核电大叶片用液压快速装夹传动盘的设计-本科毕业设计(论文)

西南科技大学本科生毕业论文Southwestuniversityofscienceandtechnology本科毕业设计（论文）核电大叶片用液压快速装夹传动盘的设计学院名称制造科学与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名学号指导教师二〇一三年六核电大叶片用液压快速装夹传动盘的设计摘要：叶片加工过程中，一些叶片汽道型面较长且出汽侧较薄，在这样的工件上加工容易出现变形及颤动，这样就出现质量控制难的问题，于此特设计一种液压自动控制、浮动拉伸、快速装夹的传动盘，从而提高产品合格率，减少操作人员劳动强度，实现自动控制，缩短其生产周期，降低其生产成本，并且其结构强度也完全能满足使用。由于传动盘需要连接机床主轴或尾座，且需要具有夹具定位和夹紧功能，故传动盘应具有传递动力和定位、夹紧功能。因此，特设计两部分结构，一部分为传动盘体，另一部分为夹具体，并将两者连接，从而满足功能需求。根据所需功能和结合现有的使用情况及工件加工公差，从而选用恩派克公司的工模具液压成套解决方案的产品，由此选用摆动油缸、弹簧支撑油缸、油路块油缸等液压元件，并根据所设计的液压系统图组装传动盘。同时，根据液压系统图、夹具功能要求、设计经验、精度要求、定位基准和相关计算等，设计夹具体的结构，同时相应地设计传动体的结构。设计中通过相关实验获得重要数据。设计结束后，通过评审，制定加工工艺，试制产品，并实验修正，最后大量生产。关键词：叶片；传动盘；液压自动控制；合格率；

DesignofnuclearpowerbladewithhydraulicquickclampingdrivediskAbstract：Blademachiningprocess,someroad-surfacesteamleavesthesteamsideislongandthin,insuchaworkpiecemachiningpronetodistortionandvibration,sothatthedifficultproblemofqualitycontrol,thisparticulardesignofahydraulicautomaticcontrolfloatingstretch,quickclampingdiskdrive,therebyimprovingproductyieldandreducelaborintensityofoperators,andautomaticcontrol,shortentheproductioncycle,reducingitsproductioncosts,anditsstructuralstrengthisalsofullyabletomeetwith.

Sincethedrivetrayneedtoconnectthemachinespindleortailstock,andtheneedtohavethefixturelocatingandclampingfunction,itshouldhavethepowertransmissiondriveplateandpositioning,clampingfunction.Therefore,thespecialdesignofthestructureoftwoparts,apartofthedriveplatebody,anotherpartofthespecificfolder,andthetwoareconnected,tomeetthefunctionalrequirements.

