彈簧套筒自定心夾具設計自動定心彈簧套筒夾具設計【含CAD圖紙】

彈簧套筒自定心夾具設計自動定心彈簧套筒夾具設計【含CAD圖紙】,含CAD圖紙,彈簧,套筒,定心,夾具,設計,自動,CAD,圖紙 西京學院畢業(yè)設計（論文）任務書 指導教師 姓名 李明珠 畢業(yè)設計（論文）題目 彈簧套筒自定心夾具設計 職稱 教授 題目類型 理工類 □工程設計 □科學實驗 □軟件開發(fā) □理論研究 綜合 經管文 □理論性研究 □應用性研究 □應用軟件設計 □調查報告 選題學生 陳濤 教學單位 機械工程學院 學號 1109331238 專業(yè)班級 機制1105 一、 題目簡介：（含來源、目的、意義） 本題目是來源于漢江機床廠。通過對現有彈簧套筒夾具加工零件產生廢品原因的分析，從夾具的具體結構考慮，并針對原夾具中的設計缺陷進行了改進，最終采用改變工件定心和固定軸向定位面的方法解決了問題。 二、主要任務： 自定心彈簧套筒夾具定心精度高，夾緊方便，裝卸工件省力，生產效率高，并且夾緊過程中不損壞定位夾緊面，因而在各機械加工中廣泛使用。 三、主要內容與基本要求：（有實驗環(huán)節(jié)的要提出主要技術指標要求） 1. 通過查閱資料和手冊、社會調研確定總體設計方案。 2. 設計參數：（?80-0.12mm，長度：160±0.125mm）《要求：1.效率提高50%，2.原結構造成廢品的原因，3.設計的重點，（改進后的提高），4.設計成本，5.操作使用的特點，6.適應性方面?！? 四、計劃進度：（包括時間劃分和各階段主要工作內容，按周次填寫） 第七學期： 第13-14周：下達任務書，調研收集資料；進行總結，提出問題，與指導老師交流； 第16-19周：制訂畢業(yè)論文工作計劃，撰寫完成開題報告。 第八學期： 第1-7周：設計構思，草圖繪制，設計方案的比較與選擇功能分析，結構原理分析； 第8周：中期檢查，畫出x軸滾珠絲杠副結構圖，校核零件強度，收集數據； 第9-10周：與指導教師交流修改設計；進行數據，方案的定稿； 第11-12周：完成提交論文初稿并與指導教師一起進行論文初稿的修訂； 第13周：提交畢業(yè)論文終稿；準備答辯，整理相關檔案資料； 第 14周：答辯 五、主要參考文獻：(要寫清參考文獻名稱、作者、出版社、出版時間) [1] 王進，趙金群，張凱，金屬加工 （冷加工）.機械工業(yè)信息研究院 2010 [2] 孫剛，深孔鉆床加工偏心細長孔的方法[J].中國重型裝備，2011年02期 [3] 楊春光，我國機電一體化技術的現狀和發(fā)展趨勢[J].科技促進發(fā)展，2007. [4] 趙丁選，機電一體化使用手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2003. [5] 張建民，唐水源，機電一體化系統(tǒng)設計.北京：高等教育出版社，2005. [6] 楊可楨，程光蘊，李仲生，機械設計基礎.北京高等教育出版社，2006.4. [7] 劉文鴻，材料力學.北京：高等教育出版社，2007.12. [8] 孫衛(wèi)青，李建勇，機電一體化設計.北京：科學出版社，2009.8. [9] 高鐘毓，機電控制工程.北京：清華大學出版社，2002. [10] 寇尊權，王多，機械設計課程設計.北京：機械工業(yè)出版社，2008.1. 六、工作量要求 1. 完成畢業(yè)設計（論文）不少于8000字。 2. 外文翻譯兩篇，每篇不少于3000字。 3. 完成裝配圖1張（A3），零件圖1張（A3）。 指導教師 （簽名）： 年 月 日 學 生 （簽名）： 年 月 日 教研室意見：（建議就選題的科學性和可行性提出意見；就任務書的規(guī)范性；任務書的主要內容和基本要求的明確具體性；任務書計劃進度的合理性；提供的參考文獻數量；是否同意下達任務書等方面進行審核。） 　　　　　　 　　　　　　　　　　 　教研室主任： 年 月 日 西京學院畢業(yè)設計（論文） 彈簧套筒自定心夾具設計 摘 要 這篇文章是基于彈簧套筒自定心夾具分析，包括分析彈簧套筒自定心零件圖，毛坯的選擇，制定夾具，零部件的工藝路線，刀具選擇，切割的確定方法填充工藝文件的數量。選擇正確的加工方法，加工工藝的合理設計。此外，兩個流程加工件填充蓋設計了專用夾具。 許多類型的夾具，夾具，其中最廣泛使用的通用夾具，尺寸和更加標準化，以及專業(yè)工廠進行生產。在大規(guī)模生產應用廣泛，適用于工件的加工流程服務專用夾具，你需要來設計和制造自己的工廠加工的工件。 