柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 摘要 ： 本設(shè)計(jì)課題為柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)。機(jī)床總體設(shè)計(jì)主要完成雙面銑組合機(jī)床的“三圖一卡”；擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案、繪制夾具總圖及其零件圖。 根據(jù)氣缸體尺寸、形狀、材料、加工部位的結(jié)構(gòu)和加工精度、表面粗糙度等要求，確定選用臥式雙面銑組合機(jī)床；為實(shí)現(xiàn)工件快進(jìn)和工進(jìn)配以移動(dòng)工作臺(tái)；被加工平面為大平面，材料為 刀具選擇硬質(zhì)合金端銑刀。夾具安裝在移動(dòng)工作臺(tái)之上。在被加工零件的定位方面，本方案采用了“一面兩銷”的定位方式，以達(dá)到較好的定位效果 。夾緊是通過(guò)手動(dòng)夾緊，以四個(gè)壓板實(shí)現(xiàn)夾緊，這樣能很好的防止夾緊力作用下工件產(chǎn)生形變。由于被加工零件體積、重量較大，故采用支承板支承。另外通過(guò)夾具誤差設(shè)計(jì)分析，能夠較好地保證加工精度。 通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到加工要求，以便能完成對(duì)柴油機(jī)氣缸體頂?shù)椎拇帚?，滿足工廠制定的產(chǎn)量。 關(guān)鍵詞： 組合機(jī)床； 夾具； 氣缸體； 銑削 柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 2 of of of of of of a is to to so on In to to by Is is in In is at by is by of to is is I to so to 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 目 錄 1 前言 1 2 機(jī)床總體設(shè)計(jì) 3 加工零件分析 3 床結(jié)構(gòu)的確定 3 組合機(jī)床的特點(diǎn) 3 削用量的確定 3 部件的造型 4 制“三圖一卡” 7 3 夾具設(shè)計(jì) 12 述 12 計(jì)的前期準(zhǔn)備 13 位裝置的確定 13 定夾緊方案 16 他元件的設(shè)計(jì) 18 具的公差配合及技術(shù)要求 18 序的精度分析 21 4 總結(jié) 25 5 參考文獻(xiàn) 26 6 致謝 27 7 附錄 28 柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 4 1 前言 根據(jù)工件加工的需要，以獨(dú)立的通用部件為基礎(chǔ)，配以部分專用部件組成的專用機(jī)床，稱之為組合機(jī)床。 它適用于小批、大批、大量生產(chǎn)企業(yè)，多用于加工量大的大、中型箱體和箱體類工件，完成鉆孔、擴(kuò)孔、車端面和凸臺(tái)、在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面。 通用部件是組成組合機(jī)床的基礎(chǔ)。用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床切削和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的通用部件，如單軸工藝切削頭、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力箱、進(jìn)給滑臺(tái)等為動(dòng)力部件。用以安裝動(dòng)力部件的通用部件如側(cè)底座、立柱、立柱底座等稱為支承部件。 組合機(jī)床的特點(diǎn)： a組合機(jī)床由 70 90%的通用部件組成，可以縮短設(shè)計(jì)和制造周期。而且在需要的時(shí)候，還可以部分或全部進(jìn)行改裝，以組成適應(yīng) 新加工要求的新設(shè)備。這就是說(shuō)組合機(jī)床有重新改造的優(yōu)越性，其通用部件可以多次重復(fù)利用。 b組合機(jī)床是按具體加工對(duì)象專門設(shè)計(jì)的，可以按最佳工藝方案進(jìn)行加工。 c 在組合機(jī)床上可以同時(shí)從幾個(gè)方向采用多把刀具對(duì)幾個(gè)工件進(jìn)行加工，是實(shí)現(xiàn)集中工序，提高生產(chǎn)效率的最好途徑。 利于保證各孔相互之間的精度要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量；減少了工件工序間的搬運(yùn)，改善了勞動(dòng)條件；減少了占地面積。 e由于組合機(jī)床大多數(shù)零、部件是同類的通用部件，簡(jiǎn) 化了機(jī)床的維護(hù)和修理。 f組合機(jī)床的通用部件可以組織專門工廠集中生產(chǎn)，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平，降低制造成本。 