机械工艺夹具毕业设计243专用镗床夹具设计

机械工艺夹具毕业设计243专用镗床夹具设计 专用镗床夹具设计 班 级: 姓 名: 专 业: 机械设计 指导教师: 答辩 答辩ppt下载中国建筑转正答辩ppt下载民事答辩状范文下载毕业答辩毕业答辩模板 日期: 专用镗床夹具设计 摘 要 机床夹具是机械加工工艺系统的重要组成部分，是机械制造中的一项重要工艺装备。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、生产率和生产成本以及工人的劳动强度等。因此机床夹具设计是机械加工工艺准备中的一项重要工作。 在专用夹具的设计中，根据设计任务主要就连杆、泵体的装用镗床夹具进行了设计，完成了对夹具用的定位件、导向件对刀件、导引件等夹具中用到的零件的设计，并用Soidworks进行了三维建模。夹具的设计，根据所设计出的工件外形及加工要求，设计出合适的夹具。考虑到泵体的外形较大，故应在选用夹具的定位件时使用支承板，而连杆的工件尺寸较小，但加工精度要高。 本文设计的夹具，基本上可以满足 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 需要，本文使用的设计方法，也可为同类夹具的设计提供参考。 关键词:镗床夹具;Solid Works;专用夹具;泵体;连杆 i Design of Special Boring Fixture Abstract Tool fixture machining process is an important component of the system is an important mechanical manufacturing technology and equipment. Tool fixture in machining plays an important role, which directly affect machining quality, productivity and production costs and labor intensity and so on. Therefore, the design of jigs and fixtures machining process is an important work in preparation. Dedicated fixture design, based mainly on the connecting rod design task, the pump's installation jig boring machine has been designed with complete fixture with the positioning of parts, pieces of guidance documents on the knife, guidance documents and other parts used in fixtures design, and conducted a three-dimensional modeling with Soidworks. Fixture design, based on the design of the workpiece shape and processing requirements, design a suitable fixture. Taking into account the shape of a larger pump, it should be in the selection of the positioning fixture used parts bearing plates, and connecting rod workpiece size smaller, but higher precision. This fixture was designed to basically meet the engineering needs of the design used in this method can also be designed for similar reference fixture. Key Words:boring fixture; Solid Works; special fixtures; pμmp; link ii 目 录 摘 要............................................................. i Abstract........................................................... ii 主 要 符 号 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ...................................................... i 1 绪 论............................................................ 1 1.1研究的目的及意义............................................. 1 1.2国内外的发展及研究状况....................................... 1 1.3本课题研究的内容............................................. 2 1.3.1研究内容 ............................................... 2 1.3.2研究意义 ............................................... 3 2 镗床夹具设计的基本理论............................................ 4 2.1夹具设计基本过程............................................. 4 2.2镗床夹具的基本组成与设计特点................................. 4 2.2.1镗床夹具的设计要点 ..................................... 5 2.2.2镗床类夹具主要技术条件 ................................. 7 2.2.3镗床规格和主要联系尺寸 ................................. 8 2.2.4镗床类典型刀具 ......................................... 9 2.3镗孔加工主要特点............................................. 9 2.4连杆、泵体工件的典型结构.................................... 10 2.4.1 连杆的零件结构分析.................................... 10 2.4.2 泵体零件结构分析...................................... 11 2.5镗床夹具的典型结构分析...................................... 11 2.6工件在夹具中的定位.......................................... 12 3精镗连杆小头孔夹具设计 ........................................... 13 3.1设计任务.................................................... 13 3.1.1连杆工艺分析 .......................................... 13 3.1.2连杆的技术要求 ........................................ 13 3.2确定各表面的加工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ........................................ 14 3.2.1加工方案的拟定 ........................................ 14 3.2.2最优方案的确定 ........................................ 14 3.3连杆各工序加工余量和毛坯尺寸的确定.......................... 14 3.3.1毛坯的工艺要求 ........................................ 14 iii 3.3.2连杆的加工余量及毛坯尺寸的确定 ........................ 15 3.4连杆的夹具设计.............................................. 18 3.4.1定位基准的选择 ........................................ 18 3.4.2误差分析 .............................................. 19 3.4.3夹具使用操作简介 ...................................... 19 3.5夹具结构设计................................................ 19 3.6夹紧机构设计................................................ 21 3.7夹具装配图.................................................. 22 4精镗连杆大头孔夹具 ............................................... 23 4.1设计任务.................................................... 23 4.1.1连杆工艺分析 .......................................... 