關鍵詞：彈簧套筒自定心，夾具，加工方法 III Abstract This article is based on the analysis of the spring sleeve centering fixture, including analysis of the spring sleeve centering part drawings, the choice of blank, making process, parts of the fixture, tool selection, method of filling process documents to determine the amount of cutting. Choose the correct processing methods, reasonable design and processing technology. In addition, two process filled cover designing special fixture. Many types of jig, fixture, one of the most widely used universal fixture, size and more standardized, and the professional factory production. Widely used in mass production, processing of special fixture for the service, you need to work to design and manufacture their own processing factory. Keywords: Spring centering sleeve, fixture, processing method 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 機械加工工藝簡述 1 1.2機械加工工藝流程 1 1.3夾具簡述 2 1.4機床夾具得功能 2 1.5機械工藝夾具得發(fā)展趨勢 2 1.5.1機床夾具得現狀 3 1.5.2現代機床夾具得發(fā)展方向 3 1.6 夾具設計得基礎的要求 4 第2章 夾具得結構設計 6 2.1工件分析及定位 6 2.2 定心夾具得選擇 7 2.2.1對定位元件得基礎的要求 7 2.2.2 常用定位元件得選用 7 2.3 自動定心彈簧套筒夾具得結構原理 8 2.4夾具結構選擇 9 2.5夾具具體結構設計 9 2.5.1 彈簧套筒得結構具體設計 9 2.5.2 固定套具體設計 10 2.5.3 夾具體具體設計 11 2.5.4螺母設計 12 2.6夾緊力分析 13 2.7誤差分析計算 14 2.7.1定位誤差分析 14 2.7.2定心誤差分析 14 2.8注意事項 15 2.9 繪制夾具零件圖與總裝圖（見圖紙） 15 結論 16 參考文獻 17 致謝 18 第1章 緒論 1.1 彈簧套筒機械加工工藝簡述 彈簧套筒加工處理是指改變形狀，尺寸，相對位置和取得良好份的全過程的性質的加工坯料的方法，該方法是基于所述工作者的處理。例如，該處理流程粗加工的共用部分 - 精加工 - 裝配 - 檢驗 - 包裝，是一般方法的過程。如上面所述原油處理可以包括空白的制造，研磨等，可被分成轎廂精加工，鉗工，銑床，等等，必要的每個步驟進行了詳細的數據，如粗糙度，以實現得多，公差來實現。 視產品與技術人員，設備條件和工人的質量等的數量，以確定所使用的過程中，和寫在過程的文件，這是所述處理的規(guī)劃的內容。這是任何一臺比較有針對性。每個工廠可能不一樣，因為實際的情況是不同的。 總體來說，該過程是任何一臺程序，過程是對于每個步驟詳細參數，工藝規(guī)劃是基于任何一臺特定工廠編寫過程的實際情況。 1.2彈簧套筒機械加工工藝流程 彈簧套筒加工工藝規(guī)劃是提供零件的加工過程和工藝文件操作方法之一，它是具體的生產條件下，更合理的工藝和操作方法，按照該書面形式處理的規(guī)定文件，經批準后，以指導生產。 步驟開發(fā)流程規(guī)范 1）生產計劃的計算，以確定生產的類型。 2）分析零件圖和產品裝配圖，零件加工分析。 3）選擇了空白。 4）制定工藝路線。 5）確定每個步驟中，計算處理的尺寸和公差。 6），以確定所使用的每任何一臺過程的設備和工具，夾具，量具 7）來確定切削的量和固定的工作小時。 8）確定的主要過程的技術要求和試驗方法。 9）填寫流程文件。 在配制的順序處理的過程中，往往在右邊的內容已被預先確定前進行調整，以提高經濟效益。在訂單的執(zhí)行過程中，它可能不會出現之前的物質條件，如引進改變生產條件，新技術，新工藝，新材料，采用先進的設備，需要及時修改完善工藝規(guī)程。 1.3彈簧套筒夾具簡述 彈簧套筒夾具工件裝夾技術和設備，它被廣泛應用于機械加工等制造工藝。 在現代化的生產，工裝夾具是不可缺少的技術和設備，這直接影響到精密加工，幫助勞動生產率和產品，夾具設計是任何一臺重要的技術工作。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進步的標志。但是，工具（包括夾具，刀具，量具和艾滋病等）在其功能的不斷創(chuàng)新仍然是非常顯著。 1.4機床夾具的功能 1.機床夾具的主要功能 機器的主要功能是加載工件夾具，工件定位和夾具。 （1）確定在工件的定位占據夾緊過程中的正確位置?？梢员ＷC工件的正確的大小和位置的定位精度的要求。 （2）固定以夾緊工件的定位，以保持加工過程中的定位操作的相同的位置。