Dependingonthedesiredfunctionalityandcombinedwiththeexistingusageandworkpiecemachiningtolerances,sochooseEnerpac'shydrauliccompletetoolingsolutionsproducts,whichuseswingcylinders,spring-loadedcylinders,manifoldcylindersandotherhydrauliccomponents,anddependingonthedesignofthehydraulicsystemdiagramdiskdriveassembly.Meanwhile,accordingtothehydraulicsystemdiagramfixturefunctionalrequirementsanddesignexperience,accuracy,positioningreferenceandrelatedcalculation,designspecificfolderstructure,whilethecorrespondingdesignofthestructureofthedrivebody.Designbyrelevantexperimentalaccesstoimportantdata.Afterthedesign,throughtheassessment,thedevelopmentprocess,prototypeproducts,andexperimentcorrectedfinalmassproduction.Keywords:Blade；Driveplate；Hydraulicautomaticcontrol；Passrate第1章绪论概述由于叶片分厂用现有的夹具加工40英寸（及其以上）叶片时，辅助支撑调整时间较长（大约在40分钟左右），且难度较大，对操作工的经验及技术要求较高，不利于批量加工；且该类叶片汽道型面较长和出汽侧较薄（最薄的地方可以达到0.8mm左右），在这样的工件上加工容易出现变形及颤动，这样导致部分叶片报废，给单位造成巨大损失；如上所述叶片汽道型面较长且出汽侧较薄，这样就出现质量控制难的问题，目前叶片专家讨论希望能设计一种夹具能在汽道型面上作用一拉伸力，来控制该类叶片变形，介此我们特设计一种液压自动控制浮动拉伸传动盘，从而提高产品合格率，减少操作人员劳动强度，实现自动控制，缩短其生产周期，降低其生产成本，并且其结构强度也完全能满足使用。汽轮机介绍汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的叶轮式旋转原动机。汽轮机是将蒸汽能转换为机械功的动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。主要用于发电原动机，也可以直接驱动各执行部件。同时还可以利用其排汽或中间抽汽满足供热需要。汽轮机是高温高压高速旋转的机械，尤其是发电用汽轮机，且也是大功率输出的原动力机械。而目前我国发电用汽轮机以300～600MW居多，体积庞大，结构精细复杂。绝大多数为发电用汽轮机均为多级轴流式汽轮机，因为多级轴流式汽轮机绝热焓降大，能够充分利用蒸汽的热能。汽轮机本体主要由静止部分和转动部分组成。静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等。因此汽轮机的制造工艺主要为上述部件的制造工艺。汽轮机制造工艺的特点为：属单件生产，生产期长，材料品种多，材料性能要求高，零件种类多，加工精度高，设备要求高，操作技能要求高，机械加工工种齐全，设计冷热工艺且面广，检测手段齐备要求高，计量设备、测量工具齐全而且要求高采用专门工装多[2]。国际发展状况1883年瑞典工程师拉瓦尔设计制造出了第一台单级冲动式汽轮机，随后在1884年英国工程师帕森斯设计制造了第一台单级反动式汽轮机。目前世界各国都在研究大容量、高参数汽轮机的研究和开发，如俄罗斯在研究2000MW汽轮机。主要是大容量汽轮机有如下特点：降低单位功率投资成本。如800MW机组比500MW汽轮机的千瓦造价低17%；1200MW机组比800MW机组的千瓦造价低15%—20%。提高运行经济性。如法国的600MW机组比国产的125MW机组的热耗率低276kj/kW.h，每年可节约燃煤4万吨。加快电网建设速度，满足经济发展需要。提高电网的调峰能力。汽轮机按照工作原理分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械，是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。——冲动式汽轮机蒸汽主要在静叶中膨胀，在动叶中只有少量的膨胀。——反动式汽轮机蒸汽在静叶和动叶中膨胀，而且膨胀程度相同。图1.1图1.1目前世界上生产冲动式汽轮机的企业有：美国通用公司（GE）、英国通用公司（GEC）、日本的东芝（TOSHIBA）和日立、俄罗斯的列宁格勒金属工厂等。制造反动式汽轮机的有美国西屋公司（WH）、日本三菱、英国帕森斯公司、法国电器机械公司（CMR）等，德国（SIEMENS）。冲动式汽轮机为隔板型；反动式汽轮机为转鼓型（或筒型）。汽轮机按照蒸汽参数（压力和温度）分为：低压汽轮机：主蒸汽压力小于1.47Mpa；中压汽轮机：主蒸汽压力在1.96—3.92Mpa；高压汽轮机：主蒸汽压力在5.88—9.8Mpa；超高压汽轮机：主蒸汽压力在11.77—13.93Mpa；亚临界压力汽轮机：主蒸汽压力在15.69—17.65Mpa；超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于22.15Mpa；超超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于32Mpa；由于冶金技术的不断发展，使得汽轮机结构也有了很大改进。目前的大机组普遍采用了高中压合缸的双层结构，高中压转子采用一根转子结构，高、中、低压转子全部采用整锻结构，轴承较多地采用了可倾瓦结构。目前各国都在进行大容量、高参数机组的开发和设计。我国发展状况中国汽轮机发展起步比较晚。上海汽轮机厂是中国第一家汽轮机厂，在1995年开始与美国西屋电气公司合作成立了现在的STC。哈尔滨汽轮机厂1956年建厂，先后设计制造了中国第一台25MW、50MW、100MW和200MW汽轮机，80年代从美国西屋公司引进了300MW和600MW亚临界汽轮机的全套设计和制造技术，于1986年制造成功了中国第一台600MW汽轮机，目前自主研制的三缸超临界600MW汽轮机已经投入生产。东方汽轮机厂1965年开始兴建，1971年制造出第一台汽轮机，目前的主力机型为600MW汽轮机。北京北重汽轮电机有限责任公司做为后起之秀，以300MW机组为主导产品，它是由始建于1958年的北京重型电机厂通过资产转型在2000年10月份成立的又一大动力厂，目前2台600MW汽轮机也已经在今年投入生产。目前中国四大动力厂以600MW和1000MW机组为主导产品。汽轮机工作原理汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。汽轮机配套设施汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作，是一种较为精密的重型机械，一般须与锅炉（或其他蒸汽发生器）、发电机(或其他被驱动机械)以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备，一起协调配合工作。汽轮机叶片介绍汽轮机叶片分为动叶片和静叶片。隔板用于固定静叶片，并将汽缸分成若干个汽室。动叶片安装在转子叶轮或转鼓上，接受喷嘴叶栅射出的高速气流，把蒸汽的动能转换成机械能，使转子旋转。汽轮机叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。叶型是叶片的工作部分，相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道，蒸汽流过时将动能转换成机械能。按叶型部分横截面的变化规律，叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。等截面直叶片：断面型线和面积沿叶高是相同的，加工方便，制造成本较低，有利于在部分级实现叶型通用等优点。但是气动性能差，主要用于短叶片。弯扭叶片：截面型心的连线连续发生扭转，可很好的减小长叶片的叶型损失，具有良好的波动特性及强度，但制造工艺复杂，主要用于长叶片。叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分。它应保证在任何运行条件下的连接牢固，同时力求制造简单、装配方便。T形叶根：加工装配方便，多用于中长叶片。菌形叶根：强度高，在大型机上得到广泛应用。叉形叶根：加工简单，装配方便，强度高，适应性好。枞树型叶根：叶根承载能力大，强度适应性好，拆装方便，但加工复杂，精度要求高，主要用于载荷较大的叶片。汽轮机的短叶片和中长叶片通常在叶顶用围带连在一起，构成叶片组。长叶片刚在叶身中部用拉筋连接成组，或者成自由叶片。围带的作用：增加叶片刚性，改变叶片的自振频率，以避开共振，从而提高了叶片的振动安全性；减小汽流产生的弯应力；可使叶片构成封闭通道，并可装置围带汽封，减小叶片顶部的漏气损失。拉筋：拉筋的作用是增加叶片的刚性，以改善其振动特性。但是拉筋增加了蒸汽流动损失，同时拉筋还会削弱叶片的强度，因此在满足了叶片振动要求的情况下，应尽量避免采用拉筋，有的长叶片就设计成自由叶片。汽轮机叶片汽道型面介绍叶片型面分截面型线不变的直叶片型面和截面沿叶高变化的扭曲型面。叶片截面型面汽道分类：等截面直叶片汽道；有成型规律叶片汽道；自由成型叶片汽道。叶片加工质量的高低直接影响着汽轮机的工作性能，叶片型面的加工量约占叶片加工量的1/2。传动盘介绍传动盘是用于机床与工件之间的过渡件，为回转体。作用是传递扭矩且夹紧工件。作为一种专用夹具，其工装设计精度与加工工件精度有直接关系，一般为工件精度的1/2～1/3。因此，传动盘需要有较高的精度和较高的强度。本章小结本章介绍了与此课题相关的液压夹具、汽轮机，汽轮机用叶片、汽轮机叶片汽道和传动盘等知识，同时也交代了此课题的背景和目标。

第2章课题分析课题目标及难点本课题目标是：制造一种液压夹具实现液压自动控制浮动夹紧叶片，并拉伸工件，从而达到减少加工过程中的颤动、控制变形及减少操作人员劳动强度。本课题难点：由于我单位涉及液压传动经验较少，对该液压传动盘的油路及结构设计合理性难以控制，且对加工还处于摸索试验阶段。叶片分厂也希望能通过该夹具的测试了解拉伸加工对叶片的具体作用。课题实施方案结合现有的使用情况及工件加工公差，设计制造出满足要求的自动控制液压传动盘，其实施计划如下：了解机床及现加工情况，并对传动盘的其使用方法，定位基准，制造精度等情况进行调查和分析，工装结构初步设计方案评审；分析并设计出满足需求的传动盘结构及液压原理，完成工装图纸设计及会签；完成设计和总结报告。课题预期效果及重要技术经济指标合格率提高20%，减少颤动，操作自动化程度提高60%，装卡效率提高87%，且各相关方面吸取了、设计制造经验，提高相关人员工作水平，对今后设计、加工起到指导作用。据了解，叶片分厂现有可使用该传动盘机床约为18台机床，进口一套液压传动盘的费用约为26万元，按一年进口9套传动盘交替使用来计算，一年所需费用约为234万元，预期降低成本为进口传动盘费用的70%。如果通过此夹具证明拉伸力作用在叶片汽道型面上对叶片变形有至关重要的影响，那将会直接影响该类叶片（汽道型面较长且出汽侧较薄）今后的加工方式，开创出新的加工思路。本章小结本章主要介绍了课题的难点及目标，课题的实施方案，课题的预期效果和经济指标，使我们对本课题有了清晰的认识，同时也明白了该课题的设计思路和相应的价值，重点介绍了其预期效果，利于我们比较全面、系统了解本课题。

