模块6现代机床夹具设计讲述.ppt

武汉理工大学机电工程学院 武汉理工大学机电工程学院 * 模块6 现代机床夹具设计 学习情境6.1 随行夹具设计 学习情境6.2 组合夹具设计 学习情境6.3 成组夹具设计 学习情境6.4 数控机床夹具设计 学习情境6.5 计算机辅助夹具设计 * * 6.1.1 随行夹具板设计 随行夹具是在自动线上或柔性制造系统中使用的一种移动式夹具。它既要完成工件的定位和夹紧，又要作为运载工具将工件在机床间进行传递。传送到下一道工序的机床后，随行夹具应能在机床上准确的定位和夹紧。 一条生产线上有许多随行夹具，每个随行夹具随着工件经历生产线的全过程，然后卸下已加工的工件，装上新的待加工工件，循环使用。 * 6.2.1 组合夹具的组成及类型 * 6.2.3 组合元件的精度与刚度 组合夹具的最终精度大都通过调整和选择来达到，因而可避免误差累计的问题。经过精心组装的与调整，其精度完全可以达到专用夹具所能达到的精度。 经验表明，使用组合夹具在各类加工机床进行加工所能保证的工件位置精度为 （1）钻、饺孔中心距的尺寸精度达±0.05 rnm，位置精度达0.05/100 mm。 （2）镗孔中心距的尺寸精度达士0.02 mm，位置精度达0.01/100mm。 （3）铣床夹具上加工面与定位面的尺寸精度达到士0.03 mm，位置精度0.03/100 mm。 （4）刨床夹具上加工面与定位面的位置精度0.04/100 mm，倾斜度精度士0.02 mm。 * 6.2.4 组合夹具的设计与组装 1)熟悉原始资料 重点是在熟悉工件的工序图、工序内容和技术要求等。 2)构思夹具结构方案 选择定位元件、夹紧 元件、导向元件及基础件等(包括在特殊情况下设计专用件)，构思夹具总体方案和结构，拟定组装方案。 3)进行必要的组装计算 由于夹具是组装的，各元件间的位置尺寸、位置精度是通过调整来获得的。因此在构思夹具方案时应进行相应的计算，如角度计算、坐标尺寸计算、结构尺寸计算等，同时拟定位置检测方法。 4)试装 将构思、好的夹具结构用选用的元件先搭一个大致样子，检查构思方案是否合理、正确和可行，不当之处进行修改。 5)组装 要按确定方案以一定的顺序(一般由下而上，由里到外)将各元件连接起来。此时要注意各功能合件、元件间的定位和固定，保证有足够的刚度和精度。 6)检验 夹具定位元件之间，定位元件与导向元件间，导向元件间，定位元件与对刀元件间的位置精度，需经仔细的检测，达到精度要求才行。 * 6.2.5 组合夹具的应用 * 6.5.1 CAFD概述 CAFD就是在设计者设计思想的指导下，利用计算机系统来辅助完成一部分或大部分夹具设计工作。 早在20世纪70年代初，前苏联就开始CAFD的研究工作。20世纪80年代，美国、欧洲和我国也相继着手研究，但因计算机软硬件落后，其发展受到很大限制。由于夹具对制造成本和研制周期的影响非常大，缩短加工准备周期就成了第一代CAFD的目标，交互式设计界面可以完成比较复杂的夹具设计任务。 20世纪80年代中期发展起来的第二代CAFD，根据变异式和生成式两种方法产生了基于成组技术和基于知识的两类CAFD系统。20世纪90年代后出现了第三代CAFD系统，转向了以产品夹具结构为目的，实际生产应用为导向的夹具的软件设计上。 * 6.5.2 CAFD系统发展趋势 (1)集成化CAFD已逐步发展成为计算机集成制造系统的一个重要组成部分，和CAPP共同构成CAD和CAM之间的接口与桥梁。集成化是CAFD系统发展的必然方向，是企业信息集成的必然要求。 (2)标准化标准化是提高CAFD系统适应性和促进集成的基础，功能模块标准化将有利于实现CAFD系统与CAPP的集成。 (3)并行化以往的CAFD总是在CAPP制定完所有工序之后才开始进行，并行化则强调CAFD与CAPP并行实现。CAFD并行化的发展将更加提高夹具设计效率，缩短生产准备周期。 (4)智能化人工智能技术在CAFD系统中的最初主要应用是专家系统。各种技术的综合应用，如模糊数学与神经网络的结合，将进一步推进CAFD不断向智能化方向发展。 * 6.5.3 CAFD基本原理 * 6.5.4 CAFD典型系统 1.交互式CAFD系统 2.检索式CAFD系统 3.知识推理式CAFD系统 * 6.5.4 CAFD有限元在夹具设计中的应用 随着计算机技术的发展，计算机辅助工程CAE(Computer Aided Engineering)的发展越来越迅速，应用也越来越广泛。CAE的技术种类很多，如有限元法、边界元法、有限差分法