三爪卡盤增力機(jī)構(gòu)夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　重慶三峽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題目 三爪卡盤增力機(jī)構(gòu)夾具設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（數(shù)控方向）</p><p>　　年 級(jí) 2009級(jí) </p>&

2、lt;p>　　學(xué)生學(xué)號(hào) 200915144248 </p><p>　　學(xué)生姓名 付輝驥 </p><p>　　指導(dǎo)教師 葛衛(wèi)國(guó) 職稱 高級(jí)講師 </p><p>　　完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間 2012 年12

3、 月</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言························

4、····································

5、3;····································&#

6、183;···········1</p><p>　　第一章 夾具的簡(jiǎn)介···················

7、83;····································&

8、#183;··································2</p>

9、<p>　　1.1 夾具的特點(diǎn)·································

10、····································

11、3;··················2</p><p>　　1.2 研究夾具的目的和意義············

12、····································

13、3;·························2</p><p>　　1.3 夾具的基本結(jié)構(gòu)和原理·····

14、····································

15、3;································3</p><p>　　第二

16、章 三爪卡盤螺旋擺動(dòng)式液壓缸增力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和原理································

17、3;··········3</p><p>　　第三章 主要參數(shù)確定與結(jié)構(gòu)計(jì)算····················

18、;····································

19、83;·················4</p><p>　　3.1 液壓腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)·············&

20、#183;····································

21、;······························4</p><p>　　3.2 轉(zhuǎn)子葉片數(shù)的設(shè)計(jì)

22、83;····································&

23、#183;····································

24、;······4</p><p>　　3.3 擺動(dòng)角的設(shè)計(jì)·························

25、;····································

26、83;························5</p><p>　　3.4 定子圓柱活塞杠面積的設(shè)計(jì)·····

27、83;····································&

28、#183;··························5</p><p>　　第四章 凹槽輪廓線的設(shè)計(jì)····

29、;····································

30、83;····································&

31、#183;·····6</p><p>　　4.1 輪廓面段數(shù)的確定·························

32、;····································

33、83;··················6</p><p>　　4.2 活塞杠升程的確定············&

34、#183;····································

35、;·······························6</p><p>　　4.3 參數(shù)θ1的

36、設(shè)計(jì)····································&#

37、183;····································

38、············8</p><p>　　4.4 參數(shù)β的設(shè)計(jì)···················

39、····································

40、3;······························9</p><p>　　第五章 夾具在安裝和操作時(shí)應(yīng)

41、注意的事項(xiàng)····································

42、;····························10</p><p>　　5.1 夾具的安裝···

43、;····································

44、83;····································&

45、#183;············10</p><p>　　5.2 夾具在操作時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)·················

46、····································

47、3;················10</p><p>　　第六章 夾具的經(jīng)濟(jì)效益分析··············

48、····································

49、3;·······························11</p><p>　　第七章 單工位

50、夾具與成組夾具的分析···································

51、···································13</p&g

52、t;<p>　　7.1定位基準(zhǔn)與定位元件的選擇·······························

53、3;····································&#

54、183;··13</p><p>　　7.2夾緊元件與夾緊力的選擇···························

55、83;····································&

56、#183;········13</p><p>　　7.3夾具基體的設(shè)計(jì)夾具基體·····················&#

57、183;····································

58、················13</p><p>　　7.4機(jī)殼成組夾具結(jié)構(gòu)··············

59、3;····································&#

60、183;······························13</p><p>　　第八章 誤差分析

61、83;····································&

62、#183;····································

63、;·····················14</p><p>　　8.1定位誤差分析··········

64、;····································

65、83;····································&

66、#183;····14</p><p>　　8.2 裝備誤差分析··························

67、····································

68、3;························14</p><p>　　致謝········

69、;····································

70、83;····································&

71、#183;···························15</p><p>　　結(jié)論····&#

72、183;····································

73、····································

74、3;·································15</p><p&

75、gt;　　參考文獻(xiàn)···································&

76、#183;····································

77、;·································16</p><p&g

78、t;　　三爪卡盤增力機(jī)構(gòu)夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　重慶三峽學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（數(shù)控方向）專業(yè)2009級(jí) 重慶萬(wàn)州 404000</p><p>　　[摘要] 設(shè)計(jì)是在三爪卡盤上加裝擺動(dòng)式液壓缸和平面螺旋機(jī)構(gòu)的螺旋擺動(dòng)式液壓缸增力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的機(jī)床如車床、銑床上三爪卡盤的工作一般依靠工人用手工進(jìn)行夾緊,這不但增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且所需夾緊力非常大,還常常有

79、夾不緊的情況，阻礙了生產(chǎn)率的提高。通過在三爪卡盤加裝擺動(dòng)式液壓缸和平面螺旋機(jī)構(gòu)構(gòu)成螺旋擺動(dòng)式液壓缸增力機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)與原有卡盤體的較好結(jié)合,并使外加壓力能轉(zhuǎn)換成圓周運(yùn)動(dòng),且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,能達(dá)到較高的增力比，最后能達(dá)到較好的效果。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]三爪卡盤 液壓缸 夾具 增力</p><p><b>　　前 言</b></p>

