水鉆磨拋機(jī)拋盤b組專用夾具設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　水鉆磨拋機(jī)拋盤B組專用夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 </p>

2、<p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在機(jī)

3、械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動(dòng)的強(qiáng)度，夾具的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際，精心調(diào)查研究，吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　目前中國(guó)制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國(guó)制造業(yè)普遍使用剛性專機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個(gè)零部件周期較長(zhǎng)。隨著我國(guó)制造業(yè)發(fā)展和各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備

4、的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對(duì)設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當(dāng)然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的夾具都顯得尤為重要。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)床夾具 加工精度 工藝性能 周期比較長(zhǎng) 費(fèi)用較高</p><p>　　Diamond grinding&am

5、p;polishing machine special fixture design chute </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In the machining process, the fixture plays a very important position, it is reliably guarantee th

6、e accuracy of the workpiece processing, improved processing efficiency, reduce labor intensity, fixture design process, the actual production should be thoroughly and carefully research, lessons domestic and foreign adva

7、nced technology, formulate a reasonable design. At present the rapid development of China's manufacturing industry, manufacturing in China before the widespread use of rigid plane pr</p><p>　　Keywords: T

8、he machine tool's fixture，Machining precision, Process performance，Cycle comparison is long，Higher cost</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>

9、　　AbstractⅣ</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題的背景1</p><p>　　1.2課題的意義3</p><p>　　2 概述...................................................................

10、.........................................................4</p><p>　　2.1 水鉆磨床............................................................................................................4</p><p>　

11、　2.2 主要用途和適用范圍........................................................................................6</p><p>　　2.3 使用環(huán)境......................................................................................

12、......................6</p><p>　　3 技術(shù)參數(shù)....................................................................................................................7</p><p>　　4 主要結(jié)構(gòu)及性能簡(jiǎn)介.................

13、...............................................................................8</p><p>　　4.1 磨頭機(jī)構(gòu).............................................................................................................

14、8</p><p>　　4.2 上料機(jī)構(gòu)............................................................................................................9</p><p>　　4.3 下料機(jī)構(gòu)................................................

15、..........................................................10</p><p>　　4.4 膠粉機(jī)構(gòu)..........................................................................................................11</p><p>

16、　　5 夾具設(shè)計(jì)..................................................................................................................12</p><p>　　5.1 機(jī)床夾具的功用..............................................................

17、................................12 </p><p>　　5.2 夾具設(shè)計(jì)..........................................................................................................12</p><p>　　5.3 相關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算............

18、..................................................................................14 </p><p>　　6 設(shè)計(jì)說明..........................................................................................................

19、........18 </p><p>　　結(jié)論..............................................................................................................................20</p><p>　　參考文獻(xiàn).............................

20、.........................................................................................21</p><p>　　致謝........................................................................................................

21、......................23</p><p><b>　　附錄24</b></p><p>　　附錄圖1 止動(dòng)卡針 24</p><p>　　附錄圖2 夾具主體 24</p><p>　　附錄圖3 夾具后蓋 25</p><p>　　附錄圖4 夾具邊蓋25&l

22、t;/p><p>　　附錄圖5 夾具調(diào)整墊板 26</p><p>　　附錄圖6 夾具墊板 26</p><p>　　附錄圖7 傳動(dòng)蝸桿...................... .....................................................................27 </p>

23、<p>　　附錄圖8 夾具針.... ......................................................................................27 </p><p>　　附錄圖9 裝配圖 ......................................................................

24、........................28 </p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題的背景</b></p><p>　　高品質(zhì)玻璃水鉆又名水晶鉆石，其主要成分是水晶玻璃，是將人造水晶玻璃切割成鉆石刻面得到的一種飾品輔件，這種材質(zhì)因?yàn)檩^經(jīng)濟(jì)，同時(shí)視覺效果上又有鉆石般的奪

25、目感覺，因此很受人們的歡迎。水鉆一般用于中檔的飾品設(shè)計(jì)中，由于目前全球人造水晶玻璃制造地位于萊茵河的南北兩岸，所以又叫萊茵石。按顏色分類，水鉆可分為白鉆、色鉆（如粉色、紅色、藍(lán)色等）、彩鉆（也中AB鉆）、彩AB鉆（如紅AB，藍(lán)AB等）。</p><p>　　目前中國(guó)制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國(guó)制造業(yè)普遍使用剛性專機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個(gè)零部件周期較長(zhǎng)。隨著我國(guó)制造業(yè)發(fā)展和各種零件的需求與日俱增，加工

