液压三爪卡盘毕业设计【8张CAD图纸+毕业论文】

液压三爪卡盘毕业设计

28页 16000字数+论文说明书+任务书+8张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

卡爪.dwg

卡盘体端盖.dwg

圆柱活塞.dwg

圆锥齿轮轴.dwg

小锥齿轮.dwg

液压三爪卡盘毕业设计开题报告.doc

液压三爪卡盘毕业设计论文.doc

液压三爪卡盘装配图.dwg

液压缸.dwg

锥齿轮.dwg

摘    要

    本论文设计一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。传统的机床如车床、铣床上三爪卡盘的工作一般依靠工人用手工进行夹紧,这不但增加了工人的劳动强度，而且所需夹紧力非常大,还常常有夹不紧的情况，阻碍了生产率的提高。通过在三爪卡盘加装摆动式液压缸和平面螺旋机构构成螺旋摆动式液压缸增力机构，可实现与原有卡盘体的较好结合,并使外加压力能转换成圆周运动,且其结构简单,工作可靠,能达到较高的增力比，具有良好的经济性和可行性。

关键词：     三爪卡盘，液压缸，夹具，增力

Abstract

This paper design a 3 Java Card the installation of the swing hydraulic pressure tank peace side spiral the spiral swing hydraulic pressure tank increased power structure. Traditional machine tools such as lathes, Miller, Chuck 3 Claws of workers in general rely on a manual for gripping, this will not only increase the intensity of the work of the workers, and the required gripping power is very great, but also a folder is not immediately are often the case, hinder the increase in productivity. The 3 Claws chuck the installation of the swing hydraulic pressure tank peace side spiral institutions constitute a spiral swing hydraulic pressure tank increased authority to achieve the original chuck the better, and the additional pressure can be converted into a circular movement and the simple, reliable, can achieve a higher increase to more than a sound economic and practical.

Key words:      Three-jaw chuck, hydraulic cylinders clamps force

目    录

前言1

第1章 夹具介绍2

1.1 夹具的特点2

1.2 研究夹具的目的和意义5

1.3 夹具的国内外现状和发展趋势5

1.4 夹具的基本结构和原理6

第2章 三爪卡盘螺旋摆动式液压缸增力机构的结构和原理7

第3章 主要参数确定与结构计算8

3.1 液压腔的结构设计8

3.2 转子叶片数的设计8

3.3 摆动角的设计8

3.4 定子圆柱活塞杠面积的设计8

第4章 凹槽轮廓线的设计10

  4.1 轮廓面段数的确定10

  4.2 活塞杠升程的确定10

  4.3 参数θ1的设计11

  4.4 参数β的设计13

第5章 夹具在安装和操作时应注意的事项14

  5.1 夹具的安装14

  5.2 夹具在操作时应注意的事项14

第6章 夹具的经济效益分析16

第7章 单工位夹具与成组夹具的分析18

      7.1定位基准与定位元件的选择18

7.2夹紧元件与夹紧力的选择18

7.3夹具基体的设计夹具基体18

7.4机壳成组夹具结构19

第8章 误差分析22

8.1定位误差分析22

8.2 装备误差分析22

参考文献24

致谢25

前  言

随着我国改革开放的不断深入，市场经济体系的不断完善，我国工业逐渐向成熟化发展。在整个机械工业中，设计在其中占有的地位日益显现出来。工业设计主要包括三个方面的内容。第一是产品设计,第二是与产品有关的视觉传达设计，如产品的包装、商业广告等平面设计。第三是由产品设计扩展的环境设计．如产品的展示与陈列，商品橱窗设计以及室内设计等。

产品设计作为工业设计的核心，它涉及的面广，从人们的衣食住行，到社会的各行各业，产品设计无时不有，无时不在。产品设计的对象既包括一般的日用生活制品，也包括工业生产的机床，加工工具；既包括家用小电器产品，也包括专业的仪器，仪表；既包括私有的自行车，摩托车，也包括大型的汽车，飞机等交通工具；“从口红到宇宙飞船”都是属于产品的设计的范畴，本论文主要针对加工工具设计，在一定范围内又称“加工辅助设计”，即机床夹具体的设计。

   本论文设计一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。传统的机床如车床、铣床上三爪卡盘的工作一般依靠工人用手工进行夹紧,这不但增加了工人的劳动强度，而且所需夹紧力非常大,还常常有夹不紧的情况，阻碍了生产率的提高。通过在三爪卡盘加装摆动式液压缸和平面螺旋机构构成螺旋摆动式液压缸增力机构，可实现与原有卡盘体的较好结合,并使外加压力能转换成圆周运动,且其结构简单,工作可靠,能达到较高的增力比，具有良好的经济性和可行性。

