畢業(yè)設計論文氣門搖臂軸支座加工工藝及其夾具設計含全套CAD圖紙

1、THE DESIGN OF DEARING PROCESSING TECHNOLOGY AND FIXTURE由于部分原因，說明書已刪除大部分，完整版說明書，CAD圖紙等，聯(lián)系153893706  全日制普通本科生畢業(yè)設計誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導老師的指導下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。同時，本論文的著作權由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院、指導教師共同擁有。本人完全意識到本聲明的

2、法律結果由本人承擔。 畢業(yè)設計作者簽名： 年 月 日目 錄 摘要1關鍵詞11 前言11.1 選題研究意義和國內外研究現(xiàn)狀1 1.2 課題背景知識 2 零件作用2 柴油機相關知識介紹32 支座的機械加工工藝規(guī)程設計32.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定3 零件的作用3 零件的工藝分析4 確定零件的生產(chǎn)類型52.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖62.2.1 選擇毛坯種類6 確定毛坯尺寸及機械加工總余量7 設計毛坯圖8 繪制毛坯圖8 2.3 選擇加工方法，制定工藝路線9 粗基準的選擇9 精基準選擇的原則9 2.4 各表面的加工方法的選擇102.5 加工階段的劃分和工序集中與分散的確定112.6 工序的

3、安排122.7 工序的機床設備、工藝裝備和輔助工具132.8 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定142.9 切削用量和時間定額的確定153 支座專用夾具的設計223.1 半精銑36mm下端面夾具設計22 確定定位方案，選擇定位元件22 切削力及夾緊分析計算23 確定夾緊機構24 確定夾具體裝置24 繪制夾具總圖243.2 孔加工夾具設計25 確定定位方案，定位基準的選擇25 定位誤差分析25 導向裝置的確定25 夾緊裝置的設計25 切削力及夾緊力的計算26 檢驗夾緊元件的強度27 設計夾具體27 液壓控制回路的確定28 液壓回路的綜合和整理294 結論295 參考文獻 31致謝31附錄32 摘

4、 要：本設計是支座加工工藝及其夾具設計，主要任務是半精銑36mm下端面和鉆18孔、支座其零件為鑄件，具有體積小，零件結構簡單的特點，此零件的孔加工精度高于面，所以采用先面后孔的加工順序，各工序夾具都采用專用夾具，其中在鉆18孔時，采用了液壓夾緊，機構設計簡單，方便且能滿足要求。 關鍵詞：加工工藝；工藝規(guī)程編制；夾具設計 The Design of Bearing Processing Technology and Fixture Abstract：This paper is designed for bearing processing technology and fixture. The

5、main task is to work out the half fine milling under 36mm,18 holes, bearing the processing technology of the rules of procedure, and write CARDS. Its parts are casting, which is small and of simple structure. Moreover, the components of the hole processing is higher than that of the surface, so the

6、processing order of surface first is taken. The fixture special jig is adopted in each working procedure.,among which in a drill 18 holes, the hydraulic clamping is used, which is simple, convenient and can meet the requirements. Keywords：Processing technology;Design of process flow;Design of clamp

7、1 前言1.1 選題研究意義和國內外研究現(xiàn)狀 機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟各部門賴以發(fā)展的基礎，是國民經(jīng)濟的主要支柱，是生產(chǎn)力的主要組成部分。機械制造業(yè)不僅為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)、科研和國防等部門提供各種生產(chǎn)設備、儀器儀表和工具，而且為制造業(yè)包括機械制造業(yè)本身提供機械制造裝備。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平，主要取決于機械制造裝備的先進程度。機床夾具設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分，是保證產(chǎn)品質量和提高勞動生產(chǎn)率的一項重要技術措施。在設計過程中應深入實際，進行調查研究，汲取國內外的先進技術，制定出合理的設計方案，再進行具體設計。而夾具的出現(xiàn)可靠地保證加工精度，提高整體工作效率，減輕勞動強度，充

8、分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。在此設計過程中，我們必須學會填寫工序卡片，工序卡片正確與否是關系整個生產(chǎn)過程的，而工藝規(guī)程的作用是指導生產(chǎn)的主要技術文件；是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)管理工作的依據(jù)；是新建、擴建或改建機械制造廠的主要技術資料?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應市場激烈競爭，盡管國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前，一般企業(yè)習慣采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有一定生產(chǎn)能力的工廠中約擁有1300015000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專業(yè)夾具，而夾具的實際磨損量只有大約15%左右，特別最近幾年來柔性

