【正文】 銷選取GB/—2000,公稱直徑d＝10mm,公差為m6,公稱長度l＝38，材料35鋼，不經(jīng)淬火，不經(jīng)表面處理的圓柱銷，標記為： 銷 GB/ 10m638。連接夾具與機床定位鍵選取GB2206—80，寬度B＝20mm，熱處理：HRC40～45,偏差為h6的A型定位鍵，標記為： 定位鍵 A20h6 GB2206—80。與定位鍵配合使用的螺釘同樣選取GB/T65－2000，螺紋直徑分別為d＝M6，公稱長度L＝10mm,，材料35＃鋼，不經(jīng)表面處理開槽圓柱頭螺釘，標記為： GB/T65 M610。與銷孔配合定位的菱形銷選取GB2204－80可換定位銷，材料20鋼，表面滲碳處理，～，HRC55～60。連接菱形銷與襯套的鍵選取GB/1096－1979，圓頭普通平鍵（A型），寬度b＝10mm,h＝8mm，長度L＝80mm，材料45鋼，標記為： 鍵 1080 GB/T1096。[19] 夾具體的設(shè)計 夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)在選擇夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)時，應以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟性、標準化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。根據(jù)夾具的工作條件和受力情況，本夾具的毛坯采用鑄造結(jié)構(gòu)可滿足要求。 夾具體外形尺寸的確定夾具制造屬單件生產(chǎn)性質(zhì)，為縮短設(shè)計和制造周期，減少設(shè)計和制造費用，所以夾具體設(shè)計，一般不作復雜的計算。通常都是參照類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗類比法估計確定。實際上在繪制夾具總圖時，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置以及其他輔助機構(gòu)和裝置在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。根據(jù)《機床夾具設(shè)計手冊》表192 夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗數(shù)據(jù)及表193 夾具體座耳尺寸兩表可初步擬訂夾具體的尺寸。（見精鏜銷孔夾具體零件圖） 夾具體的排屑結(jié)構(gòu)為了便于排除切屑，不使其積聚在定位元件工作表面上而影響工件正確定位，一般在設(shè)計夾具體時，應采取必要的措施。參閱《機床夾具設(shè)計手冊》表194，采用切屑自動排除結(jié)構(gòu)。 精鏜銷孔夾具工作原理 如圖52所示為精鏜銷孔夾具裝配圖。其工作原理為：結(jié)合人機工程學基本原理，從正面裝入活塞工件，工件安放在止口座1上，由活塞止口和端面限制5個自由度，剩下沿Z軸的轉(zhuǎn)動自由度由右 可移動的菱形銷13來限定，菱形銷插入銷孔后，順時針旋動手柄8，壓緊螺桿6向下移動，通過圓球頭部將作用力傳遞到壓塊3，壓塊將力均勻地傳到活塞2頂面，壓緊工件，活塞夾緊后，退出菱形銷13，將夾具整體平移到工作位置開始加工，加工結(jié)束后，退出刀具，逆時針旋動手柄8， 松開壓塊3，取下活塞，精鏜銷孔工序加工完成，繼續(xù)加工下一個工件。 圖42止口座 活 塞 壓 塊 壓 板 襯 套 壓緊螺桿 7 、銷 手 柄 9 夾具體 菱形銷導套 1襯 套 1螺 釘 1菱形銷 1鍵 1定位鍵由于本課題活塞加工工藝為大批量生產(chǎn)，為提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導老師的商討，決定設(shè)計第三道工序所需的鉆床夾具。由于活塞是回轉(zhuǎn)體，且十個油孔均勻地分布在圓周上，本夾具將用于回轉(zhuǎn)鉆床，刀具為2mm高速鋼鉆頭。 夾具的設(shè)計要求本夾具的設(shè)計目的是鉆分布于活塞環(huán)槽的十個油孔，它們對稱分布于銷孔中心線的兩側(cè)，且孔之間的夾角是。由于活塞是大批量生產(chǎn)，因此所設(shè)計的夾具必須達到以下要求：1）要盡可能多的減小輔助工時，在滿足大批量生產(chǎn)的前提下提高勞動生產(chǎn)率。2）由為薄壁元件，所以一定要避免選取夾緊力的方向是活塞徑向方向。3) 要確保油孔的加工精度及位置精度，該油孔的直徑是2mm, 在環(huán)槽正中。4) 油槽圓周上的油孔之間的夾角應在的位置偏差范圍內(nèi)。經(jīng)工藝過程分析，本工序是在粗車環(huán)槽之后精車環(huán)槽之前進行的，由此可知，只要保證位置精度，用的鉆頭一次走刀即可。 本夾具設(shè)計過程 (1) 定位基準的選擇為保證油孔中心與止口面的長度精度要求，要限制的自由度為X軸的平動及Y軸和Z軸的轉(zhuǎn)動，為保證油孔間的角度，要限制的自由度為Z軸的平動及X軸的轉(zhuǎn)動。故選用典型的孔定位方法，定位元件為心軸與圓柱定位銷的配合使用，其中，心軸與止口盤頂面限制X軸、Z軸的平動和沿X軸、Y轉(zhuǎn)動4個自由度，圓柱定位銷限制Y軸的移動和沿Z轉(zhuǎn)動2個自由度。選擇孔為定位基準。心軸的寬度和圓柱定位銷的直徑由活塞的內(nèi)孔間距和銷孔直徑確定。