【正文】 點是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進(jìn)行時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 在底座毛坯類型選擇時，考慮到鑄造。但焊接夾具體的熱應(yīng)力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。 3）鍛造夾具體 它適用于形狀簡單、尺寸不大、要求強度和剛度大的場合。此類夾具體應(yīng)用較少。 4）型材夾具體 這類夾具體取材方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕。 鉆斜油孔專用夾具設(shè)計 部分基本件的選擇 鉆 模 類 型的 選擇 ： 鉆 模的 類 型有很多種，在 設(shè)計鉆 模 時 ，需要根 據(jù)工件的形狀 尺寸、重量、加工要求和批量 來選擇鉆 模的 結(jié) 構(gòu) 類 型。 鉆 套 類 型的 選擇 ： 鉆 套和 鉆 模板是 鉆 床 夾 具的特殊原件。在本文 選擇可換鉆 套。其中螺 釘 能防止加工 時鉆 套 轉(zhuǎn)動 和退刀時隨刀 具拔出。座套的 導(dǎo) 向高度取的要大一 點 ， 這樣導(dǎo) 向性能可增強 ，刀 具強 度高， 則 加工精度高，但 鉆 套和刀具的磨 損 加 劇 。 對 于加工精度要求高的孔或者是被加工孔中 心較 小且其 鉆頭剛 度 較 差 時 ， 則應(yīng) 取 較 大值，反之取 較 小值。 26 鉆 模板的 選擇 ： 應(yīng) 具有足 夠 的 剛度來 保 證鉆 套位置的準(zhǔn)確性。 工步的制定 在進(jìn)行鉆斜油孔時，主要由 2個工步組成，第一個工步為鉆第一個斜油孔，首先將曲軸安放在 V 型塊上，利用活節(jié)螺栓和螺母將 V 型塊和 V型塊夾板進(jìn)行手動機械加緊，鉆第一個油孔，第 2工步步驟為，放松螺母，旋轉(zhuǎn) V 型塊夾板，將曲軸旋轉(zhuǎn) 180176。 鉆模夾具應(yīng)注意的問題 鉆削過程中切削力不大且主切削力向下，所以鉆床夾具不一定要固定在機床上。鉆套和導(dǎo)套孔就以刀具導(dǎo)向部分尺寸為依據(jù)確定其尺寸。鉆套下端面與所加工孔端面的距離不宜過小或過大，過小了不宜排屑；過大了影響刀具導(dǎo)向精度，一般為 1/3~1 倍加工孔徑。兩面導(dǎo)柱和導(dǎo)孔距離應(yīng)一致，并驗算多軸頭與夾具在鉆床上的封閉 尺寸 [6]。首先它是曲 軸在鉆 油路孔 時 的 鉆模 夾 具。 當(dāng)然這兩個 部分，它的定位是有 區(qū)別 的。 鉆模夾具的定位 在 鉆 斜油路孔 時 ，采用底座支 撐 ，由于曲軸斜油孔與水平面具有 25176。的夾角。使 V型塊完成加緊、定位、支撐這 3 個作用。在底座上、曲 軸 旁安 裝 一 個 支座。它的位置在之前根據(jù)所要 鉆 的油路孔的位 置來進(jìn) 行 調(diào)節(jié) 。主要是 為 刀具提供 導(dǎo) 向作用。 對 于量具的 選擇 ，主要體 現(xiàn)在直 徑 和角度方面。而角度的 檢驗 ， 則 需用一 個 角度量具。 鉆 孔 時 加一 個夾緊裝 置， 檢驗 油路孔時 加一 個 量具。 這 里的心 軸 的直 徑 是根據(jù)孔的直 徑 及上下偏 差來設(shè)計 的。 圖 鉆模夾具布置方案 V 型塊夾板 4. 左 V 型塊 5. 定位凹槽 6. 鉆模板 7. 支座 9. 右 V 型塊夾板 10. 右 V 型塊 V形塊的設(shè)計 設(shè)計一個 V 形塊，結(jié)構(gòu)如圖 所示。 V 型塊要與滑板進(jìn)行連接這樣左右 2 個 V 型塊與夾板都連接在一起并且配合 V 型塊夾板就能完成對曲軸的定位和支撐， 因此在 V 型塊上要設(shè)計2 個定位銷進(jìn)行定位同時設(shè)計 4 個孔利用螺栓將 V 型塊與滑板連接在一起。