连杆生产线连杆体精拉结合面夹具设计【3张图/7100字】【优秀机械毕业设计论文】

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关键词：: 连杆生产线体精拉结合夹具设计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,17页,7100字左右.
任务书.doc
开题报告.doc
外文翻译.doc
文献综述.doc
诚信承诺书.doc

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A0-夹具体.dwg
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任务书

毕业设计题目连杆生产线连杆体精拉结合面夹具设计
毕业设计主要内容和要求：
1、内容：如今对输电线路实施除冰是防止冰灾的有效途径，如何具体的除冰方法则应用了除冰机器人，除冰机器人造价低，工作效率高，安全可靠，能够实现在线除冰作业，不影响电力的输送，是一项很有发展前景的课题。
2、要求：
（1）关节控制
（2）笛卡尔空间运动控制和自适应控制
（3）点位控制和连续轨迹控制
（4）速度控制、加速度控制、力控制
毕业设计主要参考资料：
（1）张屹，邵威，高虹亮，罗成. 高压输电线路除冰机器人的机构设计[J].三学大学学报，2008.12，Vol.30 No.6：P69-72.
（2）高虹亮，孟遂民，罗成，马小强.架空输电线路除冰机器人的结构设计[J].电力建设，2009.3，Vol.30 No.3：P93-96.
（3）甘辰予，陈劲生.LEGO 智能除冰机器人的设计[J].大众科技，2009.10，No.10.
（4）蒋正龙，陆佳政，雷红才，黄福勇. 湖南2008年冰灾引起的倒塔原因分析[J].高电压技术，2008.11，Vol.34 No.11：P2468-2474.
（5）吴功平，肖晓晖，肖华，戴锦春，鲍务均，胡杰. 架空高压输电线路巡线机器人样机研制[J].电力系统自动化，2006.7.10，Vol.30 No.13：P90-107.
（6）张运楚，梁自泽，谭民. 架空电力线路巡线机器人的研究综述[J].机器人，2004.9，Vol.26 No.5:P467-473.
（7）许源刘人玮李军. 湖南电网防冻融冰体系改革之探讨[J].2003,Vol.23 No.5:P24-27.
（8）李红旗，陈志高，于钦刚，李翔，陈懿夫. 输电线路机械除冰技术研究[J].自然灾害对电力设施的影响与应对研讨会2008.5,Vol.23 No.5:P24-27
（9）李宁，周羽生，邝江华，彭琢. 输电线路除冰技术的研究[J]. 防灾科技学院学报,2008.9, V01．10 No．3:P33-37.
（10）Serge Jourden. De—leer Installation at Lrvis Substation on Hydro Qurbec’s High Voltage System[J].SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY，20099，Vol.3 No.1：P1-6.
（11）濮良贵，纪名刚. 机械设计[M]. 北京:高等教育出版社，2002.
（12）张红先，李波，方针. 2008年湖南电网冰灾中技术措施的应用效果分析[J]. 湖南电力,2008,Vol.3 No.3:P10-16

毕业设计应完成的主要工作：
1、除冰机器人的控制设计电路图四张。
2、除冰机器人的控制设计设计说明书一份6000字。
5、外文资料翻译不少于3000字。
毕业设计进度安排：
序号毕业设计各阶段内容时间安排备注
1 选题，熟悉课题，搜集相关资料 2010.12.1-2010.12.16
2 资料翻译，设计加工工艺规程 2011.01.17-2011.01.28
3 完成设计过程中的参数计算 2011.02.21-2011.03.21
4 进行初步设计，及设计说明书的初稿 2011.03.22-2011.04.01
5 除冰机器人控制设计（电路图） 2011.04.02-2011.04.10
6 确定说明书及相关文案的修改 2011.04.11-2011.04.20
8 整理相关资料，准备答辩 2011.04.21-2011.05.10
开题报告
