【工装夹具类】汽车轮毂安装孔钻床夹具的设计【全套CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】
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【工装夹具类】汽车轮毂安装孔钻床夹具的设计【全套CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】,工装,夹具,汽车,轮毂,安装,钻床,设计,全套,cad,图纸,毕业论文,答辩,通过
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重 庆 理 工 大 学 毕业设计（论文）任务书 题目 汽车轮毂安装孔 钻床 夹具 的设计 （任务起止日期 2012年 12月 26 日 2013年 6月 1日） 机械工程 学院 机械设计及其自动化 专业 109040205 班 学生姓名 郑新 学 号 10904020536 指导教师 系 主 任 二级学院院长 课题内容 设计一台汽车轮毂安装孔 钻床 的夹具 ， 实现 轮毂的精确 定位及 夹持，使操作方便，快捷，可靠 ，并能适用于不同直径轮毂的夹持。 课题任务要求 1、 调研、收集资料，写出文献综述； 2、 拟定 夹具 的设计方案； 3、 完成 夹具 的设计计算，确定结构参数； 4、 输出各零件工作图和总装配图； 5、 完成 夹具 的三维建模 及运动仿真 ； 6、 完成毕业论文的撰写； 7、 翻译与本课题有关的外文资料，并撰写外文摘要。 主要参考文献（由指导教师选定） 1、简明机械零 件设计使用手册 胡家绣主编 机械工业出版社 、机械设计 濮良贵主编 高等教育出版社 、机械设计手册 机械工业出版社 4、 5课笔记 高长银主编 电子工业出版社 、机床设计使用手册 机械工业出版社 同组设计者 注： 1、任务书由指导教师填写； 2、任务书在第七学期期末下达给学生。 学生完成毕业设计（论文）工作进度计划表 序号 毕业设计（论文）工作任务 工 作 进 度 日 程 安 排 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 调研、整理资料 2 拟定设计方案 2 3 完成结构设计 3 4 完成各零件图、装配图 、三维建模 5 完成设计说明书 5 注： 1、此表由指导教师填写； 2、 此表每个学生一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据； 3、进度安排用“ ”在相应位置画出。 毕业设计（论文）阶段工作情况检查表 时间 第 一 阶 段 第 二 阶 段 第 三 阶 段 内容 组织纪律 完 成 任 务 情 况 组织纪律 完 成 任 务 情 况 组织纪律 完 成 任 务 情 况 检 查 情 况 教师签字 签字 日期 签字 日期 签字 日期 注： 1、此表由指导教师认真填写； 2、“组织纪律”一栏根据学 生具体执行情况如实填写； 3、“完成任务情况”一栏按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写； 4、对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出警告或不能参加答辩的建议。 重 庆 理 工 大 学 毕 业 设 计（论文）开 题 报 告 题 目 汽车轮毂安装孔钻床夹具的设计 二级学院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 109040205 姓 名 郑 新 学 号 10904020536 指导教师 系 主 任 时 间 2013/5/21 1、 本课题的研究目的及意义 夹具自产生以来，为了适应加工的需求 ，种类在不断地变化，不断地发展。所以能否设计出一种性能较好的夹具是我们非常 关注 的。而本课题就是要设计出一种较好的夹具 ， 使之 操作方便，快捷，可靠 。 以提高轮毂的生产效率和经济效益，提高加工质量， 降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动强度 。 从而促进了对整个汽车行业的发展。本人也从中 对轮毂和夹具及其设计有了更加深刻的认识 。 2、 本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析 本课题是 针对 汽车轮毂安装孔钻床夹具的 设计，在现有的 夹具 设计规范的基础上， 完成该毕业任务是可行的。 本课题主要涉及 设计及分析 问题，对 设计方法及 计算机辅助设计有一定的要求，通过在校期间对计算机辅助设计与机械设计方向的专业课程学习提高了在本课题目标实现的可行性。 