侧面铣夹具设计及三维装配动画1选题背景和意义：随着社会经济的开展，竞争无处不在，现在对学生的要求越来越高，不仅对学生的理论要求提高了，而且对学生的动手能力的要求也有所提高，而这次的毕业设计就是对学生的理论实践能力的一次提高。本次设计主要完成油泵体侧面铣夹具的定位装置夹紧装置对刀及引导装置等元件及装置的构造设计，需要查阅大量相关资料和深入思考，这对专业能力的提升有很大的帮助。通过此次设计，进一步掌握机械产品的整个表达过程和方法，提高构造设计能力及应用三维CAD/CAE软件进展产品设计的能力以及利用三维动画软件对产品进展模拟仿真能力，丰富机械加工知识，增强工程实践经历。2课题关键问题及难点：根据气缸体尺寸、形状、材料、加工部位的构造和加工精度，设计铣削汽缸体的专用夹具的构造形式及尺寸，设计专用夹具的夹紧装置、定位装置、对刀装置以及其他元件及装置；计算夹具的夹紧力、定位误差等，并对各零件进展强度计算；最后完成夹具的二维三维设计及相关的动画制作。本次设计的难点在于夹具的定位装置设计及定位误差计算。3调研报告：3.1夹具概述在机械加工制造过程中，用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便承受施工检测的装置，都可以统称为“夹具〞。夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和结实夹紧的工艺装置，它的主要用于保证产品的加工质量减轻劳动强度辅助产品检测展示运输等。优良的专用机床夹具在保证工件各项加工精度要求改善工人劳动条件提高劳动生产率降低生产本钱扩大机床工艺*围有效的平安生产缩短新产品试制周期等方面有着显著的经济效益。提高铣床夹具设计能力对加工行业具有重要的现实意义。一个优良的机床专用夹具必须具备以下几个主要特征：〔1〕保证工件加工精度对于专用夹具本身来讲，要确保工件的加工精度，首先要正确地选择定位基准定位方法和定位元件，必要时还需进展精度分析；另外还要注意夹具中其他零部件的构造对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。〔2〕提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作简单、方便，缩短加工辅助时间，有效的提高生产效率。〔3〕工艺性好专用夹具的构造应力求简单、合理，便于加工、检验、装配及维修等。专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配来保证时，夹具应设计成可以调整或修配的构造。〔4〕使用性好专用夹具的操作应简便省力平安可靠。在条件允许的前提下，可以采用气动液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度，提供劳动效率。必要时，专用夹具还需要有排屑装置，以防止切屑破坏工件的定位精度损坏刀具，或者因切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。〔5〕经济性好专用夹具应尽可能采用标准元器件，精简化的构造，保证夹具本身低廉的制造本钱。因此，设计时应根据生产纲领对夹具制作方案进展必要的技术和经济分析，以增大夹具在生产中所产生的经济效益。3.2机床夹具的开展历程和开展方向3.2.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计说明，目前中小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3～4年就要更新50～80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10～20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统〔FMS〕等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：〔1〕能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产本钱；〔2〕能装夹一组具有相似性特征的工件；〔3〕能适用于精细加工的高精度机床夹具；〔4〕能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；〔5〕采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；〔6〕提高机床夹具的标准化程度。3.2.2现代机床夹具的开展方向现代机床夹具的开展方向主要表现为标准化精细化高效化和柔性化等四个方面。〔1〕标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148～T2259－91以及各类通用夹具组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总本钱。〔2〕精细化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精细化夹具的构造类型很多，例如用于精细分度的多齿盘，其分度精度可达±0.1"；用于精细车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5μm。