论文总字数：11600字

摘 要

采用三爪液压卡盘和液压回转油缸的夹紧机构是数控机床行业中一种应用极为广泛的零件加工的夹持方式，通过液压卡盘卡爪对零件的可靠夹紧完成零件的切削。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、性能可靠并可提高机床的自动化程度。本课题是要求设计一种数控机床回转夹持装置，通过液压卡盘的三爪卡爪对零件的可靠回转夹紧并完成零件的切削，根据零件夹持实际情况可选用标配软爪或设计专用软爪。

关键词：三爪液压卡盘；液压回转油缸；回转夹持装置；径向夹紧力

Design of a rotary clamping device for CNC machine tools

Abstract

The clamping mechanism of three-jaw hydraulic chuck and hydraulic rotary cylinder is a widely used clamping method in nc machine tool industry.The type of oil cylinder and chuck (hollow or medium solid) can be selected according to the needs of parts cutting.This subject is required to design a CNC machine tool rotary clamping device, through the hydraulic chuck of the three jaw jaw reliable rotary clamping parts and complete the cutting parts, according to the actual situation of the clamping parts can choose standard soft claw or design special soft claw.

Key words: Three-jaw hydraulic chuck; hydraulic rotary cylinder; rotary clamping device; radial clamping force

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 课题的来源 1

第二章 数控机床回转夹紧装置的设计方案 2

2.1 数控机床回转夹紧装置总体设计方案 3

2.2 数控机床回转夹紧装置的工作原理 4

第三章 卡盘自动夹紧装置的结构及设计计算 5

3.1 卡盘的设计 5

3.1.1液压缸的结构设计 5

3.1.2对活塞缸进行受力分析 5

3.2 回转油缸的选择 6

3.3 液压缸的结构设计 6

3.4 拉杆的强度校核 6

3.4.1 第一强度理论 7

3.4.2 第二强度理论 7

3.4.2 第三强度理论 8

第四章 成本经济分析 9

4.1 技术成本分析的目的与意义 9

4.2 成本的分析 9

第五章 数控机床回转夹紧装置的使用及维护 10

5.1卡盘自动夹紧装置的安装 10

5.2数控机床回转夹紧装置的维护及保养 10

5.3数控机床回转夹紧装置的使用注意事项 11

第六章 总结 12

致谢 13

参考文献 14

第一章 绪论

1.1 前言

经过四年的学习，终于大学中最后一门必修课，也是最重要的，毕业设计即将开始了。通过四年的大学学习，毕业设计的结束也意味着将我们在大学中所学的知识进行一个调查，同时，也是关于我们是否可以熟练掌握并且熟练应用我们在大学中所学的理论知识，将其可以应用于实际问题中来解决实际的问题。通过四年的理论研究,我们已经掌握机械设计的理论知识。关于实践，我们却相当于白纸一张，但只有将所学知识通过实践来检测，我们才能掌握知识。因此，毕业设计是检验我们将理论知识转换成实践步骤中最关键的环节也是最重要的一节之一。我们毕业前夜进行了工作模拟训练的方向，这对我们有非常重要的意义。 因此，我希望通过自己的努力，努力学习和发现问题并且要求解决问题，通过老师的指导，同学之间相互请教，发现问题，解决问题，认真做好这次毕业设计。

综合的利用我们学习资料中的机械工程材料，机械制造技术，极限合作，等多方面的知识，将其结合应用于一起。如机械制图方面，所以可以从各个方面检查，加强我们的学习知识，做好这次毕业设计。除了完成设计任务外，在设计过程中，还要培养和提高自学能力和创新能力。 综合性的设计非常强大，可以很好地锻炼我们的实践能力。 因此，我们可以通过在教科书的设计中再次熟悉基本概念，基本理论，同时，对生产实践有更深层次的理解。 因此结合各种理论和生产实践，是设计目标。

数控机床回转夹紧装置作为一种常见的机床机械设备市场。 其结构简单，占地面积小，连续高效运行，操作安全方便，制造成本低，应用范围广。

这次毕业设计则让我接触了许多以前没有碰到的知识，也加强了自己独立设计的能力及刻苦钻研的精神，深刻体会到理论和实践相结合的重要性。由于知识有限，不可避免的存在缺点和错误，请读者们进行批评指正。

1.2 课题来源

在数控切削加工过程中的零件在数控机床中以很高的速度旋转，所以回转夹持的可靠性这一特殊要求对零件有很大的作用，要保证在下列情况下：在机床加工过程中发生故障或者停电的情况下，零件安全加工并且能够夹紧，因此需要一定的多重保护装置对夹紧零件的液压装置进行安全保护。

本课题是要求设计一种数控机床回转夹持装置，通过液压卡盘的三爪卡爪对零件的可靠回转夹紧并完成零件的切削，根据零件夹持实际情况可选用标配软爪或设计专用软爪。采用三爪液压卡盘和液压回转油缸的夹紧机构是数控机床行业中一种应用极为广泛的零件加工的夹持方式，通过液压卡盘卡爪对零件的可靠夹紧完成零件的切削。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、性能可靠并可提高机床的自动化程度。

第二章 数控机床回转夹紧装置的设计方案

2.1 数控机床回转夹紧装置总体设计方案

图2.1.1 数控机床

方案一：

执行元件选择气动卡盘，气源通过气管从主轴的空心轴穿过，连接到气动卡盘上，为了解决主轴旋转时气管发生缠绕的问题，在主轴的末端安装高速旋转接头。此方案的优点是结构简单，安装方便，成本低。但由于使用的动力源是气压，所以卡盘的夹紧力受气源影响较大。一般工厂的气源气压都会设定在一个范围之内，比如0.5~0.8Mpa，这样，气压的大小直接影响到卡盘的夹紧力，使得卡盘的夹紧力处在一个波动的范围内。不适宜用在重型机床或大切削量的加工场合。

图2.1.2 中空油压卡盘

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