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農業(yè)大學
本科畢業(yè)設計（論文）
風力發(fā)電機導流罩打孔裝置設計
學生姓名
學 號
專業(yè)班級
指導老師
2015年 3 月 29 日
摘 要
風力發(fā)電機導流罩是指風機輪轂的外保護罩，由于在風機迎風狀態(tài)下，氣流會依照導流罩的流線型均勻分流，故稱導流罩。也稱為輪轂罩、輪轂帽等。絕大部分風機的導流罩是玻璃鋼材料制作，多采用真空導入模塑（VARTM）、LightRTM、手糊成型的方法成型制造。
輪轂罩的結構一般分為整體型導流罩、分體型導流罩兩大類。常見的分體型導流罩是由3個1/3罩體部件和一個罩頭部件用機械連接的方法拼合而成。分體型導流罩的優(yōu)點是：模具簡單，操作相對容易，拼裝靈活。整體型導流罩必須在組合模具中一次整體成型出來，對模具的要求較高，對工藝的操作要求也較高，所以并不常見。
也有非玻璃鋼材質的風力發(fā)電機導流罩，如鋁合金導流罩等，歐洲的風機制造商選用的較多，其他國家和地區(qū)的風力發(fā)電機并不常見。
本設計首先介紹了夾具設計的基本原則，其中闡述了夾具在機械加工時的重要作用，重點介紹了了定位器和夾緊器的設計要求和設計方法，為后面作設計奠定了基礎。
關鍵詞 發(fā)電機導流罩；夾具；定位；夾緊
22
Abstract
Wind turbine fan shroud means hub outer protective cover, due to the wind turbine in the state, the air will follow a streamlined shroud split evenly, so that shroud. Also known as hubcaps, wheel caps. Most of the fan shroud is a fiberglass material, the use of vacuum infusion molding (VARTM), LightRTM, hand lay-up molding manufacturing methods.
Hubcaps monolithic structure is generally divided into the shroud, the shroud body divided into two categories. Common sub-body shroud is a 3 1/3 cover body parts and a head cover parts put together by the method of mechanical connection. Advantages of sub-body shroud is: simple mold, the operation is relatively easy, flexible assembly. Integral shroud must be a combination of the overall shape of the mold out of the mold of the higher requirements, the process of operating requirements are also higher, so it was not common.
There is also a non-fiberglass wind turbine shroud material, such as aluminum shroud, etc., wind turbine manufacturers in Europe are more choice, other countries and regions, wind turbines are not common.