80、<p>　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)無疑作為工業(yè)設(shè)計(jì)的核心，它涉及的面廣，從人們的衣食住行，到社會(huì)的各行各業(yè)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)無時(shí)不有，無時(shí)不在。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的對(duì)象既包括一般的日用生活制品，也包括工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)床，加工工具；既包括家用小電器產(chǎn)品，也包括專業(yè)的儀器，儀表；既包括私有的自行車，摩托車，也包括大型的汽車，飛機(jī)等交通工具 本論文設(shè)計(jì)一種在三爪卡盤上加裝擺動(dòng)式液壓缸和平面螺旋機(jī)構(gòu)的螺旋擺動(dòng)式液壓缸增力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的機(jī)床如車床、銑床上三爪卡盤的

81、工作一般依靠工人用手工進(jìn)行夾緊,這不但增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且所需夾緊力非常大,還常常有夾不緊的情況，阻礙了生產(chǎn)率的提高。通過在三爪卡盤加裝擺動(dòng)式液壓缸和平面螺旋機(jī)構(gòu)構(gòu)成螺旋擺動(dòng)式液壓缸增力機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)與原有卡盤體的較好結(jié)合,并使外加壓力能轉(zhuǎn)換成圓周運(yùn)動(dòng),且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,能達(dá)到較高的增力比，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和可行性。</p><p><b>　　第1章 夾具介紹</b></p

82、><p><b>　　1.1 夾具的特點(diǎn)</b></p><p>　　機(jī)床夾具通常是指裝夾工件用的裝置：至于裝夾各種刀具用的裝置，一般稱為“輔助工具”。輔助工具有時(shí)也廣義地包括在機(jī)床家具的范圍內(nèi)。按照機(jī)床夾具的應(yīng)用，一般可分為通用夾具，專用夾具和可調(diào)整式夾具等。</p><p>　　通用夾具是在普通機(jī)床上一般都附有通用夾具，如車床上的卡盤，銑床上

83、的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，分度頭，頂尖座等。他們都標(biāo)準(zhǔn)化了，具有一定的通用性，可以用來安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進(jìn)行特殊的調(diào)整。但是，在實(shí)際生產(chǎn)中，通用家具常常不能夠滿足各種零件加工的需要；或者因?yàn)樯a(chǎn)率低而必須把通用夾具進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)；或者由于工件的形狀，加工的需求等的不同須專門設(shè)計(jì)執(zhí)照一種專用夾具，以解決生產(chǎn)實(shí)際要。</p><p>　　專用夾具是為了適應(yīng)某一工件的一工序加工的需求而專門設(shè)計(jì)制造的，其功用主

84、要有下列幾個(gè)方面：1.保證工件被加工表面的位置精度，2.縮短了工序的時(shí)間。從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。進(jìn)行某一工序所需要的時(shí)間，其主要包加工工件所需要的機(jī)動(dòng)時(shí)間和裝卸工建等所需要的輔助時(shí)間兩部分。采用專用夾具后，安裝工件和轉(zhuǎn)換工位的工作都可以大為簡(jiǎn)化，從而提高了生產(chǎn)率3.可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保障安全生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)需要，采用一些氣動(dòng)，液壓或西塔機(jī)械化的專用夾具，對(duì)于減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全和產(chǎn)品的穩(wěn)定高產(chǎn)都有很大作用。</p>

85、<p>　　在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的夾具很多，分類的方法也有很多種。通常還可以按實(shí)用家居的工序不同分為車床夾具，銑床夾具。車床夾具:包括車床，內(nèi)外圓磨床其特點(diǎn)是夾具與工件一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，銑床類夾具：包括銑床，刨床等機(jī)床用夾具，其特點(diǎn)是家居固定字工作臺(tái)。。只作縱向或橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　綜上所述，機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的必不可少的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝

86、措施這一。因此對(duì)機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項(xiàng)重要任務(wù)。</p><p>　　1.2 研究夾具的目的和意義</p><p>　　機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)重要組成部分相對(duì)于機(jī)床工裝設(shè)計(jì)而言，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)深人實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，在進(jìn)行中外結(jié)合制定出合理的設(shè)計(jì)方案，再進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。而深入生產(chǎn)

87、實(shí)際調(diào)查研究中，應(yīng)當(dāng)掌握下面的一些資料：</p><p>　　1.工件圖紙；認(rèn)真看工件的圖紙，懂的工件被加工表面是技術(shù)要求，該件在機(jī)器中的位置和作用，以及裝置中的特殊要求。</p><p>　　2.工藝文件：了解工件的工藝過程，該工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面狀況，基準(zhǔn)面選擇的情況，可用機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。</p><p>

88、;　　3.生產(chǎn)綱領(lǐng)：夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件的批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　4.制造與使用夾具的情況，有無通用零部件可供選用。工廠有無壓縮空氣站；制造和使用夾具的工人的技術(shù)狀況等。</p><p>　　夾具的出現(xiàn)可靠地保證加工精度，提高整體工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。</p><p>　　1.3 夾具的基本結(jié)構(gòu)和工作原

