雙面銑床組合機(jī)床設(shè)計【含CAD高清圖紙和說明書】【JC系列】

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雙面銑床組合機(jī)床設(shè)計 第一章 引 言 組合機(jī)床是由通用部件組成的，加工一種（或幾種）零件，一道或幾道工序的高效率的專用機(jī)床。它是一種自動化或半自動化的機(jī)床，無論是機(jī)械、電器、或液壓電器控制的部件實(shí)現(xiàn)自動循環(huán)，半自動循環(huán)的組合機(jī)床，一般采用多軸、多刀、多工序、多面、多工位同時加工，是一種工序集中的高效率機(jī)床。組合機(jī)床加工刀具是借助于鉆模板和鉆模架，與通用機(jī)床及專用機(jī)床相比，它具有： 1、縮短設(shè)計制造周期； 2、投資少、成本低、經(jīng)濟(jì)效果好； 3、提高生產(chǎn)率。我國有一個柴油機(jī)廠做個這樣一個分析，由于用組合機(jī)床加工，生產(chǎn)率比用萬能機(jī)床提高了6—10倍。 4、工作可靠，便于維持，自動化程度高。 5、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，不要求技術(shù)高的操作工人。 6、便于產(chǎn)品更新，改變加工對象時，通用部件可重復(fù)使用，只廢掉專用部件。 由于組合機(jī)床具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，在分析解決問題時，為我指示出了明確的思考問題的方法。S195柴油機(jī)機(jī)體要進(jìn)行多工位的加工，如果還是用通用機(jī)床，生產(chǎn)率顯然是很低的，同時增加了設(shè)計制造周期，經(jīng)濟(jì)效果不好，且不易保證各孔之間的相互位置精度。在前面大的指導(dǎo)思想下，我們自然能想到如果 能設(shè)計出一臺組合機(jī)床來進(jìn)行二個面同時加工時，那么優(yōu)越性就顯而易見了。在設(shè)計過程中我組全體人員通力協(xié)作，認(rèn)真調(diào)查分析，多次去江動廠，深入現(xiàn)場，向廠方詢問情況，查閱了大量的資料，在他們的協(xié)助指導(dǎo)下我們設(shè)計了一臺S195柴油機(jī)機(jī)體進(jìn)氣面與排氣面的加工機(jī)床。 在設(shè)計過程中，由于我的水平有限，設(shè)計中一定會有這樣那樣的問題，懇請各位老師幫助指定，同時借此一席之地，衷心的向指導(dǎo)我們的各位老師表示衷心的感謝。 一、對加工零件進(jìn)行分析 　　1．生產(chǎn)類型分析? 此次設(shè)計的雙面銑床組合機(jī)床，其所加工的零件在汽車中應(yīng)用十分廣泛，應(yīng)該屬于大批量生產(chǎn)項目，所以在設(shè)計時應(yīng)注意到盡量使加工簡單，但又不影響加工質(zhì)量。這是組合機(jī)床設(shè)計最重要的一步，工藝方案的制定正確與否，將確定機(jī)床能否達(dá)到重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好的要求，為使工藝方案先進(jìn)合理，我們認(rèn)真分析了6110柴油機(jī)缸頭工序圖，要求加工6110柴油機(jī)缸頭面加工，認(rèn)真分析總結(jié)設(shè)計制造使用單位和操作者豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，基本確定機(jī)體在組合機(jī)床上能夠完成的工藝內(nèi)容及方法。 2.零件的加工和生產(chǎn)力的分析 零件圖如圖（1）6110柴油機(jī)缸頭圖 零件的加工 此次設(shè)計的雙面銑床組合機(jī)床很大程度上使各工序盡量集中，發(fā)揮組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，同時使各種誤差減小到最低限度。? 加工工藝：粗銑進(jìn)氣面和排氣面使柴油機(jī)缸頭總寬為222.5，正負(fù)誤差無0.2毫米，使粗糙度為12.5。 