【正文】 響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差 Δ G。根據(jù)文獻(xiàn) [4]查得基準(zhǔn)不重合誤差的計(jì)算公式如下： ?? cos1???ni iB△ （ 31） 式中 i? — 定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)間的尺寸鏈組成環(huán)的公差 (mm) ； 基于三維的柴油機(jī)氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計(jì) 20 ? — i? 的方向與加工尺寸方向的夾角 （ ） 。 端面加工尺寸的定位誤 差 加工尺寸 4 M107H 深 19 0Y?△ （底面與支撐面接觸較好） 1 cosnBii ?????△ ? ? m mD B Y? ? ?△ △ △ 端面加工尺寸的定位誤差 加工尺寸 2 M107H 深 19 0?Y△ （底面與支撐面接觸較好） ?? cos1???ni iB△ ?? ? m mD B Y? ? ?△ △ △ 0?Y△ （底面與支撐面接觸較好） 0?B△ （定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合） 0 m mD B Y? ? ?△ △ △ 21 對(duì)刀誤差 T? 因刀具相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差，裝配圖中，刀具與鉆套之間的間隙會(huì)引起刀具的位移或傾斜，造成加工誤差。 夾緊方法誤差 o? 因液壓缸對(duì)夾具施加的力是垂直向下的 ,對(duì)被加工零件在前后左右方向產(chǎn)生的力可以忽略不計(jì) ,所以有夾緊方法產(chǎn)生的誤差： o? =0。 夾緊方案的確定 夾緊裝置的確定 夾緊裝置的組成 本設(shè)計(jì)中夾緊裝置采用機(jī)械夾緊裝置，由力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)、夾緊元件三部分組成。 ，在保證生產(chǎn)率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡(jiǎn)單，以便于制造和維修。氣壓為 時(shí)，氣缸活塞速度為 1~10m/s，夾具每小時(shí)可連續(xù)松夾上千次。 ，容易保持清潔，管路不易堵塞，也不會(huì)污染環(huán)境，具有維護(hù)簡(jiǎn)單，使用安全、可靠、方便等特點(diǎn)。 ，工作平穩(wěn)、可靠。 。 。用推桿將壓力傳遞致壓板，然后由壓板將壓力分散到工件壓緊表面，從而 將工件壓緊。 6543210 KKKKKKKK ? ??????? ? 查文獻(xiàn) [2]表 334摩擦系數(shù) 1f ， 2f 均為 根據(jù) 節(jié)切削力的計(jì)算結(jié)果，取 P = Nff KPQ ?????? 夾緊液壓缸的選擇 由 [4] 21得 組合機(jī)床工作壓力 35MP，取 P=5MP。 2 6 . 50 . 4 3 3 0 . 4 3 3 0 . 9 9 . 9 4 m m[ ] 1 0 0yPtD ?? ? ? ? ? （ 36） 取 t=15mm。 由于工件是大批量生產(chǎn)。 襯套內(nèi)外孔查資料 [2] 頁表 58通用導(dǎo)套的尺寸規(guī)格， d、 D和 D2的 關(guān)系如下圖所示。 在設(shè)計(jì)鉆模板結(jié)構(gòu)時(shí)，主要根據(jù)工件外形大小，加工部件，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)規(guī)模以及機(jī)床類型等條件而定，要求鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，制造容易 要求： ，要求盡量減少其重量，鉆模板的厚度按鉆套的高度來確定，一般在 10～ 30mm之間，鉆模板一般不宜承受夾緊力。因此，夾具體的形狀及尺寸取決于夾具上各種裝置及夾具與機(jī)床的連接。 。這次設(shè)計(jì)分總體設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。本機(jī)床設(shè)計(jì)也有一些不足之處如：機(jī)床占地面積大、機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜等。 本組合機(jī)床采用液壓滑臺(tái)、精密導(dǎo)套等零件，精度高，調(diào)整、保養(yǎng)以及維修方便；同時(shí)本機(jī)采用單工位的工作方式，在加工生產(chǎn)線上 7 個(gè)孔一次加工，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。 本設(shè)計(jì)方案中的夾具體材料為 HT200，基本尺寸： 600 473 360mm，座底設(shè)計(jì)排屑裝置，具體見夾具裝配圖。 。 ，因此至關(guān)重要的配合精度取 H7/p6（上面查的）。 