通过对资料的搜集整理 和 老师的指导， 并结合 实际条件 ， 能 对问题进行恰当的分析，因而 完成 课题任务是可行的。 3、 本课题的关键问题及解决问题的思路 本课题的关键问题在 于 对设计 方案的拟定 ，完成设计目标及流程的确定与实施，并对性能分析方法进行学习与实施。 要解决以上问题需要结合所学设计方法，查阅设计手册了解相关 的设计方法、过程及设计经验，同时结合计算机辅助设计， 完成 夹具的 设计。 4、 完成本课题所需的工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法 工作条件： 1） 工具书： 机械设计手册、 机械设计 、 简明机械零件设计使用手册 、 机床设计使用手册 等 2） 计算机软件： 3） 调研：机械加工场所 解 决方案： 可 借助图书馆、书店和网络图书搜集资料和分析数据， 拟定夹具的设计方案和步骤，以及零件设计尺寸。并借助计算机软件完成装配图、零件图以及三维建模。 5、工作方案分析及进度计划 工作方案分析： 首先 进行 设计对象及相关部件的结构、原理 学习，其次 根据 设计要求完成设计方法 、 流程确定与实施，最后 完成设计 图、 论文撰写与答辩。 进度计划： 1、 调研、整理资料 。 （ 1周） 2、 完成开题报告、外文翻译、文献综述的撰写。（ 2 3、 拟定夹具的设计方案，并完成夹具的设计计算，确定结构参数 。 （ 6 4、 完 成各零件图、装配图、三维建模 。 （ 9 5、 毕业设计论文编写。（ 13 报告人： 年 月 日 指导教师意见 指导教师： 年 月 日 开题报告应根据教师下发的设计（论文）任务书，在指导教师的指导下由学生独立撰写。 重庆 理 工 大 学毕业论文 文献综述 重 庆 理 工 大 学 文 献 综 述 二级学院 机械工程学院 班 级 109040205 学生姓名 郑新 学 号 10904020536 重庆 理 工 大 学毕业论文 文献综述 汽车轮毂安装孔钻床夹具的设计 郑新 （ 重庆理工大学 机械工程学院 机械设计 重庆 400054） 摘 要 ： 本文 介绍 了 汽车轮毂 以及夹具的分类 ，进而 分析了 夹具 的发展 方向 和现状 。 关键词： 轮毂 夹具 发展 现 状 一、 汽车轮毂 轮毂是汽车的重要组成部分，很多初级爱好者还是有时候比较难以正确去识别，好多人会去叫它 “ 轮胎 ” 或者 “ 轱辘 ” 这样的话，实际上， “ 轮毂 ” 和 “ 轮胎 ” 是完全不同的两样汽车部件。所谓 “ 轮胎 ” 就是车 “ 轱辘 ” 当中的橡胶部分，它本身是软体的，所以轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心 是装在轴上的部件就叫轮毂 。 如图1 所示为轮毂。 图 1 轮毂 重庆 理 工 大 学毕业论文 文献综述 车轮毂的主要参数有：轮毂尺寸、 距 心孔 轮毂尺寸有两个参数组成：胎环直径和胎环宽度。表示方式有 1565 等等 ,在格式上没有硬性的规定。前面的 15表示胎环直径 ,代表轮毂的胎环直径是 15 英寸 ,后面的 或者是 65)是表示胎环宽度 ,代表轮毂的胎环宽度是 寸。轮毂尺寸通常可以在轮毂的背面刻字上找到。 指轮毂螺栓孔的节圆直径。表示方式如 105是表示螺栓孔的数目 ,代表有 5 个螺栓孔。 示螺栓孔的节圆直径是 偏距： (也叫偏位或 安装面与轮毂中心线的距离，通常在轮毂的背面可以找到这个参数。偏距是 用来调节轮距和保证车轮不与车体不干涉。 中心孔：就是轮毂中间的那个大孔，注意中心孔尺寸是从背面去测量才是正确的数据。各车都不一样， 般 般 定要用中孔套环，否则高速时车轮会抖动。 二、 夹具 及分类 机床夹具是在机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。 机床夹具的主要作用有：保证加工精度；采用夹具装夹可以准确地确定工件与机床的相对位置，并且工件的正确位置在加工中不致发生变动，因此能较稳定地保证工件的加工精度。提高劳动生产率；使用夹具能够快速地装夹工件。扩大机床的工艺范围；在普通机床上配置适当的夹具可以扩大机床的工艺范围、实现一机多能。降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动强度。 机床夹具的分类机床夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。 1按机床夹具的通用特性分类按这一分类方法可将夹具分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具等五大类。