閥體標(biāo)牌通用打印夾具設(shè)計(jì)

1、本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）( 屆 ) 題 目： 閥體標(biāo)牌通用打印夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)電與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)：20906071047 指導(dǎo)教師： 職稱（學(xué)位）：教授 合作導(dǎo)師： 完成時(shí)間： 5月20日 成 績(jī)： 黃山學(xué)院教務(wù)處制學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明茲呈交的學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫(xiě)作中參考的其他個(gè)人或集體的研究成果，均在文中以明確方式標(biāo)明。本人依法享有和承擔(dān)由此論文而產(chǎn)生的權(quán)利和責(zé)任。聲明人（簽名）：年 月 日黃山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)正文目錄摘要1英文摘要2引言31 概述31.1 氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)介紹31.1.1 氣動(dòng)打

2、標(biāo)機(jī)的特點(diǎn)及其主要應(yīng)用范圍41.1.2 常用氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的主要參數(shù)51.2 氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)前景及發(fā)展趨勢(shì)51.2.1 氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)前景51.2.2 氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)51.3 氣動(dòng)夾具的定義及其優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用范圍61.3.1 氣動(dòng)夾具的定義61.3.2 氣動(dòng)夾具的優(yōu)點(diǎn)61.3.3 氣動(dòng)夾具應(yīng)用范圍61.4 設(shè)計(jì)任務(wù)及意義71.4.1 設(shè)計(jì)的任務(wù)71.4.2 設(shè)計(jì)的意義72 總體設(shè)計(jì)82.1 設(shè)計(jì)原始資料82.2 主要技術(shù)指標(biāo)82.2.1 夾緊力82.2.2 氣動(dòng)夾頭高度82.3 通用夾具總體設(shè)計(jì)82.3.1 定位82.3.2 夾緊力的計(jì)算112.3.3 氣動(dòng)夾頭高度設(shè)計(jì)112.3.4 氣缸缸徑的和活塞

3、桿直徑的選擇122.3.5 夾緊裝置的設(shè)計(jì)132.3.6 確定通用夾具的主體尺寸152.3.7 工作簡(jiǎn)圖173 主要圖紙194 總結(jié)22致謝23參考文獻(xiàn)24閥體標(biāo)牌通用打印夾具設(shè)計(jì)機(jī)電與信息工程學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)沈左安（20906071047）指導(dǎo)老師:楊咸啟摘要：氣動(dòng)智能打標(biāo)機(jī)是由計(jì)算機(jī)控制打印針頭在一個(gè)二維平面（X、Y）內(nèi)按給定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的同時(shí)由空氣壓縮機(jī)提供動(dòng)力使其能夠做高頻率的上下沖擊運(yùn)動(dòng)，從而在零件表面或者所需銘牌上做出有一定深度的標(biāo)記?，F(xiàn)有的設(shè)備工作時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。本文主要針對(duì)公稱通徑50mm以下的閥體零件標(biāo)牌打印機(jī)的輔助設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)分析閥體零件標(biāo)牌打

4、印機(jī)的工作特點(diǎn)和要求，希望能夠快速響應(yīng)、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短輔助時(shí)間、降低廢品率等。它利用氣動(dòng)原理進(jìn)行閥體零件標(biāo)牌打印，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。設(shè)計(jì)的裝置對(duì)車(chē)間生產(chǎn)有一定的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：氣動(dòng)夾頭；閥門(mén)；氣動(dòng)智能打標(biāo)機(jī)；夾具Design of the Fixture of Signage Print on Valve Body Shen Zuoan Director：Yang Xianqi(School of Mechanical Electronic & Information Engineering，Huangshan University )Abstract：Smart pneumatic m

5、arking machine is controlled by a computer print needles by a two-dimensional plane (X, Y) given the trajectory of movement provided by the air compressor power to be able to do high-frequency upper and lower impact exercise, resulting in parts of the surface or required on the nameplate to make a c

6、ertain depth mark. Present equipment work is labor-intensive and inefficient.This article focuses on the nominal diameter 50mm body parts signage printer auxiliary equipment design. Body parts signage printer by analyzing the characteristics and requirements to respond quickly, reduce labor intensit

7、y, shorten the auxiliary time, reduce scrap. It uses the principle of pneumatic valve body parts signage printing, improved labor productivity. Devices designed for workshop production has some important practical value.Keywords: pneumatic chuck; valve; intelligent pneumatic marking machine ;fixture

