【正文】 ，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，以降低夾具的制造成本。并可較好地控制夾緊力。 夾具的排屑是一個容易忽視的問題，如 果排屑功能不好，切屑積集在夾具中，會破壞工件正確的定位；切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件的熱變形，影響加工質(zhì)量；切屑的的清掃又會增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此，排屑問題在夾具設(shè)計時必須給予充分的注意，在設(shè)計高效組合機床夾具時尤為重要。 夾具設(shè)計是一種相互關(guān)聯(lián)的工作，通常是在參閱有關(guān)資料的情況下，按加工要求構(gòu)思出設(shè)計方案，繪制出圖樣，經(jīng)修改后確 定夾具的結(jié)構(gòu)。 定位方案的確定 定位方案論證 箱體零件的定位方案一般有兩種，“一面兩孔”和“三平面”定位方法。 ，既能高度 集中工序，又有利于提高各 面上孔的位置精度。同時，使機床各個工序（工位）的許多部件實現(xiàn)通用化，有利于縮短設(shè)計、制造周期，降低成本。 B.“三平面”定位方法 它的特點是： ，使工件獲得穩(wěn)定可靠定位。 被加工零件 為 ZH1105 柴油機氣缸蓋屬箱體類零件，本工序加工為三面同時鉆螺紋底孔，加工工序集中、精 度要求高。由于柴油機氣缸蓋底面有兩個孔，再通過底面這個平面就可限制氣缸蓋六個自由度。 定位基準的選擇 定位基準選擇的原則 ； ； ； ； 。產(chǎn)生定位誤差的原因是工序基準與定位基準不相重合或工序基準自身在位置上發(fā)生偏移或位移所引起的。 在夾緊方法中產(chǎn)生的誤差 Δ o。 定位誤差 B△ 由于定位基準與工序基準不重合而造成的定位誤差。 Y△ 由于定位基準的誤差或定位支撐點的誤差而造成的定位基準位移，即工件實際位置對確定位置的理想要素的誤差，這種誤差稱為基準位移誤差，以 Y△ 表示。 工件為平面定位時，基準不重合誤差： 0,BA?△ 0BB?△ ； 基準位移誤差： 0YA?△ ， YB a?△ ； 故 0,DA?△ DB a?△ 。 鉆 4 Ф 深 19,鉆套導(dǎo)向尺寸為 Ф ? ，所以加工時的對刀誤差為T? = 夾具的安裝誤差 A? 因夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差。 加工方法誤差 G? 因機床的精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形因素造成的加工誤差，所以根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差的 1/3，計算可得： G? =。 保證加工精度的條件 工件在夾具中加工時，總加工誤差 ?? 為上述的各項誤差之和。 ，可取 K? =， K? ?? 為滿足條件，所以該 精度滿足要求。其組成部分的相互關(guān)系，如下面的方框圖所示。 ，既要保證工件在整個加工過程中位置穩(wěn)定不變 ，振動小，又要使工件不產(chǎn)生于過大的夾緊變形。 、安全、省力。 氣壓裝置以壓縮空氣為力源，應(yīng)用比較廣泛，有以下特點： ，反應(yīng)快。 （一般為 ~）。 ，在管路中的損失較少，便于集中供應(yīng)和遠距離輸送，易于集中操縱或程序控制等。 主要缺點是空氣壓縮性大，夾具的剛度和穩(wěn)定性較差；在產(chǎn)生相同原始作用的條件下，因工作壓力低，其動力裝置的結(jié)構(gòu)尺寸大。 23 液壓裝置的特點是： 、傳動力大，在產(chǎn)生同樣原始作 用力的情況下，液壓缸的 結(jié)構(gòu)尺寸比氣壓小了許多。 ，勞動條件比氣壓的好。 夾緊力的確定 夾緊力確定的基本原則 ，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。 向應(yīng)是工件剛度較高的方向。 。 夾緊方案 根據(jù)以上要求及原則，工件屬于箱體類零件，夾緊力的方向應(yīng)垂直于最重要的定位基面 — 底面，并將工件壓向該面，而不宜與其他方面進行夾緊。夾緊力為液壓缸驅(qū)動。 夾緊力的預(yù)算 根據(jù)工件所受切削力、夾緊力的作用情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)，來確定夾緊力。 根據(jù)文獻 [5]查得安全系數(shù) K 按下式計算 基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計 24 6543210 KKKKKKKK ? （ 34） 式中， 0K ～ 6K 為各種因素的安全系數(shù)，查文獻 [4]表 31 和表 32 0K ：考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)，取 0K ? ； 1K ：加工性質(zhì)，取 1K ? ； 2K ：刀具鈍化程度，取 2K ? ； 3K ：切削特點，取 3K ? ； 4K ：夾緊力的穩(wěn)定性，取 4K ? ； 5K ：夾緊時的位置 ，取 5K ? ； 6K ：僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時工件與支承面的接觸情況，取 6K 1? 。 D和稈直徑 d 的確定 查表 22,取 P2= 取 η cm= 查表 23,取 d/D=1/2 由公式 （ 23） 2224 4 2 7 8 6 9 . 9 4 8 9 . 8 9 m m{ 1 / [ 1 ( / ) ] } 3 . 1 4 5 0 . 9 5 { 1 0 . 5 / 5 [ 1 ( 1 / 2 ) ] }FD P c m P P d D?? ?? ? ?? ? ? ? ? ? 查表 24,取 D=100mm 查表 25取 d=50mm 由 [4] ][2?? DPy? （ 35） 式中 ? —— 液壓缸壁厚； 25 D—— 液壓缸內(nèi)徑； yP —— 試驗壓力，最大工作壓力的（ ）倍 yP= 5=； ][? —— 缸體材料許用應(yīng)力，鑄鋼 ][? =100110MP，取 ][? =100MP。 查表 26,取工作行程為 30mm。 綜上所述，查資料 [5] 頁表 ，選定夾緊液壓缸為 T5019I 型油缸。 