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前言纺织机械就是把天然纤维或化学纤维加工成为纺织品所需要的各种机械设备。生产化学纤维的机械虽然包括多种化工机械，现在已被认为是纺织机械的延伸，属广义的纺织机械。纺织机械是纺织工业的生产手段和物质基础，它的技术水平、质量和制造成本，都直接关系到纺织工业的发展。工艺性、连续性、成套性；高速度、高效率、省维护;标准化、系列化、通用化;低能耗、低噪声、低公害，是现代纺织机械的特点和方向。而纺织机械的零件种类繁多，如双针筒圆袜机零件达1200～1500种，零件的加工工序多道多样。因此对纺织机械中零件的加工精度有较高的要求，给零件设计合理的加工工艺过程和工装就十分必要了。牵伸传动墙板作为FA506型细纱机牵伸装置轮系的支撑板，其加工精度将直接影响到传动轮系的传动平稳性，在该零件的加工过程中需要保证一定的精度，这就需要合理的工艺过程和合适的装夹设备来实现这一需求。由于FA506细纱机的牵伸传动墙板零件的结构复杂，且零件尺寸较大，在加工是不仅加工效率低，而且工人的劳动强度大，安全性也较差。课题对牵伸传动墙板进行工艺和工装设计，就是为了解决这一问题，合理的加工工艺路线和机床夹具能够降低工人劳动强度，提高生产率，从而也间接降低了生产成本1机床夹具概述夹具最早出现在1787年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期，机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造行业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、加紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位，这一阶段的主要表现为夹具与机床的紧密结合。1.1夹具的现状及生产对其提出的新要求现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明，多品种生产的工件以占工件种类数的85%左右。然而，目前一般企业习惯于采用传统的专用夹具，在一个具有一定生产能力的工厂中约拥有13000~15000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约每隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别最近几年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC）、加工中心（MC）和组成加工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速方便地装备新产品，以缩短生产准备周期；（2）能装夹一组相似性特征的工件；（3）适用于精密加工的高精度的机床；（4）适用于各种现代化制造的新型技术；（5）采用液压泵站等为动力源的高效加紧装置，进一步提高劳动生产率。1.2现代夹具的发展方向现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面:（1）精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密制造的多齿盘，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5μm。（2）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。（3）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。（4）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。1.3机床夹具及其功用（1）机床夹具夹具是装夹工件的一种工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工，热处理装配，焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床时使用的夹具称为机床夹具，在现代生产过程中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度，劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具的设计在企业产品设计和制造以及生产技术装备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。（2）机床夹具的功能在机床上应用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。机床夹具的主要功能是装夹工件，使其定位和夹紧。1）定位工件在加工前，必须首先使它在机床活夹具中占有正确的位置，这就是定位。定位的任务就是限制工件的自由度。2）导向如钻床夹具中的钻模板与钻套，能迅速的确定钻头的位置，并引导其进行钻削，导向元件制成模板，故钻床夹具常称为钻模，镗床夹具（镗模）也具有导向的功能。1.4机床夹具在机械加工中的作用在机械加工中，使用机床夹具的主要目的六个方面，然而在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应综合考虑加工的技术要求，生产成本和个人操作方面的要求以达到预期的效果。（1）保证加工精度用夹具装夹工件时，能稳定的保证加工精度，并减少对其他工作条件的依赖性，故在精密加工中广泛的使用机床夹具，并且它还是全面质量管理的一个重要环节。（2）提高劳动生产率使用夹具能使工件迅速的定位和夹紧，并能够显著的缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。（3）改善工人的劳动条件用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、液压等装夹工件时，可减少工人的劳动强度，保证生产安全。（4）保证工艺秩序在生产过程中使用夹具可确保生产周期，生产强度等工艺秩序。夹具设计也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要手段之一。