This design introduces the basic principles of the design of the fixture, which describes the important role during machining fixtures, highlighting the locator and clamp design requirements and design methods for the design of the back of the foundation.
Keywords generator shroud; jig; positioning; clamping
目錄
摘 要 II
Abstract III
第1章 緒 論 1
1.1夾具設計背景 2
1.2 夾具的發(fā)展情況 2
第2章 夾具的設計原則 4
2.1 夾具的分類與組成 4
2.1.1 裝配—機械加工夾具的分類 4
2.1.2 機械加工夾具的組成 4
2.1.3 機械加工夾具的作用 5
2.2 定位器設計 5
2.2.1 定位的基本原理 5
2.2.2 定位方案應滿足的要求 6
2.2.3 定位方法和誤差分析 6
2.3 夾緊器設計 6
2.3.1 夾緊裝置的要求 6
2.3.2 夾緊力的確定 7
第3章 風力發(fā)電機導流罩總體方案設計 8
第4章 打孔裝置夾具設計 10
4.1 定位方案確定 10
4.2 夾緊器設計 10
4.3 第二工位夾具設計 13
4.3.1 第二工位總體布局方案 13
4.3.2 定位方案設計 14
4.3.3 夾緊器設計 14
4.4 第三工位夾具設計 17
4.5 第四工位夾具設計 17
第5章 典型零件工藝設計 20
總 結 21
致 謝 22
參 考 文 獻 24
第1章 緒 論
風力發(fā)電機導流罩是指風機輪轂的外保護罩，由于在風機迎風狀態(tài)下，氣流會依照導流罩的流線型均勻分流，故稱導流罩。也稱為輪轂罩、輪轂帽等。絕大部分風機的導流罩是玻璃鋼材料制作，多采用真空導入模塑（VARTM）、LightRTM、手糊成型的方法成型制造。
輪轂罩的結構一般分為整體型導流罩、分體型導流罩兩大類。常見的分體型導流罩是由3個1/3罩體部件和一個罩頭部件用機械連接的方法拼合而成。分體型導流罩的優(yōu)點是：模具簡單，操作相對容易，拼裝靈活。整體型導流罩必須在組合模具中一次整體成型出來，對模具的要求較高，對工藝的操作要求也較高，所以并不常見。
也有非玻璃鋼材質的風力發(fā)電機導流罩，如鋁合金導流罩等，歐洲的風機制造商選用的較多，其他國家和地區(qū)的風力發(fā)電機并不常見。
1.1夾具設計背景
基本成形方法中的機械加工成形正在被廣泛的應用，現(xiàn)在有60%的熱加工工藝都采用機械加工，因為這種方法加工的工件的力學性能不會發(fā)生改變，而且有的機械加工處的強度比母材的強度還高，根本不會存在“受力軟肋”。
機械加工質量的著眼點主要在條質量和工裝兩個方面。材料學的迅猛發(fā)展，新的機械加工材料層出不窮，基本上能滿足現(xiàn)在所有工藝的質量要求。而夾具又是提高機械加工質量和縮短生產周期的重點?，F(xiàn)在機械加工生產中，機械加工時間只占產品全部加工時間的10%～30%,其余為備料、裝配及輔助工作時間。節(jié)約這些工序的時間對縮短產品生產周期具有重要意義。因此，在機械加工時我們會設計與工件相適應的夾具來定位夾緊工件，以達到縮短生產周期和提高生產質量的目的。然而，多年來對夾具的設計和組裝，由于時間、環(huán)境條件的限制，總體設計與系統(tǒng)結構只能串行不能并行。夾具工藝師對工件的定位、裝夾設計主要依賴經驗，定性分析較多，定量分析較少，且計算復雜，同時缺乏必要的優(yōu)化設計，設計的圖紙不夠直觀。在裝夾過程中工人要認真消化圖紙，設計過程前期的潛在問題，在總裝時匯總，達不到預期的效果，甚至造成返工。設計過程中的裝配干涉問題，無法在設計中提前發(fā)現(xiàn)，造成工人的勞動強度增大。已經很難適應當今快速、多樣化的制造需求。
1.2 夾具的發(fā)展情況
