ZH1105型柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)

ZH1105型柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì),zh1105,柴油機(jī),機(jī)體,三面鉆擴(kuò),組合,機(jī)床,總體,整體,夾具,設(shè)計(jì) 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 i 目 錄 1 前言 .1 1.1 概述 .1 1.2 課題由來(lái)及基本條件 .1 1.3 課題設(shè)計(jì)思路 .2 1.4 預(yù)期成果及實(shí)際價(jià)值 .2 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) .3 2.1 工藝方案的擬定 .3 2.1.1 分析研究被加工零件 .3 2.1.2 組合機(jī)床總體方案論證 .3 2.1.3 定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)選擇 .4 2.2 確定切削用量及刀具選擇 .4 2.2.1 刀具的選擇 .4 2.2.2 切削用量的選擇 .5 2.2.3 計(jì)算切削力 切削扭矩 切削功率 及刀具耐用度 .7 2.2.4 確定主軸尺寸 外伸尺寸 .8 2.2.5 選擇接桿 .9 2.2.6 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 .9 2.2.7 動(dòng)力部件工作行程及循環(huán)的確定 .10 2.3 通用部件的選擇 .10 2.3.1 選用滑臺(tái)形式 .10 2.3.2 選液壓滑臺(tái)的型號(hào) .11 2.3.3 選動(dòng)力箱型號(hào) .12 2.3.4 選擇液壓滑臺(tái)側(cè)底座 .12 2.4 確定機(jī)床聯(lián)系尺寸 .13 2.4.1 機(jī)床裝料高度的確定 .13 2.4.2 夾具輪廓尺寸的確定 .13 2.4.3 中間底座尺寸的確定 .13 2.4.4 主軸箱輪廓尺寸的確定 .13 2.5 機(jī)床分組 .13 2.6 生產(chǎn)率計(jì)算卡 .14 3 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) .17 3.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟 .17 3.1.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 .17 3.1.2 夾具設(shè)計(jì)的步驟 .17 3.2 定位方案的確定 .18 3.2.1 零件的工藝性分析 .18 3.2.2 定位方案的論證 .18 3.2.3 導(dǎo)向裝置 .19 3.2.4 校核加工精度 .20 3.3 夾緊方案的確定 .20 3.3.1 夾緊裝置的確定 .20 3.3.2 夾緊方案論證 .21 鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 ii 3.3.3 夾緊力確定 .22 3.3.4 誤差分析 .23 3.4 夾具體設(shè)計(jì) .25 4 結(jié)論 .26 參考文獻(xiàn) .27 致謝 .28 附 錄 .29 ZH1105 型柴油機(jī)機(jī)體鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 摘要：ZH1105型柴油機(jī)機(jī)體為大批量生產(chǎn)的零件，為了提高生產(chǎn)效率，滿足被加 工零件的精度要求且保持加工精度穩(wěn)定，本課題設(shè)計(jì)了一臺(tái)用于ZH1105型柴油機(jī)機(jī) 體三面鉆孔的組合機(jī)床。第一部分是總體設(shè)計(jì)，首先，進(jìn)行了總體方案論證，采用 單工位三面鉆削組合機(jī)床，刀具選用高速鋼麻花鉆，并根據(jù)切削用量的選擇，計(jì)算 切削力、切削扭矩及切削功率，確定主軸直徑、外伸尺寸、接桿型號(hào)，選擇滑臺(tái)、 動(dòng)力箱等通用部件，再確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程，完成機(jī)床聯(lián)系尺寸的 制定。最后繪制了三圖一卡。第二部分是夾具設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)對(duì)被加工零件的全面分析， 導(dǎo)向采用固定鉆模板可換鉆套導(dǎo)向，夾緊裝置采用機(jī)械夾緊機(jī)構(gòu)，直接夾壓于工件 上，反應(yīng)快捷，夾壓平穩(wěn)可靠，夾具體有良好的剛性，使夾具能長(zhǎng)期保持可靠的精 度和穩(wěn)定性。該組合機(jī)床不僅能保證鉆孔精度，還能提高加工效率，降低工人的勞 動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)計(jì)的夾具定位可靠、夾壓穩(wěn)定、操作方便，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；鉆孔；夾具 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 iii The design of the general and jig of the modular machine-tool for drilling the ZH1105 crude oil engine Abstract：The crude oil engine is made for large quantities of mass production. In order to prone the production efficiency, and meet the precision request of the components processed and the precision stability, it designs a combined machine-tool to be used in the three-cylinder diesel engine with both sides drilling holes. The first part is general design. First, it carries out the argumentation of the overall plan, adopts the combined machine- tool with single location three faces drilling, selects the high-speed steel twist drill. According to the cutting parameters, it calculates the cutting force, the cutting torque and the cutting power, determines spindle diameter, the extend size and the link-pole model, choose sliding table, the power box and so on, then determines the operating