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机械毕业设计全套

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GY01-154@机床夹具柔性化技术研究及设计,机械毕业设计全套

内容简介：

轴 !联 接 的 ， 二 者 之 间 要 有 一 定 的 间 隙 ， 以 减 小 摩 擦 阻力 ， 使 刀 座 浮 动 灵 活 ， 该 间 隙 由 转 轴 !上 的 调 整 圈 !#来保 证 ， 一 般 调 在 $% & 左 右 。 在 底 座 和 刀 座 之 间 装 有一 导 轨 导 向 机 构 ， 它 是 由 导 轨 (、 导 轨 ) 分 别 固 定 在 底座 和 刀 座 上 ， 在 底 座 上 凹 进 的 导 轨 ( 上 装 一 弹 夹 #， 用来 固 定 滚 针 *， 使 滚 针 均 匀 分 布 在 弹 夹 上 。 内 仿 形 滚 轮的 结 构 与 燕 尾 导 向 浮 动 刀 架 的 结 构 完 全 一 样 。该 结 构 工 作 原 理 是 ： 调 整 螺 钉 !+， 使 弹 簧 产 生 一 定的 初 压 力 ， 这 时 刀 座 紧 靠 挡 块 !,。 调 节 刀 盘 上 的 丝 杠 进行 对 刀 ， 使 滚 轮 紧 靠 工 件 内 壁 ， 刀 座 离 开 挡 块 !,， 绕 转轴 !逆 时 针 转 一 个 合 适 的 角 度 ， 使 弹 簧 !*受 到 比 初 压力 更 大 的 压 力 。 切 削 时 ， 当 工 件 内 圆 半 径 减 小 时 ， 靠 模滚 轮 受 压 ， 刀 座 逆 时 针 转 动 ， 弹 簧 缩 短 ， 所 受 压 力 增 大 ；当 工 件 内 圆 半 径 增 大 时 ， 靠 模 滚 轮 受 的 压 力 减 小 ， 弹 簧反 弹 ， 刀 座 顺 时 针 转 动 ， 滚 轮 接 触 工 件 内 壁 。 它 的 工 作简 图 如 图 &所 示 ， 调 整 螺 钉 和 挡 块 使 弹 簧 产 生 一 定 的 初压 力 ， 形 成 压 缩 弹 簧 。 当 滚 轮 受 的 压 力 ! 增 大 时 ， 绕 支点 下 降 ， 压 缩 弹 簧 压 缩 ； 当 ! 减 小 时 ， 压 缩 弹 簧 反 弹 ，滚 轮 上 升 。# 结 论比 较 以 上 种 设 计 方 案 的 优 缺 点 ： 燕 尾 导 向 的 浮 动刀 架 结 构 ， 弹 簧 套 装 在 燕 尾 部 位 ， 结 构 紧 凑 ， 燕 尾 导 向 ，由 于 有 油 路 润 滑 系 统 ， 滑 动 灵 活 ， 但 正 是 有 了 这 油 路 润滑 系 统 ， 在 使 用 中 维 护 麻 烦 ， 燕 尾 槽 中 的 塞 铁 是 易 损件 ， 拆 换 较 频 繁 ， 在 使 用 中 维 护 保 养 一 定 要 到 位 。 杠 杆式 导 轨 导 向 的 浮 动 刀 架 结 构 ， 弹 簧 和 导 轨 导 向 机 构 分装 在 转 轴 两 侧 ， 形 成 杠 杆 式 ， 结 构 较 燕 尾 导 向 式 要 大 。由 于 旋 转 结 构 中 装 有 轴 承 ， 导 向 结 构 中 装 有 滚 针 ， 运 动灵 活 ， 且 不 需 要 频 繁 地 拆 装 维 修 。不 管 采 用 哪 种 方 案 ， 其 原 理 都 是 一 样 的 ： 工 件 不动 ， 刀 盘 旋 转 ， 在 切 削 过 程 中 ， 刀 架 浮 动 ， 滚 轮 内 仿 形 ，使 得 钢 管 的 设 计 基 准 与 工 艺 基 准 一 致 ， 确 保 切 削 后 的钢 管 端 面 坡 口 均 匀 一 致 ， 有 效 地 消 除 了 焊 接 钢 管 在 直径 方 向 上 的 不 圆 度 对 坡 口 均 匀 度 的 影 响 ， 使 得 加 工 的端 面 坡 口 光 洁 均 匀 ， 可 达 较 高 的 坡 口 精 度 。