殼體的工藝與工裝的設(shè)計(jì),殼體,工藝,工裝,設(shè)計(jì) 揚(yáng) 州 職 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 設(shè)計(jì)（論文）題目：殼體的工藝與工裝的設(shè)計(jì) 系 別：機(jī) 械 工 程 系 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù) 班 級(jí) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間： 目錄 （一）產(chǎn)品介紹-------------------------------------------------------------------1 （二）計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)-------------------------------------------------------------2 1， 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類(lèi)型 2， 生產(chǎn)綱領(lǐng) （三） 零件的分析----------------------------------------------------------------3 1.零件的結(jié)構(gòu)的分析 2，零件的技術(shù)分析 （四）確定毛坯--------------------------------------------------------------------4 1，毛坯的鑄造方式 2，鑄件的尺寸 3，鑄件的加工余量 4，零件—毛坯綜合圖的繪制 （五） 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)--------------------------------------------------------------5 a) 定位基準(zhǔn)的選擇 Ⅰ粗基準(zhǔn)的選擇 Ⅱ精基準(zhǔn)的選擇 b) 制定工藝路線(xiàn) c) 擬訂定位方案和選擇定位元件 Ⅰ定位方案 Ⅱ 選擇定位元件 d) 初步擬定加工工藝路線(xiàn) e) 修改后的工藝路線(xiàn) 6，選擇加工設(shè)備 7，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡 （六）機(jī)床夾具設(shè)計(jì)----------------------------------------------------------------6 1， 加工中心用的夾具 Ⅰ零件體工序的加工要求分析 Ⅱ確定夾具的類(lèi)型 2， 工作臺(tái)面與夾具體的設(shè)計(jì) Ⅰ定位裝方案 Ⅱ加緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) Ⅲ夾具精度分析與計(jì)算 Ⅳ繪制夾具總圖 Ⅴ總圖的繪制 （七） 設(shè)計(jì)所參考書(shū)籍-----------------------------------------------------------------7 第一章 產(chǎn)品介紹 世界上包括我國(guó)的中重型卡車(chē)用動(dòng)力幾乎百分之百采用柴油機(jī)。輕型卡車(chē)中 的５０％以上也是用柴油機(jī)。從上世紀(jì)九十年代開(kāi)始，歐洲生產(chǎn)的轎車(chē)中已 有３０％采用柴油機(jī)，目前已接近４０％。而對(duì)柴油機(jī)的性能和排放影響最 大的部件是燃油噴射系統(tǒng)。燃油噴射系統(tǒng)俗稱(chēng)油泵油嘴，是柴油機(jī)的心臟部 件。由于其產(chǎn)品要密封幾百巴甚至更高壓力的燃油，同時(shí)又要精確控制其噴 油量、噴油時(shí)刻，因此，其制造精度極高。隨著我國(guó)對(duì)汽車(chē)排放實(shí)施逐步嚴(yán) 格的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)燃油噴射系統(tǒng)提出了更高的要求，噴射壓力已提高到１０ ００－１６００巴，控制要求還要細(xì)化到控制噴油規(guī)律，控制一次噴油過(guò)程 中的多次噴射，因此，控制系統(tǒng)電子化是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。燃油噴射裝置的 電控系統(tǒng)又是整個(gè)汽車(chē)電子控制的基礎(chǔ)和核心。因此，未來(lái)燃油噴射系統(tǒng)是 一個(gè)集高精密加工技術(shù)、電子數(shù)控技術(shù)于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，行業(yè)也由勞 動(dòng)密集型、技術(shù)密集型向技術(shù)密集、資金密集的行業(yè)轉(zhuǎn)變，面對(duì)這一形勢(shì)， 我國(guó)燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)正在經(jīng)歷著一場(chǎng)嚴(yán)峻的變化。 產(chǎn)品發(fā)展動(dòng)態(tài)； 燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)展圍繞著執(zhí)行國(guó)家汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)。燃油噴射系統(tǒng)是車(chē)用 柴油機(jī)改善排放、降低油耗、提高性能最有效、最關(guān)鍵的部件。近年來(lái)我國(guó)高速 公路、高等級(jí)公路發(fā)展迅猛，因此中重型載重車(chē)的噸位、功率不斷提高，柴油機(jī) 的排量增大。與此相應(yīng)，多缸噴油泵中噴射壓力高，工作能力大，泵體剛性好的 Ｐ型泵（包括Ｐ７、ＰＷ、ＰＮ、ＰＢ等）產(chǎn)量增加很快。２０００年時(shí)，全國(guó) Ｐ型泵產(chǎn)量才８．１８萬(wàn)臺(tái)，２００１年即達(dá)１７．２６萬(wàn)臺(tái)，翻了一番，２０ ０２年達(dá)到４５．８萬(wàn)臺(tái)，又翻了一番多，２００３年為４８萬(wàn)臺(tái)，增幅大大趨緩。與此相對(duì)應(yīng)的噴射壓力較低的Ａ、ＡＤ噴油泵，已從２００２年５３．５萬(wàn) 臺(tái)下降到２００３年的４１．７萬(wàn)臺(tái)，下降了２２％。六十年代設(shè)計(jì)投產(chǎn)的用于 輕型卡車(chē)和農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)低噴射壓力泵Ｉ號(hào)泵，其產(chǎn)量已從鼎盛時(shí)１９９６年近５ ０萬(wàn)臺(tái)跌至２００３年的３０萬(wàn)臺(tái)，跌幅４０％。南京威孚金寧生產(chǎn)的ＶＥ分配 泵從２０００年的１．１９萬(wàn)臺(tái)，至２００１年的３．２５萬(wàn)臺(tái)，２００２年的 ５．１２萬(wàn)臺(tái)，至２００３年的７．７萬(wàn)臺(tái)。三年內(nèi)的產(chǎn)量增加５．５倍。當(dāng)前， 噴射壓力達(dá)１００Ｍｐａ、工作能力更大的Ｐ７１００噴油泵，是滿(mǎn)足歐Ⅱ排放 標(biāo)準(zhǔn)的重型卡車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件。在最近２－３年來(lái)，產(chǎn)量將快速增加。從近 幾年產(chǎn)品發(fā)展速度來(lái)看，燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)中一個(gè)產(chǎn)品可以生產(chǎn)幾十年的歷史將 結(jié)束，產(chǎn)品更新周期加快，這是燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。 市場(chǎng)預(yù)測(cè)及行業(yè)展望； 　　由于我國(guó)載重汽車(chē)的發(fā)展速度不會(huì)像轎車(chē)發(fā)展那么快，因此燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn) 品在今后幾年內(nèi)其總量上也不會(huì)出現(xiàn)突破性發(fā)展，但每年仍將以１０％左右的速 度在增加。有一點(diǎn)值得注意的是我國(guó)柴油轎車(chē)何時(shí)能有長(zhǎng)足的發(fā)展。