26、設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對(duì)設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當(dāng)然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機(jī)、可重新配置的機(jī)床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個(gè)加工項(xiàng)目的產(chǎn)量配額</

27、p><p>　　研磨拋光是許多水晶飾品、寶石等加工中的最后一道工序，是把首飾完美的呈現(xiàn)出來的關(guān)鍵。夾具設(shè)計(jì)及制造又是整個(gè)制造過程中生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和加工成本的重要因素，工裝設(shè)計(jì)水平的高低，很大程度上反映出企業(yè)制造能力的高低。隨著人們物質(zhì)文明和精神文明的提高，對(duì)自身的形象要求相應(yīng)地也越來越高，配備的飾物不再單純地從保值或增值的角度考慮，逐步向同服飾、愛好、場(chǎng)合等因素匹配著眼，因此希望飾物、備件多樣化。</p>

28、<p>　　長(zhǎng)久以來，加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的。其涉及的因素多，因果關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，往往由幾位工藝員各自編制會(huì)有不同的工藝規(guī)程，而且很可能都不是最佳方案。計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP）將是機(jī)械加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)，它不僅提高了工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問題。伴隨著這樣的原因，現(xiàn)代化的夾具發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化等五個(gè)方

29、面：</p><p><b>　　1）精密化</b></p><p>　　隨著產(chǎn)品精度的不斷提高，相應(yīng)的對(duì)機(jī)床夾具的精度要求勢(shì)必也不斷提高。例如。瑞士EROWA 柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)2—5μm；德國(guó)demmeler公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為士0．03mm，精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm 以內(nèi)，夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)&#

30、177;5μm；用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度可達(dá)0.2~0.5μm；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)。</p><p><b>　　2）高效化</b></p><p>　　高效化夾具能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，其主要是通過減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間來完成的。常見的高效化夾具有高速化夾具、自動(dòng)化

31、夾具、具有夾緊力裝置的夾具等。比如美國(guó)Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上；同樣瑞典的3R夾具也僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。目前，除了在自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、生產(chǎn)流水線、自動(dòng)化夾具外，在加工中心等數(shù)控機(jī)床上出現(xiàn)了各種自動(dòng)更換夾具的裝置以及自動(dòng)裝夾工件的夾具，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。</p><p><b>　　3）柔性化</b

32、></p><p>　　機(jī)床夾具的柔性化是指機(jī)床夾具通過組合、調(diào)整等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。&l

33、t;/p><p><b>　　4）模塊化</b></p><p>　　組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ) 省工、省時(shí)、節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)。應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)。為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的

34、通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。</p><p><b>　　5）標(biāo)準(zhǔn)化</b></p><p>　　機(jī)床夾具的目的就在于提高生產(chǎn)效率，這樣也就必使其具有標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，而機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148～T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具

35、的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。</p><p>　　在機(jī)械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動(dòng)的強(qiáng)度，夾具的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際，精心調(diào)查研究，吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計(jì)方案。</p><p><b>　　1.2課題的意義</b></p>

36、<p>　　如何縮短工藝裝備設(shè)計(jì)所需要的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間及設(shè)計(jì)制造成本是是否能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)占據(jù)有利地位的一個(gè)手段。由于通常情況下企業(yè)夾具設(shè)計(jì)能力不足，普遍缺乏熟練的夾具設(shè)計(jì)人員，夾具準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)計(jì)方法陳舊，設(shè)計(jì)效率低。所以減少夾具返修率，對(duì)于生產(chǎn)和保護(hù)拋盤有著重要的意義。</p><p><b>　　2概述</b></p><p><b>　　

37、2.1水鉆磨床</b></p><p>　　外觀圖表（圖2-1、圖2-2、圖2-3、表2-1） 圖2-1</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p><b>　　圖2-3</b></p><p>

38、<b>　　表2-1</b></p><p>　　2.2 主要用途和適用范圍</p><p>　　機(jī)床主要是以高速轉(zhuǎn)動(dòng)的磨拋盤磨削水鉆坯珠，通過步進(jìn)電機(jī)控制每次磨 拋后坯珠轉(zhuǎn)過的角度，把圓形坯珠磨成多面體顆粒。</p><p>　　本機(jī)床適用目前市場(chǎng)上大部分水鉆產(chǎn)品的磨拋加工。</p><p><b>　　2.

