第一章第一章 前前 言言 全套全套 CADCAD 圖紙，聯(lián)系圖紙，聯(lián)系 153893706153893706 一、柴油機(jī)的工作原理一、柴油機(jī)的工作原理 內(nèi)燃機(jī)是一種能量轉(zhuǎn)換裝置,由燃料在機(jī)器內(nèi)部燃燒進(jìn)而將能量釋放 出來做功.其主要組成部分有:機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、 供氣系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及起動(dòng)裝置等. 它是以柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)，其工作原理是：往氣缸內(nèi)按一定比例和 一定的時(shí)間與規(guī)律送進(jìn)空氣，使柴油和空氣混合被壓縮到一定的壓力和溫 度而進(jìn)行自燃，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，利用燃?xì)獾牟粩嗯蛎?，推?dòng)活塞運(yùn) 動(dòng)，通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣將 柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱動(dòng)能，對(duì)外做機(jī)械功，輸出動(dòng)力。 二、本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容二、本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是 2110 型柴油機(jī)氣缸蓋的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及 其中一道重點(diǎn)工序的夾具設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)重點(diǎn)為夾具設(shè)計(jì)。 氣缸蓋是柴油機(jī)的重要零部件之一，屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱體類零件，它 的加工精度對(duì)柴油機(jī)的綜合性能指標(biāo)高低有著很重要的影響。因此，氣缸 蓋的機(jī)械加工工藝有較高的技術(shù)要求。在設(shè)計(jì)過程中，要使零件的質(zhì)量達(dá) 到圖紙上的要求，同時(shí)又要盡可能的降低生產(chǎn)成本。這就要求在安排加工 工藝方案時(shí)，要兼顧多方面的要求，盡可能選取最佳方案。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我查閱了一些和本次設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的資料，參照 和仔細(xì)分析了大連柴油機(jī)廠的氣缸蓋加工工藝規(guī)程，并結(jié)合其它同類產(chǎn)品 的生產(chǎn)線狀況，進(jìn)而制定了本次的設(shè)計(jì)方案。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，得 到指導(dǎo)教師吳雪松老師的悉心指導(dǎo)，特此表示深深的謝意. 第二章第二章 零件的分析零件的分析 一、零件的作用及性能一、零件的作用及性能 氣缸蓋位于封閉氣缸上部，與氣缸上部及活塞頂構(gòu)成燃燒室，他用螺 栓固定于機(jī)體上。氣缸蓋上根據(jù)不同情況裝有排氣門，氣門搖臂和噴油器 和火化塞等零部件，并布置有排氣道。燃燒室位于氣缸之上，氣缸蓋承受 著高溫氣體的壓力和熱負(fù)荷，還承受著氣缸蓋螺栓的預(yù)緊力。其熱應(yīng)力和 機(jī)械應(yīng)力都比較嚴(yán)重，因此鑒于它的工作方式和惡劣的工作條件，要求氣 缸蓋必須有足夠的剛度和強(qiáng)度，以便能承受各種形式負(fù)載，同時(shí)氣缸蓋的 結(jié)構(gòu)形式也要力求簡(jiǎn)單，布置要盡可能對(duì)稱，厚薄要盡可能均勻，內(nèi)部鑄 管冷卻水套要盡可能使高溫部分得到冷卻。 氣缸蓋應(yīng)該用抗熱疲勞性能好的材料鑄造，材料導(dǎo)熱性越好，線膨脹 系數(shù)越小，高溫疲勞強(qiáng)度越高，越能承受熱負(fù)荷的反復(fù)作用。綜合起來看， 高強(qiáng)度鑄鐵優(yōu)于鋁合金，因此絕大多數(shù)內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋多用高等級(jí)的灰口 鑄鐵鑄造而成。鑒于此，本次設(shè)計(jì)中選用的氣缸蓋材料為灰口鑄鐵 HT20- 40。 氣缸蓋的外形尺寸為：274*198*100，重量為 4.5kg。 二、二、 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 由設(shè)計(jì)任務(wù)書知：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 1.5 萬臺(tái)/年。產(chǎn)品的某零件的 生產(chǎn)綱領(lǐng)（N0）除規(guī)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)外，還必須包括備品率 及平 均廢品率 ，零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) N0 為： N0=N*n*(1+)*(1+) 式中：N-產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=15000 n-每一產(chǎn)品中包含該零件的數(shù)量 n=1 -備品率 取 =10% -平均廢品率 取 =5% N0=15000*1*(1+10%)*(1+5%) 17500 故零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 17500 個(gè)/年，屬于大批生產(chǎn)。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定后，根據(jù)生產(chǎn)車間的具體情況，零件在一年中分批投產(chǎn)，每批投產(chǎn)的 數(shù)量為批量，按月分批的投產(chǎn)，則： 批量= N0/12 =17500/12 1500 即每月的生產(chǎn)批量為 1500 件。 考慮到零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，以我國(guó)目前的機(jī)械工業(yè)的發(fā)展 水平，為取得很好的經(jīng)濟(jì)效益，選用萬能設(shè)備與專用設(shè)備共同的形成的流 水線生產(chǎn)加工方式。 