89、理</p><p>　　按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點(diǎn),組成夾具的元件可以劃分為以下幾類:</p><p>　　1．定位元件及定位裝置；</p><p>　　(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機(jī)構(gòu))； </p><p><b>　　(3)夾具體；</b></p><p>　　(4)對(duì)刀,引導(dǎo)元件

90、及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對(duì)刀裝置及靠模裝置等)；</p><p><b>　　(5)動(dòng)力裝置；</b></p><p>　　(6)分度,對(duì)定裝置；</p><p>　　(7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機(jī)床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；</p><p>　　每個(gè)夾具不一定所有的各

91、類元件都具備,如手動(dòng)夾具就沒有動(dòng)力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機(jī)構(gòu),例如在有的自動(dòng)化夾具中必須有上下料裝置。</p><p>　　三爪卡盤螺旋擺動(dòng)式液壓缸增力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及原理設(shè)計(jì)</p><p>　　此次設(shè)計(jì)是在三爪卡盤的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增設(shè)一個(gè)液壓機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)夾緊省力的效果，設(shè)計(jì)方案如圖1所示，主要是在原有結(jié)構(gòu)的基

92、礎(chǔ)上增加了一個(gè)螺旋盤，一個(gè)擺動(dòng)油缸及柱塞等。大錐齒輪背面加工出凹槽，圓柱活塞一端與槽配合，另一端裝在液壓缸定子葉片的孔中，端部裝有彈簧，柱塞在彈簧作用下，一端始終與凹槽接觸。 </p><p>　　工作時(shí)利用轉(zhuǎn)動(dòng)杠轉(zhuǎn)動(dòng)小錐齒輪2帶動(dòng)大錐齒輪3,當(dāng)卡爪7未接觸工件時(shí),圓錐螺旋彈簧5所受載荷較小,圓柱活塞4與大錐齒輪3無相對(duì)運(yùn)動(dòng),缸體6隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng),卡爪7徑向移動(dòng),接近工件,此為空行程。當(dāng)卡爪7接觸工件后,所受阻力激

93、增,進(jìn)</p><p>　　卡盤體端蓋 2.小錐齒輪 3.大錐齒輪 4.圓柱活塞 5.圓錐螺旋彈簧 6.液壓缸體 </p><p>　　7.卡 爪 8.定子葉片 9.換油機(jī)構(gòu) 10.轉(zhuǎn)子葉片 11.缸體端蓋 12.液壓油 13.卡盤體</p><p>　　圖 2-1 卡盤結(jié)構(gòu)方案簡(jiǎn)圖</p>&

94、lt;p>　　給激減，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，活塞4受力增大，當(dāng)其達(dá)到一定程度時(shí)，圓錐螺旋彈簧5被壓縮，活塞4與大錐齒輪3產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，活塞4向定子孔中運(yùn)動(dòng)，液壓油12被加壓縮，液體推動(dòng)轉(zhuǎn)子葉片10旋轉(zhuǎn)，卡爪7徑向微進(jìn)給，此為夾緊行程。當(dāng)大錐齒輪3繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至某一角度，活塞4將復(fù)位，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，將重復(fù)上一次的運(yùn)動(dòng)直到把工件完全夾緊。</p><p>　　主要參數(shù)確定與結(jié)構(gòu)計(jì)算</p><p>　　

95、以下以在KZ320型卡盤基礎(chǔ)上增設(shè)一個(gè)螺旋擺動(dòng)式液壓機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行分析。</p><p>　　3.1 液壓腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)其具體的安裝條件和強(qiáng)度剛度要求，擬對(duì)其尺寸初步?。?lt;/p><p>　　外壁厚： n1=14mm 內(nèi)壁厚： n2=7mm</p><p>　　油腔寬： a=40m

96、m 空隙寬： x=1mm</p><p><b>　　故液壓腔的面積：</b></p><p>　　S1=a(D/2-d/2-L1-L2-x-n1-n2) =1120mm² （3.1）</p><p>　　其中：卡盤體大徑D=320mm 小徑d=100mm<

97、;/p><p>　　卡盤體外壁厚L1=30mm 卡盤體內(nèi)壁厚L2=20mm </p><p>　　3.2 轉(zhuǎn)子葉片數(shù)的設(shè)計(jì)</p><p>　　擺動(dòng)缸中轉(zhuǎn)子葉片的作用是得到盡可能大的扭矩,其輸出扭矩的表達(dá)式為：</p><p>　　M=Zb(²-²)Pym (N.m) （3.2）&l

98、t;/p><p>　　其中 Z：葉片數(shù) b：軸間寬度 D1：油腔大徑</p><p>　　d1：油腔小徑 P：進(jìn)油口壓力(Pa) Ym：機(jī)械效率 </p><p>　　D1=D-2L1-2X1-2n1=230mm d1=d+2L1+2L2=200mm</p><p>　　在b、D1、d1

