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CA6140杠桿的加工工藝及夾具設計

1 前言
加工工藝及夾具畢業設計是在學完了機械製造工藝學等專業相關知識後，對整個專業知識的一次綜合運用。
機械加工工藝規程是規定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。對加工工藝規程的設計，可以了解了加工工藝對生產、工藝水平有著極其重要的影響。生產規模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現。
對專用夾具的設計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發揮和擴大機床的給以性能。本夾具設計可以反應夾具設計時應注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具結構的剛度和強度、結構工藝性等問題。

2 加工工藝及夾具設計的發展
2.1發展狀況
改革開放以來，機械工業充分利用國內外兩方面的技術資源，有計劃地進行企業的技術改造，引導企業走依靠科技進步的道路，使製造技術、產品質量和水平以及經濟效益有了很大的提高，為繁榮國內市場、擴大出口創匯、推動國民經濟的發展起了重要作用。
夾具從產生到現在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現在夾具與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨於完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發生變化，它主要用於工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現為夾具與機床的結合，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。
隨著機械工業的迅速發展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。
目前，大批量生產正逐漸成為現代機械製造業新的生產模式。在這種模式中，要求加工機床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產准備時間、降低生產成本，所以，按手動夾緊的方法已不能滿足生產發展的要求，而氣動、液壓夾緊等夾具正是適應這一生產模式的工裝設備。它對縮短工藝裝備的設計、製造周期起到至關重要的作用。國外為了適應這種生產模式,也把柔性製造系統作為開發新產品的有效手段，並將其作為機械製造業的主要發展。

2.2發展趨勢
長時間以來，加工工藝及夾具設計都朝著標准化、自動化、高效率、高精度、低勞動強度方面發展。
2.2.1加工工藝的發展趨勢
加工工藝作為製造技術的主要基礎工藝，隨著製造技術的發展，在20世紀末也取得了很大的進步，進入了以發展高速切削、開發新的加工工藝和加工方法、提供成套技術為特徵的發展新階段。它是製造業中重要工業部門，如汽車工業、航空航天工業、能源工業、軍事工業和新興的模具工業、電子工業等部門主要的加工技術，也是這些工業部門迅速發展的重要因素。因此，在製造業發達的美、德、日等國家保持著快速發展的勢頭。
金屬切削刀具作為數控機床必不可少的配套工藝裝備，在數控加工技術的帶動下，進入了「數控刀具」的發展階段，顯示出「三高一專」(即高效率、高精度、高可靠性和專用化)的特點。 顯而易見，在21世紀初，盡管近凈成形技術、堆積成形技術是非常有前途的新工藝，但切削加工作為製造技術主要基礎工藝的地位不會改變。從當前製造業發展的趨勢中可以看到，製造業發展和人類社會進步對切削加工提出的雙重挑戰，這也是21世紀初切削加工技術發展的主要趨勢。
2.2.2夾具的發展趨勢
夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環保方向發展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向發展。
（1）高精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製造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler（戴美樂）公司製造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平台，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內；夾具重復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達2～5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具製造公司都是精密機械製造企業。誠然，為了適應不同行業的需求和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標准供選擇。
（2）高效為了提高機床的生產效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1～2秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創造了條件。為了縮短在機床上安裝與調整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鍾，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。採用美國Jergens（傑金斯）公司的球鎖裝夾系統，1分鍾內就能將夾具定位和鎖緊在機床工作台上，球鎖裝夾系統用於柔性生產線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產效率的作用。
（3）模塊、組合夾具元件模塊化是實現組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標准化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發的基點。省工、省時，節材、節能，體現在各種先進夾具系統的創新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用CAD技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標准和用戶使用檔案庫，進行夾具優化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬模擬刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創建夾具專業技術網站，為夾具行業提供信息交流、夾具產品咨詢與開發的公共平台，爭取實現夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經營電子商務化。
（4）通用、經濟夾具的通用性直接影響其經濟性。採用模塊、組合式的夾具系統，一次性投資比較大，只有夾具系統的可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現出經濟性好。德國demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經濟實用才有推廣應用的價值。
3 評述
綜上，根據機械加工工藝及夾具設計的發展方向，現在的一般加工條件已不能滿足現在的技術要求。所以以後的多為數控技術、自動化技術、系統化。主要體現其高效率、高精度、高可靠性、專業化程度深。這就要求從事這方面的高科技人才，就我們現在所學的知識還遠遠不夠。所以我們在以後的學習工作中要多學習這些方面的知識，不斷的充實自己，使自己的綜合能力不斷提高，從而跟上科技發展的腳步。

CA6140杠桿加工工藝說明書
CA6140杠桿零件圖
CA6140杠桿加工工藝過程工藝卡片
CA6140杠桿加工工序卡
銑夾具體零件圖
銑平台夾具裝配圖
鑽25孔夾具體零件圖
鑽25孔裝配圖
鑽M8低孔裝配圖
鑽M8底孔夾具體零件圖
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