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說(shuō)明書
畢業(yè)生姓名
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專業(yè)
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學(xué)號(hào)
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指導(dǎo)教師
所屬系（部）
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年 月
發(fā)動(dòng)機(jī)箱體左右側(cè)面孔鉆削加工夾具設(shè)計(jì)
摘 要
機(jī)床夾具用于裝夾工件和引導(dǎo)刀具，是一種十分方便的機(jī)械設(shè)備，往往應(yīng)用在機(jī)床上加工各種零部件，它是用來(lái)確定加工工件和所使用刀具這二者之間的相對(duì)位置的一種裝備，它可以牢牢地把工件固定在機(jī)床上，所以機(jī)床專用夾具能夠十分有效的提高工件加工的質(zhì)量，并且大大的能使機(jī)床的工作范圍擴(kuò)大，提高機(jī)床使用效率，提高工人的生產(chǎn)積極性，從而把工人的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，本人這次設(shè)計(jì)的是組合機(jī)床專用夾具，和我一起合作的兩位同學(xué)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的主軸箱，我們之間有共同的部分可以討論。組合機(jī)床大部分是一些市場(chǎng)上流通的部件，再加上少量的專用部件和一些專用夾具，裝配成一臺(tái)組合機(jī)床。組合機(jī)床的在其組成上配置靈活，并且具有極高的加工精度和極高的生產(chǎn)效率，并且還可應(yīng)進(jìn)行多刀位、多工位加工，不再依賴多工序普通機(jī)床，實(shí)現(xiàn)工序的集中化，有利于把生產(chǎn)效率提高，縮短加工的輔助時(shí)間。因此一套機(jī)床專用夾具成為組合機(jī)床能否高效率工作的關(guān)鍵。
根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，在分析了486Q發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的特征后，我們選擇設(shè)計(jì)臥式組合機(jī)床來(lái)加工發(fā)動(dòng)機(jī)箱體左右兩側(cè)面孔，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)箱體左右兩側(cè)面的16個(gè)孔的具體加工技術(shù)和具體的工藝要求，來(lái)繪制工序圖，然后根據(jù)老師給出的得加工孔的技術(shù)要求和發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的所用材料計(jì)算出相應(yīng)的參數(shù)，確定合理的切削用量，然后再根據(jù)所得的數(shù)據(jù)來(lái)選擇合適的刀具，綜合以上的數(shù)據(jù)最終畫出加工示意圖。在確定完工序圖和加工示意圖之后，通過(guò)計(jì)算夾緊力、定位孔的位置、升銷機(jī)構(gòu)的位置、鉆模板的位置、龍門框架位置、預(yù)定位塊的位置設(shè)計(jì)出完整的夾具體裝配圖，最后，選擇合理的電動(dòng)機(jī)再結(jié)合加工總行程的要求和切削力的大小，選擇適當(dāng)?shù)幕_(tái)，側(cè)底座等，最終結(jié)合所有的數(shù)據(jù)確定機(jī)床尺寸聯(lián)系圖！
關(guān)鍵詞：專用夾具，組合機(jī)床，發(fā)動(dòng)機(jī)箱體
IV
JIG DESIGN FOR DRILLING THE LEFT AND RIGHT SIDES OF THE ENGINE BOX
Abstract
As a kind of mechanical equipment of machine tool fixture clamping workpiece and machine tool guide, often used in machine processing of various parts, it is a kind of equipment used to determine the relative position between the workpiece and the cutting tool used by the two, it can be firmly fixed on the workpiece in the machine, so the machine tool fixture can effectively improve the quality of the workpiece, and greatly improve the efficiency of the use of machine tools, improve the enthusiasm of the workers, expand the work machine production! Fixture of the design for the special fixture combination machine (the other two students, the combination design of combined machine) The machine is composed of general components, plus special components on a small part and some special parts with special shape and special processing technology and special fixture, assembled into a special combination of machine. The combination of machine in the composition of flexible configuration, and has high machining precision and high production efficiency and also, can be multi cutter, multi station processing, multi process no longer rely on general machine tools, centralized implementation process, greatly shorten the auxiliary time, improves the production efficiency of machine, so a special machine tool fixture has become a key combination machine can work efficiently.
According to the design requirements, the analysis of characteristics of 486Q engine case, we choose the design of horizontal combination machine tool to process the engine box on both sides of the face, according to the specific requirements of the processing technology of 16 holes around the side of the engine body two and the specific process to process drawing, and then calculate the corresponding parameters with the technical requirements for materials was given by the teacher and the hole processing engine case, determine the reasonable cutting parameters, and then according to the data to select the appropriate tool, the connecting rod and the spindle diameter. In determining the working procedure chart and add After working in intention, positioning hole position, lift pin mechanism, the drill template position, Longmen frame position, a position block design fixture assembly, complete the final, size requirements and cutting force of the motor to choose reasonable processing combined with the total stroke. Select the appropriate sliding side base, finally combine all of the data to determine the machine size contact map!
