刻字机夹具的设计与工艺分析
刻字机夹具的设计与工艺分析[20200123165535]
【摘要】
本文主要以刻字机的夹具设计为中心，在导师的指导下，对零件加工设计及夹具设计方案进行分析和选择。此次设计总共经历了三个不同的方案，经过多次的计算,尝试了很多的挫折跟失败，最后才确定了刻字机专用夹具的最终设计方案。选定方案后，查阅了一些相关零件加工及夹具设计的书籍和相关图例。最后利用所学的UG,加工中心，钳工的知识，顺利完成了刻字机专用夹具的设计与加工。
本次设计全面综合运用了所学的知识，涵盖机械制图、材料分析、工程力学、测量技术、UG以及钳工、车工、加工中心等理论实践相接合全面提高个人能力及团队协作意识，参考相关资料完成夹具的总体设计。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】刻字机,夹具设计,工艺分析,模拟加工
引言 1
一、 刻字机的介绍 2
（一） 金属刻字机主要分类 2
（二） 金属刻字机主要用途 2
（三） 金属刻字机标记种类 2
（四） 金属刻字机市场前景 2
（五） 金属刻字机 2
二、 刻字机夹具设计 3
（一） 夹具的类型及特点 3
（二） 定位原理及其实现 5
（三） 工件的外形分析 6
（四） 刻字机的专用夹具设计方案一 6
（五） 刻字机的专用夹具设计方案二 7
（六） 刻字机的专用夹具设计方案三 8
（七） 刻字机的专用夹具完善 8
（八） 刻字机的专用夹具结构与原理 9
三、 夹具加工工艺分析 10
（一） 材料选择 10
（二） 零件工艺分析 11
（三） 选择数控加工中心 11
（四） 数控加工工艺设计 12
四、 夹具零部件的模拟加工 15
（一） 绘制零件图 15
（二） 绘制加工零件工序图 15
（三） 绘制加工示意图 16
（四） 绘制夹具装配图 19
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
在机械制造业中，数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大，产品交货质量和成本要求的提高，要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力，就需要我们能利用现代数控技术的灵活性，最大限度的应用于机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平，从而满足现代市场的竞争需求。
本次毕业设计课题来源于生产。刻字机夹具属于专用夹具，在加工设计过程中，为了降低零件的制造成本，应尽可能减少装夹次数，使用专用夹具以缩短加工时间。
夹具设计是数控机床设计中的重要部分，夹具设计的合理与否，直接影响到被加工零件的加工精度等参数。首先确定工件的定位方式，然后进行误差分析，确定夹紧方式，夹紧力的计算，对夹具的主要零件进行结构设计。在夹具设计中，设计的主要理念是图“方便”。
在老师的指导下，不断地对设计中的错误进行改正，确定最合适的夹具设计方案。同时与同组同学进行探讨计算出准确的数据选择合理的通用部件，在不断的探讨修改中历经三个阶段终于完成了这一课题的设计。
一、 刻字机的介绍
（一） 金属刻字机主要分类
金属刻字机主要分为气动打标机、激光打标机、电腐蚀机 。
气动打标机，适用于各种平面或者近似平面工件打标，适合用各个企业使用，公司开发的打标机软件系统可以在WIN98、WIN2000、WINME、XP等系统下运行，可导入CAD等矢量图形，全中文提示操作界面，可自由设计背景图案，减轻工作压力，最大可能的考虑到了人性化，并有急停，数据库功能便于打标内容的查询，流水号的同号比较，最低限度减工人的误操作。
激光打标机，一体化全自动系统，工艺先进傻瓜式操作界面，操作方便简单振镜式扫描方式，精度高速度快计算机设计图文标记，清晰美观非接触式打标，工件无变形无噪音独立制冷系统，24小时连续工作，性能稳定，自动报警系统，可保证设备的安全使用。
电腐蚀机，以电化学过程为基础的。模板上的文字和图形通过电压正负极的作用，带正电荷的打标液离子移动到负极，并与负极表面所产生碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。