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，根據(jù)大批量生產(chǎn)多樣化、中小批量多品種生產(chǎn)高效化的要求，以及產(chǎn)品更新加速的特點(diǎn)， 70年代以來(lái)發(fā)展了新型組合機(jī)床 是應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具、刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器（ 數(shù)字控制（ ，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。 在我國(guó)，組合機(jī)床發(fā)展已 有 28 年的歷史，其科研和生產(chǎn)都具有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，應(yīng)用也已深入到很多行業(yè)。是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更新，進(jìn)行技術(shù)改造，提高生產(chǎn)效率和高速發(fā)展必不可少的設(shè)備之一。 機(jī)床夾具是在機(jī)床上加工零件時(shí)所使用的一種工藝設(shè)備，用它來(lái)準(zhǔn)確地定位工件與刀具之間的相對(duì)位置，即實(shí)現(xiàn)工件的定位與夾緊，以完成加工所學(xué)要的準(zhǔn)確相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 由于夾具能有效地保證加工精度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，故已成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。為了適應(yīng)機(jī)械制造業(yè)中產(chǎn)品更新快、品種多、中小批生產(chǎn)的要求，近些年來(lái)夾具設(shè)計(jì)的發(fā)展表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： a通用夾具朝高精度、高效率、大范圍方向發(fā)展； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 b專用 夾具 的發(fā)展不僅注重高精度與高效率，而且朝標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)格化方向發(fā)展； c大力發(fā)展可調(diào)整夾具與組合夾具 ； b發(fā)展能擴(kuò)大機(jī)床使用范圍和性能的夾具 ； e夾具的設(shè)計(jì)與制造采用新工藝、新結(jié)構(gòu)、新材料 。 ！所有下載了本文的注意：本論文附有 紙和完整版 說(shuō)明書(shū)，凡下載了本文的讀者請(qǐng)加 3753222，或留下你的聯(lián)系方式（ 箱）最后，希望此文能夠幫到你！ 柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 6 2 機(jī)床總體設(shè)計(jì) 2 1 被加工零件分析 被加工零件：柴油機(jī)氣缸體 材料： 度： 產(chǎn)量： 65000件 加工部位：頂?shù)酌?加工要求：氣缸體表面粗糙度被加工到 6.3 m ，頂?shù)酌娉叽缰?427 2 2 機(jī)床結(jié)構(gòu)的確定 根據(jù)被加工零件加工要求：頂?shù)酌鎯擅娲帚?，選擇雙面銑組合機(jī)床。 被加工零件置于移動(dòng)工作臺(tái)上，兩邊分別設(shè)兩把銑刀，以兩個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 另外還應(yīng) 有部件包含：兩個(gè)側(cè)底座，一個(gè)中間底座，兩個(gè)銑削頭，及 兩個(gè)主軸箱 及夾具。 2 3 本組合機(jī)床的特點(diǎn) 行大行程走刀， 2 4 切削用量的確定 在組合機(jī)床工藝方案確定過(guò)程中，工藝方法和關(guān)鍵工序的切削用量選擇是十分重要。切削用量選擇是否合理，對(duì)組合機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度、機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式及工作可靠性均有較大的影響。 2 4 1 切削用量選擇的特點(diǎn) a組合機(jī)床長(zhǎng)采用多刀多刃同時(shí)切削，為盡量減少換刀時(shí)間和刀具的消 耗，保證機(jī)床的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效果，選用的切削用量比普通機(jī)床單刀加工時(shí)低 30%左右。 b組合機(jī)床通常用動(dòng)力滑臺(tái)來(lái)帶動(dòng)刀具進(jìn)給。因此，同一滑臺(tái)帶動(dòng)的多軸箱上所有刀具的每分鐘進(jìn)給兩相同，即等于滑臺(tái)的工進(jìn)速度。 2 4 2 切削用量選擇的方法 a應(yīng)盡量作到合理使用所有刀具，充分發(fā)揮其使用性能。 b復(fù)合刀具切削用量選擇應(yīng)考慮刀具的使用壽命。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 c多軸鏜孔主軸刀頭均需定向快速進(jìn)退時(shí)，各鏜軸轉(zhuǎn)速應(yīng)相等或成整數(shù)倍。 2 4 3 刀具的選擇 根據(jù)被加工平面 250 25030 330 為大平面，以及被加工零件材料為 選擇硬質(zhì)合金端銑刀。