cycle and the stroke of the power part, formulates the relation size of the machine-tool. Finally, it draws three figures and one card. The second part is the jig design. Having analyze the work piece, the guiding equipment use the fixed drill plate with replaceable drill bush; the clamp uses the machinery device, it directly presses on the work piece, which responds quickly, fixes steadily and reliably; the jig-body utilizes the frame structure, possess fine rigidity, causes the jig to maintain good long-term precision. This combined machine-tool not only guarantees the drill hole precision, but also enhances the processing efficiency, reduced workers labor intensity. The jig orients reliably, clamps stably, operates easily, then meet the design request well. Key words：Modular machine-tool; Drill hole; Jig 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 0 1 前 言 1.1 概述 組合機(jī)床在汽車(chē)、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器儀表、縫紉機(jī)、自行車(chē)等輕 工行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用；一些中小批量生產(chǎn)企業(yè)，如機(jī)床、機(jī) 車(chē)、工程制造業(yè)中也已推廣應(yīng)用。組合機(jī)床最適宜于加工各種大中型箱體類(lèi)零件， 如汽缸蓋、汽缸體、變速箱體、電機(jī)座及儀表殼等零件；也可用來(lái)完成軸套類(lèi)、輪 盤(pán)類(lèi)、叉架類(lèi)和蓋板類(lèi)零件的部分或全部工序的加工。 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的具體 情況進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國(guó)機(jī)械行業(yè) 的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在 其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi) 組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱(chēng)為“專(zhuān)能組合機(jī)床” 。 這種組合機(jī)床就不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是可以設(shè)計(jì)成 通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工的零件的具體需要，配以簡(jiǎn)單的夾具及刀 具，即可組成加工一定對(duì)象的高效率設(shè)備。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，具體的課題是 ZH1105 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò) 組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)前認(rèn)真研究被加工零件的圖樣，研究其尺寸、形 狀、材料、硬度、重量、加工部位的結(jié)構(gòu)及加工精度和表面粗糙度要求等內(nèi)容，為 設(shè)計(jì)提供大量的數(shù)據(jù)、資料，作好充分的、全面的技術(shù)準(zhǔn)備。在準(zhǔn)備了充足的資料 之后進(jìn)行總體及零部件的設(shè)計(jì)工作，總體的設(shè)計(jì)的主要工作是完成“三圖一卡” ， 即繪制機(jī)床的總體尺寸聯(lián)系圖、加工示意圖、零件的工序圖及編制生產(chǎn)率計(jì)算卡； 夾具設(shè)計(jì)的方法是：繪制夾具裝配圖；確定夾具的結(jié)構(gòu)；選定鉆模板等。在此次的 設(shè)計(jì)中采用三面夾緊定位，液壓夾緊，提高了生產(chǎn)效率，降低鐐動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)在設(shè) 計(jì)中采用了大量的通用零部件，降低了產(chǎn)品的成本 1.2 課題由來(lái)及基本條件 a）設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺(tái)加工柴油機(jī)機(jī)體上左右面孔系的鉆擴(kuò)組合機(jī)床. 設(shè)計(jì)：制定工藝方案，確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案， “三圖一卡”設(shè)計(jì)； 部件設(shè)計(jì)：組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) b）設(shè)計(jì)依據(jù) 課題來(lái)源：鹽城市江動(dòng)集團(tuán) 產(chǎn)品名稱(chēng)：ZH1105 型柴油機(jī) 被加工零件：機(jī)體（附零件圖） 工件材料：HT250 加工內(nèi)容：齒輪室蓋面：鉆 9-M8-7H 底孔至 9-6.647，深 19；鉆 M10-7H 底孔至 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 1 8.376，深 22； 主軸承蓋面：鉆 6-M8-7H 底孔至 6-6.647，深 19 鉆 8-M8-7H 底孔至 8-6.647， 深 19；鉆 2-8 孔，深 16；鉆 4.9 孔，深 16； 上面：鉆 4-M10-7H 底孔至 8.376，深 22；鉆 5-M8-7H 底孔至 6-6.647，深 18 鉆 M8-7H 底孔至 6.647，通孔；鉆 M12-6H 底孔至 10.106；孔口倒角 1.545 批量：本機(jī)床設(shè)計(jì)、制造一臺(tái) 1.3 課題設(shè)計(jì)思路 a.工藝方案的確定 在確定工藝方案之前，需要通過(guò)實(shí)習(xí)對(duì)被加工零件的結(jié)構(gòu) 特征的了解，并對(duì)加工精度，加工位置和加工要求的熟悉，有利于確定經(jīng)濟(jì)可行的 方案。 b.