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畢業(yè)設(shè)計（論文） 鋁活塞機械加工工藝及夾具設(shè)計 班 級 專 業(yè) 教 學 系 指導老師 完成時間 年 月 日至 年 月 日 I 摘 要 本次設(shè)計的主要內(nèi)容是鋁活塞機械加工工藝及夾具設(shè)計，鋁活塞作為柴油發(fā)動機里面的主要零件之一，其主要加工表面及控制位置為外圓和內(nèi)孔。由零件要求分析可知，保證外圓和內(nèi)孔尺寸的同時應(yīng)該盡量保證其垂直度，這對于后工序裝配和總成使用上來說都有重要影響。所以，工序安排時，采取以大外圓粗定位夾緊加工后，對外圓進行車削加工同時成型。因其粗糙度為Ra1.6，可通過粗車、精車滿足。對于鉆、鉸削內(nèi)孔時，同樣以鋁活塞的外圓定位，控制其自由度，以達到加工出來的產(chǎn)品滿足要求并且一致性好的目的。 本文的研究重點在于通過對鋁活塞的工藝性和力學性能分析，對加工工藝進行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設(shè)計高效、省力的夾具以及設(shè)計出簡單、實用的數(shù)控加工程序，通過實踐驗證，最終加工出合格的鋁活塞零件。 關(guān)鍵詞：鋁活塞，加工余量，工藝，夾具 I Abstract The main content of this design is the aluminum piston machining process and fixture design, aluminum piston diesel engine as one of the main parts, the main processing surface and the position control for the outer circle and inner hole. By the requirements of spare parts is analyzed. The results show that ensure the outer circle and inner pore size also should try to ensure the verticality, which for the assembly process and assembly using it have an important influence. So, the process arrangement, take the large cylindrical coarse positioning and clamping processing, external circle turning machining and molding. Because of its roughness is Ra1.6, can be rough, fine car to meet. When drilling and cutting the inner hole, the outer circle of the aluminum piston is positioned to control the degree of freedom, so as to achieve the purpose of satisfying the requirement of the product and the consistency of the product. 本文的研究重點在于通過對鋁活塞的工藝性和力學性能分析，對加工工藝進行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設(shè)計高效、省力的夾具以及設(shè)計出簡單、實用的數(shù)控加工程序，通過實踐驗證，最終加工出合格的鋁活塞零件。 The focus of this study is by of aluminum piston, the processing and mechanical properties analysis, reasonable analysis of processing technology, choosing reasonable blank, processing, design efficient, effort the fixture and design out NC machining program is simple and practical, verified by practice, the processing of the final out qualified aluminum piston parts. 關(guān)鍵詞：鋁活塞，加工余量，工藝，夾具 Key words: aluminum piston, machining allowance, process, fixture I 目 錄 摘 要 I Abstract II 1 緒論 1 2 零件的分析 2 2.1 零件的作用 3 2.2 零件的工藝分析 5 3 確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 8 3.1確定毛坯的制造形式及材料 9 3.2機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11 4 工藝規(guī)程設(shè)計 12 4.1定位基準的選擇 12 4.2制定工藝路線 12 4.3選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 12 4.4 確定切削用量及基本工時 13 4.4.1粗車外圓 14 4.4.2車端面 14 4.4.3車止口、打中心孔 15 4.4.4粗鏜銷孔 15 4.4.5半精車外圓 16 4.4.6鉆斜孔 17 4.4.7鉆直油孔 17 4.4.8切油環(huán)槽 18 4.4.9車油環(huán)槽環(huán)岸及其倒角 18 4.4.10切梯形槽 18 4.4.11半精車頭部外圓 19 4.4.12切鑲?cè)Σ邰?19 4.4.13切鑲?cè)Σ邰?20 4.4.14切鑲?cè)Σ鄄鄣?20 4.4.15精車外圓 20 4.4.16粗車燃燒室 21 4.4.17粗車燃燒室圓角 21 4.4.18精車燃燒室 21 I 4.4.19銑氣門內(nèi)槽 22 4.4.20銑氣門外槽 22 4.4.21精鏜銷孔 23 4.4.22車銷孔外端擋圈及倒角 23 4.4.23細鏜銷孔 24 5 鉆孔夾具的設(shè)計 25 5.1定位基準的選擇 25 5.2定位元件的設(shè)計 26 5.3 切削力及夾緊力的計算 26 5.4 鉆、襯套及鉆模板的設(shè)計 27 5.5 夾具定位誤差分析 28 結(jié) 論 29 致 謝 30 參考文獻 31 I 1 緒論 本文首先對鋁活塞的零件進行分析，通過對鋁活塞進行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機械加工余量、基準選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時的計算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，與指導老協(xié)商后，覺得用夾具比較合適。 