9、制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術被廣泛應用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下的新要求：（1）能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準備周期；（2）能裝夾一組相似性特征的零件。目前，大批量生產(chǎn)正逐漸成為現(xiàn)代機械制造業(yè)新的生產(chǎn)模式。在這種模式中，要求加工機床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產(chǎn)準備時間、降低生產(chǎn)成本，所以，按手動夾緊的方法已不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，而氣動、液壓夾緊等夾具正是適應這一生產(chǎn)模式的工裝設備。它對縮短工藝裝備的設計、制造周期起到至關重要的作用。國內外為了適應這種生產(chǎn)模式

10、，也把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段，并將其作為機械制造業(yè)的主要發(fā)展。1.2 課題背景知識 零件作用本設計所設計的零件是1105柴油機中搖臂結合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機上氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。直徑為18mm的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、排氣氣門搖臂。直徑為16mm的孔內裝一個減壓軸，用于降低汽缸內壓力，便于啟動柴油機。兩孔間距56mm，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高，工作時會和軸向配合工作，起到支撐的作用，直徑11mm的孔用M10的螺桿與汽缸蓋相連，直徑3mm的孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細標注。 柴油機相關知識介紹

11、 隨著現(xiàn)代社會進程的加快，柴油機發(fā)揮的社會作用不可估量，特別是在社會工業(yè)化之后，柴油機作為動力內燃機的一種，在社會的各個領域無處不在，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、汽車、船舶、公路工程、港口工程等，在這些領域里柴油機發(fā)揮著巨大的作用，為社會創(chuàng)造著巨大的效益。但是柴油機的污染排放也是一個不小的社會問題，隨著社會的發(fā)展，人類對生活質量要求的提高，預示著人類對空氣質量的要求也在提高，而高污染排放的柴油機必定不能滿足人類的這一生活需求，所以現(xiàn)代的設計師們正在朝著設計出高效率，低排放，質量輕，生產(chǎn)簡單的柴油機這一目標奮斗著，而這一目標也將越來越近。為了創(chuàng)造出更大的效益，設計出輕便，經(jīng)久耐用，便于生產(chǎn)的氣門搖臂軸支座這一零

12、件是很有必要的。2 支座的機械加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 零件的作用本設計所設計的零件是1105柴油機中搖臂結合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機上氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。直徑為18mm的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、排氣氣門搖臂。直徑為16mm的孔內裝一個減壓軸，用于降低汽缸內壓力，便于啟動柴油機。兩孔間距56mm，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高，工作時會和軸向配合工作，起到支撐的作用，直徑11mm的孔用M10的螺桿與汽缸蓋相連，直徑3mm的孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細標注。 圖1 氣門搖臂軸支座零件圖F

13、ig1 The parts drawing of valve lock shaft bearings 零件的工藝分析通過對氣門搖臂軸支座零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術要求齊全。通過對零件圖的詳細審閱，該零件的基本工藝狀況已經(jīng)大致掌握。主要工藝狀況如下敘述：(1)零件材料：HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但是塑性較差、脆性較高、不適合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。(2)組成表面分析：11、16、18孔及其上下端面、3斜孔、倒角、各外圓表面、各外圓輪廓表面。此處已刪除（4） 基本時間的確定根據(jù)數(shù)據(jù)，主軸轉速n=255r/min，工作臺

14、進給量fM= fznz=0.2×10×255=510mm/min根據(jù)機械加工工藝手冊8，表30-9查得l1+ l2=7mm取fM=480mm/min；切削加工面L=26 Tj= = =0.07min工步三 半精銑28前后端面（1） 切削深度 ap=1 mm（2） 進給量的確定 此工序選擇YG8硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X6132臥式銑床功率為5KW，查機械加工工藝手冊8得fz=0.100.24mm/z 取fz=0.20mm/z 則 f=0.1