生產(chǎn)節(jié)拍 t 的確定 t=60tc/ N0(分) 式中：tc=300*8*班次* 300-全年工作日 班次為一班 -自動(dòng)線效率：從 300 天中扣除一天缺勤時(shí)間，通常工人工 作時(shí)間損失率均為 8%，維護(hù)設(shè)備的停工維修時(shí)間取 tc=2150 則 t=（60*2150）/17500 7.5（分鐘） 三、氣缸蓋的主要技術(shù)條件極其分析三、氣缸蓋的主要技術(shù)條件極其分析 1、尺寸精度、尺寸精度 氣缸蓋是以底平面與缸體連接的，其他平面用來安裝有關(guān)零部件，為 既能保證裝配技術(shù)要求，又能滿足組裝后柴油機(jī)的總體尺寸，故對(duì)氣缸蓋 的外形尺寸有一定的技術(shù)要求，長(zhǎng)：2740。34；寬：198；高： 1000.23。 在諸多的孔中，重要的是導(dǎo)管孔、氣門孔及工藝孔、這些孔分別咬壓 裝導(dǎo)管，座墊及定位安裝用，故要求很高，導(dǎo)管孔直徑：150.027 進(jìn) 氣門座孔直徑 440.027，排氣門座孔直徑 440.027，兩孔中心距 為 500.05。 2 2、幾何精度、幾何精度 2110 型柴油機(jī)氣缸蓋是采用整體式結(jié)構(gòu),與單體式結(jié)構(gòu)相比較,據(jù)有 以下特點(diǎn):零件數(shù)少、縮短氣缸中心距和發(fā)動(dòng)機(jī)的總長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)緊湊. 但同時(shí)存在著剛性差,受熱受力后易變形而影響密封,因底面與缸體接 觸面積較大,密封性能差等缺點(diǎn).所以對(duì)零件的幾何加工精度要求較高,其 表面不平度不大于 0.05mm,同時(shí),剛蓋頂面安裝蓋罩,同樣需要保證密 封性能,因而表面不平度要求為 0.1 mm,前后兩端面積及左側(cè)面的不平度 要求為 0.1 mm. 3 3、位置精度、位置精度 為了壓裝氣門座墊,進(jìn)、排氣門座孔的加工深度有一定的位置精度要 求為 80.1,燃燒室的深度精度要求為 360.1,缸蓋上有一些多軸線孔系,如 緊固螺栓孔,其本身精度不高,但它們是用來連接缸蓋和缸體的,保證其密 封性能要求,故要求螺栓要盡可能的均勻分布,以減少氣缸蓋承受負(fù)載時(shí)的 變形,因此其位置精度要求較高,公差為0.20. 4 4、表面粗糙度、表面粗糙度 氣缸蓋底面是與氣缸體的接觸面,有密封性能要求,而且其受高溫、高 壓燃?xì)馇治g,承受較大的負(fù)載,易產(chǎn)生疲勞斷裂裂紋,因此要求其表面粗糙 度 Ra=1.6m,同樣上頂面要求也較高 Ra=3.2m.左右兩個(gè)側(cè)面同上頂面 一樣,要求 Ra=3.2m,而其前后兩個(gè)面要求較低,前面 Ra=6.3m,后面 Ra=12.5m.導(dǎo)管孔及氣門座孔因與導(dǎo)管及座墊有配合要求,表面粗糙度要 求較高,導(dǎo)管孔為 Ra=1.6m, 進(jìn)、排氣門座孔為 Ra=1.6m.而其它孔 Ra=12.5m 即可.而凸臺(tái)面的表面粗糙度為 Ra=3.2m. 第三章第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 一一 、 確定毛坯制造形式確定毛坯制造形式 由于氣缸蓋的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,屬箱體類零件,故可以采用鑄造毛坯.材料 采用灰口鑄鐵 HT20-40,其剛度較好,使用時(shí)不易產(chǎn)生變形,機(jī)械加工性能 良好.但與鑄鋁合金比較,導(dǎo)熱性能較差,壓縮比較低,但有良好的經(jīng)濟(jì)效益,所 以材料選用灰口鑄鐵. 由于零件年產(chǎn)量為 17500 件,屬于大批量生產(chǎn),因而鑄造采用砂模鑄造,機(jī) 器造型.這樣生產(chǎn)率高,毛坯尺寸準(zhǔn)確、精度較高,并可以有效的減少機(jī)械 加工時(shí)的余量. 二二 、 制定工藝路線制定工藝路線 ( (一一) ) 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1、 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指該零件被加工的難以程度,是評(píng)價(jià)零件結(jié) 構(gòu)優(yōu)劣的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一.所謂工藝性良好是說所設(shè)計(jì)的零件在保證產(chǎn) 品的使用性能前提下,能用生產(chǎn)率高,勞動(dòng)量小,材料消耗少和生產(chǎn)成本低 的經(jīng)濟(jì)加工方法制造出來. 氣缸蓋是一種箱體類零件,有較大的平面,因而便于定位和夾緊, 零件的主要加工內(nèi)容為平面加工和孔加工. (1)(1)平面加工平面加工 氣缸蓋外表面有五個(gè)大平面需要加工.在機(jī)械加工中,平面的加工 方式很多.車削、銑削、刨削、鏜削、磨削和拉削都可以對(duì)平面進(jìn)行加工. 但是,由于缸蓋工件較大,又為箱體類零件,所以不宜采用車削和鏜削加工; 其次,磨削加工屬于高精度加工,且其效率較低,故在其他加工方式下,可以 達(dá)到精度要求的情況下，就不宜采用磨削加工;刨削加工,效率較低,且加 工精度不高;而拉削加工,在我國(guó)現(xiàn)階段還不宜采用.由以上分析,可以看出,就 本零件所加工的平面而言,采用銑削加工為最佳.而且隨著刀具的發(fā)展,端 銑刀的大進(jìn)給,可大大提高生產(chǎn)率,降低成本.所以本次設(shè)計(jì),所需加工平面 主要以銑削加工為主.只是,對(duì)于上下底面,由于表面粗糙度要求較高,在最 后采用磨削加工. (2)(2)孔系的加工孔系的加工 氣缸蓋上分布著各種孔幾十個(gè),比較復(fù)雜,且都有不同的尺寸精 度和位置精度要求.加工時(shí),可以根據(jù)孔的內(nèi)表面的粗糙度高、低要求不同,通 過鉆、擴(kuò)、鉸、锪、鏜等加工方法來實(shí)現(xiàn).具體的孔采用的加工方法,在后 面的加工方案中具體說明. ( (二二) )工藝路線的擬定工藝路線的擬定 擬定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)使零件的尺寸精度及位置精度等技術(shù) 要求能夠得到妥善的保證.在生產(chǎn)綱領(lǐng)中,已經(jīng)確定該零件為大批量生產(chǎn)的 條件下,可以考慮選用萬能性設(shè)備和專用設(shè)備共同形成流水線的生產(chǎn)方式, 配以專用夾具,并盡可能的使工序集中來提高生產(chǎn)效率.除此之外,還應(yīng)當(dāng) 考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本下降. 該零件為大批生產(chǎn),因此應(yīng)采用高效率的自動(dòng)化程度高的機(jī)床,專用 夾具和刀具.采用自動(dòng)加工生產(chǎn)線來進(jìn)行生產(chǎn),這樣可以大大提高產(chǎn)品的制 造精度.