三爪卡盘增力机构夹具设计

三爪卡盘式吊卡设计摘要：依据三爪卡盘的工作原理，设计了一种三爪卡盘式吊卡。

使用该吊卡进行起下油管作业，可以减少井口操作人员的数量、提高施工的安全性、降低劳动强度。

配合相应的油管翻转机构，可以实现单吊卡起下油管作业，从而推动起下油管作业自动化的进程。

Absract: According to the work principle of three claws chuck, we designed a kind of three claws chuck crane card. Using the hang card for the tubing under operation can reduce the number of operators, and improve the safety of the construction, the reduction of labor intensity. Cooperating with the corresponding tubing flip institution can realize single hang card under the tubing homework, so as to promote the process of tubing homework under automation.关键词：三爪卡盘式吊卡；设计；起下油管Key Word: three claws chuck, design, the tubing string前言目前，油田施工队伍多采用双吊卡作业方式进行起下油管，这种方式需要操作人员反复倒换吊卡，工作量繁重。

而且，一旦井口的作业人员与和修井机操作人员配合不好，极易发生挂单吊环的事故，严重时会造成管柱落井，甚至影响到人身安全。

为实现单吊卡起下油管作业，根据三爪卡盘的工作原理，设计出一种三爪卡盘式吊卡。

上卡盘吊卡始终悬挂于吊环上，下卡盘吊卡固定在井口，通过配合井口的油管翻转机构（另行设计）将滑道上的油管送入上卡盘吊卡内进行夹持，操作起来方便、快捷，不仅可以减少井口操作人员的数量，而且能够提高施工的安全性、降低工人的劳动强度。

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 月目录前言 (1)第一章夹具的简介 (2)1.1 夹具的特点 (2)1.2 研究夹具的目的和意义 (2)1.3 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 (4)3.1 液压腔的结构设计 (4)3.2 转子叶片数的设计 (4)3.3 摆动角的设计 (5)3.4 定子圆柱活塞杠面积的设计 (5)第四章凹槽轮廓线的设计 (6)4.1 轮廓面段数的确定 (6)4.2 活塞杠升程的确定 (6)4.3 参数θ1的设计 (8)4.4 参数β的设计 (9)第五章夹具在安装和操作时应注意的事项 (10)5.1 夹具的安装 (10)5.2 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 (13)7.1定位基准与定位元件的选择 (13)7.2夹紧元件与夹紧力的选择 (13)7.3夹具基体的设计夹具基体 (13)7.4机壳成组夹具结构 (13)第八章误差分析 (14)8.1定位误差分析 (14)8.2 装备误差分析 (14)致谢 (15)结论 (15)参考文献 (16)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。

一
是相 关工作人 员必须 首先考虑 的问题 。 这 不但直接影 响整 个 工程质量 ， 而且也会影 响到我 国交通业 的发展 ， 进而 阻 碍经济 的发展。 １ 冬季道桥施 工混凝 土浇筑 中存在 的问题 １ ． １原 材料质量 施工前首 先要做 的就是对使用材 料 的检测 ， 必须符合相关标准。否则 ， 当使用次质材 料时 ， 在 混凝土的过程中 ， 融合粘性不好 ， 容易开缝 ， 凝 固之后再使 用时寿命太短 ， 与其他 材料混合时导致不相容 或者 直接断 裂。 另外 ， 注 意在 里面的添 加成 分也不要太多太复杂 ， 否则 极容易产生化学反应 ， 导致材料物理性能 的改 变。 １ ． ２载荷超标 引起裂缝 在工程施工 中常常会 由于施 工工艺 的限制 ， 需要在混凝土 中钻洞 、 凿槽 ， 而 且可能还 会 出现工程施工机械载荷超标 的现象 ， 容 易导致混凝土产 生 破坏道路桥梁 的整体结构 。 作者简介 ： 胡朝伟 （ １ ９ ７ ３ 一） ， 男， 重庆人 ， 大专 ， 主 要 研 究 方 向为 工 裂缝 ， 程技术。 １ ． ３温度 收 缩 引起裂 缝 混凝 土 有其 自身 的物 理 性
摘要 ： 文章 主要讲 述在 道桥施 工 中的混凝 土冬 季浇筑技 术 ， 通 过对 这项工程 目前所存在的 问题 的研 究、 解决 方法以及保障措施 等的探讨 ， 来具体阐明混凝土浇筑技 术。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｗ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ａ ｄ ａ ｎ ｄ ｂ ｉｄ ｒ ｇ ｅ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ．Ｉ ｔ ｅ ｘ ｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｓ ｔ ｈ ｅ

