水鉆磨拋機拋盤b組專用夾具設計【畢業(yè)設計】

1、<p>　　本科畢業(yè)設計(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　水鉆磨拋機拋盤B組專用夾具設計</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 機械設計制造及自動化 </p>

2、<p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在機

3、械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設計過程中，應深入生產實際，精心調查研究，吸取國內外的先進技術，制訂出合理的設計方案。</p><p>　　目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種零件的需求與日俱增，加工設備和工藝也向著柔性化的方向轉變。加工裝備

4、的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設備快速性和適應性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的夾具都顯得尤為重要。</p><p>　　關鍵詞：機床夾具 加工精度 工藝性能 周期比較長 費用較高</p><p>　　Diamond grinding&am

5、p;polishing machine special fixture design chute </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In the machining process, the fixture plays a very important position, it is reliably guarantee th

6、e accuracy of the workpiece processing, improved processing efficiency, reduce labor intensity, fixture design process, the actual production should be thoroughly and carefully research, lessons domestic and foreign adva

7、nced technology, formulate a reasonable design. At present the rapid development of China's manufacturing industry, manufacturing in China before the widespread use of rigid plane pr</p><p>　　Keywords: T

8、he machine tool's fixture，Machining precision, Process performance，Cycle comparison is long，Higher cost</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>

9、　　AbstractⅣ</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題的背景1</p><p>　　1.2課題的意義3</p><p>　　2 概述...................................................................

10、.........................................................4</p><p>　　2.1 水鉆磨床............................................................................................................4</p><p>　

11、　2.2 主要用途和適用范圍........................................................................................6</p><p>　　2.3 使用環(huán)境......................................................................................

12、......................6</p><p>　　3 技術參數(shù)....................................................................................................................7</p><p>　　4 主要結構及性能簡介.................

13、...............................................................................8</p><p>　　4.1 磨頭機構.............................................................................................................

14、8</p><p>　　4.2 上料機構............................................................................................................9</p><p>　　4.3 下料機構................................................

15、..........................................................10</p><p>　　4.4 膠粉機構..........................................................................................................11</p><p>

16、　　5 夾具設計..................................................................................................................12</p><p>　　5.1 機床夾具的功用..............................................................

17、................................12 </p><p>　　5.2 夾具設計..........................................................................................................12</p><p>　　5.3 相關設計與計算............

18、..................................................................................14 </p><p>　　6 設計說明..........................................................................................................

19、........18 </p><p>　　結論..............................................................................................................................20</p><p>　　參考文獻.............................

20、.........................................................................................21</p><p>　　致謝........................................................................................................

21、......................23</p><p><b>　　附錄24</b></p><p>　　附錄圖1 止動卡針 24</p><p>　　附錄圖2 夾具主體 24</p><p>　　附錄圖3 夾具后蓋 25</p><p>　　附錄圖4 夾具邊蓋25&l

22、t;/p><p>　　附錄圖5 夾具調整墊板 26</p><p>　　附錄圖6 夾具墊板 26</p><p>　　附錄圖7 傳動蝸桿...................... .....................................................................27 </p>

23、<p>　　附錄圖8 夾具針.... ......................................................................................27 </p><p>　　附錄圖9 裝配圖 ......................................................................

24、........................28 </p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題的背景</b></p><p>　　高品質玻璃水鉆又名水晶鉆石，其主要成分是水晶玻璃，是將人造水晶玻璃切割成鉆石刻面得到的一種飾品輔件，這種材質因為較經濟，同時視覺效果上又有鉆石般的奪

25、目感覺，因此很受人們的歡迎。水鉆一般用于中檔的飾品設計中，由于目前全球人造水晶玻璃制造地位于萊茵河的南北兩岸，所以又叫萊茵石。按顏色分類，水鉆可分為白鉆、色鉆（如粉色、紅色、藍色等）、彩鉆（也中AB鉆）、彩AB鉆（如紅AB，藍AB等）。</p><p>　　目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種零件的需求與日俱增，加工

26、設備和工藝也向著柔性化的方向轉變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設備快速性和適應性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產量配額</