23 4.1.2连杆的技术要求 ........................................ 24 4.2确定各表面的加工方案........................................ 24 4.2.1加工方案的拟定 ........................................ 24 4.2.2最优方案的确定 ........................................ 25 4.3连杆各工序加工余量和毛坯尺寸的确定.......................... 25 4.3.1毛坯的工艺要求 ........................................ 25 4.3.2连杆的加工余量及毛坯尺寸的确定 ........................ 25 4.4连杆的夹具设计.............................................. 28 4.4.1定位基准的选择 ........................................ 28 4.4.2切削力和夹紧力的计算 .................................. 29 4.4.3.零件加工工艺过程...................................... 30 4.5夹具结构设计................................................ 30 4.5.1定位设计 .............................................. 30 4.6其它元件设计................................................ 31 4.7夹具装配图.................................................. 31 5镗泵体两相垂直孔夹具 ............................................. 32 5.1设计任务.................................................... 32 5.1.1泵体工艺分析 .......................................... 32 5.1.2泵体的技术要求 ........................................ 33 5.2确定各表面的加工方案........................................ 33 5.2.1加工方案的拟定 ........................................ 33 5.3泵体各工序加工余量和毛坯尺寸的确定.......................... 33 5.3.1毛坯的工艺要求 ........................................ 33 iv 5.3.2镗泵体两孔的加工余量及毛坯尺寸的确定 .................. 33 5.4泵体的夹具设计.............................................. 35 5.4.1定位基准的选择 ........................................ 35 5.4.2误差分析 .............................................. 35 5.4.3夹具使用操作简介 ...................................... 36 5.5夹具结构设计................................................ 36 5.6夹紧机构设计................................................ 36 5.7其它元件设计................................................ 39 5.8夹具装配图.................................................. 40 6总结 ............................................................. 41 参考文献........................................................... 42 致 谢............................................................. 44 毕业设计(论文)知识产权声明......................................... 45 毕业设计(论文)独创性声明........................................... 46 v 主 要 符 号 表 Fc 主切削力 Fp 进给力 Ff 进给力 Pc 切削功率 v 切削速度 f 进给量 ,0 刀具前脚 ,0 刀具后角 k, 主偏角 'k, 副偏角 ,s 刃倾角 , 被吃刀量 p i 1 绪 论 1.1研究的目的及意义 机床夹具是机械加工工艺系统的重要组成部分，是机械制造中的一项重要工艺装备。工件在机床山改进加工时，为保证加工精度和提高生产率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，完成这一功能的辅助装置称为机床夹具。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、生产率和生产成本以及工人的劳动强度等。因此机床夹具设计是机械加工工艺准备中的一项重要工作。传统的机床夹具设计工作量大， 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 零件选用程序复杂。随着企业三维软件的逐渐普及，在三维设计时机床夹具零部件的建模需占用设计师大量时间，因此，开发机床夹具的标准零部件图库，可在一定程度上减少夹具设计，使用者的工作量，在机械设计中利用计算机技术，实现组合夹具的计算机辅助设计和计算，可是设计人员把更多的时间投入到创造性工作中去以达到缩短产品开发周期的目的。事实上对夹具的研究有很重要的实际意义，夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 1.2国内外的发展及研究状况 可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 1. 高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达?5μm，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。德国demmeler(戴美乐)公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为?0.03mm;精密平口钳的平行度和垂直度在5μm以内;夹具重复安装的定位精度高达?5μm;瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达2,5μm。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 2. 高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文) 凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，夹紧和松开工件只用1,2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens(杰金斯)公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。 3. 模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。 4. 通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler(戴美乐)公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。 1.3本课题研究的内容 1.3.1研究内容 本次课题中，我的研究项目是专用镗床夹具设计。其中设计到精镗连杆小头孔夹具设计、精镗连杆大头孔夹具设计、镗泵体两相垂直孔的镗床夹具设计。 专用夹具的组成: 1.定位装置 这种装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中的位置，即通过它使工件加工时相对刀具及切削成形运动处于正确位置，如支撑钉、支撑板、V形架、定位销等。 2.夹紧装置 它的作用是将工件夹紧夹牢，保证工件在定位时所占据的位 2 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文) 置在工件过程中不因受重力、惯性力等外力作用而产生位移，同时防止或减小振动。它通常是一种机构，包括夹紧元件(如夹爪，压板等)，增力及传动装置(如杠杆、螺纹传动副、斜锲、凸轮等)以及动力装置(如气缸、液压缸)等。 3.对刀-引导装置 它的作用是确定夹具相对于刀具的位置，或引导刀具进行加工，如对刀块、钻套、镗套等。 4.其它元件及装置 如定向件、操作件以及根据夹具特殊功用需要设置的一些装置，如分度装置、工件顶出装置、上下料装置等。 5.夹具体 用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并与机床有关部位连接，以确定夹具相对于机床的位置。 1.3.2研究意义 工艺装备是制造系统中的一个重要组成部分。随着机械产品更新换代的不断加快，多品种小批量生产成为当前的主要生产方式，要求制造系统的设计制造具有快速响应产品变化的能力，能够缩短产品设计制造周期，增加制造系统的柔性，降低成本，提高产品质量。但是，由于工艺装备尤其是夹具零部件的标准化、系列化、规格化程度差，夹具设计完全依赖设计人员的经验，产品更新换代加快导致夹具设计工作量不断加大。 