ZH1105W柴油機(jī)機(jī)體鉆孔專機(jī)總體及夾具設(shè)計【含13張CAD圖紙】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 畢業(yè)實習(xí)報告 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 班 級 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 日 期 實 習(xí) 報 告 一、 概述 畢業(yè)實習(xí)是我們機(jī)制專業(yè)不可缺少的組成部分，作為一個獨立的項目列入專業(yè)教學(xué)計劃中。這次實習(xí)是在學(xué)完了機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造、模具設(shè)計等一系列機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識以后的一項綜合性實踐環(huán)節(jié)，是圓滿完成畢業(yè)設(shè)計的保證。畢業(yè)實習(xí)的目的：通過本次實習(xí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力，鞏固、深化和提高機(jī)械制造工藝方面有關(guān)知識，擴(kuò)大知識面，了解機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)活動的組織，機(jī)械加工過程及其系統(tǒng)。了解當(dāng)?shù)仄髽I(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)節(jié)拍，以確定零件的生產(chǎn)類型、工藝過程、制造精度等級等第，為畢業(yè)設(shè)計及以后工作打下堅實的實踐基礎(chǔ)，同時專業(yè)實習(xí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神，也是學(xué)生接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現(xiàn)由學(xué)生到社會的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們學(xué)習(xí)后面的畢業(yè)設(shè)計乃至以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)。 二、 實習(xí)過程 ①3月19日 江動集團(tuán) ②3月20日 悅達(dá)拖拉機(jī)廠 ③3月21日 鹽城市機(jī)床廠 ④3月29日 江蘇恒力集團(tuán) ⑤3月30日 鹽城市紡織機(jī)械廠 三、 實習(xí)內(nèi)容 江動集團(tuán)：大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品主要包括S1100ZH型單缸柴油機(jī)，規(guī)格16HP/2000rpm；TY2100型多缸柴油機(jī)，規(guī)格30HP/2300rpm；TY295型多缸柴油機(jī)，規(guī)格25HP/2400rpm；R185型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格8.8HP/2200rpm；R180型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格7.7HP/2600rpm；R175型單缸小功率柴油機(jī)，規(guī)格6.6HP/2600rpm；ZH1115型單缸柴油機(jī)，規(guī)格24HP/2200rpm；ZH1110型單缸柴油機(jī)，規(guī)格20HP/2200rpm；ZH1105WA型單缸柴油機(jī)，規(guī)格18HP/2200rpm；S195型單缸柴油機(jī)，規(guī)格14HP/2000rpm；TY395型多缸柴油機(jī)，規(guī)格40HP/2600rpm；ZH1105WB型單缸柴油機(jī)，規(guī)格17HP/2000rpm。產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): 國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn) ROCT 2000 拖拉機(jī)及聯(lián)合收割機(jī)柴油機(jī)技術(shù)條件;產(chǎn)品與國際先進(jìn)同類產(chǎn)品實物質(zhì)量對比結(jié)果: 達(dá)到日本洋馬質(zhì)量水平。已按GB/T19001- ISO9001 質(zhì)量體系設(shè)計/開發(fā)、生產(chǎn)、安裝和服務(wù)的質(zhì)量保證模式建立了文化的質(zhì)量體系，編制了質(zhì)量手冊，程序文件,于98年元月份通過了中國進(jìn)出口商品質(zhì)量認(rèn)證中心江蘇評審中心認(rèn)證。所用設(shè)備有通用機(jī)床如CA6140車床、C6136C車床、搖臂鉆床、萬能升降臺銑床、數(shù)控車床等；有很多組合機(jī)床如三面多孔同時加工組合機(jī)床、雙面銑組合機(jī)床等。 悅達(dá)拖拉機(jī)廠：公司擁有資產(chǎn)5.08億元人民幣，職工1500余人，具備年產(chǎn)8萬臺手扶拖拉機(jī)和3萬臺輪式拖拉機(jī)的能力。主要產(chǎn)品有：黃海牌-12型、151型、81型系列手扶拖拉機(jī)和黃海金馬-180、200、220、250、300、350、400、450、500、550、700、720、750系列及四輪驅(qū)動系列輪式拖拉機(jī)。中小批量生產(chǎn)。所用設(shè)備有通用機(jī)床如T68型臥式鏜床、立式銑床、數(shù)控車床等；有單柱立式車床、折臂式攻絲機(jī)、轉(zhuǎn)塔車床等專用機(jī)床；有MAZATECH H-630N加工中心、臥式加工中心，有盤式、鏈?zhǔn)降稁?。悅達(dá)鹽城拖拉機(jī)廠是中國中、小馬力拖拉機(jī)的重點企業(yè)之一，主要產(chǎn)品有：黃海牌-12型、151型、81型系列手扶拖拉機(jī)和黃海金馬-180、200、220、250、300、350、400、450、500、550、700、720、750系列及四輪驅(qū)動系列輪式拖拉機(jī)。其生產(chǎn)組織形式為中批生產(chǎn)，故車間布置方式為集中布置，并且分為機(jī)加工車間和裝配車間，便于流水線和自動化作業(yè)。中批生產(chǎn)工藝特點為：加工對象周期性地變換；采用通用設(shè)備，按工藝路線成流水線布置或機(jī)群式布置；廣泛使用專用夾具；廣泛使用專用刀、量具；毛坯多用金屬模、模鍛，精度中等；保持一部分劃線找正，廣泛使用夾具；用調(diào)整法獲得尺寸；零件互換性一般不用配刮；工藝文件為工序卡；操作工人平均技術(shù)水平中等；生產(chǎn)率中等、成本中等。在加工車間，我們了解了氣缸體的加工工藝通用機(jī)床與專用機(jī)床并用。有普通車床、數(shù)控車床、搖臂鉆床、立式銑床、磨床等；有三面同時加工孔的組合機(jī)床，有四臺組合機(jī)床集中布置的組合機(jī)床組，還有加工中心，加工中心刀庫形式有盤式刀庫和鏈?zhǔn)降稁靸煞N。 鹽城市機(jī)床廠：鹽城市機(jī)床有限公司是由原國有中型企業(yè)鹽城市機(jī)床廠改制而成，現(xiàn)有職工 1100多人，擁有固定資產(chǎn)5000多萬元。主要產(chǎn)品有：CD、CC、CA、CL、DA車床，CZK、CDJK、CMK、CK、CJK等數(shù)控車床，ZY3725搖臂鉆床，1TX系列銑削頭，YC-630系列臥式強力銑床以及各類專機(jī)等到18大系列、160多個規(guī)格，年產(chǎn)量9000臺。設(shè)備：CZK6140、CD6250、CMK6150、CJK6160、CD6236B、CY6260、C6240C、CD6150B、ZY3725型移動式萬向搖臂鉆床、CY6140C型長軸車床、Y3150/3、Y38-1、Y3180型滾齒機(jī)、Y38A、YM3180型精密滾齒機(jī)、插齒機(jī)、臥式萬能升降臺銑床、花鍵銑床、半自動萬能花鍵銑床、臥式鏜床、龍門刨床等。鹽城市機(jī)床廠主要生產(chǎn)機(jī)床零件小拖板、大拖板、尾架、絲杠、光杠、齒輪、滑臺等，產(chǎn)品包括CDC，CDB，CC，CA，CL等系列臥式車床，Z32K-1萬向搖臂鉆床，CDJK6140，CMK6140數(shù)控車床，XZ5020鉆銑床，和各種專機(jī)。其生產(chǎn)組織形式為中批生產(chǎn)，故車間布置方式為集中布置，并且分為機(jī)加工車間、熱處理車間和裝配車間，便于流水線和自動化作業(yè)。有時也有單件、小批生產(chǎn)，其工藝特點為：加工對象不固定；采用通用設(shè)備，按機(jī)群式布置；非必要時不采用專用夾具；一般采用通用刀、量具；毛坯多用木模手工造型、自由鍛，精度低；廣泛采用劃線找正等方法；用試切法獲得尺寸；零件互換性廣泛使用配刮；工藝文件為工藝過程卡片；操作工人平均技術(shù)水平高；生產(chǎn)率低、成本高。設(shè)備有多種型號的滾齒機(jī)、精密滾齒機(jī)、插齒機(jī)、磨齒機(jī)，有臥式萬能升降臺銑床、花鍵銑床，有龍門銑床、龍門刨床。熱處理車間有工業(yè)電阻爐，可進(jìn)行正火、退火、回火、調(diào)質(zhì)等熱處理，有對鍵槽及其他零件進(jìn)行表面淬火的噴槍。 江蘇恒力集團(tuán)：單件生產(chǎn)。設(shè)備：單柱座標(biāo)鏜床、ACE-H80臥式加工中心、高速磨齒機(jī)、DIXI座標(biāo)鏜床、組合機(jī)床、插齒機(jī)等。 鹽城市紡織機(jī)械廠:鹽城市紡織機(jī)械廠是中國紡織總會定點生產(chǎn)紡織 機(jī)械的國有中型企業(yè)，是中國紡織機(jī)械行業(yè)協(xié)會織造專業(yè)委員會核心成員之一和前織學(xué)組組長單位，在漿紗機(jī)、漿絲機(jī)、卷緯機(jī)等方面領(lǐng)先于全國。