27、p><p>　　研磨拋光是許多水晶飾品、寶石等加工中的最后一道工序，是把首飾完美的呈現(xiàn)出來的關鍵。夾具設計及制造又是整個制造過程中生產準備時間和加工成本的重要因素，工裝設計水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。隨著人們物質文明和精神文明的提高，對自身的形象要求相應地也越來越高，配備的飾物不再單純地從保值或增值的角度考慮，逐步向同服飾、愛好、場合等因素匹配著眼，因此希望飾物、備件多樣化。</p>

28、<p>　　長久以來，加工工藝編制是由工藝人員憑經驗進行的。其涉及的因素多，因果關系錯綜復雜，往往由幾位工藝員各自編制會有不同的工藝規(guī)程，而且很可能都不是最佳方案。計算機輔助工藝過程設計（CAPP）將是機械加工工藝的發(fā)展趨勢，它不僅提高了工藝設計的質量，而且使工藝人員從繁瑣重復的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產品質量問題。伴隨著這樣的原因，現(xiàn)代化的夾具發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、模塊化、標準化等五個方

29、面：</p><p><b>　　1）精密化</b></p><p>　　隨著產品精度的不斷提高，相應的對機床夾具的精度要求勢必也不斷提高。例如。瑞士EROWA 柔性夾具的重復定位精度高達2—5μm；德國demmeler公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為士0．03mm，精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm 以內，夾具重復安裝的定位精度高達&#

30、177;5μm；用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度可達0.2~0.5μm；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm。機床夾具的精度已提高到微米級。</p><p><b>　　2）高效化</b></p><p>　　高效化夾具能提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度，其主要是通過減少工件加工的基本時間和輔助時間來完成的。常見的高效化夾具有高速化夾具、自動化

31、夾具、具有夾緊力裝置的夾具等。比如美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上；同樣瑞典的3R夾具也僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。目前，除了在自動線配置相應的高效、生產流水線、自動化夾具外，在加工中心等數(shù)控機床上出現(xiàn)了各種自動更換夾具的裝置以及自動裝夾工件的夾具，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。</p><p><b>　　3）柔性化</b

32、></p><p>　　機床夾具的柔性化是指機床夾具通過組合、調整等方式，以適應工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結構為可拆結構，發(fā)展可調夾具結構，將是當前夾具發(fā)展的主要方向。&l

33、t;/p><p><b>　　4）模塊化</b></p><p>　　組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎 省工、省時、節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎。應用CAD技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計。為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的

34、通用化、遠程信息化和經營電子商務化。</p><p><b>　　5）標準化</b></p><p>　　機床夾具的目的就在于提高生產效率，這樣也就必使其具有標準化和通用化，而機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面、經濟夾具的通用性直接影響其經濟性。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148～T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具

35、的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。</p><p>　　在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設計過程中，應深入生產實際，精心調查研究，吸取國內外的先進技術，制訂出合理的設計方案。</p><p><b>　　1.2課題的意義</b></p>

36、<p>　　如何縮短工藝裝備設計所需要的生產準備時間及設計制造成本是是否能在激烈的市場競爭占據有利地位的一個手段。由于通常情況下企業(yè)夾具設計能力不足，普遍缺乏熟練的夾具設計人員，夾具準備時間長，設計方法陳舊，設計效率低。所以減少夾具返修率，對于生產和保護拋盤有著重要的意義。</p><p><b>　　2概述</b></p><p><b>　　

37、2.1水鉆磨床</b></p><p>　　外觀圖表（圖2-1、圖2-2、圖2-3、表2-1） 圖2-1</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p><b>　　圖2-3</b></p><p>

38、<b>　　表2-1</b></p><p>　　2.2 主要用途和適用范圍</p><p>　　機床主要是以高速轉動的磨拋盤磨削水鉆坯珠，通過步進電機控制每次磨 拋后坯珠轉過的角度，把圓形坯珠磨成多面體顆粒。</p><p>　　本機床適用目前市場上大部分水鉆產品的磨拋加工。</p><p><b>　　2.