因此快速实现夹具设计已成为企业的迫切要求。将计算机辅助设计技术应用到夹具设计的过程是解决这一问题的必然选择。随着计算机技术的发展和应用，计算机辅助夹具设计在理论和应用上都得到了迅速发展，大大提高了夹具的设计效率，缩短了生产准备周期。在产品设计中，大量应用标准件是代表一个国家和企业设计制造水平的重要标志。 在机械产品中，有大约30%~70%的零件是标准件，这些零件大多具有相同或相似的外形特征，只是尺寸规格有所不同，如果没有三维标准件库，将不得不在创建和开发过程中对标准件进行重复建模，不但耗费了设计人员的时间和精力，延长设计周期，而且增加了产品的生产制造成本，所以建立通用的符合国家标准和企业标准的标准件库是提高设计效率的保证。专用夹具的设计更不例外。因此利用二维CAD软件如Soldworks等建立通用的标准件库和机床夹具零部件库具有极其深远的意义和价值。 3 2 镗床夹具设计的基本理论 2 镗床夹具设计的基本理论 2.1夹具设计基本过程 1.研究原始材料，明确任务书 根据任务书、分析、研究被加工工件的零件图、毛坯图及相关的转配图和工艺规程等技术条件。从中了解工件的作用，结构特点、材料、技术要求、工序前工件的状况。、本工序加工的内容、加工要求。定位基准、夹紧表面、加工余量、切削用量以及工件的生产批量等。此外，还应该熟悉本工序所用机床，刀具和量具的规格，主要技术参数，安装家具部位的尺寸，并收集家具零部件的标准、夹具结构图册等家具设计资料。 2.拟定夹具的结构方案，绘制结构草图 1) 确定工件的定位方案，根据工件定位原理选择或者设计定位装置，合理设置 定位元件，进行定位误差的分析计算，定位误差应小于工序公差的三分之一。 2) 确定刀具的对到或引导方式，设计对到及引导装置。 3) 确定工件的夹紧方案，合理的确定夹紧的方向和作用点，进行夹紧力的分析 计算，最后确定夹紧元件及传动装置的主要尺寸。 4) 确定夹具其它元件(分度装置、定向键等)的架构模型。 5) 合理布置夹具元件，确定夹具体的形式及夹具的总体结构。 3.绘制夹具总装配图及零件图 1) 夹具总装配图应尽量采用1:1的比例，越要时可采用1:2、1:5、2:1、5: 1等比例。主视图应选面对操作者的工作位置。 2) 总装配图绘制的顺序是:用双点划线将工件的外形轮廓、定位 基面，夹紧表 面及加工表面(加工余量用网线表示)绘制在各个视图的合理位置上，视工件 为透明体，依次绘出定位、对刀—导引、夹紧及其它元件或装置，最后绘出 夹具体，并对各零件进行编号，填写零件明细表和标题栏。 3) 标注必要的尺寸、公差配合及技术要求。 4) 夹具中的非标准零件要绘制零件图，并按总装配图的设计要求，确定各零件 的尺寸、公差及技术要求。 2.2镗床夹具的基本组成与设计特点 一个完整的镗床夹具，应该由夹具体、定位装置、夹紧装置、带有引导元件的导向支架及套筒、镗杆等主要部分组成。导引方式及导向支架 镗杆的引导方式分为单、 双支承引导。 单支承时，镗杆与机床主轴采用刚性连接，主轴回转精度影响镗孔精度，故适于小孔和短孔的加工。 双支承时，镗杆和机床主轴采用浮动联接。所镗孔的位置精度取决于镗模两导向孔的位置精度，而与机床主轴精度无关。 镗模导向支架主要用来安装镗套和承受切削力。因要求其有足够的刚性及稳定性，故在结构上一般应有较大的安装基面和必要的加强筋;而且支架上不允许安装夹紧机构来承受夹紧反力，以免支架变形而破坏精度。 镗套的结构形式和精度直接影响被加工孔的精度。常用的镗套有:(1)固定式镗套 固定式镗套外形尺寸小，结构简单，导向精度高，但镗杆在镗套内一边回转，一边作轴向移动，镗套易磨损，故只适用于低速镗孔。(2)回转式镗套 随镗杆一起转动，与镗杆之间只有相对移动而无相对转动的镗套。这种镗套大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而“卡死”。因此，它适合于高速镗孔。 镗杆和浮动接头 镗杆是镗模中一个重要部分。镗杆直径d及长度主要是根据所镗孔的直径D及刀具截面尺寸B×B来确定(参考表11.1之值选取)。镗杆直径d应尽可能大，其双导引部分的L/d?10为宜;而悬伸部分的L/d?4,5，以使其有足够的刚度来保证加工精度。 用于固定镗套的镗杆引进结构有整体式和镶条式两种。 当双支承镗模镗孔时，镗杆与机床主轴通过浮动接头而浮动连接。 2.2.1镗床夹具的设计要点 1.引导布置原则 镗套的设计如表2-1所示。 2.镗套的选择与设计 根据夹具设计中的需要，进行镗套的选择与设计:镗套的类型有固定式镗套、回转式镗套。 3.镗孔工具设计 一般在设计镗模的结构前，需先确定镗孔工具。 4.支架和底座的设计 镗模支架和底座均为镗末主要零件。支架供安装镗套和承受切削力用。镗模底座承受包括工件、镗杆、镗套、镗模支架、定位元件和夹紧装置等在内的全部重量以及加工过程中的切削力，因此支架和底座的刚性要好，变形要小。 5.在设计支架和底座时要注意: ?.支架和底座宜分离，以便于制造。支架在底座上必须用两定位销定位，用螺 钉紧固。 ?支架必须有很好的刚性。支架装配基面宽度沿孔轴线方向不小于高度的1/2。 ?支架的厚度应根据高度的大小确定，一般去15mm~25mm。 ?支架应避免承受夹紧力。 5 ?.底座应有很好的刚性，底座厚度尺寸与长度尺寸之间比为1/5~1/7. ?为增强刚性，底座应采用十字形肋条，筋条间距一般为100mm×100mm. ?.底座的壁厚一般取20~25mm( ?.底座上应有找正基面，以便于夹具的制造和转配，找正基面的平面度为0.05mm。 ?.底座上应设置供起吊用的吊环螺钉或起重螺栓。 表2-1 镗套 基本类型 结构简图 使用说明 固定式镗套 外形尺寸小，结构简单， 中心位置准确。适用于低 速扩孔、镗孔 底座的设计简图如图2-1所示 6 图2-1 底座 支架的设计简图如图2-2所示。 图2-2 支架 2.2.2镗床类夹具主要技术条件 夹具设计中，各有关元件间表安眠相互位置精度要求，通过长称之为技术条件，一般包括以下几个方面: 1. 定位元件之间或定位元件对夹具体底面之间的相互位置要求。 2. 定位元件与连接元件(或找正基面)间的相互位置要求。 3. 对刀元件与连接元件(或找正基面)间的相互位置要求。 4. 定位元件与导向元件间的相互位置要求。 凡与工件加工要求直接有关者，其位置误差数值可按工件加工技术条件规定数值的1/2~1/5选取;若与工件加工要求无直接关系，可按参考数值确定。在镗床上加工孔和孔系时，其尺寸精度和相对位置精度，是靠导套内，外圈的同轴度公差一般不超过0.005mm。 导套内径的基本尺寸即为刀具最大极限尺寸，其公差按基轴制配合制定。 7 2.2.3镗床规格和主要联系尺寸 卧式镗床联系尺寸见表2-2所示 表2-2 卧式镗床联系尺寸 主轴轴线到工作镗床头到工作台工作台移动镗床头和主轴最主轴箱工作台距离立架台离 中心距离L 距离 型号 立架间最大移动升降行H1 上孔导轨 大距离 量 程 径 高度最大 最小 最大 最小 纵向 横向 S 168* 2270 600 755 1660 520 800 45 85 345 1140 850 262T* 115 T68 2335 600 755 1660 520 800 30 85 366 1140 850 2352 345 T611 2360 600 755 1740 520 800 30 110 345 1225 850 1745 850 T612 3300 1000 1400 2430 830 1400 0 125 1600 1400 卧式双面金刚镗床联系尺寸见表2-3所示 表2-3 卧式双面金刚镗床联系尺寸 过桥主轴 上安轴线主轴工作台主轴工作台最工作台 全主到工头最镗孔直径尺寸 机床型号 头的大纵向行T形槽尺寸 轴头作台小中范围 长×宽型号 程 (槽数×槽宽) 的数面得心距L (A×B) 量 距离H 0型 4 230 100 10~22 1型 4 230 125 10~22 T740K 2型 3 240 155 22~50 600×400 275 3×12 3型 3 250 190 50~100 4型 2 270 245 100~200 0型 4 230 100 10~22 1型 4 230 125 10~22 T740 2型 3 240 155 22~50 600×400 400 3×12 3型 3 250 190 50~100 4型 2 270 245 100~200 8 2.2.4镗床类典型刀具 具有一个或两个切削部分、专门用于对已有的孔进行粗加工、半精加工或精加工的刀具。镗刀可在镗床、车床或铣床上使用。因装夹方式的不同，镗刀柄部有方柄、莫氏锥柄和7:24锥柄等多种形式。 单刃镗刀切削部分的形状与车刀相似。为了使孔获得高的尺寸精度，精加工用镗刀的尺寸需要准确地调整。微调镗刀可以在机床上精确地调节镗孔尺寸，它有一个精密游标刻线的指示盘，指示盘同装有镗刀头的心杆组成一对精密丝杆螺母副机构。当转动螺母时，装有刀头的心杆即可沿定向键作直线移动，借助游标刻度读数精度可达 0.001毫米。镗刀的尺寸也可在机床外用对刀仪预调。 双刃镗刀有两个分布在中心两侧同时切削的刀齿，由于切削时产生的径向力互相平衡，可加大切削用量，生产效率高。双刃镗刀按刀片在镗杆上浮动与否分为浮动镗刀和定装镗刀。浮动镗刀适用于孔的精加工。它实际上相当于铰刀，能镗削出尺寸精度高和表面光洁的孔，但不能修正孔的直线性偏差。为了提高重磨次数，浮动镗刀常制成可调结构。 2.3镗孔加工主要特点 1. 刀具转动 车床加工不同，加工中心加工时由于刀具转动，便不可能在加工中及时掌握刀尖的情况来调节进刀量等。也不可能像数控车床那样可以只调节数控按扭就可以改变加工直径。这便成了完全自动化加工的一个很大的障碍。也正因为这样所以就要求镗刀必须具有微调机构或自动补偿机能，特别是在精镗时根据公差要求有时必须在微米级调节。 另外，加工镗孔时由于切屑的流出方向在不断地改变，所以刀尖、工件的冷却以及切屑的排出都要比车床加工时难的多。 2. 刀具的颠振 镗孔加工时最常出现的、也是最令人头疼问题是颠振。在加工中心上发生颠振的原因主要有以下几点: (1) 工具系统的刚性:包括刀柄、镗杆、以及中间连接部分的刚性。因为是悬臂 加工所以特别是小孔、深孔及硬质工件的加工时，工具系统的刚性尤为重要。 (2) 刀具系统的动平衡:相对于刀具系统的转动轴心，刀具自身如有一不平衡质 量，在转动时因不平衡的离心力的作用而导致颠振的发生。特别是在高速加 工时刀具的动平衡性所产生影响很大。 (3) 工件自身或工件的固定刚性:像一些较小、较薄的部件由于其自身的刚性不 足，或由于工件形状等原因无法使用合理的夹具进行充分的固定。 