毕业论文自动化加工中机床夹具设计方法分析Word格式.docx

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设计

1.自动化加工对于机床夹具的要求

现阶段，相关的工件加工的复杂程序不断提升，且一个工件机床加工中需要完成多个工序，在开展相关工件的自动化加工中，相关加工设备对于机床夹具的设计需要满足柔性化的特点要求，在相关机床和工装部位的优化设计中，相关夹具是工装柔性化的核心部分，通过夹具组合能够促进柔性问题的有效解决。

如下图1所示，在自动化加工中，相关夹具零部件可以尝试借助组合夹具的方式来实现，这对于确保夹具的加工精度以及柔性效果很有必要。

在具体的设计和应用中，要注重做好主程序控制，确保相应的夹具能够满足定位以及加紧功能需求，这样的设计可以更好的应对自动化加工需要，实现夹具的设计优化目标。

图1自动化加工中机床夹具设计方案

就自动化加工中的机床夹具设计来看，具体的夹具设计要求可以归结为以下几点：

第一，要确保能够满足相关待加工工件的加工要求，相关加工工艺、加工质量、技术标准等都能够达标；

第二，要确保设计的机械夹具能够保证较高的生产加工效率，为企业生产加工成本节约奠定基础；

第三，要确保夹具设计后在使用操作中具有一定的便利性，使用省时省力，安全可靠；

第四，要确保相关夹具设计使用中能够有很好的排屑功能；

第五，要确保机械夹具设计具备标准化、规范化的生产加工工艺。

2.机床夹具设计的结构方案和准备

2.1结构方案确定

要确定相关机械夹具设计的基本结构方案，才能够奠定机械夹具设计的基础框架，具体的结构方案确定应该重点从以下几点做起：

第一步，确定相关工件的定位方案；

第二步，确定刀具的对刀或者是导引方式；

第三步，确定工件的夹紧方式；

第四步，确定夹具其他组成部分，例如分度装置结构型式等；

第五步，确定夹具的结构型式。

完成夹具结构方案设计后，需要进一步绘制夹具总图，在完成对相关结构方案的审查讨论后，可以开展夹具总图绘制，相应的总图绘制比例除了一般情况外，应该按照1:

1的比例来绘制，确保整体的直观性效果。

针对夹具总图的主视图，应该选择采取和操作者正对位置来呈现。

2.2机械夹具设计准备

在实施机械夹具的设计前，需要做好大量的准备工作，主要包含以下几个部分的收集整理工作：

第一步，收集零件工作图、毛坯图、工艺流程图等技术性资料和文件等。

第二步，把握相关夹具的生产批量以及实际的夹具设计需要，最后确定夹具的结构设计，确保夹具设计的科学性以及性价比。

第三步，收集和机床相关的资料和文件档案。

第四步，收集和刀具相关的资料和文件档案。

第五步，收集机械夹具零部件的主要执行标准，明确典型夹具的结构型式，整理相关夹具设计的指导资料等。

第六步，掌握相关机床制造以及夹具的具体使用现状。

第七步，收集国内外相关的设计、制造同类型夹具的资料，吸取其中的成功经验，结合实际情况确定合理的设计方案。

3.机床夹具设计要点

3.1进行定位装置设计

在进行机床夹具的设计中，定位装置设计是重要组成部分，定位装置设计要确保相关工件的定位更加方便稳定，满足相关工件的加工需要，要结合相关工件的实际加工需要，明确具体应该限制的自由度，在设计中要充分结合相关工件的结构特点以及生产环境和条件等，优化具体的定位方案制定，为相关工件的定位类型确定奠定基础。