39、3 使用環(huán)境</b></p><p>　　機床供電電壓為三相交流：380V 頻率為：50Hz</p><p>　　機床供氣氣壓：0.5-0.6 MPa 進氣管需Ф12 </p><p><b>　　3技術參數(shù)</b></p><p>　　3.1 機床的主要性能</p>

40、<p>　　電機驅動主軸旋轉，邊上插銷機構限位，實現(xiàn)5等分限位；磨頭由多個氣缸和步進電機組合實現(xiàn)連貫動作；上料機構和膠粉機構由氣缸實現(xiàn)運動，下料機構由氣缸加電機實現(xiàn)動作。</p><p>　　3.2 機床的主要參數(shù)</p><p>　　機體尺寸（長x寬x高） 2400x2400x2000 mm</p><p>　　機體重量

41、 3噸左右</p><p>　　磨拋工位數(shù) 2磨1拋(1磨2拋)</p><p>　　磨頭工位數(shù) 5</p><p>　　磨頭4狀態(tài)

42、 0°（垂直狀態(tài)上下料）、48°（磨拋<可調>）</p><p>　　55°（抬頭<可調>）、90°（水平看光）</p><p>　　磨頭最大工作行程 105 mm </p><p>　　主軸斜輪齒數(shù)比

43、 160:19 </p><p>　　磨拋涂層尺寸 D=500 mm d=120 mm</p><p><b>　　主運動電機</b></p><p>　　磨頭步進電機 功率

44、 350W</p><p>　　伺服電機 功率 1.2KW</p><p>　　轉速 3000r/min</p><p>　　磨盤電機 功率 1.1KW</p

45、><p>　　轉速 940r/min </p><p>　　磨盤電機 功率 1.5KW</p><p>　　轉速 940r/min </p><p&g

46、t;　　拋盤電機 功率 2.2KW</p><p>　　轉速 變頻調速 -- r/min</p><p>　　下料電機 功率 25W</p><p>　　轉速

47、 1350r/min</p><p>　　高頻加熱功率 20KW</p><p>　　機床瞬間總功率 30KW</p><p>　　注：伺服電機、下料電機、高頻高熱裝置屬間歇性

48、用電，故機床實際用電量遠小于30kw/h，約為10kw/h</p><p>　　磨拋機構調節(jié)螺母轉一圈 磨拋盤上升/下降1.5mm</p><p>　　4主要結構及性能簡介</p><p><b>　　4.1 磨頭機構</b></p><p>　　磨頭機構（圖4-1）是由多個氣缸加電機組合實現(xiàn)自

49、動化控制的機構， 氣缸（8）頭部抬升的角度：0°（垂直狀態(tài)上下料）、48°（磨拋狀態(tài)<可調>），55°（抬頭狀態(tài)<可調>）、90°（對接狀態(tài)），氣缸（10）和側邊（1）限位機構來控制90°對接狀態(tài)頭部伸出的長度和上膠粉時的伸出長度，氣缸（10）主要控制磨拋時的水平運動，氣缸（11）（12）控制橫向插銷，分別限位48°和55°，夾緊塊（7）結合

50、氣缸（8），組成多鉸鏈機構，達到控制頭部多角度的目的，氣缸（10）推動基座（9）實現(xiàn)頭部伸出的動作，電機通過鏈輪、齒輪傳動（6）控制夾具（3）針的定角度轉動，限位塊（1）和定位塊（2）是限制磨頭運行行程，限位塊裝有特制的外六角螺釘（易損件），T型防水罩（5）主要是防止水掉落到夾具針上，起到防水的作用。</p><p>　　磨頭機構上步進電機（4）通過鏈輪與齒輪傳動，速度比為1：2，即步進電機轉一圈，大齒輪轉半圈。

51、要使水鉆的面數(shù)多元化，可從步進電機入手。</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　4.2 上料機構</b></p><p>　　上料機構（圖4-2）由雙氣缸頂升結構組成，氣缸（2）和導軌（7）控制上料框（4）、高頻加熱管（3）和吹起管（5）上升和下降，氣缸（1）和軌（6）控制坯珠的上升對

