翻轉(zhuǎn)臂加工中心夾具設(shè)計(jì)帶CAD圖,翻轉(zhuǎn),加工,中心,夾具,設(shè)計(jì),CAD 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè)（設(shè) 計(jì)） 論 文 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 課題名稱(chēng) 翻轉(zhuǎn)臂加工中心夾具設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 東風(fēng)公司21廠夾具生產(chǎn)車(chē)間 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) T813-4 學(xué) 號(hào) 20080130421 學(xué)生姓名 張周洲 指導(dǎo)教師 趙國(guó)華 完成日期 2012.05.27 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到，本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： ? 日期：??? 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)學(xué)?？梢詫⒈緦W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 √ 本論文屬于 保密□ ，在____年解密后適用本授權(quán)書(shū)。 不保密□。 （請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”） 學(xué)位論文作者簽名： ?????????????????? 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 年 月 日????????????? 日期： 年 月 日 摘 要 翻轉(zhuǎn)臂是車(chē)廂懸置系統(tǒng)中十分重要的零件，它的精度高、形狀較復(fù)雜，機(jī)械加工不是很容易，由于處于車(chē)廂的最下面，經(jīng)常會(huì)遇到強(qiáng)摩擦強(qiáng)腐蝕等環(huán)境，是關(guān)鍵的構(gòu)建，在整個(gè)車(chē)廂懸置系統(tǒng)加工中也是一個(gè)重點(diǎn)。而在翻轉(zhuǎn)臂機(jī)械加工中，精度要求最大的就是上臂面及臂孔的加工。翻轉(zhuǎn)臂加工中心夾具可以保證加工精度高，提高加工效率。因此夾具設(shè)計(jì)是翻轉(zhuǎn)臂加工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 本文通過(guò)對(duì)翻轉(zhuǎn)臂類(lèi)型結(jié)構(gòu)、加工工藝、夾具設(shè)計(jì)及使用情況的分析，闡述了定位基準(zhǔn)的選擇，壓緊方式的確定，正確的復(fù)雜尺寸及強(qiáng)度計(jì)算，完成了翻轉(zhuǎn)臂重要夾具工裝的設(shè)計(jì)——液壓夾緊配套裝置，提出了針對(duì)整體工藝裝備提高翻轉(zhuǎn)臂表面粗糙度的解決方法。 關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)臂 尺寸及強(qiáng)度計(jì)算 液壓夾緊配套裝置 Abstract The flip arm is car mount system very important parts ，for its high precision、shape is more complex, mechanical processing is not so easy, because of the compartment in the bottom, often will meet the strong strong corrosive environment such as friction, is the key to building, in the whole carriage mount system processing of also is a key point。And in flip arm mechanical processing, the accuracy of the largest is the upper arm face and arm of the hole processing. Flip arm processing center fixture can guarantee the machining precision and the improvement of the machining efficiency. So fixture design is the process of a flip arm important segment. This article through to flip arm type structure, processing technology, fixture design and use of the situation analysis, elaborated the locating datum choice, press the way the determination, the right size and complex strength calculation, the completion of the flip arm important fixture tooling design-hydraulic clamping supporting device, the paper improve the overall process equipment over the surface roughness of the arm solution. Keywords: Flip arm Size and strength calculation Hydraulic clamping supporting device IV 目 錄 摘 要 I Abstract Ⅱ 1 緒 論 1.1 本課題的來(lái)源、目的及意義 (1) 1.2 課題背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 (2) 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容 (2) 2 系統(tǒng)功能及總體結(jié)構(gòu) 2.1 概述 (3) 2.2 系統(tǒng)功能 (3) 2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (3) 2.4 小結(jié) (4) 3 翻轉(zhuǎn)臂零件的工藝分析 3.1 零件的功用材料和性能 (4) 3.2 加工工序內(nèi)容 (4) 3.3 定位夾緊方式 (5) 3.3.1工件的裝夾 (6) 3.3.2工件的定位 (6) 3.4 定位方法 (7) 3.4.1平面定位 (8) 3.4.2 圓柱孔定位 (9) 3.4.3 圓柱面及特殊表面定位 (9) 3.5小結(jié) (10) 4 夾具結(jié)構(gòu)分析 4.1 夾具選擇 (10) 4.1.1 夾具分類(lèi) (11) 4.1.2夾具組成 (11) 4.1.3夾具體 (11) 4.1.4夾具的確定 (11) 4.2 液壓夾具 (12) 4.2.1簡(jiǎn)介 (12) 4.2.2液壓夾具基本形式 (13) 4.2.3 液壓夾具的組成部分 (13) 4.3 小結(jié). (13) 5.