活塞的機(jī)械加工工藝,典型夾具及其CAD設(shè)計(jì).doc

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1、目 錄 前言 一 制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 ………………………………………………4 二 制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求……………………………… …4 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………………………………4 2.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要求 ………………………………………………… 4 三 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的編寫………………………………………………… 4 四 工件的結(jié)構(gòu)分析…………………………………………………………..5 五 工藝工序安排……………………………………………………………..7 六 切削用量的確定……………………………………………………………

2、9 七 夾具體的設(shè)計(jì)…………………………………………………………….10 5 配油盤受力分析與設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 13 5.1配油盤受力分析…………………………………………………………………… 14 5.1.1壓緊力…………………………………………………………………………16 5.1.2分離力……………………………………………………………………… 17 5.2配油盤設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 17 5.2.1過渡區(qū)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………17 5.2.2配油盤

3、主要尺寸確定……………………………………………………………17 5.2.3驗(yàn)算比壓p﹑比功pv…………………………………………………………… 17 6 缸體受力分析與設(shè)計(jì)…………………………………………………………………17 6.1缸體的穩(wěn)定性………………………………………………………………………17 6.2缸體主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定…………………………………………………………18 6.2.1通油孔分布圓半徑和面積F……………………………………………… 18 6.2.2缸體內(nèi)﹑外直徑﹑的確定…………………………………………… 18 6.2.3缸體高度H……

4、……………………………………………………………… 18 7柱塞回程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………19 8 斜盤力矩分析……………………………………………………………………………… 19 8.1柱塞液壓力矩……………………………………………………………………… 19 8.2過渡區(qū)閉死液壓力矩……………………………………………………………………19 8.2.1具有對稱正重迭型配油盤……………………………………………………………20 8.2.2零重迭型配油盤………………………………………………………………………21 8.2.3帶卸荷槽非對稱正重迭型配油盤

5、……………………………………………………21 8.3回程盤中心預(yù)壓彈簧力矩………………………………………………………… 22 8.4滑靴偏轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力矩…………………………………………………………… 22 8.5柱塞慣性力矩……………………………………………………………………… 22 8.6柱塞與柱塞腔的摩擦力矩…………………………………………………………23 8.7斜盤支承摩擦力矩…………………………………………………………………23 8.8斜盤與回程盤回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力矩………………………………………………24 8.9斜盤自重力矩…………………………………

6、……………………………………24 9 變量機(jī)構(gòu)……………………………………………………………………………………26 9.1手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)……………………………………………………………………………26 9.2手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu)………………………………………………………………………27 9.3恒功率變量機(jī)構(gòu)…………………………………………………………………………27 9.4恒流量變量機(jī)構(gòu)………………………………………………………………………27 結(jié)論…………………………………………………………………………………………… 29 參考文獻(xiàn)………………………………………………

7、………………………………………30 致謝…………………………………………………………………………………………… 31 前 言 用以控制流體（液體、氣體、氣液或固液混合體）流量、壓強(qiáng)和流向的裝置。簡稱閥。通常由閥體、閥蓋、閥座、啟閉件、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、密封和緊固件等組成。閥門的控制功能是依靠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或流體驅(qū)使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)以改變流道面積的大小來實(shí)現(xiàn)的。廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活器具中。 閥門的基本參數(shù)是工作壓力、工作溫度和口徑。工業(yè)管道的各種閥門，常用公稱壓力pN（在規(guī)定溫度下允許承受的最大工作壓力）和公稱通徑DN（閥體與管子聯(lián)接端部的名義內(nèi)徑）作為基本參數(shù)。閥門主

8、要有密封、強(qiáng)度、調(diào)節(jié)、流通、啟閉等性能，其中前二者是一切閥門最基本最重要的性能。為了保證閥門的密封和強(qiáng)度，除了必須遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、確保工藝質(zhì)量外，還必須正確地選用材料。 Abstract： This design components are a beam holder.Selects the QT40-10 steel. According to the components shape, the size precision, the production economic efficiency and so on various aspects multiana

9、lysis its processing craft, uses the special purpose machine processing much. Through to the components analysis, this axis required accuracy is high, the working procedure suitable centralism, the request is smooth, therefore selects the tool and the size wants.Finally carries on the examination to

10、 the components.In order to achieve the components precision the request. Key word：Jig, examination, technological design 1制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 機(jī)械制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)聲能全面綜合的運(yùn)用所學(xué)的理論和時(shí)間知識，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。其基本目的是： （1）培養(yǎng)工程意識。 （2）訓(xùn)練基本技能。 （3）培養(yǎng)質(zhì)量意識。 （4）培養(yǎng)規(guī)范意識。 2 制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基