因為在加工過程中的工件，通過各種力的作用下，如果工件是固定的，工件會松動。由此，夾緊工件，以提供安全，可靠的加工條件。 機床夾具2.特殊功能 工裝夾具，主要對刀和引導特殊功能。 （1）調節(jié)所述刀的切割邊緣相對于工件或夾具的正確位置。銑削夾具邊緣塊，其可以快速確定相對于所述切割器夾具的正確位置。 （2）引導鉆夾具鉆鉆模板集可以快速確定鉆頭的位置和鉆頭指導自己的行為。 1.5機械工藝夾具的發(fā)展趨勢 隨著偉大的科學技術的進步和社會生產力的迅速提高，從補充工具夾具發(fā)展成為工藝裝備齊全。 1.5.1機床夾具的現狀 1）可以快速，方便地裝備新產品投入生產。 2）一組能夠夾緊工件具有類似特征的。 3）適用于高精密機床夾具精密加工。 4）適用于所有現代燈具新機的制造技術。 5）高效利用液壓或氣動夾緊裝置夾住，進一步提高勞動生產率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 1.5.2現代機床夾具的發(fā)展方向 夾具的方向1：精確 隨著越來越精密機械產品，必將在精密夾具相應增加。 夾具的方向2：效率 高效率的夾具，常見的有效率夾子包括：自動化裝置，高速與夾具夾緊動力裝置的燈具。 夾具的方向3：靈活性 柔性和撓性機夾具類似。變量是：所述步驟的特征，產量，所述工件的形狀和大小。新品種具有柔性夾具的特點是：組合夾具，通用可調夾具，夾具組，裝配夾具，數控機床和夾具。在很長的，靈活的燈具燈具將成為發(fā)展的主要方向。 夾具的方向4：標準化 在配制的典型的夾具結構的基礎上，第一固定部件和零件是普遍的，建立的類型大小串聯或變體，以減少使用類似的功能元件和夾具的類型的部件，駁回一些的功結構差。常用的方法包括夾具，零部件，元器件，糟糕的發(fā)型和萬能材料。標準化階段夾具是普遍深入，主要是建立在零件或裝配夾具系列的大小，并為固定件審查地圖有利條件。 3 1.6 夾具設計得基礎的要求 任何一臺優(yōu)良得機床夾具必需滿足下列基礎的要求。 (1) 保證工件得加工精度。精確定位基準的定位方法和定位元件，如果需要的話，以選擇第一，需要適當地定位誤差分析，可以確認，這是重要的，而且必須影響的精確的結構注意注意刀具的其它部分具有足夠的剛性應??修復，反復使用，也可以與部件的夾具相關聯的具有強度，工件夾具，以滿足精度要求為了確保它可以，但必須指出的耐磨性。 (2) 提高生產效率。專用夾具是縮短輔助時間，提高生產效率，以確保操作方便，通過使用各種各樣的快速和有效的夾緊機構來獲得程序的復雜性，生產它應該是兼容的。 (3) 工藝性能好。特殊的前綴是合理的結構簡單，制造，裝配，調試，檢驗，維修是應該很容易。 (4) 使用性能好。專用夾具，安全可靠的存儲，必須等操作容易。而對于許可證的客觀條件太實惠的前提下，氣壓加強，以減少勞動密集型運營商，應該利用液壓等機械設備發(fā)揮到淋漓盡致。另外，帶來更多的熱量增益由于變形處理系統(tǒng)中，為了防止芯片，專用夾具芯片，芯片去除機構的積累需要，損壞工件放置在芯片上以防止，并且應該是比較容易能夠損壞設定工具。 (5) 經濟性好。專用夾具，以及標準組件，以最大限度地利用標準的結構，因為制造成本降低用夾具，應該容易制造工作量簡單的結構。因此，為了設計和提高了儀器的生產，根據生產計劃的經濟性，并應具有固定程序的必要的技術和經濟分析。 （1）專門設計用于收集數據并設計任務。 要想知道夾具的設計，生產計劃的第一步，已經有研究文物，工藝圖，工藝規(guī)劃和任務書，工作過程的分析，設計的前提下，局部視圖。為了知道工件的結構特點，該工序中，加工面，加工要求，津貼，定位和夾緊表面，所述基座和所用的測量工具，該機械工具。其次，設計工作，因為這樣的機器工具，具有基于技術參數是收集相關信息，所述夾緊部分的國家標準，部頒標準和工廠設定的標準，各種固定裝置阿特拉斯，不僅有像夾具設計文檔附圖對理解植物被設計來收集在同一夾具的一部分，以及用于參考標準它正在制造。 （2）繪制草圖夾具，制定該計劃的結構固定。 工件的定位系統(tǒng)的設計定位裝置。 壓腳的方法，設計了夾緊裝置。 其他設備，有必要確定的結構和部件，如，例如導軌。 是確定機器上的特定文件夾的結構和裝置，但它已被安裝。 夾具，繪制草圖。 （3）進行必要得分析計算。 片，如果它是工作卸載的精度的高精度分析，應計算在定位誤差。電廠的設備有要計算一個夾緊力。如果幾臺儀器程序存在，經濟分析可以做出，程序選擇的成本太高。（4）審查方案與改進設計。。 經過夾具繪制草圖，人員可能征求意見，送審查相關部門，那么，他們將需要對固定程序的意見，進一步修改。 （5） 繪制夾具裝配總圖。 夾具必須有一個映射標準大會認為描繪的國家。 1：請嘗試繪制一個規(guī)模1。所述操作者的面部的正面我被拉伸夾具的方向。總圖，它是必要的各種設備，以建立一個明確的關系的，就需要有一個固定的工作。 16 第2章 夾具的結構設計 2.1工件分析及定位 圖2-1 工件簡圖 有上工件簡圖，咱可以看出：工件為直徑為30mm得棒料。要求設計出得夾具在夾持工件是可靠，穩(wěn)定，并且保證工件有較高得定心精度。 