学生姓名丁磊学号 05208416 专业班级机制四班
指导教师沈贵水职称教授单位河北农业大学
课题性质设计? 论文□ 课题来源科研□ 教学□ 生产? 其它□
毕业设计题目除冰机器人的控制设计
一、设计的目的
目前机器人在高压输电线路上的应用主要是线路巡检。而对线路除冰的应用还鲜有研究。如今对输电线路实施除冰是防止冰灾的有效途径，如何具体的除冰方法则应用了除冰机器人，除冰机器人造价低，工作效率高，安全可靠，能够实现在线除冰作业，不影响电力的输送，是一项很有发展前景的课题。
二、设计的意义
为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的热点。因此，研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。。
三、设计的研究现状
在国外，一些国家的地理与气候情况与我国相似，甚至一些国家的情况更加恶劣，为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的热点．因此，研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。
全球气候正经历以变暖为主要特征的变化，气候变暖导致“厄尔尼诺”和“拉尼娜”等极端天气气候事件的频率与强度明显增加，输电线路所处地质条件复杂，容易遭受冰灾等极端天气的影响，目前国内外对已多次发生的输电线路冰灾事故进行了相关的研究。袭击湖南的持续低温、雨雪、冰冻天气过程来I临之前，湖南温度偏高、空气干燥。湖南东、南、西部三面环山，向中部、北部过渡为丘陵和平地，冷空气袭击湖南后，湖南降温迅速，冷暖空气交汇形成的锋面逆温强度大，加上湖南北低南高的地势使逆温层得以加强，地势陡增处南下冷空气因推进受阻而徘徊驻留，随着暖湿气流不断补充，易形成长时间降雨、冰冻，形成持续的雨凇。由于降温迅速，湘西高海拔山区和纬度较高的湘北地区地表气温低，但降水主要集中在湘南、湘中、湘东，且停留时间较长，导致湘南、湘中、湘东冰冻灾害强于湘北和湘西高海拔山区。湖南电网冰冻灾害是在大尺度天气形势控制下形成的，拉尼娜现象起到推波助浪的作用，冰冻灾害受损范围与程度具有较强的微地形影响特征。长时间的低温(0~﹣5℃)、降水过程为覆冰提供了适宜条件。受冷暖空气共同影响，湖南从01-11／02-07，共出现4次明显的雨雪天气过程，这次持续时间长的冻雨和冰冻天气给湖南电网带来了灾难性的影响。湖南省电力公司500 kV线路33条有14条线路倒塔182基，变形75基，导线断线或受损159处，地线断线或受损322处；220 kV有44条线路倒塔679基，110 kV有121条倒塔1864基；≤35 kV高压线路倒杆6万4千多基，发生断线超过5万处；低压线路倒杆断杆33万多基，断线近37万处，在整个冰冻期间，发生了多次电网解裂和衡阳、郴州等地区大面积停电事故，使湖南电网受了有史以来最严峻的威胁，直接经济损失数10亿元。
四、设计研究方案
1、关节控制
2、笛卡尔空间运动控制和自适应控制
3、点位控制和连续轨迹控制
4、速度控制、加速度控制、力控制
五、设计进度安排
1、选题，熟悉课题，搜集相关资料 2010.12.1-2010.12.16
2、资料翻译，设计加工工艺规程 2011.01.17-2011.01.28
3、完成设计过程中的参数计算 2011.02.21-2011.03.21
4、进行初步设计，及设计说明书的初稿 2011.03.22-2011.04.01
5、除冰机器人控制设计（电路图） 2011.04.02-2011.04.10
6、确定说明书及相关文案的修改 2011.04.11-2011.04.20
7、整理相关资料，准备答辩 2011.04.21-2011.05.10
六、毕业设计应完成的主要工作
1、除冰机器人的控制设计电路图四张。
2、除冰机器人的控制设计设计说明书一份6000字。
5、外文资料翻译不少于3000字。
七、毕业设计主要参考资料
（1）张屹，邵威，高虹亮，罗成. 高压输电线路除冰机器人的机构设计[J].三学大学学报，2008.12，Vol.30 No.6：P69-72.
（2）高虹亮，孟遂民，罗成，马小强.架空输电线路除冰机器人的结构设计[J].电力建设，2009.3，Vol.30 No.3：P93-96.
（3）甘辰予，陈劲生.LEGO 智能除冰机器人的设计[J].大众科技，2009.10，No.10.