8、引言隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在全國(guó)大約有3000多家規(guī)模不一的閥門(mén)公司。這其中，溫州占了接近1/5,其他地方像遼寧有250多家，鄭州約有200家，除此之外，上海、江蘇、福州等地均有較大規(guī)模的閥門(mén)廠家。由于這些廠家所專營(yíng)的閥門(mén)種類不同，所以我國(guó)閥門(mén)的產(chǎn)品型號(hào)已有3000多種，近30000多個(gè)規(guī)格。無(wú)論是在產(chǎn)品的密封、強(qiáng)度還是其他性能方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是關(guān)于對(duì)閥門(mén)標(biāo)牌的打印卻不是非常正規(guī)，閥體不能準(zhǔn)確定位，導(dǎo)致產(chǎn)品型號(hào)，規(guī)格等標(biāo)記位置錯(cuò)誤，影響標(biāo)牌的質(zhì)量，同時(shí)為了校正位置增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了效率。為此根據(jù)公司實(shí)際生產(chǎn)情況特地設(shè)計(jì)一套可供DN50以下閥門(mén)進(jìn)行標(biāo)牌打印的夾具，以此來(lái)提高部分產(chǎn)

9、品標(biāo)牌位置的精確度，達(dá)到美化閥體表面，提高每個(gè)公司生產(chǎn)的產(chǎn)品其外表形象具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。1 概述1.1 氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)介紹氣動(dòng)智能打標(biāo)機(jī)是由計(jì)算機(jī)控制打印針頭在一個(gè)二維平面（X、Y）內(nèi)按給定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的同時(shí)由空氣壓縮機(jī)提供動(dòng)力使其能夠做高頻率的上下沖擊運(yùn)動(dòng)，從而在零件表面件或者所需銘牌上做出有一定深度的標(biāo)記。這樣做的目的就是為了在將自己的產(chǎn)品發(fā)向市場(chǎng)后能夠很好的識(shí)別自己的產(chǎn)品同時(shí)也方便了對(duì)質(zhì)量的不間斷跟蹤和分析，從而提高自己的售后服務(wù)質(zhì)量，防止部分零件損壞后不能及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，影響生產(chǎn)。因此，對(duì)于標(biāo)識(shí)產(chǎn)品重要零部件特別像規(guī)格、生成批號(hào)、注冊(cè)商標(biāo)等顯得尤其重要。隨著大批量生產(chǎn)的不斷增加，以及產(chǎn)品型號(hào)

10、的不斷擴(kuò)充，氣動(dòng)智能標(biāo)記系統(tǒng)的研制已成為必然。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)的控制，由氣泵為其提供動(dòng)力源，采用高頻微沖技術(shù)對(duì)零件或者銘牌進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)記。這套系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高、功能強(qiáng)大、系統(tǒng)穩(wěn)定等特點(diǎn)。在計(jì)算機(jī)的控制下，打印過(guò)程可以自動(dòng)進(jìn)行，省去人為操作的繁瑣。同時(shí)，應(yīng)用打標(biāo)機(jī)可以使得零件的銘牌、型號(hào)、生產(chǎn)批號(hào)等能夠美觀、準(zhǔn)確。打印的標(biāo)記規(guī)范、美觀。同時(shí)打印針的速度快而且沖擊頻率高、作用力大，能夠滿足不同材質(zhì)零件生產(chǎn)和不同生產(chǎn)批量的生產(chǎn)需要。這套系統(tǒng)不僅操作簡(jiǎn)單,而且設(shè)備維護(hù)方便。氣動(dòng)智能打標(biāo)機(jī)實(shí)物圖如圖1-1所示。圖1-1 氣動(dòng)智能標(biāo)刻機(jī)實(shí)物圖1.1.1 氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的特點(diǎn)及其主要應(yīng)用范圍氣動(dòng)智能標(biāo)記

11、機(jī)最突出的一點(diǎn)就是在于無(wú)論是標(biāo)記銘牌、注冊(cè)商標(biāo)、文字、圖形、生產(chǎn)批號(hào)等都能夠根據(jù)材質(zhì)的不同而做到可深可淺，而且標(biāo)記內(nèi)容存在時(shí)間長(zhǎng)，不容易磨損。相對(duì)于各類大型重型工件進(jìn)行標(biāo)記時(shí)，往往是到機(jī)器所在地進(jìn)行操作標(biāo)記，此時(shí)氣動(dòng)智能打標(biāo)機(jī)價(jià)格適中，只要配備一個(gè)筆記本電腦便可方便實(shí)現(xiàn)操作的特點(diǎn)使其成為首選。為了能夠更廣泛地批量用于實(shí)際生產(chǎn)情況中，氣動(dòng)智能打標(biāo)機(jī)的針頭也被設(shè)計(jì)成堅(jiān)固耐用、安裝方便的小型針頭。無(wú)論是塑料還是65HRC的硬鋼，它們都能夠以點(diǎn)針標(biāo)記的形式進(jìn)行高速、準(zhǔn)確標(biāo)記。同時(shí)他的系統(tǒng)可以設(shè)置為自動(dòng)增加序列號(hào)、日期、生產(chǎn)批號(hào)等。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)，以傳統(tǒng)連接電腦方式的氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)正在被單片機(jī)氣

