基于PROE平臺(tái)的柴油機(jī)機(jī)體工藝及三面精鏜夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、PROE三維】
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基于PROE平臺(tái)的柴油機(jī)機(jī)體工藝及三面精鏜夾具設(shè)計(jì)
摘 要:箱體是機(jī)器和部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器和部件中所有零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置，完成必需的運(yùn)動(dòng)。因此，箱體的加工質(zhì)量直接影響著機(jī)器的性能，精度和壽命。箱體類零件盡管形狀各異，尺寸不一，但是它們均有空腔，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均等共同特點(diǎn)，在箱壁上既有許多精度較高的軸承支撐孔和平面需要加工，又有許多精度較低的緊固孔需要加工。因此，箱體不僅需要加工的部位多，而且加工的難度也較大。
本設(shè)計(jì)以柴油機(jī)汽缸箱體為例，對(duì)箱體鏜孔的夾緊和定位裝置進(jìn)行工藝分析和夾具的設(shè)計(jì)。在對(duì)此箱體的工藝規(guī)程采用兩銷一面對(duì)其進(jìn)行定位以限制其六個(gè)自由度。為減少箱體在加工過(guò)程中的誤差，我們考慮基準(zhǔn)的重合原則，統(tǒng)一原則，互為基準(zhǔn)原則以及粗基準(zhǔn)的選擇原則，為使定位穩(wěn)定夾緊可靠，要求所選用的粗基準(zhǔn)盡可能不重復(fù)使用原則。
詳細(xì)闡述了該汽缸箱體的加工工藝過(guò)程，對(duì)加工過(guò)程中進(jìn)行的各道工序進(jìn)行了詳盡的說(shuō)明，并附有零件圖，加工工藝過(guò)程卡等資料加以說(shuō)明，使箱體的加工過(guò)程一目了然。
關(guān)鍵詞：箱體；工藝規(guī)程；夾具
The Body Technology Of Diesel And Three Plane Fine Boring Fixture Design Based On The Platform ProE
Abstract: Tank is the basic part of machinery and components ,it connects all parts of machinery and componets as a whole,and it can make them keep correct mutual alignment,in order to complete necessary movement.so the processing quality of the tank has a direct effect on the function,percision and lifetime of machinery. Although series parts of tank have different shapes and sizes,each of them has common characteristic of vacant cavity, complicated structure, uneven wall's thickness and so on.in the tank wall ,there are many super precision rotor-braring holes and plane which need to be processed,and there are many lower precision tihgt-holes that need to be processed.Consequently,not only does tank have many patrs to be processed,but also it is very difficult to be processed .
This design takes the diesel cyclinder tank for example.Analyzing the clamping and locating device of tank boring and designing the clamping tools.During regulations of arts and crafts of tank, we take two cylinders and one face to locate which can limit six free dgrees In order to reduce errors of tank during processing,we take standard and concurrent principle,unify principle,principle with each other for basis and selection of rough basis into consideration.In order to make the orientation tight enough,it is required to insist in the principle of using the unrepeated coarse beach mark as possible as you can.
In this paper,I set out in detail the processing of the cylinder tank,and I explain every workstage of processing in detail,and enclosed pictures of parts,cards of machining technics to explain it.In order to make the processing of tank clearly.
Keywords:tank,regulations of arts and crafts, clamping
目 錄
1 前言 1
1.1課題內(nèi)容 1
1.2課題來(lái)由 1
1.2.1課題背景 1
1.2.2 課題要求 1
1.2.3 組合機(jī)床國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 1
1.2.4 本課題主要解決的問(wèn)題和總體設(shè)計(jì)思路 2
2 氣缸體加工工藝設(shè)計(jì) 3
2.1確定生產(chǎn)類型 3
2.2確定毛坯 3
2.2.2 確定鑄件加工余量及形狀 4
2.3工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.3.1基準(zhǔn) 4
2.3.2定位基準(zhǔn)的選擇 5
2.3.3表面加工方法的選擇 6
2.3.4加工階段的劃分 6
2.3.5確定工序集中及分散 6
2.3.7熱處理工序的安排 7
2.3.8機(jī)床設(shè)備與工藝裝備的選擇 7
2.4制定工藝過(guò)程： 8
2.5制定工藝路線 8
2.6選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 9
2.7機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 9
2.7.1工序01：粗銑缸蓋結(jié)合面及底面 9
2.7.2 工序05：精銑水箱面及油殼底面 10
2.7.3工序10：三面粗鏜 10
2.7.4工序15：鉆定位孔 10
2.7.5工序16:鉸定位孔25，深5 11
2.7.6工序20:攻絲 11
2.7.7工序21：擴(kuò)孔 12
3夾具設(shè)計(jì) 12
3．1夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟 12
3.1.1夾具設(shè)計(jì)的基本要求 12
3.1.2夾具設(shè)計(jì)的步驟 13
3．2定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及夾緊裝方案確定 13
3.2.1定位元件設(shè)計(jì) 13
3.2.2確定加緊方案 14
3．3夾緊力的計(jì)算 15
3．4夾緊油缸的選擇 16
3．5導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 17
3．6夾具體的設(shè)計(jì) 17
3．7鏜模架的設(shè)計(jì) 18
3．8夾具的精度分析 25
3．9安裝過(guò)程 27
3．10夾具的操作說(shuō)明 27
4結(jié)論 28
參考文獻(xiàn) 29
致謝 30
附錄 31
1 前言
1.1課題內(nèi)容
設(shè)計(jì)ZH1105W柴油機(jī)氣缸體的工藝設(shè)計(jì)和三面精鏜夾具的專用夾具設(shè)計(jì)
1.2課題來(lái)由
課題來(lái)源于鹽城市江動(dòng)集團(tuán)。
1.2.1課題背景
我國(guó)柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)自20世紀(jì)80年代以來(lái)有了較快的發(fā)展， 隨著一批先進(jìn)機(jī)型和技術(shù)的引進(jìn)，我國(guó)柴油機(jī)總體技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)外80年代末90年代初水平， 一些國(guó)外柴油機(jī)近幾年開始采用 的排放控制技術(shù)在少數(shù)國(guó)產(chǎn)柴油機(jī)上也有應(yīng)用。 最新開發(fā)投產(chǎn)的柴油機(jī)產(chǎn)品的排放水平已經(jīng)達(dá)到歐1排放限值要求，一些甚至可以達(dá)到歐2排放限值要求。 但我國(guó)柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展仍然面臨著許多問(wèn)題。
