车床用碟形弹簧做动力时弹簧夹头夹紧及松开机构设计毕业论文.doc

南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） 本科毕业设计说明书（论文）题 目：车床用碟形弹簧做动力时弹簧夹头夹紧及 松开机构专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学生姓名： 指导教师： 起迄日期： 设计地点： 0毕业设计说明书（论文）中文摘要摘要：本文是设计了一种车床用碟形弹簧做动力时弹簧夹头夹紧及松开机构该机构主要由弹簧夹头、拉杆、碟形弹簧、气动三联件等几部分组成工作原理主要是通过螺母套对碟形弹簧施加一定的轴向力，碟形弹簧安装在拉杆上，间接对拉杆产生推动力推动推承套向右移动，推成套装配在弹簧夹头上，弹簧夹头与法兰相接触，利用推承套上的锥度形状将轴向力转换成径向力，使弹簧夹头产生夹紧力对工件实现夹紧再通过气动三联件对气缸活塞杆产生推动力，而活塞杆与拉杆通过拨块相连接，所产生的推动力大于螺母套施加的力，拉杆得以向左移动，推承套失去推动力与弹簧夹头分离，弹簧夹头实现对工件的松开而本次设计的夹具与以往的卡爪式夹紧松开机构相比较，拥有更好的平衡性能、夹紧牢靠、结构紧凑、便于操作、加工及更换方便等主要优点。

在主轴高速旋转的情况下，也能达到需要的平衡要求是高效率和良好精度特点的现代车床夹具，可以有效地减少时间基本和配套工件加工的时间，大大提高了劳动生产率，有效地降低了劳动强度关键词：数控车床 夹紧机构 弹簧夹头 夹紧动力1南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书（论文）英文摘要Title Design Control collet chuck clamping and release mechanism is in a lathe powered by a conical springAbstractThis article is designed to do when one kind of lathe with power disc spring collet chuck clamping and release mechanism. The agency consists of several parts collets, rod, disc springs, pneumatic FRL and other components. Works mainly on the disc springs exert a certain axial force through the nut sleeve, disc springs mounted on the rod, the rod indirectly generate driving force pushing the push bearing sleeve moves to the right, push the spring clip assembly head sets, spring chuck in contact with the flange using push bearing sleeve taper shape of the axial force is converted into a radial force, so that collet chuck generate clamping force on the workpiece clamping realization. And then the driving force generated by the cylinder piston rod pneumatic FRL, and the piston rod and the rod is connected by dialing block, the driving force is greater than the force exerted by the nut sleeve, lever to move to the left, push the bearing sleeve lose impetus with the spring chuck separation collets achieve workpiece release.The design of the fixture and conventional jaw clamp release mechanism compared with a better balance of performance, clamping reliable, compact, easy to operate, processing and easy replacement of major advantages. In the case of the main shaft rotates at high speed, but also to achieve the desired balance requirements. Modern lathe fixture high efficiency and good accuracy characteristics, can effectively reduce the time basic and auxiliary workpiece machining time, greatly improving labor productivity, effectively reducing labor intensity.Keywords： CNC lathes Clamping mechanism Collet chuck Clamping force1毕业设计说明书（论文）目 录目 录 I前 言 1第一章 绪论 21.1车床夹具及其应用 21.1.1车床夹具的概述 21.1.2车床夹具的分类 31.1.3车床夹具的组成 41.2选题目的和意义 41.3国内外的研究现状和发展趋势 61.3.1弹簧夹头的发展 61.4车床上用碟簧作动力时弹簧夹头夹紧及松开机构。

8第二章 弹簧夹头 102.1弹簧夹头及其应用 102.2弹簧夹头的主要尺寸 122.3弹簧夹头夹紧力计算 122.4弹簧夹头的技术要求 15第三章 碟形弹簧 163.1碟形弹簧的结构和类型 163.1.1蝶形弹簧的基本概念 163.1.2碟形弹簧的分类 173.2碟形弹簧的尺寸系列 173.3碟形弹簧的设计计算 17第四章 拉杆的设计 21 4.1确定拉杆的直径 21 4.2 设计拉杆的长度 21 4.3 拉杆的强度校核 21第五章 气缸的选型分析 235.1确定气缸体的尺寸 235.2气缸的选择 245.3气缸密封件的选型分析 24第六章 气动式夹紧机构的成本分析 256.1 成本分析的目的与意义 256.2 材料的成本计算 256.3 材料成本的构成 266.3.1 非标准件 266.3.2标准件购买花费 276.4 总成本的统计计算 28结 论 29致 谢 31参考文献 321前 言中国的机械制造业社会主义现代化建设的要求在逐步的提高，随着市场经济不断深入的发展，客户对产品的要求越来越高现在很多国内的机床主机生产的厂家为了自身长远的发展，不仅仅只是卖产品这么简单。

