论文总字数：13923字

摘 要

在零件的主轴夹紧机构中采取的是使用传统的液压三爪卡盘以及液压回转油缸是数控机床行业发展中颇为社会广泛的使用专研的一种零件加工的装夹方式，针对分析液压卡盘当中的卡爪对零件的操作提供可靠夹紧并完成一个零件的加工。油缸及卡盘的种类（中空或中实）根据零件切削加工需要选择，该机构结构简单、性能可靠并可有效提高机床的自动化程度。

本论文中设计的是一种在三爪卡盘上加上装液压调节装置以及拉杆用去装夹的夹具组织的构造方式。日常加工中常用的机床有车床、铣床这当中的三爪卡盘的工作普遍是由操作工用手来进行夹紧的方式，上述的方式不但加大了操作工日常的劳动量，而且所要的夹紧力往往都很大，很多时候出现装夹不紧的状况发生时,就直接会对生产率的提升的起到负面的影响。在三爪卡盘安装液压夹紧组织的方法，可以完成与原有的卡盘体更好组合:并且能够使外加的压力能转变为圆周运动，工作可靠而且有更强的增力能力,具备更好的经济和可行性。

关键词：三爪卡盘；液压调控；夹紧装置；增力

Design of the main shaft clamping device of chuck cylinder

Abstract

Using hydraulic three jaw chuck and hydraulic rotary cylinder in the spindle clamping mechanism of parts is a widely used clamping method in the CNC machine tool industry. The parts are reliably clamped and the parts are cut through the claws of the hydraulic chuck. The type of oil cylinder and chuck (hollow or medium solid) is selected according to the needs of parts cutting. The mechanism is simple in structure,reliable in performance and can effectively improve the automation of machine tools.

In this paper,we design a kind of structure of three claw chuck with hydraulic adjustment device and a clamp mechanism used to clamp the pull rod.Traditional machine tools, such as lathes and milling machines, generally rely on workers to clamp the three jaw chuck by hand, which not only increases the labor intensity of workers, but also requires a very large clamping force, and there are often cases of loose clamping, which hinders the improvement of productivity. By adding hydraulic control hydraulic clamping mechanism to the three claw chuck, it can achieve a better combination with the original chuck body: and make the external pressure can be converted into circular motion, and the structure is simple, the working reliability can reach a higher force ratio, with good economy and feasibility.

Keywords: three jaw chuck；hydraulic control；fixture；force increasing

目录

摘 要 I

Abstract II

绪 论 1

第一章 卡盘油缸的主轴夹紧装置的介绍 2

1.1卡盘油缸的主轴夹紧装置的特点 2

1.2研究卡盘油缸的主轴夹紧装置的意义 2

1.3卡盘油缸的主轴夹紧装置的结构 3

第二章 主轴卡盘工作原理设计、意义 5

2.1 工作原理及保养 5

2.2 设计优势 6

2.3 设计意义 6

第三章 液压系统分析 7

3.1 液压系统的运动分析 7

3.2液压系统载荷剖析 7

3.3 数控机床液压系统设计要求 8

3.4 数控机床液压系统选择的条件 8

3.5 液压元件的选择 9

第四章 卡盘油缸的主轴夹紧装置的安装和操作 11

4.1 卡盘油缸的主轴夹紧装置在安装存在的问题 11

4.2 卡盘油缸的主轴夹紧装置在操作过程中需注意的问题 12

第五章 误差分析 13

5.1 定位的误差分析 13

5.2 设备的误差分析 13

第六章 总结 14

致 谢 15

参考文献（Reference） 16

绪 论

根据数据显示，机械工业总产值的2%~3.5%就是每年的液压工业销售额，在世界各大主要国家当中，但是我国只却占1%左右，这样的结果只能表明液压技术使用率在我国当中较低，如果经历一代一代人的努力去扩大液压应用领域的话,那么将会在未来有更好更远的发展前景。但是事实却是近些年来,液压气动技术与机械传动和电气传动的竞争越演越烈，举个例子：塑料机床当中的中型的和小型的长期并且很早的取用伺服电控系统去代替或者一部分代替液压传达的方式用在数控机床中。因为其中重要的就是由于液压技术存在渗漏、维护性差等等诸如此类的不足之处。所以，要想处理掉这样的缺点我们就一定要去发挥出液压气动技术的优点，以及去寻找产生不足之处的原因然后去攻克它，让其和电子技术结合，拓宽应用领域，并且同时解决能耗的问题去减少能源的消耗，处理掉污染的问题满足环保需要，提高工作效率，提升可靠性，这不仅是液压气动的产品在市场竞争中拔得头筹的关键，也是液压气动技术需要去继续努力的奋斗目标。

