氣缸蓋螺釘孔加工專機設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 缸蓋螺釘孔加工專機說明書 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析 油機由下列機構(gòu)和系統(tǒng)組成： 機體和氣缸蓋； 曲柄連桿機構(gòu)； 供給系； 配氣機構(gòu) ；點火系； 冷卻系； 潤滑系； 起動裝置。 氣缸蓋是柴油機重要大件之一，裝在氣缸體上部，用于密封氣缸的上平面。它 與活塞頂共同形成燃燒室空間。氣缸蓋上通常裝有噴油器，進、排氣門，進、排氣管和搖臂軸總成等，以及進、排氣道，冷卻水套和油道布置在上面。 氣缸蓋的作用是密封氣缸，與活塞頂部一起組成燃燒室，因此承受很大的機械負荷和熱負荷。氣缸蓋中有進、排氣門及其氣道、火花塞或噴油器，對于非直噴柴油機來說還有渦流室或預(yù)燃室，對頂置凸輪內(nèi)燃機來說還有凸輪軸及其軸承等。為了保證燃燒室的可靠密封，氣缸蓋上螺栓孔的位置的布置應(yīng)合理，螺栓孔的加工精度要求應(yīng)高，否則無法密封氣缸，氣缸表面尚未工作就發(fā)生很大的變形，這樣，活塞環(huán)不能很 好地工作，漏氣增加，氣缸磨損加劇，機油消耗大增。 氣缸蓋受到燃氣的加熱和氣體的作用，會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，如剛度不足或使用不當，就會產(chǎn)生變形甚至于開裂，引起漏氣和沖破氣缸墊的故障。 氣缸蓋與機體的連接是通過氣缸蓋螺栓孔用氣缸蓋螺栓連接的。氣缸蓋螺栓孔總共有 10 個，其中有兩個孔兼作位孔定，兩個定位孔在加工中心加工。另八個孔在此專機上加工。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 組合機床方案的制定 1、根據(jù)被加工零件的：精度要求、加工工序內(nèi)容 由于所加工的孔直徑 15，深 90 屬于深長孔，組合機床采用臥式，左右主軸箱先后從兩面 加工。采用鉆削就可以達到所需要求。八個孔在一次鉆削中完成，這樣符合工序集中原則。 2、根據(jù)被加工零件的特點 根據(jù)被加工零件的形狀、結(jié)構(gòu)特點，以及近代機械加工主要發(fā)展方向中工序集中的原則，考慮設(shè)計組合機床，運用多刀 (相同或不同刀具 )集中在一臺機床上同時完成 8個孔的加工，從而提高生產(chǎn)率。而且，提高了工序集中程度，減少機床臺數(shù)、占地面積、節(jié)省人力，取得理想的效益。本機床屬于同類型工序集中，簡化了循環(huán)和結(jié)構(gòu)這8 個孔間有相對位置要求，工序集中，以獲得較高的位置精度，便于裝配。 3、根據(jù)零件的生產(chǎn)批量，確定機床的復(fù)雜 程度、通用化程度；零件的結(jié)構(gòu)工藝性、加工精度、機床調(diào)整的可能性及經(jīng)濟性對配置都有不同的影響。為使工件在流水線上運輸方便，采用側(cè)面朝下的安裝方法，手動插銷、液壓夾緊工件的固定式夾具型式，不僅縮短安裝時間，而且提高了定位精度。這樣機床就選用臥式，夾具設(shè)計相對容易，切屑易排出，不影響加工精度。根據(jù)經(jīng)驗及類比，將刀具導(dǎo)向靠近工件，減少刀具與導(dǎo)向的間隙，提高主軸與導(dǎo)向的同軸度，能達到產(chǎn)品圖紙及工藝文件提出的工藝要求。 4、確定組合機床的配置型式 在確定機床配置型式時首先要考慮如何穩(wěn)定地保證零件的 加工精度。影響加工精度的因素有夾具誤差和加工誤差兩方面。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 夾具誤差：一般精加工的夾具公差為零件公差的 1/3 1/5；粗加工時，夾具精度可略低，但不能太低。夾具型式也有影響。 由于 缸蓋的連接螺孔的加工屬于深孔加工，存在以下主要問題： （ 1） 排屑困難 因切屑易阻塞使扭矩增大，造成個別鉆頭經(jīng)常折斷。 （ 2） 刀具冷卻困難 冷卻液不易進入加工空間，鉆頭嚴重發(fā)熱，使用壽命降低。 （ 3） 鉆孔軸線歪斜面 由于鉆頭細長，剛性差，特別是刃磨不對稱時，鉆孔更易偏斜。 