文獻(xiàn)資料 8 格： 400 齒數(shù)： 20 2 4 4 銑削用量的確定 根據(jù)： 質(zhì)合金端銑刀 b被加工零件材料： c工序：粗銑 查得： 2 5取 4mm v： 50 80m/ 取 80 m/平面盡量取大原則） c每齒走刀量： z 取 0.2 mm/z（大平面盡量取小原則） 文獻(xiàn)資料 9 速： n=v 1000/ D=80 1000/400=整為： n=64 r/際切削速度： n D/1000=分鐘進(jìn)給量： Vf=f n=20 60=240mm/ 4 5 計(jì)算切削功率 根據(jù)：每分鐘進(jìn)給量： 40mm/ 銑削深度： 180 銑削深度： 銑削寬度： 80每齒進(jìn)給量 : z 查表得： 根據(jù)文獻(xiàn)資料 9 于功率損耗，取 =電 機(jī)= = 5 各部件的選型 2 5 1 選擇電動(dòng)機(jī) 根據(jù)： = 擇電動(dòng)機(jī) 根據(jù)文獻(xiàn)資料 9 油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 8 參數(shù)： 表 2動(dòng)機(jī)參數(shù) 電機(jī)轉(zhuǎn)速 輸出軸轉(zhuǎn)速 動(dòng)力箱型號(hào) 1135 1460 730 1 2 5 2 選擇銑削頭 根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率： = 以及刀盤(pán)直徑： =400取銑削頭 1滑套） 根據(jù)文獻(xiàn)資料 9 數(shù)： （如圖） 圖 2銑削頭 表 2銑削頭尺寸參數(shù) 23400 500 60 355 00 80 圖 2削頭 聯(lián)系尺寸 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 再根據(jù)銑削頭查得尾置式齒輪傳動(dòng)銑削頭聯(lián)系尺寸 根據(jù)文獻(xiàn)資料 9 ： 表 2系尺寸 B L H 400 355 400 630 160 380 535 200 50 d 410 125 18 2 5 3 選擇工作臺(tái) 根據(jù)被加工要求，即同時(shí)銑氣缸體的兩面，銑刀在加工過(guò)程中不移動(dòng)，故選擇移動(dòng)工作臺(tái) 。由移動(dòng)工作臺(tái) 在加工過(guò)程中，實(shí) 現(xiàn)快進(jìn)和工進(jìn)。 根據(jù)被加工零件尺寸： 被加工平面 250 25030 330底面距離為 427 移動(dòng)工作臺(tái)的寬度 W=800 銑削寬度： 80具底座寬 1140 移動(dòng)工作臺(tái)的最小行程為 1150移動(dòng)工作臺(tái)，型號(hào)： 1 根據(jù)文獻(xiàn)資料 9 數(shù)： （如圖） 圖 2表 2W H S 800 280 1150 1250 2440 232 232 230 2 5 4 選擇側(cè)底座 側(cè)底座用于臥式組合機(jī)床，其上面安裝滑臺(tái)、主軸箱、銑削臺(tái)等部件，側(cè)面與中間底座相連接時(shí) 用鍵或錐銷定位。側(cè)底座的長(zhǎng)度應(yīng)與滑臺(tái)相適應(yīng)。 因?yàn)樵摍C(jī)床無(wú)滑臺(tái)，所以側(cè)底座尺寸根據(jù)銑削頭和主軸箱尺寸定。 由： L=63080 根據(jù)文獻(xiàn)資料 9 擇 1底座長(zhǎng)定為 1100取 810取 630m。 柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 10 2 5 5 選擇中間底座 中間底座其頂面安裝夾具或輸送部件，側(cè)面與側(cè)底座或立柱底座相連接，并通過(guò)端面鍵或定位銷定位。根據(jù)機(jī)床配置形式不同，中間底座有多種形式，如：雙面臥式組合機(jī)床的中間底座， 兩側(cè)面都安裝側(cè)底座；三面臥式組合機(jī)床的中間底座為三面安裝側(cè)底座；立式回狀工作臺(tái)式組合機(jī)床，除了安裝立柱外，還需安裝回轉(zhuǎn)工作臺(tái)?？傊虚g底座的結(jié)構(gòu)，尺寸需根據(jù)工件的大小、形狀以及組合機(jī)床的配置形式等來(lái)確定。因此，中間底座一般按專用部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，但為了不致使組合機(jī)床的外廓尺寸過(guò)分繁多，中間底座的主要尺寸應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 根據(jù)多工位移動(dòng)工作臺(tái)尺寸：寬 W=800 L=2800根據(jù)文獻(xiàn)資料 9 間底座尺寸選為：寬： 900 長(zhǎng)： 2800高： 652 5 6 機(jī)床分組 為了便于設(shè)計(jì)和組織生產(chǎn)，組合機(jī)床各部件和裝置按不同的功能劃分編組。組號(hào)劃分如下： 第 10 19組 支承部件。一般由通用的側(cè)底座、立柱及其底座和專用中間底座等組成。 第 20 29組 夾具及輸送設(shè)備。夾具是組合機(jī)床主要的專用部件，常編為 20組，包含工件定位夾緊及固定導(dǎo)向部分。 第 30 39 組 電氣設(shè)備。