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含CAD图纸、说明书 液压传动控制 含CAD图纸】图纸 含CAD图纸】 CAD图纸 电气 机床及CAD设计

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本科毕业设计（论文）题 目 阀盖中心孔扩孔加工的机床 液压传动、电气控制及工装设计 姓 名 专 业 学 号 指导教师 目录摘 要4Abstract51 绪论61.1液压概况61.2液压工作原理61.3 液压系统的设计步骤与设计要求72 阀盖专用机床液压原理方案分析与比较72.1 液压工作原理方案一72.2 液压工作原理方案二82.3 液压工作原理方案三82.4液压原理图方案确定93 主要计算103.1技术要求103.2工况分析113.2.1 负载分析113.2.2 初步确定液压缸参数113.2.3 活塞杆的设计与计算133.3 电动机的选择144 阀盖专用机床电气控制原理设计154.1电动机的选型154.2接触器的选择174.3自动空气断路的选型204.4 机床电气控制系统的工艺设计224.5 I/0输入点分配234.6 I/0输出点分配244.8 指令语句表275 夹具设计335.1 定位基准的选择335.2 切削力和夹紧力大小的计算方法335.3定位误差的分析375.4 确定夹具体结构和总体结构385.5 夹具设计及操作的简要说明38总 结40参考文献41致 谢42摘 要本课题主要是对阀盖中心孔扩孔加工的机床液压传动、电气控制及工装设计。在设计时先是根据液压的工作原理来选取设计方案和夹具的具体设计，然后进行电气控制设计，夹具设计，而此设计的主要内容是夹具设计。通过对加工零件的分析，提出夹具通过以一个平面和一个定位销和两个左右调节支撑定位的原则设计，因为底面是已经加工过了，那么可以以底面为加工基准，2个直径的孔采用销定位为了使夹具结构方便、操作方便选择使用液压缸加紧机构，而液压系统选择通过电气进行控制，运用驱动系统和PLC控制的设计方案。最后得出了一种经济而且实用性高的专用机床设计方案 关键词: 液压传动，电气控制，夹具设计5Abstract This paper is mainly on the bonnet central bore hole expansion machine hydraulic transmission, electrical control and tooling design. The hydraulic design of the first works to select specific designs and fixture design and electrical control design, fixture design, and the main contents of this design is the fixture design. Through the analysis of machining parts, jig made by a plane and a positioning pin and principles designed around two adjustable support positioning, because the bottom surface is already processed, then may bottom surface machining datum, two-diameter hole using to make the jig positioning pin structure convenient, easy operation and intensify choose to use a hydraulic cylinder mechanism, and a hydraulic system selection is controlled electrically, the use of drive systems and PLC control design.Finally come to an economical and highly practical special machine designKeywords: hydraulic transmission, electrical control, fixture design1 绪论1.1液压概况现在随着科技的发展进步，高压液压技术已具有高速，高输出，高效率，低噪音，耐用性等优点，实现了高集成度等方面的要求比控制，在提高了数字化控制技术方面取得了很多显著地进展结果。