計(jì)算與設(shè)計(jì) 5.1夾緊裝置設(shè)計(jì) (14) 5.1.1夾緊機(jī)構(gòu)的分類(lèi). (15) 5.1.2夾緊裝置的組成與基本要求 (16) 5.1.3夾緊力作用點(diǎn)的選擇 (16) 5.1.4夾緊力的確定 (16) 5.1.5鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟 (17) 5.2油缸設(shè)計(jì) (18) 5.2.1油缸各部分計(jì)算 (19) 5.2.2油缸各部分的結(jié)構(gòu)、材料及制造技術(shù) (20) 6 結(jié)論與展望 6.1 本文總結(jié) (21) 6.2 將來(lái)展望 (22) 致 謝 (23) 參考文獻(xiàn) (24) 1 緒 論 1.1 本課題的來(lái)源、目的及意義 1.1.1課題的來(lái)源 新一代的東風(fēng)商用車(chē)駕駛室具有豪華、舒適、安全等顯著優(yōu)點(diǎn)，深受客戶(hù)的喜歡，今天我主要以駕駛室的舒適性為出發(fā)點(diǎn)，來(lái)介紹相關(guān)重點(diǎn)產(chǎn)品以及本產(chǎn)品的加工工藝流程、工序夾具設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 1.1.2本課題研究目的 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)機(jī)械裝備制造業(yè)提出了愈來(lái)愈高的要求，作為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品和民用產(chǎn)品的重要工藝裝備，夾具已發(fā)展成為一門(mén)產(chǎn)業(yè)。專(zhuān)用機(jī)床夾具產(chǎn)品的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，優(yōu)秀夾具的應(yīng)用對(duì)產(chǎn)品的加工成本，質(zhì)量及生產(chǎn)效率產(chǎn)生很大的影響。駕駛舒適性更好的車(chē)輛，可以降低駕駛員的疲勞程度，行駛更長(zhǎng)的距離，從而提高車(chē)輛每天的使用率，駕駛室的舒適性是通過(guò)什么來(lái)保證呢？當(dāng)然是以與之相匹配的車(chē)身懸置系統(tǒng)來(lái)做保障。目前中、重型商用車(chē)生產(chǎn)商都非常重視駕駛室的懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，懸置系統(tǒng)會(huì)根據(jù)路面情況調(diào)節(jié)波動(dòng)幅度，只有這種技術(shù)才能帶來(lái)舒適性的駕駛效果。因此本產(chǎn)品的重點(diǎn)功能在于輔助生產(chǎn)出能夠提高駕駛室舒適度的產(chǎn)品 1.1.3本課題研究的意義 通過(guò)對(duì)東風(fēng)公司21廠現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)如果能改良翻轉(zhuǎn)臂的生產(chǎn)夾具可以大大提高翻轉(zhuǎn)臂的加工精度。而生產(chǎn)線上的某些夾具已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)發(fā)展的需求?；谏鲜鲈?，對(duì)新一代專(zhuān)用夾具的研究已勢(shì)在必行。通過(guò)對(duì)夾具的改良，不但能夠縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長(zhǎng)刀具壽命，而且進(jìn)一步可以提高車(chē)輛駕駛室的舒適度，從而提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 1.2 課題背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 改革開(kāi)放以來(lái)，機(jī)械工業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)外兩方面的技術(shù)資源，有計(jì)劃地進(jìn)行企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量和水平以及經(jīng)濟(jì)效益有了很大的提高，為繁榮國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、擴(kuò)大出口創(chuàng)匯、推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起了重要作用。 制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以時(shí)間驅(qū)動(dòng)為特征的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加速、商品需求的多樣化等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別是像翻轉(zhuǎn)臂等影響汽車(chē)舒適度類(lèi)零件的加工在現(xiàn)階段還沒(méi)有達(dá)到自動(dòng)化的加工水平。在批量生產(chǎn)中，它的加工工藝還要人工畫(huà)線的方法來(lái)保證其精度，而對(duì)工件的裝夾也是通過(guò)人工的方法進(jìn)行的。因此，我國(guó)對(duì)這類(lèi)零件的加工還處于效率低、加工成本高的階段。隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品和生產(chǎn)率提出了越來(lái)越高的要求，是多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)夾具提出更高的要求。 目前，大批量生產(chǎn)正逐漸成為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)新的生產(chǎn)模式。在這種模式中，要求加工機(jī)床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、降低生產(chǎn)成本，所以，按手動(dòng)夾緊的方法已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)發(fā)展的要求，而氣動(dòng)液壓夾緊等夾具正是適應(yīng)這一生產(chǎn)模式的工裝設(shè)備。它對(duì)縮短工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造周期起到至關(guān)重要的作用。國(guó)外為了適應(yīng)這種生產(chǎn)模式，也把柔性制造系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的有效手段并將其作為機(jī)械制造業(yè)的主要發(fā)展。 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容 本次主要研究的是現(xiàn)運(yùn)用于天龍系列車(chē)型的車(chē)身懸置系統(tǒng)，這種車(chē)型的車(chē)身采用的是比較先進(jìn)的四點(diǎn)懸浮形式，這種全浮系列是目前比較先進(jìn)懸置系統(tǒng)（它也是作為東風(fēng)商用車(chē)推銷(xiāo)的一個(gè)亮點(diǎn)），全浮駕駛室是在車(chē)身四個(gè)懸置點(diǎn)以浮式減震系統(tǒng)與車(chē)架底盤(pán)相連接成支撐。