1、 I （ 20_ _届） 本科毕业设计 水钻磨抛机磨盘专用夹具设计 II 摘 要 近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（ FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了一些更新的要求。夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的主要作用是 :可靠的保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。专用夹具需要根据工件的具体加工要求而专门设计和制造，故产品的生产准备周期比较长，工装费用较高。 这类夹具适用于产品较固定、生产批量较大的工件生产。 因某汽车设备制造有限公司的需求，通过对以前用
2、过的报废的水钻夹具进行拆装，并对相关各零件的尺寸进行了测量，以及对各部件材料的选用，同时了解了该机器的整体运作情况。 关键词： 机床夹具 加工精度 工艺性能 水钻夹具 Diamond grinding&polishing machine special fixture III design chute Abstract In recent years, NC machine tools and machining center, the group technology, flexible manufacturing system (FMS) and other new processing
3、technology application of the machine tools fixture, puts forward some updates requirements. Fixture in cutting processing, is used to determine the exact workpiece position, and its firmly clamping technology and equipment. Its main effect is: reliable guarantee workpiece machining accuracy and the
4、 improvement of the machining efficiency and relieve labor intensity, give full play to the process performance and expanding the machine. Therefore, fixture in machinery manufacture occupies an important position. Special jig need according to the specific processing requirements workpiece speciall
5、y design and manufacturing, reason product production preparation period is longer, tooling cost is higher. This type of fixture applies to the product is fixed, the production batch larger workpiece production. Manufacturing Co., Ltd. due to a demand for automotive equipment, used by previous cryst
6、al fixture disassembly scrapped, and the parts related to the size was measured, and the selection of the component materials, while the overall understanding of the machine Operations. Keywords: The machine tools fixture， Machining precision, Process performance， Diamond fixture 目录 摘 要 . II IV Abst
7、ract . II 1 绪论 . 1 1.1课题的背景 . 1 1.2课题的意义 . 3 2 水钻磨床概述 .4 2.1 水钻磨床 .4 2.2 主要用途和适用范围 .6 2.3 使用环境 .6 3 技术参数 .7 4 主要结构及性能简介 .8 4.1 磨头机构 .8 4.2 上料机构 .9 4.3 下料机构 .10 4.4 胶粉机构 .11 5 夹具设计 .12 5.1 机床夹具的功用 .12 5.2 夹具设计 .12 5.3 相关设计与计算 .14 6 设计说明 .17 结论 .19 参考文献 .20 致谢 .21 附录 . 22 附录图 1 卡针 . 22 附录图 2 壳体 . 22 附
8、录图 3 后盖板 . 23 附录图 4 护铁端盖 1 . 23 附录图 5 护铁端盖 2 . 24 附录图 6 调整垫板 . 24 附录图 7 内托 . 25 附录图 8 蜗杆 .25 附录图 9 钢针 .26 附录图 10 装配图 .26 水钻磨抛机磨盘专用夹具设计 1 1 绪论 1.1课题的背景 高品质玻璃水钻又名水晶钻石，其主要成分是水晶玻璃，是将人造水晶玻璃切割成钻石刻面得到的一种饰品辅件，这种材质因为较经济，同时视觉效果上又有钻石般的夺目感觉，因此很受人们的欢迎。水钻一般用于中档的饰品设计中，由于目前全球人造水晶玻璃制造地位于莱茵河的南北两岸，所以又叫莱茵石。按颜色分类，水钻可分为白