機(jī)床配置及結(jié)構(gòu)的確定 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，選擇合適的機(jī)床結(jié)構(gòu)，盡可能多 選用公用部件和標(biāo)準(zhǔn)件。 c.總體設(shè)計(jì) 在確定前面的方案的時(shí)，通過(guò)計(jì)算得到生產(chǎn)率卡和繪制“三圖” ， 根據(jù)計(jì)算選擇合適的主軸箱的輪廓尺寸和動(dòng)力設(shè)施。 d.夾具的設(shè)計(jì) 首先確定夾緊方案、定位方式和夾緊力的計(jì)算，然后選用相應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)部件和標(biāo)準(zhǔn)件，繪制夾具裝備圖和夾具的相關(guān)的零件圖。 本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床同時(shí)加工三個(gè)端面，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng) 度，從而降低了零件的加工成本。 1.4 預(yù)期成果及實(shí)際價(jià)值 最終將完成被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡； 夾具總裝圖、夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件圖等技術(shù)文件，指導(dǎo)組合機(jī)床及夾具的生產(chǎn)。這樣一 臺(tái)組合機(jī)床設(shè)計(jì)好后，可直接投入 ZH1105 型柴油機(jī)汽缸體的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率， 滿足加工精度要求，幫助生產(chǎn)廠家降低加工成本，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 2 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 2.1 工藝方案的擬訂 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)要注重工件及其加工的工藝分析，制訂出合理的工藝方案， 才能設(shè)計(jì)出合理的專(zhuān)用機(jī)床。根據(jù)具體的被加工零件，在制定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的 基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙的總體設(shè)計(jì)。 2.1.1 分析、研究被加工零件 本課題設(shè)計(jì)的組合機(jī)床加工的工件為 ZH1105 型柴油機(jī)機(jī)體，工序?yàn)槿婵紫?加工，零件材料為鑄鐵件 HT250，其硬度為 HBS212285，屬于箱體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜。生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量加工，工藝采用鉆削加工。 本機(jī)床加工零件的工序內(nèi)容： 齒輪室蓋面：鉆 9-M8-7H 底孔至 9-6.647，深 19；鉆 M10-7H 底孔至 8.376，深 22； 主軸承蓋面：鉆 6-M8-7H 底孔至 6-6.647，深 19 鉆 8-M8-7H 底孔至 8- 6.647，深 19；鉆 2-8 孔，深 16；鉆 4.9 孔，深 16； 上面：鉆 4-M10-7H 底孔至 8.376，深 22；鉆 5-M8-7H 底孔至 6-6.647，深 18 鉆 M8-7H 底孔至 6.647，通孔；鉆 M12-6H 底孔至 10.106；孔口倒角 1.545 2.1.2 組合機(jī)床總體方案論證 根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求：設(shè)計(jì)的組合機(jī)床要滿足加工要求、保證加工精度；盡可能 用通用件、以降低成本；各動(dòng)力部件用電氣控制、液壓驅(qū)動(dòng)。因此根據(jù)任務(wù)書(shū)要求 和氣缸體的特點(diǎn)初定兩種設(shè)計(jì)方案： 機(jī)床的配置型式有立式和臥式兩種,如圖 2-1 和圖 2-2 兩種 圖 2-1 臥式組合機(jī)床結(jié)構(gòu) 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 3 圖 2-2 立式組合機(jī)床結(jié)構(gòu) 臥式組合機(jī)床 特點(diǎn)：臥式組合機(jī)床重心低、振動(dòng)小運(yùn)作平穩(wěn)、加工精度高、 占地面積大。 立式組合機(jī)床 特點(diǎn)：立式組合機(jī)床重心高、振動(dòng)大、加工精度低、占地面積 小。 方案比較：根據(jù)被加工工件和兩種組合機(jī)床的特點(diǎn)比較可知 ZH1105 型柴油機(jī) 汽缸體的結(jié)構(gòu)為臥式長(zhǎng)方體。通過(guò)以上的比較，考慮到臥式振動(dòng)小，裝夾方便等因 素，選用三面臥式組合機(jī)床。 2.1.3 定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)的選擇 組合機(jī)床是針對(duì)某種零件或零件某道工序設(shè)計(jì)的。正確選擇定位基準(zhǔn)，是確保 加工精度的重要條件，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)最大限度的集中工序。一般常采用一面兩 孔定位和三面定位。本機(jī)床加工時(shí)采用的定位方式是三面定位，以底面為定位基準(zhǔn) 面，限制三個(gè)自由度；在左面用兩個(gè)圓柱定位銷(xiāo)，限制兩個(gè)自由度；后面再用一個(gè) 圓柱銷(xiāo)限制剩下的一個(gè)自由度。 2.2 確定切削用量及選擇刀具 2.2.1 刀具的選擇 根據(jù)工藝的要求及加工精度不同，組合機(jī)床采用的刀具一般有簡(jiǎn)單刀具（標(biāo)準(zhǔn) 刀具） 、復(fù)合刀具及特種刀具。 選擇刀具的原則： a）只要條件允許，為使工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、刃磨容易，應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)刀 具和簡(jiǎn)單刀具。 b）為使工序集中或保證加工精度，可采用先后加工或同時(shí)加工兩個(gè)或兩個(gè)以 上表面的復(fù)合刀具。 c）選擇刀具結(jié)構(gòu)時(shí)，還須認(rèn)真分析被加工零件材料特點(diǎn)。 根據(jù)工藝要求及加工精度的要求，查文獻(xiàn)18196頁(yè)表4-45，加工17個(gè)孔的刀 具均采用標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆。 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 4 刀具材料為高速鋼，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T 1438-1985 2.2.2 切削用量的選擇 組合機(jī)床多軸箱上所有刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)。