参 考 文 献! 王 光 斗 等 % 机 床 夹 具 设 计 手 册 -./% 上 海 科 学 技 术 出 版 社 ，!01$ 徐 灏 % 机 械 设 计 手 册 -./% 北 京 ： 机 械 工 业 出 版 社 ， !00!$2编 辑 方 也 3作 者 单 位 ： 浙 江 大 学 机 械 厂邮 政 编 码 ： 杭 州 #!$,收 稿 日 期 ： $&年 &月利 用 气 动 夹 具 可 实 现 自 动 装 夹 ， 能 大 幅 度 提 高 工效 和 加 工 质 量 ， 且 可 在 非 常 恶 劣 的 环 境 下 工 作 ， 因 此 被广 泛 应 用 于 机 械 零 部 件 、 电 子 零 部 件 的 加 工 装 夹 及 各种 自 动 化 设 备 的 夹 紧 装 置 中 。气 动 夹 具 因 使 用 空 气 作 为 工 作 介 质 而 有 “ 绿 色 夹具 ” 之 美 誉 ， 且 设 备 成 本 低 于 液 压 夹 紧 装 置 ， 但 由 于 气体 的 可 压 缩 性 而 使 其 工 作 压 力 不 高 ， 一 般 不 大 于 $% 1.45， 因 此 如 何 利 用 气 动 夹 具 输 出 较 大 的 夹 紧 力 就 成为 人 们 探 索 的 一 个 重 要 课 题 。笔 者 设 计 的 用 固 定 式 无 杆 活 塞 缸 驱 动 的 增 力 夹 紧机 构 可 大 大 提 高 夹 紧 力 ， 使 用 该 系 统 既 可 避 免 为 提 高夹 紧 力 而 使 用 大 功 率 系 统 ， 从 而 降 低 系 统 的 复 杂 性 和成 本 ， 又 可 消 除 因 使 用 铰 接 气 缸 而 带 来 的 多 变 性 和 不稳 定 性 。! 夹 紧 机 构 的 工 作 原 理 及 特 点附 图 所 示 的 夹 紧 机 构 由 固 定 式 无 杆 活 塞 缸 和 铰 接增 力 装 置 组 合 而 成 。工 艺 装 备摘 要 6 介 绍 了 由 固 定 式 无 杆 活 塞 缸 驱 动 的 增 力 夹 紧 机 构 及 其 优 越 性 ， 分 析 其 工 作 原 理 ， 并 给 出 了 理 论 、 实 际 夹 紧 力和 力 放 大 系 数 的 计 算 公 式 。关 键 词 ： 无 杆 活 塞 缸 铰 杆 增 力 机 构 夹 具中 图 分 类 号 ： 78,&+ 文 献 标 识 码 ： ) 文 章 编 号 ： !$ 9 *0012$&3!$ 9 $,! 9 $基 于 固 定 式 无 杆 活 塞 缸 驱 动 的 增 力 夹 紧 机 构 盛 小 明 钟 康 民!机 械 制 造 ! 卷 第 !#! 期!# $ %nts固 定 式 无 杆 活 塞 气 缸 与 普 通 气 缸 的 区 别 是 在 其 活塞 的 径 向 装 有 一 个 过 渡 滑 块 ， 滑 块 两 端 对 称 地 铰 接 两个 铰 杆 ， 活 塞 在 压 力 作 用 时 上 下 运 动 ， 滑 块 则 在 水 平 方向 滑 动 。 当 系 统 夹 紧 时 ， 铰 点 ! 将 绕 点 作 圆 周 运 动 ，而 滑 块 水 平 方 向 的 运 动 可 增 加 一 个 自 由 度 ， 因 此 ， 可 以补 偿 ! 点 的 水 平 方 向 的 位 移 。! 力 学 计 算该 系 统 共 有 三 级 力 的 放 大 。 固 定 式 无 杆 活 塞 缸 滑块 的 铰 杆 #!