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寧波大紅鷹學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述 課題： HY60型氣缸套壓板式鉆孔夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院： 機(jī)械與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2016 年 11 月 15 日 一、前言： 制造工藝是制造技術(shù)的靈魂、核心和關(guān)鍵，是生產(chǎn)中最活躍的因素。其過程是采用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來加工工件，使工件達(dá)到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學(xué)物理性能，從而生產(chǎn)成為合格零件。而機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)律性文件。[10]機(jī)床夾具是機(jī)床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床和刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位置不變。使用夾具可以有效的保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)等，因此，夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。考慮到機(jī)械加工工藝安排及夾具的使用在HY60型氣缸套的生產(chǎn)中直接影響到其加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等，所以對(duì)氣缸套的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的課題有著十分重要的意義[9]。 氣缸套零件加工屬于典型零件加工，由于氣缸套零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工工藝也相對(duì)復(fù)雜。通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)資料的學(xué)習(xí)，對(duì)一些先進(jìn)的氣缸有了一定的了解。由于本次設(shè)計(jì)與所學(xué)專業(yè)聯(lián)系密切，不僅能夠很好的復(fù)習(xí)、運(yùn)用在四年里學(xué)習(xí)過的知識(shí)，而且還能讓我們把各科的知識(shí)貫通起來，更全面了解零件加工工藝過程和相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)。 二、文獻(xiàn)概述 1、氣缸概述 氣缸引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件?？諝庠诎l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；氣體在壓縮機(jī)氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等的殼體通常也稱“氣缸”。氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域：印刷（張力控制）、半導(dǎo)體（點(diǎn)焊機(jī)、芯片研磨）、自動(dòng)化控制、機(jī)器人等等。 氣缸是由氣缸套、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成。 1）氣缸套 氣缸套是一個(gè)圓筒形零件，置于機(jī)體的氣缸體孔中，上由氣缸蓋壓緊固定?；钊谄鋬?nèi)孔作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其外有冷卻水冷卻。 　氣缸套的功用有： 1．與缸蓋、活塞共同構(gòu)成氣缸工作空間。 2．筒形活塞柴油機(jī)的氣缸套承受活塞側(cè)推力，成為活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)程。 3．將活塞組件及本身的熱量傳給冷卻水，使之工作溫度適當(dāng)。 4．二沖程柴油機(jī)的氣缸套布置有氣口，由活塞啟閉，實(shí)現(xiàn)配氣。 氣缸套應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐熱性能，還應(yīng)具有較好的耐磨性能。工作中應(yīng)有良好潤(rùn)滑和冷卻。 缸套一般采用含磷或含硼的耐磨合金鑄鐵作材料，如 HT25－47、HP-CuCrMo 等。缸套的內(nèi)表有時(shí)還進(jìn)行鍍鉻（松孔鍍鉻、貯油網(wǎng)點(diǎn)鍍鉻）, 氮化或磷化等處理，以提高耐磨性能。缸套內(nèi)表硬度通常要求大于HB200，且與活塞環(huán)硬度有良好匹配。內(nèi)表面還應(yīng)有適當(dāng)?shù)拇植诙龋蛊渚哂幸欢ㄙA油能力和磨合性能。內(nèi)表面應(yīng)有足夠的圓度和圓柱度精度，安裝支承面對(duì)內(nèi)孔中心應(yīng)有較高的位置精度。 2）端蓋 端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口，有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套，以提高氣缸的導(dǎo)向精度，承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載，減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量，延長(zhǎng)氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵，為減輕重量并防銹，常使用鋁合金壓鑄，微型缸有使用黃銅材料的。 3）活塞 活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣，設(shè)有活塞密封圈?；钊系哪湍キh(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料?；钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒?dòng)部分長(zhǎng)度來決定?；瑒?dòng)部分太短，易引起早期磨損和卡死。活塞的材質(zhì)常用鋁合金和鑄鐵，小型缸的活塞有黃銅制成的。 4）活塞桿 活塞桿是氣缸中最重要的受力零件。通常使用高碳鋼、表面經(jīng)鍍硬鉻處理、或使用不銹鋼、以防腐蝕，并提高密封圈的耐磨性。 5）密封圈 回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱為動(dòng)密封，靜止件部分的密封稱為靜密封。 缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種： 整體型、鉚接型、螺紋聯(lián)接型、法蘭型、拉桿型。 6）氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對(duì)活塞進(jìn)行潤(rùn)滑。也有小部分免潤(rùn)滑氣缸。 2、夾具概述 ? 根據(jù)工件工藝規(guī)程的某道工序要求及生產(chǎn)批量等設(shè)計(jì)出的工裝夾具質(zhì)量會(huì)直接影響到弓箭的質(zhì)量、生產(chǎn)率及生產(chǎn)成本，因此工裝夾具的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。進(jìn)行工裝夾具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量簡(jiǎn)單且易于制造、裝配、檢驗(yàn)、維修等，要求操作要方便、使用要安全，除了要滿足夾具元件的精度要求之外，還要注意如何降低勞動(dòng)成本、提高生產(chǎn)效率、減小設(shè)計(jì)誤差等。 鏜床夾具又稱鏜模它主要用于加工箱體，支架等工件上的單孔或孔系。