電氣設(shè)計(jì)常編為 30 組，包括原理圖、接線圖和安裝圖等設(shè)計(jì)。專用操縱臺(tái)、控制柜等則另編組號(hào)。 第 40 49組 傳動(dòng)裝置。包括機(jī)床中所有動(dòng)力部件如動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱等通用部件，編號(hào)為 40組，其余需修改部分內(nèi)容或?qū)?用的傳動(dòng)設(shè)備則單獨(dú)編組。 第 50 59組 液壓和氣動(dòng)裝置。 第 60 69組 刀具、工具、量具和輔助工具等。 第 70 79組 主軸箱及其附屬部件。 第 80 99組 冷卻、排屑及潤(rùn)滑裝置。 第 90 99組 電氣、液壓、氣動(dòng)等各種控制擋鐵。 2 6 繪制“三圖一卡” 繪制組合機(jī)床“三圖一卡”，就是針對(duì)具體零件，在選定的工藝個(gè)結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 2 6 1 被加工零件工序圖 圖 2說(shuō)明： a在此道工序前，上一道工序?yàn)榇帚娫搱D中的上下兩表面。 b在此工序中，把圖中下表面做為定位基準(zhǔn)面，上表面有四個(gè)對(duì)稱的加緊點(diǎn)，下表面用兩個(gè)支承板支承，并在下表面上的兩個(gè)孔中裝兩個(gè)定位銷，即采用一面兩銷定位。為防止過(guò)定位，兩個(gè)銷采用一個(gè)圓柱銷和一個(gè)削邊銷的組合。 c本工序把頂?shù)酌娉叽缂庸ぶ?427 面粗糙度被加工到 6 2 加工示意圖 圖 2柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 12 說(shuō)明： a切削功率： P=b. 切削速度： V=80mm/c. 銑削深度： a=4mm d. 每分鐘進(jìn)給量： V=240mm/e. 轉(zhuǎn)速： n=64r/ 6 3 機(jī)床 聯(lián)系 尺寸總圖 圖 2床聯(lián)系尺寸圖 說(shuō)明： a銑削動(dòng)力由左右兩個(gè)電動(dòng)機(jī)提供。 b被加工零件的快進(jìn)和工進(jìn)由移動(dòng)工作臺(tái)提供。 c機(jī)床裝料高度為， 650家標(biāo)準(zhǔn)為 8501060該機(jī)床由于被加工零件尺寸較大，且工人需在零件上表面實(shí)行對(duì)零件的手動(dòng)夾緊（手動(dòng)夾緊高度為1300而裝料過(guò)程相對(duì)容易 。故降低了裝料高度。 2 6 4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動(dòng)作時(shí)間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)載率等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。 a理想生產(chǎn)率 Q（單位為件 /h）是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A（包括備品及廢品率）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù)般情況下，單班制350h，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 兩班制600h，則： Q=65000 4600 =件 /h) b實(shí)際生產(chǎn)率 1（單位為件 /h） 是指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。則： 02 式中 可按下式計(jì)算： T單=t切+L快 進(jìn) 快 退12 移停 裝f 1 f 2 f + + t ） + （ + t + t ）V V V（ 2 式中 1L、2第工作進(jìn)給長(zhǎng)度，單位為 1L=580此工序中只有一次工進(jìn)，故2L=0 第工作進(jìn)給量，單位為 mm/ 56mm/此工序中只有一次工進(jìn)，故 ?？住粮C、倒角、光整表面時(shí)，滑臺(tái)在死擋鐵上的停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下 旋轉(zhuǎn) 5 10轉(zhuǎn)所需要的時(shí)間，單位為 轉(zhuǎn)速： n=64r/停刀時(shí)間停t=5s 快 進(jìn)L、快 進(jìn)退行程長(zhǎng)度，單位為 快 進(jìn)L=350 進(jìn)L=950 機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取 5 6m/液壓動(dòng)力部件時(shí)取 3 10m/ 在此機(jī)床中采用機(jī)械動(dòng)力部件，m/ 移般取 此工序中取移t= 裝 卸（包括定位或撤消定位、夾緊或松開(kāi)、清理基面或切削及吊運(yùn)工件等）時(shí)間。它取決于裝卸自動(dòng)化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。通常取 工序中，夾具的裝夾為手動(dòng)裝夾，故需要的時(shí)間較長(zhǎng)，取裝 卸t=1 所有數(shù)據(jù)代入式，得 入式，得 /h） c機(jī)床負(fù)荷率 負(fù)在次機(jī)床中， /h）， Q= /h），即 ，所以機(jī)床負(fù)荷率 為二柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 14 者之比。