99、、P及Ym等一定的情況下，理論上葉片數(shù)越大，得到的輸出扭矩也越大。</p><p>　　在此次設(shè)計(jì)中，擺動(dòng)液壓缸是利用液體壓強(qiáng)向各個(gè)方向等壓強(qiáng)傳遞的原理，來實(shí)現(xiàn)軸向運(yùn)動(dòng)向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。由于已知結(jié)構(gòu)特定，故在本方案中其輸出扭矩并不隨葉片數(shù)的增大而增大，在外力一定的情況下，M只與油腔軸向面積成正比。葉片數(shù)Z只影響壓力油壓強(qiáng)，但最終扭矩不變。故為了便于制造、安裝和密封，取 Z=3.</p><p&

100、gt;　　3.3　擺動(dòng)角的設(shè)計(jì)</p><p>　　由經(jīng)驗(yàn)可知，在通常情況下，工件被夾緊時(shí)其變形B≤1mm,取每次夾緊行程中卡爪進(jìn)給0.02mm,故可得擺動(dòng)角θ=360º∕t·f=0.6º</p><p>　　其中 平面螺旋機(jī)構(gòu)的升程t=12　　　　　　卡爪每次進(jìn)給量f=0.02 </p><p>　　3.4　定子圓柱活塞杠面

101、積的設(shè)計(jì)</p><p>　　由結(jié)構(gòu)可知，葉片輸出扭矩M=P?S1?r?Z1?Ym （3.3）</p><p>　　其中 P：進(jìn)油口壓強(qiáng) S：葉片面積 Z：葉片數(shù)</p><p>　　r：葉片面積的幾何中心到軸心線的距離 Ym：機(jī)械效率</p><p>　　油液壓強(qiáng) P=F2/S

102、2（3.4） </p><p>　　其中 F2=F/Z （3.5）</p><p>　　每個(gè)葉片受力 F1=PS1 （3.6）</p><p>　　F1/F2=S1/S2=σ1 （3.7）</p><p>　　其中σ1為增力比,為一常數(shù),故S2=S1/σ1 （3.8）</p&

103、gt;<p>　　第4章. 凹槽輪廓線的設(shè)計(jì)</p><p>　　由設(shè)計(jì)方案可知,凹槽輪廓線分兩個(gè)功能部分,它們是增力夾緊部分和圓柱活塞杠位置復(fù)原部分?；钊芘c葉片組成增力系統(tǒng),又與彈簧配合,組成離合銷系統(tǒng)。為了使兩個(gè)系統(tǒng)的工作順利銜接,特設(shè)計(jì)過渡斜面系統(tǒng).設(shè)計(jì)的凹槽形狀如圖3所示。</p><p><b>　　圖3 凹槽展開圖</b></p&g

104、t;<p>　　如圖所示, θ1角斜面為槽面的第一部分,α角斜面為槽面第二部分增力部分, θ2角為第三部分過渡部分，下面分別確定個(gè)參數(shù)。</p><p>　　4.1確定輪廓面段數(shù)</p><p>　　因采用三個(gè)圓柱活塞杠,故同樣形狀的輪廓面段數(shù)N=3n(n=1、2、3……)</p><p>　　考慮到結(jié)構(gòu)的具體需要,取 n=2, 則N=6,卡爪在一周內(nèi)

105、將進(jìn)給 f=6×f10.30，故縮短了夾緊時(shí)間,提高了效率.</p><p>　　4.2 活塞杠的升程</p><p>　　活塞杠的升程 H= H1+ H2 分別確定H1、 H2</p><p>　　再根據(jù) H=σ?m （4.1）</p><p>　　其中 σ：增力比 </p>

106、;<p>　　m：卷子葉片的平均移動(dòng)距離</p><p>　　m=θ0/π?r=θ0/π? （D1+d2/2）191/2×2π/200=3mm</p><p>　　根據(jù)安裝的需要，活塞杠軸線與卡盤體軸線R=（191-6）/2==92mm</p><p>　　得輪廓線參數(shù)L=2πr /6=90.3mm</p><p>　

107、　則H=m·σ1=12mm, 故S2=S1/σ1,=1350/15=270mm. r2=σ1S2/π=9.0mm</p><p>　　凹槽輪廓線的增力部分增力比最大為σ3=J/L</p><p>　　對(duì)活塞杠進(jìn)行受力分析,如圖4所示</p><p>　　圖4 活塞杠受力圖 </p><p>　　θ=Nsinα+Fcosα

108、 （4.2） J=Ncosα (4.3)</p><p>　　F=Nf (4.4) 其中f為摩擦系數(shù),可取f=0.18,則：σ3=T/Q=1/tgα+ f</p><p>　　若α取極大值,則 tgα≤H/L-2r1=15/96.3-18=0.20</p><p>　　故可得：σ3min=1/0.20+0.18=1/0.36