第3章总体方案设计设计目标该课题是基于设计、制造一种液压夹具实现液压自动控制浮动夹紧叶片，并拉伸工件，从而达到减少加工过程中的颤动、控制变形及减少操作人员劳动强度。该课题重要的地方是液压系统的设计和选择相应的液压元件，同时也需要满足定位准确，定位快速，定位精度高，夹取方便，能够自控控制和浮动拉伸，基于空间上考虑，由于是基于机床的传动盘，所以尺寸需要合理，刚度，韧性等。该课题的开展是为了解决现实生产中所遇到的问题，并将用于批量生产和投入工作中用于产品生产，具有现实意义，因此比较注重实用性和其所产生的效益，基于现实情况考虑，其相关十分详细的数据依据则会被经验数据或相关类似实验数据代替，同时液压元件选择和计算方面则会依据该厂常用的材料提供。总体方案设计夹具指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置[14]。图3.2夹具设计思路图3.3叶片加工相关数据参数图3.4夹具设计相关数据参数图3.5本章小结本章着重介绍了夹具总体方案设计，夹具设计的步骤，叶片加工精度和夹具设计精度要求。由此，对夹具设计、设计过程和设计要求有充分、详细和系统地理解，为后续工作做准备。

第4章部件方案设计液压夹具介绍液压夹具是以液体压力将工件定位和夹紧的夹具。液压夹具作为夹具的一种，选用标准液压元件，根据加工零件特性设计机械部件并把其有机地装配连接在一起设计[14]。液压夹具的工作原理和构成液压夹具就是用液压元件代替机械零件实现对工件的自动定位、支承与夹紧的夹具。通过把选用的液压元件和设计的机械部分装配在一起，就可以得到所需要的夹具[6]。液压夹具能保证工件在规定的位置上准确的定位和牢固的夹紧，并能通过浮动支撑减少加工中的振动和变形，还能利用自动控制压板的压紧和抬起在加工中让开夹紧位置。液压夹具既能在粗加工时承受大的切削力，也能保证在精密加工时的准确定位，还能完成手动夹具无法完成的支撑、夹紧和快速释放。液压夹具的设计不管是一套简单的液压夹具还是复杂的整体生产线，液压夹具的设计流程都是一样的，依次为总体方案的制定、液压缸类型规格的选择、控制阀的选择、机械部分的设计、泵站附件的选择、系统连接。液压夹具的应用恩派克液压夹具为各种加工过程提供强大的夹紧与定位力。恩派克油缸在自动化加工过程中用来冲孔和夹紧。支撑油缸可以防止产品加工中的变形。恩派克动力源可以为夹紧工件提供源源不断的动力。通过创新、责任和完善，恩派克动力源被设计成可适合任何一种应用场合[3]。夹具定位原理介绍夹具的定位主要依据六点定位原理。六点定位原理是指工件在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点（即定位元件）来限制工件的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度[6]。六点定位原理对于任何形状工件的定位都是适用的，如果违背这个原理，工件在夹具中的位置就不能完全确定。然而，用工件六点定位原理进行定位时，必须根据具体加工要求灵活运用，工件形状不同，定位表面不同，定位点的布置情况会各不相同，宗旨是使用最简单的定位方法，使工件在夹具中迅速获得正确的位置。工件的定位类别完全定位工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一位置，称为完全定位。不完全定位根据工件加工表面的不同加工要求，定位支承点的数目可以少于六个。有些自由度对加工要求有影响，有些自由度对加工要求无影响，这种定位情况称为不完全定位。不完全定位是允许的，欠定位按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。欠定位是不允许的。因为欠定位保证不了加工要求。过定位工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。但当过定位并不影响加工精度，反而对提高加工精度有利时，也可以采用。各类钳加工和机加工都会用到。工件定位的实质工件定位的实质就是使工件在夹具中占据确定的位置，因此工件的定位问题可转化为在空间直角坐标系中决定刚体坐标位置的问题来讨论。在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕此三轴旋转的三个自由度。用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中占据正确的位置，称为六点定位法则。当然，定位只是保证工件在夹具中的位置确定，并不能保证在加工中工件不移动，故还需夹紧[6]。定位和夹紧是两个不同的概念。图4.2工件避免过定位的措施提高夹具定位面和工件定位基准面的加工精度是避免过定位的根本方法由于夹具加工精度的提高有一定限度，因此采用两种定位方式组合定位时，应以一种定位方式为主，减轻另一种定位方式的干涉。从本质上说，这也是另一种提高夹具定位面精度的方法。利用工件定位面和夹具定位面之间的间隙和定位元件的弹性变形来补偿误差，减轻干涉。在分析和判断两种定位方式在误差作用下属于干涉还是过定位时，必须对误差、间隙和弹性变形进行综合计算，同时根据工件的加工精度要求才能作出正确判断。从广义上讲，只要采用的定位方式能使工件定位准确，并能保证加工精度，则这种定位方式就不属于过定位，就可以使用[6]。夹具夹紧原理介绍设计夹紧机构，必须首先合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点[14]。夹紧力大小要适当，过大了会使工件变形，过小了则在加工时工件会松动，造成报废甚至发生事故，采用手动夹紧时，可凭人力来控制夹紧力的大小，一般不需要算出所需夹紧力的确切数值，只是必要时进行概略的估算。当设计机动（如气动、液压、电动等）夹紧装置时，则需要计算夹紧力的大小。以便确定动力部件（如气缸、液压缸直径等）的尺寸。进行夹紧力计算时，通常将夹具和工件看作一刚性系统，以简化计算。根据工件在切削力、夹紧力（重型工件要考虑重力，高速时要考虑惯性力）作用下处于静平衡，列出静力平衡方程式，即可算出理论夹紧力，再乘以安全系数，作为所需的实际夹紧力。实际夹紧力一般比理论计算值大2～3倍[14]。实际生产中一般很少通过计算求得夹紧力，因为在加工过程中切削力随刀具的磨钝、工件材料性质和余量的不均匀等因素而变化，而且切削力的计算公式是在一定条件下求得的，使用时虽然根据实际的加工情况给予修正，但是仍然很难计算准确，对于关键性的夹具，往往通过实验的方法来测定所需要的夹紧力。夹紧力三要素的确定，是一个综合性问题。必须全面考虑工件的结构特点、工艺方法、定位元件的结构和布置等多种因素，才能最后确定并具体设计出较为理想的夹紧机构。叶片夹具类型由于叶片根部和端部的形状不同，且叶片较长，精度要求高，刚性要求高，所以其夹具需分别设计制造。图4.4叶片夹具分析与设计叶片夹具设计分析由于叶片是被夹持在机床上进行铣削加工，该类叶片汽道型面较长且出汽侧较薄（最薄的地方可以达到0.8mm左右），在这样的工件上加工容易出现变形及颤动，这样导致部分叶片报废。因此，需要考虑克服叶片汽道型面较长、出汽侧较薄、粗加工后表面粗糙度较低、不均匀和加工前后中心高高度的变化等因素所带来的影响。因此需要设计出具有以下特点：消除或减小变形——于汽道型面上作用一拉伸力并加强刚度（辅助支撑）；消除或减小颤动，——液压自动控制浮动、拉伸并加强刚度（浮动支撑）；装夹方便、快捷和准确。基于以上考虑，结合叶片具有叶根、叶茎和叶冠的结构特点设计一套组合夹具，分别为叶根夹具和叶冠夹具，考虑叶根和叶冠的形状、位置和作用，叶根夹具为固定支撑，叶冠夹具为辅助支撑。由于叶片质量较大，长度较长，厚度较薄，所以，叶冠夹具采用液压自动浮动支撑和拉伸作用。