9 (4) 刀片的刀尖形状:刀片的前角、刀尖半径、断屑槽形状的不同所产生的切削 抗力也不同。 (5) 切削条件:包括切削速度、进给量、进刀量以及给切削油方式及种类等。 (6) 机器的主轴系统:机器主轴自身的刚性、轴承及齿轮的性能以及主轴和刀柄 之间的连接刚性。 3 . 刀具的装夹 在镗削孔时，最重要的是在加工中心上正确装夹刀具。在小孔镗削中，刀具的中心高是导致刀具失效的重要因素。如果刀具安装低于中心高，将影响刀具的加工性能。主要表现在: (1)切削刃相对于工件的主后角减小，导致刀具的后刀面与工件接触，使刀片与工件之间发生摩擦，当刀片旋转时，这种摩擦进一步会使刀尖发生偏离，导致刀具更深地切入工件。切削刃的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。增大前角，可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，减小切屑流经前面的摩擦阻力，从而减小切削力和切削热。但增大前角，同时会降低切削刃的强度，减小刀头的散热体积。 (2)当刀具后角减小时，刀片相对于工件的前角也增大，从而引起刀具刮削工件， 引起刀具振动并损坏刀具。这种情况在镗削小孔时更为严重。 为此建议刀具安装应略高于中心高(但应尽可能接近中心高)。这样可使刀具相对于工件的法向后角增大，切削条件得到改善，如果加工时产生振动，刀尖会向下和向中心偏斜，从而接近理想的中心高。刀具也可轻微地退出，减小削伤工件的可能性。此外，刀具前角也将减小，这样可稳定工作压力。如果前角减小到0?，就会产生太大的工作压力，导致刀具失效。所以在镗孔时，应选取正前角的镗刀，在镗1mm的小孔时，镗杆的直径只有0.75mm左右，使刀具承受的切削力减小。 4 . 切屑的排出 在镗削孔时，切屑的有效排出至关重要。加工时，由于刀具在孔内，切削液很难到达切削刃，造成切屑排出困难，影响刀具寿命。为解决这一难题，一些刀具制造商开发出一种沿切削刃带冷却槽的刀片，使切削液直接流向切削刃，防止切屑堵塞和刀具损坏。 2.4连杆、泵体工件的典型结构 2.4.1 连杆的零件结构分析 连杆的功用与结构设计:连杆由大头，小头和杆身等部分组成。大头分为开式和闭式结构，连杆体和连杆盖用螺母，螺栓连接。为减少磨损和便于修理，大头孔内分别安装轴瓦和铜套。连杆杆身的截面为工字形，可以减少重量以减少惯性力又试连杆 10 具有足够的强度和刚度。连杆大，通过活塞销和活塞连接，将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴，又受曲轴驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。连杆承受的是高交变载荷，气体的压力在杆身内产生很大的压缩应力和纵向弯曲应力，由活塞和连杆重量引起的惯性力，使连杆承受拉应力，所以连杆承受的是冲击性质的动载荷。因此要求连杆重量轻、强度要好。 连杆由连杆体、连杆盖、定位套、活塞销轴承和螺钉等组成。它的大头孔与曲轴的曲轴颈配合，小头孔与活塞销配合。在小头孔的顶端有一个油孔，依靠飞溅润滑把润滑油注入小头孔内，但这种深油孔加工较困难。连杆体与连杆盖用螺钉或螺栓连接，定位方法一般有两种:一种是用定位套定位，另一种是用定位销定位。连杆体和盖的结合面也有两种剖分形式:一种是斜剖式，这样连杆大头外形尺寸较小，它能从气缸中通过，装配较方便;另一种是直剖式结合面，即连杆体和盖的结合面垂直于杆身对称面。 2.4.2 泵体零件结构分析 泵体它本身又是一个能量转换装置，工件在该工序中，是加工两个相互垂直的孔，由于加工泵体的尺寸面积大，在装夹工件的时候需要用到吊装装置，泵体的两个相互垂直的孔。 2.5镗床夹具的典型结构分析 根据镗床的型号及其联系尺寸，以及参考工件的装夹尺寸，选择合适加床，后进行该工序夹具的设计，为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计装用夹具。镗床夹具通常称为镗模，它有钻模的特点，即被加工孔或孔系的位置精度主要由镗模保证。镗床夹具的结构类型主要决定于导向支架的布置形式，分为以下几种形式: 1. 单面导向: 镗杆在镗模中只用一个位于刀具前面或后面的镗套引导。镗杆与机床主轴采用刚性连接，镗杆的一端为锥柄，直接插入机床主轴莫式锥孔中，镗套轴线应和机床主轴轴线重合。调整较费时间。机床主轴回转精度影响镗孔精度。 单面前导向即支架布置在刀具前方，适用于加工孔径D>60mm、长度比L/D<1的通孔。这种方式便于在加工过程中进行观察和观测。 单面后导向，即支架布置在刀具后方，主要用于镗削D<60mm通孔或盲孔，装卸工件和更换刀具较方便。 单面双导向即两个支架布置在刀具后方。采用这种方法由于镗杆为悬臂梁，故镗杆伸出支架距离一般不大于镗杆直径的5倍。 11 2. 双面导向 采用双面导向的镗模，镗杆和机床主轴采用浮动接头连接，所以镗孔的位置精度主要取决于镗模板上镗套的准确度。 双面导向支架的布置有两种形式: (1) 双面单导向.主要适用于加工孔径较大，孔的长径比L/D>1.5以上的孔，或 一组同轴线的孔。这种方法的缺点是镗杆较长，刚度差，跟换刀具不甚方 便。 (2) 双面双导向。主要适用于专用的联动镗床上从两面加工精度要求较高的工 件。 2.6工件在夹具中的定位 工件在夹具中的定位: 定位的目的是使4工件在夹具中相对于机床、刀具占有确定的正确位置，并且应用夹具定位公斤按，还能使同一批工件在夹具中的加工位置一致性好。 在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工件定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。 在确定基准时，需要注意以下几点: (1) 作为基准的点、线、面在工件上不一定存在，如孔的中心线、外圆的轴线以及对称面等，而常常由某些具体的表面来实现，这些面称为基准面。 (2) 作为基准，可以是没有面积的点或线，但是基准面总是有一定面积的，如代表轴心线的是中心孔面。 (3) 基准的定义不仅涉及尺寸之间的联系，还设计到位置精度(平行度、垂直度等)。 工件在定位时，通常应用的是六点定位原理。而应用工件六点定位原理进行定位分析问题时，应注意以下几点: (1) 定位就是限制自由度，通常用合理布置定位支承点的方法来限制工件的自由度。 (2) 定位支承点限制工件自由度的作用，应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触。若二者脱离，则意味着失去定位作用。 (3) 一个定位支承点仅限制一个自由度，一个工件仅有六个自由度，所设置的定位支承点数目，原则山不应超过六个。 (4) 分析定位支承点的作用时，不考虑力的影响。 (5) 定位支承点是由定位元件抽象而来的，在夹具中，定位支承点总是通过具体的定位元件体现，至于具体的定位元件应转化为几个定位支承点，需结合其结构进行分析。 12 3精镗连杆小头孔夹具设计 3.1设计任务 3.1.1连杆工艺分析 连杆的功用与结构设计:连杆是由大头，小头和杆身等部分组成。大头分为闭式结构，连杆杆身的截面为工字形，可以减少重量以减少惯性力又试连杆具有足够的强度和刚度。连杆用大、小头孔及大头端面为定位基准面。大头孔用连杆用大、小头孔及大头端面为定位基准面。大头孔用液性塑料心轴3定位，小头孔用削边削9定位，端面采用布质胶木板5定位。当液压缸1中的活塞杆像右移动时，顶杆4挤压液性塑料，塑料心轴3中间薄壁部分向像四周作均匀细微膨胀，使连杆定位并夹紧。而后两个堆成安装的小液压缸6中的活塞杆7有一斜面，从而使V形卡爪8像外伸出而夹紧连杆。最后，削边销9像左退出后即可加工连杆小头孔。由于两个V形卡爪对称安装，浮动夹紧，所以连杆小头孔的位置在削边销9退出后不会发生改变。 连杆的功用是将活塞承受的力传给曲轴，从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 连杆承受活塞销传来的气体作用力及其本身摆动和活塞组成往复运动时的惯性力。这些力的大小和方向都是周期性变化的。因此，连杆收到的是压缩、拉伸和弯曲等交变载荷。这就要求连杆在质量尽可能小的条件先，有足够的刚度和强度。若连杆的刚度不够，则可能产生的后果是:其大头孔矢圆，导致连杆大头轴瓦因油膜破坏而烧坏而烧损;来能干杆身弯曲，造成活塞与气缸偏磨、活塞环漏气和窜油等。 连杆一般用中碳钢和合金钢经磨锻而成，然后经机械加工和热处理。 连杆的材料40Cr合金调制钢。 连杆的结构如图3-1所示。 3.1.2连杆的技术要求 1.连杆的小头孔Φ23mm为主要的加工表面，粗糙度要求Ra=0.8，与底面 的垂直度公差为Φ0.02mm。 2(车Φ32H7外圆面外圆面，粗糙度要求Ra=1.6，与内孔的圆度公差为Φ0.02mm。 3.加工Φ32mm孔的两个端面，粗糙度为Ra=3.2。 4.加工连杆端面13mm，粗糙度为Ra=3.2。 13 图3-1 连杆 3.2确定各表面的加工方案 3.2.1加工方案的拟定 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，考虑到经济效果和降低生产成本，现拟定两个加工工艺方案，见表3-1。 3.2.2最优方案的确定 符合可以提高定位和加工精度粗精;符合加工分开的原则，且适合中小批量的加工;充分考虑到工人加工中的安全，更适合加工选方案?和方案?比较发现，两个在加工过程中都是可行的，所以二者任选其一。现以第一案为主要加工工件。 3.3连杆各工序加工余量和毛坯尺寸的确定 3.3.1毛坯的工艺要求 连杆的毛坯为锻件，且对毛坯的结构工艺有一定的要求，其材料是40Cr，生产类型为中批量生产，具体要求如下: 1) 锻件的壁厚要均匀，不应有较大的截面变化。 2) 锻件的选材要合理，以便于锻造。 3) 锻件要有圆角，不得出现尖角棱角等。 