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柱塞泵转子的加工【9张图/21400字】【优秀机械毕业设计论文】

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柱塞泵转子的加工【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

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A0-夹具装配图.dwg

A1-柱塞泵装配图.dwg

A1-泵体零件图.dwg

A2-主铰刀.dwg

A3-组合机铰刀.dwg

A4-副铰刀.dwg

A4-合金机铰刀.dwg

A4-机镗铰刀.dwg

A4-金刚石铰刀.dwg

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关键词：: 柱塞转子加工优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,50页,21400字左右.
任务书一份.
翻译一份.

图纸共9张:
A0-夹具装配图.dwg
A1-泵体零件图.dwg
A1-柱塞泵装配图.dwg
A2-主铰刀.dwg
A3-组合机铰刀.dwg
A4-副铰刀.dwg
A4-合金机铰刀.dwg
A4-机镗铰刀.dwg
A4-金刚石铰刀.dwg

摘要

使高效机床适应于加工某一特定零件的那种设备，无论其大小如何，简单复杂与否，均称作为工夹具。
机加工需要两种工夹具，工件夹持装置与刀具如钻头与铰刀。
夹具是一种用在机床、检验、焊接、装配等方面的工件定位和夹持装置。夹具不能对所有的额刀具或工具的位置加以控制。
在设计前，首先充分了解各个主要尺寸和表面，还应了解零件是如何与主要部件相配合。然后，收集一些对设计有影响的资料。这些资料包括材料的类型、物理性能、重量以及原材料的特性等等。对所设计的夹具可能产生影响的资料是加工数量以及批量大小等等。
我们在金工车间进行的大部分加工是用刀具来完成的。刀具是一块具有切削刃的淬硬金属或其他材料。刀具制成各种尺寸，每种有每种的用途。本次设计主要刀具是饺刀。

关键词：夹具刀具铰刀

Abstract
The equipment, small or large, simple or complex, that adapts the production machine to the production of a specific part is known as tooling.
Machining requires two kinds of tooling; working-holding devices and cutting tooling, such as drills and reamers.
A fixture is a work piece locating and holding device used with machine tools, inspection welding and assembly. It does not control the position of the tool or instrument, which is being used.
The designer approaches the design project by first becoming fully aware of all critical dimensions and surfaces. If possible, he should also know how the part fits into the main assembly. Once he is familiar with may have an effect on his design. Data such as type of material, physical properties, weight, and the characteristics of the raw material. Other information which could affect the type of fixture to be built is the production quantities, lot sizes, etc.
Most of the machining we do in a machine shop is done with cutting tools. A cutting tool is a hardened piece of metal or other material. Cutting tools are made in a wide variety of shapes and sizes. Each of them is designed for a specific purpose.

Key words: Fixture; Cutting tool; Reamers

目录

摘要 1
Abstract 2
目录 3
绪论 5
第一章加工工艺设计 6
1.1工艺规程的基本要求 6
1.1.1工艺规程的概念 6
1.1.2工艺规程的编制 6
1.1.3工艺规程的设计准则 7
1.2工艺过程 7
1.2.1加工余量 7
1.2.2生产类型的工艺特征 8
1.3零件的分析 9
1.3.1零件的作用 9
1.3.2毛坯分析 10
1.3.3定位基面的选择和加工顺序的安排 10
1.3.4零件表面加工方法的选择 11
1.3.5热处理工序的安排 11
1.4制定工艺路线 11
1.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 12
第二章夹具的设计 14
2.1机床夹具的概述 14
2.2机床夹具的作用 14
2.3机床夹具的分类 15
2.4机床夹具的一般组成 15
2.5转子等分孔加工的专用夹具设计 16
2.5.1 定位装置的设计 16
2.5.2.夹紧机构 18
2.5.3分度装置的设计 26
第三章刀具的设计 32
3.1 铰刀的种类 32
3.2铰刀工作原理 33
3.3铰刀的设计 33
3.3.1组合铰刀 33
3.3.2加工等分孔铰刀 42
结论 49
参考文献 50
附件1——专题 51
附件2——翻译 59
English Translantion 59
中文翻译 69
致谢 77