即： 負(fù)=1Q Q =90% 對(duì)于一般組合機(jī)床負(fù)荷率一般在 處機(jī)床負(fù)荷率 負(fù)符和標(biāo)準(zhǔn)。 表 2生產(chǎn)率計(jì)算卡 生產(chǎn)率計(jì)算卡 被加工零件 圖號(hào) 毛坯種類 鑄鐵 名稱 氣缸體 毛坯重量 材料 度 180 240 工序名稱 頂?shù)酌娲帚?工 序號(hào) 2 序號(hào) 工步名稱 被加工零件數(shù)量 銑削深度(加工寬度(工作 行程(切削速度(m/ 每分鐘轉(zhuǎn)速(r 進(jìn)給量(mm/r) 進(jìn)給速度(mm/工時(shí) (機(jī)加工時(shí)間 輔助時(shí)間 共計(jì) 1 裝卸工件 1 1 1 2 工作臺(tái)快進(jìn) 1 工作臺(tái)工進(jìn) 1 4 580 1150 4 4 256 工作臺(tái)快退 1 注 裝卸工件時(shí)間取決于操作者熟練程度 ,本機(jī)床計(jì)算時(shí)取 1計(jì) 件工時(shí) 床生產(chǎn)率 /h 機(jī)床負(fù)荷率 90% 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 3 夾具的設(shè)計(jì) 3 1 概述 在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷熱工藝過(guò)程中，使用著大量的夾具，用于安裝加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。 3 1 1 夾具的作用 a保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量。 由于采用專用機(jī)床夾具安裝工件，可以準(zhǔn)確地確定工件相對(duì)刀具和機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)的相互位置。所以，加工精度易于保證，不受或少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定加工質(zhì)量。 b提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低加工成本。 采用機(jī)床夾具安裝，可使工件夾緊牢靠，有利于采用較大切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。以達(dá)到提高生產(chǎn)率。 由于采用與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)的夾具，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品大大減少，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高，可使用低等級(jí)工人等，皆可大大降低加工成本。 c擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”。 在批量不大 的生產(chǎn)條件下，工件的種類和規(guī)格多，而機(jī)床品種和數(shù)量卻有限。采用機(jī)床夾具，可使機(jī)床“一機(jī)多能”。 d減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。 使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾具又可采用增力、機(jī)動(dòng)等裝置，因此可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。根據(jù)加工條件，還可以設(shè)計(jì)防護(hù)裝置，確保操作者安全。 e在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。 工藝過(guò)程中，當(dāng)某些工序所需工序時(shí)間特別長(zhǎng)時(shí)，可以采用多工位或高效夾具等以提高生產(chǎn)效率，使節(jié)拍平衡。 3 1 2 機(jī)床夾具的分類 a通用夾具 ： 通用夾具是指已標(biāo)準(zhǔn)化， 且有較大適用范圍的夾具。 b專用夾具 ： 專用夾具是指根據(jù)零件機(jī)械加工工藝過(guò)程中的某一工序而專門設(shè)計(jì)的。 c可調(diào)整夾具 ： 可調(diào)整夾具是在加工完一種工件后，經(jīng)過(guò)調(diào)整或更換個(gè)別元件，即可加工形狀相似，尺寸和加工工藝相近的多種工件。 d專門化拼裝夾具 ： 這類夾具是針對(duì)某工序加工要求，由事先制造好的通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件拼裝而成。 柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 16 e自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具 ： 自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具是專門用于自動(dòng)線和數(shù)控機(jī)床。 