主要產(chǎn)品為GA330系列漿紗機(jī)、ASGV321型長絲漿絲機(jī)、ASGV421型長絲并軸機(jī)、ASLGA382型漿染聯(lián)合機(jī)、G203型立式卷緯機(jī)。其中GA330系列漿紗機(jī)曾榮獲全國新產(chǎn)品技術(shù)博覽會金獎、紡 織部科技進(jìn)步三等獎、江蘇省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品等多種榮譽。我廠擁有一支既善營銷又懂技術(shù)的銷售隊伍，并與全國各省、市紡機(jī)公司廣泛地進(jìn)行聯(lián)銷代銷工作，產(chǎn)品暢銷全國28個省、市、自治區(qū)。特別是國家級重點新產(chǎn)品GA333型漿紗機(jī)開發(fā)成功，進(jìn)一步促進(jìn)了外銷工作，現(xiàn)產(chǎn)品已出口到十三個國家和地區(qū)，用戶反映良好。 四、組合機(jī)床加工工程機(jī)械產(chǎn)品零件分析 國內(nèi)工程機(jī)械同進(jìn)口產(chǎn)品相比，其特點是價位低、產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性差、零件加工手段落后。隨著國家對世貿(mào)承諾的逐步實現(xiàn)，價格的競爭優(yōu)勢也逐漸減少，以裝載機(jī)為例：目前大多數(shù)的主機(jī)生產(chǎn)廠及部件配套廠家對變速箱箱體、變矩器殼體前車架、后車架、動臂、驅(qū)動橋等關(guān)鍵零件，大多采用通用設(shè)備加工，這種加工方式的缺點有：生產(chǎn)能力難以擴(kuò)大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，在制品積壓嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)效益不夠顯著。 在機(jī)構(gòu)件方面，廈工、臨工、宜工、龍工紛紛采用組合機(jī)床對動臂、前車架、后車架，前后鉸接架的孔系進(jìn)行加工，零件一次裝夾，多頭同時加工，與通用機(jī)床單孔逐個加工，效率提高了3-6倍，而且避免了工件調(diào)頭而產(chǎn)生的二次定位誤差。運用組合機(jī)床加工結(jié)構(gòu)件與通用機(jī)床相比各孔系坐標(biāo)精度可以由±1mm提高到±0.2mm，同軸度有Φ0.5mm提高到±0.08mm，孔系平行度由Φ0.7mm提高到±0.1mm，而且所有精度均靠機(jī)床本身的裝配精度保證，為提高整車的質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。 變速箱箱體是裝載機(jī)運動系統(tǒng)中核心部件，零件本身的結(jié)構(gòu)剛度較差，而加工精度相對要求較高，不采用特殊措施，使得與變速器結(jié)合面平面0.08mm的平面度以及各孔對此面的垂直度，各孔中心矩均難以保證。我公司在2002年開始進(jìn)入工程機(jī)械行業(yè)，自行設(shè)計制造了第一條廈工型變速箱箱體生產(chǎn)線，該線采用組合機(jī)床及少量通用設(shè)備相結(jié)合的流水作業(yè)，生產(chǎn)綱領(lǐng)為年產(chǎn)10000臺，該線最大特點就是：毛坯進(jìn)線前采用振動時效工藝，消除部分內(nèi)應(yīng)力，同時使內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生變形規(guī)律化，為保證大平面0.08mm的平面度提供了保障，其余鏜孔均以Φ90mm，一個Φ10mm孔及大平面定位，大孔內(nèi)的階梯孔采用粗精兩次加工,精鏜時同一刀桿一次加工出Φ420，Φ358，Φ355，Φ342，Φ170mm及倒檔油缸底面，保證了各孔的同軸度。 在工程機(jī)械快速發(fā)展的今天，我們面臨的產(chǎn)品上規(guī)模，質(zhì)量上臺階的難題，都可以運用組合機(jī)床加工得到有效的解決，組合機(jī)床在工程機(jī)械領(lǐng)域有著更大的發(fā)展空間。 五、 實習(xí)感想 畢業(yè)實習(xí)很快結(jié)束了，在這期間我們在多家單位參觀實習(xí)，主要針對機(jī)床。在老師和工廠技術(shù)人員的帶領(lǐng)下看到了很多生產(chǎn)一線的東西也學(xué)到了很多課本以外的知識。讓我對原先在課本上許多模糊的東西在實踐觀察中有了新的領(lǐng)悟和認(rèn)識。在這個科技時代，高技術(shù)產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程也各不相同，但不管何種產(chǎn)品，從原料加工到制成產(chǎn)品都是遵循一定的生產(chǎn)原理，通過一些主要設(shè)備及工藝流程來完成的。因此，在專業(yè)實習(xí)過程中，首先要了解其生產(chǎn)原理，弄清生產(chǎn)的工藝流程和主要設(shè)備的構(gòu)造及操作。其次，在專業(yè)人員指導(dǎo)下，通過實習(xí)過程見習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)及開發(fā)等環(huán)節(jié)，初步培養(yǎng)我們得知識運用能力。概括起來有以下幾方面： 1.了解了當(dāng)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展概況，生產(chǎn)目的、生產(chǎn)程序及產(chǎn)品供求情況。 2.了解了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)方法和技術(shù)路線的選擇，工藝條件的確定以及流程的編制原則。 3.了解了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格、包裝和使用要求。 4.在企業(yè)員工的指導(dǎo)下，見習(xí)生產(chǎn)流程及技術(shù)設(shè)計環(huán)節(jié)，鍛煉自己觀察能力及知識運用能力。 5.社會工作能力得到了相應(yīng)的提高,在實習(xí)過程中，我們不僅從企業(yè)職工身上學(xué)到了知識和技能，更使我們學(xué)會了企業(yè)中科學(xué)的管理方式和他們的敬業(yè)精神。感到了生活的充實和學(xué)習(xí)的快樂，以及獲得知識的滿足。真正的接觸了社會，使我們消除了走向社會的恐懼心里，使我們對未來充滿了信心，以良好的心態(tài)去面對社會。同時，也使我們體驗到了工作的艱辛，了解了當(dāng)前社會大學(xué)生所面臨的嚴(yán)峻問題，促使自己努力學(xué)習(xí)更多的知識，為自己今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。 本次實習(xí)使我所學(xué)知識理論與實際相結(jié)合，鞏固、深化和提高機(jī)械制造方面有關(guān)知識，擴(kuò)大知識面，了解機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)活動的組織，機(jī)械加工過程及其系統(tǒng)。對我的畢業(yè)設(shè)計有很大的幫助。 4 畢業(yè)設(shè)計 開題論證報告 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 班 級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 完成日期 課題名稱：ZH1105W柴油機(jī)機(jī)體鉆孔專機(jī)總體及夾具設(shè)計 一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 1.課題來源 課題來源于鹽城市江動集團(tuán)。 2.課題研究主要內(nèi)容 為保證ZH1105W柴油機(jī)機(jī)體左面、右面和后面螺紋底孔的加工以及保證相應(yīng)的位置精度，需設(shè)計一臺三面鉆孔臥式組合機(jī)床。在完成“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，還要完成夾具設(shè)計。 3.國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 1924年，美國的康明斯公司正式采用了泵噴油器，這一發(fā)明有效地降低了柴油機(jī)的質(zhì)量，同年在柏林汽車展覽上MAN公司展示了一臺裝備柴油機(jī)的卡車，這是第一臺裝有柴油機(jī)的汽車。不久以后，博世公司開始正式生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)泵噴油器，正是由于柱塞泵的普及，為柴油機(jī)安裝在汽車上提供了基礎(chǔ)。1936年，奔馳公司生產(chǎn)出了第一臺柴油機(jī)轎車260D，這時距狄賽爾去世已經(jīng)23年。 　　盡管30年代已經(jīng)有轎車安裝了柴油機(jī)，但真正為柴油機(jī)提供發(fā)揮舞臺的還是重型機(jī)械和裝甲車輛。二戰(zhàn)中，美國的舒爾曼坦克和德國虎式坦克都使用汽油機(jī)，虎式坦克以其強大的火力和厚重的裝甲占得了上風(fēng)，美軍只能拿數(shù)量來扯平。但在蘇聯(lián)戰(zhàn)場，蘇軍的T-34坦克的火力和裝甲雖也不及虎式坦克，但T-34使用柴油發(fā)動機(jī)，他在中彈后不易起火，這樣就大大提高了戰(zhàn)場生存能力。 20世紀(jì)50年代以后，兩大陣營在坦克功率方面進(jìn)行了不斷的軍備競賽，這無形中大大加速了柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展。人們知道噴油壓力直接影響著柴油機(jī)的功率和扭矩，因而世界各大柴油機(jī)制造公司都在拼命提高柴油機(jī)的噴油壓力，在這個時期，康明斯公司研制成功完全不同于柱塞泵的PT噴油系統(tǒng)，從而大規(guī)模的提高了噴油壓力。 如果想把柴油機(jī)引入轎車領(lǐng)域，那么必須解決柴油的排放和振動問題。實際上，柴油機(jī)排氣中CO和HC比汽油機(jī)少得多，NOｘ排放量與汽油機(jī)相近，只是排氣微粒較多，這與柴油機(jī)燃燒機(jī)理有關(guān)。