717 175型柴油機(jī)缸體機(jī)械加工工藝及其組合機(jī)床鉆孔夾具設(shè)計【優(yōu)秀含5張CAD圖+工藝工序卡+文獻(xiàn)翻譯+說明書】
717 175型柴油機(jī)缸體機(jī)械加工工藝及其組合機(jī)床鉆孔夾具設(shè)計【優(yōu)秀含5張CAD圖+工藝工序卡+文獻(xiàn)翻譯+說明書】,優(yōu)秀含5張CAD圖+工藝工序卡+文獻(xiàn)翻譯+說明書,717,175型柴油機(jī)缸體機(jī)械加工工藝及其組合機(jī)床鉆孔夾具設(shè)計【優(yōu)秀含5張CAD圖+工藝工序卡+文獻(xiàn)翻譯+說明書】,柴油機(jī),缸體,機(jī)械,加工,工藝,及其
目 錄摘 要1前 言5第一章 零件分析61.1汽缸的主要作用61.2主要技術(shù)條件分析71.3主要尺寸公差及分析8第二章 毛坯的確定92.1毛坯材料及形式的確定92.2鑄造的加工余量及尺寸公差的確定9第三章 工藝規(guī)程的設(shè)計103.1附主視圖一張103.2定位基準(zhǔn)選擇103.2.1粗基準(zhǔn)的選擇:103.2.2精基準(zhǔn)的選擇:113.3 制定加工工藝路線113.3.1確定面的加工方式:113.3.2初步確定工序:123.3.3最終工序:133.4刀具、量具、夾具及設(shè)備的選擇143.5切削用量及加工工時的確定16四章 夾具設(shè)計294.1機(jī)床夾具的作用294.2機(jī)床夾具的組成304.3夾具設(shè)計304.3.1定位的選取304.3.2彈簧的計算及選取314.3.3夾緊力計算334.3.4汽缸的選擇344.3.5連接板的選用344.3.6上底板344.3.7下底板354.3.8支撐桿的選用354.3.9鉆模的選取354.3.10定位誤差分析364.4夾具的使用及維護(hù)384.5夾具標(biāo)準(zhǔn)件的選擇384.5.1支撐桿螺母的選擇384.5.2連接板上螺釘選擇384.5.3管接式法蘭汽缸套件的選擇38參 考 文 獻(xiàn)40致 謝41摘 要機(jī)體是柴油機(jī)中的重要部件,屬于箱體類構(gòu)件。屬于大規(guī)模生產(chǎn)。本次設(shè)計做的是“柴油機(jī)汽缸機(jī)械加工工藝及其組合機(jī)床鉆孔夾具設(shè)計”,主要是先對汽缸進(jìn)行零件分析;然后進(jìn)行毛坯確定,根據(jù)尺寸畫出毛坯圖;再后進(jìn)行加工工序的設(shè)定以及確定削用量和加工工時;最后進(jìn)行指定工序的夾具設(shè)計。關(guān)鍵詞:機(jī)體;零件分析;毛坯圖;切削用量;夾具 ABSTRACTAirframe is important component in diesel , belongs to box body kind structure. In society procedure of production belong to give birth to a child in large scale. The part , being to be in progress first to the cylinder mainly analyses the diesel collective machine work handicraft and their combination machine tool borehole grip design designing being composing originally time; And then, the blank being in progress ascertains , draws up according to the dimension blank picture; Again, the queen carries out setting up processing working procedures and ascertains the working hour cutting dosages and processing; Carry out the grip design allocating working procedures finally.Key words:Airframe;Components analysis;Semifinished