為了提高翻轉(zhuǎn)臂在實(shí)際使用當(dāng)中的性能，該夾具仿照薄板類(lèi)零件夾具設(shè)計(jì)的方案改裝而成，本方案重在設(shè)計(jì)能完成松緊動(dòng)作、加壓、自鎖的動(dòng)力裝置，并設(shè)計(jì)傳力裝置和夾緊裝置實(shí)現(xiàn)傳遞動(dòng)力和夾緊動(dòng)作。 2 系統(tǒng)功能及總體結(jié)構(gòu) 2.1 概述 加工工藝作為制造技術(shù)的主要基礎(chǔ)工藝，隨著制造技術(shù)的發(fā)展，在20世紀(jì)末也取得了很大的進(jìn)步，進(jìn)入了以發(fā)展高速切削、開(kāi)發(fā)新的加工工藝和加工方法、提供成套技術(shù)為特征的發(fā)展新階段。 2.2 系統(tǒng)功能 為了滿(mǎn)足企業(yè)的實(shí)際需要，本系統(tǒng)預(yù)期實(shí)現(xiàn)液壓夾具的準(zhǔn)確、快速、精確的定位。在大批量生產(chǎn)中保證所有零件具有很高的精度，基本上不受工人操作水平的影響，質(zhì)量穩(wěn)定。 在動(dòng)力設(shè)計(jì)上顯示出液壓夾具的獨(dú)到優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠迅速地對(duì)工件進(jìn)行定位夾緊，無(wú)需校正，從而減少很多裝卸和校正工件所帶來(lái)的輔助工時(shí)。而且，可以多工件、多工位的使用夾緊機(jī)構(gòu)。同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)一和穩(wěn)定。 在設(shè)計(jì)上充分的考慮了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，液壓為動(dòng)力，比單純的人力和機(jī)械的配合省下了很多力氣，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本課題研究整體構(gòu)架如下圖： 從下往上看有連接作用的底座合件、面板，起吊作用的起吊螺栓，定位作用的定位座、定位軸，夾緊機(jī)構(gòu)杠桿式油缸、油缸壓板 2.4小結(jié) 本章從整體上比較粗略的介紹了本次設(shè)計(jì)的功能和結(jié)構(gòu)，關(guān)于各個(gè)部件的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、選材會(huì)在以后的各章節(jié)中介紹到 3 翻轉(zhuǎn)臂零件的工藝分析 3.1 零件的功用、材料和性能 翻轉(zhuǎn)臂是前懸工藝合件重要組成零件之一，組合成前懸置工藝合件以后與穩(wěn)定桿一起安裝于車(chē)身和車(chē)架之間，起到連接和支撐車(chē)身作用，分前懸置和后懸置，半浮、全浮兩大系列。 翻轉(zhuǎn)臂為精密鑄件，材料40MnVZ，毛坯重量為7.31Kg 40MnVZ有很多優(yōu)良性能： 第一， 鑄造性能好，熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好。 第二， 減振性好，阻止了振動(dòng)的傳播，并將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏А? 第三， 切削加工性能好，有減振作用，減少了刀具的磨損。 第四， 缺口敏感性低。 3.2 加工工序內(nèi)容 銑面：銑Ra6.3兩端面、保證高度差尺寸13±0.1和12±1.5 鉆孔：鉆孔2-φ15孔和φ6.8孔，保證各孔距尺寸 （前懸工藝合件） 下圖為工序圖： 3.3定位夾緊方式 3.3.1工件的裝夾 工件裝夾的方法有兩種： 1、 將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤(pán)上 2、 將工件裝夾在夾具上 采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，畫(huà)出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)，用劃針或面分表趙正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，都采用夾具裝夾工件。 采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn)： a、 保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量 b、 速度按輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 c、 擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能” d、 改善工人的勞動(dòng)條件，降低生產(chǎn)成本 3.3.2工件的定位 （1）六點(diǎn)定則 用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，稱(chēng)為“六點(diǎn)定位原則”，簡(jiǎn)稱(chēng)“六點(diǎn)定則”。 六點(diǎn)定則是工件定位的基本法則，用于實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，起支承點(diǎn)作用的是一定形狀的幾何體，這些用來(lái)限制工件自由度的幾何體就是定位元件。 （2）限制工件自由度與加工要求的關(guān)系 工件定位時(shí)，影響加工要求的自由度必須限制；不影響加工要求的自由度，有時(shí)要限制，有時(shí)可不限制，視具體情況而定。習(xí)慣上，工件的六個(gè)自由度都限制了的定位稱(chēng)為完全定位，工件限制的自由度少于六個(gè)，但能保證加工要求的定位稱(chēng)為不完全定位。 （3）在工件定位時(shí)，以下情況允許不完全定位： a． 加工通孔或通槽時(shí)，沿貫通軸的位置自由度可不限制。 b． 毛坯（本工序加工前）是軸對(duì)稱(chēng)時(shí)，繞對(duì)稱(chēng)軸的角度自由度可不限制。 c． 加工貫通的平面時(shí)，除可不限制沿兩個(gè)貫通軸的位置自由度外，還可不限制繞垂直加工面的軸的角度自由度。 夾具上的定位元件重復(fù)限制工件的同一個(gè)或幾個(gè)自由度的定位稱(chēng)為重復(fù)定位。重復(fù)定位分兩種情況：當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，并對(duì)加工產(chǎn)生有害影響的重復(fù)定位，稱(chēng)為不可用重復(fù)定位。它將造成工件定位不穩(wěn)定，降低加工精度，使工件或定位元件產(chǎn)生變形，甚至無(wú)法安裝和加工。因此，不可重復(fù)定位是不允許的。當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，但仍能滿(mǎn)足加工要求，即不但不產(chǎn)生有害影響，反而可增強(qiáng)工件裝夾剛度的定位，稱(chēng)為可用重復(fù)定位。在生產(chǎn)實(shí)際中，可用重復(fù)定位被大量采用。 工件的六個(gè)自由度全部被夾具的定位元件所限制，使工件在夾具中處于完全確定的位置，稱(chēng)為完全定位。