KEY WORD: special fixture,modular machine tool, engine ca
目錄
摘 要 I
ABSTRACT III
目錄 V
第一章 緒 論 1
1.1課題研究背景 1
1.1.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) 1
1.1.2 國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.1.3 機(jī)床夾具的研究方向 2
1.1.4 意義 2
1.2 設(shè)計(jì)的目的 2
1.3 設(shè)計(jì)的內(nèi)容 3
1.3.1 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 3
1.3.2 動(dòng)力設(shè)計(jì) 3
1.3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3
1.3.4 編寫組合加床設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4
1.4 設(shè)計(jì)的要求 4
第二章 機(jī)床夾具概述 5
2.1機(jī)床夾具的分類 5
2.1.1通用夾具 5
2.1.2 專用夾具 5
2.1.3 組合夾具 5
2.1.4 拼裝夾具 5
2.1.5 通用可調(diào)夾具 5
2.1.6 成組夾具 6
2.2專用夾具的組成 6
2.2.1. 定位裝置 6
2.2.2 夾緊裝置 6
2.2.3 對(duì)刀-引導(dǎo)裝置 6
2.2.4 夾具體 6
2.3鉆床專用夾具的主要類型 6
2.3.1 固定式鉆模套 7
2.3.2 回轉(zhuǎn)式鉆模 7
2.3.3 翻轉(zhuǎn)式鉆模 7
2.3.4 蓋板式鉆模 7
2.3.5 滑柱式鉆模 7
2.4鉆床專用夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 8
2.4.1 鉆模類型的選擇 8
2.4.2 鉆套的選擇與設(shè)計(jì) 8
2.4.3 鉆模板的設(shè)計(jì) 8
2.4.4 支腳的設(shè)計(jì) 9
第三章 定位裝置的設(shè)計(jì) 10
3.1工件定位的基本原理 10
3.1.1六點(diǎn)定位原理 10
3.2 定位支承點(diǎn)的配置 11
3.3“一面兩銷”定位原則 11
3.4一面兩銷定位的誤差分析與計(jì)算 12
第四章 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 16
4.1夾緊裝置的組成和基本要求 16
4.1.1夾緊裝置的組成 16
4.1.2夾緊裝置的基本要求 16
4.2夾緊力的確定和計(jì)算 17
實(shí)際所需夾緊力的計(jì)算公式 18
第五章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 20
5.1氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 20
5.1.1氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 20
5.1.2氣動(dòng)傳動(dòng)的缺點(diǎn) 20
5.2氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 21
5.2.1設(shè)計(jì)依據(jù) 21
5.2.2對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)的要求 21
5.3氣缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 22
5.3.1氣缸的類型與應(yīng)用 22
5.3.2氣缸的裝配與使用要求 23
5.2.4氣缸的設(shè)計(jì)步驟 23
第六章 繪制三圖一卡 25
6.1 加工工藝流程 25
6.2 工序圖 28
6.2.1工序圖的作用和要求： 28
6.2.2工序圖的內(nèi)容： 28
6.2.3繪制工序圖的需要注意的事項(xiàng) 29
6.2.4工序圖 29
6.3 加工示意圖 31
6.3.1加工示意圖的作用 31
6.3.2加工示意圖的內(nèi)容： 32
6.3.3 選擇刀具、工具及導(dǎo)向裝置 32
6.3.4 確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 40
6.3.5 其它應(yīng)注意的問題 40
6.3.6 加工示意圖簡(jiǎn)圖 41
6.4機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 41
6.4.1聯(lián)系尺寸圖的作用 41
6.4.2 聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容 42
6.5動(dòng)力部件的選擇 42
6.6 組合機(jī)床其它尺寸的確定 43
6.7 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖簡(jiǎn)圖 45
結(jié) 論 46
致 謝 48
參考文獻(xiàn) 49
附（文獻(xiàn)翻譯） 66
第一章 緒 論
1.1課題研究背景
1.1.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)
在1960年左右，我國(guó)開始了我國(guó)自己的夾具生產(chǎn)制造，經(jīng)過(guò)中央決定在天津建立組合機(jī)床夾具廠，在保定建立了向陽(yáng)機(jī)械廠， 這兩家夾具生產(chǎn)承擔(dān)了我國(guó)當(dāng)時(shí)主要的夾具生產(chǎn)與制造，在后來(lái)我國(guó)由陸續(xù)建造了多家生產(chǎn)夾具元件的廠家。到20世紀(jì)70年代我國(guó)全年機(jī)床夾具的生產(chǎn)總值已經(jīng)達(dá)到了八百萬(wàn)！1985左右，天津組合機(jī)床夾具廠和向陽(yáng)機(jī)械廠經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，夾具生產(chǎn)技術(shù)逐步改進(jìn)創(chuàng)新，這兩家廠子分別研發(fā)出了適用于加工中心的夾具系統(tǒng)，充分的滿足了我國(guó)的生產(chǎn)需求。由于我國(guó)目前的機(jī)床制造水平仍在努力學(xué)習(xí)的階段，所以每年需要從國(guó)外進(jìn)口不少的數(shù)控機(jī)床、加工中心等設(shè)備，這會(huì)花一筆不少的錢，如果再?gòu)膰?guó)外購(gòu)買配套的夾具的話，會(huì)更加的昂貴，所以我國(guó)的夾具生產(chǎn)廠開始自己研發(fā)配套的夾具體，節(jié)約了大量的外匯。
一般生產(chǎn)夾具的都是一些國(guó)外的中小企業(yè)，而我們國(guó)家的主要訂單來(lái)自于專用夾具和可調(diào)整夾具等，這些夾具目前大都成為了國(guó)際貿(mào)易中的一個(gè)重要的品種。一套從國(guó)外買回來(lái)的加工中心的夾具，他們一般會(huì)賣到1000 美元到1500 美元，尤其是夾具體的大型基礎(chǔ)零件會(huì)更貴。但是，我國(guó)在生產(chǎn)制造機(jī)床夾具上累積了越來(lái)越多的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，所以我們具有高性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)加工世貿(mào)組織之后，給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了巨大的好處，尤其是日益發(fā)達(dá)的電子商務(wù)，其中蘊(yùn)藏著極大地商機(jī)，使各個(gè)國(guó)家之間的技術(shù)交流更加的頻繁，隨著全球制造業(yè)一體化的大趨勢(shì)，這會(huì)使得我們更加方便快捷，為我國(guó)將來(lái)的都機(jī)床夾具制造產(chǎn)業(yè)提供了巨大的發(fā)展前景！