要注意在定位装置的设计中，应该尽量避免出现欠定位的情况，如果出现这种情况，应该通过重复定位的方法来消除这一问题带来的不良影响。

在定位装置设计中，还应该充分考虑工件定位基准自身的特性，选择有效的设计定位元件，结合相关的结构和尺寸，进行定位误差的分析计算，确定相关定位质量是不是可靠。

通过对于夹具的定位误差计算，要是相应的误差无法满足要求，需要及时进行定位方案的优化，或者是通过对于定位副提升来确保加工精度。

3.2夹紧装置设计

这一部分的设计中，要保证相应的定位可靠性，确定相关工件的装夹刚性能够满足相应的生产要求。

在设计中，没需要结合夹具夹紧力作用点以及方向确定原则，来设计相应夹具的夹紧力着力点以及方向等。

要按照相应的切削力来对夹紧力进行确定。

要结合具体的生产条件以及夹紧力大小确定相应加紧机构类型。

对于夹紧行程小妾夹紧力小的夹具设计可以使用斜楔夹紧模式；

反之可以使用螺旋夹紧设计。

对于需要多方向、多工件夹紧的夹具设计中，要首先确保夹紧效率，因此可以通过联动夹紧设计来实现。

在具体的夹紧装置设计中，需要结合实际夹具需要的夹紧力来确定设计方案，确定相关夹紧元件结构和尺寸。

在单件以及小批量的生产中，使用手动夹紧方式最佳。

而对于自动化的生产夹具设计中，应该确保稳定的加工效率，所以可以使用气动或者是液动夹紧模式。

3.3对刀、导向装置设计

这一装置设计中，需要结合相应工件的待加工表面和具体的加工要求来设计。

确定相应的对刀装置铣床夹具的具体用途，选择合理的模板套用模式后，结合相关加工表面形状以及加工要求来选择设计相应的元件类型，制定具体的尺寸，再对于相应的对刀误差进行计算，一般这一误差和夹具的安装误差加起来最好不超过工件公差的三分之一，相关加工精度也要做好合理的范围控制。

3.4其他元件装置设计

完成上述相关元件装置的设计后，要结合相关工件加工工艺、具体的夹具质量类型等情况来设计相关装置和元件。

在设计中要确保以此装夹完成多个部位的工件加工，设计分度装置。

对于重型夹具设计，需要增加起吊装置，对于自动化线夹具设计，需要设计预定位装置，在需要吊装的时候，设计抬起装置。

3.5夹具具体设计

在进行机床夹具的具体设计中，应该要注意夹具的形状、尺寸等参数，结合待加工工件的外形轮廓和相应元件装置分布情况，把握待加工工件的实际加工性质等，进行夹具设计。

要确保相关的铸造夹具壁厚均匀，相应的夹具和机床的连接部位结构尺寸也应该和机床保持一致。

在进行夹具的设计中，需要对于工件的加工工艺和特点进行分析，明确工件的材质、特点以及工艺要求等，还要把握好工件的加工余量、定位、表面工艺要求以及定位等等，确保工件在规定好位置后，能够有效实现前后工序的连接，让整个加工流程流畅自然，节约时间，也为进一步优化设计奠定基础。

此外，在相应的连接元件设计中，要注意相关夹具和机床间的位置合理。

在车床夹具的连接中，使用的连接元件主要是过渡盘，在相应的精度要求比较高或者是需要重新设计的情况下，需要保持和夹具的一体化，这样可以实现安装误差的降低。

而对于铣床夹具连接元件设计，其主要是针对定向键的设计。

4.自动化技工中机床夹具制造优化方法

4.1做好误差控制

目前，数控机床生产加工技术不断发展。

针对机床夹具生产制造中的误差控制技术正在不断完善，一些新技术、新工艺等为控制机床夹具精度发挥了重要作用。

针对机床夹具进行加工生产，需要在生产加工作做好相关的控制工作。

首先是要做到对于原始误差的控制，针对机床夹具生产制造中误差要进行把握，逐一排查会导致工件加工精度受到影响的原始误差因素，并针对不同误差因素做好相应的应对方案。

在具体的精度控制中，应该将夹具在系统中的热作用变形以及工艺系统力作用变形导致的误差放在重要位置，针对机床夹具几何精度、夹具自身的工艺做好精度控制。

4.2做好PLC主程序控制设计

在进行自动化加工的机床夹具设计中，还需要注意在设计中，要优化主程序设计功能，把握PLC主程序设计思路，按照PLC程序控制的夹具程序设计要求，将PLC程序控制系统自身的不足考虑在内，从而在相应的系统软件编程中，可以尝试使用模块化的设计方案进行系统设计优化，这样才能够确保整体的控制程序以及调试优化目标实现。

