【正文】 2022 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)33。在此，向所有關(guān)心和幫助我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！2022 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)31 文 獻(xiàn)[1]于駿一， [M].北京：機(jī)械出版社， 2022[2] [M].北京:電子工業(yè)出版社， 2022[3] [M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1992[4] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022[5] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995[6]陶濟(jì)賢，謝明才主編. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1986[7]王信義，計(jì)志孝，王潤(rùn)田， [M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1990[8]Jordan Ko,Said Zahrai,Olivier Macchion..Numerical Modeling of Highly Swirling Flows in a ThroughFlow Cylindrical JOURNAL,2022[9]吳拓，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出譚 亮：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體機(jī)械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)32版社，2022[10][M].北京：北京出版社，1990[11]蔡安江，張麗，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[12][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[13]Halfter H,Friedrich M induces growth arrest by inhibition of Skp2. CANCER RESEARCH.,2022[14],2022[15]李益明主編．，1993[16],2022附 錄 本論文為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體機(jī)械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)，在完成工藝規(guī)程設(shè)計(jì)外還要求填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。在此我要向曾老師致以最衷心的感謝和深深的敬意。曾老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪?？傊?，只有不斷提升技術(shù)含量才能立于不敗之地。其中技術(shù)含量高、高性能、高效的氣缸體產(chǎn)品盈利能力強(qiáng)、未來(lái)發(fā)展前景良好。隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇，車(chē)輛企業(yè)對(duì)氣缸體質(zhì)量、性能、效率、環(huán)保等方面的要求越來(lái)越高，行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)的規(guī)模、質(zhì)量、譚 亮：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體機(jī)械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)30技術(shù)等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將充分顯現(xiàn)，部分規(guī)模小、技術(shù)實(shí)力薄弱的企業(yè)，以及由于機(jī)制、負(fù)擔(dān)等因素造成經(jīng)營(yíng)困難的企業(yè)，將逐漸被市場(chǎng)所淘汰。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求旺盛，行業(yè)景氣度不斷攀升，諸多氣缸體企業(yè)在增加投資、擴(kuò)大產(chǎn)能。 （2）氣缸體產(chǎn)品保有量、成新度大幅提高，基數(shù)不斷擴(kuò)大，估計(jì)未來(lái)年新增量增幅將大幅下降。 