同时还要卖技术，卖服务当机床出问题时，及时的为客户提供整套的技术解决方案，在远程指导无法解决问题的情况下，还会派专人上门服务，利用这种方式来带动产品的销售而在这种情况下，产品质量的保证才是带来高利润和高收益的关键针对车床主轴弹簧夹头夹紧机构，首先建立了弹簧夹头夹紧力的可靠性分析模型，对车床主轴弹簧夹头夹紧机构进行计算，通过分析可知：当弹簧夹头的弹性模量和弹簧夹爪与工件的直径间隙有20%正态随机波动时，该夹紧机构可靠性还是可以保证的；其次，建立了整个弹簧夹头夹紧机构的非线性有限元模型，与理论计算结果的相对误差为12.1%，由此验证了有限元模型的准确性 对碟型弹簧受力及压缩行程最佳使用范围进行分析，碟形弹簧的材质选择60Si2MnA钢 根据工作力需要的大小来选择活塞杆推力和拉力从而选择气缸时，气缸输出力微弱的差距如果你选择一个小孔，输出功率不够，气缸不工作;但该孔过大，不仅重型设备，成本高，而气体消耗增加，从而导致能量的浪费在保证工件的加工精度和质量情况下，在同样的加工时间内，设计的夹具能进一步的提高加工的精度和质量，并能减少劳动强度，提高生产能力，降低加工成本，为企业争取最大的利润。

因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优为重要起来1第一章 绪论1.1车床夹具及其应用1.1.1车床夹具的概述定位：加工车床加工过程中工件，以确保准确性和提高生产力，工作必须持有车刀相对正确的位置，被称为定位 装夹：装夹就是以适当的方式固定待加工零件，以保证零件加工尺寸及其精度要求的过程装夹时要最重要考虑两点：一是零件的定位，这包括零件适应加工设备，即零件以什么姿态进行加工；也包括重复定位问题，即批量化生产时，每批零件的定位面与被加工尺寸的几何关系和精度是相同的二是零件的夹紧，即装夹要提供足够的夹持力来保证加工时零件不会产生非预期的移动 数控车床的夹紧机构具有的主要功能有: 工件夹紧力被施加到工件上，从而使已被赋予了良好的位置将被牢固地夹紧工件，一个称为夹紧过程把工件装夹到夹具里，并使工件无法移动的过程是夹紧，其目的为了将加工工件固定在加工位置 对准方法是基于工件的有关夹紧表面上或指定用途作为对准标记线的基础上，具有一个触针或一个表格，显示对准，工件的正确定位，并在工件被夹紧以进行处理这样的方式是为了便于安装，不需要借助于外界的帮助可是精度不能得到保证，产量不会很高，常在制作一件或是几件时被采用。

夹钳夹紧方法是依赖于工件在数控车床上具有一个正确位置且夹紧牢靠，主要有以下几个特点：1． 通过机床上夹紧机构上的辅助平面使工件在数控机床上获得一个正确的加工位置因此，不再需要找到一个正确的位置便可将工件夹紧2． 在车床上，再进一步对准的过程中，通过拥有一个预先可以调整的位置对工件进行夹紧，使工件被固定在数控车床上3． 刀具置由一个夹具，以确保相对于工具的表面的正确位置4． 定位是基本不受人为的操控和影响，能准确的使工件进行夹紧5． 快速且准确的夹紧能大量的减少装夹时间，缩短加工时间，降低劳动成本，提高加工效率6． 为了使在车床上能加工各种各样的零件阶梯钻镗床体图，如果没有水平钻孔机和专用设备，可以设计一种车床来代替1.1.2车床夹具的分类 很多不同类型的车床它们的车床夹具也不同但是为了以后在加工设计，管理的过程中方便，可以根据夹具的类型进行分类一） 按夹具的通用特性分根据这种方法进行分类，常见的夹具可以分成通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具和自动线夹具等五大类可以根据分析这些夹具不同类型的主要特点选择不同的夹具①　 通用夹具一般来说是指在结构，规模标准，并在一定范围内可以通用的夹具,如三爪自定心卡盘、四爪卡盘,台虎钳,万能分度头，中心架、电磁吸盘。

适用性,不调整或在夹紧小的调整范围②　 专用夹具一个特殊夹具工件加工过程需要专门设计制造。