《畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4125型柴油機(jī)氣缸體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)含全套CAD圖紙》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4125型柴油機(jī)氣缸體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)含全套CAD圖紙（17頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4125型柴油機(jī)氣缸體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) MECHANICAL PROCESSING TECHNOLOGY AND FIXTURE DESIGN OF 4125 DIESEL ENGINE CYLINDER BLOCK 由于部分原因，說明書已刪除大部分，完整版說明書，CAD圖紙等，聯(lián)系153893706 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 年級(jí)專業(yè)及班級(jí)：2008級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)老師及職稱： 學(xué) 部：理工學(xué)部 提交日期：20 年 月 全日制普通本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠信聲明 本人

2、鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年 月 日 目 錄 摘要………………………………………………………………………………………

3、…1 關(guān)鍵詞………………………………………………………………………………………1 1 前言………………………………………………………………………………………2 2 零件的分析………………………………………………………………………………3 2.1 零件結(jié)構(gòu)分析……………………………………………………………………3 2.2 零件工藝分析……………………………………………………………………4 2.3 零件主要技術(shù)要求………………………………………………………………4 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………………………5 3.1 計(jì)算零件生產(chǎn)綱領(lǐng)、

4、確定生產(chǎn)類型……………………………………………5 3.1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)……………………………………………………………5 3.1.2 確定生產(chǎn)類型、分析工藝特點(diǎn)…………………………………………5 3.2 毛坯及機(jī)械加工余量的確定……………………………………………………5 3.2.1 毛坯的確定………………………………………………………………5 3.2.2 鑄件的機(jī)械加工余量確定………………………………………………6 3.3 氣缸體的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………………7 3.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇………………………

5、…………………………………7 3.3.2 表面加工方法的選擇……………………………………………………7 3.3.3 工藝路線的制定…………………………………………………………9 4 專用夾具的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………23 4.1 夾具設(shè)計(jì)概述…………………………………………………………………23 4.1.1 夾具的基本組成………………………………………………………23 4.2 粗銑氣缸體平面夾具的設(shè)計(jì)…………………………………………………23 4.2.1 零件本工序的加工要求分析…………………………………………23

6、 4.2.2 夾具的類型的確定……………………………………………………24 4.2.3 擬定定位方案和選擇定位元件………………………………………24 4.2.4 確定夾緊方案…………………………………………………………25 4.2.5 確定對(duì)刀裝置…………………………………………………………26 4.2.6 夾緊力的分析計(jì)算……………………………………………………26 5總結(jié)………………………………………………………………………………………28 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………29 致謝……

7、……………………………………………………………………………………29 附錄…………………………………………………………………………………………30 4125型柴油機(jī)氣缸體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘 要：本課題是對(duì)4125型柴油機(jī)氣缸體進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和夾具的設(shè)計(jì)。對(duì)氣缸體的主要加工表面、氣缸體頂面、主軸承座側(cè)面、氣缸孔、主軸承孔及凸輪軸承孔等的工藝規(guī)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析，填寫了工藝過程卡片及工序卡片，設(shè)計(jì)了粗銑氣缸體平面專用機(jī)床夾具。在對(duì)此氣缸體的工藝設(shè)計(jì)中為減少箱體在加工過程中的誤差，我們考慮基準(zhǔn)的重合原則，統(tǒng)一原則，互為基

8、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。夾具的設(shè)計(jì)，保證了零件的加工精度，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 關(guān)鍵詞：氣缸體；機(jī)械加工工藝規(guī)程；工序卡；專用機(jī)床夾具； Mechanical Processing Technology and Fixture Design of 4125 Diesel Engine Cylinder Block Abstract: This topic is for 4125 diesel engine cylinder block process design and fixture d

9、esign. The main processing of the cylinder block surface, the cylinder block end face, Lord side, cylinder bearing holes, the main bearing hole and CAM bearing hole and techniques procedure are analyzed in detail, and fill out the process card and process card, design the rough milling cylinder bloc

10、k plane special machine tool fixtures. This cylinder block in the process design to reduce the error in the process, we consider the benchmark superposition principle, unified principle, thus the principles and the benchmark crude benchmark the choosing principle, positioning for stable clamping rel

11、iable, request chooses not to repeat the benchmark crude as far as possible, use the principle.The fixture design ensure the parts processing precision, While improving production efficiency and reduce the labor intensity of the workers. Key words: Cylinder block; Machining processes; Process card;