生產(chǎn)中,采用自動(dòng)線和流水線相結(jié)合的方式,其中以自動(dòng)線加工為 主. 1 1、基準(zhǔn)的選擇、基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)是指機(jī)器零件上用來確定各有關(guān)表面相互位置的幾何元素. 合理的選擇定位基準(zhǔn),盡量使基準(zhǔn)重合,可以在加工過程中減少加工誤差, 提高加工精度. 1)1)粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn) 雖然氣缸蓋有五個(gè)外表面需要加工,但各表面的技術(shù)要求不盡相 同,其中要求最高的是下底面,最好使其余量均勻,故選底面為粗基準(zhǔn)來加 工頂面,然后再以加工后的頂面為基準(zhǔn)加工底面,這樣可以保證底面的加工 要求.另外,粗加工時(shí),由于加工余量較大,切削力較大.各表面中,只有底面 面積較大,且較平整,才能保證裝夾時(shí)的穩(wěn)定與可靠. 2)2)精基準(zhǔn)精基準(zhǔn) 選擇精基準(zhǔn),主要從保證工件的位置精度和裝夾方便,即盡可能使 基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一來考慮.本設(shè)計(jì)采用氣缸蓋底面及底面上的兩個(gè)直徑為 14 的工藝孔作為精基準(zhǔn),即“一面兩銷“定位.這樣做的好處有: (1)(1)各加工表面基本上都是以一面兩銷作為精基準(zhǔn),減少了由于 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而引起的定位誤差,且兩孔位于底面兩邊,距離長(zhǎng),定位精度高. (2)(2)底面輪廓尺寸大,時(shí)的工件安裝穩(wěn)定可靠. (3)(3)大部分工序夾具結(jié)構(gòu)相同,且夾緊方便.夾具設(shè)計(jì)、制造及維 修簡(jiǎn)單,縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低了成本. (4)(4)便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定位,有同時(shí)加工多個(gè)工作面,提高了生產(chǎn)效 率. 2 2、加工方法的選擇、加工方法的選擇 加工方法的選擇應(yīng)該符合產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)性的要求.達(dá) 到同樣的精度要求采用的加工方法是多種多樣的.問題的關(guān)鍵在于如何通 過分析、比較,在這些方法中選擇出一種能在滿足零件的技術(shù)條件和完成 生產(chǎn)批量的前提下,最簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率最高、消耗原料最少、動(dòng)力最少、 成本最低的加工方法來. 本著上述原則,氣缸蓋的各加工表面加工方法選擇如下: (1)上下底面 粗銑-半精銑-精銑-磨削 (2)其他平面 粗銑-精銑 (3)導(dǎo)管孔 鉆孔-擴(kuò)孔-粗鏜-精鏜-精鉸 (4)氣道孔 粗锪-精锪 (5)座孔 擴(kuò)孔-鏜孔-精鉸 (6)工藝孔 鉆孔-鉸孔 (7)一般的孔 鉆孔-擴(kuò)孔 另外,需要注意一點(diǎn):在孔加工中,有一些屬于深孔加工.如直徑為 5.8 的孔,鉆深 74,長(zhǎng)徑比達(dá)到 13;又如直徑為 15 的斜孔,鉆深 79.98,長(zhǎng)徑 比為 5.4.同一般的孔加工相比,深孔加工中存在著下列問題: (1)排削困難、切屑阻塞、扭矩較大、易造成鉆頭折斷. (2)刀具冷卻困難.處于半封閉狀態(tài)下的鉆頭發(fā)熱嚴(yán)重,降低了 鉆頭的使用壽命. (3)由于鉆頭細(xì)長(zhǎng),強(qiáng)度和剛度較差,特別是當(dāng)鉆頭刃磨不對(duì)稱 時(shí),鉆頭很容易引偏,并引起刀頭的振動(dòng). 為了解決上述問題,應(yīng)適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速,降低走刀量,并提高鉆頭 切削力的對(duì)稱性和采用較長(zhǎng)的導(dǎo)向,縮小導(dǎo)向距工件的距離等措施,改善排 屑條件. 為保證孔的加工精度,特別是孔的位置精度,在生產(chǎn)線上廣泛使 用專用夾具.其上設(shè)有導(dǎo)向的鉆模,以作為刀具的支撐,確保其位置精度,以 減少刀具變形.同時(shí),各種專用組合機(jī)床及許多復(fù)合刀具都大大減少了工件 的安裝次數(shù)和傳送時(shí)間,既保證了加工精度,又提高了勞動(dòng)成產(chǎn)率. 3 3、加工階段的劃分、加工階段的劃分 當(dāng)工件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),常把工藝路線分成幾個(gè)階段,一 般可分為:粗加工階段、半精加工階段、精加工階段.這樣分: (1)能保證零件的加工質(zhì)量.粗加工階段,主要是切除較大余量, 精度要求不高,切削用量比較大,切削力大,切削時(shí)發(fā)熱振動(dòng)大.此外,工件 的內(nèi)應(yīng)力,因表面去掉一層金屬而從新分布,產(chǎn)生新的變形,若將粗、精加 工混在一起勢(shì)必會(huì)破壞了精加工的表面精度. (2)使設(shè)備得到了合理的使用.粗加工應(yīng)安排在功率大、精度底 的機(jī)床上進(jìn)行,充分發(fā)揮設(shè)備潛力,提高生產(chǎn)率.而精加工應(yīng)安排在精度較 高的機(jī)床上進(jìn)行,既有利于長(zhǎng)期保持設(shè)備的精度,又有利于加工精度的穩(wěn)定,并 可以合理的配備操作工等級(jí). (3)在粗加工階段,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛皮缺陷, 便于及時(shí)確定后續(xù)工 序是否可以進(jìn)行,以免浪費(fèi).同時(shí),將精加工安排在最后,可減少精加工后的 表面受碰撞的機(jī)會(huì). (4)粗、精加工要求不同的夾緊力,將粗、精加工分開, 就可以 在精加工采用較小的夾緊力,以減少夾緊變形保證加工精度. (5)氣缸蓋是箱體類零件,在加工中,應(yīng)遵循著“粗精分開“先粗 后精“先面后孔“,及“先主要表面,次要表面插入其中“的原則,使面與孔的 粗、精加工交替進(jìn)行,有利于提高零件加工時(shí)的定位精度和加工精度. 總上說述,氣缸蓋的加工過程可大致分為以下幾個(gè)階段: 第一階段:主要完成氣缸蓋頂面、底面、兩端面及側(cè)面的粗銑、 半精銑和頂面、底面的精銑.使零件有一較準(zhǔn)確的毛坯尺寸,為工件上自動(dòng) 線提供保證.還要完成鉆、鉸工藝孔的加工,為以下工序提供定位基準(zhǔn). 第二階段:主要完成火花塞孔的鉆、锪、攻絲、锪氣門彈簧座孔 平面、锪進(jìn)排氣門孔及導(dǎo)管孔. 第三階段:完成頂面、底面、兩端面及側(cè)面上的鉆孔、倒角、擴(kuò) 孔、鉸孔和攻絲等工序. 第四階段:完成壓氣門座、導(dǎo)管、滾壓氣門孔的加工及磨削頂面、 底面和清洗、試漏、鉗工等后續(xù)工序. 