針對 缸蓋的 連接螺孔的具體情況，可采取從兩邊加工，既提高了效率，又解決了深長孔的加工問題。但存在加工直線性的誤差，解決此誤差的辦法是將夾具體導(dǎo)向孔的中心距公差提高到 時工件定位孔之間公差達到 鉆套、襯套加工時嚴格控制內(nèi)孔與外圓的同軸度，并之工件加工達到公差要求。 通過比較，確定選用臥式雙面加工的組合機床。選 壓滑臺 多軸箱功率 P=P 切削 +P 空轉(zhuǎn) +P 損失 P 空轉(zhuǎn) 空轉(zhuǎn)功率 （按組合機床設(shè)計筒明手冊中表 4取 P 空轉(zhuǎn)=8* P 損失 與負荷成正比的功率損失，一般可取傳遞功率的 1/% P 損失 =1/%* P 切削 =1/%*=P 切削 +P 空轉(zhuǎn) +P 損失 =選 力頭 電動機型號 動機功率 動機轉(zhuǎn)速 n=960r/文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 輸出軸轉(zhuǎn)速 n=480r/m 5、切削用量的確定 由氣缸蓋零件圖可知：材料 70 240 87255工孔徑 D=15,采用高速鋼鉆頭進行加工 ,根據(jù)高速鋼鉆頭切削用量表可選取切削速度 v=13m/s,f=r 根據(jù)組合機床切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削轉(zhuǎn)矩的計算公式可計算每根主軸的切削力 F、切削轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 P F= 公式中 (255(255232 F=26*15*049N T=0*3352N m P=740 D=13352*13/9740*5= 根主軸的總進給力 8F=8*3049=24392N 8 根主軸的切削功率 8P=8*功率進行正 P 總 /0。 8=軸箱 6、動力部件的選用 臺的最大進給力 F=32000N 工藝方案的制定 一、被加工零件的分析： 根據(jù)被加工零件的精度要求、加工部位尺寸 85、形狀、結(jié)構(gòu)特點、詳見氣缸蓋零件圖 材料： 硬度： 170 240 （或材料： 硬度 ： 187 255） 生產(chǎn)批量：大批量。 所加工的孔直徑 15，深 90 屬于深長孔，其位置度為 面粗糙度 次切削較難加工，也給排屑 帶動困難。所以此孔分兩個工步分別從兩面鉆削，使之接通。 二、對機床夾具的本要基求： 1、 穩(wěn)定地保證工件的加 工精度； 2、 提高機械加工的勞動生產(chǎn)率； 3、 結(jié)構(gòu)簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動條件； 4、 應(yīng)能降低工件的制造成本。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 本專機用于加工八個氣缸蓋螺栓連接孔 三、工件的定位方案和夾緊部位選擇 工件上的八個孔為通孔 ,沿孔方向的自由度可不予限制 必須限制該方向的自由度 ,故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具 ,并力求遵循基準重合原則 ,以減少定位誤差對加工精度的影響 . 定位方式著重考慮兩種方案 . 方案一、 從考慮定位方便的觀點出發(fā)，以底面、一側(cè)面、一端面定位，其優(yōu)點是工件安裝方便，但違背了基準重合 和統(tǒng)一原則，不利于保證加工要求。 方案二、 從遵守基準重合和統(tǒng)一原則的觀點出發(fā)，以底面、及底面上兩孔定位，其優(yōu)點是工件定位精度高，符合基準重合和統(tǒng)一原則，有利于保證加工要求。但夾具結(jié)構(gòu)相對方案一要復(fù)雜些。 根據(jù) 缸蓋機械加工工藝過程卡，可知機體氣缸蓋的加工情況 ,再考慮加工工藝基準的一致性，決定工件側(cè)面朝下，以底面、底面上兩定位孔為基準，夾緊頂面。保證基面與加工部位間的位置關(guān)系，使其利于加工精度，且工件不宜變形。 氣缸蓋上有許多孔需要加工，而且有些孔要求有較高的精度，它們分別 在不同的工序中加工，又要在幾次安裝下進行。