夾具從產生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。它主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.加強機床夾具的三化工作
為了加速新產品的投產，簡化設計工作，加速工藝裝備的準備工作，以獲得良好的技術經濟效果，必須重視機床夾具的標準化，系列化和通用化工作。
2.大力研制推廣實用新型機床夾具
在單件，小批生產或新產品試制中，應推廣使用組合夾具和半組合夾具。在多品種，中小批生產中，應大力推廣使用可調夾具，尤其是成組夾具。
3.提高夾具的機械化，自動化水平
近十幾年來，高效，自動化夾具得到了迅速的發(fā)展。主要原因是：一方面是由于數控機床，組合機床及其它高效自動化機床的出現(xiàn)，要求夾具能適應機床的要求，才能更好的發(fā)揮機床的作用。另一方面，在市場經濟飛速發(fā)展的今天，提高產品生產效率和降低工人勞動強度是每個企業(yè)發(fā)展的關鍵，機械化夾具將逐漸解決這方面的問題。
第2章 夾具的設計原則
2.1 夾具的分類與組成
2.1.1 裝配—機械加工夾具的分類
1.按照所完成的工作，夾具可分為：
（1）組裝（及定點）用的夾具：這類夾具的主要任務是按產品圖紙和工藝上的要求，將各零件或部件的相互位置準確地固定下來。
（2）機械加工用的夾具：已點固好的部件放在這類夾具上完成全部縫的機械加工，使處在各種位置的縫都盡可能地調整到最有利于施的位置。
（3）組裝——機械加工夾具：在夾具上能完成整個部件的裝配和機械加工工作。
2.按工作面在空間的狀態(tài)，夾具可分為：
（1）固定式夾具：其優(yōu)點是：結構簡單、占地少、穩(wěn)固性大、夾具的磨損較少以及維修方便。缺點是：不能使部件的垂直縫處于水平位置。
（2）旋轉式夾具：可以消除上述缺點，但占地比固定式夾具大、結構較復雜，其價格也較貴，并且需要仔細地維修保養(yǎng)。
3.按照組裝部件的重量和尺寸，夾具可分為：
（1）重型夾具：重型夾具裝在主流水線上，用來制造車輛的主要部件，如底架、側墻和車頂等。
（2）中型夾具：在中型夾具上的工作量比起重型夾具上要小得多，如客車車頂端部、端墻和貨車車門等。
（3）輕型夾具：輕型夾具被廣泛用來制造獨立的小部件，如制動梁、腳蹬、梁、柱等。
2.1.2 機械加工夾具的組成
根據夾具元件或機構所起的作用，可以歸納出夾具一般由以下幾部分組成：
1. 定位元件或定位裝置：是確定工件在夾具中準確位置的元件或部件。
2. 夾緊元件或夾緊裝置：是夾緊工件，使其在外力的作用下仍能保證其 正確位置的元件。
3. 對刀、引導元件：用于確定、引導刀具和夾具之間相互位置的元件。
4. 連接元件：保證夾具和機床相互位置的元件。
5. 夾具體：用于連接夾具的各組成部分，使之成為一個整體的基礎件。
6. 其他元件及裝置：有些夾具除上述組成部分外，還設置其他輔助元件。
2.1.3 機械加工夾具的作用
1. 減輕下料及裝配時的劃線工作及零部件安裝時的定位工作，有時還可以免去定位。
2. 制品幾何尺寸一致，減少尺寸偏差，提高制品的精度和互換性。
3. 降低對裝配、機械加工工人的技術水平要求。
4. 減少機械加工生產中制品搬運及翻轉時間，提高機械加工設備的利用率及工的勞動力率。
5. 裝配—機械加工夾具能使機械加工工件處于最有利的位置，并可采用某些最適當的機械加工方法，從而提高了機械加工速度和機械加工質量。
6. 減少機械加工變形量，可免除或減少后工作量。
2.2 定位器設計
2.2.1 定位的基本原理
一個空間的物體，在直角坐標系中有六個自由度，如圖2-1所示，沿x、y、z軸的移動自由度和繞x、y、z軸的轉動自由度，要想對工件實現(xiàn)定位就是對這六個自由度的限制。在后面的定位器原理說全部采用這種定位原理。
圖2-1 剛體的六個自由度
在加工中并不是要把工件的六個自由度全部限制，只需限制影響加工精度的自由度即可，所以定位時可能出現(xiàn)一下幾種定位方式：
1. 全定位：指工件的六個自由度全部被夾具限制，工件具有完全準確的位置。
2. 準定位：雖然沒有完全限制工件的六個自由度，但已經限制了可能影響加工精度的自由度。