如果某個(gè)工序加工只需要限制部分自由度，允許有一個(gè)或幾個(gè)自由度不許限制但不影響加工要求，此種定位稱(chēng)為不完全定位。 按加工要求應(yīng)該限制的自由度但沒(méi)有得到限制的定位，稱(chēng)為欠定位。欠定位不能保證該工序的加工要求。因此，欠定位是不能允許的。 兩個(gè)或兩個(gè)以上定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的情況，稱(chēng)為過(guò)定位。過(guò)定位會(huì)使工件的位置不確定，夾緊工件時(shí)會(huì)造成工件或定位元件變形而嚴(yán)重影響工件的定位精度。因此夾具設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過(guò)定位。在特定的加工情況下，過(guò)定位使用得當(dāng)可起到增加工藝系統(tǒng)剛性和定位穩(wěn)定性的作用。 工件定位時(shí)，定位支承點(diǎn)的合理配置，對(duì)保證定位精度和定位穩(wěn)定性十分重要，其基本原則是：工件上與三個(gè)支承點(diǎn)接觸的定位面應(yīng)盡可能大，三個(gè)支承點(diǎn)的分布應(yīng)當(dāng)盡量分散。而工件上與兩個(gè)支承點(diǎn)接觸的定位面應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。至于工件上只和一個(gè)支承點(diǎn)接觸的定位面，也應(yīng)當(dāng)與其它兩個(gè)定位面相距較遠(yuǎn)為好。 3.4定位方法 設(shè)計(jì)夾具時(shí)，必須根據(jù)工件的加工要求和已確定的定位基面，來(lái)選擇定位方法及定位元件。工件上常被選作定位基面的表面有平面、圓柱面、圓錐面、成形面以及它們的組合。定位元件的選擇，包括定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等。 （1） 基準(zhǔn)、對(duì)定位元件的基本要求 a. 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)盡量使工件的定位基準(zhǔn)相重合；盡量用精基準(zhǔn)；遵守基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定，加工中所引起的變形最小；應(yīng)使工件定位方便，夾緊可靠。 b． 對(duì)定位元件的基本要求 足夠的精度、足夠的強(qiáng)度和剛度、耐磨性好、便于清理切削。 （2）工件定位方式及其定位元件 a．工件以平面定位。工件以平面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，所用定位元件一般可分為主要支承和輔助支承。主要支承用來(lái)限制工件的自由度，具體獨(dú)立定位的作用。輔助支撐用來(lái)加強(qiáng)工件的支撐剛性，不起限制工件自由度的作用。 b．工件以圓柱孔定位。工件以圓柱孔為定位基準(zhǔn)，如套類(lèi)、齒輪、撥叉等。此種定位方式所用的定位元件有圓柱定位銷(xiāo)、定位心軸和圓錐定位銷(xiāo)等。 c．工件以外圓柱面定位。工件以外圓柱面定位時(shí)，常用的定位元件有V形塊、定位套和半圓套。 3.4.1平面定位 以平面定位時(shí)的定為元件： 1. 支承釘 支承釘與夾具體孔的配合為H7/r6或H7/n6，支承釘可加襯套，其外徑與夾具體孔配合為H7/r6或H7/n6 2. 支承板 支承板用螺釘緊固在夾具體上，若受力或有移動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，要增加圓錐銷(xiāo)或?qū)⒅С邪迩度電A具槽內(nèi)，采用兩個(gè)支承板時(shí)，裝配后磨平工作面，以保證等高性 3. 調(diào)節(jié)支承 適用于形狀或尺寸變化較大的粗基準(zhǔn)定位；也適用于形狀相同而尺寸不同的工件；也適用于專(zhuān)用可調(diào)整夾具和成組夾具中；一批工件加工前調(diào)整一次，然后用螺母鎖緊 4. 自位支承 支承所處位置，隨工件定位基準(zhǔn)面位置變化而自動(dòng)與之適應(yīng)，相當(dāng)于一個(gè)固定支承，只限制一個(gè)自由度；由于增加了與定位基準(zhǔn)面接觸的點(diǎn)數(shù)，故可提高工件安裝的剛性和穩(wěn)定性；適用于工件以粗基準(zhǔn)定位或剛性不足的場(chǎng)合 5. 輔助支承 螺旋式輔助支承能提高工件的安裝剛性和定位的穩(wěn)定性，但不應(yīng)限制工件的自由度；使用時(shí)，為適應(yīng)工件支承表面的位置變化，工件要逐個(gè)進(jìn)行調(diào)整；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但效率低。自位式輔助支撐，支承銷(xiāo)高于支承面，安裝工件時(shí)支承銷(xiāo)被定位基準(zhǔn)面壓下，并與其它主要支承一起與工件定位基準(zhǔn)面保持接觸，然后鎖緊；適用于工件重量輕，垂直作用的切削負(fù)荷較小的場(chǎng)合。 3.4.2圓柱孔定位 以圓柱孔定位的元件： 定位銷(xiāo) 定位銷(xiāo)在根部倒成圓角R，夾具體上應(yīng)有沉孔，使銷(xiāo)圓角部分沉入孔內(nèi)而不影響定位；定位銷(xiāo)工作部分直徑，按工件加工要求和安裝方便，可按g5、g6、f6、f7制造，與夾具體孔配合為H7/r6或H7/n6；為了便于更換定位銷(xiāo)，當(dāng)設(shè)計(jì)成帶襯套的結(jié)構(gòu)時(shí)，襯套外徑與夾具體孔配合為H7/n6，內(nèi)徑與定位銷(xiāo)配合為H7/h5；當(dāng)采用工件上孔與端面組合定位時(shí)，應(yīng)該加上支承墊板或支承墊圈；當(dāng)工件部分直徑D<3mm時(shí)，采用小定位銷(xiāo)，大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用可換定位銷(xiāo)（GB2204-1991） 錐度心軸 在圓錐體上定位時(shí)用錐度心軸，它的定位精度高，但軸向基準(zhǔn)位移較大；由于靠基準(zhǔn)孔與心軸表面彈性變形夾緊工件，故傳遞扭矩較小，適用于精加工 圓錐銷(xiāo) 工件以單個(gè)圓錐銷(xiāo)定位時(shí)易傾斜，故應(yīng)和其它定位元件組合定位 3.4.3圓柱面及特殊表面定位 以外圓柱面定位時(shí)的定位元件： 錐形套 在圓錐孔中定位時(shí)用錐形套，圓柱面的端部在圓錐孔中定位，夾具體錐柄插入機(jī)床主軸孔中 V形塊 在V形塊上定位，對(duì)中性好，能使工件的定位基準(zhǔn)軸線在V形塊兩斜面的對(duì)稱(chēng)平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響；V形塊定位安裝方便 工件以V形導(dǎo)軌槽面定位 在V形導(dǎo)軌槽中設(shè)置兩個(gè)段圓柱，車(chē)床拖板等帶有V形導(dǎo)軌槽的零件，用V形導(dǎo)軌槽作為定位基準(zhǔn)；在設(shè)計(jì)該定位裝置時(shí)，首先確定短圓柱直徑D，應(yīng)使短圓柱中心線高于V形座的高度H，相應(yīng)的工件導(dǎo)軌槽也是如此，留有一定間歇，以免碰撞 3.5小結(jié) Y方向定位點(diǎn) 本次設(shè)計(jì)的夾具只需要完成銑面、鉆孔兩道工序，綜合以上分析本次采用的定位夾緊方式為：X方向在左端開(kāi)檔，右端端頭兩點(diǎn)定位；Y方向在右端端面定位；Z方向在零件底面定位。