（4）蒋正龙，陆佳政，雷红才，黄福勇. 湖南2008年冰灾引起的倒塔原因分析[J].高电压技术，2008.11，Vol.34 No.11：P2468-2474.
（5）吴功平，肖晓晖，肖华，戴锦春，鲍务均，胡杰. 架空高压输电线路巡线机器人样机研制[J].电力系统自动化，2006.7.10，Vol.30 No.13：P90-107.
（6）张运楚，梁自泽，谭民. 架空电力线路巡线机器人的研究综述[J].机器人，2004.9，Vol.26 No.5:P467-473.
（7）许源刘人玮李军. 湖南电网防冻融冰体系改革之探讨[J].2003,Vol.23 No.5:P24-27.
（8）李红旗，陈志高，于钦刚，李翔，陈懿夫. 输电线路机械除冰技术研究[J].自然灾害对电力设施的影响与应对研讨会2008.5,Vol.23 No.5:P24-27
（9）李宁，周羽生，邝江华，彭琢. 输电线路除冰技术的研究[J]. 防灾科技学院学报,2008.9, V01．10 No．3:P33-37.
（10）Serge Jourden. De—leer Installation at Lrvis Substation on Hydro Qurbec’s High Voltage System[J].SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY，20099，Vol.3 No.1：P1-6.
（11）濮良贵，纪名刚. 机械设计[M]. 北京:高等教育出版社，2002.
（12）张红先，李波，方针. 2008年湖南电网冰灾中技术措施的应用效果分析[J]. 湖南电力,2008,Vol.3 No.3:P10-16

1前言 4
1.1国内外夹具行业及机床夹具的现状 4
1.1.1国内夹具行业的现状 4
1.1.2 国外夹具行业的现状 4
1.1.3 机床夹具现状 4
1.2设计的目的 4
1.3设计的意义 5
1.4任务来源 5
1.5设计原则 5
1.6设计主要资料 5
1.7设计工艺规程 5
2连杆体拉结合面夹具设计 6
2.1连杆的加工工艺 6
2.2生产纲领的计算 7
2.3连杆体拉结合面夹具定位方式的选择 7
2.4拉削加工方案的选定 7
2.5切削力的计算及拉削方式的确定 9
2.5.1半精拉切削力的计算 9
2.5.2精拉切削力的计算 11
2.6拉削加工时间的计算 12
2.7气缸的选取 12
2.8夹紧机构间传动小轴的选择及校核计算 13
3.总结 14
4.参考文献 15
5.致谢 16

摘要
连杆是柴油机运动的主要关键件之一，它工作的稳定性、可靠性对柴油机的整机质量至关重要，质量轻、精度高的连杆，有助于降低柴油机的能耗和噪声。该设计说明书首先介绍了国内外夹具及机床夹具的现状、夹具设计的目的、意义、原则和一些设计所需要的主要的资料，主要说明了连杆拉结合面夹具设计过程，其中包括连杆的加工工艺、生产纲领的计算、连杆体拉结合面夹具定位方式的选择、拉削加工方案的选定、切削力的计算及拉削方式的确定、拉削加工时间的计算、气缸的选取、夹紧机构间传动小轴的选择及校核计算，最后简洁的总结设计所取得的结果及此次设计的优点，譬如采用了气动夹紧装置，对以后夹具的发展方向给予一些建议。
关键词连杆体精拉结合面；夹具设计；工艺分析

ABSTRACT
Diesel engine connecting rod is the key piece of sports, it works the stability, reliability is critical to the quality of the diesel engine machine, light weight, high precision, connecting rod, help reduce energy consumption and engine noise. The design specification introduces the domestic and international fixtures and the status of jigs and fixtures, fixture design purpose, meaning, some design principles and key data needed, mainly to explain the combination of surface tension rod fixture design process, including the connecting rod Processing technology, the calculation of the production program, connecting rod body pull mode with the choice of surface fixture, broaching processing program selected, the calculation of cutting force and determine the way broaching, broaching the calculation of processing time, the cylinder selected folder Tight inter-agency drive the choice of a small shaft and checking calculations, the final design brief summary of the results achieved and the advantages of this design, such as using a pneumatic clamping device, fixture on the future direction of development to give some suggestions.
