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毕业设计-液性塑料心轴夹具设计及分析，共63页，22213字，附设计图纸、三维图纸、外文翻译、小论文等
摘 要
心轴定位是机械加工中常见的一种定位方式，广泛应用于车、铣、钻、磨等工序中，主要应用于要求以内孔为定位基准，并保证外圆轴线和内孔轴线的同轴度要求或者螺栓孔对于中心孔有位置度要求的情况。
本设计将以加工轴套类零件外表面为例来对塑料心轴进行设计与制造，并对其夹紧力进行分析，使其能准确的夹紧工件，实现高精度加工液性塑料定心夹紧机构是弹性定心夹紧机构的一种, 是适应近年来机械行业对零件的高精度要求出现的，效率高且极大的降低了成本.它以液性塑料作为介质，利用其不可压缩性,可以将压力均匀地传递给薄壁套筒或滑柱,使薄壁套筒或滑柱产生均匀的径向弹性变形或位移而将工件定位和夹紧.液性塑料定心夹紧机构的优点在于定心精度高,其定心精度一般可以达0.005mm～0. 01mm ,最高达0.001 mm ,同轴度可达0.01mm～0.02mm. 另外还用于多位夹紧,其夹紧迅速,夹紧力大且可靠.但对目前现在存在的各种局限性也做了相关例举。
关键词: 液性塑料； 薄壁 ； 高精度 ； 心轴 ； 夹具； 弹性变形

目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 概 述 1
1.1 液性塑料夹具的研究背景 1
1.2 液性塑料夹具的工作机理 2
1.3 液性塑料夹具的特点及应用 3
1.3.1 液性塑料夹具的特点： 3
1.3.2 液性塑料夹具的应用： 3
1.4 液性塑料心轴的具体应用及其实际过程 4
1.5 设计步骤 5
1.5.1 设计研究内容 5
1.5.2 设计预期目标 5
1.5.3 设计方法和路线 5
第二章 液性塑料心轴夹具的结构设计 6
2.1 采用液性塑料心轴的定位夹紧方案 6
2.2薄壁套筒的设计 7
2.2.1 薄壁套筒的结构 7
2.2.2 薄壁套筒材料的选用 8
2.2.3 薄壁套筒参数设计 8
2.2.4 套筒的夹紧力及产生的力矩【2】 16
2.3 心轴基体的设计 17
2.4 加压螺钉和滑柱的设计 18
2.4.1 加压螺钉 18
2.4.2 滑柱 19
2.4.3 加压螺钉与滑柱的设计 19
第三章 液性塑料心轴的制造和使用 22
3.1 液性塑料心轴的制造工艺 22
3.1.1 薄壁套筒的制造工艺 22
3.1.2 心轴基体的制造工艺 24
3.1.3 液性塑料心轴的装配 25
3.2 液性塑料的浇注 25
3.2.1 液性塑料的配置 27
3.2.2 液性塑料配置工艺及应注意的几个问题 28
3.3 设计和制造液性塑料夹具应注意的几个问题 29
3.4 液性塑料心轴夹具的使用与维护 30
第四章 液性塑料心轴夹具的有限元分析与优化 31
4.1 基于ANSYS平台的薄壁套筒参数分析 31
4.1.1 液性塑料心轴有限元模型的建立 32
4.1.2 工件夹紧变形对加工精度的影响 45
4.1.3 薄壁套筒参数对心轴性能的影响规律 46
4.2 薄壁套筒参数的优化设计 49
4.2.1 薄壁套筒参数的优化方法 49
4.2.2 优化设计结果 50
4.3 结论 50
参考文献 51
结束语 52
附录1 53 套筒1的变形及应力图
附录2 56 套筒2的变形及应力图
附录3 58 心轴夹具的三维图

1.5.1 设计研究内容
获得适用于轴套回转体零件的高精度心轴定心加紧结构（液性塑料 心轴）参数的设计及性能分析的方法；
探寻适用于液性塑料心轴夹具部件的制造技术；
1.5.2 设计预期目标
心轴的重复定位精度为0.005mm
1.5.3 设计方法和路线
以选定的轴套零件为加工对象，通过原理分析、结构设计、性能分析和参数优化和加工制造来研究高精度心轴定位夹紧技术，提高工序定位精度，满足高精度零件的加工要求。
主要技术路线如下：
分析典型零件的技术要求和加工工艺路线，并确定零件定位基准和测量基准的方案。
根据心轴定位工序的加工精度和切削参数，确定心轴定心夹紧所需的定位精度和夹紧力要求，以此作为心轴定心夹紧机构的设计依据。根据传统的设计方法和经验公式，对液性塑料心轴进行初步的机构设计和参数计算。
使用通用有限元分析软件ANSYS进行建模，仿真分析液性塑料心轴关键参数对工件的变形量、套筒的应力分布和夹紧力等使用性能的影响规律，并基于仿真分析的结果和心轴结构，使用ANSYS优化模块，建立优化模型，实现液性塑料心轴结构参数的优化设计。
以上述优化参数为依据，并考虑结构工艺性，进行心轴结构设计和零件设计，建立三维模型和AutoCAD二维工程图。
从加工和装配的角度，对所设计的心轴部件进行结构工艺性审查，保证零件的可加工性以及整体结构的可装配性，在此基础上，研究关键零件的制造方法，包括工艺方法研究、工艺路线的拟定、装夹方法的确定、工艺参数的设置，研究心轴部件的装配和拆卸顺序、以及获得装配精度的方法。