另外，在计算机辅助液压元件、液压系统的设计、计算机仿真优化以及计算机控制和开发工作的其他方面也显示出了日益重要的结果。我国的液压产业始于20世纪50年代，原本该产品只用于机床及锻压设备，随后的拖拉机和工程机械已被使用，在20世纪80年代开始研究开发液压技术，并逐步追赶世界的步伐。1.2液压工作原理液压系统是通过各种控制阀和管道传动，把液压泵的机械能转化成液体压力能，然后在利用液压元件转化为机械能，从而驱动工作机构实现往复运动。液压传动具有以下优点。1）在功率一样的情况下，与其他电动机相比它的体积小，质量轻。2）使用液压传动的装置在工作的时候状态比较稳定。3）在装置运行的过程中液压装置可以方便调速。4）液压系统可以进行远程控制操作，还可以完成复杂的程序动作。5）液压系统可以对装置起过载保护。6）液压元件有一定的标准和通用性，方便使用和制造。液压传动的缺点是：1） 液压传动使用液体作为它的工作介质，容易导致介质泄露。 2）液压传动在远距离传动的情况下能力损失较多。3）液压传动对温度有一定的要求，受温度的变化影响。4）液压元件要求精度高，制造成本较高。 5）如果液压传动在工作中出现问题不容易找到问题原因。1.3 液压系统的设计步骤与设计要求需要从实际情况考虑，在各种传动形式的基础上充分发挥了液压传动的优点，仔细设计出一种结构简便，高可靠性、简单操作，成本低，高效率，以及方便维修的方案。2 阀盖专用机床液压原理方案分析与比较2.1 液压工作原理方案一图2.1液压工作原理方案一液压传动装置需要一定的压力来控制系统工作，通用减压阀调控压力来保持其压力恒定。节流阀调控流入或流出执行元件的流量的多少，使元件需要的流量和泵的流量一样。它的优点是没有溢流损失，而使效率高，在某些液压系统流量不大，如果不使用高压泵，可以通过增压回路来得到高压。液压元件在工作时，如果泵出现任何问题，我们不需要考虑卸载回油，在设计的这个系统中，可以利用节流阀控制流量。该方案采用的是通过溢流阀集中地来控制油路，对于每个气缸没有单独的控制。而且也没有通过差动连接来控制油缸回路，回程的速度也比较低速。2.2 液压工作原理方案二图2.2液压工作原理方案二方案二也是采用溢流阀集中控制油路，对于每个气缸没有进行单独的控制。使用了差动连接来控制油缸回路，回程的速度是比较快的。它可以选择是否使用两位三通的方向阀自己选择控制油缸的进出油口。2.3 液压工作原理方案三图2.3液压工作原理方案三在这个设计方案，每个液压缸的分别通过单独溢流阀控制漏油。使用了差动连接来控制油缸回路，回程的速度是比较快。油缸的进油口和出油口通过使用2位3通的方向阀自行控制差动连接，这个方案使设计有更多的灵活性。2.4液压原理图方案确定根据上述方案的详细了解可得知，为了使控制系统更加具有灵活性，所以决定采用第3种方案设计。433 主要计算3.1技术要求阀盖专用机床液压系统的动作循环为：快进工进快退原位停止。阀盖专用机床一些参数：最大破碎厚度:450 mm,油缸最大油压:80 MPa,最大破碎力:560kN,钳体质量:60 kg。(2)电动泵站的技术参数:油泵油压:80 MPa,油泵流量:2.6 L/min,油箱容量:30 L,电机功率:3 kW,电压380 V。动作要求：启动左右两压紧缸分别向外伸出阀盖专用机床两钳口钳紧保持转向阀换向阀盖专用机床松开液压缸回到原始位置停机.液压原理图分析与比较:图3.1原理图3.2工况分析3.2.1 负载分析图3.2工作循环图3.2.2 初步确定液压缸参数前面已经提到，液压系统数据由以上的可得；最大负载：560KN 最大破碎力：560kN 油缸最大油压：80 MPa，为了让液压泵流量降低并且使工作台快速退进的速度一样，需要使有杆腔面积等于2倍的无杆腔面积。