1.1.2 國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)今社會(huì)，制造的產(chǎn)品更新速度很快，尤其是機(jī)械制造業(yè)，以適應(yīng)市場(chǎng)日益激烈的需求與競(jìng)爭(zhēng)。 但是，對(duì)于機(jī)床夾具的生產(chǎn)制造，大部分的企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的夾具制造技術(shù)，所以國(guó)家生產(chǎn)制造業(yè)停滯不前這有著很大的關(guān)系，中型的工廠中，他們一個(gè)工廠中大概就擁有將近一萬(wàn)套專用夾具；另外，生產(chǎn)多品種的工廠，他們往往會(huì)在三到四年的時(shí)間內(nèi)，更新百分之五十到八十的機(jī)床專用夾具，但是，這些刀具的磨損量?jī)H僅為原來(lái)道具的百分之十到二十左右。尤其是近些年來(lái)，各個(gè)工廠都配備了最新的數(shù)控機(jī)床和加工中心，一般的機(jī)床夾具根本無(wú)法滿足這些新興技術(shù)，所以我們要設(shè)計(jì)出更高的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該把現(xiàn)代化的技術(shù)機(jī)床夾具應(yīng)用到機(jī)床夾具上，使用自動(dòng)化的技術(shù)，設(shè)計(jì)自動(dòng)化的系統(tǒng)，提升自動(dòng)化的水平，從而提高生產(chǎn)效率。
1.1.3 機(jī)床夾具的研究方向
1）標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)化可以通過(guò)互換性來(lái)實(shí)現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)，有利于大批量的工件加工制造，把機(jī)床生產(chǎn)所用的時(shí)間縮短，進(jìn)而降低企業(yè)的成本。
2）精密化 要使工件產(chǎn)品質(zhì)量的提高，其限制因素之一就是夾具的精度。
3）高效化 減少夾緊時(shí)間和輔助時(shí)間可改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)效率。
1.1.4 意義
在學(xué)校接受了四年的理論教育之后，我們終于迎來(lái)的我們的設(shè)計(jì)，這次設(shè)計(jì)意味著我們對(duì)大學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用。這次設(shè)計(jì)使我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，和我們大學(xué)的課程密切相關(guān)，尤其是《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》和《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》從而對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次完整認(rèn)識(shí)與檢驗(yàn) ，為以后的研究打下基礎(chǔ) ！
1.2 設(shè)計(jì)的目的
本次設(shè)計(jì)可以鍛煉我們的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力，可以檢驗(yàn)我們所學(xué)的知識(shí)，對(duì)于此次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的專用夾具，是我們之前在《機(jī)械裝備制造技術(shù)》一書中接觸過(guò)的，在兩次認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中也見到過(guò)組合機(jī)床的夾具，所以對(duì)此次的組合機(jī)床有了初步的了解，并不是很陌生；此外，在對(duì)專用夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，面對(duì)復(fù)雜的組合機(jī)床，先要分析其主運(yùn)動(dòng)和其他的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，然后再設(shè)計(jì)構(gòu)思，分析設(shè)計(jì)好的方案，繪制工序圖，然后再分析機(jī)械結(jié)構(gòu)繪制加工示意圖，進(jìn)行強(qiáng)度校核，查閱相關(guān)書籍，查閱有關(guān)文獻(xiàn)，繪制夾具體裝配圖，繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖，編寫說(shuō)明書。通過(guò)這一系列的設(shè)計(jì)，讓我們真正地經(jīng)歷了一次完整的設(shè)計(jì)流程，培養(yǎng)了我們基本的設(shè)計(jì)思維和設(shè)計(jì)方法，提高了我們初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，結(jié)構(gòu)分析能力和數(shù)據(jù)計(jì)算能力。
1.3 設(shè)計(jì)的內(nèi)容
1.3.1 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
按照老師給定的任務(wù)書，對(duì)任務(wù)書中確定的被加工零件和被加工的孔，進(jìn)行一系列分析和計(jì)算，確定切削用量和主軸扭矩，然后計(jì)算切削了和切削功率，查閱《組合機(jī)床圖冊(cè)》，分析了這一套夾具設(shè)計(jì)總體情況，采用手動(dòng)式的升銷機(jī)構(gòu)，并且將夾緊設(shè)計(jì)為氣動(dòng)夾緊，然和同學(xué)分析討論工序圖和加工示意圖。
1.3.2 動(dòng)力設(shè)計(jì)
依據(jù)老師的任務(wù)書中的要求，確定被加工零件的大小，根據(jù)其大小進(jìn)而設(shè)計(jì)定位系統(tǒng)，最后確定為一面兩銷定位，根據(jù)定位的精度進(jìn)行一面兩小定位的誤差分析，最后根據(jù)鉆削加工鉆削力的大小，確定氣缸的大小和所需要的供氣壓力。
1.3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)定位孔的位置確定升銷機(jī)構(gòu)兩個(gè)銷子之間的距離，頂孔的位置確定氣缸夾壓頭的位置，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)箱體兩側(cè)面孔的位置分布，選擇合適的鉆模板的高度和寬度，最后設(shè)計(jì)整套夾具的龍門框架的高度和寬度
1.3.4 編寫組合加床設(shè)計(jì)說(shuō)明書
1.4 設(shè)計(jì)的要求
經(jīng)過(guò)本人自己對(duì)組合機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，終于明白了組合機(jī)床夾具體的構(gòu)造和用處，這次設(shè)計(jì)正好讓我們回顧了一下之前學(xué)過(guò)又忘了的知識(shí)，最終我們要把自己設(shè)計(jì)的圖紙簡(jiǎn)潔明了，讓老師一看就知道自己設(shè)計(jì)的意圖和亮點(diǎn)，創(chuàng)新點(diǎn)；最終設(shè)計(jì)的方案一定要聯(lián)系到實(shí)際，做到物美價(jià)廉，投放到市場(chǎng)之后可以受到各家企業(yè)的追捧。
50
第二章 機(jī)床夾具概述
2.1機(jī)床夾具的分類
2.1.1通用夾具
通用夾具指的是通常用來(lái)指的是在一定范圍內(nèi)的、可以用來(lái)加工不同形狀不同作用的工件的夾具，國(guó)家應(yīng)經(jīng)將其標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，大量使用車床和銑床上，例如在車窗上的三爪卡盤，它們可以適用于大部分的工件，而且不需要調(diào)整或微加調(diào)整即可使用。
2.1.2 專用夾具