目前已有一 些轎車(chē)生產(chǎn)企業(yè)和發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家在規(guī)劃、研制轎車(chē)柴油機(jī)。一旦柴油轎車(chē)實(shí)現(xiàn) 批量生產(chǎn)，則相應(yīng)的燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)量會(huì)突發(fā)性增長(zhǎng)。 　　我們展望行業(yè)未來(lái)，可以預(yù)測(cè)： １．主導(dǎo)產(chǎn)品向行業(yè)大企業(yè)進(jìn)一步集中 由于汽車(chē)要求配套的燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品向高噴射壓力、電子控制方向發(fā)展，燃油 噴射系統(tǒng)行業(yè)正向技術(shù)密集性產(chǎn)業(yè)發(fā)展，高精設(shè)備的投入和技術(shù)開(kāi)發(fā)費(fèi)用所占比 重加大，這對(duì)投資少、技術(shù)力量不足的小企業(yè)是個(gè)嚴(yán)峻考驗(yàn)。再加上汽車(chē)配套所 必須的一整套嚴(yán)格的技術(shù)認(rèn)證程序，都將促使燃油噴射系統(tǒng)主導(dǎo)產(chǎn)品向行業(yè)大企 業(yè)集中。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下無(wú)法解決的生產(chǎn)布點(diǎn)分散的局面將有可能徹底解決。而 民營(yíng)小企業(yè)會(huì)進(jìn)一步占據(jù)那些技術(shù)含量略低的產(chǎn)品生產(chǎn)。 ２．產(chǎn)品型式將由單一的多缸直列泵向單體泵、泵噴嘴和共軌系統(tǒng)發(fā)展 　　新中國(guó)成立５０多年來(lái)，除了農(nóng)用小缸徑單缸泵外，汽車(chē)用多缸柴油機(jī)一直 采用多缸直列泵作為主導(dǎo)產(chǎn)品，幾乎沒(méi)有其他燃油噴射系統(tǒng)。唯一例外的是康明 斯ＰＴ燃油噴射系統(tǒng)，每年也才３０００臺(tái)左右，用于引進(jìn)的重型車(chē)用康明斯Ｎ、 Ｋ系列柴油機(jī)。隨著汽車(chē)向大功率、低排放方向發(fā)展，中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)公司已 經(jīng)引進(jìn)德國(guó)道依茲公司發(fā)動(dòng)機(jī)，該機(jī)采用高置式單體泵燃油噴射系統(tǒng)，每年產(chǎn)量 將逐步達(dá)到３－５萬(wàn)臺(tái)。廣西玉林柴油機(jī)廠(chǎng)也正在開(kāi)發(fā)研制采用電控單體泵燃油 噴射系統(tǒng)的車(chē)用柴油機(jī)，準(zhǔn)備達(dá)到歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)。有的大汽車(chē)企業(yè)正在開(kāi)發(fā)的大 功率車(chē)用柴油機(jī)將采用箱體合成式單體泵，因此用于大中功率車(chē)用柴油機(jī)的單體 泵將成為今后我國(guó)燃油噴射系統(tǒng)又一主導(dǎo)產(chǎn)品。同時(shí)，一汽無(wú)錫柴油機(jī)廠(chǎng)、上海 柴油機(jī)廠(chǎng)等有名的發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠(chǎng)正在開(kāi)發(fā)用電控共軌噴射系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，以滿(mǎn)足 歐Ⅲ排放法規(guī)。因此，多缸柴油機(jī)采用單一的多缸直列泵的局面必將打破。 ４．我國(guó)燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)正面臨著國(guó)外大公司的激烈挑戰(zhàn) 　　２００３年世界著名的燃油噴射系統(tǒng)生產(chǎn)廠(chǎng)商－－德國(guó)Ｂｏｓｃｈ公司與 我國(guó)最大的燃油噴射系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)－－無(wú)錫威孚集團(tuán)公司正式簽約在無(wú)錫開(kāi)發(fā) 區(qū)建立規(guī)模巨大的生產(chǎn)燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品的合資企業(yè)，總投資３．６億歐元（約 ３６億人民幣）。Ｂｏｓｃｈ公司控股，主導(dǎo)產(chǎn)品是噴油器總成、噴油嘴偶件和 電控燃油噴射系統(tǒng)。由于該合資企業(yè)依托技術(shù)先進(jìn)、開(kāi)發(fā)力量雄厚的德國(guó)Ｂｏｓ ｃｈ公司，又有巨大規(guī)模的投資，企圖壟斷我國(guó)未來(lái)燃油噴射系統(tǒng)市場(chǎng)，我國(guó)燃 油噴射系統(tǒng)行業(yè)面臨極大挑戰(zhàn)，現(xiàn)有行業(yè)中的企業(yè)有可能陷入生死存亡的危險(xiǎn)。 日本電裝公司與上海伊維公司合資，已經(jīng)成立了上海東維油泵油嘴公司，美國(guó)Ｄ ｅｌｐｈｉ公司準(zhǔn)備在中國(guó)建立獨(dú)資或合資企業(yè)，這將使我國(guó)燃油噴射系統(tǒng)行業(yè) 雪上加霜。如果我們沒(méi)有自己的電控燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品，不以自己的優(yōu)勢(shì)（例如 較低的價(jià)格，較完善的售后服務(wù)系統(tǒng)）在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有一席之地，那么在１０ －１５年后現(xiàn)有的燃油噴射系統(tǒng)企業(yè)原有的產(chǎn)品已不能維持再生產(chǎn)，企業(yè)從萎縮 至淘汰，這決不是危言聳聽(tīng)。而燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)又關(guān)系到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)乃至汽車(chē) 行業(yè)，也關(guān)系到與發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的軍用車(chē)輛、船舶、機(jī)車(chē)、工程機(jī)械行業(yè)，因此關(guān) 系到我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的一件大事。我們絕不能坐以待斃。? 盡量選用柴油車(chē)也是交通運(yùn)輸節(jié)油途徑之一。柴油機(jī)與汽油機(jī)相比，具有功率 大、燃油熱效率高、使用壽命長(zhǎng)、起動(dòng)性能好、一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧诺停? 油耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家柴油機(jī)汽車(chē)發(fā)展很快，在世界范圍內(nèi) 出現(xiàn)了汽車(chē)柴油化的趨勢(shì)。? ????中國(guó)柴油車(chē)生產(chǎn)比例1998年為26%，但2003年降到24.3%。2003年生產(chǎn)的 汽車(chē)中，99.98%的重型載重汽車(chē)，91.84%的中型載貨汽車(chē)，87.95%的輕型載貨汽 車(chē)，85.01%的大型客車(chē)和86.82%的中型客車(chē)采用了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。但只有14.8% 的輕型客車(chē)采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，微型客車(chē)全部為汽油車(chē)，生產(chǎn)柴油轎車(chē)只占轎車(chē)生 產(chǎn)量的0.31%(6921輛)。汽車(chē)柴油化應(yīng)該成為中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向。 由此可見(jiàn)柴油機(jī)將會(huì)在未來(lái)的汽車(chē)工業(yè)中將擔(dān)任著重要的角色，而柴油機(jī)的心臟 即是油泵所以說(shuō)油泵將會(huì)有很大的需求量，殼體是油泵調(diào)速器的工作場(chǎng)所（油泵 的調(diào)速器主要安裝于殼體內(nèi)）。