鉆模套型式的選擇和設(shè)計 鉆套的結(jié)構(gòu)和尺寸已標準化，按其使用特點可分為固定式鉆套、可換鉆套和快換鉆套。固定鉆套顯然不合適而快換鉆套加工位置精度較低，不能滿足加工要求，因此選擇可換鉆套。 鉆套內(nèi)孔直徑的 基本尺寸應(yīng)為所用刀具的最大極限尺寸，鉆套內(nèi)徑與孔鉆頭配合用 H7/f7(考慮到所用刀具和工件上的加工精度要求 )。 基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計 26 圖 33 導(dǎo)套尺寸簡圖 對于加工Φ 孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=18mm， D2=32mm， D1=25 mm， L=25mm，h=10mm, l1=3mm, 配用的螺釘 M6 對于加工Φ 孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=30mm， D2=55mm， D1=40 mm， L=35mm，h=10mm， l1=3mm,配用的螺釘 M6。 鉆模板的類型和設(shè)計 由于孔的位置精度要求較多，因此選用固定式鉆模板，這種鉆模板直接固定在夾具體上，鉆套相對于夾具也是固定的。由于在鉆套設(shè)計中鉆套高度 L=36mm，鉆模板厚度取 36mm。 夾具體的 確定 夾具上的各種裝置通過夾具體連接成一個總體。 夾具體設(shè)計的基本要求： 度和尺寸穩(wěn)定性。 。 27 。 夾具體的三維模型 基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計 28 29 基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計 30 31 基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計 32 33 4 結(jié)論 本次設(shè)計的 ZH1105 柴油機 氣缸蓋 鉆擴組合機床 采用三 面同時鉆孔的工作方式，在加工生產(chǎn)中同時完成 柴油機 氣缸蓋 7 個孔的鉆加工。整個設(shè)計通過對零件工藝分析，結(jié) 構(gòu)分析，確定了夾緊、定位方案，完成了對“三圖一卡”及夾具的繪制。 本組合機床設(shè)計合理，符合實際應(yīng)用，滿足加工要求，且絕大部分采用了通用部件和標準件，制造成本低，機床操作簡單，設(shè)備調(diào)整、維修方便。 基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計 34 參考文獻 [1] 謝家瀛．組合機 床設(shè)計簡明手冊 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1995． [2] 劉文劍．夾具工程師手冊 [M].哈爾濱 :黑龍江科技出版社 ,1987． [3] 東北重型機械學(xué)院．機床夾具設(shè)計手冊 [M].上海 :上海科學(xué)技術(shù)出版社 ,1988． [4] 楊培元，朱福元．液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1994． [5] 楊黎明．機床夾具設(shè)計手冊 [M].北京 :國防工業(yè)出版社 ,1996． [6] 沈陽工業(yè)大學(xué)．組合機床設(shè)計 [M].上海 :上海科學(xué)技術(shù)出版社 ,1985． [7] 大連組合機床研究所編 .組合機床設(shè)計 (第一冊 .機械部分 )[M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1975. [8] 大連組合機床研究所 .組合機床設(shè)計參考圖冊 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1975． [9] 白成軒．機床夾具設(shè)計新原理 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1997. [10] 趙志修．機械制造工藝學(xué) [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1985. [11] 陳立周．穩(wěn)健設(shè)計 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,2021. [12] 劉濤，劉 偉．變速箱殼體銷孔加工組合機床設(shè)計 [J]．組合機床與自動化加工技術(shù)， 2021，（ 7）： 2425． [13] 談武宗，于洪斌．鉆攻組合機床的設(shè)計和使用 [J].組合機床與自動化加工技術(shù)， 2021，（ 1）： 1314． [14] 謝興強． 全氣控氣動臥式三面雙工位鉆孔、銑槽組合機床的設(shè)計 [J]．液壓與氣動， 1999，（ 6）： 1213． [15] 李新 ． 鉆孔、攻絲公用一個主軸箱的組合機床設(shè)計 [J].制造技術(shù)與機床， 2021， （ 12）：3839． [16] 宗永平 ． 四工位組合機床的設(shè)計與研制 [J].洛陽工學(xué)院學(xué)報， 1998， （ 2）： 1923． [17] 王傳順 ， 王禾 ， 文立軍 .小孔距箱體零件精鏜孔組合機床的設(shè)計 [J].組合機床與自動化技術(shù)， 1999， （ 3）： 2216． 35 附 錄 圖名 圖號 圖幅 張數(shù) 1 被加工零件工序圖 QGG004001 A1 1 2 刀具分布 圖 QGG004002 A1 1 3 機床聯(lián)系尺寸圖 QGG004003 A1 1 5 夾具裝配圖 QGG004021 A0 1 6 右法蘭盤 QGG004011 A3 1 7 軸 QGG004012 A3 1 8 左法蘭盤 QGG004013 A3 1 9 墊圈 QGG004014 A4 1 10 圓盤 QGG004015 A3 1 11 圓柱定位銷推桿 QGG004016 A3 1 12 軸 QGG004017 A3 1 13 夾具定位銷升降機構(gòu) QGG004021 A2 1 基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計 36