機(jī)床上的專用夾具是指當(dāng)機(jī)床上的通用夾具不能用了之后，針對(duì)具體某一個(gè)某一個(gè)工件而設(shè)計(jì)的夾具。這種夾具一般都有極高的性價(jià)比，而且結(jié)構(gòu)緊湊，不占用空間。設(shè)計(jì)專用夾具要跟據(jù)合作廠家的要求來(lái)設(shè)計(jì)，適用于生產(chǎn)大批量工件。
2.1.3 組合夾具
組合夾具是通過(guò)夾具的相互組合而成的，這種夾具是為某一個(gè)具體的要求而生產(chǎn)的，在使用完成后還可以重新裝拆，然后再拼接成一套新的夾具，應(yīng)用到新的工件上。所以這種夾具具有一個(gè)特別好的特點(diǎn)就是組裝特別的快 ，而且利用率特別高，適合于小批量的生產(chǎn)和加工。
2.1.4 拼裝夾具
拼裝夾具是指利用一系列的夾具原件進(jìn)行裝配，使用一些螺釘和銷釘?shù)榷ㄎ辉b配成專用夾具。
2.1.5 通用可調(diào)夾具
通用可調(diào)夾具也是一種特殊夾具，它可用不同形狀尺寸的工件，更換整個(gè)定位元件的夾具，一般可適用于各種品種的加工場(chǎng)合下！
2.1.6 成組夾具
成組夾具使用方法就是調(diào)節(jié)個(gè)別的定位元件，或者是更換部分的加緊元件。
2.2專用夾具的組成
2.2.1. 定位裝置
定位裝置可以確定工件的位置，把工件在固定在與刀具相對(duì)位置上。例如，V形塊，定位銷等等。
2.2.2 夾緊裝置
夾緊裝置是是工件的位置在加工之前就固定好，使其在加工過(guò)程中不發(fā)生位置偏移，使工件機(jī)床工作中穩(wěn)定的存在。
2.2.3 對(duì)刀-引導(dǎo)裝置
在刀具前進(jìn)過(guò)程中或者是刀具在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的一種裝置，例如我們將要用到的鉆模套。
2.2.4 夾具體
夾具體確定機(jī)床的位置是通過(guò)各個(gè)夾具之間的相對(duì)位置，用于確定夾具的位置，固定在機(jī)床上。
2.3鉆床專用夾具的主要類型
鉆床的夾具的另外一個(gè)名字是鉆模，鉆?？梢苑譃楹枚喾N。 按照有無(wú)夾具體可以將鉆模分為五類，下面將一一陳述：
2.3.1 固定式鉆模套
固定式鉆套適用于加工大孔和一些機(jī)床上的孔系。這時(shí)需要安裝平行孔系，安裝立式鉆模板的時(shí)候，為了能夠把鉆模的位置確定下來(lái)，我們要先將主軸上那個(gè)的刀具伸入鉆套中，并把它固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，這種加工方法的精度是很高的。本次設(shè)計(jì)鉆模板就選用了蓋板式鉆模板！
2.3.2 回轉(zhuǎn)式鉆模
回轉(zhuǎn)式鉆模套主要用于專用機(jī)床和標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)式機(jī)床的加工，加工同一徑向孔。目前，回轉(zhuǎn)式鉆模已經(jīng)成為了一種普遍化的產(chǎn)品。
2.3.3 翻轉(zhuǎn)式鉆模
這種鉆模板可以工件上孔的精度提高，減少夾具的裝加次數(shù)，可用于生產(chǎn)小批量產(chǎn)品，還可加工不同表面的孔。
2.3.4 蓋板式鉆模
蓋板式鉆模板有定位機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)，沒有任何夾具體，它的上邊只有鉆套，將鉆套、定位機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)覆蓋在工件上夾緊，就可以進(jìn)行加工了。蓋板式鉆模板可以很容易的把切屑清除出去，而且結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單，但是唯一的不好處就是每次使用完之后都得從工件上拆下來(lái)，這個(gè)比較費(fèi)時(shí)間。如果是要應(yīng)用到那些比較大的工件上的話，采用這種鉆模板最合適不過(guò)了。當(dāng)然了，這種鉆模板也可以應(yīng)用于中小批量的生產(chǎn)當(dāng)中來(lái)，當(dāng)工件進(jìn)行鉆孔和鉸孔之后，就可以拆卸下來(lái)加工其他的部位了。
2.3.5 滑柱式鉆模
滑柱式鉆模板需要將工件的形狀要求設(shè)計(jì)出配套的定位，然后在將夾緊裝在鉆模板上，然后即可開始加工。
2.4鉆床專用夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.4.1 鉆模類型的選擇
工件的形狀、加工的要求和工件生產(chǎn)批量的大小選擇鉆模板的類型。選擇鉆模板的類型時(shí)應(yīng)該考慮到下面這幾點(diǎn)：
（1）采用固定式鉆模板的條件是當(dāng)被加工的孔的直徑道義十毫米時(shí)，就可以考慮選用固定式鉆模板。
（2）翻轉(zhuǎn)式鉆模板主要用于工件的重量在十公斤以內(nèi)的中小型工件。
（3）搖臂鉆床上的固定式鉆模上可以加工總質(zhì)量超過(guò)十五千克的工件，還可加工多孔的工件。
（4）當(dāng)孔的垂直度和中心距要求不高時(shí)，可以選擇滑柱式鉆模板。
（5）焊接式鉆模板是由鉆模板和夾具體焊接在一起而形成的一種鉆模板，由于焊接之后會(huì)產(chǎn)生焊接應(yīng)力，當(dāng)孔距和精度要求不高時(shí)可以選擇焊接式鉆模板。
（6）另外，固定式鉆模板使用的精度要求是當(dāng)孔距與孔的集合面公差不超過(guò)0.05毫米。
2.4.2 鉆套的選擇與設(shè)計(jì)
鉆套的形式有四類，它們的使用情況各不相同。
2.4.3 鉆模板的設(shè)計(jì)
鉆模板一般是由夾具體，支架和其他的元件鑄成一體的的構(gòu)件，其用途是為了安裝鉆套。
設(shè)計(jì)鉆模板需要考慮到以下幾點(diǎn)要求：
1）鉆模板上的孔與孔之間位置是確定的，又由于各自的要求不同，所以他們之間有自己精度要求。
2）鉆模板是不受力的，要足夠的剛度和精度，還要合理的設(shè)計(jì)鉆模板的厚度，如果有需要的話還可以考慮設(shè)計(jì)加強(qiáng)肋，增強(qiáng)鉆模板的剛度。
3）選用懸掛式鉆模板之后，我們必須要考慮加工的穩(wěn)定性，需要采用彈性系數(shù)大的彈簧。
2.4.4 支腳的設(shè)計(jì)
翻轉(zhuǎn)式鉆模板和移動(dòng)式鉆模板，為了保證加工時(shí)的穩(wěn)定性，需要在夾具上設(shè)計(jì)支腳。
1） 鉆模板的支腳應(yīng)該盡可能的分布在夾具體重心分布的位置和產(chǎn)生鉆削軸向力的位置，使夾具在生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)晃動(dòng)，保證其加工精度。所以一般情況就設(shè)計(jì)四個(gè)支腳。
2） 對(duì)于矩形的支腳，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到機(jī)床工作臺(tái)的T型槽，其寬度應(yīng)該要小于支腳的斷面寬度。
第三章 定位裝置的設(shè)計(jì)
3.1工件定位的基本原理
3.1.1六點(diǎn)定位原理
工件定位的原理就是限制其工件在機(jī)床上的自由度，工件擁有確定的位置。這個(gè)確定的位置根據(jù)一些相關(guān)的定位支承來(lái)限制。在空間中任何工件都具有六個(gè)自由度。在XYZ軸的平動(dòng)和XYZ軸的轉(zhuǎn)動(dòng)組成了這六個(gè)自由度。
如圖3-1所示，分析工件被限制的自由度時(shí)，平動(dòng)自由度由表示，轉(zhuǎn)動(dòng)自由度由表示。因此，只有把工件上的自由度都約束住之后，才能使工件不動(dòng)。
圖3-1
通過(guò)六個(gè)定位支承點(diǎn)把工件在空間中固定住，則稱為“六點(diǎn)定位”。如圖3-1，底面為第一基準(zhǔn)面，它與三個(gè)定位支承相接觸，用于限制沿Z軸的平動(dòng)和繞X軸和繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)這三個(gè)自由度，靠右的平面為第二基準(zhǔn)面，它與兩個(gè)定位支承點(diǎn)相接觸，分別限制了繞Y軸的平動(dòng)和繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)這兩個(gè)自由度；相對(duì)于后面的那個(gè)面設(shè)定為第三基準(zhǔn)面，這個(gè)基準(zhǔn)面只與一個(gè)定位支承相接觸，它限制了沿X軸的平動(dòng)，這樣的話六個(gè)定位支承點(diǎn)就可以把一個(gè)工件完全定位在空間中。
3.2 定位支承點(diǎn)的配置