其工藝工裝設(shè)計(jì)的是否合理將會(huì)直接關(guān)系到油泵 能否正常的工作從而影響油泵的性能指標(biāo)。 第二章 綱領(lǐng)的計(jì)算 （一） 計(jì)算程設(shè)計(jì)生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類(lèi)型 如附圖所示的PW2000導(dǎo)例油泵的殼體，(無(wú)錫咸孚股份有限公司,一個(gè)國(guó) 有企業(yè))則該產(chǎn)品年產(chǎn)量為8000臺(tái),(1件/臺(tái))殼體,設(shè)備品率為17%機(jī)械加 工廢品率為0.5%,現(xiàn)制定該零件的機(jī)械加工工藝流程. 技術(shù)要求； （1） 壓鑄件應(yīng)解除內(nèi)應(yīng)力 （2） 未說(shuō)明鑄造同角為R2-R3 （3） 鑄件表面不得有粘砂,多內(nèi),裂紋等缺陷 （4） 鑄件不允許有眼存在,導(dǎo)用壓鑄件（精密鑄造） （5） 未注明倒角為0.5ⅹ450 （6） 去元刺，銳邊倒鈍 （7） 壓鑄件材料為CD-ALSI8CU3 生產(chǎn)綱領(lǐng)N N=Qn(1+a%+b%) =8000ⅹ(1+17%+0.5%) =9400(件/年) 油泵殼體的年產(chǎn)量為9400件/年現(xiàn)通過(guò)計(jì)算，該零件的質(zhì)量 為4kg, 生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)工廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)組織有著決定性的作用，包括覺(jué)得各 工作點(diǎn)的專(zhuān)業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設(shè)備和工裝等。 同一種產(chǎn)品，生產(chǎn)綱領(lǐng)不同也會(huì)有完全不同的生產(chǎn)過(guò)程和專(zhuān)業(yè)化程度，即有著完 全不同的生產(chǎn)組織類(lèi)型。 根據(jù)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的不同，生產(chǎn)組織類(lèi)型可分為單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)，和大量 生產(chǎn)三種，其中成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)，下表1-3 是各種生產(chǎn)組織管理類(lèi)型的劃分，從工藝特點(diǎn)上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相近，大 批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相近，因此在生產(chǎn)中一般按單件小批，中批，大批大量生產(chǎn)來(lái) 劃分生產(chǎn)類(lèi)型，這三種類(lèi)型有著各自的工藝特點(diǎn)。 表1-1 生產(chǎn)類(lèi)型 零件年生產(chǎn)類(lèi)型（件/年） 重型機(jī)械 中型機(jī)械 輕型機(jī)械 單件生產(chǎn) ≦5 ≦20 ≦100 小批生產(chǎn) ＞5～100 ＞20～200 ＞100～500 中批生產(chǎn) ＞100～300 ＞200～500 ＞500～5000 大批生產(chǎn) ＞300～1000 ＞500～5000 ＞5000～30000 大量生產(chǎn) ＞1000 ＞5000 ＞50000 所以綜上所說(shuō)，根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可 以確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。 關(guān)鍵字；材料CD-ALSI8CU3 N=9400(件/年) 生產(chǎn)類(lèi)型；大批量生產(chǎn) 第三章 零件的分析 1， 零件的結(jié)構(gòu)分析 PW2000系列油泵殼體是柴油機(jī)心臟（油泵）調(diào)速器箱的一個(gè)重要零件。油泵調(diào) 速器的零部件安裝于殼體內(nèi)，安裝平面和定位孔 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖所示； 主要通過(guò)調(diào)速器箱控制動(dòng)元件的快慢運(yùn)動(dòng)。 2,l零件的技術(shù)分析； 由殼體零件圖可知，材料為CD-ALSI8CU3. （鋁合金材質(zhì)）該材料具有較高的韌性，耐（熱和磨）及減振性適用于高溫環(huán)境， 易振動(dòng)場(chǎng)合的耐磨零件。該零件上主要加工為A面，B面,另一端大平面，￠68 的孔 A面平面度為0.1mm直接影響殼體與泵體的接觸精度與密封。 B面平面度為0.04mm，垂直度0.1mm B面平面度為0.04mm，垂直度 0. 1mm相對(duì)A面，水平度0.2mm，要求更嚴(yán)格，主要與其他驅(qū)動(dòng)元件的精 1. 確配合，以達(dá)到油泵的運(yùn)動(dòng)精度。 第四章 毛坯的確定 合金的鑄造性能所涉及的主要是鑄件的質(zhì)量問(wèn)題，鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考 慮適應(yīng)合金的鑄造性能。否孔，縮松，裂紋，冷隔，澆不足氣孔等多種鑄造缺陷， 造成鑄件很高的廢品率。 我們選用壓鑄的方式即將液態(tài)或半液態(tài)金屬快速壓入金屬鑄行中，并在壓力的作 用下凝固。其種鑄造方式產(chǎn)品 質(zhì)量最好，生產(chǎn)效率也高，能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益， 根據(jù)零件材料DGTALSi8Cu3鋁合金材料，N=9400件/臺(tái)，G=4×8㎏；可知其 生產(chǎn) 型為大批量生產(chǎn)。由于鋁合金的昂貴普通鑄造既浪費(fèi)嚴(yán)重，更達(dá)不到零件 結(jié)構(gòu)要求，也不便于加工，因此我們選用壓鑄，為了消除壓鑄后的殘余應(yīng)力，在 壓鑄完成后的將鑄件低溫加熱過(guò)程中使合金產(chǎn)生強(qiáng)化，以消除應(yīng)力即人工時(shí)效。 關(guān)鍵字； 毛坯加工方式為壓鑄。 鑄件的尺寸公差； 鑄件的尺寸公差分為16級(jí)，由于生產(chǎn)的客觀要求我們選取0.05mm 鑄件的加工余量； 對(duì)于成批大量生產(chǎn)的鑄件加工余量，由工藝人員手冊(cè)查得，選取GA級(jí)，（鉛合 金壓鑄）。各表面的總余量見(jiàn)表2—12，由工藝人員手冊(cè)可得加工表面總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級(jí) 加工余量數(shù)據(jù) A面 82 G 3.5 Z面 82 H 4 B面 145 G 4 X面 80 H 4.5 Y面 76 G 4 主要毛坯尺寸及公差/mm 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT A面輪廓尺寸 82 4+3.5 89.5 3.6 Z面輪廓尺寸 82 4+3.5 89.5 4 B面輪廓尺寸 145 4 148 22 2， 件毛坯綜合圖的繪制 由于毛坯尺寸與成品零件的尺寸在大體上是一致的,圖在這里就省略了,詳見(jiàn)(資 料袋:零件毛坯圖一張,A0圖紙).毛坯的尺寸可由前零件的尺寸和加工余量而確 定. 第五章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (1) 定位基準(zhǔn)的選擇 ① 精基準(zhǔn)的選擇 油泵調(diào)速器殼體的大平面A和平面B以及Φ68的孔,他們既是裝配的基 準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)的基準(zhǔn),用他們作為精基準(zhǔn).能使機(jī)械加工遵循基準(zhǔn)重的原則, 能實(shí)現(xiàn)’一面二孔’的典型定位公式,其余各面以及孔的加工也能用他定位, 這樣使工藝路線(xiàn)遵循了”基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則,操作也比較方便. ② 粗基準(zhǔn)的選擇 考慮到以下的幾個(gè)要求,選擇Φ68的零件的內(nèi)孔作為粗基準(zhǔn) 要求如下: 能保證各個(gè)加工面均有加工余量的前提下,使重要孔的加工余量均勻. 