这样既可以增加叶片在加工时的刚度，也可以减少叶片加工过程中的颤动，可以较好的保证精度和高效率的设计目标。叶片结构分叶根、叶冠，根据叶片的结构和形状，选取叶根为主定位部位，叶冠为辅助定位机构。定位基准的选择叶片结构分叶根、叶冠，根据叶片的结构和形状，选取叶根为主定位部位，叶冠为辅助定位机构。叶根三维图图4.5.1为了减少误差和定位方便，我们选择平面1、平面3、平面2和平面4作为定位基准。六点定位原理分析如下：图4.5.2相应夹具定位基准如下：图4.5.3根据图4.5.1，平面1和平面3限制了工件Z方向的移动，X轴的转动和Y轴的转动；平面2限制了工件X方向的移动和Z轴的转动；平面4限制了工件Y方向的移动。定位基准面（图4.3.1）平面1和平面3平面2平面4空间自由度限制（图4.3.2）Z方向移动X、Y轴转动X方向移动Z轴转动Y方向移动表4.5.2通过六点定位原理的分析，可以得出工件在空间的自由度为0，因此工件定位正确。定位误差分析工件以平面定位时，需要三个互成一定角度的平面作为定位基准，其中限制三个自由度的平面起主要定位作用，称主要定位基准；限制两个自由度的平面起次要定位基准，称导向定位基准；限制一个自由度的平面称止动定位基准[14]。因此，平面1和平面3为主要定位基准；平面2为导向定位基准；平面4为制动定位基准[6]。铣削加工时，由于在Y方向是铣削整个截面，所以可简化为计算在X、Z方向的定位误差。由《机械制造技术基础》[6]得：在X方向定位基准时，尺寸X方向的工序基准和定位基准均是X方向定位基准面，基准重合，所以（4-1）X方向定位基准面有角度制造误差QUOTE，根据基准定位误差的定义有：QUOTE（4-2）所以QUOTE（4-3）在Z方向定位基准时，尺寸Z方向的工序基准和定位基准均是Z方向定位基准面，基准重合，所以（4-4）Z方向定位基准面有角度制造误差QUOTE，根据基准定位误差的定义有：QUOTE（4-5）所以QUOTE（4-6）因叶片的加工精度为一般精度±0.15和镜面加工精度±0.02，且夹具体平面度≤0.015定位面与中心高±0.01，垂直度≤0.01，定位槽对称度≤0.01；所以可以不考虑定位基准面和定位元件的制造误差[6]。因根据经验，工件以平面定位时，在大多数情况下，不考虑定位基准面和定位元件的制造误差。综上所述：QUOTE（4-7）本工序加工按铣削估算夹紧力根据《机械制造技术基础》[6]P214可得：若工件尺寸较小，切削力不大，则往往只要垂直朝向主要定位面有夹紧力，保证主要定位面与定位元件有较大的接触面积，就可以使工件装夹稳定可靠。夹紧力的方向应方便装夹，有利于减小夹紧力和使工件夹紧后的变形小。当夹紧力的方向确定后，夹紧力作用点的位置和数目的选择将直接影响工件定位后的可靠性和夹紧力的变形。对作用点位置的选择和数目的确定应注意以下几个方面。力的作用点的位置应能保持工件的正确定位而不发生位移和偏转。为此，作用点的位置应靠近支承面的几何中心，使夹紧力均匀分布在接触面上。夹紧力的作用点应位于工件刚性较大处，而且作用点应有足够的数目，这样可以使工件变形量最小。夹紧力的作用点应尽量靠近工件被加工表面，这样可使切削力对该作用点的力矩减小，工件的振动也可以减小。工件结构形状使加工表面远离夹紧力的作用点时，可以增加辅助支承并附加夹紧力以防止工件在加工中产生位置变动、变形或振动[6]。通过综合分析，选取一下夹紧方式：图图4.5.4图4.5.5通过实验方法测定，此铣削加工工序中所需的夹紧力相当于M20螺栓不承受任何工作载荷作用时的紧固力。因此以M20螺栓不承受任何工作载荷作用时的紧固力为计算和设计依据。图4.5.5由《机械设计》[5]得：图4.5.5为不承受任何工作载荷作用的紧螺栓联接。尽管该联接并不承受任何工作载荷作用，但是由于装配时已经将螺母拧紧，因此，螺栓必须受到预紧力F′和螺纹副摩擦力矩T1的作用。预紧力F′使螺栓危险截面上产生拉应力QUOTE（4-8）螺纹副摩擦力矩T1则使螺栓危险截面上产生剪应力QUOTE（4-9）对于M10～M68的普通螺纹，取d1、d2和λ的平均值，取（4-10）可得QUOTE（4-11）按照第四强度理论，螺栓危险截面上的当量应力为（4-12）故螺栓螺纹部分的强度条件为（4-13）或QUOTE（4-14）式中[σ]——紧螺栓的许用拉应力，MPa由上可得（4-15）根据《机械设计》[5]教材P52表2.4得碳素钢紧螺栓联接时的安全系数：QUOTES=3~2S=3~2（4-16）根据《机械设计》[5]教材P52表2.3取表4.5.1性能级别螺栓、螺柱、螺钉屈服强度极限σS（MPa）推荐材料公称Min3.618019010、Q2154.624024015、Q2354.832034010、Q2155.630030025、355.840042015、Q2356.8480480458.8*640640358.8640660359.872072035、4510.990094040Cr、15MnVB12.91080110030CrMnSi、15MnVB根据表取5.6级螺栓，可得：（4-17）根据QUOTE（4-18）得许用应力：QUOTE（4-18）根据实验可知：QUOTEd1=20mmd1=20mm（4-19可得：（4-20）取：QUOTEF'=24.2KNF'=24.2KN（4-21叶根夹具叶根图叶根图图4.6.1叶根介绍轮机叶根的作用是作为工件的定位基面与汽轮机主轴轮盘卡槽紧配合。为保证叶片工作性能，其形状设计为由若干变曲度曲面连接形成，各曲面间采用圆弧过渡。轮机叶片根部结构复杂，定位精度高。传统的机械加工工艺繁杂，效率较低，刀具损耗大，成本高，加工难度大[1]。汽轮机叶根主要分为以下6种形式：T形叶根外包凸肩T形叶根菌形叶根双T形叶根叉形叶根纵树形叶根此叶根种类为叉形叶根。叉形叶根，加工简单，装配方便，强度高，适应性好。这种叶根及轮缘加工简单，叶片的拆卸比较方便。但装配比较费工，钻孔非常不便。一般在整体锻造转子及焊接转子上不采用这种叶根[1]。叶根夹具图根据以上主定位部件的选择为叶根，且如图4.5.1以叶根的1、2、3、4面为定位基准面，所以夹具需要定位基准部件与之相应，参照公司的设计生产经验[2]，选取在满足功能要求的情况选最适合公司的结构设计。同时考虑本次设计的主要目的是提高加工效率、夹持效率和减轻人员劳动程度，所以选取了液压系统，同时根据液压系统的结构要求和参照公司常用或常联系的厂家的工模具液压件的结构特点和功能特征[3]和加工空间、工件位置的要求，设计液压结构图如下所示：图4.6.1根据叶根定位要求和定位基准面的选择、夹具结构的设计，设计出如下所示夹具结构。图4.6.2叶根夹具体结构图根据叶根夹具液压结构图和夹具结构，设计夹具体的结构如下图所示进油口进油口图4.6.3叶根夹具体的弯曲应力及强度分析弯曲应力分析由《机械设计》[5]可得：由于此结构竖板固定在机床旋转轴A上的，其自由度为0，所以此结构可简化为梁结构。即在均布载荷作用下的悬臂梁如图4.6.4所示，悬臂梁的固定约束了端截面的移动和转动，故有垂直反力RA和反作用力偶MA。由平衡方程QUOTE=0和QUOTE=0，求得（4-22）选取坐标系如图4.6.4所示。在距原点为x的横截面的左侧，有支反力RA、反作用力偶MA和集度为q的均布载荷，但在截面的右侧只有均布载荷。所以，宜用截面右侧的外力来计算剪力和弯矩。这样，便可不必首先求出支反力，而直接算出Q和M：QUOTEQX=ql-xQX=ql-xQUOTE（4-24）（1）式表明，剪力图是一条斜直线（线性变化），只要确定两点就可以定出这一条斜直线，如图4.6.4所示。②式表明，弯矩图是一条抛物线，要多确定曲线上的几点，才能画出这条曲线。例如：QUOTE（4-25）QUOTE（4-26）QUOTE（4-27）QUOTE（4-28）将实际数据代入方程，最后绘出弯矩图如图4.6.4所示。图4.6.4梁结构的剪力图和弯矩图

