下载文档原格式
南通航运职业技术学院毕业设计（论文）班级专业机械制造与自动化题目三爪卡盘结构设计学生姓名指导教师2010年 1 月 6 日目录目录 (1)摘要 (3)导言 (4)第一章．概述 (7)1.1卡盘的特点 (7)1.1.1卡盘的定义 (7)1.1.2卡盘的分类 (7)1.2三爪卡盘的基本组成和工作原理 (7)1.3三爪卡盘在生产中应注意的问题 (7)第二章．设计方案 (9)2.1设计要求 (9)2.2锥齿轮的设计 (9)2.2.1大锥齿轮的设计、建模步骤 (9)2.3卡盘的设计、建模步骤 (27)2.3.1用方程生成阿基米德螺线 (27)2.3.2生成完整的卡盘 (28)2.3.3.最终卡盘的结构 (30)2.4卡爪的设计、建模步骤 (31)2.4.1卡爪1的设计与建模 (31)2.4.2卡爪2的设计与建模 (35)2.4.3卡爪3的设计与建模 (37)第三章．卡爪的工程图 (41)3.1工程图 (41)3.2创建工程图 (41)3.2.1卡爪1的工程图 (41)3.2.2卡爪2的工程图 (41)3.2.3卡爪3的工程图 (42)论文总结 (44)致谢 (44)参考文献 (45)以Pro/E软件来进行三爪卡盘的结构设计，将自己以前学到的知识结合起来，把理论和实际相结合，从中学到更多的知识，在遇到难题时又能培养自己的个人能力，包括怎样看待问题，分析问题，最终把问题处理好。
反过来又可以从中吸取教训，避免在以后的工作，学习当中遇到类似问题而少走弯路。
在对三爪卡盘的结构设计前要通过通过查阅资料、实地研究、整理资料、综合运用对比分析等一系列研究方法进行整合，结合实际情况制定切合实际的设计方案。
然后通过所学知识综合应用PRO\E的各项功能创建三爪卡盘模型，最后进入组件，把所创建的三爪卡盘各部分装配起来，再进行运动仿真。
设计结果三个卡爪同步前进或者后退，以保证圆形工件与卡盘中心线同轴，提供三爪卡盘个部件的机构图设计结果是三爪卡盘各部件的设计思路，尺寸参数，实体图等等，能够进行仿真运动，三爪卡盘能够进行生产，能够加紧的圆柱形的直径不小于100mm的工件。
目录
摘要 (1)
第一章绪论 (2)
1.1研究的背景与意义 (2)
1.2国内外研究现状 (2)
1.2.1 夹具的特点与分类 (2)
1.2.2三爪卡盘的构造与原理 (4)
1.3 本文研究内容 (5)
1.4研究方法 (5)
1.5本章小结 (5)
第二章液压增力三爪卡盘机构总体设计 (6)
2.1液压增力三爪卡盘工作原理 (6)
2.2液压增力三爪卡盘的总体构造 (6)
2.2液压增力三爪卡盘结构设计与计算 (7)
2.2.1液压缸结构设计 (7)
2.2.2摆动角的计算 (8)
2.2.3转子叶片数计算 (8)
2.2.4定子圆柱活塞杠面积计算 (9)
2.2.5凹槽轮廓线的设计计算 (9)
2.2.6参数角度θ1的设计 (10)
2.2.7参数角度β设计 (11)
2.2.8夹紧力的计算 (12)
2.3本章小结 (12)
第三章夹具安装及操作的注意事项 (14)
3.1夹具安装的注意事项 (14)
3.2夹具操作注意事项 (14)
第四章夹具的经济效益评估 (16)
4.1经济效益评估概述 (16)
4.2经济效益计算 (16)
4.3案例分析 (17)
第五章液压增力三爪卡盘定位分析 (18)
5.1定位误差分析 (18)
5.2装备误差分析 (18)
第六章总结 (19)
参考文献 (20)
致谢 (21)
附录1 装配图 (22)
附录2 零件图 (23)。
1.概述三爪自定心卡盘，用于多种金属机床上，能自定中心夹紧或撑紧圆形、三角形、六边形等各种形状的外表面或内表面的工件，进行各种机械加工，夹紧力可调，定心精度高，能满足普通精度机床的要求。
三爪自定心卡盘标准是产品设计、制造、验收的重要依据，同时也为主机配套提供参考。
三爪自定心卡盘有两种连接型式：短圆柱及短圆锥。
前者通过过渡盘与机床主轴连接，以适应早些年我国机床主轴端部不统一状况。
随着主轴端部标准JB2521-79《法兰式车床主轴端部尺寸》及GB/T5900-97《机床法兰式主轴端部与花盘互换性尺寸》相继制订，按GB5900规定生产的短圆锥式卡盘不通过过渡盘直接与机床连接，使机床工具系统刚性大大提高。