3. 重復定位：工件的某一自由度同時被兩個或兩個以上的支承點限制，這樣可能產生很多不利影響，因該盡量避免重復定位。
4. 欠定位：工件在夾具中，根據加工要求應該限制的自由度未被限制，不能保證加工精度，設計上不允許的。
2.2.2 定位方案應滿足的要求
1. 定位方式必須根據工件結構、加工技術要求確定。
2. 定位元件設計和布置應保證工件定位穩(wěn)定、并有足夠的剛度。
3. 對定位元件的材料和技術條件應有一定的要求，以確保定位精度的穩(wěn)定性和使用的持久性。
4. 定位方案應有可行性分析和論證。
2.2.3 定位方法和誤差分析
把工件上的規(guī)定表面(線、點)與夾具上的規(guī)定表面(線、點)相互靠住的這一措施,叫做工件在夾具中的定位。該工件上的這種規(guī)定表面(線、點)稱為定位基準，所以定位基準的選擇也將影響加工精度。本次設計側墻主要部件都是以平面為定位基準，常用的定位元件有固定支承、調節(jié)支承、自位支承和輔助支承。這些元件在定位時又有各自的特點，當接觸面較大時，相當于三個支承點，限制三個自由度；窄長的接觸面，相當于兩發(fā)支承點，限制兩個自由度；當接觸面較小時，相當于一個支承點，限制一個自由度。
在采用調整法加工一批工件時，夾具相對刀具的位置經調定后不再變動。由于基準不重合，一批工件依次在夾具中進行加工時，因工序基準位置變動將使工件的工序尺寸產生變化，以這個尺寸變化范圍即其極限差值稱為定位誤差，用表示。工件以平面作為定位基準時，定位誤差的大小主要取決于工件上定位基準平面的質量以及定位表面對于規(guī)定平面的位置尺寸公差。在一般情況下，定位表面往往就是規(guī)定平面，定位件不準確而引起的誤差很小。在實踐工作中很少要計算平面定位時的定位誤差，即認為=0
2.3 夾緊器設計
2.3.1 夾緊裝置的要求
夾緊是工件在外力作用下保持位置不變的過程，都是由夾緊裝置來完成。這對工件的加工質量影響很大，所以夾緊裝置必須滿足以下要求：
1.夾緊時不能破壞工件定位已取得的正確位置。
2.夾緊力要大小適當，既要保證工件在外力作用下位置不變，又不能使工件產生變形或損傷表面超過允許的范圍。
3.夾緊裝置應安全可靠，操作方便省力。
4.夾緊裝置的自動化程度和復雜程度應與生產批量和生產條件相適應。
5.夾緊結構要便于制造、調整、使用和維護。
2.3.2 夾緊力的確定
力都有三要素，即方向、大小和作用點，所以確定夾緊力就是要確定它的方向、大小和作用點。
1.夾緊力方向的確定原則
（1）夾緊力的方向應有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力方向應垂直于主要定位平面。
（2）夾緊力的方向應有利于減小夾緊力。
（3）夾緊力的方向應是工件剛性較好的方向。
2.夾緊力作用點的選擇原則
（1）夾緊力的作用點應選擇在不破壞工件定位已確定的位置，即應作用在支承上或支承所組成的面積范圍之內。
（2）夾緊力的作用點應使夾緊系統(tǒng)的夾緊變形盡量小
（3）夾緊力作用點應盡量靠近加工表面
3.夾緊力大小的確定
計算夾緊力時，為了簡化計算，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據工件的受力情況，找出在加工過程中夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡算出理論夾緊力，最后乘以安全系數得到實際所需的夾緊力，即：
（2-1）
式中： —實際所需的夾緊力
—由靜力平衡計算出的夾緊力
—安全系數，一般取1.5~3
第3章 風力發(fā)電機導流罩總體方案設計
本課題的技術方案是:
一種結構簡單的模擬風力發(fā)電機輪轂的導流罩裝配裝置，包括上支撐平臺1、下支
撐平臺2 和支撐立柱3，所述的支撐立柱3 同軸固裝在上支撐平臺1 和下支撐平臺2 之間，所述支撐立柱3 為可以升降調節(jié)尺寸的液壓立柱，其外壁上均布可調角度的三個葉片穿裝孔定位管4。
所述支撐立柱3 的中部焊接立柱連接部件8，所述立柱連接部件8 為兩個平行的輸
