右轉(zhuǎn)向撥叉工藝及鉆M8孔夾具設計【氣動夾具】【含CAD圖紙】

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備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1精車16外圓及其端面外圓車刀，專用夾具，游標卡尺360300.41.510.1323機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 右轉(zhuǎn)向撥叉零件名稱右轉(zhuǎn)向撥叉共 10 頁第 4 頁車間工段工序號材料牌號機加工二60RZG310-570毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備牌號同時加工件車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1車退刀槽2.5X1.5切槽車刀，專用夾具，游標卡尺38095.4560.81.710.162機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 右轉(zhuǎn)向撥叉零件名稱右轉(zhuǎn)向撥叉共 10 頁第 5 頁車間工段工序號材料牌號機加工二70RZG310-570毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備牌號同時加工件車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1粗車8外圓外圓車刀，專用夾具，游標卡尺19616.71210.13機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 右轉(zhuǎn)向撥叉零件名稱右轉(zhuǎn)向撥叉共 10 頁第 6頁車間工段工序號材料牌號機加工二80RZG310-570毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備牌號同時加工件車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1半精車8外圓外圓車刀，專用夾具，游標卡尺19616.71210.1323機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 右轉(zhuǎn)向撥叉零件名稱右轉(zhuǎn)向撥叉共 10 頁第 7 頁車間工段工序號材料牌號機加工二90RZG310-570毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備牌號同時加工件銑床X52K1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1銑削距離34.5的叉口端面硬質(zhì)合金立銑刀游標卡尺、工裝XJ00138095.4560.81.810.142機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 右轉(zhuǎn)向撥叉零件名稱右轉(zhuǎn)向撥叉共 10 頁第 8 頁車間工段工序號材料牌號機加工二100RZG310-570毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備牌號同時加工件銑床X52K1夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1銑削寬度距離12端面硬質(zhì)合金鋸片銑刀游標卡尺、工裝XJ00138095.4560.81.810.142機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 右轉(zhuǎn)向撥叉零件名稱右轉(zhuǎn)向撥叉共 10 頁第9 頁車間工段工序號材料牌號機加工二110RZG310-570毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備牌號同時加工件立式鉆床Z5251夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1鉆M8底孔麻花鉆，游標卡尺764.3170.28610.39機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 右轉(zhuǎn)向撥叉零件名稱右轉(zhuǎn)向撥叉共 10 頁第10 頁車間工段工序號材料牌號機加工二120RZG310-570毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺件數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備牌號同時加工件立式鉆床Z5251夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速/r/min切削速度/m/min進給量mm/r切削深度mm進給次數(shù)公步工時機動輔助1攻絲M8攻絲，游標卡尺1360170.17410.053機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱右轉(zhuǎn)向撥叉零件名稱右轉(zhuǎn)向撥叉共1頁第1頁材 料 牌 號RZG310-570毛 坯 種 類鑄造毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)1備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容車間 