（見(jiàn)工序圖定位符號(hào)“V”） 采用液動(dòng)夾緊方式。采用兩點(diǎn)夾緊方式，（見(jiàn)工序圖壓緊符號(hào)，或下圖三維圖） X方向定位點(diǎn) 4 夾具結(jié)構(gòu)分析 4.1夾具選擇 4.1.1夾具分類(lèi) 機(jī)床夾具的種類(lèi)和形式很多，可以按照不同的方法進(jìn)行分類(lèi)。若根據(jù)夾具的使用特點(diǎn)來(lái)劃分，則有通用夾具、專(zhuān)用夾具、組合夾具、通用可調(diào)夾具和成組夾具等。若按使用夾具的機(jī)床類(lèi)型來(lái)劃分，則為車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪加工機(jī)床夾具、組合機(jī)床夾具等。若按夾具夾緊動(dòng)力源的不同來(lái)劃分，則有手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具和真空夾具等 4.1.2夾具的組成 通常，夾具的組成部分如下： （1） 定位裝置 定位裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在 中的位置。常用的定位元件有支承釘、定位銷(xiāo)、V型塊等。 （2） 夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置，在加工過(guò)程中不因受外力（切削力、重力、慣性力等）作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)可以減輕或防止振動(dòng)。它通常由夾緊元件（夾爪、壓板等）、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（如杠桿、斜楔等）和動(dòng)力裝置（氣缸、液壓缸等）組成。 （3） 對(duì)刀、導(dǎo)引裝置 對(duì)刀、導(dǎo)引裝置的作用是確定刀具相對(duì)于夾具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。常用的對(duì)刀、引導(dǎo)元件有對(duì)刀塊、鉆套等。 （4） 其它元件及裝置 （5） 根據(jù)夾具特殊功能需要而設(shè)置一些元件或裝置，如分度裝置、靠模裝置、連接件、操作件以及其它輔助元件等。 4.1.3夾具體 夾具體是用于連接夾具上所有的元件和裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，它還用來(lái)與機(jī)床的有關(guān)部位連接，以確定夾具在機(jī)床上的位置。 4.1.4夾具的確定 由于翻轉(zhuǎn)臂最終要在加工中心進(jìn)行生產(chǎn)加工，這樣就必須考慮到夾緊松卸時(shí)不能話費(fèi)大量的時(shí)間，有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明液壓夾緊相比其他的夾緊方式節(jié)省90%-95%的時(shí)間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，使加工中心的高效率可以得到有效的發(fā)揮，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。一件產(chǎn)品要保證質(zhì)量高的定位精度就必不可少，而液壓夾具剛好具備這一性能，它可以保證夾緊力在定位和夾緊過(guò)程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質(zhì)量一致性。由此變形造成的廢品率將會(huì)微乎其微。加工中心由于為了滿(mǎn)足零件的批量生產(chǎn)在實(shí)際當(dāng)中零件的擺放比較緊湊如果采用手動(dòng)夾緊肯定會(huì)受到空間限制，液壓夾具可以通過(guò)換向閥的操作非常方便的來(lái)解決這些問(wèn)題，這就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)零件在一個(gè)夾具上同時(shí)裝夾，大大提高了工作生產(chǎn)率。 4.2液壓夾具 4.2.1液壓夾具簡(jiǎn)介 液壓夾具，顧名思義就是使用液壓元件來(lái)取代傳統(tǒng)的機(jī)械零件夾具。它是把液壓元件與機(jī)械的結(jié)構(gòu)安裝在一起得到的新一代夾具，對(duì)工件進(jìn)行各種加工起到定位、支撐等作用。 液壓夾具與液壓鉗的原理有相似之處。利用的是液壓液體在液壓缸里產(chǎn)生的壓力，然后壓力作用與活塞產(chǎn)生壓力形成夾具。液壓元件與機(jī)械元件精確裝配在一起得到想要的夾具類(lèi)型。 4.2.2液壓夾具的基本形式 從被加工零件的形狀、所用的設(shè)備類(lèi)型和加工的一般要求來(lái)分類(lèi)： （1） 方箱式四面液壓夾具 形狀規(guī)整，適合大批量的零件。類(lèi)似于汽車(chē)的啟動(dòng)電機(jī)殼體、汽化器殼體以及空調(diào)或者冰箱的壓縮機(jī)零件等等。在方箱四個(gè)面上都可以用來(lái)安裝零件。一般安裝數(shù)量在四個(gè)到八個(gè)左右。夾具的裝載位置基本上是在臥式加工中心或者回轉(zhuǎn)式的工作臺(tái)上。 （2） T型碑式液壓夾具 這種夾具能工作的有兩個(gè)面，但是每個(gè)面都很大。因此可以裝夾大型的零件。也就是說(shuō)每個(gè)面可以裝載一兩個(gè)大型零件或者十多個(gè)小型零件。而且在針對(duì)不同的零件加工需要時(shí)，能夠在工作面的上面設(shè)置若干窗口，從而讓零件的一次裝夾更簡(jiǎn)單，更能夠按照對(duì)應(yīng)的兩個(gè)方向加工多道程序。這樣做不僅在精度上使所有零件更加適配，也大大提高了工作的效率。這種夾具的用途多在臥式加工中心。 （3） 平板式液壓夾具 這種液壓夾具最為簡(jiǎn)單實(shí)用，僅僅有一個(gè)工作面。在工作面的上面可以根據(jù)需要安置出1-10個(gè)工作單位。主要適用范圍是立式加工中心或者是立式的多工位組合回轉(zhuǎn)機(jī)床。由于相對(duì)來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，因此這種夾具造價(jià)不是很高。所以加工的工序不是很復(fù)雜、而其對(duì)于批量不是很大的工件來(lái)說(shuō)比較合適。 4.2.3液壓夾具的組成部分 由于方箱式液壓夾具最接近與本次夾具設(shè)計(jì)所以下面就以方箱式為例； （1） 方箱體 方箱體一般為鑄鐵所造，是夾具的最基礎(chǔ)部分。大概有兩種定位方式來(lái)兩節(jié)方箱體外觀和托板。第一種：以?xún)蛇叾ㄎ话搴偷酌孢M(jìn)行連接。第二種：以箱體四周的螺栓通孔定位和底面進(jìn)行連接。其中第二種連接方式最為常用。 （2） 底板 底板作為整個(gè)夾具的最關(guān)鍵部分，它的制作和設(shè)計(jì)工藝都比較復(fù)雜。它是負(fù)責(zé)連接的過(guò)渡板，連接的是方箱體和機(jī)床上的托板結(jié)構(gòu)，能夠控制夾具的動(dòng)作和順序。更是連接液壓油路莪液壓動(dòng)力源的裝置。事實(shí)上液壓夾具在通過(guò)底板市，已經(jīng)兩節(jié)了所有的液壓油路并且也把所有的工作位置上的執(zhí)行元件連接了起來(lái)。因此，對(duì)于各個(gè)板內(nèi)的油路分布線路來(lái)說(shuō)一定要有相當(dāng)準(zhǔn)確的位置。