工作時(shí)， 要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量。這個(gè)每分鐘 進(jìn)給量（毫米/分）應(yīng)是適合于所有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸 可設(shè)計(jì)成不同轉(zhuǎn)速和選擇不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（毫米/ 轉(zhuǎn)）與其相適應(yīng)，以滿足不同直 徑工件的加工需要，文獻(xiàn)853 頁(yè)，即 （1-fivnfn21 1） 式中： , , 各主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） ；1n2i , , 各主軸進(jìn)給量（毫米 /轉(zhuǎn)） ；fif 動(dòng)力滑臺(tái)每分鐘進(jìn)給量（毫米/分） 。fv 在選擇了轉(zhuǎn)速后就可以根據(jù)公式 （1-10ndv 2） 選擇合理的切削速度。 查文獻(xiàn)2第 130 頁(yè)表 6-11 表 2-1 高速鋼鉆頭切削用量 加工材料 加工直徑 （mm）1d切削速度 (m/min)v進(jìn)給量 (mm/r)f 200241HBS 16 0.050.1鑄鐵 612 1018 0.10.18 根據(jù)上表合理選擇所需要的切削速度與進(jìn)給量。 A. 左側(cè)面上17個(gè)孔 a)孔 11孔24 盲孔，14 6.647，l=19mm 取n=630r/min，f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=13.26m/min b)孔25 、26 盲孔，28，l=16mm 取n=630r/min，f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 5 v=15.83m/min c)孔 27 盲孔， 4.9，l=16mm 取n=720r/min， f=0.097mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/min，fv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=11.08m/min B.右側(cè)面上 10個(gè)孔 a)孔 19 盲孔，9 6.647，l=19mm 取n=630r/min， f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=13.26m/min b)孔10 盲孔，8.376，l=22mm 取n=630r/min， f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2）得切削速度： v=16.58m/min C. 后面上11個(gè)孔 a)孔 2831 盲孔，4 8.376，l=22mm 取n=630r/min， f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2）得切削速度： v=16.58m/min b)孔32 36 盲孔，56.647，l=18mm 取n=630r/min， f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=13.26m/min c)孔 37 通孔，6.647 取n=630r/min， f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=13.26m/min d)孔38 通孔，10.106 取n=500r/min， f=0.14mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=15.87m/min 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 6 孔的編號(hào)見(jiàn)被加工零件工序圖YG01-00-01 2.2.3 計(jì)算切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度v及進(jìn)給量f） ，確定進(jìn)給力，作為選擇動(dòng) 力滑臺(tái)及設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)；確定切削轉(zhuǎn)矩，用以確定主軸及其他傳動(dòng)件（齒輪、傳 動(dòng)軸）的尺寸；確定切削功率，用作選擇主傳動(dòng)電機(jī)（一般指動(dòng)力箱電機(jī)）功率； 確定刀具耐用度，用以驗(yàn)證所選用量或刀具是否合理。 查文獻(xiàn)1134 頁(yè)表6-20得公式： (2-3) 6.08.2HBDfF (2-4).9.1T (2-5) vP740 式中，F(xiàn)表示軸向切削力（N） ，T表示切削轉(zhuǎn)矩（ N） ，P表示切削功率（Kw） ， v表示切削速度（m/min）,f表示進(jìn)給量（mm/r）, D表示加工（或鉆頭）直徑（mm） HB表示布氏硬度，取HB=230。 由公式(2-3)、(2-4)、(2-5)可得： 1）6.647 孔 由公式（2-3）得： F=772.24N 由公式（2-4）得： T=1633.58 N 由公式（2-5）得： P=0.1065Kw 2）8.376 孔 由公式（2-3）得： F=973.11N 由公式（2-4）得： T=2534.67 N 由公式（2-5）得： P=0.164Kw 3）8 孔 由公式（2-3）得： F=929.43N 由公式（2-4）得： T=2322.85N 由公式（2-5）得： 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 7 P=0.1502Kw 4）4.9 孔 由公式（2-3）得： F=514.78N 由公式（2-4）得： T=827.61 N 由公式（2-5）得： P=0.0612Kw 5）10.106 孔 由公式（2-3）得： F=1423.94N 由公式（2-4）得： T=4392.6 N 由公式（2-5）得： P=0.2254Kw 總的切削功率：即求各面上所有軸的切削功率之和 左面 kw8526.106.215.406.12149.487.6 PPw 右面 k5376. 后面 04.51.0. 驗(yàn)證選用量或刀具是否合理，刀具耐用度至少大于 4 個(gè)小時(shí)，查機(jī)械加工工藝 手冊(cè)公式 (2-6)83.15.0 2)96(HBVfDT 根據(jù)公式（2-5） ，選擇 的鉆頭進(jìn)行計(jì)算m7 ，in42)2301.26.39( 8.15.0T 根據(jù)計(jì)算，刀具耐用度滿足要求。 2.2.4 確定主軸、尺寸、外伸尺寸 查文獻(xiàn)243 頁(yè)表 3-4 d= (2-7)410TB 式中：d軸的直徑； T軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（NM） ； B系數(shù)（取 B=6.2） 。 