14 表3-1 加工方案的比较 方案1 方案2 工序号 工序内容 定位基准和夹紧 工序内容 定位基准和夹紧 粗、半精车、精以大头孔为定位钻小头孔 以连杆的下端面和10 车小头孔、 基准，杆身夹紧 侧面为定位面，连杆 外圆面 身为夹紧 粗铣小头孔、大以下端面定位基钻大头孔 以连杆的下端面和20 头孔上端面 准，杆身夹紧 侧面为定位面，连杆 身为夹紧 粗铣小头孔、大以上端面为定位粗铣大小头孔的以下大小头孔的下30 头孔下端面 基准，杆身夹紧 上端面，并切小头端面为定位基准，以 孔上的槽 连杆身为夹紧 切小头孔上、下以大头孔为定位粗、精铣大小头孔粗、精铣大小头孔的40 端面的槽 基准面，杆身加紧 的下端面，并切小下端面，并切小头孔 头孔上的槽 上的槽 粗、精铣大头孔以小头孔为定位粗、精铣大头孔两以小头孔为定位基50 两侧端面 基准面，杆身夹紧 侧面 准面，杆身夹紧 精铣小头孔、大以下端面为定位精铣大小头孔的以下大小头孔的下60 头孔上端面 基准、杆身夹紧 上端面，并切小头端面为定位基准，以 孔上的槽 连杆身为夹紧 精铣小头孔、大以上端面为定位粗、精镗小头孔、以端面为基准、杆身70 头孔下端面 基准、杆身夹紧 大头孔 夹紧 钻小头孔、大头以端面为基准、杆去毛刺 80 孔 身夹紧 粗、精镗小头以端面为基准、杆检查 90 孔、大头孔 身夹紧 00 去毛刺 检查 3.3.2连杆的加工余量及毛坯尺寸的确定 1. 粗、精车小头孔外圆面的偏差和加工余量的确定 粗车小头孔外圆面表面粗糙度Ra=25μm 半精车小头孔外圆表面粗糙度Ra=6.3μm 精车小头孔外圆面表面粗糙度Ra=3.2μm 15 根据工序要求，车外圆A面一道工序完成，粗车外圆后精车外圆其工步的加工余 量为1mm计算如下: [5]由参考文献，所以经计算如表3-2所示。 表3-2 连杆小头孔外圆面的加工余量 加工面 数值 (mm) 基本尺寸 32 小头孔毛坯 最小尺寸 31 最大尺寸 33 2.粗、精铣小头孔、大头孔上、下端面的偏差和加工余量的确定 粗加工后精铣平面的加工余量为1mm，公差为0.3mm 根据工序要求，车端面M、N、P、Q面一道工序完成，其工步的加工余量计算如 下: 由参考文献，所以经计算如表3-3所示。 表3-3 小、大头孔上下端面的加工余量 加工面 数值(mm) 小头孔毛坯 基本尺寸 33 最小尺寸 32 最大尺寸 34 大头孔毛坯 基本尺寸 55 最小尺寸 54 最大尺寸 56 3.粗、精铣连杆杆身四个端面的偏差和加工余量的确定 粗加工后精铣平面的加工余量为1mm，公差为0.3mm。 根据工序要求，车端面B和C面、E和F面的计算为粗车工序完成，其中工步 的加工余量计算如如表3-4，表3-5所示。 【】5粗车:由参考文献表。其余量值规定为1mm。查表的尺寸公差为0.3mm。 表3-4 连杆杆身上下端面的加工余量 加工面 数值(mm) 杆身毛坯(上下端面) 基本尺寸 16 最小尺寸 15 最大尺寸 17 16 表3-5 连杆杆身左右端面的加工余量 加工面 数值 杆身毛坯(左右端面) 基本尺寸 13 最小尺寸 12 最大尺寸 14 4. 切小头孔上、下端面槽的偏差和加工余量的确定 粗加工后精铣平面的加工余量为1mm，公差为0.3mm。 根据工序要求，车端面B和C面的计算为粗车工序完成，其中工步的加工余量 计算如表3-6所示。 【】5粗车:由参考文献表。其余量值规定为1mm。查表的尺寸公差为0.3mm。 表3-6 切下头孔上下端面的槽的加工余量 加工面 数值(mm) 小头孔槽 基本尺寸 4 最小尺寸 3 最大尺寸 5 5.钻小头孔、大头孔 根据工序要求，钻小头孔A面、钻大头孔C面一道工序完成，其中工步的加工余量 计算如表3-7所示。 【】5钻:由参考文献表2-6和表3-17。其余量值规定为1mm。 表3-7 钻小、大头孔时的加工余量 加工面 数值(mm) 小头孔A面 基本尺寸 17 钻孔 18 大头孔C面 基本尺寸 49.5 钻孔 52 ，0.0256.镗18孔 ,0 ,粗镗:精度等级为IT=12，表面粗糙度为Ra=15m，尺寸偏差是0.21mm。 ,精镗:精度等级为IT=6，表面粗糙度为Ra=0.8m，尺寸偏差是0.025mm。 各工序的工序余量如下: ，0.025[5]2mm粗镗:,18H7孔，参照《机械制造工程学》，其余量值为; 0 ，0.025[5]0.8mm精镗:,18H7孔，参照《机械制造工程学》，其余量值为;所以经0 ，0.025,计算18H6孔的尺寸如表3-8所示。 0 17 表3-8 镗小头孔时的余量 加工面 数值(mm) 粗镗孔Φ18 基本尺寸 18-(1.2+2+0.8)=14 最大尺寸 18+0.025=18.025 最小尺寸 18-0=18 经确定，精镗零件的最后的毛坯尺寸如表3-9所示。 表3-9 毛坯尺寸 产品代零部件零部件工序号 工厂名称 工序卡片 号 名称 代号 连杆 7 编制 辛晓亚 校核 审查 更改标记 处数 文件号 签字 日期 3.4连杆的夹具设计 根据任务书中的要求，需设计镗床夹具.连杆的大头用塑料心轴定位，小头可选用削边销定位，大头的上下端面采用布置胶木板定位。当液压缸的活塞杆像右移动时，推动顶杆挤压液性塑料心轴，使连杆定位并夹紧。而后两个对称安装的小液压缸中的活塞杆有一些面，从而使V形卡抓像外伸出而后定位并夹紧。 3.4.1定位基准的选择 有零件图可知，精镗加工孔时，该夹具采用的是液压夹紧，故该夹具中有用到液 18 压缸，采用液压夹紧，操作简单，动作迅速，辅助时间短，夹紧可靠，夹紧刚性大，工作平稳。其次，由于该夹具可设计成批量生产，故采用这种定位方法便于加工，精镗时的基准选择: 1.粗基准的选择:以连杆端面定位粗基准。 2.精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装配准确方便，依据“基准重合’原则和“基准统一”原则，以粗加工后零件的大、小头孔及大头端面为定位基准面。 3.4.2误差分析 该夹具以定位板为主要的定位方式，为了满足公差要求，必须使加工误差小于其 ,j形位公差:与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示: ,,,，,，,，,，,jW,ZD,AD,Wj,jj,M (3.1) ,,0D,W由参考文献《机床夹具设计手册》可得:平面定位板的定位误差 : ,,(y,y)cos,j,jmaxmin夹紧误差 : (3.2) 其中接触变形位移值: kNnHBZ,,(kR，，c)(),0.004mm1yRaZaZHB19.62l (3.3) ,,,cos,,0.0036mmj,jy ,j,M0.005mm磨损造成的加工误差:通常不超过 ,0.01mmD,A夹具相对刀具位置误差:取 ,,0.01126,0.4误差总和为 满足加工要求。 3.4.3夹具使用操作简介 本夹具用于连杆的中批生产工艺的工序镗削内孔，夹具可一次安装两个工件。 工件以大小头孔及大头端面面为主要的定位基准，共限制6个自由度。夹具采用液压夹紧机构来夹紧工件。安装工件时，先将工件从夹具的上方放入夹具，使主定位面靠在薄壁套筒上，启动液压就可以把工件夹紧。工件的装夹主要依靠夹具左侧的手柄，在旋转手柄，可夹紧及松开工件。 3.5夹具结构设计 1.定位元件设计 连杆的大头孔用塑料心轴3定位，小头孔用削边销9定位，端面采用布置胶木板5定位。工件以一平面及两圆孔实现组合表面定位时，为补偿工件两定位孔直径和中心距误差以夹具两定位销至今和中心距误差，夹具两定位销应采用一圆柱销和一削边 19 销。削边销结构如图3-2所示。削边销联系尺寸如表3-10所示。 图3-2 削边销 表3-10 削边销联系尺寸 序 计算项目 符号 计算公式 号 b D >3 >6 >8 >20 >24 >30 >40 2 B ~6 ~8 ~20 ~24 ~30 ~40 ~50 1 削边销宽度 b 2 3 4 5 5 6 8 B D-0.5 D-1 D-2 D-3 D-4 D-5 D-5 削边销与基准Δzmin Δzmin=2bε/D 2 2 孔的最小配合式中 D-----第二基准孔最小直径(mm_ 2 间隙 削边销的最大d 公差取h5或h5 23 直径 4.定位误差分析 ，0.025定位元件尺寸及公差确定:精镗连杆小头孔的主要定位元件为18孔的削边,0销，孔与销间隙配合。 工件的工序基准为孔心，当工件的孔径尺寸为最大，削边销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用卧式镗床上加工的，小头孔用削边削9定位，当两个V形卡爪对称安装，最后削边销9像左退出后，工件时夹紧，但由于削边销与要加工孔径的配合存在误差，所以工件在加工时，工件的定位基准为孔心。则其定位误差为Td=Dmax-Dmin，基准位移误差?y=，由于孔和销都有制造误差，为工件装卸方便还有最小间隙(次间隙可以在调刀尺寸和对刀时消除)由制造误差引起的基准位移误差?y=(Dmax-Dmin)/2-(Dmin-Dmax)/2。 20 3.6夹紧机构设计 液性塑料心轴夹具简图;工件以孔和端面定位，工件套在套筒上，端面靠在布置胶木板上，活塞杆向右移动时，顶杆4挤压液性塑料，由于液性塑料不可压缩，因而迫使薄壁套筒径向胀大，压在工件孔壁上，从而使工件得到定心夹紧。 1.切削力计算: 首先选择切削所用的刀具，根据要求，选择刀具为W18Cr4V。刀具有关参数如 00000000D,18mmZ,8下: ,,10~15,,8~12,,5~8,,15~25n00 a,0.25mm/za,2.0mmfp 由参考文献《机床夹具设计手册》，可得镗削加工的切削力计算公式: 1.10.72,1.10.9F,CafDBzKCppzP (3.4) C,294p由参考文献《机床夹具设计手册》得: HB0.55K,()p190对于合金钢: (3.5) 取HB=276， 即K=1.97 P 1.10.72-1.10.9所以 Fc=294×0.25×2.0×18×60×8×1=11747.26(N) 垂直切削力 :F=0.9×F=10572.53(N) (3.6) CNC 背向力:F=0.55×F=6460.99(N) PC 2.夹紧力计算: 夹紧力的计算公式为: W,K,WK ——夹紧力 WK W——理论夹紧力 K——安全系数 安全系数K可按下式计算，由(7.4)有: K,KKKKKKK (3.7) 0123456 1,2,1K~K式中:为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表可得: 式06 1,2,1K~K中:为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表可得: 06 K,1.2，1.2，1.0，1.2，1.3，1.0，1.0,2.25 所以 W=K×F=2.25×11747.26=26431.3 (N) (3.8) KC W=KF=2.25×10572.53=23788.19(N) (3.9) KCN W=K×F=2.25×6460.99=14537.2(N) (3.10) KP 21 取最大值为W=26431.3(N) K 由于实际加工的经验可知，镗削时的主要切削力为镗刀的切削方向，即垂直于要加工的小头孔面，在两侧有V形卡抓夹紧后本夹具可安全工作。 