52、接，低壓PE板（8）防止水進入料框（4）中從而提高上珠率，加料口罩（9）防止進水到料框，方便加料。</p><p><b>　　圖4-2</b></p><p><b>　　4.3 下料機構</b></p><p>　　下料機構（圖4-3）由氣缸頂升及電機驅動毛刷轉動達到下料目的。氣缸（1）和導軌（2）控制下料框（4）上

53、升和下降，電機（3）驅動毛刷（6）轉動，把加工好的珠子刷進料框，（7）為高頻加熱管，加熱夾具針使針尖上的膠粉融化，即可把珠子刷下，氣缸（5）控制料框水平運動。</p><p><b>　　圖4-3</b></p><p><b>　　4.4 膠粉機構</b></p><p>　　膠粉機構（圖4-5）是由氣缸、電機和膠粉盤等

54、共同完成膠粉工作。首先由氣缸（1）和導軌（2）控制整個機構上升或下降，接著步進電機（6）通過同步帶結構帶動刮粉片（5）旋轉刮膠粉盤（4）內膠粉，使膠粉平整，且刮粉片（5）內部囤有膠粉，加滿一次膠粉可用較長一段時間，氣缸（3）控制基座（7）上面部分進行水平運動，防水罩（8）（9）防止水掉落到膠粉盤里，對膠粉起到防水作用，從而提高粘膠效果。</p><p><b>　　圖4-4</b></

55、p><p><b>　　5夾具設計</b></p><p>　　5.1機床夾具的功用</p><p>　　1.穩(wěn)定保證工件的加工精度</p><p>　　用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，是一批工件的加工精度趨于一致。</p><p>　　2.減少輔助

56、工時，提高生產率</p><p>　　使用夾具裝夾工件無需劃線找證，可顯著地減少輔助工時，方便快捷；可提高工件剛性，使用較大的切削用量；可實現(xiàn)多件、多工位同時裝夾，可采用高效夾緊機構，提高勞動生產率。</p><p>　　3.擴大機床使用范圍，實現(xiàn)一機多能</p><p>　　根據加工機床的成形運動，附以不通類型的夾具，可擴大機床的工藝范圍，為了提高勞動生產率，保證

57、加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。</p><p><b>　　5.2 夾具設計</b></p><p><b>　　專用夾具設計步驟：</b></p><p>　?。?）確明設計任務，收集設計資料：</p><p>　　1)分析產品零件圖及裝配圖，分析零件的作用、形狀、結構特點、材料和技術

58、要求。</p><p>　　2)分析零件的加工工藝規(guī)程，特別是本工序半成品的形狀、尺寸、加工余量、切削用量和所使用的工藝基準。</p><p>　　3)分析工藝裝備設計任務書，對任務書所提出的要求進行可行性研究，以便發(fā)現(xiàn)問題，及時與工藝人員進行磋商。</p><p>　　4)了解所使用水鉆磨床的規(guī)格、性能、精度以及與夾具連接部分結構的聯(lián)系尺寸。</p>

59、<p>　　5)了解所使用刀具、量具的規(guī)格。</p><p>　　6)了解零件的生產綱領以及生產組織等有關問題。</p><p>　　7)收集有關設計資料，其中包括國家標準、部頒標準、企業(yè)標準等資料以及典型夾具資料。</p><p>　　8)熟悉本廠工具車間的制造工藝。</p><p>　?。?）確定夾具結構方案，繪制夾具草圖：&

60、lt;/p><p>　　1）確定工件的定位方案，設計定位裝置；</p><p>　　2）確定工件的夾緊方案，設計夾緊裝置；</p><p>　　3）確定工件的對刀、導向方案，設計定位、導向裝置； </p><p>　　4）確定夾具與機床的連接方式，設計連接元件及安裝基面；</p><p>　　5）確定夾具的其它裝置、元件、