根據工件安裝時得尺寸，形狀和位置精度要求，咱可以知道工件夾緊定位得示意圖如下圖2： 圖2 夾緊示意圖 2.2 定心夾具得選擇 2.2.1對定位元件得基礎的要求 1. 限位基面應有足夠得精度。我確認它已經被定位在定位元件的足夠的精度和加工精度。 2.需要獲得優(yōu)良的耐磨損性限制了基面。這是因為，為了確保該定位元件的常限于表面定位元件是一個固定的生命和定位精度，接觸工件的表面，它容易磨損，因為它需要有良好的耐磨損性摩擦，并有工作。 3.支撐元件需要有足夠的強度和剛度。重力，該方法通過加工力和切削力的定位元件，它是要求以這種方式定位元件，變形也具有足夠的剛度和強度，并且應避免使用損壞，以提高動作那里。 4.定位元素，你需要得到更好的生產。 5.定位元件應易于除去的芯片。定位元件有一個芯片，該處理的結構和形狀，并且嵌入在夾具芯片的工件表面應該有利于以避免對定位精度的影響，以被清除。 2.2.2 常用定位元件得選用 1. 工件以平面定位 （1）一直致力于獲得更小的參考平面的位置，你可以使用平頭螺絲支持。粗時間獲得該平面或皮毛的臉部的位置時，滾珠螺桿在選擇的側面的位置，網格的選擇，以支持釘。 （2）放大，平坦和基準面太高精度的定位，選擇所述支撐板的定位元件，靠在側位置，也斜槽支承板，鏡頭中的選擇，作為一個正常的和支撐板，一個清晰的芯片的I方便。 （3）所述粗糙表面為基準面，階梯環(huán)面定位表面使用的定位元件的自位支持。然而，自位和浮動效果，由于只支持一個點，兩個支撐，三個點，票據，取軸承的自對準。 基于粗糙表面（4）飛機，你可以選擇調整作為定位元素的支持。 工件的定位基準的定位剛度，當它是需要改善的穩(wěn)定性和可靠性（5），對于所選擇的副定位單元的輔助支持。 2.定位外圓柱形工作 （1）工件對稱性高，如果有必要，以所需要的V形塊的位置的選擇。 （2）和（比IT8一般較少）高的圓柱形工件的定位精度，定位套或半定位座的位置選擇。工件的定位孔3。 當它被放置在工件上的（1）小的孔，所述定位銷經常被用來作為定位構件。 工件的定位時，垂直精度的孔（2）處設定的類別中，盤部分旋轉研磨齒輪加工，主要是選擇軸位置，以促進由于減少的空隙，以增強一個參考端表面相比之下，高，由于工作的傾斜，常與孔，并面對一個關節(jié)的位置。 在這種設計中，被布置在平面枝條，該孔使用定位銷定位，已通過了支撐板。 根據圖3，我們將能夠選擇3爪卡盤和春季套。少。因此，在過去的生產，使用三個卡爪自定心卡盤用于處理生產和產品的質量要求，必須始終提高，轉基因技術和設備也滿足現代生產的需要我不能。因此，我們選擇了生產效率高，高精度的產品非常方便的處理，以確保在套筒夾緊彈簧。它被廣泛地使用，這取決于字時鐘的直徑，由于切換過于不同套筒，可以得到多功能性。 2.3 自動定心彈簧套筒夾具得結構原理 自動定心彈簧套筒夾具是利用彈性元件受力后得均勻彈性變形，實現對工件得自動定心和夾緊得。這種自動定心彈簧套筒夾具夾緊行程小，但定心精度較高。具體結構如圖2所示。當螺母4向左旋轉時，彈簧套筒2上得圓錐面就與安裝在夾具體1上得錐套3得圓錐面發(fā)生相對滑動，使彈簧套筒產生彈性變形。實現對工件得定心與夾緊。加工完成后，螺母4向右旋轉，彈簧套筒2依靠自身得彈性變形得恢復力松開工件。自動定心彈簧套筒夾具結構簡單、緊湊,裝夾迅速、具有較高得定心精度,一般可達0.02~0.05mm左右,但是彈簧套筒夾緊表面與工件定位夾緊面間得間隙不能 過大,一般小于0.1~0.5mm。 2.4夾具結構選擇 自動定心彈簧套筒夾具在實際生產中使用壽命不長，除了彈簧套筒得導向部分和錐面頸部粗糙度值高及硬度較低外。由于一般都是采用鑄鐵做夾具體，與其配合表面得粗糙度不但難以達到要求，而且由于彈簧套筒2表面采用熱處理淬火，所以與夾具體相接觸得配合表面極易磨損。因此，固定套選用T8A鋼，表面進行熱處理使硬度為55~60HRC。內孔和外圓在磨床上加工可達到較高得精度，再進行配研，彈簧套筒得導向部分表面粗糙度值可達Ra0.4μm，同時又保證了較小得配合間隙不大于0.015mm，固定套外圓直徑與夾具體配合過盈量為0.025mm，增加耐磨性與使用壽命。螺母采用45鋼就行。 2.5夾具具體結構設計 2.5.1 彈簧套筒得結構具體設計 設計得彈簧套筒結構如圖3是任何一臺薄壁帶錐面得彈性套筒，帶錐面一端開有3條軸向槽，由3個基礎的部分組成。1是卡爪A(頸部)，2是彈性瓣B（彈性部分），3是尾部導向部分C。卡爪A是定心主要工作面，又是摩擦面，故要求耐磨，一般熱處理硬度為58~62HRC;彈性瓣B經常張開、收縮，為了防止斷裂和產生永久變形，故要求具有良好得彈性和耐磨性以及耐疲勞性。彈性瓣和尾部導向部分C連接處，由于形狀和截面變化大，容易產生應力集中而斷裂。所以要求尾部一起進行熱處理，淬火硬度為40~45HRC,以保持彈性。彈簧套筒材料一般最常用65Mn，也有采用45鋼或40Cr等材料。采用彈簧套筒夾具夾緊工件時，工件被夾表面得尺寸偏差不宜過大，因為彈簧套筒變形大時，卡爪與工件以及彈簧套筒得錐面與固定套得內錐面得接觸不良，造成定位精度和夾緊剛度降低，難以保證被夾緊工件得形狀精度。 （1） 彈簧套筒得導向部分直徑： 一般都是根據設計得結構需要來確定。在這次設計中，我根據工件得尺寸，暫且定為40mm。 （2） 卡爪長度 ：,為工件直徑，或者。 所以取。 （3） 彈性瓣得外圓直徑： mm。所以取。 （4） 彈性瓣得長度：也就是彈簧套筒得開槽長度，與彈性瓣得外圓直徑有關，一般。所以取。 （5） 彈性瓣得壁厚：壁厚與彈性瓣得外圓直徑有關，越大，也相應增加，越長，也相應增加，一般時，之間選取，或者。所以取。 （6） 導向部分長度及圓角：。所以取。 （7） 彈簧套筒得開槽寬度和卡爪瓣數n：，一般取，n一般取3。所以取。 （8） 彈簧套用卡爪錐角與相配合得固定套得內錐角大小，根據夾具得具體情況確定。當要求夾緊范圍大時，使夾緊點始終在彈簧套筒外端離切削點近一些。對于正錐彈簧套筒，固定套內錐角應取，對于倒錐彈簧套筒，固定套內錐角應取一般取30°。通常彈簧套筒用于夾緊IT7~IT10級精度得工作，如果要求夾緊范圍不大時，固定套得內錐角與彈簧套筒得錐角一樣大。 2.5.2 固定套具體設計 為了防止固定套與彈簧套筒相接觸得配合表面極易磨損，所以固定套選用T8A鋼，表面進行熱處理使硬度為55~60HRC。內孔和外圓在磨床上加工可達到較高得精度，再進行配研，彈簧套筒得導向部分表面粗糙度值可達Ra0.4μm，同時又保證了較小得配合間隙不大于0.015mm，固定套外圓直徑與夾具體配合過盈量為0.025mm，增加耐磨性與使用壽命。 （1）D部分為螺紋，該處與螺母連接用于給彈簧套筒提供軸向力得，其直徑對定心精度影響不大，根據彈簧套筒卡爪部分得尺寸，設計出螺紋是M60得梯形螺紋。且。 （2）固定套得內錐角：因為與彈簧套筒配合運動，其大小有彈簧套筒決定，根據彈簧套筒得內錐角設計，可以取固定套得內錐角。 （3）固定套導向部分直徑：其大小與彈簧套筒導向部分一樣，所以。 （4）固定套外圓直徑：其大小對定心無影響，根據結構取。 （5）孔得直徑：這孔用來固定夾具體和固定套得，并確定其位置關系，直徑大小與所選取得銷得大小確定，在這我選取直徑為得銷，所以 。 （6）孔距左斷面得距離：對夾具得穩(wěn)定有較大影響，根據需要取。 （7）固定套長度：根據彈簧套筒得長度，取。 （8）與夾具體配合部分長度：該部分長度對夾具得穩(wěn)定有較大影響，根據全長和穩(wěn)定得需要，取。 2.5.3 夾具體具體設計 在本次設計中，對夾具體無具體要求。但一般設計中，夾具體通常采用鑄鐵。但盡量使夾具體夾持固定套得內表面粗糙度值低，保證具有良好得定心精度。 分凸出部用于確定夾具體和固定套得位置關系，其凸出部直徑：其直徑大小應小于夾具體直徑，所以取其直徑。 （2)E部分右端面距孔中心長度：該孔是與固定套配合得，根據固定套得尺寸去為。 （3）夾持部分直徑：該部分是用來夾持固定套得，所以其大小尺寸有固定套決定，所以取。 （4）夾持部分外圓直徑：該部分只要能夠穩(wěn)定夾持固定套就行，根據結構要求，取。 （5）F部分是用來連接機床等設備得，連接形式不固定，在本圖上設計為螺紋連接，大小根據需求來定。該部外圓直徑先取。 2.5.4螺母設計 圖7 螺母示意圖 該螺母與固定套連接是用來給彈簧套筒特供軸向力得，使彈簧套筒收縮夾緊工件。改零件對材料無特殊要求，通常45鋼。但對H部左端面得表面粗糙度有要求，該端面與彈簧套筒得卡爪端面接觸，為了防止都對彈簧套筒產生徑向力，該表面需光滑。 （1） H部分長：該長度保證外界物體不對卡爪產生干涉作用，并根據彈簧套筒尺寸，取。 （2） H部分直徑：該直徑得保證螺母在旋緊和松開時不對卡爪起干涉作用。所以取。 （3） G部分與固定套連接，其螺紋尺寸與固定套一樣，為M60。 （4） 螺紋長度：螺紋長度得保證螺母與固定套連接得可靠性，所以取。 （5） 螺母外圓直徑：其大小也對連接得可靠性起一定作用，根據其需要暫且選取。 2.6夾緊力分析 彈簧套筒得夾緊力W 彈簧套筒夾緊力得計算與楔塊夾緊相似，但要考慮夾緊時彈簧套筒得變形阻力,每個單彈簧瓣卡爪得阻力可近似地按弧形斷面得懸臂梁得變形阻力來計算（見圖8）。 式中 ：卡爪材料得彈性模量， ：卡爪與工件得直徑間隙，mm ：彈性瓣得薄壁厚度，mm ：彈性瓣外圓直徑，mm ：卡爪計算長度（由卡爪中心到彈簧瓣根部開槽處距離），mm ：卡爪瓣數 ： 每瓣卡爪得扇形角之半，rad 令 則： 若取 ， 則：時，;時，;時，。 彈簧套筒得卡爪在夾緊時得受力分析見圖8，當工件無軸向定位時，卡爪和工件不產生相對運動，沒有摩擦力，由靜力平衡可得： 式中 ：彈簧套筒卡爪得錐角 ：彈簧套筒卡爪與固定套得摩擦角 2.7誤差分析計算 2.7.1定位誤差分析 本文設計得夾具主要是軸得工件與定位孔采用間隙配合，以軸得中心線為工序基準。當工件裝到套筒時，因工序基準是中心線，定位基準也是中心線，基準重合，則。因為軸工件與彈簧套筒是間隙配合，又都有制造誤差，因此存在軸中心線得位置變化，即基準位置誤差，得。 假定假定孔得尺寸為,軸得尺寸為，最小配合間隙為，根據工件裝卡時彈簧套筒得位置不同，定位誤差分兩種情況： （1） 彈簧套筒垂直放置時，按最大孔和最小軸求得軸中心位置得變動量為： 。 （2） 彈簧套筒垂直放置時，由于自重，工件下垂始終緊靠彈簧套筒內孔下表面，此時軸中心線得變動是鉛錘方向，最大值為： 。 2.7.2定心誤差分析 對于本文所設計得彈簧夾定心夾緊機構,有得機床夾具設計書中做為定位夾緊元件均勻彈性變形得定心夾緊機構,有得書看作圓錐面等速移動原理得定心夾緊機構。我認為當作后一種定心夾緊機構較符合實際,因為它得彈性只是在松開工件時才起作用,而在夾緊工件時,是靠圓錐面得等速移動,而不是定位元件得均勻彈性變形夾緊工件得,所以本文按定心夾緊元件等速移動原理來分析計算該機構得夾緊誤差。該機構得關鍵零件是彈簧筒夾,如圖3，因彈簧筒夾得導向部分與錐套為間隙配合,該夾具為回轉夾具,故導向部分與錐套為任意邊接觸,該固定套孔公差為,導向部分公差為,它們得間隙必產生定心誤差;卡爪部分得外圓錐體與定位孔在開瓣前得加工有同軸度公差,定位孔有圓柱度公差使開瓣后卡爪瓣夾緊工件得錐體部分厚度不均,收縮夾緊時,使工件軸線相對錐套軸線偏心而產生夾緊誤差。這些加工誤差均為獨立得隨機變量,按概率法計算彈簧筒夾緊機構得夾緊誤差,其計算式為： 2.8注意事項 1.彈簧套筒是夾具得關鍵零件之一,制造精度必需符合圖樣要求,錐角和導向部分應進行配磨和配研加工。 2.彈簧套筒得彈簧瓣應在整個彈簧套筒加工合格后,再切開。并且要將開槽處得尖 角毛刺去掉,各工作表面不得有各種雜質附著物。 3.夾具使用時,應先裝上工件,然后才能夾緊,以防止損壞彈簧套筒得彈性卡爪。 4.夾具不使用時,彈簧套筒應處于非工作狀態(tài),并且在卡爪內孔中旋轉工件,以防止 錯誤操作時,造成彈簧套筒得彈性卡爪產生永久變形。 5. 彈簧筒套經過長期使用磨損后,應及時更換,配上新得彈簧套筒,以保持彈簧套筒 精度,從而保證產品得加工質量。 2.9 繪制夾具零件圖與總裝圖 結論 在此設計中，任何一臺工件得加工線相當正確定位夾具夾緊機構可以實現定位和夾緊得目得，以確保工件得精度。遇到了很多得設計問題，如工藝路線得出現不合理，或者甚至不能保證得準確度，所要求得處理。在夾具設計，由于定位基準得選擇是不合理得，有具有針對性或更少得定位精密加工得零件造成無法保證。當選擇所述夾持機構得大小，由于該機制，大小等不合理，不實現夾緊得目得，也可能是由于夾緊力施加點或作用面反轉不合理離開工件得位置。然而，老師得精心指導下得精心指導下，對自身得不斷努力三個月后，這些問題都解決了。得到了進一步得專業(yè)技術工作，提高對未來奠定了基礎。 參考文獻 [1] 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精心準備得長途跋涉大學幾個月了，終于到了時間得論文計劃期間，像往常一樣，救援得心臟，但寫作過程中得感覺經常出現無力折騰和徘徊。先花那么多時間和這么多精力去完成得論文具有一定得學術價值，這是很難說得艱辛和困難，但曲終要離開得味道幕后，這是值得我一生留連忘返。 敲完最后任何一臺字符，再次從仔細閱讀文本已經并不陌生，我感覺好多。雖然不是特別值得一提得成就來炫耀，但對我來說，是寶貴得。這是無數得教誨，關心他人，樂于助人得結果。 我要感謝我得導師XX老師。雖然教師負責教學，科研任務，還需要一段時間，不時有門，叫我勸功課，從第一稿到最終版本，耐心，再審，大章偏頗布局，小一審缺陷報表格式，都可以指出。他教我各方面得知識，拓寬我得知識，培養(yǎng)我得技能，完成論文是不無裨益。我還要感謝所有得大學老師教給我得，是你讓我成熟和壯大;感謝學院得工作人員，他得細致工作，讓我得同學，有序得學習和生活。 我得父母和家人想表達我誠摯得謝意。他們是我得生命永遠依靠和支持他們得關懷和愛護，是我前進得動力;他們得殷切希望，激勵著我繼續(xù)說下去。沒有他們就沒有我，我得成績已經從他們來得點點滴滴。 我也舍不得你得好友，與門和室友。我需要幫助時，他們伸出溫暖得手，在最大得幫助。他們可以見面，相交，相知是人生一大幸事。 本論文得完成遠未結束，不足和膚淺得地方得文字是我得新征程得新起點。 我會繼續(xù)前進！ 咱也感謝其他同學，老師和同事們得熱心幫助，感謝咱得教師得重視和關注課程設計得領導，為咱提供了繪圖工具和選項。 附錄1 外文翻譯 基于事例推理的夾具設計研究與應用 摘要:根據基于事例的設計方法,提出采用工序件的特征信息和夾具的結構特征信息來描述夾具的相似性,并建立了包括這2方面主要特征信息為基礎的事例索引碼,設計了事例庫的結構形式,創(chuàng)建了層次化的事例組織方式;同時,提出了基于知識引導的夾具事例檢索算法,以及事例的修改和采用同族事例碼進行相似事例的存貯,形成了基于事例推理的夾具設計.所開發(fā)的原型系統(tǒng)在型號工程夾具設計等項目的設計過程中得到了應用,并取得了令人滿意的使用效果. 關鍵詞: 基于事例的推理 夾具設計 CAD 夾具是以確定工件安全定位準確為目的的裝置，并在加工過程中保持工件與刀具或機床的位置一致不變。因為夾具的結構依賴于產品的特點和在企業(yè)規(guī)劃中加工工序的地位,所以它的設計是制造過程中的瓶頸,制約著效率的提高. 夾具設計是一個復雜的過程,需要有從大量的設計論文中了解質量知識的經驗，這些設計論文包括工件的結構設計、涉及加工工藝，和加工環(huán)境。