12、 Dedicated fixture 1 前言 本課題主要研究4125型柴油機(jī)氣缸體的機(jī)械加工工藝規(guī)程和的設(shè)計(jì)粗銑氣缸體平面的專用機(jī)床夾具，具體進(jìn)行零件加工工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)。 機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)各部門賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，而機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ),一個(gè)國家工業(yè)的技術(shù)水平集中體現(xiàn)在制造業(yè),其很大程度上標(biāo)志著這個(gè)國家工業(yè)生產(chǎn)的能力和科學(xué)技術(shù)水平。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,現(xiàn)代制造業(yè)中需要精密加工的零件越來越多,加工精度和對(duì)工件表面復(fù)雜程度要求也越來也高。隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,加工工藝的不斷改進(jìn)和提升,先進(jìn)工藝的開發(fā)、引進(jìn)和應(yīng)用,在將來的制造和加工技術(shù)中,用先進(jìn)的加工工藝取

13、代落后的不適應(yīng)生產(chǎn)要求的加工工藝,使現(xiàn)代制造和加工業(yè)技術(shù)水平處在不斷更新和發(fā)展,制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是國際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。 隨著大型工程項(xiàng)目的增多和規(guī)模的擴(kuò)大，工程機(jī)械有向大型化發(fā)展的趨勢(shì)。與其配套的柴油機(jī)也在向系列化、提高單機(jī)功率、降低燃油消耗率和減少排放及噪聲污染的方面發(fā)展。氣缸體作為柴油機(jī)的基礎(chǔ)體架，是柴油機(jī)的重要部件,氣缸體內(nèi)腔復(fù)雜，包括氣道，水道既油道，外表面安裝相關(guān)的各種配件。工藝是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣和技術(shù)要求物化為實(shí)際產(chǎn)品的方法和過程，工藝規(guī)程制定的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本。首先，制定幾種可能的工藝方案進(jìn)行分析對(duì)比論證，選擇合理的方案；其次，分配切

14、削用量；最后，制定每道工序的工序卡片[1]。在對(duì)此氣缸體的工藝規(guī)程采用一面兩銷對(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。 夾具設(shè)計(jì)是按照某一道工序的加工要求，把一些事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)件和部件進(jìn)行組裝而成的夾具，夾具通常由使用單位根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中[2]。為了保證加工零件的質(zhì)量、產(chǎn)量和降低成本，首先應(yīng)該指定合理的工藝方案，然后按照工藝方案的要求，確定機(jī)床的配置型式，選擇合理的通用部件，設(shè)計(jì)專用部件和工作循環(huán)的控

15、制系統(tǒng)。 零件加工工藝設(shè)計(jì)必須按照J(rèn)B/T9165.2—1998《工藝規(guī)程格式》規(guī)定進(jìn)行；夾具設(shè)計(jì)要求定位合理，夾緊可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，調(diào)試及維修便利，提高 生產(chǎn)效率；應(yīng)盡量保證以最低的加工成本達(dá)到符合零件圖要求的加工精度。 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 零件分析 2.1零件結(jié)構(gòu)分析 該零件是4125A型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體。氣缸體為一整體鑄造結(jié)構(gòu)，其上部有四個(gè)缸套安裝孔，它的左側(cè)是八個(gè)挺桿安裝孔和通過缸蓋的冷卻水孔，并加工有21個(gè)缸蓋緊固螺栓孔和向缸蓋輸送潤滑油的垂直深油孔。如

16、圖2-1為4125柴油機(jī)氣缸體零件結(jié)構(gòu)圖。 圖1 4125柴油機(jī)氣缸體零件圖 Fig.1 Cylinder block of 4125 diesel engine parts diagram 氣缸體的水平隔板將缸體分成上下兩部分，上段為缸體水套，下段為曲軸箱。在隔板上四個(gè)缸套安裝孔壁的環(huán)形槽內(nèi)裝有橡膠密封圈，防止水套中的水漏入曲軸箱，垂直隔板將缸體水套和挺桿室分開。曲軸箱有五個(gè)安裝曲軸的主軸承座和兩個(gè)定位側(cè)面。 氣缸體的前端面從前到后排列有三個(gè)同軸線的凸輪軸安裝孔和惰輪軸孔。在三個(gè)凸輪軸孔的下方，沿氣缸體的全長有一長主油道