柱塞泵转子的加工

内容简介：: 1 摘要使高效机床适应于加工某一特定零件的那种设备，无论其大小如何，简单复杂与否，均称作为工夹具。机加工需要两种工夹具，工件夹持装置与刀具如钻头与铰刀。夹具是一种用在机床、检验、焊接、装配等方面的工件定位和夹持装置。夹具不能对所有的额刀具或工具的位置加以控制。在设计前，首先充分了解各个主要尺寸和表面，还应了解零件是如何与主要部件相配合。然后，收集一些对设计有影响的资料。这些资料包括材料的类型、物理性能、重量以及原材料的特性等等。对所设计的夹具可能产生影响的资料是加工数量以及批量大小等等。我们在金工车间进行的大部分加工是用刀具来完成的。刀具是一块具有切削刃的淬硬金属或其他材料。刀具制成各种尺寸，每种有每种的用途。本次设计主要刀具是饺刀。关键词：夹具刀具铰刀 2 he or or to of a is as of as A is a It of or is by of If he he is an on as of of of to be is of we do in a is A is a of or in a of of is a 3 目录摘要 . 1 . 2 目录 . 3 绪论 . 5 第一章加工工艺设计 . 6 艺规程的基本要求 . 6 艺规程的概念 . 6 艺规程的编制 . 6 艺规程的设计准则 . 7 艺过程 . 7 工余量 . 7 产类型的工艺特征 . 8 件的分析 . 9 件的作用 . 9 坯分析 . 10 位基面的选择和加工顺序的安排 . 10 件表面加工方法的选择 . 11 处理工序的安排 . 11 定工艺路线 . 11 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 12 第二章夹具的设计 . 14 床夹具的概述 . 14 床夹具的作用 . 14 床夹具的分类 . 15 床夹具的一般组成 . 15 子等分孔加工的专用夹具设计 . 16 位装置的设计 . 16 . 18 度装置的设计 . 26 第三章刀具的设计 . 32 4 刀的种类 . 32 刀工作原理 . 33 刀的设计 . 33 合铰刀 . 33 工等分孔铰刀 . 42 结论 . 49 参考文献 . 50 附件 1 专题 . 错误 !未定义书签。附件 2 翻译 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。中文翻译 . 错误 !未定义书签。致谢 . 51 5 绪论柱塞泵是依靠柱塞在其缸体内往复运动时密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油的。由于柱塞与缸体内孔均为圆柱表面，容易得到高精度的配合，所以这类泵的特点是泄露小，容积效率高，可以在高压下工作。柱塞泵的工作原理：它是由斜盘、柱塞、缸体、配油盘等主要零件组成。斜盘和配油盘是不动的，传动轴带动缸体、柱塞一起转动，柱塞靠机械装置或低压油作用下压紧在斜盘上。当传动轴旋转时，柱塞在其自下而上回转的半周内逐渐向外伸出，使缸体孔内密封工作腔容积不断增加，产生局部真空，从而将油液经配油盘窗口向外压出。缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油和压油动作。改变斜盘的倾角，可以改变柱塞往复行程的大小，因而也就改变了泵的排量。柱塞泵的缸体的加工是柱塞泵加工过程中的主要环节，它的加工质量的好坏直接影响着柱塞泵的产品的性能和耐用性，从而提出零件的制造工艺方面的要求：加工精度和加工表面质量。前者包括了零件的尺寸精度、形状精度和位置精度；后者包括了零件表面的粗糙度、波度、和物理、机械性能；设计结构应能够加工。在工件上应有足够的加工空间，以便刀具能够接近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等；要能提高劳动生产 6 率。如加工表面尽可能地安排在同一平面或同一轴线上，以便采取多刀或多件加工的高效生产方法。第一章加工工艺设计艺规程的基本要求艺规程的概念机械加工工艺规程简称工艺规程，是把工艺过程的有关内容，用文字和简图以表格形式编写工艺文件。