柴油機(jī)是一種非均質(zhì)燃燒，混合氣形成時間很短，而且混合氣形成與燃燒過程交錯在一起。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)：柴油機(jī)噴油規(guī)律，噴入燃料的霧化質(zhì)量，氣缸內(nèi)氣體的流動以及燃燒室形狀等均直接影響燃燒過程的進(jìn)展以及有害排放物的生成。 　　除了靠提高噴油壓力和柴油霧化效果來改善排放，使用預(yù)噴射也是行之有效的方法。預(yù)噴射就是在主噴射之前的某一時刻，精確的噴入約為1-2毫升的預(yù)噴油量，從而使燃燒室被加熱，縮短了隨后進(jìn)行的主噴射的著火延遲期。70年代以后，博世公司把電控汽油機(jī)噴射技術(shù)引用回柴油機(jī)，從而讓柴油機(jī)的發(fā)展和使用進(jìn)入了一個新紀(jì)元。 　　組合夾具可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高經(jīng)濟(jì)效益，非常適合多品種，小批量的生產(chǎn)類型。隨著近年來柔性化設(shè)備和加工系統(tǒng)的迅速發(fā)展，具有元件全部標(biāo)準(zhǔn)化的高柔性組合夾具已成為制造系統(tǒng)的必備輔助工具。 話說到這里，柴油機(jī)話題快告一段落了，但柴油機(jī)的故事肯定還沒有講完，因為人們越來越發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)的無窮魅力：高扭矩、高壽命、低油耗、低排放，柴油機(jī)成為解決汽車能源問題最現(xiàn)實和最可靠的手段。狄賽爾肯定沒有想到當(dāng)年他那個沒人問津的丑小鴨，現(xiàn)在100%的重型車和近30%的乘用車都在使用。但可以讓狄賽爾感到欣慰的是，每當(dāng)打開這些車的發(fā)動機(jī)蓋，都會看見一個名字——Diesel。 二、本課題擬解決的問題 1.組合機(jī)床工藝方案的擬定。 2.組合機(jī)床總體設(shè)計，主要完成“三圖一卡”的設(shè)計。 （1）工序圖； （2）加工示意圖； （3）機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖； （4）生產(chǎn)率計算卡。 （5）有關(guān)計算、校核等。 3.ZH1105W柴油機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床夾具設(shè)計。 （1）夾具裝配圖； （2）夾具體零件圖； （3）零件圖； （4）有關(guān)計算、校核等。 三、解決方案及預(yù)期效果 1．解決方案 （1）機(jī)床配置型式 由于本道工序要加工的是柴油機(jī)氣缸體三面孔，由于臥式機(jī)床的重心底，放置平穩(wěn)，因此采用臥式放置。 （2）加工方案的確定 先鉆孔后鉆螺紋孔，既氣缸體的左端：鉆螺紋底孔14-φ6.7，φ12.4表面粗糙度為Ra12.5。右端：鉆螺紋底孔9-φ6.7，φ8.5，表面粗糙度均為Ra12.5。后端：鉆螺紋底孔6-φ12.4，表面粗糙度均為Ra12.5。機(jī)體的平面、內(nèi)孔均已加工成為成品。 （3）定位夾緊方案的確定 采用三面（底面、側(cè)面和端面）定位，限制六個自由度；夾緊用液壓夾緊。機(jī)體在夾具上的定位方案是：機(jī)體的底面定位限制3個自由度，側(cè)面定位限制2個自由度，端面定位限制1個自由度。采用液壓夾緊，用鉤形壓板夾緊箱體的凸緣部分，目的為減少氣缸體夾緊變形誤差。 （4）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)確定 由于孔的精度由鉆模板來確定，因此在固定鉆模板上安裝導(dǎo)套限制鉆頭的竄動，以提高加工精度。 本方案主要采用內(nèi)滾式導(dǎo)向。 （5）刀具選擇 選用獨立部件。 2．預(yù)期效果 （1）機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度。 （2）機(jī)床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單。 （3）裝卸方便，便于維修、調(diào)整。 （4）主軸箱能滿足機(jī)床總體方案的要求（轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)向，功率，坐標(biāo)要求）。 四、課題進(jìn)度安排 3月19日～4月1日．畢業(yè)實習(xí)階段。 畢業(yè)實習(xí)，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習(xí)報告。 4月2日～4月15日．開題階段。 提出總體設(shè)計方案及草圖，填寫開題報告。 4月16日～5月23日． 設(shè)計初稿階段。 完成總體設(shè)計圖、部件圖、零件圖。 5月24日～6月7日． 中期工作階段。 完善設(shè)計圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書，中期檢查。 6月8日～6月10日．畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯。 6月11日～6月18日．畢業(yè)設(shè)計整改。 圖紙修改、設(shè)計說明書修改、定稿，材料復(fù)查。 6月19日～6月21日．畢業(yè)設(shè)計材料評閱。 6月22日～6月24日．畢業(yè)答辯。 6月25日～6月28日．材料整理裝袋。 五、指導(dǎo)教師意見 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　 年　 月　　日 六、專業(yè)系意見 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 七、學(xué)院意見 　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 3 ZH1105W柴油機(jī)機(jī)體鉆孔鉆機(jī)總體及夾具設(shè)計 摘 要：為保證ZH1105W柴油機(jī)氣缸體孔加工及保證相應(yīng)的位置精度，設(shè)計一臺鉆孔組合機(jī)床。在完成“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，完成夾具設(shè)計。根據(jù)ZH1105W柴油機(jī)氣缸體的工序圖分析其精度、表面粗糙度、技術(shù)要求、加工部位尺寸、形狀結(jié)構(gòu)、材料硬度、工件剛性及零件的批量的大小不同，確定被加工零件工藝方法和工藝過程，確定該組合機(jī)床的總體設(shè)計方案；考慮該零件表面結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性但有較高精度的孔需要加工，定位基準(zhǔn)選擇“一面雙孔”是最佳的方法。選擇通用導(dǎo)套，保證零件上孔的位置精度。選用液壓滑臺來保證所需要的進(jìn)給力。動力箱和機(jī)床底座都是經(jīng)過嚴(yán)格的計算后再選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件，減少機(jī)床設(shè)計周期和成本；在夾具設(shè)計方面采用“一面兩銷”的定位方案保證被加工孔的準(zhǔn)確定位和尺寸精度?？紤]到需要的夾緊力比較大和手動夾緊的局限性，選用了液壓自動夾緊的方案，提供穩(wěn)定的夾緊力，減少工人的操作時間并且滿足中批量生產(chǎn)的要求。此次設(shè)計的組合機(jī)床，結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便，大量使用了通用部件來降低制造成本，達(dá)到了設(shè)計的要求。 關(guān)鍵詞：氣缸體；組合機(jī)床； 總體設(shè)計； 夾具； The rigs overall and fixture design for ZH1105W engine block drilling machine Abstract: In order to meet the hole processing and the corresponding position precision of the ZH1105W diesel engine cylinder, to drilling and the boring modular machine is designed. It mainly completes the jig design bases on “three charts and a card”.According to the working procedure chart of the ZH1105W diesel engine’s cylinder, analysis the work piece’s precision, the surface roughness, the specification, the processing spot size, the shape structure, material degree of hardness, the work piece rigidity and the different of the components batch size to definite technique and technological process, determine aggregate machine-tool’s overall plan. Consider to the irregularity components but have high accuracy holes to be processing. So, “two holes at a face” is the best localization plan. The general leads the wrap to Guarantee the hole of the components’ position precision. In order to guarantee the needs of the entering strength, we select hydraulic pressure