畢業(yè)設計 半精鏜及精鏜氣缸蓋導管孔組合機床設計（夾具設計） .doc

鹽城工學院畢業(yè)設計說明書200611前言本設計的課題是氣缸蓋半精鏜、精鏜組合機床及夾具設計。這個課題來源于江蘇高精機電裝備有限公司，是針對該公司對氣缸蓋半精鏜，精鏜組合機床加工，其工作效率和精度不高而設計的。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。組合機床一般都由支承部件（床身、立柱、底座和中間底座）、動力部件（動力滑臺和主軸頭、動力頭）、工件定位夾壓和運送部件（夾具、回轉(zhuǎn)工作臺、移動工作臺、鼓輪等）和控制部件（電氣柜、液壓站、操縱臺等）組成。組合機床是根據(jù)工件加工的需要，以大量的通用部件為基礎，配以少量的專用部件組成的一種高效的專用機床。組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍到幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。因此，組合機床有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛運用，并可用來組成自動生產(chǎn)線。多年來機械產(chǎn)品加工中廣泛的采用萬能機床，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，采用萬能機床加工已經(jīng)不能很好的滿足要求。理所當然，生產(chǎn)著用機床可以提高生產(chǎn)效率和加工精度。在組合機床設計過程中，為了降低組合機床的制造成本，應盡可能的使用通用件和標準件。目前，我國設計制造的組合機床，其通用部件和標準件約占零件總數(shù)的7080%，其它2030%是專用零件。在進行組合機床的夾具設計時，首先需要對被加工零件孔的分布情況及所要達到的要求進行分析，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行實地觀察，摸索夾具的工作原理，體會組合機床的優(yōu)點。通過認真閱讀研究15040081型氣缸蓋的零件圖，了解其材料、硬度、重量等，對內(nèi)側(cè)面進行半精鏜和精鏜排氣空和進起孔。接下來是總體方案的設計，總體方案設計的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工的零件圖，加工的示意圖，機床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計算卡。最后，就是技術設計和工作設計。技術設計就是根據(jù)總體設計已經(jīng)確定的三圖一卡，設計夾具等專用部件正式總圖；工作設計就是繪制各個專用部件的圖樣，編制各零件的明細表。設計的整個過程是艱辛的，在設計過程中必須要考慮到方方面面的問題。由于所學的知識的有限，因此在設計過程中查閱了大量的相關資料，以補充自己的不足之處。首先，要有豐富的實踐經(jīng)驗。整個設計，僅靠一些參考資料是遠遠不夠的。因此，在設計工作開始前，特地到江淮動力股份有限公司、鹽城紅旗機床廠、高精機電裝備有限公司等進行了實地的參觀考察，積累了一些寶貴經(jīng)驗。其次，運用四年來所學的專業(yè)知識，針對現(xiàn)實中遇到的實際情況，做到舉一反三，觸類旁同。整個設計過程不僅涉及到以前所學的知識，而且還設計到新的理念，所以我在設計過程中一邊溫習以前所學的知識，一邊學習新的知識，這樣拓寬了我半精鏜及精鏜氣缸蓋導管孔組合機床設計(夾具設計)2的視眼。第三，通過自身的努力，結合理論和實際，從合理性、經(jīng)濟性、工藝性、實用性及其對被加工零件的具體要求對現(xiàn)有機床進行研究分析，找出可以進行改進的地方，通過相互對比，確定一個新的，周全的設計方案。在指導老師吳進老師的悉心指導下，在同課題組三位同學相互討論學習和幫助下，經(jīng)過兩個月的艱辛勞動，終于完成了這一設計課題。鹽城工學院畢業(yè)設計說明書200632組合機床工藝方案的擬訂工藝方案的擬訂是組合機床設計的關鍵一步。工藝方案制定的正確與否是在很大程度上決定了組合機床的結構配置和使用性能。因此，應根據(jù)工件的形狀和加工要求的特點，加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術要求及生產(chǎn)率要求等，按一定的原則，結合組合機床常用的工藝方法，充分考慮到各種因素，并經(jīng)技術經(jīng)濟分析后擬訂出先進、合理、經(jīng)濟、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鍵所在。2.1被加工零件的加工工序和加工精度由于本機床是用于對氣缸蓋導管孔進行半精鏜和精鏜加工，根據(jù)先粗后精，工序集中原則，現(xiàn)對氣缸蓋導管孔加工的工藝路線設計如下:工序1(半精鏜)工位:槍鉸排氣導管孔(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:槍鉸進氣導管孔(刀具直徑為14.8mm)，鏜進氣閥座孔(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:槍鉸進氣導管孔(刀具直徑為15mm)，鏜進氣閥座孔(刀具直徑為45mm)，加工精度為H7。