當用這些擅長繪制詳細設計圖的傳統(tǒng)的CAD工具（如Unigraphics、CATIA、Pro/E)時,這仍然是一項非常耗時的工作，但是利用以往的設計經驗和資源也不能提供一些益處,而這正是提高效率的關鍵因素. 基于事例推理 (CBR) 的方法適應以往個案解決的辦法,建立一個新問題的方法,主要有以下四步驟:檢索、利用、修改,并保留.這是一個比用專業(yè)系統(tǒng)模仿人類思維有用的使用方法，因為提出一個類似的情況,和采用一些修改,似乎不言自明,而且比人類更直觀.所以支持不同事例的設計工具已經在諸多領域中發(fā)展起來，如在注射成型及設計、建筑設計、模具設計投死, 規(guī)劃過程中,還有夾具設計. 孫用六個數字組成代碼參數,包括工件的形狀、機械部分、軸襯,第一定位裝置,第二定位裝置和夾緊裝置. 但這個系統(tǒng)不能用于除鉆床夾具外的其他夾具類型,不能解決儲存需要保留的同一參數代碼的問題,這在CBR中是非常重要的. 1事例參數和事例圖書館的建立 1.1事例參數 事例參數應該由工件的所有的特征組成，來區(qū)別不同的夾具. 使用他們能夠使操作方便. 因為零件的形狀是多種多樣的, 在生產企業(yè)中制造的技術要求也不斷發(fā)展,許多特征作被用做事例參數將會使搜索速度降低,其主要特征是不重要的,因為分配給每個特征的比重必須減少. 另一方面,事例參數包含所有的特征是困難的。 因此,考慮到實際和快速設計的需求,事例參數要包含工件的主要特征和夾具的結構。事例參數代碼由16位數組成：13位數是事例特征 3位數是事例識別數字。 前13位數代表13個特征。 每個數字與特征的一個屬性相一致,這可能是"*"、"？"、"1"、"2"，…，"A"、"B",…，"Z"，…，等其中的一個。其中，"*"是指任何一個,"?"代表不確定,"0"代表沒有。 系統(tǒng)規(guī)定:夾具的類型，工件的形狀，位置模式不能是"*"和"?"。在設計系統(tǒng)時,三個項目的屬性信息沒有這些選擇,這就意味著必須選擇確定的屬性。 最后三位數是事例識別號碼,如果事例特征的13位數是一樣的,這三個數字就用來區(qū)別他們。 該系統(tǒng)還規(guī)定:"000"是用于修正的一個典型事例,其他事例"001"、"002"、…,這些是用于設計師查找參考事例的. 如果其中一個偶爾需要改變成典型事例,首先它必須要求改成"000",前面的自動變成參考事例. 事例索引碼的結構如圖1所示。 1—夾具類型； 6—工件重量； 11—夾緊模型； 2—工件形狀； 7—工件剛度； 12—夾具體； 3—工件材料； 8—加工內容； 13—其他； 4—批 量； 9—過程所有物； 14到16—事例識別碼； 5—工件比例； 10—定位模型； 圖1 事例索引碼的結構 1.2事例庫 事例庫由許多預定義的事例組成。事例的描述是基于事例推理的最重要的問題之一。所以由索引碼復合。 1.3 事例的層次化 夾具的結構相似被認為是整個夾具，成分和內容相似。所以，整個夾具事例庫，成分事例庫，夾具的成分事例庫形成相同。整個夾具的設計資料通常是由工件資料和工件加工資料組成,這就意味著夾具的設計應滿足特別功能的需求.全部夾具事例是由功能成分組成，它是用功能成分的名字和數字來進行描述的。成分事例代表成員（成分功能和其他結構成分，主要驅動參數，數字，和它們的約束關系）。成分事例（夾具的最低層）是功能成分和和其他成分的結構。在現代夾具設計中有很多參數化準件和普通非標準件。所以成分事例圖書館應記錄特殊參數和保持它們的方法。 2事例修改的策略 在基于事例的夾具設計中，最重要的是相似點的修改，這樣能有助于獲得最相似的事例，以及縮短適應時間。根據夾具設計的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知識指導結合起來。首先在深度上查找，然后在寬度上；知識指導策略意味著在來自客觀事物根源的知識規(guī)則上查找，這就要首先查找固定類型，然后查找工件的形狀，第三查找定位方法。例如，如果事例索引碼包括夾具類型的磨削夾具，就只查找所有的磨削夾具，然后查找工件形狀的盒子，第三查找一個平面兩個銷的定位方法。如果沒有合適的，就查找深度標點，然后回到最上層，然后再找所有與寬度相關的事例。 修改方法： 1） 根據夾具事例庫的事例索引信息，查找有關事例庫。 2） 將事例索引碼與事例庫的每個事例碼匹配，然后計算相似尺寸的價值。 3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最類似的事例。 兩個事例之間的相似點是基于兩個事例特征之間的相似點。相似點尺寸的計算依靠特征的類型。相似點的價值可以通過數字化的價值來計算，例如比較重量分別是50kg 和 20kg的工件。非數字化的價值也能計算，例如，現在前13位索引碼都是非數字化的價值。一個夾具的相似尺寸的計算公式如下： 其中S表示通用夾具的相似尺寸，n表示索引特性數，表示每個特性的重量，表示事例庫中特性和相關夾具的特性的相似尺寸。同時， ，數值計算如下： 其中表示第i個特征的索引特性值，表示事例庫中第j個事例的第i個特征的特性值。 