12、動(dòng)打標(biāo)機(jī)所取代，這種無(wú)需電腦控制的氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)，更加適用于工業(yè)生產(chǎn)中的惡劣環(huán)境。其主要應(yīng)用范圍有：（1） 汽車(chē)配件，摩托車(chē)的車(chē)架、底盤(pán)、連桿、氣缸數(shù)、名稱、發(fā)動(dòng)機(jī)、商標(biāo)、生產(chǎn)日期的打?。?電動(dòng)車(chē)、自行車(chē)、摩托車(chē)等批次號(hào)打??；（2） 各種商品、設(shè)備、機(jī)器零件等產(chǎn)品銘牌數(shù)據(jù)打?。唬?） 各種機(jī)械零件、機(jī)械工具、五金、金屬管、齒輪、泵、閥門(mén)、緊固件、鋼、儀表、機(jī)械和電氣設(shè)備等其他金屬打標(biāo)。1.1.2 常用氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的主要參數(shù)（1） 打印深度：0.011mm（材質(zhì)不同可適當(dāng)調(diào)整深度）（2） 打印速度：每秒35個(gè)字符（3） 打印范圍：平 面：180mm90mm（4） 電 源：AC220V 10%，50Hz

13、（5） 壓縮空氣：0.40.6MPa（6） 耗 氣 量：3L/S（7） 功 耗：600W（8） 溫 度：140（9） 相對(duì)濕度：901.2 氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)前景及發(fā)展趨勢(shì)1.2.1 氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)前景氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)主要是計(jì)算機(jī)控制的氣針式標(biāo)記機(jī)，其輸出速度快、深度大、輸出準(zhǔn)確的特點(diǎn)使其更適合用在多種批號(hào)標(biāo)識(shí)頻繁變化的情況下。伴隨著經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的快速發(fā)展，人民生活水平也不斷得到提升，每種商品都需要標(biāo)明生產(chǎn)批次號(hào)和保鮮日期以及簡(jiǎn)單的使用說(shuō)明和其他相關(guān)信息，而氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)就是貼標(biāo)的機(jī)器，它不僅美化了商品零件的表面而且使跟蹤、管理、分析自己的產(chǎn)品銷(xiāo)售和質(zhì)量情況成為可能，如發(fā)現(xiàn)異常情況，可以及時(shí)、準(zhǔn)確的將產(chǎn)品召回，減少損失

14、。及時(shí)了解國(guó)內(nèi)外氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)核心技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，了解工藝設(shè)備、技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展動(dòng)向，是企業(yè)提高產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格的關(guān)鍵，是提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的前提 4。1.2.2 氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品，它集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)等報(bào)告于一身。近年來(lái)，相關(guān)技術(shù)發(fā)面已經(jīng)有了很大進(jìn)步，所以氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)技術(shù)已經(jīng)變得越來(lái)越完善。目前，以氣動(dòng)方式發(fā)展的打標(biāo)技術(shù)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方向：（1） 數(shù)字化、自動(dòng)化20世紀(jì)以來(lái)，這樣以數(shù)字化、自動(dòng)化為發(fā)展要求的氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)已經(jīng)成為研究的重點(diǎn)，這一領(lǐng)域在近幾年中，隨著傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等也發(fā)展

15、迅速?，F(xiàn)代打標(biāo)機(jī)已經(jīng)進(jìn)入到計(jì)算機(jī)控制占主導(dǎo)地位的時(shí)代。實(shí)時(shí)控制和監(jiān)控打標(biāo)過(guò)程中工件、工藝的變化；應(yīng)用于自動(dòng)掃描、自動(dòng)打標(biāo)機(jī)系統(tǒng)的智能定位以及技術(shù)跟蹤檢測(cè)；實(shí)時(shí)進(jìn)行自動(dòng)修改和復(fù)雜圖形、字符處理等已成為數(shù)字自動(dòng)化的主要表現(xiàn)方面。（2） 功能全面化、集體化在現(xiàn)代化的生產(chǎn)環(huán)境中，其不僅能夠進(jìn)行單一形式的印字標(biāo)示同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)功能多樣化成為其主要特點(diǎn)。例如：打標(biāo)機(jī)不僅能夠標(biāo)注出標(biāo)準(zhǔn)字體字符，也可以打印我們自己設(shè)計(jì)的圖樣、字符等。也在一定程度上對(duì)傳統(tǒng)的點(diǎn)陣打印和掃描時(shí)字符點(diǎn)陣打印軌跡進(jìn)行了優(yōu)化。所以，這樣提高了印刷效率，這標(biāo)志著一個(gè)重要發(fā)展方向。（3） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、操作界面人性化隨著打標(biāo)機(jī)集成化的提高，很多

