三爪卡盤增力機構(gòu)夾具設計畢業(yè)論文

1、<p>　　重慶三峽學院畢業(yè)設計（論文）</p><p>　　題目 三爪卡盤增力機構(gòu)夾具設計 </p><p>　　專 業(yè) 機械設計制造及其自動化（數(shù)控方向）</p><p>　　年 級 2009級 </p>&

2、lt;p>　　學生學號 200915144248 </p><p>　　學生姓名 付輝驥 </p><p>　　指導教師 葛衛(wèi)國 職稱 高級講師 </p><p>　　完成畢業(yè)設計（論文）時間 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 夾具的簡介···················

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

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

9、<p>　　1.1 夾具的特點·································

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 三爪卡盤螺旋擺動式液壓缸增力機構(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)計算····················

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

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

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

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

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

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

24、;······4</p><p>　　3.3 擺動角的設計·························

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

26、83;························5</p><p>　　3.4 定子圓柱活塞杠面積的設計·····

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

28、#183;··························5</p><p>　　第四章 凹槽輪廓線的設計····

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、設計····································&#

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

38、············8</p><p>　　4.4 參數(shù)β的設計···················

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

40、3;······························9</p><p>　　第五章 夾具在安裝和操作時應

41、注意的事項····································

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

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

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

45、#183;············10</p><p>　　5.2 夾具在操作時應注意的事項·················

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

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

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夾具基體的設計夾具基體·····················&#

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

58、················13</p><p>　　7.4機殼成組夾具結(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···································&

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

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

78、t;　　三爪卡盤增力機構(gòu)夾具設計</p><p>　　重慶三峽學院應用技術學院機械設計制造及其自動化（數(shù)控方向）專業(yè)2009級 重慶萬州 404000</p><p>　　[摘要] 設計是在三爪卡盤上加裝擺動式液壓缸和平面螺旋機構(gòu)的螺旋擺動式液壓缸增力機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的機床如車床、銑床上三爪卡盤的工作一般依靠工人用手工進行夾緊,這不但增加了工人的勞動強度，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式液壓缸和平面螺旋機構(gòu)構(gòu)成螺旋擺動式液壓缸增力機構(gòu)，可實現(xiàn)與原有卡盤體的較好結(jié)合,并使外加壓力能轉(zhuǎn)換成圓周運動,且其結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,能達到較高的增力比，最后能達到較好的效果。</p><p>　　[關鍵詞]三爪卡盤 液壓缸 夾具 增力</p><p><b>　　前 言</b></p>

80、<p>　　產(chǎn)品設計無疑作為工業(yè)設計的核心，它涉及的面廣，從人們的衣食住行，到社會的各行各業(yè)，產(chǎn)品設計無時不有，無時不在。產(chǎn)品設計的對象既包括一般的日用生活制品，也包括工業(yè)生產(chǎn)的機床，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，飛機等交通工具 本論文設計一種在三爪卡盤上加裝擺動式液壓缸和平面螺旋機構(gòu)的螺旋擺動式液壓缸增力機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的機床如車床、銑床上三爪卡盤的

81、工作一般依靠工人用手工進行夾緊,這不但增加了工人的勞動強度，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式液壓缸和平面螺旋機構(gòu)構(gòu)成螺旋擺動式液壓缸增力機構(gòu)，可實現(xiàn)與原有卡盤體的較好結(jié)合,并使外加壓力能轉(zhuǎn)換成圓周運動,且其結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,能達到較高的增力比，具有良好的經(jīng)濟性和可行性。</p><p><b>　　第1章 夾具介紹</b></p

82、><p><b>　　1.1 夾具的特點</b></p><p>　　機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”。輔助工具有時也廣義地包括在機床家具的范圍內(nèi)。按照機床夾具的應用，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，分度頭，頂尖座等。他們都標準化了，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行特殊的調(diào)整。但是，在實際生產(chǎn)中，通用家具常常不能夠滿足各種零件加工的需要；或者因為生產(chǎn)率低而必須把通用夾具進行適當?shù)母倪M；或者由于工件的形狀，加工的需求等的不同須專門設計執(zhí)照一種專用夾具，以解決生產(chǎn)實際要。</p><p>　　專用夾具是為了適應某一工件的一工序加工的需求而專門設計制造的，其功用主