2.2被加工零件的特點氣缸蓋的材料為HT250；硬度為150-225HBS；生產(chǎn)綱領為年產(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管孔組合機床設計(夾具設計)43組合機床配置型式選擇組合機床有大型和小型，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。配置方案不同對機床的復雜程度，通用化程度，結構工藝性，加工精度，機床重新調(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孔，因此采用臥式布置，為了提高生產(chǎn)效率，降低設計成本。機床采用臥式，其優(yōu)點是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時，安裝、調(diào)試與運輸也都比較方便；而且，機床重心較低，有利于減小振動。其缺點是削弱了床身的剛性，占地面積大。本機床采用了單滑臺雙動力頭結構，考慮到相關聯(lián)的機床夾具結構的統(tǒng)一性，采用固定式夾具.由于在加工過程中要實現(xiàn)大范圍的調(diào)速，因此采用伺服滑臺來滿足這個要求。其具有如下特點:可自動變換進給速度和工作循環(huán)，可在較寬的范圍實現(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床配置形式，確定機床為臥式單面雙工位數(shù)控傳動的組合機床，伺服滑臺實現(xiàn)工作進給運動，設計配套的動力箱。圖3-1組合機床配置型式圖鹽城工學院畢業(yè)設計說明書200654組合機床總體設計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，表示所設計的組合機床(或自動線)上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸精度，表面粗糙度及技術要求，加工用的定位基準，夾壓部件以及被加工零件的材料，硬度和本機床的前加工余量，毛坯或半成品情況的圖樣。除了設計研制合同外，它是組合機床設計的具體依據(jù)，也是制造，使用，調(diào)整和檢驗機床精度的重要文件，是在被加工零件圖基礎上，突出本機床的加工內(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清晰明了，突出本工序內(nèi)容，繪制時規(guī)定：應按一定的比例，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“”粗實線，其余部位用細實線表示。本機床加工時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。它共限制六個自由度，可以達到定位效果，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-夾緊位置-定位基準圖4-1半精鏜加工零件工序圖半精鏜及精鏜氣缸蓋導管孔組合機床設計(夾具設計)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床總體方案初步確定的基礎上繪制的，是表達工藝方案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖，它是設計刀具、輔具、夾具、多軸箱、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件，繪制機床總體聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對機床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要技術文件。圖4-3半精鏜加工零件示意圖鹽城工學院畢業(yè)設計說明書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，只要條件允許應盡量選用標準刀具?？准庸さ毒撸ㄣ@、擴、鉸等）的直徑應與加工部位尺寸，精度相適應，其長度應保證加工終了時刀具螺旋槽尾端離導向套外端面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)長度，在繪制加工示意圖是應注意從刀具總長中減去。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合刀具。半精加工中時，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，為提高刀具使用壽命，宜采用多刃鏜刀頭。本機床采用四刃鏜刀頭。由于在切削力的作用下，刀體上兩個導向塊與刀齒圓柱校準部分的圓柱刃帶確定一個圓，因此采用雙導向塊已能滿足圓周導向的要求。但由于來自外部的干