15、15;10=1mm/r（3） 切削速度的確定 根據(jù)機械加工工藝手冊8表5-157，選擇切削速度vc=124m/min。計算主軸轉速n= = 495 r/min,查機械制造基礎課程設計基礎教程3表4-18得n=490 r/min,然后計算實際vc= =123m/min（4） 基本時間的確定根據(jù)數(shù)據(jù)，主軸轉速n=490r/min，工作臺進給量fM= fznz=0.1×10×490=490mm/min根據(jù)機械加工工藝手冊8，表30-9查得l1+ l2=7mm取fM=480mm/min；切削加工面L=28 Tj= = =0.07min工序90 鉆擴粗鉸精鉸18的孔工步一 鉆17的通

16、孔（1） 切削深度 ap=17 mm（2） 進給量和切削速度的確定 根據(jù)這兩孔最終要求的表面的粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：d=17mm，L=184mm，L1=125mm，查表機械制造技術基礎課程設計指南6表5-134，查得，f=0.080.16mm/ r取f=0.1mm/r，vc=5070m/min,取vc=60m/min，計算主軸轉速n= =1124r/min，查立式鉆床Z525主軸轉速表，取n=1000r/min,實際切削速度，vc= =53m/min（3） 基本時間的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南6表2-26，查得鉆削機動時間計算公式，Tj=

17、，l1= cotka+(12),l2=(14)鉆孔深度l=37mm，l1=3，l2=4，所以Tj= = =0.33min工步二 擴孔至17.85（1） 切削深度 ap=0.85mm（2） 進給量和切削速度的確定 選擇鉆頭為硬質合金YG8直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：d=17.75mm，L=19mm，L1=130mm，查表機械制造技術基礎課程設計指南6表5-134，查得，f=0.91.1mm/ r取f=1mm/r，vc=59m/min，計算主軸轉速n= =1052r/min，查立式鉆床Z525主軸轉速表，取n=1000r/min,實際切削速度，vc= =56m/min（3） 基本時間的確定

18、查機械制造技術基礎課程設計指南6表2-26，查得鉆削機動時間計算公式，Tj= ，l1= cotka+(12),l2=(14)鉆孔深度l=37 mm，l1=3，l2=4，所以Tj= = =0.44min工步三 鉸孔至17.94（1） 切削深度 ap=0.09 mm（2） 進給量和切削速度的確定 選擇鉆頭為硬質合金直柄機用鉸刀，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：d=18mm，L=182mm，L1=56mm，查機械制造技術基礎課程設計指南6表5-136，查得，f=0.20.4mm/r，取f=0.2mm/r，vc=6080m/min,取vc=60m/min，計算主軸轉速n= =1061r/min，查表，取n=10

19、00r/min,實際切削速度，vc= =56 m/min（3） 基本時間的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南6表2-26，查得鉆削機動時間計算公式，Tj= ，l1= cotka+(12),l2=(14)鉆孔深度l=37 mm，l1=3，l2=3，所以Tj= = =0.43min工步四 精鉸至18（1） 切削深度 ap=0.06mm（2） 進給量和切削速度的確定 選擇鉆頭為硬質合金直柄機用鉸刀，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：d=18mm，L=182mm，L1=56mm，查機械制造技術基礎課程設計指南6表5-136，查得，f=0.20.4mm/r，取f=0.2mm/r，vc=610m/min,取vc=6

20、m/min，計算主軸轉速n= =106r/min，查表，取n=80r/min,實際切削速度，vc=80r/min,實際切削速度，vc= =4.5m/min（3） 基本時間的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南6表2-26，查得鉆削機動時間計算公式，Tj= ，l1= cotka+(12),l2=(14)鉸孔深度l=37mm，l1=3，l2=4，所以Tj= = =5.5min工序100 鉆擴粗鉸精鉸16的孔工步一 鉆15的通孔（1） 切削深度 ap=15mm（2） 進給量和切削速度的確定 根據(jù)這兩孔最終要求的表面的粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：d=15mm，L=

21、169mm，L1=114 mm，查機械制造技術基礎課程設計指南6表5-134，查得，f=0.080.16mm/ r取f=0.1mm/r，vc=5070m/min,取vc=60m/ min，計算主軸轉速n= =1273 r/min，查表，取n=1220 r/min,實際切削速度，vc= =57m/min（3） 基本時間的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南6表2-26查得鉆削機動時間計算公式，Tj= ，l1= cotka+(12),l2=(14)鉆孔深度l=16 mm，l1=3，l2=4，所以Tj= = =0.19min工步二 擴孔至15.85（1） 切削深度 ap=0.85 mm（2） 進給量