Key words: connecting rod body with fine surface tension; fixture design; Process Analysis

连杆生产线连杆体精拉结合面夹具设计

内容简介：: 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 1 目录 1 前言 . 4 内外夹具行业及机床夹具的现状 . 国内夹具行业的现状 . 国外夹具行业的现状 . 机床夹具现状 .计的目的 . 4 计的意义 . 5 务来源 . 5 计原则 . 5 计主要资料 . 5 计工艺规程 . 5 2 连杆体拉结合面夹具设计 . 6 杆的加工工艺 . 6 产纲领的计算 . 7 杆体拉结合面夹具定位方式的选择 . 7 削加工方案的选定 . 7 削力的计算及拉削方式的确定 . 9 精拉切削力的计算 . 精拉切削力的计算 . 11 削加工时间的计算 . 12 缸的选取 . 12 紧机构间传动小轴的选择及校核计算 . 13 . 14 . 15 谢 . 16 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 2 摘要连杆是柴油机运动的主要关键件之一，它工作的稳定性、可靠性对柴油机的整机质量至关重要，质量轻、精度高的连杆，有助于降低柴油机的能耗和噪声。该设计说明书首先介绍了国内外夹具及机床夹具的现状、夹具设计的目的、意义、原则和一些设计所需要的主要的资料，主要说明了连杆拉结合面夹具设计过程，其中包括连杆的加工工艺、生产纲领的计算、连杆体拉结合面夹具定位方式的选择、拉削加工方案的选定、切削力的计算及拉削方式的确定、拉削加工时间的计算、气缸的选取、夹紧机构间传动小轴的选择及校核计算，最后简洁的总结设计所取得的结果及此次设计的优点，譬如采用了气动夹紧装置，对以后夹具的发展方向给予一些建议。关键词连杆体精拉结合面；夹具设计；工艺分析中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 3 is of it is to of of to of of of of of of a of of as a on of to 国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 4 1 前言夹具最早出现在 18 世纪后期。夹具（卡具）：从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。按使用特点可分为：万能通用夹具、专用性夹具、可调夹具、组合夹具。在机床上用于装夹工件的装置称为机床夹具。内外夹具行业及机床夹具的现状内夹具行业的现状我国国内的夹具始于 20 世纪 60 年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件 800 万件的水平。 20 世纪 80 年代以后，两厂又各自独立开发了适合床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。外夹具行业的现状从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，通常为机床价格的 1110 一 1115，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。床夹具现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更新 5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020左右。计的目的设计设计一套连杆体拉结合面夹具，采用流水线加工，提高效率，减少废品，改善操作的劳动强度，降低企业大批量生产成本，提高产品的竞争力。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 5 计的意义 1、缩短辅助时间，提高劳动生产率 2、确保并稳定加工精度，保证产品质量 3、降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强度，保证安全生产 4、机床的加工范围得到扩大务来源（ 1）年生产纲领 25 万件 /年（ 2）连杆体和盖为分开铸造（ 3）采用气动夹具设计（ 4）组合专用机床生产线加工计原则 1、年生产纲领为 25 万件 /年，因此按每年 10 个月，每个月工作 25 天，实行每天一班制，每个小时的产量为。 