39、3 使用環(huán)境</b></p><p>　　機(jī)床供電電壓為三相交流：380V 頻率為：50Hz</p><p>　　機(jī)床供氣氣壓：0.5-0.6 MPa 進(jìn)氣管需Ф12 </p><p><b>　　3技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　3.1 機(jī)床的主要性能</p>

40、<p>　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，邊上插銷機(jī)構(gòu)限位，實(shí)現(xiàn)5等分限位；磨頭由多個(gè)氣缸和步進(jìn)電機(jī)組合實(shí)現(xiàn)連貫動(dòng)作；上料機(jī)構(gòu)和膠粉機(jī)構(gòu)由氣缸實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，下料機(jī)構(gòu)由氣缸加電機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。</p><p>　　3.2 機(jī)床的主要參數(shù)</p><p>　　機(jī)體尺寸（長(zhǎng)x寬x高） 2400x2400x2000 mm</p><p>　　機(jī)體重量

41、 3噸左右</p><p>　　磨拋工位數(shù) 2磨1拋(1磨2拋)</p><p>　　磨頭工位數(shù) 5</p><p>　　磨頭4狀態(tài)

42、 0°（垂直狀態(tài)上下料）、48°（磨拋<可調(diào)>）</p><p>　　55°（抬頭<可調(diào)>）、90°（水平看光）</p><p>　　磨頭最大工作行程 105 mm </p><p>　　主軸斜輪齒數(shù)比

43、 160:19 </p><p>　　磨拋涂層尺寸 D=500 mm d=120 mm</p><p><b>　　主運(yùn)動(dòng)電機(jī)</b></p><p>　　磨頭步進(jìn)電機(jī) 功率

44、 350W</p><p>　　伺服電機(jī) 功率 1.2KW</p><p>　　轉(zhuǎn)速 3000r/min</p><p>　　磨盤電機(jī) 功率 1.1KW</p

45、><p>　　轉(zhuǎn)速 940r/min </p><p>　　磨盤電機(jī) 功率 1.5KW</p><p>　　轉(zhuǎn)速 940r/min </p><p&g

46、t;　　拋盤電機(jī) 功率 2.2KW</p><p>　　轉(zhuǎn)速 變頻調(diào)速 -- r/min</p><p>　　下料電機(jī) 功率 25W</p><p>　　轉(zhuǎn)速

47、 1350r/min</p><p>　　高頻加熱功率 20KW</p><p>　　機(jī)床瞬間總功率 30KW</p><p>　　注：伺服電機(jī)、下料電機(jī)、高頻高熱裝置屬間歇性

48、用電，故機(jī)床實(shí)際用電量遠(yuǎn)小于30kw/h，約為10kw/h</p><p>　　磨拋機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)螺母轉(zhuǎn)一圈 磨拋盤上升/下降1.5mm</p><p>　　4主要結(jié)構(gòu)及性能簡(jiǎn)介</p><p><b>　　4.1 磨頭機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　磨頭機(jī)構(gòu)（圖4-1）是由多個(gè)氣缸加電機(jī)組合實(shí)現(xiàn)自

49、動(dòng)化控制的機(jī)構(gòu)， 氣缸（8）頭部抬升的角度：0°（垂直狀態(tài)上下料）、48°（磨拋狀態(tài)<可調(diào)>），55°（抬頭狀態(tài)<可調(diào)>）、90°（對(duì)接狀態(tài)），氣缸（10）和側(cè)邊（1）限位機(jī)構(gòu)來控制90°對(duì)接狀態(tài)頭部伸出的長(zhǎng)度和上膠粉時(shí)的伸出長(zhǎng)度，氣缸（10）主要控制磨拋時(shí)的水平運(yùn)動(dòng)，氣缸（11）（12）控制橫向插銷，分別限位48°和55°，夾緊塊（7）結(jié)合