所以有兩種方法選擇相似夾具。一個方法是建立數值。如果通用事例的相似尺寸值比給定的數值小，這些事例就不能選來作相似事例。事例庫最初建立的時候，只有一些事例，數值可以建小一點。如果有大量的相似事例，數值就應該建的大一些。另外一個方法是只建立相似事例的數字（例如10），這是類型單里相似尺寸的最大值。 3 事例的修改和存儲 3.1事例的修改 夾具設計中相似事例的修改包括以下三個階段： 1） 成分的替代 2） 保持形式不變，調整成分的特性 3） 模型重新設計 如果夾具的成分是普通的物品，它們能通過使用工具被修改，代替以及刪除，這些已經被設計好了。 3.2事例的存儲 在將一個新的事例保存到事例庫之前，設計者必須考慮保存是否有價值。如果這個事例不能增加系統(tǒng)的知識，就沒有必要把它保存到事例庫里。如果它有價值的話，設計者在保存之前必須分析一下，看看這個事例是否作為標準事例或參考事例被存儲了。一個標準事例是一個描述同族事例主要特征的標準。一個同族事例是有事例庫中索引碼前13位相同而最后三位不同的那些事例組成的。一個標準事例的最后三位通常是“000”。一個參考事例屬于同族標準事例，最后三位用不同數字區(qū)分。 從被解釋的概念中，可采用以下方法： 1）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，和一個存在的標準事例的前13位數相同，那么這個事例就不能存儲因為已經這種標準事例了?；蛘咧荒茏鳛橐粋€參考事例保存（最后三位不是“000”，而且和其它的不一樣）在事例庫中。 2）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族一致，并且被認為代替這個事例族要比以前的標準事例好，那么這個標準事例就被這個新的事例代替，以前的標準事例作為一個參考事例保存。 3）如果一個新的事例和任何一個存在的事例族不一致，一個新的事例族將會自動產生，并作為標準事例保存到事例庫中。 4夾具設計中基于事例推理的過程 根據夾具設計的特性，夾具設計的基本信息，例如夾具的名字，零件，生產和設計者等等，必須先輸入。然后，輸入或設計工件的模型。輸入有關工件的細節(jié)信息，建立事例索引碼，然后CBR開始依靠相似尺寸查找相似事例，選出最相似的事例。如果需要的話，事例要滿足通用性設計，再存儲到事例庫中。程序流程圖如圖2所示 圖2 基于事例推理的夾具設計流程圖 5基于事例推理的夾具設計說明 這是一個工件如圖3所示。材料是45鋼，底座，形狀為塊狀，生產批量為中批等。需要設計成一個用來旋轉孔的旋轉夾具。 圖3 需要設計夾具的一個工件 （最大尺寸80mmx49mmx22mm） 工件的特征值，屬性值，事例索引碼和重量在表1中列出。 表1 工件的事例索引碼和重量 特征名稱 特性值 索引碼 重量 夾具類型 車床夾具 1 100 工件形狀 塊狀 9 90 工件材料 中碳鋼 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 輕 5 60 工件剛度 硬度強 1 60 加工內容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三個平面 1 100 夾緊方法 不確定 ？ 90 夾具體 復合 4 80 其他 沒有 0 60 通過查找和計算相似點，最相似的事例的事例索引碼是19325513321402000，細節(jié)信息在表2中列出。 表2 最相似事例的事例索引碼 特征名稱 特性值 索引碼 夾具類型 車床夾具 1 工件形狀 塊狀 9 工件材料 中碳鋼 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 輕 5 工件剛度 硬度強 1 加工內容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三個平面 1 夾緊方法 不確定 ？ 夾具體 復合 4 其他 沒有 0 相似點的計算如下： 所以夾具的相似尺寸值是0.806，這是在事例庫中用于設計的最相似的事例，最相似的事例的結構如圖4所示 圖4 最相似的夾具 當成分替代，修改定位模型和夾緊模型，以及調節(jié)相關尺寸之后，新的夾具被設計出來，圖形如圖6所示 圖5 需要設計的新夾具 因為在事例庫中沒有相似夾具，新夾具被儲存到事例庫中。事例索引碼是19325523311402000。 6 結論 基于事例推理，作為一個問題解決的方法，是一個比模仿人類思想的專業(yè)系統(tǒng)更有效的方法，已經在很多難獲取知識的領域里得到發(fā)展。基于事例推理的優(yōu)點如下：它和人類的思想很相似；一個事例庫通過保存新事例獲得自學能力，它比有慣例庫更快更容易，它可以更好的傳遞和解釋新的知識，這和慣例庫有很大的不同?；谑吕评碇刑岢龅囊粋€夾具設計的框架已經被實行了，使用的是支持基礎數據的VC++，UG電腦繪圖軟件。這個框架也已經和普通成分庫和典型夾具庫結合起來。這個發(fā)展的標準系統(tǒng)，用于航空項目，幫助夾具設計者提高設計效率和重新使用先前的設計資源。 9