2、采用气动夹具设计，可以节约时间，提高生产效率。 3、连杆盖和连杆杆采用分开锻造，所以连杆盖的加工需要单独的专用夹具。 4、由于大量生产，零件的要求精度高要采用组合机床、专用夹具，流水线加工。计主要资料连杆的材料是 45 钢，硬度是 93。连杆体结合面主要尺寸如下图：计工艺规程图示 1国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 6 10、连杆体粗铣大头两端面 20、连杆体粗铣小头两端面 30、连杆体粗精铣小端平台和大端工艺凸台 40、连杆体粗铣结合面 50，连杆体精铣两端面 60、连杆体精拉结合面 70、连杆体钻两孔 80、连杆体扩铰两孔 90、连杆体钻小头油孔及孔口倒角 100、连杆体攻两个螺纹孔 110、连杆盖粗铣两端面 120、连杆盖粗铣结合面 130、连杆盖精铣两端面 140、连杆盖精拉结合面 150、连杆盖粗精铣螺栓孔平面 160、连杆盖钻两孔 170、连杆盖扩铰两孔 180、连杆盖和连杆体装配 190、连杆粗镗大小端孔 200、连杆精镗大小端孔 210、连杆体与连杆盖打号分开 220、连杆体铣定位槽 230、连杆盖铣定位槽 240、连杆体与盖对号装配 2 连杆体拉结合面夹具设计杆的加工工艺连杆由大头、小头和杆身等部分组成。大头为分开式结构，连杆体与连杆盖用螺栓连接。大头孔和小头孔内分别安装轴瓦和衬套。连杆加工的工艺流程是：拉大小头两端面粗磨大小头两端面拉连杆大小头侧定位面拉连杆盖两端面及杆两端面倒角拉小头两斜面粗拉螺栓座面，拉配对打字面、去重凸台面及盖定位侧面粗镗杆身下半圆、倒角及小头孔粗镗杆身上半圆、小头孔及大小头孔倒角清洗零件零件探伤、退磁精铣螺栓座面及弧铣断杆、盖小头孔两斜端面上倒角精磨连杆杆身两端面加工螺栓孔拉杆、盖结合面及倒角去配对杆盖毛刺清洗配对杆盖检测配对杆盖结合面精度人工装配扭紧螺栓打印杆盖配对标记号粗镗大头孔及两侧倒角半精镗大头孔及精镗小头衬套底孔检查大头孔及精镗小头衬套底孔精度压入小头孔衬套称重去重精镗大头孔、小头衬套孔清洗最终检查成品防锈。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 7 本组设计工艺安排：连杆体（盖）铣两面连杆体（盖）拉结合面连杆体（盖）钻两孔精细大小头孔连杆体（盖）铣定位槽产纲领的计算设计的要求是年生产纲领 N=20 万件，年生产纲领是指计划期为一年的生产纲领。生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度、所选用的工艺方法和工艺装备及加工方案、加工方式的选择由机械设计制造工艺学得知，注： N 零件的生产纲领（件 /年） Q 产品的年产量（台 /年） n 每台产品中生产零件的数量 % 备品率 % 废品率；产品的年产量 Q=1 台；备品率 %=10%；废品率 %=2%。带入公式得： n= n 133929. 一年的工作日为 300 天，一天一班制，工作时间为 7 个小时。所以每个小时要求生产的零件为 84 件。杆体拉结合面夹具定位方式的选择根据六点定位原理以及一些参考资料，连杆的定位采用一个面、一个短销和一个支承钉。满足六点位原理。具体定位方式选择如下图：削加工方案的选定 N=Q n(1+ %+ %) 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 8 方案一如下图此方案的当时想时没有考虑实际情况，被以下情况否定： 1、拉削加工非常的不方便，对拉床的要求比较高。一般的拉床为立式拉床。 2、加紧和定位都比较困难。此方案的想法非常的不成熟。方案二如下图图示 2示 2国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 9 此方案的优点： 1、容易加工，用立式机床就可以实现。此方案的缺点： 1、支承钉承受的压力比较大，要求比较高。 2、不能保证很好的定位，影响加工质量。方案三如下图此方案避免了方案二的缺陷，支承钉能实现很好的定位。不足之处就是自动加紧装置的安装不方便。但是综合比较三种方案，第三种方案相对比较合理。所以选用第三个方案。削力的计算及拉削方式的确定拉刀的选取拉刀是用于拉削的成形刀具。刀具表面上有多排刀齿，各排刀齿的尺寸和形状从切入端至切出端依次增加和变化。当拉刀作拉削运动时，每个刀齿就从工件上切下一定厚度的金属，最终得到所要求的尺寸和形状。