為保證產(chǎn)品質(zhì)量,在整個(gè)工藝過程中安排了幾道檢查工序.這樣 做,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)零件的質(zhì)量問題,馬上解決,避免不合格零件進(jìn)入下一道 工序. 4 4、工藝路線的擬定、工藝路線的擬定( (列表列表) ) -方案一方案一 工序工序 主要加工內(nèi)容主要加工內(nèi)容 10 鑄造 20 檢查 30 粗銑上頂面 40 粗銑下低面 50 擴(kuò)定位氣道飛刺 60 銑側(cè)面飛刺 70 銑前后面飛刺 80 檢查 90 自動(dòng)線上料 100 半精銑上平面 110 半精銑下平面 120 精銑上平面 130 精銑下平面 140 鉆鉸工藝孔及頂面鉆孔 150 檢查 160 加工后面(銑平面,鉆孔,攻絲) 170 加工前面(銑平面,鉆孔,攻絲) 180 檢查 190 翻轉(zhuǎn) 90 度 200 銑側(cè)面 210 銑進(jìn)排氣側(cè)面 220 鉆側(cè)面孔 230 攻側(cè)面孔絲 240 翻轉(zhuǎn) 90 度 250 锪導(dǎo)管孔平面,鉆螺紋孔 260 鉆導(dǎo)管孔 270 粗锪氣道孔,劃平面 280 精锪氣道孔,劃平面 290 鉆深油孔,劃平面 300 擴(kuò)導(dǎo)管孔,座孔,鉆油嘴子大孔 310 擴(kuò)導(dǎo)管孔,座孔,鉆油嘴子小孔 320 鏜導(dǎo)管孔,座孔,鉆油嘴子螺孔 330 鏜導(dǎo)管孔,座孔,劃油嘴子平面,擴(kuò)小孔 340 精鉸導(dǎo)管孔,座孔,攻油嘴絲孔 350 精鉸導(dǎo)管孔,座孔,攻上面絲 360 下料 370 檢查 380 清洗 390 壓悶頭 400 水壓試驗(yàn) 410 去飛刺 ,清理鐵屑 420 磨上平面 430 磨下平面 440 全面檢查 450 檢查入庫(kù),上防銹油 -方案二方案二 工序工序 主要加工內(nèi)容主要加工內(nèi)容 10 鑄造 20 檢查 30 粗銑上頂面 40 粗銑下低面 50 檢查 60 上料 70 半精銑上平面 80 半精銑下平面 90 精銑上平面 100 精銑下平面 110 鉆鉸工藝孔及頂面鉆孔 120 檢查 130 銑后面 140 銑前面 150 銑兩側(cè)面 160 后面鉆孔攻絲 170 前面鉆孔攻絲 180 檢查 190 翻轉(zhuǎn) 90 度 200 鉆側(cè)面孔 210 攻側(cè)面孔絲 220 翻轉(zhuǎn) 90 度 230 锪導(dǎo)管孔平面,鉆螺孔 240 鉆導(dǎo)管孔,鉆孔 250 粗锪氣道孔,劃平面 260 精锪氣道孔,劃平面 270 鉆深油孔,劃平面 280 擴(kuò)導(dǎo)管孔,座孔,鉆油嘴子大孔 290 擴(kuò)導(dǎo)管孔,座孔,鉆油嘴子小孔 300 鏜導(dǎo)管孔,座孔,鉆油嘴子螺孔 310 鏜導(dǎo)管孔,座孔,劃油嘴子平面,擴(kuò)小孔 320 精鉸導(dǎo)管孔,座孔,攻油嘴絲孔 330 精鉸導(dǎo)管孔,座孔,攻上面絲 340 下料 350 檢查 360 清洗 370 壓悶頭 380 水壓試驗(yàn) 390 去飛刺 ,清理鐵屑 400 磨上平面 410 磨下平面 420 全面檢查 430 檢查入庫(kù),上防銹油 5 5、工藝路線方案的比較、工藝路線方案的比較 上述方案 1,為大連柴油機(jī)廠缸蓋加工工藝路線.方案 2,以北京內(nèi) 燃機(jī)總廠缸蓋加工工藝路線為參考而擬定的.同方案 1 相比,方案 2 少了兩 道工序,但通過分析發(fā)現(xiàn)方案 2 有一定的缺陷. 首先,方案 2 在工序 50(檢查)前較方案 1 省略了三道工序,分別 為擴(kuò)定位氣道飛刺,銑側(cè)面飛刺,銑前、后面飛刺.在方案 1 中擴(kuò)定位氣道 飛刺是按工藝孔找正加工的.并把氣道作為下面幾道工序的基準(zhǔn).使得工藝 孔的加工有了互為基準(zhǔn),提高了工藝孔的位置精度.又在正式加工側(cè)面及前、 后面之前加了去飛刺一道工序,有利于提高零件毛坯的尺寸精度.可見,在 生產(chǎn)條件允許的條件下,確實(shí)這三道工序不應(yīng)該被省略. 其次,在方案 2 中,工序 130 至工序 210,為先將各表面加工完畢, 后接著分別加工各面的孔,體現(xiàn)了“先面后孔“的加工原則,但同方案 1 中, 工序 160 至工序 230,加工內(nèi)容完全一樣,只是加工順序不一樣.二者作比 較,發(fā)現(xiàn)方案 1 中,將銑后平面、鉆孔、攻絲變成一道工序的幾個(gè)工步,雖 然使一道工序中出現(xiàn)了多工位,但是由于是用一臺(tái)組合機(jī)床來完成的,減少 了安裝的次數(shù),提高了加工精度.同時(shí),也提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率. 綜上所述,由于方案 2 中存在著一些不完備的地方,所以這次設(shè)計(jì) 的工藝過程取方案 1 即大連柴油機(jī)廠的氣缸蓋生產(chǎn)的加工工藝過程.在對(duì) 多孔系的加工中,廣泛采用了工序集中的方式,如工序 160 和 170,將銑平 面、鉆孔、攻螺紋絲等集中在一道工序中.這樣,既縮短了工藝路線,又減 少了機(jī)床的占地面積,使生產(chǎn)周期變短.而在粗加工階段,工序 30 至工序 70,主要采取了工序分散的方式.這樣做是因?yàn)?這幾道工序的加工精度要 求不高,且容易安裝,可采用較簡(jiǎn)單的專用或通用機(jī)床.另外,使得機(jī)床的調(diào) 整更容易了,從而降低了生產(chǎn)成本. 6 6、定位誤差分析、定位誤差分析 下面著重分析一下這套設(shè)計(jì)方案的定位誤差: 如附圖所示,工作以孔 1、2 定位加工孔 3 時(shí),此時(shí),兩銷在 X 方向上的 誤差為 x,將引起孔 1、3 中心距 l=0.03 的誤差 l,一般認(rèn)為: l1=1+xl+y1 轉(zhuǎn)角誤差 ,將引起中心連線 0.03 與 X 軸夾角 的誤差.孔 3 的中心 線將在扇形區(qū)域 abed 中變動(dòng),其誤差域最大的坐標(biāo)誤差為 x、y 有下 面的公式: x=1x/(x+y)+y/L*(1+2) y=1y/(x+y)+x/L*(1+2) 附圖 No.1 兩銷定位誤差對(duì)加工誤差的影響 由上面的估算可以看出,一面兩銷定位時(shí),因間隙引起的定位誤差是不 容忽視的. 三、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定三、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ( (一一) )確定機(jī)械加工余量確定機(jī)械加工余量 機(jī)械加工中毛坯尺寸同完成零件尺寸之差稱為毛坯的機(jī)械加工余量. 加工余量的大小,取決于加工過程中各個(gè)工步切除的金屬層的總和,以及毛 坯尺寸與規(guī)定的公稱尺寸間的偏差數(shù)值.加工余量過大浪費(fèi)材料,增加切削 工時(shí),加快刀具的磨損;余量過小時(shí),則不能修正前一工序的誤差,造成局部 切不到的毛病,影響加工質(zhì)量,甚至?xí)斐蓮U品.