16、功能將被集中在一個(gè)模塊中，使得氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的結(jié)構(gòu)能夠變得更加簡(jiǎn)單，這不僅體現(xiàn)在其硬件的結(jié)構(gòu)上同時(shí)也體現(xiàn)在其控制系統(tǒng)上面，窗式操作界面、各種打標(biāo)機(jī)操作更清晰的觸摸屏技術(shù)使打標(biāo)機(jī)能夠更容易得到控制。1.3 氣動(dòng)夾具的定義及其優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用范圍1.3.1 氣動(dòng)夾具的定義氣動(dòng)夾具以壓縮的空氣作為動(dòng)力源，通過(guò)氣缸內(nèi)的氣體轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，可以完成夾具定位、夾緊或者其他運(yùn)動(dòng)。1.3.2 氣動(dòng)夾具的優(yōu)點(diǎn)1) 操作方便，可大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度；2) 氣動(dòng)快速響應(yīng)，從而在生產(chǎn)過(guò)程中可縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；3) 氣動(dòng)元件的氣動(dòng)夾具允許少量泄漏，要求不太高，所以制造起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單；4) 使用的氣動(dòng)夾具易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制1.

17、3.3 氣動(dòng)夾具應(yīng)用范圍它被廣泛應(yīng)用于電子元器件、電信設(shè)備的制造，以及汽車(chē)、自行車(chē)機(jī)架、金屬鐵管組裝家具、運(yùn)動(dòng)器材、PU注塑定型、玩具、工藝品的加工和裝配中，起到固定作用以防止被加工元件發(fā)生變形。還有像銑、刨、攻絲、測(cè)試等，除此外還有用到管線連接的行業(yè)，像化學(xué)制藥、食品等牽涉到加工零件需要固定的時(shí)候都能得到使用。1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)及意義1.4.1 設(shè)計(jì)的任務(wù)任務(wù)：設(shè)計(jì)完成閥體標(biāo)牌通用打印夾具設(shè)計(jì)1.4.2 設(shè)計(jì)的意義（1） 利用夾具安裝的時(shí)候可以準(zhǔn)確地確定工件和打標(biāo)機(jī)的相互位置，保證了其加工精確度不受工人技能的影響，保證了其高精度和穩(wěn)定性。（2） 工件裝夾時(shí)，沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)會(huì)引起工件的定位不準(zhǔn)確，采用

18、夾具夾緊可以顯著減少輔助工時(shí)，這些因素都有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。此外，使用夾具能夠使產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定，廢品率降低，大大降低了生產(chǎn)成本。（3） 采用氣動(dòng)夾緊裝置使工件裝夾簡(jiǎn)單、快速，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2 總體設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)原始資料氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)型號(hào)：PC-Q18090PT針頭高度：150-650mm氣動(dòng)夾頭行程：90mm氣泵壓力：0.84Mp2.2 主要技術(shù)指標(biāo)2.2.1 夾緊力確定夾緊力主要涉及到三個(gè)因素，包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小。9夾緊力的大小，是保證定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定的前提，可靠地夾緊與加工的精度確有著密不可分的關(guān)系。同時(shí)夾緊力的大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。夾緊力太小會(huì)導(dǎo)致工件夾緊不安全，在加工

19、的過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的位移從而破壞定位，影響加工質(zhì)量而導(dǎo)致報(bào)廢，甚至?xí)l(fā)生安全事故。工件的夾緊力如果過(guò)大，會(huì)容易使工件變形，也不利于零件加工 。2.2.2 氣動(dòng)夾頭高度為了適用閥體通徑大小的不同，所以氣動(dòng)夾頭高度的確定應(yīng)根據(jù)所夾閥體的厚度來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)能夠起到通用夾緊的效果。根據(jù)實(shí)際情況現(xiàn)采取閥體通徑大小從DN15-DN50來(lái)確定氣動(dòng)夾頭的高度。2.3 通用夾具總體設(shè)計(jì)2.3.1 定位定位裝置主要是起一個(gè)定位作用，保證了工件與夾具的相對(duì)位置，可用六點(diǎn)定位的原理來(lái)分析其限制的自由度。采用6個(gè)按一定的規(guī)則和條例的約束點(diǎn)，可以限制工件的六個(gè)自由度，這被稱為六點(diǎn)定位原理。如圖2-1所示。 圖2-1 自由度示

20、意圖通常我們?cè)趹?yīng)用定位原理的時(shí)候往往會(huì)出現(xiàn)完全定位、部分定位、過(guò)定位這幾鐘情況。1. 完全定位當(dāng)被加工零件六個(gè)自由度被限制，它在夾具中的位置是唯一的，此時(shí)該零件完全定位。如圖2-2所示。圖2-2 實(shí)現(xiàn)完全定位示意圖2. 部分定位工件定位，并不是所有的情況下，都必須作出完整的工件定位。在不影響加工要求的條件下，少于六個(gè)支撐點(diǎn)的定位稱為部分定位。為了滿足加工要求，在實(shí)際生產(chǎn)中我們可以適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化定位的定位裝置。如在電磁吸盤(pán)上裝夾工件對(duì)其平面進(jìn)行磨削時(shí)只需限制三個(gè)自由度。3. 過(guò)定位利用多個(gè)定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制某個(gè)自由度時(shí)，我們稱之為過(guò)定位。（1） 正常情況下，我們應(yīng)該盡量不要使用過(guò)定位。一般情況下，過(guò)

