液壓缸專用夾具及工藝設計

1、 機制工藝課程設計說明書題 目: 液壓缸專用夾具及工藝設計 姓 名: 學 院: 班 級: 學 號: 指導教師: 2011年06月23日目 錄一 零件的分析 21.1零件的作用 21.2 零件的工藝分析 2二 工藝規(guī)程設計 22.1毛坯 32.2工藝的選用原則 32.3基面的選擇 32.4加工階段的劃分 32.5工序的確定 42.6切削用量的確定 42.7定位誤差分析 4三 夾具設計 53.1定位方案 53.2夾緊方案 53.3夾具結構 5四 設計心得 6五 參考文獻 7一、零件的分析1.1零件的作用題目所給定的零件是液壓缸零件圖。它是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的、做直線運動（或擺動運動）的液壓執(zhí)行元

2、件。它結構簡單、工作可靠。用它來實現(xiàn)往復運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種機械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應用。根據(jù)常用液壓缸額結構形式，可將其范圍四種類型：活塞式，柱塞式，伸縮式和擺動式。 1.2零件的工藝分析（1）為保證活塞在液壓缸內(nèi)移動順利，對該液壓缸內(nèi)孔有圓柱度要求，對內(nèi)孔軸線有直線度要求，內(nèi)孔軸線與兩端面間有垂直度要求，內(nèi)孔軸線對兩端支承外圓（82h6）的軸線有同軸度要求。除此之外還特別要求：內(nèi)孔必須光潔無縱向刻痕。液壓缸主要加工表面是內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)表面，次要加工表面有端面。（2）液壓缸技術要求1、液壓缸端面 要求與軸向表面垂直度公差為0.03mm，表面粗糙度為1.2

3、5，前后兩端面要求同軸度為0.04mm。2、 內(nèi)外圓柱  內(nèi)外圓柱要求圓柱度公差為0.04mm，其中，內(nèi)表面粗糙度為0.32，外表面為2.5。從上述分析可以看出，液壓缸的主要加工表面內(nèi)外兩個圓柱表面，而保證活塞在液壓缸內(nèi)移動順利，圓柱度要求，對內(nèi)孔軸線有直線度要求，內(nèi)孔軸線與兩端面間有垂直度要求。二、工藝規(guī)程設計2.1毛坯的選擇常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時，一般要綜合考慮以下幾個因素： （1）依據(jù)零件的材料及機械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強度要求高而形狀不太復雜的鋼制品零件一般采用鍛件。 （2）依據(jù)零件的結

4、構形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結構比較復雜的零件采用鑄件比鍛件合理；結構簡單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件。 （3）依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設備簡單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。 （4）確定毛坯時既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術、新材料的可能性。液壓缸的材料有很多種，對于低壓小尺寸的可以選用灰口鑄鐵，常用的有HT200到HT350之間，要求高一些的可以選用球墨鑄鐵，要求再高一點的可以采用鑄鋼，我們選用的材料是無縫鋼管，加工余量較小，

5、工藝性能好，生產(chǎn)準備周期短，適合于批量較大的生產(chǎn)。根據(jù)我們的實際情況，我們選用了無縫鋼管作為毛坯。2.2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（1） 加工外圓時基準的選擇。 在加工82的外圓的時，可以采用以外圓定位，即直接采用三爪卡盤裝夾工件，用頂尖頂住另一端面。（2） 加工內(nèi)孔時基準的選擇 因為內(nèi)孔和82外圓有同軸度的要求，所以當將工件從車床上卸下，再安裝在鏜床上時，將會產(chǎn)生安裝誤差，不能保證同軸度，所以在加工內(nèi)孔時，要以加工過的外圓表

6、面為基準，故選擇采用V型塊定位，以保證加工質(zhì)量。2.3加工階段的劃分 粗基準主要是去除零件大部分的余量，提高切削效率，并加工出精基準。半精加工的主要是為精加工做準備，并加工出次要表面。精基準則是切除很小的余量，以獲得較高的精度和表面質(zhì)量。 根據(jù)零件的技術要求，82外圓為6級精度，故其加工因分粗車半精車精車金剛石車。 端面應有2.5的粗糙度要求，所以選擇粗車半精車精車，以滿足加工要求。70內(nèi)孔選擇在鏜床上，因為是6級精度且有很高的表面質(zhì)量，所以選擇粗鏜半精鏜精鏜浮動鏜。2.4工序的確定對個表面的加工要粗、精分開，先粗后精，多次加工，已逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工應安排在最后。為了提高