109、=2.6</p><p>　　σ1σ3=4×2.5=10.4</p><p>　　由于新增機(jī)構(gòu)增力比為σ1σ3,且其他機(jī)構(gòu)不變,故σ1σ3就是最終的增力比.設(shè)計(jì)目標(biāo)為增力比σ0=10,故σ1σ3=10.4相差不大,符合要求，故取σ1=4,H=mσ1=12mm可設(shè)H1=4mm,H2=8mm。</p><p>　　4.3參數(shù)θ1的設(shè)計(jì)</p>&

110、lt;p>　　當(dāng)活塞杠處于與凹槽配合狀態(tài)，與大錐齒輪還沒有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，其受力如圖5所示，</p><p>　　圖5 活塞杠—凹槽受力圖</p><p>　　取臨界狀態(tài)分析，則根據(jù)平衡條件可得：</p><p>　　Fcosθ+Nsinθ+R2=R 水平力平衡 (4.4)</p><p>　　F1+F2+F

111、sinθ+T=Nsinθ 豎直力平衡 (4.5)</p><p>　　Fcosθ+Nsinθ=Q (4.6)</p><p>　　F=Rf (4.7)</p><p>　　T=PS2+T0

112、 (4.8)</p><p>　　T：圓錐螺旋彈簧彈力 F1、F2為密封圈處摩擦力</p><p>　　R1、R2為密封圈處空壁對(duì)活塞杠作用力</p><p>　　f：摩擦系數(shù)取f=0.15，f1=f2=0.3</p><p>　　已知H1=4,力N的作用點(diǎn)在h=H1/2=2

113、處,為方便計(jì)算和實(shí)際需要,初取θ=45</p><p><b>　　由以上各式可得: </b></p><p>　　(3.83sinθ-0.85cosθ)T/(0.1cosθ+sinθ)=2R1</p><p>　　(1.83sinθ-1.15cosθ)Q/(0.15cosθ+sinθ)=2R2 </p><

114、;p>　　由于T≥0，θ≤52°38′； 由于R2≥0，θ≤32°9′</p><p>　　取θ=32°9′，則T=0.86Q，R2=0</p><p>　　取θ=52°38′，則T=0.故可得：</p><p>　　隨著θ的增大,T急劇減少,且T隨活塞杠升程增大而增大,其與彈簧彈力及液體壓強(qiáng)有關(guān),若彈簧確定,則臨界T確

115、定,即能求得螺旋盤從空行程轉(zhuǎn)入到夾緊行程的最小動(dòng)力，故θ=45符合要求,此時(shí)R1=1.3Q，R2=0.3Q，T=0.26Q。</p><p><b>　　4.4參數(shù)β的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖6 凹槽中心剖面圖</p><p>　　槽面形狀如圖6所示,基于工作要求,取C1=3mm,C2由前述條件得:</p><

116、;p>　　C2=H2tgβ=H2sin45°=8mm (4.9)</p><p>　　則tgβ=H2/(L-Φ-C1-C2)=8/(96.3-20-3-8)=0.123 ，得：β=7°</p><p>　　第5章 夾具在安裝和操作時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)</p><p><b>　　5.1夾具的安裝<

117、;/b></p><p>　　當(dāng)夾具的各個(gè)零件生產(chǎn)出來后，就要對(duì)它進(jìn)行安裝。安裝夾具看起來是非常簡(jiǎn)單的事情，但是不同的人安裝同樣的夾具，其安裝的夾具誤差都不一樣。在安裝夾具的過程中要注意一些事項(xiàng)：</p><p>　　(1)預(yù)緊頂托夠力，不得在加工中形成軸心旋轉(zhuǎn)隱患。</p><p>　　(2)水平承托，平行對(duì)稱緊鎖，壓、托位對(duì)點(diǎn)，校正合格</p>

118、<p>　　(3)側(cè)向多點(diǎn)壓鎖，壓低階位，盡量避免壓塊凸出工件加工部位，盡量橫向靠外，縱向居中</p><p>　　(4)鎖和速度適合，遇粘刀要重校夾具</p><p>　　5.2夾具在操作時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)</p><p>　　現(xiàn)代化生產(chǎn)要想有好的經(jīng)濟(jì)效益，必須提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而影響生產(chǎn)率的因素很多,金屬加工中一個(gè)重要的影響因素就是工件在夾具上的裝夾。夾具

119、設(shè)計(jì)依據(jù)的原則是簡(jiǎn)捷、實(shí)用、快速、可靠.這里的“快速”指的就是快速裝夾。根據(jù)工件的種類、結(jié)構(gòu)特征的不同，可采用不同的形式。合理的裝夾形式不但能達(dá)到快速、高效的目的而且能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，一般夾具設(shè)計(jì)出來成為產(chǎn)品后,就有一個(gè)裝夾模式。</p><p>　　裝夾模式在快速裝夾的過程中，應(yīng)該注意一些事項(xiàng):</p><p>　　在夾具上相應(yīng)干涉部位加工出避位，或分開加工，在加工中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避讓，加