制定机械加工工艺规程时，一般遵循优质、高效、低成本的原则，并安全可靠地加工出符合设计要求的零件。艺规程的编制 1、研究零件图及技术条件。 2、加工的粗基面和光基面确定后，最初工序和主要表面的粗、精加工的工序已很清楚，就能编制零件加工的顺序。 3、分析已加工表面的粗糙度以后，在已拟的加工顺序中增添粗精加工工序。 4、然后视加工时的便利情况，确定并排列零件上不重要表面加工所需所有其余。 5、如果有限制加工工艺规程选择的特殊条件存在，通常要作补充说明，以修正加工的顺序。 7 6、确定每一工序所需的机床和工具，填写工艺卡和工序卡。 7、详细拟订工艺规程时，必须进行全部加工时间的标定和单件加工时间的结算，并计算每一工序所需的机床。 8、为了达到所编制的工艺规程符合具有最大经济性的要求，在确定了规程的全部项目以后，必须要检查对该零件的加工是否还可能作出同样完善而更为经济的工艺规程。艺规程的设计准则必须可靠地保证零件图纸上所有技术要求的实现。在规定的生产纲领和生产批量下，能以最经济的方法获得所要求的生率和生产纲领，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱，多办事，并要便于组织生产。尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全，创造良好，文明的生产条件。艺过程工余量毛坯经机械加工而达到零件图的设计尺寸，从被加工表面上切除金属层的总厚度，即毛坏尺寸与零件图的设计尺寸之差称为加工余量，也称为毛坯余量。加工余量的大小，对零件的加工质量和生产率以及经济性均有较大的影响。余量过大将增加材料、动力、刀具和劳动量的消耗，并使切削力增大而引起工件的较大变形。反之，余量过小则不能保证零件的加工质量。确定加工余量的基本原则是在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量。一般的确定方法有以下几种：其一，经验估计法。其二，查表修正法。其三，分析计算法。工艺的设计还有一些比较重要的外界条件，如机床的选择、刀具的选择以及夹具的选择等。 8 产类型的工艺特征对于不同的生产类型，为获得最佳技术经济效果，其生产组织、车间布置、毛坯制造方法、工夹具使用、加工方法及对工人的技术要求等各方面均不相同，及具有不同的工艺特征。例如，大批大量生产采用高生产率的工艺及高效专用自动化设备，而单件小批量生产则采用通用设备及工艺设备。各种生产类型的工艺特征特征类型单件生产成批生产大量生产零件生产类型事先不决定是否重复生产周期地成批生产长时间连续生产毛坏制造方法及加工余量铸件用木模手工造型，铸件用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属模，部分铸件用金属模，加工余量中等铸件广泛采用金属模机械制造，锻件广泛采用模锻，以及其他高生产率的毛坯制造方法，毛坯精度，加工余量小机床设备及布置采用通用机床，按机群式布置采用部分通用机床及部分高生产率专用机床，按零件类别分工段安排广泛采用高生产率专业机床及自动机床，按流水线排列或采用自动线夹具多用通用夹具，很少用专用夹具，靠划线和试切法来保证尺寸精度用专用夹具，部分靠划线和试切法来保证加工精度广泛采用高生产率夹具，靠夹具及调整法来保证加工精度刀具及量具采用通用刀具及万能量具较多采用刀具、万能量具广泛采用高效专用刀具及量具对工人技术要求熟练中等熟练对操作工人要求一般，对调整工人 9 技术要求不高工艺文件只编制简单的工艺过程卡片编制成较详细的工艺卡片编制工艺卡片或工序卡片，有详细的工艺文件发展趋势箱体类复杂零件采用加工中心加工采用成组技术，由数控机床或柔性制造系统等进行加工在计算机控制的自动化制造系统中加工，并可能实现在线故障诊断、自动报警和加工误差自动补偿件的分析件的作用本次的设计的零件是泵体，重点是体上 8 个等分孔的加工。本次的产品是采煤机的提升臂上的动力系统（柱塞泵）的一部分，主要功能是给采煤机提供动力。大多数加工工艺在液压车间完成，机床主要是从法国引进的格 1600采用小批量生产。泵体的材料是球墨铸铁，长 94 毫米，直径为 92 毫米。 