sliding table. The power box and the engine bed are the standard parts base on our computation, so that we can greatly reduce the engine bed design cycle and the cost; In the jig aspect, we use the "two sells at the same surface for the localization plan. Only this way, we can guarantee the hole the accurate localization and the size precision. Considered to the strength of the manual clamps quite be small, selecting the hydraulic pressure clamps is the best way. It could provide stably clamps the strength, reduce worker's operating time and satisfy the volume production request greatly. Besides satisfying the processing request, the structure is simple, the maintenance is convenient. The general parts are massively used to reduce the production cost and meet the design requirements. Key words: Cylinder body; Modular machine-tool; Overall design; Jig; 目 錄 目 錄 3 1前言 5 1.1課題內(nèi)容 5 1.2課題來由 5 1.2.1課題背景 5 1.2.2 課題要求 5 1.2.3 組合機(jī)床國內(nèi)外發(fā)展概況 5 1.2.4 本課題主要解決的問題和總體設(shè)計思路 6 2 組合機(jī)床總體設(shè)計 8 2.1 工藝方案的擬訂 8 2.1.1 被加工零件特點 8 2.1.2 工藝路線的確定 8 2.1.3 影響機(jī)床工藝方案制定的主要因素 8 2.1.4 定位基準(zhǔn)及夾壓點的選擇 9 2.2 三圖一卡設(shè)計 10 2.2.1 被加工零件工序圖 10 2.2.2 加工示意圖 10 2.2.3 機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖 13 2.2.4 機(jī)床生產(chǎn)率計算卡 16 3 組合機(jī)床夾具設(shè)計 20 3.1 工件的定位基準(zhǔn)及定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計 20 3.1.1 工件的定位基準(zhǔn)選擇 20 3.1.2 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 20 3.2 夾緊方案的選擇及夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計 20 3.2.1 夾緊方案的選擇 20 3.2.2 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計 21 3.3 切削力及夾緊力的計算 21 3.3.1 切削力的計算 21 3.3.2 夾緊力的計算 21 3.3.3 液壓缸的選擇 23 3.4 定位誤差的分析與計算 23 3.5 夾緊元件的強度校驗 23 3.6 夾具體的設(shè)計及夾具的操作說明 23 3.6.1 夾具體的設(shè)計 23 3.6.2 夾具的操作說明 23 3.7 夾具的精度分析和計算 24 3.7.1 加工誤差的來源 24 3.7.2 各項加工誤差的計算 24 結(jié)論 26 參考文獻(xiàn) 27 致謝 28 附錄 29 1前言 1.1課題內(nèi)容 設(shè)計一臺加工ZH1105W柴油機(jī)機(jī)體左面、右面和后面螺紋底孔的鉆孔專機(jī)，具體進(jìn)行總體設(shè)計和夾具設(shè)計，在完成“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，主要完成夾具的設(shè)計。 1.2課題來由 1.2.1課題背景 隨著中國制造業(yè)的發(fā)展，普通機(jī)床已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高勞動生產(chǎn)率的要求。組合機(jī)床因其各種部件的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度較高,結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)相對較容易,操作簡單,能大大提高生產(chǎn)效率,較好保證加工質(zhì)量的要求,性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點在大批量零件加工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。雖然各種新工藝、新的加工方法不斷涌現(xiàn)且得到廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代制造工程對從各個角度對組合機(jī)床提出了愈來愈高的要求，但是組合機(jī)床不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展，在現(xiàn)代加工業(yè)中仍然擁有它的一席之地,發(fā)揮著并仍將發(fā)揮它的重要作用。 1.2.2 課題要求 為了保證零件的加工精度，在整個設(shè)計過程中應(yīng)滿足以下幾點要求： a) 機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證其加工精度。 b) 機(jī)床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整。 c) 機(jī)床盡量選用通用件，以便降低制造成本。 d) 夾具設(shè)計要求定位合理，夾緊可靠，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便。 1.2.3 組合機(jī)床國內(nèi)外發(fā)展概況 我國加入WTO以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭，截至2002年9月份，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床產(chǎn)品一項，據(jù)不完全統(tǒng)計產(chǎn)量已達(dá)800余臺，產(chǎn)值達(dá)3個億以上，較2001年同比增長了10%以上, 另外組合機(jī)床行業(yè)工業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交貨值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運營狀況良好。 組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、化工機(jī)械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設(shè)備，隨著我國加入WTO后與世界機(jī)床行業(yè)進(jìn)一步接軌，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年的企業(yè)生產(chǎn)情況看，數(shù)控機(jī)床與加工中心的市場需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢，中國機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會的《機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)報表》的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個全國大型重點企業(yè)的生產(chǎn)情況看，2000年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床590臺，產(chǎn)值10731萬元，生產(chǎn)加工中心118臺，產(chǎn)值4601萬元；2001年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床685臺，產(chǎn)值17969萬元，生產(chǎn)加工中心129臺，產(chǎn)值5760萬元；而2002年，截至9月份，數(shù)控機(jī)床、加工中心產(chǎn)量、產(chǎn)值已接近2001年全年水平，故市場在向數(shù)控、高精制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。 “九五”后期，在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的50余家組合機(jī)床分會會員中，僅有兩家企業(yè)實行了股份制改造，一家企業(yè)退出國有轉(zhuǎn)為民營，其余都是國有企業(yè)。而從2001年至今，不到兩年的時間里，就先后有十幾家企業(yè)實行股份制改造，一些小廠幾乎全部退出國有轉(zhuǎn)為民營，現(xiàn)在一些國家重點國有企業(yè)也在醞釀股份制改造，轉(zhuǎn)制已勢不可擋，“民營經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了從被歧視、被藐視到不可小視和現(xiàn)在的高度重視4個階段后，煥發(fā)勃勃生機(jī)。”