如果我們要選擇應(yīng)用六點(diǎn)定位原則來(lái)進(jìn)行實(shí)際的定位時(shí)，我們需要考慮定位支撐點(diǎn)的分布情況，因?yàn)槎ㄎ恢С悬c(diǎn)的分布對(duì)于定位精度和定位穩(wěn)定性的影響很大，第一定位面的選取很重要，通常我們需要把第一定位面與三個(gè)支撐點(diǎn)相接觸，就把它稱為最主要定位面。為了提高定位精度和穩(wěn)定性，我們通常把定位支承點(diǎn)分布的盡量分散開來(lái)，并且盡量選取較大的面作為定位面。我們通常我們把第二定位支承面稱為導(dǎo)向定位面，因?yàn)樵诘诙鶞?zhǔn)面上有兩個(gè)定位支承銷與工件相接觸，這個(gè)面要盡可能的選取細(xì)而長(zhǎng)的定位支撐面，并且這兩個(gè)定位支承點(diǎn)的距離要盡可能的遠(yuǎn)。第三基準(zhǔn)面又稱為止推基準(zhǔn)面，在這個(gè)基準(zhǔn)面上只有一個(gè)定位支承銷與工件接觸，當(dāng)然啦，這個(gè)定位支承銷的位置也要盡可能的遠(yuǎn)離其他的五個(gè)定位支承銷。
3.3“一面兩銷”定位原則
一面兩銷定位屬于完全定位。一面兩銷定位中的兩銷就是指箱體上的殼子和蓋子所在平面上，把工件用若干塊墊塊鋪平，然后將它們磨平，最后用沉頭螺釘把墊塊固定在裝在夾具體上。兩銷是指圓柱銷和菱形削角銷，然后令定位銷的中心距等定位銷孔的中心距，所以一面兩銷定位經(jīng)常用于加工箱體類零件和蓋殼類零件。
本次設(shè)計(jì)的一面兩銷定位機(jī)構(gòu)并非在普通的平面上放置的，而是放在了一套升銷機(jī)構(gòu)上，此套機(jī)構(gòu)是我在一本設(shè)計(jì)圖冊(cè)（組合機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)）上看到的，可以很好的適用于發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的放置，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)推送過(guò)來(lái)的時(shí)侯，手動(dòng)將操縱搖桿搖起來(lái)，然后再進(jìn)行加緊運(yùn)動(dòng)。
3.4一面兩銷定位的誤差分析與計(jì)算
在加工過(guò)程中，機(jī)床上的定位誤差往往與工件表面的位置誤差有關(guān)。所以在設(shè)計(jì)機(jī)床夾具是，必須考慮到各個(gè)工序中的加工誤差，這個(gè)數(shù)值應(yīng)該小于等于該工序要求的誤差。
（3-1）
式中 ——機(jī)床夾具的誤差；
——除機(jī)床夾具外的誤差；
——工序誤差。
機(jī)床夾具的誤差，還可可表示為：
（3-2）
式中 ——夾具在機(jī)床成型運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的位置誤差；
——刀具在夾具中形成的位置誤差；
——夾具使工件產(chǎn)生的定位誤差；
——夾具使工件產(chǎn)生的夾緊誤差；
——夾具在磨損后所形成的的誤差。
由式（3-1）可知，夾具的設(shè)計(jì)保證工序的相應(yīng)的要求，所以留下的余量會(huì)比較大，在加工過(guò)程中其他因數(shù)引起誤差的比例會(huì)比較大，但是這樣的話就會(huì)比較更加容易的控制加工誤差，因此要盡量的把夾具體和工件一起加工時(shí)的誤差控制到最小。當(dāng)然我們還需要考慮工件產(chǎn)生的定位誤差，所以應(yīng)該盡可能的減少加工誤差。
一面兩銷定位的工件被定位平面限制了六個(gè)自由度，一個(gè)面限制了沿Z軸的平動(dòng)、繞X軸和繞Y軸的平動(dòng)，圓柱銷和削角銷限制了沿X軸、Y軸的平動(dòng)和繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。如選擇兩個(gè)銷子都為圓柱銷，兩孔的直徑用、表示，孔距用Ｌ表示。由于可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)孔無(wú)法套在兩個(gè)定位銷上的現(xiàn)象，所以我們?cè)诩庸た缀图庸やN子時(shí)嘗試著用三種方法解決：
1.把第二個(gè)定位銷的直徑縮小到能夠裝進(jìn)去位置；2.第二個(gè)定位銷是削角銷；3.可以設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)使得第二個(gè)銷子沿X方向平動(dòng)。這三種方案的共性就是使X方向沒有過(guò)定位。在綜合考了和計(jì)算之后我們決定選用第二種方法，也就是我們?cè)谶@次設(shè)計(jì)中將使用的方法！
如果采用削角削，這樣的話就不用就不用減小第二個(gè)銷子的誤差，那么就能夠減小轉(zhuǎn)角誤差，當(dāng)工件的位置精度要求很高時(shí)就可以使用這種方法。
A.削角銷寬度b的確定
如圖所示，只要令等于圓柱形定位銷半徑應(yīng)減小的部分，則直徑為削角銷就可以起到減小直徑了的圓柱定位銷的作用，因＞'，所以工件的誤差就可以減小，由圖3-2可知：
（3-3）
（3-4）
圖3-2
整理后得： （3-5）
（3-6）
代入式（3-5），并忽略二次小項(xiàng)、因數(shù)值很小，得
（3-7）
B.定位誤差的確定
“1”孔中心線的最大晃動(dòng)量為：
“2”孔中心線在X軸和Y軸上的最大位移分別為
最大的轉(zhuǎn)角誤差可由兩孔的中心線和兩銷的中性線得出，如圖3-3所示，
最大轉(zhuǎn)角誤差可由圖3-3得出:
圖3-3
銷子直徑d2 (mm)
3~6
6~8
8~20
20~24
24~30
30~40
40~50
b(mm)
2
3
4
5
6
8
B(mm)
d2-0.5
d2-1
d2-2
d2-3
d2-4
d2-5
表3-1
一面兩銷定位選用的尺寸公差 是兩孔中心距公差的0.2到0.33倍，而這兩個(gè)銷子的直徑公差一般取g6和f7配合，當(dāng)孔距公差大時(shí)，就取中心距公差的0.2倍，當(dāng)孔距公差小時(shí)，就取中心距公差的0.33倍，則可以方便生產(chǎn)制造。
第四章 夾緊裝置的設(shè)計(jì)
4.1夾緊裝置的組成和基本要求
當(dāng)工件在加工過(guò)程時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的位置偏移，因?yàn)樗盏搅饲邢髁Φ淖饔?，所以在夾具體中都設(shè)置有夾緊機(jī)構(gòu)。為了使工件在機(jī)床上由確定的位置，防止工件發(fā)生振動(dòng)才加上了夾緊機(jī)構(gòu)。
4.1.1夾緊裝置的組成
1.力源裝置。力源裝置一般是指通過(guò)氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)等方式使夾具體產(chǎn)生夾緊力的裝置。
2.中間遞力機(jī)構(gòu)。在夾緊過(guò)程中，中間遞力機(jī)構(gòu)可以把夾緊力施加到夾緊器件上來(lái)，接著再用加緊元件夾緊工件，利用一些可以自鎖的夾緊機(jī)構(gòu)，作用于力源和夾緊機(jī)構(gòu)之間。
3.夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊元件可以與工件接觸進(jìn)行一系列的加緊動(dòng)作，整個(gè)機(jī)構(gòu)中的最終執(zhí)行操縱的是夾緊裝置。
4.1.2夾緊裝置的基本要求
1.在夾緊力的作用下，工件可以在夾具體中具有一定的位置而且工件不會(huì)離開定位支承點(diǎn)。
2.夾緊時(shí)要合理的設(shè)計(jì)夾緊力的大小，在夾緊過(guò)程中，不能讓工件在機(jī)床上產(chǎn)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，而且還不能讓工件產(chǎn)生變形。
3.夾緊裝置應(yīng)該充分考慮到人與機(jī)床的合理性，設(shè)計(jì)機(jī)床和人的相對(duì)位置時(shí)要想到人在操作時(shí)的安全性，合理性。
4.當(dāng)需要加工的工件數(shù)量較多的時(shí)候，可以考慮設(shè)計(jì)時(shí)提高夾具裝置的自動(dòng)化程度。
4.2夾緊力的確定和計(jì)算
要算夾緊力得先把切削力算出來(lái)：切削力的計(jì)算有兩種方法
第一種是直接查圖冊(cè)，
根據(jù)所給定的參數(shù)，鉆頭直徑為12mm和0.18mm/r的進(jìn)給量，根據(jù)圖中劃線所得數(shù)據(jù)軸向力的大小為200公斤，大約是1960N。
第二種方法是直接帶公式計(jì)算：
P=2.6D?s0.8?HB0.6
=198.43 kg
帶入?yún)?shù)計(jì)算的軸向力的大小為198.43公斤，與查表法所得數(shù)據(jù)接近。所以可以確定軸向力的大小為1960N
實(shí)際所需夾緊力的計(jì)算公式