8 个等分孔呈圆形等距均匀分布，直径为 12 毫米，内装柱塞。腔体内有推力轴承，提供动力。主要技术条件：等分孔精度泵体的尺寸精度、粗糙度、形状精度都要求较高，尤以等分孔的要求为最高。其尺寸精度为他孔为的形状精度，凡未做特殊规定的，一般在其尺寸公差范围之内。等分孔的位置精度零件图中规定：（ 1） 8 个等分孔的位置度公差为米，圆柱度公差为 10 米。（ 2）其他螺纹孔的位置精度为米。表面粗糙度等分孔的粗糙度为米，中心孔的粗糙度为米，圆柱面的粗糙度为米。坯分析零件材料为 5 铸件。根据现有的生产条件和泵体生产属于中小批量生产类型的生产纲领，因而采用木模手工造型的方法生产毛坯。铸出零件的基本尺寸为 100 100 。选择粗基准时，还应必须注意合理安排消除毛坯内应力的热处理工序。位基面的选择和加工顺序的安排基面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。基面的选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 (一 )、选择粗基准时，应主要考虑各加工表面的余量分配以及加工表面和不加工表面之间的位置精度。一般情况下可遵循如下原则选择粗基准。（ 1）互相位置要求原则；（ 2）余量均匀原则；（ 3）余量足够原则；（ 4）粗基准不重复使用原则。由于泵体的等分孔的加工工艺工程简单，只是精度要求很高，就以外圆柱面和内孔为粗基准面即可。 (二 )、选择精基准时主要考虑的问题是如何保证加工精度和使装夹方便、准确，一般应遵循以下原则：（ 1）基准重合原则；（ 2）基准统一原则；（ 3）互为基准、反复加工原则； 11 （ 4）自为基准原则；（ 5）便于装夹原则。精基准的仍然是以外圆柱面和内孔定位。外圆柱面是主要的定位面，当加工外圆柱面时，以内孔作为精基准；由于孔的加工精度很高，当加工内孔时再以已经精加工过的外圆柱面来定位。件表面加工方法的选择先车出泵体，留一定的余量。孔的加工可采用钻、锪钻或铰刀，粗加工时初步定为钻，扩孔时可用扩孔钻、锪钻或者铰刀。等分孔的加工精度很高采用粗钻粗铰半精铰精铰的加工方法；中心孔的加工则采用车刀樘粗铰精铰的加工方法；圆柱外圆和端面采用粗车半精车磨削的加工方法；当然铸件在加工之前，还要进行毛坯的探伤检查，确保零件的质量。处理工序的安排为了消除残余应力应进行时效处理（其中包括人工时效和自然时效）。残余应力无论是在毛坯制造过程中，还是在切削加工时都会残留下来，不设法消除就会引起工件变形，影响产品质量，甚至产生废品。泵体是加工精度要求较高的基准件，又是铸件，必须消除内应力，防止装配和加工以后产生变形，所以应合理安排时效处理工序。为了避免工件在机械加工车间和热处理车间之间的运输劳动量，在粗加工之前即在毛坯铸造进行人工时效，消除内应力。为了进一步消除粗加工后的内应力，故将粗、精加工分开，并在粗加工后和精加工之前，把工件存放一段时间，起到自然时效的作用，以保证精加工的质量。定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何尺寸、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中小批量的生产的条件下，由于加工表面加工精度比较高，考虑设计专用夹具和加工刀具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便 12 使生产成本尽量降低。加工路线确定如下：工序 1 铸单件。工序 2 人工时效，消除内应力。工序 3 粗车两端面和外圆至 100 100，以外圆表面为粗基准，在 2 以选用液压工序 4 探伤检查。工序 5 以外圆表面为粗基准，粗车 62 孔在左端面一刀下，再以 62 孔定位，粗车 23 孔。选用床。工序 6 以 62 孔定位，在端面右端钻 16 孔、 8- 12 孔，选用工序 7 自然时效。工序 8 以 62 孔为定位，半精车 92 外圆，以 92 外圆为基准，半精车两端面；车刀镗 62 内孔、 23 内孔，再粗铰 62、 23、 16、 12、 14 内孔。粗铰选用床。工序 9 以 62 孔定位，磨外圆及右端面。