拉刀常用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、平面和成形表面等 ,生产率很高。拉刀按加工表面部位的不同，分为内拉刀和外拉刀；按工作时受力方式的不同，分为拉刀和推刀。推刀常用于校准热处理后的型孔。拉刀的结构和刀齿形状与拉削方式有关。拉削方式通常分为分层拉削和分块拉削两类。根据加工材料及其强度，参考金属机械加工工艺手册，选取拉倒的材料为角为 10 。拉削进给量为拉切削速度为 5m/精拉切削速度为 7m/削半精拉和精拉同时进行。精拉切削力的计算图示 2国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 10 如果是分层拉削，根据金属工艺学切削原理和刀具可知拉刀的齿距 P=(L ,L 为加工面的长度。由图 1， L=得 p=得拉刀接触的齿数 z=L/p=38/于宽度不是均匀分布，所以取 z=4. 根据连杆拉结合面尺寸图可知连杆体拉结合面的长度 l 为 46精拉削每齿进给量为据金属机械加工工艺手册查得：每齿进给量为拉刀切削刃每 1 毫米长度的单位切削力F 为斤力。以下的力都是以公斤力为单位，根据金属机械加工工艺手册查得：公斤力和牛顿的换算关系为每公斤力等于顿。所以拉削力lF=l F z=46 4=5980（公斤力）取安全系数 n 为总F=n5980=8970 （公斤力）因为拉刀后角为 10 。由拉刀的结构，计算得平行连杆接合面的力F =8970 10 =斤力）垂直连杆接合面的力F=总F =8970 10 =斤力）所以所需夹紧力为F/2f=2 斤力）夹具的夹紧装置是靠夹板施加的压力产生的摩擦力来实现夹紧，查资料可知摩擦系数 f 为用铰链增力机构，支承端的臂长 1l 为 100紧端的臂长 2l 为 60 所以所需气缸力为F 2l/1l f=60 (100 斤力）。由于拉削力太大，所需要的夹紧力太大。即使使用了增力机构尽管相对力小些。但是气缸的选取比较困难，因此采用分层的拉削方式行不通。采用分块拉削根据金属工艺学切削原理和刀具可知：拉刀的齿距 P=(L , 由图 1， L=p=得拉刀接触的齿数z=L/p=38/于宽度不是均匀分布，所以取 z=4. 一分两块拉削，即 l =23削力lF=l F z =23 3=斤力）取安全系数 n 为总F= n斤力）因为拉刀后角为 10 。所以平行连杆接合面的力F =10 =斤力）垂直连杆接合面的力F=总F =10 =公斤力）所以所需夹紧力为F/2f=2 斤力）夹具的夹紧装置是靠夹板施加的压力产生的摩擦力来实现夹紧，查资料可知摩擦系数 f 为用铰链增力机构，支承端的臂长为 100紧端的臂长 60 所以所需气缸力为F 2l/1l f=60 (100 斤力）。夹紧力比较大，加紧比较困难。二分四块拉削即 l =12削力lF=l F z=12 3=1170（公斤力）中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 11 取安全系数 n 为总F= n1170=1755（公斤力）因为拉刀后角为 10 。所以平行连杆接合面的力F =1755 10 =斤力）垂直连杆接合面的力F=总F =1755 10 =斤力）所需夹紧力为F/2f=2 1016（公斤力）。采用铰链增力机构，支承端的臂长为 100紧端的臂长 60 所需气缸力为F 2l/1l f=60 (100 斤力）。这种加工方法所需气缸力相对较小，因此此拉削方式可以使用可以选用。拉切削力的计算如果是分层拉削，根据金属工艺学切削原理和刀具可知拉刀的齿距 P=(L , L 为加工面的长度。由图 1， L=得 p= 根据上边连杆体结合面图可知连杆体拉结合面的长度为 46拉削每齿进给量为据金属机械加工工艺手册查得：每齿进给量为拉刀切削刃每 1 毫米长度的单位切削力为所以拉削力lF=l F z=46 4=斤力）。取安全系数 n 为总F= n斤力）因为拉刀后角为 10 。所以平行连杆接合面的力F =10 =斤力）垂直连杆接合面的力F=总F =10 =斤力）夹具的夹紧装置是靠夹板施加的压力产生的摩擦力来实现夹紧，查资料可知摩擦系数 f 为果采用铰链增力机构，支承端的臂长为 100紧端的臂长 60 所以所需气缸力为F 2l/1l f=60 (100 斤力）。由于所需要的夹紧力也太大。气缸的选取也比较困难，即使用增力机构也很难减少所需的夹紧力。因此采用分层的拉削方式也行不通。采用分块拉削根据金属工艺学切削原理和刀具可知拉刀的齿距 P=(L , 由图 1， L=p=得拉刀接触的齿数z=L/p=38/于宽度不是均匀分布，所以取 z=3. 