夾緊力的計(jì)算，需要考慮到工件在加工過(guò)程中會(huì)受到各種各樣的力，通過(guò)找出工件所處的極限狀態(tài)，算出理論所需的夾緊力，再通過(guò)分析外界事物對(duì)工件的影響，得到最后的實(shí)際夾緊力。
即
式中 ——實(shí)際所需要夾緊力（N）；
?。住碚搳A緊力（N）；
Ｋ——安全系數(shù)。
安全系數(shù)K的計(jì)算：
式中：～為各種因素的安全系數(shù)，見表4-1
符號(hào)
考慮的因素
系數(shù)值
K0
考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)
1.2~1.5
K1
加工性質(zhì)
粗加工
1.2
精加工
1.0
K2
刀具鈍化程度
1.0~1.9
K3
切削特點(diǎn)
連續(xù)切削
1.0
斷續(xù)切削
1.2
K4
夾緊力的穩(wěn)定性
手動(dòng)加緊
1.3
機(jī)動(dòng)夾緊
1.0
K5
手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置
操作方便
1.0
操作不方便
1.2
K6
僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)是工件與支撐面接觸的情況
接觸點(diǎn)穩(wěn)定
1.0
接觸點(diǎn)不穩(wěn)定
1.5
表4-1
注：當(dāng)安全系數(shù)Ｋ小于2.5時(shí)，那么就取K＝2.5。
夾緊力與切削力的方向相垂直時(shí)
圖4-1
= 2.5?19600.3+0.3=8166N
式中 、分別為工件與夾緊機(jī)構(gòu)、支承面間的摩擦因數(shù)。
第五章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
5.1氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)
5.1.1氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)
氣壓傳動(dòng)的一種清潔，有效的傳動(dòng)方式。氣壓傳動(dòng)具有許多其他傳動(dòng)方式不能比擬的優(yōu)點(diǎn)。
1. 氣壓傳動(dòng)只需要利用空氣就可以傳動(dòng)，而空氣我們生活中最廣泛的一種能源，是取之不盡用之不竭的資源，而且，當(dāng)空氣在氣動(dòng)裝置中使用完之后，并不會(huì)使空氣變質(zhì)，可以直接排放到大氣中而且不會(huì)造成污染。
2. 空氣在遠(yuǎn)距離輸送過(guò)程中，不會(huì)因?yàn)楣苈返慕涌谔幟娣e的突然減小而產(chǎn)生壓力的損失，而且壓縮空氣可以集中供應(yīng)，比較方便。
3. 一般工業(yè)供氣壓力為0.4~0.6Mpa，這個(gè)壓力對(duì)于液壓壓力來(lái)說(shuō)不是很高，但是對(duì)于我們這次設(shè)計(jì)所用的夾緊力是足夠了，優(yōu)點(diǎn)是方便制造，可實(shí)現(xiàn)通用化。
4. 氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的裝置簡(jiǎn)單，維修方便，而且不存在管道被介質(zhì)堵塞的情況。
5. 氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)在惡劣的環(huán)境下也能夠使用，所以可以廣泛的使用。
6. 氣動(dòng)裝置是一種非常適合用來(lái)控制機(jī)械設(shè)備的行程，這種裝置反應(yīng)及其地靈敏。
此外，氣動(dòng)傳動(dòng)裝置在工作中可以實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，安全操作。加上程序之后還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
5.1.2氣動(dòng)傳動(dòng)的缺點(diǎn)
1.由于空氣的壓力值是有一定的范圍的，在加壓到一定的壓強(qiáng)后無(wú)法再加壓，所以造成空氣壓縮的工作壓力較低。而且，在配置大型的夾具體時(shí)，給夾具體的壓力很有限。
2.由于空氣的可壓縮性能，氣壓元件在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度不是線性變化的，不同的負(fù)載氣缸產(chǎn)生的速度就不相同，難以得到精確的控制與調(diào)節(jié)。在連續(xù)夾緊過(guò)程當(dāng)中，氣缸的剛性較低。
3.氣缸的排氣聲音高，尤其是在高速排氣的時(shí)候聲音會(huì)更加的高。
但是如果采取適當(dāng)?shù)拇胧?，上述缺點(diǎn)均可以得到一定程度的改善，因此，這些缺點(diǎn)的存在并不影響它的功能的發(fā)揮！
5.2氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
5.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)
1.工藝要求
應(yīng)明確制造工藝對(duì)氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求。
（1）運(yùn)動(dòng)要求：執(zhí)行結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度及其平穩(wěn)性與可靠性、定位精度的要求。
（2）動(dòng)力要求：執(zhí)行機(jī)構(gòu)所要承受的負(fù)荷及對(duì)其操作力、振動(dòng)、噪聲等方面的要求。
（3）自動(dòng)化要求：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作行程與控制方式、控制系統(tǒng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換與聯(lián)鎖及緊急停車的要求。
2.工作條件
對(duì)于工作場(chǎng)所的空間要求，如與啟動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備、工藝裝備的結(jié)構(gòu)、位置、尺寸及質(zhì)量等限制應(yīng)當(dāng)了解清楚；還要了解工作環(huán)境的溫度適度灰塵振動(dòng)及腐蝕、燃爆的情況。這些條件對(duì)于采礦、冶煉、化工等行業(yè)尤其是要格外的重視。
3. 經(jīng)濟(jì)型與可靠性要求
經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求也是氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。
5.2.2對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)的要求
1.滿足設(shè)備、工藝裝備對(duì)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工藝要求。
2.在既定的條件下，確保工作環(huán)境安全可靠。
3.力求成本最低，而且能正常工作。因此氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)中，我們應(yīng)該盡量減少閥類零件和輔助零件，而盡可能的選用通用零件。在設(shè)計(jì)傳動(dòng)的管路時(shí)，要利用最短距離設(shè)計(jì)出最經(jīng)濟(jì)的路線，并且盡可能減少拐彎的次數(shù)。
5.3氣缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
氣缸可以把氣體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。在氣壓傳功系統(tǒng)中，氣缸由執(zhí)行元件帶動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、分度機(jī)構(gòu)等，并且可以將氣壓轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
5.3.1氣缸的類型與應(yīng)用
按氣缸結(jié)構(gòu)的不同可以把氣缸分為活塞式氣缸與膜片式氣缸；按氣缸的安裝方式可分為固定式氣缸、擺動(dòng)式氣缸與回轉(zhuǎn)式氣缸；按汽濾連接的方式可分為管式連接氣缸和板式連接氣缸。
1. 活塞式氣缸與膜片式氣缸的比較
活塞式氣缸與膜片式氣缸兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。為了便于選擇，將這兩種氣缸的比較放在下表 5-1 中.