它反映夹具在不同生产类型中的通 用特性，因此是选择夹具的主要依据。 1)通用夹具 通用夹具是指已标准化、无需调整或稍加调整就可用于装夹不同重庆 理 工 大 学毕业论文 文献综述 工件的夹具，如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。这类夹具已商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件、小批量生产中。 2)专用夹具 专用夹具是专门为某一工件的一定工序加工而设计制造的夹具。其特点是针对性极强，结构紧凑，操作方便，但是没有 通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度，因此适用于产品固定、批量较大的加工过程。 3)可调夹具 可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。在加工完一种工件后，经过调整或更换个别元件，即可装夹加工形状相似、尺寸相近的工件。多用于中小批量生产。它一般又分为通用可调夹具和成组夹具两种。通用可调夹具的通用范围大、适用性广，加工对象不太固定。成组夹具是专门为成组工艺中某组零件设计的，调整范围仅限于本组内的工件。 4)组合夹具 组合夹具是根据成组加工工艺的原则，按工件一定工序的要求，由一套预先制造好的通用标准元件和可更换调整元件组合而成的夹具。组合夹具使用完后，可进行拆卸或重新组装新夹具，具有缩短生产周期，元件能重复多次使用，减少专用夹具的品种、数量和存放面积等优点。适用于新产品试制和单件、中小批多品种生产。 5)随行夹具 随行夹具是自动生产线夹具的一种。除了具有一般夹具所担负的装夹工件的任务外，还在使用中随着工件一起运动，完成将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工的任务。 2按工序所用机床分类这是专用夹具设计所 用的分类方法。按工序所用的机床分类，可把夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具等。 3按夹具动力源来分类按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。为减轻劳动强度和确保安全生产，手动夹具应有扩力机构与自锁性能。常用的机动夹具有气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和自夹紧夹具等。 三、 夹具 的发展 方向 及现状 重庆 理 工 大 学毕业论文 文献综述 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 1、 标准化：机床夹具的标准化与通用化是相互联系 的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 2、 高效化：高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为 9000r/而使切削速度 大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控加床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 3、 精密化：随着机械产品精密度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精密度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为 5 m。 4、 柔性化：机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式 ，以适应工艺可变因素的能力。工 艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。 我国夹具设计和制造分散于各行各业的企业之中。只有机床附件中的通用夹具与组合夹具形成了专业化的夹具制造产业，建立了行业标准化工作体系，制定了这两类夹具的行业标准。其他门类的夹具，以及夹具标准件和功能部件等产品的行业标准 几乎空白，也没有专业化制造企业。各种夹具产品标准的缺位，不仅制约着夹具产品向专业化、市场化转化的进程，同时造成社会认知度低，对夹具产品缺乏具体的了解，导致市场营销难度大，行业发展速度缓慢。夹具行业标准化工作是亟待加强的基础工作。 