工段設 備工 藝 裝 備 工時/min 準終 單件10鑄造鑄造出毛坯鑄造車間20熱處理毛坯熱處理，時效處理鑄造車間30粗車粗車16外圓及其端面機加工車間車床 CA6140外圓車刀，專用夾具，游標卡尺15min15min40半精車半精車16外圓及其端面機加工車間車床 CA6140外圓車刀，專用夾具，游標卡尺8min8min50精車精車16外圓及其端面機加工車間車床 CA6140外圓車刀，專用夾具，游標卡尺8min8min60車車退刀槽2.5X1.5機加工車間車床 CA6140切槽車刀，專用夾具，游標卡尺8min8min70粗車粗車8外圓機加工車間車床 CA6140外圓車刀，專用夾具，游標卡尺15min15min80半精車半精車8外圓機加工車間車床 CA6140外圓車刀，專用夾具，游標卡尺8min8min90銑削銑削距離34.5的叉口端面機加工車間銑床 X52K硬質(zhì)合金立銑刀游標卡尺、工裝XJ0015min5min100銑削銑削寬度距離12端面機加工車間銑床 X52K硬質(zhì)合金鋸片銑刀游標卡尺、工裝XJ00115min15min110鉆底孔鉆M8底孔機加工車間Z525麻花鉆，游標卡尺5min5min120攻絲攻絲M8機加工車間Z525攻絲，游標卡尺5min5min130鉗去毛刺，清洗金工鉗工臺絲錐，銼刀，游標卡尺140終檢終檢入庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期XX大學 課程設計論文 右轉(zhuǎn)向撥叉工藝及鉆M8孔夾具設計【氣動】 所在學院專 業(yè)班 級姓 名學 號指導老師 年 月 日摘 要右轉(zhuǎn)向撥叉零件加工工藝及夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差目 錄摘 要II目 錄III第1章 序 言1第2章 零件的分析22.1零件的形狀22.2零件的工藝分析2第3章 工藝規(guī)程設計33.1 確定毛坯的制造形式33.2 基面的選擇33.3 制定工藝路線33.3.1 工藝路線方案一43.3.2 工藝路線方案二43.3.3 工藝方案的比較與分析53.4 選擇加工設備和工藝裝備63.4.1 機床選用63.4.2 選擇刀具63.4.3 選擇量具63.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定63.6確定切削用量及基本工時74鉆M8孔氣動夾具設計164.1設計要求164.2夾具設計164.2.1定位基準的選擇164.2.2切削力及夾緊力的計算164.3氣缸的選擇174.4鉆套、襯套、鉆模板設計與選用244.5定位誤差的分析254.6夾具設計及操作的簡要說明26總 結(jié)27致 謝28參 考 文 獻29 第1章 序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。右轉(zhuǎn)向撥叉零件加工工藝及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是右轉(zhuǎn)向撥叉零件，主要作用是起連接傳遞運動的作用。零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為RZG310-570，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。右轉(zhuǎn)向撥叉零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及端面，表面粗糙度值3.2。3.鉆孔，表面粗糙度值3.2。4.車側(cè)面，及表面粗糙度值3.2。右轉(zhuǎn)向撥叉共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)左端的加工表面： 這一組加工表面包括：距離34.5的叉口端面，寬度距離12端面，倒角。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。而鉆M8沒有精度要求，因此一道工序就可以達到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：車16外圓、端面，退刀槽2.5X1.5 倒角為其要求也不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。第3章 工藝規(guī)程設計本右轉(zhuǎn)向撥叉來自假設年產(chǎn)量為產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領5000臺/年，該零件備品率為4，廢品率為 0.5。結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領 N=Qn(1+)（1+)=5226件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為RZG310-570，年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用型材圓鋼，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應該的。