箱體是機(jī)器和部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器和部件中所有零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置，完成必需的運(yùn)動(dòng)。因此，箱體的加工質(zhì)量直接影響著機(jī)器的性能，精度和壽命。箱體類零件盡管形狀各異，尺寸不一，但是它們均有空腔，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均等共同特點(diǎn)，在箱壁上既有許多精度較高的軸承支撐孔和平面需要加工，又有許多精度較低的緊固孔需要加工。因此，箱體不僅需要加工的部位多，而且加工的難度也較大。
夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。組合夾具可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高經(jīng)濟(jì)效益，非常適合多品種，小批量的生產(chǎn)類型。隨著近年來(lái)柔性化設(shè)備和加工系統(tǒng)的迅速發(fā)展，具有元件全部標(biāo)準(zhǔn)化的高柔性組合夾具已成為制造系統(tǒng)的必備輔助工具。
1.2.2 課題要求
氣缸體加工工藝合理，在工廠生產(chǎn)設(shè)備條件下能達(dá)到加工技術(shù)要求，并且加工過(guò)程合理，生產(chǎn)率高，經(jīng)濟(jì)效益好。
夾具工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修，調(diào)整，易操作。夾具設(shè)計(jì)符合大批大量生產(chǎn)要求。
1.2.3 組合機(jī)床國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況
我國(guó)加入WTO以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢(shì)頭，截至2002年9月份，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床產(chǎn)品一項(xiàng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá)800余臺(tái)，產(chǎn)值達(dá)3個(gè)億以上，較2001年同比增長(zhǎng)了10%以上, 另外組合機(jī)床行業(yè)工業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交貨值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長(zhǎng)，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年均有大幅度提高，可見(jiàn)行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好。
組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對(duì)汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、化工機(jī)械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設(shè)備，隨著我國(guó)加入WTO后與世界機(jī)床行業(yè)進(jìn)一步接軌，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年的企業(yè)生產(chǎn)情況看，數(shù)控機(jī)床與加工中心的市場(chǎng)需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢(shì)，中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會(huì)的《機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)報(bào)表》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個(gè)全國(guó)大型重點(diǎn)企業(yè)的生產(chǎn)情況看，2000年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床590臺(tái)，產(chǎn)值10731萬(wàn)元，生產(chǎn)加工中心118臺(tái)，產(chǎn)值4601萬(wàn)元；2001年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床685臺(tái)，產(chǎn)值17969萬(wàn)元，生產(chǎn)加工中心129臺(tái)，產(chǎn)值5760萬(wàn)元；而2002年，截至9月份，數(shù)控機(jī)床、加工中心產(chǎn)量、產(chǎn)值已接近2001年全年水平，故市場(chǎng)在向數(shù)控、高精制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。
“九五”后期，在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的50余家組合機(jī)床分會(huì)會(huì)員中，僅有兩家企業(yè)實(shí)行了股份制改造，一家企業(yè)退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)，其余都是國(guó)有企業(yè)。而從2001年至今，不到兩年的時(shí)間里，就先后有十幾家企業(yè)實(shí)行股份制改造，一些小廠幾乎全部退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)，現(xiàn)在一些國(guó)家重點(diǎn)國(guó)有企業(yè)也在醞釀股份制改造，轉(zhuǎn)制已勢(shì)不可擋，“民營(yíng)經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了從被歧視、被藐視到不可小視和現(xiàn)在的高度重視4個(gè)階段后，煥發(fā)勃勃生機(jī)?！苯M合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營(yíng)化等多種形式快速發(fā)展。
組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國(guó)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)式組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來(lái)越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器（PLC）、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)（清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測(cè)量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線）等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大。
由于組合機(jī)床及其自動(dòng)線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計(jì)的，它涉及到加工工藝、刀具、測(cè)量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國(guó)組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家要相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場(chǎng)要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝，研制新產(chǎn)品，由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需求，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。
1.2.4 本課題主要解決的問(wèn)題和總體設(shè)計(jì)思路
在柴油機(jī)氣缸體工藝設(shè)計(jì)中，主要要制定合理的工藝過(guò)程，選擇合適的加工機(jī)床，選擇合適的切削用量。
在柴油機(jī)氣缸體加工三面精鏜夾具設(shè)計(jì)中，首先要按照工序圖來(lái)確定夾具的夾緊力方式和夾緊力的受力點(diǎn)，確定夾緊方式后要確定夾具的配置形式，然后進(jìn)行總體的設(shè)計(jì)，本人設(shè)計(jì)的是專用夾具，但夾具的設(shè)計(jì)也要盡量選用通用部件，以節(jié)約成本和縮短產(chǎn)品的制造周期。