22、和切削速度的確定 選擇鉆頭為硬質合金YG8直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：d=15.85mm，L=178mm，L1=120mm，查表機械制造技術基礎課程設計指南6表5-134，查得，f=0.91.1mm/ r取f=0.9mm/r，vc=52m/min，計算主軸轉速n= =1044r/min，查立式鉆床Z525主軸轉速表，取n=1000r/min,實際切削速度，vc= =50m/min（3） 基本時間的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南6表2-26，查得鉆削機動時間計算公式，Tj= ，l1= cotka+(12),l2=(14)鉆孔深度l=16mm，l1=3，l2=4，所以Tj= = =0.

23、23min工步三 鉸孔至15.95（1） 切削深度 ap=0.1mm（2） 進給量和切削速度的確定 選擇鉆頭為硬質合金直柄機用鉸刀，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：d=16mm，L=170mm，L1=52mm，查機械制造技術基礎課程設計指南6表5-136，查得，f=0.20.4mm/r，取f=0.2mm/r，vc=6080 m/min,取vc=60m/min，計算主軸轉速n= =1194r/min，查表，取n=1000r/min,實際切削速度，vc= =50m/min（3） 基本時間的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南6表2-26，查得鉆削機動時間計算公式，Tj= ，l1= cotka+(12),l2

24、=(14)鉆孔深度l=16 mm，l1=3，l2=4，所以Tj= = =0.23min工步四 精鉸至16（1） 切削深度 ap=0.05mm（2） 進給量和切削速度的確定 選擇鉆頭為硬質合金直柄機用鉸刀，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：d=16mm，L=195mm，L1=60mm，查機械制造技術基礎課程設計指南6表5-136，查得，f=0.20.4mm/r，取f=0.2mm/r，vc=610m/min,取vc=6m/min，計算主軸轉速n= =119.2r/min，查表，取n=125r/min,實際切削速度，vc= =6.28 m/min（3） 基本時間的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南6表2-26

25、，查得鉆削機動時間計算公式，Tj= ，l1= cotka+(12),l2=(14)鉸孔深度l=16，l1=3，l2=4，所以Tj= = =1.84min工序110 鉆3偏10°內孔（1） 切削深度 ap=18mm（2） 進給量和切削速度的確定 選擇鉆頭為硬質合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：d=3mm，L=61mm，L1=33mm，查機械制造技術基礎課程設計指南6表5-134，查得，f=0.040.08mm/r，取f=0.05mm/r，vc=4060m/min,取vc=50m/min，計算主軸轉速n= =5307r/min，查表，取n=1360r/min,實際切削速度，vc= =

26、12.8m/min（3） 基本時間的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南9表2-26，查得鉆削機動時間計算公式，Tj= ，l1= cotka+(12),l2=(14)鉸孔深度l=18，l1=3，l2=4，所以Tj= = =0.18min3 支座專用夾具的設計3.1 半精銑36mm下端面夾具設計本夾具是用來粗銑、半精銑36mm下端面，此面是作為后面工序的基準面，所以在加工過程中，為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 確定定位方案，選擇定位元件以粗銑后的22上端面和28前后端面定位，粗銑36mm下底面，半精銑36mm下底面。根據(jù)工序以及零件所要求

27、的位置尺寸、形位精度要求來確定夾具的結構方案。分析可以用兩塊支撐板定位，然后用單螺旋夾緊機構夾緊，共限制5個自由度。定位誤差分析：兩個垂直平面定位，則：（A）=0.01+0.03=0.040.2，（B）=0，（C）=0，因此，定位精度足夠。 切削力及夾緊分析計算刀具：W18Cr4V（硬質合金端面銑刀） 刀具有關幾何參數(shù)： ， ， ， D=80mm, d=27mm，L=36mm，Z=10，af=0.25mm/z，由機床夾具手冊7表129 可得銑削切削力的計算公式： Fc=Cp×ap1.1×fz0.72D-1.1×B0.9ZKP(8)查得Cp=294對于灰鑄鐵：KP=