11、本任務(wù)與要求 2 .1、設(shè)計(jì)任務(wù) （1）設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜的零件的加工工藝規(guī)程； （2）設(shè)計(jì)一個(gè)專用夾具； （3）編寫設(shè)計(jì)說明書。 2 .2、畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要求 （1）內(nèi)容完整，步驟齊全。 （2）設(shè)計(jì)內(nèi)容與說明書的數(shù)據(jù)和結(jié)論應(yīng)一致，內(nèi)容表達(dá)清楚，圖紙準(zhǔn)確規(guī)范，簡圖應(yīng)簡潔明了，正確易懂。 （3）正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系。 （4）正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 （5） 盡量采用先進(jìn)設(shè)計(jì)手段。 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的編寫 說明書要求系統(tǒng)性好、條理清楚、語言簡練、文字通順、字跡工整、圖例清晰、圖文并茂，充分表達(dá)自己的見解，力求避免抄書。 五、工藝工序安排 1、以下我們對些零件

12、進(jìn)行工藝安排： 下料→車削→車削→鉆孔→銑削→鉆孔→去毛刺→檢驗(yàn)→油封 下料：Φ96x62 車削：車左端面及外圓Φ90。粗臺階、Φ80。 車削：粗車右端面至56。 鉆孔：鉆孔3個(gè)Φ6深8孔。 銑削；銑外形的6個(gè)分布均勻的肋板及頂面。 鉆削：鉆Φ37.5、擴(kuò)孔Φ37.85、鉸孔Φ38H9。 鉗工：去毛刺。 檢：檢驗(yàn)。 油封：清理、油封、入庫。 六、切削用量的確定 正確地確定切削用量,對保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，都有著重要的意義。在確定切削用量時(shí)，應(yīng)綜合考慮零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、加工精度、和表面粗糙度、材料、刀具的材料及耐用度等方面因素。

13、 單件小批量生產(chǎn)時(shí)，為了簡化工藝文件，常不具體規(guī)定切削用量，而由操作者根據(jù)實(shí)際情況，憑經(jīng)驗(yàn)確定合理的切用量。 成批及大量生產(chǎn)時(shí)，特別是組合機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床及多刀加工工序的切削用量，應(yīng)科學(xué)地、嚴(yán)格地確定，確定的一般原則為： 粗加工時(shí)，由于要求的加工精度較低、表面粗糙度較大，切削用量的確定應(yīng)該盡可能保證較高的金屬切除北和必要的刀具耐用度，以達(dá)到較高的生產(chǎn)率。提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率，但在這三個(gè)要素中，切削速度對刀具耐用度影響最大，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以在確定粗加工切削用量時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用大的切削深度，其次考慮采用較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具的

14、耐用度要求，確定合理的切削速度。具體數(shù)據(jù)的確定可參閱有關(guān)手冊。 半精加工、精加工時(shí)，確定切削用量首先要考慮的問題是保證加工精度和表面質(zhì)量同時(shí)也要兼顧必要的刀具耐用度和生產(chǎn)率。半精加工、精加工時(shí)的切削深度一般根據(jù)粗加工后留下的加工余量來確定，而進(jìn)給量主要根據(jù)表面粗糙度來確定。為了減少工藝系統(tǒng)的彈性變形和已加工表面的殘留面積高度，半精加工和精加工時(shí)一般多采用較小的切削深度和進(jìn)給量。在切削深度和進(jìn)給量確定之后，再確定合理的切削速度。 在采用組合機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床等多刀具同時(shí)加工的工序時(shí)，其加工精度、生產(chǎn)率和刀具的壽命與切削用量的關(guān)系很大，為保證機(jī)床正常工作，不經(jīng)常換刀，其切削用量要比采用一般機(jī)床加工

15、時(shí)低一些。 以下是Φ38H9切削加工： 曲面挖槽粗加工生成一系列平面銑削，是一種最常用的曲面粗加工方法。它還可以使刀具從零件毛坯外開始加工，防止刀具直接埋入工件材料。 調(diào)出圖形文件：曲面挖槽粗加工、圖六。 七、夾具體的設(shè)計(jì) 為了保證工件的加工要求，必須使工件在機(jī)床上處于準(zhǔn)確的位置，夾具就是用來實(shí)現(xiàn)這一要求的。 1、 定位方式的選擇 根基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，我們采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)來作為我們的定位基準(zhǔn)，即采取一面二孔的形式進(jìn)行定位。 2、 夾緊方式的選擇 夾緊方式的確定，起初我考慮各種各樣的方案，但是都沒有成形，最后我考慮用3個(gè)螺紋孔來夾緊。 5 配油盤受力分析與設(shè)計(jì)