剪切强度分析45#钢是优质碳素结构钢，抗剪强度为其抗拉强度的一半，根据资料查出其抗拉强度为σb为600MPa，σs为355MPa，允许抗剪强度应为178MPa。根据实际加工情况，其法向瞬时冲击力最大4500KN，选用5000KN作为常力来研究分析。在整个受力面积上，所受载荷为49KN，由于宽度185mm上受力均匀，则单位长度上所受载荷为（4-29）在长度方向上，剖面形状见图4.6.5，并结合图4.6.4弯曲应力分析中的载荷图及力矩图，可以看出A截面和B截面均可是能是所受应力最大的部位，即：QUOTEFmax=ql=49KNFmax=ql=49KN（4-30QUOTE（4-31）QUOTE（4-32）QUOTE（4-33）图4.6.5其中yAmax图4.6.5QUOTEW=IZymaxW=IZy则在A截面，其最大正应力为QUOTE（4-35）S*Z为截面上距中性轴为y以外的面积对中性轴的静矩。在B截面上QUOTE（4-36）QUOTE（4-37）根据以上公式可以计算出在A、B两截面上的正应力和切应力，如下：A截面：QUOTE（4-38）QUOTE（4-39）其中QUOTEIz=bh312Iz当QUOTE（4-41）即在截面上下边缘各点切应力为0；y=0时，即在中性轴上，切应力最大。将IZ的计算公式代入得：QUOTE（4-42）B截面见图4.6.6，B是最小截面，故也是应力最大截面图4.6.6B截面载荷为：QUOTE（4-43）B截面的弯矩为：QUOTE（4-44）QUOTE（4-45）令QUOTEW=IZymaxW=IZy则：QUOTE（4-47）其中QUOTE（4-48）则QUOTE（4-49）QUOTE（4-50）其中QUOTE（4-51）中性轴经过截面的形心，可以计算出中性面距离底面的距离为18mm，那么得出：（4-52）QUOTE（4-53）故此传动体所受最大正应力为QUOTE（4-54）最大切应力为QUOTE（4-55）故此传动体的截面形状设计使安全的。叶根夹具体有限元分析图4.6.5叶根夹具体网格划分图夹具体采用SOLID187单元划分网格，共73800个节点，47495个单元，由此可知单元数和节点数足够，因此可以保证求解的精确度。图4.6.7叶根夹具体作用加载图叶根夹具在机床上由于一端固定，可将其简化为简支梁结构，固施加固定约束于左端，如粉色箭头，施加分布载荷在红色箭头所示面上，力大小为：QUOTE（4-56）图4.6.8叶根夹具体结果图X方向位移图Y方向位移Z方向位移X方向应力Y方向应力Z方向应力图4.6.9通过ANSYS分析可知，夹具体结构符合强度等条件，与之前计算分析结果相同。所以夹具体机构设计正确。