出部件，其上設有軸孔10，其中一個部件設有延伸部分，其延伸部分上設有三個與軸孔10等距的角度定位孔11 ；三個葉片穿裝孔定位管4 的內側設有葉片連接部件9，其上設有可卡入立柱連接部件8 兩個平行的輸出部件軸孔10 的軸12，葉片連接部件9 上還設有與角度定位孔11 對應的鎖孔13，兩個孔對應后通過銷固定，用于定位導流罩葉片口對中對正的基準；
所述的上支撐平臺1 呈圓形，用于定位導流罩上部輪轂支撐部件，其表面還同軸
設有均布的多個定位卡塊5，上支撐平臺1 底面同軸固裝在支撐立柱3 的上端，多個加固板7 均布安裝在支撐立柱3 的上端，每個加固板7 的上端均固裝在上支撐平臺1 的底面；所述的下支撐平臺2 呈圓形，用于定位導流罩下部輪轂支撐部件，其表面還同軸設有均布的多個定位機構，所述的定位機構包括定位卡塊5 和鎖緊卡塊6，下支撐平臺2 表面同軸固裝在支撐立柱3 的下端，多個加固板7 均布安裝在支撐立柱3 的下端，每個加固板7 的下端均固裝在下支撐平臺2 的表面；所述的定位卡塊5 和定位機構均是采用絲扣連接方式分別可以在上支撐平臺1 和下支撐平臺2 上滑動。
本實例的使用方法是：確定模擬裝置固定的地點，調節(jié)裝置底部水平裝置，確保下支撐平臺2 定位機構保持水平。
第4章 打孔裝置夾具設計
4.1 定位方案確定
根據第一工位的加工順序
1. 連鐵定位
連鐵的定位主要是靠加工臺上的定位槽和定位銷來定位的，定位槽與連鐵的外表面接觸，可以限制連鐵沿x、y、z軸的轉動和朝x軸的反向位移、z軸的反向位移，定位釘靠在連鐵的垂直面上，可以限制連鐵朝x軸的正向位移，在y方向上沒有力作用，不會發(fā)生位移，不需要定位。在定位銷安裝在墻板的夾具體上。具體情況如4—2圖所示
圖4—2 連鐵的定位示意圖
1—連鐵；2—加工臺與定位槽；3—定位釘
定位誤差的分析計算：上述的三種工件都是以平面定位為主，這樣定位誤差的大小取決于工件上定位基準平面的質量以及定位表面對于規(guī)定的位置尺寸公差。當工件用平面作為定位基準時，通?；鶞屎投ㄎ槐砻娼佑|較好，誤差很小，可以忽略不計，即認為=0。
4.2 夾緊器設計
第一工位在前面定位工序的基礎上進行機械加工
1.上部夾緊器設計
（1）上夾具所需夾緊力計算
上部在機械加工可能發(fā)生以下形式的變形(圖4—6)，梁的中間向上拱起，夾具的作用力應該是垂直向下作用。夾緊力在這個是后是一個范圍，它應該是大于機械加工變形而小于工件的塑性變形力。
圖4—6 上部的變形示意圖
1—墻板；2—上部
由靜力平衡得： （4—1）
式中： —夾具的夾緊力（N）；
—縫截面重心到梁截面中心的距離（mm）；
—梁的長度（mm）；
—縫縱向收縮力（N），，為系數（），為角縫的角（mm）。
表4—1 的選取
一條縫
兩條縫
條電弧
（）
（）
這里取=（），=4mm, =13010mm, =67.5mm
上部上布置了8個夾具，雖然每兩個夾具的間距不相同，我們可以近似認為他們每個夾具的夾緊力相同，則夾緊力：
（4—2）
將上式代入式（2—1）得實際夾緊力：
（4—3）
（2）上部夾具的結構設計
根據縫和工件的相對位置，工件可能產生的變形是上部向上彎曲。為了防止上部向上彎曲，所以上部夾具的夾緊力是作用在上部的中央垂直向下的夾緊力，它是氣缸的推力向上傳給夾板，夾板再傳給夾緊器的，夾板與氣缸推桿、夾緊器的連接都適用銷釘連接。由于在第二工位和第三工位上部夾具還要夾緊側柱，所以得它的夾緊器可以往前面調，也可以根據工件表面高度而調整高度，而且夾緊器與側柱外表面接觸的地方設計成圓弧面。夾具的具體結構如圖4—7。
圖4—7 上部夾具簡圖
1—夾緊器；2—夾具體；3—定位釘；4—連接螺栓；5—氣缸裝置
2. 墻板夾緊器的設計
（1）墻板夾具夾緊力計算
墻板與連鐵機械加工的時候最可能發(fā)生的變形就是墻板翹曲(圖4—8)。夾緊力是用來防止變形，但它不能使工件發(fā)生變形，所以夾緊力只能等于變形力，不能比變形大很多，以免破壞工件。首先計算機械加工時的變形應力：
圖4—8 墻板變形形式
1—墻板；2—縫；3—連鐵
（4—4）