在這次畢業(yè)設(shè)計中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過查閱相關(guān)資料和書籍，了解和掌握了的機械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運用這些方法和步驟進行了鋁活塞的機械加工工藝及夾具設(shè)計。整個設(shè)計的指導思想“簡便、高效、經(jīng)濟”。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。 2 零件的分析 2.1 夾具的發(fā)展史 題目所給的零件是鋁活塞，而鋁活塞一般是回轉(zhuǎn)體裝在發(fā)動機汽缸內(nèi)，活塞在一部分工作循環(huán)壓縮氣體，而在另一部分工作循環(huán)，汽缸內(nèi)的混合氣體燃燒膨脹，活塞承受高溫氣體的壓力，并把壓力通過活塞銷、連桿傳給曲軸?？梢娀钊窃诟邷馗邏合鹿ぷ鏖L時間變負荷的往復(fù)運動，活塞的結(jié)構(gòu)就要適應(yīng)這樣的工作條件，而本課題的任務(wù)就是”鋁活塞機械加工工藝及夾具設(shè)計“。 2.2 零件的工藝分析 （1）以主視圖為主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： ∮69外圓的車削加工，∮61內(nèi)孔的車削加工，內(nèi)孔的鉆、鉸削加工，切槽的車削加工等等，其中∮69外圓的表面粗糙度要求為，∮61內(nèi)孔的表面粗糙度要求為，切槽的表面粗糙度為，其余加工表面的粗糙度均為。 （2）以剖視圖為主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： 內(nèi)孔的鉆、鉸削加工，其表面粗糙度為。 以下是該鋁活塞的零件圖： 圖1-1 鋁活塞零件主視圖 圖1-2 鋁活塞剖視圖 3 確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 3.1 確定毛坯的制造形式及材料 “鋁活塞”零件材料采用鑄造。鋁活塞材料為ZL109，需進行時效處理，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。 3.2 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3.2.1 ∮69外圓的加工余量 根據(jù)工序要求，鋁活塞的∮69外圓的加工分粗、精車加工。各工步余量如下： 粗車：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.1~6.5mm，現(xiàn)取2.5mm。 表7-27粗車時厚度偏差取-0.28mm。 精車：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。 毛坯的基本尺寸為69+2.5+2.5=75mm。 根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，鍛件尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：∮69+2.5+2.5=∮75mm 毛坯最小尺寸為：∮75-0.8=74.2mm 毛坯最大尺寸為：∮75+0.8=∮75.8mm 粗車后最大尺寸為：∮75.8-1-1=∮73.8mm 粗車后最小尺寸為：∮74.2-1-1=∮72.2mm 精車后尺寸與零件圖尺寸相同，即∮69mm。 3.2.2、內(nèi)孔的加工余量 根據(jù)工序要求，該孔的加工分為鉆、鉸兩個工序完成，各工序余量如下： 鉆：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為2.0mm; 鉸：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為0.3mm。 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ22+2+1+0.3=φ25.3； 根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，ZL109尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ25.3-2-1-0.3=φ22； 毛坯最大尺寸為φ22+0.55=φ22.55； 毛坯最小尺寸為φ22-0.55=φ21.45； 鉆削工序尺寸為φ24； 粗鉸、精鉸后尺寸與零件圖尺寸相同，即； 3.2.3、兩端面的加工余量 根據(jù)工序要求，兩端面的加工只要粗車一個工序完成，各工序余量如下： 粗車：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為2.5mm； 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為117+4+4=125mm； 根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，ZL109尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為117+4+4=125mm； 毛坯最大尺寸為125mm+0.55=125.55mm； 毛坯最小尺寸為125mm-0.55=124.45mm； 粗車后工序尺寸為125mm； 4 工藝規(guī)程設(shè)計 4.1 定位基準的選擇 4.1.1、粗基準的選擇： 粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： A、保證各重要支承孔的加工余量均勻； B、保證鋁活塞的內(nèi)壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇鋁活塞的主要面作為定位基準。即以鋁活塞的外圓作為粗基準來限制工件的四個自由度，再以另一個面作為定位基準來限制第五個自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達到了加工各個工序的目的。 4.1.2、精基準的選擇： 從保證鋁活塞孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應(yīng)能保證鋁活塞零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。 