第1章 夹具介绍

1.1 夹具的特点

在机床上加工工件时,我们可以看到两种不同的情况:一种是用划针或指示表等量具,按工件的某一表面,或者按工件表面上所划的线进行找正,使工件在机床上处于所需要的正确位置,然后夹紧工件进行加工;另一种是把工件安装字夹具上进行加工。为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面,一般都按工件的结构形状,加工方法和生产批量的不同,采用各种不同的装置将工件准确,方便的而可靠地安装在机床上,然后进行加工.这种用来安装的工件以确定工件与切削刀具的相对位置并将工件夹紧的装置称为“机床夹具”。在实际的生产中,例如活塞,连杆的生产线上,几乎每道工序中都采用了夹具。十分明显,如果不采用夹具,不但工件的加工精度难以保证,而且加工生产率也会大大降低,有时甚至会造成无法加工的情况。除了机床加工时需要使用夹具外,有时在检验,装配等的工序中也要用到夹具,因之在这种场合中用到的夹具可分别称为“检验夹具”和“装配夹具”。 

机床夹具通常是指装夹工件用的装置:至于装夹各种刀具用的装置,则一般称为“辅助工具”。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围,一般可分为通用夹具,专用夹具和可调整式夹具等。

通用夹具是在普通机床上一般都附有通用夹具,如车床上的卡盘,铣床上的回转工作台,分度头,顶尖座等。它们都一标准化了,具有一定的通用性,可以用来安装一定形状尺寸范围内的各种工件而不需要进行特殊的调整。但是,在实际生产中,通用夹具常常不能够满足各种零件加工的需要;或者因为生产率低而必须把通用夹具进行适当的改进;或者由于工件的形状,加工的要求等的不同须专门设计制造一种专用夹具,以解决生产实际的需要

专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设计制造的,其功用主要有下列几个方面:1.保证工件被加工表面的位置精度,例如与其他表面间的距离精度,平行度,同轴度等。对于外行比较复杂,位置精度要求比较高的工件,使用通用夹具进行加工往往难以达到精度要求。2.缩短了工序时间,从而提高了劳动生产率。进行某一工序所需要的时间,其中主要包括加工工件所需要的机动时间和装卸工件等所需要的辅助时间两部分。采用专用夹具后,安装工件和转换工位的工作都可以大为简化,不再需要画线和找正,缩短了工序的辅助时间并且节省了画线这个工序,从而提高了劳动生产率.在生产中由于采用了多工件平行加工的夹具,使同时加工的几个工件的机动时间将与加工一个工件的机动时间相同。采用回转式多工位连续加工夹具,可以在进行切削加工某个工件的同时,进行其它工件的装卸工作,从而使辅助时间与机动时间相重合。总之,随着专用夹具的采用和进一步改善,可以有效地缩短工序时间,满足生产不断发展的需要。3.采用专用夹具还能扩大机床的工艺范围。例如在普通车床上附加镗模夹具后,便可以代替镗床工作;装上专用夹具后可以车削成型表面等,以充分发挥通用机床的作用。4.减轻劳动强度,保障安全生产。根据生产需要,采用一些气动,液压或其它机械化,自动化程度较高的专用夹具,对于减轻工人的劳动强度,保障生产安全和产品的稳质高产都有很大作用。加工大型工件时,例如加工车床床身上,下两面上的螺孔,需要把床身工件翻转几次进行加工,劳动强度大而且不安全。采用电动回转式钻床家具后,就能够达到提高生产效率,减轻劳动强度,保障生产安全的目的。

4成组夹具的误差分析(1)机床回转中心与夹具安装不同轴时，使夹具在机床上定位脱离理想状态，造成安装误差。

解决办法:可在车床上重新车一次定位盘止口，保证定位盘中心和机床主轴中心同轴度小于0.015。

(2)工件在夹具上定位时，定位脱离理想位置，产生加工偏差，产生的原因有：

   ①定位元件制造超差；

   ②工件与定位元件间定位面间隙太大，或定位元件与机床主轴不垂直；

    解决办法：

    a)确保元件制造精度，定位盘与基体件的配合可按公差等级5级或6级精度。

    b)夹具基体件上与定位元件的配合需在机床上精车，以确保定位元件安装后，处于正确位置。如图2中甲120H6及其端面A，并保证尺寸公差和精度要求。

    c)定位盘内孔尺寸，取工件最大实体尺寸加(或减)制造公差的1/5~1/8即:102+0.1 x1/7 =102.0143。

    成组夹具的经济效益分析 

1)节约设计时间：成组夹具只需设计调换件，可单独出图或提供元件号填表选用，一般只占总夹具设计量的5~15%，以本夹具为例，调换件只占设计总量的10%。

2)节约制造工时：只需制造调换件即可，因此节约工时，缩短生产周期，减轻工具车间负荷。

3)节约原材料：一般调换件所需原材料只占夹具用料的5~15%。

4)便于管理，减少库存面积。

5)为工装标准化、系列化、规格化打下基础。

目前，成组夹具和组合夹具在车床、铣床、钻床、磨床上得到推广应用。开展成组夹具的设计和应用，对保证产品质量，缩短生产准备周期，提高经济效益起到积极作用，对我国工业发展将起到良好的推动作用。