（二） 金属刻字机主要用途
在金属表面实现永久性标记，提供零件可追溯性。特别适用于机械电子行业，如电子元器件制造、汽车摩托车零部件制造、汽车镜制造、工具、刀具、轴承、标牌等，还可应用于医疗器械、珠宝首饰、食品、化妆品等行业。
（三） 金属刻字机标记种类
深度打标：气动打标机、激光打标机。浅层打标：电腐蚀打标机、激光打标机。
（四） 金属刻字机市场前景
近年来机械工业产销高速增长，产业规模持续扩大，得益于国家政策对机械工业的大力支持，特别是在中央实施应对国际金融危机冲击的一揽子计划后，相关产业调整和振兴规划的逐步落实，推动了机械工业快速企稳回升。
国务院通过的《装备制造业调整与振兴规划》，提出依托高速铁路、煤矿与金属矿采掘、基础设施、科技重大专项等十大领域重点工程。振兴装备制造业，抓住九大产业重点项目，实施装备自主化，提升四大配套产品制造水平。政策措施包括加强投资项目的设备采购管理、鼓励使用国产首台(套)装备、推进企业兼并重组等。上述领域涉及了经济建设中的关键部门，也是我国机械行业发展中亟待突破的领域，尤其是高档数控机床和矿用机械长期以来一直是我国制造领域的薄弱环节，与国外先进水平有明显的差距。这些产品再次被列入重点发展的领域，未来几年内将面临超常规发展的机遇。
由于ISO管理标准的普及化，越来越多的企业都希望对自己的产品或零件实现跟踪，因此金属刻字机的市场前景较好。
（五） 金属刻字机
如图1-1，1-2为几款金属刻字机的外观图片。
图1-1 便携式金属刻字机 图1-2 金属刻字机
二、 刻字机夹具设计
刻字机夹具的总体设计，就是依据刻字机及工件外形，产品的生产纲领，现有生产条件和资料以及国内外同类产品的有关工艺资料等，拟订夹具工艺方案和结构方案，并进行方案图样和有关技术文件的设计。
（一） 夹具的类型及特点
夹具是组合机床的重要组成部分，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向以及装卸工件时的限位等作用。夹具是一种装夹工件的工艺装备，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。
在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种。根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和拼装夹具五大类。
【摘要】
本文主要以刻字机的夹具设计为中心，在导师的指导下，对零件加工设计及夹具设计方案进行分析和选择。此次设计总共经历了三个不同的方案，经过多次的计算,尝试了很多的挫折跟失败，最后才确定了刻字机专用夹具的最终设计方案。选定方案后，查阅了一些相关零件加工及夹具设计的书籍和相关图例。最后利用所学的UG,加工中心，钳工的知识，顺利完成了刻字机专用夹具的设计与加工。
本次设计全面综合运用了所学的知识，涵盖机械制图、材料分析、工程力学、测量技术、UG以及钳工、车工、加工中心等理论实践相接合全面提高个人能力及团队协作意识，参考相关资料完成夹具的总体设计。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】刻字机,夹具设计,工艺分析,模拟加工
引言 1
一、 刻字机的介绍 2
（一） 金属刻字机主要分类 2
（二） 金属刻字机主要用途 2
（三） 金属刻字机标记种类 2
（四） 金属刻字机市场前景 2
（五） 金属刻字机 2
二、 刻字机夹具设计 3
（一） 夹具的类型及特点 3
（二） 定位原理及其实现 5
（三） 工件的外形分析 6
（四） 刻字机的专用夹具设计方案一 6
（五） 刻字机的专用夹具设计方案二 7
（六） 刻字机的专用夹具设计方案三 8
（七） 刻字机的专用夹具完善 8
（八） 刻字机的专用夹具结构与原理 9
三、 夹具加工工艺分析 10
（一） 材料选择 10
（二） 零件工艺分析 11
（三） 选择数控加工中心 11
（四） 数控加工工艺设计 12
四、 夹具零部件的模拟加工 15
（一） 绘制零件图 15
（二） 绘制加工零件工序图 15
（三） 绘制加工示意图 16
（四） 绘制夹具装配图 19