3.7夹具装配图 见LGXTK装配图。 经过以上夹紧力，切削力的计算、分析证明该夹具能稳定可靠地保证工件的加工技术要求，且结构简单、操作方便，所以该夹具设计是可行的。 22 4精镗连杆大头孔夹具 4.1设计任务 4.1.1连杆工艺分析 连杆的功用与结构设计:连杆是由大头，小头和杆身等部分组成。大头分为闭式结构，连杆杆身的截面为工字形，可以减少重量以减少惯性力又试连杆具有足够的强度和刚度。工件以小头孔、大头端面及侧面为定位基准面，在夹具圆柱销7、平面支撑6和侧面定位板17上定位。支撑套8的端面起预定位作用。该夹具采用气动夹紧。当活塞杆10左移时，通过螺钉9推动锲铁3的斜面压下滚子2，推动拉杆5下移。拉杆5通过杠杆12带动拉杆13，压板15下移，利用浮动压板16压紧工件。浮动压板16将连杆大头同时压紧在平面支撑6和侧面定位板17上。 连杆的功用是将活塞承受的力传给曲轴，从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。 连杆承受活塞销传来的气体作用力及其本身摆动和活塞组成往复运动时的惯性力。这些力的大小和方向都是周期性变化的。因此，连杆收到的是压缩、拉伸和弯曲等交变载荷。这就要求连杆在质量尽可能小的条件先，有足够的刚度和强度。若连杆的刚度不够，则可能产生的后果是:其大头孔矢圆，导致连杆大头轴瓦因油膜破坏而烧坏而烧损;来能干杆身弯曲，造成活塞与气缸偏磨、活塞环漏气和窜油等。 连杆一般用中碳钢和合金钢经磨锻而成，然后经机械加工和热处理。 连杆的材料40Cr合金调制钢。 连杆结构如图4-1所示。 A三维图 B二维简图 图4-1 连杆 23 4.1.2连杆的技术要求 1.)连杆的大头孔为主要的加工表面，粗糙度要求Ra=0.8，与底面的垂直度公差为0.02mm。 , 2)镗连杆大头孔Φ45mm，粗糙度要求Ra=1.6，与外孔的圆度公差为0.02mm , 3) 加工Φ32mm孔的两个端面，粗糙度为Ra=3.2。 4) 加工连杆杆身上下端面19mm，粗糙度为Ra=3.2。 4.2确定各表面的加工方案 4.2.1加工方案的拟定 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，考虑到经济效果和降低生产成本，现拟定两个加工工艺方案，见表4-1。 表4-1 加工方案的比较 方案1 方案2 工序号 工序内容 定位基准和夹紧 工序内容 定位基准和夹紧 粗、精车小头孔外以大头孔、小头钻小头孔 以连杆的下端面和 10 圆面 孔为定位基准，侧面为定位面，连 杆身夹紧 杆身为夹紧 粗、精铣小头孔、以小头孔、大头钻大头孔 以连杆的下端面和 20 大头孔上端面 孔下端面为定位侧面为定位面，连 基准，杆身夹紧 杆身为夹紧 粗、精铣小头孔、以小头孔、大头粗铣大小头孔以下大小头孔的下 大头孔下端面 孔上端面为定位的上端面，并切端面为定位基准， 30 基准面，杆身夹小头孔上的槽 以连杆身为夹紧 紧 粗、精铣连杆杆身 以小头孔、大头粗、精铣大小头以下大小头孔的下 孔为定位基准，孔的下端面，并端面为定位基准，40 小头孔、大头孔切大头孔上的以连杆身为夹紧 夹紧 槽 粗、精铣连杆杆身以小头孔、大头精铣大小头孔以下大小头孔的下 上的槽 孔为定位基准，的上端面，并切端面为定位基准，50 小头孔、大头孔大头孔上的槽 以连杆身为夹紧 夹紧 60 粗、精铣大头孔两以小头孔、大头粗、精铣大头孔以小头孔、大头孔 24 侧平面 孔为定位基准两侧平面 为定位基准面，杆 面，杆身夹紧 身夹紧 钻小头孔、大头孔 以小头孔、大头粗、精镗小头以端面为基准、杆 孔上下端面为定孔、大头孔 身夹紧 70 位基准面，杆身 夹紧 粗、精镗小头孔、以小头孔、大头去毛刺 80 大头孔 孔为定位基准 面、杆身夹紧 90 去毛刺 检查 100 检查 4.2.2最优方案的确定 符合可以提高定位和加工精度粗精;符合加工分开的原则，且适合中小批量的加工;充分考虑到工人加工时可避免划伤手，更适合加工，方案?和方案?比较发现，两个在加工过程中都是可行的，所以二者任选其一。现以第一案为主要加工工件。 4.3连杆各工序加工余量和毛坯尺寸的确定 4.3.1毛坯的工艺要求 连杆的毛坯为锻件，且对毛坯的结构工艺有一定的要求，其材料是40Cr，生产类型为中批量生产，具体要求如下: 1. 锻件的壁厚要均匀，不应有较大的截面变化。 2. 锻件的选材要合理，以便于锻造。 3. 锻件要有圆角，不得出现尖角棱角等。 4.3.2连杆的加工余量及毛坯尺寸的确定 1.粗、精车小头孔、大头孔外圆面的偏差和加工余量的确定 粗车外圆后精车外圆的余量为1.1mm 根据工序要求，车外圆 A、B面一道工序完成，其工步的加工余量计算如下: [5]由参考文献表查出数据，所以经计算，结果如表4-2所示。 25 表4-2 车小、大头孔外圆面的加工余量 加工面 数值(mm) 小头孔毛坯 基本尺寸 52 最小尺寸 50.9 最大尺寸 53.1 大头孔毛坯 基本尺寸 72 最小尺寸 70.9 最大尺寸 73.1 2.粗、精铣小头孔、大头孔上下端面的偏差和加工余量的确定 粗加工过后精铣平面的加工余量为1mm。 根据工序要求，车外圆 M、N、P、Q面一道工序完成，其工步的加工余量计算如 下: [5]由参考文献表查出数据，所以经计算，结果如表4-3所示。 表4-3 铣小、大头孔上下端面的加工余量 加工面 数值(mm) 小头孔上下端面 名义尺寸 25 最小尺寸 24 最大尺寸 2 6 大头孔上下端面 名义尺寸 30 最下尺寸 29 最大尺寸 31 3.粗、精铣连杆杆身上、下端面的偏差和加工余量的确定 根据工序要求，车端面B和C面的计算为粗车工序完成，其中各工步的加工余 量计算，所以经计算，结果如表4-4所示。 [5]粗车:由参考文献表查得。其余量值规定为1mm。查表的尺寸公差为0.3mm。 加工过后进行去毛刺。 表4-4 铣连杆杆身上下端面的加工余量 加工面 数值(mm) 杆身 基本尺寸 20 最大尺寸 19 最大尺寸 21 4.粗、精铣大头孔两侧平面的偏差和加工余量的确定 粗加工后精铣平面的加工余量为1mm，公差为0.3mm。 根据工序要求，车端面B和C面的计算为粗车工序完成，其中工步的加工余量 26 计算如下: 【】5粗车:由参考文献表。其余量值规定为1mm。查表的尺寸公差为0.3mm。所以经计算，结果如表4-5所示。 表4-5 铣大头孔两侧平面的加工余量 加工面 数值(mm) 大头孔两侧平面 基本尺寸 36 最小尺寸 35 最大尺寸 37 5.钻小头孔、大头孔 根据工序要求，钻小头孔A面、钻大头孔C面一道工序完成，其中工步的加工余量计算如下: 【】5钻:由参考文献表4-17和表4-18。其余量值规定为1mm。所以经计算，结果如表4-6所示。 表4-6 钻小、大头孔时的余量 加工面 数值(mm) 小头孔面 基本尺寸 22 钻孔 第一次 20 第二次 大头孔面 基本尺寸 45 钻孔 第一次 25 第二次 43 ，0.0256.镗45孔 ,0 ,粗镗:精度等级为IT=12，表面粗糙度为Ra=15m，尺寸偏差是0.21mm。 ,金钢镗:精度等级为IT=6，表面粗糙度为Ra=0.8m，尺寸偏差是0.025mm。 各工序的工序余量如下: ，0.025[7]2mm粗镗:45H7孔，参照《机械加工工艺手册》查表，其余量值为; ,0 ，0.0257]0.8mm精镗:45H7孔，参照[《机械加工工艺手册》查表，其余量值为;,0 ，0.025所以经计算45H6孔的尺寸如表4-7所示。 ,0 表4-7 镗大头孔时的余量 加工面 数值(mm) 基本尺寸 45-(1.2+2+0.8)=41 ，0.025大头孔Φ45 最小尺寸 45+0.025=45.025 0 最大尺寸 45-0=45 经确定，精镗连杆大头孔的加工工序如表4-8所示。 27 表4-8 加工工序 产品代零部件零部件工序号 工厂名称 工序卡片 号 名称 代号 连杆 7 编制 辛晓亚 校核 审查 更改标记 处数 文件号 签字 日期 4.4连杆的夹具设计 根据任务书中的要求，需设计镗床连杆夹具。考虑到连杆在加工中的定位基准及加工精度，故在夹具的设计中，采用的是气动夹紧方式。气动夹紧活塞式气缸工作行程较长，且工作力的大小不受工作行程长度的影响。工件以小头孔、大头端面及侧面为定位基准面。在夹具圆柱销、平面支承板和侧面定位板上定位。支承套的端面起预定位作用。气压缸通过活塞杆推动螺钉的左移推动锲铁。锲铁的斜面压下滚子带动拉杆下移。拉杆通过杠杆带动另一拉杆下移，在利用浮动压块将连杆大头同时压紧在平面支承和侧面定位板上。 该夹具的设计，是通过力的传动的相互作用，是工件夹紧在夹具体上。 4.4.1定位基准的选择 有零件图可知，精镗加工孔时，该夹具采用的是气动夹紧，故该夹具中有用到气压缸，活塞式气缸工作行程较长，且作用力的大小不受工作行程长度影响。其次，由于该夹具可设计成批量生产的夹具具，故采用这种定位方法便于加工。 1.粗基准的选择:以零件的底面为主要的定位粗基准。 28 2.精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装配准确方便，依据“基准重合’原则和“基准统一”原则，以粗加工后零件的小头孔及大头端面为定位基准面。 4.4.2切削力和夹紧力的计算 1.切削力计算: 首先选择切削所用的刀具，根据要求，选择刀具为高速钢W18Cr4V。刀具有关 00000000参数如下: ,,10~15,,8~12,,5~8,,15~25n00 D,45mmZ,8 a,0.25mm/za,2.0mmfp 由参考文献《机床夹具设计手册》，可得镗削加工的切削力计算公式: 1.10.72,1.10.9F,CafDBzKCppzP (4.1) 由参考文献《机床夹具设计手册》得:C=310 F HB0.55K,()p190对于合金钢: (4.2) K,1p取HB>63， 去HB=200，即 1.10.72-1.10.9所以 F=310×2.0×0.25×45×60×8×1=2187528.98(N) C 垂直切削力 :F=0.9×F=1968776(N) (4.3) CNC 背向力:F=0.55×F=1203140.9(N) PC 2.