四、小结 重庆 理 工 大 学毕业论文 文献综述 夹具行业潜在着很多的市场需求，有多种机床配套的夹具尚待创新开发或完善，许多高新夹具技术需要向国外学习和攻关。如何为中小企业的产品调整给力，推动行业占大多数的小企业充分发挥自身的优势，向“专、特、精”的方向发展，是行业的主攻方向。 五、参考文献 1王珺 国防工业出版社 ,1242王明明 林大学学报 3张亚明 J2008 4隋聚艳 J2009 重 庆 理 工 大 学 文 献 翻 译 二级学院 机械工程学院 班 级 109040205 学生姓名 郑新 学 号 10904020536 译 文 要 求 1、译文内容必须与课题（或专业）内容相关， 并需注明详细出处。 2、外文翻译 译文不少于 2000 字 ；外文参考资料阅读量至少 3 篇（相当于 10 万外文字符以上）。 3、译文原文（或复印件）应 附在译文后备查。 译 文 评 阅 导师评语 （应根据学校“译文要求”，对学生外文翻译的准确性、翻译数量以及译文的文字表述情况等作具体的评价） 指导教师： 年 月 日 汽车焊接夹具的设计 摘要 ： 本文介绍了汽车焊装夹具的设计和施工方法 关键词 ： 焊接部件；基础 ；夹紧；位置 1. 介绍 装配和焊接夹具在汽车车身装配和关键工艺设备的汽车制造质量相关的焊接生产线。在焊接生产中 ， 组件，除了这一过程的零件装配，定位完成焊接工装，也作为一个测试和校准程序的道路，焊接件，焊接质量的任务，所以它的设计和制造的焊接过程中影响汽车的生产能力和产品质量水平 焊装夹具 。因此焊装夹具的设计和制造，直接影响焊接过程中汽车的生产能力和产品质量。汽车焊装夹具是保证其制造质量、缩短其制造周期的重要手段。因此，正确理解焊装夹具设计要点，改善和提高焊装夹具的设计手段和设计水平，并提高夹具的调整和 验证水平等三方面都是必不可少的，也是汽车制造公司在激烈的竞争中得以生存所必须解决的问题。 汽车的风格不同 ,焊接夹具的形状 ,因而有着很大的不同 ,但在设计、制造和调整都是共同的 ,可以借鉴采用。 2. 焊接夹具的结构设计 焊接夹具的结构设计 ,确保该夹具有良好的操作方便性、装夹定位的可靠性。焊装夹具的制造商也很容易集成的调整 ,以保证结构各部分的表面应该允许足够的空间用于调整，以确保立体可调。当然，在确保焊接夹具质量准确性的前提下 ,焊接夹具的结构应尽可能简单。夹具设计通常是夹具上全部元件的位置都是直接根据设计基 准确定的，最终保证制造出合格的焊接工装结构。根据作业高度可初步决定夹具底板的高度，即夹具固定位置的高度。焊接夹具设计首先要考虑夹紧方式，一般有手动和气动两种，手动夹紧一般适合于小件、外协件、小批量工件焊装，对于大型车体部件、规划于生产线内、自动化程度要求高的焊接夹具宜选用气动夹紧，汽车生产的一般采用气动夹紧 ,然后手工大批量夹紧可作为辅助夹紧。这样可以相应的降低成本。部分手动夹紧产品已拥有标准的型号和数量，需要时可以到市场购买即可。对于某些装置 ,规定采用气动夹紧，但如果直接使用气动夹紧，可能损坏的工件 ,所以 ,可以由人工先按地方 ,来提供一种气动夹紧力夹紧工件 ,这是手动 夹具夹紧系统是安装在一个大平台 ,所有固定在此保证焊接位置的焊接条件应符合设计尺寸的工件坐标系定位夹具 ,这牵涉到的基准。 3. 装配和焊接夹具的基准和他们所选择的支撑面 计基准的确定 每个夹具必须具有固定坐标系统 ,在这个坐标系统 , 它的支撑基础坐标尺寸应该支持工件以及坐标对应于同样的大小。所以在整个的焊装夹具系统中 ,为了确保自动焊件系统的三维空间坐标一致 , 所有的焊装夹具在该系统中必须有一个共同的基准。该基准是夹具安装平台 ,这 是 X,Y 坐标、每一个具体部件都固定在平台相应位置 ,要具有相应的高度 ,所以 ,应协调 Z 坐标，由此建立了三维 标系统。为了方便夹具的安装及测量、安装平台必须有坐标的参考 ,通常有三种类型。结构如下： 准孔的方法 安装平台设计时有四个基准孔 ,其中每一个孔圆心坐标的两个方向、四个孔的坐标构成两条相互垂直的线。这就是 ,面坐标系统上集合。这个基准的建立相对简单 ,易加工 ,但同时使用的测量与基准精确。任何形状都是由空间点组成的，所有的几何量测量都可以归结为空间点的测量，因此精确进行空间点坐标的采集 ，是评定任何几何形状的基础。参考一侧靠近两个基准形成的一个协调的方向。 v 型检测法 这种方法是在这一过程中安装平台分为每两个 90 度范围的 ,这两条轴线的线组成一平面垂直安装的平台 ,这样平面垂直于平台 ,这两个轴线沟槽的表面形式 面坐标系统。 考试块法 参考使用侧块垂直于三维 标系统 ,通常是一个检具的底座与 3 到 4 块可直接安装在平台上，也可以添加一个轴承固定夹具平台 ,但需要参考块的最后一个平面来控制高度，必须保证方向一致。