因此,通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù), 并結(jié)合實(shí)際的加工情況,合理的選擇加工余量.總的原則是:在保證加工質(zhì) 量的前提下,盡可能地使加工余量減小. 氣缸蓋毛坯為鑄件，零件材料為鑄鐵 HT20-40,鑄造精度為二級(jí)，鑄 件在最大尺寸 260-500mm 之間，查表可知六個(gè)面的加工余量為：上、下面 可取 4.5-6.0mm；兩側(cè)面、前、后面可取為 3.0-5.0mm;鑄造尺寸偏差，可 取 0.5mm。 在機(jī)械加工的各個(gè)工步中，所切除的金屬厚度用 Zm 來代表。如不考 慮其他因素，則總的余量大小將為 Zm，如用符號(hào) Z1,Z2,Z3Zm來代 替各個(gè)工步或工序的加工余量大小，則有： Zm=Z1+Z2+Z3+Zm 綜上所述： 上、下面的加工精度高，要求 Ra=1.6m，加工過程為粗銑 半精銑精銑磨削，則有： 粗銑余量為 Z1,取 Z1=2mm 半精銑余量為 Z2,取 Z2=1.5mm 精銑余量為 Z3,取 Z3=0.5mm 磨削余量為 Z4,取 Z4=0.05mm 總的余量為 Zm=Z1+Z2+Z3+Z4 =4.0mm 同時(shí)，前后面的加工過程為銑飛刺精銑，故： 銑飛刺的余量，Z1=2mm 精銑余量 Z2,Z2=2mm 總的加工余量 Z=Z1+Z2 =4mm 同理，兩側(cè)面的加工余量分別為 4mm 和 2mm. ( (二二) )確定零件毛坯尺寸確定零件毛坯尺寸 長(zhǎng)=零件的長(zhǎng)度+前面加工余量+后面加工余量尺寸偏差 =274+4+40.5 =2820.5mm 寬=零件寬度+左側(cè)面加工余量+右側(cè)面加工余量尺寸偏差 =198+4+20.5 =2040.5mm 高=零件高度+上面余量+下面余量尺寸偏差 =100+4+40.5 =108+0.5mm 故,毛坯的尺寸為 282*204*108 四、確定切削用量和基本工時(shí)四、確定切削用量和基本工時(shí) ( (一一) )切削用量的確定切削用量的確定 切削用量是指切削速度 v，進(jìn)給量 s 和切削深度 t.確定切削用量時(shí)， 應(yīng)考慮生產(chǎn)率，加工質(zhì)量及切削力引起的工藝系統(tǒng)的彈性變形，工藝系統(tǒng) 的振動(dòng)，刀具的耐用度，機(jī)床的功率等綜合因素的影響。 在一般的情況下，應(yīng)盡量選取大的切削深度 t,其次，盡量取大的進(jìn) 給量 s，在選擇進(jìn)給量 s 時(shí)應(yīng)考慮兩個(gè)問題：一是因切學(xué)力而引起的系統(tǒng) 的彈性變形，不能使工件的尺寸超出誤差范圍；而應(yīng)保證零件表面的粗糙 度要求，具體來說，就是粗加工時(shí)，切削力、進(jìn)給量主要按照工件材料、 工藝系統(tǒng)的剛性來選取。精加工時(shí)，按照表面粗糙度來選取。最后，選取 合適的切削速度 v。合適的切削速度，能滿足充分的發(fā)揮刀具的切削條件 的能力。即刀具的磨損量控制在最小，機(jī)床的利用率最高，并能保證零件 的加工質(zhì)量。 以上所述是就普通機(jī)床而言的，在本次設(shè)計(jì)中，零件的大部分工序是 在組合機(jī)床自動(dòng)線上進(jìn)行的，故其切削用量有自己的特點(diǎn)。 組合機(jī)床采用多把刀具同時(shí)加工，受生產(chǎn)節(jié)拍的限制，為使機(jī)床不經(jīng) 常停車換刀，從而達(dá)到較高的生產(chǎn)率，他的切削用量比一般的機(jī)床的切削 用量要小 30%；其次，缸蓋生產(chǎn)線多采用復(fù)合刀具，而復(fù)合刀具的進(jìn)給量， 應(yīng)按其最小直徑來選取，切削速度應(yīng)按其最大直徑來選取，即“就高不就 低” ；再著，組合機(jī)床有一特點(diǎn)，就是動(dòng)力頭工作時(shí)，每分鐘僅給只有一 種，這樣就使所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，而這一進(jìn)給量并不是每一刀 具的合理進(jìn)給量，為兼顧多方面，只有采用互相遷就的辦法解決，即首先 選出各刀具獨(dú)立合理的選定結(jié)果，再造一中間值，以此為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整多刀 具的切削用量，靠近適合本身的需要為止。在選擇切削用量時(shí)，還應(yīng)使每 分鐘進(jìn)給量高于動(dòng)力頭所允許的最小值。因受溫度等其他因素的影響，若 選得太低則不能夠穩(wěn)定的進(jìn)給，以至于影響了加工精度。 總之，要對(duì)上面提到的各種因素綜合考慮，并加以細(xì)致地分析，選出 經(jīng)濟(jì)的、合理的切削用量。 下面，就本次設(shè)計(jì)的具體實(shí)際，列舉幾個(gè)工序切削用量的切削過程。 ( (一一) ) 切削用量選擇切削用量選擇 1 1、 工序工序 3030 的切削用量選擇的切削用量選擇 （1）加工內(nèi)容：粗銑上平面 （2）加工條件 工件材料：鑄鐵 HT20-40 加工要求：粗銑上平面至距下平面 106 處，要求 Ra=12.5m 機(jī)床：X5120 立式銑床 刀具：Q/R B320 320 銑刀盤 材料：YG8 (3)計(jì)算切削用量 加工余量為 2mm 走刀次數(shù)為 1 次 切削深度 t=2mm 查手冊(cè)初取 v=83m/s n=1000v/d=82.5r/min 根據(jù)機(jī)床轉(zhuǎn)數(shù)系列取 n=85 r/min 所以，v=dn/1000=85.5m/s 又每齒進(jìn)給量 Sz=0.4mm 則每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 Sn=Z*Sz=4.8mm 則每分鐘進(jìn)給量=n*Sn=408mm 校驗(yàn)機(jī)床功率 N=1.49* = =4.2Kw 又有式 NN 電* 式中 N 電-機(jī)床主電機(jī)功率 N 電=13Kw n-機(jī)床的傳動(dòng)效率 取 =0.85 N 電*=13*0.85 =11.05N 所以，機(jī)床功率滿足要求。 2 2、 工序工序 5050 的切削用量的選擇的切削用量的選擇 加工內(nèi)容：擴(kuò)定位氣道飛刺 加工條件： 工件材料：HT20-40 加工要求：將兩個(gè) 13 孔擴(kuò)至 15 刀具：氣道擴(kuò)孔鉆 刀具材料：硬質(zhì)合金 計(jì)算切削用量 加工余量為 2mm 走到次數(shù)位一次 故切削深度等于 t=1mm 查表初取 v=41.6m/s n=883r/min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 Sn=0.2mm 每分鐘進(jìn)給量 S=n*Sn =883*0.2 =176mm 校驗(yàn)機(jī)床的功率 N=Mn/(716200*1.36)=2.5Kw 功率較小，滿足要求。 