一種柴油機箱體加工工藝及夾具設計說明書-預覽頁

　

【正文】 裝面 粗銑 毛坯 5 IT11(+ 0 ) 272 277177。 1 φ 105H7 缸套孔 精鏜 半精鏜 粗鏜 4 IT7(+ 0 ) IT11(+ 0 ) IT12(+ 0 ) Φ 105+ 0 Φ + 0 Φ 103+ 0 9 毛坯 Φ 99177。 1 φ 80 主軸孔 精鏜 粗鏜 毛坯 1 4 IT7(+ 0 ) IT12(+ 0 ) Φ 80+ 0 Φ 79+ 0 Φ 75177。在保證加工質量、操作方便、滿足高效的前提下，亦可部分采用通用夾具。 鉆攻各孔刀具如下表 4：（查《機械 加工工藝 手冊》） 表 4 刀具表 Table 4 Cutting tools 加工表面 工位 1 刀具 工位 2 刀具 缸體前端面 10M8 鉆孔 Φ 麻花鉆 攻絲 M8 型 號絲錐 前端面 4M12 鉆孔 Φ 高速鋼錐柄麻花鉆 攻絲 M12 型號絲錐 前端面 4Φ 16 連接孔 擴孔 Φ 整體高速鋼直柄擴孔鉆 鉸孔 Φ 16 硬質合金直柄機用鉸刀 缸體后端面 11M8 鉆孔 Φ 攻絲 M8 型號絲錐 12 麻花鉆 后端面Φ 8定連接孔 鉆孔 Φ 麻花鉆 鉸孔 Φ 8硬質合金直柄機用鉸刀 續表 4 加工表面 工位 1 刀具 工位 2 刀具 后端面Φ 11 定連接件 鉆孔 Φ 高速鋼錐柄麻花鉆 鉸孔 Φ 11 硬質合金直柄機用鉸刀 后端面Φ 30 通 孔 鉆孔 Φ 30 高速鋼錐柄麻花鉆 后端面Φ 25 凸臺孔 M20 鉆孔 Φ 高速鋼錐柄麻花鉆 攻絲 M20 型號絲錐 后端面Φ 25 通孔 鉆孔 Φ 25 高速鋼錐柄麻花鉆 兩側面 20M8 孔 鉆孔 攻絲 M8 型號絲錐 兩側面 4M12 鉆孔 Φ 高速鋼錐柄麻花鉆 攻絲 M12 型號絲錐 注：根據 GB425184,采用 硬質合金直柄機用鉸刀（型號直徑 ～ 20）適用于成批或大量生產條件下在機床上使用。參數 為 ： d=,L=151mm,l=101mm,d1= d=,L=169mm,l=114mm,d1=， 攻絲用 M14 型號絲錐 ； 鉆攻頂面 2M10，鉆孔用 Φ 高速鋼錐柄麻花鉆 ，攻絲用 M10 型號絲錐； 4） 鉆攻底面 4M1 Φ 8 孔、底面 M20 ，機床采用搖臂鉆床。 鏜 Φ 107H7 缸套孔 、 Φ 105H7 缸套孔 、 缸套孔止口 。參數： 型號 1： B H=12 12,L=50～ 70,f=2 型號 2： B H=20 20,L=50～ 70,f=4 8 主要工序定位方案及定位誤差分析計算 由于零件結構較復雜，工序較多，工件較大，定位情況也就隨之繁雜，但總歸離不開幾種基本定位情況而 已，大體上工件采用一面兩銷對工件進行定位。 經過分析，采用的定位方案為： 采用 薄 擋板 定位，它可以限制 Y? 。 如圖 2： 14 圖 2 定位方案圖 Fig 2 Locating scheme 精鏜機體缸套孔 由上面缸套孔及止口的加工要求有，對機體工件加工需要限制六個自由度，機體結構復雜，用側面和前后面定位比較困難，所以只能對其底面采用一面兩銷進行定位，這樣可以限制機體的六個自由度，夾緊采用液壓夾緊，這樣夾緊可靠，有利于機體的加工。 ； 2） 取圓柱銷直徑為： d1=φ 15g6=φ 15+ mm 3） 按表 61（機械制造工藝學）選取菱形銷寬度： b=4mm； 15 4） 按式（ 62）計算菱形銷與其配合孔的最小間隙： mmmmD bTT LXLK 4)(2 m i n1m i n2 ???????? ）Δ（Δ (1) 5) 按 h6 確定菱形銷的直徑公差，最后得到： d2=φ mm 定位方案的誤差分析 定位誤差是由于工件在夾具上（或機床上）定位不準確而引起的加工誤差。下面計算基準位置誤差。 國內，發動機機體的加工設備在選擇時，一般采用盡可能柔性、成熟技術、成熟工藝方案為原則；二是在整個工藝方案中重要關鍵特性加工的設備采用進口設備，一般特性采用進口設備。 重復定位精度 177。在設計基礎件、支撐件時，應合理選擇零件結構和截面形狀。 