能保證定位準(zhǔn)確,夾緊可靠. 制定加工的工藝路線(xiàn) 根據(jù)各表面的加工要求和各種加工方法能達(dá)到的最經(jīng)濟(jì)的精度,確定各表面 的加工方法如下: A面的精度要求比較高,普通的銑是不能夠滿(mǎn)足的,得須有精銑,即先粗銑,然后 再精銑,這樣才能達(dá)到A面的精度要求,而Z面的精度要求不是很高,普通單銑可以 達(dá)到要求,所以單銑就可以了.X面和Y面也同樣如此,只需要單銑就能達(dá)到尺寸的 要求,同樣鉆,擴(kuò),絞錘,也為單遍就可以了,不用分粗精. 利用集中的原則,即在一次的裝夾的情況下,完成大多數(shù)表面和孔的加工.以保 證精度要求,多次裝夾不僅的麻煩,費(fèi)時(shí),費(fèi)力而且容易造成裝夾誤差集中的原則 則可以避免產(chǎn)生裝夾誤差. 又根據(jù)先面加工后孔的加工,先主要平面的加工后次要平面的加工,先粗加工后精 加工的原則將工藝的加工路線(xiàn)初步擬定如下: 設(shè)計(jì)類(lèi)別 主要內(nèi)容 結(jié)果 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 工序號(hào) 工序內(nèi)容 車(chē)間 10 毛坯入庫(kù)檢驗(yàn) 質(zhì)量 20 毛坯合格入庫(kù) 毛坯 30 粗精銑大平面A平面 油泵 40 粗精鏜內(nèi)孔Ф68 油泵 50 壓6.1扁孔 油泵 60 加工頂面B及兩側(cè)面 油泵 70 壓襯套 油泵 80 加工正面及兩側(cè)面 油泵 90 壓襯套 油泵 100 加工正面孔及兩側(cè)面x面y面 油泵 110 綜合去毛刺 車(chē)間 120 零件的清洗 油泵 130 成品綜合入庫(kù) 油泵 上述加工工藝路線(xiàn)的方案遵循了工藝路線(xiàn),擬定的一般原則性某些工序還存在些 問(wèn)題,編制的不夠合理,還得進(jìn)一步思考,討論和修改. 如:粗銑大平面A,由于沒(méi)有一個(gè)確定的定位基準(zhǔn),給銑削加工帶來(lái)了很大的麻煩, 所以在這里用銑削的方式加工大平面A顯得不合理,我們采用CNC控制系統(tǒng)找正 內(nèi)孔,然后車(chē)大平面A ,這樣不僅可以達(dá)到加工大平面A的目的,而且省略了許多 麻煩. 工序40的工藝路線(xiàn)制定也存在問(wèn)題,粗精樘內(nèi)孔為確保其孔的精度在加工之前去 毛刺. 工序50壓6.1扁孔,由于考慮到一般采通用的機(jī)床為主,輔以專(zhuān)用機(jī)床,其生產(chǎn)方式 為以通用機(jī)床和專(zhuān)用夾具為主,輔一少量專(zhuān)用機(jī)床的流水生產(chǎn)線(xiàn). 粗精車(chē)大平面A考慮到生產(chǎn)類(lèi)型是大批量生產(chǎn)和產(chǎn)品的精度要求,我們選用數(shù)據(jù) 車(chē)床,即CK3220外加專(zhuān)用的夾具,可轉(zhuǎn)位刀具為主,精度檢測(cè)儀選用游標(biāo)卡尺. 粗精鏜內(nèi)孔Ф68 同樣是因?yàn)樯a(chǎn)的批量是大批量生產(chǎn)以及產(chǎn)品的精度要求,我們還得依靠 CK3220外加夾具來(lái)完成,精度檢測(cè)儀選用內(nèi)徑百分表. 氣密性實(shí)驗(yàn)裝置 采用氣密試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)(專(zhuān)用),這里就不作過(guò)多的介紹. 壓6.1扁孔 采用油壓機(jī)Y41—25KN(專(zhuān)用機(jī)床) 加工頂面B以及兩側(cè)面,由于加工面比較多,而且不是在同一平面內(nèi),這樣如果采 用普通的機(jī)床會(huì)很麻煩,而且容易造成誤差而造成產(chǎn)品的廢品率增多,在這里我們 從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)選用臥式加工中心五軸聯(lián)動(dòng)JE30S專(zhuān)用夾具,其優(yōu)點(diǎn)是在一次 的裝夾下可以完成多界面的銑,削加工,很方便且精度也得到保證. 壓襯套 采用氣壓機(jī),其機(jī)床也是專(zhuān)用機(jī)床,在這里也不作過(guò)多的敘述. 加工正面反面兩側(cè)面 同樣,此道工序加工的面比較多,而且被加工面也不在同一平面,其精度 要求也比較高這樣操作會(huì)比較麻煩,而且多次裝夾易產(chǎn)生誤差,從經(jīng)濟(jì)的角度出 發(fā)， 選用臥式加工中心來(lái)完成這道工序比較方便,我們?nèi)圆捎?0工序一樣的加工設(shè) 備, 即臥式加工中心五軸聯(lián)動(dòng)JE30S,外加專(zhuān)用夾具.. 鉆?2的孔 由于孔比較多，用普通的機(jī)床對(duì)其進(jìn)行加工比較復(fù)雜，而且孔的精度要求也 ‘ 比較高，在這里我們從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)我們選擇加工中心對(duì)其進(jìn)行加工，即 FZ12W(046-22). Mm/鏜孔Φ68余量和加工尺寸 ￠68 余量 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 粗鏜 2.75 H10 ￠67.5+0.120 精鏜 0.25 H7 ￠68+0.030 氣密性檢驗(yàn)： 采用專(zhuān)一的氣密檢測(cè)裝置，（在這里就不做過(guò)多的介紹） 修改后的工藝路線(xiàn)見(jiàn)下表 表二 修改后的工藝路線(xiàn) 設(shè)計(jì)類(lèi)別 主要內(nèi)容 結(jié)果 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 工序號(hào) 工序內(nèi)容 設(shè)備 10 毛坯入庫(kù)檢驗(yàn) 20 毛坯合格入庫(kù) 30 粗精車(chē)大平面 CK3220 40 去毛刺 50 粗精鏜內(nèi)孔Φ68 CK3220 60 氣密試驗(yàn) BST（E29-36） 70 壓6.1扁孔 Y41-25KN 80 加工頂面及兩側(cè) JE30S 90 壓襯套 JE30S 100 加工正面及兩側(cè)面x面y面 110 鉆Φ2孔左側(cè)面 JE30S 120 鉆Φ2孔右側(cè)面 FZ12W(046-22) 130 綜合去毛刺 Z512B 135 零件清洗 800Ⅱ(792-167) 135j 成品檢驗(yàn) 140 成品入庫(kù) 。 3選擇加工設(shè)備和檢測(cè)工具； 綜上所述所用的加工設(shè)備和檢測(cè)裝置主要為；遠(yuǎn)州臥式加工中心JE30S ， 自動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)車(chē)床CK3220 游標(biāo)卡尺 ，鉗工臺(tái)，內(nèi)徑百分表 ，氣密性檢測(cè)裝置 BST(E26-36) ，銼刀。 4填寫(xiě)機(jī)械機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡。 工藝文件祥見(jiàn)袋內(nèi)（附表） 第六章 夾具的設(shè)計(jì) 在金屬切削機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，為了保證工件加工表面的尺寸，幾何形狀和 相互位置的精度等要求，在加工方法確定之后，需要解決的問(wèn)題之一是使工件相 對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置（即工件的定位）并把工件壓緊夾牢，以保 證這個(gè)確定了的位置在加工過(guò)程中穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）著就是工件在上的 正確安裝。 在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用已愈來(lái)愈廣泛。數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，刀 具或工作臺(tái)的運(yùn) 動(dòng)是由程序控制，按一定坐標(biāo)位置進(jìn)行的。 數(shù)控機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1． 數(shù)控機(jī)床夾具上應(yīng)設(shè)置原點(diǎn)(對(duì)刀點(diǎn))。 2． 數(shù)控機(jī)床夾具無(wú)需設(shè)置刀具導(dǎo)向裝置。