摘 要
机械夹钳机构是机械制造装备的重要组件,当夹钳机构钳口开口因夹持不同尺寸大型工件而有较大变化时,存在夹持力波动很大的情况,因而很难保证夹持的可靠性,甚至造成夹持机构功能失效。
本文详细介绍了夹钳装置设计过程和一些零件加工工艺方法,快速成型加工和数控加工，薄壁零件在加工过程中容易变形,加工精度难以保证,如果能采用合适加工工艺,完全可以解决这一问题。
本文针对典型的轴类零件数控加工工艺的分析,给出了对于一般零件数控加工工艺分析的方法。
关键字：夹持力；夹钳装置；加工工艺设计；夹钳强度
ABSTRACT
The mechanical clamping mechanism is an important component part of mecha nical manufacturing equipment. There exists a situation of large fluctuation in clamping force while the vice jaw opening of clamping mechanism has rather large variations on account of clamping large-scaled work-pieces of different dimensions, therefore it is very difficult to ensure the reliability of clamping or even causing failure on the function of clamping mechanism.
The processing method and jig designing process of some cylinder body were introduced. In the processing of thin wall cylinder components, they are easy to distort, so it is very difficult to guarantee the precision.
At last，technology analysis is very important, on the basis of analyzing technologies of shaft components' NC processing, the methods of usual components' NC processing technologies were given out, which was significant for actual manufacture and enhancing products' quality.
Keywords：clamping force；Clamping devices；processing craft designing；shaft components process
目 录
摘 要I
ABSTRACTII
1前言1
1.1 起重夹钳国内外发展情况1
1.2 起重夹钳加工的发展情况3
1.3 研究的主要内容及解决的主要问题3
2100KG起重夹钳装置机构原理和作用4
2.1100KG起重夹钳装置机构的结构4
2.2 100KG 起重夹钳装置机构的基本原理5
3100KG 起重夹钳装置机构的材料选择5
3.1100KG 起重夹钳装置机构结构优化分析5
3.2 起重夹钳装置主机的钳臂的材料选择9
3.3 起重夹钳装置主机的钳口的材料选择10
3.4夹钳机构运动过程的可靠性研究11
4100KG 起重夹钳装置主要部件的加工工艺设计14
4.1利用快速成型进行加工设计14
4.2轴类零件的数控加工工艺设计17
4.3薄壁零件加工工艺设计20
4.4用线切割加工吊臂的加工设计23
5结论25
参考文献26
致 谢28
1前言
1.1 起重夹钳国内外发展情况
工业革命之后，随着工业化的大步发展，各种起重夹钳的应用也逐渐广泛起来了。
在90年代，国外一些工业强国对夹钳的研究已有了较大突破。
1996年，日本三菱商事株式会社（MCG）与太原重型机械集团公司合作，研制成功七台板坯夹钳搬运起重机，该产品已达到90年代初国外同类产品的先进水平[1]。国内的起重夹钳的研究起步较晚，在新中国成立以前，中国基本上没有自主研发的能力。1993年2月16日太原重型机器厂举行了70t动力开闭式板坯夹钳试车演示会。在试车演示会上，该产品通过了空载和负荷试车的考验，性能达到了设计要求，可供连铸厂和热连轧厂用作板坯起吊或一般取物作业。该夹钳装置采用PC控制，有多重电气保护和重新起动回路，能检测和显示钳口开度和板坯厚度，比我国经常使用的重力夹钳的生产率高，操作方便而且安全可靠[2]。
200年宝山钢铁股份有限公司生产的一种钳式起重机夹钳在传统的钳式起重机夹钳的结构基础上，将夹钳的二个钳腿中的一个钳腿的中部拐角处自上而下形成分叉状并构成二个支钳腿，二个支钳腿与另一个钳腿仍呈交叉状，以此形成了“三钳腿”的结构。在起吊长规格模具钢时，依靠一个钳腿中的二个支钳腿以及另一个钳腿可以牢固地接触到模具钢侧面，增加了钳腿与模具钢侧中的接触点和面积，较传统的夹钳相比，本实用新型的夹钳更适合于进行起吊模具钢，它既避免了起吊的模具钢发生倾翻现象，又提高夹钳的使用功能；2006年山西某公司生产的热板坯动力夹钳起重机其夹钳的技术关键：(1)利用螺杆传动实现钳以臂水平开闭运动。(2)通过优化设计和模拟试验确定了合理的倾斜角，使夹持力足够大，而外形尺寸最小。(3)夹钳的开闭机构采用了磁粉离合器和零速检测开关，控制钳口对板的初始夹紧力和钳口的初始夹紧运动，并实现对电动机过载的保护。(4)首次采用了多对钳臂，实现对长、短板的夹取，这在国外也是首创[3]。（5）采用两大套独立的开闭机构，可以实现斜坯的夹取；2008年河南某公司生产的100T多用途旋转铝铸锭夹钳起重机主要创新点是多种吊具更换完成多种作业，夹钳部分采用了全液压装置，液压旋转、液压夹紧、松开，钳齿的形状和材料耐高温耐磨，任意板宽均有齿尖相接触；采用绕性钢绳斜拉三角形防摆等，均为国内领先水平。同年太原重型机械集团有限公司生产的六爪式动力板坯夹钳，其上横梁分别通过三个连接铰轴与三个开闭梁连接，每个开闭梁安装有开闭机构和双向螺杆及螺母，双向螺杆及螺母上的轴连接钳臂，开闭机构通过驱动装置带动链轮、链条传动双向螺杆，双向螺杆回转使螺母带动一对钳臂作开闭运动。本发明与现有技术相比，不仅适用板坯规格范围大，板坯堆取更加灵活方便，而且尺寸小、自重轻。大连华锐股份有限公司生产的防摇板坯夹钳起重机包括桥架、大车行运机构、小车、卷筒、吊架、动滑轮，钢丝绳，板坯夹钳，特征是：所述的“十”字形吊架由相互垂直的两个直梁构成，于两直梁的两端顶面处依序设I#、II#、III#、IV#吊点，于I#、II#、III#、IV#吊点处分别装设由支座支承的两个动滑轮，与小车I#、II#卷筒相对应的动滑轮上、分别用钢丝绳经缠绕连接构成四绳四边“V”字形式的钢丝绳系；于“十”字型吊架的某一直梁的两端底面对称连接板坯夹钳；本实用新型不仅设计合理，结构紧凑，在大车及小车运行方向上既不摇摆，又不旋转，使得板坯夹钳定位准确、夹取迅速，而且提高作业生产效率，以及具有操作安全，使用十分方便等优点[4]。
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