ZH1105柴油機氣缸體三面粗鏜組合機床設(shè)計(后主軸箱設(shè)計)【說明書+CAD】

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Keywords :combined machine , drilling and turning , fixture design , CAD system 1 引言 箱體類零件是機械 、汽車、家電、航空、紡織、石 化等領(lǐng)域產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的主體 ,其加工分為外表面銑削 和孔系鉆、鏜加工。在用組合機床進行箱體類零件 的大批量加工時 ,其孔系加工質(zhì)量主要由夾具保 證 1 2 ,因此夾具設(shè)計是保證加工精度的重要環(huán)節(jié)。 本文研究和分析了箱體類零件鉆鏜加工用組合機床 夾具的結(jié)構(gòu)及功能 ,并提出基于被加工件三維模型 的箱體類組合機床夾具設(shè)計方法。 2 箱體類鉆鏜組合機床夾具設(shè)計分析 211 夾具結(jié)構(gòu) 45 工 具 技 術(shù) 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/ 11 工件導(dǎo)入裝置 21 定位裝置 31 工件 41 導(dǎo)向裝置 51 夾緊裝置 圖 1 某柴油機機體夾具 圖 1 為三面鉆鏜組合機床上所使用的加工某柴 油機機體夾具的爆炸視圖 。工件導(dǎo)入裝置 1 由導(dǎo) 軌、導(dǎo)輪和支撐裝置組成 ;定位裝置 2 由處于工件底 面的兩行支承塊、后面的側(cè)支承塊和輔助定位裝置 組成 ;3 為工件 ;4 為刀具導(dǎo)向裝置 (圖中僅指出左面 的導(dǎo)向裝置 ,實際上右面、后面也有導(dǎo)向裝置 ,根據(jù) 工件的具體情況而定 ) ;5 為液壓夾緊裝置 (亦可根 據(jù)要求的不同 ,選用氣動夾緊裝置 ) 。 212 夾具設(shè)計分析 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計過程為 : 確定加工設(shè)備 (立式或 臥式 ) ; 根據(jù)給定工序圖確定的定位方案進行定位 設(shè)計 ,包括選擇定位件 ,并設(shè)計相應(yīng)結(jié)構(gòu) ; 導(dǎo)向設(shè) 計 ,具體內(nèi)容為確定導(dǎo)向裝置與被加工件間的位置 關(guān)系、選擇或設(shè)計導(dǎo)向部件、設(shè)計導(dǎo)向板等 ; 根據(jù) 工序圖確定的夾緊方案 ,確定夾具力作用位置 ,并選 擇夾緊件、設(shè)計相應(yīng)夾緊機構(gòu)、選擇匹配動力裝置 ; 據(jù)加工中工件的受力特點 ,合理地確定輔助支承 裝置 ; 設(shè)計夾具體 ; 設(shè)計工件的導(dǎo)入裝置 ; 其 它結(jié)構(gòu)的設(shè)計。 不同箱體類零件的加工對應(yīng)不同的夾具 ,但其 中存在大量的典型結(jié)構(gòu)和通用件、標準件。典型結(jié) 構(gòu)是指一組零件組合在一起、完成特定功能的子裝 配體 ,如鉆削中用到的快換鉆套與襯套及鉆套固定 螺釘?shù)慕M合、鏜削中臥軸鏜孔用滑動導(dǎo)套的組合等。 又如箱體零件在夾具中的定位方式一般為一面兩銷 或三個平面 (六點定位 ) ,箱體類零件組合夾具的夾 具體一般都采用支架式、為提高工件效率并夾緊工 件一般采用液壓夾緊等。這些結(jié)構(gòu)都可采用標準化 處理 ,將這些結(jié)構(gòu)做成參數(shù)化的典型結(jié)構(gòu)庫 ,在設(shè)計 中進行調(diào)用 ,避免重復(fù)勞動 ,提高設(shè)計效率。 由于工件形狀、尺寸不同 ,夾具結(jié)構(gòu)會發(fā)生相應(yīng) 變化 ,如何有效地快速響應(yīng)工件變化是箱體類零件 組合機床夾具 CAD 的一個難題。本文針對不同的 結(jié)構(gòu)組成采用不同的設(shè)計方法予以處理。 3 箱體類零件組合機床夾具設(shè)計系統(tǒng) 研究 311 定位方案設(shè)計 箱體類零件組合機床的定位方案一般有一面兩 銷定位和三平面定位兩種 3 4 。 