重要數(shù)據(jù)；使進(jìn)氣面至16的定位孔的距離為33.6－33.3，粗糙度為12.5，并使進(jìn)氣面邊的木耳邊為15.6 加工方案的制定 1.銑床機(jī)型的設(shè)定 對同樣的機(jī)體，為了完成同樣的面加工，我們分析討論了兩種大的機(jī)床配置方案，一種是臥式布置，另一種是立式布置，這兩種方案顯然都能滿足生產(chǎn)率的要求。但是機(jī)床的負(fù)荷是不同的，對于立式布置，機(jī)床的負(fù)載能力低，機(jī)床的經(jīng)濟(jì)性不好，影響機(jī)床的加工精度，并加速機(jī)床導(dǎo)向的磨損，不便于控制，考慮到這些因素，結(jié)合生產(chǎn)廠家能擴(kuò)大機(jī)床布置面積，首先決定采用平立面布置?？紤]到操作使用與維修的方便，經(jīng)濟(jì)效果如何，機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度怎樣，通用化程度如何。機(jī)床工作的可靠性，生產(chǎn)批量的大小，操作人員是否能夠用等因素出發(fā)，通過分析比較，最后確定選用現(xiàn)在設(shè)計的這種平面布置方案。通過設(shè)計驗(yàn)證 此方案是比較合理的。 右左銑刀具選擇 刀具的選擇問題，是在編制加工示意圖時遇到的問題，由于我們要求的是對灰鑄鐵上空的加工，由于我們用量大，切削力大，特別是切削鑄鐵等脆性材料，由于得到的是崩碎切削，切削力和切削熱都集中在刀那邊，存在著沖擊和震動，這時就要求刀具材料的抗彎強(qiáng)度、任性和導(dǎo)熱都比較好，故選用YG類。 刀具選用的一般原則是要考慮工件加工尺寸、精度、表面粗糙，切削的排除和生產(chǎn)率,切削動力等因素。 由于此到工序?yàn)榇旨庸龋砻娲植谝蟛?使很高對刀具的要求我們必須從刀具的切削力，從考慮他的刀具難久度下手。 切削動力計算 ? 切削動力是指在切削過程中，工具機(jī)在不同的加工情形之下所作的功率，稱之為切削動力，單位表示為：Kw ? ? ? ? ? ? 切削動力(Ne)＝ t*f*v*Ks/60*102*ε t：背吃刀量（㎜） ? f：切削進(jìn)給率（㎜／rev） ? V：切削線速度（M／min） ? Ks：比切削阻抗（㎏／㎜2）請參閱附表 ? ε：機(jī)械效率系數(shù)，一般以80%計算 ? 附件:比切削阻抗(Ks)值對照表 ? 素材材質(zhì) ? ? 抗拉強(qiáng)度 ? ? ? ? ? ? ? (㎏/㎜2) ? ? ? ? 不同切削進(jìn)給率下之Ks值 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0.1(㎜/rev) 0.3(㎜/rev) 0.6(㎜/rev) ? 低碳鋼 ? ? ? ? 52 ? ? ? ? ?361 ? ? ? ? ?272 ? ? ? ? ?228 ? 中碳鋼 ? ? ? ? 62 ? ? ? ? ?308 ? ? ? ? ?257 ? ? ? ? ?230 ? 高碳鋼 ? ? ? ? 72 ? ? ? ? ?440 ? ? ? ? ?325 ? ? ? ? ?264 ? 工具鋼 ? ? ? ? 67 ? ? ? ? ?304 ? ? ? ? ?263 ? ? ? ? ?234 ? 工具鋼 ? ? ? ? 77 ? ? ? ? ?315 ? ? ? ? ?262 ? ? ? ? ?240 ? SMNC ? ? ? ? ? 77 ? ? ? ? ?383 ? ? ? ? ?290 ? ? ? ? ?240 ? SCM ? ? ? ? ? ?73 ? ? ? ? ?450 ? ? ? ? ?340 ? ? ? ? ?285 ? SNCM ? ? ? ? ? 90 ? ? ? ? ?307 ? ? ? ? ?235 ? ? ? ? ?198 ? 米漢納鑄鐵 ? ? 36 ? ? ? ? ?230 ? ? ? ? ?173 ? ? ? ? ?145 ? 