油路孔的設(shè)計(jì)一般比較深，這樣能夠防止意外使得鉆頭穿出發(fā)生泄漏從而造成一些不必要的損失。一般較為常用的底板有如下的基準(zhǔn)面尺寸：320、400、500、630、800等，而對(duì)于底板油路的連接方式也通常有兩種，一是雙油路，基本上是靠液壓來(lái)完成夾緊和松開(kāi)的；二是單油路，雖然夾緊還是由液壓來(lái)完成，但是松開(kāi)工件是由機(jī)械結(jié)構(gòu)中的彈簧完成的。 （3） 夾具的基礎(chǔ)元件 這些基礎(chǔ)元件包括油缸、支撐板、壓板、定位鞘以及輔助支撐裝置和其他的輔助元件。他們主要作用是負(fù)責(zé)零件的定位以及夾緊系統(tǒng)的完善。a.擺動(dòng)式的油缸是最為常用的油缸系統(tǒng)。基本上分為兩種形式：分別為雙油路控制和單油路控制。其中油缸的尺寸大小根據(jù)夾緊力決定。b.壓板的分類(lèi)也基本上有兩種，包括雙向壓板、單向壓板。在確定壓板的同時(shí)需要考慮的是指點(diǎn)間距否則會(huì)影響夾緊力。c.支撐板的種類(lèi)莪有區(qū)別，分為點(diǎn)支撐和面支撐。點(diǎn)支撐用于未經(jīng)加工過(guò)的表面或者不規(guī)則的表面；面支撐則用于已經(jīng)加工的零件表面。d.輔助支撐零件是為避免零件在加工過(guò)程中產(chǎn)生不必要的形變而被采取的。e. 定位鞘的形狀大致上分為圓形或者菱形。根據(jù)零件的形狀和加工的具體需要而被選用。 （4） 液壓控制系統(tǒng) A． 液壓動(dòng)力源。一般采用汽液動(dòng)力源轉(zhuǎn)換泵或者是電控液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)換泵。所謂的液壓動(dòng)力源就是能夠利用車(chē)間里的壓縮空氣作為動(dòng)力。這種泵用于一些能夠自動(dòng)的快速的鏈接情況。 B． 液壓控制部分。包括有電控方向閥（控制油缸的送進(jìn)方向）、溢流閥（限制系統(tǒng)的壓力）、順序閥（控制動(dòng)力的順序）、減壓閥。 4.3小結(jié) 本章重點(diǎn)分析了各類(lèi)夾具的優(yōu)劣、夾具的組成及各部分的功用，綜合分析后最終選擇了液壓夾具，液壓夾具作為現(xiàn)代化高精、高速、高效生產(chǎn)的輔助工具，他的優(yōu)良性能可以使加工中心的特性得到充分發(fā)揮。 5.計(jì)算與設(shè)計(jì) 5.1夾緊裝置設(shè)計(jì) 5.1.1夾緊機(jī)構(gòu)的分類(lèi) （1）斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)是利用楔塊斜面移動(dòng)產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件。生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用于氣動(dòng)和液壓夾具中，在手動(dòng)夾緊中，楔塊常和其他機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用。 （2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 用螺桿直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好、夾緊可靠、增力比大、行程不受限制等優(yōu)點(diǎn)，在夾具中得到廣泛的應(yīng)用。其主要缺點(diǎn)是夾緊、松開(kāi)工件比較費(fèi)力、費(fèi)時(shí)。 （3）偏心夾緊機(jī)構(gòu) 用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。 （4）端面凸輪夾緊機(jī)構(gòu) 端面凸輪夾緊機(jī)構(gòu)是利用端面凸輪斜面的楔緊作用，直接或間接夾緊工件，且具有自鎖功能。 （5） 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu) 是利用杠桿原理將杠桿系通過(guò)固定鉸鏈和活動(dòng)鏈組成的夾緊機(jī)構(gòu)。 綜合考慮個(gè)種機(jī)構(gòu)的特性，結(jié)合加工中心的加工特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用鉸鏈機(jī)構(gòu)傳力，具體請(qǐng)看（如下示意圖） 5.1.2夾緊裝置的組成與基本要求 夾緊裝置的種類(lèi)繁多，綜合起來(lái)其結(jié)構(gòu)均有兩部分組成。 a. 動(dòng)力裝置 產(chǎn)生夾緊力。動(dòng)力裝置是產(chǎn)生原始作用力的裝置。按夾緊力的來(lái)源，夾緊分手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊。手動(dòng)夾緊是靠人力：機(jī)動(dòng)夾緊是采用動(dòng)力裝置。常用的動(dòng)力裝置有液壓裝置、氣動(dòng)裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣-液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。 本設(shè)計(jì)采用了活塞桿液壓缸，解決了手動(dòng)夾緊時(shí)夾緊力不一致，誤差大，精度低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。由于油液的不可壓縮性，能傳遞較大的壓力，比氣壓的要大10多倍，因此，在產(chǎn)生同樣作用力的情況下，油缸直徑可以小許多倍，使夾具體整體結(jié)構(gòu)變的緊湊。 b. 夾緊裝置 傳遞夾緊力。動(dòng)力裝置所產(chǎn)生的力要正確地作用到工件上，需有適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)。傳遞機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)力傳遞給夾緊裝置。它由兩種構(gòu)件組成，一是接受原始作用力的構(gòu)件，二是中間傳力機(jī)構(gòu)。 在傳力過(guò)程中可將向上的液壓推力轉(zhuǎn)化為向下的夾緊力，用螺栓將鉸鏈連接在一起，但加緊力不易過(guò)大，可自由的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，一般應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求： （1） 加緊過(guò)程中不改變工件定位時(shí)所占據(jù)的正確位置。 （2） 夾緊力大小適當(dāng)，既要保證加工過(guò)程中工件不會(huì)產(chǎn)生位移和振動(dòng)，又要使工件不產(chǎn)生允許的變形和損傷。 （3） 加緊裝置的自動(dòng)化程度，應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)。 （4） 結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，力求體積小，重量輕、并有足夠的強(qiáng)度；工藝性好便于制造與維修。 （5） 使用性能好，操作方便、省力、安全可靠。 5.1.3夾緊力作用點(diǎn)的選擇 A.夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 B．夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止火減少工件變形對(duì)加工精度的影響。 C．夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過(guò)程中，工件所受的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，只能進(jìn)行粗略的估算。 5.1.4夾緊力的確定 估算的方法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，省去次要因素在力系中的影響。 即： Wk=W*K 式中：Wk——實(shí)際所需夾緊力（N） W——理論夾緊力（N） K——安全系數(shù) 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算 K=K0*K1*K2*K3*K4*K5*K6 式中K0～K6為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P18表1-21- 5.1.5鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟 （參閱機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-25） 1. 初步確定結(jié)構(gòu)尺寸 q 技術(shù)條件： （1） 材料：45鋼； （2） 熱處理：A型調(diào)制HB225～250；B型HRC35～40； （3） 其他技術(shù)條件按GB/T2259《機(jī)床夾具零件及部件技術(shù)條件》 標(biāo)記：（查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-1-113） b=10mm，B=24mm，L=100mm，L1=30mm,L2=45mm，a=14mm 壓板A10*100 GB2188-1991 2. 計(jì)算機(jī)構(gòu)的夾緊力Wk或原始作用力W0 由于本次鉸鏈機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，按表1-2-24公式： W0=Wk*【（L-a）/L1】*（1/μ） W0為原始作用力、Wk為作用于零件上的力、μ為鉸鏈機(jī)構(gòu)的效率 5.2油缸設(shè)計(jì) 5.2.1油缸各部分計(jì)算 油缸的分類(lèi)很多，最基本的分為單作用油缸、雙作用油缸、組合油缸由于本次設(shè)計(jì)的液壓夾具液壓系統(tǒng)沒(méi)必要搞的很復(fù)雜，所以最終確定為單作用油缸，而單作用油缸又分為活塞油缸、柱塞油缸、伸縮油缸、伸縮式套筒油缸，同樣的結(jié)合本次設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，我選擇了活塞油缸——活塞僅單向運(yùn)動(dòng)，由外力使活塞反向運(yùn)動(dòng)。 （1）油缸活塞的推力計(jì)算 液壓油作用在油缸活塞上的作用力，對(duì)于一般單邊活塞桿油缸來(lái)說(shuō)，當(dāng)活塞桿前進(jìn)時(shí)的推力：(公斤) 根據(jù)實(shí)際需要查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表11-133初步確定D為40mm，d為28mm， =63（）經(jīng)計(jì)算得P1=792（公斤）=7920N （2）缸筒內(nèi)徑計(jì)算 當(dāng)P及為已知，則油缸內(nèi)徑D（無(wú)活塞桿側(cè)）可按：cm 式中 P——活塞上的總作用力（公斤）——液壓油的工作壓力（公斤/） （3）缸筒壁厚計(jì)算 缸筒壁厚，當(dāng)D/a16時(shí)： a=cm 式中 p——油缸內(nèi)工件壓力（公斤/） D——油缸內(nèi)徑（厘米） ——缸體材料的許用應(yīng)力（公斤/） ——缸體材料的抗拉強(qiáng)度（公斤/） n——安全系數(shù)，取n=5. 本次設(shè)計(jì)缸體采用45號(hào)鋼，整個(gè)缸采用內(nèi)圓外方的結(jié)構(gòu)。由于D/a16，所以只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值求的外徑為7676mm （4）活塞桿直徑計(jì)算 在設(shè)計(jì)時(shí)，可先取d=（～）D，然后再校驗(yàn)其強(qiáng)度，最后把尺寸d圓整到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值?；钊麠U直徑的標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（石油化學(xué)工業(yè)出版社）表11-130. 活塞桿在穩(wěn)定工作情況下，如果僅受軸向拉力或壓力載荷時(shí)，便可以近似地采用直桿承受拉、壓載荷的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： 活塞桿應(yīng)力 或 式中 P——活塞桿所受的軸向載荷（公斤） d——活塞桿直徑（厘米） ——活塞桿制造材料的許用應(yīng)力（公斤/厘米）。 如果活塞桿在工作時(shí)受到的彎曲作用力（例如承受偏心載荷等），就需要考慮彎曲應(yīng)力，按壓（拉）、彎聯(lián)合作用來(lái)計(jì)算活塞桿的強(qiáng)度： 活塞桿應(yīng)力 式中 A——活塞桿斷面積（） W——活塞桿斷面模數(shù)（） M——活塞桿所承受的彎曲力矩（公斤厘米），如果活塞桿僅受縱向載荷，則M=P P——縱向載荷（公斤） ——縱向載荷作用線至活塞桿軸心線最大擾度處的垂直距離（厘米） 安全系數(shù) 式中 ——材料屈服限（公斤/） 由于活塞桿直徑與油缸內(nèi)徑之間存在一定關(guān)系，所以在以上公式的基礎(chǔ)上查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表11-138得d=28mm （5）缸體底板連接螺栓計(jì)算 缸體與底板連接時(shí)，螺栓的強(qiáng)度計(jì)算如下： 螺紋處的拉應(yīng)力 （） 螺紋處的剪應(yīng)力 合成應(yīng)力 （公斤/） 式中Z——螺栓或拉桿的數(shù)量 螺栓材料為45號(hào)鋼時(shí)，=30公斤/。 查表得螺栓為GB/M8125 5.2.2油缸各部分的結(jié)構(gòu)、材料及制造技術(shù) 1.缸體端部連接結(jié)構(gòu) 法蘭連接 這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛優(yōu)點(diǎn)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易加工、易裝卸；缺點(diǎn)有重量比螺紋連接的大，但比拉桿連接的小另外外徑較大。 螺紋連接 重量較小、外徑較小但是端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜裝卸時(shí)要用專(zhuān)門(mén)的工具。 外半環(huán)連接 重量比拉桿連接的小，但缸體外徑要加工而且半環(huán)槽削弱了缸體，相應(yīng)的要加厚缸體壁厚 內(nèi)半環(huán)連接 結(jié)構(gòu)緊湊，重量??；安裝時(shí)端部進(jìn)入缸體較深 拉桿連接 這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用較廣。