一面兩銷定位 :其中一面為支承面 ,由于加工孔 系是決定箱體類零件精度的關(guān)鍵加工工序 ,之前對 其所用定位面已進行過精加工 ,故支承件一般選取 與工件接觸面較大的支承板 ;如考慮工件的導(dǎo)入 ,則 支承板與導(dǎo)向板配合使用 ,或合二為一。支承板與 導(dǎo)向板在夾具體中的布局有其典型格式 ,可針對工 件定位面的大小 ,總結(jié)支承件的選擇條件 ,利用條件 語句實現(xiàn)支承件的選擇。而兩銷的選擇則完全由工 件中定位孔的尺寸來確定。由于組合機床是高效的 加工設(shè)備 ,故對一般工件的裝卸速度要求較高 ,在一 面兩銷定位方式中一般采用插拔銷機構(gòu) ,以適應(yīng)快 速裝卸要求。 采用三平面定位時 ,支承件的選擇方法與一面 兩銷定位相同。而其它定位件及相應(yīng)機構(gòu)的選擇則 有所不同 :一般用側(cè)導(dǎo)板來限制兩個自由度 ,用后定 位板 (或圓柱銷 )來限制剩下的一個自由度。 312 夾緊方案設(shè)計 鉆、鏜組合機床夾具中 ,夾緊機構(gòu)一般為氣動或 液壓機構(gòu) ,易于實現(xiàn)自動控制 ,且形式比較簡單 ,易 于設(shè)計。在組合機床夾具 CAD 系統(tǒng)中 ,不僅要考慮 把使用液壓夾緊、氣動夾緊的典型結(jié)構(gòu)納入其中 ,使 其能被方便地調(diào)用 ,并針對不同的工件根據(jù)設(shè)計需 要進行定位、定向。還應(yīng)考慮把相關(guān)的液壓氣動裝 置的設(shè)計計算、相關(guān)標準件的選用、與夾具體的聯(lián)接 及其它相關(guān)驗算納入其中 ,根據(jù)加工工藝的要求 ,輔 助進行相關(guān)的設(shè)計估算。 313 導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 孔對于基準的定位精度由定位方案來保證 ,而 孔系中孔間位置關(guān)系則由導(dǎo)向機構(gòu)來保證 ,其設(shè)計 隨被加工孔系的變化而變化。具體的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)是一 塊包容了針對不同孔加工用的導(dǎo)向套或鏜套的模板 (其中導(dǎo)向套或鏜套應(yīng)可更換 ) 。在夾具 CAD 系統(tǒng) 中 ,應(yīng)能針對工件的孔系自動生成這樣的裝置和相 應(yīng)的模板 ,同時能盡量自動從標準件庫中選擇標準 的導(dǎo)向套和襯套、避免過多的人工調(diào)整。 552005 年第 39 卷 11 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/ 314 工件導(dǎo)入、導(dǎo)出機構(gòu)設(shè)計 工件的導(dǎo)入、導(dǎo)出機構(gòu)是為了便于工件的裝入、 粗限位、取出以及大臥式組合機床中承載過重、過大 的工件質(zhì)量而設(shè)計的。工件的導(dǎo)入、導(dǎo)出機構(gòu)的設(shè) 計要根據(jù)工件質(zhì)量、生產(chǎn)率要求、加工自動化程度和 工件具體形態(tài)確定。如工件較輕、生產(chǎn)率要求較低、 加工自動化程度要求不高 ,也可采用人工方式裝卸 工件 ,只需簡易的導(dǎo)入、導(dǎo)出機構(gòu)。 315 夾具體設(shè)計 夾具體是夾具的主體 ,直接或間接地把夾具中 定位裝置、夾緊裝置、導(dǎo)向裝置等連成一個能使工件 在其中導(dǎo)入、定位、夾緊、取出、使夾具具備對刀能力 并能在機床中進行定位和固定的整體?；谌S CAD 技術(shù)進行設(shè)計 ,可充分運用其幾何鏈接工具 , 把直接與夾具體關(guān)聯(lián)的定位件、夾緊件、導(dǎo)向件的與 夾具體的定位面、聯(lián)接面直接或間接相關(guān)的面鏈接 到夾具體部件中 ,使之成為夾具體設(shè)計的鏈接特征。 這樣夾具體的設(shè)計始終與相關(guān)的定位件、夾緊件、導(dǎo) 向件等關(guān)聯(lián) ,當這些結(jié)構(gòu)的形式、規(guī)格、方位在設(shè)計 中需調(diào)整時 ,則夾具體的設(shè)計隨之變更。當工件結(jié) 構(gòu)有所調(diào)整時 ,夾具相關(guān)結(jié)構(gòu)也會隨之調(diào)整 ,以避免 大量的重復(fù)勞動。 