鏜模不僅廣泛用于一般鏜床和鏜孔組合機(jī)床上也可以用于一般車床、銑床和搖臂鉆床上，加工有較高精度要求的孔或孔系。鏜床夾具，除具有定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和夾具體等基本部分外，還有引導(dǎo)刀具的鏜套。而且還像鉆套布置在鉆模板上一樣，鏜套也按照被加工孔或孔系的坐標(biāo)位置，布置在一個(gè)或幾個(gè)專用的鏜孔的位置精度和孔的幾何形狀精度。因此，鏜套、鏜模支架和鏜桿是鏜床夾具的特有元件。 ?夾具的設(shè)計(jì)要考慮的有定位元件的選擇，夾緊裝置與夾緊力的確定以及典型夾具的設(shè)計(jì)原則等因素，我主要查閱了《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》《機(jī)床夾具圖冊(cè)》《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造》《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》《公差與配合》《機(jī)械制造工藝學(xué)》等資料和書籍。 ?一、在零件加工時(shí)，要考慮的重要問題之一就是如何將工件正確地裝夾在機(jī)床上或夾具中。所謂裝夾有兩個(gè)含義，即定位和夾緊，有些書中將裝夾稱之為安裝。李昌年主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造》有以下論述： 定位元件的確定 ?定位[13]是指確定工件在機(jī)床（工作臺(tái)）上或夾具中占有正確位置的過程，通?？梢岳斫鉃楣ぜ鄬?duì)于切削刀具或磨具的一定位置，以保證加工尺寸和形位精度的要求。常用定位方法有： （1）工件以平面定位 （2）工件以圓柱孔定位 （3）工件以外圓表面定位 （4）工件以其他表面定位 （5）定位表面的組合 （6）一面兩孔定位 三、夾緊裝置和夾緊力的確定 ?夾緊[15]是指工件在定位后將其固定，使其在加工過程中能承受重力、切削力等而保持定位位置不變的操作。 （1）夾緊裝置的確定夾緊裝置時(shí)夾具的重要組成部分。在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，應(yīng)注意滿足以下要求： ?1）在加緊過程中應(yīng)能保持工件定位時(shí)所獲得的正確位置。 ?2）夾緊力大小適當(dāng)。夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)能保證在加工過程中工件不產(chǎn)生松動(dòng)或振動(dòng)，同時(shí)又要避免工件產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。而且夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)有自鎖作用。 ?3）夾緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全。 ?4）夾緊裝置的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、緊湊、并盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。 （2）夾緊力的確定 夾緊力包括大小、方向和作用點(diǎn)三要素。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）夾緊力作用方向盡量與工件剛度大的方向相一致，以減小工件夾緊變形。 3）夾緊力作用方向應(yīng)盡量與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。 ?夾緊力作用點(diǎn)的選擇： 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)處于工件剛性較好的部位，以減少工件夾緊變形。 3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以減小切削力對(duì)工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。 ?夾緊力大小的估算?估算夾緊力的一般方法是將工件視為分離體，并分析作用在工件上各種力，再根據(jù)力系平衡條件，確定保持工件平衡所需最小夾緊力，最后將最小夾緊力乘以一適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，即得到所需的夾緊力。 、總結(jié) ?綜上所述，機(jī)械制造工藝與夾具是機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)，是將設(shè)計(jì)圖樣轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的必要條件。一套符合生產(chǎn)實(shí)際的工藝技術(shù)和夾具，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗”的條件。本次HY60型氣缸套的機(jī)械加工工藝及鏜夾具的設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝?yán)碚撜n和大部分專業(yè)課的基礎(chǔ)上進(jìn)行的大學(xué)畢業(yè)前的最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。是對(duì)所有課程一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也在設(shè)計(jì)過程中拓展了更多的相關(guān)專業(yè)知識(shí)面，是一次理論聯(lián)系實(shí)際的適應(yīng)性訓(xùn)練。通過該次設(shè)計(jì)不僅能鍛煉自己的分析和解決問題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)了查閱手冊(cè)及書籍資料的能力，為以后畢業(yè)后工作積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。 參考文獻(xiàn) [1]李旦主編.機(jī)床專用夾具圖冊(cè) [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.2 [2]《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ) 》 - 金伯連主編 1994 [3]《互換性與技術(shù)測(cè)量 》 - 趙燕主編 2013 [4]《機(jī)械工程材料與加工工藝 》 - 馬鵬飛，張松生主編 2008 [5]《機(jī)械制造基礎(chǔ) 公差配合和工程材料 》 - 黃麗娟等主編 2013 [6]《金屬切削操作技能手冊(cè) 》 - 陳宏鈞主編 2013 [7]《金工實(shí)習(xí) 》 - 李建明主編 2010 [8]《機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)第2版 》 - 趙又紅，周知進(jìn)主編；莫愛貴，譚湘夫，伍利群等副主編 2013 [9]《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) 》 - 江西省技工學(xué)校教學(xué)研究室編 2006 [10]《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) 》 - 童偉主編 2007 [11]《機(jī)械制造基礎(chǔ) 》 - 岳波輝，葛樂清主編 2009 [12].《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]》.浦林祥 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.12 [13]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]》. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 北京理工大學(xué). 北京，科學(xué)技術(shù)出版社, 1980. 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