21、定位會(huì)影響到工件加工時(shí)的精確度，不準(zhǔn)確的定位會(huì)使工件或定位元件發(fā)生變形，所以通常情況下，過(guò)定位是不應(yīng)該產(chǎn)生的。（2） 過(guò)定位亦可合理利用當(dāng)工件放置在夾具中的時(shí)候，通常應(yīng)該避免“過(guò)定位”，然而，在一定的條件下，正確合理的應(yīng)用“過(guò)定位”，還可以得到良好的結(jié)果。像剛度低、精確度高的航空器材以及儀表等工件中應(yīng)用比較多。在實(shí)際生產(chǎn)中這樣可以有效的提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的。我們?cè)诎惭b的車(chē)削長(zhǎng)軸的一端時(shí)，工件的的一邊裝在三爪卡盤(pán)中，而另外一端我們利用尾尖進(jìn)行支撐。這就是一個(gè)典型的過(guò)定位應(yīng)用。只要各種定位基準(zhǔn)的工件和機(jī)器或夾具的形位誤差能夠被控制，這樣就可以消除過(guò)定位的缺陷。同時(shí)支撐元件的剛度的提高，尾座的支撐

22、也有助于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的定位，所以工件安裝也更加方便，無(wú)論是加工質(zhì)量還是效率都得到很大提高。本課題夾具氣動(dòng)夾頭和一塊V型塊進(jìn)行定位，如圖2-3所示。圖2-3 典型的V型塊結(jié)構(gòu)V型塊定位簡(jiǎn)圖及其所限制的自由度如圖2-4所示。圖2-4 采用V型塊定位簡(jiǎn)圖及其所限制的自由度六點(diǎn)定位原則雖然解決了消除了工件在夾具中位置“定與不定”的問(wèn)題，即解決了工件自由度的問(wèn)題。但是，由于大批量生產(chǎn)時(shí)每個(gè)工件都會(huì)進(jìn)行裝夾，而每個(gè)工件所裝夾的位置不是完全吻合的，這就會(huì)導(dǎo)致工件位置不能準(zhǔn)確定位。這就會(huì)引起在零件加工后各個(gè)另?yè)?jù)愛(ài)你的加工尺寸大小不一，出現(xiàn)誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱之為定位誤差，我們用D表示。在實(shí)際的生

23、產(chǎn)加工過(guò)程中，定位誤差僅僅是加工誤差中的一部分，能夠引起誤差的因素很多，為了確保加工精度，我們一般將定位誤差控制在零件加工工差T的1/51/3，即： （2-1）式中：D定位誤差，單位為mm； T 加工誤差，單位為mm。工件在夾具中定位時(shí)，由于工件定位基面與夾具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合間隙的影響，導(dǎo)致定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不能重合，從而使各個(gè)工件的位置不一致，給加工尺寸造成誤差，這個(gè)誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差。用Y表示。如果將V形體零件的制造誤差忽略不計(jì)，僅有工件基準(zhǔn)面的圓度誤差時(shí)，工件的定位中心會(huì)發(fā)生一定的偏移即O1O2T1T2，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差。即： （2-2）2.3.2 夾緊力的計(jì)算根

24、據(jù)作用于工件的各種力的大小像切削力，工件的重力以及相對(duì)位置的方向來(lái)具體的計(jì)算保持工件的平衡所需要的最小夾緊力。為安全起見(jiàn)，最小夾緊力乘以一個(gè)安全系數(shù)K，可以得到所需的夾緊力。通常設(shè)計(jì)時(shí)夾具時(shí)，其夾緊力一般比理論值大23倍。為了保證安全可靠，將計(jì)算出來(lái)的夾緊力再乘以安全系數(shù)，作為需要的夾緊力。即： （2-3）式中：-實(shí)際所需的夾緊力；-夾緊力；-安全系數(shù)，一般取。2.3.3 氣動(dòng)夾頭高度設(shè)計(jì)其最大和最小高度為：1. 最大高度 （2-4）式中：公稱通徑50mm的閥體中法蘭高度，通過(guò)圖紙可知：。氣動(dòng)夾頭最大高度，由設(shè)計(jì)題目及閥體參數(shù)可知，最大高度是以DN50閥體為標(biāo)準(zhǔn)的，即是衡量氣最大高度的準(zhǔn)則。所