氣缸體加工工藝的設(shè)計(jì)思路如下：在看懂零件圖的基礎(chǔ)上，對(duì)氣缸體有個(gè)大概的了解。氣缸體工藝的設(shè)計(jì)主要就是在滿足加工要求的基礎(chǔ)上工藝過(guò)程的合理性和經(jīng)濟(jì)性和加工效率問(wèn)題。由于本人水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，盡可能的把工藝過(guò)程制定的合理。氣缸體的加工決定先銑上下面，然后以上下做定位基準(zhǔn)，銑前后面和左右面。在精銑完上下左右前后面的基礎(chǔ)上，根據(jù)零件圖上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)做基準(zhǔn)，鏜各面上的孔，然后根據(jù)零件圖上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)鉆定位孔，定位孔鉆好之后就可以以定位孔做基準(zhǔn)鉆個(gè)面上的螺紋孔。
氣缸體加工工藝的設(shè)計(jì)思路如下：在三面精鏜工序圖的基礎(chǔ)上，確定要加工的孔，和孔之間的相互位置關(guān)系，然后選擇夾緊方式，由于三面精鏜組合機(jī)床有液壓傳動(dòng)部分，而又由于液壓傳動(dòng)的諸多優(yōu)點(diǎn)，如，液壓氣動(dòng)元件的布置不受嚴(yán)格的空間位置關(guān)系，液壓傳動(dòng)的平穩(wěn)性等。所以選擇夾具的夾緊方式可以用液壓力夾緊。此外，用液壓夾緊異域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，液壓傳動(dòng)具有過(guò)載保護(hù)功能，可以調(diào)節(jié)液壓閥的調(diào)定值輕易實(shí)現(xiàn)夾緊力的調(diào)節(jié)。由于精鏜工序在六面面精銑之后，所以可以用各個(gè)面用來(lái)定位，所以?shī)A具選擇三面定位。夾緊力的受力點(diǎn)選擇柴油機(jī)前后面的底座搭子，選擇底座搭子做為夾緊了的受力點(diǎn)，這樣可以減少夾緊變形，提高加工精度。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成工程技術(shù)人員基本訓(xùn)練的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)，獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力，在設(shè)計(jì)方案的選定、設(shè)計(jì)資料的收集，手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的運(yùn)用，設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用，零部件圖及總裝圖的繪制等方面有定較全面的段練，并使每個(gè)學(xué)生樹立起正確的設(shè)計(jì)思想和良好的工作作風(fēng)。
由于水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，第一次全面的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)難免有許多不妥和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)指導(dǎo)老師和讀者批評(píng)指正錯(cuò)誤，以便及時(shí)改正
2 氣缸體加工工藝設(shè)計(jì)
2.1確定生產(chǎn)類型
已知此缸體零件的生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以專用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。
2.2確定毛坯
2.2.1 確定毛坯種類：
考慮氣缸體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,采用鑄造成型,材料為HT250。柴油機(jī)活塞運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊較大，零件機(jī)械性能要求較高，生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》選用鑄件尺寸公差等級(jí)IT8級(jí)。
2.2.2 確定鑄件加工余量及形狀
《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》325頁(yè)表15-7，選用加工余量為MA-G級(jí)，各表表面加工余量按經(jīng)驗(yàn)選取。
2.2.3 有多次加工表面的加工余量?
用材料去除法制造機(jī)器零件時(shí)，一般都要從毛坯切除一層層材料之后最后才能得到符合圖紙規(guī)定要求的零件。坯上留作加工用的材料層，稱為加工余量。加工余量又有總余量和工序余量之分。某一表面毛坯尺寸與零件設(shè)計(jì)尺寸之差稱為總余量，以t表示。該表面加工相鄰兩工序尺寸之差稱為工序余量t1,總余量t與工序余量t1的關(guān)系可用下式表示。
式中：n—某一表面所經(jīng)歷的工序數(shù)。?
工序余量有單邊余量和雙邊余量之分。對(duì)于非對(duì)稱表面，其加工余量用單邊余量zb表示：zb＝la-lb??
式中：zb—本工序的工序余量；?
lb—本工序的基本尺寸；?
la—上工序的基本尺寸。?
對(duì)于外圓與內(nèi)圓這樣的對(duì)稱表面，其加工余量用雙邊余量2zb表示，?
對(duì)于外圓表面有：2zb＝da-db；對(duì)于內(nèi)圓表面有：2zb＝db－da?
由于工序尺寸有偏差，故各工序?qū)嶋H切除的余量值式變化的，因此工序余量有公稱余量（簡(jiǎn)稱余量）、最大余量zmax、最小余量zmin之分，對(duì)于上圖所示被包容面加工情況，本工序加工的公稱余量：zb＝la-lb?
公稱余量的變動(dòng)范圍：tz＝zmax—zmin＝tb＋ta?
式中：tb—本工序工序尺寸公差；?
ta—上工序工序尺寸公差。?
工序尺寸公差一般按“入體原則”標(biāo)注。對(duì)被包容尺寸(軸徑)，上偏差為0，其最大尺寸就是基本尺寸；對(duì)包容尺寸（孔徑、鍵槽）、下偏差為0，其最小尺寸就是基本尺寸。
2.3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.3.1基準(zhǔn)
基準(zhǔn)：基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素之間的幾何關(guān)系的所依據(jù)的那些點(diǎn)、線或面。從設(shè)計(jì)和工藝兩方面看基準(zhǔn)，可以把基準(zhǔn)分為兩打類：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。
設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)零件時(shí)，根據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系以及零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互位置關(guān)系，確定標(biāo)注尺寸的其實(shí)位置。
工藝基準(zhǔn)：零件在加工和裝配過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)又進(jìn)一步分為：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、和裝配基準(zhǔn)。
2.3.2定位基準(zhǔn)的選擇
各工序定位基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)先根據(jù)工件定位來(lái)確定所需定位基準(zhǔn)的個(gè)數(shù)，再按基準(zhǔn)選擇原則來(lái)選定每個(gè)定位基準(zhǔn)。為使所選定的定位基準(zhǔn)能保證整個(gè)機(jī)械加工工藝過(guò)程順利進(jìn)行，通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準(zhǔn)來(lái)加工各個(gè)表面，然后考慮如何選擇粗基準(zhǔn)把作為精基準(zhǔn)的表面先加工出來(lái)。
1、精基準(zhǔn)的選擇原則
（1）基準(zhǔn)重合原則?
應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，這樣可以避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。
（2）統(tǒng)一基準(zhǔn)原則?
應(yīng)盡可能選擇用同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的加工表面，以保證各加工表面之間的相對(duì)位置關(guān)系。?例如，加工汽缸體時(shí)大多數(shù)工序以底面及底面銷孔定位，就可以保證加工面的相對(duì)位置關(guān)系誤差減小到最低。
（3）互為基準(zhǔn)原則?
當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的位置精度要求比較高時(shí)，可以采用兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法。例如在精銑汽缸體前，后面時(shí)為保證其平面度公差為0.05及二者平行度公差0.08，以他們本身為基準(zhǔn)加工測(cè)量。?
（4）自為基準(zhǔn)原則?
一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為基準(zhǔn)。?
（5）可靠方便原則
應(yīng)選定位可靠，裝夾方便的表面作基準(zhǔn)。
2、粗基準(zhǔn)的選擇原則
保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則?