materials chart;Cutting specifications;Jig前 言本次畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)四年對所學(xué)課程進(jìn)行的一次綜合性的復(fù)習(xí)和總結(jié),是四年學(xué)業(yè)完成的最后環(huán)節(jié),是對大學(xué)所學(xué)知識的一次綜合運(yùn)用,主要運(yùn)用到的課程有:機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造工藝學(xué)等。其目的是通過設(shè)計來將大學(xué)所學(xué)課程聯(lián)系起來,用于設(shè)計,提高我們的設(shè)計能力,是對我們大學(xué)生活的最后考驗。本次畢業(yè)設(shè)計的題目是“175型柴油機(jī)汽缸機(jī)械加工工藝及其組合機(jī)床鉆孔夾具設(shè)計”,175型柴油機(jī)汽缸屬于比較復(fù)雜的箱體零件,其形狀復(fù)雜,精度要求高的殼體,其加工工藝復(fù)雜,涉及到許多零件,例如:螺紋,曲軸孔,曲面,支架等等,這些零件要求的精度要求比較高,這對工藝規(guī)程設(shè)計更加有難度。本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容包括了零件的工藝路線的制定及其指定工序的夾具設(shè)計,涉及到所學(xué)的多方面知識,培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用機(jī)械制造專業(yè)知識的基本理論和思想獨(dú)立地分析和解決實際生產(chǎn)中問題的能力,并能獨(dú)立地分析生產(chǎn)工藝,有效地鞏固所學(xué)知識,為即將面臨的工作和進(jìn)一步深造打下堅實的基礎(chǔ)。但是,在設(shè)計中由于本人能力有限以及實踐經(jīng)驗的缺乏,所以此中錯誤之處在所難免,誠望老師不吝指教。39第一章 零件分析箱體類是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件,它將機(jī)器或部件的一些軸、套、軸承和齒輪等有關(guān)零件裝配起來,使其保持正確的相互位置關(guān)系,以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運(yùn)動。因此,箱體的加工質(zhì)量對機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命都有直接的影響。箱體零件雖然結(jié)構(gòu)多種多樣,但有共同的特點:多為鑄造件,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,壁薄且不均勻,內(nèi)部呈腔形,加工部位多,加工難度大。既有精度要求較高的孔系和平面,也有許多精度要求較低的緊固件。箱體類零件上面的孔與孔之間有較高的位置精度(孔與孔的平行度、孔的軸線與面有垂直度要求),其加工質(zhì)量的好壞直接影響柴油機(jī)的精度和使用性能,因此柴油機(jī)汽缸的加工質(zhì)量至關(guān)重要。箱體類零件的機(jī)械加工勞動量約占整個產(chǎn)品加工量的15%20%。本次設(shè)計是制定175型柴油機(jī)汽缸的加工工藝及鉆前后兩端面的12個螺紋孔的組合機(jī)床夾具設(shè)計。柴油機(jī)汽缸屬于箱體零件,其特點是:形狀復(fù)雜、具有形狀復(fù)雜的內(nèi)腔,箱壁多用于安裝軸承的軸承孔或其他用途的孔系。箱體的加工面較多,主要加工的是面和孔系,屬于整體式機(jī)體結(jié)構(gòu),即汽缸體和曲軸箱制成一個整體零件,這種整體式機(jī)體的特點是結(jié)構(gòu)緊湊,剛性好,加工制造困難。1.1機(jī)體的主要作用1、連接柴油機(jī)的一些運(yùn)動部件,使它們在工作時保持相互準(zhǔn)確的位置關(guān)系;2、在機(jī)體上加工有水道和油道,保證各零件工作時必要的冷卻與潤滑;3、安裝柴油機(jī)各輔助系統(tǒng)部件;4、作為柴油機(jī)使用安裝時的支承,將柴油機(jī)固定在底盤或支架上。 