從鋁活塞零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。 至于前后端面，雖然它是鋁活塞箱體的裝配基準，但因為它與鋁活塞箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。 4.2 制定工藝路線 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。鋁活塞體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。 具體安排是先以∮69外圓作為定位基準來加工鋁活塞的外圓及端面，然后已經(jīng)車削好的外圓面為基準來加工主視圖上面的各個孔位。由于外圓面加工完成后一直到鋁活塞體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。 后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。 按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。 因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各外圓孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段后分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)初步擬定鋁活塞加工工藝路線如下； 方案一： 一、鑄造毛坯 二、時效 三、車 四、粗車外圓 五、車端面 六、車止口、打中心孔 七、粗鏜銷孔 八、半精車外圓 九、鉆斜孔 十、鉆直油孔 十一、切油環(huán)槽 十二、切油環(huán)槽 十三、車油環(huán)槽環(huán)岸及其倒角 十四、切梯形槽 十五、半精車頭部外圓 十六、切鑲?cè)Σ邰? 9 十七、切鑲?cè)Σ邰? 十八、切鑲?cè)Σ鄄鄣? 十九、精車外圓 35 二十、粗車燃燒室 75 二十一、粗車燃燒室圓角 二十二、精車燃燒室 二十三、銑氣門內(nèi)槽 二十四、銑氣門外槽 二十五、精鏜銷孔 50 二十六、車銷孔外端擋圈及倒角 二十七、細鏜銷孔 二十八、去毛刺、飛邊 二十九、質(zhì)檢 三十、倉庫 方案二： 一、鑄造毛坯 二、時效 三、車 四、粗車外圓 五、車端面 六、車止口、打中心孔 七、粗鏜銷孔 八、半精車外圓 九、鉆斜孔 十、鉆直油孔 十一、精車外圓 35 十二、粗車燃燒室 75 十三、粗車燃燒室圓角 十四、精車燃燒室 十五、銑氣門內(nèi)槽 十六、銑氣門外槽 十七、精鏜銷孔 十八、切油環(huán)槽 十九、切油環(huán)槽 二十、車油環(huán)槽環(huán)岸及其倒角 二十一、切梯形槽 二十二、半精車頭部外圓 二十三、切鑲?cè)Σ邰? 9 二十四、切鑲?cè)Σ邰? 二十五、切鑲?cè)Σ鄄鄣? 50 二十六、車銷孔外端擋圈及倒角 二十七、細鏜銷孔 二十八、去毛刺、飛邊 二十九、質(zhì)檢 三十、倉庫 方案三： 一、鑄造毛坯 二、時效 三、車 四、粗車外圓 五、車端面 六、車止口、打中心孔 七、精車外圓 35 八、粗車燃燒室 75 九、粗車燃燒室圓角 十、粗鏜銷孔 十一、半精車外圓 十二、鉆斜孔 十三、鉆直油孔 十四、精車燃燒室 十五、銑氣門內(nèi)槽 十六、銑氣門外槽 十七、精鏜銷孔 十八、切油環(huán)槽 十九、切油環(huán)槽 二十、車油環(huán)槽環(huán)岸及其倒角 二十一、切梯形槽 二十二、半精車頭部外圓 二十三、切鑲?cè)Σ邰? 9 二十四、切鑲?cè)Σ邰? 二十五、切鑲?cè)Σ鄄鄣? 50 二十六、車銷孔外端擋圈及倒角 二十七、細鏜銷孔 二十八、去毛刺、飛邊 二十九、質(zhì)檢 三十、倉庫 其中，方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過程中會對零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時對零件的裝夾和拆卸較頻繁，時間耽擱較長，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。 4.3 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由圖樣分析，該圖樣需要車削外圓，在這里我們在車輪廓時選用外圓車刀。而車削加工時我們可以選擇內(nèi)孔車刀，量具可選用0--150mm為75-100mm的測量游標卡尺，外徑千分尺，游標深度卡尺等。 4.4 確定切削用量及基本工時 4.4.1粗車外圓及端面 1） 確定背吃刀量。由于粗加工單邊余量為1.3mm可在一次走刀內(nèi)完成，故 2）確定進給量。根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，刀桿尺寸為，以及工件直徑為時 按CA6140車床說明書選擇 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)CA6140車床說明書，其進給機構(gòu)允許的進給力。 當鋼的強度，，，，（預(yù)計）時，進給力為。 切削時的修正系數(shù)為，，故實際進給力為 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故選的進給量可用。 3）確定切削速度 當用硬質(zhì)合金車刀加工鋼料，，，切削速度 4）選擇車刀磨鈍標準以及刀具壽命 根據(jù)查《切削用量簡明手冊》得，車刀后刀面最大磨損量取為1.4mm，因為車刀的材料為硬質(zhì)合金，所以車刀的壽命T=60min。 5）確定車削速度和每分鐘進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27與1.28中公式計算：=8.88m/min； 根據(jù)一下公式，可得： = 4.4.2車止口、打中心孔 本工序為車車止口、打中心孔的工序，我們選擇機床：普通車床 CA6140，功率P=13kw； 刀具：選用高速鋼外圓車刀， 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)車削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)選擇進給量 經(jīng)過查表可知：0.23 3)選擇車削的速度 經(jīng)查表可知 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導》表1.4—15 可知： 所以， 5)計算車削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠； 4.4.3粗鏜銷孔 機床：T613臥式鏜床 刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X (1)粗鏜銷孔 通過查表可知，鏜孔深度為； 查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。