工序 10 以 92 外圆定位，磨左端面工序 11 以 92 外圆定位，精铰 62 内孔、 23 内孔；半精铰 8- 12内孔，再用金刚石铰刀精铰，选用床和专用夹具。工序 12 钻两端底孔； 6 8 工序 13 攻螺纹 6 8工序 14 清理去刺，清洗。工序 15 终检。工序 16 磷化底漆。械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1. 外圆表面 92削： 2Z=精车： 2Z=车： 2 13 2. 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量磨右端： 94 半精车两端： 22Z 粗车： 2 3 内孔 62 7k 精铰： 62 7k 2 粗铰： 2 车刀镗： 4内孔 23 7J 精铰： 2 粗铰： 2 车刀镗： 5内孔 12 11H 金刚刀精铰： 2 合金刀半精铰： 2 粗铰： 2 粗钻： 11 加工余量的选取按机械加工工艺手册表询。 14 第二章夹具的设计床夹具的概述在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的，用以固定加工对象，使之占有正确的位置，以便接受施工的一种工艺装备，统称为夹具。因此，无论是在机械加工、装配、检验，还是在焊接、热处理等冷、热工艺中，以及运输工作中都大量采用夹具。但在机械加工中应用最为广泛的是金属切削机床上使用的夹具，我们称之为机床夹具。机床夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件的位置，并将其牢固地夹紧，以接受加工的工艺设备。他的主要作用是：可靠的保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具总的来看可以分为两大类：一类是用以安装工件的，一般通称为夹具；另一类是用以安装刀具的，一般通称为辅具。床夹具的作用机床夹具在保证产品优质、高产、低成本，充分发挥现有设备的潜力，便于工人。机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施 15 之一。因此，一切机械制造行业的广大工人和工程技术人员，历来都把机床夹具的改进、研制和开发，作为技术革新中的主要课题之一。机床夹具的作用可以归纳为如下几个方面： 1 保证加工质量机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证。不再依赖于工人的技术水平。 2 提高劳动生产率和降低生产成本用夹具装夹工件，避免了工件逐渐找正和对刀，缩短了安装工件的时间；用夹具容易实现多件、多工位加工，提高了劳动生产率；且还可以边加工边安装工件，使机动时间与辅助时间重合，进一步缩短辅助时间，从而降低了生产成本。 3 扩大机床的工艺范围，做到一机多用对于中小工厂，由于机床的品种、规格和数量有限，为了适应生产发展的需要，充分挖掘现有设备的潜力，往往通过设计不同的夹具来进一步扩大机床的工艺范围，达到一机多用的目的。 4 夹具在特种零件的加工中起着特殊作用在机械行业中，长遇到一些特殊的加工件，如特大件、特小件、薄壁件、平面凸轮、偏心零件，非金属件等，夹具在这些特殊零件的加工中起着特殊作用。床夹具的分类按夹具特点分类：通用性夹具、专用性夹具、成组夹具、组合夹具、随行夹具、按夹紧动力源分类：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、离心力夹具。按使用机床的类型分类：钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具和齿轮机床夹具等。床夹具的一般组成 16 定位元件、夹紧装置、对刀及导向部分、夹具体、其他元件及装置等。子等分孔加工的专用夹具设计转子等分孔加工的专用夹具设计应该考虑的是工件在夹具中的定位、工件在夹具中的夹紧、对刀装置、分度装置等。位装置的设计工件在夹具中的定位就是要确定工件与夹具定位元件的相对位置，并通过导引元件或对刀装置来保证工件与刀具之间的相对位置，从而满足加工精度的要求。