从而提高了加工质量，目前短圆柱连接卡盘作为传统产品列入标准，以适应市场需要。
当对短圆柱卡盘进行几何精度检验时，尚需注意应使其过渡盘连接为无间隙配合，以免定位误差影响检验精度。
对部分几何精度检验方法的说明：(1)G1卡盘径向和端面跳动：将卡盘固定在检验主轴上，并保证定位基准无间隙配合，固定指示器，使其测头垂直地触及卡盘外径连续部位和靠近外径的端面上，旋转主轴检验。
(2)G2～G4夹持弧(撑紧弧)的径向跳动：三爪卡盘应用每一个锥齿轮分别夹紧检验棒(环)检验，取三个锥齿轮分别夹紧检验中的最大值。
目前，呼和浩特机床附件厂、上海机床附件二厂、烟台机床附件厂和天津机床附件厂等生产的K11型三爪自定心卡盘远销美国、瑞士、朝鲜、东南亚、伊朗和香港等国家和地区。
2.结构及规格(1)基本结构和工作原理：三爪自定心卡盘利用三个螺钉，通过盘体止口端面上的螺孔，将卡盘紧固在机床法兰上。
将扳手插入任一齿轮方孔中，转动扳手时，小齿轮带动盘丝转动，通过盘丝端面螺纹的转动，带动三块卡爪同时趋进或离散。
该产品采用内外两副卡爪，根据工件的形状和尺寸进行选用。
规格和主要参数：三爪自定心卡盘，按卡盘直径分类，有80～500mm 九种规格。
①基本参数：见表6―10―14及图6―10―2。
（专业综合设计1二〇二〇年七月目录第一章零件的工艺性分析 (3)第二章生产类型的确定 (3)第三章毛坯的选择 (3)第四章工艺路线的拟定 (4)4.1定位基准的选择 (4)4.2表面加工方法的选择 (4)4.3加工阶段的划分和工序的合理组合 (5)4.4加工顺序的安排 (6)4.5选择加工设备和工艺装备 (7)第五章加工余量及工序尺寸的计算和确定 (8)第六章切削用量与时间定额的计算 (8)6.1 粗车 (8)6.2 半精车 (11)6.3 精车 (17)6.4钻九孔 (19)6.5 钻三孔 (21)6.6 钻倒角 (23)6.7铣三槽 (23)6.8攻丝 (25)6.9 精车 (26)6.10 磨削 (28)心得体会 (29)参考文献 (30)第一章零件的工艺性分析由零件图可知，其材料为HT300,HT300属于灰铸铁，其特性为强度高，耐磨性好，但白口倾向大，铸造性能差，需进行人工时效处理。
铸造毛坯加工前要安排去应力退火，消除内应力，改善切削性能。
该零件的加工表面有：右端的加工表面：右端面三个宽度18.5mm 高度5mm、宽度11mm 高度10mm、宽度18.8mm 高度9.2cm的三槽，最上部分槽左右端面对称度为0.40mm,位置度公差为0.08。
外侧的加工表面：Φ160端面外圆3个Φ28mm 公差为+0.021-0的孔3个Φ8mm 公差为+0.09-0的孔左端的加工表面：左端面3-M8-7H深15的螺纹孔3-M5-7H深10的螺纹孔3-M6-7H深38攻深10的螺纹孔内侧的加工表面：Φ70-Φ124同心圆端面Φ70-Φ124同心圆表面Φ40内圆面加工顺序为:先加工左右端面，然后加工外圆，接着加工里面的两个圆，以免一开始就降低工件的刚度。
车床加工之后然后再由铣床加工左端面的三槽。
第二章生产类型的确定由于开盘属于小型零件，所以盘体的生产类型是大批量生产。
第三章毛坯的选择毛坯的制造方法主要有：型材、锻造、铸造、焊接和其它毛坯。
毕业设计(论文)课题名称三爪卡盘增力机构夹具设计专业名称机械设计与制造及其自动化所在班级学生学号学生姓名指导教师完成日期： 2006年5月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，增力目录前言 (4)第1章. 选题背景 (5)1.1 夹具的特点1.2 研究夹具的目的和意义1.3 夹具的国内外现状和发展趋势1.4 夹具的基本结构和原理第2章. 三爪卡盘螺旋摆动式液压缸增力机构的结构和原理 (10)第3章. 主要参数确定与结构计算 (11)3.1 液压腔的结构设计3.2 转子叶片数的设计3.3 摆动角的设计3.4 定子圆柱活塞杠面积的设计第4章. 凹槽轮廓线的设计 (13)4.1 轮廓面段数的确定4.2 活塞杠升程的确定的设计4.3 参数θ14.4 参数β的设计第5章. 夹具在安装和操作时应注意的事项 (16)5.1 夹具的安装5.2 夹具在操作时应注意的事项第6章. 夹具的经济效益分析 (18)第7章. 单工位夹具与成组夹具的分析 (19)7.1定位基准与定位元件的选择7.2夹紧元件与夹紧力的选择7.3夹具基体的设计夹具基体7.4机壳成组夹具结构第8章. 误差分析 (23)8.1定位误差分析8.2 装备误差分析第9章. 机床夹具公差的综合设计理论与方法 (25)结束语 (32)附录1 参考文献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。