一分两块拉削即 l =23削力lF=l F z=23 3=斤力）取安全系数 n 为总F=n斤力）因为拉刀后角为 10 。所以平行连杆接合面的力F =10 =斤力）垂直连杆接合面的力F=总F =10 =斤力）中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 12 所需夹紧力为F/2f=2 斤力）。夹具的夹紧装置是靠夹板施加的压力产生的摩擦力来实现夹紧，查资料可知摩擦系数 f 为用铰链增力机构，支承端的臂长 1l 为 100紧端的臂长 2l 为 60 所需气缸力为F 2l/1l f=60 (100 斤力）。这种加工方法所需气缸力相对较小，因此此拉削方式可以使用可以选用。根据以上数据可知，半精拉和精拉都要选用分块拉削的加工方法。削加工时间的计算根据金属机械加工工艺手册查得：精拉切削速度为 5m/半精拉切削速度为 7m/ 半精拉的时间为00 4 116 精拉的时间0 2 83= 装卸时间各 10s 。总T=0 30s。缸的选取气缸是气动夹具的动力部件。常用的有活塞式和薄膜式两种结构形式。根据进气方式，他们可分为单向作用和双向作用；按气缸的使用和安装方式，又可分为固定的、摇摆的和回转的气缸三种。一般气动铣床夹具和钻床夹具，夹紧时活塞杆仅做直线运动，因此多采用固定的气缸。为了使位置紧凑，可把气缸直接嵌入家具体内，但是这种气缸的结构尺寸不能过大 100 150 根据上述计算数据，半精拉和精拉所需的夹紧力分别为在网上选取气缸，气缸列表如下图：法兰型（缸外形尺寸 : 缸径 M B E G F W 2 7 22 30 47 10 26 4 12 32 64 80 16 26 40 9 24 35 53 10 28 05 16 36 72 90 20 30 50 9 32 40 62 12 28 06 20 45 90 110 25 37 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 13 63 9 32 40 75 12 32 21 20 50 100 125 25 37 80 12 40 45 94 16 32 28 25 63 126 154 29 46 100 14 40 55 112 16 37 38 25 75 150 185 35 51 125 16 54 60 140 20 42 2 160 32 90 180 220 41 65 160 18 72 80 180 20 45 2 180 45 115 230 280 60 80 200 22 72 80 220 25 50 2 180 45 135 270 320 65 95 250 26 84 95 280 5 50 2 190 50 165 330 390 80 105 320 28 96 105 350 0 55 2 210 63 200 400 470 90 120 根据上图，选取缸径为 100气缸，行程定位 40 紧机构间传动小轴的选择及校核计算由于连杆间连接小轴截面两侧所受力大小相等，方向相反，且相互平行，连杆之间的运动使小轴发生相对错动的变形。因此连杆主要是受剪切力，挤压应力影响相对比较小，所以应按剪切力进行设计。当半精拉时所承受的压力为1016（公斤力），当精拉时所承受的压力为斤力）。所以选按半精拉时所承受的压力为016（公斤力），来进行设计轴。由机械设计得剪切许用应力 T =52所以按剪切强度设计，由材料力学得，小轴直径 d= 2= 根据上述数据，如果选小轴的直径为 12 按其剪切应力校核，由材料力学得，受连杆间连接小轴的剪切应力为 T = A 为小轴的受剪面积。即 A= 2r ， r 为小轴半径。因为小轴是双面受剪，所以 sF=508， T = T = =508 26 = T =52满足剪切强度要求。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 14 这次连杆拉结合面夹具使我理论结合实际的一次尝试，是所学课程可以很好的消化，并且是自己有了理论结合实际的实际经验。这次设计优点是使用了气压气动夹紧装置。节省了很多时间，更适合用于批量生产，大大提高劳动效率。本设计的加工精度、夹具的定位都不是很高。近年来，尤其是数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短

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