所以,柴油機(jī)汽缸的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,部件結(jié)構(gòu)尺寸精度較高,受到高頻的變載荷及振動是柴油機(jī)的主要部件。1.2主要技術(shù)條件分析 由于機(jī)體上要安裝一些重要部件,所以,安裝主要部件的結(jié)構(gòu)都有精度要求,參考圖A-A剖視圖,如下:表1-1 主要技術(shù)條件分析誤差要求標(biāo)注位置及分析0.06FH平行度要求公差0.06mm,機(jī)體上部平面,此平面為安裝噴油泵的平面,8級精度,即汽缸上平面對52、20孔軸線的平行度誤差為0.06mm0.08FH40的孔的軸線對于52、20的孔的軸線垂直度誤差為0.08,保證噴油泵位置0.025FH52的孔的軸線相對于兩個孔公共軸線的同軸度要求公差為0.0250.0852的孔的圓柱度要求公差0.08,7級精度0.025FH52的孔的右端面相對于52、20的公共軸線的跳動公差為0.0250.015FH20軸線相對于52、20的公共軸線同軸度要求為0.015,7級精度0.03AB70的孔左端面相對于30、105孔公共軸線的圓跳動誤差為0.030.015R30的孔相對于軸線的跳動誤差為0.015,7級精度0.01030的孔的圓柱度誤差為0.010,8級精度0.010105孔的圓柱度誤差為0.010,7級精度0.015AB105孔的的軸線相對于30、105的公共軸線的同軸度公差為0.0150.025MQ機(jī)體上部平面用于安裝噴油泵的螺紋孔,相對于40的圓心的位置度誤差為0.025,且必須符合最大實體原則0.4M后蓋螺孔的位置度公差為0.4,且必須符合最大實體原則0.07機(jī)體前面的平面度為0.07100:0.05AB機(jī)體前面對30、105孔的公共軸線在100范圍內(nèi)的公差是0.050.06機(jī)體后面的平面度為0.06100:0.05AB機(jī)體后面對30、105孔的公共軸線在100范圍內(nèi)的公差是0.050.04M機(jī)體后面的螺紋孔4M86H的位置公差為0.04,且必須符合最大實體原則1.3主要尺寸公差及分析從零件圖尺寸標(biāo)注分析,尺寸要求較高的有52,30,20,40H8等孔,可由刀具及機(jī)床的精度保證;52孔系與105孔系的Y向中心距尺寸為30,57等,可由夾具保證。1.4表面粗糙度要求本產(chǎn)品屬于大批量生產(chǎn),年產(chǎn)10萬件以上,應(yīng)以組合機(jī)床為主要的加工設(shè)備,根據(jù)圖紙要求,部分孔的圓柱面要求為R1.6um,而平面上粗糙度的最高要求為3.2,組合機(jī)床完全能達(dá)到此精度要求。 圖1-1第二章 毛坯的確定2.1毛坯材料及形式的確定由于箱體類零件形狀復(fù)雜,有腔形,故一般需要鑄造成型。機(jī)體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,部件結(jié)構(gòu)尺寸精度較高,受到高頻的變載荷及振動,故零件材料可選用HT300(灰鑄鐵),硬度為170-240HBS,因為它強(qiáng)度較高、耐磨、耐熱性能好,但需人工時效處理,適用于承受較大應(yīng)力(2942N/cm),摩擦面間單位壓力大于49N/cm和要求一定的氣密性的零件,適用于汽缸體等。其工作條件:承受高彎曲應(yīng)力(200HBS,d812mm時,,由于孔深為12mm。故 由表2.4-43查得 按機(jī)床選取 機(jī)械加工工藝手冊表3.5-35故機(jī)床實際切削速度: 切削工時: 因為有四個孔需加工,所以切削工時應(yīng)為: 工序7:粗銑前后面方法同工序4故銷銑時間應(yīng)為: 工序8:粗銑上端面 按機(jī)械加工工藝手冊表2.3-59查得,粗加工后,精銑余量為1.5mm,所以ap=1.0mm。B面:加工條件:銑削尺寸為60mm的底面,即銑削寬度,確定進(jìn)給量,查機(jī)械加工工藝手冊表2.4-73: 確定切削速度,查機(jī)械加工工藝手冊表2.4-73: 確定主軸轉(zhuǎn)速: 查機(jī)床使用手冊,取相近轉(zhuǎn)速。故機(jī)床實際銑削速度為: 計算切削時間: C面:方法同上 取 故: 計算切削時間: 工序9:粗銑F面機(jī)床:選用X53K立式銑床刀具:YG6,鑲齒套式面銑刀 D=160mm,L=45,d=50,z=16. 