(2) 夾緊裝置的設(shè)計夾緊力方向的選擇：夾緊力的作用方向應有助于工件的準確定位，而不能破壞定位，為此一般要求主要夾緊力應垂直指向主要定位面。夾緊力的作用方向應盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件的變形。夾緊力的作用方向應盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。夾緊力作用點的選擇：夾緊力作用點應正對支撐元件或位于支撐元件所形成的支撐面內(nèi)，保證工件已獲得的定位不變。夾緊力作用點應處于工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。夾緊力作用點應盡可能靠近被加工表面，以便減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩，必要時應在工件剛度差的部位增加輔助支承并施加夾緊力，以減小切削過程中的振動和變形。本設(shè)計將長銷插入活塞銷孔和所設(shè)計的定位元件的孔中以實現(xiàn)工件的夾緊。其他元件的設(shè)計與選擇：(3) 分度盤的設(shè)計由于要鉆十個均勻分布在圓周上的油孔，需要設(shè)計分度盤來準確確定角度位置。分度盤上的對定套的分布位置要相當精確才能保證所鉆油孔在活塞圓周上的精確位置。其具體結(jié)構(gòu)如圖43所示。圖 43 分度盤的結(jié)構(gòu)(4) 對定元件的設(shè)計本設(shè)計選用拉銷式對定元件，其工作原理是：導套右端有一凹槽，當拉出捏手并旋轉(zhuǎn)時，捏手上的橫銷使導套右端面頂住。此時，對定銷停止在退出分度孔的位置上便可進行分度。分度后，將捏手轉(zhuǎn)回，彈簧把對定銷推入分度孔中。其具體結(jié)構(gòu)如圖44所示。圖44 拉銷式對定元件 (5) 導向裝置的確定刀具的導向是為了保證孔的位置精度 ，增加鉆頭和鏜桿的支承以提高其剛度，減少刀具的變形，確?？准拥奈恢镁取１驹O(shè)計中所選用的導向裝置是可換鉆套。如圖45所示，可換鉆套是先把襯套用過盈配合H7/r6固定在鉆模板上，再采用間隙配合H7/g6將可換鉆套裝入襯套中，并用螺釘壓住鉆套。這種鉆套更換方便，適用于中批以上的生產(chǎn)。1—鉆套 2—襯套 3—鉆模板 4—螺釘圖 45 可換鉆套 本夾具的工作原理此結(jié)構(gòu)屬于回轉(zhuǎn)式鉆模，長銷插在活塞銷孔和定位元件的銷孔內(nèi)，通過擰緊螺母將活塞與分度盤夾緊。而分度盤通過均勻分布在圓周上的四個螺釘與轉(zhuǎn)軸固定，轉(zhuǎn)軸和夾具體通過螺紋實現(xiàn)二者的固定。當轉(zhuǎn)動手柄時，轉(zhuǎn)軸通過螺紋移動，使分度盤與夾具體松開。由于拉銷式對定元件中裝有彈簧，此時拉出捏手并轉(zhuǎn)動，使插在分度盤分度孔中的對定銷拔出。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手柄，使分度盤連同活塞一起轉(zhuǎn)動。當分度盤轉(zhuǎn)到第二個分度孔時，分度后將捏手轉(zhuǎn)回，彈簧把對定銷推入第二個分度孔中，即實現(xiàn)了分度。再將手柄轉(zhuǎn)回，將分度盤鎖緊，經(jīng)行第二次鉆孔。見圖46圖461 夾具體 2 分度盤 3 螺釘 4 活塞 5 鍵 6 止口座 7 螺釘 8 可換鉆套 9 套筒 10 U形圈 11 手柄 12 心軸13 手柄 14 分度定位銷 15 螺釘 參 考 文 獻[1]童寶宏，. 農(nóng)業(yè)工程學報，2010,26（9）：159163. [2] ，2006（10）[3] 譚建松. . 浙江： [4] 徐兆坤,張鈺成,. 北京：清華大學出版社，2010[5] . 鄉(xiāng)村科技，2011（7）[6] 呂彩琴，：524[7] 周亮,，2010（8）：126[8] 劉世英,趙旭東, 2011,4（106） [9] Okamoto H,Anno N,Toh T .New putational and experomental stress analysis method for the design decision on optimum piston configuration of production engine,SAE 920065[10] 施培文,. 內(nèi)燃機 ,2006 (3) P710[11] Tetsuhiro Hosokawa, Hiroshi Tsukada, Yorishige maeda. Development of puter aided engineeing for piston design .SAE Paper 890775:916922.[12] 龍峰,. 現(xiàn)代機械，2011,(5)[13] 孫曉,王艷艷,，2008,4（106）[14 ] 葛 . 現(xiàn)代機械，2006，（5）5254.[15] 劉懷喜,高琳, 2011,40（4）[16] . 上海汽車，2005，（12）：3335 [17] : [18] :[19] LE Bird “Discussion About Machining Aluminum Piston” ,199814[20] ：[21] Astrop Arthur.“Redesigned Powerhouse174。 Products Piston Vise Introduced”，2003103[22] :～549  致 謝第 37 頁 共 37 頁