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。

加工偏心轴专用三爪卡盘设计作者：余凤燕来源：《价值工程》2015年第10期摘要：加工偏心轴的生产效率和精度与夹具有密切的关系。

通过对偏心轴夹具的改进，避免了找正，既保证了工件的品质，又提高了生产效率。

Abstract： The production efficiency and precision of machining the eccentric shaft has close relationship with the fixture. The improvement of the eccentric shaft fixture avoids the alignment，both ensures the workpiece quality， and improves the production efficiency.关键词：偏心轴;三爪卡盘;偏心量;品质;效率Key words： eccentric shaft;three jaw chuck;eccentricity;quality;efficiency0; 引言目前，偏心零件被广泛应用至机械设备上。

但其加工工艺较为复杂，且技术水平要求较高，偏心距难以把握。

在实际生产过程中，若技术人员仍采用传统的四爪单动卡盘加工方法进行加工，不仅会影响其加工效率，而且还会造成工序和成本增加。

因此，加工人员尝试对自定心三爪卡盘进行改进，使之成为加工偏心轴专用三爪卡盘，以有效提升其加工效率和精度。

实践证明，这项技术改进活动成效显著。

1; 常用的三爪卡盘的结构与工作原理常用的三爪卡盘主要包括卡盘体、活动卡爪、卡爪驱动机构。

其中，卡爪驱动机构又包括一个大椎齿轮和三个小锥齿轮（如图1所示）。

当操作人员用伏打扳手旋转小锥齿轮时，大椎齿轮便会随之转动，其背面螺纹即带动三个卡爪同进同出（如图2所示）。

三爪运动距离相等，且能够自动定心。

当用扳手扳动小锥齿轮时，可换上三个反爪，以便安装更大直径的工件（如图2所示）。

四爪单动卡盘装夹工件时，为使加工工件的轴线与车床主轴轴线一致， 必须进行找正。可通过调节卡爪的位置对工件位置进行校正，需利用划针盘 或百分表找正。
机床夹具设计与实践
7 花盘
在车削形状不规则或大而薄的工件时，三爪、四爪卡盘或顶尖都无法装夹， 可以用花盘进行装夹。花盘结构如图所示。花盘工作面上有许多长短不等的径向 导槽，使用时配以角铁、压块、螺栓、螺母、垫块、平衡铁等，可将工件装夹在 盘面上。安装时，按工件的划线痕进行找正，同时要注意重心的平衡，以防止旋 转时产生震动。
心轴实物
锥度心轴 夹头心轴
直线轴承专用心轴
锥孔心軸
镗床装刀心轴
手动或动力驱动膨胀心轴ຫໍສະໝຸດ 弹性心轴机床夹具设计与实践
简单台阶式弹簧心轴
1一夹具体；2一弹性筒夹；3一锥套；4一螺母；5一心轴
机床夹具设计与实践
液性介质弹性心轴
液性介质弹性夹具
1—夹具体；2—加压螺钉；3—柱塞；4—密封 圈；5—薄壁套；6—螺钉；7—端盖；8—螺塞；
机床夹具设计与实践
2.1 工作任务
2.1.1 任务描述
分析图所示的燕尾导轨工件，对其燕尾进行加工，制做5件。请选择合适的 机床夹具对工件进行装夹。如果制做多件，如500件，又该选用什么机床夹具？
机床夹具设计与实践
1.1.2 项目分析
1. 生产纲领：5件，查附表2，为单件 生产。
2. 毛坯：材料为45钢，尺寸为 80mm×50mm×30mm。
中心架分类
传统中心架
机床夹具设计与实践
开放式中心架和封闭式中心架
磨床用中心架
自定心液压中心架
机床夹具设计与实践
中心架支爪的类型
普通中心架支爪
滚动轴承中心架支爪