組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營化等多種形式快速發(fā)展。 組合機(jī)床及其自動線是集機(jī)電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（PLC）、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)（清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測量機(jī)、試驗機(jī)、輸送線）等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來越大。 由于組合機(jī)床及其自動線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計的，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國家要相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動線幾乎都從國外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝，研制新產(chǎn)品，由過去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需求，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。 1.2.4 本課題主要解決的問題和總體設(shè)計思路 在組合機(jī)床總體設(shè)計中，主要解決的問題是如何確定機(jī)床的配置型式，如何選擇通用部件，設(shè)計專用部件和工作循環(huán)的控制系統(tǒng)。 在組合機(jī)床諸多零件中，主軸箱與組合機(jī)床密切相關(guān)，是組合機(jī)床的重要組成部件。它是選用通用零件，按專用要求設(shè)計的，所以是組合機(jī)床設(shè)計過程中工作量較大的零部件之一。就主軸箱設(shè)計來說，主要問題集中在傳動系統(tǒng)的設(shè)計上。由于通常采用一根動力軸帶動多根主軸的工作方式，因此各傳動軸必須設(shè)法在有限的標(biāo)準(zhǔn)箱體空間中找到適宜的分布位置。軸的分布設(shè)計必須保證各軸的轉(zhuǎn)速、旋向、強度和剛度。 組合機(jī)床的設(shè)計思路如下：首先制定了合理的工藝方案，然后按工藝方案的需求確定機(jī)床的配置型式，選擇通用部件，設(shè)計專用部件和工作循環(huán)的控制系統(tǒng)，最后在總體設(shè)計完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行夾具的設(shè)計。為了表達(dá)該組合機(jī)床設(shè)計的總體方案，在設(shè)計時要繪制“三圖一卡”，即ZH1105W柴油機(jī)氣缸蓋的加工工序圖、加工示意圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算卡等。然后將根據(jù)“三圖一卡”進(jìn)行組合機(jī)床的設(shè)計、調(diào)整和驗收。為了表達(dá)夾具設(shè)計，在設(shè)計時要繪制夾具設(shè)計原始依據(jù)圖，選擇夾具結(jié)構(gòu)型式及進(jìn)行計算。 2 組合機(jī)床總體設(shè)計 2.1 工藝方案的擬訂 2.1.1 被加工零件特點 本設(shè)計是為鉆ZH1105W柴油機(jī)氣缸體的三面31軸孔的工序而專門設(shè)計的，為了能達(dá)到質(zhì)量好、效率高。我們采用了工序集中的原則進(jìn)行設(shè)計。 機(jī)床的配置型式主要有臥式和立式兩種。臥式組合機(jī)床床身由滑座、側(cè)底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時，安裝、調(diào)試與運輸也都比較方便；而且，機(jī)床重心較低，有利于減小振動。其缺點是削弱了床身的剛性，占地面積大。立式組合機(jī)床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點是占地面積小，自由度大，操作方便。其缺點是機(jī)床重心高，振動大。 由于被加工的零件為ZH1105W柴油機(jī)汽缸體的三面31個孔，該柴油機(jī)汽缸體的體積小、重量較重，且為三面加工。根據(jù)零件的特點及生產(chǎn)綱領(lǐng)，應(yīng)選用臥式床身，通過左右后三個動力頭驅(qū)動三個主軸箱對零件三端面的31個孔進(jìn)行加工較為妥當(dāng)。 通過以上的分析，初定本次設(shè)計方案為臥式三面組合鉆床，三個動力頭左右后布置。 2.1.2 工藝路線的確定 (1) 鑄造 (2) 時效 (3) 粗銑底面、頂面 (4) 粗銑左面、右面 (5) 粗銑前面、后面 (6) 精銑底面、頂面 (7) 精銑左面、右面 (8) 粗銑前面、后面 (9) 三面粗鏜孔 (10) 三面半精鏜孔 (11) 三面精鏜孔 (12) 鉆左面、右面、后面孔 (13) 鉆頂面、底面、前面孔 (14) 攻絲 (15) 鉆、擴(kuò)、鉸頂桿孔 (16) 終檢 2.1.3 影響機(jī)床工藝方案制定的主要因素 a) 被加工零件的加工精度和加工工序 雖然殼體的本道工序加工粗糙度要求不怎么高，但有一定的形狀精度與位置精度的要求，安排工藝應(yīng)在一個工位上對31個孔同時進(jìn)行加工，因氣缸蓋孔的間距很小，采用立式加工時，不利于切削落下導(dǎo)向，造成導(dǎo)向精度早期走失，不利于保證加工精度，所以應(yīng)選用臥式床身。 為了保證機(jī)床在加工過程中的穩(wěn)定性，鉆床滑臺應(yīng)選用液壓矩形導(dǎo)軌型式。 b) 被加工零件的特點 被加工的氣缸蓋體本身為HT200，且孔分布在不同的端面上，孔的直徑又是不很大，考慮到重心、振動、殼體的形狀及重量與安裝方便等原因，宜用單工位、臥式機(jī)床加工較合適。 c) 零件的生產(chǎn)批量 本組合機(jī)床是為了適應(yīng)ZH1105W柴油機(jī)氣缸蓋的大批量生產(chǎn)，且多為連續(xù)生產(chǎn)機(jī)床，此時應(yīng)盡量將工序集中到一臺或少數(shù)幾臺機(jī)床進(jìn)行加工，以提高機(jī)床的利用率。 d) 機(jī)床的使用條件 本機(jī)床使用場地條件較好，氣候適用，車間溫度在三十度之內(nèi)，使用液壓傳動能較好的發(fā)揮機(jī)床的工作性能，其它機(jī)床結(jié)構(gòu)亦能很好的適應(yīng)使用條件。 從上述因素分析，本方案是最佳、可行的。 2.1.4 定位基準(zhǔn)及夾壓點的選擇 組合機(jī)床是針對某個零件或零件的某道工序而設(shè)計的，正確選擇加工用的定位基準(zhǔn)是確保加工精度的重要條件，同時也有利于最大限度的集中工序，從而收到減少機(jī)床臺數(shù)的效果。 A. 定位基準(zhǔn)的選擇 本機(jī)床加工為單工位加工，也就是一次安裝下進(jìn)行31個孔的加工，箱體零件是機(jī)械制造業(yè)中工序多,勞動量大,精度要求高的關(guān)鍵零件?！币幻鎯煽住笔沁@類箱體零件在組合機(jī)床上加工時常用的典型定位方法。這種定位的特點是： a) “一面兩孔”的定位方法很簡便地消除工件的六個自由度,使工件穩(wěn)定。 b) “一面兩孔”的定位方法有同時加工五個面的可能,既有高度的集中加工工序,又有利于提高各面上孔的位置精度。 c) “一面兩孔”的定位方法可以作為以粗加工到精加工的全部加工工序的基準(zhǔn),使整個工藝過程實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一。 d) “一面兩孔”的定位方法使夾緊方便, 夾緊機(jī)構(gòu)簡單易使夾緊力對準(zhǔn)支撐,消除夾緊力引起加工變形精度的影響。 e) “一面兩孔”的定位方法易實現(xiàn)自動化定位,并有利于防止切削落入基面。 B. 確定夾緊位置應(yīng)注意的問題 在選擇定位基準(zhǔn)的同時，要相應(yīng)決定夾壓位置，此時應(yīng)注意的問題是： a) 保證零件夾壓后穩(wěn)定。 b) 盡量減少和避免零件夾壓后的變形。 本機(jī)床中確定的“一面兩孔”定位能基本上滿足以上兩條件，因此本方案可行。另在選“一面兩孔”定位后，可選隨行夾具，這樣可減少裝夾時間、提高生產(chǎn)率，對隨行夾具可采用液壓自動夾緊。 2.2 三圖一卡設(shè)計 組合機(jī)床的總體設(shè)計，就是根據(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。這些圖紙包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床尺寸聯(lián)系圖和生產(chǎn)率計算卡等，下面進(jìn)行這些圖紙的設(shè)計。 2.2.1 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺機(jī)床上或一條自動線上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、粗糙度及技術(shù)要求；加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣，除了設(shè)計研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗機(jī)床精度的重要文件。 2.2.2 加工示意圖 加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計的重要圖紙之一，在機(jī)床總體設(shè)計中占有重要地位，它是設(shè)計刀具、夾具、主軸箱以及選擇動力部件的主要資料，同時也是調(diào)整機(jī)床和刀具的依據(jù)。 加工示意圖反映了機(jī)床的加工過程和加工方法，并決定浮動夾頭和接桿的尺寸、刀具的種類和數(shù)量、刀具的長度及加工尺寸、主軸、刀具、導(dǎo)向與工件間關(guān)系尺寸等。根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具特點，合理地選擇切削用量，以此決定動力頭的工作循環(huán)。 