制造时，调整块在前面的两种方法是较为困难的 ,但这种测 量极为方便 ,尤其是使用 量。该方法要求用的基准块平面加工安装平台相对较低 ,所以大一点的尺寸的安装平台应该使用这种方法。 承表面的选择 轴承表面选择时，使用焊接试件的固定表面上的切平面和安装平台的角度不大于15 度。检测表面应尽可能的和焊接管件的相同、尽可能为了方便平面处理和调整。轴承表面结构设计上应可以很容易地处理模块 ,而这一数字为产品的可用于轴承数控表面加工上。当然设计车身坐标点不一定就是适合轴承表面 ,特别是数控夹具 ,这就需要以支持夹具堵住存取点 S 为基础 ,建立了数字表面 ,这个表面应 该是和被支承面一致的。所以此时是制造基地点 S 数控加工、精密加工及装配调试比较容易容易。 4. 定位工件 一般位置的工件表面特征是相对于孔或明显的定位参考表面确定的。常用是定位销组件。分为夹紧定位和固定定位两部分。考虑焊接位置和所有焊接设备，既不能影响最终焊接件的取出，也可以让焊钳或者焊枪到达焊接位置。对于确实有影响的定位销等要考虑采用可以活动的定位销。为了方便工件进出 ,可选用伸缩定位销，具体的结构可查找手册。焊装夹具的设置应便于施工，有足够的装配、焊接空间，不能影响焊接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸。所 有的定位元件和夹紧机构应与焊点保持适当距离，或布置在焊件的下方或面。夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位。根据形成原理 ,将工件放进夹紧、定位。之后打开夹具将工件取出。确保夹具的打开和关闭没有干涉。为减少装卸工件的辅助时间，夹紧装置应采用高效快速装置和多点联动机构。对于薄板冲压件，夹紧力作用点应作用在支承面上，只有对刚性很好的工件才允许作用在几个支承点所组成的平面内，以免夹紧力使工件弯曲或脱离定位基准。另外设计时要防止在夹紧机构由夹紧到打开时夹住手。 5. 焊接件的工位调动 大多数汽车焊接配件的焊装过着在几 个工艺完成。因此它需要传动装置 ,通常工件在传输之前应避开焊接夹具的干扰 ,第一步将工件升起 ,这需要使用电梯、起重机构，齿轮齿条 ,等等 ,此时的齿条和齿轮结构，它们的结构加工、连接并不像完成通常连接结构站间传输的机构那样简单 ,有几种形式 ,如齿轮、齿条传动机构、传动机构、摇臂机构 ,由于是往复运动形式 ,摇臂机构的转移制造到调试比另一种更好 ,所以一般选用普通摇臂转移机构。 6. 结论 近几年 来，汽车焊接夹具如何正确、合理的设置辅助定位支承，是一个极为复杂的 问题，虽然我们已在这方面积累了一定经验，但在该领域还有大量的知 识有待去进一步地学习和研究，以便为焊装夹具设计领域的不断发展创新，提供新的理论支持。随着中国汽车工业的发展，需要越来越多的焊接夹具。夹具虽然原理很简单 ,但是真正的设计和制造出高质量焊接夹具系统是一项极其复杂的工程 of he of . in of to of In in to of as a on of so of of in in 2. of to a of to of of to of of of be as as is of is of 0 0 mm of 0 mm a of 5 of of to of to be as in to of is of be in of be to a to is - is on a in of be of 3. of 3.1 be a in of of be to is on of to a of so in of a is to is , Y in , so is In to of of he of is in of a of XY on of is to in is a of of is in a to to a to be is in to of 0of a to of to of Y to a be on a to he to be to in of is is MM a of a of he of be on of to is 5 on As as of as as in be be of be to C in i C, as of a be be so it C 4. of to or as of in to of or of in to to be of of or is 5. of to be in so it to in as ie is to so 6. is in of on of is is a I 摘要 本文先通过 对汽车轮毂方面的介绍主要的一些参数，以及 它的 种类及其 优 缺点，还有轮毂的制造方式和在挑选轮毂时应注意的问题。