液压缸需要保持一个恒定的回油背压回油值，来确保工件突然前冲。设背压：0.5Mpa，液压缸机械效率：。那么液压缸上的平衡方程式：液压缸直径表3.1 液压缸内径系列GB/T2348-1980 mm810121620253240506380100125160200250320400500按GB/T2348-1980，设出D=80mm；液压缸缸体厚度计算 缸体是液压缸很重要的一部分，如果液压缸的压力过高，就有强度检查的需要。在一般情况下，无缝钢管20,25,35,45号钢是的制作缸体的材料。由于这些类型的材料45号钢是最好的，就选择45号钢，式子里，-实验压力，MPa。当Pn5.1帕时，Py=1.5Pn，当Pn16MPa时，Py=1.25Pn。-缸筒材料许用应力，N/mm。=，-材料的抗拉强度。注：1.额定压力Pn,设Pn=80MPa2.最高允许压力Pmax：Pmax1.5Pn=1.2580=100Mpa。缸筒抗拉强度：b=600MPa 安全系数n：设n=5。许用应力：=120Mpa。=33.33mm液压缸厚度：35mm。则液压缸缸体外径：150mm。3.缸筒结构设计缸筒的结构和缸盖、缸底紧密结合缸。与缸盖，缸底构成一个密封的压力腔。因此，在设计筒状构造时，根据实际的情况时，选择该装配容易，方便维修的形式。3.2.3 活塞杆的设计与计算液压缸传送力的主要结构是活塞杆，所以必须有足够的强度和刚度。它的材料也选择45钢活塞杆直径的计算；找到关联书本内容，按杆径比d/D，一般设值方法：当活塞杆受拉时，往往设得：d/D=0.3-0.5，当活塞杆受压时，往往设得：d/D=0.5-0.7。因A1=2A，得到活塞杆直径d=0.707 D=56.56mm ，圆整后得d=56（标准直径）表3.2活塞杆直径系列456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400可以得出液压缸有效面积：2.活塞杆强度计算： 56mm 式子里， -许用应力；3活塞杆的结构设计从实际情况出发考虑，活塞杆在满足安装要求和负载的前提下选择适当的结构来提高效率。4.活塞杆的密封与防尘活塞杆密封形式有Y形、O形、U形密封圈等。本方案设计的薄钢片厚度0.5mm。为方便设计和以后的维护，本方案选择使用O型密封圈。3.3 电动机的选择系统为泵供油系统，在差动快进、快退时通过泵向系统供油。翻阅资料可以选择出：Y132M-8异步电动机,电动机功率:3KW额定转速:750r/min电机功率:3 kW电压:380V。4 阀盖专用机床电气控制原理设计4.1电动机的选型在对电动机进行选择时，不只是要考虑电机的功率电压和速度以及类型选择而且还需要考虑根据该工作所处环境要求来选择正确的电动机。A.电机种类的选择：电动机的种类主要可以分别为直流和交流。在选择电机的类型时主要是以速度范围，速度精度，速度的平滑度，低速的，状态和其他属性性能等方面来考虑。交流拖动适合那些不需要调速的拖动系统，但是它的缺点是在长期低速工作时消耗能量较大，直流电动机拖动的调速范围比较大，调速比较平顺。B.电机结构类型设出：根据不同的工作环境来选择电动机的结构形式，C.选择电动机容量的设想：首先考虑负载下的电动机容量 （1）等效电流法假设在电阻不变的情况下，实际负载电流消耗与电流的平方成正比。:可以得出等效电流公式为； 由上面的等式计算得出； tn表示应负载电流In时的工作时间。通过计算得出Icq数值后，我们通过这个数据来选择电动机的额定电流InIcq。 （2）等效转矩法 在选择电动机工作的情况下，扭矩和电流成正比，那么就可以根据式子改为等效转矩。 Teq= T12t1+T22t2+Tn2tn t1+t2+tn这个时候就应该根据式子的结果，选择电动机的额定转矩TT，计算出转矩的负载。 等效功率法： 在电动机工作正常时，功率与转矩成正比，那么式子可改为等效功率为 Peq= P12t1+P22t2+Pn2tn t1+t2+tn运用等效功率的方法，来考虑得出选择的电动机功率P不符合设计的要求过载，再看看是否符号电机过载容量的要求，有必要根据其最大负荷来选择大型电机过载能力，则必须要选择与电动机的容量要一样。