17、孔，其兩端用螺栓堵住。從主油道到各主軸承、凸輪軸承和惰輪軸承都有油道相通，使從機(jī)油濾清器來的壓力油能對(duì)各軸頸和惰輪等進(jìn)行潤滑。 氣缸體的左側(cè)有工藝孔，加油管安裝法蘭，減壓機(jī)構(gòu)軸孔，機(jī)油濾清器安裝平面，機(jī)油泵出油孔，油標(biāo)尺座孔和機(jī)油泵安裝平面。氣缸體的右上方有鑄成的分水管，將水泵流出的水分流到缸體的各缸水套，達(dá)到冷卻的目的。氣缸體的后端面有飛輪殼的安裝面。氣缸體的下平面用以安裝油底殼，其內(nèi)儲(chǔ)存潤滑油。 2.2零件工藝分析 氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)零件和骨架，同時(shí)又是發(fā)動(dòng)機(jī)總裝配時(shí)的基準(zhǔn)零件。發(fā)動(dòng)機(jī)的各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的零部件都安裝在它的內(nèi)部或外部[3]。氣缸體的作用是支承和保證活塞、連桿、曲軸等各運(yùn)

18、動(dòng)部件工作時(shí)的準(zhǔn)確位置；保證發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣、冷卻和潤滑（其上有氣道、水道和油道）；提供各種輔助系統(tǒng)、部件及發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝基面。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣缸體承受著各種大小、方向呈周期性變化的氣體壓力、慣性力及力矩的作用，因此要求氣缸體具有合適的材料，合理的結(jié)構(gòu)、尺寸及重量，足夠的剛度，加工性能好，使用、安裝和維護(hù)方便，且密封性、抗震性和抗腐蝕性能良好。 它的工藝特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)的形狀復(fù)雜；加工的平面、孔多，內(nèi)部成空腔，壁厚不均，剛度不好；加工的精度要求高，是典型的箱體類加工零件。其主要加工表面有氣缸體頂面、主軸承座側(cè)面、氣缸孔、主軸承孔及凸輪軸孔等，它們的加工精度將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配精度和工作性能[3]

19、。為此，我們主要靠設(shè)備精度、工夾具可靠性和加工工藝的正確合理來保證。 2.3零件的主要技術(shù)要求 1）主軸承孔的精度為95(+0.03 0)，表面質(zhì)量為Ra=1.6mm。 2）主軸承孔的圓度為0.02 mm。 3）氣缸孔的精度為144（+0.08 0），底孔的表面粗糙度Ra=6.3mm。 4）氣缸孔中心線對(duì)曲軸中心線的對(duì)稱度為0.05 mm。 5）第二、三、四主軸承孔對(duì)第一、五主軸承孔的同軸度為0.02 mm。 6）各凸輪軸承孔的同軸度為0.03 mm。 7）曲軸中心線對(duì)凸輪軸中心平行度為0.1 mm。 8）頂面的表面粗糙度為Ra=3.2mm。 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3

20、.1計(jì)算零件生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型與工藝過程的關(guān)系十分密切，生產(chǎn)綱領(lǐng)不同，生產(chǎn)類型也不同，工藝過程也就具有不同的特點(diǎn)。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。生產(chǎn)類型是指生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)3種類型。 3.1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。此設(shè)計(jì)中，生產(chǎn)綱領(lǐng)已給定：N=20000件。 3.1.2 確定生產(chǎn)類型、分析工藝特點(diǎn) 此處已刪除 4 專用夾具的設(shè)計(jì) 4.1夾具設(shè)計(jì)概述 在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體零件的機(jī)械加工過程中，為了完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，首

21、先要將工件固定，使之占有確定的位置。為了保證工件占有確定位置，就需要專用的裝置。箱體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易定位；尺寸公差、形狀公差、和位置公差要求很嚴(yán)，內(nèi)孔的粗糙度要求很高，這就需要設(shè)計(jì)箱體專用的夾具來滿足加工要求[11]。專用的夾具對(duì)保證零件的質(zhì)量、提高加工效率、降低生產(chǎn)成本、改善勞動(dòng)條件、保證生產(chǎn)安全、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍、縮短產(chǎn)品的使用周期等方面有著極明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 4.1.1 夾具的基本組成 1）定位元件：它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，是確定工件在夾具中正確位置的主要元件[12]。定位元件的結(jié)構(gòu)與所定位工件的基準(zhǔn)面有關(guān)。本次設(shè)計(jì)中的支承板、支撐釘、預(yù)定位板、擺動(dòng)壓板。 2）夾緊機(jī)構(gòu)：它是