這是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床加工時(shí)，機(jī)床、夾 具、刀具和工件始終保持嚴(yán)格的坐標(biāo)關(guān)系，刀具與工件間無(wú)需導(dǎo)向元件來(lái)確定位置。 3． 數(shù)控機(jī)床上常需在幾個(gè)方向上對(duì)工件進(jìn)行加工，因此數(shù)控機(jī)床夾具應(yīng)是敞開(kāi)式的。 4． 數(shù)控機(jī)床上應(yīng)盡量選用可調(diào)夾具、拼裝夾具和組合夾具。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床上加 工的工件，常是單件小批生產(chǎn)，必須采用柔性好、準(zhǔn)備時(shí)間短的夾具。 5． 數(shù)控機(jī)床夾具的夾緊應(yīng)牢固可靠、操作方便。夾緊元件的位置應(yīng)固定不變， 6． 防止在自動(dòng)加工過(guò)程中，元件與刀具相碰。 數(shù)控夾具是指夾具按數(shù)控程序使 工件進(jìn)行定位和夾緊功能的夾具。工件一般采用一面兩孔定位，夾具上兩個(gè) 定位銷(xiāo)距離的調(diào)節(jié)。以及定位銷(xiāo)插入和退出定位孔的動(dòng)作，均可按程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng) 調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)距離的方式有按直角坐標(biāo)平移方式、按極坐標(biāo)回轉(zhuǎn)方式和復(fù)合式三種。 該零件加工工序多，精度要求較高，但形狀較為復(fù)雜。在加工中心上若用夾具加 工，工件可采用一面兩孔的定位方案，先將工件的底平面及其上兩孔進(jìn)行粗、精 加工，再在加工中心上完成其他表面的加工。 機(jī)床夾具的分類(lèi)： 機(jī)床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類(lèi)型： 1）通用夾具 通用夾具具有一定的通用性。 2）專(zhuān)用夾具 專(zhuān)用夾具是針對(duì)某一種工件的某一個(gè)工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。 3）通用可調(diào)整夾具和成組夾具 通用可調(diào)整夾具和成組夾具的特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。 4）組合夾具 組合夾具是由一套完全標(biāo)準(zhǔn)化的元件，根據(jù)零件的加工要求拼裝而成的夾具。 5）隨行夾具 隨行夾是一種在自動(dòng)線(xiàn)或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。 機(jī)床夾具的功用 1）保證加工質(zhì)量 機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件的加工與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。 2）提高生產(chǎn)率，降低成本 使用夾具后可減少劃線(xiàn)、找正等輔助時(shí)間，且易于實(shí)現(xiàn)多件、多工位加工。 3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 在機(jī)床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。 4）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。 1， 設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備： 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證質(zhì)量，精度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 2，總體設(shè)計(jì) 工件在夾具上的定位： 1.工件定位的方式 （1）直接找正定位——生產(chǎn)率低，精度→工人技術(shù)——單件小批或位置要求高 定位基準(zhǔn)——所找正的表面 （2）劃線(xiàn)找正定位——精度低——單件小批，復(fù)雜件，毛坯精度低 定位基準(zhǔn)——所劃的線(xiàn) （3）夾具定位——生產(chǎn)率高，定位精度高，成批及大量生產(chǎn) 2．工件的定位原理 （1）六點(diǎn)定則——用空間合理布置的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度 誤解：①工件被夾緊，就定位了——并沒(méi)有保證一批工件的一致位置。 ②工件定位后，反方向可移動(dòng)——定位面與定位點(diǎn)應(yīng)保持接觸 （2）限制工件自由度與加工要求的關(guān)系 ①完全定位——六個(gè)自由度全部限制 ②不完全定位——限制的自由度＜6 ③欠定位——該限的自由度沒(méi)有限——絕不允許 ④過(guò)定位——重復(fù)限制一自由度——一般不允許 正確處理：危害——定位不穩(wěn)，安裝困難，工件或夾具變形 措施——去除過(guò)定位，修改結(jié)構(gòu) 特殊——可用過(guò)定位—提高定位穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)剛度，簡(jiǎn)化夾具 前提——提高工件定位面、夾具定位面的相互位置精度 ★注意：理論上要限制的自由度——按加工要求確定——不欠定位 實(shí)際上所限制的自由度——多于理論要求的——不過(guò)定位 為承受切削力、簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu) 3，定位元件——基本要求： ①足夠的精度 ②足夠的硬度和耐磨性 ③足夠的強(qiáng)度和剛度 ④工藝性好 4，常用定位方法與定位元件： （一）工件以平面定位 平面定位的主要形式是支承定位。夾具上常用的支承元件有以下幾種： 1)主要支承——限制自由度 ①固定支承——支承釘——球頭——毛坯面 齒紋——側(cè)面 平頭——已加工面 支承板——光——側(cè)面、頂面 斜槽——底面 非標(biāo)支承板——如圓環(huán) ②可調(diào)支承—— 一批工件調(diào)一次——限制自由度 ③自位支承（浮動(dòng)支承）——只定1點(diǎn) 2）輔助支承—— 一個(gè)工件調(diào)一次——不限制自由度——提高剛度 （2）孔定位 1）圓柱銷(xiāo)（定位銷(xiāo)）——短銷(xiāo)——定2點(diǎn) 長(zhǎng)銷(xiāo)——定4點(diǎn) 2）圓柱心軸——間隙配合心軸——定心精度低——和端面聯(lián)合定位 過(guò)盈配合心軸——定心準(zhǔn)確、裝卸不便——精加工 花鍵心軸——花鍵孔定位 3）圓錐銷(xiāo)——定3點(diǎn) 4）圓錐心軸（小錐度心軸）——定5點(diǎn) （3）外圓定位 1）V形塊——-短——定2點(diǎn) 基準(zhǔn)是檢驗(yàn)心軸的中心 長(zhǎng)——定4點(diǎn) ①對(duì)中性好 活動(dòng)——定1點(diǎn) ②非整圓表面定位 2）定位套——定心精度低，已加工面定位 3）半圓套——大軸件、不便軸向裝夾的零件 4）圓錐套——反頂尖 （4）組合表面定位（一面兩孔）——支承板——、、 菱短圓柱銷(xiāo)——、 短削邊銷(xiāo)—— 安裝——削邊方向垂直于兩銷(xiāo)連線(xiàn) 本專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)中的定位方式為具以大平面A和內(nèi)孔Φ68，Φ6.6定位，“一 面兩銷(xiāo)”法，限制六個(gè)自由度定位元件為定位銷(xiāo)。 5，定位誤差的計(jì)算： 定位誤差：是由于工件在夾具上定位不準(zhǔn)確所引起的加工誤差，在采用調(diào)整法加工時(shí)，工件的定位誤差實(shí)質(zhì)上就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。 （一）用幾何方法計(jì)算定位誤差 采用幾何方法計(jì)算定位誤差通常要畫(huà)出工件的定位簡(jiǎn)圖，并在圖中夸張地畫(huà)出工件變動(dòng)的極限位置，然后運(yùn)用三角幾何知識(shí)，求出工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大變動(dòng)量，即為定位誤差。 （二）用微分方法計(jì)算定位誤差: ≤ 1.夾具的定位誤差分析 ①工件在夾具上定位不一致——定位誤差△D。 ②刀具與對(duì)刀導(dǎo)向元件的位置不準(zhǔn)確——對(duì)刀誤差△T。 ③夾具在機(jī)床安裝不準(zhǔn)確——安裝誤差△T。 ④定位元件、對(duì)刀導(dǎo)向元件及安裝基面三者位置不準(zhǔn)確——制造誤差△Z ⑤ 加工方法誤差△G △ D ≤ 2.定位誤差分析 （1）產(chǎn)生定位誤差的原因 1）基準(zhǔn)不重合誤差?B——工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位 基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)范圍，△ B 2）基準(zhǔn)位移誤差?Y——定位副制造誤差，定位基準(zhǔn)相對(duì)于刀具在加工 尺寸方向上的最大變動(dòng)范圍，△ Y （2）定位誤差的計(jì)算方法（合成法） ① △ Y≠0、△ B=0時(shí)，則△ D=△ Y ② △ B≠0、△ Y=0時(shí)，則△ D=△ B ③ △ Y≠0、△ B≠0時(shí)，判斷相關(guān)性： 若工序基準(zhǔn)不在定位基面上，△ B與△ Y不相關(guān)，則 ④ 若工序基準(zhǔn)在定位基面上，△ B與△ Y相關(guān)，判斷方向性： ⑤ 若工序基準(zhǔn)和定位接觸點(diǎn)在定位基準(zhǔn)的異側(cè)，方向相同， 若工序基準(zhǔn)和定位接觸點(diǎn)在定位基準(zhǔn)的同側(cè)，方向相反， (3)各種定位方法的基準(zhǔn)位移誤差 ① 平面定位 一般△Y=0 ② 孔銷(xiāo)定位 單方向位移， 任意方向位移，△ Y = X max = ③ V形塊定位 水平方向，△ Y =0 垂直方向，△ Y = 3.減少夾具及定位誤差的措施 (1)提高夾具的精度——提高定位元件、對(duì)刀元件及配合表面 與機(jī)床連接表面的制造精度，提高精度、安裝精度 調(diào)整夾具，刀具與夾具位置，提高對(duì)刀精度 (2)減少定位誤差——基準(zhǔn)重合，誤差小的定位方式（如定心夾緊裝置等） 提高定位面與定位件加工精度，減少間隙，減少基準(zhǔn)位移誤差 (3)減少夾具的磨損——提高夾具易磨件耐磨性?？蓳Q裝置，及時(shí)更換。 ①主要介紹工件孔與定位心軸（或銷(xiāo)）采用間隙配合的定位誤差計(jì)算 ??? △定=△不+△基?? ??? a.心軸（或定位銷(xiāo)）垂直放置，按最大孔和最銷(xiāo)軸求得孔中心線(xiàn)位置的變動(dòng)量為： ??? △基=δD+δd+△min=△max? (最大間隙） ??? b.心軸（或定位銷(xiāo)）水平放置，孔中心線(xiàn)的最大變動(dòng)量（在鉛垂方向上）即為△定 ???? △基=OO'=1/2(δD+δd+△min)=△max/2 ??????? 或△基=(Dmax/2)-(dmin/2)=△max/2 ?? ②工件孔與定位心軸(銷(xiāo))過(guò)盈配合時(shí)(垂直或水平放置)時(shí)的定位誤差 ???? 此時(shí)，由于工件孔與心軸(銷(xiāo))為過(guò)盈配合，所以△基=0。 ????? 對(duì)H1尺寸:工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合,均為中心O ,所以△不=0 ????? 對(duì)H2尺寸:△不=δd/2 ?? ⑷工件與"一面兩孔"定位時(shí)的定位誤差?? ①“1”孔中心線(xiàn)在X，Y方向的最大位移為： ???? △定（1x)=△定(1y)=δD1+δd1+△1min=△1max（孔與銷(xiāo)的最大間隙） ?? ②“2”孔中心線(xiàn)在X,Y方向的最大位移分別為: ???? △定(2x)=△定(1x)+2δLd(兩孔中心距公差) ????? △定(2y)=δD2+δd2+△2min=△2max ??? ③兩孔中心連線(xiàn)對(duì)兩銷(xiāo)中心連線(xiàn)的最大轉(zhuǎn)角誤差: △ 定(α)=2α=2tan-1[(△1max+△2max)/2L]?? (其中L為兩孔中心距) 第三節(jié) 工件在夾具中的夾緊 一、1.夾緊裝置的組成和基本要求 （1）夾緊裝置的組成 1）力源裝置——產(chǎn)生夾緊原始作用力 2）中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)——①改變作用力的方向 ②改變作用力的大小 ③起自鎖作用 3）夾緊元件——最終執(zhí)行元件 （2）對(duì)夾緊裝置的基本要求 ①不得破壞定位 ②力適當(dāng)，不移動(dòng)、不振動(dòng)，不損傷、不變形 ③操作方便，迅速省力 ④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，標(biāo)準(zhǔn)件，自鎖性 二、夾緊力的確定 夾緊力包括大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素，它們的確定是夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。 （一）夾緊力方向的選擇 夾緊力方向的選擇一般應(yīng)遵循以下原則： 1）夾緊力的作用方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位。 2）夾緊力的作用方向應(yīng)盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件變形。 3）夾緊力的作用方向應(yīng)盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。 （二）夾緊力作用點(diǎn)的選擇 一般注意以下幾點(diǎn)： 1）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或位于支承元件所形成的支承面內(nèi)，以保證工件已獲得的定位不變。 2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。 3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以便減小切削力對(duì)工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。 （1）夾緊力作用點(diǎn)、方向的確定 ①應(yīng)指向主要定位面 ②夾緊力應(yīng)落在定位支承范圍內(nèi) ③夾緊力應(yīng)盡量靠近加工面 ④夾緊力應(yīng)作用在剛性好的部位上 ⑤夾緊力最好與切削力、重力方向一致 （三）夾緊力大小的估算 夾緊力不足，會(huì)使工件在切削過(guò)程中產(chǎn)生位移并引起振動(dòng)；夾緊力過(guò)大又會(huì)造成工件或夾具不夾緊力大小的估算 受切削力、重力、離心力和慣性力等的作用——力（矩）平衡 建立力學(xué)模型，求出切削力，在最不利的瞬時(shí)，求夾緊力大小。 為了保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù) FJ = K F′ 一般K =1.5～3，粗加工取大值，精加工取小值。 楔塊夾緊裝置是最基本的夾緊裝置形式之一,其他夾緊裝置均是它的變形。它主要用于增大夾緊力或改變夾緊力方向。 ???? ⑴楔塊夾緊裝置特點(diǎn): ???? ①自鎖性(自鎖條件α≤ψ1+ψ2) ???? ②斜楔能改變夾緊作用力方向 ???? ③斜楔具有擴(kuò)力作用,ip=θ/p=1/[tanψ2+tan(α+ψ1)] ???? ④夾緊行程小 ???? ⑤效率低(因?yàn)樾毙ㄅc夾具體及工件間是滑動(dòng)摩擦,所以?shī)A緊效率低) ???? 所以適用范圍:多用與機(jī)動(dòng)夾緊裝置中 ???? ⑵夾緊力計(jì)算: ?? ?? θ=p/[tanψ2+tan(α+ψ1)]?? 其中p為原始力,α為楔塊升角,常數(shù)6度--10度 ?????? ψ1:工件與楔塊的摩擦角???? ψ2:夾具體與楔塊的摩擦角 ???? ⑶自鎖條件: ????? 原始力P撤除后,楔塊在摩擦力作用下仍然不會(huì)松開(kāi)工件的現(xiàn)象稱(chēng)為自鎖. ????? α≤ψ1+ψ2?? ,一般α取10--15度或更小 ???? ⑷傳力系數(shù): ????? 夾緊力與原始力之比稱(chēng)為傳力系數(shù).用ip表示 ?????? ip=θ/p=1/[tanψ2+tan(α+ψ1)] ??? ? ⑸楔塊尺寸與材料: ?????? 