【正文】 加工中讓開夾緊位置。 其他液壓元件的選擇根據(jù)液壓系統(tǒng)要求和ENERPAC公司產(chǎn)品系列，得葉冠夾具最終液壓元件的選取和結(jié)構(gòu)圖如下：123456789壓力表壓力表緩沖閥順序閥彈簧支撐油缸油路塊油缸直通公接頭蓄能器SAE螺塞快速接頭G2517LGS3MVPM5WSC222CSM18252BFZ305ACL202FZ2006AH604 本章小結(jié)本章主要介紹了液壓夾具為了達到所要求的性能所選用的液壓元件，同時根據(jù)已知的參數(shù)和計算，根據(jù)ENERPAC公司工模具模塊的液壓元件和性能特點及推薦的配件，選取了適當(dāng)?shù)囊簤涸?，并通過液壓原理完成了液壓夾具的設(shè)計和制造，同時也達到所需要求。（2） ENERPAC公司彈簧前進支撐油缸的特點：① 低壓鎖緊能力可使用機床液壓系統(tǒng)② 強大的支撐能力允許更緊湊夾具設(shè)計③ 耐腐材料的應(yīng)用可適應(yīng)各種冷卻液和環(huán)境④ 螺紋式和油路塊式氣孔設(shè)計可防止在夾具上安裝后冷卻液進入系統(tǒng)⑤ 變形最小化提高加工精度⑥ 多種安裝形式增加了設(shè)計適用性⑦ 去掉彈簧并向排氣口供氣壓可以被用作氣動前進油缸（3） ENERPAC公司彈簧前進支撐油缸的性能參數(shù)（4） ENERPAC公司彈簧前進支撐油缸的注意事項① 支撐力與夾緊力要匹配。（6） ENERPAC公司的油路塊油缸CSM18252的尺寸參數(shù)見ENERPAC工件夾具產(chǎn)品目錄[3]。ENERPAC的油路塊油缸包括一個鋼墊圈和O形圈使油缸和油路塊之間的有效密封。順序閥的一個典型應(yīng)用就是在擺動油缸作用于工件之前設(shè)置好支承油缸的內(nèi)部壓力，以防止工件變形。順序閥有內(nèi)置的單向系統(tǒng)而無需外部管道回油。（2） 順序閥的主要作用① 控制多個元件的順序動作；② 用于保壓回路；③ 防止因自重引起油缸活塞自由下落而做平衡閥用；④ 用外控順序閥做卸荷閥，使泵卸荷；⑤ 用內(nèi)控順序閥作背壓閥。按工作原理和結(jié)構(gòu)，順序閥分直動式和先導(dǎo)式兩類；按壓力控制方式，順序閥有內(nèi)控和外控之分。= （57）根據(jù)式（1）和式②，n=，1bar=得：（5） 蓄能器的選取根據(jù)式③，選用ENERPAC公司的ACL202預(yù)充型蓄能器，以下為該型號蓄能器的參數(shù)：工作壓力bar型號最大油量cm3氣量cm3預(yù)充氮氣壓力bar許用油量 cm3（在350bar）預(yù)充型蓄能器100350ACL202100（使用前預(yù)充）Enerpac蓄能器可提供輔助壓力來減小沖擊載荷或補償必須維持壓力系統(tǒng)的壓降，蓄能器有助于夾具脫離液壓源后維持系統(tǒng) 壓力，壓力表可以顯示回路被斷開后的系統(tǒng)壓力[3]。由氣體狀態(tài)方程：式中，V1和V2分別為氣體在最高和最低壓力下的體積；n為多變指數(shù)，其值由氣體工作條件所決定。允許的工作壓力視蓄能器的結(jié)構(gòu)形式而定；不同的蓄能器各有其適用的工作范圍，例如，氣囊式蓄能器的皮囊因強度不高，故不能承受很大的壓力波動，并只能在20～70℃范圍工作[4]。其主要作用表現(xiàn)在以下幾個方面[4]：① 作輔助動力源 ② 系統(tǒng)保壓或作緊急動力源 ③ 吸收系統(tǒng)脈動，緩和液壓沖擊； （2） 蓄能器的選擇蓄能器主要依據(jù)其容量和工作壓力來進行選擇。= （53）可得，夾緊力復(fù)合要求，故選用SULD202和SURD202符合要求。擺動缸常用作輔助裝置，如送料和轉(zhuǎn)位裝置、液壓機械手機間歇進給機構(gòu)[4]。其計算要點常是：運動速度等于流入液壓缸的流量比上進油腔的通流截面積；推力等于進油腔壓力油作用在活塞（或缸體）上的力減去回油腔壓力油作用在活塞（缸體）的力[4]。 擺動油缸（1） 液壓缸的種類液壓缸的種類很多，按照其結(jié)構(gòu)特點的不同可分為活塞式、柱塞式和擺動式三大類[4]。第5章 夾具液壓元件 夾具設(shè)計動作由葉片夾具設(shè)計動作可知，需要有提供拉伸力，壓縮力的油缸，夾具動作有先后順序，所以需要順序閥。 