叶冠夹具设计叶冠图叶冠图4.7.1叶冠夹具根据以上辅助定位部件的选择为叶冠，根据设计所要求的浮动支撑、拉伸和夹紧等功能，所以叶冠夹具需要相关部件与之相应，参照公司的设计生产经验[2]，选取在满足功能要求的情况选最适合公司的结构设计。同时考虑本次设计的主要目的是提高加工效率、夹持效率和减轻人员劳动程度等因素，选取液压系统，同时根据液压系统的结构要求和参照公司常用或常联系的厂家的工模具液压件的结构特点和功能特征[3]和加工空间、工件位置的要求，设计液压结构图如下所示：

图4.7.2根据叶冠拉伸、夹紧和浮动支撑等技术要求和叶冠结构形状、夹具结构的设计，同时参考公司所做的设计，设计出如下所示夹具结构。图4.7.2叶冠夹具体结构图根据叶冠夹具液压结构图和夹具结构，设计夹具体的结构如下图所示进油口进油口图4.7.3叶冠夹具体的弯曲应力及强度分析同理，经过计算分析，可得叶冠夹具体的截面形状设计是安全的。叶冠夹具体的有限元分析图4.7.5叶根夹具体网格划分图图4.7.6对传动体进行自动网格划分，共36272节点，22823单元，精度足够。叶根夹具体加载图QUOTE（4-57）图4.7.7叶根夹具体结果图叶根夹具体应变图叶根夹具体最大应力图图4.7.8由以上分析可知，在该情况下，夹具体在应变和应力等方面符合要求，符合之前的计算，即夹具体结构设计合理。本章小结本章主要介绍了液压夹具的构成，叶冠夹具和叶根夹具的结构设计、定位设计和夹紧设计，进行了夹具设计的理论分析，相关于夹具体作了相关的强度计算、校核。

第5章夹具液压元件夹具设计动作图5.1由叶片夹具设计动作可知，需要有提供拉伸力，压缩力的油缸，夹具动作有先后顺序，所以需要顺序阀。由设计方案可知，需要夹具具有自动调整的能力，所以需要具有浮动作用的油缸。根据公司的使用习惯和相关公司综合能力的考虑，决定选用ENERPAC公司的液压元件中的工装夹具液压元件。叶根夹具液压元件液压系统一般由泵、阀件和一些液压辅件（蓄能器、滤油器、油箱、密封装置、温控元件、热交换器、压力表及管件等）组成，这些辅件是相对独立的，可根据系统的不同要求进行取舍，一些液压控制元件（各种控制阀）有时也以集成的形式安装在液压系统上[4]。摆动油缸液压缸的种类液压缸的种类很多，按照其结构特点的不同可分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类[4]。按照作用方式可分为单作用和双作用两种[4]。按照安装方式可分为固定式缸和销轴式缸[4]。液压缸的计算液压缸的基本计算包括活塞（或缸体）的运动速度和推力计算。其计算要点常是：运动速度等于流入液压缸的流量比上进油腔的通流截面积；推力等于进油腔压力油作用在活塞（或缸体）上的力减去回油腔压力油作用在活塞（缸体）的力[4]。摆动油缸，是当通入液压油，它的主轴能输出小于360º的摆动运动的缸，也称摆动马达。摆动缸有单叶片和双叶片两种形式。摆动缸常用作辅助装置，如送料和转位装置、液压机械手机间歇进给机构[4]。液压缸的选取根据夹具所需夹紧力、安装要求和夹具的结构，选用ENERPAC公司上法兰摆动油缸，型号为SULS202、SURS202[3]。SU系列的优点（需要进行空间优化）ENERPAC公司上法兰摆动油缸被设计成集成式油路块安装方式，可以用SAE或BSPP油口连接或标准油路块O形圈油密封的口联接液压回路柔性设计允许油路块或螺纹口连接低外形安装形式允许缸体安装在安装面以下3—4个安装螺栓就可简单地安装安装开孔不需要紧配合容易加工两种油路连接—油路块或螺纹口安装对称矩形法兰设计可在油缸的三面进行夹紧工作图5.2.1SU图5.2.1表5.2.1夹紧力KN行程mm左旋右旋油缸工作面积cm2用油量cm3最大流量l/min标准夹臂夹紧总行程夹紧松开夹紧松开P24双作用型号18.71427.9SULD-202SURD-2027.115.1619.9942.612.3CAS-202由表5.2.1得:QUOTEF=18.7KNF=18.7KN（5-1）故：QUOTE2F=37.4KN>F'=24.2KN2F=37.4KN>F'由4.5知QUOTEF'=24.2KNF'=24.2KN（5-3可得，夹紧力复合要求，故选用SULD-202和SURD-202符合要求。摆动油缸SULD-202和SURD-202的相关技术要求、尺寸和安装要求见ENERPAC工件夹具产品目录[3]。摆动油缸使用注意事项：为了防止冷却液和加工碎屑通过呼吸口进入系统，推荐将呼吸口使用钢管连接至夹具外，以免受到干扰。蓄能器蓄能器的作用蓄能器的作用是将液压系统中的压力油储存起来，在需要时又重新放出。其主要作用表现在以下几个方面[4]：作辅助动力源系统保压或作紧急动力源吸收系统脉动，缓和液压冲击；蓄能器的选择蓄能器主要依据其容量和工作压力来进行选择。安装蓄能器时应注意一下各点：安装位置随其在液压系统中的功用而异，用以吸收液压冲击或压力脉动的蓄能器宜安装在冲击源或脉动源的附近；用作补油保压的蓄能器应尽可能靠近有关的执行元件处；气囊式蓄能器应垂直安装，油口向下，以利于气囊的正常伸缩；只有在空间位置受限制时才允许倾斜或水平安装；安装在管路中的蓄能器须用支板或支架加以固定[4]；蓄能器的安装蓄能器与管路系统之间应安装截止阀，以利于蓄能器的充气和检修。蓄能器和液压泵之间应安装单向阀，以防止液压泵停转或卸荷时，蓄能器内的压力油向液压泵倒流[4]。充气式蓄能器应使用惰性气体，一般为氮气。允许的工作压力视蓄能器的结构形式而定；不同的蓄能器各有其适用的工作范围，例如，气囊式蓄能器的皮囊因强度不高，故不能承受很大的压力波动，并只能在-20～70℃范围工作[4]。蓄能器的计算图5.2.3气囊式蓄能器储存蓄能器的总容积是指气腔和液腔容积之和。它的大小和其用途有关。气囊式蓄能器计算说明[4]图5.2.3气囊式蓄能器储存用于储存和释放压力能蓄能器的容积V0是由充气压力P0、工作中要求输出的油液体积VW、系统的最高工作压力P1和低工作压力P2决定的。由气体状态方程：式中，V1和V2分别为气体在最高和最低压力下的体积；n为多变指数，其值由气体工作条件所决定。当蓄能器用以补偿泄漏，保持压力时，它释放能量的过程很慢，可以认为气体在等温条件下工作，n=1；当蓄能器瞬时提供大量油液时，释放能量速度很快，可以认为气体在绝热的条件下工作，n=1.4。由于Vw=V1-V2，故由式（1）可得：