圖中可知， V 形塊的基本尺寸為： d —— V 形塊的標(biāo)準(zhǔn)心軸直徑； 28 H —— V 形塊高度； T —— 檢驗時， V 形塊放標(biāo)準(zhǔn)心軸的標(biāo)準(zhǔn)定位高度。 當(dāng) ? =90176。用定位塊對曲軸主軸頸進(jìn)行定位，上面采用 V 型塊夾板配合采用機械夾緊。此外由于 V型塊以及定位凹槽都要固定在滑板上，因此在滑板上要鉆出 6 個定位孔及 12 個螺栓孔，用來與 V型塊和定位凹槽進(jìn)行配合固定。此外為了保證鉆模板的穩(wěn)定，支座要固定在底座上，這樣在支座的下底面上要鉆 2 個定位孔進(jìn)行定位此外還要鉆 4個孔利用螺栓和底座進(jìn)行固定。 圖 支座 底座的設(shè)計 設(shè)計底座如圖 所示，設(shè)計底座主要是為了支撐支座、液壓缸等具有穩(wěn)定的位置，此外還要保證滑板在底座燕尾凹槽上能夠穩(wěn)定的移動，底座采用鑄造完成，使用 HT150 作為材料。以保證鉆頭能夠在豎直方向上準(zhǔn)確的鉆入要求的斜油孔位置。 30 圖 底座 設(shè)計的原則 首先要保 證夾 具 設(shè)計 的合理性；第二，要保 證 曲 軸 的全方位定位，以避免在加工 過 程中所 產(chǎn) 生 的誤 差 來 提高油路孔的精度。 斜孔鉆模夾具的改進(jìn)思路 設(shè)計選用可換鉆套。為了保證鉆套在使用過程中不破壞鉆模板，故在鉆套外配裝襯套。鉆套材料的選擇主要從鉆套耐磨性考慮，為此可選擇 9SiCr，淬火硬度為 HRC6264。鉆套內(nèi)孔基本尺寸 d 應(yīng)是所用刀具的最大極限尺寸；鉆套與刀具是間隙配合，一般應(yīng)根據(jù)被加工孔的尺寸精度和選用刀具確定鉆套內(nèi)孔 d 的公差。 滑板 液壓回路如 圖 所示 ， 共由 2 部分組成 ：減速回路 、 鎖緊 回路 。其中起到減速作用的主要是通過行程閥和單向調(diào)速閥完成的，如圖在液壓缸回路接入行程閥和單向調(diào)速閥，活塞右行時，快速運行，當(dāng)檔塊碰到行程閥凸輪后，壓下行程閥，液壓缸回油只能通過調(diào)速閥回油箱，此時為慢速進(jìn)行。 31 圖 滑板液壓控制回路 6. 液壓泵 7 濾油器 8. 油箱 9. 溢流閥 2）鎖緊回路 該回路采用兩個液控單向閥組成的鎖緊回路，可以實現(xiàn)活塞在任意位置的鎖緊。 3）液壓缸的設(shè)計計算 要保證滑板以及上面夾具和曲軸能夠沿著滑軌向上移動，由于滑板與底座之間存在摩擦，并且滑板與夾具及曲軸有自身的重力，與水平面存在著 25176。 設(shè)缸 01 流出的流量為 Q1， 油缸的截面積為 S1，油缸的內(nèi)徑為 D1， 活塞桿的直徑為 d1，活塞運行的速度為 V1。 1）液壓系統(tǒng)的組成 液壓系統(tǒng)主要由液壓發(fā)生機構(gòu)、液壓執(zhí)行機構(gòu)、液壓控制調(diào)節(jié)機構(gòu)和輔助裝置等四大部分組成 。它的作用是將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換為流動液體的壓力能。 — 油缸 它是液壓傳動的執(zhí)行機構(gòu)又稱液壓機，其作用是將液能變?yōu)闄C械能的轉(zhuǎn)換裝置，這 種裝置有兩種。它既能節(jié)省動力、又能頻繁地進(jìn)行換向 [8]。根據(jù)用途和特點控制可分為三類 。 由于液壓系統(tǒng)控制閥種類很多，為使用方便和結(jié)構(gòu)緊湊，在設(shè)計時合理的將各種閥類元件組合在一起構(gòu)成組合閥。對液壓系統(tǒng)中的任何一段管道或管件要求都能自由拆 裝，也必須按照其工藝過程和技術(shù)要求進(jìn)行。任何一種液壓機械，不論其結(jié)構(gòu)怎樣復(fù)雜，它都是由基本回路構(gòu)成的液壓系統(tǒng)，只要熟悉和掌握這些基本回路，才能正確的使用和分析事故及故障發(fā)生的原因。