式中：—彈性模量，鋼取=2.1；
—工件厚度，墻板厚度為5mm；
—變形角度，這里取；
—夾緊力與縫的距離。
則得：
夾緊力
=1730.8N
（2）墻板夾具結構設計
在連鐵和墻板機械加工的地方，它的機械加工接頭類似于丁字接頭，而且墻板屬于薄板件，很容易發(fā)生翹曲變形，而且是兩邊同時翹起，因此夾具應該在縫的兩邊都有夾緊力，以防止變形。所以墻板夾具的夾緊器有兩個夾緊面，其他基本結構和傳力原理都與上部夾具一樣（見圖4—9）。
圖4—9 墻板夾具簡圖
1—夾緊器；2—夾具體；3—氣缸裝置
4.3 第二工位夾具設計
4.3.1 第二工位總體布局方案
第二工位的主要工作是機械加工吊環(huán)、下側門折頁座、下墻板和側柱。機械加工時最容易發(fā)生位移的是側柱，所以主要夾緊的是側柱，它采用兩頭夾緊，上邊是上部夾具來夾緊(上部的螺旋夾緊器往前面調節(jié)，垂直作用在側柱上方），下邊主要靠側柱夾具來夾緊，側柱夾具的作用可以分解成向下的夾緊力和向上部的推緊力。需要保證的尺寸是每個側門的兩個折頁座間的距離，下側門能不能密封就要看它的尺寸。夾具的平面布置如圖4—10。
4.3.2 定位方案設計
第二工位所機械加工的零部件分別是吊環(huán)，下側門折頁座，下墻板和側柱。下側門折頁座和下墻板關系到下側門的配合問題，特別是在運輸細小貨物時，側門的密封性顯得尤為重要。側柱布置的位置關系到整個側墻的受力性能，將影響整車的運載性能。
1.下墻板的定位
下墻板平放在平臺，限制了它沿z軸的位移自由度和沿x、y軸的旋轉；下墻板的上邊緣依靠上墻板的下邊緣來定位，限制了下墻板沿y軸的位移；墻板圓弧處用擋鐵控制兩側墻板的距離，限制了下墻板沿x軸的位移。
2.下側門折頁座和吊環(huán)的定位
因為下側門折頁座是機械加工在上墻板上，所它不能采用接觸式定位，只能采用樣板定位，確定它在x軸上的位置，樣板機械加工在工作臺上。而吊環(huán)沒有太嚴格的要求，它的軸線盡量與下側門折頁座在同一直線上，左右可以偏差10mm。定位示意圖4—12。
3.側柱的定位
由于側柱的斷面形狀特殊，以它的外表面來實現(xiàn)定位基本上是不可能的，只有在內表面用圓柱銷來定位，側柱通過定位銷滑上工作臺，圓柱銷可以限制側柱在x方向的位移（圖4—13）。
圖4—13 側柱定位示意圖
1—側柱；2—圓柱定位銷
4.3.3 夾緊器設計
1. 側柱夾具夾緊力計算
根據側柱夾具的結構可得該夾具的作用原理圖（圖4—14），下邊氣缸的推力是夾緊力的主要來源，通過杠桿轉化為夾緊力 。由圖4—14得：
圖4—14 側柱夾具受力分析
（4—5）
其中：—氣缸的推力（N）；
—分別是夾緊力和氣缸作用力到轉鉸的距離,
—夾緊力與水平方向的夾角(度)；
—將側柱向上部方向的推緊力（N）；
—夾具向下的夾緊力（N）。
圖4—15 氣缸簡圖
氣缸的作用力
式中：—氣缸直徑，這里選用的氣缸直徑取60mm
—壓縮空氣壓力（0.4～0.6）,取0.5
—彈簧剛度(N/mm),取=2.5
—彈簧預壓縮量（mm）
—活塞行程（mm）
取=100mm, =20mm得：
=834N
將上式代入式（4—5）得：
2.側柱夾具結構設計
該工位在機械加工時下側門折頁座和吊環(huán)都不需要夾緊，而且它們的尺寸較小、形狀不規(guī)則，不好使用夾具。只有側柱在機械加工時需要夾緊，側柱為剛性件，只需要兩頭夾緊即可。側柱的上邊有上部夾具夾緊，下邊由側柱夾具夾緊（圖4—16）。側柱夾具的夾具體下邊由氣缸向右推，上邊夾緊器向左下夾緊。夾具體與固定板、氣缸推桿的連接處采用鉚接，而與夾緊器連接采用螺栓連接。上部夾具的夾緊器在與側柱接觸的地方剛好有一段圓?。ㄒ妶D4—17），可以很緊密的與側柱的外表面接觸，增大受力面積。
圖4—16 側柱夾具簡圖
1—夾緊器；2—夾具體；3—固定板;4—氣缸推桿
圖4—17 夾具夾緊側柱簡圖
1—夾緊器；2—側柱
4.4 第三工位夾具設計
2. 定位方案確定
該工位機械加工的斜撐沒有太嚴格的位置要求，只需要在工作臺上機械加工側墻擋鐵，使側墻的停留的位置能使上部夾具和側柱夾具都能良好夾在側柱上即可，具體尺寸可由工作臺上夾具的布置尺寸來計算。