升角α確定后,其工作長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足夾緊要求,其厚度保證熱處理不變形,小頭厚應(yīng)為75mm.材料一般用20鋼或20Cr,滲碳厚為0.8--1.2mm.HRC:56--62.Ra為1.6μm. · ?螺旋夾緊裝置 ????? 螺旋夾緊裝置是從楔塊夾緊裝置轉(zhuǎn)化而來(lái)的,相當(dāng)于吧楔塊繞在圓柱體上,轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋時(shí)即可夾緊工作. ????? ⑴螺旋夾緊裝置特點(diǎn): ?????? ①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,夾緊可靠 ?????? ②擴(kuò)力比ip大,夾緊行程S不受限制 ?????? ③夾緊動(dòng)作慢,效率低 ?????? 應(yīng)用場(chǎng)合:手動(dòng)夾緊裝置常采用. ????? ⑵螺桿夾緊力計(jì)算: ?????? θ=PL/r中tan(α+ψ1)+r1tanψ2 ?????? 其中:P是原始力,L是原始力作用點(diǎn)到螺桿中心距離,r中是螺旋中經(jīng)的一半,α是螺旋升角,ψ1螺母于螺桿的摩擦角,r1摩擦力矩計(jì)算半徑,ψ2工件與螺桿頭部(或壓塊)間的摩擦角 ????? ⑶自鎖性能: ?????? 因?yàn)樾▔K的自鎖條件為α≤11.5°-17°,而螺旋夾緊裝的螺旋升角(α≤2°-4°)很小,所以自鎖性很好. ????? ⑷傳力系數(shù): ????? ip=θ/p=PL/r中tan(α+ψ1)+r1tanψ2＞＞楔塊的ip ????? ⑸多位或多件夾緊: ????? 為了減小夾壓的輔助時(shí)間和提高生產(chǎn)率,可采用多位或多件夾緊裝置. ????? ⑹壓塊的材料一般位45鋼,HRC:43--48 ??????? 螺桿的材料一般位45鋼,HRC:33--38 · 偏心夾緊裝置 ???? 偏心夾緊裝置也是由楔塊夾緊裝的一種變形. ?? ?? ⑴圓偏心夾緊力: ?????? θ=PL/ρtan(α+ψ1)+tanψ2 ?????? 其中L為手柄長(zhǎng)度,ρ支承軸中心(回轉(zhuǎn)中心)到夾緊點(diǎn)距離 ????? ψ1,ψ2分別為偏心輪與支承軸及偏心輪與工件間的摩擦角. ? ??? ⑵傳力系數(shù)ip: ?????? ip=L/ρtan(α+ψ1)+tanψ2,遠(yuǎn)小于螺旋夾緊的ip ????? ⑶特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合: ??????? 偏心夾緊與螺旋夾緊相比,夾緊行程小,夾緊力小,自鎖能力差,但夾緊迅速,結(jié)構(gòu)緊湊,所以常用與切削力不大,振動(dòng)較小的的場(chǎng)合,常與其他夾緊元件聯(lián)合使用. 三、常用夾緊機(jī)構(gòu) （一） 斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 斜楔夾緊具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增力比大，自鎖性能好等特點(diǎn)，因此獲得廣泛應(yīng)用。 （二） 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，增力比大，自鎖性能好，是手動(dòng)夾緊中應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 （三）偏心夾緊機(jī)構(gòu) 偏心夾緊的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，動(dòng)作迅速，缺點(diǎn)是自鎖性能較差，增力比較小。一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場(chǎng)合?？色@得的夾緊力為 （四）鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu) 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速，增力比大，并易于改變力的作用方向；缺點(diǎn)是自鎖性能差。多用于機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)中。 （五）定心夾緊機(jī)構(gòu) 定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件定心定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)，即在夾緊過(guò)程中，能使工件相對(duì)于某一軸線(xiàn)或某一對(duì)稱(chēng)面保持對(duì)稱(chēng)性。定心夾緊機(jī)構(gòu)按其工作原理可分為兩大類(lèi)： 1.以等速移動(dòng)原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu) 2.以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu) （六）聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊力作用在兩個(gè)相互垂直的方向上，稱(chēng)為雙向聯(lián)動(dòng)夾緊；兩夾緊點(diǎn)的夾緊力方向相同，稱(chēng)為平行聯(lián)動(dòng)夾緊。 四、夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置 （一）氣動(dòng)夾緊裝置 氣動(dòng)夾緊裝置的工作介質(zhì)是壓縮空氣，其工作壓力通常為0.4~0.6MPa。 （二）液壓夾緊裝置 液壓夾緊裝置利用壓力油為夾緊動(dòng)力。 （三）氣、液增壓夾緊裝置 氣、液增壓夾緊裝置以壓縮空氣為動(dòng)力源，通過(guò)壓力油來(lái)傳力和增力。 6， 工件在夾具中的夾緊： （一）對(duì)夾緊裝置的要求 （二）夾緊力的確定 夾緊力包括大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素，它們的確定是夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。 （三）夾緊力方向的選擇： 夾緊力方向的選擇一般應(yīng)遵循以下原則： 1）夾緊力的作用方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位。 2）夾緊力的作用方向應(yīng)盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件變形。 3）夾緊力的作用方向應(yīng)盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。 （四）夾緊力作用點(diǎn)的選擇 一般注意以下幾點(diǎn)： 1）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或位于支承元件所形成的支承面內(nèi)，以保證工件獲的的定位 2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。 3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以便減小切削力對(duì)工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。 。 （五）夾緊力大小的估算 夾緊力不足，會(huì)使工件在切削過(guò)程中產(chǎn)生位移并引起振動(dòng)；夾緊力過(guò)大又會(huì)造成工件或夾具不應(yīng)有的變形或表面損傷。 7，常用夾緊機(jī)構(gòu) （一） 斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 斜楔夾緊具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增力比大，自鎖性能好等特點(diǎn)，因此獲得廣泛應(yīng)用。 （二） 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，增力比大，自鎖性能好，是手動(dòng)夾緊中應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 （三）偏心夾緊機(jī)構(gòu) 偏心夾緊的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，動(dòng)作迅速，缺點(diǎn)是自鎖性能較差，增力比較小。