120、工前要試演確認(rèn)有無干涉現(xiàn)象</p><p>　?。?）在夾具上增加縱橫豎三向基準(zhǔn)部位供校核用，增加安裝或槽，定位稍等</p><p>　　(3)選取工件的縱橫實(shí)體部位作為著力衛(wèi)，夾具封閉工件外形</p><p>　　(4)定位柱有明顯的磨損后，更換新定位柱或調(diào)整定位柱 (原則上該公司每隔一段時(shí)間就檢驗(yàn)一次精度，不需要操作工負(fù)責(zé)) 。</p><p

121、><b>　　夾具的經(jīng)濟(jì)效益分析</b></p><p>　　機(jī)床夾具費(fèi)用是工藝成本的組成部分，它直接影響工藝過程的經(jīng)濟(jì)性及產(chǎn)品成本,機(jī)床夾具的經(jīng)濟(jì)性用下述不等式評(píng)價(jià):</p><p><b>　　SN≥C</b></p><p>　　式中S------使用機(jī)床夾具后生產(chǎn)費(fèi)用的節(jié)約,即經(jīng)濟(jì)效果；</p>

122、<p>　　式中N------用機(jī)床夾具全年加工的工件數(shù)量,即工件的年產(chǎn)量；</p><p>　　式中C------使用機(jī)床夾具全年的費(fèi)用。</p><p>　　(1)使用機(jī)床夾具的經(jīng)濟(jì)效果：機(jī)床夾具的使用減少了生產(chǎn)單件的時(shí)間，一個(gè)工件的某一工序因使用機(jī)床夾具而減少的單件時(shí)間是：△T=T1-T2，式中T1和T2分別為使用機(jī)床夾具前后工件的單件時(shí)間。</p><

123、;p>　　若比較兩種機(jī)床夾具的經(jīng)濟(jì)性， T1和T2又分別代表兩種夾具加工工件的單件時(shí)間,由于使用機(jī)床夾具而節(jié)約的工人工資額為：</p><p>　　△Z=Z1T1-Z2T2</p><p>　　式中Z1，T2分別為使用機(jī)床夾具前后機(jī)床工人每分鐘的工資額，若考慮雜費(fèi)方面H的節(jié)約，使用機(jī)床夾具的經(jīng)濟(jì)效果為：</p><p>　　S=△Z(1+0.01H)</

124、p><p>　　(2)使用機(jī)床夾具的的全年費(fèi)用,一套專用夾具的費(fèi)用為：</p><p>　　式中As------專用夾具的設(shè)計(jì)系數(shù),通常為0.5；</p><p>　　式中Ay ------專用夾具的使用系數(shù)，一般取用專用夾具制造價(jià)格的0.2~0.3；</p><p>　　式中T------專用夾具的使用年限,簡(jiǎn)單夾具=1年，中等復(fù)雜的夾具=2~

125、3年，復(fù)雜夾具是=4~5年；</p><p>　　Cz專用夾具的制造價(jià)格由下式計(jì)算 Cz =δθ+tZp(1+0.01H)；</p><p>　　式中δ------材料的平均價(jià)格 （元/kg）</p><p>　　式中θ------夾具元件的重量；</p><p>　　式中t------夾具制造工時(shí) h；</p><

126、;p>　　式中Zp------工人的平均工資 元/人；</p><p>　　式中H------工具車間雜費(fèi)百分比；</p><p>　　通過原理，已經(jīng)可以從該方案中檢索到實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)可行性原理方案。實(shí)現(xiàn)某一功能可能有多個(gè)解，其優(yōu)劣程序要視具體情況而論。評(píng)價(jià)項(xiàng)給出了評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和評(píng)價(jià)的特性值，反映了原理方案在技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性上的效用。</p><p>　　以上

127、所述原理中有關(guān)項(xiàng)目中所表達(dá)的評(píng)價(jià)決策的方方面面，為設(shè)計(jì)展示出統(tǒng)率全局的設(shè)計(jì)信息空間。</p><p>　　單工位夾具與成組夾具的分析</p><p>　　成組技術(shù)是近年來在國(guó)內(nèi)外機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)得到迅速發(fā)展的一種新的作業(yè)方式。而成組夾具則是按成組技術(shù)原理，在零件分組的基礎(chǔ)上，針對(duì)一組 （或幾組）相似零件的一道（或幾道）工序而設(shè)計(jì)的夾具。它具有專用夾具的若干特點(diǎn)，又具有對(duì)工件特征在一定范圍內(nèi)變

128、化的適應(yīng)性，它能使產(chǎn)品多品種、中小批量生產(chǎn)達(dá)到大批量生產(chǎn)的效果，因此，成組夾具在產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的今天，有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　零件的分析與分組, 如某廠生產(chǎn)的交、直流起動(dòng)機(jī)機(jī)殼，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用10號(hào)無縫鋼管加工而成。本道工序?yàn)榘刖噧?nèi)孔，其品種有12種之多。軸向長(zhǎng)度尺寸最大為1820+0.023，最小為900+0.18 ,止口定位尺寸最大為φ0-0.087，最小為φ710-0.046，軸向