3. 夾緊器設計
在機械加工側柱和斜撐的時候，因為有數控機床的壓緊力，所以只需要上部夾具和側柱夾具輕輕的夾在側柱上。側柱上邊緣用上部夾具夾緊的情況與第二工位的情況相同，下邊緣用側柱夾具夾緊的情況也和第二工位的夾緊相同，所以夾緊力和夾緊器的結構都與第二工位一樣。
4.5 第四工位夾具設計
1. 第四工位總體布局方案
第四工位主要是機械加工側柱補強板、門孔補強筋板、門孔補強板等小部件和連續(xù)連鐵。由于在翻轉側墻時是由天車和人工配合完成，側墻的位置沒有太嚴格的要求，只要能讓夾具夾住即可。由于這次的機械加工變形不大，夾具只要保證側墻在工作臺上不滑動就可以了。采用人工用螺旋夾緊（圖4—19）。
2. 定位方案設計
由于這個工位沒有太嚴格的位置要求，只要兩個夾具在側門孔就可以。各補強板的位置由人工定位。
3. 夾緊器設計
(1) 反面機械加工夾具夾緊力計算[6]
反面夾具采用螺旋夾緊機構，夾緊力都是人工的旋轉力靠螺紋連接轉化而來的，轉動力傳給螺紋，螺紋再傳給夾緊器。受力情況如圖4—20?？梢愿鶕厦娴霓D動力來計算夾緊力：
圖4—20 螺旋夾緊受力分析
式中：—原始作用力（N）；
— 作用力臂（mm）；
—當量摩擦半徑（mm）,見表4—2；
表4—2 螺旋端部的當量摩擦半徑
形式
點接觸
圓周線接觸
平面接觸
圓環(huán)面接觸
簡圖
=0
=
=
=
—螺旋中徑半徑（mm）；
—螺旋端面與工件的摩擦角（度）；
—螺紋副的當量摩擦角（度），見表4—3；
—螺紋升角（度）。
表4—3 螺母與螺釘的當量摩擦角計算公式
螺紋形狀
三角螺紋
梯形螺紋
方牙螺紋
這里根據夾具的實際情況取=100N，=110mm，=52mm，=，=，=。夾緊器與工件是以平面接觸的，所以==33.3mm。螺紋采用梯形螺紋=
=209N
(2)反面機械加工夾具結構設計
圖4—21 反面機械加工夾具
第四工位的工件已經是成形的側墻，體積很大，而且還要翻轉，為了側墻能比較容易的放上工作臺，反面機械加工夾具設計成可以轉動的螺旋夾緊器（圖4—21），不工作時旋轉臂可以旋轉到空檔位，在放側墻在工作臺時不會阻擋側墻。需要夾緊的時候在旋轉到夾緊位，并用銷釘鎖定，防止旋轉臂轉動。它主要是靠人工的旋轉來夾緊工件。
第5章 典型零件工藝設計
零件材料為45，單件小批量水平，而且零件輪廓尺寸不大，而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產率保證加工精度后可采用型材圓鋼加工成型。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。
由以上分析可知。從上面的分析。加工表面的主要部分是平面，孔體系。在一般情況下，以確保比保證精密加工精度的孔中容易的平面。因此，對于該部分，主要的問題的加工過程是確保尺寸精度和平面尺寸精度和孔的位置精度，手柄孔和所述平面之間的良好的相關性。
加工零件這些原則應遵循的孔的第一面后：第一基準面加工件，該基準平面定位處理其他飛機。這是因為大的平坦區(qū)域，有平面的定位夾緊牢固，以保證可靠的定位，從而可以很容易地確?？准庸ぞ?。其次，第一平面可切割加工的鑄件表面不平。
由于后鋼板彈簧的挑著大批量生產。如何滿足彈簧吊耳生產率的要求也是主要的考慮因素。
擬定的加工路線如下：
10 開料 型材開料
20 車 粗車左端面以及外圓面
30 車 掉頭，粗車右端面
40 車 粗車外圓面
50 車 精車外圓面，倒角
60 車 掉頭，粗車外圓面
70 車 精車外螺紋，倒角
80 磨 磨削外圓面1
90 磨 磨削外圓面2
100 檢驗 檢驗入庫
總 結
畢業(yè)設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。
畢業(yè)設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。
致 謝
這次畢業(yè)設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。