表3-1电动机选型4.2接触器的选择接触器是用来自动控制接通和断开交流电路，主要控制系统中的电动机也可以控制其他负载设备，接触器具有操纵方便，稳定性能高，方便维修的优点等。接触器按照其不同的动力系统可分别为；液压、电磁、电磁接触器等1，选择接触器的类型在对接触器进行选择时我们要根据需要的接触电动机和负载电流的类型来进行选择。2.选择接触器主触点额定电压在选择接触器时要根据电动机和负载电流来选择相对应型号。3. 选择主触点额定电流 主触点额定电流应该与负载电流相等，那么就可以接触器控制电阻。电动机根据选择控制的主接触点额定电流大于或等于电流为电机额定电流，用于确定接触器的设计类型。根据以上可以式子：PN103Ic= KUN式子里， K-表示经验系数，一般情况下要设置为11.4； PN被控电动机的额定功率，KW； UN电动机的额定电压，V； IC接触器主触点电流，A；上面的公式只是适合为CJ0，CJ10系列。它可以被选择的基础上执行一个查找表的电动机控制的最大功率如果选择很反复地对接触器进行使用的话，那么接触器的选择容量做好增大一倍。1.选择接触器线圈的电压控制电源电路，当额定电压等于螺线管的电压电流将被平分。AC线圈：36,100,127,220,220,380VDC线圈：24,48,110,220,440V当我们选择交流接触器线圈，还有DC负载直流接触器线圈的时候，交流负载将被制动，可以吸引支流接触器线圈。但从人员和设备的安全观点出发，在选择接触器线圈电压的情况下，当选择简单的控制电路，线圈功率小，那么就可以考虑选择220V或380V。2.选择接触器的触点的数在选择接触点的数目须要按控制电路的特性来选择，数目的不同则接触器不一样a）额定操作频率接触器的额定操作频率是指每小时接通的次数，交流接触器最高是600次/小时，直流接触器可高达1200次/小时。 PN103 1510（1）KM1：Ic= = 97A KUN (11.4) 110 PN103 15103KM2：Ic= =97A KUN (11.4) 110 PN103 15103KM3：Ic= =97A KUN (11.4) 110 PN103 3103（2）KM4：Ic= =19.6A KUN (11.4) 110 PN103 3103KM5：Ic= =19.6A KUN (11.4) 110 PN103 0.75103（3）KM6：Ic= =3.9A KUN (11.4) 110 PN103 0.75103KM7：Ic= =3.9A KUN (11.4) 110表3-2接触器的选择继电器型号编 号主 触 点辅助触点线 圈可控制三相异步电动机的最大功率(KW)额定操作频率次/h对数额定电流(A)额定电压(V)对数额定电流(A)额定电压(V)电压（V）功率(W)CJ0-100KM13100380均为两常开两常闭53801103329大于或等于六百CJ0-100KM2310038053801103329CJ0-100KM3310038053801103329CJ0-20KM432038053801101.2CJ0-20KM53203805380110331.2CJ10-5KM6353805380110141.2 CJ10-5 KM73 5 380 5 380 110 141.2 CJ10-5 KM83 5 380 5 380 110 141.2 CJ10-5 KM93 5 380 5 380 110 141.2 CJ10-5 KM103 5 380 5 380 110 141.2 CJ10-5 KM113 5 380 5 380 110 142.2 CJ10-5 KM123 5 380 5 380 110 142.24.3自动空气断路的选型自动空气开关可以对过载及短路装置进行保护，就不要反复开关电动机。自动空气开关操作安全，易于使用，具有安装方便，可以调控等优点。选择以下面的方式的原理如下。1.控制自动空气开关的额定工作电压大于等于额定电压电路2.控制自动空气开关额定电流大于等于线路计算负载电流，3.设置当前额定电流负荷控制3热脱扣4.要求负载电流在工作时候的数值小于电磁脱扣器的额定值5.