3.2 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，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇，對像右轉(zhuǎn)向撥叉這樣的零件來說，選好粗基準是至關重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對應位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一10鑄造鑄造出毛坯20熱處理毛坯熱處理，時效處理30粗車粗車16外圓及其端面40半精車半精車16外圓及其端面50精車精車16外圓及其端面60車車退刀槽2.5X1.570粗車粗車8外圓80半精車半精車8外圓90銑削銑削距離34.5的叉口端面100銑削銑削寬度距離12端面110鉆底孔鉆M8底孔120攻絲攻絲M8130鉗去毛刺，清洗140終檢終檢入庫3.3.2 工藝路線方案二10鑄造鑄造出毛坯20熱處理毛坯熱處理，時效處理30銑削銑削距離34.5的叉口端面40銑削銑削寬度距離12端面50粗車粗車16外圓及其端面60半精車半精車16外圓及其端面70精車精車16外圓及其端面80車車退刀槽2.5X1.590粗車粗車8外圓100半精車半精車8外圓110鉆底孔鉆M8底孔120攻絲攻絲M8130鉗去毛刺，清洗140終檢終檢入庫3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二增加了裝夾次數(shù)，增加了機床的來回調(diào)換，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：10鑄造鑄造出毛坯20熱處理毛坯熱處理，時效處理30粗車粗車16外圓及其端面40半精車半精車16外圓及其端面50精車精車16外圓及其端面60車車退刀槽2.5X1.570粗車粗車8外圓80半精車半精車8外圓90銑削銑削距離34.5的叉口端面100銑削銑削寬度距離12端面110鉆底孔鉆M8底孔120攻絲攻絲M8130鉗去毛刺，清洗140終檢終檢入庫3.4 選擇加工設備和工藝裝備3.4.1 機床選用.工序和工序是粗車、半精車、精車。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140臥式車床。參考根據(jù)機械制造設計工工藝簡明手冊表4.2-7。.工序是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。3.4.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考機械加工工藝手冊（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考簡明機械加工工藝手冊（主編 徐圣群） 表12-47，選擇雙斜邊二號砂輪。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“右轉(zhuǎn)向撥叉” 零件材料為RZG310-570，查機械加工工藝手冊（以后簡稱工藝手冊），表2.2-17 各種鐵的性能比較，RZG310-570的硬度HB為143269，表2.2-23鐵的物理性能，密度=7.27.3（），計算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）輕型（零件重11.8013.20151101表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （）d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度（1）后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0（mm）20高速鋼鑄鐵0.50.8（2）單刃加工刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0（mm）1120鉆頭（鉆孔及擴孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進給量查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.250.65,根據(jù)表4.13中可知，進給量取f=0.60。.確定切削速度 查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17）則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150則實際切削速度 = = =11.8.確定切削時間查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T= （3-19）其中 l= l=5 l=23則： t= =9.13工序120 確定攻絲M8的切削用量鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85直柄短麻絲錐，機械加工工藝手冊第2卷。根據(jù)機械加工工藝手冊第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.200.35。 則取確定切削速度，根據(jù)機械加工工藝手冊第2卷表10.4-9切削速度計算公式為 （3-20）查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實際切削速度為=2.64確定切削時間（一個孔） =4鉆M8孔氣動夾具設計4.1設計要求為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本夾具將用于Z525鉆床。成批生產(chǎn)，任務為設計一鉆孔M8孔。本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。