84、要有下列幾個方面：1.保證工件被加工表面的位置精度，2.縮短了工序的時間。從而提高了勞動生產(chǎn)率。進行某一工序所需要的時間，其主要包加工工件所需要的機動時間和裝卸工建等所需要的輔助時間兩部分。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化，從而提高了生產(chǎn)率3.可以減輕勞動強度，保障安全生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)需要，采用一些氣動，液壓或西塔機械化的專用夾具，對于減輕工人的勞動強度，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>　　在實際生產(chǎn)應用的夾具很多，分類的方法也有很多種。通常還可以按實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)外圓磨床其特點是夾具與工件一起作旋轉(zhuǎn)運動，銑床類夾具：包括銑床，刨床等機床用夾具，其特點是家居固定字工作臺。。只作縱向或橫向往復運動或回轉(zhuǎn)運動。</p><p>　　綜上所述，機床夾具已成為機械加工中的必不可少的重要裝備。機床夾具的設計和使用是促進生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝

86、措施這一。因此對機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術人員在技術革新中的一項重要任務。</p><p>　　1.2 研究夾具的目的和意義</p><p>　　機床夾具設計是一個重要組成部分相對于機床工裝設計而言，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項重要技術措施。在設計過程中應深人實際，進行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術，在進行中外結(jié)合制定出合理的設計方案，再進行具體的設計。而深入生產(chǎn)

87、實際調(diào)查研究中，應當掌握下面的一些資料：</p><p>　　1.工件圖紙；認真看工件的圖紙，懂的工件被加工表面是技術要求，該件在機器中的位置和作用，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，基準面選擇的情況，可用機床設備的主要規(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：夾具的結(jié)構(gòu)形式應與工件的批量大小相適應，做到經(jīng)濟合理。</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，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。</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,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(或者稱夾緊機構(gòu))； </p><p><b>　　(3)夾具體；</b></p><p>　　(4)對刀,引導元件

90、及裝置(包括刀具導向元件,對刀裝置及靠模裝置等)；</p><p><b>　　(5)動力裝置；</b></p><p>　　(6)分度,對定裝置；</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床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；</p><p>　　每個夾具不一定所有的各

91、類元件都具備,如手動夾具就沒有動力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設有其它裝置及機構(gòu),例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。</p><p>　　三爪卡盤螺旋擺動式液壓缸增力機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及原理設計</p><p>　　此次設計是在三爪卡盤的結(jié)構(gòu)基礎上增設一個液壓機構(gòu)來實現(xiàn)夾緊省力的效果，設計方案如圖1所示，主要是在原有結(jié)構(gòu)的基

92、礎上增加了一個螺旋盤，一個擺動油缸及柱塞等。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>　　工作時利用轉(zhuǎn)動杠轉(zhuǎn)動小錐齒輪2帶動大錐齒輪3,當卡爪7未接觸工件時,圓錐螺旋彈簧5所受載荷較小,圓柱活塞4與大錐齒輪3無相對運動,缸體6隨之一起轉(zhuǎn)動,卡爪7徑向移動,接近工件,此為空行程。當卡爪7接觸工件后,所受阻力激

93、增,進</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)方案簡圖</p>&

94、lt;p>　　給激減，繼續(xù)轉(zhuǎn)動手柄，活塞4受力增大，當其達到一定程度時，圓錐螺旋彈簧5被壓縮，活塞4與大錐齒輪3產(chǎn)生相對運動，活塞4向定子孔中運動，液壓油12被加壓縮，液體推動轉(zhuǎn)子葉片10旋轉(zhuǎn)，卡爪7徑向微進給，此為夾緊行程。當大錐齒輪3繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至某一角度，活塞4將復位，繼續(xù)轉(zhuǎn)動，將重復上一次的運動直到把工件完全夾緊。</p><p>　　主要參數(shù)確定與結(jié)構(gòu)計算</p><p>　　

95、以下以在KZ320型卡盤基礎上增設一個螺旋擺動式液壓機構(gòu)為例進行分析。</p><p>　　3.1 液壓腔的結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　根據(jù)其具體的安裝條件和強度剛度要求，擬對其尺寸初步?。?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)的設計</p><p>　　擺動缸中轉(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：進油口壓力(Pa) Ym：機械效率 </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>　　在此次設計中，擺動液壓缸是利用液體壓強向各個方向等壓強傳遞的原理，來實現(xiàn)軸向運動向旋轉(zhuǎn)運動的轉(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，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　擺動角的設計</p><p>　　由經(jīng)驗可知，在通常情況下，工件被夾緊時其變形B≤1mm,取每次夾緊行程中卡爪進給0.02mm,故可得擺動角θ=360º∕t·f=0.6º</p><p>　　其中 平面螺旋機構(gòu)的升程t=12　　　　　　卡爪每次進給量f=0.02 </p><p>　　3.4　定子圓柱活塞杠面

101、積的設計</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：進油口壓強 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：機械效率</p><p>　　油液壓強 P=F2/S