25、以的值為：。由于在對(duì)閥體標(biāo)牌進(jìn)行打印的時(shí)候，氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的針頭會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，為防止閥體對(duì)針頭進(jìn)行損壞，所以的值應(yīng)取。2. 最小高度 （2-5）式中：公稱通徑50mm的閥體中法蘭高度，通過(guò)圖紙可知：。氣動(dòng)夾頭最小高度，由設(shè)計(jì)題目及閥體參數(shù)可知，最小高度是以DN15閥體為標(biāo)準(zhǔn)的，即是最小高度的準(zhǔn)則。所以的值為：。因?yàn)?（2-6）為防止氣動(dòng)夾頭不能對(duì)DN50的閥體進(jìn)行夾緊，所以氣動(dòng)夾頭的最小高度的值應(yīng)取。故:氣動(dòng)夾頭最大高度，氣動(dòng)夾頭最小高度。2.3.4 氣缸缸徑的和活塞桿直徑的選擇1) 氣缸缸徑的選擇氣動(dòng)夾頭運(yùn)動(dòng)示意圖如圖2-5所示。圖2-5 氣動(dòng)夾頭運(yùn)動(dòng)示意圖氣缸通過(guò)推桿推動(dòng)氣動(dòng)夾頭在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)

26、，氣動(dòng)夾頭及其他運(yùn)動(dòng)件質(zhì)量m=4kg,氣缸的行程s=90mm,經(jīng)過(guò)約0.5秒運(yùn)動(dòng)到位，通過(guò)查看空氣壓縮機(jī)銘牌參數(shù)可知系統(tǒng)工作壓力為1.25-1.4Mp。本公司空氣壓縮機(jī)部分參數(shù)如表2-1、2-2所示，從表中得知?dú)庠磯毫為1.25Mp-1.4MP間。表2-1 空氣壓縮機(jī)部分參數(shù)1型號(hào)活塞排量轉(zhuǎn)速電機(jī)功率外形尺寸表2-2 空氣壓縮機(jī)部分參數(shù)2排氣壓力輸入比功率重量在不考慮摩擦因素的情況下，氣缸的實(shí)際軸向負(fù)載 （2-7）氣缸的平均速度 （2-8）選定負(fù)載率則氣缸的理論輸出力 （2-9）雙作用氣缸理論推力 （2-10）由于每臺(tái)空氣壓縮機(jī)為2臺(tái)氣動(dòng)夾頭提供動(dòng)力，所以將公式2-9代入公式1-10中得到氣

27、缸直徑 （2-11）按照GB/T2348-1993 GB/T 2348-1993 液壓氣動(dòng)系統(tǒng)及元件 缸內(nèi)徑及活塞桿外徑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整，所以氣缸直徑D=20mm。2) 活塞桿直徑的選擇由以上條件查表23.6-33（GB/T2348-1993），取活塞桿直徑d=12mm。查表可知，45號(hào)鋼的屈服強(qiáng)度。按強(qiáng)度校核條件進(jìn)行校核： （2-12）聯(lián)立公式2-9和2-12得所以符合設(shè)計(jì)要求。2.3.5 夾緊裝置的設(shè)計(jì)氣動(dòng)夾緊裝置PROE簡(jiǎn)圖如圖2-6所示。圖2-6 氣動(dòng)夾頭示意圖1-底座；2-推桿；3-氣動(dòng)夾頭；4氣缸夾緊裝置的組成由以下三部分組成。第一部分：動(dòng)力源裝置它是使產(chǎn)生夾緊作用成為可能的裝置。分為

28、手動(dòng)夾緊和自動(dòng)夾緊兩種。手動(dòng)夾緊是由人力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)效率，本論文設(shè)計(jì)中采用壓縮的空氣作為動(dòng)力源。第二部分：傳力機(jī)構(gòu)它是用來(lái)將動(dòng)力傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。他可以通過(guò)自身構(gòu)造的不同來(lái)改變力的方向及其大小來(lái)達(dá)到我們的所需要求，同時(shí)為了防止夾緊力消失后保證夾緊系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)所以它也具有一定的自鎖功能。第三部分：夾緊元件直接與工件接觸并完成夾緊這一過(guò)程的最終執(zhí)行元件。2.3.6 確定通用夾具的主體尺寸氣動(dòng)夾頭簡(jiǎn)圖如圖2-7、2-8所示。圖2-7 氣動(dòng)夾頭主視圖簡(jiǎn)圖 圖2-8 氣動(dòng)夾頭俯視圖簡(jiǎn)圖常用閥門(mén)公稱通徑對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2-3、2-4、2-5所示。表2-3 閥門(mén)公稱

29、通徑對(duì)應(yīng)關(guān)系一覽表英制（in）1/81/43/81/23/411-1/41-1/2公制（mm)36101520253240表2-4 閥門(mén)公稱通徑對(duì)應(yīng)關(guān)系一覽表英制（in）22-1/23456810公制（mm)506580100125150200250表2-5 閥門(mén)公稱通徑對(duì)應(yīng)關(guān)系一覽表 英制（in）1214161820222428公制（mm)300350400450500550600700根據(jù)閥門(mén)通徑大小的不同，在為每種閥門(mén)標(biāo)記的時(shí)候，可以通過(guò)調(diào)節(jié)氣動(dòng)夾頭擋板的位置來(lái)對(duì)閥體進(jìn)行夾緊。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)的是DN50以下各種類型閥門(mén)閥體標(biāo)牌打印時(shí)對(duì)閥體的夾緊。閥門(mén)種類繁多，其中波紋管閥門(mén)在一些高精密行