61、結構，并設計之；</p><p>　　6）確定夾具體結構，并設計之；</p><p>　　7）繪制夾具草圖，標注尺寸、公差、技術要求。</p><p>　　（3）定位精度、加工精度的分析，夾緊力的計算，經濟成本的分析，不同夾緊方案的分析；</p><p>　　（4）審查方案與改進設計；</p><p>　　（5）繪制夾

62、具零件圖；</p><p>　?。?）繪制夾具裝配總圖。</p><p><b>　　2.定位誤差分析</b></p><p>　?。?）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個平面、以短圓柱銷一個銷邊銷，短圓柱銷和銷邊銷的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定與本零件φ22孔的尺寸與公差相同:即φ22+00.021</p><p>

63、;　　所謂定位誤差，是指由于定位造成的加工面相對于工序基準的位置誤差，因為對于一批工件而言，刀具經調整后位置是不動的，即被加工表面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。</p><p>　　（2）造成定位誤差的原因：</p><p>　　由于定位基準與工序基準不一定引起的定位誤差，稱基準不重合誤差，即工序基準對定位基準在加工方向上的最大變動量

64、，用ΔB表示。</p><p>　　由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱為基準定位誤差，即定位誤差的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量。</p><p>　　3.夾緊裝置的設計要求</p><p>　　夾緊裝置是夾具的重要組成部分，合理設計夾緊裝置有利于保證工件的加工質量。提高生產率和減輕工人的勞動強度，因此對夾緊裝置提出以下要求：</p>

65、;<p>　?。?）工件在夾緊過程中，不能破壞工件在定位時所獲得的正確位置</p><p>　?。?）夾緊力的方向應可靠、適當。也就是即要保證工件在加工過程中不產生移動或震動，同時又必須使工件不產生不適當?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷</p><p>　?。?）夾緊動作要準確迅速，以便提高生產效率</p><p>　?。?）操作簡便，省力，安全，以改善工人的勞動條件

66、，減輕勞動強度</p><p>　　（5）結構簡單，易于制造</p><p><b>　　4.夾緊力的方向</b></p><p>　?。?）夾緊力的作用方向應不破壞工件的準確性和可靠性，一般要求夾緊力的方向應指向主要定位基面，把工件壓向定位元件的主要定位表面上。</p><p>　?。?）夾緊力方向應使工件變形盡可能變

67、小，使工件的夾緊部分屬于套筒零件，顯然軸向夾緊要比要比徑向夾緊使工件變形要小。</p><p>　　（3）夾緊力方向應使所需夾緊力可能小，在保證夾緊可靠的前提下，減小夾緊力可以減輕工人的勞動強度，提高生產效率，同時可以使機構輕便，緊湊以及減少工件變形，，為此，應使加緊力Q的方向最好與切削力下，工件重力G的方向，這時所需夾緊力為最小。</p><p><b>　　5.夾緊力的作用點

68、</b></p><p>　　（1）夾緊力作用點應靠近支撐元件的幾何中心，或幾個支撐元件所形成的支撐面內</p><p>　　（2）夾緊力的作用點應落在工件剛度較好的部位上</p><p>　?。?）夾緊力的作用點應盡可能靠近被加工表面，這樣可以減小切削力對工件造成的翻轉力矩，必要時應在工件剛性差的部位增加輔助支撐并施加附加夾緊力。</p>

69、<p>　　5.3 相關設計與計算</p><p><b>　　軸承設計與校核</b></p><p>　　假設其工作條件：使用年限10年，每天工作8小時，每年300個工作日，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔。</p><p>　　根據已知條件，軸承預計壽命：</p><p>　　(1)初步計算當量動載荷P</p&g

70、t;<p>　　因該軸承在此工作條件下只受到徑向力用，所以</p><p><b>　　(2)選擇軸承型號</b></p><p>　　查文獻16 選擇51101軸承 =10.2kN </p><p><b>　　，代入得：</b></p><p>　　所以預期壽命足夠，此軸承合