缸體最易加工、最易裝卸、結(jié)構(gòu)通用性大，但是重量大、外形尺寸大 焊接 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小但是缸體有可能變形，焊后缸內(nèi)徑不易再加工 鋼絲連接 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕，尺寸小 2. 缸體材料 缸體材料常用20、35、45號(hào)鋼的無(wú)縫鋼管。工作溫度低于-50攝氏度的油缸缸體，必須用35、45號(hào)鋼，且要調(diào)質(zhì)處理。與端部焊接的缸體，使用35號(hào)鋼，機(jī)械預(yù)加工后再調(diào)制。不與其他零件焊接的缸體，使用調(diào)制的45號(hào)鋼。缸體材料也有用鍛鋼、鑄鋼和鋁合金的 3. 活塞與活塞桿 本次設(shè)計(jì)把活塞與活塞桿做成一個(gè)整體，活塞的材料為灰鑄鐵?；钊耐鈴紻對(duì)d的振擺不大于D公差之半；斷面的不垂直度在直徑100mm上不大于0.04mm；外徑D的橢圓度、圓錐度不大于直徑公差之半。 6結(jié)論與展望 6.1 本文總結(jié) 為期幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問(wèn)題的能力。 從選題到定稿，中間完成了確定夾具定位點(diǎn)，夾緊點(diǎn)，夾緊力大小的計(jì)算，氣缸型號(hào)的選擇，對(duì)夾具進(jìn)行方案設(shè)計(jì)；對(duì)加工中心夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，繪制夾具總圖，零件尺寸圖等任務(wù)。通過(guò)三個(gè)月的設(shè)計(jì)，我受益匪淺。 （1） 理論知識(shí)與實(shí)踐操作的相結(jié)合。根據(jù)所學(xué)的理論只是，設(shè)計(jì)和制定自己的夾具，在老師的指導(dǎo)下，參觀工廠實(shí)踐加工路線和夾具，發(fā)現(xiàn)解決自己所制定的工藝路線和夾具存在的問(wèn)題。理論與實(shí)踐相結(jié)合，使自己的專(zhuān)業(yè)水平進(jìn)一步提高了。 （2） 培養(yǎng)了查閱資料和手冊(cè)的能力。從開(kāi)題報(bào)告到寫(xiě)畢業(yè)論文，中間查閱了大量的資料和手冊(cè)。在老師的帶領(lǐng)下，熟悉了各種機(jī)械手冊(cè)的查找。 （3） 培養(yǎng)分析解決問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中困難重重，通過(guò)實(shí)踐參觀和翻閱資料，最終解決了問(wèn)題。 （4） 師生之間的密切合作。非常感謝趙老師及陳師傅的指導(dǎo)，在他們的幫助下，我順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走向工作崗位前的一次演練，是一次我們實(shí)踐工作能力的參考過(guò)程，為我們今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)良好的基礎(chǔ)。 6.2 將來(lái)展望 由于時(shí)間的限制，作者的工作只能放在建立……系統(tǒng)課題的大部分重點(diǎn)內(nèi)容方面，還存在一些需要提高完善及進(jìn)一步研究的地方，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1）零件加工工藝的深入研究 實(shí)現(xiàn)零件快速批量生產(chǎn)的作用。 2）定位方案的優(yōu)化 提供優(yōu)化零件的加工、裝配精度。 3）系統(tǒng)功能的完善 本課題提出的使用液壓夾具進(jìn)行夾緊加工，可以通過(guò)改善油缸、管道、液壓油的相關(guān)參數(shù)及控制系統(tǒng)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)快速定位、降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。使原本就已具備很多優(yōu)勢(shì)的液壓夾具在性能上更優(yōu)良。 致 謝 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下帷幕，作為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于缺乏工作經(jīng)驗(yàn)，在許多方面考慮不周。但在老師的指導(dǎo)下，以及同學(xué)們的幫助下，還是比較滿(mǎn)意的完成了設(shè)計(jì)。 在這里首現(xiàn)要感謝我的指導(dǎo)老師趙國(guó)華老師。他平日里工作繁多，但在我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從開(kāi)題報(bào)告到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜繁瑣。但是老師們?nèi)稳患?xì)心地幫忙糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩趙老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝和我一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)們，他們勤奮工作的態(tài)度深深影響了我，那種無(wú)形的磁力促使我絲毫不敢懈怠，只能抓緊時(shí)間認(rèn)真工作，因此我才能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)圓滿(mǎn)完成任務(wù)。 感謝學(xué)校圖書(shū)館的開(kāi)放，讓我們有足夠的資料可供參考。還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們這些學(xué)子的人生澆灌了自己的心血，讓我們脫胎換骨迎接美好的未來(lái)生活。 本次設(shè)計(jì)由于經(jīng)驗(yàn)不足以及自己的悟性有限，在設(shè)計(jì)上很不周詳，許多應(yīng)該考慮的因素，可能在設(shè)計(jì)上沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我得到了老師的精心指導(dǎo)和各方面的幫助，我再次深表謝意！ 作者于2012年6月 參考文獻(xiàn) 【1】 大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室編.機(jī)械制圖（第六版）.高等教育出版社. 【2】 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社. 【3】 吳拓編著.現(xiàn)代機(jī)床夾具典型結(jié)構(gòu)圖冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 【4】 徐鴻本主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.2003 【5】 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》聯(lián)合編寫(xiě)組遍.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第二版.石油化學(xué)工業(yè)出版社. 24