專用夾具設計及應用

黃旭東

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

關鍵詞：數(shù)控；夾具；設計

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，要求企業(yè)的制造也不斷更新，要及時的更新?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)控機床得到了大量是運用。所以針對于數(shù)控機床專用家具的設計進行研究顯著很有必要，能夠進一步的提供機械生產(chǎn)以及制造的速率能夠更好為機械行業(yè)所服務。

2機床夾具設計

2.1機床夾具設計基本要求

我們在對機床夾具進行設計的時候首先要明確其基本的要求，針對于機床夾具設計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。最后需要對其成本進行嚴格的控制盡可能是成本降到最低。

2.2設計夾具總圖

完成以上機構(gòu)步驟之后我們開始針對于夾具的總體圖進行設計，其中包括比例的使用，以及針對于外形或者輪廓的設計，在對夾具總圖設計的最后一步還需要對公差進行相應的確定。

2.3鎖芯零件夾具設計方案

本論文所研究的鎖芯零部件如圖1所示

本次設計所需要的零部件加工要求為尺寸8mm的四個平面統(tǒng)削，我們在對鎖芯零部件進行設計之前還需要針對于其夾具類型進行確認，同時還需要明確該夾具可以一次性加工零部件的數(shù)量。我們在對其加工數(shù)量進行確認的時候，首先要明確在數(shù)字控制自動編程的系統(tǒng)中我們要盡可能的要求機床加工時間足夠大，因為加工的時間越長則效果越好，然而我針對于零部件的裝夾以及拆卸的時間要做到進不能的減少，只有這樣才能夠很好的提高工作速率，同時也能夠在很大程度上降低工人的工作強度。

T=M*n*T1+3000/n*T2+T3 （1）

其中T表示所需要加工的時間 ；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數(shù)

t1表示加工一個零部件的時間；t2表示機床停止時間；t3表示裝夾時間

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

采用MATLAB對其進行編程：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，夾具的尺寸將會被數(shù)控機床所制約，根據(jù)我們對尺寸的分析以及工作臺行程的研究，單位零件數(shù)智能選取13，如果在對裝夾不會有任何不利因素的前提下我們可以令n=26即設計雙排夾具。