夹紧力计算: 夹紧力的计算公式为: W,K,WK ——夹紧力 WK式中: W——理论夹紧力 K——安全系数 安全系数K可按下式计算，由(7.4)有:: K,KKKKKKK式 (4.4) 0123456 1,2,1K~K式中:为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表可得: 式06 1,2,1K~K中:为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表可得: 06 K,1.2，1.2，1.0，1.2，1.3，1.0，1.0,2.25 所以 W=KF=4921940.205(N) (4.5) KC W=KF=4429746(N) (4.6) KCN W=KF=2707067.1(N) (4.7) KP 取最大值为W=4921940.205(N) K 3.误差分析: 29 该夹具以定位板为主要的定位方式，为了满足公差要求，必须使加工误差小于其 ,j形位公差:与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示: ,,,，,，,，,，,jW,ZD,AD,Wj,jj,M (4.8) ,,0D,W由参考文献《机床夹具设计手册》可得:平面定位板的定位误差 : ,,(y,y)cos,j,jmaxmin夹紧误差 : (4.9) 其中接触变形位移值: kNnHBZ,,(kR，，c)(),0.004mm1yRaZaZHB19.62l (4.10) ,,,cos,,0.0036mmj,jy ,j,M0.005mm磨损造成的加工误差:通常不超过 ,0.01mmD,A夹具相对刀具位置误差:取 ,,0.01126,0.4误差总和为 满足加工要求。 4.夹具使用操作简介 本夹具用于连杆的中批生产生产工艺的工序镗削内孔，夹具可一次安装两个工件。 工件以A面为主要的定位基准，F面为第二定位基准，共限制5个自由度。夹具采用气动液性塑料夹紧机构来夹紧工件。 安装工件时，先卸将工件从夹具的上方放入夹具，就可以把工件夹紧。 4.4.3.零件加工工艺过程 1.选择定位基准 粗基准的选择:以零件的孔为主要的定位粗基准。 精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装配准确方便，依据“基准重合’原则和“基准统一”原则，以粗加工后零件的大、小头孔及大头端面及侧面为定位基准面。 2.制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度的等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，并考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降. 4.5夹具结构设计 4.5.1定位设计 1.定位元件设计 30 工件以小头孔、大头端面及侧面为定位基准面，在夹具圆柱销7(见图4-2)、平面支撑6和侧面定位板17上定位。支撑套8的端面起预定位作用。 图4-2 圆柱销 2.定位误差分析 精镗连杆小头孔夹具。连杆用大、小头孔及大头端面为定位基准面。大头孔用液性塑料心轴3定位，小头孔用削边削9定位，端面采用布质胶木板5定位。在定位时，在定位误差为0.3mm. 4.6其它元件设计 其它元件设计如图4-3和4-4所示。 图4-3 杠杆与拉杆间的配合 图4-4 气缸与活塞的配合 4.7夹具装配图 见LGJJ装配图纸。 证明该夹具能稳定可靠地保证工件的加工技术要求，且结构简单、操作方便，所以该夹具设计是可行的。 31 5镗泵体两相垂直孔夹具 5.1设计任务 5.1.1泵体工艺分析 泵体的功用与结构设计: 齿轮泵两孔的工序，其一小孔为Φ37为7级，且两孔极限尺寸不同;大孔Φ39接近8级;有同轴度、垂直度、位置度公差要求，因此，孔的加工垂直度要高。 由于孔加工的镗孔工序是关键工序，这里仅介绍本工序的夹具设计。 (1)夹具方案与结构:该夹具用于卧式镗床，镗削G72锯床泵体上的互相垂直的孔。工件以一个法兰安装面和两侧面在支撑板4、下支撑板3和滚轮6上定位。扳动手柄7，旋转偏心轮8，使工件尽靠于滚轮6上，拧紧四个螺母11，通过钩形压板安12将工件压紧于支撑板4上。 (2)夹具特点:夹具支架上的快换镗套2和9内镶有耐磨铜套1和10，采用基准重合原则，定位误差小，分度精度较高。刀具两端支承，跳动小，加工孔的尺寸精度高。夹紧可靠，操作方便。经长期使用证明，能充分保证加工精度要求，不足之处是将后支撑板5改成浮动或可调的辅助支撑则更好。 泵体它本身又是一个能量转换装置，工件在该工序中，是加工两个相互垂直的孔，在加工中，最重要的的是控制好定位基准及加工精度，在加工中，工件可能会存跳动， 1.2零件的工艺分析 泵体的材料:HT200，σb=0.16GPa HB=190~241 图5-1 泵体结构图 32 5.1.2泵体的技术要求 1) 泵体的主要的加工面为两个相互垂直的孔，粗糙度要求Ra=0.8，与底面 的垂直度公差为Φ0.02mm. 2) 铣泵体的上下端面及两侧面，粗糙度要求Ra=1.6，与内孔的圆度公差为 0.02mm. , 3) 加工Φ41mm，Φ44mm孔的两侧端面，粗糙度为Ra=3.2。 4) 加工泵体端面，粗糙度为Ra=3.2。 5.2确定各表面的加工方案 5.2.1加工方案的拟定 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，考虑到经济效果和降低生产成本，泵体的加工较为复杂，因此，在拟定泵体的加工方案时，应给予考虑泵在镗孔中的垂直度要求: 符合可以提高定位和加工精度粗精;符合加工分开的原则，且适合中小批量的加工;充分考虑到工人加工时的起重方便，在加工中，泵的镗床夹具应烤炉到使用两个支承板在侧面位置，并使用法兰定位。 工件的加工工序如表5-1所示。 5.3泵体各工序加工余量和毛坯尺寸的确定 5.3.1毛坯的工艺要求 泵体的毛坯为锻造，且对毛坯的结构工艺有一定的要求，其材料是HT200，生产类型为中批量生产，具体要求如下: 1) 铸造的壁厚要均匀，不应有较大的截面变化。 2) 铸造的选材要合理，以便于铸造。 3) 要设计合理的起模斜度，便于起模。 4) 铸造要有圆角，不得出现尖角棱角等。 5.3.2镗泵体两孔的加工余量及毛坯尺寸的确定 ，0.0251.镗,37孔 0 ,粗镗:精度等级为IT=12，表面粗糙度为Ra=15m，尺寸偏差是0.21mm。 ,金钢镗:精度等级为IT=6，表面粗糙度为Ra=0.8m，尺寸偏差是0.025mm。 各工序的工序余量如下: 33 表5-1 泵体加工工序 方案 工序号 工序内容 定位基准和夹紧 10 铸造 20 粗、精铣泵体上横向加工孔的前以横向孔的两侧面及纵向孔位基准面，泵 后端面 体两侧面压紧 30 粗、精铣泵体上横向加工孔的两以横向加工孔的前后端面及纵向孔为基 侧面端面 准面，泵体两侧面夹紧 40 粗、精铣泵体上纵向加工孔的上以纵向加工孔的两侧端面及横向孔位基 端面 准面，泵体两侧面夹紧 50 粗、精铣泵体上纵向加工孔的前以纵向加工孔的前后端面及横向孔为定 后端面 位面、泵体两侧面夹紧 60 镗泵体上的横向加工的孔 以纵向加工过的孔及横向一侧面为基准， 泵体的两侧面夹紧 70 镗泵体上的纵向加工的孔 以横向加工的孔及纵向以侧面为基准，泵 体的两侧面夹紧 80 去毛刺 90 检查 [5]，0.0252mm粗镗:37H7孔，参照《机械加工工艺手册》查表，其余量值为; ,0 [5]，0.0250.8mm精镗:37H7孔，参照《机械加工工艺手册》查表，其余量值为;,0 ，0.025所以经计算37H7孔的尺寸如表5-2所示。 ,0 表5-2 镗孔1时的余量 加工面 数值(mm) ，0.02537H7 基本尺寸 37-(1.2+2+0.8)=33 ,0 最小尺寸 33+0.025=33.025 最大尺寸 33-0=33 ，0.0252.镗39孔 ,0 ,粗镗:精度等级为IT=12，表面粗糙度为Ra=15m，尺寸偏差是0.21mm。 ,金钢镗:精度等级为IT=6，表面粗糙度为Ra=0.8m，尺寸偏差是0.025mm。 各工序的工序余量如下: ，0.0252mm粗镗:,39H7孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48，其余量值为; 0 ，0.0250.8mm,精镗:39H7孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48，其余量值为;0 ，0.025,所以经计算39H6孔的尺寸如表5-3所示。 0 34 表5-3 镗孔2时的余量 加工面 数值(mm) ，0.02539 基本尺寸 39-(1.2+2+0.8)=35 ,0 最小尺寸 35+0.025=5.025 最大尺寸 35-0=35 5.4泵体的夹具设计 根据任务书中的要求，需设计镗床夹具. 5.4.1定位基准的选择 有零件图可知，精镗加工孔时，该夹具采用的是偏心夹紧，该夹紧力小，自锁性能不是很好，且夹紧行程小，无振动，适合加工工件尺寸不大的场合。其次，由于该夹具可设计成批量生产，故采用这种定位方法便于加工。 1.粗基准的选择:执照"保证不加工表面与加工表面相互精度原则"的粗基准选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准;若零件有若干个不 加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准)，以泵体的法兰安装面及两侧面为粗基准面。 2.精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装配准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后泵体的法兰安装面、两侧面、下端面、及滚轮位置处为定位基准面。 5.4.2误差分析 该夹具以定位板为主要的定位方式，为了满足公差要求，必须使加工误差小于其 ,j形位公差:与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示: ,,,，,，,，,，,jW,ZD,AD,Wj,jj,M (5.1) ,,0D,W由参考文献《机床夹具设计手册》可得:平面定位板的定位误差 : ,,(y,y)cos,j,jmaxmin夹紧误差 : (5.2) 其中接触变形位移值: kNnHBZ,,(kR，，c)(),0.004mm1yRaZaZHB19.62l (5.3) ,,,cos,,0.0036mmj,jy ,j,M0.005mm磨损造成的加工误差:通常不超过 35 ,0.01mmD,A夹具相对刀具位置误差:取 ,,0.01126,0.4误差总和为 满足加工要求。 