常用的是 20機油，當(dāng)氣溫低于 15oC 時，應(yīng)采用 25變壓油或有條件的可選用 14稠化液壓油。工作壓力p? 100?105Pa 時使用鑄鐵，在 p? 200? 105Pa 時使用無縫鋼管，在 p? 200? 105Pa時使用鑄鋼或鍛鋼。 螺紋 式連接結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，但在高壓大負(fù)載下需備有螺母放松裝置。 此外，活塞和活塞桿也有制成整體式結(jié)構(gòu)的，但它只適用于尺寸較小的場合。 對于活塞桿外伸部分來說，由于它很容易把贓物帶入液壓缸，使油液受污染 ，使密封件磨損，因此常需要在活塞桿密封處增添防塵圈，并放在向著活塞桿外伸的一段。 3)齒輪泵 齒輪泵是液壓系統(tǒng)中常用的液壓泵，在結(jié)構(gòu)上可分為外嚙合式和內(nèi)嚙合式兩類。它的缺點是一些機件承受不平衡徑向力，磨損嚴(yán)重，泄露大，工作壓力的提高受到限制。 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，零 件少，工作容積大，轉(zhuǎn)速高，運動平穩(wěn)，噪聲低。 4)單向閥 單向閥是用以防止液流倒流的元件。 普通單向閥又稱止回閥，其作用是使液體只能向一個方向流動，反向截止。液控單向閥分為普通型和卸荷型兩類。 當(dāng)活塞向下運動完成 工件的壓制任務(wù)后，液壓缸上腔仍需保持一定的高壓， 34 此時，液控單向閥靠其良好的單向密封性短時保持缸上腔的壓力。此時，在油路串一液控單向閥，以防止液壓 缸 下腔回流，使液壓缸保持在停留位置，支撐重物不致于落下。使用溢流閥的系統(tǒng)效率較高。 6)濾油器 在液壓系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)內(nèi)的形成或系統(tǒng)外的侵入，液壓油中難免會存在這樣或那樣的污染物，這些污染物的顆粒不僅會加速液壓元件的磨損，而且會堵塞閥件的小孔，卡住閥芯，劃傷密封件，使液壓閥失靈，系統(tǒng)產(chǎn)生故障。目前，控制液壓油清潔程度的最有效方法就是采用過濾器。 7)節(jié)流閥 流量控制閥是通過改變節(jié)流口面積的大小，改變通過閥流量的閥。常見的 流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流閥等。 8)油箱 油箱的主要功用是儲存油液，同時箱體還具有散熱、沉淀污物、析出油液中滲入的空氣以及作為安裝平臺等作用。油箱設(shè)計時主要考慮油箱的容積、結(jié)構(gòu)、散熱等問題。其主要內(nèi)容包括油缸的直徑與行程、油泵工作壓力、流量、功率以及各種相關(guān)控制閥的選型等。通常油缸分為活塞式和浮拄式兩類。浮拄式為多級伸縮式油缸，一般有 2～ 5 個伸縮節(jié)， 35 其結(jié)構(gòu)緊湊，并具有短而粗、伸縮長度大、使用油壓高（可達(dá) 35MPa） ， 易于安裝布置等優(yōu)點 。雙向作用式用油壓輔助車廂降落 ， 因此工作平穩(wěn) ， 降落速度快。 為了保證系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)和泵的使用壽命，一般在固定設(shè)備系 統(tǒng)中，正常工作壓力為泵的額定壓力的 80%左右；要求工作可靠性較高的系統(tǒng)或運動的設(shè)備，系統(tǒng)工作壓力為泵額定壓力的 60%左右。為了延長泵的壽命，泵的最高壓力與最高轉(zhuǎn)速不宜同時使用。 1)油箱容積 V的選擇 一般要求油箱容積 V 不得小于全部工作油缸工作容積 V? 的三倍， 選擇 AB4001/0060BN23ES/V 油箱。液壓油冬季選用 HJ20 號機械油，夏季 HJ30 號機械油。工件在夾具上裝夾方便，且定位夾緊元件較好布置。 ，所以工件獲得比較精確的定位基面。 