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1、摘 要自机械加工技术的兴起，便带动了工装的快速发展，为适应现代工业生产的需要，工装设计的可调性及定位的精确性变得愈加重要，而且将成为当前工装发展的主要方向。本设计的亮点在于工装的分度结构即转动架，这样就可以实现一次装夹即可完成对新派浴缸本体换向阀部位五面结构的加工。该工装降低了在铣面过程中由于多次装夹而累积的误差，提高了五面结构的准确性，而且使加工生产效率大大提高。新工装的使用使产品的加工工艺发生了很大变革：使用旧工装的加工工艺： 用旧工装夹紧本体加工面1打开工装，调整本体位置重新夹紧加工面2打开工装，调整本体位置重新夹紧加工面5使用新工装的加工工艺： 用新工装夹紧本体加工面1转动转动架一定角
2、度后固定转动架加工面2转动转动架一定角度后固定转动架加工面5关键词：工装；可调性；转动架；准确性；效率；工艺ABSTRACTSince the rise of mechanical processing technologies, he led the rapid development of tooling, to meet the needs of the modern industrial production, tooling design and adjustable positioning accuracy becomes more important, and it will b
3、e the main tooling development direction. Highlights of this design is that the sub-degree structure of tooling that is rotating frame, so you can achieve in a single setup can be completed on the new style valve body bath surface structure of the five parts of the processing. The lower tooling surf
4、ace in milling process because of repetitious and cumulative errors, improve the accuracy of five surface structures, but also the processing efficiency is improved. The use of new tooling products, processing technology to make great changes have taken place: The use of old tooling processing techn
5、ology: Clamping body with the old tooling processing surface 1 open tooling, body position adjustment and re-clamping processing surface 2 . open tooling, body position adjustment and re-clamping processing surface 5 The use of new tooling processing technology: Clamping body with the new tooling pr
6、ocessing surface 1 Fixed the rotating frame after rotating the rotating frame an angleprocessing surface 2 . Fixed the rotating frame after rotating the rotating frame an angle processing surface 5 KEYWORDS: tooling; adjustable; rotating frame; accuracy; efficiency; Technology目 录一、 引言4二、 研究方案7三、 新派浴
7、缸本体铣五面工装的深度解析93.1 新工装的示意图及功能简介93.2 新工装的定位分析103.3 新工装的夹紧分析153.4 新工装的分度功能分析24四、 经济性分析28五、 总结30致谢31参考文献32附录34一、 引言国际生产研究协会的统计表明，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。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工装，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工装；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用工装，而工装的实际磨损量仅为1020左右。特
8、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，对工装提出了如下新要求： 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）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度工装； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型工装； 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）提高工装的标准化程度。 1.1 工装的发展方向现代工装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。 （1）标准化 工装的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有工装零件及部件的国家标准，工
9、装的标准化，有利于工装的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 （2）精密化 随着产品精度的日益提高，势必相应提高了对工装的精度要求。（3）高效化 高效化工装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。 （4）柔性化 工装的柔性化与机床的柔性化相似，它是指工装通过调整、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工装种类主要有：组合工装、通用可调工装、成组工装、模块化工装等。为适应现代工业多品种、中小批量生产的需要，扩大工装的柔性化程度，发展可调工装结构，将是当前工装发
10、展的主要方向。1.2 我公司生产新派浴缸水嘴遇到的实际问题 金凯登装饰材料实业有限公司是专业生产水龙头的公司，我公司生产的新派浴缸水嘴在换向阀提拉头部分设计十分完美，做到了提拉头与本体的完美结合，达到了很好的感官效果。同时，要达到此设计效果，我们必须对新派浴缸本体换向阀部分加工出五个面，效果如下图：为加工出此五面，我们公司自主设计了一套立式铣床工装，此套工装是将新派浴缸本体的五个面分开五道工序来铣，铣完一个面后需对本体进行重新装夹定位，然后才能开始铣另外一个面。在铣面过程中，由于产品多次装夹累积了一定的误差，造成最终形成的尺寸精度无法达到设计定义的标准，同时多次装夹耗用了过多时间，使得生产效率
11、较低。 针对此情况，我们考虑可设计一带有分度结构的工装来实现一次装夹完成五面的加工，最终达到提高产品加工精度及生产效率的效果。1.3 研究内容及目标（1）根据对产品加工过程中误差形成原因的分析，研究能有效提高产品加工精度的方案。（2）根据对产品加工过程中影响生产效率因素的分析，研究能有效提高生产效率的方案。二、 研究方案2.1 原始数据的分析经过在加工车间的实习，我亲身体验了对新派浴缸本体铣五面的加工过程，并记录了许多原始数据，如下表一：抽查本体记录项加工面第1个第10个第30个第50个装夹时间/S加工时间/S尺寸误差/mm装夹时间/S加工时间/S尺寸误差/mm装夹时间/S加工时间/S尺寸误差
12、/mm装夹时间/S加工时间/S尺寸误差/mm1606+0.4407+0.7305-0.6286+0.52585+0.8425-0.6286-0.7257-0.53626-0.5456-0.5275+0.5265+0.64606+0.6405-0.6285+0.6275+0.85656-0.6436+0.5296+0.6255-0.6表一 通过上面表格的数据分析知道使用旧工装加工出来的产品精度并不理想，而且产品加工的时间只是装夹时间的四分之一不到，很明显，产品的多次装夹阻碍了我们生产效率的提高，且产品的加工精度还有一定的空间改良。因此，我们应从产品装夹方面入手来提高产品的精度及产品加工的生产效率
13、。2.2 新、旧工装带来的加工工艺改革 使用旧工装的加工工艺： 用旧工装夹紧本体加工面1打开工装，调整产品位置重新夹紧加工面2打开工装，调整产品位置重新夹紧加工面5使用新工装的加工工艺： 用新工装夹紧产品加工面1转动转动架一定角度后固定转动架加工面2转动转动架一定角度后固定转动架加工面52.3 研究方案的可行性分析使用新工装之后，产品的加工工艺发生了很大变革，我们可以实现产品的一次装夹即可完成对新派浴缸本体换向阀部位五面结构的加工。从前期分析可以知道，产品的多次装夹累积了一定的误差，使得产品加工的精度不是很理想，新工装攻克了这个难题，一次装夹即可完工，消除了误差累积，使得产品的加工精度大大提高。从表一我们知道，产品的多次装夹浪费了大量时间，同理，新工装完全忽略了后面4次装夹的时间，从而大大提高了产品的生产效率。三、 新派浴缸本体铣五面工装的深度解析3.1 新工装的示意图及功能简介图1 新工装示意图工装的功能不外乎两种:定位与夹紧,从上图1我们可以知道,该工装的定位元件主要是定位销和浮动定位块,其中浮动定位块只起辅助定位的作用，不能限制工件的自由度，限制自由度主要靠定位销。压板主要是用来夹紧产品的,他实现了工装的夹紧功能。我设计的新工装除了拥有这两种功能以外，还增加了分度功能，分度功能的实现主