按零件圖可得F面的表面粗糙度為R為12.5,毛坯余量為3.5mm,進(jìn)給量取0.2mm每齒。 參考簡明機(jī)械制造工藝手冊所知,由于銑右側(cè)面屬于粗銑,故選擇切削用量為:每齒進(jìn)給量0.1mm/z,=3.5mm。切削速度:v=80m/min確定主軸轉(zhuǎn)速查閱機(jī)械加工工藝手冊表3.1-74得=235r/min則切削時間定額:查閱表2.5-10得:工序10:粗鏜孔52mm 、46mm、70mm、80mm和105mm鏜46mm的孔確定進(jìn)給量:參考機(jī)械加工工藝手冊表2.4-66可得: 切削速度v:參考機(jī)械加工工藝手冊表2.4-9,可得。修正數(shù): 則: 這樣可以求出切削速度: 求出主軸轉(zhuǎn)速: 參考機(jī)械加工工藝手冊表3.1-41,查得相近轉(zhuǎn)速,在此取950r/min。故求出實際切削速度應(yīng)為: 切削時間: 參考機(jī)械加工工藝手冊表2.5-3鏜削機(jī)動時間計算其中: 則: 工序11:粗鏜孔66H7mm、40mm加工余量的確定 組合機(jī)床加工上表面兩孔,采用鏜削加工,其工序余量如下(半徑余量): 基本尺寸:66mm 40mm 加工余量: 4.0mm 2.0mm按機(jī)械加工工藝手冊表2.2-2查得鏜削所能達(dá)到的尺寸精度為IT13,所以按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度,并按“入體原則”確定各孔的工序尺寸公差,查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表3.3,標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值為: 兩孔的垂直度由基準(zhǔn)面底面保證。切削用量的選擇與確定,查機(jī)械加工工藝手冊表2.4-66。方法同工序10單件時間定額為: 工序12鉆前面8-M6螺紋孔,30,20,及后面8-M6螺紋孔和20加工余量的確定:組合機(jī)床加工,其工序余量如下:(半徑余量)基本尺寸: M8螺紋底孔 20 30加工余量: 2.5mm 3.5mm 5mm所選鉆削所能達(dá)到的尺寸精度為IT11IT12,所以按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度,并按“入體原則”確定各孔的尺寸公差為: M8螺紋底孔 20 30 各螺紋孔的位置均由鉆模板保證切削用量的選擇與確定:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊: 查機(jī)械加工工藝手冊表2.4-41,刀具選用高速鋼刀具鉆鑄鐵: 上述選擇是在盡量使工件切削同步以抵消其切削力的原則下選取的,可以確定其主軸轉(zhuǎn)速為: 時間定額的計算: (單件機(jī)動時間) 故單件時間定額: 工序13:鉆上面6M8螺紋底孔, 10孔, 222H7, 10孔,加工余量的確定:組合機(jī)床加工,其工序余量如下:(半徑余量)基本尺寸: M8螺紋底孔 10 22H7加工余量: 2.4mm 2mm 4.5mm所選鉆削所能達(dá)到的尺寸精度為IT11IT12,所以按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度,并按“入體原則”確定各孔的尺寸公差為: M8螺紋底孔 10 22H7 各螺紋孔的位置均由鉆模板保證。切削用量的選擇與確定:方法與工序12相同確定其主軸轉(zhuǎn)速為: 時間定額的計算:同理,單件時間定額為: 工序14:精銑前后面加工余量: 進(jìn)給量: 切削速度: 故機(jī)床轉(zhuǎn)速可以確定為: 機(jī)床機(jī)加工時間為:單件時間定額: 工序15:精銑B、C面B面:D=80mm L=36mm d=27mm z=10mmC面:D=100mm L=40mm d=32mm z=10mm進(jìn)給量: 切削速度: 故機(jī)床轉(zhuǎn)速可以確定為: 機(jī)床機(jī)加工時間為:其他時間的確定: 工序16:精鏜52J7mm,105H7mm,70mm,擴(kuò)后面20mm孔加工余量的確定,查機(jī)械加工工藝手冊表2.3-48得:基本尺寸: 