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内容简介：

存档编码：无无锡锡太太湖湖学学院院 2009 届届毕毕业业作作业业周周次次进进度度计计划划、检检查查落落实实表表 系别：信机系 班级： 机械92 学生姓名： 孙永杰 课题（设计）名称：基于气动夹紧的专用夹具设计 开始日期：2012年11月12日周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见并签字备 注1-32012年11月12日-11月27日教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告。按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书存在问题：对课题难易程度理解不够，难点分析不足，分析能力欠缺，许多问题不是很明白。改进方法：在指导老师的帮助下，进一步消化本课题。4-82012年11月28日-12月31日指导专业实训实习实训存在问题：对于实际操作不是很了解。改进方法：逐渐了解，参与其中。9-102013年1月9日-2月12日指导毕业实习参加工作 存在问题：对于工作内容不是很了解。有些软件还不熟悉。改进方法：查阅资料自学相关软件，做好本职工作。112013年2月13日-2月17日检查毕业设计准备情况修改完善毕业设计开题报告存在问题：对课题难点分析不足，分析能力欠缺，对课题理解不深，头脑里没设计的东西的概念改进方法：在指导老师的帮助下，整改开题报告。122013年2月17日-2月24日查阅参考资料查阅与设计有关的参考资料不少于10本，其中外文不少于2本存在问题：由于工作原因，空闲时间很少，查阅资料太少。改进方法：利用一切时间，去图书馆和网上查找相关资料132013年2月28日-3月10日模具冲压工艺方案分析产品图、分析冲压工序，分析冲压工艺，优选确定模具冲压工艺方案存在问题：缺乏实际操作经验，制定的工艺方案不合理。改进方法：多去咨询师傅了解实际生产过程，重新确立合理的工艺方案。14-162013年3月10日-3月29日自己根据设计任务进行修改确定模具结构，计算所需各种尺寸存在问题：模具结构设计不合理，尺寸计算有误差公式运用错误。对模具设计数据不了解改进方法：查阅多种参考资料，改进模具结构，提高计算正确率。172013年3月29日-4月6日自己修改分析产品图、分析冲压工序，分析冲压工艺，优选确定模具冲压工艺方案存在问题：缺乏生产经验，对冲压顺序不了解，冲压工序安排不合理改进方法：多了解实际生产过程，重新确立合理的工艺方案。182013年4月6日-4月15日装配图初步绘制模具装配图存在问题：对CAD运用不熟悉，画图速度较慢改进方法：重新确定合理的表达视图，多加运用绘图软件，提高画图速度周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见并签字备 注192013年4月15日-4月20日装配图修改模具装配图存在问题：2D装配图中部分标准件画法不正确，尺寸不精确。改进方法：按机械制图要求改正不正确的画法，修改尺寸。20-212012年4月20日-5月1日完成零件图修改模具装配图存在问题：2D装配图中技术要求填写不合理，明细栏填写不正确。改进方法：按机械制图要求改正不当之处。222013年5月1日-5月10日说明书、摘要、小结绘制模具零件图，不少于5个存在问题：零件图的表达方案不合理，尺寸不符合实际需要，技术要求不规范。改进方法：修改零件图的表达方案，完善尺寸标注和技术要求。232013年5月10日-5月15日检查、指导设计说明书、摘要和小结编写完成设计说明书、摘要和小结存在问题：说明书的格式不规范，摘要不合理，关键词不恰当。改进方法：根据说明书规范要求更改，重新按要求编写摘要。242013年5月15日-5月25日上交资料、答辩整理所有资料上交指导教师，答辩资料整理欠合理，按学院要求整理并装订，进行答辩 说明： 1、“工作计划、进度”、“指导教师意见并签字”由指导教师填写，“每周主要完成内容”，“存在问题、改进方法”由学生填写。 2、本表由各系妥善归档，保存备查。 无锡太湖学院学士学位论文 The Features and Development History and Application of Hydraulic and Pneumatic Transmission 1. The advantages of hydraulic transmission 1) A hydraulic system can produce higher power than electrical equipment under the same volume. The hydraulic equipment system has smaller volume, light, high power consistency and compact configuration at a given power. The volume and weight of a hydraulic motor are about 12% of an electric motor.2) Hydraulic equipment has a good working stability. It is because of light , less inertia , quick response : the hydraulic equipment can realize celerity start-up , brake and frequent change in motion direction .3) The hydraulic transmission can reach a wide range of speed regulation (with the range of 1:2000), and the speed can also be regulated during the work processing.4) The hydraulic transmission can easily realize automation and the pressure; flow rate and the flow direction can be regulated and controlled. If we combine it with electric, electron or pneumatic control systems, a more complex transmission system with remote control can be realized.5) The hydraulic system can protect from over-load easily, which cannot be done by electricity or machine equipment.6) Because of standardization, series, and all-purpose application; the hydraulic system is easier in design, fabrication and application.7) The hydraulic system is easier than machine equipment in doing line motion.2. The shortages of hydraulic transmission 1) Leak. Oil leaks are inevitable because of the loss in fluid flow resistance. So more energy loss exists in a hydraulic transmission.2) Working temperature. The working temperature has strong effect on the working property of a hydraulic system because of the viscosity-temperature character of hydraulic oil . It is suitable for working in