、 ! 构 成 第 一 级 力 的 放 大 ， 力 放 大 系 数为 ：$ %#$%!%&!铰 杆 &#、 # 为 第 二 级 力 的 放 大 ， 当 忽 略 摩 擦 力等 因 素 时 ， 力 放 大 系 数 为 ：$! %#$%!%&!夹 具 ( 为 一 杠 杆 ， 对 系 统 实 行 第 三 级 力 的 放 大 ，其 力 放 大 系 数 为 ：$( %)!)因 此 ， 整 个 系 统 的 力 放 大 系 数 为 $ ) $ * $! * $(设 无 杆 活 塞 缸 活 塞 所 产 生 的 推 力 为 ： )!+*!+则 整 个 系 统 的 理 论 输 出 力 为 ：#% %!*!)!,%&!%&!)+（）而 系 统 的 实 际 输 出 力 为 ：#-%!*!)!,%&（!,#）%&（!,#!）)+（!）式 中 * 活 塞 直 径!、 ! 理 论 压 力 角# 铰 链 副 的 当 量 摩 擦 角 ， # ) &./0$!-).（- 铰 链 轴 半 径 ； ) 铰 链 上 两 铰 链孔 的 中 心 距 ； . 铰 链 副 的 摩 擦 因 数 ） 杠 杆 的 传 动 效 率 ， 通 常 取 12 34! 气 缸 的 机 械 效 率 ， 通 常 取 12 3系 统 实 际 的 力 放 大 系 数 ：$- %)!+%&（!,#）%&（!,#!）)（(）从 理 论 上 讲 铰 杆 机 构 的 理 论 压 力 角 越 小 越 好 ， 但由 于 制 造 精 度 等 原 因 ， 它 的 取 值 不 可 能 很 小 ， 在 工 程 实际 中 ， 一 般 取 !5$ )(6746。 如 取 ! ) ! )+6， - )4 55，)! )11 55， . )12 ， )!8 ) )!， 计 算 可 得 # ) #! )12 496，代 入 公 式 :(;， 可 计 算 得 实 际 力 放 大 系 数 为 $- ) ,2 3。( 结 论通 过 上 述 计 算 可 知 ， 气 动 夹 具 采 用 上 述 增 力 夹 紧机 构 后 ， 实 际 的 力 可 放 大 ,2 3倍 ， 亦 即 采 用 压 力 + )12 & 的 气 动 系 统 ， 当 气 缸 直 径 ( ) 11 55 时 ， 气动 夹 具 采 用 上 述 增 力 夹 紧 机 构 后 ， 可 得 到 的 实 际 输 出力 为 +!12 (! ?。因 此 ， 利 用 固 定 式 无 杆 活 塞 缸 驱 动 的 增 力 夹 紧 机构 可 得 到 放 大 系 数 大 于 ,2 3的 力 放 大 作 用 ， 在 输 出 力及 气 缸 直 径 一 定 的 条 件 下 ， 能 显 著 降 低 系 统 压 力 ， 从 而降 低 设 备 的 成 本 ， 降 低 功 率 损 耗 ； 而 在 输 出 力 及 系 统 压力 一 定 的 条 件 下 ， 则 能 显 著 减 小 气 缸 的 直 径 ， 从 而 使 庞大 的 设 备 变 得 简 化 、 灵 巧 。参 考 文 献 AB#C D&C5$E FG# H$IG&2 J.%B#C#&K LH$M#./H5H% =H/BN&$052 &O PQO.&GK$/ R.$SHTUV2 .#/HHO$C0 #M WH%B X#.KOU#C.H00 # %BH WBH#.Q #M =&/B$H0 &O =H/B&$050:Y#K4;2JGKGE Z$K&O8 JGKG $SH.0$%Q .H00E 333E !1(9 7 !1+! 罗 善 明 2 曲 柄 增 力 机 构 的 模 拟 设 计 TV2 机 械 科 学 与 技 术 E!11!E !:(;