3 3、 工序工序 120120 的切削用量的選擇的切削用量的選擇 加工內(nèi)容：精銑上平面 加工條件： 工件材料：HT20-40 加工要求：精銑上平面，距底面的距離為 100.50.30，Ra=3.2m 機(jī)床：專用銑床 刀具：JR/TO 端銑刀，刀片材料：YG8 計(jì)算切削用量 加工余量為 0.5mm 走刀次數(shù)為一次 故切削深度 t=0.5mm 查表初取速度 v=186m/s n=1000v/d=1000*186/200=295r/min 取主軸轉(zhuǎn)數(shù)=300/min 則 v=dn/1000=300*200/1000 =189m/s 取 Sz=0.1mm 則每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 Sn=Z*Sz=0.8mm 則每分鐘進(jìn)給量 S=n*Sn=240mm 校核功率 N=1.49 =1.49 =5.5Kw 又 N 電=7.5Kw 取 =0.85 N 電 =6.375KwN 因此，機(jī)床主電動(dòng)機(jī)的功率滿足要求。 以上，通過幾道工序，對(duì)切削用量作了舉例，其他各道工序的切削用量具 體選取見工藝卡。下面接著分析工藝過程中另一比較重要的問題，即基本 工時(shí)的確定。 ( (二二) )基本工時(shí)的確定基本工時(shí)的確定 1、 工時(shí)的定額就是完成某一工序所規(guī)定的工時(shí)，合理的工時(shí)定 額能促進(jìn)工人的生產(chǎn)技能和技術(shù)熟練程度的不斷提高，調(diào)動(dòng) 工人的勞動(dòng)積極性，從而提高生產(chǎn)率。主要有以下幾部分組 成： 1) 基本時(shí)間 t 基 直接用于改變工件的尺寸、形狀和表面質(zhì)量所需要的時(shí)間。 輔助時(shí)間 t 輔 每個(gè)工件加工要求進(jìn)行的裝、卸工件，啟動(dòng)、停止機(jī)床，改 變切削用量，測(cè)量工件等工作所消耗的時(shí)間。 工作點(diǎn)服務(wù)及身體需要時(shí)間 t 服 在工作時(shí)間內(nèi)，為保證自己正常工作所進(jìn)行的刀具調(diào)整、修 磨砂輪、清理切削、擦拭機(jī)床等項(xiàng)工作消耗的時(shí)間，即在工作時(shí)間內(nèi)必要 的休息時(shí)間和自然需要時(shí)間。 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 t 終結(jié) 一批零件開始加工前熟悉工藝文件，領(lǐng)取毛坯、夾具，調(diào) 整機(jī)床及一批工件終結(jié)完工后所需拆下和歸還工藝裝備，發(fā)送成品所需要 的時(shí)間。 2)各項(xiàng)時(shí)間的計(jì)算 t 基=(計(jì)算長(zhǎng)度/S)*I 其中 i 為走刀次數(shù) t 輔=（13-17）% t 基 取 15% t 服=（13-17）% t 基 取 15% t 終結(jié)=（3-5）% t 基 取 15% 又有：t 單件= t 基+ t 輔+t 服 1.30 t 基 t 單件核算= t 基+ t 輔+t 服+t 終結(jié) 1.35 t 基 、 2、 下面以工序 30 和工序 50 為例說明時(shí)間定額的計(jì)算方法 工序 30 的時(shí)間定額的計(jì)算 t 基=（計(jì)算長(zhǎng)度/8）*I=(L+L1+L2)/8*I 式中：L-工件長(zhǎng)度 i-走刀次數(shù) L1,L2切入和超出長(zhǎng)度 對(duì)工序 30： L=230 L1=125 L2=5 I=1 S=408 t 基=(230+12.5+5)/408=0.60(分) t 輔=15% t 基=15%*0.60=0.09（分） t 服=15% t 基=0.09（分） t 終結(jié)=5% t 基=0.03（分） t 單件1.30 t 基=0.78（分） t 單件核算1.35t 基=0.81（分） 工序 50 的時(shí)間定額計(jì)算 t 基=(L+L1+L2)/S*I =(103+1.5+1.5)/176*1 =0.60(分) t 輔=15% t 基=15%*0.60=0.09（分） t 服=15% t 基=0.09（分） t 終結(jié)=5% t 基=0.03（分） t 單件1.30 t 基=0.78（分） t 單件核算1.35t 基=0.81（分） 其他的各道工序的計(jì)算方法與上面兩例子相同，在此不再一一舉 例，具體數(shù)值見工藝卡。 五五 、 工藝裝備及重點(diǎn)工序分析工藝裝備及重點(diǎn)工序分析 ( (一一) )工藝裝備的選擇及工藝規(guī)程設(shè)計(jì)特點(diǎn)工藝裝備的選擇及工藝規(guī)程設(shè)計(jì)特點(diǎn) 1 1、刀具的選擇、刀具的選擇 刀具的選擇條件： 刀具材料的硬度應(yīng)高于工件材料的硬度。 刀具材料要有足夠的強(qiáng)度及韌性，以承受較大的切削力。 刀具材料需耐磨，熱硬性好，且刀具有良好的工藝性，便于制造。 因此，在設(shè)計(jì)中，選用合適的刀具，可以提高生產(chǎn)率。各工序所使用 的刀具具體的選擇見工藝卡。 2 2、機(jī)床的選擇、機(jī)床的選擇 選擇機(jī)床的要求 能達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量 能達(dá)到較高的生產(chǎn)率 能達(dá)到較高的經(jīng)濟(jì)性 因此，在設(shè)計(jì)中，選用的機(jī)床首先要有足夠的精度，其次，機(jī)床的生 產(chǎn)率應(yīng)略大于該零件的年生產(chǎn)率，最后，還要考慮機(jī)床的價(jià)格。具體的機(jī) 床選擇見工藝卡。 3 3、量具的選擇、量具的選擇 由于是大批量加工，且要求的加工精度較高，在工序中，要采用許多 專用量具，具體選擇見工藝卡。 4 4、夾具的設(shè)計(jì)選擇、夾具的設(shè)計(jì)選擇 在工序的最初幾步，由于是初加工，且在通用機(jī)床上加工，未上生 產(chǎn)線，因此可以采用組合加劇進(jìn)行粗加工，當(dāng)上生產(chǎn)線后，工件在專用機(jī) 床上加工，且要求精度高，應(yīng)大量采用專用夾具，夾具的設(shè)計(jì)詳見本文第 四章。 5 5、輔助工具的選擇、輔助工具的選擇 刀居與機(jī)床之間常要用輔具來連接，如鉆夾頭，鉆套，刀夾等。選擇 輔具時(shí)應(yīng)考慮:（1）能達(dá)到較高的生產(chǎn)率 （2）經(jīng)濟(jì)效果良好 因此在設(shè)計(jì)中，選用的輔助工具生產(chǎn)率應(yīng)與零件的年生產(chǎn)率相適應(yīng)， 由于是大批量生產(chǎn)，可以采用專用輔具。具體的輔具選擇見工序卡。 6 6、關(guān)于組合機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線的內(nèi)容、關(guān)于組合機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線的內(nèi)容 組合機(jī)床也是一種專用機(jī)床，根據(jù)需要把預(yù)先設(shè)計(jì)和制造的各種標(biāo)準(zhǔn) 部件進(jìn)行選用，與少量的專用部件，裝配而成。