畢業(yè)設(shè)計(jì) 半精鏜及精鏜氣缸蓋導(dǎo)管孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)） .doc

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書200611前言本設(shè)計(jì)的課題是氣缸蓋半精鏜、精鏜組合機(jī)床及夾具設(shè)計(jì)。這個(gè)課題來源于江蘇高精機(jī)電裝備有限公司，是針對(duì)該公司對(duì)氣缸蓋半精鏜，精鏜組合機(jī)床加工，其工作效率和精度不高而設(shè)計(jì)的。主要是為了適合流水線生產(chǎn)，提高目前的生產(chǎn)效率、加工精度，從而降低加工成本。組合機(jī)床一般都由支承部件（床身、立柱、底座和中間底座）、動(dòng)力部件（動(dòng)力滑臺(tái)和主軸頭、動(dòng)力頭）、工件定位夾壓和運(yùn)送部件（夾具、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、移動(dòng)工作臺(tái)、鼓輪等）和控制部件（電氣柜、液壓站、操縱臺(tái)等）組成。組合機(jī)床是根據(jù)工件加工的需要，以大量的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量的專用部件組成的一種高效的專用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍到幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛運(yùn)用，并可用來組成自動(dòng)生產(chǎn)線。多年來機(jī)械產(chǎn)品加工中廣泛的采用萬能機(jī)床，但是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，很多企業(yè)的產(chǎn)品的產(chǎn)量越來越大，精度越來越高，采用萬能機(jī)床加工已經(jīng)不能很好的滿足要求。理所當(dāng)然，生產(chǎn)著用機(jī)床可以提高生產(chǎn)效率和加工精度。在組合機(jī)床設(shè)計(jì)過程中，為了降低組合機(jī)床的制造成本，應(yīng)盡可能的使用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件。目前，我國(guó)設(shè)計(jì)制造的組合機(jī)床，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件約占零件總數(shù)的7080%，其它2030%是專用零件。在進(jìn)行組合機(jī)床的夾具設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要對(duì)被加工零件孔的分布情況及所要達(dá)到的要求進(jìn)行分析，如各部件尺寸、材料、形狀、硬度及加工精度和表面粗糙度等內(nèi)容。然后還要深入基層進(jìn)行實(shí)地觀察，摸索夾具的工作原理，體會(huì)組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)。通過認(rèn)真閱讀研究15040081型氣缸蓋的零件圖，了解其材料、硬度、重量等，對(duì)內(nèi)側(cè)面進(jìn)行半精鏜和精鏜排氣空和進(jìn)起孔。接下來是總體方案的設(shè)計(jì)，總體方案設(shè)計(jì)的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工的零件圖，加工的示意圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。最后，就是技術(shù)設(shè)計(jì)和工作設(shè)計(jì)。技術(shù)設(shè)計(jì)就是根據(jù)總體設(shè)計(jì)已經(jīng)確定的三圖一卡，設(shè)計(jì)夾具等專用部件正式總圖；工作設(shè)計(jì)就是繪制各個(gè)專用部件的圖樣，編制各零件的明細(xì)表。設(shè)計(jì)的整個(gè)過程是艱辛的，在設(shè)計(jì)過程中必須要考慮到方方面面的問題。由于所學(xué)的知識(shí)的有限，因此在設(shè)計(jì)過程中查閱了大量的相關(guān)資料，以補(bǔ)充自己的不足之處。首先，要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。整個(gè)設(shè)計(jì)，僅靠一些參考資料是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，在設(shè)計(jì)工作開始前，特地到江淮動(dòng)力股份有限公司、鹽城紅旗機(jī)床廠、高精機(jī)電裝備有限公司等進(jìn)行了實(shí)地的參觀考察，積累了一些寶貴經(jīng)驗(yàn)。其次，運(yùn)用四年來所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，針對(duì)現(xiàn)實(shí)中遇到的實(shí)際情況，做到舉一反三，觸類旁同。整個(gè)設(shè)計(jì)過程不僅涉及到以前所學(xué)的知識(shí)，而且還設(shè)計(jì)到新的理念，所以我在設(shè)計(jì)過程中一邊溫習(xí)以前所學(xué)的知識(shí)，一邊學(xué)習(xí)新的知識(shí)，這樣拓寬了我半精鏜及精鏜氣缸蓋導(dǎo)管孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)(夾具設(shè)計(jì))2的視眼。第三，通過自身的努力，結(jié)合理論和實(shí)際，從合理性、經(jīng)濟(jì)性、工藝性、實(shí)用性及其對(duì)被加工零件的具體要求對(duì)現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行研究分析，找出可以進(jìn)行改進(jìn)的地方，通過相互對(duì)比，確定一個(gè)新的，周全的設(shè)計(jì)方案。在指導(dǎo)老師吳進(jìn)老師的悉心指導(dǎo)下，在同課題組三位同學(xué)相互討論學(xué)習(xí)和幫助下，經(jīng)過兩個(gè)月的艱辛勞動(dòng)，終于完成了這一設(shè)計(jì)課題。鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書200632組合機(jī)床工藝方案的擬訂工藝方案的擬訂是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步。工藝方案制定的正確與否是在很大程度上決定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的形狀和加工要求的特點(diǎn)，加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求及生產(chǎn)率要求等，按一定的原則，結(jié)合組合機(jī)床常用的工藝方法，充分考慮到各種因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬訂出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。