三爪液压卡盘h01ma参数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：三爪液压卡盘H01Ma是一种常用的机械夹持设备，广泛应用于数控机床、印刷设备、车床等机械加工行业。
三爪液压卡盘H01Ma由三个同心安装的夹爪构成，通过液压系统控制夹紧力，可实现高精度的工件夹持。
本文将详细介绍三爪液压卡盘H01Ma的参数及性能特点。
三爪液压卡盘H01Ma的主要参数如下：1. 夹持力：三爪液压卡盘H01Ma的夹持力是指夹持工件时的最大夹紧力。
在选择三爪液压卡盘H01Ma时，需要根据加工工件的材料和尺寸来确定夹持力的大小，以确保夹持工件的稳定性和安全性。
2. 夹持范围：三爪液压卡盘H01Ma的夹持范围是指可夹持的工件直径范围。
通常情况下，三爪液压卡盘H01Ma的夹持范围为20mm至500mm不等，用户可以根据加工需求选择合适的规格。
3. 最大转速：三爪液压卡盘H01Ma的最大转速是指在正常使用情况下，夹盘能够承受的最大旋转速度。
一般来说，三爪液压卡盘H01Ma的最大转速在3000rpm至6000rpm之间。
1. 高精度：三爪液压卡盘H01Ma采用液压系统控制夹紧力，夹持工件时能够实现高精度的加工，保证加工质量。
2. 多功能：三爪液压卡盘H01Ma可根据加工需求选择不同规格的夹具，实现多种形状和尺寸工件的夹持。
3. 稳定性：三爪液压卡盘H01Ma夹持工件时夹紧力均匀，夹持稳定性高，避免了工件在加工过程中出现位移或变形。
4. 耐磨性：三爪液压卡盘H01Ma采用优质材料制造，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，使用寿命长。
三爪液压卡盘H01Ma是一种性能稳定、操作简便、精度高的机械夹持设备，广泛应用于机械加工领域。
在选择三爪液压卡盘H01Ma时，用户需要根据加工需求和工件特点来确定夹持力、夹持范围等参数，以确保夹持效果和加工质量。
【文章结束】。
第二篇示例：三爪液压卡盘H01MA是一种常用于机械加工领域的夹具设备，它具有高精度、高稳定性和高效能的特点，广泛应用于数控机床、加工中心、车床等设备中。
异形工件三爪自定心卡盘夹具设计摘要：异形工件的加工方法通常有三种，一种是在普通车床上使用四爪卡盘装夹住工件。
另一种方法是直接用车床上的三爪自定心卡盘进行装夹异形工件。
还有一种是采用花盘进行加工。
本文提出直接用车床上的三爪自定心卡盘进行装夹异形工件，在卡盘上装夹外套和满足异形工件的内套，一次装卡到位，不用找正，从而为批量加工异形工件节约大量时间，提高劳动效率三倍以上。
本方法便为以后加工异形工件提供一定的技术支撑。
关键词：三爪卡盘异形工件工件装夹夹具外套芯内套芯1 前言异形工件的加工方法通常有三种，一种是在普通车床上使用四爪卡盘装夹住工件，然后使用百分表对工件进行单件找正，最后再进行加工。
另一种方法是直接用车床上的三爪自定心卡盘进行装夹异形工件，采用在卡爪位置垫垫片的方法进行找正，然后进行加工。
还有一种是采用花盘进行加工，对于形状比较复杂的工件多使用花盘进行装夹加工。
2 几种加工方法比较2.1 四爪卡盘装夹加工异形工件此方法在装夹时必须根据工件的形状调整四爪卡盘上的每个卡爪，把工件固定在卡盘上，用百分表进行找正，根据百分表的测量情况进行调整卡爪，最后装夹牢固，从而达到找正的目的。
但在加工过程中，当一个工件的一道工序加工完成后，加工下一个工件的同一道工序还需要重新装夹，再用百分表进行找正，导致加工效率低下，浪费很多的时间。
2.2 用三爪自定心卡盘进行装夹异形工件直接用三爪自定心卡盘进行装夹异形工件，将工件固定在卡盘上后使用百分表找正，因卡爪是同步运行，所以只能根据百分表测量情况在卡爪位置加垫片的方法进行找正（要单独制作标准垫块）。
