【正文】 以分為：手動(dòng)卡盤，氣動(dòng)卡盤，液壓卡盤，電動(dòng)卡盤和機(jī)械卡盤。 三爪卡盤的原理 由于軋輥堆焊機(jī)工件轉(zhuǎn)動(dòng)速 度 :，故本次設(shè)計(jì)選擇三爪卡盤為堆焊機(jī)的夾緊工件的機(jī)械裝置。 三爪卡盤具有夾緊力大，自鎖性能好，夾持穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，其夾持零件的便捷和高效，源于卡盤上三爪聯(lián)動(dòng)和自定心的功能。 它根據(jù)工件裝夾部分的圓周確定工件的回轉(zhuǎn)中心，但它的定心精度不是很高。從而帶動(dòng)平面螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)三個(gè)卡爪一齊移動(dòng)，起到自定心裝夾工件作用。三爪卡盤是由一個(gè)大錐齒輪，三個(gè)小錐齒輪，三個(gè)卡爪組成。當(dāng)用扳手扳動(dòng)小錐齒輪時(shí)，大錐齒輪便轉(zhuǎn)動(dòng)，它背面的平面螺紋就使三個(gè)卡爪同時(shí)向中心靠近或退出。在現(xiàn)代焊接生產(chǎn)中積極推廣和使用與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的夾具，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，加速焊接生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化進(jìn)程等方面起著非常重要的作用。為此，必須大力推廣使用機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高的裝配焊接工藝裝備。減小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性。 （ 3）使工件處于最佳的施焊部位，焊縫的成型性良好，工藝缺陷明顯降低，焊接速度得以提高。 （ 5）可以擴(kuò)大先進(jìn)的工藝方法的使用范圍，促進(jìn)焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的綜合發(fā)展。夾具在生產(chǎn)中投入使用時(shí)要承受多種力度的作用，所以?shī)A具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。夾緊時(shí)不能破壞工件的定位位置和保證產(chǎn)品形狀、尺寸符合圖樣要求。 （ 3）焊接操作的靈活性。 （ 4）便于焊件的裝卸。 （ 5）良好的工藝性。設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮車間現(xiàn)有的夾緊動(dòng)力源、吊裝能力及安裝場(chǎng)地等因素，降低夾具制造成本。 根據(jù)工況條件，初步選定 YD 系列。選定電機(jī)： YD180L電動(dòng)機(jī) 。 n=500r/min。 則選擇 i i?? 故選擇 =111i ， =172i 擺線針輪齒數(shù)確定 為使擺線輪齒廓和銷軸孔能正好重疊加工 ,以提高生產(chǎn)率和精度 ,齒數(shù)盡可能取奇數(shù) ,即也應(yīng)盡可能取奇數(shù) ,在平穩(wěn)載荷下選材料為 GCr15,硬度為 60HRC 以上。 傳動(dòng)比的確定 1111izc?? 1722izc?? 輸出轉(zhuǎn)矩 T 的確定 根據(jù) = =?? ，則可得： 1 1822zzpc? ? ? 15 由輸出轉(zhuǎn)矩可選擇 FSC310(12)型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)前裝卡盤三爪卡盤。 三爪 卡盤錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 選軸夾角為 90 度的直齒圓錐齒輪，為 8 級(jí)精度，選擇小齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料 硬度差 40HBS。 由直齒錐齒輪齒面接觸強(qiáng)度zh I Cm 配對(duì)材料系數(shù)，取 1 。 (2) 最常用的值，齒寬系數(shù) (3) 查得材料的彈性影響系數(shù) (4) 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的齒面的接觸疲勞強(qiáng)度極限為 (5) 由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) (6) 由取接觸疲勞壽命系數(shù) 9116 0 3 .0 6 7 1 0hN n jL? ? ?13R??9 92 3 .0 6 7 1 0 0 .8 1 8 1 03 .7 5N ?? ? ?21 103 Z? ? ? MPa?1 206T N m? 1 600HLim MPa? ?2 550HLim?1 ?2 ?? ?131m 22d 9 6 5 1t RHKTC u ?? ?? 