7、零件的機械性能和消除內(nèi)應力而安排的熱處理工序，如調(diào)質(zhì)、時效處理等，一般應安排在粗加工之后，精加工之前。2.5加工余量的確定 對于各工序的定位基準與設計基準重合時的表面的多次加工，其工序尺寸的計算比較簡單，此時只要根據(jù)零件圖上的設計尺寸、各工序的加工余量、各工序所能達到的精度，由最后一道工序開始依次向前推算，直至毛坯為止，即可確定各工序尺寸及公差。2.6確定切削用量鏜孔1685*70根據(jù)機械加工工藝手冊，臥式鏜床鏜削時的切削用量為：粗鏜時：V=20m/min, f=0.7mm/r, a p =2mm半精鏜時：V=30m/min, f=0.3mm/r, a p=1mm精鏜時：V=20m/min,

8、f=0.15mm/r, a p=0.15mm浮動鏜時：V=10m/min, f=0.5mm/r, a p=0.01mm2.7定位誤差分析DW=JB+JW采用V型塊定位加工內(nèi)孔時，其定位基準為82外圓中心線，工序基準為82外圓中心線，對刀基準為V型塊理論圓中心線。T=0.04所以JB =0，JW= Td /2(sin/2)=0.022/(2*sin45°)=0.009<1/3T=0.013故定位誤差滿足要求。三、夾具設計3.1定位方案應該限制自由度：在加工內(nèi)孔時應該限制四個自由度，y、z、y、z 。 實際限制的自由度：因為是用兩個V型塊定位，而且兩個V型塊之間距離較遠，所以限制了

9、y、z、y、z 四個自由度。 為了使工件在加工過程中保持正確的定位位置，需要夾緊裝置，所以可以采用壓板壓住工件，用螺栓將其固定，以保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。3.2夾緊方案由于本工序是對主液壓缸深孔的加工，徑向的自由度未限制，故應用夾緊裝置固定。由于在鏜孔時，液壓缸有翻轉(zhuǎn)的傾向，故在液壓缸的上面,用兩個壓板夾緊，限制此自由度。夾緊力大小對于確定夾緊裝置的結構尺寸，保證夾緊可靠性等有很大影響。夾緊力過大易引起工件變形，影響加工精度。夾緊力過小則工件夾不緊，在加工過程中容易發(fā)生工件位移，從而破壞工件定位，也影響加工精度，甚至造成安全事故。由此可見夾緊力大小必須適當。計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成一

10、個剛性系統(tǒng)，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應考慮重力，運動的工件還需考慮慣性）后處于靜力平衡條件，求出理論夾緊力，為了安全起見再乘以安全系數(shù)K。式中W計算出的理論夾緊力；W實際夾緊力；K安全系數(shù)，通常k=1.53.用于粗加工時，k=2.533.3夾具結構 四、設計心得在設計過程中，我們遇到了很多困難，雖然這個零件相比起其他同學的零件要容易很多，但是這是我們第一次自己動手設計夾具，所以在這個過程中，有很多不懂的地方，從一開始的一頭霧水到最后慢慢的有所了解，一步步的制定出工藝過程和工序內(nèi)容等，都凝聚了我們小組同學的努力和辛勤。從這次的課程設計的中，我發(fā)現(xiàn)我們了解的還是很有限，有很多的內(nèi)容都不懂，所以磕磕絆絆的在困惑中前行著，我們查閱了很多的資料和手冊 ，并向老師請教各種遇到的問題，最終才有了一個確定的方案，雖然只是一個夾具設計，但是在這個過程中，可以遇到很多的知識點，設計的過程中也是一個復習的過程，可以發(fā)現(xiàn)自己不足的地方并加以強化和吸收。 所謂學以致用，只是學習而不實踐并不能把所學之物真正掌握，通過運用才可以再過程中明白一些理論。通過這次的課程設計，雖然我們不足的地方還是很多，但卻是實實在在記住了很多以前忽略的地方總之，這次的課程設計中是一個很有意義的過程，在課堂上我們只學習到了一些理論知識，在工廠參觀中，我們看到了實際運