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1、毕业论文题 目：三角卡盘的设计专 业：学生名字：学 号：指导老师：2016 年 11 月 20 日目录摘 要 .2第一章 引言 .2第二章 设计的方案与选用 .42.1 制定方案 .42.2 设计思想的对比 .5第三章 工件定位的基本原理 .63.1 工件定位的基本原理 .63.2 定位基准的选择 .83.3 定位分析与定位误差计算 .83.4 对刀流程 .9第四章 夹紧机构设计与夹紧力计算 .94.1 夹紧机构设计 .94.1.1 夹紧装置的基本要求 .104.1.2 夹紧方案 .114.2 夹紧力的估算 .114.3 夹具部分图及其技术要求 .114.4 夹具操作动作说明 .14第五章 设
2、计心得与体会 .14总结 .14摘 要车床主要加工零件的外圆面，圆锥面，以及各种围绕机床主轴的旋转轴线形成的。在设计车床夹具三角卡盘时，首先制定方案，确定三角卡盘的组成部件，如：小锥齿轮、卡爪、扳手插入方孔、大锥齿轮、螺旋帽以及卡盘体，另外还确定了三角卡盘的基本尺寸，如三角卡盘直径，每个定位元件的相对位置，每个爪能移动的距离，最大夹持量等，利用 CAD 画出设计的结构原理图，以及尺寸标注，在车床夹具设计过程中，需要注意(1)应消除夹具在回转过程中的不平衡状态（2）保证夹紧装置的夹紧迅速可靠（3）定位基准应按照具体使用的机床而定（4）夹具与主轴之间的连接应该有放松装置。在这些条件下设计夹具。本论
3、文以利用在校间所学知识然后应用在实际中，系统的介绍了车床夹具三角卡盘的设计全过程，卡盘夹具的设计原理步骤和方法。在设计过程中，由于作者能力有限，难免存在遗漏，敬请老师和专家批评指正。关键词：车床夹具、大锥齿轮、螺旋帽第一章 引言1.1 国内外夹具发展史迄今为止，夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具(刀具、夹具、量具、模具)之一。夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。1.1.1 国内夹具发展史我国国内的夹具始于 20 世纪 60 年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹
4、具元件 800 万件的水平。20 世纪80 年代以后，两厂又各自独立开发了适合 NC 机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少 NC 机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。1.1.2 国外夹具发展史从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，而组合夹具的大型基础件
5、尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入 WTO 和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。国内外机床夹具发展现状研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更新 5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020左右。特别是近年
6、来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；（2）能装夹一组具有相似性特征的工件；（3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；（4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；（5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；（6）提高机床夹具的标准化程度。第二章 设计的方案与选用2.1 制定方案在机械加工中，为完成需要的加工工序，装配工序及检验工序等，首先要奖工件固定，使之占有确定的位置，这种保证一批工件上占有确定位置的装置叫夹具。
7、本课题所研究的对象主要限于车床三爪卡盘，保证工件的加工质量，提高加工效率，降低生产成本，改善劳动条件，扩大机床使用范围，缩小新产品试制周期等方面有着级明显的经济效益。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 cad 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，
8、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 1 0 0 m m 的工件。通过对三爪卡盘的的结构设计丰富了我的知识面，锻炼和培养了个人能力，使得在以后的工作、学习当中能更好发展，以适应社会发展要求.关键词：三爪卡盘；尺寸参数；结构造型2.2 设计思想的对比卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置。主要用于车刀对旋转的工件进行车削加工的机床的夹紧功能。卡盘具有结构简单、安装方便；装夹迅速，适用范围广；精度高，使用寿命长安全性和可靠性高等特点。三爪卡盘是车床上应用最广的通用夹具 ，适合于安装短棒料或盘类零件，三爪卡盘能自动定心，但定心准确度并不太高，约为 0 . 0 5 0 . 1 5
9、m m 。用伏打扳手旋转锥齿轮， 锥齿轮带动平面矩形螺纹， 然后带动三爪向心运动，因为平面矩形螺纹的螺距相等，所以三爪运动距离相等，有自动定心的作用。三爪卡盘是由一个大锥齿轮，三个小锥齿轮，卡盘定位面，三个卡爪组成。三个小锥齿轮和大锥齿轮啮合，大锥齿轮的背面有平面螺纹结构，三个卡爪等分安装在平面螺纹上。当用扳手扳动小锥齿轮时， 大锥齿轮便转动，它背面的平面螺纹就使三个卡爪同时向中心靠近或退出。三角卡盘是手动夹紧方式，也可以用液压的方式夹紧，但是仔细思考，液压夹紧并不比手动夹紧的优点多，液压夹紧装置更复杂，成本更高，而且对加工工件形状有一定要求，相比之下，手动夹紧更为简单，成本也更低，更具有适应性，所以选择手动夹紧的方式。第三章 工件定位的基本原理3.1 工件定位的基本原理工件定位的实质，就是要使工件在夹具中占有确定的位置，这一确定的位置可以通过定位支撑限制相应的自由度来获得。一个物体在空间坐标系中具有六个自由度。即沿三个相互垂直的坐标轴的移动自由度，以及绕这三个坐标轴的转动自由度。因此，要使工件在夹具中占有确定的位置，就是要在空间直角坐标系中，通过定位元件的六个自由度。分析使可将具体的定位元件抽象化，转化为相应的定位支撑点，用这些定位支撑点来限制工件的自由度。工件的六