刀具的選擇 一臺機(jī)床刀具選擇是否合理，直接影響機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率及工作情況。根據(jù)本氣缸蓋孔的加工精度、加工尺寸、切削排除以及生產(chǎn)率等因素，在加上加工的大小端面的孔的直徑都小于Ф40，所以應(yīng)選麻花鉆。 選擇接桿、彈簧卡頭 在鉆、擴(kuò)、鉸孔及倒角等加工小孔時，通常都采用接桿（剛性接桿）。因為主軸箱各主軸的外伸長度和刀具均為定值，為保證主軸箱上各刀具能同時到達(dá)加工終了位置，須采用軸向可調(diào)整的接桿來協(xié)調(diào)各軸的軸向長度，以滿足同時加工完成孔的要求。 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 在組合機(jī)床加工孔，除用剛性主軸的方案外，其余尺寸和位置精度主要決定于夾具的導(dǎo)向。因此，正確地選擇導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；確定導(dǎo)向的類型、參數(shù)和精度是設(shè)計組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是加工示意圖需要解決的問題。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式有兩種：固定導(dǎo)向、滾動式導(dǎo)向，根據(jù)導(dǎo)向的線速度（小于20m/min）、加工精度及刀具的具體工作條件，本機(jī)床采用固定式導(dǎo)向（鉆套導(dǎo)向） 導(dǎo)向參數(shù)包括導(dǎo)套直徑、導(dǎo)套長度及導(dǎo)向套到工件端面距離等。導(dǎo)向套端面至工件端面距離是為了排屑方便，一般取1～1.5d。 查文獻(xiàn)[1]表8-4 “通用導(dǎo)套的尺寸規(guī)格”： 對于加工Ф6.7孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=12mm， L=20mm， l=8mm， D1=18mm, D2=22mm, l1=3mm, e=16.5 mm,配用螺釘M6。 對于加工Ф8.5孔， 選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=15mm， L=28mm， l=8mm， D1=22mm, D2=26mm, l1=3mm， e=18.5mm, 配用螺釘M6。 對于加工Ф12.4孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=22mm， L=36mm， l=10mm， D1=30mm, D2=34mm, l1=4mm, e=24mm， 配用螺釘M8。 切削用量的確定 對于31個被加工孔，采用查表法選擇切削用量，見表6-11中選取。由于鉆孔的切削用量還與鉆孔深度有關(guān)，隨孔深的增加而逐漸遞減，其遞減值按表6-12選取，降低進(jìn)給量的目的是為了減小軸向切削力，以避免鉆頭折斷。鉆孔深度較大時，由于冷卻排屑條件都較差，使刀具壽命有所降低。降低切削速度主要是為了提高刀具壽命，并使加工較深孔時鉆頭的壽命比較接近。 A. 對左側(cè)面上的12個孔的切削用量的選擇 a) 孔1～14,Ф6.7通孔,深度 L=19mm 由d>6～12mm，硬度大于200～240HB，查文獻(xiàn)[1]表6-13選擇v=10～18m/min，f>0.1～0.18mm/r，又由d=6.7mm，取定v=10m/min，f=0.1mm/r b) 孔15，Ф12.4 通孔，深度L=19mm 由d>12～22mm， 硬度200～240HB，查文獻(xiàn)[1]表6-13選擇 v=10～18m/min，f>0.18～0.25mm/r，又由d=12.4mm，取定v=10.3m/min，f=0.18mm/r B. 對右側(cè)面上的10個孔的切削用量的選擇 a) 孔1～9，Ф6.7通孔，深度L=19mm 由d>6～12mm，硬度200～240HB，查文獻(xiàn)[1]表6-13選擇v=10～18m/min，f>0.1～0.18mm/r，又由d=6.7mm，取定v=10m/min，f=0.1mm/r b) 孔10，Ф8.5通孔，深度L=19mm 由d>6～12mm，硬度200～240HB，查文獻(xiàn)[1]表6-13選擇 v=10～18m/min，f>0.1～0.18mm/r，又由d=8.5mm，取定v=12.6m/min，f=0.1mm/r C. 對后面上的6個孔的切削用量的選擇 a) 孔1～6，Ф12.4通孔，深度L=19mm 由d>12～22mm，硬度200～240HB，查表6-13選擇v=10～18m/min，f>0.18～0.25mm/r，又由d=12.4mm，取定v=10.3m/min，f=0.18mm/r 計算切削力、切削扭矩及切削功率 F=26D （2-1） T=10 （2-2） P= （2-3） 式中：F—切削力（N）；T—切削轉(zhuǎn)矩（N·mm）；P—切削功率（kW）；v—切削速度（m/min）；f—進(jìn)給量（mm/r）；D—加工（或鉆頭）直徑（mm）；HB—布氏硬度， HB= （2-4） 本設(shè)計中 ，HB max =240，=200，得HB=227。 由以上公式可得： 左面 單根 1～14軸 F= 715.6 N T=1524.6 N/mm P=0.0744 kW 15軸 F= 2119.5N T=7858.4 N/mm P=0.2134 kW 右面 單根 1～9軸 F= 715.6 N T=1524.6 N/mm P=0.0744 kW 10軸 F= 907.8 N T=2396.1 N/mm P=0.1161 kW 后面 單根 1～6軸 F=2119.5 N T=1524.6 N/mm P=0.2134 kW 總的切削功率：即求各面上所有軸的切削功率之和 左面 Pw = 0.0744×14+0.2134=1.255kW 右面 Pw = 0.0744×9+0.1161=0.7857kW 后面 Pw = 0.2134×6=1.2804kW 實際切削功率： 根據(jù)設(shè)計手冊，P=（1.5～2.5），因為是多軸加工，故取定P=1.5則 左主軸箱 P=1.5×1.255 = 1.8825 kW 右主軸箱 P=1.5×0.7857 =1.17855kW 后主軸箱 P=1.5×1.2804 =1.9206 kW 確定主軸尺寸及外伸尺寸 d= （2-5） 式中：d—軸的直徑； T—軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（N·M）； B—系數(shù)。（本課題中主軸為非剛性主軸，取B=6.2） a) 左主軸箱：軸1—14 軸15 b) 右主軸箱：軸1～9 軸10 c) 后主軸箱：軸1～6 考慮到安裝過程中軸的互換性、安裝方便等因素，則左主軸中：1—14主軸直徑都取Ф16 ,15主軸的直徑取Ф20；右主軸箱中：1～9，主軸的直徑都取Ф16 ，10主軸的直徑取Ф16；后主軸箱中：1～6，主軸的直徑都取Ф20。 根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，查P44表3-6可得到主軸外伸尺寸及接桿莫氏圓錐號。主軸軸徑d=20mm時，主軸外伸尺寸為：D/=32/20,L=115 mm, 接桿莫氏圓錐號為1；主軸軸徑d=16mm時，主軸外伸尺寸為：D/=25/16,L=85mm，接桿莫氏圓錐號為1。 動力部件工作循環(huán)及行程的確定 a) 工作進(jìn)給長度確定 工作進(jìn)給長度，應(yīng)等于加工部位長度L（多軸加工時按最長孔計算）與刀具切入長度和切出長度之和。切入長度一般為5～10mm，根據(jù)工件端面的誤差情況確定，鉆孔時切入長度按文獻(xiàn)[1]表3-7： +（3～8） （2-6） （注：d為鉆頭直徑） 表2-1 工作進(jìn)給長度 d 左主軸箱 19 100 6.7 10 129 右主軸箱 19 100 8.5 10 129 后主軸箱 20 50 12.4 10 82 b) 快速進(jìn)給長度的確定 快速進(jìn)給是動力頭把刀具送到工作進(jìn)給的位置，其長度按具體工作情況確定，在左動力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn)給行程為 271，在右動力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn)給行程為271，在后動力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn)給行程為268。 c) 快速退回長度的確定 快速退回長度一般等于快速引進(jìn)和工作進(jìn)給長度之和，對于本機(jī)床快速退回行程長度，能使刀具退回導(dǎo)向套內(nèi)，不影響工件的裝卸即可。 d) 動力部件總行程的確定 動力部件的總行程，除能保證實現(xiàn)上述工作循環(huán)外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具的方便性，即要考慮前、后備量。前備量是由于刀具的磨損或為了補償安裝制造的誤差，動力部件要向前調(diào)節(jié)的距離，此距離不小于15～20mm，后備量是考慮刀具從主軸孔和夾具導(dǎo)套孔取出所要的距離，保證刀具退離導(dǎo)套外端面的距離要大于刀桿插入主軸孔內(nèi)的長度。 2.2.3 機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖 動力箱型號的選擇 由切削用量計算得到各主軸的切削功率的總和，根據(jù)查得的公式： （2-7） 式中：—消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為KW； —多軸箱的傳動效率，加工黑色金屬時取0.8～0.9；加工有色金屬時取0.7～0.8；主軸數(shù)多、傳動復(fù)雜時取小值，反之取大值。 本加工零件的材料為灰鑄鐵，屬黑色金屬，又主軸數(shù)量較多，傳動復(fù)雜，故取=0.8。 