22、夾緊工件用的，其結(jié)構(gòu)與所夾緊工件的部位和作用有關(guān)。夾緊機(jī)構(gòu)通過原始力產(chǎn)生夾緊力將工件夾緊，保持工件定位所取得的正確位置在受到切削力的作用時(shí)不產(chǎn)生位移和變形。本次設(shè)計(jì)中的擺動(dòng)壓板。 3）夾具體：它是將定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)等聯(lián)接成一體的主體件，并與機(jī)床相聯(lián)接。 4）引導(dǎo)元件：為了預(yù)先調(diào)正刀具的位置，在夾具中設(shè)有確定刀具位置或?qū)б毒叻较?。本次設(shè)計(jì)中的對(duì)刀塊。 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)夾具在工作過程中的穩(wěn)定性。本次設(shè)計(jì)中的定位鍵。 6）其他輔助元件 4.2 粗銑氣缸體平面夾具的設(shè)計(jì) 4.2.1 零件本工序的加工要求

23、分析 該設(shè)計(jì)零件是氣缸體，它是發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)零件及骨架，同時(shí)又是發(fā)動(dòng)機(jī)總裝配時(shí)的基準(zhǔn)零件，是一個(gè)形狀復(fù)雜、加工要求較高的薄壁零件。其毛坯材料為HT150。 從第一部份的工藝路線可看出，該零件的加工工序較多，形狀較復(fù)雜，任務(wù)書中指出，要求我們?cè)O(shè)計(jì)工序十（粗銑氣缸體平面）的專用夾具。從工藝表中可知，在此工序前我們已把氣缸體左側(cè)面四塊基平面和三個(gè)凸臺(tái)面加工完畢，而本工序要求為上下頂?shù)酌骈g距為650（+1.5 +1.0），表面的表面粗糙度為6.3。在定位時(shí)以對(duì)中面作為基準(zhǔn)，使氣缸體與對(duì)口面的間距為143.50.5，另外在加工右側(cè)放水閥平面時(shí)，保證該平面與與氣缸中間平面的定位尺寸108，并且表面粗糙度

24、為6.3。本要序可采用三軸龍門銑床配合專用夾具完成那三部份的加工。如圖2為氣缸體零件加工工序10的工序圖。 圖2 氣缸體零件10號(hào)工序圖 Fig.2 The cylinder block parts 10 process figure 4.2.2 夾具的類型的確定 由于零件本工序需加工的三個(gè)部份均是平面，故采用銑削加工較為合理，故在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，我們就必須選擇銑夾具。銑床是用來加工一般平面、溝槽及各種成形面。特別是一些形體復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件上的平面加工，在加工時(shí)，銑削用量一般較大，因此產(chǎn)生的切削力也較大[13]。并且由于加工時(shí)銑刀齒的不連續(xù)工作，以及切削余量的變化。作用在每個(gè)刀齒的

25、切削力的變化所引起的振動(dòng)亦較大。因此要求銑床夾具的夾緊裝置要產(chǎn)生足夠大的夾緊力，并且對(duì)夾具體及夾具各部份的剛度和強(qiáng)度也較其它夾具為高，夾具上的定位元件的布置因應(yīng)使元件的加工表面盡可能的靠近工作臺(tái)，使夾具重心盡量低些。 銑床夾具的形式較多，由于銑削加工中多數(shù)情況是夾具和工作臺(tái)一起作送進(jìn)運(yùn)動(dòng)，而夾具的整體結(jié)構(gòu)在很大程度上取決于銑削加工的進(jìn)給方式，因此通常按進(jìn)給方式將其分為直線進(jìn)給式夾具、圓周進(jìn)給式夾具和靠模夾具等三種[14]。 在此，綜合機(jī)床零件的結(jié)構(gòu)特性及加工特性選擇直線進(jìn)給式夾具。 4.2.3 擬定定位方案和選擇定位元件 （1）定位方案的擬定 要保證加工出來零件的精度要求，使加工出來

26、的零件合格就必須保證定位正確及定位準(zhǔn)確。 在粗銑氣缸體頂面、底面和右側(cè)放水閥平面工序10中，可在其夾具分布支承板9和11各兩個(gè)，支承釘1兩個(gè)，讓其分別與氣缸體上道工序加工完的四個(gè)基平面和對(duì)口面接觸，實(shí)現(xiàn)氣缸體零件的完全定位。 （2）定位元件的選擇 在上面我們用來定位的元件有兩對(duì)支承板16，以及兩個(gè)支承釘1，它們均屬于固定支承。選用工件以平面定位的定位元件時(shí)，要求定位平面的精度高，若以毛基面或粗基面定位時(shí)，可采用支承釘。而以精基面，特別是以大的精基面定位時(shí)，可采用支承板。 在定位方案中，氣缸體只有四個(gè)基平面和三個(gè)凸臺(tái)面，已完成了加工操作，有一定的精度，而對(duì)口面就沒作加工處理，其精度較低