9、钻、色钻（如粉色、红色、蓝色等）、彩钻（也中 AB钻）、彩 AB钻（如红 AB，蓝 AB等） 1 。 水钻，又称水晶玻璃钻石。水钻在现代豪华装饰中普遍的使用，全球需求量很大。目前，水钻生产在我国已形成颇具规模的一种行业，我国生产的水钻每年都大量的出口到世界各地，尤其是欧美国家 错误 !未找到引用源。 。 从中国饰品行业发展的历程来看，目前饰品行业处于一个稳定、快速发展 的阶段，未来 3 5 年内，随着经济的持续快速增长以及人们物质文化生活水平的不断提高，人们观念的不断进化，同时随着中国与国际社会的全面接轨，崇高时尚、追求流行已成为生活主旋律，中国饰品行业蕴藏着无限商机 3 。 近年来，数控机床
10、、加工中心、成组技术、柔性制造系统（ FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了一些更新的要求。夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的主要作用是 :可靠的保证工件的加 工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。专用夹具需要根据工件的具体加工要求而专门设计和制造，故产品的生产准备周期比较长，工装费用较高。这类夹具适用于产品较固定、生产批量较大的工件生产。 夹具是在切削加工中，用于准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备 错误 !未找到引用源。 。 1机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表
11、明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数 的 85左右 5 。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 3 4年就要更新 50 80左右专用夹具，而夹具2 的实际磨损量仅为 10 20左右 6 。特别是近年来，数控机床、加工中心 、成组技术、柔性制造系统（ FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求 7 ： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具
12、有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 6）提高机床夹具的标准化程度。 2现 代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面 8 。 （ 1）标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： GB/T2148 T2259 91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 （ 2）精密
13、化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹 具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 0.1“；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为 5 m。 （ 3）高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为 9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前 ，除了在生产流水线、自动线配置相
14、应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 （ 4）柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变 专用夹具的水钻磨抛机磨盘专用夹具设计 3 不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。 夹具设计三
15、类信息，即零件的几何形状、工艺信息和装夹特征信息 错误 !未找到引用源。 。薄壁件加工精度要求很高。此类工件热前加工容易夹紧变形，热处理变形又是较难控制的问题，给热后加工带来了很大的难题 错误 !未找到引用源。 。因此，我们 须采用专门夹具。电饭煲是大众的必需日用品，目前市场上的电饭煲内胆主要采用铝合金材料。铝合金材料具有质量轻、热传导性好等优点，采用各种涂附技术后还能不粘锅。但由于机械作用易使涂附的化学材料或铝元素进入人体，对人体健康造成危害。如将陶瓷内胆应用于电饭煲中取代普通的铝胆，可克服铝胆易粘底、不易涮洗、铝元素对人体有害等一系列缺点。但陶瓷制品须经成形烧结过程，变形非常大，产品的尺寸
16、、形状精度很低，为此，陶瓷内胆必须进行深加工后才能更好地被利用 错误 !未找到引用源。 。因此，我们也须采用专门夹具。专用夹具需要根据工件的具体加工要求而专门设计和制造，故产品的生产准备周期比较长，工装费用较高。这类夹具适用于产品较固定、生产批量较大的工件生产。 1.2课题的意义 了解水钻的用途和加工工艺，熟悉水钻磨抛机的工作机理，改进设计水钻磨抛机磨盘夹具结构，以提高水钻磨抛机的质量及自动化水平。 4 2 水钻磨床概述 2.1水钻磨床 水钻磨床外观图表（图 2-1、图 2-2、图 2-3、表 2-1）图 2-1 水钻磨抛机磨盘专用夹具设计 5 图 2-2 图 2-3 6 表 2-1 水钻磨床外观详细表 编号 名称 编号 名称 1 磨头机构 6 吹气结构 2 限位插销机构 7 下料机构 3 顶升销机构 8 上料机构 4 磨抛机构 9 胶粉机构 5 中间主轴机构 10 高频加热机构 2.2 主要用途和适用范围 机床主要是以高速转动的磨抛盘磨削水钻坯珠，通过步进电机控制每次磨 抛后坯珠转过的角度，把圆形坯珠磨成多面体颗粒。 本机床适用目前市场上大部分水钻产品的磨抛加 工。 2.3 使用环境 机床供电电压为三相交流： 380V 频率为： 50Hz 机床供气气压： 0.5-0.6 MPa 进气管需 12