4.2夾具設計4.2.1定位基準的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。由零件圖可知：進行加工前，外圓面進行了粗、精銑加工，進行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有：方案：選外圓面平面、和側(cè)面和V型塊定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的螺旋壓塊來夾緊。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。4.2.2切削力及夾緊力的計算鉆該孔時選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻5查表可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：實際所需夾緊力：由參考文獻5表得： 有：安全系數(shù)K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻5表 可得： 所以 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手氣缸夾緊機構(gòu)。4.3氣缸的選擇氣缸的選用要根據(jù)以下方面進行分析：1、類型的選擇 根據(jù)工作要求和條件，正確選擇氣缸的類型。要求氣缸到達行程終端無沖擊現(xiàn)象和撞擊噪聲應選擇緩沖氣缸；要求重量輕，應選輕型缸；要求安裝空間窄且行程短，可選薄型缸；有橫向負載，可選帶導桿氣缸；要求制動精度高，應選鎖緊氣缸；不允許活塞桿旋轉(zhuǎn)，可選具有桿不回轉(zhuǎn)功能氣缸；高溫環(huán)境下需選用耐熱缸；在有腐蝕環(huán)境下，需選用耐腐蝕氣缸。在有灰塵等惡劣環(huán)境下，需要活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無污染時需要選用無給油或無油潤滑氣缸等。 2、安裝形式 根據(jù)安裝位置、使用目的等因素決定。在一般情況下，采用固定式氣缸。在需要隨工作機構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時（如車床、磨床等），應選用回轉(zhuǎn)氣缸。在要求活塞桿除直線運動外，還需作圓弧擺動時，則選用軸銷式氣缸。有特殊要求時，應選擇相應的特殊氣缸。 3、作用力的大小即缸徑的選擇。根據(jù)負載力的大小來確定氣缸輸出的推力和拉力。一般均按外載荷理論平衡條件所需氣缸作用力，根據(jù)不同速度選擇不同的負載率，使氣缸輸出力稍有余量。缸徑過小，輸出力不夠，但缸徑過大，使設備笨重，成本提高，又增加耗氣量，浪費能源。在夾具設計時，應盡量采用擴力機構(gòu)，以減小氣缸的外形尺寸。 4、活塞行程與使用的場合和機構(gòu)的行程有關，但一般不選滿行程，防止活塞和缸蓋相碰。如用于夾緊機構(gòu)等，應按計算所需的行程增加1020的余量。5、活塞的運動速度主要取決于氣缸輸入壓縮空氣流量、氣缸進排氣口大小及導管內(nèi)徑的大小。要求高速運動應取大值。氣缸運動速度一般為50800/s。對高速運動氣缸，應選擇大內(nèi)徑的進氣管道；對于負載有變化的情況，為了得到緩慢而平穩(wěn)的運動速度，可選用帶節(jié)流裝置或氣液阻尼缸，則較易實現(xiàn)速度控制。選用節(jié)流閥控制氣缸速度需注意：水平安裝的氣缸推動負載時，推薦用排氣節(jié)流調(diào)速；垂直安裝的氣缸舉升負載時，推薦用進氣節(jié)流調(diào)速；要求行程末端運動平穩(wěn)避免沖擊時，應選用帶緩沖裝置的氣缸。 圖3.1 氣缸實物圖 6、氣缸的選型步驟及其類型介紹程序1：根據(jù)操作形式選定氣缸類型：氣缸操作方式有雙動，單動彈簧壓入及單動彈簧壓出等三種方式程序2：選定其它參數(shù)：1、選定氣缸缸徑大小 根據(jù)有關負載、使用空氣壓力及作用方向確定2、選定氣缸行程 工件移動距離3、選定氣缸系列4、選定氣缸安裝型式 不同系列有不同安裝方式，主要有基本型、腳座型、法蘭型、U型鉤、軸耳型5、選定緩沖器 無緩沖、橡膠緩沖、氣緩沖、油壓吸震器6、選定磁感開關 主要是作位置檢測用，要求氣缸內(nèi)置磁環(huán)7、選定氣缸配件 包括相關接頭（一）單作用氣缸 單作用氣缸只有一腔可輸入壓縮空氣，實現(xiàn)一個方向運動。其活塞桿只能借助外力將其推回；通常借助于彈簧力，膜片張力，重力等。其原理及結(jié)構(gòu)見下圖：圖3.2單作用氣缸1） 缸體；2活塞；3彈簧；4活塞桿；單作用氣缸的特點是： 1）僅一端進（排）氣，結(jié)構(gòu)簡單，耗氣量小。 2）用彈簧力或膜片力等復位，壓縮空氣能量的一部分用于克服彈簧力或膜片張力，因而減小了活塞桿的輸出力。 3）缸內(nèi)安裝彈簧、膜片等，一般行程較短；與相同體積的雙作用氣缸相比，有效行程小一些。 4）氣缸復位彈簧、膜片的張力均隨變形大小變化，因而活塞桿的輸出力在行進過程中是變化的。 由于以上特點，單作用活塞氣缸多用于短行程。其推力及運動速度均要求不高場合，如氣吊、定位和夾緊等裝置上。單作用柱塞缸則不然，可用在長行程、高載荷的場合。（二） 雙作用氣缸 雙作用氣缸指兩腔可以分別輸入壓縮空氣，實現(xiàn)雙向運動的氣缸。其結(jié)構(gòu)可分為雙活塞桿式、單活塞桿式、雙活塞式、緩沖式和非緩沖式等。此類氣缸使用最為廣泛。1. 雙活塞桿雙作用氣缸雙活塞桿氣缸有缸體固定和活塞桿固定兩種。2. 缸體固定時，其所帶載荷（如工作臺）與氣缸兩活塞桿連成一體，壓縮空氣依次進入氣缸兩腔（一腔進氣另一腔排氣），活塞桿帶動工作臺左右運動，工作臺運動范圍等于其有效行程s的3倍。