左主軸箱： 右主軸箱： 后主軸箱： 查文獻(xiàn)[1]表5-38得出動力箱及電動機(jī)型如下表所示： 表2-2 動力箱及電動機(jī)型號 動力箱型號 電動機(jī)型號 電動機(jī)功率（kW） 電動機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min） 輸出軸轉(zhuǎn)速（r/min） 左主軸箱 1TD40I Y132S-4 5.5 1440 720 右主軸箱 1TD40I Y132S-4 5.5 1440 720 后主軸箱 1TD40I Y132S-4 5.5 1440 720 動力滑臺的選擇 根據(jù)選定的切削用量計算得到的單根主軸的進(jìn)給力，由查得的公式： （2-8） 式中—各主軸所需的軸向切削力，單位為N。 則左主軸箱：F= 715.6×14+2119.5 = 12137.9 N 則右主軸箱：F= 715.6×9+907.8= 7348.2N 則后主軸箱：F= 2119.5×6=12717N 為克服滑臺移動引起的摩擦阻力，動力滑臺的進(jìn)給力應(yīng)大于。又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，由參考文獻(xiàn)[1]表5-2，左右兩面的液壓滑臺均選用 1HY40IA型，再由表5-3知：臺面寬B=400mm，臺面長L2=800mm,行程長400mm，滑臺及滑座總高為320mm，滑座長1350mm，允許最大進(jìn)給力為20000N，快速移動速度是8m/min ,工進(jìn)速度為12.5～500mm/min。 后面的液壓滑臺選用 1HY40IA型，再由參考文獻(xiàn)[1]表5-3知：臺面寬B=320mm，臺面長L2=630mm,行程長400mm，滑臺及滑座總高為280mm，滑座長1070mm，允許最大進(jìn)給力為12500N，快速移動速度是10m/min ,工進(jìn)速度為20—650mm/min。 配套通用部件的選擇 查文獻(xiàn)[1]表5-3，根據(jù)液壓滑臺的型號：1HY40IA，選側(cè)底座：1CC401I,其高度為560mm,長度為 1350mm,寬度為600mm。 機(jī)床裝料高度的確定 裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離，本課題中，最低孔位置=12mm，主軸箱最低主軸高度=171.5mm，所選滑臺和滑座總高=280mm，側(cè)底座高度=560mm，夾具底座高度=240mm，中間底座高度=670mm，綜合以上因素，該組合機(jī)床裝料高度取H=1000mm。 主軸箱輪廓尺寸的確定 主要需確定的尺寸是主軸的寬度B和高度H及最低主軸高度,主軸箱寬度B和高度H的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按查得的公式計算： B=b+2 （2-9） H=h+ （2-10） 式中：b—工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（mm） —最邊緣主軸中心距箱外壁的距離 （mm） h—工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（mm） —最低主軸高度（mm） 其中，還與工件最低孔位置（=12mm）、機(jī)床裝料高度（H=1000mm）、滑臺滑座總高（=280mm）、側(cè)底座高度（=560mm）、滑座與側(cè)底座之間的調(diào)整墊片高度（=5.5mm）等尺寸有關(guān)。對于臥式組合機(jī)床，要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄漏箱外，本組合機(jī)床按式： +0.5+320+560+=-86 1000-86-5.5-0.5-560-320=171.5 則求出主軸箱輪廓尺寸為： 取=120mm， B=b+2=263+2×120=503mm， H=h+=258+171.5+120=549.5mm 所以B×H=630×630。 左、右、后都選630×630。 夾具輪廓尺寸的確定 夾具是保證零件加工精密的重要部件，主要確定夾具底座的長度。夾具體的總高度高度，工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具輪廓尺寸的基本依據(jù)。具體要考慮工件的定位、限位、加緊機(jī)構(gòu)、刀具導(dǎo)向裝置，以及夾具底座排屑和安裝方面的空間和面積需要。 根據(jù)加工示意圖和零件工序圖，可確定夾具底座的長度（以及夾具底座排屑和安裝等方面的）。 夾具的寬度取為500，但考慮其鑄造誤差與夾具底往中間底座上固定，凸臺尺寸每邊增加50mm，所以取600mm。 對于夾具底座高度取不少于240mm，又因為夾具的支承高度為60mm，所以夾具底座高度為1000-60-560=380mm。 中間底座尺寸的確定： 在加工示意圖中，已經(jīng)確定了工件端面至主軸箱在加工終了時距離，根據(jù)選定的動力部件及配套部件的位置關(guān)系，并考慮到動力頭的前備量等因素，就可以確定中間底座長度尺寸L。 （2-11） 式中： 為工件端面到主軸箱在加工終了時端面的距離；左邊為423mm、右邊為423mm、中間為400mm。 主軸箱厚度；＝325mm 工件的總長度；＝178mm 動力頭支承凸臺尺寸；＝230mm左右 動力頭支承凸臺端面到滑座端面在加工完了時的距離，它由動力頭支承凸臺端面到滑座端面的最小尺寸和動力頭的向前備量組成，并具有一定的調(diào)節(jié)范圍（在70～80mm）；取＝70mm 滑臺前端面到床身前端面的距離；＝100mm。 結(jié)合左右兩側(cè)計算得L=874mm，考慮到左右得對稱及中間底座的設(shè)計制作的方便性取L=1350mm。 確定中間底高度尺寸時，應(yīng)考慮鐵屑的儲存及排除電氣接線安排，中間底座高度一般不小于540mm。 本機(jī)床確定中間底座高度為560mm。 2.2.4 機(jī)床生產(chǎn)率計算卡 根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡。生產(chǎn)率計算卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動作時間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷率等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗收機(jī)床生產(chǎn)率的重要依據(jù)。 a) 理想生產(chǎn)率Q 理想生產(chǎn)率Q（單位為件/h）是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A（包括備品及廢品率）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。 （2-12） 當(dāng)兩班生產(chǎn)時，全年生產(chǎn)時間t為4600，A為50000，則 b) 實際生產(chǎn)率 實際生產(chǎn)率（單位為件/小時）指所設(shè)計的機(jī)床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。 （2-13） 式中：—生產(chǎn)一個零件所需時間（min），可按下式計算： （2-14） 式中：—分別為刀具第I、第II工作進(jìn)給長度，單位為mm； —的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5～10轉(zhuǎn)所需的時間，單位為min； —分別為動力部件快進(jìn)、快退行程長度，單位為mm； —動力部件快速行程速度。用機(jī)械動力部件時取5～6m/min；用液壓動力部件時取3～10m/min； —直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時間，一般取0.1min； —工件裝、卸（包括定位或撤消定位、夾緊或松開、清理基面或切屑及吊運工件等）時間。它取決于裝卸自動化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。通常取0.5～1.5min。 如果計算出的機(jī)床實際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求，即，則必須重新選擇切削用量或修改機(jī)床設(shè)計方案。 根據(jù)本組合機(jī)床的年產(chǎn)量2萬件，可選用下列數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，取=8m/min，=0.1min，=1.5min。則雙面計算如下： 左面： 右面： 后面： 對多面和多工位加工機(jī)床，在計算時應(yīng)以所有工件單件加工最長的時間作為單件工時，所以 c) 機(jī)械負(fù)荷率 當(dāng)時，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。則 （2-15） 組合機(jī)床負(fù)荷率一般為0.75～0.90，但對于精密較高、自動化程度高或加工多品種組合機(jī)床，宜適當(dāng)降低負(fù)荷率。 d) 生產(chǎn)率計算卡 表2-3 生產(chǎn)率計算卡 被加工零件 圖號 CJZZJ-00-01 毛坯種類 鑄件 名稱 ZH1105W柴油機(jī) 氣缸體 毛坯重量 材料 HT250 硬度 200-240HBS 工序名稱 三面鉆孔 工序號 序號 工步名稱 加工直徑 mm 加工長度 工作行程 mm 切削速度 m/min 每分鐘轉(zhuǎn)速 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 進(jìn)給速度 mm/min 工時（min） 機(jī)加工時間 輔助時間 共計 1 左滑臺快進(jìn) 211 5 0.042 0.042 2 右滑臺快進(jìn) 211 5 0.042 0.042 3 后滑臺快進(jìn) 238 5 0.048 0.048 4 左滑臺工進(jìn) 129 47.5 2.716 2.716 5 右滑臺工進(jìn) 129 47.5 2.716 2.716 6 后滑臺工進(jìn) 82 47.5 1.726 1.726 7 左滑臺快進(jìn) 340 5 0.551 0.551 8 右滑臺工進(jìn) 340 5 0.551 0.551 9 后滑臺快退 320 5 0.558 0.558 10 裝卸料 1.5 1.5 11 左死擋塊停留 0.029 0.029 12 右死擋塊停留 0.017 0.017 13 后死擋塊停留 0.023 0.023 備注 1）裝卸工件時間取決于操作者熟練程度； 2）機(jī)床的單件工時為10.87件/小時。 