QUOTEV0=Vw1P01nP0值理论上可与P2相等，但为了保证系统压力为P2时蓄能器还有能力补偿泄漏，宜使P0<P2，一般对折合气囊，P0=（0.8～0.85）P2；波纹型气囊，P0=（0.6～0.65）P2；如能使气囊工作时的容腔在其充气容腔的1/3～2/3区段内变化，则它可以更加经久耐用[4]。由表得：（5-6）所以QUOTE2VW'=45.24cm32VW'根据式（1）和式②，n=1.4，1bar=0.1MPa得：蓄能器的选取根据式③，选用ENERPAC公司的ACL-202预充型蓄能器，以下为该型号蓄能器的参数：工作压力bar型号最大油量cm3气量cm3预充氮气压力bar许用油量cm3（在350bar）预充型蓄能器100-350ACL-202126.2169.9100（使用前预充）73.9表5.2.3Enerpac蓄能器可提供辅助压力来减小冲击载荷或补偿必须维持压力系统的压降，蓄能器有助于夹具脱离液压源后维持系统压力，压力表可以显示回路被断开后的系统压力[3]。Enerpac蓄能器的优点高频率和快速卸载应用的理想选择ACL系列可预充到100barACL系列采用耐腐蚀材料紧凑空间的大能量储存能力Enerpac蓄能器连接总成——简单使用蓄能器的紧凑设计适合单作用和双作用回路的唯一设计装备溢流阀和球形单向切断阀包括填充甘油的压力表提供带有一个雄性快速接头（AH-652）的标准配置可选择油路块安装，底板为O形圈密封的只用于单作用回路蓄能器连接总成油路图5.2.4ACL-202蓄能器尺寸见ENERPAC工件夹具产品目录[3]。顺序阀顺序阀介绍顺序阀是以控制压力来使阀口启闭的阀。顺序阀是在具有二个以上分支回路的系统中，根据回路的压力等来控制执行元件动作顺序的阀[4]。按工作原理和结构，顺序阀分直动式和先导式两类；按压力控制方式，顺序阀有内控和外控之分。在顺序阀中装有单向阀，能通过反向液流的复合阀称为单向顺序阀。顺序阀的基本功能是控制多个执行元件的顺序动作，根据其功能的不同，分别称为顺序阀、背压阀、卸荷阀和平衡阀。顺序阀的性能与溢流阀基本相同，但由于功能的不同，对顺序阀还有其特殊的要求[4]：为了使执行元件准确实现顺序动作，要求顺序阀的调压精度高，偏差小；为了顺序动作的准确性，要求阀关闭时内泄漏量小；对于单向顺序阀，要求反向压力损失及正向压力损失值均应较小。顺序阀的主要作用控制多个元件的顺序动作；用于保压回路；防止因自重引起油缸活塞自由下落而做平衡阀用；用外控顺序阀做卸荷阀，使泵卸荷；用内控顺序阀作背压阀。顺序阀根据装配结构的不同，可以实现不同的回路功能，如溢流阀、顺序阀和平衡阀的功能[4]。ENERPAC公司的顺序阀分为MVPM-5，MVP-5和V-2000,根据以上摆动油缸SULD-202、SURD-202和蓄能器ACL-202的压力需求（100bar～350bar）和油路块的安装要求，最终选用顺序阀MVPM-5[3]。ENERPAC顺序阀介绍顺序阀会堵住流向二级液压回路的油流，直到主回路的压力到达预设值。顺序阀有内置的单向系统而无需外部管道回油。V-2000的压力设置可通过旋转槽钉来进行调整。其他型号的压力设置通过松开固定螺母和转动设置螺钉达到所需的设置值的方法进行调整[3]。顺序阀安装顺序阀可用安装螺栓嵌入式安装或安装在夹具上。顺序阀的一个典型应用就是在摆动油缸作用于工件之前设置好支承油缸的内部压力，以防止工件变形。MVPM-5顺序阀参数表5.2.5调压范围bar最大油压bar最大流量l/min型号油口单向阀开启压力barWeightKg35-3503506.0MVPM-5G1/4’’1.41.3MVPM-5顺序阀尺寸图5.2.5其他液压元件的选择根据已选的摆动油缸、蓄能器、顺序阀和参数要求，同时根据ENERPAC公司液压元件的特点，选用以下液压元件：表5.2.61212119671241258103直通公接头夹紧臂1夹紧臂2顺序阀压力表压力表缓冲阀SAE螺塞摆动油缸左摆动油缸右摆动油缸蓄能器快速接头BFZ-305CAS202CAL-202MVPM-5G2517LGS3FZ2006SCLS-22SULS202SURS202ACL202AH-604液压元件参见ENERPAC公司液压元件资料叶冠夹具液压元件油路块油缸夹具所需夹紧力QUOTEF'=24.2KNF'=24.2KN（5-9夹具需要在叶片上施加拉伸力，所以根据ENERPAC公司的夹具液压元件选择油路块油缸CSM-18252。图5.2.6ENERPAC公司的油路块油缸的特点[3]：整体式安装无需接头和油管，最小化的空间要求，易于清除碎屑和污物最小的油缸高度与最大的活塞杆行程，特别适用于紧凑的夹具设计油缸体全部装入夹具体内可使工件顺畅的在夹具表面被定为，节省空间不锈钢缸体和内置密封件使得高频率使用时也免于维护中心螺纹的活塞杆可与工件底部保持接触带有弹簧回复的单作用油缸设计使液压接口要求更简单ENERPAC公司的油路块油缸的安装[3]：油路块油缸设计为直接旋入油路块或夹具内。ENERPAC的油路块油缸包括一个钢垫圈和O形圈使油缸和油路块之间的有效密封。ENERPAC公司的油路块油缸CSM-18252的技术参数[3]：表5.3.1油缸能（350bar）KN行程mm型号有效面积cm²用油量cm³17.225CSM-182525.112.74ENERPAC公司的油路块油缸CSM-18252的安装参数见ENERPAC工件夹具产品目录[3]。ENERPAC公司的油路块油缸CSM-18252的尺寸参数见ENERPAC工件夹具产品目录[3]。弹簧支撑油缸夹具所需压紧力QUOTEF'=24.2KNF'=24.2KN（5-10夹具需要具有浮动支撑、调整的功能，以减小叶片颤动和中心高误差等不良因素，所以根据ENERPAC公司的夹具液压元件选择弹簧前进支撑油缸[3]。图5.3.1ENERPAC公司WS系列支撑油缸既为夹具提供了一个无需固定的辅加定位点，又可支撑工件的厚大或薄壁部分，通常是为了减少在加工过程中工件的变形[3]。ENERPAC公司弹簧前进支撑油缸的特点：低压锁紧能力可使用机床液压系统强大的支撑能力允许更紧凑夹具设计耐腐材料的应用可适应各种冷却液和环境螺纹式和油路块式气孔设计可防止在夹具上安装后冷却液进入系统变形最小化提高加工精度多种安装形式增加了设计适用性去掉弹簧并向排气口供气压可以被用作气动前进油缸ENERPAC公司弹簧前进支撑油缸的性能参数图5.3.2ENERPAC公司弹簧前进支撑油缸的注意事项支撑力与夹紧力要匹配。支撑力至少是夹紧力的200%不得超过最大流速以避免过早自锁应在支撑油缸的中心加载ENERPAC公司弹簧前进支撑油缸的型号选择表5.3.4最大支撑力KN支撑活塞杆行程插装式工作压力bar活塞杆接触的弹簧力N用油量cm³最大流量l/minminmax伸出回缩22.210.4WSC-222483509.3因为核电大叶片夹具的夹紧力为：QUOTEF'=24.2KNF'=24.2KN（5-11所以根据ENERPAC公司弹簧前进支撑油缸的要求，所需要的支撑力最少为夹紧力的200%，所以支撑力QUOTE（5-12）所以所需ENERPAC公司弹簧前进支撑油缸支撑力QUOTE（5-13）所以需要选取两个弹簧前进支撑油缸WSC-222，最大支撑力：（5-14）ENERPAC公司弹簧前进支撑油缸WSC-222的尺寸见ENERPAC工件夹具产品目录[3]。其他液压元件的选择根据液压系统要求和ENERPAC公司产品系列，得叶冠夹具最终液压元件的选取和结构图如下：表5.3.6123456789压力表压力表缓冲阀顺序阀弹簧支撑油缸油路块油缸直通公接头蓄能器SAE螺塞快速接头G2517LGS3MVPM-5WSC-222CSM-18252BFZ-305ACL202FZ2006AH-604本章小结本章主要介绍了液压夹具为了达到所要求的性能所选用的液压元件，同时根据已知的参数和计算，根据ENERPAC公司工模具模块的液压元件和性能特点及推荐的配件，选取了适当的液压元件，并通过液压原理完成了液压夹具的设计和制造，同时也达到所需要求。