16、 配油盤是軸向柱塞泵主要零件之一，用以隔離和分配吸﹑排油油液以及承受由高速旋轉(zhuǎn)的缸體傳來的軸向載荷。它設(shè)計(jì)的好壞直接影響泵的效率和壽命。 5.1配油盤受力分析 不同類型的軸向柱塞泵使用的配油盤是有差別的，但是功用和基本構(gòu)造則相同。圖5.1是常用的配油盤簡圖。 液壓泵工作時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的缸體與配油盤之間作用有一對方向相反的力；即缸體因柱塞腔中高壓油液作用而產(chǎn)生的壓緊力；配油窗口和封油帶油膜對缸體的分離力。 1—吸油窗 2—排油窗 3—過度區(qū) 4—減振槽 5—內(nèi)封油帶 6—外封油帶 7—輔助支承面

17、 圖5.1 配油盤基本構(gòu)造 5.1.1壓緊力 壓緊力是由于處在排油區(qū)是柱塞腔中高壓油液作用在柱塞腔底部臺階上，使缸體受到軸向作用力，并通過缸體作用到配油盤上。 對于奇數(shù)柱塞泵，當(dāng)有個(gè)柱塞處于排油區(qū)時(shí)，壓緊力為 當(dāng)有個(gè)柱塞處于排油區(qū)時(shí)，壓緊力為 平均壓緊力為 5.1.2分離力 分離力由三部分組成。即外封油帶分離力，內(nèi)封油帶分離力，排油窗高壓油對缸體的分離力。 對于奇數(shù)泵，在缸體旋轉(zhuǎn)過程中，每一瞬時(shí)參加排油的柱塞數(shù)量和位置不同。封油帶的包角是變化的

18、。實(shí)際包角比配油盤油窗包角有所擴(kuò)大，如圖5.2所示。 當(dāng)有個(gè)柱塞排油時(shí)，封油帶實(shí)際包角為 當(dāng)有個(gè)柱塞排油時(shí)，封油帶實(shí)際包角為 平均有個(gè)柱塞排油時(shí)，平均包角為 式中 ——柱塞間距角， ； ——柱塞腔通油孔包角，這里取。 ① 外封油帶分離力 外封油帶上泄漏流量是源流流動(dòng)，對封油帶任儀半徑上的壓力從到積分，并以代替，可得外封油帶上的分離力為 圖5.2 封油帶

19、實(shí)際包角的變化 = 外封油帶泄漏量為 ②內(nèi)封油帶分離力 內(nèi)封油帶上泄漏流量是匯流流動(dòng)，同理可得內(nèi)封油帶分離力為 = 內(nèi)封油帶泄漏量為 ③排油窗分離力 ① 配油盤總分離力 總泄漏量q為

20、 5.2配油盤設(shè)計(jì) 配油盤設(shè)計(jì)主要是確定內(nèi)封油帶尺寸﹑吸排油窗口尺寸以及輔助支承面各部分尺寸。 5.2.1過渡區(qū)設(shè)計(jì) 為使配油盤吸排油窗之間有可靠的隔離和密封，大多數(shù)配油盤采用過渡角大于柱塞腔通油孔包角的結(jié)構(gòu)，稱正重迭型配油盤。具有這種結(jié)構(gòu)的配油盤，當(dāng)柱塞從低壓腔接通高壓腔時(shí)，柱塞腔內(nèi)封閉的油液會(huì)受到瞬間壓縮產(chǎn)生沖擊壓力；當(dāng)柱塞從高壓腔接通底壓腔時(shí)，封閉的油液會(huì)瞬間膨脹產(chǎn)生沖擊壓力。這種高低壓交替的沖擊壓力嚴(yán)重降低流量脈動(dòng)品質(zhì)，產(chǎn)生噪音和功率消耗以及周期性的沖擊載荷。對泵的壽命影響很大。為防止壓力沖擊，我們希望柱塞腔在接通高低壓時(shí)，腔內(nèi)壓力能平緩過渡從而避免壓力

21、沖擊。 5.2.2配油盤主要尺寸確定（圖5.3） 圖5.3 配油盤主要尺寸確定 （1）配油窗尺寸 配油窗口分布圓直徑一般取等于或小于柱塞分布圓直徑 配油窗口包角，在吸油窗口包角相等時(shí)，取 為避免吸油不足，配油窗口流速應(yīng)滿足 滿足要求。 式中 ——泵理論流量； ——配油窗面積，； ——許用吸入流速，=2～3m/s。 由此可得 = （2）封油帶尺寸 設(shè)內(nèi)封油帶寬度為，外封油帶寬度為，和確定方法為： 考慮到外封油帶處于大半徑，加上離心力的作用，泄漏量比內(nèi)封油帶泄漏量大，取略大于，即 當(dāng)配油盤受力平衡時(shí)，將壓緊力計(jì)算示與分離力計(jì)算示帶入平衡方程式可得 聯(lián)立解上述方程，即可確定配油盤封油帶尺寸﹑﹑﹑ 。