52mm 105H7mm 70mm 20mm加工余量: 2mm 2mm 2mm 2mm查機(jī)械加工工藝手冊表2.2-2精鏜所能達(dá)到的尺寸精度為IT8-IT10級,查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表3-3,標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值為: 其余步驟同工序10得:總機(jī)動時間: 單件時間定額:工序17:精鏜66H7mm,40H8mm孔加工余量: 基本尺寸:66H7mm 40H8mm 加工余量: 1.0mm 1.0mm進(jìn)給量的選擇與確定:(查機(jī)械加工工藝手冊表2.1-66) 鏜削速度: 根據(jù)上面可以確定其主軸轉(zhuǎn)速為: 機(jī)動時間定額的計算: 單件時間定額: 工序18:擴(kuò)孔加工余量: 加工余量為1.0mm進(jìn)給量: 查機(jī)械加工工藝手冊表2.4-52切削速度: 由此可以確定主軸轉(zhuǎn)速: 機(jī)動時間定額的計算: 單件時間定額: 工序19:擴(kuò)孔加工余量: 加工余量為1.0mm進(jìn)給量: 查機(jī)械加工工藝手冊表2.4-52切削速度: 由此可以確定主軸轉(zhuǎn)速: 機(jī)動時間定額的計算: 單件時間定額: 工序20:20H7,30孔查機(jī)械加工工藝手冊表2.3-48,此道加工序余量為0.2mm;查機(jī)械加工工藝實用手冊表15-43,機(jī)鉸刀鉸孔時的進(jìn)給量,選用高速鋼鉸刀, 。查機(jī)械加工工藝實用手冊表15-44鉸孔時切削速度的計算公式 其中: 機(jī)動時間定額的計算: 單件時間定額: 工序21:倒20H7,105H7,70孔的角20H7,105H7選用車削制訂進(jìn)給量,根據(jù)手冊及機(jī)床選?。?(查切削用量簡明手冊表1.8)切削速度: 所以機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)為: 機(jī)動時間定額的計算: 單件時間定額: 工序22:各面螺紋孔倒角各倒角工序在鉆孔時完成。工序23:鉸22H7孔查機(jī)械加工工藝實用手冊表15-43機(jī)鉸刀鉸孔時的進(jìn)給量,選用高速鋼鉸刀,則: 機(jī)械加工工藝實用手冊表15-44鉸孔時切削速度的計算公式: 其中: 機(jī)動時間定額的計算: 單件時間定額: 工序24:鉆25與22H7孔軸線成25的斜孔查機(jī)械加工工藝手冊表2.4-38高速鋼鉆頭鉆孔時的進(jìn)給量,查得: 查機(jī)械加工工藝手冊表2.4-41高速鋼鉆頭鉆孔時的切削速度,查得: 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為: 查機(jī)械加工工藝手冊表3.1-31,取。機(jī)動時間的確定: 單件時間定額: 因為有兩孔需要加工,故,T=2Td=2x0.084=0.17min。工序25:攻前面8M6,2M8螺紋及后面8M8螺紋查切削手冊表2.7可以確定出進(jìn)給量:。查機(jī)械加工工藝手冊表2.4-105攻螺紋的切削用量: 由此可以確定出機(jī)床轉(zhuǎn)速; 查機(jī)床轉(zhuǎn)速,取。查機(jī)械加工工藝手冊表2.5-19續(xù)表:攻前面8-M6機(jī)動時間:攻前面2-M6機(jī)動時間:攻后面8-M6機(jī)動時間:綜合所述,由相關(guān)資料:單件時間定額: 工序26:攻C面4M8,B面2M8螺紋及F面4M8螺紋查機(jī)械加工工藝手冊表2.4,查得查機(jī)械加工工藝手冊2.4-15,攻螺紋的切削速度: 由此可以確定出機(jī)床轉(zhuǎn)速; 查機(jī)床轉(zhuǎn)速,取。