316 標準件、通用件及合成組件庫的設(shè)計 標準件、通用件及合成組件的應(yīng)用使夾具設(shè)計 變得更為快捷、有效。在夾具 CAD 系統(tǒng)中 ,使用這 些結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循夾具設(shè)計的內(nèi)在規(guī)律 ,即系統(tǒng)中要支 持用戶選擇標準件、通用件、組合件在工件上的作用 面 ,能在作用面上確定作用位置 ,能定義其相對于工 件的方向和位置。 在夾具 CAD 系統(tǒng)設(shè)計中 ,要充分運用三維 CAD 軟件的功能和二次開發(fā)工具 ,使得設(shè)計過程中的每 個環(huán)節(jié)設(shè)置合理、便于用戶操作和拓展功能。 參考文獻 1 謝家瀛 . 組合機床設(shè)計簡明手冊 . 北京 :機械工業(yè)出版社 , 1994 2 楊黎明 . 機床夾具設(shè)計手冊 . 北京 :國防工業(yè)出版社 ,1996 3孫大涌 . 先進制造技術(shù) . 北京 : 機械工業(yè)出版社 , 1999 (12) :31 44 4 肖人彬 , 周 濟 , 查建中 . 智能設(shè)計 :概念、發(fā)展與實踐 . 中國機械工程 ,1997 ,8(2) :74 76 作者 :咸 斌 ,鹽城工學院機械工程系 ,224003 江蘇省鹽 城市 3原機械工業(yè)部技術(shù)基金資助項目 (項目編號 :93J4002) 遼寧省科學技術(shù)基金資助項目 (項目編號 :96216067) 收稿日期 :2004 年 12 月 大型齒輪在機測量中精密測角裝置的研究 3 李啟東 1 李文龍 2 丁廣峰 2 何韶君 2 1 沈陽工業(yè)大學 2 大連民族學院 摘 要 :基于滾動摩擦傳動機理 ,研究了大型齒輪在機測量中的摩擦盤精密測角原理與技術(shù) ;從保證傳動精度 的角度 ,分析了精密測角裝置中幾何誤差和“彈性蠕滑”等因素導(dǎo)致的傳動誤差 ,并給出了精密測角裝置傳動比的 標定結(jié)果。 關(guān)鍵詞 :滾動摩擦傳動 , 摩擦盤 , 大型齒輪 , 在機測量 Study on Precision Angle2Measuring Equipment in Large Gear On2machine Measuring Li Qidong1 Li Wenlong2 Ding Guangfeng2 et al Abstract : Based on the theory of the rolling friction transmission , the principle and techniques of obtaining an accurate angle between friction discs in on2machine measuring large gears are studied. In the condition of obtaining high transmission precision , the transmission errors are analyzed , which are resulted from geometry errors and“ elastic creep” of the two friction discs in the ac2 curate angle measurement apparatus. The calibrating result of the transmission ratio is also presented. Keywords :roll friction transmission , friction disc , large gear , on2machine measurement 1 引言 滾動運動通?？煞纸鉃樽杂蓾L動或純滾動 、具 有較大切向力的滾動和由于幾何形狀造成的接觸區(qū) 固有滑動的滾動等三種基本運動 ,常見的滾動運動 多為這三種運動的不同組合。產(chǎn)生滾動摩擦力的機 理主要有微觀滑動、彈性滯后、塑性變形和粘著效 65 工 具 技 術(shù) 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/