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半精镗精镗气缸盖导管孔组合机床夹具设计

2013-10-14 17:07   来源:未知 人参与在线咨询

  本模具毕业设计编号为MJ_006,由CAD设计
  内容:CAD设计图(装配图),模具毕业设计网(18450字),生产率计算卡,开题报告,任务书
  摘要:为了提高生产效率,满足被加工零件的精度要求,需要设计一台组合机床来改善它的加工情况。本课题设计的是半精镗精镗气缸盖导管孔组合机床。其来源于江苏高精机电装备有限公司。在设计中,通过研究被加工零件的特点,对相关数据进行计算,对相关部件进行选择,从而确定机床的总体布局。并绘制出被加工零件工序图,加工示意图,机床联系尺寸图和生产率计算卡。在此基础上拟定了夹具的结构方案,确定工件的定位方式,然后进行误差分析,确定夹紧方式,对夹紧力进行计算,对夹具的主要零件进行结构设计,并绘制出夹具图和主要零件图。该机床对零件加工和装配的工艺性好,工件装夹方便。采用液压滑台实现刀具进给,工件采用一面两孔定位,一次装夹完成,不仅保证了孔的加工精度,而且还提高了加工效率,降低了工人的劳动强度。
  关键词:组合机床;半精镗;精镗;夹具。
  目录
  1 前言
  2 组合机床总体设计
  2.1 总体方案论证
  2.1.1 加工对象工艺性的分析
  2.1.2 机床配置型式的选择
  2.1.3 定位基准的选择
  2.2 确定切削用量及选择刀具
  2.2.1 选择切削用量
  2.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率
  2.2.3 刀具耐用度的计算
  2.2.4 选择刀具结构
  2.3 三图一卡设计
  2.3.1 被加工零件工序图
  2.3.2 加工示意图
  2.3.3 机床联系尺寸图
  2.3.4.机床生产率计算卡
  3 夹具设计
  3.1 概述
  3.1.1 机床夹具在机械加工中的作用
  3.1.2 机床夹具的分类
  3.1.3 机床夹具的组成
  3.2 夹具的设计步骤及内容
  3.2.1 气缸盖镗孔的工艺分析
  3.2.2 夹紧方案的分析
  3.2.3 夹紧力的确定与计算
  3.2.4 夹紧液压缸的选择
  3.2.5 定位元件的设计
  3.2.6 定位误差的计算
  3.2.7 导向装置的选择
  3.2.8 夹具体的设计
  3.2.9 其它元件的设计
  3.2.10 夹具的精度分析
  4  齿轮和轴的设计
  4.1 齿轮设计
  4.2 轴的设计
  5 结论
  参考文献
  致  谢
  附 录
  2 组合机床总体设计
  2.1 总体方案论证
  2.1.1 加工对象工艺性的分析
  A.本机床被加工零件特点
  该加工零件为气缸盖导管孔。材料HT250,其硬度为HB150-225HBS,在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完毕。
  B.本机床被加工零件的加工工序及加工精度
  本道工序:精镗半精镗气缸盖阀座孔,枪铰导管进、排气孔。具体加工内容及加工精度是:
  a.半精镗进气孔:半精镗孔Φ44阀座孔至Φ44.8,深10;枪铰导管孔Φ14底孔至Φ14.8,深24。
  b.半精镗排气孔:半精镗孔Φ47阀座孔至Φ47.8,深10;枪铰导管孔Φ14底孔至Φ14.8,深24。
  c.精镗进气孔:半精镗孔Φ44.8阀座孔至Φ45,深10;枪铰导管孔Φ14.8底孔至Φ15,深24。
  d.精镗排气孔:半精镗孔Φ47.8阀座孔至Φ48,深10;枪铰导管孔Φ14底孔至Φ14.8,深24。
  2.1.2 机床配置型式的选择
  根据选定的工艺方案确定机床的配置型式,并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。既要考虑能实现工艺方案,以确保零件的精度、技术要求及生产率,又要考虑机床操作方便可靠,易于维修,且润滑、冷却、排屑情况良好。对同一个零件的加工,可能会有各种不同的工艺方案和机床配置方案,在最后决定采取哪种方案时,绝不能草率,要全面地看问题,综合分析各方面的情况,进行多种方案的对比,从中选择最佳方案。
  各种形式的单工位组合机床,具有固定式夹具,通常可安装一个工件,特别适用于大、中型箱体类零件的加工。根据配置动力部件的型式和数量,这种机床可分为单面、多面复合式。利用多轴箱同时从几个方面对工件进行加工。但其机动时间不能与辅助时间重合,因而生产率比多工位机床低。
  机床的配置型式主要有卧式和立式两种。卧式组合机床床身由滑座、侧底座及中间底座组合而成。其优点是加工和装配工艺性好,无漏油现象;同时,安装、调试与运输也都比较方便;而且,机床重心较低,有利于减小振动。其缺点是削弱了床身的刚性,占地面积大。立式组合机床床身由滑座、立柱及立柱底座组成。其优点是占地面积小,自由度大,操作方便。其缺点是机床重心高,振动大。
  在认真分析了被加工零件的结构特点及所选择的加工工艺方案,又由组合机床的特点及适应性,确定设计的组合机床的配置型式为单工位卧式镗组合机床。
  2.1.3 定位基准的选择
  被加工零件为气缸盖属箱体类零件,加工工序集中、精度要求高。由于箱体零件的定位方案一般有两种,“一面两孔”和“三平面”定位方法。
  A. “一面双孔”的定位方法  它的特点是:
  a).可以简便地消除工件的六个自由度,使工件获得稳定可靠定位。
  b).有同时加工零件五个表面的可能,既能高度集中工序,又有利于提高各
  面上孔的位置精度。
  c).“一面双孔”可作为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准,使零件整个工艺过程基准统一,从而减少由基准转换带来的累积误差,有利于保证零件的加工精度。同时,使机床各个工序(工位)的许多部件实现通用化,有利于缩短设计、制造周期,降低成本。
  d).易于实现自动化定位、夹紧,并有利于防止切削落于定位基面上。
  B.“三平面”定位方法  它的特点是:
  a).可以简便地消除工件的六个自由度,使工件获得稳定可靠定位。
  b).有同时加工零件两个表面的可能,能高度集中工序。
  一般情况下,“一面双孔”是最常用的定位方案,即零件在机床上放置的底面及底面上的两个孔作为定位基准,通过一个平面和两个定位销限制其六个自由度。由于气缸盖零件质量较大,底面上孔的直径不大,初步拟定“一面双孔”定位方法。
  参考文献
  [1] 谢家瀛.组合机床设计简明手册[M].北京:机械工业出版社,1995.
  [2] 刘文剑.夹具工程师手册[M].哈尔滨:黑龙江科技出版社,1987.
  [3] 东北重型机械学院.机床夹具设计手册[M].上海:上海科学技术出版社,1988.
  [4] 杨培元,朱福元.液压系统设计简明手册[M].北京:机械工业出版社,1994.
  [5] 杨黎明.机床夹具设计手册[M].北京:国防工业出版社,1996.
  [6] 沈阳工业大学.组合机床设计[M].上海:上海科学技术出版社,1985.
  [7] 大连组合机床研究所编.组合机床设计(第一册.机械部分)[M].北京:机械工业出版社,1975.
  [8] 大连组合机床研究所.组合机床设计参考图册[M].北京:机械工业出版社,1975.
  [9] 白成轩.机床夹具设计新原理[M].北京:机械工业出版社,1997.
  [10] 赵志修.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,1985.

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