查機(jī)械加工工藝手冊表2.5-19續(xù)表:步驟同工序25得:單件時間定額: 工序27:磨削52J7,105H7孔由機(jī)械加工工藝手冊2.4-163,精磨內(nèi)圓的切削用量: 取0.8B 磨52J7的機(jī)動時間由機(jī)械加工工藝手冊表2.5-11查得:其中: (由機(jī)械加工工藝手冊表2.3-49磨孔余量) (由機(jī)械加工工藝手冊表2.5-13內(nèi)圓的修磨系數(shù)k)磨150H7的機(jī)動時間由機(jī)械加工工藝手冊表2.5-11查得: 其中: (由機(jī)械加工工藝手冊表2.3-49磨孔余量) (由機(jī)械加工工藝手冊表2.5-13內(nèi)圓的修磨系數(shù)k)綜合上述: 其他時間的確定: 故單件時間:四章 夾具設(shè)計4.1機(jī)床夾具的作用機(jī)床夾具主要用于機(jī)床切削加工,起機(jī)床與工件,刀具之間的橋梁作用,是工藝系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)。按國家標(biāo)準(zhǔn)(GB4863-85)給出的定義:“機(jī)床夾具是用以裝夾工件(和引導(dǎo)刀具)的裝置”。1、保證加工精度采用夾具安裝,可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床,刀具之間的相互位置,工件的位置精度由夾具保證,不受工人技術(shù)水平的影響,其加工精度高而且穩(wěn)定。2、提高生產(chǎn)效率,降低成本 用夾具裝夾工件,無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊,顯著地減少輔助工時;用于裝夾工件提高了工件的剛性,因此可加大切削用量;可以使用多件,工位裝夾工件,并采用高效夾緊機(jī)構(gòu),這些因素均有利于提高勞動生產(chǎn)率。另外采用夾具后,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,廢品率下降,可以安排技術(shù)等級較低的工人,明顯地降低了生產(chǎn)成本。3、擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 使用專用夾具可以改變機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,實現(xiàn)一機(jī)多能。例如,通過專用夾具還可將車床改為拉床使用,以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。4、減輕工人的勞動強(qiáng)度用夾具裝夾工件方便,快速,當(dāng)采用氣動,液壓等夾緊裝置時,可減輕工人勞動強(qiáng)度。5、縮短新產(chǎn)品試制周期由于組合夾具,可調(diào)整夾具等多用途夾具,部件的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化,從而在新產(chǎn)品試制中可以大大發(fā)揮其優(yōu)勢,充分利用組裝,更換少數(shù)部件,組件和調(diào)整方法,來滿足大部分工序的要求,使專用夾具的數(shù)量減少;從而減縮了夾具設(shè)計和制造的工作量,使試制的周期縮短,費(fèi)用減少。4.2機(jī)床夾具的組成1、定位裝置:使工件在夾具中占據(jù)正確的位置;2、夾緊裝置:將工件壓緊夾牢,保證夾具部件在加工過程中受外力作用(切削力),作用時不離開已占據(jù)的位置;3、夾具體:機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,通過它將夾具的所有元件連接成整體;4、其他裝置或元件:除了定位裝置,夾緊裝置和夾具體外,各種夾具還根據(jù)需要設(shè)置一些其他裝置或元件,如:分度裝置,對刀元件。4.3夾具設(shè)計本設(shè)計選取加工工序12的鉆孔夾具設(shè)計。此零件年產(chǎn)10萬件以上,故夾具設(shè)計適用于流水線作業(yè)的車間,采用全自動或半自動夾緊裝置。4.3.1定位的選取 由于工件的定位實際上是限制工件的自由度,由于加工的孔分布在工件的前后面,且加工孔中直徑最大才,使用組合機(jī)床一次性加工完成。則選取一面兩孔的定位原則來限制工件的六個自由度。如圖4-1:圖4-1工件在一面兩孔中被確定,利用圓柱銷與削邊銷。綜上所述,決定此工序選擇一面兩孔的定位方式,此種定位方式合理,夾具結(jié)構(gòu)簡單,定位夾緊方便,此外底面及定位孔都已精加工,所以能保證定位中位置的精確性,但是考慮到大批量生產(chǎn),零件毛坯的重量尺寸以及流水線生產(chǎn)條件,故把定位銷作為伸縮式(即上下定位板之間的相對運(yùn)動)。