選擇工藝基面和定位方式是制定工藝方案的關(guān)鍵所在。2.1被加工零件的加工工序和加工精度由于本機(jī)床是用于對(duì)氣缸蓋導(dǎo)管孔進(jìn)行半精鏜和精鏜加工，根據(jù)先粗后精，工序集中原則，現(xiàn)對(duì)氣缸蓋導(dǎo)管孔加工的工藝路線設(shè)計(jì)如下:工序1(半精鏜)工位:槍鉸排氣導(dǎo)管孔(刀具直徑為14.8mm)，鏜排氣閥座孔(刀具直徑為47.8mm)，加工精度為H8；工位:槍鉸進(jìn)氣導(dǎo)管孔(刀具直徑為14.8mm)，鏜進(jìn)氣閥座孔(刀具直徑為44.8mm)，加工精度為H8。工序2(精鏜)工位:槍鉸排氣導(dǎo)管孔(刀具直徑為15mm)，鏜排氣閥座孔(刀具直徑為48mm)，加工精度為H7；工位:槍鉸進(jìn)氣導(dǎo)管孔(刀具直徑為15mm)，鏜進(jìn)氣閥座孔(刀具直徑為45mm)，加工精度為H7。2.2被加工零件的特點(diǎn)氣缸蓋的材料為HT250；硬度為150-225HBS；生產(chǎn)綱領(lǐng)為年產(chǎn)量5萬件，單班制；在本工序前各主要表面已加工完畢。半精鏜及精鏜氣缸蓋導(dǎo)管孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)(夾具設(shè)計(jì))43組合機(jī)床配置型式選擇組合機(jī)床有大型和小型，又可分為臥式，立式兩種，根據(jù)配置形式還可分為單工位和多工位。配置方案不同對(duì)機(jī)床的復(fù)雜程度，通用化程度，結(jié)構(gòu)工藝性，加工精度，機(jī)床重新調(diào)整的可能性等都有不同的影響。在本工序中要求加工同軸的兩個(gè)孔，因此采用臥式布置，為了提高生產(chǎn)效率，降低設(shè)計(jì)成本。機(jī)床采用臥式，其優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時(shí)，安裝、調(diào)試與運(yùn)輸也都比較方便；而且，機(jī)床重心較低，有利于減小振動(dòng)。其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性，占地面積大。本機(jī)床采用了單滑臺(tái)雙動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)，考慮到相關(guān)聯(lián)的機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，采用固定式夾具.由于在加工過程中要實(shí)現(xiàn)大范圍的調(diào)速，因此采用伺服滑臺(tái)來滿足這個(gè)要求。其具有如下特點(diǎn):可自動(dòng)變換進(jìn)給速度和工作循環(huán)，可在較寬的范圍實(shí)現(xiàn)位控，執(zhí)行零件加工的數(shù)控程序.由此，根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置形式，確定機(jī)床為臥式單面雙工位數(shù)控傳動(dòng)的組合機(jī)床，伺服滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)配套的動(dòng)力箱。圖3-1組合機(jī)床配置型式圖鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書200654組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)4.1被加工零件工序圖被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床(或自動(dòng)線)上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸精度，表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)，夾壓部件以及被加工零件的材料，硬度和本機(jī)床的前加工余量，毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造，使用，調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件，是在被加工零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的。為使被加工零件工序圖表達(dá)清晰明了，突出本工序內(nèi)容，繪制時(shí)規(guī)定：應(yīng)按一定的比例，繪制足夠的視圖以剖面；本工序加工部位用粗實(shí)線表示，保證的加工部位尺寸及位置尺寸數(shù)值下方畫“”粗實(shí)線，其余部位用細(xì)實(shí)線表示。本機(jī)床加工時(shí)是采用的一面兩銷定位方式，一面是氣缸蓋的內(nèi)側(cè)面，兩銷分別是一圓柱銷一菱形銷。它共限制六個(gè)自由度，可以達(dá)到定位效果，因此可以保證所需要的加工精度。繪制的被加工零件工序圖如圖4-1、4-2所示。圖中符號(hào)-夾緊位置-定位基準(zhǔn)圖4-1半精鏜加工零件工序圖半精鏜及精鏜氣缸蓋導(dǎo)管孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)(夾具設(shè)計(jì))6圖4-2精鏜加工零件工序圖4.2加工示意圖加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的，是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖，它是設(shè)計(jì)刀具、輔具、夾具、多軸箱、電氣系統(tǒng)以及選擇動(dòng)力部件，繪制機(jī)床總體聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對(duì)機(jī)床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。圖4-3半精鏜加工零件示意圖鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書20067圖4-4精鏜加工零件示意圖4.2.1刀具的選擇選擇刀具應(yīng)考慮工件材料，加工精度，表面粗糙度，排屑及生產(chǎn)率等要求，只要條件允許應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具?？准庸さ毒撸ㄣ@、擴(kuò)、鉸等）的直徑應(yīng)與加工部位尺寸，精度相適應(yīng)，其長(zhǎng)度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端離導(dǎo)向套外端面30-50mm，以利排屑和刀具磨損后有一定向前調(diào)整量。刀具錐柄插入接桿孔內(nèi)長(zhǎng)度，在繪制加工示意圖是應(yīng)注意從刀具總長(zhǎng)中減去。根據(jù)以上條件選擇硬質(zhì)合金刀具。刀具是由鏜孔刀和槍鉸刀組成的復(fù)合刀具。半精加工中時(shí)，鏜桿直徑選擇40mm，鉸桿直徑選擇12mm。在加工硬度較高的鑄鐵時(shí)，為提高刀具使用壽命，宜采用多刃鏜刀頭。本機(jī)床采用四刃鏜刀頭。由于在切削力的作用下，刀體上兩個(gè)導(dǎo)向塊與刀齒圓柱校準(zhǔn)部分的圓柱刃帶確定一個(gè)圓，因此采用雙導(dǎo)向塊已能滿足圓周導(dǎo)向的要求。但由于來自外部的干