3 1 3 機(jī)床夾具的組成 a定位元件或夾定位裝置 定位元件或定 位裝置是指用于確定工件在夾具中正確位置的元件或部件。 b夾緊元緊或夾緊裝置 夾緊元緊或夾緊裝置是指用于夾緊工件，使其在外力作用下仍能保持其既定位置的元件或部件。 c對(duì)刀、引導(dǎo)元件 對(duì)刀、引導(dǎo)元件是指用于確定、引導(dǎo)刀具與夾具定位元件互相位置的元件。 d連接元件 連接元件是指用于保證夾具與機(jī)床間相互位置的元件。 e夾具體 夾具體是指用于連接夾具各組成部分，使之成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。 f其他元件及裝置 根 據(jù)工件加工要求，有些夾具除上述組成部分外，還需要設(shè)置其他元件或裝置。 3 1 4 夾具設(shè)計(jì)方法與步驟 a設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備 b擬定夾具結(jié)構(gòu)方案、繪制草圖 確定定位方案 對(duì)刀和導(dǎo)向方式的選擇 確定夾緊方案 設(shè)計(jì)夾具體，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 c繪制夾具總圖 d繪制夾具零件圖 3 2 設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備 件為柴油機(jī)氣缸體，才料為鑄鐵，該工序的加工要求是頂?shù)酌娲帚姡?銑削氣缸體表面至 6.3 m ，頂?shù)酌娉叽缰?427 b 此道工序是在兩側(cè)面粗銑完成后的進(jìn)行的，所以在該工序在銑頂?shù)酌鏁r(shí)，可以把兩側(cè)面作為基準(zhǔn)平面和定位平面。 c 機(jī)床為雙面銑組合機(jī)床，夾具體的安裝高度為 345 d 所使用的刀具為 硬質(zhì)合金端銑刀，規(guī)格 400， 3 3 定位裝置的確定 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 3 3 1 概述 工件在加工前，必須首先使它相對(duì)于刀具和切削成形運(yùn)動(dòng)占有正確的位置，即工件的定位。工件在夾具中的定位，是指同一批工件中的任何一個(gè)，在夾具中按定位要求與定位元件相接觸或配合，都能使其占 有正確位置的過(guò)程。擬定夾具設(shè)計(jì)方案時(shí)，定位方案是必須首先確定的問(wèn)題，它對(duì)夾具總體設(shè)計(jì)方案的確定乃至整個(gè)夾具的成敗，都起著決定性的作用。 工件定位的基本原理：又運(yùn)動(dòng)學(xué)已知，任一剛體在空間三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)系中，有六個(gè)自由度，即沿三坐標(biāo)軸的移動(dòng)自由度和繞三個(gè)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，分別用 X 、Y 、 Z 、和 X 、 Y 、 Z 表示。未定位前的工件即相當(dāng)于自由剛體，是無(wú)法進(jìn)行加工的。因此，為了使工件在夾具中有一個(gè)正確位置，必須對(duì)影響工件加工面位置精度的自由度予以限制。 在該工序中，采用全定位夾具對(duì)被加工零件進(jìn)行夾緊。 全定位：工件在夾具中定位，如果夾具有六個(gè)支承點(diǎn)，則工件的六個(gè)自由度全被夾具所限制，使工件在夾具中占有完全確定的位置時(shí)，這種定位方式稱為“全定位”。 3 3 2 定位方式 圖 3 如圖 3表面用兩個(gè)支承板，上表面是四個(gè)壓緊點(diǎn)，另外下表面用兩個(gè)銷定位，采用一面兩銷定位。 為了防止過(guò)定位，增加兩個(gè)孔連心先方向上的間隙，把第二個(gè)銷碰到工件孔壁的部分削去，只留下左右一部分圓柱面，也起到減小第二銷直徑的作用。由于垂直于連心線方向上第二銷直徑?jīng)]有減小，故對(duì)工件的轉(zhuǎn)角誤差沒(méi)有影響。安裝削邊銷的時(shí)候，削邊方向要垂直于連心線，為了保證削邊銷的強(qiáng)度，通常采用菱形結(jié)構(gòu)。 柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 18 采用這樣的定位方法后，圓柱銷和削邊銷就限定了被加工零 件的 X 、 Y 和 Z 三個(gè)方向的自由度；下面兩個(gè)支承板和上面四個(gè)夾緊裝置限制了被加工零件的 Z 、 X 和Y 三個(gè)方向的自由度。 3 3 3 定位元件 根據(jù)氣缸體上孔徑的大小，選擇直徑為 10 的圓柱銷，定位銷頭部有 15 導(dǎo)角。 a 削邊銷尺寸的確定 根據(jù)文獻(xiàn)資料 2 3下： 圖 3表 3D(3 6 6 8 8 20 20 24 24 30 30 40 40 50 b(2 3 4 5 5 6 8 B( 上述表格可查得在孔徑為 10的情況下， B=8b=4 根據(jù)文獻(xiàn)資料 2 得極限偏差為 g6 b工件的轉(zhuǎn)角誤差 圖 3轉(zhuǎn)角誤差圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 L a r c t a n m i i ( 2211 （ 3 式中 2D 以菱形銷定位的定位孔直徑的公差； 2d 菱形銷直徑的公差； 菱形銷與孔的最小配合間隙 m (2 L a r c t a n m i i 11221 由上式得 )2(D )1(D 故工件在任意方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，最大轉(zhuǎn)角誤差為 c基準(zhǔn)位移誤差 m a i d基準(zhǔn)不重合誤差：基準(zhǔn)不重合誤差應(yīng)從定位基準(zhǔn)到工序基準(zhǔn)之間的所有尺寸的公差之和在加工尺寸方向上的投影，故基準(zhǔn)不重合度誤差 B =0。 