參 數(shù)
活 塞 式 氣 缸
膜 片 式 氣 缸
相同直徑時(shí)的作用力
較大
較小
活塞行程
一般不受結(jié)構(gòu)的限制
受結(jié)構(gòu)的限制，不能太大
相同作用力時(shí)的體積
大
略小
相同作用力的重量
重
輕
制造要求
較高
不高
對(duì)空氣質(zhì)量的要求
較嚴(yán)
無(wú)要求
壽命
1萬(wàn)次左右
60萬(wàn)次左右
密封
較難
不難，一般不漏氣
維修
較難
不難
表5-1
根據(jù)上表的內(nèi)容分析，本設(shè)計(jì)采用活塞式氣缸較為合適！
5.3.2氣缸的裝配與使用要求
1.氣缸的應(yīng)用范圍是-35~+80 , 0.4~0.6MPa。
2.裝配時(shí)，把潤(rùn)滑脂涂在所有密封元件的表面，在氣源進(jìn)口處安裝氣動(dòng)聯(lián)件。
3.裝配后，在0.8MPa的壓力下試驗(yàn)，不應(yīng)漏氣。
4.使用時(shí)，活塞桿要進(jìn)行校正，防止活塞桿在使用過(guò)程發(fā)生彎曲的情況。
5.如果載荷在輸出過(guò)程中有變化，那我們應(yīng)該選擇輸出力足夠大的氣缸，并且還應(yīng)留有足夠的余量，并且還要設(shè)置緩沖裝置。
6.應(yīng)盡量選取較長(zhǎng)活塞桿的氣缸，避免使用活塞桿的滿行程，以免造成不必要的損壞。
7.氣缸的正確選擇
1）耳座式氣缸的安裝。安裝耳座式夾緊氣缸時(shí)，考慮到大直徑的、無(wú)緩沖的氣缸，可以考慮在耳座旁加擋塊。
2）法蘭式夾緊氣缸的安裝。由于螺釘只起固定作用，所以應(yīng)該選取較大的面來(lái)進(jìn)行安裝。故一般采用前法蘭式夾緊氣缸。
3）軸銷式氣缸的安裝。氣缸的擺動(dòng)平面應(yīng)與耳軸垂直，活塞桿連接頭方向須與耳環(huán)的方向相同。
活塞運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)與氣缸軸線一致，以免活塞受彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力。
還應(yīng)采取措施使安裝螺釘只起到緊固和定位作用，不受拉力和重力。
5.2.4氣缸的設(shè)計(jì)步驟
1.氣缸的類型、安裝方式、聯(lián)接形式等需要根據(jù)具體的情況來(lái)確定。
2.軸向力的大小要根據(jù)載荷的大小來(lái)確定。
3.活塞的直徑的大小要根據(jù)輸出力的大小和氣缸的工作壓力來(lái)確定。
4.活塞的厚度與密封和防塵有關(guān)。
5.活塞要留有一定的長(zhǎng)度，總長(zhǎng)
L=S+b+（10~20）mm=24+20=44mm
，S為行程長(zhǎng)度，b為活塞厚度。
6最后確定零件的材料、熱處理方式、精度和表面粗糙度等。
夾緊力的計(jì)算
查閱手冊(cè)可得經(jīng)驗(yàn)公式氣缸輸出推力
P=π4D2pμ≈0.63D2p=0.63×105×103×0.5×106=3471.7N
目前設(shè)計(jì)了升銷機(jī)構(gòu)和夾緊氣缸兩部分，做好了前期準(zhǔn)備，為后續(xù)的工作做好準(zhǔn)備。
第六章 繪制三圖一卡
“三圖一卡”的繪制是根據(jù)具體的加工工藝和結(jié)構(gòu)形式，對(duì)具體的零件，設(shè)計(jì)總體方案的圖紙。
本次設(shè)計(jì)的是發(fā)動(dòng)機(jī)箱體左右兩側(cè)面孔鉆削加工夾具設(shè)計(jì)。根據(jù)組合機(jī)床的形狀和尺寸參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)一套夾具！我們接下來(lái)先熟悉一下整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的加工工藝流程。
6.1 加工工藝流程
工序05 銑前側(cè)面上10—?20凸臺(tái)，
銑后側(cè)面上4—?20凸臺(tái)，4—?18凸臺(tái)
工序10 粗銑頂面，
粗銑底面
工序15 1.鉆底面兩工藝孔?13為?12，
2.擴(kuò)兩工藝孔為?12.75，
3.粗鉸兩工藝孔為?12.95，
4.精鉸兩工藝孔至?13，并保證兩工藝孔間尺寸292,尺寸65
工序20 1.鉆頂面兩工藝孔?13為?12.8
2.粗鉸兩工藝孔?12.95
3.精鉸兩工藝孔至?13，并保證兩工藝孔間尺寸80，尺寸302
工序25 精銑底面
工序30 粗銑左右兩端面
工序35 精銑左右兩端面
工序40 銑前后兩側(cè)面上?30、?20凸臺(tái)平面
工序45 銑前側(cè)面上?18和?12凸臺(tái)
工序50 銑后側(cè)面上?22和?72凸臺(tái)
工序55 1.粗鏜5個(gè)半圓曲軸軸承孔和中間軸承兩端面
2.半精鏜5個(gè)半圓曲軸軸承孔和中間軸承兩端面
工序60 1.精鏜四個(gè)汽缸孔?68.5為?66
2.半精鏜四個(gè)汽缸孔為?68
工序65 1.銑曲軸軸承做分開面
2.銑第一軸承端面
工序70 銑軸瓦固定槽
工序75 拉曲軸軸承座分開面，保證尺寸50和100
工序80 1.在前側(cè)面各凸臺(tái)上鉆10—M8—7H底孔為?7，
在后側(cè)面上鉆8—M8—7H底孔為?7，孔深均為24，
按圖紙要求保證各孔間尺寸
工序85 攻前側(cè)面上10—8M—7H螺紋，
后側(cè)面上8—M8—7H螺紋，攻螺紋深度均為18
工序90 擴(kuò)鉸前后側(cè)面上?30四處，?20兩處
工序95 在左端面上鉆4—M6—7H,4—M6—7H螺紋孔底孔為?5，
在右端面上鉆10—M6—7H,2—M6—7H底孔為?5，M8—7H螺紋孔底孔為?6.7，保證各孔間尺寸
工序100 在左端面上鉆2—?10.7孔2—M10×1.25—7H底孔為?8.5和2—M6—7H底孔為?5
工序105 攻左端面上4—M6—7H,2—M6—7H,4—M6—7H和2—M10×1.25—7H螺紋孔，右端面上10—M6—7H,2—M6—7H和M8—7H螺紋孔，
尺寸和深度達(dá)到圖紙要求
工序110 在右端面鉆5—?5孔，深18；2—M6—7H螺紋孔底孔?5，深24和M8—7H底孔?6.5
工序115 攻螺紋，尺寸達(dá)到圖紙要求
工序120 鉆左端面上?13底孔為?12，
鉆左右兩端上各一處2—?9，底孔為?8.8，
按圖紙要求保證各孔間尺寸和位置尺寸
工序125 擴(kuò)左端面上?13孔為?12.75，按圖紙要求保證各孔間尺寸
工序130 粗鉸左端面?13為?12.95，左右端面上2—?9為?8.95
工序135 精鉸至?13，2—?9
工序140 在左右兩端面同時(shí)鉆?10.8水平潤(rùn)滑通道，鉆通，
在右端面上鉆?12水平潤(rùn)滑通道，
在頂面上鉆兩個(gè)?5孔，其中一孔深16，另一孔深103，在頂面鉆3—?6孔
工序145 精銑頂面，保證高度尺寸