對(duì)于加工Φ 孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=18mm， D2=32 mm， D1=25mm， L=25mm，h=10mm， l1=3mm,配用的螺釘 M6?？蓳Q鉆套裝于襯套中而襯套則是壓配（ H7/r6）于鉆模板的孔內(nèi)，該鉆套由螺釘固定以防轉(zhuǎn)動(dòng)或在退刀時(shí)隨刀具帶起。 導(dǎo)向 裝置的選擇 導(dǎo)向裝置的作用在于保證刀具對(duì)于工件的正確位置；保證各刀具相互間的正確位置和提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 6 . 5 0 . 0 9 0 . 0 0 2 9 2 5 M 2 . 9 2 5 m m2 [ ] 2 1 0 0yPD? ? ?? ? ? ??，取 ? =15mm 則外徑 D1=D+2? =100+30=130。 根據(jù)文獻(xiàn) [5]查得切削力 Q的計(jì)算公式如下 210)( ff pPKQ ??? （ 33） 式中 K —— 安全系數(shù)； P —— 切削力； 0p —— 定位銷上允許承受 的一部分切削力，通?？砂磾D壓強(qiáng)度確定：擠][0 ?dhp ? ； 擠][? —— 許用擠壓應(yīng)力，取定位銷和工件中較小者； 1f —— 壓板和工件表面間的摩擦系數(shù)； 2f —— 工件和定位支承塊間的摩擦系數(shù)； d —— 定位銷的直徑； h —— 定位銷的接觸長(zhǎng)度。由于工件為薄壁件，易受力變形，故采用多點(diǎn)同時(shí)壓向工件，均勻分布?jí)壕o力，起到減少受力變形的效果。 。 通過對(duì)以上兩種機(jī)械夾緊裝置優(yōu)缺點(diǎn)的比較，結(jié)合加工工件的精度要求、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和環(huán)境要求、企業(yè)的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)中夾緊裝置采用液壓夾緊裝置。此外，還有較大的排氣噪聲。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)裝置所用材料及制造精度要求不高，制造成本低。 夾緊裝置的選擇 通常應(yīng)用的機(jī)械夾緊裝置有氣壓裝置和液壓裝置兩種，各有其優(yōu)越性，要根據(jù)實(shí)際情況來選擇用哪種裝置。 基于三維的柴油機(jī)氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計(jì) 22 力 源 裝 置中 間 傳 力 機(jī) 構(gòu)夾 緊 元 件工 件機(jī) 動(dòng) 夾 緊 裝 置 圖 32 夾緊裝置組成的方框圖 夾緊裝置設(shè)計(jì)的基本要求 ，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。由于上述誤差為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加因此保證加工精度 的條件為： 22222oGATD ??????????? ?≤ K? （ 32） 即工件的加工誤差 ?? = 應(yīng)不大于工件的尺寸公差 K? ，由于孔距尺寸為130177。本組合機(jī)床的夾具的安裝基面為平面，因此安裝誤差： A? =0。不同的定位方式，其基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算方式也 不同，此夾具定位是采用的“ 一面兩空 ”定位的方法，所以要計(jì)算的是平面支撐定位的位移誤差。 上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件的位置不精確而形成總的加工誤差 ?? 。 綜上所述，故選定底 面為定位基準(zhǔn)面， 定位的實(shí)現(xiàn)方法 根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特征，選擇定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位原理，即選 氣缸蓋底面作為定位基準(zhǔn)面，用 兩個(gè)定位銷 限制了三個(gè)自由度，側(cè)面用 側(cè)定位塊 限制了兩個(gè)自由度 , 后 面用一個(gè) 后定位塊 限制了剩下的一個(gè)自由度，這樣氣缸體的六個(gè)自由度全部消除，實(shí)現(xiàn)零件的定位，如圖所示： 基于三維的柴油機(jī)氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計(jì) 18 19 圖 31 零件定位示意圖 誤差分析 一批工件依次在夾具中進(jìn)行定位時(shí)，由于工序基 準(zhǔn)的變動(dòng)對(duì)加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。 一般情況下，“一面雙孔”是最常用的定位方案，即零件在機(jī)床上放置的底面及底面上的兩個(gè)孔作為定位基準(zhǔn)，通過一個(gè)平面和兩個(gè)定位銷限制其六個(gè)自由度。 