28、（ ）0.55 取HB=175，即Kp=0.96由公式（7）得Fc=294×2.01.1×0.250.72×80-1.1×600.9×10×0.96=640.69（N）由資料金屬切削機床設計7查得垂直切削力：FCN=0.9FC=576.62(N)背向力：FP=0.55FC=352.38(N)根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： (9) 安全系數(shù)K可按下式計算： (10) 式中：為各種因素的安全系數(shù)，

29、查機床夾具設計手冊7121可知其公式參數(shù)：由此可得：K=1.2×1.2×1.0×1.2×1.3×1.0×1.0=2.25由公式（8）得 WK=KFC=640.69×2.25=1441.55(N) WK=KFCN=576.72×2.25=1297.62(N) WK=KFP=352.38×2.25=792.86(N)由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。查機床夾具手冊71226可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以

30、下公式計算有：(11)式中參數(shù)由機床夾具手冊7可查得：, 其中： L=36mm Q=25N 由公式（10得 螺旋夾緊力：W0=2564（N） 該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件. 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 確定夾緊機構 在機械加工工藝設計中，已經(jīng)確定支座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，根據(jù)零件加工的實際情況，在此工序夾具中選擇單螺旋夾緊機構夾緊工件，這樣可以保障夾緊的可靠。具體機構圖如下：圖3 單螺旋夾緊機構Fig3 The clamping institutions of single spiral

31、 確定夾具體裝置 對于銑床夾具，在機床的定位是以夾具體的底面放在銑床工作臺面上，再通過兩個定向鍵與機床工作臺的T形槽相連接來實現(xiàn)的，兩定向鍵之間的距離應盡可能遠些。刀具相對夾具位置圓形對到塊其高度為2mm的塞尺來確定，以保證加工面的精度要求。切屑在加工過程中應該順利地排除到家具外，否則會影響工件的正確定位，所以在夾具體設計上應有容屑溝10。 繪制夾具總圖 進行切削力，夾緊力以及定位誤差的計算，以確定夾緊機構的結構形式和尺寸及定位元件的結構尺寸和精度。另外還要根據(jù)定位元件及夾緊機構所需的空間范圍及機床工作臺的尺寸，確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖11。夾具中的非標零件都必須繪制零件圖；見附

32、圖零件圖。3.2 孔加工夾具設計 確定定位方案，定位基準的選擇 根據(jù)圖紙要求，為保證加工質量，工序基準應與設計基準相同。選擇底面作為定位基準。工序基準面是底面，定位面為環(huán)形凸臺面，限制3個自由度，孔采用定位銷定位，由于通過孔夾緊，定位銷與夾緊件拉桿做成整體。限制2個自由度，還有一個繞孔軸線旋轉自由度，采用不規(guī)則定位板，除限制自由度達到完全定位外，還能提高夾具系統(tǒng)剛性。 定位誤差分析定位誤差是指由于定位不準引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對夾具設計中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應尺寸或位置公差的三分之一，或滿足裝夾+對定+過程T，即可認為定位方案符合加工要求

33、12。分析零件圖，得知需要保證的尺寸要求：保證孔18 中心與底面距離24±0.03mm，孔16中心與底面距離49±0.05mm。兩孔中心距56±0.05mm。其中兩孔中心距由鉆模板上兩鉆套的中心距保證?？着c底面的距離靠鉆模板與不規(guī)則定位板保證，3個尺寸都是以工件底面為基準，基準不重合誤差為0。 導向裝置的確定導向裝置的設計：導向裝置主要是鉆模板，導向元件是鉆套，加工中需要鉆擴鉸3個工步，為減少裝夾時間，減少輔助時間，鉆套選擇快換鉆套，鉆套與鉆模板連接需要有襯套。當需要換鉆套，只需要將鉆套逆時針旋轉到鉆套的削平邊，即可取出鉆套。鉆模板圖見圖4： 圖4 鉆模板Fig4

34、 Drill template 夾緊裝置的設計根據(jù)夾緊力方向的原則13（1） 夾緊力的作用方向不應破壞工件的既定位置；（2） 夾緊力的作用方向應使所需夾緊力盡量??；（3） 夾緊力的作用方向應使工件的夾緊變形最小。根據(jù)夾緊力作用點的原則 （1） 夾緊力的作用點應正對夾具定位支承元件或位于支承元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉；（2） 夾緊力的作用點應在工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時可采用增大工件受力面積或合理布局夾緊點位置等措施來實現(xiàn)；（3） 夾緊力的作用點應盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減小工件的夾緊力，防止加工過程產(chǎn)生振動14。根據(jù)