組合機(jī)床具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和 生產(chǎn)率高的特點(diǎn)。他可以加工一種或幾種工件的一道或幾道工序，實(shí)現(xiàn)半 自動(dòng)化或自動(dòng)化。一般采用多軸、多刀、多工序、多面、多工位、同時(shí)加 工，所以組合機(jī)床是一種工序集中的高效率機(jī)床。 7 7、本設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的特點(diǎn)、本設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的特點(diǎn) i.定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差有利于保證加工精 度。 ii.工序安排符合“適當(dāng)集中，合理分散”的原則，便于合 理選用加工設(shè)備保證加工質(zhì)量。 iii.iii.把相關(guān)工序集中于一臺(tái)機(jī)床上加工，把一些分散到各相 關(guān)工序中，減少了工件安裝次數(shù)，從而保證各加工表面 的位置精度，減少了操作工人，使得生產(chǎn)周期短，生產(chǎn) 率高。 ( (二二) )重點(diǎn)工序的分析重點(diǎn)工序的分析 工序 340 作為重點(diǎn)工序加以分析。 加工內(nèi)容：精鉸導(dǎo)管孔、座孔；供油嘴螺紋 工序簡(jiǎn)圖如下： 附圖 NO.2 工序的分析: 氣門座孔和導(dǎo)管孔的同軸度誤差呀要求僅 0.05 毫米，而導(dǎo)管孔 和氣門座孔的平面的垂直度誤差要求為 0.1/100 毫米，因此可將該工序列 為重點(diǎn)工序，重點(diǎn)加工、重點(diǎn)檢查，以保證達(dá)到精度要求。 具體的工藝裝備及切削用量的選擇見工藝卡 第四章第四章 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) 本零件為大批生產(chǎn)，且采用專用機(jī)床，為提高生產(chǎn)率，并減輕勞動(dòng)強(qiáng) 度，故要求設(shè)計(jì)專用夾具。 本夾具為工序 310 的專用夾具，適用臥式雙頭鉆床。 一、一、問題的提出問題的提出 利用本夾具主要用來加工 25.5 的孔。其主要技術(shù)條件為：保 證孔的軸線與底面夾角為 6530鉆孔深度 60.50.3孔的 內(nèi)表面粗糙度為 Ra=12.5um. 二、二、夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) （一）（一） 定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 1、 定位的確定定位的確定 有前面的分析，孔的位置精度由夾具和機(jī)床保證 ，孔的內(nèi)表面加工 精度由刀具來保證。 工件采用“一面兩銷”定位，底面和底面上的兩個(gè)工藝孔（定位銷孔） 作為定位基準(zhǔn)，限制了工件的六個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)了完全定位。兩個(gè)定位銷 分別設(shè)計(jì)為圓柱銷和削邊銷的形式。有兩個(gè)小油缸帶動(dòng)兩定位銷，實(shí)現(xiàn)插 銷和拔銷的動(dòng)作。在頂面的鉆模板上的兩個(gè)孔祈禱定位銷的導(dǎo)向作用。 2 2、 削邊銷的設(shè)計(jì)及定位誤差的分析削邊銷的設(shè)計(jì)及定位誤差的分析 已知：兩銷孔及工藝孔為 14H7。兩銷中心距為:1750.20mm。查 表工藝孔為 14+0.018。 (1)決定定位銷中心距工稱尺寸及偏差 定位銷中心距工稱尺寸與銷孔中心距工稱尺寸相同為 175mm. 其偏差 Lx=1/5Lg=0.04mm 所以，定位銷中心距為 1750。04mm. (2)決定定位銷 1 的公稱尺寸及偏差，由于銷孔是一般為基孔制的孔， 因此孔與銷的公稱尺寸應(yīng)相同，配合種類為 H7/g6. 所以，圓柱銷為 14g6，即 14-0.017-14-0.006。 (3)定削邊銷的公稱尺寸、寬度及偏差。由于孔的公稱尺寸為 14， 查表可得 b=4,B=D-2=12,計(jì)算出間隙。 2=2b*（Lx+Lg）/D=2*4*(0.04+0.20)/14 =0.15 所以，削邊銷的公稱尺寸為 d2=D-2=13.85 其配合參數(shù)選為 g6. 削邊銷 附圖 NO.3 定位誤差的分析： 已知：1=0.006 x1=0.011 g1=0.018 2=0.15 x2=0.011 g2=0.018 Lx=0.04 Lg=0.20 由公式：L=1=1+x1+g1 =0.035 轉(zhuǎn)角誤差：=（1+2）/L=(1+2)+(x1+x2) +(g1+g2)/L =0.0012 弧度 =48 3 3、 油缸行程的計(jì)算油缸行程的計(jì)算 插銷動(dòng)作：又油缸帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)，油缸動(dòng)作，活塞桿移動(dòng)，帶動(dòng)推桿， 轉(zhuǎn)變?yōu)榛ㄦI軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，花鍵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿，使鉸鏈軸移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)插銷 動(dòng)作。當(dāng)活塞桿反向運(yùn)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)拔銷運(yùn)動(dòng)。 有以上分析得： 銷的行程為 18mm,且鉸鏈軸中心與花鍵軸中心距為 52mm,則 推桿繞花鍵軸擺動(dòng)的角度為 tg=(1/2*18)/52=0.17 且花鍵軸中心與活塞桿中心距為 60mm. 所以，活塞桿移動(dòng)的距離為 l=2*60tg=20.5(取整) =21mm 所以，油缸的行程為 21mm。 ( (二二) )夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1 1、 具采用液壓夾緊機(jī)構(gòu)具采用液壓夾緊機(jī)構(gòu) 同氣動(dòng)夾緊相比，液壓夾緊有以下優(yōu)點(diǎn)： 壓強(qiáng)可高達(dá) 6 兆帕以上，比氣壓高十倍，油缸的直徑可比氣缸要 小得多，通常不需要增力機(jī)構(gòu)，使得夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 液體不可壓縮，因此液壓夾緊剛性大，工作平穩(wěn)，夾緊可靠。 