灰口鑄鐵 ? ? ?HB200 ? ? ? ?211 ? ? ? ? ?160 ? ? ? ? ?133 (Ne)右＝ t*f*v*Ks/60*102*ε＝1.5*100*0.6*133/60*102*80%=105N (Ne)左＝t*f*v*Ks/60*102*ε＝1.5*87.5*0.6*133/60*102*80%＝82N 根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，聽從師傅的教導(dǎo) 右銑刀可以選擇KTE160(右) 左銑刀可以選擇ZM02 4. 生產(chǎn)力的分析 機(jī)床理想生產(chǎn)率是指機(jī)床在百分之百負(fù)載情況下，每小時的生產(chǎn)能力僅考慮加工一個工件所需的機(jī)動時間和輔助時間，輔助時間是指機(jī)床空行程，以及工件的裝卸，定位。夾壓及消除定位面上切削所需的時間。 機(jī)床理想生產(chǎn)率可用下式計算： Q=60/T單（件/小時） T單= t機(jī)+t輔 （4-1）） t機(jī)與t輔可按下列公式確定： t機(jī)=L1/s1 +t2 （4-2）） t輔=t塊+t多+t裝卸+t （4-3）） 式中L1為刀具進(jìn)給長度 S1為動力頭每分鐘的進(jìn)給量 t1考慮刀具在終點(diǎn)無進(jìn)給狀態(tài)下，動力刀頭旋轉(zhuǎn)5~10轉(zhuǎn)所需的時間。 L快進(jìn) L快退— 動力頭快進(jìn)快退行程長度（m） V快— 動力頭快進(jìn)行程速度一般在4.7~10轉(zhuǎn)/分. 擋塊停留時間為0.03~0.01 t輔一般為0.5~1.5（分鐘） 切削速度的確定：主軸箱每分鐘轉(zhuǎn)速為582轉(zhuǎn) V=лD n=582*3.14*12.5=22843mm=22.8轉(zhuǎn)/分鐘 （4-4）） 每轉(zhuǎn)進(jìn)刀量：115/582=2毫米/轉(zhuǎn) 每分鐘進(jìn)刀量：115毫米/分鐘 T機(jī)=L1/Sm L1=0.06m S=0.115m/min T機(jī)=0.069/0.115=0.521分 T輔：快速行程 L快進(jìn)+L快退 L快進(jìn)=850毫米 L快退=880毫米 L=L快進(jìn)+L快退=850+880=1730毫米 T空=L/V 快進(jìn)行程速度 P=1.1kw V=5.34m/min T空=1730*10-3 /5.34=3.12min 死擋塊停留時間：T擋塊=0.03分 裝卸時間：T裝卸=1.4分 T單=T機(jī)+T輔助=0.521+0.03+0.064+1.4=2.015分 在制定方案階段，我們根據(jù)要求把月產(chǎn)量定為：1.2萬件 一月生產(chǎn)時間為240小時 則每小時生產(chǎn)件數(shù)為：12000/465=26.5件/小時 機(jī)床切削率?=實(shí)際每小時產(chǎn)量/理論每小時產(chǎn)量 =26.08/29.776*100％ =87.6％ 參照下表機(jī)床最大允許負(fù)荷率： 機(jī)床復(fù)雜程度 主軸數(shù) 負(fù)荷率 單面或雙面 到15 ≈0.90 16-40 0.90-0.86 41-80 0.86-0.80 三面或四面 到15 ≈0.86 16-40 0.86-0.80 41-80 0.80-0.75 表 4-1 由以上表可知：在本設(shè)計中，由于是加工6110柴油機(jī)缸頭，是雙面，因而負(fù)荷率在0.90-0.86之間，那么與我設(shè)計機(jī)床負(fù)荷率相符。 被加工 零件 圖號 FLZJ-00-02 毛坯種類 鑄件 名稱 柴油機(jī)缸頭 毛坯重量 60.4kg 材料 Rut311 硬度 硬度151—217HB 工序名稱 粗銑進(jìn)排氣面 工序號 80 序號 工步 名稱 被加工零件數(shù)量 加工寬度(mm) 加工長度 (mm) 工作行程 (mm) 切削速度 (m /?min) 每分鐘轉(zhuǎn)速 (r/ min) 進(jìn)給量 (mm/) 進(jìn)給速度 (mm /min) 工時(min) 機(jī)加工 時間 輔助 時間 共計 1 裝卸工件 1 手動裝卸 0.2 2 工件定位夾緊 0.2 3 動力部件工進(jìn) 222.5 871 875 100.5 73.5 500 147 100.5 4.2 1.5 4 拔銷放松 0.2 5 動力部件快退 880 4200 0.1 6 死擋塊停留時間 0.03 備注 總計 2.23 單件工時 2.2. 