单台电机：K K的取值范围在1.51.7之间，Ist为电动机启动电 多台电机：（Istmax+）In K的取值范围应在1.51.7之间 公式中Istmax表示的意思为最大容量的启动电流 公式中 in表示为的意思其余电动机额定电流的总和。6.自动空气开关额定电压等于额定电压电路7.长延时电流设定等于电机的额定电流。8.根据负载的开始的严重程度，选择将返回到块的时间1,3,5,8,15S。QF1： QF2： QF3： IZ（1.51.7）14=21AQF4： 表3-3自动空气断路器种类型 号空气开关编号类 型额定电流相 数DZ47-75D/3PH1保护电机80三相DZ47-20D/3PH2保护电机25三相DZ47-30D/3PH330三相DZ47-35/3PH440三相DZ47-6/1PH510单相DZ47-6/1PH610单相DZ47-20/1PH725单相DZ47-1/1PH85单相表3-11专用机床的电气元件目录表符号名称和运用符号 名称和运用M1控制主轴电动机QF5调控整流电路电源自动空气断路器M2控制升降电动机QF6调控照明电路电源自动空气断路器M3控制主轴箱和松开和夹紧电动机QF7调控控制线路电源自动空气断路器M4控制立柱松开和夹紧电动机QF8调控信号灯电路电源自动空气断路器M5控制主轴箱水平方向的移动电动机KA1调控总起动中间继电器M6控制冷却泵电动机KA2调控上升中间继电器FR1调控主轴电动机过载保护热继电器KA3调控下降中间继电器FR2调控主轴箱、松开与夹紧电动机过载保护热继电器SA1调控控制用十字开关KT1控制主轴电动机Y-起动时间继电器SA2调控主轴箱、立柱松开与夹紧转换开关KT2控制主轴箱和夹紧时间继电器SA3 调控照明灯开关 KT控制主轴箱和松开时间继电器 SB1调控总起动按钮 KM控制主轴电动机起动与停止接触器 SB2调控主轴电动机起动按钮 KM2主轴电动机定子绕组Y形接法接触器 SB3调控上升起动按钮 KM3控制主轴电动机定子绕组形接法接触器 SB4调控下降起动按钮 KM4控制上升接触器 SB5调控主轴箱与立柱松开按钮KM5控制下降接触器SB6调控主轴箱与立柱夹紧按钮KM6控制主轴箱及松开接触器SB7调控总停止按钮KM7控制主轴箱及夹紧接触器SB8调控主轴电动机停止按钮KM8控制立柱松开接触器 EL1，EL2调控机床照明灯KM9控制立柱夹紧接触器QF1控制总电源自动空气断路器KM10控制主轴箱向右移动接触器QF2控制冷却泵电源自动空气断路器KM11控制主轴箱向左移动接触器QF3控制升降电动机电源自动空气断路器SQ1控制上升极限限位的开关QF4控制主轴箱和松紧电动机、立柱松紧电动机、主轴箱移动电动机电源自动空气断路器SQ2控制下降极限限位的开关R调控电阻SQ3控制松开限位的开关TC1调控整流变压器SQ4控制夹紧限位的开关TC2调控控制变压器SQ5控制主轴箱松开限位的开关VC1调控硅整流桥SQ6控制指示灯转换的开关YC1调控主轴箱水平方向移动电磁离合器HL1HL4调控工作状态指示灯XS调控外接照明灯电源插座4.4 机床电气控制系统的工艺设计 在制造和使用要求放面可以满足电气控制设备。工艺设计，电子元件和内容的电路图，基于该表。工艺设计，在一般情况下，第一电气装置整体结构设计。然后电热元件，布线图的排列，并从而形成一组完整的技术文件，准备设计规范，最终，概括不同类型的部件和材料的列表。电气设备的整体结构的设计1，选择设计是在根据不同的电机和电气元件的不同它们有各自不同的作用，还有一个特定的安装位置，同时相应地部件之间，形成了一个完整的电气控制系统时，组件必须被分割vanara不仅没有，控制设备电气箱接线问题。 2，机床电器主要有各种检测原件和各种执行原件等这些来组成，以及它们必须安装在机床的相应位置。3，电路板和电源板总成各种电气控制（接触器，继电器，中间继电器应用等）以及一个或多个形式的电板（主板），并为了控制，安装保护装置（保险丝的电气箱，热继电器并且这种过电流继电器）变压器和整流器，滤波器元件，组件构成电源基板，设置在电箱。如图4中所示，控制面板组件它的作用是表达装置的控制开关，控制按钮的位置，工作指示灯显示机床状态，仪表电位，这些需要调整设备等，都需要在控制台面板上安装，并且配置控制面板部件。组件和基板的电气机械中，为了之间的互连一般起飞，使用终端块。