平移式浮动夹头的零部件设计 毕业论文.doc

目录 第1章 绪论 1 1.1夹具的概述 1 1.2机床夹具的基本概念及特点 1 1.3机床夹具的发展方向及国内外现状 2 第2章 总体结构设计方案 3 2.1 设计的主要任务 3 2.2平移式浮动夹头的工作原理 3 第3章 平移式浮动夹头的零部件设计 5 3.1 机械零件的设计方法 5 3.1.1 传统的设计方法 5 3.1.2 现代设计方法 5 3.2 机械零件的材料选择及选择原则 5 3.2.1 钢 5 3.2.2 铸铁 6 3.2.3 材料的选择原则 6 3.3 尾柄的设计 7 3.4 连接套的设计 7 3.5 拨盘的设计 10 3.6 特殊螺母的设计 11 3.7 销的选择 11 3.8 衬套的选择 12 3.7 滚动轴承的选择与校核 13 3.7.1 滚动轴承的选择 13 3.7.1 滚动轴承的校核 14 第4章 切削用量的选择原则与计算 15 4.1 切削用量的选择原则 15 4.2 切削用量的计算 15 总 结 23 参考文献 24 致 谢 25 第1章 绪论 1.1夹具的概述 不论是传统制造系统还是现代制造系统，夹具都是非常重要的。在机械制造过程中，用来固定加工对象或刀具，使之占有正确位置，以便接受施工或者检测的装置都可以称为夹具。例如:焊接过程中用的焊接夹具、检验过程中用的检验夹具、夹紧刀具的夹头、机械加工过程中用的机床夹具等。夹具对于加工质量、生产率和产品成本都有直接的影响。花费在夹具设计和制造的时间不论是在改进现有产品或者开发新产品中，在生产周期中都占有较大的比重。所以，在制造业中非常重视对夹具的研究。 随着市场对产品的需求不断增加，产品的更新换代速度也不断加快。由于机械产品的品种繁多，产品的设计周期缩短，传统的大批量生产模式逐步被中小批量的生产模式取代。按单一品种设计专业夹具的方法己经不能满足生产发展的要求，因此，如何缩短工艺装备的设计、制造周期，以及产品换型后对原有工装夹具延续使用己事在必行。机械制造业欲适应这种变换须具备较高的柔性，国外已把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业的主要发展方向产品制造环节的柔性化的着眼点主要是在机床和工装两个方面，而夹具又是工装柔性化的重点。夹具能保证工件或刀具在规定的坐标位置上准确定位和牢固的夹紧，也就是说能保证工件相对于机床坐标原点具有准确和稳定可靠的坐标位置。这种夹具具有较高的刚度和精度，在粗加工时能承受较大的切削用量，以充分发挥数控、加工中心机床的生产能力；在精加工时能更好的保证工件定位基准和加工表面的位置精度，更好的发挥数控、加工中心机床的高效性能。 1.2机床夹具的基本概念及特点 机床夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件的位置，并将其牢固的夹紧以接受加工的工艺装备。它的主要作用是：可靠的保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度和扩大机床的工艺性能，因此机床夹具在机械制造业中占有十分重要的地位。 机床夹具的主要特点是夹具与机床的主轴联接，工作时由机床主轴带动作高速旋转，因此在机床夹具的设计时除了保证达到工件的精度要求外，还应该考虑： 1） 结构力求紧凑、简单，重量尽可能轻。 2） 夹具与机床主轴、花盘或法兰盘联接安全可靠。 3） 夹具工作时应该保持平衡以免主轴轴承过早磨损而失去精度，因此夹具元件的重心应该尽量接近回转中心。 4） 夹具在径向无突出和可能松脱的零件。 5） 切削能够顺利的从夹具中排出或清除。 6） 夹具经过调整后即可能在另一种型号的机床上使用。 1.3机床夹具的发展方向及国内外现状 机床夹具是机械加工中必不可少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，切削加工领域中，高速、超高速切削已成为主要发展趋势之一。夹头产品广泛应用于车、铣、钻等通用机床，目前国内外市场对其需求量较大，年需求量大约4000～5000万只。随着市场需求量的目益增加，工件精度要求愈高，对于夹具稳定及精密的要求也就愈高；对于强调高速削的各式CNC工具机床进行高速切削，夹具性能的好坏，对加工质量有极为重要的影响。因此对钻夹头产品的加工工艺、技术指标要求也越来越高。 由于技术、材料及材质硬度的提升，各式夹头在质量的要求上也愈来愈高才能符合市场需求，因此对生产者来说在相关方面技术的提升则是另一个挑战的难题；在高效率切削带动下，传统的手动夹头方式已有被逐渐取代的趋势，对于各式切削加工机械而言，夹头因需适应各种不同的刀具及机械特性，常需面对夹头夹持力降低、变形、振动及惯性等问题，因此生产者在设计夹头时通常会特别重视这些问题以求产品的稳定及安全性。 在高速切削过程中，切削工具处于高速回转状态，此时所用的刀具夹头必须使切削工具保持良好的刃尖振摆精度和夹持刚性。切削工具和夹头在高速回转条件下，如果不平衡量值较大，则会降低振摆精