機(jī)床生產(chǎn)率 9.5件/時 機(jī)床負(fù)荷率 86.5% 表 4-2 生產(chǎn)率計算卡 5.切削功率的計算 合理選擇切削用量，可提高面孔生產(chǎn)率，并降低加工成本，選用切削用量的一般原則與車間相同。先選切削深度，再選進(jìn)給量，最后確定切削深度。 (a) 選擇背吃刀量 這是根據(jù)被加工面的 總寬度來選擇：由于柴油機(jī)缸頭上所需加工面總寬度為222.5，如果可以一次鉆銑出面，再者由于縮短了輔助時間還有利于提高生產(chǎn)率與專用車床特點(diǎn)相符。 (b)選擇進(jìn)給量f 為保證提高生產(chǎn)率，在選擇進(jìn)給量f的同時，應(yīng)優(yōu)先選用大的進(jìn)給量f，然而同時又要考慮到銑刀頭的進(jìn)程，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)程。機(jī)床動力受系統(tǒng)剛性限制，由于柴油機(jī)缸頭是鑄鐵鑄成的，因而得到的是崩碎切削。切削力、切削熱都集中在刀刃附近，考慮到上述問題，因而這樣較適宜的進(jìn)給量f。 銑頭或工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，它們之間的軸向相對位移量就稱每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f，單位毫米/r，相對工件每轉(zhuǎn)過一刀，它們之間的相對位移量就稱每齒進(jìn)給量單位毫米/z；鉆頭在每轉(zhuǎn)內(nèi)與工件間的軸向位移量，就稱每秒進(jìn)給量或進(jìn)給速度Vf，單位毫米/s。 Vf=nf f=Vf/nf=147/582=0.31 毫米/轉(zhuǎn) （3-1） 因此銑床進(jìn)給量f初步確定為3.1毫米/轉(zhuǎn)。 （c）確定銑削速度V 影響銑削速度的因素耐用度T，進(jìn)給量f和切削深度αp，其中切削速度的影響與車削相同，大直徑銑頭d增加，在一定耐用度下反而可取大些。這是因?yàn)?，雖然 αp增大，切削力增加，切削熱量增加，使棱邊與孔壁的磨擦減少，從而導(dǎo)致溫度不是隨銑刀頭直徑加大而升高，反而隨d的增加有所下降，因此對切削速度的提高起了良好的作用。 根據(jù)齒輪的切削速度αp，進(jìn)給量f?以及銑刀頭片的耐用度T可以計算出給定的銑頭耐用度條件下的切削速度，從而求出轉(zhuǎn)速，再按實(shí)際機(jī)床主軸選取。 銑削速度的經(jīng)驗(yàn)公式 V=Tv CvdZv/601-mTMnfYv m/s （3-2） 式中Cv Tv Zv Yv — 系數(shù) 由于柴油機(jī)缸頭HB=170-217 d=6.4毫米或u=12.5毫米 查上表知：v1=16~24 米/分 δ1=0.12~0.2 毫米/轉(zhuǎn) v2=16~24 米/分 δ2=0.2~0.6F 毫米/轉(zhuǎn) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與計算知：銑削速度選 V=880毫米/分 動力部件的選擇 動力頭的選擇 　1．功率選擇標(biāo)準(zhǔn)? 　　動力部件用以實(shí)現(xiàn)切削刀具的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動或只用于進(jìn)給運(yùn)動，此機(jī)床實(shí)現(xiàn)了切削刀具旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動兩項內(nèi)容。? 　　每一種規(guī)格的動力頭都有一定的功率范圍，根據(jù)所計算出的切削功率及進(jìn)給功率之需要，并適當(dāng)提高切削用量的可能性，選用相應(yīng)規(guī)格的動力頭，公式如下： N動>(N切+N進(jìn))/hkW。 