50、氣缸（8），組成多鉸鏈機(jī)構(gòu)，達(dá)到控制頭部多角度的目的，氣缸（10）推動(dòng)基座（9）實(shí)現(xiàn)頭部伸出的動(dòng)作，電機(jī)通過鏈輪、齒輪傳動(dòng)（6）控制夾具（3）針的定角度轉(zhuǎn)動(dòng)，限位塊（1）和定位塊（2）是限制磨頭運(yùn)行行程，限位塊裝有特制的外六角螺釘（易損件），T型防水罩（5）主要是防止水掉落到夾具針上，起到防水的作用。</p><p>　　磨頭機(jī)構(gòu)上步進(jìn)電機(jī)（4）通過鏈輪與齒輪傳動(dòng)，速度比為1：2，即步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，大齒輪轉(zhuǎn)半圈。

51、要使水鉆的面數(shù)多元化，可從步進(jìn)電機(jī)入手。</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p><b>　　4.2 上料機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　上料機(jī)構(gòu)（圖4-2）由雙氣缸頂升結(jié)構(gòu)組成，氣缸（2）和導(dǎo)軌（7）控制上料框（4）、高頻加熱管（3）和吹起管（5）上升和下降，氣缸（1）和軌（6）控制坯珠的上升對(duì)

52、接，低壓PE板（8）防止水進(jìn)入料框（4）中從而提高上珠率，加料口罩（9）防止進(jìn)水到料框，方便加料。</p><p><b>　　圖4-2</b></p><p><b>　　4.3 下料機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　下料機(jī)構(gòu)（圖4-3）由氣缸頂升及電機(jī)驅(qū)動(dòng)毛刷轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到下料目的。氣缸（1）和導(dǎo)軌（2）控制下料框（4）上

53、升和下降，電機(jī)（3）驅(qū)動(dòng)毛刷（6）轉(zhuǎn)動(dòng)，把加工好的珠子刷進(jìn)料框，（7）為高頻加熱管，加熱夾具針使針尖上的膠粉融化，即可把珠子刷下，氣缸（5）控制料框水平運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　圖4-3</b></p><p><b>　　4.4 膠粉機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　膠粉機(jī)構(gòu)（圖4-5）是由氣缸、電機(jī)和膠粉盤等

54、共同完成膠粉工作。首先由氣缸（1）和導(dǎo)軌（2）控制整個(gè)機(jī)構(gòu)上升或下降，接著步進(jìn)電機(jī)（6）通過同步帶結(jié)構(gòu)帶動(dòng)刮粉片（5）旋轉(zhuǎn)刮膠粉盤（4）內(nèi)膠粉，使膠粉平整，且刮粉片（5）內(nèi)部囤有膠粉，加滿一次膠粉可用較長(zhǎng)一段時(shí)間，氣缸（3）控制基座（7）上面部分進(jìn)行水平運(yùn)動(dòng)，防水罩（8）（9）防止水掉落到膠粉盤里，對(duì)膠粉起到防水作用，從而提高粘膠效果。</p><p><b>　　圖4-4</b></

55、p><p><b>　　5夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1機(jī)床夾具的功用</p><p>　　1.穩(wěn)定保證工件的加工精度</p><p>　　用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，是一批工件的加工精度趨于一致。</p><p>　　2.減少輔助

56、工時(shí)，提高生產(chǎn)率</p><p>　　使用夾具裝夾工件無需劃線找證，可顯著地減少輔助工時(shí)，方便快捷；可提高工件剛性，使用較大的切削用量；可實(shí)現(xiàn)多件、多工位同時(shí)裝夾，可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　3.擴(kuò)大機(jī)床使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能</p><p>　　根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)，附以不通類型的夾具，可擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證

57、加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。</p><p><b>　　5.2 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　專用夾具設(shè)計(jì)步驟：</b></p><p>　?。?）確明設(shè)計(jì)任務(wù)，收集設(shè)計(jì)資料：</p><p>　　1)分析產(chǎn)品零件圖及裝配圖，分析零件的作用、形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和技術(shù)

58、要求。</p><p>　　2)分析零件的加工工藝規(guī)程，特別是本工序半成品的形狀、尺寸、加工余量、切削用量和所使用的工藝基準(zhǔn)。</p><p>　　3)分析工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)書，對(duì)任務(wù)書所提出的要求進(jìn)行可行性研究，以便發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)與工藝人員進(jìn)行磋商。</p><p>　　4)了解所使用水鉆磨床的規(guī)格、性能、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸。</p>