a proper temperature.3) Cost. The cost is high because of the needs in high precision fabricate for hydraulic elements.4) It is difficult to find the reasons of fault.3. The advantages of pneumatic transmission.1) The air can be obtained and expelled from the atmosphere. It cannot bring pollution to the environment.2) It is of low viscosity and lower pressure loss in pipes. The pressure air is convenient for convergence supply and remote transportation.3) It is of low working pressure (usually 0.3-0.8MP a). Avowers material and fabricate precision is required for the pneumatic transmission elements.4) The pneumatic transmission has a simple servicing .The air pipe is not easy to be jammed.5) Safety. The pneumatic system can protect from over-load easily.4. The short comes of pneumatic transmission 1) It is because of air compressibility. The working stabilities for pneumatic transmission system are poorer than those of hydraulic transmission system.2) Because of lower working pressure and small size in configuration, the push force of pneumatic transmission is usually very lower.3) Lower transmission efficiency.To sum up, the strong-points of hydraulic and pneumatic transmission have taken the main advantages, and the shortages have been overcome and improved by technical renovation.The fundamental law underlying the whole science of hydraulics was discovered by Blas Pascal ,a French physicist ,in the seventeenth century .But it was not until the end of the 18 century that man found ways to make the snugly fitting parts required in hydraulic systems and other modern equipment .Since then progress has been rapid .Hydraulic transmission has been experiencing the process as below.The 17th and 18th centuries were a productive period in the development of hydraulic theory . Torricelli studied fluid motion in the early 17th century .Late in that century, Sir Isaac Newton conducted studies on viscosity and the resistance of submerged bodies in a moving fluid .The key achievements of the period occurred in the middle of the 18th century when Daniel Bullion developed the theory of transmission of energy in fluid streams and Blas Pascal, at about the same time, established the principle of hydrostatic pressure transmission.This principle was first used in the latter part of the 18th century .The first hydraulic pressure machine was manufactured by England in the late 18th century .The fundamentals of fluid theory were established by the above work and refinements were added by Nervier who derived the mathematics of motion in liquids including equations for fluid flow with friction .This was early in the 19th century .It was followed by the work of Stokes ,who independently discovered the same equations and further extended the work of Nervier .Recently hydraulic and pneumatic pressure transmission technology has been developed with a large scale patriotic industry in the 19th century ,and the barbette displace was the first one successful using hydraulic equipment ,and then hydraulic machine tool .In World War I many new machines based on the principles of hydraulics had been used .The great automotive industry introduced hydraulic brakes in the early thirties and hydraulic transmissions in the late thirties .The tractor industry began using hydraulics in 1940 to increase the flexibility and utility of farm equipment .In World War II because of the demand transmission and control equipments in fast reaction ,precision action and high output powers boosted development in hydraulic theology .After the War ,the hydraulic development turned into civil industry ,such