專用夾具設(shè)計(jì)及應(yīng)用

黃旭東

摘 要：數(shù)控加工作為目前全國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最為廣泛的加工方式之一，其具有精度高，效率高以及針對(duì)于復(fù)雜零部件加工方便等特點(diǎn)。本文主要是采用鎖芯作為加工零部件，設(shè)計(jì)出了一套可行性加工方案，本文不僅對(duì)加工的全部過程進(jìn)行了細(xì)致的分析同時(shí)還通過對(duì)比分析使用專用夾具進(jìn)行批量生產(chǎn)與使用傳統(tǒng)夾具進(jìn)行單件生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控；夾具；設(shè)計(jì)

1.引言

很多企業(yè)為了能夠盡早的研發(fā)出新型產(chǎn)品并將其面向市場(chǎng)，要求企業(yè)的制造也不斷更新，要及時(shí)的更新?lián)Q代，淘汰舊的產(chǎn)品。所以目前所擁有的傳統(tǒng)意義上的夾具已經(jīng)不能夠完全買足人們的需要，目前在行業(yè)制造中數(shù)控機(jī)床得到了大量是運(yùn)用。所以針對(duì)于數(shù)控機(jī)床專用家具的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究顯著很有必要，能夠進(jìn)一步的提供機(jī)械生產(chǎn)以及制造的速率能夠更好為機(jī)械行業(yè)所服務(wù)。

2機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

2.1機(jī)床夾具設(shè)計(jì)基本要求

我們?cè)趯?duì)機(jī)床夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候首先要明確其基本的要求，針對(duì)于機(jī)床夾具設(shè)計(jì)所遵循的原則大體可以分為五大類，首先我們要確保零部件的加工精度，其次還需要針對(duì)制造的速率有所保障，在其次還要保持很好的工藝性以及使用性能。最后需要對(duì)其成本進(jìn)行嚴(yán)格的控制盡可能是成本降到最低。

2.2設(shè)計(jì)夾具總圖

完成以上機(jī)構(gòu)步驟之后我們開始針對(duì)于夾具的總體圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括比例的使用，以及針對(duì)于外形或者輪廓的設(shè)計(jì)，在對(duì)夾具總圖設(shè)計(jì)的最后一步還需要對(duì)公差進(jìn)行相應(yīng)的確定。

2.3鎖芯零件夾具設(shè)計(jì)方案

本論文所研究的鎖芯零部件如圖1所示

本次設(shè)計(jì)所需要的零部件加工要求為尺寸8mm的四個(gè)平面統(tǒng)削，我們?cè)趯?duì)鎖芯零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)之前還需要針對(duì)于其夾具類型進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)還需要明確該夾具可以一次性加工零部件的數(shù)量。我們?cè)趯?duì)其加工數(shù)量進(jìn)行確認(rèn)的時(shí)候，首先要明確在數(shù)字控制自動(dòng)編程的系統(tǒng)中我們要盡可能的要求機(jī)床加工時(shí)間足夠大，因?yàn)榧庸さ臅r(shí)間越長則效果越好，然而我針對(duì)于零部件的裝夾以及拆卸的時(shí)間要做到進(jìn)不能的減少，只有這樣才能夠很好的提高工作速率，同時(shí)也能夠在很大程度上降低工人的工作強(qiáng)度。

T=M*n*T1+3000/n*T2+T3 （1）

其中T表示所需要加工的時(shí)間 ；M表示所需要加工的次數(shù)；n表示一次性能夠加工的零件個(gè)數(shù)

t1表示加工一個(gè)零部件的時(shí)間；t2表示機(jī)床停止時(shí)間；t3表示裝夾時(shí)間

建立數(shù)學(xué)模型y=minF（n）；約束條件為：m*n=300，n>1，m>1

采用MATLAB對(duì)其進(jìn)行編程：min=m*n*tl+（3000/n）*t2+t3；

m*n=3000； m>l； n>l；

得出結(jié)果為：

Local optimal solution found.

Obj ective value： 0.000000

Extended solver steps： 5

Total solver iterations： 8

Variable Value Reduced Cost

M 26.33330 0.000000

N 113.9242 0.000000

T1 0.000000 3000.000

T2 0.000000 26.33329

T3 0.000000 1.000000

Row Slack or Surplus Dual Price

1 0.000000 -1.000000

2 -0.4905587E-03 0.000000

3 25.33330 0.000000

4 112.9242 0.000000

通過所算出的結(jié)果我們可以發(fā)現(xiàn)最優(yōu)的結(jié)果的為n=113.9但是由于在是境況下，夾具的尺寸將會(huì)被數(shù)控機(jī)床所制約，根據(jù)我們對(duì)尺寸的分析以及工作臺(tái)行程的研究，單位零件數(shù)智能選取13，如果在對(duì)裝夾不會(huì)有任何不利因素的前提下我們可以令n=26即設(shè)計(jì)雙排夾具。