a）左多軸箱：軸 1-14 d=6.2 =12.47mm431058.610 軸 15-16 d=6.2 =13.61mm2 軸 17 d=6.2 =10.52mm.7 b）右多軸箱：軸 1-9 d=6.2 =12.47mm43 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 8 軸 10 d=6.2 =13.9mm431067.2510 c）后多軸箱：軸 1-4 d=6.2 =13.9mm 軸 5-9 d=6.2 =12.47mm8. 軸 10 d=6.2 =12.47mm43 軸 11 d=6.2 =15.96mm106.92 考慮到安裝過(guò)程中軸的互換性、安裝方便等因素，則左主軸中：117 主軸直 徑都取 15；右主軸箱中：19 主軸直徑都取 15，10 主軸直徑取 20；后多軸 箱中：5-10 主軸直徑都取 15，1-4 和 11 主軸直徑都取 20。 根據(jù)主軸類(lèi)型及初定的主軸軸徑，查文獻(xiàn)144 頁(yè)表 3-6 可得到主軸外伸尺寸 及接桿莫氏圓錐號(hào)。主軸軸徑 d=15mm 時(shí)，主軸外伸尺寸為：D/ =25/16,L=85mm,1d 接桿莫氏圓錐號(hào)為 1；主軸軸徑 d=20mm 時(shí)，主軸外伸尺寸為： D/ =32/20,L=115mm，接桿莫氏圓錐號(hào)為 1。1d 2.2.5 選擇接桿 在鉆、擴(kuò)、鉸孔及倒角等加工小孔時(shí)，通常都采用接桿（剛性接桿） 。因?yàn)橹?軸箱各主軸的外伸長(zhǎng)度和刀具均為定值，為保證主軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終 了位置，須采用軸向可調(diào)整的接桿來(lái)協(xié)調(diào)各軸的軸向長(zhǎng)度，以滿足同時(shí)加工完成孔 的要求。 查文獻(xiàn)2171 頁(yè)表 8-2： 表 2-2 特長(zhǎng)可調(diào)接桿尺寸 d dt 莫氏錐號(hào) 類(lèi)型 1DL l 16 Tr161.5 2 A 28 185-485 85 20 Tr202 2 A 28 215-500 110 表 2-3 夾緊螺母型式及尺寸 名義尺寸 1d1dh 16 Tr161.5 24.6 12 20 Tr202 31.6 12 2.2.6 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床鉆孔時(shí)，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來(lái)保證的。導(dǎo) 向裝置的作用是：保證刀具相互間的正確位置；保證刀具相對(duì)工件的正確位置；提 高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 組合機(jī)床上刀具導(dǎo)向裝置通常分為固定式導(dǎo)向和旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向兩大類(lèi)。根據(jù)導(dǎo)向 的線速度v20m/min、加工精度及刀具的具體工作條件，所有本機(jī)床選擇固定 式導(dǎo)向。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 9 查文獻(xiàn)1175 頁(yè)表 8-4： 表 2-4 通用導(dǎo)套的尺寸規(guī)格 d D 123D短Ll1l 4.9 4-6 10 15 18 M6 12 8 3 6.7 6-8 12 18 22 M6 12 8 3 8 8-10 15 22 26 M6 16 8 3 8.4 8-10 15 22 26 M6 16 8 3 10.1 10-12 18 26 30 M8 16 10 4 導(dǎo)向長(zhǎng)度一般取 1-2.5d, 所以導(dǎo)向長(zhǎng)度 =24mm。導(dǎo)向套端面至工件端面距離1l 是為了排屑方便，一般取 1-1.5d，即 =9mm。2l 根據(jù)文獻(xiàn)2177 頁(yè)表 8-6 導(dǎo)向類(lèi)別中選擇的第一類(lèi)導(dǎo)向,工藝方法為鉆孔,d 取 ,D 取 /g6, /n6。7GH7 2.2.7 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 1）工作進(jìn)給長(zhǎng)度 的確定工L 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 ，應(yīng)等于加工部件的長(zhǎng)度 L(多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算)與刀具工 切入長(zhǎng)度 和切出長(zhǎng)度 之和。切入長(zhǎng)度一般為 510mm，根據(jù)工件端面的誤差情12 況確定，鉆孔時(shí)切出長(zhǎng)度查文獻(xiàn)146 頁(yè)表 3-7： +（38） （注：d 為鉆頭直徑） 2dL （2-8） 適用復(fù)合刀具的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)選定，具體如下： 左側(cè)工進(jìn)長(zhǎng)度：19+9=28mm 右側(cè)工進(jìn)長(zhǎng)度：22+6=28mm 后側(cè)工進(jìn)長(zhǎng)度： 22+6=28mm 2）快速引進(jìn)長(zhǎng)度的確定 快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給的位置，其長(zhǎng)度按具體情況確定。 在左動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn)給行程為 152mm，在右動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn) 給行程為 152mm，在后動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn)給行程為 152mm。 3)快速退回長(zhǎng)度的確定 快速退回的長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。一般在固定式夾具鉆孔的 機(jī)床上，動(dòng)力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工作的 裝卸就行了。左、右、后側(cè)快速退回長(zhǎng)度為 180mm。 4）動(dòng)力部件總行程的確定 動(dòng)力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外，還要考慮因刀 具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離（此距離不小于 15- 20mm）和刀具裝卸以及刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時(shí)，動(dòng)力 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 10 部件需后退的距離。因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。在本機(jī) 床的動(dòng)力部件循環(huán)中：前備量選 30mm，后備量選 40mm。 