被加工零件上如有不加工表面應(yīng)選不加工面作粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對(duì)于加工表面具有較為精確的相對(duì)位置。
（1） 合理分配加工余量的原則?
從保證重要表面加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面作粗基準(zhǔn)。?在床身零件中，導(dǎo)軌面是最重要的表面，它不僅精度要求高，而且要求導(dǎo)軌面具有均勻的金相組織和較高的耐磨性。由于在鑄造床身時(shí)，導(dǎo)軌面是倒扣在砂箱的最底部澆鑄成型的，導(dǎo)軌面材料質(zhì)地致密，砂眼、氣孔相對(duì)較少，因此要求加工床身時(shí)，導(dǎo)軌面的實(shí)際切除量要盡可能地小而均勻，故應(yīng)選導(dǎo)軌面作粗基準(zhǔn)加工床身底面，然后再以加工過(guò)的床身底面作精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面，此時(shí)從導(dǎo)軌面上去除的加工余量可較小而均勻。?
（2）汽缸加工粗基準(zhǔn)選擇?
便于裝夾的原則?
為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕或其它缺陷，并有足夠的支承面積。?
粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則?
在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會(huì)相當(dāng)大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用。
2.3.3表面加工方法的選擇
選擇加工方法時(shí)，首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件，先選定它的最終工序方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。?同一種表面可以選用各種不同的加工方法加工，但每種加工方法所能獲得的加工質(zhì)量、加工時(shí)間和所花費(fèi)的費(fèi)用卻是各不相同的，工程技術(shù)人員的任務(wù)，就是要根據(jù)具體加工條件(生產(chǎn)類型、設(shè)備狀況、工人的技術(shù)水平等)選用最適當(dāng)?shù)募庸し椒?，加工出合乎圖紙要求的機(jī)器零件。具有一定技術(shù)要求的加工表面，一般都是只通過(guò)一次加工就能達(dá)到圖紙要求的，對(duì)于精密零件的主要表面，往往要通過(guò)多次加工才能逐步達(dá)到加工質(zhì)量要求。?例如，加工一個(gè)精度等級(jí)為I(xiàn)T7的螺紋孔，其最終工序選用絲錐攻絲，則其前導(dǎo)工序可分別選為鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔。主要表面的加工方案和加工工序選定之后，再選定次要表面的加工方案和加工工序。
2.3.4加工階段的劃分
1、 劃分加工階段的原因是：
（1） 保證加工質(zhì)量。
（2） 有利于合理利用機(jī)床設(shè)備。
（3） 便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛胚缺陷。
（4） 精加工，光整加工安排在后面，課保護(hù)精加工和光整加工過(guò)的表面少受磕碰損壞。
2、 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)把整個(gè)加工過(guò)程劃分為以下幾個(gè)階段：
（1） 粗加工階段
其主要任務(wù)是切除大部分加工余量，應(yīng)著重考慮如何提高生產(chǎn)效率
（2） 半精加工階段
完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備。
（3） 精加工階段
使各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定的質(zhì)量要求
（4） 光整加工階段
對(duì)于質(zhì)量要求很高的的表面，需進(jìn)行光整加工，以進(jìn)一步提高尺寸精度和減小表面粗糙度。
2.3.5確定工序集中及分散
1、工序集中原則
按工序集中原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量多些，將許多工序組成一個(gè)集中工序，最大限度的工序集中，就是在一個(gè)工序內(nèi)完成工件所有表面的加工。?傳統(tǒng)的流水線、自動(dòng)線生產(chǎn)基本是按工序分散原則組織工藝過(guò)程的，這種組織方式可以實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率生產(chǎn)，但對(duì)產(chǎn)品改型的適應(yīng)性較差，轉(zhuǎn)產(chǎn)比較困難。?
2、工序分散原則?
按工序分散原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些，最大限度的工序分散就是每個(gè)工序只包括一個(gè)簡(jiǎn)單工步。?采用數(shù)控機(jī)床、加工中心按工序集中原則組織工藝過(guò)程，生產(chǎn)適應(yīng)性反而好，轉(zhuǎn)產(chǎn)相對(duì)容易，雖然設(shè)備的一次性投資較高，但由于有足夠的柔性，仍然受到愈來(lái)愈多的重視。2.3.6加工順序的安排
先加工主要表面，后加工次要表面?
先安排粗加工工序，后安排精加工工序?
先加工平面，后加工孔?
2.3.7熱處理工序的安排
熱處理工序及表面處理工序的安排?為改善工件材料切削性能安排的熱處理工序，例如，退火、正火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)在切削加工之前進(jìn)行。?為消除工件內(nèi)應(yīng)力安排的熱處理工序，例如，人工時(shí)效、退火等，最好安排在粗加工階段之后進(jìn)行。為了減少運(yùn)輸工作量，對(duì)于加工精度要求不高的工件也可安排在粗加工之前進(jìn)行。對(duì)于機(jī)床床身、立柱等結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的鑄件，在粗加工前后都要進(jìn)行時(shí)效處理(人工時(shí)效或自然時(shí)效)，使材料組織穩(wěn)定，日后不再有較大的變形產(chǎn)生。為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等，一般都安排在工藝過(guò)程最后階段進(jìn)行。
其它工序的安排?為保證零件制造質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品，需在下列場(chǎng)合安排檢驗(yàn)工序：1)粗加工全部結(jié)束之后；2)送往外車間加工的前后；3)工時(shí)較長(zhǎng)和重要工序的前后；4)最終加工之后。除了安排幾何尺寸檢驗(yàn)工序之外，有的零件還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗(yàn)工序。?零件表層或內(nèi)腔的毛刺對(duì)機(jī)器裝配質(zhì)量影響甚大，切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺工序。零件在進(jìn)入裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗工序。工件內(nèi)孔、箱體內(nèi)腔易存留切屑，研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附著在工件表面上，要注意清洗。在用磁力夾緊工件的工序之后，要安排去磁工序，不讓帶有剩磁的工件進(jìn)入裝配線。?