工序150 1.在頂面上鉆10個(gè)螺紋孔M10×1.25—7H底孔?8.7，孔深34，保證螺孔間尺寸80和302等尺寸
工序155 1.在底面上鉆9—M6—7H螺紋底孔?5為通孔；3—M6—7H螺紋孔底孔?5孔深18
2.攻螺紋，9—M6—7H；3—M6—7H深13
工序160 鉆底面潤(rùn)滑支油道孔與水平潤(rùn)滑油道，鉆孔直徑?10.8
工序165 ?11.7孔口攻螺紋Z1/4”
工序170 1.在前側(cè)面上鉆游標(biāo)尺孔?10為?9.8
2.鉸孔至10H9
工序175 1.鉆固定曲軸軸承座的10個(gè)螺紋孔2—M10×1.25—7H和8— M10×1.25—5H6底孔?孔深28，并按圖紙要求保證各孔間尺寸等要求
2.攻螺紋
工序180 鉆前側(cè)面上?18凸臺(tái)上支油道孔?8.8，深110，?12凸臺(tái)上螺紋孔底孔?5，
鉆后側(cè)面上?12，?8.2孔和3/4”孔底孔?16.25
工序185 前側(cè)面?8.8支油道孔口攻螺紋RC1/8
前側(cè)面?12凸臺(tái)上攻螺紋M6—7H，螺紋深10
后側(cè)面上?12攻螺紋3/4”—16UNF
后側(cè)面上?8.2攻螺紋Z1/8
工序190 在5個(gè)曲軸軸承座上鉆潤(rùn)滑斜油孔，鉆孔直徑?5，與水平潤(rùn)滑通道鉆 通
工序195 精鏜四個(gè)汽缸孔至?68.4，留研磨余量
工序200 清洗和吹凈零件
工序205 去毛刺，各孔口倒角，清除切削，移交檢驗(yàn)
工序210 檢驗(yàn)
工序215 在汽缸上安裝10個(gè)雙頭螺栓，安裝曲軸軸承蓋
工序220 精鏜5個(gè)曲軸軸承孔
工序225 浮動(dòng)鏜5個(gè)曲軸軸承孔
工序230 研磨四個(gè)汽缸孔至尺寸?68，
工序235 清洗和吹凈零件
工序240 清洗所有油孔
工序245 移交檢驗(yàn)前的準(zhǔn)備
工序250 檢驗(yàn)
6.2 工序圖
6.2.1工序圖的作用和要求：
機(jī)床精度的檢驗(yàn)可以通過(guò)工序圖來(lái)判斷，也是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的主要參考資料，工序圖表示的是工件的加工工序的要求和工件在機(jī)床的所需要完成工藝的過(guò)程，在工序圖上，應(yīng)該有工件加工所需的尺寸，位置，公差以及它的各種精度要求等。
6.2.2工序圖的內(nèi)容：
1.選擇要加工的工序，確定有關(guān)部位的形狀和尺寸。
2.選擇要加工的工序，確定相應(yīng)的定位方式，夾緊方式等
3.選擇要加工的工序，確定工件表面的尺寸，形位公差，位置精度，粗糙度數(shù)值，還有一系列的技術(shù)要求。
4.在圖上標(biāo)注工件的名稱，編號(hào)，尺寸，材料，硬度，加工余量等。
6.2.3繪制工序圖的需要注意的事項(xiàng)
1. 在標(biāo)注定位基準(zhǔn)時(shí)，如果實(shí)際的基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)所要求的基準(zhǔn)不相同。我們需要分析工件的位置精度。然后把所有的公差換位對(duì)稱的公差。
2.對(duì)孔的加工余量要進(jìn)行斟酌，來(lái)應(yīng)對(duì)在工件的毛坯上的特殊要求。
3.在工序圖上應(yīng)該注明加工時(shí)的特殊要求。
6.2.4工序圖
1技術(shù)分析
工件的毛坯生產(chǎn)出來(lái)之后我們需要用清砂機(jī)清理鑄件內(nèi)部，以消除切削應(yīng)力。根據(jù)老師給定的任務(wù)書中的要求，確定我們需要加工孔的工藝；
鉆孔：6xΦ5mm 1xΦ6.7mm 1xΦ12mm
材料：HT250
硬度：HB175-255
孔深：L=10mm L=18mm L=24mm L=36mm
2工藝分析
按照我們所設(shè)定的加工要求，可以選擇使用組合機(jī)床一次性加工十六個(gè)孔，但是這是十六個(gè)孔的位置精度都不相同，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮主軸位置的精度要求。由于我們?cè)O(shè)計(jì)的是發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的夾具體，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的特點(diǎn)，根據(jù)我們選擇加緊方式，還要對(duì)箱體上端面進(jìn)行夾壓。
工序圖如圖6-1所示
圖6-1
6.3 加工示意圖
6.3.1加工示意圖的作用
加工示意圖可以在我們?cè)O(shè)計(jì)刀具，夾具和多軸箱時(shí)畫一個(gè)。加工示意圖可以幫助我們規(guī)劃總體的設(shè)計(jì)方案，是我們?cè)诶L制機(jī)床總體的裝配圖的主要依據(jù)，反映機(jī)床整個(gè)的布局和總體的性能，也可作為我們?cè)趯?duì)機(jī)床進(jìn)行調(diào)試時(shí)期的關(guān)鍵參考資料。
6.3.2加工示意圖的內(nèi)容：
6.3.3 選擇刀具、工具及導(dǎo)向裝置
選擇刀具
根據(jù)箱體的厚度位10mm，這個(gè)厚度的范圍在2.5~10mm之間，所以在布氏硬度為175~255。查閱“《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》”得：
布氏硬度
由加工工序圖可知：該工序?yàn)殂@6xΦ5mm 、1xΦ6.7mm和1xΦ12，箱體是鑄鐵鑄成，布氏硬度220，精度為10微米，適合的刀具為高速鋼鉆頭。
表6-1鉆孔推薦切削用量
加工
加工直徑d(mm)
切削速度v（m/min）
進(jìn)給量f(mm/r)
材料
鑄
鐵
200～241HBS
1～6
10～18
0.05～0.1
﹥6～12
﹥0.1～0.18
﹥12～22
﹥0.18～0.25
﹥22～50
﹥0.25～0.4
切削孔的直徑為5mm，孔深為18mm,深徑比小于3d，所以深徑比可以不用慮[8]。
切削孔的直徑為5mm，孔深為24mm,深徑比小于3d，所以深徑比可以不用慮[8]。
切削孔的直徑為6.7mm，孔深為24mm,深徑比小于3d，所以深徑比可以不用慮[8]。
根據(jù)各個(gè)切削用量之間的關(guān)系，可以計(jì)算出各個(gè)主軸的轉(zhuǎn)速范圍，其公式
其中：v為切削速度 (mm/min)
d為所鉆孔的直徑 （mm）
所以： =10000/(3.14*5) ～18000/(3.14*5)=636.94～1146.50
=10000/(3.14*6.7) ～18000/(3.14*6.7)=475.33～855.59
綜上所述，整理表格有表
表6-2 切削參數(shù)范圍
5
6.7
12
切削速度v(m/min)
10～18
10～18
10～18
進(jìn)給量f (mm/r)
0.05～0.1
0.1～0.18
0.18～0.25