預(yù)計(jì)行業(yè)增速減緩的理由：（1）氣缸體行業(yè)發(fā)展與資產(chǎn)投資增速關(guān)系密切。 （3）全國(guó)人民生活水平提高，私人投資比例快速增長(zhǎng)。 （2）氣缸體產(chǎn)品的政策拉動(dòng)效應(yīng)將進(jìn)一步延續(xù)。 我們認(rèn)為行業(yè)需求量將繼續(xù)上升的主要理由：（1）未來(lái)兩年仍將是大規(guī)模的汽車(chē)使用高峰期。預(yù)計(jì) 2022 年收入、利潤(rùn)總額分別增長(zhǎng) 51%，56％；2022 年分別增長(zhǎng)約 20%，25％；2022 年行業(yè)處于高位盤(pán)整的可能性較大。行業(yè)內(nèi)保持高增長(zhǎng)的產(chǎn)品有汽車(chē)、拖拉機(jī)、運(yùn)輸車(chē)等機(jī)械的氣缸體產(chǎn)品?？匆?jiàn)氣缸體的前景還是很明朗。由美國(guó)金融危機(jī)引發(fā)的全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)， 2022 年的制造業(yè)的相對(duì) 2022 年的汽車(chē)業(yè)的飛速發(fā)展的情況相比，遜色了不少。畢業(yè)設(shè)計(jì)課題對(duì)我們來(lái)說(shuō)是無(wú)疑是一次真實(shí)的檢驗(yàn)和全面的提高。畢業(yè)在即，我們面臨著從單純的學(xué)習(xí)者到一線生產(chǎn)技術(shù)人員的角色轉(zhuǎn)換。設(shè)計(jì)的主要工作有：繪制產(chǎn)品零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求；根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型和所擬企業(yè)的生產(chǎn)條件，對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析；確定毛坯的種類(lèi)及制造方法；制定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝設(shè)備，確定各工序的加工余量和工序尺寸，計(jì)算各工序的切削用量和工時(shí)定額；填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片、機(jī)械加工工序卡片；設(shè)計(jì)指定工序的專(zhuān)用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見(jiàn)附圖。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。 說(shuō)明夾具能滿足加工要求,該方案是可行的。只有當(dāng)誤差計(jì)算不等式不能滿足，需要重新調(diào)整△g 時(shí)，可以根據(jù)機(jī)床精度、刀具精度和磨損、工藝系統(tǒng)可能變形等因素祥加分析后進(jìn)行調(diào)整。加工方法誤差具有很大的偶然性，很難進(jìn)行精確計(jì)算。(4)與變形有關(guān)的誤差。(3)與調(diào)整有關(guān)的誤差。(2)與刀具有關(guān)的誤差。這類(lèi)誤差的影響因素有：(1)與機(jī)床工作精度有關(guān)的誤差?！鱠=△ B+△ Y=；孔徑的定位誤差分析，△ B= ==，該minaxminaxSA??工藝為粗加工，為了保證精度采取了兩定位銷(xiāo)的加工精度的方式降低△ Y，△ Y= +2D?2D?=+=，則△ d=△ B+△ Y=2　因夾具的安裝而偏離了規(guī)定位置，從而使原始基準(zhǔn)發(fā)生移動(dòng)而在工序尺寸方向上產(chǎn)生的偏差?yuàn)A具的安裝誤差△a，△a=。從鏜孔的技術(shù)要求分析得到鏜孔的孔徑加工要求相同，則可以把三個(gè)孔徑的定位誤差分析同一；而對(duì)鏜孔的深度技術(shù)要求可以看出，對(duì)孔徑 ??要求最高，對(duì)此，就可以只要分析孔 的孔徑，深度的誤差分析。加工的孔要求最高的是 的孔，??只要驗(yàn)證了該孔的技術(shù)要求，其他的孔的技術(shù)要求也就達(dá)到了。在工序 7 之的工序，對(duì)此早就做好了準(zhǔn)備，精銑氣缸體底面面，和加工兩個(gè)氣缸體的定位銷(xiāo)。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都將以加工誤差的形式直接影響工件的加工精度。 定位精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工工件時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。