2.3.8機(jī)床設(shè)備與工藝裝備的選擇
所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)，精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)，電機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)，機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。在中小批生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備(包括夾具、刀具、量具和輔具)；在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)制造專用工藝裝備。機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設(shè)備投資的當(dāng)前效益，還要考慮產(chǎn)品改型及轉(zhuǎn)產(chǎn)的可能性，應(yīng)使其具有足夠的柔性。
2.4制定工藝過(guò)程：
1、粗銑水箱面及油底面；
2、粗銑主軸支承面及齒輪室；
3、粗銑氣缸蓋面及后蓋板面；
4、鏨缸面水道孔；
5、精銑水箱面及油底殼面；
6、去除水箱面及油底殼面上的毛刺；
7、精銑主軸承面及齒輪室蓋面；
8、去除主軸承蓋面及齒輪室蓋上的毛刺；
9、精銑缸頂面急后蓋面；
10、去除氣缸蓋面及后蓋板面上的毛刺；
11、三面粗鏜；
12、鏨油道孔；
13、半精鏜；
14、精鏜；
15、鉆定位孔；
16、鉸定位孔；
17、鉆水箱面各孔；
18、鉆油底殼面后蓋面各孔；
19、割鎖圈槽；
20、攻絲；
21、鉆、擴(kuò)鉸挺桿孔；
22、鉆主軸承面上下平衡軸蓋板孔；
23、鉆氣缸蓋面水箱孔；
24、鉆氣缸蓋面水箱面孔；
25、攻水箱面4xM10-6H螺紋；
26、鉆孔；
27、攻絲；
28、擴(kuò)鉸；
29、鉆后面孔；
30、擴(kuò)鉸；
31、攻絲；
32、終檢；
33、清洗、吹氣、入庫(kù)。
2.5制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
2.6選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
見(jiàn)工序卡
2.7機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
2.7.1工序01：粗銑缸蓋結(jié)合面及底面
1.加工條件
工件材料：HT250,σb =0.16GPa HB=170~241,鑄造。
加工要求：表面粗糙度達(dá)到Ra12.5，加工長(zhǎng)度l=526.5
機(jī)床：15KW 雙端面組合銑床
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼機(jī)夾銑刀盤,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae=180,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)參考文獻(xiàn)取刀具直徑do=250mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。
2、切削用量
2.1銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=4，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2.2計(jì)算切削速度 按參考文獻(xiàn)為：
V c= (3-1)
式為銑刀直徑等于250，T為刀具耐用度T=14400s，ap為背吃刀量ap=4,
Af每齒為進(jìn)給量af=0.25mm/z
Kv為相關(guān)系數(shù)，=0.568
與工件材料相關(guān)的系數(shù)，=0.71
與銑刀切削部分材料相關(guān)的系數(shù)，=1
與毛坯性質(zhì)相關(guān)的系數(shù)，=1
與銑刀材料相關(guān)的系數(shù)，=1.2
與加工性質(zhì)相關(guān)的系數(shù)，=1.0
與冷卻相關(guān)的系數(shù)，=0.8
算得 Vc＝60m/min， =63r/min
據(jù)雙面銑床參數(shù)，選擇nc=100r/min,則實(shí)際切削速度V c=78.25m/min,
2.3校驗(yàn)機(jī)床功率 參考文獻(xiàn)Pcc=9.43kw,而機(jī)床參為Pcm=15kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=4mm，nc=100r/min,，V c=78.25m/min，f z=0.23mm/z。
2.7.2 工序05：精銑水箱面及油殼底面
1、加工條件 加工要求：表面粗糙度達(dá)到Ra12.5，加工長(zhǎng)度l=189
2、 切削用量 =0.5mm
2.1計(jì)算切削速度參考文獻(xiàn)查表取 245 0.2 0.15 0.35 0.2 0 0.32
根據(jù)
(3-2)
2.7.3工序10：三面粗鏜
查參考文獻(xiàn)=35-60
取=54.5
半精鏜,精鏜同上步驟
2.7.4工序15：鉆定位孔
鉆定位孔2至4.8,深6
鉆孔深6，加工計(jì)算長(zhǎng)度l=10，加工余量即為孔徑d=4.8mm, 背吃刀量 ap=d/2=2.4mm
查參考文獻(xiàn) 確定進(jìn)給量f=0.2mm/r 查表3.4-7 T=20min
查參考文獻(xiàn) 確定 22.2 0 0.3 0.2
kv==0.665
式中：
與刀具耐用度相關(guān)的系數(shù)；
與工件材料相關(guān)的系數(shù)；
與工件材料狀態(tài)相關(guān)的系數(shù)；
根據(jù)
(3-3)
切削工時(shí)
2.7.5工序16:鉸定位孔25，深5
刀具 硬質(zhì)合金錐柄機(jī)鉸刀，加工余量=
查參考文獻(xiàn)表3.4-6 取f=0.5mm/r
查參考文獻(xiàn)表3.4-7 取T=20min
查參考文獻(xiàn)表3.4-8 109 0 0.5 0.45
根據(jù)
(3-4)
2.7.6工序20:攻絲
1、攻水箱面M12-6通
選用細(xì)柄機(jī)用絲錐 查參考文獻(xiàn)表7.2-4 f=p=1.75
查參考文獻(xiàn)表7.2-12 T=250min 140 0.4 0.3 0.33
根據(jù)
(3-5)
查參考文獻(xiàn)表7.2-13 V取12
通孔
2、攻M8-6H，深14
V同上
非通孔
2.7.7工序21：擴(kuò)孔
擴(kuò)φ14.7至φ15.1
查參考文獻(xiàn)表3.4-5 f取0.5
走刀長(zhǎng)度l=4-10mm
查參考文獻(xiàn)表3.4-7 T=30min
查參考文獻(xiàn)表3.4-8 68.2 0.15 0.45 0.4
根據(jù)
3夾具設(shè)計(jì)
3．1夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟
3.1.1夾具設(shè)計(jì)的基本要求
a)能穩(wěn)定保證工件的加工精度；