整体设计是在电气系统和表达总布线图的形式的图是基于总的配置的设备上，该电组件的形状（电气盒如电气部件，电子机械等）并且应当旨在反映的布线关系的位置，并且，电缆方式，利用线的要求。4.5 I/0输入点分配Y0 SB12 控制主轴电动机停止按钮 Y1 SB1 控制总起动按钮 Y2 SB2 控制主轴电动机起动按钮Y3 SB3 控制上升起动按钮Y4 SB4 控制下降起动按钮Y5 SB5 控制 主轴箱与立柱松开按钮Y6 SB6 控制主轴箱与立柱夹紧按钮 Y7 SB11 控制总停止按钮Y8 SQ2 控制下降极限限位开关Y9 SQ3 控制松开限位开关Y10 SQ4 控制夹紧限位开关Y11 SQ5 控制主轴箱松开限位开关Y12 SQ6 控制指示灯转换开关Y13 SQ1 控制上升极限限位开关Y14 SA2 主轴箱、立柱松紧转换开关(中间位置) Y15 SA2 主轴箱、立柱松紧转换开关(左位置)Y16 SA2 主轴箱、立柱松紧转换开关(右位置)Y17 SA3 控制照明等开关Y18 SA1 控制上升Y19 SA1 控制下降 Y20 SA1 主轴箱往右方向移动 Y21 SA1 主轴箱往左方向移动 4.6 I/0输出点分配X0 YA1 控制主轴箱、打开和夹紧断路器X1 KM1 控制主轴电动机起动与和停止接触器X2 KM2 控制主轴电动机定子绕组Y形接法接触器X3 KM3 控制主轴电动机定子绕组形接法接触器X4 KM4 控制上升接触器X5 KM5 控制下降接触器X6 KM6) 控制主轴箱及松开接触器X7 KM7 控制主轴箱及夹紧接触器X8 KM8 控制立柱松开接触器X9 KM9 控制立柱夹紧接触器X10 KM10 控制主轴箱向右方向移动接触器X11 KM11 控制主轴箱向左方向移动接触器X12 HL1 表示工作状态指示灯X13 HL2 表示工作状态指示灯X14 HL3 表示工作状态指示灯X15 HL4 表示工作状态指示灯X16 KA1 控制总起动中间继电器图3.1接线图4.8 指令语句表根据梯形图编写语句表地址 指令 输出0000 LD X10001 OR M10002 ANI X70003 OUT M10004 LD X20005 OR Y10006 ANI X10007 AND M10008 ANI X00009 OUT T10010 K500011 OUT Y10012 ANI T10013 ANI Y30014 OUT Y20015 LD X20016 OR Y10017 ANI X10018 AND M10019 ANI X00020 AND T10021 ANI Y20022 OUT Y30023 LD X30024 OR X220025 ANI X100026 ANI X70027 AND M10028 ANI X150029 ANI M30030 OUT M20031 LD X40032 OR X230033 ANI X70034 AND M10035 ANI X100036 ANI M20037 OUT M30038 LD M20039 OR M30040 ANI X70041 AND M10042 OUT M40043 K300044 OUT T20045 ANI X110046 AND M50047 ANI Y70048 OUT Y60049 LD M20050 OR M30051 ANI X70052 AND M10053 AND X110054 AND M20055 ANI Y50056 OUT Y40057 LD M20058 OR M30059 ANI X70060 AND M10061 AND X110062 AND M30063 ANI Y40064 OUT Y50065 LD X120066 OR T20067 ANI X70068 AND M10069 ANI M20070 ANI M30071 ANI T20072 ANI Y60073 OUT Y70074 LD X120075 OR T20076 ANI X70077 AND M10078 ANI X50079 ANI X60080 OUT T30081 K300082 OUT M50083 LDI M30084 OR M40085 ANI X70086 AND M10087 