式中：N動為動力頭電機(jī)功率；N切為切削功率，按各刀具選用的切削用量，由“組合機(jī)床的切削力及功率計算公式”中已求出；N進(jìn)為進(jìn)給功率，對于液壓動力頭就是進(jìn)給油泵所消耗的功率，一般為(0.8～2)kW；h為傳動效率，h=0.65 2. 機(jī)床實(shí)際功率 　　此立式組合機(jī)床左右分兩個電機(jī)帶動兩個多軸箱進(jìn)行加工。，銑面電機(jī)的其功率總和： 　　N/kW=0.29×7+0.283=2.313 選擇動力頭 左半部分所需功率為3.3kW，查Y系列三相異步電動機(jī)表，選用Y123S24型號的電機(jī)，額定功率為5.5kW，選用此型號電機(jī)比較合適。 右半部分所需功率為1.43kW，查Y系列三相異步電動機(jī)表，選用Y112M26型號的電機(jī)，額定功率為2.2kW，選用此型號電機(jī)比較合適。 根據(jù)電公率的要求， 我們可以選擇1TX系列銑削頭符合JB1530-75《銑削頭》標(biāo)準(zhǔn)，該銑削頭可與-F41齒輪傳動裝置。-F42皮帶傳動裝置配用。 如圖（2） 動力滑臺 行程的大小 根據(jù)加工工件的大小，柴油機(jī)總長871，所以動力滑臺的行程必須大于871，根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，我確定動力滑臺行程為890。 進(jìn)給率大小 動力滑臺與動力頭比較，用動力滑臺配置機(jī)床靈活性比較大，動力頭前端一般只能安裝所軸箱，而動力滑臺可以安裝動力箱（多軸或單軸）、錐孔車端面頭， 銑頭或夾具等。采用機(jī)械動力滑臺比采用機(jī)械動力頭多一個電機(jī)。 通過以上分析，適合我的實(shí)際情況，在設(shè)計雙面銑床時，采用機(jī)械動力滑臺。 根據(jù)參考書（組合機(jī)床手冊），得 銑削力F=9.81GdoXf fYf Kmf (N) G=42.7 Xf=1.0 Yf=0.8 Kmf=Kmm=(HB/190)0.6 f=0.2毫米/轉(zhuǎn) （3-3） =（200/190）0.6 代入上式得： F1=9.81*42.7*(6.4)110 *(0.2) 0.8 *(200/190)0.6 =740N 當(dāng)do =12.5時 F2 =9.81*42.7*(12.5) 1.0 (0.2)0.8*(200/190)0.6 =1445N F`＝F1 ＋F=1445+740=2185KG 結(jié)合以上可知：動力部件選3#動力滑臺 工進(jìn)電機(jī)為J02-11-4A301 快速電機(jī)為J02-21-4A301 側(cè)底座為cc32B 根據(jù)以上數(shù)據(jù)和信息，和老師的幫忙 我選擇了HY40A/B動力滑臺 如圖（3） （2） 組合機(jī)床床身的選擇 組合機(jī)床床身的作用與類型 組合機(jī)床的床身是支撐部件，主要是用來安裝其它工作部件用的，因此對床身的基本要求是具有足夠的剛性，以保證各部件之間能長期保持正確的相對位置。它是確定機(jī)床能否長期保持精度的主要條件之一。 組合機(jī)床床身是采用組合方式，如設(shè)計臥式滑座，床體及中間惻座組合而成，這種床身與立式相比，結(jié)構(gòu)加工與裝配工藝性不太好，同時安裝與運(yùn)輸都不算太方便，不過這種床身剛性好。 1).組合機(jī)床臥式床身 組合機(jī)床臥式床身，液壓及機(jī)械通用部件的床體是通用的。 滑座是安裝在床體上的，而床體與中間底座間是由螺釘及銷聯(lián)結(jié)在一起的，底座與床身間有一個5毫米厚的墊片，采用這種組合結(jié)構(gòu)，對機(jī)床的制造和維修都方便了。因?yàn)楫?dāng)滑座導(dǎo)軌磨損后，只須取下滑座將導(dǎo)軌面重新修刮，并更換墊片，使之調(diào)整到相應(yīng)的高度即可，并且滑座可以用比較好的材料，而床體則可以用比較差的材料。 