27、。故在選擇定位元件時(shí)，與四個(gè)基平面配合的定位元件用支承板16各兩個(gè)，與對(duì)口面配合的定位元件用支承釘1。 支承釘可用基孔制H7/n6的過渡配合直接壓入夾具體內(nèi)，若支承釘經(jīng)常更換，為防止換壞夾具體，可加裝一個(gè)淬硬的鋼質(zhì)襯套，在支承釘?shù)牟牧线x時(shí)，由于D大于12mm，按YB4-63規(guī)定為20號(hào)鋼或40Cr鋼，淬后的硬度分別為HRC60-64、HRC48，有必要時(shí)還可以對(duì)其進(jìn)行發(fā)蘭，磷化等防銹處理。 支承板最好采用帶有排屑槽的，其材料可選用T7A或是20Cr鋼制造，淬硬后的硬度分別為HRC60-64、HRC59。 4.2.4確定夾緊方案 夾緊裝置是夾具的重要組成部份，用于防止工件在切削力、自重及

28、慣性力等作用下產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)，即保持工件定位后的正確位置。 夾緊機(jī)構(gòu)的種類有很多，分類方法也不一定完全一樣，就其夾緊特性可分為：直接夾緊機(jī)構(gòu)和自鎖夾緊機(jī)構(gòu)兩種[15]。在此設(shè)計(jì)中，我們采用直接夾緊機(jī)構(gòu)——用氣動(dòng)夾緊。這樣的優(yōu)點(diǎn)是：（1）無介質(zhì)費(fèi)用和供用上的困難，維護(hù)簡(jiǎn)單，介質(zhì)清潔，管道不易堵塞，亦不存在介質(zhì)變質(zhì)、補(bǔ)充和更換等問題；（2）空氣的粘度很小，在管道中的阻力小，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離控制；（3）壓縮空氣的工作壓力低，因此可降低對(duì)換氣動(dòng)元件的材料和制造精度上的要求；（4）空氣的流速快，反應(yīng)靈敏，可縮短輔助時(shí)間；（5）夾緊力恒定，能保證夾緊精度，也易調(diào)整，同時(shí)夾緊力不受，周圍環(huán)境溫度的影響[16

29、]。 4.2.5確定對(duì)刀裝置 通常在銑床夾具和刨床夾具中采用對(duì)刀裝置，以保證刀具與夾具定位元件間具有正確的相對(duì)位置，這種相互間的位置可以采用三種方法進(jìn)行調(diào)整：試切工件凋整；用已加工好的樣件調(diào)整；用對(duì)刀裝置調(diào)整。 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，在夾具中對(duì)刀塊做成單獨(dú)的元件，用定位銷和螺絲釘緊固在夾具體上，對(duì)刀時(shí)為了避免對(duì)刀塊碰傷刀具刃口并便于控制對(duì)刀精度，在刀具和對(duì)刀塊間塞進(jìn)一規(guī)定厚度的塞尺，當(dāng)塞尺剛好通過對(duì)刀塊與刀具間的間障時(shí)，即認(rèn)為刀具的位置已被調(diào)整好[17]。 由于零件本工序加工對(duì)象均是平面，宜采用高度對(duì)刀塊，如圖所示，高度對(duì)刀裝置分為兩種類型，其A型適于加工水平面，B型適于加工兩相

30、互垂直的平面。因此，我們選擇A型，分別安裝在夾具體的三個(gè)位置。（另外，還要在夾具體上增加導(dǎo)向鍵，實(shí)現(xiàn)夾具與機(jī)床的定位）。 4.2.6 夾緊力的分析計(jì)算 根據(jù)工件加工要求、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置、加工工程中的受力狀況等來合理確定夾緊力的三要素——方向、作用點(diǎn)和大小[18]。本設(shè)計(jì)中采用四個(gè)氣缸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的擺動(dòng)式壓板杠桿結(jié)構(gòu)。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)壓板將氣缸體夾緊，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)。 1）夾緊力應(yīng)朝向主要限制面，根據(jù)夾具機(jī)構(gòu)和工件加工形式可知，夾緊力主要方向應(yīng)在Z方向，其次是Y軸方向。 2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，在工件剛