2.3 通用部件的選擇 2.3.1 選用滑臺(tái)型式 滑臺(tái)型式一般分為液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)，液壓滑臺(tái)與機(jī)械滑臺(tái)由于采用的傳動(dòng) 裝置不同，因而在性能、使用及維修等方面各有特點(diǎn)。目前，這兩種滑臺(tái)都得到廣 泛的應(yīng)用。 根據(jù)文獻(xiàn)218 頁(yè)表 2-4，它們的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下： 表 2-5 液壓滑臺(tái)與機(jī)械滑臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn) 液壓滑臺(tái) 機(jī)械滑臺(tái) 1.在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可 以無(wú)級(jí)調(diào)速。 1.進(jìn)給量穩(wěn)定，慢速無(wú)爬行， 高速無(wú)振動(dòng)，可以降低加工工 件的表面粗糙度。 2.可以獲得較大的進(jìn)給力。 2.具有較好的抗沖擊能力，斷 續(xù)切削、鉆頭鉆通孔將要出口 時(shí)，不會(huì)因沖擊而損壞刀具。 3.由于液壓驅(qū)動(dòng)零件磨損小， 使用壽命長(zhǎng)。 3.運(yùn)行安全可靠，易發(fā)現(xiàn)故障， 調(diào)整維修方便。 4.工藝上要求多次進(jìn)給時(shí)，通 過(guò)液壓換向閥，很容易實(shí)現(xiàn)。 4.沒(méi)有液壓驅(qū)動(dòng)管路泄露、噪 聲和液壓站占地的問(wèn)題。 5.過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠。 優(yōu) 點(diǎn) 6.由行程調(diào)速閥來(lái)控制滑臺(tái)的 快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度 高，工作可靠。 1.進(jìn)給量由于載荷的變化和溫 度的影響而不夠穩(wěn)定。 1.只能有級(jí)變速，變速比較麻 煩。 2.液壓系統(tǒng)的漏油影響工作環(huán) 境，浪費(fèi)能源。 2.一般沒(méi)有可靠的過(guò)載保護(hù)。 缺 點(diǎn) 3.調(diào)整維修比較麻煩。 3.快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)換位置精 度較低。 經(jīng)比較，本組合機(jī)床選用液壓滑臺(tái)。 2.3.2 選液壓滑臺(tái)的型號(hào) 每種規(guī)格的動(dòng)力滑臺(tái)有其最大進(jìn)給力 F 進(jìn) 的限制。根據(jù)選定的切削用量計(jì)算得 到的單根主軸的進(jìn)給力，按文獻(xiàn)4第 62 頁(yè)公 （2-6 ） nii1多 軸 箱 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 11 式中， 各主軸所需的 向切削力，單位為N。iF 左主軸箱 = = =13185 N左 21489.7.6P243.978.514.7 右主軸箱 = =7923.27N右F.93.376.87.6 后主軸箱 = = =10150.69 N后 106.376,8. 594.1235.9724.7 實(shí)際上,為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于 。又多 軸 箱F 考慮到所需的最小進(jìn)給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證 工作的穩(wěn)定性，再查看文獻(xiàn)1 91頁(yè)表5-1得P=20000N，所以選擇液壓滑臺(tái)的型號(hào)為： 1HY40；選擇的行程為：400mm；臺(tái)面寬度：400mm；臺(tái)面長(zhǎng)度：800mm；滑臺(tái)與 滑座總高：320mm；滑座長(zhǎng)：1240mm；快速行程速度8m/min，工進(jìn)速度 12.5500mm/min，允許最大進(jìn)給力 。N20 2.3.3 選動(dòng)力箱型號(hào) 根據(jù)各刀具主軸的切削用量，計(jì)算出切削功率，再算出總切削功率，再考慮到 多軸箱的傳動(dòng)效率，計(jì)算出消耗于多軸箱上的切削功率，這是作為選擇組合機(jī)床主 傳動(dòng)用動(dòng)力箱型號(hào)規(guī)格的依據(jù)。計(jì)算結(jié)果如下： =1.8522Kw左P =1.1225Kw右 =1.5779Kw后 查文獻(xiàn)162頁(yè)多軸箱所需功率按下列公式計(jì)算： = + + （2-9）多 軸 箱P切 削 空 轉(zhuǎn) 損 失 所以得出多軸箱的驅(qū)動(dòng)功率如下： =1.8522+0.02616+0.042+0.018=2.3282Kw左 多 =1.1225+0.0269+0.046+0.0112=1.4137Kw右 多 =1.5779+0.0265+0.0466+0.0158=1.9997Kw后 多 為了方便起見(jiàn)，使三邊的動(dòng)力箱的型號(hào)一致，所以選了功率比較大的作為選擇 動(dòng)力箱的依據(jù)，所以根據(jù)文獻(xiàn)1114頁(yè)表5-39 表2-6 動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)型號(hào)表 動(dòng)力箱型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率( )KW 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ ）min/r 輸出軸轉(zhuǎn)速( )in/r 左主軸箱 1TD40 Y132S-4 5.5kW 1440 720 右主軸箱 1TD40 Y132S-4 5.5kW 1440 720 后多軸箱 1TD40 Y132S-4 5.5kW 1440 720 再根據(jù)文獻(xiàn)1 116頁(yè)表5-40 可以得出動(dòng)力箱與動(dòng)力滑臺(tái)、主軸箱結(jié)合面的尺寸 以及動(dòng)力箱輸出軸距箱底面高度，具體如下： 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 12 與動(dòng)力滑臺(tái)結(jié)合面的尺寸：長(zhǎng)800mm，寬400mm 與主軸箱結(jié)合面：寬800mm，高355mm 動(dòng)力箱輸出軸距箱底高度為160mm。 2.3.4 選擇滑臺(tái)側(cè)底座 根據(jù)所選的液壓滑臺(tái)查文獻(xiàn)192頁(yè)表5-2，選擇液壓滑臺(tái)側(cè)底座為1CC401，其 高度為 ，寬度 ，長(zhǎng)度 。mH560mB60mL1350 2.4 確定機(jī)床聯(lián)系尺寸 2.4.1 機(jī)床裝料高度的確定 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的的垂直距離,本課題中，最低孔位置 2h ，主軸箱最低主軸高度 ，所選滑臺(tái)和滑座總 ，側(cè)底1h10mh2803 座高度 ，夾具底座高度 ，中間底座高度 ，綜合mh5604 m37556 以上因素，該組合機(jī)床裝料高度取 H=935mm。 