根據(jù)夾具力的分析，如圖 有下式 式（）LlQ?FQ為夾緊力，L=900mm 為螺桿作用力臂，l=520mm 為壓板作用力臂。理論上，夾緊力的作用應(yīng)與上述力的作用平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)，而且切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的，夾緊力主要是平衡切削力，夾緊力只能進(jìn)行粗略的估算。，在工件剛度高的方向和部位，并應(yīng)靠近工件的加工表面。本設(shè)計(jì)中采用夾具上方兩端各有一套聯(lián)動(dòng)的壓塊夾緊氣缸體，松開(kāi)是借助彈簧的作用使壓塊擺離。正確定位和夾緊后才算完成了工件在夾具中的裝夾。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，設(shè)計(jì)手柄可以使圓柱銷(xiāo)與菱形銷(xiāo)同時(shí)伸縮。這樣就完全的限制了六個(gè)自由度本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要的問(wèn)題。在氣缸體的底面采用四塊支撐板，一個(gè)圓柱銷(xiāo)，一個(gè)菱形銷(xiāo)定位。因?yàn)樵摴ば驗(yàn)榇昼M，后面的工序還將會(huì)對(duì)其進(jìn)行精加工，因此本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要的問(wèn)題。 夾具的設(shè)計(jì)任務(wù)圖 所示為氣缸體零件工序 35 的工序圖，需設(shè)計(jì)三四軸立式鏜床專(zhuān)用夾具。夾具上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件加工之前與塞尺配合使用很好地對(duì)刀；同時(shí)，夾具體底面上的導(dǎo)向鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。該方案是可行的。只有當(dāng)誤差計(jì)算不等式不能滿足，需要重新調(diào)整△g 時(shí)，可以根據(jù)機(jī)床精度、刀具精度和磨損、工藝系統(tǒng)可能變形等因素祥加分析后進(jìn)行調(diào)整。加工誤差具有很大的偶然性，很難精確計(jì)算。(4)與變形有關(guān)的誤差。(3)與調(diào)整有關(guān)的誤差。(2)與刀具有關(guān)的誤差。這類(lèi)誤差的影響因素有：(1)與機(jī)床工作精度有關(guān)的誤差。對(duì)刀塊至定位件間的尺寸公差可按經(jīng)濟(jì)加工精度給定，一般為 ～，這里取△t=。此項(xiàng)誤差又稱為刀具調(diào)整誤差。2　因夾具的安裝而偏離了規(guī)定位置，從而使原始基準(zhǔn)發(fā)生移動(dòng)而在工序尺寸方向上產(chǎn)生的偏差?yuàn)A具的安裝誤差△a，△a=。由于 mm、 mm 兩個(gè)尺寸保證了加工的底面、頂面的精度，??是主要尺寸，但是由于 mm 的公差較大，取 mm 進(jìn)行分析足以保證其它. ?尺寸的精度。為了保證加工的底面、頂面的平行度要求，底面、頂面的對(duì)刀塊對(duì)夾具體底面的垂直度為 。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置，從而保證工序尺寸A 的要求。X 軸方向的受力 Fe1=KFe=Fc1 =4604N 12022N?? 經(jīng)過(guò)上面夾緊力的分析，夾具安全可靠。jF總 2　 考慮 Y 軸方向的夾緊力情況加工氣缸體底面時(shí) 式（ ） Fv2=Fv1=4788N 則 FJ2=9576N 12022N? 加工氣缸體頂面時(shí)，Y 軸方向的受力 Fv1=KFv= =4788N 12022N，則 ?C?軸方向的夾具設(shè)計(jì)合理。此時(shí)，jF總已大于所需的 的夾緊力。cFcY 軸方向的受力 Fv1=KFv= =4788N ?CX 軸方向的受力 Fe1=KFe=Fc1 =4604N 圖 杠桿夾緊機(jī)構(gòu)受力圖1　 考慮 Z 軸方向的夾緊力情況，如圖 由公式 式（ ）1lFj??式中，r—銷(xiāo)軸半徑，r=25mm；2022 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)2122lFlVJ??f—銷(xiāo)軸與壓板之間的摩擦系數(shù)，f=；—?dú)飧淄茥U對(duì)銷(xiāo)軸的力臂， =70mm；1l 1l—壓板作用點(diǎn)對(duì)銷(xiāo)軸的力臂， =155mm；由于選氣缸工作壓力為 ,根據(jù)氣缸表 10—33，選氣缸推力F=12022N。