為了完成伸縮式,故定位銷是自己生產(chǎn)加工,因為銷的長度是要超過板孔的長度,還要能在工件孔中定位,上定位板的支撐用彈簧來完成,當(dāng)工件在定位板上占有一個正確的位置,則定位銷能在夾緊力的作用下伸入二孔中完成定位,這主要是靠壓縮彈簧,使上定位板下移,定位銷伸入工件孔中的;當(dāng)加工完成后,夾緊力撤去,在壓縮彈簧的作用下,上定位板上移,定位銷從零件孔中下移,則工件可以移開,從而實現(xiàn)快速的過程、縮短了時間、提高了生產(chǎn)效率、自動化程度,適應(yīng)于流水線作業(yè)。4.3.2彈簧的計算及選取如下圖彈簧在夾具中的作用是實現(xiàn)定位板不同的工件狀態(tài)下的上下移動,也起支撐作用,在下底板上放上工件不能超出定位板孔的長度。計算出工件的質(zhì)量約為15KgW=10x15=150N所以,在下底板上有根彈簧,每根彈簧的受力為,根據(jù)彈簧變形量,則彈簧的剛度彈簧的極限壓縮量為15+2.5=17.5mm,所受的最大載荷為彈簧選擇分3類壓縮彈簧,計算過程如下: 假設(shè)彈簧絲直徑d 3 4 5 假設(shè)彈簧平均直徑 20 30 20 旋轉(zhuǎn)繞比 6.67 7.5 4 曲度系數(shù) 1.18 1.24 1.31 彈簧材料拉伸彈度極限 1250 960 950 許用應(yīng)力 625 480 475 計彈簧直徑 2.92 2.95 2.72mm查閱機(jī)械加工工藝手冊選彈簧絲的直徑為3mm。彈簧的圈數(shù) 得n=6.32圈,查閱機(jī)械加工工藝手冊n=7。因為彈簧的兩端要與孔和底板接觸,故死圈圈數(shù)為2,則彈簧的總?cè)?shù)為9圈。彈簧外徑D= +d=23mm最小節(jié)距 查閱機(jī)械加工刀具手冊,GB2089-80彈簧:d=3.0mm, =20MM,p=6.95,極限載荷,單圈極限載荷變形量f=3.527mm。單圈剛度:k=99.3N/m,最大套筒直徑,則彈簧的自由長度為50mm。根據(jù)彈簧線性特征,所以實際變形量: 滿足設(shè)計要求。4.3.3夾緊力計算查閱機(jī)械加工工藝手冊2.4-70得群鉆軸向力 其中,。則總的軸向鉆削力在計算切削時,必把安全系數(shù)考慮在內(nèi)為基本安全系數(shù)1.5為刀具鈍化系數(shù)1.0為加工性安全系數(shù)1.0為斷續(xù)切削系數(shù)1.0則軸向切削力工件所受夾緊力與軸向切削力平衡,為了減小夾緊力,采用兩面同時鉆削,則工件夾緊力。還應(yīng)抵消彈簧變形的力則實際夾緊力4.3.4汽缸的選擇根據(jù)夾緊力的計算及夾具的分析,查閱機(jī)械加工工藝手冊表5.2-39,選用管接式法蘭汽缸固定在夾具上方見夾具裝配圖,這樣夾緊力作用于工件上方,夾緊可靠方便,而采用前蓋固定,可以減小連桿的長度,縮小夾具的結(jié)構(gòu),提高其穩(wěn)定性。表4-1汽缸的主要參數(shù)如下:(單位mm)行程C40活塞直徑D150活塞桿直徑D135前蓋直徑D4135連接螺栓4 X M10活塞桿前端連接螺紋長度L200當(dāng)氣壓為時,F(xiàn)為7000N滿足壓緊力要求。4.3.5連接板的選用由于汽缸要放在夾具的上面故需要板件,連接板需要與汽缸的前蓋相連,還要與四根支撐桿的連接,厚度為10-25mm,考慮到夾具的緊湊性與合理性,故如圖4-2:板與汽缸連接的位置圖4-2板與汽缸的連接圖4.3.6上底板上底板主要用于支撐零件,并起導(dǎo)向作用,根據(jù)彈簧的自由伸長長度,板厚得出為16mm,如圖4-3所示:圖4-34.3.7下底板下底板主要用于安放在工作臺,凸臺是用來安裝彈簧以及定位銷。4.3.8支撐桿的選用四根支撐桿的功用主要是連接地板與汽缸了,兩端都還有螺紋,這主要是承受汽缸所提供的力,則需要校核: 螺栓M16校核,由機(jī)械設(shè)計可知:螺栓的許用拉應(yīng)力 已知螺栓材料45鋼,由材料力學(xué)可知;螺桿的許用拉應(yīng)力 所以由機(jī)械加工工藝手冊,M6-M16的45號鋼的S在4-5之間,則符合要求。4.3.9鉆模的選取鉆床夾具是用于各種鉆床和組合機(jī)床上加工的夾具,簡稱鉆模。它的主要作用控制刀具的位置和引導(dǎo)其送進(jìn)方向,以保證工件被加工孔的位置精度。