在相应的数控夹具控制系统设计中，相应软件还包含信号采集、运动控制以及故障处理等部分，所以在设计中需要对于相应的信号采集系统以及运动弄控制系统进行统一设计，确保相应终端能够及时响应，这样有主意实现相关问题的技术处理，通过及时的低电平检测功能应用，提升系统的整体响应速度。

4.3注重及时的误差补偿

针对自动化加工的机床夹具的误差情况，可以采用一种人为制造新误差的方式，来对于工艺系统中容易出现的原始误差作出补偿和抵消，这样有助于不断降低原始误差，提升夹具加工中的精度。

在进行误差补偿中需要结合具体的误差大小和形式采取针对性的补偿方案，避免补偿过多或者是补偿不足，保证加工精度。

4.4适当缩小误差

针对机床夹具在制造中存在的一些原始误差问题，可以通过适当缩小误差的方式来实现误差控制目标。

在具体的操作中，借助分化策略来进行，主要是通过对于夹具的原始误差进行分化，也就是均分，；

哎实现各个组对应的误差能够缩小，全部控制在1/n以内，再结合具体的生产加工调整，实现误差分化，这样整体的误差数值就能够进一步缩小，将误差控制在合理范围内。

4.5实施误差转移

目前，机床数控加工技术应用广泛，在机床夹具设计中，要提升加工精度，确保夹具性能和精度可靠，在生产加工的过程中，还可以针对原始误差实施转移策略。

在具体的操作中，需要结合机床夹具相应加工系统中存在的几何误差、刀具变形、热作用变形等问题，针对那些无法有效避免的误差情况进行合理应对，通过对于原始误差的转移来确保相应的待加工工件的加工质量和工艺要求满足需要，促进相关的加工工件精度和效率不断提升。

要确保误差的有效转移，在相应的机床夹具设计中，要采取新技术方法，促进误差实现有效转移，让相关机床夹具的加工能够进一步缩小误差，确保工件的加工质量。

4.6注重各工序衔接

相关工件自动化加工中，很多时候都会涉及到一些比较复杂的零件以及部件相关关系问题，这对于促进零件的加工精度提升目标实现都会产生影响。

例如，

在针对相关工件的加工中，相关的位置进度要求比较高，这里不用直接实施精加工，在进行装配中，对于工件表面实施精加工，让相关的加工工序能够有效衔接，避免过于频繁的转移加工件和装配件，确保相关的工件衔接性更好，在这一过程中，夹具加工也能够更快的发现工艺问题，便于及时进行调整，确保整体生产加工效益。

总结

在自动化加工中，机床是主要加工机械之一，其中夹具的设计需要特别注意，因为夹具对于具体的工件加工精度影响比较大。

对此，在进行机床夹具的设计中，一定要注意把握相关工件加工的要求，做好夹具的加工精度影响因素分析，并对于其中的不利影响因素进行控制，明确精度加工的控制设计急需要，在进行夹具设计中，做好夹具的优化设计，促进相关的加工工艺不断优化，明确不同的误差对于夹具精度的影响，并采取有效的设计措施应用，做好误差控制管理，促进加工精度不断提升。

同时，也要不断优化夹具的加工生产，提升工艺水平和质量，确保夹具性能能够满足相关复杂工件加工需要，真正实现夹具的优化设计目标。

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