安裝所占空間大，一般用于小型設備上?；钊麠U固定時，為管路連接方便，活塞桿制成空心，缸體與載荷（工作臺）連成一體，壓縮空氣從空心活塞桿的左端或右端進入氣缸兩腔，使缸體帶動工作臺向左或向左運動，工作臺的運動范圍為其有效行程s的2倍。適用于中、大型設備。 圖3.3雙活塞桿雙作用氣缸a）缸體固定；b）活塞桿固定1缸體；2工作臺；3活塞；4活塞桿；5機架雙活塞桿氣缸因兩端活塞桿直徑相等，故活塞兩側(cè)受力面積相等。當輸入壓力、流量相同時，其往返運動力及速度均相等。(三)緩沖氣缸緩沖氣缸對于接近行程末端時速度較高的氣缸，不采取必要措施，活塞就會以很大的力（能量）撞擊端蓋，引起振動和損壞機件。為了使活塞在行程末端運動平穩(wěn)，不產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。在氣缸兩端加設緩沖裝置，一般稱為緩沖氣缸。緩沖氣缸見下圖，主要由活塞桿1、活塞2、緩沖柱塞3、單向閥5、節(jié)流閥6、端蓋7等組成。其工作原理是：當活塞在壓縮空氣推動下向右運動時，缸右腔的氣體經(jīng)柱塞孔4及缸蓋上的氣孔8排出。在活塞運動接近行程末端時，活塞右側(cè)的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死、活塞繼續(xù)向右運動時，封在氣缸右腔內(nèi)的剩余氣體被壓縮，緩慢地通過節(jié)流閥6及氣孔8排出，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的壓力能如果與活塞運動所具有的全部能量相平衡，即會取得緩沖效果，使活塞在行程末端運動平穩(wěn)，不產(chǎn)生沖擊。調(diào)節(jié)節(jié)流閥6閥口開度的大小，即可控制排氣量的多少，從而決定了被壓縮容積（稱緩沖室）內(nèi)壓力的大小，以調(diào)節(jié)緩沖效果。若令活塞反向運動時，從氣孔8輸入壓縮空氣，可直接頂開單向閥5，推動活塞向左運動。如節(jié)流閥6閥口開度固定，不可調(diào)節(jié)，即稱為不可調(diào)緩沖氣缸。圖3.4緩沖氣缸1活塞桿；2活塞；3緩沖柱塞；4柱塞孔；5單向閥6節(jié)流閥；7端蓋；8氣孔7、氣缸結(jié)構(gòu)氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示： 1）缸筒 缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小?；钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復滑動，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應達到Ra0.8um。對鋼管缸筒，內(nèi)表面還應鍍硬鉻，以減小摩擦阻力和磨損，并能防止銹蝕。缸筒材質(zhì)除使用高碳鋼管外，還是用高強度鋁合金和黃銅。小型氣缸有使用不銹鋼管的。帶磁性開關的氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸，缸筒應使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質(zhì)。 SMC CM2氣缸活塞上采用組合密封圈實現(xiàn)雙向密封，活塞與活塞桿用壓鉚鏈接，不用螺母。 2）端蓋 端蓋上設有進排氣通口，有的還在端蓋內(nèi)設有緩沖機構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi)。桿側(cè)端蓋上設有導向套，以提高氣缸的導向精度，承受活塞桿上少量的橫向負載，減小活塞桿伸出時的下彎量，延長氣缸使用壽命。導向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵，現(xiàn)在為減輕重量并防銹，常使用鋁合金壓鑄，微型缸有使用黃銅材料的。 3）活塞 活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣，設有活塞密封圈?；钊系哪湍キh(huán)可提高氣缸的導向性，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料。活塞的寬度由密封圈尺寸和必要的滑動部分長度來決定。滑動部分太短，易引起早期磨損和卡死?；钊牟馁|(zhì)常用鋁合金和鑄鐵，小型缸的活塞有黃銅制成的。 4）活塞桿 活塞桿是氣缸中最重要的受力零件。通常使用高碳鋼，表面經(jīng)鍍硬鉻處理，或使用不銹鋼，以防腐蝕，并提高密封圈的耐磨性。 5）密封圈 回轉(zhuǎn)或往復運動處的部件密封稱為動密封，靜止件部分的密封稱為靜密封。 缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種： 整體型、鉚接型、螺紋聯(lián)接型、法蘭型、拉桿型。 6）氣缸工作時要靠壓縮空氣中的油霧對活塞進行潤滑。也有小部分免潤滑氣缸。 8、工作原理根據(jù)工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了，輸出力不夠，氣缸不能正常工作；但缸徑過大，不僅使設備笨重、成本高，同時耗氣量增大，造成能源浪費。在夾具設計時，應盡量采用增力機構(gòu)，以減少氣缸的尺寸。 氣缸 下面是氣缸理論出力的計算公式： F：氣缸理論輸出力(kgf) F：效率為85時的輸出力(kgf)(FF85） D：氣缸缸徑(mm) P：工作壓力(kgfcm2) 例：直徑340mm的氣缸，工作壓力為3kgfcm2時，其理論輸出力為多少?