这会造成工件的加工精度不高，而且该方法只能加工简单的异形工件。
2.3 花盘进行加工异形工件使用花盘进行加工，一般比较复杂的工件才会使用花盘装夹工件，而工件的装夹找正方式和四爪卡盘基本相同，但由于工件较复杂，装卡较困难，所以找正的时间会比较长，使得采用花盘加工的效率同样很低。
3 改进方法图1 夹具装配图本文中所提出的采用三爪自定心卡盘上装夹复杂异形工件的夹具，此夹具分为三部分（图1所示），这三部分分别固定在三个卡爪上，当这三部分闭合时，异形工件装夹夹具的装夹孔与所加工异形工件的装夹面相匹配。
攀钢工程技术有限公司修建分公司 周德华三爪自定心卡盘加工异形螺栓夹具设计机械加工行业经常遇到非规则工件加工，一般情况下运用四爪单动卡盘加工就可解决问题。
但使用四爪单动卡盘，往往需要较多的调整找正辅助时间，影响了生产效率，只适用单件或小批量生产，如果工件数量大，则劳动强度大，生产效率低。
运用三爪自定心卡盘加工异形螺栓可节约调整找正的辅助时间，降低劳动强度。
1.零件分析该零件为30mm×44mm长方体锻制胚料（见图1），材质为40Cr。
一般都采用四爪单动卡盘装夹加工，如果找正出现误差，工件加工易出现废品（螺栓不在长方体中心上）。
该零件为异形工件，同时M20直径对长度15mm的对称要求较高，加工数量为300件，批量较大，其中长度80mm为100件。
采用四爪单动卡盘加工该工件，对称度有30%不达标。
图 1图 2为解决上述问题，通过对零件的分析、查阅资料，决定设计三爪自定心卡盘来加工该零件。
3.夹具使用效果如图4所示，三爪自定心卡盘自动定心找正，装夹快捷方便，加工效率高。
加工完的螺栓质量稳定，长方体的对称度高，节省检测时间。
三爪自定心卡盘加工异形螺栓的夹具设计与应用，实现了普通车床加工异形工件的技术要求，达到了图纸所要求的效果，也为如何拓展各类普通车床的加工范围提供了技术参考和方向。
（下转第93页）2.夹具加工工艺安排首先在车床上加工如2图所示的套子，由铣床将该套子120°三等分铣开如图3所示，将铣开的三等分的套子与三个卡爪用电焊焊接牢固，将焊好的三个卡爪安装在同一型号的卡盘上由插床加工长方孔，然后将加工好的夹具安装在车床卡盘就可以加工该异形螺栓了。
图 31.夹具2.车床卡爪图10 脊椎假体件加工用抗振立铣刀脊椎植入件也是用钛合金、钴铬钼合金、不锈钢制成，其平面和曲面的加工可采用优秀的抗振立铣刀加工。
三菱公司VFJHVD0400（直径4mm）减振刀具可在数控复合加工中心上的加工参数：转速2400r/min，进给速度380mm/min,背吃刀量16mm，径向吃刀量0.2mm。
液压三爪卡盘毕业设计泰山学院毕业设计材料汇编液压三爪卡盘所在学院泰山学院专业名称机械设计制作及其自动化申请学士学位所属学科工科年级二〇〇九级学生姓名、学号刘志伟2009170096指导教师姓名、职称季邵琨副教授装订日期2013年 6 月 24 日材料汇编目录一、开题报告二、任务书三、论文1. 封面2. 中文摘要（含关键词）3. 英文摘要（含关键词）4. 目录5. 正文6. 参考文献7. 致谢8. 封底四、成绩评定书摘要本论文是一种三爪卡盘上安装摆动式液压缸于螺旋摆动式液压缸增力机构的设计。
传统的机床如车床、磨床上三爪卡盘的操作一般依靠工人手工进行夹紧,这不仅大大增加了工人的劳动强度，而且所需要的夹紧力大,还经常有夹不紧的情况，严重阻碍了生产率的提高。
本设计通过在三爪卡盘安装摆动式液压缸和螺旋摆动式液压缸的增力机构，能实现与原有机床卡盘体的较好结合,并且可以使外加压力转换成圆周运动,且其结构设计简单,工作安全可靠,具有优良的经济性和可行性。