5.4.3夹具使用操作简介 本夹具用于连杆的中批生产生产工艺的工序镗削孔径，夹具可一次安装一个工件。 工件以法兰安装面，两侧面为主要的定位基准，共限制6个自由度。夹具采用偏心夹紧机构来夹紧工件。安装工件时，先卸将工件从夹具的上方放入夹具，使主定位面靠在法兰上，通过手柄，使偏心轮把工件夹紧。工件的装夹主要依靠夹具右侧的手柄，在旋转收柄，可夹紧及松开工件。 5.5夹具结构设计 1.定位元件设计 泵体在安装时，有通过法兰、三块支撑板及一个偏心轮定位工件的位置。法兰盘为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。 零件的外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值;外圆上钻有孔为 Φ44mm上部为 的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部 的通孔则给传递力矩的标明通过，本身力较小。 2.定位元件的选择 定位元件的结构如图5-2和5-3所示。 3.定位误差分析 定位元件尺寸及公差确定:精镗泵体的两个相互垂直孔的主要定位元件为一个法兰、两侧面的支承板和滚轮定位。 5.6夹紧机构设计 液性塑料心轴夹具如图;工件以孔和端面定位，工件套在套筒上，端面靠在布置胶木板上，活塞杆向右移动时，顶杆4挤压液性塑料，由于液性塑料不可压缩，因而迫使薄壁套筒径向胀大，压在工件孔壁上，从而使工件得到定心夹紧。 1.切削力计算: 首先选择切削所用的刀具，根据要求，选择刀具为W18Cr4V。刀具有关参数如 00000000D,37mm,,10~15,,8~12,,5~8下: ,,15~25n00 Z,8a,0.25mm/za,2.0mm 。 fp 36 图5-2 支承板 图5-3 支承钉 由参考文献《机床夹具设计手册》，可得镗削加工的切削力计算公式: 1.10.72,1.10.9F,CafDBzKCppzP (5.4) 由参考文献《机床夹具设计手册》得:C=300 F HB0.55K,()p190对于高速钢: (5.5) K,1p取HB=200， 即 1.10.72-1.10.9F=300×2.0×0.25×37×60×8×1=674963.2(N) C 垂直切削力 :F=0.9×F=607466.9(N) (5.6) CNC 背向力:F=0.55×F=337481.6 (N) PC 2.夹紧力计算: 夹紧力的计算公式为: W,K,WK W——夹紧力 K式中: W——理论夹紧力 K——安全系数 37 安全系数K可按下式计算，由(7.4)有:: 式 (5.7) K,KKKKKKK0123456 式中:为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表可得: 式1,2,1K~K06 中:为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表可得: 1,2,1K~K06 K,1.2，1.2，1.0，1.2，1.3，1.0，1.0,2.25 所以 W=KF=1518667.2(N) (5.8) KC W=KF=136680.5(N) (5.9) KCN W=KF=759333.6 (N) (5.10) KP 取最大值为WK=1518667.2 (N) 3.然后选择切削所用的刀具，根据要求，选择刀具为W18Cr4V。刀具有关参数如下: 00000000D,39mm ,,10~15,,8~12,,5~8,,15~25n00 Z,8 a,0.25mm/za,2.0mmfp 由参考文献《机床夹具设计手册》，可得镗削加工的切削力计算公式: 1.10.72,1.10.9F,CafDBzKCppzP 由参考文献《机床夹具设计手册》得:C=300 F HB0.55K,()p190对于高速钢: K,1p取HB=200， 即 1.10.72-1.10.9F=300×2.0×0.25×39×60×8×1=2991398.79(N) C 垂直切削力 :F=0.9×F=2692258.9(N) CNC 背向力:F=0.55×F=1495699.4 (N) PC 4.夹紧力计算: 夹紧力的计算公式为: W,K,WK ——夹紧力 WK式中: W——理论夹紧力 K——安全系数 安全系数K可按下式计算，由(7.4)有:: K,KKKKKKK式 0123456 1,2,1K~K式中:为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表可得: 式06 1,2,1K~K中:为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表可得: 06 K,1.2，1.2，1.0，1.2，1.3，1.0，1.0,2.25 所以 W=KF=655647.3(N) KC W=KF=605832.5(N) KCN 38 W=KF=3739248.49 (N) KP 取最大值为WK=655647.3 (N) 由于实际加工的经验可知，镗削时的主要切削力为镗刀的切削方向，即垂直于要加工的小头孔面，在两侧有V形卡抓夹紧后本夹具可安全工作。因此，无需在对切削力进行计算。 5.7其它元件设计 如图5-4，5-5，5-6所示。 图5-4 偏心轮 图5-5勾形压板 39 图5-6 勾形压板组合件 5.8夹具装配图 参考镗泵体两相垂直孔的镗床BTJJ夹具装配图。 通过对夹紧力、切削力的计算验证，该夹具能稳定可靠地保证工件的加工技术要求，且结构简单、操作方便，所以该夹具设计是可行的。 40 6总结 本设计主要完成了如下工作: 1.完成了三幅镗床夹具的设计工作，其中夹具的设计过程包括单个工件的分析，建模、专用夹具组合部件的设计，专用夹具的整体设计，和单个零件的分解。 2.完成了连杆、泵体零件的分析，二维视图的制作，及其夹具中定位件，夹紧件、导向件等机床夹具部件的设计，夹具设计中，除了规定有关尺寸精度外，还要制定有关元件之间，各元件的有关表面之间的相互位置精度，以保证整个夹具的工作精度。 3.完成了三幅装用镗床夹具的装配设计。包括二维图片的制作，三维工件图片的制作。 4.设计了精镗连杆小头孔夹具、精镗连杆大头孔夹具设计、镗泵体两相垂直孔的夹具设计。 基于以上工作所建立的基于专用镗床夹具的设计，将会给工件在加工中方便快捷。能在短时间内寻求最优设计结果，从而加快了设计速度，提高到了设计质量。 在以后还需对这些夹具进行必要的修补和完善工作，包括如下几方面: 1.校核夹具中各个部件的参数，保证和夹具设计手册中的数据完全吻合。 2.对夹具的其它部件进行完善。 41 参考文献 [1]王光斗.王春福.机床夹具设计手册(第三版) 上海科学技术出版社.2000.11 [2]卢秉恒(主编) 赵万华.洪军.机械制造技术基础.第三版.机械工业出版社，2008.3 [3]龚定安.蔡建国.机床夹具设计原理.陕西设计科学出版社，1981 [4]张展.非标准设备设计手册.兵器工业出版社，1994 [5] 白婕静，万宏强.《机械知道工程学》课程设计.兵器工业出版社.2008.3 [6]李硕根.杨兴骏.互换性与技术测量.中国计量出版社.2008.6 [7]徐圣群.简明机械加工工业手册.上海:上海科学技术出版社.1991 [8]张亚明.机床夹具的分类与构成.煤炭技术.2008.27(4):12-13 国防工业出版社，1987.8 [9]林文焕，陈本通主编.机床夹具设计. 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Science and Technology of Microfabrication-Materials Research Society Symposia Proceedings[C].Materials Research Society，1987 43 致 谢 首先，要感谢我的毕业设计指导万宏强老师。在毕业设计中，给了我许多指导性的建议和改进方法，使我在设计过程中少走弯路，在生活上也给与了一定的关心和支持。其次，也要感谢姚敏茹老师，他对我的设计提出了许多改进的建议，并且对我的设计方案，图形绘制等提出了许多宝贵的建议。对我的方案改进和图形的修改有了非常大的帮助。 同时也要感谢张蔚宁老师，张长富老师，韩权利老师，刘军强老师，安琳老师，正是他们在课堂上的谆谆教诲，使我掌握了充足的知识来完成此次毕业设计。 我也非常感谢我的父母，是他们在生活上和学习上给我关心和帮助，让我能全身心的投入到学习中。 再次，也非常感谢学校能给我这次机会来进行我的毕业设计，让我把书本上的知识运用的实践中去，让我深刻的体会到了“学以致用”的道理。让我在实践中丰富和充实了自己。 最后，要感谢所有曾经帮助我的同学，我的舍友，使他们的鼓励和帮助，让我的设计圆满结束。 44 毕业设计(论文)知识产权声明 本人完全了解西安工业大学北方信息工程学院有关保护知识产权的规定，即:本科学生在校攻读学士学位期间毕业设计(论文)工作的知识产权属于西安工业大学信息工程学院。本人保证毕业离校后，使用毕业设计(论文)工作成果或用毕业设计(论文)工作成果发表论文时署名单位仍然为西安工业大学信息工程学院。学校有权保留送交的毕业设计(论文)的原文或复印件，允许毕业设计(论文)被查阅和借阅;学校可以公布毕业设计(论文)的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计(论文)。 (保密的毕业设计(论文)在解密后应遵守此规定) 毕业设计(论文)作者签名: 指导教师签名: 日期: 45 毕业设计(论文)独创性声明 毕业设计(论文)独创性声明 秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的毕业设计(论文)是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计(论文)中不包含其他人已经发表或撰写过的成果，不包含他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 毕业设计(论文)与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 毕业设计(论文)作者签名: 指导教师签名: 日期: 46 毕业设计(论文)独创性声明 47