b)能提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工件的制造成本；
c)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，省力和安全；
d)便于排屑；
e)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于夾具的制造、裝配、檢驗(yàn)、調(diào)整和維修。
設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在保證加工精度的前提下，綜合考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和勞動(dòng)
條件等項(xiàng)因素。
3.1.2夾具設(shè)計(jì)的步驟
夾具設(shè)計(jì)一般按以下的步驟設(shè)計(jì)進(jìn)行：
a)研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)；
b)確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖；
c)繪制夾具總裝配圖；
d)繪制夾具零件圖。
3．2定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及夾緊裝方案確定
3.2.1定位元件設(shè)計(jì)
工件在夾具中的定位應(yīng)符合定位原理。被加工零件為機(jī)體，零件形狀較為復(fù)雜，左右后三面均為加工面。根據(jù)工序加工要求，工件在夾具定位有兩種方案可供選擇。
方案一：如圖3-1所示
圖3-1 三面定位示意圖
以底平面為主要定位基準(zhǔn)，以支承板來(lái)限制3個(gè)自由度；右面以一個(gè)定位塊，限制2個(gè)自由度；后面以一個(gè)支承釘限制1個(gè)自由度，從而完全定位。
方案二：如圖3-2所示
圖3-2 一面兩孔定位示意圖
以底面為定位基準(zhǔn)，以兩孔兩銷共限制6個(gè)自由度。
兩方案都是按基準(zhǔn)重合的原則確定的。這樣的優(yōu)點(diǎn)有：不存在基準(zhǔn)不重合誤差，有利于保證加工精度；夾緊點(diǎn)靠近切削點(diǎn)，夾緊力方向與切削力方向相反，可以抵消一部分切削力，有利于提高工件被夾緊時(shí)的剛性。方案一的優(yōu)點(diǎn)：三面定位較為均布，三面的定位元件所分擔(dān)的載荷較小，箱體也不易在加工時(shí)變形；支撐塊接觸面積大，磨損較小，使用壽命長(zhǎng)；裝卸工件簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了夾具結(jié)構(gòu)；易于保證加工精度。缺點(diǎn)是：所有定位塊安裝時(shí)需配磨，以保證所有定位塊等高，安裝調(diào)試較為復(fù)雜；也在一定程度上提高了成本。方案二的優(yōu)點(diǎn)：底面的兩銷承受了大部分的載荷，因此易于磨損；箱體底面沒(méi)有預(yù)留定位孔，加工定位孔還需考慮被加工零件的要求，復(fù)雜了加工程序，復(fù)雜了夾具結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)了裝卸的輔助時(shí)間和過(guò)程，同時(shí)也相應(yīng)的提高了加工成本；安裝調(diào)試較為費(fèi)時(shí)。
零件的形狀結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所需夾具相應(yīng)地也很復(fù)雜。從夾具的加工，安裝，調(diào)試，拆卸的可行性和易行性考慮；從加工時(shí)的易于操作性和精度保證的容易程度上來(lái)考慮；加之考慮兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，及加工的具體情況，方案一為佳，故選擇方案一。
3.2.2確定加緊方案
夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置，在加工過(guò)程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件、增力及傳動(dòng)裝置以及動(dòng)力裝置等。
主夾緊機(jī)構(gòu)主要通過(guò)夾緊油缸，連板，鉤形螺栓，墊片，螺釘實(shí)現(xiàn)夾緊。夾緊機(jī)構(gòu)采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，因?yàn)槿绻麆傂詨喊澹瑒t工件所受的夾緊力就有可能不一致，甚至沒(méi)有夾到，這樣就會(huì)影響加工精度。因此為了均勻的夾緊工件，夾緊元件必須做成浮動(dòng)的或者能自動(dòng)調(diào)節(jié)。本夾緊元件采用球面墊片和錐面墊片使其能自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而使夾緊力能夠均勻。并且在鉤形螺栓上開了槽，使其能夠上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能使鉤形螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)，從而方便工件安裝，提高工作效率。
左輔助夾緊機(jī)構(gòu)主要通過(guò)夾緊油缸、推板來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊。左夾緊機(jī)構(gòu)夾緊油缸活塞應(yīng)和推桿在同一軸線上，這樣可以防止推杠在加緊過(guò)程中卡死，從而損壞機(jī)床。
前輔助夾緊機(jī)構(gòu)通過(guò)夾緊油缸和壓板實(shí)現(xiàn)夾緊。在壓板推回時(shí)應(yīng)注意壓板頂端高度低于支承板的高度，從而使工件在安放過(guò)程中不于壓板發(fā)生碰撞。
圖3-3 夾緊方案
3．3夾緊力的計(jì)算
計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成上一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大型工件還應(yīng)考慮工件重力，運(yùn)動(dòng)的工件還應(yīng)考慮慣性力等）的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。
根據(jù)文獻(xiàn)[2]189頁(yè)查得夾緊力公式的計(jì)算公式如下
（3-1）
式中—實(shí)際所需的夾緊力；
—安全系數(shù)；
—切削力
—夾緊元件與工件表面間的摩擦系數(shù)；
—工件和定位支承塊間的摩擦系數(shù)；
根據(jù)文獻(xiàn)[2]187頁(yè)表2.2-1查得安全系數(shù)按下式計(jì)算
（3-2）
式中~為各種因素的安全系數(shù)：
：考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)，取=1.2；
：加工性質(zhì)，精加工?。?
：刀具鈍化程度，取；
：切削特點(diǎn)，連續(xù)切削?。?