102、2（3.4） </p><p>　　其中 F2=F/Z （3.5）</p><p>　　每個葉片受力 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. 凹槽輪廓線的設計</p><p>　　由設計方案可知,凹槽輪廓線分兩個功能部分,它們是增力夾緊部分和圓柱活塞杠位置復原部分?；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)。為了使兩個系統(tǒng)的工作順利銜接,特設計過渡斜面系統(tǒng).設計的凹槽形狀如圖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，下面分別確定個參數(shù)。</p><p>　　4.1確定輪廓面段數(shù)</p><p>　　因采用三個圓柱活塞杠,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、將進給 f=6×f10.30，故縮短了夾緊時間,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>　　對活塞杠進行受力分析,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>　　由于新增機構(gòu)增力比為σ1σ3,且其他機構(gòu)不變,故σ1σ3就是最終的增力比.設計目標為增力比σ0=10,故σ1σ3=10.4相差不大,符合要求，故取σ1=4,H=mσ1=12mm可設H1=4mm,H2=8mm。</p><p>　　4.3參數(shù)θ1的設計</p>&

110、lt;p>　　當活塞杠處于與凹槽配合狀態(tài)，與大錐齒輪還沒有相對滑動時，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的作用點在h=H1/2=2

113、處,為方便計算和實際需要,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有關,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力，故θ=45符合要求,此時R1=1.3Q，R2=0.3Q，T=0.26Q。</p><p><b>　　4.4參數(shù)β的設計</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應注意的事項</p><p><b>　　5.1夾具的安裝<

117、;/b></p><p>　　當夾具的各個零件生產(chǎn)出來后，就要對它進行安裝。安裝夾具看起來是非常簡單的事情，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：</p><p>　　(1)預緊頂托夠力，不得在加工中形成軸心旋轉(zhuǎn)隱患。</p><p>　　(2)水平承托，平行對稱緊鎖，壓、托位對點，校正合格</p>

118、<p>　　(3)側(cè)向多點壓鎖，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夾具在操作時應注意的事項</p><p>　　現(xiàn)代化生產(chǎn)要想有好的經(jīng)濟效益，必須提高勞動生產(chǎn)率而影響生產(chǎn)率的因素很多,金屬加工中一個重要的影響因素就是工件在夾具上的裝夾。夾具

119、設計依據(jù)的原則是簡捷、實用、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到快速、高效的目的而且能減輕工人的勞動強度，一般夾具設計出來成為產(chǎn)品后,就有一個裝夾模式。</p><p>　　裝夾模式在快速裝夾的過程中，應該注意一些事項:</p><p>　　在夾具上相應干涉部位加工出避位，或分開加工，在加工中實現(xiàn)自動避讓，加

120、工前要試演確認有無干涉現(xiàn)象</p><p>　　（2）在夾具上增加縱橫豎三向基準部位供校核用，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間就檢驗一次精度，不需要操作工負責) 。</p><p

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

122、<p>　　式中N------用機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------使用機床夾具全年的費用。</p><p>　　(1)使用機床夾具的經(jīng)濟效果：機床夾具的使用減少了生產(chǎn)單件的時間，一個工件的某一工序因使用機床夾具而減少的單件時間是：△T=T1-T2，式中T1和T2分別為使用機床夾具前后工件的單件時間。</p><

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

124、p><p>　　(2)使用機床夾具的的全年費用,一套專用夾具的費用為：</p><p>　　式中As------專用夾具的設計系數(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格的0.2~0.3；</p><p>　　式中T------專用夾具的使用年限,簡單夾具=1年，中等復雜的夾具=2~

125、3年，復雜夾具是=4~5年；</p><p>　　Cz專用夾具的制造價格由下式計算 Cz =δθ+tZp(1+0.01H)；</p><p>　　式中δ------材料的平均價格 （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 h；</p><

126、;p>　　式中Zp------工人的平均工資 元/人；</p><p>　　式中H------工具車間雜費百分比；</p><p>　　通過原理，已經(jīng)可以從該方案中檢索到實現(xiàn)設計可行性原理方案。實現(xiàn)某一功能可能有多個解，其優(yōu)劣程序要視具體情況而論。評價項給出了評價準則和評價的特性值，反映了原理方案在技術性、經(jīng)濟性和社會性上的效用。</p><p>　　以上

127、所述原理中有關項目中所表達的評價決策的方方面面，為設計展示出統(tǒng)率全局的設計信息空間。</p><p>　　單工位夾具與成組夾具的分析</p><p>　　成組技術是近年來在國內(nèi)外機械制造領域內(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原理，在零件分組的基礎上，針對一組 （或幾組）相似零件的一道（或幾道）工序而設計的夾具。它具有專用夾具的若干特點，又具有對工件特征在一定范圍內(nèi)變