对单个工件而言，就是使工件准确地占据由定位元件所规定的位置；对一批工件而言，则是使每个工件都占据同一个位置。拟订设计方案时，定位方案是必须首先确定的问题，它对夹具总体设计方案的确定角定乃至整个夹具的成败，都起着决定性的作用。工件在夹具中的定位，是通过工件上的定位基准表面与定位元件的工作表面接触或配合来实现的。定位方法和定位元件的选择，包括定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等，主要决定于工件的加工要求、工件定位基准和外力的作用状况等因素。工件上的定位基面的形状通常是平面、外圆柱面、圆锥面、内孔和各种成形表面（如渐开线）。（ 1）工件以平面定位根据基准表面状况不同，定位方法和定位元件也不同。工件以平面定位时，曾用的定位元件有固定支承、调节支承、自位支承和辅助支承外，均对工件起定位作用。固定支承装配后位置固定不变的定位元件，称为固定支承。调节支承调节支承的高度可以根据需要进行调节。调节支承一般是在加工前调节并用螺母琐紧，在同批工件加工中，一般不再作调节。所以，调节支承在使用时的作用与固定支承相同。自位支承自位支承又称浮动支承。自位支承本身在对工件定位的过程中，其支 17 承点的位置可随工件定位基准面位置的变化而自动与之相适应。因此，自位支承在结构上具有可移动或转动的浮动元件。上述固定支承、调节支承和自位支承，都能转化成支承点，起限制工件自度的作用，因此，统称为基本支承辅助支承为了提高工件的定位刚度和定位稳定性，往往需要增加一些支承点，以防工件受力变形或移位，但又不能造成重复定位的不良后果。使用辅助支承时，工件的位置由基本支承确定，而辅助支承的位置则随工件而确定，因此它不起定位作用。辅助支承虽然不是定位元件，也不是夹紧元件，但它是保证加工质量的一种重要元件，所以常与工件的定位和夹紧方案同考虑（ 2）工件以孔定位定位销定位销可分为固定式、可换式和伸缩式，每种又有圆柱销和削边销之分。刚性心轴小锥度心轴（ 3）工件以外圆柱而定位 V 形块对中性好，能使工件的定位基准轴线在 V 形块两斜面的对称平面上，而不受定位基准直径的误差的影响，并且安装方便。可用于粗、精基准。定位套各种定位套对元件外圆柱表面实现定心定位。支承板支承板实现对外圆表面的支承定位（ 5）工件以导轨面定位以及其他定位形式定位方案设计是夹具设计的第一步，也是夹具设计中关键的一步。定位方案设计的好坏将直接影响加工精度和加工效率，并且，定位方案一经确定，夹具的其他组成部分也大体随之确定。因此，对于定位方案问题必 18 须慎重考虑，以满足设计的基本要求。定位方式必须根据工件结构、加工技术要求确定。定位元件（机构）设计和布置应保证工件定位稳定，并有足够的刚性。对定位元件的材料和技术条件应有一定的要求，以确保定位精度的稳定性和使用的持久性。方案应有可行性分析和论证。根据实际情况，工件采用以外圆定位，由于对零件的定心要求很高，初步确定了使用定位套。紧装置概述在机械加工过程中，工件将受到切削力、离心力、惯性力等外力的作用。为了保证在这些外力的作用下，工件仍能在夹具中保持由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动或位移，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，将工件可靠的夹紧。尽管夹紧方式多种多样，但夹紧装置的组成却大体相同。包括动力装置和夹紧机构，其中夹紧机构又包中间机构和夹紧元件。动力装置的作用就是产生夹紧作用力的装置，并将作用力传至夹紧机构。夹紧机构接受和传递原始作用力，使其变为夹紧力并执行夹紧任务部分。中间递力机构把来自人力或动力装置的力传递给夹紧元件，再由夹紧元件直接与工件受压面接触，最终完成夹紧任务。在传力的过程中，根据夹紧的需要中间递力机构还可以起如下作用： 1、改变作用力的方向，使向上的作用力变为向下的夹紧力。 2、改变作用力的大小，通过杠杆比或其他增力机构等改变作用力的大小，以适应夹紧工件夹紧力的大小。 3、起夹紧后的自琐作用，当作用力消失之后，仍能使工作得到可靠夹紧而不松脱，因此应设置自琐环节。这一点对于人工操作进行夹紧的夹 19 具尤为重要。