最后，在求得基準(zhǔn)位移誤差和轉(zhuǎn)角誤差后，算得定位誤差 D =值小于工件相應(yīng)位置度的三分之一，即 ) 3 4 確定夾緊方案 3 4 1 設(shè)計(jì)夾緊裝置的要求 為了保持工件在定位時(shí)已取得 的正確位置，并且在加工過(guò)程中在切削力、離心力、慣性力等外力作用下保證位置始終不變和不發(fā)生振動(dòng)，一般夾具都應(yīng)設(shè)置夾緊裝置。 夾緊裝置必須滿足以下基本要求： 要保證在加工過(guò)程中工件不發(fā)生位移和振動(dòng)，又不使工件產(chǎn)生的形變和損傷表面超過(guò)允許的范圍； 作方便省力； 整、使用和維修。 3 4 2 夾緊力的確定 確定夾 緊力就是要確定其方向、作用點(diǎn)及大小。為此，應(yīng)根據(jù)工件定位方式、柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 20 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求以及切削力與其它外力作用等情況來(lái)綜合考慮。 夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位面；夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力；夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性交好的方向。 根據(jù)上述準(zhǔn)則，在本夾具設(shè)計(jì)中選擇把夾緊力方向確定為從上向下垂直于水平面，即加工時(shí)被加工零件的上表面。這樣一來(lái)，有助于把被加工零件固定在夾具體上，也符合夾緊力垂直于主定位面的原則。同時(shí)，這樣的安排也能通過(guò)夾緊力產(chǎn)生的摩擦力來(lái) 克服切削力。 夾緊力作用點(diǎn)的確定，是指在夾緊立方向已經(jīng)確定后，來(lái)確定作用點(diǎn)的位置。 夾緊力作用點(diǎn)的選擇應(yīng)不破壞工件定位已經(jīng)確定的位置，即應(yīng)作用在支承上或支承所組成的面積范圍之內(nèi)；夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)使夾緊系統(tǒng)的夾緊變形盡可能變??；夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。 根據(jù)上述準(zhǔn)則，在本夾具設(shè)計(jì)中把四個(gè)夾緊力作用點(diǎn)盡量選在四角，以靠近被加工表面，并選在支承板的垂直線上，（支承板改制加長(zhǎng)，以便于支撐點(diǎn)和夾緊點(diǎn)盡量靠近被加工表面）。 c夾緊力的大小 計(jì) 算夾緊力時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將夾具和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾具最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力。即 ()K P P/ （ N） （ 3 式中 安全系數(shù)由下式計(jì)算： K=3 式中， 下表： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 表 3全系數(shù) 代入式（ 3： K=削力 P=p A p=1300/ a= x=360 中： 數(shù)據(jù)代入公式得， P=k=到四個(gè)夾緊點(diǎn)上，每個(gè)夾緊裝置上設(shè)的夾緊力為 5 其它元件的設(shè)計(jì) 需要用到的元件主要有夾具體、支座、頂桿、壓板、手柄、導(dǎo)向板、法蘭盤(pán)等等。這些元件都 是在設(shè)計(jì)中非常重要的元件，設(shè)計(jì)的過(guò)程主要參考文獻(xiàn)資料 1、文獻(xiàn)資料 2、文獻(xiàn)資料 9。詳細(xì)設(shè)計(jì)情況 見(jiàn) 零件圖，這里不一一介紹。 3 6 夾具的公差配合與技術(shù)要求 3 6 1 制定夾具公差與技術(shù)要求的基本原則 柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 22 定夾具公差時(shí)，應(yīng)使夾具的定位、制造和調(diào)整誤差的總和不超過(guò)工序公差的三分之一。 須考慮夾具使用中的磨損補(bǔ)償問(wèn)題。在不增加制造難度的前提下，應(yīng)盡量把夾具公差定得小一些。 論工件尺 寸公差是單向的還是雙向的，都應(yīng)該化為雙向?qū)ΨQ分布的公差。 要互相重復(fù)和矛盾。凡注有公差的部位，一定要有相應(yīng)的檢驗(yàn)基準(zhǔn)。 配等方法裝配夾具時(shí)，夾具零件的制造公差可適當(dāng)放大。 