2R＋ （ 1 0 . 5 ） 17 2 .0 6 3AVK K K K K???? ? ?13 2 2 214(1 0 . 5 ) 1 F a S aFRRYYKTm Zu ?? ? ? ? ?311d 3 8 .9 3ttkd m mk??? ? 11lim1 648HNH K M P aS?? ??(7) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 001，安全系數(shù) 1S?，由式 (8) 試驗(yàn)算小齒輪分度圓直徑 代入 中較小的值。 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? 由式得 （ 18）計(jì)算載荷系數(shù) k (19)查取齒形系數(shù) 11t1 tdm mmZ?? ? 1Ak? F H bek k k? ? ???? ? 111 3 8 . 7F N F EF M P aS ?? ?? bek ? ? 2 .0 6 3A v H H bek k k k k??? ? 222 2 .8 6F N F EF K M P aS ?? ??39。 按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 1 mm? 算出小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)根據(jù)三爪卡盤的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格以及與小錐齒嚙合的參數(shù)而定。 (22)計(jì)算分度圓直徑 11 mz mm?? 22 mz mm?? (23) 計(jì)算齒輪齒寬 取 1 45b mm? 2 45b mm? 1 ?? ?13 2 2 214(1 0 . 5 ) 1 F a S aFRR YYKTm Zu ?? ? ? ? ?2 ?? ?111 SaFYY? ?1 ?? ?222 151 9Fa SaFYY? ?2 ?? ?Fa SaFYY2 1b 4 3 . 8 3 912udR ?? ? ? ? ? 19 表 33 小錐齒輪參 數(shù)（單位： mm） 端面模數(shù) m 齒數(shù) Z1 110 分錐角 1? 176。 分度圓直徑 d1 齒寬中點(diǎn)分度圓直徑 1 1 Rd (1 )m d?? 外錐距 齒寬 b 1 45 齒頂高 a1 1h =m(1 )?χ 齒根高 f1 1h =m( )?χ 頂圓直徑 1 1 1 12 si naad d h ??? 齒根角 齒頂角 12af??? 頂錐角 1 1 1aa? ? ??? 根錐角 1 1 1fa? ? ?? 分度圓齒厚 分度圓弦齒厚 分度圓弦齒高 當(dāng)量齒數(shù) 18 當(dāng)量齒數(shù)分度圓直徑 齒寬中點(diǎn)齒頂高 1 1 1 1h 0. 5 ta nam a ahb ??? 當(dāng)量齒輪頂圓直徑 1 1 1d2va v amdh?? 精度等級(jí) IT 6 11 htan ff arc R? ?112sindR ??1 2Sm???21 2111(1 )6SSS d??21111 1cosh 4aaSh d ???11 1cosv ZZ ??11 1d cosmv d ?? 20 表 34 大錐齒的參數(shù)單位： mm） 端面模數(shù) m 齒數(shù) Z2 17 分錐角 2? 176。 分度圓直徑 d2 齒寬中點(diǎn)分度圓直徑 2 2 Rd (1 )m d?? 齒寬 b 2 45 齒頂高 a2 2h =m(1 )?χ 齒根高 f2 2h =m ( )?χ 頂圓直徑 齒根角 齒頂角 21af??? 頂錐角 2 2 2aa? ? ??? 根錐角 2 2 2fa? ? ?? — 分度圓齒厚 分度圓弦齒厚 分度圓弦齒高 當(dāng)量齒數(shù) 716 當(dāng)量齒數(shù)分度圓直徑 齒寬中點(diǎn)齒頂高 2 2 2 2h 0. 5 ta nam a ahb ??? 當(dāng)量齒輪頂圓直徑 2 2 2d2va v amdh?? 955086 精度等級(jí) IT 7 22 htan ff arc R? ?2 2Sm???22 2222(1 )6SSS d??22222 2cosh 4aa Sh d ???22 2cosv ZZ ??22 2d cosmv d ??2 2 2 22 si na ad d h ??? 21 圖 32 三爪卡盤主視剖面圖 ?60H710?260? 4 8 H 8 / f 7123456 備 注材料 標(biāo) 準(zhǔn)數(shù)量零 件 名 稱序號(hào)321GB9237614563 45卡爪3大錐齒 齒數(shù) 2 0 6防塵蓋 453 ? 6螺釘 M 6 4 0GB92376螺紋1 3小傘齒 齒數(shù) 94545 22 三爪卡盤保養(yǎng)方法 （ 1） 為了常保車床卡盤常時(shí)間使用后，仍然有良好精度，潤(rùn)滑工作很重要。 （ 2）每天至少打一次二硫化鉬油脂 (顏色為黑色 )，將油脂打入卡盤油嘴內(nèi) 直到油脂溢出夾爪面或卡盤內(nèi)孔處 (內(nèi)孔保護(hù)套與連結(jié)螺帽處 )，但如果卡盤高旋轉(zhuǎn)或大量水性切削油于加工使用時(shí)，需要更多潤(rùn)滑，須依照不同情況來(lái)決定。 （ 4）至少每 6 個(gè)月拆下卡盤分解清洗，保持夾爪滑動(dòng)面干凈并給予潤(rùn)滑，使卡盤壽命增長(zhǎng)。檢查完畢后，要充份給油，才能組立。三爪卡盤只泛用型一種挾治 具，勉強(qiáng)使用它去夾不規(guī)則或奇怪工件，會(huì)造成卡盤損壞 !若卡盤壓力不正常，會(huì)使卡盤處于高壓力下，或機(jī)臺(tái)關(guān)機(jī)后卡盤還將工件夾住，這都會(huì)降低卡盤壽命 !所以當(dāng)你發(fā)現(xiàn)卡盤間隙過(guò)大時(shí)，必須立即更換新卡盤。 頂尖尾座的設(shè)計(jì) 尾座是夾具的重要組成部份，在堆焊中，利用尾座來(lái)完成頂緊工件。尾座的結(jié)構(gòu)由下列部分組成。套 筒在尾座體內(nèi)的軸向位置可用手輪調(diào)節(jié)，并可用蓋形螺母固定。 ⑵滑座 它與底座相連，當(dāng)松開固定螺釘，擰動(dòng)蓋形螺母可使尾座體在底板上作微量橫向移動(dòng)，以便使前后頂尖對(duì)準(zhǔn)中心。 頂尖尾座的工作原理 尾座的工作原理如圖 3圖 33 所示，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄 6，使手輪 7 旋轉(zhuǎn)絲杠 12 與手輪 23 靠錐銷 5 連接，故也隨之旋轉(zhuǎn)。為了鎖緊滑塊，尾架裝有蓋型螺母1墊圈 1桿 ，桿的移動(dòng)使滑座 15 中的開槽減小，滑塊就被鎖住了。尾座可以沿尾座導(dǎo)軌作縱向調(diào)整移動(dòng)，然后旋轉(zhuǎn)尾座緊固手輪將尾座夾緊在所需位置，搖動(dòng)尾座手輪可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的頂緊、松開或?qū)ぜM(jìn)行頂持作用。 7858H8/k7162H7/k6268341161718 25 頂尖尾座各個(gè)零件工藝分析及設(shè)計(jì) 滑座設(shè)計(jì) 圖 35 滑座視圖 滑座座設(shè)計(jì)說(shuō)明（如圖 35 所示 ）： （ 1）設(shè)計(jì)要求： 1)滑座座與頂尖 15配合使用，用于機(jī)床支撐、頂緊工件 ； 2)要求 滑座座具有軸向方向調(diào)節(jié)功能 ； （ 2）確定 頂尖座 結(jié)構(gòu)如下： 1)頂尖 16用于 頂緊工件， 為單獨(dú)設(shè)計(jì)零 件，將其安裝在滑塊 13 上，這樣便于拆卸、修整?；瑝K 14 設(shè)有油溝，便于頂滑塊 14和滑座 15 之間的滑動(dòng)。 3)滑座 14安裝在兩個(gè)立板之間，采用 H7/k6 間隙配合，通過(guò)手動(dòng)螺桿 18 左右移動(dòng)，達(dá)到鎖緊滑塊的目的。軸向調(diào)節(jié)定位后，用夾緊螺桿 18 鎖緊。 6)滑座與底座 2固定在導(dǎo)軌上安置。 2）材料選擇：底座要求有一定的強(qiáng)度，綜合加工性能要好，選擇 45鋼。 4）、表面及熱處理：防止使用過(guò)程生銹，加工后進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理。 2）外表面粗加工：用銑床銑六面，四個(gè)側(cè)面銑到尺寸。 3）銑 2Φ 24長(zhǎng)孔和Φ 28 的長(zhǎng)孔。 5）精加工上下平面：用平面磨床先磨一面，然后以這個(gè)面為基準(zhǔn)磨另一面。 6）劃線：劃出螺釘孔和銷釘孔位置。 8）鉸孔：手動(dòng)鉸刀鉸Φ 24 銷釘孔。 頂尖設(shè)計(jì) 圖 36 頂尖視圖 頂尖設(shè)計(jì)加工計(jì)算說(shuō)明（如圖 36 所示 ）： （ 1）零件設(shè)計(jì)主要考慮以下幾方面： 60176。 2）材料選擇：要求有一定的強(qiáng)度和耐磨性，選擇 20CrMn 合金鋼。錐角粗超度要小，選擇 Ra= m，并要有同軸度要求。熱處 理 HRC4550。 2）外表面加工：車床加工，Φ 44 和Φ 48 尺寸加工到尺寸，莫氏 3錐度、 60186。 3）銑空刀缺口：用銑床加工。 5）精加工：外圓磨床磨削，莫氏 3錐度、 60186。 整個(gè)加工工藝路線： 下料 外表面加工 銑空刀缺口 熱處理 精加工。 莫氏 3 號(hào)錐度AAAA 28 2）材料選擇：滑塊要求有一定的強(qiáng)度，綜合加工性能要好，選擇 45鋼。外圓與螺母相配合，定位準(zhǔn)確，并能水平移動(dòng)，表面粗超度要小，所以與螺母采用 H8/f7 間隙配合，外圓表面粗超度為 Ra= m，并且莫氏 3錐度孔與外圓有同軸度要求。 4）表面及熱處理：防止使用過(guò)程中過(guò)快磨損，頂尖套前端進(jìn)行表面熱處理，淬火長(zhǎng)度 60mm,硬度 HRC4550。 2）外表面加工：車床加工，油槽尺寸加工到尺寸，Φ 40留精加工余量 。 4）鉆莫氏 3錐度底孔和Φ 36空刀內(nèi)孔：車床加工，