紧装置的基本要求夹紧装置仅仅起到上述的作用是不够的，因为夹紧装置设计的好坏，不仅关系到工作的加工质量，而且对提高生产效率，降低加工成本以及创造良好的工作条件等诸方面都有很大的影响。所以还应对它提出如下要求： 1、保证加工精度夹紧机构应产生足够大的夹紧力，以保证工件在加工过程中不产生位移或振动，既不破坏定位而又能起到保持定位之作用。夹紧机构应具有足够的刚性夹紧工件时，不应破坏工件的已加工面。 2、在夹紧的过程中，工件应能保持在既定位置，即在夹紧力的作用下，工件不应离开定位支承。 3、夹紧力的大小要适当、可靠。既要使工件在加工过程中不产生移动和振动，又不使工件产生不允许的变形和损伤。 4、夹紧装置应操作安全、方便、省力。 5、夹紧装置的自动化程度应与工件的产量和批量相适应。本夹紧机构的选择夹紧装置的结构形式是多种多样的。有典型的手动夹紧装置，也有利用气动、液压等作为动力源的机动夹紧装置；还有实现多点、多件同时夹紧的联动机构。夹具中常用的夹紧机构有斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、圆偏心夹紧机构、定心对中夹紧机构及联动夹紧机构等。 1、斜楔夹紧机构所谓斜楔夹紧机构，就是利用楔块上的斜面直接或间接（如用杠杆等）将工件夹紧的机构。斜楔夹紧的特点：自锁；具有增力作用；夹紧行程小；改变原始作用力的方向 2、螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构由于具有结构简单，制造方便，夹紧行程不受限制，且 20 夹紧可靠等优点，故在机床夹具中得到广泛应用。它的主要缺点是夹紧和松开工件时比较费时费力。由于螺旋压板夹紧机构本身的特点，因此在结构上应注意如下问题：螺帽下面的垫圈应采用球面垫圈，以防夹紧时螺杆与压板面不垂直而使螺杆变弯曲；支承钉应作成圆头的且可以调整，以适应不同高度工件夹紧的需要；夹紧螺母应采用特殊的加高螺母，以备承受较大的作用力，并使夹紧可靠；压板下加弹簧是籽取下工件后，支持压板不致下落，方便工件的装卸；压板上的长孔，为的是松开螺母后，压板可以后撤，便于装卸工和；压块应采用浮动，以保证压板与工件间的良好接触。本次设计使用 3 个螺旋压板夹紧中的简易回转式压板。 3、圆偏心夹紧机构偏心夹紧机构是一种由偏心夹紧元件或与其他元件组合夹紧工件的快速动作的夹紧机构。它的特点：动作迅速、生产率高且结构简单，制造容易，在夹具中广泛应用；夹紧行程小，自锁性能不稳定，一般仅适用于工件夹紧表面尺寸变化较小，加工时无振动的场合；偏心轮是增力机构 4、定心夹紧机构定心夹紧机构是机床夹具中的一种特殊的夹紧机构。它是在实现准确定心或对中的同时夹紧工件的。定心夹紧机构中与工件定位基准相接触的元件，既是定位元件，又是夹紧元件。定心夹紧机构是利用定位夹紧元件的等速移动或均匀弹性变形的方式，来消除定位尺寸偏差对工件定心或对中的不利影响。在机械加工中，很多加工表面是以其中心线或对称面作为工序基准的，如加工与外圆同轴的内孔或加工与两侧面对称的通槽等工件。这时，若采用定心、对中夹紧机构装夹加工，则可以使基准位置误差为零，确保该工序的加工精度。定心夹紧机构的种类很多，按定心夹紧件的性能，可分为：刚性定心夹紧机构和弹性定心夹紧机构两种。刚性定心夹紧机构是利用定位、夹紧元件的等速移动或转动原理实现定心或对中夹紧的。这类机构的定位元件等速移动范围较大，能适应不同定位面尺寸的工件，有较大的通用性；弹性定心夹紧机构是利用定位、夹紧元件的均匀弹性变形原理来实现定心夹 21 紧的。这种机构定心精度高，但变形量小，夹紧行程小，只适用于精加工中。 5、联动夹紧机构凡由一个作用力同时或依次夹紧几个工件（一般为小工件），或者对一个工件（一般为大工件）的不同部位进行夹紧的机构，均称作联动夹紧机构。采用联动夹紧机构容易保证加工精度。在多位夹紧的联动夹紧机构中，由于可以减少夹紧力装置的数量，或可使夹紧机构集中为一个施力机构，以便于集中施力或采用自动扳手夹紧。这不仅提高了夹紧效率，同时也使夹紧实现了自动化。采用联动夹紧机构可以改变作用力的方向，从而实现在不同的方向上对工作同时进行夹紧。采用联动夹紧机构可以实现定位与夹紧动作的联动，不但可简化夹具结构，而且可保证满足先定位后夹紧的顺序动作。