129、止口長(zhǎng)度一律為3 ，由于尺寸段相距較遠(yuǎn)，軸向長(zhǎng)度考慮壓板尺寸，將其分為兩組。第1組軸向長(zhǎng)度為90~135 ，第2組為140~182，止口定位尺寸由于需更換定位元件不再分組。把這類使用機(jī)床、夾緊方式、加工內(nèi)容相同的零件挑選出來，形成所需要的成組工序（見圖 ）。</p><p>　　成組夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：成組夾具設(shè)計(jì)與專用夾具的設(shè)計(jì)方法相似，但具有一定的針對(duì)性，它是為加工某些幾何形狀相似、工藝過程和定位夾緊相似的零件而

130、設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)時(shí)仍然需要選擇合理的定位基準(zhǔn)、定位元件;選擇合適的夾緊力、夾緊元件；設(shè)計(jì)好合理的基體件。</p><p>　　7.1定位基準(zhǔn)與定位元件的選擇</p><p>　　定位基準(zhǔn)與定位元件的選擇制定設(shè)計(jì)方案時(shí)需選擇合理的定位基準(zhǔn)、定位元件。以圖工件為例，選φ1020-0.07處止口為定位基準(zhǔn)，止口平面為輔助定位。夾具采用定位盤定位，這樣定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，無基準(zhǔn)不重合誤差。但在實(shí)際

131、中考慮多種因素的影響，往往采用增大定位盤內(nèi)圓柱孔的方法。定位盤內(nèi)圓柱孔最小增大尺寸為：</p><p>　　δ=hXtgα=3X(0.05/123)=0.0012</p><p>　　7.2夾緊元件與夾緊力的選擇</p><p>　　夾緊力的選擇，除夾緊力方向和作用點(diǎn)外，還要使工件產(chǎn)生盡可能小的夾緊變形，這是選擇夾緊元件和夾緊力的主要因素。本例采用壓板壓緊，夾緊力方

132、向平行工件外圓母線，夾緊牢靠，工件保持正確位置，既防止了薄壁零件裝夾變形，又滿足了成組的要求。</p><p>　　7.3夾具基體的設(shè)計(jì)夾具基體</p><p>　　在設(shè)計(jì)夾具基體時(shí)，除應(yīng)保證結(jié)構(gòu)合理外，還應(yīng)保證夾具基體有足夠的剛度，而且在可能的范圍內(nèi)，力求能加工零件組的全部。對(duì)其基體件還應(yīng)根據(jù)相似件形狀、尺寸、精度、毛坯種類及其工藝方法來確定基體件形狀、尺寸，以滿足加工所有相似件的要求。

133、該基體件與其它夾具元件組成的夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，更換元件容易，可以加工不同產(chǎn)品的相似件，詳見下圖，通過它組成半精車內(nèi)孔成組夾具，可以完成不同產(chǎn)品機(jī)殼內(nèi)孔的加工。</p><p>　　7.4機(jī)殼成組夾具結(jié)構(gòu)</p><p>　　機(jī)殼成組夾具由基體件、調(diào)換件、標(biāo)準(zhǔn)件三部分組成，見下圖。該夾具由基體件與機(jī)床連接，使用機(jī)床可視廠方具體情況而定。為保證工件軸線與機(jī)床軸線相重合，使用法蘭盤(過渡件

134、)與機(jī)床內(nèi)錐孔配合，完成定位。與夾具定位則依靠基體件上的外止口(本例為φ240處)，準(zhǔn)確定位后，予以軸向鎖緊。夾緊采用雙壓板球鉸壓緊，由大拉桿1帶動(dòng)兩個(gè)小拉桿2來完成。兩小拉桿做為調(diào)換件，以適應(yīng)分段兩組中不同軸向長(zhǎng)度的需要。</p><p>　　4成組夾具的誤差分析(1)機(jī)床回轉(zhuǎn)中心與夾具安裝不同軸時(shí)，使夾具在機(jī)床上定位脫離理想狀態(tài)，造成安裝誤差。</p><p>　　解決辦法:可在車床上

135、重新車一次定位盤止口，保證定位盤中心和機(jī)床主軸中心同軸度小于0.015。</p><p>　　(2)工件在夾具上定位時(shí)，定位脫離理想位置，產(chǎn)生加工偏差，產(chǎn)生的原因有：</p><p>　?、俣ㄎ辉圃斐睿?lt;/p><p>　?、诠ぜc定位元件間定位面間隙太大，或定位元件與機(jī)床主軸不垂直；</p><p><b>　　解決辦法：&

136、lt;/b></p><p>　　a)確保元件制造精度，定位盤與基體件的配合可按公差等級(jí)5級(jí)或6級(jí)精度。</p><p>　　b)夾具基體件上與定位元件的配合需在機(jī)床上精車，以確保定位元件安裝后，處于正確位置。如圖2中甲120H6及其端面A，并保證尺寸公差和精度要求。</p><p>　　c)定位盤內(nèi)孔尺寸，取工件最大實(shí)體尺寸加(或減)制造公差的1/5~1/8

