課程設計（三爪卡盤的設計）,課程設計,卡盤,設計 緒論 現(xiàn)代制造技術向著高效率、高精密以及柔性制造方向發(fā)展，對數(shù)控機床及其夾具提出了高轉速、高精度和柔性化要求。在數(shù)控車床中，動力卡盤是最常用的工件夾具,它是機床電主軸與工件之間的連接接口, 機床電主軸的轉速、扭矩和旋 轉精度通過動力卡盤傳遞給工件。為適應數(shù)控機床高速化發(fā)展的要求，液壓動 力卡盤從氣動動力卡盤和電動動力卡盤中脫穎而出,成為中高速數(shù)控機床的主流夾具。利用液壓傳動功率密度比大的特點,具有夾緊力大、轉速高、結構緊湊等優(yōu)點。液壓動力卡盤在數(shù)控機床中得到了非常廣泛的應用,已成為中高速數(shù)控車床、數(shù)控磨床及數(shù)控車銑中心必不可少的基礎性功能部件。 本次設計的三爪卡盤是利用液壓傳動原理，來實現(xiàn)卡盤對工件的卡緊或松開。其控制系統(tǒng)選用的是單片機控制。利用8255與8051來編程控制行程開關和電磁換向閥的電磁開關，對各個動作分別控制。 再根據(jù)這些計算，選擇出設計中的液壓元件，有液壓缸、液壓閥、電磁換向閥、液壓泵。 第1章 機械設計 1.1液壓缸的選擇 1.1.1初步設計液壓缸的工作環(huán)境： 設卡緊力為1.2T， 液壓系統(tǒng)的最大壓力為3MPa。 1.1.2初步計算液壓缸的尺寸： 由P=F/A 知 由初步計算的液壓缸徑=36mm,查液壓元件及選用書表3.56選擇標準HSG系列液壓缸型號：HSG-80． 技術參數(shù)：公稱壓力=31.5MPa、缸徑=80（mm）、 桿徑=40,45,55（mm）、行程=6000 (mm)。 1.2 液壓泵的選擇 由計算的壓力查液壓元件及選用書表2.25選擇CBW系列齒輪泵的型號：CBW1-B16。 技術參數(shù)：排量=16Ml/r、額定壓力=2.5MPa、額定轉速=1450r/min、 容積效率、 驅動功率=1.3KW 按工作要求及工作條件選擇。應選用永磁直流電機。 1.3 液壓閥的選擇 由上述計算與選擇元件和液壓原理圖所需要的液壓閥選擇如下： 直動式溢流閥型號：DBD-20、通徑20mm、 壓力31.5MPa、 流量 250L/min 直動式減壓閥型號：DZ5DP-10、通徑4.5mm、流量30L/min、 調壓范圍0.3—31.5MPa 電磁換向閥型號：(1個)：23QDF6B、通徑6mm、額定壓力31.5MPa、 最高壓力--、通過/額定流量16L/min 1.4 液壓缸密封形式的選擇 1.4.1 液壓缸的密封方式 軸的密封方式均為密封圈密封。 第2章 控制系統(tǒng)設計 2.1控制電路原理圖 根據(jù)液壓原理圖中的行程開關和電磁換向閥的電磁開關控制的液壓缸的動作和卡盤的松開和卡緊來設計電路原理圖。電路原理圖如下： 液壓原理圖 電路原理圖 2.2 控制原理 當準備松開工件時，按下總開關K1，這時電機啟動，液壓泵開始工作，為系統(tǒng)提供壓力。通過溢流閥和減壓閥調定供油壓力。通過80C51單片機和8255芯片的編程控制。首先給電磁換向閥1的電磁開關1YA通電使液壓缸的活塞干伸出。通過斜契的作用使卡爪松開。 當準備卡緊工件時，按起總開關K1，這時電機啟動，液壓泵開始工作，為系統(tǒng)提供壓力。通過溢流閥和減壓閥調定供油壓力?？刂齐姶艙Q向閥的電磁開關不通電，使液壓缸的桿伸回，將通過斜契的作用使卡爪將工件緊。 2.3 流程圖 程序開始→啟動開關→判斷卡盤松開或卡緊→判斷1YA是否通電→程序結束。 第3章 課程設計感想 本次課程設計更加深入的讓我們了解了平時在書本中所理解的機電一體化及液壓傳動等知識，此前在學習機電一體化系統(tǒng)設計書時，通過老師講解及自己所看資料，已經(jīng)了解了一些機電一體化產(chǎn)品。但沒有真正的解剖過機電一體化產(chǎn)品，也使自己重新熟練了曾經(jīng)學過的一些畫圖軟件及畫圖方法，本次課設對我的專業(yè)知識有了更好的鞏固。 此次課程設計雖然遇到了很多不曾遇到過的問題和困難，經(jīng)過老師及同學的幫助找到了相應的解決的辦法，增強了自己的思維創(chuàng)造能力及用于克服困難的信心。此次同樣是即將進入工作崗位的我們在學校內的一次鍛煉的實習機會，是學校和老師給我們又一次的鍛煉機會。也使我們在課程設計中發(fā)現(xiàn)了的自己的不足及弱點，在今后的學習和工作生活中將會不斷的學習進步以彌補自己的不足和缺點。 課程設計是在學完了專業(yè)課，并經(jīng)歷了生產(chǎn)實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)，是對之前所學課程的一次復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，它在幾年的學習中占有十分重要的地位。 就我個人而言，希望通過這次課程設計，對自己今后從事的工作，進行一次適應性的訓練，通過設計鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，特別是利用計算機進行輔助設計的能力，為今后從事專業(yè)工作打下良好的基礎。 第4章 參考文獻 1· 吳宗澤主編，機械設計使用手冊。第二版，化學工業(yè)出版社。 2· 何立民主編，微機接口與控制。北京航空航天大學出版社 3· 王曉明主編，電動機的數(shù)字控制。北京航空工業(yè)大學出版社，2007 4· 鞏云朋、田萬祿、張祖力、黃秋波主編。機械設計課程設計.沈陽：東北大學出版社,2000 5· 孫志禮、 冷光聚、 魏延剛、 曾海泉主編。機械設計 東北大學出版社2000年9月 6· 喻字建、張磊、邵偉平主編。機械設計習題及解題分析。沈陽:東北大學出版社，2000 - 8 -