71、格。</p><p>　　2.蝸桿傳動設計與校核</p><p>　　（1）選擇蝸桿傳動類型</p><p>　　根據GB/T 10085-1988的推薦采用漸開線蝸桿（ZI)。</p><p><b>　　選擇材料</b></p><p>　　考慮到是中等速度中等載荷工作的蝸桿，蝸桿采用40Cr

72、號鋼，要求經氮化處理，硬度為45～55HRC。</p><p>　?。?）按齒面接觸疲勞強度設計</p><p>　　根據閉式蝸桿傳動的設計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設計，再校核齒根彎曲疲勞強度，傳動中心距</p><p><b>　　確定載荷系數(shù)</b></p><p>　　由表得=1.15，取=1，=1.1，則載

73、荷系數(shù)</p><p>　　==1.15 1 1.1=1.265</p><p><b>　　確定彈性影響系數(shù)</b></p><p><b>　　取=160</b></p><p><b>　　確定接觸系數(shù)</b></p><p>　　假設=0.35

74、，則=2.9</p><p><b>　　確定許用接觸應力</b></p><p>　　根據鋼針材料，由表得渦輪的基本許用接觸應力=268MPa。蝸桿傳動的工作壽命=53008=12000h，鋼針的應力循環(huán)次數(shù)為</p><p>　　=60=60148012000/20=1.728</p><p><b>　　

75、壽命系數(shù)為</b></p><p><b>　　===0.9339</b></p><p>　　鋼針齒面的許用接觸應力為</p><p>　　==0.9339268 MPa=250MPa</p><p>　　(4) 蝸桿與渦輪的主要參數(shù)和幾何尺寸</p><p>　　蝸桿 蝸桿

76、頭數(shù)=2，直徑系數(shù)=18，分度圓導程角=，則</p><p><b>　　軸向齒距 </b></p><p>　　==0.6=1.885mm</p><p><b>　　齒頂圓直徑 </b></p><p>　　=+2=10.8mm + 210.6mm=12mm</p><p&

77、gt;<b>　　齒根圓直徑 </b></p><p>　　=-2=10.8mm-20.6mm=9.36mm</p><p><b>　　蝸桿軸向齒厚</b></p><p>　　=0.5=0.942mm</p><p>　　渦輪 渦輪齒數(shù)=41，變位系數(shù)= -0.5。</p

78、><p><b>　　渦輪分度圓直徑</b></p><p>　　==0.641mm=24.6mm</p><p><b>　　渦輪喉圓直徑</b></p><p>　　=+2=24.6mm + 20.6mm=25.2mm</p><p><b>　　渦輪齒根圓直徑&l

79、t;/b></p><p>　　=-2=24.6mm-20.6=22.56mm</p><p>　?。?）校核齒根彎曲疲勞強度</p><p>　　確定載荷系數(shù)當量齒數(shù)</p><p><b>　　= ==43.48</b></p><p><b>　　確定齒形系數(shù)</b&g

80、t;</p><p>　　根據=-0.5和=43.48，由圖得齒形系數(shù)=2.87。</p><p><b>　　確定螺旋角影響系數(shù)</b></p><p>　　=1-=1-=0.9192</p><p>　　確定許用彎曲應力 </p><p>　　由表得，渦輪的基本許用彎曲應力為=56MPa。

81、</p><p><b>　　壽命系數(shù) </b></p><p><b>　　==0.7286</b></p><p><b>　　許用彎曲應力</b></p><p>　　= =560.7286MPa=40.802MPa</p><p>　　校核齒根彎

82、曲疲勞強度</p><p>　　根據渦輪的許用彎曲應力公式</p><p><b>　　=</b></p><p>　　代入數(shù)據得，=40.3MPa=40.802MPa，滿足彎曲強度條件。</p><p><b>　　6設計說明</b></p><p>　　6.1 水鉆夾具指

83、標參數(shù)</p><p>　　殼體：超硬合金鋁，其硬度為布氏硬度130度 </p><p>　　蝸桿：40Gr(鉻)、經氮化處理 </p><p><b>　　夾具針：中碳針 </b></p><p>　　兩頭護鐵：Gr12(鉻)、經淬火處理，硬度58~62度 </p><p><b>　