关键词：卡盘，摆动式液压缸，夹具，增力AbstracThis thesis is a three-jaw chuck mounted on a swing on the spiral swing hydraulic cylinder hydraulic cylinder force increasing mechanism design. Conventional machine tools such as lathes, grinders operating on three-jaw chuck for clamping generally rely on manual workers, which not only greatly increased the labor intensity, but also the required clamping force, also often have folder does not bear the situation, a serious impediment to productivity. The design of the three-jaw chuck mounted by swinging the swing hydraulic cylinder and screw-type force increasing mechanism of the hydraulic cylinder, the machine can be achieved with the original combination of the chuck body is better, and the applied pressure can be converted into a circular motion, and the designed to be simple, safe and reliable, with excellent economy and feasibility.Key words: Three-jaw chuck, swing cylinders, clamps, by force前言 (6)第1章夹具介绍 (7)1.1 夹具的特点 (7)1.2 研究夹具的目的和意义 (10)1.3 夹具的国内外现状和发展趋势 (11)1.4 夹具的基本结构和工作原理 (11)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 (12)第3章主要结构参数的确定和结构计算 (14)3.1 液压腔的结构设计 (14)3.2 转子叶片数的设计 (14)3.3 摆动角的设计 (14)3.4 定子圆柱活塞杠面积的设计 (14)第4章. 凹槽轮廓线的设计 (10)4.1确定轮廓面段数 (10)4.2 活塞杠的升程 (10)的设计 (11)4.3参数θ14.4参数β的设计 (12)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)前言随着我国改革开放不断深入，市场化经济体系的不断完善，我国工业化水平逐渐向成熟化发展。
毕业设计(论文)课题名称三爪卡盘增力机构夹具设计专业名称机械设计与制造及其自动化所在班级学生学号学生姓名指导教师完成日期： 2006年5月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，增力目录前言 (4)第1章. 选题背景 (5)1.1 夹具的特点1.2 研究夹具的目的和意义1.3 夹具的国内外现状和发展趋势1.4 夹具的基本结构和原理第2章. 三爪卡盘螺旋摆动式液压缸增力机构的结构和原理 (10)第3章. 主要参数确定与结构计算 (11)3.1 液压腔的结构设计3.2 转子叶片数的设计3.3 摆动角的设计3.4 定子圆柱活塞杠面积的设计第4章. 凹槽轮廓线的设计 (13)4.1 轮廓面段数的确定4.2 活塞杠升程的确定的设计4.3 参数θ14.4 参数β的设计第5章. 夹具在安装和操作时应注意的事项 (16)5.1 夹具的安装5.2 夹具在操作时应注意的事项第6章. 夹具的经济效益分析 (18)第7章. 单工位夹具与成组夹具的分析 (19)7.1定位基准与定位元件的选择7.2夹紧元件与夹紧力的选择7.3夹具基体的设计夹具基体7.4机壳成组夹具结构第8章. 误差分析 (23)8.1定位误差分析8.2 装备误差分析第9章. 机床夹具公差的综合设计理论与方法 (25)结束语 (32)附录1 参考文献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章选题背景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。