再通过对夹具组成和主要作用的介绍，以及对夹具按不同方法分类，从而提出夹具的现状和以后的发展方向，然后对夹具设计的基本要求 做出简要的说明。接着对本次设计进行分析，其中包括设计任务和要求、设计说明和所设计夹具的工作原理。再介绍了夹具零件的设计尺寸、外形等，并配合图片表达出来。最后对于气缸的选择进行分析。 关键词： 轮毂 夹具 设计 to as as of to in of of by of of of of of to of 绪论 车轮毂 毂介绍及其主要参数 轮毂是汽车的重要组成部分，很多 初学者 还是有时候比较难以正确去 看清 ，有 好多人会去叫它 “ 轮胎 ” 或者 “ 轱辘 ” 这样的话， 事实 上， “ 轮毂 ” 和 “ 轮胎 ” 是完全不 相 同的两样汽车部件。所 说的 “ 轮胎 ” 就是车 “ 轱辘 ” 当中的橡胶部分，它本身是软体的，所以轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心 是装在轴上的部件就叫轮毂 。如图 1 所示为轮毂。 图 1 轮毂 车轮毂的主要参数有：轮毂尺寸、 距 心孔 轮毂尺寸有两个参数组成：胎环直径和胎环宽度。表示方式有 1565 等等 ,在格式上没有硬性的规定。前 面的 15表示胎环直径 ,代表轮毂的胎环直径是 15 英寸 ,后面的 或者是 5)是表示胎环宽度 ,代表轮毂的胎环宽度是 寸。轮毂尺寸通常可以在轮毂的背面刻字上找到。 指轮毂螺栓孔的节圆直径。表示方式如 105是表示螺栓孔的数目 ,代表有 5 个螺栓孔。 偏距： (也叫偏位或 安装面与轮毂中心线的距离，通常在轮毂的背面可以找到这个参数。偏距是用来调节轮距和保证车轮不与车 体不干涉。 中心孔：就是轮毂中间的那个大孔，注意中心孔尺寸是从背面去测量才是正确的数据。各车都不一样， 般 般 定要用中孔套环，否则高速时车轮会抖动。 毂分类及其优劣 轮毂按材质可以分为二大类：钢轮毂，合金轮毂。 就 目前市场上的原厂轮毂按照材质可以分为钢轮毂和合金轮毂，两者各有利弊。 钢质轮毂 最为主要 的优点就是制造工艺简单，成本相对 来说 较低，而且抗金属疲劳的能力很强，也就是我们 经常说的 的便宜又结实。但钢质轮毂的缺点也相对比较 突出就是外观丑陋 ， 可以说没什么外观可言，重量较大相同的 ，就是说 轮毂钢材质要比铝合金材质重很多，惯性阻力 较 大，散热性也比较差，而且非常容易生锈。 而相对 与合金轮毂 来说，合金材质轮毂正好可以弥补这样的问题，较轻的重量，惯性阻力小，制作精度高，在高速转动时的变形小，惯性阻力小，有利于提高汽车的直线行驶性能，减轻轮胎滚动阻力，从而减少了油耗。合金材质的导热性能又是钢的三倍左右，散热性好，对于车辆的制动系，轮胎和制动系统的热衰减都能起到一定的作用。目前市场上的原厂车的合金轮毂都已铝合金为主，当然很多改装轮毂为了达到一 定的特殊要求以及视觉的提升会选择铬、汰等元素作为基本材料。不过，跟钢材质轮毂比起来，合金轮毂的价格要贵出不少，所以往往在很多中低端级别的原厂车中，钢质轮毂会出现在低配车型上，而合金轮毂则是高配车型的标配。 钢轮毂 主要优点是制造工艺简单，成本相对较低，抗金属疲劳能力强。 但是缺点也很明显，如重量大，惯性阻力大，散热性较差等等。 合金轮毂 其优点是重量轻，制造精度高，强度大，惯性阻力小，散热能力强，视觉效果好等等，缺点是制造工艺复杂，成本高。 合金轮毂多以铝为基本材料，适当加入锰、镁、铬、钛等金属元素而成。和钢轮 毂相比，合金轮毂具有节能、安全、舒适等特点，所以越来越多的汽车已经把合金轮毂列为标准配置。下面我们就来看看合金轮毂的三大特性。 1、 节能 合金轮毂的重量轻，制造精度高，在高速转动时的变形小，惯性阻力小，有利于提高汽车的直线行驶性能，减轻轮胎滚动阻力，从而减少了油耗。 2、 安全 铝合金的导热系数是钢的三倍，散热效果非常好，从而增强了制动性能，提高了轮胎和制动碟的使用寿命，有效保障了汽车的安全行驶。 3、 舒适 装用合金轮毂的汽车一般都采用缓冲和吸震性能优于普通轮胎的扁平轮胎，使汽车在不平坦的道路上或高速行驶时， 舒适性大大提高。 毂的制造方式 铝合金轮毂的制造方法有三种：重力铸造、锻造、低压精密铸造。 1、 重力铸造法 利用重力把铝合金溶液浇注到模具内，成形后经车床处理打磨，即可完成生产。制造过程较简单，不需精密的铸造工艺，成本低而生产效率高，但是容易产生气泡（砂眼），密度不均匀，表面平滑度不够。吉利有相当一部车型配用的就是这种方法生产的轮毂，主要是早期生产的车型，新车型多已换用新款的轮毂。 2、 锻造法 整块铝锭由千吨的压力机在模具上直接挤压成型，好处是密度均匀，表面平滑细致，轮毂壁薄而重量轻，材料 强度最高，比铸造方法高三成以上，但由于需要较精良的生产设备，而且成品率只有五到六成，制造成本较高。 