葉冠夾具體結(jié)構(gòu)圖根據(jù)葉冠夾具液壓結(jié)構(gòu)圖和夾具結(jié)構(gòu)，設(shè)計夾具體的結(jié)構(gòu)如下圖所示進油口 葉冠夾具體的彎曲應(yīng)力及強度分析同理，經(jīng)過計算分析，可得葉冠夾具體的截面形狀設(shè)計是安全的。（2） 葉根夾具體作用加載圖葉根夾具在機床上由于一端固定，可將其簡化為簡支梁結(jié)構(gòu)，固施加固定約束于左端，如粉色箭頭，施加分布載荷在紅色箭頭所示面上，力大小為： （456）（3） 葉根夾具體結(jié)果圖X方向位移圖 Y方向位移Z方向位移 X方向應(yīng)力 Y方向應(yīng)力 Z方向應(yīng)力通過ANSYS分析可知，夾具體結(jié)構(gòu)符合強度等條件，與之前計算分析結(jié)果相同。在整個受力面積上，所受載荷為49KN，由于寬度185mm上受力均勻，則單位長度上所受載荷為 （429）在長度方向上，可以看出A截面和B截面均可是能是所受應(yīng)力最大的部位，即：Fmax=ql=49KN （430） （431） （432） （433）其中yAmax為距中性軸的距離，引用記號W=IZymax （434）則在A截面，其最大正應(yīng)力為 （435）S*Z為截面上距中性軸為y以外的面積對中性軸的靜矩。②式表明，彎矩圖是一條拋物線，要多確定曲線上的幾點，才能畫出這條曲線。由平衡方程=0和=0，求得 （422）。 葉根夾具圖根據(jù)以上主定位部件的選擇為葉根，、4面為定位基準(zhǔn)面，所以夾具需要定位基準(zhǔn)部件與之相應(yīng)，參照公司的設(shè)計生產(chǎn)經(jīng)驗[2]，選取在滿足功能要求的情況選最適合公司的結(jié)構(gòu)設(shè)計。叉形葉根，加工簡單，裝配方便，強度高，適應(yīng)性好。為保證葉片工作性能，其形狀設(shè)計為由若干變曲度曲面連接形成，各曲面間采用圓弧過渡。由《機械設(shè)計》[5]得：。夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近工件被加工表面，這樣可使切削力對該作用點的力矩減小，工件的振動也可以減小。對作用點位置的選擇和數(shù)目的確定應(yīng)注意以下幾個方面。因根據(jù)經(jīng)驗，工件以平面定位時，在大多數(shù)情況下，不考慮定位基準(zhǔn)面和定位元件的制造誤差。由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》[6]得：在X方向定位基準(zhǔn)時，尺寸X方向的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)均是X方向定位基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)重合，所以 （41）X方向定位基準(zhǔn)面有角度制造誤差，根據(jù)基準(zhǔn)定位誤差的定義有： （42）所以 （43）在Z方向定位基準(zhǔn)時，尺寸Z方向的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)均是Z方向定位基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)重合，所以 （44）Z方向定位基準(zhǔn)面有角度制造誤差，根據(jù)基準(zhǔn)定位誤差的定義有： （45）所以 （46）因葉片的加工精度為一般精度177。定位基準(zhǔn)面 （）平面1和平面3平面2平面4空間自由度限制（）Z方向移動 X、Y軸轉(zhuǎn)動X方向移動 Z軸轉(zhuǎn)動Y方向移動通過六點定位原理的分析，可以得出工件在空間的自由度為0，因此工件定位正確。葉片結(jié)構(gòu)分葉根、葉冠，根據(jù)葉片的結(jié)構(gòu)和形狀，選取葉根為主定位部位，葉冠為輔助定位機構(gòu)。因此需要設(shè)計出具有以下特點：（1） 消除或減小變形——于汽道型面上作用一拉伸力并加強剛度（輔助支撐）；（2） 消除或減小顫動，——液壓自動控制浮動、拉伸并加強剛度（浮動支撐）；（3） 裝夾方便、快捷和準(zhǔn)確。