2.4.2 夾具輪廓尺寸的確定 夾具底座的輪廓尺寸，即長(zhǎng)寬高為：450500375。 夾具高度尺寸為夾具體高度加上夾具底座高度，定為 831mm，長(zhǎng)度、寬度尺寸 除考慮工件本身寬度外，再加其他寬度方向上能布置下工件的定位、夾緊及其他機(jī) 構(gòu)，從總圖中查得長(zhǎng)度尺寸為：545mm，寬度尺寸為：700mm。 2.4.3 中間底座尺寸的確定 根據(jù)選定的動(dòng)力箱、滑臺(tái)、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系并考慮滑臺(tái)的前備量，通 過(guò)尺寸鏈就可以計(jì)算確定中間底座加工方向的尺寸取 800mm，確定中間底座高度方 向尺寸為 560mm。 2.4.4 主軸箱輪廓尺寸的確定 主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度 ，可按下式計(jì)1h 算： （2-8）12bB （2-9）式hH 中， 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（ ） ；b 最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（） ；1 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（） ；h 最低主軸高度（） 。 對(duì)于臥式組合機(jī)床， h1要保證潤(rùn)滑油不致從主軸襯套處泄漏箱外，通常推薦 ，本組合機(jī)床按式m140851 （2-10）1234(0.5)H 計(jì)算，得： ，9.h ,取 ，則求出主軸箱輪廓尺寸：6,bmb10 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 13 12650462Bbm 9.19.5Hh 根據(jù)上述計(jì)算值,按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸為 BH=630 500和BH=630mm630mm和BH=630mm630mm。 2.5 機(jī)床分組 a) 夾具（第 20 組）夾具用以裝夾工件，實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、 刀具的導(dǎo)向等，夾具是主要的專(zhuān)用部件之一。 b) 多軸箱（第 70 組有多軸箱和第 71 組左多軸箱）多軸箱中有和被加工零件孔 位和數(shù)量一致的主軸。它也是主要的專(zhuān)用部件。它的功用是把動(dòng)力箱的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳 給各主軸，再經(jīng)接桿傳給刀具。 c) 傳動(dòng)裝置 （第 40 組）傳動(dòng)裝置包括 1TD32 型動(dòng)力箱和 1HY32 型液壓滑臺(tái)。 它們都是組合機(jī)床的主要通用部件。動(dòng)力箱用于把電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳給多軸箱。 液壓滑臺(tái)用以實(shí)現(xiàn)刀具的工作循環(huán)。 d）底座（第 10 組中間底座和第 11 組側(cè)底座）底座是機(jī)床的支承部件，其中 1CC32 型側(cè)底座是機(jī)床的主要通用部件。 此外，組合機(jī)床還有電氣設(shè)備（第 30 組） ，刀具和工具（第 60 組和 61 組） ， 液壓傳動(dòng)裝置（第 50 組） ，潤(rùn)滑裝置（第 80 組） ，擋鐵（第 90 組）等。液壓滑臺(tái) 的工作循環(huán)，就是通過(guò)擋鐵、液壓元件的控制實(shí)現(xiàn)的。 2.6 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡反映了實(shí)際生產(chǎn)率、切削用量、動(dòng)作時(shí)間、負(fù)荷率等技術(shù)參 數(shù)。工作行程為 28 ；進(jìn)刀量為 70 ；機(jī)動(dòng)時(shí)間加緊 0.1 。 m/minmin 1）理想生產(chǎn)率計(jì)算 理想生產(chǎn)率 (單位為件/ )是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) N(包括備品及廢品率在內(nèi))所Qh 要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù) 有關(guān)，一般情況下，單班制 取 2350 ,kt kth 兩班制 取 4700 ，N 取 75000 件。則kth （2-7） kt =75000/2350=31.92 件/ h 2)生產(chǎn)率計(jì)算 實(shí)際生產(chǎn)率 (件/h)指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。即：1Q （2-8）)(601hT件單 式中： 生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間（min） ，可按下式計(jì)算：?jiǎn)蜹 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 14 （2-)()(21 裝移快 退快 進(jìn)停輔機(jī)單 tvLtvLTfkff 9） 式中： 分別為刀具第、第工作進(jìn)給行程長(zhǎng)度,單位為 ;21L、 m 分別為刀具第 、第工作進(jìn)給量，單位為 ；ffv、 /in 滑臺(tái)在死擋鐵上的停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀t 下旋轉(zhuǎn) 510 轉(zhuǎn)所需時(shí)間，單位為 min; 分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長(zhǎng)度，單位為 ;快 退快 進(jìn) 、 L 動(dòng)力部件快速行程速度。液壓動(dòng)力部件取 310 米/分；fkv 直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換的時(shí)間，一般可取 0.1移t 分； 工件裝、卸（包括定位、夾壓及清除鐵屑等）時(shí)間，它取決于裝裝t 卸自動(dòng)化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人熟練程度。通常取 0.51.5min 。 