3、 低压精密铸造法 在 低压下精密铸造，这种铸造方式的成形性好，轮廓清晰，密度均匀，表面光洁，既能达到高强度、轻量化，又能控制成本，而且成品在九成以上。是高品质铝合金轮毂的主流制造方法。 毂的挑选 1、大小 不要盲目加大轮毂。有人为改善汽车性能而加大轮毂，在轮胎外径不变的情况下，大轮毂势必要配合宽而扁轮胎，车的横向摆动倒是小了， 稳定性 得到提高，过弯时有如蜻蜓点水，轻盈掠过。 但车胎越扁，其厚度越薄，减震性能越差，舒适性方面就要做出较大牺牲。此外，稍微有石子等 路障 一硌，轮胎很容易损坏。因此盲目加大轮毂的代价不容忽视。 一般来讲，根据原车轮毂大小加大一两个号最为合适。 2、三距 这意味着挑选的时候不能随心所欲挑自己喜爱的外形，还要听从技师的建议考虑这三距是否合适。 3、形状 结构复杂、密集的轮毂的确很美观，显得有档次，但很容易在洗车的时候被拒洗或是多收钱，因为它洗起来太麻烦。简约的轮毂反而动感十足，干净利落。当然如果您不怕麻烦，倒也无妨。 时下深入人心的的铝合金轮毂，与过 去的铁铸轮毂相比，抗变形程度有了很大提高，重量大幅度减轻，车动力损失小，跑起来快，省油而且散热性好，为广大车主所喜爱。这里要提醒一点，有不少汽车经销商为了迎合车主的口味，销售汽车之前，事先把铁轮毂换成铝合金轮毂，但在价格上却狠狠加上一笔。所以从经济实惠的 角度 考虑，买车的时候不要太在 意轮毂的材质，反正可以按照自己的风格来换，价钱上还可以节省一笔 。 床夹具 具的 组成及作用 机床夹具是在机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简 称为夹具。如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。 机床夹具的组成： 1、定位元件或定位装置：起定位作用，保证工件相对于夹具的位置。 2、夹紧装置：保证在加工时保持所限制的自由度。 3、导向元件或对刀装置：保证刀具相对于夹具的位置。 4、连接元件：保证夹具和机床工作台之间的相对位置。 5、夹具体：用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的装置。 6、其他元件及装置：如动力装置的操作系统等。 机床夹具的主要作用有： 1、 保证加工精度；采用夹具装夹可以准确地确定工件与机床的相对位置，并且工件的正确位置在加工中不致发生变动，因此能较稳定地保证工件的加工精度。 2、提高劳动生产率；使用夹具能够快速地装夹工件。 3、 扩大机床的工艺范围；在 普通机床上配置适当的夹具可以扩大机床的工艺范围、实现一机多能。 4、 降低对工人的技术要求和减轻工人的劳动强度。 夹具不同于其他环节，他在工艺系统中有着特殊地位，夹具的整体刚度对工件加工的动态误差产生着非常特殊的影响。当夹具的整体刚度远大于其他环节，工件加工的动态误差基本上只取决于夹具的制造精度和安装精度。因此设计夹具时，对夹具的整体刚度应给予足够重视。如因工 艺系统其他环节的刚度不足而引起较大的系统动态误差时，也可以采取修正夹具定位元件的方法进行补偿。这就是夹具的能动作用。 具的分类 机床夹具的分类机床夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。 1、 按机床夹具的通用特性分类按这一分类方法可将夹具分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具等五大类。它反映夹具在不同生产类型中的通用特性，因此是选择夹具的主要依据。 1)通用夹具 通用夹具是指已标准化、无需调整或稍加调整就可用于装夹不同工件的夹具，如 三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。这类夹具已商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件、小批量生产中。 2)专用夹具 专用夹具是专门为某一工件的一定工序加工而设计制造的夹具。其特点是针对性极强，结构紧凑，操作方便，但是没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度，因此适用于产品固定、批量较大的加工过程。 3)可调夹具 可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。在加工完一种工件后，经过调整或更换个别元件，即可装夹加工形状相似、尺寸相近的工件。多用于中小批量生产。它一般又分为通用可调夹具和成组夹具两种。