總計 4.459 機(jī)床實際生產(chǎn)率 13.46件/小時 機(jī)床負(fù)荷率 81% 3 組合機(jī)床夾具設(shè)計 ZH1105W柴油機(jī)氣缸體由其加工工序圖可知，各孔的加工精度在上道工序已得到保證。對于具體的各孔規(guī)定了相應(yīng)的技術(shù)要求。所有這些都要由本道工序的加工過程來保證。由技術(shù)要求可知，本道工序?qū)儆阢@螺紋底孔，這樣才能達(dá)到零件工序圖所要求的合格產(chǎn)品。 至此，所設(shè)計的夾具就必須與上述的具體工藝要求想配套，而設(shè)計三面同時鉆孔的夾具。 3.1 工件的定位基準(zhǔn)及定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計 3.1.1 工件的定位基準(zhǔn)選擇 工件的定位主要用夾具限制被加工零件的自由度，使得被加工零件在加工過程中不至于在加工方面發(fā)生位置移動。而影響加工零件的尺寸?，F(xiàn)結(jié)合本工件的加工要求，在遵循工件加工時擺平放正的原則下，確定其定位基準(zhǔn)。首先利用底面定位，其次利用右側(cè)定位，最后利用后側(cè)面定位。一方面既可以將工件的六個自由度完全限制下來，另一方面又可以避免過定位。 3.1.2 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 根據(jù)已確定的定位基準(zhǔn)來選擇相應(yīng)的定位機(jī)構(gòu)。首先對底面定位，可以采用兩平行的支承板來實現(xiàn)，其所確定的平面度，由其加工和安裝精度確定。在此，之所以采用兩平行的支承板來定位，一方面可以利用支承板的安裝來補償其加工誤差，另一方面也有利于方面排屑，這樣利用底面限制了工件的3個自由度。其次利用右側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，可以僅利用機(jī)體底座來定位，這樣由于定位面狹窄，故可看成一直線定位，即支承板。另外為了考慮人工操作時能方便安裝放置工件，同時將放置件與與工件的定位合二為一，這樣有利于減少工件的加工輔助工時，故可將右側(cè)面的定位元件設(shè)計成階梯形的定位塊,其兼器定位和導(dǎo)向作用，在此需附加說明的是，由于定位塊是懸空在夾具體切屑排屑孔之上，而采用的兩點式支承，且跨度較大。為了保證在施加夾緊力之后能夠保證定位塊的正確位置。故在設(shè)計時在定位塊左側(cè)面安裝一根可調(diào)節(jié)的圓頭螺柱，以提高定位塊的縱向高度。 3.2 夾緊方案的選擇及夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計 3.2.1 夾緊方案的選擇 A. 可以采用從機(jī)體上方利用氣動夾緊或其他機(jī)械夾緊，這樣機(jī)體僅從上方受力。另外為了承受右側(cè)面的鉆孔切削力，故可設(shè)計一個輔助夾緊，以防止在切削力作用下的造成機(jī)體的顛簸，而影響被加工螺紋底孔的的尺寸和對端面的位置精度。對此夾緊力的大小，根據(jù)本道工序的加工性質(zhì)屬于鉆螺紋底孔，其切削力較小，故可選擇相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)，在此用氣動夾緊。最后為了保證右側(cè)面的可靠定位，可以在右側(cè)面的底部安裝一氣缸，進(jìn)行氣動夾緊。至于后側(cè)面的定位可靠性，則可由后面的定位塊來限制。為了保證其加工過程中，不因后側(cè)麻花鉆的橫向進(jìn)給而使定位點離開支承點，這可由上面的氣缸壓緊力與頂面的摩擦力來保證。 B. 可以利用氣缸借助于防轉(zhuǎn)的勾板來在機(jī)體底座上施加壓力，這樣也可以起到方案A中所起到的定位可靠和用來承受顛簸力矩的作用。至于本方案的其他部分夾緊措施，則與方案A相同，在此不再細(xì)述。 針對上述兩種方案，經(jīng)比較可知，方案A從上方夾緊，夾緊力夠大，所以加工時工件較穩(wěn)定，不易發(fā)生顛簸現(xiàn)象，因此切削用量較小，所以夾緊力消除后，金屬彈性恢復(fù)較小，對加工孔幾乎沒有影響。而方案B，從低面夾緊，又要設(shè)計勾行板，且低面又要定位，右側(cè)低面還有氣缸這樣，夾緊機(jī)構(gòu)集中在一起，對加工個生產(chǎn)造成一定不利。二者區(qū)別與此，方案A避免了B種種弊端，而采取從上面設(shè)計夾板夾緊措施，保證夾緊力的大小，不影響工件的加工質(zhì)量。 3.2.2 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計 本道工序是鉆螺紋底孔，其每孔產(chǎn)生的切削力并不大，但是由于它是多孔同時加工的，那么綜合起來的切削力所產(chǎn)生的對工件的顛簸力矩是相當(dāng)可觀的。為了解決這一問題，本人將采取夾緊力及可靠性都較好的液壓缸夾緊方式。 為了保證右側(cè)面的可靠定位，同時又考慮到右側(cè)面的定位方式，是利用基準(zhǔn)重合原則。為了在加工時不發(fā)生干涉，故可設(shè)計動力不大的動力裝置，在此可采用液壓缸夾緊。由液壓缸的伸出桿直接作用于機(jī)體的左底座側(cè)面。于此，夾緊機(jī)構(gòu)的位置之所以有這樣的安裝要求，前面已說過。 最后，從夾緊方案的選擇分析中可知，為了使工件更好的定位。左面的推桿的作用是實現(xiàn)預(yù)定位，后面的定位銷實現(xiàn)1個自由度定位。其在工作時固定機(jī)體內(nèi)，以確保定位的可靠性。 3.3 切削力及夾緊力的計算 3.3.1 切削力的計算 從總體設(shè)計可知，左主軸箱切削力，右主軸箱切削力，后主軸箱切削力。 3.3.2 夾緊力的計算 A.夾緊力確定的基本原則 a.夾緊力的方向 a) 夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。 b) 夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。 c) 夾緊力的方向應(yīng)是工件剛度較高的方向。 b.夾緊力的作用點 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 a) 夾緊力的作用點應(yīng)選在工件剛度較高的部位。 b) 夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近加工表面。 B.夾緊力的預(yù)算 根據(jù)文獻(xiàn)[3]查得切削力的計算公式如下： (3-1) 式中 —安全系數(shù)； —總切削力； — 壓板和工件表面間的摩擦系數(shù)； — 工件和定位支承塊間的摩擦系數(shù)； 根據(jù)文獻(xiàn)[3]查得安全系數(shù)按下式計算 (3-2) 式中，～為各種因素的安全系數(shù)； ：考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)，取； ：加工性質(zhì)，?。? ：刀具鈍化程度，??； ：切削特點，??； ：夾緊力的穩(wěn)定性，取； ：夾緊時的位置 ，取； ：僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時工件與支承面的接觸情況，取。 查文獻(xiàn)[8]表3-34摩擦系數(shù)，均為0.5 根據(jù)文獻(xiàn)[8]第1.3.3節(jié)切削力的計算結(jié)果， 3.3.3 液壓缸的選擇 液壓缸的系統(tǒng)工作壓力大小選擇要根據(jù)活塞作用力的大小和設(shè)備類型確定,可參考文獻(xiàn)[8]P806表3.6-6和表3.6-7，則液壓缸直徑： (3-3) 式中：p—液壓缸系統(tǒng)工作壓力（MPa） P—活塞最大作用力（N） D—液壓缸直徑（mm） 根據(jù)夾緊力計算公式得P=29352.5N,按文獻(xiàn)[8]P806表3.6-7，選用液壓缸直徑為90mm,查得夾緊液壓缸的型號為T5019Ⅰ型。 3.4 定位誤差的分析與計算 由于工件定位所造成的加工面相對其工序基準(zhǔn)的位置誤差簡稱為定位誤差，以△Dw表示。在加工時，夾具相對刀具及切削成形運動的位置調(diào)定后不再變動，因此可以為加工面的位置是固定的。在這種情況下，加工面對其工序基準(zhǔn)的位置誤差必然是工序基準(zhǔn)的位置變動引起的。所以定位誤差也就是工件定位時工序基準(zhǔn)沿加工要求方向上的位置變動量。 對本道工序而言，在設(shè)計夾具時，所采用的定位方案即基于基準(zhǔn)重合原則而確定定位元件。所以這一誤差也不存在。 3.5 夾緊元件的強度校驗 本夾具的夾緊元件為壓板和活塞桿，活塞桿的材料為45鋼，壓板材料為HT250。根據(jù)經(jīng)驗估算，其能滿足強度要求。 3.6 夾具體的設(shè)計及夾具的操作說明 3.6.1 夾具體的設(shè)計 本夾具是為加工ZH1105W柴油機(jī)機(jī)體最后一道工序而設(shè)計的。此道工序?qū)儆趯儆阢@螺紋底孔。該工序中所有的加工部位是在組合機(jī)床上一次性加工出來的。為了保證孔的加工精度，可在夾具上裝導(dǎo)套，因加工部位是分布在左右和后側(cè)面三個方位，所以導(dǎo)套安裝也與之想適應(yīng)。為了便于拆卸可在壓板中心開一螺紋孔，用來安裝手柄，在拆卸時以拖住壓板，便于拆卸?？紤]吧到容屑的需要，故夾具體設(shè)計成中空的。為了補償中空剛度不足，可在夾具體內(nèi)側(cè)壁上鑄造出加強筋，詳見夾具裝配圖。 3.6.2 夾具的操作說明 首先將機(jī)體置于工作臺上，并且沿導(dǎo)向塊把其推入直至達(dá)到后側(cè)的定位擋塊和定位銷，然后，操縱氣缸按扭手柄，控制上面的壓板和底面右側(cè)的輔助夾緊，二者同時動作，底面輔助夾緊先完成動作，然后上方的氣缸推動活塞桿和壓板，使之工件壓緊。至