3 6 2 夾具公差的制定 根據(jù)文獻(xiàn)資料 1 3工件加工尺寸公差 夾具相應(yīng)尺寸公差 工件加工尺寸公差 夾具相應(yīng)尺寸公差 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 23 表 3配合形式 一般精度 較高精度 應(yīng)用 定位銷與工件基準(zhǔn)孔 777,6 6 7g 5 5 5g 滑動(dòng)定位件 刀具與導(dǎo)套 777,6 6 7g 5 5 5g 有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件間 滑動(dòng)夾具底座板 77,99有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件間 固定支承釘定位銷 777,6 6 7p 6 6 7u 3 6 3 夾具技術(shù)要求的制定 夾具上凡與工件加工要求直接有關(guān)的都應(yīng) 標(biāo)注技術(shù)要求。 數(shù)值參考下表 根據(jù)文獻(xiàn)資料 1 3術(shù)要求參數(shù) 技術(shù)要求 參考數(shù)值（ 同一平面上的支承釘或支承板的等高公差 位元件工作表面對(duì)定位鍵槽側(cè)面的平行度或垂直度 00 定位元件工作表面對(duì)夾具體底面的平行度或垂直度 00 鉆套軸線對(duì)夾具體底面的垂 直度 00 鏜模前后鏜套的同軸度 刀塊工作表面對(duì)定位元件工作表面的平行度或垂直度 00 對(duì)刀塊工作表面對(duì)定位鍵槽側(cè)面的平行度或垂直度 00 車、磨夾具的找正基面對(duì)其回轉(zhuǎn)中心的圓跳動(dòng) 油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 24 3 7 工序的精度分析 在機(jī)械加工中不可避免地會(huì)產(chǎn)生各種載荷和干擾，它們以不同的程度反映為各種加工誤差。為保證加工零件能達(dá)到規(guī)定的精度，必須相應(yīng)地采取各種措施，以限制和減少這些加工誤差。 3 7 1 定位誤差的分析與計(jì)算 根據(jù) 文獻(xiàn)資料 1 采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，夾具相對(duì)刀具的位置經(jīng)調(diào)定后就不再變動(dòng)。由于基準(zhǔn)不重合，一批工件依次在夾具中進(jìn)行加工時(shí)，因工序基準(zhǔn)位置變動(dòng)將使工件的工序尺寸產(chǎn)生變化，以這個(gè)尺寸變化范圍既其極限差值稱為定位誤差，以D表示。 本夾具是通過(guò)一面兩銷定位的（如圖），所以此處的定位誤差為圓孔定位誤差。 圖 3位誤差分析圖 在任意方向上： 1 1 1 m i n 1 m a d （ 3 1 m a x 2 m a xa r c t a n ( ) / 2 （ 3 式中 Y1要時(shí)可以在調(diào)刀時(shí)消除），此處選 1D1 的上偏差 D2 的上偏差 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 25 1d下偏差 d下偏差 數(shù)據(jù)代入式中得到Y(jié)= 3 7 2 夾緊誤差的分析與估算 所謂夾緊誤差是指在夾具中加工一批工件時(shí)，由于夾緊力的作用，使得工件和夾具元件發(fā)生變形，從而導(dǎo)致工件的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上產(chǎn)生的最大位置變動(dòng)量。對(duì)一批工件而言，如果這個(gè)位置變動(dòng)量是常樹(shù)，一般可通過(guò)調(diào)整對(duì)刀和夾具在機(jī)床上的安裝位置來(lái)消除它對(duì)加工精度的影響。 根據(jù) 文獻(xiàn)資料 1 具的夾緊元件為壓板，并以支承板支承，故用以下公式： J=1( ) / 9 . 8 1z z H B k H B C N S （ 3 J m 25 m 180 5280N S 表 3觸變形計(jì)算系數(shù) 數(shù)據(jù)代入公式為，J=m 3 7 3 對(duì)刀和導(dǎo)向誤差T夾具上的對(duì)刀或?qū)蜓b置對(duì)定位元件的位置不準(zhǔn)確，將導(dǎo)致加工表面的位發(fā)生變化，由此而造成的加工尺寸誤差即為對(duì)刀或?qū)蛘`差。 當(dāng)使用銑床夾具加工工件時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)塞尺和對(duì)刀塊進(jìn)行對(duì)刀，其對(duì)刀誤差為：T=獻(xiàn)資料 1 中 3 7 4 夾具的位置誤差A(yù)夾具在機(jī)床上安裝時(shí)，其定位元件對(duì)機(jī)床裝卡面的相互位置誤差將導(dǎo)致工件定位基準(zhǔn)發(fā)生移動(dòng)，從而使工序尺寸發(fā)生變化，這種誤差稱 為夾具的安裝誤差。 柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娲帚娊M合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 26 產(chǎn)生夾具的安裝誤差的因素有： a. 夾具定位元件對(duì)夾具體安裝基面的相互位置誤差。 b. 夾具安裝基面本身的制造誤差及其與機(jī)床裝卡面間的間隙所產(chǎn)生的連接誤差。 查 文獻(xiàn)資料 1 根據(jù)本機(jī)床夾具安裝形式，A主要取決于夾具體