17 采用輔助支撐 例如在精鏜汽缸孔工序中，為提高工藝系統的整體剛性，除主夾緊力作用外，在機體 兩側面還布置液壓輔助支承裝置，使機體受到左右對稱，分布均勻的輔助作用力影響，可有效增加工件剛性，減少機體在加工過程 中的變形，見圖 6： 圖 6 精鏜汽缸孔示意圖 Fig 6 Schematic of Fine boring cylinder bore 采用合理的裝夾和加工方式 在機體毛坯加工工序中，特別是去除主要余量的銑削加工，考慮到毛坯件在表面材料去除后應力釋放而產生較大的變形，提出了對壓緊力進行高低壓分級 程序控制，荒加工時采用較大的壓緊力，加工完成后短暫撤消壓緊力，使工件內應力釋放，再以較小的壓緊力作用下對工件進行半精加工。因此，在選擇切削用量時，考慮的側重點也應有所區別 [9]。已知銑削寬度 aw=203mm，銑削背吃刀量 ap=3mm。查表 530 知，高速鋼銑刀銑削速度為 15～ 20m/min，則所需銑床主軸轉速范圍是 ： m in/ 00 rd vn ～?? ? （ 3） 根據機床的標準主軸轉速，由表 513 選取 n=30r/min，則實際銑削速度為 ： m in/ in/10 0 0 25025010 0 0 mmdnv ????? ?? （ 4） 工作臺每分鐘進給量為 ： m in/195m in/ mmmmznafn ff ??????? （ 5） 根據表 513中工作臺標準縱向進給量，選取 vf=190r/min，則實際每齒進給量為 ： 19 zmmzmmznva ff /2 4 ???? （ 6） 基本時間 tm 根據表 533知，κ r900的端銑刀對稱銑削的基本時間為 ： m 9 0 542 8 021 ?????? fwm lllt ? （ 7） 式中， wl —— 工件銑削部分長度，單位為 mm； 1l —— 切入行程長度，單位為 mm， 。 工序 120 加工底面各孔 本工序主要為鉆 4 M12 螺紋底孔φ ，所用機床為 Z3025 搖臂鉆床。 切削用量 1） 確定背吃刀量 ap 鉆孔時， mmp ???? 2） 確定進給量 f 按照加工要求決定經濟量。綜上得進給量 f的取值范圍為 f=（ ～ ） =～ 。所以 m in/ in/m in/ in/0rrdnmmkkkkkkk lvxvtvsvMvTvv??????????????????????? （ 9） 根據 Z3025 機床標準主軸轉速，由表 554選取 n=600r/min，實際轉速為 m in/ in/1000 0 mmndv ????? ?? （ 10） 基本時間 tm 由表 557 得鉆孔的基本時間為 ： m . ?? ??????? ofn lllt wm （ 11） 式中， wl —— 工件切削部分長度，單位為 mm； fl —— 切入量，單位為 mm， 。機床 夾 具的基本組成部分，主要有 ： 定位元件或裝置 ； 刀具導向元件或裝置 ； 夾緊元件或裝置 ； 聯接元件 ； 夾具體 ；其他元件或裝置 。 夾具設計的步驟 夾具設計一般按以下的步驟設計進行： (a)研究原始資料，明確設計任務； (b)確定夾具的結構方 案，繪制結構草圖； (c)繪制夾具總裝配圖； (d)繪制夾具零件圖。 夾緊機構示意圖如圖 7： 圖 7 夾緊機構示意圖 Fig 7 Schematic of clamping 22 夾具操作說明 工件通過 定位元件定位后， 擰緊螺母 ， 由于力的作用使鉤形壓板 2 繞銷軸 1 轉動并壓緊工件 上端面，同時鉤形壓板 2 帶動連桿 3 上移 ，通過與銷軸 5構成的鉸鏈聯接，使壓板 4 繞銷軸 6 轉動壓緊工件側面。 切削力 FC 是總切削力在主運動方向上的分力。每根銑刀桿上都裝有兩把 D=250mm 的高速鋼鑲齒套式面銑刀 。鏜模依靠專門的導引元件 —— 鏜套來導引鏜桿，從而保證所鏜的孔具有很高的位置精度。杠桿夾緊機構以液壓為動力源，輔以輔助支承夾緊工件。為防止發生前沖現象，液壓缸回油腔背壓 P2取 ,而液壓缸快退時背壓取 . 由平衡方程 P1A1=P2A2+F,可得 A1=F/()=75mm2 液壓缸內徑 D 為 mmAD 104 1 ?? ? ，考慮到復雜的實際情況，取 D=32mm。從資料收集，到方案的比較、分析與確定，再到每道工序的分析與計算，直至整個設計內容的完成，傾注了我大量心血，是我職業人生中一次重要的經歷與寶貴的財富 ，為此我感到有些許自豪。 由于相關經驗和專業知識的不足，期間遇到了很多棘手的問題， 一度不知所措，甚至有了想放棄換題目的想法， 但在張嵐 老師 的指導下，在室友以及全班 同學的及時鼓勵 下 ，讓我又重新 冷靜的 投入到緊張的設計之中，感謝他們的耐心指導 與關懷 ，我才能順利的完成此次畢業設計任