所 以應(yīng)在保證工件加工精度要求和適當(dāng)提高生產(chǎn)率的前提下，盡可能地簡化夾具結(jié)構(gòu)，以縮短夾具設(shè)計與制造周期，降低設(shè)計與制造成本，獲得良好的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)根據(jù)加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及其基準(zhǔn)選擇的合理性。定位 36 基準(zhǔn)為兩主軸頸、Φ 45 連桿頸外圓和主軸頸軸肩。 由以上分析可知，根據(jù)工件加工要求分析工件應(yīng)限制的自由度、采用的定位基準(zhǔn)與工序簡圖所限制的自由度、使用的定位基準(zhǔn)相同。 (1)選擇定位元件 根據(jù)以上分析，本工序限制了工件 6個自由度，定位基準(zhǔn)為兩主軸頸、連桿頸和主軸頸軸肩。 (2)確定定位元件尺寸及配合偏差 V型塊的設(shè)計參照工件尺寸設(shè)計，具體 尺寸詳見夾具零件圖 R180— A11— 02 支承釘根據(jù) GB/T2226— 91 設(shè)計。 造成定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合以及定位基準(zhǔn)的位移誤差兩個方面。 尺寸 52? 的定位誤差： ? B=??ni1? icos? （ 21） 式中： ? I— 定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)間尺寸鏈組成環(huán)的公差。 由于用 V型塊定位加工孔，即 ? =900 所以： ? B=0 即基準(zhǔn)不重合誤差為 0。 在本道工序中，若不計 V形塊的誤差而僅有工件基準(zhǔn)面的圓度誤差時，其工 37 件的定位中心會發(fā)生偏移，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差 ? Y 為： ? Y= )2/sin(2 ad? （ 22） 式中： d? — 工件定位基準(zhǔn)的直徑公差。 本次設(shè)計的 V形塊的α =1050 所以： ? Y=? 左端： d? = 代入上式得： ? Y= 右端： d? = 代入上式得 ? Y= (3)誤差的合成 由于 ? B=0 左端 ∶ ? D=? Y= 右端∶ ? D=? Y = 而 Tc= ? D左 1/3Tc ? D右 1/3Tc 因此該方案能滿足位置尺寸 52? 的要求。 ? B=0, ? Y=0 即： ? D=0 所以，此方案能滿足加工要求。 (2)計算切削力與夾緊力 工件在加工時受到軸向力的作用。 =，取 f=，其余各參數(shù)值可由《金屬切削用量手冊》查出，代入公式 (23)得： Fx= (3)設(shè)計夾緊裝置 夾緊機構(gòu) ,能產(chǎn)生的夾緊力 F′可由壓板受力分析求得： F′ = 2 )21(39。 L LLF ?? （ 24） 式中： ? — 夾緊機構(gòu)效率 ,取 ? = ； F″ — 螺栓的許用夾緊力 (N)。 、公差與配合以及技術(shù)要求 39 這里包括夾 具總圖的主要尺寸和技術(shù)要求。 (1)尺寸、公差與配合 a)夾具輪廓尺寸 長 ?寬 ?高 =593mm?362mm?348mm b)工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸 兩 V 形塊要保證一定的同軸度要求。 步驟如下∶ ,分別畫出其輪廓線； ； ； 、設(shè)計夾具體、并完成夾具總裝圖； 、公差與配合、技術(shù)要求。另外，還介紹了鉆模機床夾具設(shè)計的要點，為夾具的設(shè)計提供現(xiàn)實的理論依據(jù)。此處只是簡單闡述，所以還有待加強。 加工工藝方面，通過分析曲軸零件圖，確定了零件的生產(chǎn)類型和加工余量，了解了曲軸的詳細(xì)加工過程、技術(shù)要求