35、以上要求，考慮加工零件的特點及定位方式，確定夾緊方式，通過前面工序加工出的11孔用拉桿定位夾緊，方向為水平向右，這樣能保證主要定位基準面與定位元件的良好接觸。 切削力及夾緊力的計算（1） 切削力的計算：刀具為硬質合金直柄麻花鉆，直徑d=17mm，f=0.26mm/r,查表2-23切削用量簡明手冊15 鉆孔的軸向力計算公式：Fc=CF×d0ZF×f YF×Kf(12)其中CF=365.9，ZF=1.0，YF=0.8，Kf=0.94代入公式 Fc=365.9×171.0×0.260.8×0.94=2037N鉆孔16的軸向力Fc=365.9

36、×161.0×0.260.8×0.94=1873N（2） 夾緊力的確定：分析工件夾具中的受力情況：切削力方向為孔軸線方向，夾緊力垂直于切削力方向，由定位面與定位元件之間的摩擦力平衡切削軸向力，定位面板材料為鑄鐵，工件材料為鑄鐵，查機械設計課程設計手冊16表1-10，摩擦系數(shù)為0.5.由理論力學17第6版P110公式： Fs=fs×FN(13)式中Fs為摩擦力，fs為靜摩擦因素，F(xiàn)N為正壓力，代入式得： FN= =4074N，則實際夾緊力F=KFN，K為安全系數(shù)。K=k0×k1×k2×k3×k4(14)查機床夾具設計

37、手冊18，表1-2-1、表1-2-2,：k0=1.2 k1=1.2 k2=1.0 k3=1.0k4=1.0 K=1.2×1.2×1.0×1.0×1.0=1.44F=1.44×4074=5866.56N 檢驗夾緊元件的強度 夾緊拉桿材料為20Cr,材料塑性大，受力為拉力，發(fā)生塑性變形，當達到一定限度或斷裂，零件不能正常工作，就發(fā)生失效。失效發(fā)生在零件的薄弱環(huán)節(jié)。拉桿示意圖如下： 圖6 拉桿圖Table6 The figure of clamping barsA- A截面是該零件最易失效的部分，取該截面分析：= (15)= =358MPa對塑性材料

38、有：= 查材料力學1820Cr鋼s=540MPa,取ns=2,則：= =540/2=270故拉桿強度合格。 設計夾具體夾具的具體各部分設計完成后，將夾具裝配圖用A0圖紙繪畫，部分主要零件也單獨用A3、A1圖紙畫，見附圖。該夾具是用于精加工的，裝配完成后，安裝在Z3025鉆床的工作臺上，安裝后要檢查安裝是否存在誤差，如有應消除，以免造成加工誤差。該夾具設計的是液壓夾緊方式，安裝完成還要檢查管道連接是否緊密，有無泄露現(xiàn)象檢驗用油壓要高于夾緊要求的壓力，保證使用安全。夾具的操作：安裝工件時，應檢查活塞桿是否處于松開的位置，然后使工件上11孔穿過拉桿，將底平面緊靠定位板上的3個定位支承上，兩圓柱的下端

39、面靠近夾具體上安裝好的不規(guī)則定位板上，保證工件垂直于夾具體底座。定位調節(jié)好后，將球形開口墊圈球面對準11孔安裝于拉桿上6段，然后打開液壓操作手柄置于工件位置，啟動液壓缸夾緊工件。球形墊圈的作用在于液壓拉桿力作用下自動調節(jié)拉桿軸線，保持拉桿與液壓桿的同軸性。夾緊完成后，將手柄置于保壓位置，保持活塞位置不動，到加工完成。加工完成后，將手柄置于松開的位置，松開工件，取下球形開口墊圈，然后就可以取下工件。夾具的維護：夾具在使用中，應注意檢查鉆套的磨損情況，如磨損后不能精確保證加工精度，則只需更換鉆套19.本夾具定位面板是受力的部件，應定時檢查其是否發(fā)生受力變形，如有變形，應及時設法修正，才能保證加工精