59、<p>　　5)了解所使用刀具、量具的規(guī)格。</p><p>　　6)了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)以及生產(chǎn)組織等有關(guān)問題。</p><p>　　7)收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料，其中包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等資料以及典型夾具資料。</p><p>　　8)熟悉本廠工具車間的制造工藝。</p><p>　?。?）確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具草圖：&

60、lt;/p><p>　　1）確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置；</p><p>　　2）確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置；</p><p>　　3）確定工件的對(duì)刀、導(dǎo)向方案，設(shè)計(jì)定位、導(dǎo)向裝置； </p><p>　　4）確定夾具與機(jī)床的連接方式，設(shè)計(jì)連接元件及安裝基面；</p><p>　　5）確定夾具的其它裝置、元件、

61、結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)之；</p><p>　　6）確定夾具體結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)之；</p><p>　　7）繪制夾具草圖，標(biāo)注尺寸、公差、技術(shù)要求。</p><p>　?。?）定位精度、加工精度的分析，夾緊力的計(jì)算，經(jīng)濟(jì)成本的分析，不同夾緊方案的分析；</p><p>　?。?）審查方案與改進(jìn)設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）繪制夾

62、具零件圖；</p><p>　?。?）繪制夾具裝配總圖。</p><p><b>　　2.定位誤差分析</b></p><p>　?。?）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個(gè)平面、以短圓柱銷一個(gè)銷邊銷，短圓柱銷和銷邊銷的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定與本零件φ22孔的尺寸與公差相同:即φ22+00.021</p><p>

63、;　　所謂定位誤差，是指由于定位造成的加工面相對(duì)于工序基準(zhǔn)的位置誤差，因?yàn)閷?duì)于一批工件而言，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在 加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。</p><p>　?。?）造成定位誤差的原因：</p><p>　　由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一定引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)對(duì)定位基準(zhǔn)在加工方向上的最大變動(dòng)量

64、，用ΔB表示。</p><p>　　由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)定位誤差，即定位誤差的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。</p><p>　　3.夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　夾緊裝置是夾具的重要組成部分，合理設(shè)計(jì)夾緊裝置有利于保證工件的加工質(zhì)量。提高生產(chǎn)率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，因此對(duì)夾緊裝置提出以下要求：</p>

65、;<p>　?。?）工件在夾緊過程中，不能破壞工件在定位時(shí)所獲得的正確位置</p><p>　?。?）夾緊力的方向應(yīng)可靠、適當(dāng)。也就是即要保證工件在加工過程中不產(chǎn)生移動(dòng)或震動(dòng)，同時(shí)又必須使工件不產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷</p><p>　?。?）夾緊動(dòng)作要準(zhǔn)確迅速，以便提高生產(chǎn)效率</p><p>　?。?）操作簡(jiǎn)便，省力，安全，以改善工人的勞動(dòng)條件

66、，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造</p><p><b>　　4.夾緊力的方向</b></p><p>　?。?）夾緊力的作用方向應(yīng)不破壞工件的準(zhǔn)確性和可靠性，一般要求夾緊力的方向應(yīng)指向主要定位基面，把工件壓向定位元件的主要定位表面上。</p><p>　?。?）夾緊力方向應(yīng)使工件變形盡可能變

67、小，使工件的夾緊部分屬于套筒零件，顯然軸向夾緊要比要比徑向夾緊使工件變形要小。</p><p>　　（3）夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力可能小，在保證夾緊可靠的前提下，減小夾緊力可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)可以使機(jī)構(gòu)輕便，緊湊以及減少工件變形，，為此，應(yīng)使加緊力Q的方向最好與切削力下，工件重力G的方向，這時(shí)所需夾緊力為最小。</p><p><b>　　5.夾緊力的作用點(diǎn)

68、</b></p><p>　　（1）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)靠近支撐元件的幾何中心，或幾個(gè)支撐元件所形成的支撐面內(nèi)</p><p>　　（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛度較好的部位上</p><p>　?。?）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近被加工表面，這樣可以減小切削力對(duì)工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩，必要時(shí)應(yīng)在工件剛性差的部位增加輔助支撐并施加附加夾緊力。</p>