因此采用一面雙孔定位；采用一面雙孔定位具有以下特點： a） 可以簡便地消除六個自基準帶來的由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠的定位； b） 有同時加工零件五個表面化的可能性，既能高度集中工序，又有利于提高各表面的位置精度。 c） “一面雙孔”可做為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準，使零件整個工藝過程基準統(tǒng)一，從而減少由基準轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差，有利于保證零件的加工精度。同時，使機床各工序的許多部件（如夾具）實現(xiàn)通用化，有利于縮短設(shè)計制造周期，降低成本。 d） 易于實現(xiàn)自動化定位、夾緊并有利于防止 切屑落于定位基面上。 總之 ,采用一面兩孔定位 ,符合定位基準與設(shè)計基準重合原則 ;這樣減少基準不符的誤差 ,保證加工精度 采用已加工的大平面作為定位平面尤為重要 ;又符合基準統(tǒng)一原則 ,在各臺機床上采用共同的基準面來加工零件不同表面上的孔 . 從保證加工要求和夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度兩方面進行綜合分析比較，按方案二設(shè)計夾具比較合理。 為了保證加工精度及技術(shù)要求，作為定位基準的平面和銷孔必須規(guī)定相應(yīng)的尺買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 寸精度、表面粗糙度及位置精度要求。工件二定位銷孔 28 ，中心距 400 位孔的位置度 表面粗糙度 保證規(guī)定加工精度實現(xiàn)的條件 : (1) 夾具的有關(guān)制造誤差 ( 制造 ) 這個誤差主要包括夾具制造時的兩項誤差 :確定刀具位置的元件和引導(dǎo)刀具的元件與定位元件間的位置誤差 ;定位元件與夾具安裝到機床上的安裝基面間的位置誤差 . (2) 夾具的安裝誤差 ( 安裝 ) 即是夾具在機床上定位誤差 . (3) 加工誤差 ( 加工 ) 指工件在切削過程中所產(chǎn)生的誤差 刀具的磨損和跳動 ,刀具相對工件加工位置的調(diào)整誤差 ,以及工藝系統(tǒng)在加工過程中的彈性變形 . 為了保證工件的加工精度 ,必須使上述所有誤差對工件的綜合影響 ,控制在工件所允許的公差 工 范圍之內(nèi) ,即 : = 制造 + 安裝 + 加工 工 為了 使 工 合理分配到機械加工中產(chǎn)生的各個環(huán)節(jié) ,通常在夾具設(shè)計時夾具上定位元件之間 ,定位元件與引導(dǎo)元件之間 ,以及其它相關(guān)尺寸和相互位置的公差 ,一般取工件上相應(yīng)公差的5121,最常用的是31 大 ,夾具上相應(yīng)的公差取小的比例 . 制造 31 工 如圖工件采用一面兩孔定位，若采用兩個圓柱銷定位時，常會產(chǎn)生過定位現(xiàn)象，即左銷套上工件后右銷很難同時套上。為了避免這種定位干涉，應(yīng)該將兩銷之一在聯(lián)線的垂直方向上削去兩邊。 1、 確定圓柱銷的定位直徑和偏差 定位孔的直徑 28 ,為了減少工件的移動誤差，并考慮到定位銷制造時可能達到的精度，取圓柱銷的定位直徑與偏差為 18 （ 2、確定菱形銷的結(jié)構(gòu)的尺寸和偏差 菱形銷必須滿足 中心偏差的補償量為 : 2 1=2 據(jù)算得銷的直徑為 18 ；右邊削邊銷的寬度和直徑可計算，同時也可以采用查表法：根據(jù)華東地區(qū)大專院校試用教材機械制造工藝學(xué)表 2得直徑為 18的菱形銷的圓錐銷柱部分寬度 b 為 4買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 為了達到上面要求的 中心距的補償量 ,b 和 2之間必須滿足下列關(guān)系 : 2 =21 )22( D =18 ) =0。 011 求得 2以后 ,確定菱形銷圓柱部分直徑的尺寸及偏差 ,一般有兩種方法 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 36 68 820 2025 2532 3240 4050 b 2 3 4 5 7 7 8 B 5 2222據(jù) 2求出菱形銷圓柱部分定位直徑的最大極限尺寸為 : 2- 2=18011=17。 