噪音小 2 2、夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作說明、夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作說明 夾緊機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖可見夾具裝配圖，零件編號(hào)以裝配圖為準(zhǔn)。 油缸（39）動(dòng)作，推動(dòng)推桿(86)向右移動(dòng)，壓板（83）實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于 一個(gè)推桿，推桿推動(dòng)壓板下部向右移動(dòng)，通過杠桿原理，壓板上端向左移 動(dòng)，推動(dòng)壓桿（82）并壓縮彈簧，壓板壓住零件，實(shí)現(xiàn)夾緊。 當(dāng)油缸反向動(dòng)作時(shí)，這時(shí)推桿（86）向左移動(dòng)。而壓桿由于彈簧的彈 力作用，向右移動(dòng)，使得壓趕回復(fù)到原來的位置，從而消除夾緊力。 3 3、油缸的選擇和油缸的行程計(jì)算、油缸的選擇和油缸的行程計(jì)算 由于所需的夾緊力較小，故可選小一點(diǎn)的油缸。在本夾具中選用 TY06-2 工型油缸。由于承受夾緊力的凸臺(tái)與上面距離為 16mm，為了使夾 緊可靠，并當(dāng)撤除夾緊力時(shí)，工件進(jìn)入下一工序不至于使壓桿端部與零件 發(fā)生干涉，油缸的行程應(yīng)略大于凸臺(tái)與上面的距離，但不宜過達(dá)，使得夾 緊力增加，從而零件的內(nèi)應(yīng)力。 4 4、夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的靈一些問題、夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的靈一些問題 由于夾具的零件比較多，而且夾具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以有一些細(xì)節(jié)問 題應(yīng)加以注意。如：支承板的設(shè)計(jì)。當(dāng)工件進(jìn)入夾具時(shí)，其起支承工件作 用。而當(dāng)工件被定位、夾緊后，支承板與工件底部應(yīng)有一定距離。若工件 底部與支承板接觸，將發(fā)生干涉，成為超定位。而這一個(gè)空隙又不能太大， 否則插銷時(shí)困難，銷子不容易插進(jìn)銷孔。而當(dāng)最后拔出銷子，撤出夾緊力 時(shí)，若空隙太大，工件落到支承板時(shí)，將引起較大的沖擊。 又如：定位銷的插銷、拔銷動(dòng)作和壓板的動(dòng)作都由液壓油缸帶動(dòng)。 應(yīng)合理地設(shè)計(jì)這一油缸的動(dòng)作順序。加工前，應(yīng)先將定位銷插入銷孔，然 后才能夾緊，即通常所說的“先定位，后夾緊” 。而當(dāng)加工完工件時(shí)，應(yīng) 先拔出定位銷，然后在撤出夾緊力。如果未拔出定位銷,而先撤出夾緊力， 使得加工后定位銷依然受力，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)使得定位精度減小。 又如：工序的鉆孔是在工件的斜面上進(jìn)行加工的，而夾緊用的壓桿 是壓緊在斜面的凸臺(tái)上，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮壓桿的套，和加工時(shí)的鉆模套是否 發(fā)生干涉。若發(fā)生干涉，應(yīng)采取一定的措施避免。 在這套夾具中，由于加工內(nèi)容少，只是鉆兩個(gè)大孔，所以工件所受 切削力較小，而且夾緊力由油缸提供，比較大，保證能滿足要求。又由于 定位銷不固定在定位平面上，而是設(shè)計(jì)在鉸鏈軸的前端，所以在加工時(shí)基 本不受擠壓作用，而其所受的剪切應(yīng)力也很小，故無需對(duì)銷進(jìn)行強(qiáng)度校核。 5 5、鉆模套的設(shè)計(jì)、鉆模套的設(shè)計(jì) 由于加工的孔的軸線位置精度又一定要求，所以鉆模套在夾具體上 的位置精度要又保證。可以加入導(dǎo)向套作為引導(dǎo)刀具的元件，來確定刀具 的位置，并作為刀具的支承，減小刀具的變形。將鉆模套設(shè)計(jì)為可換鉆套。 螺釘?shù)淖饔檬菫榱朔乐广@套隨刀具轉(zhuǎn)動(dòng)或被排屑頂出，當(dāng)鉆套磨損后需要 更換時(shí)，不需更換襯套，比較方便，是用于這種大批量生產(chǎn)。 6 6、夾具的工作原理及動(dòng)作說明、夾具的工作原理及動(dòng)作說明 本工序在自動(dòng)線上進(jìn)行，配置自動(dòng)送料裝置，工件沿導(dǎo)向板的導(dǎo)向 方向進(jìn)入該夾具，由兩定位銷在油缸的帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)插銷。然后，加上夾 緊力，進(jìn)行機(jī)加工。機(jī)加工進(jìn)行結(jié)束后，先拔出定位銷，而后撤去夾緊力， 工件送到下一臺(tái)機(jī)床，進(jìn)行后面的加工。用一個(gè)流程圖可以很明確表達(dá)上 述敘述： 上一工 序工件 進(jìn)入 夾具 插銷 加夾 緊力 鉆孔拔銷 撤夾 緊力 工件下一 工序 附圖 4 夾具動(dòng)作說明 7 7、夾具的技術(shù)要求及安裝說明、夾具的技術(shù)要求及安裝說明 左、右夾具體等高允許誤差 0.02mm； 支承板保證共面允許誤差0.01mm； 支承板、定位板共面，對(duì)夾具體底面垂直度允差 0.02mm; 各夾緊油缸不允許有滲漏油現(xiàn)象，且動(dòng)作準(zhǔn)確、靈活可靠； 各定位、夾緊機(jī)構(gòu)要求動(dòng)作準(zhǔn)確、靈活可靠; IT111 支承滾應(yīng)在各機(jī)床整線連結(jié)時(shí)安裝，以保證步伐機(jī)工作準(zhǔn)確; 液壓管路應(yīng)依據(jù)實(shí)際情況排列，要求整齊美觀; 左、右夾具體孔應(yīng)分別同氣缸蓋孔同軸，允差 0.02mm. 第五章第五章 附附 錄錄 參考書目參考書目 機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué) -遼寧科學(xué)技術(shù)出版社遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) -華中工學(xué)院華中工學(xué)院 機(jī)械制造工藝學(xué)簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)械制造工藝學(xué)簡(jiǎn)明手冊(cè) -哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) -上?？茖W(xué)技術(shù)出版社上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 內(nèi)燃機(jī)制造工藝學(xué)內(nèi)燃機(jī)制造工藝學(xué) -中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社