（5）降低生产成本在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显降低生产成本。（6）扩大机床工艺范围这是生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施，如车床上的拉削，钻孔加工等，也可用夹具装夹加工较复杂的成型面。1.5机床夹具的组成和分类机床夹具的组成根据功用，可以把机床夹具分为以下几部分：（1）定位元件（2）夹紧装置（3）导向、对刀元件（4）连接元件（5）其他装置和元件（6）夹具体机床夹具的分类见图1—1（1）按夹具的通用特性分类这是一种基本的分类方法，主要反应夹具在不同生产类型中的通用特性，故也是选择夹具的主要依据。目前，我国常用的夹具有通用夹具、专用夹具和自动化生产夹具等五大类。1）通用夹具通用夹具是指结构、尺寸已规格化，具有一定通用性的夹具，如三爪自定心卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。其特点是使用性强，不需要调整或稍加调整就可以装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件，这类夹具已商品化，且成为机床附件，采用这种夹具可缩短生产周期，减少夹具品种，从而降低生产成本，其缺点是夹具的精度不高，生产效率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。图1—1机床夹具分类图机床夹具万能通用性夹专用性夹具可调夹具专用夹具组合夹具拼装专用夹具成组夹具通用可调夹钻床夹具铣床夹具车床夹具磨床夹具镗床夹具其他机床夹具手动夹具气动夹具液压夹具气压夹具电动夹具电磁夹具真空夹具其他按使用特点分类按使用机床分类按夹紧动力源分类2）专用夹具专用夹具是针对一个工序的要求而专门设计和制造的夹具，其特点是针对性强，没有通用性，在产品相对稳定，批量较大的生产中常用专用夹具。随着现代多品种中小批量的发展，专用夹具在专用性和经济性方面已产生许多问题。3）可调夹具可调夹具是针对通用夹具与专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具，对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又称为可调夹具和组成夹具两种，前者的通用范围比通用夹具更大，后者则是一种可调夹具，它按组成原理设计并能加工一组相似零件，故在多品种中，中小批生产中有较好的经济效应。4）组合夹具组合夹具是一种模块化的夹具，标准的模块元件有较高的精度和耐磨度，可组装成各种夹具，又可拆除留用组成新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产周期，元件重复多次使用，并且又可减少专用夹具数量的优点，因此，组合夹具在单件中小批量多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具，组合夹具也已商品化。5）自动化生产专用夹具自动化生产专用夹具主要分为线夹具和数控机床专用夹具两大类，自动线夹具有两种：一种是固定完成夹具，一种是随行夹具，数控机床专用夹具包括加工中心夹具和柔性制造系统专用夹具，随着制造的现代化，在企业中数控机床的夹具比例正在增加，得以满足数控机床的加工要求。（2）按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计使用的分类方法，如车床、铣床、刨床、钻床、数控车床等夹具。设计专用夹具时机床的类别、组别、型别及主要参数均已确定。它们不同点是机床切削成型运动不同，故夹具与机床的连接方式不同，它们的加工精度要求也各不相同。1.6机床夹具的设计特点机床夹具设计与其他装备设计相比有较大的差别，主要表现在以下五个方面：（1）要有较短的设计和制造周期，一般没有必要对夹具进行原理性实验和复杂的计算工作;（2）夹具的精度一般比工件的精度变了三倍；（3）夹具在一般情况下是单体制造的，通常要求的制造在投产时一次成功；（4）夹具和操作工人的关系非常密切，要求夹具与生产条件和操作密切结合；（5）夹具的社会协作制造条件差，特别是商品化的元件较少，设计者要熟悉夹具的制造方法，以满足设计的工艺要求。1.7机床夹具的设计要求设计夹具时，应满足下列四项基本要求（1）保证工件的加工精度（2）保证工人的操作安全（3）达到加工制造的生产率要求（4）满足夹具一定的使用寿命和经济效应2零件的分析2.1零件的作用题目所给的零件是细纱机FA506的牵伸传动墙板，它是牵伸装置中整个牵伸传动轮系的主要支撑体，起到支撑牵伸装置的作用。2.2零件的工艺分析FA506细纱机牵伸传动墙板有三个表面和两端的圆柱凸台面需要加工，还有M6与M10的螺纹孔要加工，具体如下：(1)如图2—1所示，A面与B面为需要加工的表面，加工A面时要注意尺寸，控制距40±0.05尺寸中心20，加工B面时要控制距40±0.05（40±0.05厚薄差0.06），两端2— 105f圆柱凸台面也需加工，其中A面一端的圆柱凸台面加工时控制距A面尺寸30 05 . 0 15 . 0--，B面一端圆柱凸台面加工时应注意厚度160 0 15 . 0-。（2）如图2—1所示底面为需要加工的表面，加工时应注意2- 7 72Hf孔的加工余量。（3）如图2—1所示的两圆柱内孔内表面需加工到 7 72Hf，外表面需加工到 8 98hf，加工高度为22。（4）如图2—1所示的M6深12与5-M6深12的螺纹孔及图2.2—3所示的2-M10与16-M6深12的螺纹孔需要加工。图2—1零件图3工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200。考虑到零件在装置的运转过程中不受冲击力，且零件的体积较大，因此应选用铸件毛坯。3.2基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作。基准需要选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。（1）粗基准的选择零件必需保证A面与B面的加工余量均匀，因此应选择B面为粗基准加工A面及2— 105f圆柱凸台面，以A面为基准加工B面及2— 105f圆柱