芽輸出力是多少? 將P、D連接，找出F、F上的點，得： F2800kgf；F2300kgf 在工程設計時選擇氣缸缸徑，可根據(jù)其使用壓力和理論推力或拉力的大小，從經(jīng)驗表11中查出。 根據(jù)參數(shù)選擇F-SC63CA根據(jù)參數(shù)選擇F-SC63CA參考地址：http:/wenku.baidu.com/link?url=suvNCH9ck4ru_xSGujDVvFFG5_FF5bI3MQEtU3EJQ-JLuPkp83XY6FNC-jkDidVLPGtvk_Jur9Jbl4U5unTN-Ya9233QOB0E50zbwhBJwJW4.4鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖4.1 可換鉆套鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表4.4：表4.4 鉆套dHD公稱尺寸允差61212+0.018+0.007221810490.518襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖4.2 固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表4.5：表4.5 固定襯套dHDC 公稱尺寸允差公稱尺寸允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52鉆模板選用固定式鉆模板，用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。4.5定位誤差的分析為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.6夾具設計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。夾具體是夾具的基礎件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎件連接成一個有機整體。為了滿足加工要求，夾具體應有足夠的剛度和強度，同時結(jié)構(gòu)工藝性要好。由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復雜程度的限制，同時吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造成型后時效處理，以消除內(nèi)應力。由于工件采用V型塊定位16mm外圓面，這就要求V型塊固定在一個與水平面成35的支撐面上。我們可以采用加工一有35面的支撐塊固定在夾具體上，經(jīng)過切削加工達到我們要求的定位尺寸?？?結(jié)課程設計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們課程設計完成的更出色的關20一步。致 謝這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設計。這次課程設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻1 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊M，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1980。2 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導。機械工業(yè)出版社，1995。3 李慶壽。機床夾具設計。機械工業(yè)出版社，1991。4 李洪。機械加工工藝手冊。北京出版社，1996。5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊。上?？茖W技術(shù)出版社，2544。6 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊?；瘜W工業(yè)出版社，2544。7 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計M，重慶：重慶大學出版社，1995。8 周永強，高等學校課程設計指導M，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。9劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M，哈爾濱：黑龍江科學技術(shù)出版社，1987。10 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊。上海科學技術(shù)出版社，2542。11 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學。機床夾具設計手冊.上?？茖W技術(shù)出版社，1984。 12 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。13 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量M，中國計量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊M，上?？茖W技術(shù)出版社，2540。15 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，25RZG310-570：4-1729