69、<p>　　5.3 相關(guān)設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　軸承設(shè)計(jì)與校核</b></p><p>　　假設(shè)其工作條件：使用年限10年，每天工作8小時(shí)，每年300個(gè)工作日，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清潔。</p><p>　　根據(jù)已知條件，軸承預(yù)計(jì)壽命：</p><p>　　(1)初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P</p&g

70、t;<p>　　因該軸承在此工作條件下只受到徑向力用，所以</p><p><b>　　(2)選擇軸承型號(hào)</b></p><p>　　查文獻(xiàn)16 選擇51101軸承 =10.2kN </p><p><b>　　，代入得：</b></p><p>　　所以預(yù)期壽命足夠，此軸承合

71、格。</p><p>　　2.蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　（1）選擇蝸桿傳動(dòng)類型</p><p>　　根據(jù)GB/T 10085-1988的推薦采用漸開線蝸桿（ZI)。</p><p><b>　　選擇材料</b></p><p>　　考慮到是中等速度中等載荷工作的蝸桿，蝸桿采用40Cr

72、號(hào)鋼，要求經(jīng)氮化處理，硬度為45～55HRC。</p><p>　?。?）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，傳動(dòng)中心距</p><p><b>　　確定載荷系數(shù)</b></p><p>　　由表得=1.15，取=1，=1.1，則載

73、荷系數(shù)</p><p>　　==1.15 1 1.1=1.265</p><p><b>　　確定彈性影響系數(shù)</b></p><p><b>　　取=160</b></p><p><b>　　確定接觸系數(shù)</b></p><p>　　假設(shè)=0.35

74、，則=2.9</p><p><b>　　確定許用接觸應(yīng)力</b></p><p>　　根據(jù)鋼針材料，由表得渦輪的基本許用接觸應(yīng)力=268MPa。蝸桿傳動(dòng)的工作壽命=53008=12000h，鋼針的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為</p><p>　　=60=60148012000/20=1.728</p><p><b>　　

75、壽命系數(shù)為</b></p><p><b>　　===0.9339</b></p><p>　　鋼針齒面的許用接觸應(yīng)力為</p><p>　　==0.9339268 MPa=250MPa</p><p>　　(4) 蝸桿與渦輪的主要參數(shù)和幾何尺寸</p><p>　　蝸桿 蝸桿

76、頭數(shù)=2，直徑系數(shù)=18，分度圓導(dǎo)程角=，則</p><p><b>　　軸向齒距 </b></p><p>　　==0.6=1.885mm</p><p><b>　　齒頂圓直徑 </b></p><p>　　=+2=10.8mm + 210.6mm=12mm</p><p&

77、gt;<b>　　齒根圓直徑 </b></p><p>　　=-2=10.8mm-20.6mm=9.36mm</p><p><b>　　蝸桿軸向齒厚</b></p><p>　　=0.5=0.942mm</p><p>　　渦輪 渦輪齒數(shù)=41，變位系數(shù)= -0.5。</p

78、><p><b>　　渦輪分度圓直徑</b></p><p>　　==0.641mm=24.6mm</p><p><b>　　渦輪喉圓直徑</b></p><p>　　=+2=24.6mm + 20.6mm=25.2mm</p><p><b>　　渦輪齒根圓直徑&l

79、t;/b></p><p>　　=-2=24.6mm-20.6=22.56mm</p><p>　?。?）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　確定載荷系數(shù)當(dāng)量齒數(shù)</p><p><b>　　= ==43.48</b></p><p><b>　　確定齒形系數(shù)</b&g

80、t;</p><p>　　根據(jù)=-0.5和=43.48，由圖得齒形系數(shù)=2.87。</p><p><b>　　確定螺旋角影響系數(shù)</b></p><p>　　=1-=1-=0.9192</p><p>　　確定許用彎曲應(yīng)力 </p><p>　　由表得，渦輪的基本許用彎曲應(yīng)力為=56MPa。

81、</p><p><b>　　壽命系數(shù) </b></p><p><b>　　==0.7286</b></p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力</b></p><p>　　= =560.7286MPa=40.802MPa</p><p>　　校核齒根彎

82、曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　根據(jù)渦輪的許用彎曲應(yīng)力公式</p><p><b>　　=</b></p><p>　　代入數(shù)據(jù)得，=40.3MPa=40.802MPa，滿足彎曲強(qiáng)度條件。</p><p><b>　　6設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　6.1 水鉆夾具指