OUT Y00088 LDI X70089 AND M10090 AND X130091 AND X240092 ANI Y130093 OUT Y120094 LDI X70095 AND M10096 AND X130097 AND X250098 ANI Y120099 OUT Y130100 LD X70101 AND M10102 AND X200103 AND X50104 ANI X70105 OUT Y60106 LD X70107 AND M10108 AND X200109 AND X60110 ANI M20112 ANI M30113 AND T20114 ANI Y60115 OUT Y70116 LD X70117 AND M10118 AND X170119 AND X50120 LD X40121 LD X70123 AND M10124 AND X170125 OUT M40126 ANI Y100127 LD X70128 AND M10129 AND X160130 AND X50131 ANI Y70132 OUT Y60133 LD X70134 AND M10135 AND X160136 AND X50137 ANI Y110138 OUT Y100139 LD X70140 AND M10141 AND X60142 ANI M20143 ANI M30144 AND T20145 ANI Y60146 OUT Y70147 LD X70148 AND M10149 AND X160150 AND X60151 ANI Y100152 OUT Y110153 END5 夹具设计根据翻阅各种资料和老师的指导,以及按照设计的要求决定设计工序扩35孔夹具.并且选择用机床Z535钻床。5.1 定位基准的选择因为底面已经加工过了，因此选择以底面为加工基准，2个直径的孔采用销定位。其加紧方式选择使用液压加紧，材料使用高速钢进行加工，不仅方便加工还能提高工作效率。5.2 切削力和夹紧力大小的计算方法选择刀具：刀具选择使用硬质合金镶齿三面刃钻头，而它的直径为d=35mm。根据工件受力分析可以得出一下等式； 可按下面的公式可以计算安全系数： 根据上面的公式可得出：是各个数值的安全系数，通过查阅文献可以知道其公式参数： 通过上面公式可以得出： 那么可以计算出 根据实际计算的数据来得出所需要的夹紧力，以及为了设计操作方便，我最后决定采用手动螺丝夹紧机构。1.液块夹紧装置液压夹紧装置通过压缩空气产生推动力，推动机构来加紧工件。气缸有活塞式和薄膜式两类。2.液压夹紧装置液压夹紧装置与气压夹紧装置相比较具有以下优点：传动力大，夹具结构比较小 油液不可以压缩，稳定性能较高基本没有声音，缺点是该装置需要自己一个特别液压系统，因此适用范围比较有限。根据机械平衡原理可以得出设计；首先初步确定液压缸参数:表5-1 根据负载选择工作压力1表5-2 各种机械常用的系统工作压力1机械类型机 床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.82352881010182032计算可以得需要钻削力是N，所以在选取数据是应该大点，那么就应该取负载约为N，先设液压缸的设计压力为：根据设计要求的需要，有杆腔的有效是无杆腔面积的2倍。为了防止工件突然前冲切断，所以要保持一个稳定的背压。可以先选取背压得数值为：可以先设液压缸机械效率：。可以根据液压缸的平衡方程得出：通过上面的公式可以得出液压缸无杆腔的有效面积为：然后计算出液压缸直径： 按，设液压缸的内径标准值D=80mm；因为，所以可以得出活塞杆直径：通过得知液压缸有效面积得出下面的式子：2.缸体壁厚的计算翻阅文献资料得出壁厚的数值为10mm，然后可以计算出通过公式时；然后计算出缸体壁厚为：10mm 就可以得出液压缸的外径为：公式子里为许用应力；，P-缸筒试验压力。3.缸筒结构设计在设计中结构与气缸盖和气缸底部有密切的关系，所述气缸头之间的链路两端是一个单独的圆筒底部，并形成一个密封的压力室中。因此，应在设计筒状构造，组装方便，结构进行维护降解链接的选择时，可以根据实际情况，所述滚筒的外直径应根据标准是圆形的。