因此为了改善液压技术最为重要的是进行创新，在工业应用当中最为广泛的数控机床的卡盘卡紧的动作以及控制装夹方式的动作，用液压传动的方式去替代传统当中的机械装置或者人工控制。工业设计的核心为产品设计作为，它涵盖了广泛的范围，从人的衣食和出行，到不同的社会部门，在日常生活中处处都有产品的设计。产品的设计不但可用于日常产品，而且也可使用在工业生产机床、以及专业仪器，私人摩托车，和各种不同大小的汽车，飞机和其他交通工具；从指甲油到太空舱”皆属于产品设计范围，这篇论文主要是为工艺工具设计的，主要用于生产工艺工具。在一定程度上被称为“加工辅助设计”，就是夹具的设计。

卡盘油缸的主轴夹紧装置的设计正常情况下是在加工时对工件起到固定作用，它是由油缸和卡盘夹紧机构组成一种装置。油缸一般是液压回转油缸可控方便调节夹紧方式，夹紧方式有两种一种是直接夹紧使用液压三爪卡盘实现顶尖对工件的固定作用，另一种是利用液压三爪卡盘对工件内孔进行一个张开的方式进行固定。卡盘油缸的主轴夹紧装置的设计的合理性、简便性、精确性都直接影响着加工工件的定位精度，因此研究卡盘油缸的主轴夹紧装置的设计对不断提高机床自动化的能力有着非常重要的意义。

第一章 卡盘油缸的主轴夹紧装置的介绍

1.1卡盘油缸的主轴夹紧装置的特点

一般情况下工人在机床上加工工件的时候，会出现两种截然不同的状况：其中的一种就是根据工件某一表面或根据在工件表面上找出的线对齐再利用指针或指示器等量具，使得机床上的夹具制件处于满足加工条件的位置上，再然后是装夹工件进行加工制件；剩下的一个方法就是取用将制件摆在夹具上进行装夹施工。所述物体的加工表面是可以满足的工件的表面上的技术要求，依照制件的构造和外形、分批生产过程的方法以及产量的不一致，将被用于各种不同的装置将工作方便，准确，固定地安装在机器并处理加工。在工人们的日常生产当中，如连杆和活塞生产线，几乎每个过程都使用夹具。因为但凡不使用夹具装夹，就会出现工件的加工精度受负面影响，而且还会使日常的生产率下降很多，在严重情况下甚至会无法进行装夹加工。数控机床在制件当中要用夹具以外，夹具还可以用于检验和其他工序等，数控机床的夹具通常情况下是指用来装夹工件的设备：用在装夹刀具的设备，通常被称之为“辅助加工工具”。辅助加工工具可以笼统地涵盖在数控机床夹具的范围内。

专用夹具就是是为满足某一个工件的某一道工序的要求去特地设计制造的。专用夹具的功能包括以下几个方面：一方面确保工件加工时某一表面的定位精度，像制件与未施工表面的距离精度、平行度和同轴度等方面的公差要求。对外形复杂、公差要求高的制件，采用通用夹具的话难以满足公差精度要求。另一方面缩短了加工的时间，提升了生产率。能够使其中一道工序施工需要的时间很大程度上的降低，时间可以分为机动时间以及辅助时间，机动时间指制件过程中的时间；辅助时间指装卸工件过程中产生的时间。专用夹具的投入可以更方便的转换工件位置以及工件的安装，不需要操作工去打标，节约了时间，也提升了生产率。在操作工实际生产中，可以利用多个制件平行施工的夹具让更多的制件能够同时施工的动作时间跟一个制件相同。总之，跟着机床专用夹具的投入使用以及进一步的夹具升级，能够有效的缩短工序所需要的时间，符合生产发展的现实需求。

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