三爪自定心卡盘的原理
三爪自定心卡盘是一种常用于机械加工中夹持工件的夹具。

其原理是通过三个对称分布的爪子夹持工件，通过自动对心机构实现夹具中心与工件中心的对准和夹持。

其工作原理如下：
1. 夹具结构：三爪自定心卡盘主要由底座、中心轴、爪子和自动对心机构组成。

底座固定在机床工作台上，中心轴与底座同心安装，爪子通过轴承与中心轴连接。

2. 自动对心机构：三爪自定心卡盘的爪子上安装有自动对心机构，一般采用球形/圆锥齿轮机构。

该机构可使爪子自动调整角度，从而实现对工件中心的夹持。

3. 夹持工件：工件放置在底座上，通过手动或自动操作，触发自动对心机构使其收缩或展开。

当爪子外摄力矩对准工件的对称中心时，爪子就会卡住工件。

4. 夹持力：三爪自定心卡盘通过螺旋机构调整爪子产生的夹持力。

螺旋机构可根据工件材料的不同及需要的夹持力大小调节，确保工件在加工过程中不发生滑动或移位等情况。

总结：三爪自定心卡盘利用自动对心机构实现爪子自动调整夹角，通过螺旋机构调整夹持力，完成对工件的夹持。

其优点是夹持力稳定，夹持精度高，适用于各种形状工件的加工。

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。

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。

机械工艺夹具毕业设计170三爪卡盘增力机构夹具设计首先，夹具的设计目标是实现高效、稳定的夹持工件操作。

针对本文的夹具设计，选择了三爪卡盘作为夹持工件的装置。

三爪卡盘是一种常用的夹具装置，具有简单、稳定的特点。

在夹具设计中，需要考虑增力机构的设计，以满足夹具对工件的强大夹持力。

在增力机构的设计中，可以考虑一些常用的原理，比如杠杆原理、螺旋传动原理等。

在本文的设计中，选择了齿轮传动原理，通过齿轮的传动，将小力转化为大力，实现夹具增力的目的。

夹具增力机构的设计需要考虑以下几个方面：夹紧力的大小，传动比的选择，齿轮的材料及硬度，以及传动的稳定性。

首先，夹紧力的大小需要满足工件夹持的要求，要根据实际工件的特点和要求来确定夹紧力的大小。

其次，传动比的选择需要根据夹紧力和实际应用情况来确定，传动比过大或过小都会对夹具的工作效果产生不良影响。

齿轮的材料及硬度也需要根据工件的特点来选取，一般要求齿轮具有足够的强度和硬度，以保证夹具的可靠性和使用寿命。

最后，传动的稳定性也是夹具增力机构设计必须考虑的因素，要保证传动的稳定性，可以选择高品质的齿轮及传动装置，并做好润滑和减震措施。

在夹具增力机构的实现过程中，还需要考虑一些其他的因素，比如夹紧力的调整和控制，传动齿轮的保养与维修等。

夹紧力的调整和控制可以通过增加或减小增力机构的传动比、调整齿轮的位置或尺寸等方式实现。

传动齿轮的保养与维修需要定期检查夹具的工作状态，及时更换磨损或损坏的齿轮，及时清洁和润滑。

总之，在机械工艺夹具毕业设计中，夹具增力机构的设计是关键的一环。

通过合理的设计和选择，可以使夹具具备强大的夹持力，提高机械加工的效率和质量。

控车床通用夹具
1.圆周定位夹具
在数控车削加工中,粗加工,半精加工的精度要求不高时,可利用工件或毛坯的外圆表面定位.
(1)三爪卡盘
三爪卡盘是最常用的车床也是数控车床的通用卡具.三爪卡盘最大的优点是可以自动定心.它的夹持范围大,但定心精度不高,不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹.
1)内,外拨动顶尖
这种顶尖的锥面带齿,能嵌入工件,拨动件旋转.
2)端面拨动顶尖