第8章 误差分析

8.1定位误差分析

工件的定位就是使同一工序中的所有工件逐次放置到夹具中，使之占有正确的位置的工艺过程。一批工件逐个在夹具中定位时，由于定位基准与工序基准不重合、定位副制造不准确等原因，使得各个工件在夹具中占据的位置不可能完全一致，势必产生定位误差，即工件在夹具中因定位不准确而产生的工件加工误差。

定位误差实际上是一批工件采用调整法加工时，由于定位所造成的工件加工面相对于工序基准的位置误差。假定在加工时，夹具相对于刀具及切削成形运动的位置经调整后不再变动，那么可以认为加工面的位置是固定的，这样工件加工面相对于其工序基准的位置误差就是由于工序基准的位置变动所引起的。所以，定位误差也就是工件定位时工序基准在工序加工要求(位置尺寸或位置精度)方向上的位置变动量。

应用夹具CAD系统设计夹具时，在未选定夹具定位方案的具体结构之前，尚不能建立定位尺寸链。在系统确定了夹具定位结构之后，就可以根据具体结构建立定位尺寸链进行正计算或反计算。a)正计算就是当已知定位结构中有关定位元件尺寸的公差时，用定位尺寸链求解封闭环公差(即定位误差)。如果所求的定位误差值在允许的公差范围之内，则表明所确定的定位元件的尺寸公差能满足精度要求。否则不能保证精度，就需调整定位结构中定位元件的尺寸公差。如果这些公差无调整的余地则需考虑重新确定定位结构。b)反计算就是已知封闭环的尺寸及公差,确定各组成环的公差,即将允许的定位误差合理地分配到各组成环中去。

8.2 装备误差分析

“机床夹具装配调整及夹具精度检验”实验，认识到夹具制造工艺特点和工件加工精度的保证方法，认识到夹具总装图公差配合与技术要求的实际意义。从而使我在进行夹具设计时明白到底应标注哪些技术要求有其意义。

安装误差与定位误差：在应用夹具安装工件时,往往由于下列几种因数引起工件的安装误差：

1.夹具本身的误差;

2.夹具在机床上的安装,调整误差;

3.夹紧时,整个夹具或其它元件受力后产生弹性变形;

4.工件的定位基准与定位元件接触后的变形;

5.由于工件的定位基准与设计基准不重合而引起的误差;

6.由于工件的定位基准面与定位元件之间的间隙(如内,外圆柱面定位时)引起的工件可能的最大的位移。

小结:在实际工作中，应多读些典型机床夹具总图，多调试一些夹具，多了解一些夹具结构方案，从中多学习一些结构工艺性方面的知识，使设计能力有所提高。

参考文献

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[11] 罗佑新，张龙庭，李　敏,灰色系统理论及其在机械工程中的应用.长沙：国防科技大学出版社，2001

[12] 朱耀祥等，计算机辅助孔系组合夹具组装设计系统.机械工艺师，1994.

[13] 刘友才，机床夹具设计,北京：机械工业出版社，1992

致    谢

  时间一晃而过，三年的大学生活已快落下帷幕了，在这三年的生活学习中，我收获不少，认真学习专业知识，培养各方面的能力，毕业设计正是检验我们的大好时机，经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里我要感谢我的指导老师和各位教导我的老师。刘老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，制图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是老师仍然细心地纠正我设计中出现的错误。我对老师的专业水平尤为敬佩，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。感谢大学三年来所有的老师的耐心教导为我们打下机电专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，也因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。

这次设计使我们将学过的课程贯穿起来，形成一个体系，不仅巩固了我们学过的知识，弥补了知识漏洞，还为我们以后的工作打下了实践的基础

通过这次设计也暴露了不少问题，比如以前学过的知识不扎实，进行的实践少，阅读文献资料少，忽视了对计算机的应用，从而在设计过程中遇到了不少麻烦。因此，在以后，我会尽力弥补这些不足。在这里我对各位曾耐心教导我的老师致意深深的感谢！