工艺夹具毕业设计24课程设计（三爪卡盘的设计）

- 1 - 绪论 现代制造技术向着高效率、高精密以及柔性制造方向发展 ， 对数控机床及其夹具提出了高转速、高精度和柔性化要求。在数控车床中 ， 动力卡盘是最常用的工件夹具 ,它是机床电主轴与工件之间的连接接口 , 机床电主轴的转速、扭矩和旋 转精度通过动力卡盘传递给工件。为适应数控机床高速化发展的要求 ， 液压动 力卡盘从气动动力卡盘和电动动力卡盘中脱颖而出 ,成为中高速数控机床的主流夹具。 利用液压传动功率密度比大的特点 ,具有夹紧力大、转速高、结构紧凑等优点。液压动力卡盘在数控机床中得到了非常广泛的应用 ,已成为中高速数控车床、数控磨床及 数控车铣中心必不可少的基础性功能部件。 本次 设计 的三 爪 卡盘是利用液压传动原理， 来实现卡盘对工件的卡紧或松开 。 其 控制系统选用的是单片机控制。利用 8255 与 8051 来编程控制行程开关和电磁换向阀的电磁开关，对各个动作分别控制。 再 根据这些计算，选择出设计中的液压元件，有液压缸、液压阀、电磁换向阀、液压泵。 - 2 - 第 1章 机械设计 1.1 液压缸的选择 1.1.1 初步 设计 液压缸的 工作环境 ： 设 卡紧力为 1.2T， 液压 系统 的最大 压力为 3MPa。 1.1.2初步计算液压缸的尺寸： 由 P=F/A 知 236 10410312000 mPFA mmMARRA36036.014.3 10432 知由 由初步计算的液压缸径 =36mm,查液压元件及选用书表 3.56选择标准 HSG系列液压缸型号： HSG-80 技术参数： 公称压力 =31.5MPa、 缸径 =80（ mm）、 杆径 =40,45,55（ mm）、 行程 =6000 (mm)。 1.2 液压泵的选择 M P aPAFPMRAah 218750000064.0120000064.045.014.3 222 由计算的压力查液压元件及选用书表 2.25 选择 CBW 系列齿轮泵的型号：CBW1-B16。 技术参数：排量 =16Ml/r、额定压力 =2.5MPa、额定转速 =1450r/min、 容积效率 0091 、 驱动功率 =1.3KW 按工作要求及工作条件选择。应选用 永磁直流 电机 。 - 3 - 1.3 液压阀的选择 由上述计算与选择元件和液压原理图所需要的液压阀选择如下： 直动式 溢流阀型号 ： DBD-20、 通径 20mm、 压力 31.5MPa、 流量 250L/min 直动式减 压阀 型号 ： DZ5DP-10、通径 4.5mm、流量 30L/min、 调压范围 0.3 31.5MPa 电磁换向阀型号 ： (1个 )： 23QDF6B、通径 6mm、额定压力 31.5MPa、 最高压力 -、通过 /额定流量 16L/min 1.4 液压缸 密封形式的选择 1.4.1 液压缸 的密封方式 轴的密封方式均为密封圈密封。 - 4 - 第 2 章 控制 系统 设计 2.1 控制电路原理图 根据液压原理 图中的行程开关和电磁换向阀的电磁开关控制的液压缸的动作和卡盘的松开和卡紧 来设计电路原理图。电路原理图如下： 液压原理图 - 5 - 电路原理图 2.2 控制原理 当 准备松开工件 时，按下总开关 K1，这时电机启动，液压泵开始工作，为系统提供压力。通过溢流阀和减压阀调定供油压力。通过 80C51 单片机和 8255 芯片的编程控制 。首先给电磁换向阀 1 的电磁开关 1YA 通电使液压缸 的活塞干伸出。通过斜契的作用使卡爪松开。 当 准备卡紧工件 时，按 起 总开关 K1，这时电机启动，液压泵开始工作，为系统提供压力。通过 溢流阀和减压阀调定供油压力。 控制电磁换向阀的电磁开关 不通电，使液压缸 的杆伸回 ，将 通过斜契的作用使卡爪将工件紧 。 - 6 - 2.3 流程图 程序开始启动开关判断卡盘松开或卡紧判断 1YA 是否通电程序结束。 - 7 - 第 3 章 课程设计感想 本次课程设计更加深入的让我们了解了平时在书本中所理解的机电一体化及液压传动等知识 ， 此前在学习机电一体化系统设计书时，通过老师讲解及自己所看资料，已经了解了一些机电一体化产品。但没有真正的解剖过机电一体化产品 ， 也使自己重新熟练了曾经学过 的一些画图软件及画图方法， 本次课设对我的专业知识有了更好的巩固。 此次课程设计虽然遇到了很多不曾遇到过的问题和困难， 经 过老师及同学的帮助找到了相应的解决的办法，增强了自己的思维创造能力及 用于克服困难的信心。此次同样是即将进入工作岗位的我们在学校内的一次锻炼的实习机会，是学校和老师给我们又一次的锻炼机会。也使我们在课程设计中发现了的自己的不足及弱点，在今后的学习和工作生活中将会不断的学习进步以弥补自己的不足和缺点。 课程 设计是在学完了专业课，并经历了生产实习的基础上进行的一个教学环节，是对之前所学课程的一次 复习，也是一次理论联系实际的训练，它在几年的学习中占有十分重要的地位。 就我个人而言，希望通过这次 课程 设计，对自己今后从事的工作，进行一次适应性的训练，通过设计锻炼自己分析问题，解决问题的能力，特别是利用计算机进行辅助设计的能力，为今后从事专业工作打下良好的基础 。 - 8 - 第 4 章 参考文献 1 吴宗泽主编，机械设计使用手册。第二版，化学工业出版社。 2 何立民主编，微机接口与控制。北京航空航天大学出版社 3 王晓明主编，电动机的数字控制。北京航空工业大学出版社 ， 2007 4 巩云朋、田万禄、张祖力、黄秋波主编 。 机械