畢業(yè)設計是將大學所學的知識融合在一起，綜合運用所有的相關專業(yè)知識，是課本知識在實際中的應用。通過這次畢業(yè)設計，使我的專業(yè)知識在原有的基礎上得到更加的鞏固和提高，這離不開老師和同學們的幫助。本設計分析是在老師的指導下完成的，在分析的過程中，尹長城老師給了我很大的鼓勵，在設計分析中引導我去思考了更多的設計思路，增強了我的學習能力，與我們一起討論問題，使我對分析有了更清晰明確的認識，使我受益非淺。
畢業(yè)設計是我們的專長，這是我們走向社會化，專業(yè)化的工作中必不可少的過程中前實際訓練綜合應用。 “千里之行始于足下”，通過課程設計，讓我深深體會到永恒的那句詞的真正含義。我認真地把今天的課程設計，學習踏踏實實地采取這一步驟是在社會穩(wěn)定的未來潮流的運行打下了堅實的基礎。
說實話，畢業(yè)設計是真的累了。但一開始清理自己的設計成果，仔細琢磨畢業(yè)設計的思路，成功的喜悅難得讓我疲憊頓消瞬間。雖然這是我第一次學會了如何完成，我的生活的小勝利，但它讓我感覺更成熟了。
通過畢業(yè)設計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心、細致。課程設計過程中，許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂；有時應為不小心計算出錯，只能毫不留情地重做。但一想起老師平時多耐心的教導，想到今后自己應當承擔的社會責任，想到世界上因為某些細小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負責、一絲不茍的良好習慣。
經歷了畢業(yè)設計，使我我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正的貧乏，自己綜合運用所學專業(yè)知識的能力是如此的不足，幾年來學習了那么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真的有點心急了。
由于畢業(yè)時間的倉促，很多本來應該弄懂弄透的地方都沒有時間去細細追究來源，比如網格劃分的控制、坐標系的理解、求解器的選擇等，這使我明白了大學里學的只是一個大體上的方向，離實際應用還有太遠的距離。但我相信方向才是最重要的，因為方向確定了，就會用最少的精力做好事情，這對于我以后的工作至關重要。因為在實際生產生活中，要從事的工種是千差萬別的，只有從中找到自己最拿手，最有發(fā)展前途的崗位，個人才有更多的熱情，也最可能在自己的崗位做出一些貢獻。
這次畢業(yè)設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
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參 考 文 獻
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[10] 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊［Ｍ］。上?？茖W技術出版社，2555。
[11] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學。機床夾具設計手冊［Ｍ］.上?？茖W技術出版社，11784。
[12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，117171。
[17] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量[M]，中國計量出版社，2555：17-117。
[14] [王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2555。
[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17