137、即:102+0.1 x1/7 =102.0143。</p><p>　　成組夾具的經(jīng)濟(jì)效益分析 </p><p>　　1)節(jié)約設(shè)計(jì)時(shí)間：成組夾具只需設(shè)計(jì)調(diào)換件，可單獨(dú)出圖或提供元件號(hào)填表選用，一般只占總夾具設(shè)計(jì)量的5~15%，以本夾具為例，調(diào)換件只占設(shè)計(jì)總量的10%。</p><p>　　2)節(jié)約制造工時(shí)：只需制造調(diào)換件即可，因此節(jié)約工時(shí)，縮短生產(chǎn)周期，減輕工具車間

138、負(fù)荷。</p><p>　　3)節(jié)約原材料：一般調(diào)換件所需原材料只占夾具用料的5~15%。</p><p>　　4)便于管理，減少庫(kù)存面積。</p><p>　　5)為工裝標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)格化打下基礎(chǔ)。</p><p>　　目前，成組夾具和組合夾具在車床、銑床、鉆床、磨床上得到推廣應(yīng)用。開展成組夾具的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備

139、周期，提高經(jīng)濟(jì)效益起到積極作用，對(duì)我國(guó)工業(yè)發(fā)展將起到良好的推動(dòng)作用。</p><p><b>　　第8章 誤差分析</b></p><p><b>　　8.1定位誤差分析</b></p><p>　　所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。因?yàn)閷?duì)一批工件來說，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面

140、的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量. 定位誤差實(shí)際上是一批工件采用調(diào)整法加工時(shí)，由于定位所造成的工件加工面相對(duì)于工序基準(zhǔn)的位置誤差。假定在加工時(shí)，夾具相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)的位置經(jīng)調(diào)整后不再變動(dòng)，那么可以認(rèn)為加工面的位置是固定的，這樣工件加工面相對(duì)于其工序基準(zhǔn)的位置誤差就是由于工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)所引起的。所以，定位誤差也就是工件定位時(shí)工序基準(zhǔn)在工序加工要求(位置尺寸或位置精度)方向

141、上的位置變動(dòng)量。</p><p>　　8.2 裝備誤差分析</p><p>　　“機(jī)床夾具裝配調(diào)整及夾具精度檢驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到夾具制造工藝特點(diǎn)和工件加工精度的保證方法，認(rèn)識(shí)到夾具總裝圖公差配合與技術(shù)要求的實(shí)際意義。從而使我在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)明白到底應(yīng)標(biāo)注哪些技術(shù)要求有其意義。</p><p>　　安裝誤差與定位誤差：在應(yīng)用夾具安裝工件時(shí),往往由于下列幾種因數(shù)引起工件的

142、安裝誤差：</p><p>　　1.夾具本身的誤差;</p><p>　　2.夾具在機(jī)床上的安裝,調(diào)整誤差;</p><p>　　3.夾緊時(shí),整個(gè)夾具或其它元件受力后產(chǎn)生彈性變形;</p><p>　　4.工件的定位基準(zhǔn)與定位元件接觸后的變形;</p><p>　　5.由于工件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的誤差;&

143、lt;/p><p>　　6.由于工件的定位基準(zhǔn)面與定位元件之間的間隙(如內(nèi),外圓柱面定位時(shí))引起的工件可能的最大的位移。</p><p>　　小結(jié):在實(shí)際工作中，應(yīng)多讀些典型機(jī)床夾具總圖，多調(diào)試一些夾具，多了解一些夾具結(jié)構(gòu)方案，從中多學(xué)習(xí)一些結(jié)構(gòu)工藝性方面的知識(shí)，使設(shè)計(jì)能力有所提高。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p>

144、<p>　　隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才

145、明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師，她對(duì)我從論文提綱的討論到材料的收集直至文章成文進(jìn)行了無私的

146、指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝！</p><p>　　感謝今天畢業(yè)答辯的各位老師和同學(xué)！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 徐錦康，機(jī)械設(shè)計(jì)，高等教育出版社2004

147、.4</p><p>　　[2] 孫波，機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典，先電子科技大學(xué)出版社2008.03</p><p>　　[3] 王洪潢,成本會(huì)計(jì),中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1993.3</p><p>　　[4] 聶桂平,錢可強(qiáng),工業(yè)設(shè)計(jì)表現(xiàn)技法.機(jī)械工業(yè)出版社,1998.12</p><p>　　[5] 李貴軒,設(shè)計(jì)方法學(xué).世界圖書出版社,1989.7

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150、p>　　Jaw chuck force increasing mechanism fixture design</p><p>　　[Abstract] This paper design a 3 Java Card the installation of the swing hydraulic pressure tank peace side spiral the spiral swing hydrau

151、lic pressure tank increased power structure. Traditional machine tools such as lathes, Miller, Chuck 3 Claws of workers in general rely on a manual for gripping, this will not only increase the intensity of the work of t

152、he workers, and the required gripping power is very great, but also a folder is not immediately are often the case, hinder the increase in pr</p><p>　　[Key words]Three-jaw chuck, hydraulic cylinders clamps f