必須全面考慮工件的結(jié)構(gòu)特點、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多種因素，才能最后確定并具體設(shè)計出較為理想的夾緊機構(gòu)。根據(jù)工件在切削力、夾緊力（重型工件要考慮重力，高速時要考慮慣性力）作用下處于靜平衡，列出靜力平衡方程式，即可算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為所需的實際夾緊力。（2） 夾緊力大小要適當(dāng)，過大了會使工件變形，過小了則在加工時工件會松動，造成報廢甚至發(fā)生事故，采用手動夾緊時，可憑人力來控制夾緊力的大小，一般不需要算出所需夾緊力的確切數(shù)值，只是必要時進行概略的估算。 （3） 利用工件定位面和夾具定位面之間的間隙和定位元件的彈性變形來補償誤差，減輕干涉。當(dāng)然，定位只是保證工件在夾具中的位置確定，并不能保證在加工中工件不移動，故還需夾緊[6]。各類鉗加工和機加工都會用到。因為欠定位保證不了加工要求。（2） 不完全定位根據(jù)工件加工表面的不同加工要求，定位支承點的數(shù)目可以少于六個。因此，要完全確定工件的位置，就必須消除這六個自由度，通常用六個支承點（即定位元件）來限制工件的六個自由度，其中每一個支承點限制相應(yīng)的一個自由度[6]。恩派克動力源可以為夾緊工件提供源源不斷的動力。 液壓夾具的設(shè)計不管是一套簡單的液壓夾具還是復(fù)雜的整體生產(chǎn)線，液壓夾具的設(shè)計流程都是一樣的，依次為總體方案的制定、液壓缸類型規(guī)格的選擇、控制閥的選擇、機械部分的設(shè)計、泵站附件的選擇、系統(tǒng)連接。 液壓夾具的工作原理和構(gòu)成液壓夾具就是用液壓元件代替機械零件實現(xiàn)對工件的自動定位、支承與夾緊的夾具。 夾具設(shè)計思路 葉片加工相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù) 夾具設(shè)計相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù) 本章小結(jié)本章著重介紹了夾具總體方案設(shè)計，夾具設(shè)計的步驟，葉片加工精度和夾具設(shè)計精度要求。第3章 總體方案設(shè)計 設(shè)計目標(biāo)該課題是基于設(shè)計、制造一種液壓夾具實現(xiàn)液壓自動控制浮動夾緊葉片，并拉伸工件，從而達到減少加工過程中的顫動、控制變形及減少操作人員勞動強度。 課題預(yù)期效果及重要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)（1） 合格率提高20%，減少顫動，操作自動化程度提高60% ，裝卡效率提高87%，且各相關(guān)方面吸取了、設(shè)計制造經(jīng)驗，提高相關(guān)人員工作水平，對今后設(shè)計、加工起到指導(dǎo)作用。第2章 課題分析 課題目標(biāo)及難點（1） 本課題目標(biāo)是：制造一種液壓夾具實現(xiàn)液壓自動控制浮動夾緊葉片，并拉伸工件，從而達到減少加工過程中的顫動、控制變形及減少操作人員勞動強度。作用是傳遞扭矩且夾緊工件。 汽輪機葉片汽道型面介紹葉片型面分截面型線不變的直葉片型面和截面沿葉高變化的扭曲型面。長葉片剛在葉身中部用拉筋連接成組，或者成自由葉片。② 菌形葉根：強度高，在大型機上得到廣泛應(yīng)用。彎扭葉片：截面型心的連線連續(xù)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，可很好的減小長葉片的葉型損失，具有良好的波動特性及強度，但制造工藝復(fù)雜，主要用于長葉片。葉型是葉片的工作部分，相鄰葉片的葉型部分之間構(gòu)成汽流通道，蒸汽流過時將動能轉(zhuǎn)換成機械能。 汽輪機葉片介紹汽輪機葉片分為動葉片和靜葉片。目前中國四大動力廠以600MW和1000MW機組為主導(dǎo)產(chǎn)品。上海汽輪機廠是中國第一家汽輪機廠，在1995年開始與美國西屋電氣公司合作成立了現(xiàn)在的STC。 汽輪機按照蒸汽參數(shù)（壓力和溫度）分