40、度，為使其變形減少，需要嚴格控制液壓缸的油壓，保證油壓不超過工作油壓太多。 液壓控制回路的確定(1) 啟動：活塞處于液壓缸最左端。(2) 工進：壓力油由左端的油管進入油缸，推動活塞向右移動，夾緊工件。(3) 保壓：保持活塞兩端壓力相等活塞停止運動，直到工件加工完成。(4) 工退：壓力油由右端的油管進入油缸，推動活塞向左移動，松開工件。裝夾工件的時間約為輔助時間的1/2，輔助時間6s，則夾緊、松開工件的時間不大于3s。由于夾緊過程活塞行程不大于30mm，不需要快進、快退過程。所以要求液壓系統(tǒng)能夠完成“工進-保壓-工退”的工作循環(huán)即可。確定控制回路：根據(jù)液壓系統(tǒng)的要求選擇控制回路的基本回路，由上面

41、分析知，該控制回路至少要有一個換向回路，一個保壓回路，就可以達到控制要求。換向回路：選擇一個O型三位四通換向閥，其作用是利用閥心相對于閥體的運動，使油路接通、關段或變換油路方向。從而使液壓執(zhí)行元件啟動、停止、換向。見圖7(a)保壓回路：保壓回路以保證工件在夾緊過程中工件在切削力的作用下占有正確位置，保證液壓缸中的壓力不變，這里選擇一個二位二通的電液換向閥來換向，實現(xiàn)保壓的過程。保壓回路如下圖7(b)： （a） 換向回路 （b） 保壓回路圖7 液壓基本回路Fig7 Basic circuits of hydraulic system單向閥：為了機床停止工作時系統(tǒng)的油液流回油箱，導致空氣進入系統(tǒng)，

42、影響液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)性的問題，必須在電液換向閥的出口處增加一個單向閥。其他元件：回路除以上基本元件外，還需要一個溢流閥，其作用是通過閥口的溢流，使被控系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實現(xiàn)穩(wěn)壓、調壓或限壓作用。根據(jù)夾緊力的大小，則油缸需要提供的壓力要P=(5866.56/3.14×282)=9.35MPa,由油缸的內徑，選取油缸的型號為GB/T2348-1993 32×210。其他輔助元件：如根據(jù)油缸的型號選取濾油器、泵20。 液壓回路的綜合和整理將選擇的液壓元件組合成控制回路，如圖8：圖8 液壓系統(tǒng)圖Fig8 The figure of hydraulic ystem4 結論時光飛

43、逝，為期兩個多月的畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲?；厥走@兩個多月的設計過程，感慨萬千。使我從中學到了以前在課內根本就學不到的東西。受益匪淺！在這次設計過程中，使我真正的認識到自己的不足之處，以前上課沒有學到的知識，在這次設計當中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。這次設計將我以前學過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學知識的作用。在畢業(yè)設計中，首先是對工件機械加工工藝規(guī)程的制定，這樣在加工工件就可以知道用什么機床加工，怎樣加工，加工工藝裝備及設備等，因此，工件機械加工工藝規(guī)程的制定是至關重要的。在畢業(yè)設計中還用到了

44、CAD制圖和一些計算機軟件，因為學的時間長了，因此在開始畫圖的時候有很多問題，而且不熟練，需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對以后工作也是有很大的幫助的。因此，這次畢業(yè)設計真正將以前所學的聯(lián)系到實際應用中來了。在這次畢業(yè)設計中，還有一個重要的就是關于專用夾具的設計，因為機床夾具的設計在學習的過程中只是作為理論知識講的，并沒有親自設計過，因此，在開始的設計過程中，存在這樣那樣的問題，在老師的細心指導下，我根據(jù)步驟一步一步的設計，畫圖，查閱各種關于專用夾具的設計資料，終于將它設計了出來，我感到很高興，因為在這之中我學到了以前沒有學到的知識，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯(lián)系實際。在這次畢業(yè)設計中，我學到了很多知識，有一點更是重要，就是我能作為一個設計人員，設計一個零件，也因此，我了解了設計人員的思想，每一個零件，每件產(chǎn)品都是先設計出來，再加工的，因此，作為一個設計人員，在設計的過程中一點不能馬虎，每個步驟都必須有理有據(jù)，不是憑空捏造的。而且，各種標準都要嚴格按照國家標準和國際標準，查