as machine tool ,engineering ,metallurgy ,plastic machine ,farm machine ,vehicle and watercraft .In more recent years ,the role of leadership in hydraulic power application has been taken over largely by some of the large earthmoving and construction equipment manufacturers .The total power involved is often greater than that required in even the largest aircraft systems .With the development of higher automation of hydraulic machines and increasing use of hydraulic and pneumatic elements ,the scaled elements and integrated hydraulic system with miniaturization is inevitable .Especially in recent years hydraulic and pneumatic transmission is combined closely with the sensor and micro-electricity technology .It has been emerging amounts of new valves such as hydraulic-electricity proportional valves ,digital valves ,hydraulic and electro-hydraulic servo cylinders and the integrative elements ,which will lead the hydraulic and pneumatic technology to the development of higher pressure ,higher speed ,larger power ,lower energy wastage and noise ,longevity and high integration .Computer aided design (CAD ) and test (CAT ) and practical control technology used in hydraulic and pneumatic system will be the trend .Nowadays the application of hydraulic transmission system has become one of the important indications of industry level for a country .In developed countries ,95%of engineering machine ,90%of numerical control center and more than 95%of automation assembly lines use the hydraulic transmission system .液压与气压传动的特点及发展应用概况1. 液压传动有以下优点1）在同等体积下，液压装置毕电气装置产生更高的动力。再同等功率下，液压装置体积小，重量轻，功率密度大，结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的12%左右。2）液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向。3）液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达2000），它还可以在运行过程中进行调速。4）液压传动易于自动化，它对液体压力、流量或流动方向易于进行调节或控制。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时，整个传动装置能实现复杂的顺序动作，也能方便的实现远程控制。5）液压装置易于实现过载保护，这是电气传动装置和机械传动装置无法办到的。6）由于液压元件已经实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。7）用液压传动实现直线运动远比用机械传动简单。2.液压传动的缺点1）由于流体流动的阻力损失和泄露是不可避免的，所以液压传动在工作过程中常有较多的能量损失。2）工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度下工作。3）为了减少泄漏，液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。4）液压传动出现故障时不易找出原因。3.气压传动的优点1）空气可以从大气中取得，同时，用过的空气可直接排放到大气中去，处理方便，万一空气管路有泄漏，除引起部分功率损失外，不知产生不利于工作的严重影响，也不会污染环境。2）空气粘度很小，在管道中的压力损失较小，因此压缩空气便于集中供应和远距离输送。3）因压缩空气的工作压力较低（一般为0.30.8Mpa），因此，对气动元件的材料和制造精度上的要求较低。4）气动系统维护简单，管道不易堵塞。5）使用安全，并且便于实现过载保护。4.气压传动的缺点1）由于空气具有可压缩的特性，因此运动速度的平稳性不如液压传动。2）因为工作压力较低和结构尺寸不宜过大，因而气压传动装置的总推力一般不可能很大。3）传动效率低。总的说来，液压与气压传动的优点是主要的，而它们的缺点通过技术进步和多年的不懈努力，已得到克服或得到了很大的改善。虽然在17世纪中叶法国物理学家伯雷斯.帕斯卡提出了静压传递原理，但在18世纪末才开始找到应用在液压系统和其他现代装备中合适的元件。从那以后，液压技术得到迅速发展。17、18世纪是液压基础理论的建立最兴旺的时期。其中在17世纪初期，意大利数学和物理学家托里切利研究流体运动原理；17世纪后期艾沙克牛顿研究物体在流动的液体中的粘性和阻力问题；18世纪中叶是最关键的时期，主要的成就有丹莱尔.箔某里发展了流体能量传递原理，同时伯雷斯.帕斯卡建立并提出了静压传递原理。从此静压传递原理奠定了流体传动（液压、气压传动）的理论基础。静压传递原理在18 世纪后期得到广泛运用。世界上第一台水压机是在18 世纪末由英国制造的。在上述理论基础上，纳维推倒流体运动方程，到了19世纪初期斯托克斯叶独立发现相同的方程并进一步发展了纳维的流体运动方程。近代液压气压传动是有19 世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的，最早实践成功的液压传动装置是舰艇上的炮塔转位器，其后才在机床上应用。第一次世界大战引入基于液压原理的新武器。在20 世纪30 年代初期和后期在大型工业自动化中引入液压制动。1940年代开始使用拖拉机以增强农机设备的机动性和效率。第二次世界大战期间，由于军事工业和装备迫切需要反应迅速、动作准确、输出功率大的液压传动及控制装置，促使液压技术迅速发展；战后，液压技术很快转入民用工业。在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械。农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展。近几年液压传动应用到大型挖掘机和建筑施工的设备中，所涉及的总的动力常常比最大型的航空系统所需的动力还高。随着液压机械自动化程度的不断提高，液压、气动元件应用数量急剧增加，元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。特别是近十年来，液压和气动技术与传感技术、微电子技术密切结合，出现了许多诸如电液比例控制阀、数字阀、电液伺服液压缸等机（液）电一体化元器件，使液压技术在高压高速大功率节能高低噪声使用寿命长高度集成化等方面取得了重大进展。