1、三爪卡盘增力机构夹具设计4重庆三峡学院毕业设计（论文）题目 三爪卡盘增力机构夹具设计 专 业 机械设计制造及其自动化（数控方向）年 级 2009 级 学生学号 200915144248 学生姓名 付辉骥 指导教师 葛卫国 职称 高级讲师 完成毕业设计（论文）时间 2012 年 12 月2013 届机械设计制造及其自动化（数控）毕业设计（论文）目 录前言1第一章 夹具的简介21.1 夹具的特点21.2 研究夹具的目的和意义21.3 夹具的基本结构和原理3第二章 三爪卡盘螺旋摆动式液压缸增力机构的结构和原理3第三章 主要参数确定与结构计算43.1 液压腔的结构设计43.2 转子叶片数的设计43.3
2、 摆动角的设计53.4 定子圆柱活塞杠面积的设计5第四章 凹槽轮廓线的设计64.1 轮廓面段数的确定三爪卡盘增力机构夹具设计664.2 活塞杠升程的确定64.3 参数 1的设计84.4 参数 的设计9第五章 夹具在安装和操作时应注意的事项105.1 夹具的安装105.2 夹具在操作时应注意的事项10第六章 夹具的经济效益分析11第七章 单工位夹具与成组夹具的分析137.1 定位基准与定位元件的选择137.2 夹紧元件与夹紧力的选择137.3 夹具基体的设计夹具基体137.4 机壳成组夹具结构13第八章 误差分2013 届机械设计制造及其自动化（数控）毕业设计（论文）析148.1 定位误差分析1
3、48.2 装备误差分析14致谢15结论15参考文献162013 届机械设计制造及其自动化（数控）毕业设计（论文）1三爪卡盘增力机构夹具设计重庆三峡学院应用技术学院机械设计制造及其自动化（数控方向）专业 2009 级 重庆万州 404000摘要 设计是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
4、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，最后能达到较好的效果。关键词三爪卡盘 液压缸 夹具 增力三爪卡盘增力机构夹具设计2前 言产品设计无疑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 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,
5、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。2013 届机械设计制造及其自动化（数控）毕业设计（论文）3第 1 章 夹具介绍1.1 夹具的特点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 ，一般称为“辅助工具” 。辅助工具有时也广义地包括在机床家具的范围内。按照机床夹具的应用，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
6、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。他们都标准化了，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，通用家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，加工的需求等的不同须专门设计执照一种专用夹具，以解决生产实际要。专用夹具是为了适应某一工件的一工序加工的需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，2.缩短了工序的时间。从而提高了劳动生产率。进行某一工序所需要的时间，其主要包加工工件所需要的机动时
7、间和装卸工建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，从而提高了生产率 3.可以减轻劳动强度，保障安全生产。根据生产需要，采用一些气动，液压或西塔机械化的专用夹具，对于减轻工人的劳动强度，保障生产安全和产品的稳定高产都有很大作用。在实际生产应用的夹具很多，分类的方法也有很多种。通常还可以按实用家居的工序不同分为车床夹具，铣床夹具。车床夹具:包括车床，内外圆磨床其特点是夹具与工件一起作旋转运动，铣床类夹具：包括铣床，刨床等机床用夹具，其特点是家居固定字工作台。 。只作纵向或横向往复运动或回转运动。综上所述，机床夹具已成为机械加工中的必不可少的重要装备。机床
8、夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施这一。因此对机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。1.2 研究夹具的目的和意义机床夹具设计是一个重要组成部分相对于机床工装设计而言，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，在进行中外结合制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。而深入生产实际调查研究中，应当掌握下面的一些资料：1.工件图纸；认真看工件的图纸，懂的工件被加工表面是技术要求，该件在机器中的位置和作用，以及装置中的特殊要求。2.工艺文件：了解工件的工艺过程，该工序的加工要求，工件被加工
9、表面及待加工面状况，基准面选择的情况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。3.生产纲领：夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。4.制造与使用夹具的情况，有无通用零部件可供选用。工厂有无压缩空气站；制造和使用夹具的工人的技术状况等。夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床三爪卡盘增力机构夹具设计4的工艺性能。1.3 夹具的基本结构和工作原理按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类:1定位元件及定位装置；(2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)； (3)夹具体；(4)对刀,引导元件及装置(包括刀
10、具导向元件,对刀装置及靠模装置等)；(5)动力装置；(6)分度,对定装置；(7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)；每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。2013 届机械设计制造及其自动化（数控）毕业设计（论文）5第 2 章 三爪卡盘螺旋摆动式液压缸增力机构的结构及原理设计此次设计是在三爪卡盘的结构基础上增设一个液压机构来实现夹紧省力的效果，设计方案如图 1
11、 所示，主要是在原有结构的基础上增加了一个螺旋盘，一个摆动油缸及柱塞等。大锥齿轮背面加工出凹槽，圆柱活塞一端与槽配合，另一端装在液压缸定子叶片的孔中，端部装有弹簧，柱塞在弹簧作用下，一端始终与凹槽接触。 工作时利用转动杠转动小锥齿轮 2 带动大锥齿轮 3,当卡爪 7 未接触工件时,圆锥螺旋弹簧 5所受载荷较小,圆柱活塞 4 与大锥齿轮 3 无相对运动,缸体 6 随之一起转动,卡爪 7 径向移动,接近工件,此为空行程。当卡爪 7 接触工件后,所受阻力激增,进1.卡盘体端盖 2.小锥齿轮 3.大锥齿轮 4.圆柱活塞 5.圆锥螺旋弹簧 6.液压缸体 7.卡 爪 8.定子叶片 9.换油机构 10.转子叶片 11.缸体端盖 12.液压油 13.卡盘体图 2-1 卡盘结构方案简图给激减，继续转动手柄，活塞 4 受力增大，当其达到一定程度时，圆锥螺旋弹簧 5 被压缩，活塞 4 与大锥齿轮 3 产生相对运动，活塞 4 向定子孔中运动，液压油 12 被加压缩，液体推动转子叶片 10 旋转，卡爪 7 径向微进给，此为夹紧行程。当大锥齿轮 3 继续旋转至某一角度，活塞 4 将复位，继续转动，将重复上一次的运动直到把工件完全夹紧。