：夾緊力的穩(wěn)定性，機(jī)動(dòng)夾緊??；
：夾緊時(shí)手柄位置 ，操作方便??；
：僅有力矩作用于工件時(shí)與支承面接觸情況，接觸點(diǎn)穩(wěn)定取。
主要夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力：（數(shù)據(jù)見(jiàn)表2-1）
左輔助夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力：
前輔助夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力：
3．4夾緊油缸的選擇
根據(jù)文獻(xiàn)[2]806頁(yè)推力工作時(shí)缸徑
（3-3）
式中—活塞最大作用力（）；
p—油缸工作壓力（MPa），夾緊油缸一般取（MPa）；
p取5 MPa；
主要夾緊機(jī)構(gòu)缸徑計(jì)算：
取后法蘭式夾緊油缸T5034Ⅰ：缸徑45，行程35，推力245，
能滿足要求。
左輔助夾緊機(jī)構(gòu)缸徑計(jì)算：
取地腳式夾緊油缸T5024Ⅰ：缸徑45，行程30，中心高50 ，
推力245，能滿足要求。
前輔助夾緊機(jī)構(gòu)缸徑計(jì)算：
取地腳式夾緊油缸T5024Ⅰ：缸徑45，行程30，中心高50 ，
推力245，能滿足要求。
故根據(jù)主夾緊機(jī)構(gòu)的油缸行程和鉤形螺栓的運(yùn)動(dòng)方式，確定主夾緊機(jī)構(gòu)的鉤形螺栓的槽旋轉(zhuǎn)90度，長(zhǎng)度為35，鉤形螺栓總長(zhǎng)為341。
根據(jù)前輔助夾緊機(jī)構(gòu)的中心高和行程，接頭長(zhǎng)為40，推桿長(zhǎng)為240。
根據(jù)前輔助夾緊機(jī)構(gòu)的中心高和行程，前夾緊機(jī)構(gòu)的壓板總長(zhǎng)150，寬50，槽的長(zhǎng)度為65。
3．5導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)
由于切削速度比較大，同時(shí)為了保證加工精度，鏜套采用固定式鏜套。因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同軸度好。為了增加鏜桿剛性，1，2,3,6孔采用雙支承結(jié)構(gòu)。支承分別裝在工件的兩側(cè)，鏜桿與機(jī)床主軸用浮動(dòng)卡頭連接，這樣可以保證加工孔的同軸度。
圖3-4 鏜套結(jié)構(gòu)圖
3．6夾具體的設(shè)計(jì)
夾具體是用來(lái)將夾具的各個(gè)部分聯(lián)結(jié)成整體的元件，它是夾具上最大的和最復(fù)雜的元件。在它上面要安裝定位元件、夾緊裝置、刀具引導(dǎo)件以及其它各種裝置和元件。此外，在夾具體上還應(yīng)有夾具在機(jī)床上安裝用的定位部分，以保證夾具在機(jī)床上獲得所需的相互位置，夾具體也是承受負(fù)荷最大的元件，承受著工作時(shí)的切削力、夾緊力等。
夾具體設(shè)計(jì)的基本要求有：
a)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性；
b)有足夠的強(qiáng)度和剛度；
c)結(jié)構(gòu)工藝性好；
d)排屑方便；
e)保證裝卸工件方便；
f)在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。
本設(shè)計(jì)方案中的夾具體材料為HT200，基本尺寸：1100×1100×314mm，底部設(shè)計(jì)排屑裝置。
夾具體主要尺寸參數(shù)的選擇
夾具體壁厚35；
夾具體加強(qiáng)筋厚度25；
圖3-5 夾具體結(jié)構(gòu)圖
3．7鏜模架的設(shè)計(jì)
鏜模架是用來(lái)安裝鏜套的，保證其導(dǎo)向準(zhǔn)確的。綜合考慮到其剛度和強(qiáng)度要求，及被加工的零件的尺寸和被加工孔的相對(duì)位置。
圖3-6 鏜模架結(jié)構(gòu)圖
鏜模架孔位置計(jì)算
圖3-7 鏜模架各孔高度尺寸鏈
尺寸鏈方程： （3-4）
表示工件各孔的高度，表示夾具凸臺(tái)高度，表示支承板高度，表示鏜模架各孔的高度,其中是封閉環(huán)。定位基準(zhǔn)為鏜模架定位銷和底面。
以知數(shù)據(jù)如下：
封閉環(huán)的極限偏差
1孔Φ52：
2孔Φ52：
3孔Φ195：
4孔Φ37：
5孔Φ25：
6孔Φ57：
封閉環(huán)的中間偏差
封閉環(huán)公差
由于精度高使用完全互換法計(jì)算公差與極限偏差來(lái)保證本工序各個(gè)孔位置的精度。
a)確定各組成環(huán)的平均極值公差
b)估計(jì)各組成環(huán)的公差的等級(jí)
按公差等級(jí)作為各組成環(huán)的平均公差。
c)按各成環(huán)的公差
按各組成環(huán)基本尺寸的大小與零件工藝性好壞，以平均公差值為基礎(chǔ)，取
d)確定各組成環(huán)的極限偏差
取為調(diào)整尺寸，則
各組成環(huán)的中間偏差為
e)計(jì)算組成環(huán)的中間偏差
f)確定組成環(huán)的的極限偏差
表示工件各孔到汽缸體后表面的尺寸（即各孔到后定位塊的距離），表示鏜模架的定位銷到后定位塊的距離，表示定位銷到鏜模架各孔距離。表示封閉環(huán)。
圖3-8 鏜模架各孔水平尺寸鏈
尺寸鏈方程： （3-5）
1孔Φ52：
2孔Φ52：
3孔Φ195：
4孔Φ37：
5孔Φ25：
6孔Φ57：
封閉環(huán)的中間偏差
封閉環(huán)公差
由于精度高使用完全互換法計(jì)算公差與極限偏差來(lái)保證本工序各個(gè)孔位置的精度。
a)確定各組成環(huán)的平均極值公差
b)估計(jì)各組成環(huán)的公差的等級(jí)
按公差等級(jí)作為各組成環(huán)的平均公差。
c)按各成環(huán)的公差
按各組成環(huán)基本尺寸的大小與零件工藝性好壞，以平均公差值為基礎(chǔ)，取
d）確定各組成環(huán)的極限偏差
取為調(diào)整尺寸，則
e)計(jì)算組成環(huán)的中間偏差
f)確定組成環(huán)的的極限偏差
各孔以定位銷和底面基準(zhǔn)的工序尺寸：
1孔Φ52（） 2孔Φ52（）
3孔Φ195（） 4孔Φ37()
5 孔Φ25 () 6孔Φ57()
3．8夾具的精度分析
機(jī)械加工必須保證工序所規(guī)定的加工精度。在使用夾具的情況下，影響工件加工精度的因素可歸納為：
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差一般包括：
a)一批工件的定位誤差；
b)夾緊誤差；
c)對(duì)刀和導(dǎo)向誤差；