989時算出的銷為最小尺寸即 7。 989，通常削邊銷的一般制造精度 ,取其直徑公差帶 菱形銷圓柱部分定位直徑及其偏差為 : 18 四、定位誤差 a) 移位定位誤差 分析左端圓柱銷定位情況?？讖?18 ，公差 銷徑 18 ，公差為 。 009，最小間隙 1=時銷與孔的最大間隙為 : 1= 1+ 1 工 =31 使 1 將使一批工件孔的中心偏離銷的中心 ,其中心偏聽偏離誤差范圍 ,是以 1為直徑的 圓 ,圓心即為銷的中心。 b)轉(zhuǎn)角誤差 按菱形銷圓柱部分定位直徑尺寸為 18 計算 , = ( L 222111 ) = (4002 ) = =時轉(zhuǎn)角誤差較小能滿足 定位要求 . 五、工件的夾緊： 工件在定位后，因加工中還要受到切削力、及工件自重等影響，將使工件產(chǎn)生移動或振動，破壞工件的正確定位，故必須用夾緊機構(gòu)，將工件固定在定元件上。為了改善勞動條件各提高生產(chǎn)率，在大批量生產(chǎn)中采用液壓動力裝置來代替人力夾緊。 1、夾緊方案通常需滿足以下要求： 夾得穩(wěn) 夾緊時不能破壞工件穩(wěn)定的正確定位；夾緊機構(gòu)的動作應(yīng)平 穩(wěn)，有足夠的剛度和強度。夾緊力由頂面指向定位底面，符合夾得穩(wěn)要求。 夾得牢 夾緊力要合適，過小易使工件離動或振動，過大易使工件變形或損買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 傷，影響加工精度。此外，夾緊機構(gòu)要有自鎖作用，即原始力去除后工件仍能保證夾緊狀態(tài)而不松開。 夾得快 夾緊機構(gòu)應(yīng)盡量簡單、緊湊、操作時安全省力，迅速方便，以減輕工人勞動強度，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 2、夾緊力的方向的確定： 夾緊力的作用方向應(yīng)不破壞工件定位的準確性，即夾緊力的方向朝向定位其準，保證工件與定位元件可靠地接觸。故此方案夾緊力 由頂面指向定位底面，符合夾得穩(wěn)要求。沒有破壞工件穩(wěn)定的正確定位。 夾緊力方向應(yīng)使工件變形盡可能小。 夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小。 此方案采用雙面加工，左邊切削力向右，與夾緊力方向一致，這時所需的夾緊力最小，所以，左邊切削工件的深度可以適當放大一點，右邊切削力向左，與夾緊力方向相反，右邊切削工件的深度可以適當放小一點。 3、夾緊力的作用點的選擇 夾緊力應(yīng)落在支承元件上或 幾個支承元件所形成的支承面內(nèi)。 夾緊力應(yīng)落在工件剛度較好的部位上。 夾緊力應(yīng)盡量靠近加工面 . 以上三點詳見具總圖，夾緊力落在支承元件上或幾個支承元件所形成的支夾承面內(nèi)。夾緊力應(yīng)落在工件剛度較好的部位上。夾緊力應(yīng)盡量靠近加工面，這三點基本滿足要求。 液壓夾緊用高壓油產(chǎn)生動力，工作原理及結(jié)構(gòu)與氣動夾緊相似。其共同的優(yōu)點是：操作簡單省力，動力迅速，使輔助時間大為減少。而液壓夾緊還另有一些優(yōu)點是： 油壓可達 600N/氣壓高十幾倍。故油缸比汽缸尺寸小得多。 油壓不可壓縮，故夾緊剛愎自用 性大，工作平穩(wěn)，夾緊木可靠。 噪聲小，勞動條件好。 液壓夾緊特別適用于強力切削及加工大型工件時的多處夾緊 4、 夾緊力大小確定： F=26 D 8 6 T=10 9 8 6 87 255（ 或 70 240（ D=15 取 55255=232 取 V=13m/ f=r F=26 D 8 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 =26 15 8 2320。 6=3049(N) T=10 151。 9 8 2320。 6=13352(F 總 = F 8=3049 8=24392(N) P=740=513352 =W) =工孔數(shù) 8 個直徑都是 15 P 總 =8=工序采用 缸提供壓力，然 后再通過斜楔 夾具總圖采用斜楔滾子的