包括液压缸活塞杆必须具有足够的强度和刚度，拉伸，压缩，弯曲力和振动传输的影响，主要部件承受不同的主要作用，材料采取Q235钢。1.活塞杆直径的计算由=2 ，活塞杆直径：d的数值值选取标准尺寸为d=56mm通过查阅文献和翻阅各种资料可得出，应该运用最低工进速度来计算液压缸的尺寸，控制调速阀最小稳定流量 ：，选取最小的工进速度：所以从公式中可以得出； 该方案中可以看出这种设计满足方案的要求。2.计算活塞杆的强度： 56mm 公式中表示为许用应力；3活塞杆的结构设计它满足了液压缸的要求，以避免以提高其作用效率，连接到所述活塞杆，选择适当的杆端结构，电动机应该满足负载的实际要求，4.活塞杆密封和防尘Y-环的形式活塞杆密封也有很多形式，比如有O形环6。如果我们采用薄钢板防尘密封，那么活塞杆可以选择H9/ F9和防尘圈的组合。薄钢板厚度为0.5毫米。为了以后的便于设计和维修工作，其设计选择O形环进行工作。由上述计算易得： 根据实际的要求，实际夹紧力是简单的夹具结构，因此决定使用油压缸的夹紧机构。夹具由于夹紧时定位的圆周方向定位误差，存在如，导致当接触点，当它被定位在其中发生的表面的接触源，定位孔的内端表面中的一个错误的它将发生在夹紧元件定位部的时间。5.3定位误差的分析两个可调表面与定位销和周围需要确保该孔轴之间的尺寸公差的支撑的定位和固定装置。以满足处理步骤的要求，和必须小于或尺寸公差的方法中指定相等的误差处理。从相关式子得出： 定位误差： 通过任意边接触的话， 根据式子可以计算出：所以当通过任意边接触的时候， 夹紧误差 ： 根据以上的出接触变形位移数值为： 根据以上可以得出磨损造成的加工误差：一般不超出 夹具相对刀具位置误差：取通过以上计算最后得出设计误差数总和：5.4 确定夹具体结构和总体结构对基本的夹具设计(1) 应该有相应的精度和尺寸稳定性(2) 应具有足够的强度和刚度(3) 它应具有良好的结构和可用性(4) 应该很容易清理砂芯(5) 夹具应该安装紧固，稳定性好，安装精度需要很高以此来确保精度。根据设计要求机械零件确定夹具的结构和尺寸的大小，然后详细的设计绘制夹具的总体布局（其细节可见于装备图中）5.5 夹具设计及操作的简要说明在保证加工质量，通过夹具装夹工件来稳定的工件的正确位置与刀具以及切削成形运动的相互位置，易于保证加工质量，提高工件精度，特别是工件表面需加工与工件其他相关表面的相对位置尺寸精度的要求。联动夹紧主要是通过电磁铁控制油缸的方式来实现，分别控制夹紧和松开两种状态。在生产中铰链夹紧机构被应用的范围很广，主要原因是它是一种增力机构，铰链夹紧还具有反应速度较快。增力比大，很方便的改变力的方向。然而其也有自身的缺点是自锁能力较差与联动夹紧一样铰链夹紧机构也是由电磁铁控制其状态。通过以上方案的反复仔细的分析和对比，以及为了提高工件的生产效率，我们最后决定选择选用液压夹紧方式，这种夹紧方式在机床夹具生产有着广泛的应用，主要是其具有结构比较简单操作，而且夹紧也很可靠的优点。这个夹具设计方案在保证了能很好并且正确无误的保持正确的位置，提高劳动生产效率，还能降低成本，所以很符合本课题的要求。总 结本毕业设计的课程是阀盖中心孔扩孔加工的机床液压传动及夹具的设计。其主要内容是根据液压工作原理进行设计方案和夹具，而通过电气系统智能控制液压系统，再根据零件的要求，翻阅大量文献和资料来确定夹具的尺寸、精确度和工序尺寸确定其设计方案。通过自己的努力奋斗坚持和在周凯凯老师的耐心指导和同学们的帮助下，终于经过几个月的努力终于完成了设计。从一开始拿到这个论文课题然后是论文设计方案的确定再然后到最后论文的完成，每一步都有我辛苦走过的脚印，这也是我在大学期间所做的最让自己认可的事情，通过这次设计我从中所学到很多的知识并且也有很多的感受。通过这次设计我开始主动地去查找文献和书籍去学习知识，并且冷静来头脑去思考设计方案。由于自己的能力和知识有一定的局限行，我的这个设计也有很多的不足之处，但是我为自己所付的劳动并且收获了成果所感到自豪，因为我明白通过自己坚持和努力而获得劳动成果，心里面还是很有成就感的。在这次课程设计过程中，我明白只要自己真真正正用心去做一件事情，就会有一定的收获，只有通过不断的学习和研究，才能不断的充实自己。这次设计的经历使我终