结论本科毕业设计是大学期间最具综合训练的一个环节，是对大学所学知识的一个系统的梳理、总结和巩固。在社会的发展中，人类追求效率的提高，离不开改进现有的加工生产方式。液压夹具就是用液压元件代替机械零件实现对工件的自动定位、支承与夹紧的夹具。液压夹具能保证工件在规定的位置上准确的定位和牢固的夹紧，并能通过浮动支撑减少加工中的振动和变形，还能利用自动控制压板的压紧和抬起在加工中让开夹紧位置。液压夹具既能在粗加工时承受大的切削力，也能保证在精密加工时的准确定位，还能完成手动夹具无法完成的支撑、夹紧和快速释放。因此液压夹具对专用机床、高速机床等的加工效率的提高、工人工作强度的减轻和工件加工质量的提高具有积极的意义，同时也可将相关思想用于解决其他问题。本夹具的设计，主要是结合现有的使用情况及工件加工公差，设计制造出满足要求的自动控制液压传动盘。在设计过程中主要是借鉴前面已经使用过的夹具作为参考，辅助计算、分析，同时液压夹具也是第一次设计、制造，期间积累了不少的经验。通过本夹具的设计制造，让我明白了如何在工作中解决实际问题，如何将理论与实际联系。锻炼了自己解决问题的能力，同时也享受了成功的喜悦。

致谢在这里我首先要感谢西南科技大学的刘继光老师和东汽工具分厂的文举师兄给予的帮助、指导和鼓励。其次，我要感谢西南科技大学制造学院给了我到东汽实习的这次机会，让我能够在生产加工的现场了解我们课本中的内容是如何在实际中运用，锻炼了自己解决实际问题的能力，同时也让我了解了企业的运作，提前地适应了工作的节奏。同时，我也要感谢石宇强老师在我论文写作之初，指导我明确写作的方向，同时也给我很大的鼓励和信心。同时，我要感谢东汽工具分厂的文举师兄（文举是西南科技大学机械专业的学长），感谢他在我论文写作过程中，帮我解答了许多疑问；感谢唐凯工程师，孟伟龙、杨洋、俞银传、谢鸿师兄给了我大量的参考资料，同时也对我论文的写作思路提出了许多宝贵的意见和建议。我通过本次的毕业设计，不仅把大学四年所学的知识有了一个全面的认识，同时我也学习了大量的新知识，提高了我寻找资料的能力以及自学能力。我相信，这些对我以后的学习、工作都是大有裨益的。同时，在设计、制造的过程中，锻炼了自己发现、获取、分析、整理和判断信息的能力，也锻炼了自己交流沟通的能力。参考文献[1]2007—2008东汽优秀论文选.德阳：东汽科学技术协会，2010：18-22[2]2009—2010东汽优秀论文选.德阳：东汽科学技术协会，2011:316-325[3]ENERPAC工件夹具产品目录[4]朱建公.液压与气压传动[M]成都：西南交通大学出版社，2011:[5]杨明忠，朱家诚.机械设计[M].武汉：武汉理工大学出版社，2009[6]吕明.机械制造技术基础[M].武汉：武汉理工大学出版社，2001：34-35，191，215，216.[7]应琴.机械精度设计与检测[M].成都：西南交通大学出版社，2011：36-85.[8]高翔,张连文，王勇.薄壁零件装夹方案设计与优化[J].设计与研究，2009，6：9-12.[9]赵跃俊.薄壁类零件加工变形的解决方法[J].机械研究与应用，2012，3：147，150.[10]孙康宁，李爱菊.工程材料及其成形技术基础[M].北京：高等教育出版社，2009：110-122.[11]凌桂龙，丁金滨，温正.ANSYSWorkbench13.0从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2012：114-135[12]张彦青.Proe/ENGINEERWildfire5.0高级设计[M].北京：清华大学出版社，2010[13]成大先.机械设计手册（第五版）[M].化学工业出版社，2008[14].朱耀祥，浦林祥.现代夹具设计手册[M].机械工业出版社,2010

附录实物展示基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究HYPERLINK