无疑，液压元件和液压系统的计算机辅助设计（CAD）计算机辅助试验（CAT）和计算机实时控制也是当前液压和气动技术的发展方向。现今采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动生产线都采用了液压传动。- 6 -编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： 基于气动夹紧的专用夹具设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号： 0923060 学生姓名： 孙 永 杰 指导教师： 韩邦华 （职称：副教授 ） （职称： ）2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 基于气动夹紧的专用夹具设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械92 学 号： 0923060 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院信 机系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书一、 题目及专题1、 题目 基于气动夹紧的专用夹具设计 2、 专题 拨叉零件的工艺工装设计 二、 课题来源及选题依据课题来源为无锡某机械有限公司。该课题主要是为了培养学生开发、设计和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规机床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工中所需要的三维造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺及装备、液压与气动传动等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。在设计气动系统装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。三、 本设计（论文或其他）应达到的要求 该部件工作时，能运转正常； 熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用； 拟定零件的机械加工工艺方案，并进行多方案对比分析，进行优化设计； 对现代加工机床所需的快速夹紧系统具有初步分析能力和改进设计的能力； 理论联系实际的工作方法和独立工作能力深化和提高； 设计绘制零件工作图若干；编制设计说明书1份。 四、 接受任务学生： 机械 班 姓名 孙 永 杰 五、 开始及完成日期：自2012年11月12日 至2013年5月25日六、 设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教研室主任 科学组组长 签名 系主任 签名2012年11月12日IVIV摘 要本次设计是对换挡拨叉零件的加工工艺规程及部分工序的专用夹具的设计。换挡拨叉零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以换挡拨叉大外圆端面作为粗基准，以换挡拨叉大外圆端面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以换挡拨叉大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。并对部分工序实现了气动夹紧。关键词 拨叉；加工工艺；专用夹具；气动夹具AbstractThe design is to decide process planning of shift fork parts and special clamp of part of a dedicated fixture. The main processing surface of the shift fork part is flat and the hole. Known by the principle of processing technology, we can easier ensure precision of the plane precision than the holes. Therefore, this design followed the principles, which machining the plane first. And a clear hole and surface processing is divided into roughing and finishing stages to ensure accuracy. The select of the rough base is a large cylindrical end, to shift fork end with two large cylindrical holes as a fine reference process. The first main processing operation to shift fork arrangement is a large cylindrical base machined end face each other, and then processed to face positioning technology holes. In addition to the follow-up processes are used outside of individual processes and process end processing of other holes location and plane. And designed a pneumatic fixture for one procession of the work-piece.Key words: Fork; processing; special fixtures; pneumatic clamp目 录摘 要ABSTRACT目录1 绪论11.1本课题的研究内容和意义11.2国内外的发展概况11.3本课题应达到的要求 212 换挡拨叉加工工艺规程设计32.1零件的分析32.1.1零件的作用32.1.2零件的工艺分析32.1.3 确定毛坯的制造形式42.2工艺过程设计所应采取的相应措施42.3换挡拨叉加工定位基准的选择42.3.1粗基准的选择42.3.2精基准的选择52.4 工艺路线的制定52.4.1 工艺方案一52.4.2 工艺方案二52.4.3 工艺方案的比较与分析52.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.6确定切削用量及基本工时72.7 零件加工工艺小结.173基于气动夹紧的专用夹具设计.183.1设计主旨183.2夹具设计183.2.1定位基准的选择183.2.2定位误差分析183.2.3 铣夹具设计的基本要求.183.3气缸的设计计算.193.3.1 切削力及切削力矩的计算与分析193.3.2 气缸的设计计算214 加工2-8H8工艺孔夹具设计244.1加工工艺孔夹具设计244.2定位方案的分析和定位基准的选择244.3 配合种类的选择254.4定位误差分析254.5切削力的计算与夹紧力分析264.6钻套 衬套 钻模板设计264.7活动V形块的设计274.8支撑板的设计274.9夹具体设计 .274.9.1夹具精度分析284.9.2 夹具操作的简要说明294.10 本章小结295结论与展望305.1结论305.2不足之处及未来展望30毕业设计总结31致 谢32参 考 文 献33VIVI机械加工工序卡片产品型号零件图号BYSJ-01产品名称零件名称换挡拨叉共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号60钻削HT150毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立钻Z5251夹具编号夹具名称切削液钻28H8专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.18工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削