通用可调夹具的通用范围大、适用性广 ，加工对象不太固定。成组夹具是专门为成组工艺中某组零件设计的，调整范围仅限于本组内的工件。 4)组合夹具 组合夹具是根据成组加工工艺的原则，按工件一定工序的要求，由一套预先制造好的通用标准元件和可更换调整元件组合而成的夹具。组合夹具使用完后，可进行拆卸或重新组装新夹具，具有缩短生产周期，元件能重复多次使用，减少专用夹具的品种、数量和存放面积等优点。适用于新产品试制和单件、中小批多品种生产。 5)随行夹具 随行夹具是自动生产线夹具的一种。除了具有一般夹具所担负的装夹工件的任务外，还在使用中随着工件 一起运动，完成将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工的任务。 2、 按工序所用机床分类这是专用夹具设计所用的分类方法。按工序所用的机床分类，可把夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具等。 3、 按夹具动力源来分类按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。为减轻劳动强度和确保安全生产，手动夹具应有扩力机构与自锁性能。常用的机动夹具有气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和自夹紧夹具等。 具现状及发展方向 现代机 床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 1、标准化：机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 2、 高效化：高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍 左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为 9000r/条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控加床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 3、精密化：随着机械产品精密度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精密度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为 5 m。 4、柔性化：机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式 ，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。 我国夹具设计和制造分散于各行各业的企业之中。只有机床附件中的通用夹具与组合夹具形成了专业化的夹具 制造产业，建立了行业标准化工作体系，制定了这两类夹具的行业标准。其他门类的夹具，以及夹具标准件和功能部件等产品的行业标准几乎空白，也没有专业化制造企业。各种夹具产品标准的缺位，不仅制约着夹具产品向专业化、市场化转化的进程，同时造成社会认知度低，对夹具产品缺乏具体的了解，导致市场营销难度大，行业发展速度缓慢。夹具行业标准化工作是亟待加强的基础工作。 计夹具 的 要求 机械加工中“机床 刀具 夹具 工件”这一工艺系统中，四要素构成了静态 /动态的几何关系 。如图 2a 所示的夹具和机床、刀具、工件之间 的联系关系。由于夹具由各元件和组件构成，图中点画线框内即为夹具的各元件、组件与其他三要素的联系关系。图 2b 为四要素之间相互直接联系的尺寸 /几何关系。因此设计夹具时最基本的要求，就是保证图 2b 中工件加工尺寸在工序完成后，达到工序尺寸 /几何精度要求。过去只考虑简单的一维精度，随着零件精度的设计提高今后必须研究和分析二维 ，少数情况下甚至三维的尺寸和形状位置精度。在此基础上考虑如何提高生产率和降低成本等其他问题。 2 设计 任务 计内容及要求 设计内容： 设计一台汽车轮毂安装孔钻床的夹具，实现轮 毂的精确定位及夹持，使操作方便，快捷，可靠，并能适用于不同直径轮毂的夹持 。 设计要求： 1、调研、收集资料，写出文献综述； 2、拟定夹具的设计方案； 3、完成夹具的设计计算，确定结构参数； 4、输出各零件工作图和总装配图； 5、完成夹具的三维建模及运动仿真； 6、完成毕业论文的撰写； 7、翻译与本课题有关的外文资料，并
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