理論上，夾緊力的作用應(yīng)與上述力的作用平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)，而且切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的，夾緊力主要是平衡切削力，夾緊力只能進(jìn)行粗略的估算。，在工件剛度高的方向和部位，并應(yīng)靠近工件的加工表面。四個(gè)垂直安裝的氣缸驅(qū)動(dòng)缸體右側(cè)兩端的四塊擺動(dòng)壓板 113 將氣缸體加緊,另外還設(shè)計(jì)了勾頭壓板夾緊氣缸體，防止在 Y 軸的竄動(dòng)。設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，首先要確定夾緊方案，即根據(jù)工件加工要求、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置、加工過(guò)程中的受力狀況等來(lái)合理確定夾緊力的三要素——方向、作用點(diǎn)和大小。 夾緊方案和夾緊力的計(jì)算工件在夾具上獲得正確的位置后，還需設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)將其夾緊，以保證工件在加工過(guò)程中不會(huì)由于重力、切削力、等外力的作用而產(chǎn)生位移或振動(dòng)。在氣缸體底面輔以支承釘，限制了 X、Y 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，在主軸承座的分開(kāi)面與夾具之間輔以支撐釘，限制在加工氣缸體的頂面時(shí)的 Y 向的竄動(dòng)，在定位基準(zhǔn)面與夾具間采用勾頭壓板結(jié)構(gòu)，限制在加工氣缸體的底面時(shí) Y 反向的竄動(dòng)。本工序中采用左側(cè)面作為位基準(zhǔn)。本道工序中一次裝夾，要完三個(gè)面的銑削加工，由于氣缸體輪廓扁平狀，前后面作為定位面，在切削過(guò)程中，由于受切削力的影響，很難穩(wěn)定加工，難以達(dá)到本工序的技術(shù)要求。 定位基準(zhǔn)的分析和定位方案的確定工序 10 的技術(shù)要求如下：氣缸體主軸承的下端面到底面的距離為 mm；?氣缸體頂面到底面的距離為 mm；?108mm；底面、頂面及放水閥平面表面的粗糙度均為 [14]。2022 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)19銑床夾具在機(jī)床工作臺(tái)導(dǎo)航定位后，需要用 T 形螺栓和螺母及墊片把夾具與機(jī)床夾緊。定位鍵用螺釘（GB/T65－ 2022）聯(lián)結(jié)在夾具體底面的一條縱向槽中，一個(gè)夾具需要配置兩個(gè)定位鍵。~~ 確定銑床夾具與機(jī)床間的正確位置銑床夾具與機(jī)床間的正確位置是靠夾具體底板底平面上的兩個(gè)定位鍵與機(jī)床工作臺(tái)上的 T 形槽配合確定的。當(dāng)工件的加工面到它的定位基準(zhǔn)成平行或垂直關(guān)系時(shí)，對(duì)刀塊工作表面的尺寸公差就可直接由定位面注起。夾具總裝圖上，對(duì)刀塊的位置應(yīng)根據(jù)定位面來(lái)確定，并需按工件加工精度要求制定對(duì)刀塊工作面的坐標(biāo)尺寸、公差和位置精度要求。其公差均按 h6 制造。對(duì)刀時(shí)，不允許銑刀與對(duì)刀塊的工作表面直接接觸，而是通過(guò)塞尺來(lái)確定刀具的位置，以免劃傷對(duì)刀塊的工作表面。，會(huì)產(chǎn)生大量的切屑，夾具的結(jié)構(gòu)要有一定的空間，使切屑流出通暢，清理方便。，并使工件的加工面盡可能靠邊近工作臺(tái)面，因此，夾具體的高寬比應(yīng)限制在 。，各構(gòu)件的有關(guān)尺寸可以做得大一些。工件盡可能用平面為定位基準(zhǔn)，定位元件的布置要盡可能遠(yuǎn)一些，必要是可采用輔助支承。根據(jù)銑削加工的特點(diǎn)，銑床夾具必須有較好的抗振性，使夾具在使用過(guò)程中，即使在切削力的作用下，也不容易產(chǎn)生振動(dòng)，以保證加工精度。因此，要求工件定位可靠，夾緊力要足夠大，夾具要有較好的剛度和強(qiáng)度等。(6)其它輔助元件2022 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)17 粗銑氣缸體平面夾具的設(shè)計(jì) 夾具的設(shè)計(jì)任務(wù)圖 21 所示為氣缸體零件工序 2 的工序圖，需設(shè)計(jì)用三軸龍門(mén)銑床專(zhuān)用夾具。(5)連接元件 它是設(shè)有供夾具本身在機(jī)床上定位和夾緊用的連接元件，也可以承受銑削時(shí)的切削扭轉(zhuǎn)力矩，加強(qiáng)夾具在工作過(guò)程中的穩(wěn)定性。(4)引導(dǎo)元件 為了預(yù)先調(diào)正刀具的位置，在夾具在設(shè)有確定刀具位置或?qū)б毒叻较颉１敬卧O(shè)計(jì)中的擺動(dòng)壓板。