83、標(biāo)參數(shù)</p><p>　　殼體：超硬合金鋁，其硬度為布氏硬度130度 </p><p>　　蝸桿：40Gr(鉻)、經(jīng)氮化處理 </p><p><b>　　夾具針：中碳針 </b></p><p>　　兩頭護(hù)鐵：Gr12(鉻)、經(jīng)淬火處理，硬度58~62度 </p><p><b>　

84、　針中彈珠：軸承鋼 </b></p><p><b>　　后蓋板：彈簧鋼 </b></p><p>　　夾具內(nèi)托(即絲桿托條）：進(jìn)口高級(jí)工程塑料，具有高耐磨、高韌性等特點(diǎn)， 且重量只為傳統(tǒng)夾具所用鋼托的1/10. 強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、耐磨性好、外觀精美、使用壽命長(zhǎng)。 </p><p>　　6.2 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其

85、選擇</p><p>　　蝸桿頭數(shù)可根據(jù)要求的傳動(dòng)比和效率來選定。單頭蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比可以較大，但效率較低，如要提高效率，應(yīng)增加蝸桿的頭數(shù)。但蝸桿頭數(shù)過多，又會(huì)給加工帶來困難。所以，通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。結(jié)合此設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)，最后蝸桿頭數(shù)取為=2。</p><p>　　渦輪齒數(shù)主要是根據(jù)傳動(dòng)比來確定。為了避免用渦輪滾刀切制渦輪時(shí)產(chǎn)生跟根切與干涉，理論上應(yīng)使17。但當(dāng)26時(shí)，嚙合區(qū)要

86、顯著減小，將影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性，而在30時(shí)，則可始終保持有兩對(duì)以上的齒嚙合，所以通常規(guī)定大于28。對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng)，一般不大于80。這是由于當(dāng)渦輪直徑不變時(shí)，越大，模數(shù)就越小，將使輪齒的彎曲強(qiáng)度削弱；當(dāng)模數(shù)不變時(shí)，渦輪尺寸將要增大，使相嚙合的蝸桿支撐間距加長(zhǎng)，這將降低蝸桿的彎曲剛度，容易產(chǎn)生撓曲而影響正常的嚙合。</p><p>　　表6-1 蝸桿頭數(shù)與渦輪齒數(shù)的薦用值</p><p>　　

87、40Cr屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。40Cr經(jīng)氮化處理后可獲得較高的表面硬度，40Cr調(diào)質(zhì)后氮化處理硬度最高能達(dá)到HRA72～78，即HRC43～55。 </p><p>　　氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調(diào)質(zhì)－精加工－除應(yīng)力－粗磨－氮化－精磨或研磨。由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強(qiáng)度的心部組織，所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機(jī)械性能和氮化層質(zhì)量。</p>

88、<p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求相應(yīng)提高。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需要和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性，采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性

89、好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)使用才有推廣的價(jià)值。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)中，通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求，而專門設(shè)計(jì)的一種專用夾具。該夾具具有良好的加工精度，針對(duì)性強(qiáng)，且具有夾緊力裝置，具備現(xiàn)代機(jī)床夾具所要求的高效化和精密化的特點(diǎn)，可以有效的減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力，有效地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　綜上所述，我們了解了

90、水鉆的用途和加工工藝，熟悉了水鉆磨拋機(jī)的工作機(jī)理，同時(shí)也改進(jìn)設(shè)計(jì)了水鉆磨拋機(jī)磨盤夾具結(jié)構(gòu)，并提高了水鉆磨拋機(jī)的質(zhì)量及自動(dòng)化水平。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?］范晉偉，關(guān)佳亮，王文超，周順生，董廣譜，岳中軍，曹美寧.SMART—CNC超精密數(shù)控曲面磨床綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)［J］.北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，32（4）:306-31

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99、寧，施高義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).第三版．浙江大學(xué)出版社.</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附圖1止動(dòng)卡針</b></p><p><b>　　附圖2夾具主體</b></p><p><b>　　附圖3主體后蓋</b>&l

100、t;/p><p><b>　　附圖4主體邊蓋</b></p><p><b>　　附圖5夾具調(diào)整墊板</b></p><p><b>　　附圖6夾具底板</b></p><p><b>　　附圖7 傳動(dòng)蝸桿</b></p><p>&l