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
在机械制造业中，数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大，产品交货质量和成本要求的提高，要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力，就需要我们能利用现代数控技术的灵活性，最大限度的应用于机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平，从而满足现代市场的竞争需求。
本次毕业设计课题来源于生产。刻字机夹具属于专用夹具，在加工设计过程中，为了降低零件的制造成本，应尽可能减少装夹次数，使用专用夹具以缩短加工时间。
夹具设计是数控机床设计中的重要部分，夹具设计的合理与否，直接影响到被加工零件的加工精度等参数。首先确定工件的定位方式，然后进行误差分析，确定夹紧方式，夹紧力的计算，对夹具的主要零件进行结构设计。在夹具设计中，设计的主要理念是图“方便”。
在老师的指导下，不断地对设计中的错误进行改正，确定最合适的夹具设计方案。同时与同组同学进行探讨计算出准确的数据选择合理的通用部件，在不断的探讨修改中历经三个阶段终于完成了这一课题的设计。
一、 刻字机的介绍
（一） 金属刻字机主要分类
金属刻字机主要分为气动打标机
气动打标机
激光打标机，一体化全自动系统，工艺先进傻瓜式操作界面，操作方便简单振镜式扫描方式，精度高速度快计算机设计图文标记，清晰美观非接触式打标，工件无变形无噪音独立制冷系统，24小时连续工作，性能稳定，自动报警系统，可保证设备的安全使用。
电腐蚀机
（二） 金属刻字机主要用途
在金属表面实现永久性标记，提供零件可追溯性。特别适用于机械电子行业，如电子元器件制造、汽车摩托车零部件制造、汽车镜制造、工具、刀具、轴承、标牌等，还可应用于医疗器械、珠宝首饰、食品、化妆品等行业。
（三） 金属刻字机标记种类
深度打标：气动打标机、激光打标机。浅层打标：电腐蚀打标机、激光打标机。
（四） 金属刻字机市场前景
近年来机械工业产销高速增长，产业规模持续扩大，得益于国家政策对机械工业的大力支持，特别是在中央实施应对国际金融危机冲击的一揽子计划后，相关产业调整和振兴规划的逐步落实，推动了机械工业快速企稳回升。
国务院通过的《装备制造业调整与振兴规划》，提出依托高速铁路、煤矿与金属矿采掘、基础设施、科技重大专项等十大领域重点工程。振兴装备制造业，抓住九大产业重点项目，实施装备自主化，提升四大配套产品制造水平。政策措施包括加强投资项目的设备采购管理、鼓励使用国产首台(套)装备、推进企业兼并重组等。上述领域涉及了经济建设中的关键部门，也是我国机械行业发展中亟待突破的领域，尤其是高档数控机床和矿用机械长期以来一直是我国制造领域的薄弱环节，与国外先进水平有明显的差距。这些产品再次被列入重点发展的领域，未来几年内将面临超常规发展的机遇。
由于ISO管理标准的普及化，越来越多的企业都希望对自己的产品或零件实现跟踪，因此金属刻字机的市场前景较好。
（五） 金属刻字机
如图1-1，1-2为几款金属刻字机的外观图片。
图1-1 便携式金属刻字机 图1-2 金属刻字机
二、 刻字机夹具设计
刻字机夹具的总体设计，就是依据刻字机及工件外形，产品的生产纲领，现有生产条件和资料以及国内外同类产品的有关工艺资料等，拟订夹具工艺方案和结构方案，并进行方案图样和有关技术文件的设计。
（一） 夹具的类型及特点
夹具是组合机床的重要组成部分，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向以及装卸工件时的限位等作用。夹具是一种装夹工件的工艺装备，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。
在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种。根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和拼装夹具五大类。
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