专用夹具在生产上起着很大的作用,那么是不是在任何场合都要设计和采用呢!这个问题就是具体问题具体的分析。
上面说的关于专用夹具在生产中的作用,只是事物的一个方面。
另一方面,由于夹具的设计,制造和所用的材料等须消耗一定的费用,增加了产品的成本。
因之,在什么情况下采用什么样的夹具才是经济合算的,这是一个大问题,特别对于重大的,设计制造工作量大的专用夹具需与工人师傅等三结合共同研究解决。
事物总是一分为二的,专用夹具也存在缺点,即专用夹具的专用性和产品多样性的矛盾。
由于专用夹具只适用于一个工件加工的某一个工序,因而随着产品品种的不断增多,夹具数量也不断上升,造成存放和管理上的困难;而当某产品不再进行生产时,原来的夹具一般都无法重新利用,造成浪费.同时,专用夹具的设计生产时间周期长,与生产的迅速发展也有矛盾。
但是在当前成批生产的机械工厂中,多数还是采用通用机床加上专用夹具进行工件的机械加工。
可调整夹具是为了扩大夹具的使用范围,弥补专用夹具只适用与一个工件的某一特定工序的缺点,正在逐步推广使用可调整式的夹具。
可调整式夹具一般可分为标准化夹具,成组夹具和组合夹具等。
1.标准化夹具:标准化夹具就是利用本厂已规格化了的部分或全部标准零件装配成的专用夹具。
专用夹具中的大件,如夹具体,以及定位元件,夹紧件和机械夹紧用的气缸部件等,经过标准化,尺寸规格化后有利于工厂成批准备配件,成批加工,这样可使夹具的设计,制造工作加快,节省费用。
另外,当产品更改,夹具不再使用时可以拆开,把标准零件保存起来,备以后使用。
2.成组夹具:多品种,小批量生产的机械加工车间中,往往可以采用成组加工法。
采用成组加工法,是把多种产品的零件按加工所用的机床和刀具,夹具等工艺装备的共性分组,同一组的零件能在同一台机床上用共同的工艺装备和调整方法进行加工。
例如分成轴类,套类,盘类,齿轮,杠杆,支架类等各种零件。
成组夹具就是根据一组安装方法相类似的零件而设计的,只要稍作调整或更换夹具上的某些定位,夹紧件,就可以从加工某一工件转为加工另一工件。
3.组合夹具:组合夹具是有一套专门设计制造,便于组装和拆卸的有各种不同的形状,不同尺寸规格并且有完全互换性和耐磨性的标准元件和合件所组成。
利用这些元件和合件,根据加工工件的需要可以组装成车,磨,铣,刨,钻,镗等工序用的各种不同的机床夹具。
夹具使用完毕,可以方便的拆开,洗净元件存放起来,留待以后组装新夹具时再用。
因之组合夹具是具有高度标准化和系列化元件的新型工艺装备。
关于组合夹具的问题,其设计原理基本相同。
在实际生产中应用的夹具很多,分类方法也有很多种。
通常还可按使用夹具的工序不同分为车床夹具,铣床夹具……等;还可以根据在机床上运动的特点归并成以下几类,(1)车床类夹具:包括车床,内外圆磨床,螺纹磨床用夹具,其特点是夹具与工件一起作旋转运动。
(2)铣床类夹具:包括铣床,刨床,平面磨床等机床用夹具,其特点是夹具固定字工作台上,只作纵向或横向往复运动或回转运动。
(3)钻,镗床类夹具:用于在钻床上钻,扩,铰等工序或在镗孔工序,其实就是夹具固定在机床上,刀具通过夹具上的导向装置进行送进运动。
上述的各种夹具都是固定在机床上的,但是在自动线加工中,有的夹具带着工件由生产线的输送装置,挨着每台机床逐步向前输送,这类夹具通常称为“随行夹具”。
自动线上的随行夹具除了完成工件的定位,支承和夹紧外,还带着工件沿自动线的加工机床进行定位(相对于每台机床的刀具位置),夹紧,待加工完了再自动送至下一台机床加工,以便通过自动线的各台机床,完成工件的全部工序加工。
随行夹具主要适用于采用组合机床自动线加工,但又无良好的输送基面和定位基面的工件,以便将这种畸形工件先装夹于基面完整的随行夹具上,然后在通过自动线进行加工。
对一些有色金属等软件性材料的工件,虽然具有良好的输送基面,但为了保护工件的基面不受划伤,有时也采用随行夹具。
通用可调夹具,若产品中有若干零件具有相似性,有选用通用可调整夹具的可能,应进一步探索,应用下面三方面分析判断(1)工件结构要素的相似性,主要是被加工表面形式和部位的相似,工序内容和技术要求基本相似;能有相似或相同的定位基准和定位方式。