30、業(yè)應(yīng)用比較廣泛。波紋管閥門(mén)的主要是由閥體、閥蓋、閥瓣、閥桿、彈簧、密封圈等零部件組成，而波紋管則作為閥桿的密封元件，也是保證閥門(mén)質(zhì)量的重中之重。它通常用在閥桿密封要求苛刻的環(huán)境中，像高真空的場(chǎng)合和核工業(yè)等領(lǐng)域。為了防止放射性物質(zhì)或者是比較貴重的物質(zhì)發(fā)生泄漏，我們一般用波紋管閥門(mén)代替閘閥或者蝶閥等普通的閥門(mén)，這樣可以保證閥桿部位不會(huì)發(fā)生泄漏。波紋管可以隨著閥桿的運(yùn)動(dòng)而上下伸縮。它的工作原理是：流體或者其他介質(zhì)從閥瓣和閥體密封圈的間隙中進(jìn)入閥體內(nèi)部，此時(shí)波紋管的彈簧會(huì)因受到外力而發(fā)生壓縮，此時(shí)，閥瓣隨著閥桿的移動(dòng)而向下移動(dòng)，關(guān)閉閥瓣與密封圈之間的間隙，使介質(zhì)停止進(jìn)去閥體內(nèi)部。當(dāng)壓力降低時(shí)，波紋管因

31、受到彈簧彈力的影響，使得波紋管發(fā)生變形，閥瓣與密封圈再次分開(kāi)，使介質(zhì)進(jìn)入閥體內(nèi)部?，F(xiàn)針對(duì)波紋管閥體進(jìn)行夾具尺寸說(shuō)明。當(dāng)氣動(dòng)夾頭夾緊閥體時(shí)，我們可以得到如圖2-9所示的俯視簡(jiǎn)圖。圖2-9 夾緊波紋管閥體時(shí)的俯視簡(jiǎn)圖通過(guò)對(duì)公司氣動(dòng)夾緊裝置的實(shí)際測(cè)量得出如下基本數(shù)據(jù)：u 氣動(dòng)夾頭的厚度u 氣動(dòng)夾緊裝置的行程u 氣動(dòng)夾緊裝置的擋板厚度u 氣動(dòng)夾緊裝置的寬度閥體通徑25mm的波紋管閥門(mén)接通氣源使氣動(dòng)夾頭行程走到最大，測(cè)量圖2-9中DE之間的距離。通過(guò)對(duì)DN25的波紋管圖紙進(jìn)行查閱，可以得到閥體長(zhǎng)度為。松開(kāi)固定擋板EF的兩顆螺栓，移動(dòng)擋板，使得DE之間的距離小于等于160mm。關(guān)閉氣源，使氣動(dòng)夾頭回到未夾

32、緊狀態(tài)，放入需要進(jìn)行標(biāo)牌打印的閥體，接通氣源，啟動(dòng)氣動(dòng)夾緊裝置對(duì)閥體進(jìn)行夾緊。啟動(dòng)打標(biāo)機(jī)，進(jìn)行標(biāo)牌打印。其他通徑尺寸的閥體像DN20、DN25、DN32、DN40、DN50的閥體可以根據(jù)其通徑大小變化對(duì)氣動(dòng)夾頭進(jìn)行適當(dāng)距離的調(diào)節(jié)，以達(dá)到預(yù)期打印效果。2.3.7 工作簡(jiǎn)圖工作簡(jiǎn)圖圖2-10 氣動(dòng)夾頭運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1) 將所需閥體放入氣動(dòng)夾頭與擋板之間的V型塊上進(jìn)行定位，此時(shí)氣動(dòng)夾緊裝置處于未工作狀態(tài)時(shí)，氣動(dòng)夾頭位于圖2-10上的處，閥體處于未夾緊狀態(tài)。2) 接通氣源，啟動(dòng)氣缸開(kāi)關(guān)，導(dǎo)入氣源，氣動(dòng)夾頭向前推進(jìn)，運(yùn)動(dòng)到圖2-10中的DM處，閥體此時(shí)被夾緊。3) 啟動(dòng)氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)，對(duì)閥體進(jìn)行標(biāo)牌打印。3 主要