所以我們可以知道，鏜刀的進給量； 切削速度：通過查找相關(guān)設(shè)計手冊和規(guī)范，可知： 由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有 于是就有機床的切削速度： = 計算每分鐘進給量： 切削的長度l的計算： 計算刀具的切入長度： 計算刀具的切出長度： 有 計算行程次數(shù)： 計算機動時間： 1）粗鏜3-∮57孔 通過查表可知，鏜孔深度為； 查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。于是就有：鏜刀的進給量； 切削速度：通過查找相關(guān)手冊可知 由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有 于是就有機床的切削速度： = 計算每分鐘進給量： 切削的長度l的計算： 計算刀具的切入長度： 計算刀具的切出長度： 有 計算行程次數(shù)： 計算機動時間： 4.4.5車油環(huán)槽環(huán)岸及其倒角 機床：CA6140普通車床 刀具：溝槽車刀 切削深度： 進給量：根據(jù)實際工況，我們通過《實用機械工藝簡明手冊中》2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：由《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 即 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 4.4.8鉆、絞8-∮22.35直孔至尺寸 工件材料為ZL109不銹鋼,孔的直徑為22.35mm，表面粗糙度12.5。加工機床為Z3050，加工工序為鉆，加工刀具為：鉆孔——Φ20mm。 確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z3050立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠小于及，故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得： ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。 由參考文獻[7]表28-3，，，故 查Z3050機床說明書，取。實際切削速度為 由參考文獻[7]表28-5，，故 校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應(yīng)地 ，， 4.4.9鉆直油孔 本工序為鉆鉆直油孔，根據(jù)實際工況，我們選擇機床：搖臂鉆床，刀具我們選擇麻花鉆。 （1）鉆底孔∮3.2孔 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道， 切削深度：； 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-39，??； 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 機動時間： 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表，我們知道， 切削深度： 進給量：根據(jù)《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-52，擴通孔取 切削速度：參照《實用機械工藝簡明手冊中》表2.4-53，取 機床主軸轉(zhuǎn)速： 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《切削用量簡明手冊》可知，有一下公式： 機動時間： 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—42有 所以 1計算切削深度 4)鉆削扭矩的計算 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有 式中 所以 5)計算軸向力 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有 軸向力 式中 所以， 因零件材料為HB=150，查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有 所以，實際的切削扭矩和軸向力分別為： 6)計算切削功率 因為 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—36有 。 所以，機床功率足夠。 4.4.19銑氣門內(nèi)槽 本工序為銑氣門內(nèi)槽的工序，我們選擇機床：立式銑床 X5032，功率P=13kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)選擇進給量 經(jīng)過查表可知：0.23 3)選擇銑削的速度 經(jīng)查表可知 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導》表1.4—15 可知： 所以， 5)計算銑削力 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》有 ： 式中： 所以， 6)校核機床功率 查《切削用量簡明手冊》表3.28有 所以，機床的功率足夠； 4.4.23 細鏜銷孔 通過查表可知，鏜孔深度為； 查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。所以我們可以知道，鏜刀的進給量； 切削速度：通過查找相關(guān)設(shè)計手冊和規(guī)范，可知： 由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有 于是就有機床的切削速度： = 計算每分鐘進給量： 切削的長度l的計算： 計算刀具的切入長度： 計算刀具的切出長度： 有 計算行程次數(shù)： 計算機動時間： 本夾具主要鉆、攻T1面上4-M10螺紋孔的夾具。由于孔的位置精度較高，只要保證其中心位置正確即可。因此在本道工序加工時主要應(yīng)考慮何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 5 鉆孔夾具的設(shè)計 5.1定位基準的選擇 由于加工此孔是在車削好活塞外圓加工的，并且活塞的端面上也經(jīng)過加工，所以選擇車削好的外圓面做位定位基準，通過定位銷軸對活塞的內(nèi)孔來進行孔的鉆削加工。 