〔3〕高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的根本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能结实地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线自动线配置相应的高效自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。〔4〕柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征生产批量工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具通用可调夹具成组夹具模块化夹具数控夹具等。为适应现代机械工业多品种中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆构造为可拆构造，开展可调夹具构造，将是当前夹具开展的主要方向。3.3对油泵体侧面铣夹具设计的要求〔1〕铣削的加工余量大，又是断续切削，故切削力大且力的大小与方向随时都在变化，加工中容易引起震动，因此，油泵体侧面铣夹具应具有足够的刚度和强度。〔2〕为了提高铣床夹具的刚性，工件待加工的外表应尽量不超出工作台，在确保夹具有足够排屑空间的前提下，尽最降低夹具的高度，一般夹具高与宽之比为1：1.25。〔2〕夹紧机构要保证足够的夹紧力，并且具有良好的自锁性能。〔3〕夹紧力应该作用在工件刚度较大的部位，且作用点和施力方向要恰当。〔4〕为了便于塞尺对刀和观察方便，对刀装置应设在铣刀开场切入的一端。〔6〕为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具体的地面应设置连个定位键，且距离应该尽量远一些。定位键与工作台T型槽可用单面贴合；并在夹具的侧面设置一个找正基面。〔7〕对于以铸锻件毛坯面定位的铣夹具，应以毛坯图作为设计夹具的依据，以免对工件毛坯余量尺寸和形状误差分型面或浇冒口等问题因考虑不周而影响夹具的合理性和可靠性。〔8〕以工件毛坯面定位时，为防止毛坯误差，应多设置假设干个辅助支承。〔9〕要特别注意在铣削过程中容易变形的部位，并设置必要的辅助支承。〔10〕为了获得较大的夹紧力，在铣床夹具中尽可能采用扩力机构。〔11〕为了防止工件在加工过程中因振动而使夹紧松脱，夹紧装置应具有足够的自锁能力。〔12〕从侧面压紧工件的着力点应低于工件侧面的支承点，并使其产生作用在支承上的合力。3.4夹具定位装置的设计3.4.1六点定位原理工件定位的实质，就是要使工件在夹具中占有*个确定的位置。任何一个刚体〔工件〕在空间直角坐标系内都有六个自由度，即沿*YZ三个坐标轴的转动及沿三个坐标轴的移动。工件在空间的六个自由度，可用合理布置的六个支承点来限制，使工件得到确定的位置，即工件的六点定位原理。3.4.2定位装置确定定位元件主要为支承板与支撑块以及支承钉等平面定位元件。固定工件底面，确定工件在夹具中的位置。3.5夹具夹紧装置的设计：夹紧装置一般由力源装置中间传力机构夹紧元件与夹紧机构所组成。本次设计中以压板为夹紧件。设计夹紧装置时，一般应满足一下根本要求：〔1〕夹紧过程中不改变工件定位时所占据的正确位置；〔2〕夹紧力的大小适当，既要保证加工过程中工件不会产生位移和振动，又要是工件不产生不允许的变形或损伤；〔3〕夹紧装置的自动化程度应与工件的生产批量相适应；〔4〕构造要简单，力求体积小，重量轻，并有足够的强度，便于制造与维修；〔5〕使用性能好，操作方便、省力、平安可靠。3.6对刀装置设计对刀装置由对刀块和塞尺组成，主要用于铣床夹具，它可以迅速而正确确实定夹具与刀具间的相对位置。3.7、参考文献1.成大先.机械设计手册(共五卷)[M].：化学工业,20022.廖希亮，陈清奎．计算机绘图及三维造型[M]．机械工业2003.13.机械设计手册编辑委员会.机械设计手册设计篇[M].：人民交通,20014.王先逵.机械制造工艺学[M].：机械工业，2004.55.王克伟3DSMA*7三维动画特效制作精粹。：兵器工业，20066.马贤智.夹具与附具标准应用手册[M].:机械工业，1996.7.王光斗，王春福.机床夹具设计手册.第三版.**:**科学技术，20058.*守勇.机械制造工艺与机床夹具.：机械工业，20039.*文剑主编.夹具工程师手册.尔滨：**，200010.许生蛟.组合夹具图册.上册.:机械工业，1996，12.[6]4.方案论证分析需要加工的油泵体的尺寸、形状、以及技术要求，对其专用夹具进展总体构造设计；完成夹具体的夹紧装置、定位装置、对刀装置的设计并对其夹紧力及强度进展计算校核；在计算的根底上，完成夹具体零件的二维三维的设计；对夹具总体设计进展修订优化；完成最终的夹具装配动画。工件如下列图：4.1定位装置设计如下列图所示，工件的定位采用过定位的方式对其进展定位，因为在铣削过程中，铣削的加工余量大，又是断续切削，故切削力大且力的大小与方向随时都在变化，加工中容易引起震动，故需要保证切削时刚度和稳定性，因此采用过定位提高工艺系统的刚性和稳定性。主视图左视图4.2夹紧装置设计由上图可知，该夹紧装置中，双头螺栓及螺母作充当力源，压块既作为夹紧元件亦作为中间传力机构。由螺栓及螺母的调节可以改变夹紧力的大小，以满足夹紧工件所需要的夹紧力，当夹紧力过小时，可以紧固螺母，当夹紧力过大时可松螺母。5进度安排第