33、圖紙?jiān)撛O(shè)計(jì)主要圖紙如下所示：（1） 夾緊裝置裝配圖如圖3-1所示。圖3-1 夾緊裝置裝配圖（2） 起定位作用的V型塊零件圖如圖3-2所示。圖3-2 V型塊零件圖（3） 閥體零件圖如圖3-3所示。圖3-3 閥體零件圖(4) 氣動(dòng)夾頭底座零件圖如圖3-4所示。圖3-4底座零件圖(5) 擋板零件圖如圖3-5所示。圖3-5擋板零件圖4 總結(jié)本夾具設(shè)計(jì)課程實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐的環(huán)節(jié)即將結(jié)束，課題是根據(jù)零件具體加工內(nèi)容所設(shè)計(jì)的通用夾具。從零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工內(nèi)容和導(dǎo)師商量然后初步擬定定位方案即采用V型定位塊進(jìn)行定位，限制閥體自由度，除此外還運(yùn)用氣動(dòng)夾頭易操作這一特點(diǎn)采用氣動(dòng)夾具對(duì)閥體夾緊這一方案，然后繪制草圖，再

34、同導(dǎo)師商量修改方案，最終確定采用氣動(dòng)夾緊的方式對(duì)閥體進(jìn)行夾緊，然后進(jìn)行標(biāo)牌打印。在這期間不僅鞏固復(fù)習(xí)了之前學(xué)習(xí)過(guò)的內(nèi)容，同時(shí)將其運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中，從而提高了我們將所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用到生產(chǎn)中以及理論結(jié)合實(shí)際的能力。盡管我對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握還不夠透徹，但我仍然希望通過(guò)自己的努力完成設(shè)計(jì)并希望有所突破。下面就對(duì)我這次設(shè)計(jì)的過(guò)程做個(gè)簡(jiǎn)單的小結(jié)：第一，課題分析。在接到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目后，我認(rèn)真翻閱了學(xué)校指導(dǎo)老師和公司部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)提供的資料，對(duì)課題進(jìn)行了深刻的分析，并向老師們請(qǐng)教了設(shè)計(jì)中的一些要點(diǎn)及難點(diǎn)。第二，總體設(shè)計(jì)。在對(duì)課題進(jìn)行仔細(xì)分析以后，我同老師們商量討論并概括出了這次設(shè)計(jì)的大體框架，并將設(shè)計(jì)計(jì)劃分成了若干模

35、塊，分別完成。第三，資料整理。通過(guò)查閱書(shū)籍、互聯(lián)網(wǎng)等途徑積極查閱資料，并與老師進(jìn)行討論，以提高工作效率。第四，課題實(shí)現(xiàn)。在資料準(zhǔn)備充分后，開(kāi)始著手論文的撰寫(xiě)。在過(guò)程中，也遇到不少問(wèn)題，但通過(guò)請(qǐng)教老師和他們一起討論、以及翻閱資料等方式將問(wèn)題都一一解決。第五，論文整理。完成論文各個(gè)小部分之后，我對(duì)論文進(jìn)行了整理和排版，并插入部分所需圖片并整理成冊(cè)。本設(shè)計(jì)完成的主要工作有：1） 分析工作原理，計(jì)算了氣動(dòng)夾緊裝置的主體尺寸。2） 設(shè)計(jì)了一套能夠適用于實(shí)際生產(chǎn)中，可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的簡(jiǎn)易氣動(dòng)夾緊裝置。3） 繪制1張裝配圖和4張零件圖。通過(guò)此次的學(xué)習(xí)不僅使我對(duì)課本內(nèi)容有了更深入的認(rèn)識(shí)，而且也培

36、養(yǎng)了我分析問(wèn)題的能力。如何靈活地運(yùn)用工具手冊(cè)解決難題的能力也有了明顯地提高。此外還基本掌握了通用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟。使我們遠(yuǎn)離了紙上談兵，得以真正將自己設(shè)計(jì)的東西化為看得見(jiàn)，摸得著的實(shí)體。但由于自己的能力所限，設(shè)計(jì)過(guò)程中還有許多不足之處，以后還需要不斷的學(xué)習(xí)改進(jìn)。致謝歲月匆匆，轉(zhuǎn)眼畢業(yè)在即，四年的大學(xué)生涯也已經(jīng)接近尾聲?；叵朐诖髮W(xué)求學(xué)的四年，心中充滿無(wú)限感激和留戀之情。感謝母校為我們提供的良好學(xué)習(xí)環(huán)境，使我們能夠在此專心學(xué)習(xí)，陶冶情操，回首望去頓時(shí)讓人思緒萬(wàn)千。在這四年生活中，經(jīng)歷了太多的事情，或喜悅、或憂傷、或奮斗、亦或堅(jiān)持。在臨將畢業(yè)的時(shí)候，首先衷心感謝我的老師和公司的幾位指導(dǎo)老師。是他們的悉心指導(dǎo)和耐心幫助讓我順利完成了論文的撰寫(xiě)，無(wú)論是論文的選題、開(kāi)題報(bào)告的完成，還是論文提綱的總體思路、具體環(huán)節(jié)，老師都給予我很大的幫助。老師精益求精、開(kāi)拓創(chuàng)新的科研精神，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、止于至善的治學(xué)態(tài)度，和藹可親、平易近人的待人方式在我心中留下了深刻的印象，使我終身受益，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，我的獨(dú)立解決問(wèn)題的能力得到了很大