128、化的適應性，它能使產(chǎn)品多品種、中小批量生產(chǎn)達到大批量生產(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。</p><p>　　零件的分析與分組, 如某廠生產(chǎn)的交、直流起動機機殼，由于結(jié)構(gòu)簡單，采用10號無縫鋼管加工而成。本道工序為半精車內(nèi)孔，其品種有12種之多。軸向長度尺寸最大為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、止口長度一律為3 ，由于尺寸段相距較遠，軸向長度考慮壓板尺寸，將其分為兩組。第1組軸向長度為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)設計：成組夾具設計與專用夾具的設計方法相似，但具有一定的針對性，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、設計的。設計時仍然需要選擇合理的定位基準、定位元件;選擇合適的夾緊力、夾緊元件；設計好合理的基體件。</p><p>　　7.1定位基準與定位元件的選擇</p><p>　　定位基準與定位元件的選擇制定設計方案時需選擇合理的定位基準、定位元件。以圖工件為例，選φ1020-0.07處止口為定位基準，止口平面為輔助定位。夾具采用定位盤定位，這樣定位基準與設計基準重合，無基準不重合誤差。但在實際

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夾具基體的設計夾具基體</p><p>　　在設計夾具基體時，除應保證結(jié)構(gòu)合理外，還應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。對其基體件還應根據(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)品機殼內(nèi)孔的加工。</p><p>　　7.4機殼成組夾具結(jié)構(gòu)</p><p>　　機殼成組夾具由基體件、調(diào)換件、標準件三部分組成，見下圖。該夾具由基體件與機床連接，使用機床可視廠方具體情況而定。為保證工件軸線與機床軸線相重合，使用法蘭盤(過渡件

134、)與機床內(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帶動兩個小拉桿2來完成。兩小拉桿做為調(diào)換件，以適應分段兩組中不同軸向長度的需要。</p><p>　　4成組夾具的誤差分析(1)機床回轉(zhuǎn)中心與夾具安裝不同軸時，使夾具在機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床主軸中心同軸度小于0.015。</p><p>　　(2)工件在夾具上定位時，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5級或6級精度。</p><p>　　b)夾具基體件上與定位元件的配合需在機床上精車，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)濟效益分析 </p><p>　　1)節(jié)約設計時間：成組夾具只需設計調(diào)換件，可單獨出圖或提供元件號填表選用，一般只占總夾具設計量的5~15%，以本夾具為例，調(diào)換件只占設計總量的10%。</p><p>　　2)節(jié)約制造工時：只需制造調(diào)換件即可，因此節(jié)約工時，縮短生產(chǎn)周期，減輕工具車間

138、負荷。</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，減少庫存面積。</p><p>　　5)為工裝標準化、系列化、規(guī)格化打下基礎。</p><p>　　目前，成組夾具和組合夾具在車床、銑床、鉆床、磨床上得到推廣應用。開展成組夾具的設計和應用，對保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)準備

139、周期，提高經(jīng)濟效益起到積極作用，對我國工業(yè)發(fā)展將起到良好的推動作用。</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工序基準的位置誤差。因為對一批工件來說，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動的，即被加工表面

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

141、上的位置變動量。</p><p>　　8.2 裝備誤差分析</p><p>　　“機床夾具裝配調(diào)整及夾具精度檢驗”實驗，認識到夾具制造工藝特點和工件加工精度的保證方法，認識到夾具總裝圖公差配合與技術要求的實際意義。從而使我在進行夾具設計時明白到底應標注哪些技術要求有其意義。</p><p>　　安裝誤差與定位誤差：在應用夾具安裝工件時,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.夾具在機床上的安裝,調(diào)整誤差;</p><p>　　3.夾緊時,整個夾具或其它元件受力后產(chǎn)生彈性變形;</p><p>　　4.工件的定位基準與定位元件接觸后的變形;</p><p>　　5.由于工件的定位基準與設計基準不重合而引起的誤差;&

143、lt;/p><p>　　6.由于工件的定位基準面與定位元件之間的間隙(如內(nèi),外圓柱面定位時)引起的工件可能的最大的位移。</p><p>　　小結(jié):在實際工作中，應多讀些典型機床夾具總圖，多調(diào)試一些夾具，多了解一些夾具結(jié)構(gòu)方案，從中多學習一些結(jié)構(gòu)工藝性方面的知識，使設計能力有所提高。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p>

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

145、明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　歷時將近兩個月的時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，都在同學和老師的幫助下度過了。尤其要強烈感謝我的論文指導老師，她對我從論文提綱的討論到材料的收集直至文章成文進行了無私的

146、指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。另外，在校圖書館查找資料的時候，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！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 徐錦康，機械設計，高等教育出版社2004

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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