單件時(shí)間 ：?jiǎn)蜹 =1.4532min單 3）實(shí)際生產(chǎn)率 ：1Q )(29.4153.60hT件單 4)負(fù)荷率計(jì)算 =77.31% 1Q負(fù) 4)生產(chǎn)率計(jì)算卡如下表 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 15 表 2-7 生產(chǎn)率計(jì)算卡 進(jìn)給量 工時(shí)(min)序 號(hào) 工步名稱(chēng) 被 加 工 零 件 數(shù) 量 加工直 徑 (mm) 加工 長(zhǎng)度 (mm) 工作行 程(mm) 切削速度 (m/min) 轉(zhuǎn)速 (r/min) (mm/ r) (mm/ min) 機(jī)動(dòng) 時(shí)間 輔助 時(shí)間 共計(jì) 1 裝卸工件 1 1 1 2 左滑臺(tái)鉆孔 快進(jìn) 152 0.015 鉆 14 個(gè) 6.647 孔 6.647 19 28 13.26 630 0.11 70 0.35 鉆 2 個(gè) 8 孔 8 16 28 15.83 630 0.11 70 鉆 1 個(gè) 4.9 孔 4.9 16 28 11.08 720 0.097 70 死擋鐵停留 0.02 快退 180 0.018 3 右滑臺(tái)鉆孔 快進(jìn) 152 0.014 0.014 鉆 9 個(gè) 6.647 孔 6.647 19 28 13.26 630 0.11 70 0.475 0.475 鉆 1 個(gè) 8.376 孔 8.376 22 28 16.58 630 0.11 70 死擋鐵停留 0.02 0.02 快退 180 0.018 0.018 4 后滑臺(tái)鉆孔 快進(jìn) 152 鉆 4 個(gè) 8.376 孔 8.376 22 28 16.58 630 0.11 70 鉆 5 個(gè) 6.647 孔 6.647 18 28 13.26 630 0.11 70 鉆 1 個(gè) 10.1 孔 10.1 28 13.26 500 0.11 70 鉆 1 個(gè) 6.647 通孔 6.647 28 15.87 630 0.11 70 死擋鐵停留 0.02 0.02 快退 180 0.01 8 0.018 總計(jì) 1.4532 單件工時(shí) 1.4532 機(jī)床實(shí)際生 產(chǎn)率 41.29 件/時(shí) 機(jī)床理想生 差率 31.92 件/時(shí) 備 注 機(jī)床負(fù)荷率 77.31% 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 16 3 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 3.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟 3.1.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 a） 提高生產(chǎn)率、降低成本 夾具設(shè)計(jì)方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，提 高生產(chǎn)率，盡量采用快速、高效的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制裝置；在批量生產(chǎn)和滿足夾具功 能的前提下，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，以降低夾具的制造成本。 b） 保證工件的加工精度 夾具設(shè)計(jì)的最基本要求是保證工件的加工精度。關(guān)鍵是確定定位方案、夾緊方 案，和合理地設(shè)計(jì)夾具的尺寸、公差和技術(shù)要求，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行誤差的分析和計(jì)算。 c） 便于排屑 夾具的排屑是一個(gè)很重要的問(wèn)題，切屑積集在夾具中，會(huì)破壞工件正確的定位； 切屑帶來(lái)的大量熱量會(huì)引起夾具和工件的熱變形，影響加工質(zhì)量；切屑的的清掃又 會(huì)增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。切屑積集嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)造成設(shè)備事故或工傷事故。 因此，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)排屑問(wèn)題必須給予充分的注意。 d） 操作方便、省力和安全 夾具的操作要盡量做到方便、省力，盡可能采用氣動(dòng)、液壓及其他機(jī)械化夾緊 裝置、以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，控制好夾緊力。夾具操作位置應(yīng)符合操作工人的習(xí) 慣，應(yīng)有安全保護(hù)裝置，確保使用安全。 e）有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修，盡可能多選用標(biāo)準(zhǔn) 部件和標(biāo)準(zhǔn)元件。 夾具設(shè)計(jì)通常可以在參閱有關(guān)資料的情況下，按加工要求設(shè)計(jì)方案，繪制圖樣， 經(jīng)修改確定夾具的結(jié)構(gòu)。 3.1.2 夾具設(shè)計(jì)的步驟 a）設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備 首先分析產(chǎn)品零件圖、裝配圖、零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料及技術(shù)要求；其次分析零 件的加工工藝規(guī)程，及對(duì)任務(wù)書(shū)所提出的要求進(jìn)行可行性研究；了解所用機(jī)床的規(guī) 格、性能、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸；了解所用絲錐、量具的規(guī)格； 了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)組織等有關(guān)問(wèn)題；收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料。 b）方案設(shè)計(jì) 在分析各種原始資料的基礎(chǔ)上，確定夾具的類(lèi)型、定位方式、夾緊方式、導(dǎo)向 方案 、連接方式和夾具的結(jié)構(gòu)形式。繪制方案設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行工序精度分析，對(duì)動(dòng) 力夾緊裝置進(jìn)行夾緊力的計(jì)算。 c）審核 檢查夾具的各項(xiàng)功能是否符合設(shè)計(jì)要求。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 17 d）總體設(shè)計(jì) 根據(jù)所定方案繪制夾具裝配圖，注明各種元件的裝配關(guān)系。 e）夾具零件的設(shè)計(jì) 合理選擇材料，標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。 f）夾具的裝配、調(diào)試和驗(yàn)證 3.2 定位方案的確定 3.2.1 零件的工藝性分析 ZH1105 型柴油機(jī)汽缸體材料為 HT250，其硬度為 212285HBS，在本工序之 前柴油機(jī)汽缸體四個(gè)主要表面已加工完畢。本工序加工以下面的孔： 齒輪室蓋面：鉆 9-M8-7H 底孔至 9-6.647，深 19；鉆 M10-7H 底孔至 8.376，深 22；主軸承蓋面：鉆 6-M8-7H 底孔至 6-6.647，深 19 鉆 8-M8-7H 底孔至 8- 6.647，深 19；鉆 2-8 孔，深 16；鉆 4.9 孔，深 16；上面：鉆 4-M10-7H 底孔 至 8.376，深 22；鉆 5-M8-7H 底孔至 6-6.