这种顶尖种用端面拨爪带动工件旋转,适合装夹工件的直径在ф50mm～ф150mm之间.
3.其他车削工装夹具
数控车削加工中有时会遇到一些形状复杂和不规则的零件,不能用三爪或四爪卡盘装夹,需要借助其他工装夹具,如花盘,角铁等夹具.
(4)芯轴和弹簧芯轴
当工件用已加工过的孔作为定位基准时,可采用芯轴装夹.这种装夹方法可以保证工件内外表面的同轴度,适用于批量生产.芯轴的种类很多.常见的芯轴有圆柱芯轴,小锥度芯轴,这类芯轴的定心精度不高.弹簧芯轴(又称涨心芯轴),既能定心,又能夹紧,是一种定心夹紧装置.
(5)弹簧夹套
弹簧夹套定心精度高,装夹工件快捷方便,常用于精加工的外圆表面定位.它特别适用于尺寸精度较高,表面质量较好的冷拔圆棒料的夹持.它夹持工件的内孔是规定的标准系列,并非任意直径的工件都可以进行夹持.
2.找正方法
同于普通车床找正工件的的找正方法.一般用打表找正.通过调整卡爪,使得工件坐标系的Z轴与数控车床的主轴回转中心轴线重合.
单件的偏心工件在安装时常常采用找正安装.使用三爪自动定心卡盘装夹较长的工件时,由于工件较长,工件远离三爪自动定心卡盘夹持部分的旋转中心与车床主轴的旋转中心不重合,此时必须进行工件的安装找正.在三爪自动定心卡盘的精度不高时,安装工件时也需要进行工件的装夹找正.

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2013年11 月10 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。

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。

对于各种规格回转体产品的定位夹紧机构一般采用的是两个平行夹爪来夹持的方式，这种夹持方式存在以下不足：①定位方式为两点定位，重复定位精度有限；②夹紧力有限；③对不同规格的同类产品的通用性不足；④应用范围有限。

三爪卡盘式定位夹具机构包括基座1，在所述基座内设有驱动机构2以及外侧通过齿牙相互啮合的主传动齿轮3和副传动齿轮4，驱动机构能够带动主传动齿轮绕其轴线旋转，副传动齿轮中心形成用于放置待定位产品11 的空腔41 ；副传动齿轮外侧面上设有固连于基座上的盖板5，该盖板上间隔形成三个分别沿副传动齿轮半径方向的滑槽6，该每一滑槽内活动设有一能够沿该滑槽移动的滑块7 ；副传动齿轮外侧面上还间隔设有三个分别指向其轴心的夹爪8，该三个夹爪远离副传动齿轮轴心的一端分别固连三个滑块靠近副传动齿轮轴心的一端；副传动齿轮外侧面上对应三个夹爪位置处分别设有一相同的弧形槽9，该弧形槽从其一端到副传动齿轮轴心的距离到另一端到副传动齿轮轴心的距离逐渐变小；在三个滑块上靠近副传动齿轮一侧还分别固设有一凸轮滚子10，该凸轮滚子的另一端分别插置于弧形槽内并能够沿该弧形槽滑动。

工作时，启动驱动机构带动主传动齿轮转动，主传动齿轮由于其外侧和副传动齿轮通过齿牙啮合连接，因此主传动齿轮的传动会带动该副传动齿轮转动，由于三个滑块分别被限位于三个滑槽内，同时三个凸轮滚子另一端分别被限位于三个弧形槽内滑动，因此副传动齿轮转动时三个凸轮滚子分别在三个弧形槽内沿该弧形槽滑动，由于三个弧形槽一端和另一端到副传动齿轮轴心的距离均为逐渐减小，因此三个凸轮滚子分别在三个弧形槽内运动时会带动三个夹爪分别向靠近副传动齿轮轴心或远离副传动齿轮轴心方向运动，进而实现夹爪的夹紧和张开动作。

如图所示，为该三爪卡盘定位机构夹紧产品时的状态结构示意图。

驱动机构为一旋转气缸，所述三个滑槽到所述副传动齿轮轴心的距离相同，且该三个滑槽所在直线分别呈120 度夹角。

三个夹爪靠近所述副传动齿轮轴线的一侧面中心分别设有一与该副传动齿轮轴线平行的凹槽81。