一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場(chǎng)合?？色@得的夾緊力為 （四）鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu) 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速，增力比大，并易于改變力的作用方向；缺點(diǎn)是自鎖性能差。多用于機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)中。 （四） 定心夾緊機(jī)構(gòu) 定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件定心定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)，即在夾緊過(guò)程中，能使工件相對(duì)于某一軸線(xiàn)或某一對(duì)稱(chēng)面保持對(duì)稱(chēng)性。定心夾緊機(jī)構(gòu)按其工作原理可分為兩大類(lèi)： 1.以等速移動(dòng)原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu) 2.以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機(jī)構(gòu) （六）聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊力作用在兩個(gè)相互垂直的方向上，稱(chēng)為雙向聯(lián)動(dòng)夾緊；兩夾緊點(diǎn)的夾緊力方向相同，稱(chēng)為平行聯(lián)動(dòng)夾緊。 8，夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置 （一）氣動(dòng)夾緊裝置 氣動(dòng)夾緊裝置的工作介質(zhì)是壓縮空氣，其工作壓力通常為0.4~0.6MPa。 （二）液壓夾緊裝置 液壓夾緊裝置利用壓力油為夾緊動(dòng)力。 （三）氣、液增壓夾緊裝置 氣、液增壓夾緊裝置以壓縮空氣為動(dòng)力源，通過(guò)壓力油來(lái)傳力和增力。 9，專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的一般步驟 （一）研究原始資料，明確設(shè)計(jì)要求 （二）擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 （三）繪制夾具總圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求 （四）繪制零件圖 10，夾具設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要問(wèn)題 （一）夾具設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性分析 （二）成組設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì) （三）夾具總圖上尺寸及技術(shù)條件的標(biāo)注 夾具總圖上標(biāo)注尺寸及技術(shù)要求的目的主要是為了便于拆零件圖，便于夾具裝配和檢驗(yàn)。為此應(yīng)有選擇地標(biāo)注尺寸及技術(shù)要求。 （四）夾具結(jié)構(gòu)工藝性分析 在分析夾具結(jié)構(gòu)工藝性時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下問(wèn)題： 1）夾具零件的結(jié)構(gòu)工藝性 2）夾具最終精度保證方法 3）夾具的測(cè)量與檢驗(yàn) （五）夾具的精度分析 夾具的主要功能是用來(lái)保證零件加工的位置精度。使用夾具加工時(shí)，影響被加工零件位置精度的誤差因素主要有三個(gè)方面： 1）定位誤差 2）夾具制造與裝夾誤差 3）加工過(guò)程誤差 依照上敘述的夾具設(shè)計(jì)的基本要求和基本方法進(jìn)行此次設(shè)計(jì)中所需用的夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)； 1，加工中心用家具設(shè)計(jì)（鉆銑擴(kuò)鉸攻螺紋） （一）零件體工序的加工要求分析； ①銑端面B ②鉆攻4-M6-6H深12的螺紋 ③鉆攻2-M8ⅹ1f螺紋 本工序前已加工的表面如下；（相關(guān)） ①大平面（粗精車(chē)后）及對(duì)面； ②Φ606的孔及大內(nèi)孔Φ68（粗精鏜后） （二）確定夾具的類(lèi)型； 綜合考慮此次設(shè)計(jì)的定位和夾緊，夾具類(lèi)型采用通用式。 （三）擬訂定位方案和選擇定位元件； ①定位方案；根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)其定位方案如下；以大平面A和內(nèi)孔Φ68，Φ6.6定位，“一面兩銷(xiāo)”法，限制六個(gè)自由度，故取之 ②選擇定位元件 Ⅰ選擇帶臺(tái)階面的定位銷(xiāo)作為以Φ68的定位元件，如下圖所示； Ⅱ選擇不帶臺(tái)階面的菱形銷(xiāo)作為定位元件 Ⅲ選擇夾具體工作臺(tái)為A面的定位面； 總合簡(jiǎn)圖； （四）確定夾緊方案： 參考夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 采用壓板及M24的螺桿在側(cè)面Z上夾緊工作； （如圖） 由于成批大量的生產(chǎn)類(lèi)型，考慮裝夾的方便，增加結(jié)構(gòu)于下； 一頭螺桿； 總圖； 尺寸由殼體零件的具體尺寸而定 2，工作臺(tái)面與夾具體的設(shè)計(jì)； （一）定位方案； 槽寬18-00.02由加工中心工作臺(tái)面而定，（如下）； （二）夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；由上圖可知H=100mm 則可設(shè)夾緊機(jī)構(gòu)的初圖 取200=H×2 關(guān)鍵字:H=100mm D=100mm ①定位鍵；由上可知設(shè)計(jì)定位塊的尺寸，如下圖所示（根據(jù)工作臺(tái)梯形槽所設(shè)計(jì)）：如圖： 由于梯形尺寸18.2T14等級(jí)，自由公差，則在設(shè)計(jì)定位鍵時(shí)外定位尺寸設(shè)計(jì)為18-00.027，略A點(diǎn)，其余尺寸主要是設(shè)計(jì)裝夾定位鍵所用。 ②夾緊槽塊 根據(jù)上敘梯形槽尺寸，30得28的外形的尺寸，詳情如下圖所： 3，夾具精度分析與計(jì)算 此夾具設(shè)計(jì)純屬前經(jīng)驗(yàn)和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，在設(shè)計(jì)的夾具對(duì)加工要求的尺寸能保證。其精度要求驗(yàn)算（略）。 4，繪制夾具總圖 根據(jù)已完成的草圖（上述），進(jìn)一步修結(jié)構(gòu)，完善視圖后繪制視圖后，繪制正式的夾具總裝圖。如圖所示（資料袋中）。 5，繪制夾具圖樣 同樣詳情見(jiàn)（資料袋）。 第七章 參考文獻(xiàn) 1、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)3》 機(jī)械工業(yè)出版社 徐灝主編 2、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4》 機(jī)械工業(yè)出版社 徐灝主編 3、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)5》 機(jī)械工業(yè)出版社 徐灝主編 5、《工業(yè)機(jī)械手-機(jī)械結(jié)構(gòu)上》 上海科學(xué)技術(shù)出版社 《工業(yè)機(jī)械手》編寫(xiě)組 6、《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)3》部件、機(jī)構(gòu)及總體設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組 7、《機(jī)械零件》 高等教育出版社 濮良貴主編 8、《機(jī)械制圖》 大連理工大學(xué)工程畫(huà)教教研室 高等教育出版社 9、《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 青島海洋出