d)夾具在機(jī)床上的安裝誤差；
e)加工方法。
為了給加工中其它誤差因素能占有更大一些比列，應(yīng)當(dāng)減小與夾具有關(guān)誤差。其中，除了在夾具的制造、安裝、調(diào)整、使用中減小所產(chǎn)生的誤差外，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)正確的計(jì)算和減小工件在夾具中的定位誤差，是必須解決的重要問(wèn)題之一。
定位誤差是工件在夾具定位時(shí)，工序基準(zhǔn)（一批零件的）位置在工序尺寸方向或沿加工要求方向上的變動(dòng)所引起的。因此，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)；應(yīng)當(dāng)盡可能選擇工序基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)；并選擇精度較高的表面作為定位基準(zhǔn)。一般應(yīng)在使定位誤差控制在有關(guān)尺寸或位置尺寸的。
根據(jù)本工序的要求，精度分析包括以下內(nèi)容：
A.對(duì)氣缸體五6個(gè)孔工序尺寸精度分析：
1孔Φ52：
2孔Φ52：
3孔Φ195：
4孔Φ37：
5孔Φ25：
6孔Φ57：
由鏜模架設(shè)計(jì)6個(gè)孔的定位可知，氣缸體的6個(gè)孔的工序尺寸可以充分保證。
B.形位公差精度分析：
以1孔2Φ52為例：
1孔2Φ52同軸度的精度分析：
誤差不等式的完整形式：
此時(shí)即為工序要求保證的兩孔同軸度公差值，即
a)計(jì)算 由于同軸度與定位誤差沒(méi)有關(guān)系，故定位誤差為：
b)計(jì)算 對(duì)所加工的兩孔而言，夾緊誤差即使存在，也發(fā)生在相同的方向，對(duì)同軸度沒(méi)有影響，故夾緊誤差為：
c)計(jì)算 鏜套與鏜桿的配合為，其最大間隙為
兩鏜套的最大距離為
這樣，由于鏜套與鏜桿的配合間隙所產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差為
又因左右兩鏜套孔的軸線的同軸度公差為0.005mm,故由于兩鏜套位置誤差所產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差即為
d)計(jì)算 因?yàn)閮社M孔同時(shí)鏜削，且鏜桿由兩鏜套支承，則兩孔同軸度與夾具安裝誤差無(wú)關(guān)
e)計(jì)算 因夾具上有很嚴(yán)的鏜套控制刀具的位置精度，而且支承鏜桿的兩鏜套間的距離僅為778mm，且加工面離鏜套很近，因此可認(rèn)為與機(jī)床有關(guān)的誤差
綜合以上，可知滿足不等式是滿足的，工件該項(xiàng)精度要求能予充分保證。
1孔2Φ52與3孔Φ195平行度的精度分析：
根據(jù)不等式
的分析同上，其值均為0。能滿足工件平行度的要求的，關(guān)鍵在于的值，由于夾具裝配圖上以規(guī)定了兩鏜套的軸線平行度公差為0.01mm，工件上兩對(duì)孔的同軸度誤差可保證在0.025范圍內(nèi)。故2Φ52孔軸線對(duì)Φ195的軸線平行度誤差將不會(huì)大于它們兩者之和，即
故誤差不等式滿足。
C．2孔Φ52，4孔Φ37，5孔Φ25，6孔Φ57平行度同1孔2Φ52平行度精度分析，都滿足誤差不等式。
D. 3孔Φ195的同軸度1孔2Φ52同軸度精度分析，滿足不等式要求。
3．9安裝過(guò)程
首先：夾具體的三鏜模架分別連接在夾具體底板上，將鏜模架上鏜套以及夾緊壓缸都安裝完畢。將要加工的工件定位，夾緊后，進(jìn)行試切削。切削完畢后檢驗(yàn)工件的尺寸誤差，位置誤差和形狀誤差，看是否滿足要求。如果不滿足，再繼續(xù)對(duì)夾具進(jìn)行調(diào)整，然后再進(jìn)行試切削，直到工件檢驗(yàn)合格為止。最后，安裝定位銷，將位置確定后，擰緊連接螺母和螺栓。
3．10夾具的操作說(shuō)明
首先將氣缸體置于預(yù)定位置上，并且沿定位塊將其推入直至達(dá)到后側(cè)的定位塊。然后按夾緊的控制按鈕，將工件靠到右邊和后面的定位塊上。之后，主要夾緊裝置通過(guò)連板，夾緊螺栓夾緊工件。切削過(guò)程結(jié)束后，鏜桿快速返回。此時(shí)，工人從預(yù)定位置上取出工件，一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。
值得注意的是：定位，夾緊和動(dòng)力頭的工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作過(guò)程順序都是由液壓控制元件控制它們進(jìn)行順序運(yùn)作的。
4結(jié)論
本課題是為ZH1105W氣缸體設(shè)計(jì)加工工藝過(guò)程和設(shè)計(jì)該氣缸體的三面精鏜夾具設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝分析，確定了氣缸體的機(jī)械加工工藝過(guò)程和制定了機(jī)械加工工序卡片。根據(jù)氣缸體本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，先加工氣缸體的下底面，以加工好的底面做基準(zhǔn)然后加工其它面和孔。為使機(jī)械加工滿足零件的設(shè)計(jì)要求，使用了基準(zhǔn)重合原則。改工藝制定的較合理，能滿足大批大量的生成要求，經(jīng)濟(jì)性較好。根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，安裝的難易，加工精度等因素，夾具采用三面定位，并且機(jī)床采用液壓夾緊。為了使夾緊力均勻，采用聯(lián)動(dòng)夾緊裝置，使工件在加工生產(chǎn)線上同時(shí)完成了7個(gè)孔的加工，大大提高了生產(chǎn)效率，保證了精度，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了零件的加工成本，并且使用安全可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單。
本組合機(jī)床設(shè)計(jì)合理，符合實(shí)際應(yīng)用，滿足加工要求，且絕大部分采用了通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件，機(jī)床操作簡(jiǎn)單，設(shè)備調(diào)整、維修方便。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、有些自行設(shè)計(jì)零件加工難度比較大。
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