84、　針中彈珠：軸承鋼 </b></p><p><b>　　后蓋板：彈簧鋼 </b></p><p>　　夾具內托(即絲桿托條）：進口高級工程塑料，具有高耐磨、高韌性等特點， 且重量只為傳統(tǒng)夾具所用鋼托的1/10. 強度高、抗變形能力強、耐磨性好、外觀精美、使用壽命長。 </p><p>　　6.2 蝸桿傳動的主要參數(shù)及其

85、選擇</p><p>　　蝸桿頭數(shù)可根據要求的傳動比和效率來選定。單頭蝸桿傳動的傳動比可以較大，但效率較低，如要提高效率，應增加蝸桿的頭數(shù)。但蝸桿頭數(shù)過多，又會給加工帶來困難。所以，通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。結合此設計相關參數(shù)，最后蝸桿頭數(shù)取為=2。</p><p>　　渦輪齒數(shù)主要是根據傳動比來確定。為了避免用渦輪滾刀切制渦輪時產生跟根切與干涉，理論上應使17。但當26時，嚙合區(qū)要

86、顯著減小，將影響傳動的平穩(wěn)性，而在30時，則可始終保持有兩對以上的齒嚙合，所以通常規(guī)定大于28。對于動力傳動，一般不大于80。這是由于當渦輪直徑不變時，越大，模數(shù)就越小，將使輪齒的彎曲強度削弱；當模數(shù)不變時，渦輪尺寸將要增大，使相嚙合的蝸桿支撐間距加長，這將降低蝸桿的彎曲剛度，容易產生撓曲而影響正常的嚙合。</p><p>　　表6-1 蝸桿頭數(shù)與渦輪齒數(shù)的薦用值</p><p>　　

87、40Cr屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。40Cr經氮化處理后可獲得較高的表面硬度，40Cr調質后氮化處理硬度最高能達到HRA72～78，即HRC43～55。 </p><p>　　氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調質－精加工－除應力－粗磨－氮化－精磨或研磨。由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強度的心部組織，所以要先進行調質熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機械性能和氮化層質量。</p>

88、<p><b>　　結論</b></p><p>　　隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求相應提高。為了適應不同行業(yè)的需要和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。夾具的通用性直接影響其經濟性，采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，元件的功能強，使得夾具的通用性

89、好，元件少而精，配套的費用低，經濟使用才有推廣的價值。</p><p>　　本設計是結合目前實際生產中，通用夾具不能滿足生產要求，而專門設計的一種專用夾具。該夾具具有良好的加工精度，針對性強，且具有夾緊力裝置，具備現(xiàn)代機床夾具所要求的高效化和精密化的特點，可以有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間，大大提高了勞動生產力，有效地減輕了工人的勞動強度。</p><p>　　綜上所述，我們了解了

90、水鉆的用途和加工工藝，熟悉了水鉆磨拋機的工作機理，同時也改進設計了水鉆磨拋機磨盤夾具結構，并提高了水鉆磨拋機的質量及自動化水平。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　?。?］范晉偉，關佳亮，王文超，周順生，董廣譜，岳中軍，曹美寧.SMART—CNC超精密數(shù)控曲面磨床綜合誤差補償技術［J］.北京工業(yè)大學學報，2006，32（4）:306-31

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98、 for fixture selection,modification,and design［J］.The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2009，（45）：731-748.</p><p>　?。?0］濮良貴，紀名剛，陳國定，吳立言.機械設計.第八版．高等教育出版社.</p><p>　?。?1］陳秀

99、寧，施高義.機械設計課程設計.第三版．浙江大學出版社.</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附圖1止動卡針</b></p><p><b>　　附圖2夾具主體</b></p><p><b>　　附圖3主體后蓋</b>&l

100、t;/p><p><b>　　附圖4主體邊蓋</b></p><p><b>　　附圖5夾具調整墊板</b></p><p><b>　　附圖6夾具底板</b></p><p><b>　　附圖7 傳動蝸桿</b></p><p>&l