、夾緊，并有利于防止切削落于定位基面上。 A.“一面雙孔”的定位方法 它的特點(diǎn)是： ，使工件獲得穩(wěn)定可靠定位。 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，應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。夾具操作位置應(yīng)符合操作工人的習(xí)慣，必要時(shí)應(yīng)有安全保護(hù)裝置，以確保使用安全。 、減低制造成本 夾具設(shè)計(jì) 的總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。 ZH1105 柴油機(jī)氣缸蓋 材料為 HT250，其硬度為 HB190～ 240。即公式 [1] 1?? （ 215） 基于三維的柴油機(jī)氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計(jì) 14 則 % ??? ? 生產(chǎn)率計(jì)算卡見表 26。用《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 公式 ktNQ? （ 213） 計(jì)算，式中， N— 年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件），本課題中 N=30000 件； kt — 全年工時(shí)總數(shù)，本課題以單班 7 小時(shí)計(jì)，則 2350kth? 。 其中， 1h 還與工件最低孔位置（ 2 11mmh ? ）、機(jī)床裝料高度 （ H=1000mm）、滑臺(tái)滑座總高（ 3 320mmh ? ）、側(cè)底座高度（ 4 560mmh ? ）、滑座與側(cè)底座之間的調(diào)整墊高度（ 7 5mmh ? ）等尺寸有關(guān)。 .2確定機(jī)床裝料高度 H 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。 由切削用量計(jì)算得到的各主軸的切削功率的總和 P切 削 ，根據(jù) [1] 頁公式 ?切削多軸箱 PP ? （ 29） 式中 , P切 削 — 消耗于各主軸的切削功率的總和（ kW） ； ?— 多軸箱的傳動(dòng)效率 ,加工黑色金屬時(shí)取 ～ ，加工有色金屬時(shí)取～ ；主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。前者一般多用于帶導(dǎo)向刀具進(jìn)行加工的機(jī)床及其他粗加工機(jī)床，后者主要用于不帶 導(dǎo)向的剛性主軸加工及其它精加工機(jī)床。 由此，根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥式雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn) 給運(yùn)動(dòng)，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)主軸箱鉆孔主軸。 .1選擇動(dòng)力部件 本組合機(jī)床采用的是液壓滑臺(tái)。 動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。兩個(gè)面上鉆孔時(shí)的工作進(jìn)給長(zhǎng)度見下表： 表 24 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L 1L d 左主軸箱 22 8 右主軸箱 19 8 后主軸箱 19 8 快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置。 主軸軸徑 d=38mm時(shí)，主軸外伸尺寸為： L=115mm；接桿莫氏圓錐號(hào)為 2。故本課題中的主軸均為滾珠軸承長(zhǎng)主軸。導(dǎo)向裝置的作用是：保證刀具相對(duì)工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。鉆孔刀具其直徑應(yīng)與加工終了時(shí)刀具螺紋螺旋槽后端和導(dǎo)向套外端有一定的距離。 在編制加工示意圖的過程中，首先是對(duì)刀具進(jìn)行選擇。 ↓夾緊點(diǎn) 定位基面 加工示意圖 加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。 三圖一卡 設(shè)計(jì) 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（或自動(dòng)線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(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、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。 由以上公式可得：