鉆床夾具在結(jié)構(gòu)上都有 1個安裝鉆套的鉆模板,由于使用上的要求不同,其結(jié)構(gòu)形式可分為:固定式、翻轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)式、蓋板式以及滑柱式。由于本次設(shè)計的柴油機(jī)的汽缸上鉆兩面上的孔的組合機(jī)床夾具。故選取固定式鉆模板,鉆模板直接固定在夾具體上。由于鉆套的位置固定,所以其加工孔的位置精度較高,但有時裝卸工件較不方便。 固定式鉆板與夾具體的連接可以用銷釘對定、螺釘緊固, 對于簡單的鉆模也可采用整體鑄造或焊接結(jié)構(gòu)??蓳Q鉆套 在大批量生產(chǎn)中為了克服固定鉆套磨損后無法更換的缺點,可以使用可換鉆套。它的凸緣上銑有臺肩,鉆套螺釘?shù)膱A柱頭蓋在此臺肩上,可防止鉆套轉(zhuǎn)動和掉出。當(dāng)鉆套磨損后,只要擰去螺釘,便可更換新的可換鉆套。對更換頻繁的鉆套,為了保護(hù)鉆模板不被損壞,應(yīng)在可換鉆套外配裝 1個襯套。鉆套用襯套也標(biāo)準(zhǔn)化了 , 可查閱標(biāo)準(zhǔn) JB/T8045.4-1999??蓳Q鉆套與固定鉆套一樣,只用于單工步孔加工。4.3.10定位誤差分析采用一面兩孔的組合定位,根據(jù)工序加工要求平面為第一定位基準(zhǔn)。工件上的內(nèi)孔分別為第二和第三定位基準(zhǔn)。一批工件在夾具中定位,工件上作為第一定位基準(zhǔn)的底面沒有基準(zhǔn)位置誤差,定位孔較淺,其內(nèi)孔中心線由于內(nèi)孔與底面垂直度誤差而引起的位置誤差可以忽略不記。但是作為第二第三定位基準(zhǔn)由于與定位銷的配合間隙及兩孔,兩銷中心距誤差引起的基準(zhǔn)位置誤差必須考慮,當(dāng)工件內(nèi)孔的直徑尺寸最大,圓柱定位銷直徑尺寸最小,且考慮工件上兩孔中心距的制造誤差,根據(jù)圖4-4的兩種極端位置可知:圖4-4式中:為工件內(nèi)孔的公差 為夾具短圓柱定位銷的公差 為工件內(nèi)孔的定位銷的最小配合間隙 為工件上兩定位孔中心距根據(jù)零件上兩定位孔進(jìn)行鉸制后,取H8級,則孔的尺寸圓柱定位銷為;查得兩孔中心距202.5的公差為0.072,所以 =(0.017-0.010)+(9.995-9.986)+(10.010-9.995) =0.008+0.009+0.015=0.032 =0.032+0.072=0.104查得削邊銷為,孔為所以:則根據(jù)零件圖上的位置公差100:0.05A-B計算出定位誤差小于零件位置公差。4.4夾具的使用及維護(hù)1、工件由輸送裝置裝入夾具上板,由兩銷定位;2、當(dāng)工件在導(dǎo)向槽中定位后,確保零件穩(wěn)定;3、啟動汽缸對零件夾緊;4、零件加工完畢,松開汽缸,輸出工件;5、夾具的各個表面應(yīng)保持干凈6、每班對下底板彈簧孔排削。4.5夾具標(biāo)準(zhǔn)件的選擇標(biāo)準(zhǔn)件:按照國家統(tǒng)一規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格生產(chǎn)的零件或部件。這種零部件能通用在各種機(jī)器儀器設(shè)備建筑物上,并具有互換性。4.5.1支撐桿螺母的選擇根據(jù)M16的螺紋,選擇GB6170-86,螺紋規(guī)格D=16,性能等級為5級,不經(jīng)表面處理,C級的I型六角螺母,根據(jù)M16選擇彈簧墊圈GB93-87,規(guī)格16mm,材料為65Mn,表面氧化的標(biāo)準(zhǔn)的彈簧墊圈。4.5.2連接板上螺釘選擇根據(jù)汽缸蓋中螺紋的直徑M10,GB77-85,螺紋規(guī)格d=M10,公稱長度l=25,性能等級為33H,表面氧化的內(nèi)六角平端緊定螺釘;M1025。4.5.3管接式法蘭汽缸套件的選擇1、活塞桿,需要在桿上加出錐孔,便于與壓力頭接合,的規(guī)格;2、前蓋,材料HT150,倒角,并進(jìn)行退火處理;3、后蓋,材料HT150,倒角,并進(jìn)行退火處理;4、O型橡膠密封圈GB3452.1-82,材料為耐油橡膠,硬度為HBS;5、墊片的選擇:GB93-87,材料為橡膠石棉板;6、缸筒,材料為HT200, 技術(shù)要求:a、人工
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