31、度高的方向和部位，并應(yīng)靠近工件的加工表面。 3）夾緊力大小的估算:加緊過程中，工件受到切削力、重力、支承力，摩擦力等的作用。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工程是變化的，夾緊力主要平衡切削力，夾緊力只能進(jìn)行粗略的估算。在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)[19] K=K0K1K2K3 （1） 式中K0——基本安全系數(shù)，K0=1.5； K1——加工性質(zhì)系數(shù)

32、，K1=1.12； K2——刀具鈍化系數(shù)，K2=1.15； K3——切削特點(diǎn)系數(shù)，K3=1.1； 由前面已知Fc=4332.5N，所以Z軸方向的受力Fc1=KFc=9207.5N。 Y軸方向的受力Fv1=KFv= Fc10.52=4788N X軸方向的受力Fe1=KFe= Fc10.5=4604N 圖3 杠桿夾緊機(jī)構(gòu)受力圖 Fig.3 The lever clamping mechanism diagram ① 考慮Z軸方向的夾緊情況，如圖4.2 由公式[20] Ffl=Fl1 （2） 式中，r----銷

33、軸半徑，r=25mm； f----銷軸與壓板之間的摩擦系數(shù)，f=0.20； l1----氣缸推桿對(duì)銷軸的力臂，l1=70mm； l-----壓板作用點(diǎn)對(duì)銷軸的力臂，l=155mm； 由于選氣缸工作壓力為0.4Mpa,根據(jù)氣缸表10-33，選氣缸推力F=12000N。可以求出Fj=5419N,于是總夾緊力F總j=4Fj=21677N.此時(shí)，F(xiàn)總j已大于所需的9207.5N的夾緊力。則Z軸方向的夾具設(shè)計(jì)合理。 ② 考慮Y軸方向的夾緊力情況 加工氣缸體底面時(shí) Fj2l2/2=Fv2l2

34、 Fv2= Fv1=4788N 則 Fj2=9576N≤12000N 加工氣缸體頂面時(shí)，Y軸方向的受力Fv1=KFv= Fc10.52=4788N≤12000N，則Y軸方向的夾具設(shè)計(jì)合理。 ③ 考慮X軸方向的夾緊力情況 銑削的橫向進(jìn)給為X正方向，在夾具的右側(cè)與氣缸體之際安裝預(yù)定位板就行了，沒有必要再增加另外的的夾緊機(jī)構(gòu)。 X軸方向的受力Fe1=KFe= Fc10.5=4604N≤12000N 經(jīng)過上面的夾緊力的分析，夾具安全可靠。 由此可以選用此夾緊機(jī)構(gòu)，從而最終設(shè)計(jì)出本道工序的銑床夾具的裝配圖，如下圖4-3。 圖3

35、 銑床夾具圖 Fig.3 Milling machine fixture figure 5 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)的最后一堂課了，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我很好的鞏固了大學(xué)所學(xué)的知識(shí)同時(shí)也學(xué)到了很多新的知識(shí)，各種學(xué)科的綜合運(yùn)用在這次設(shè)計(jì)中得到了很好的體現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容是4125型柴油機(jī)氣缸體的加工工藝和粗銑氣缸體平面的夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要工作有：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；確定毛坯的種類及制造方法；制定零件的機(jī)械加工工工藝過程；填寫機(jī)械加工工藝過程卡片、機(jī)械加工工序卡片；設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。氣缸體的

36、結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，為了能夠圓滿的完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我結(jié)合自己的實(shí)習(xí)工作崗位，參考了很多有關(guān)工藝夾具方面的資料，合理利用網(wǎng)絡(luò)上的資源，以及向老師和同學(xué)們請(qǐng)教，最終完善了設(shè)計(jì)方案。 本次設(shè)計(jì)由于時(shí)間緊任務(wù)重，加上本人的知識(shí)水平有限，因此，會(huì)存在很多錯(cuò)誤。問題不可避免發(fā)生，關(guān)鍵是要在這個(gè)過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，希望各位老師多多指教。 總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來說無疑是一次真實(shí)的檢驗(yàn)和全面的提高，意義深刻，將為我以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1]高秀華,郭建華.內(nèi)燃機(jī)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:5-10. [2]馬守明.柴油機(jī)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1998:6-8.

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