联动夹紧机构可实现几个压板的联动回转或移动，从而使撤除压板的操作简便或者自动化。当夹具较大，压板数较多时，这一点尤为重要。由于采用联动夹紧机构可简化夹具，工作可靠，提高夹紧效率并且容易实现夹紧自动化，减轻工人的劳动强度，等等。因此，在各种高效的机床、自动线夹具上，获得了极为广泛的应用。综合每种夹紧机构的优点，结合实际情况，设计采用弹性定心夹紧机构。弹性定心夹紧机构是利用弹性元件的弹性变形作用，来实现定心夹紧工作。通常这种机构的夹紧行程较小，但定心精度很高。均匀弹性变形定心夹紧机构有弹性夹头、弹性薄壁夹盘、碟形簧片夹具、薄壁套筒液性塑料夹具（液性塑料定心夹具）等。根据元件采用液性填料定心夹紧机构。所谓液性填料定心夹紧机构，乃是利用液性塑料或液压油的不可压缩性，将压力均匀地传递给薄壁套筒，使套筒产生弹性变形来定心夹紧工件的机构。液性填料定心夹紧机构具有下列优点： 22 定心精度高由于液性填料夹紧的定位表面与工件为圆柱面接触，接触面可达整个薄壁套筒长度 80%，而且夹紧均匀，因此定位误差小，通常可保证被加工面与定位基准面间的同轴度在米以内，甚至可达米。同时，液性填料夹具夹紧工件是沿圆柱表面均匀接触，工件基准面不会因夹而损坏，从而减少了废品率。提高了生产率使用液性填料夹具，不需用百分表找正工件，操作方便，辅助时间可降低 80%左右。夹具结构简单，降低了制造成本。制造成本比普通夹具平均可降低 2030%左右。然而，液性填料定心夹紧机构也有不足之处，它主要表现在：薄壁套筒的变形量受其本身材料的弹性极限所限制，因而变形量不能很大，否则会产生塑性变形或裂开。因此应对工件定位基准而提出了较高的加工精度要求，一般当工件定位基面直径小于 40 毫米时，可采用 H7/合；大于 40 毫米的，可采用 H8/合；只有当工件定位基准直径大于 90 毫米时，才允许采用 9 级精度的配合面。此外，液性填料的压强一般不准超过300 公斤力 /厘米的平方，否则会使液性填料渗漏工使薄壁涨裂。因此这种定心夹紧机构，多用于精加工工序中。有时仅用其起定心作用，而附以别的夹紧。本次设计采用 H8/可。壁套筒的设计与计算薄壁套筒是液性塑料定心夹具的主要元件，它的设计与制造的合理性将直接影响定心精度。薄壁套筒的设计与计算程序，按如下步骤进行： 1 薄壁套筒直径： 92 式中工件定位面直径（ 2 薄壁套筒部分长度： l 较长时 L =(l = 65. 8: 023 式中 l 工件定位面长度 l =94 套筒的机构形式： D l 2选用 A 型 l D 时，选用 B 型，或采用两个薄壁套筒 l2用 C 型所以选择内胀式套筒 A 型 4 工件与套筒定位面间在未来夹紧时的最大配合间隙：工件以外圆定位 : m a x m a x m i 式中套筒定位面的最大直径（工件外圆的最小直径 (0 套筒最大允许径向变形量： s 式中s 套筒材料的屈服极限 , 一般钢为 220 E 套筒材料的弹性模量 , 一般钢为 1110 K 安全系数，一般取 1.5 套筒壁厚： 7 套筒固定部分长度： 6（标准）套筒固定部分厚度： 2（标准） 24 套筒槽高： 2 3 8 套筒与夹具体的配合过盈量： 07.0c（标准） 9 套筒产生的夹紧力矩： 325 1 0gM m m D （ N 式中 2 m a x m a 以 M 10 N 10 套筒产生的轴向夹紧力： 550 2 1 0 0 . 1 1 3 1 0m m N 11 套筒与工件定位面的实际接触长度： L 12 D时，m a （ L 12 D时，m a 22 L D 式中套筒薄壁部分的最小长度系数，其值如下表： 2 为 L 12 D，所以m a 22 L D =80筒材料一般用合金钢 65淬火硬度为 40。 25 (a) 内紧式薄壁套筒 (b) 外涨式薄壁套筒图 2料通道的布置液性塑料的通道应布置得简单，对称，加压螺钉位置应恰当。因为液性塑料并非绝对流体，传递压力不可能绝对均匀，如果通道和加压螺钉位置和方向布置不当，则必然增加压力损失，使套筒各处变形不均匀，影响工件的定心精度。

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