5.2定位元件的設(shè)計 定位元件為固定壓板，一面兩孔定位的定位元件大體都為定位銷和定位板，本次設(shè)計的夾具也不例外。 5.3切削力及夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻加工，而鉆削力遠遠大于擴和攻的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準。根據(jù)文獻[18]表得： 鉆削力： 鉆削力矩： 式中： 實際所需夾緊力，根據(jù)文獻[18]表得： 安全系數(shù)可按下式計算，由式（3.6）有： 式中: 5.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 4-M10螺紋孔的加工需鉆、擴兩次切削才能滿足加工要求。故選可快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如圖9所示）。根據(jù)工藝要求：M10螺紋孔分鉆、攻兩個工步完成加工。即先用φ8.5的麻花鉆鉆孔，再用M10絲攻進行螺紋孔的加工； 圖9可換鉆套 鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表3鉆套基本結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D 公稱尺寸 允差 34 56 48 +0.025 +0.009 66 60 16 7 27 41 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖10 襯套 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表4襯套基本結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 48 +0.050 +0.025 56 62 +0.039 +0.025 1 35 鉆模板選用固定螺絲式鉆模板。利用鉆孔夾具定位上焊接好的支撐柱進行固定。 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。 5.5夾具誤差分析和計算 該工序以兩支撐孔和左端面為定位基準，要保證加工平面水平。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 由于加工孔的位置精度不是很高，我們只需根據(jù)工件的尺寸確定鉆套至凸臺中心的距離和鉆套至基準面的距離及偏差分別為和。 （1）定位誤差：為保證加工工件表面水平，凸臺中心與削邊銷中的連線與水平成角。主要確定其轉(zhuǎn)角誤差，即： 其中： （2）夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即： （3）磨損造成的加工誤差：通常不超過 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具應(yīng)能滿足零件的加工精度要求。 下圖即為鋁活塞夾具裝配圖： 結(jié) 論 在最近的一段時間的畢業(yè)設(shè)計，使我們充分把握的設(shè)計方法和步驟，不僅復(fù)習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設(shè)計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設(shè)計進度本文所設(shè)計的是汽車變速箱加工工藝及銑平面和鉆孔夾具的設(shè)計，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設(shè)計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最后，感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 致 謝 至此在論文完成之際，向我的導師表示由衷的感謝！真心的感謝我的導師這兩年來對我的諄諄教導，感謝蔡宏健老師，您不僅在學習學業(yè)上給我以精心的指導，同時還在思想給我以無微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成?？齐A段的學業(yè)同時，也學到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標。知道自己想要什么了，不再是從前那個愛貪玩的我了。導師嚴謹求實的治學態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學術(shù)作風，認真加負責，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達開朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過近半年努力的設(shè)計與計算，查找了各類的夾具，編程手冊論文終于可以完成了，我的心里無比的激動和開心。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為我自己已經(jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應(yīng)用和體現(xiàn)。三年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多有用的知識，在此對所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_我由衷敬意，謝謝各位同學 老師。 參考文獻 [1] 王少軍．機械制造工藝學（M）．北京：機械工業(yè)出版社，2006 35~ [2] 壽主編．機床夾具設(shè)計．北京：機械工業(yè)出版社，1983 86~97 [3] 王笑天．金屬材料學（M）．北京：機械工業(yè)出版社，1987 22~36 [4] 邱中懷．技術(shù)，應(yīng)用與開發(fā)EM）．北京：機械工業(yè)出版社，2002 33~65 [5] 張華． 機械原理(M)．北京：高等教育出版社，1999：40~55 [6] 東北重型機械學院，洛陽工學院，第一汽車制造廠職工大學機床夾具設(shè)計手冊（M）上海：上海科學技術(shù)出版社，1988：103~121 [7] 楊立峰． 黑客入侵網(wǎng)頁攻防修煉，電子工業(yè)出版社，2008：56~74 [8] 王平鴻．機器維修工程學（M）．北京：農(nóng)業(yè)出版社，1990：19~39 [9] 張耀鵝．加工技術(shù)實用手冊（M）．北京：冶金工業(yè)出版社，2007：120~146 [10] 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