床體的規(guī)格與型式和滑臺的規(guī)格與性式相配套的，選用cc32 此型號的床體頂面具有與滑座結(jié)合的平面外，周圍有收集冷卻液或潤滑油槽，以供需要時，可以用管將油液引到存儲箱中。為了便于運(yùn)輸，還設(shè)有起吊螺孔。 (3)．主軸箱的配置及大小、潤滑情況： 根據(jù)床身與滑座型號的選擇，以及傳動系統(tǒng)的排列，主軸箱外形尺寸可選為400*400。主軸箱內(nèi)齒輪，軸承的潤滑是靠齒輪球潤滑的，動力頭導(dǎo)軌自動潤滑，是靠主軸箱上的配油器供油，經(jīng)過電動滑閥及分油器潤滑各點(diǎn)。電動滑閥的工作可用動力頭上的電器控制，擋鐵來控制，還可以用按鈕集中控制。 第五章 組合機(jī)床總裝圖的檢驗(yàn)內(nèi)容 鉆床雖然是由大量通用部件及通用零件所組成，但并非用零件中及有關(guān)的專用部件湊合在一起就能組成，加工出合格產(chǎn)品的組合機(jī)床來，即使如此而機(jī)床的幾何精度也不一定是合格的。 因此，為了使生產(chǎn)出來的機(jī)床經(jīng)驗(yàn)有實(shí)用性，必須進(jìn)行以下三個方面內(nèi)容的檢驗(yàn)與試驗(yàn)。 5.1 組合雙面銑床的空載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn) 通過組合機(jī)床的空載運(yùn)行試驗(yàn)，可以使我們發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計制造裝配等質(zhì)量問題，并可考驗(yàn)一下電機(jī)的合理性和可靠性，以便在機(jī)床切削前采取一些必須的措施。清除機(jī)床在空載運(yùn)行試驗(yàn)中所暴露出來的缺陷，為了保證切削試驗(yàn)?zāi)芸煽康倪M(jìn)行，因此當(dāng)清楚了試驗(yàn)中的所暴露的缺陷后，還需要再次進(jìn)行空載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。 5.2 組合雙面銑床的切削試驗(yàn) 由于組合鉆床是為了加工某一特定的零件或某一類特定零件而設(shè)計與制造的，因此組合機(jī)床實(shí)際加工精度能否達(dá)到設(shè)計要求，將是檢驗(yàn)機(jī)床質(zhì)量優(yōu)劣的最主要的標(biāo)準(zhǔn)，為此組合機(jī)床總裝過程中，當(dāng)機(jī)床空轉(zhuǎn)試驗(yàn)合格下，必須進(jìn)行機(jī)床的切削試驗(yàn)來檢驗(yàn)機(jī)床的加工精度。 5.3 組合雙面銑床集合精度檢驗(yàn) 影響組合機(jī)床加工精度的因素是多種多樣的，有的是直接影響因素，有的是間接影響因素，其中組合機(jī)床的幾何精度是影響機(jī)床加工精度及其重要的因素。因?yàn)闄C(jī)床的幾何精度的好壞將反映機(jī)床各部件間達(dá)到相對位置的狀態(tài)，因此在機(jī)床總裝過程中，通常要多次調(diào)整機(jī)床的幾何精度。 那么，機(jī)床的調(diào)整首先為了裝配各個部件及其緊釘螺釘孔，需第一次粗調(diào)機(jī)床幾何精度，以保證各部件處于良好的工作狀態(tài)，而在機(jī)床切削試驗(yàn)后需第三次最終檢驗(yàn)機(jī)床的幾何精度，以比較切削前后機(jī)床各部件間相對位置的變化，并且保證切削前后兩次精度檢驗(yàn)結(jié)果在允許的范圍內(nèi)。 夾具設(shè)計 6110柴油機(jī)缸頭夾具設(shè)計 工件用平面作為定位基準(zhǔn)，在生產(chǎn)中十分廣泛。根據(jù)工件上作為定位基準(zhǔn)的平面是否已經(jīng)過加工，將平面基準(zhǔn)面分成粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種情況。粗基準(zhǔn)面是工件的毛坯表面，表面粗糙，夾具上通常采用球頭支承或可調(diào)支承作為定位元件。當(dāng)工件以加工過的平面定位時，可采用平頭支承銷或支承板。 1 基準(zhǔn)分布及輔助支承設(shè)計 對裝夾表面的基本要求 對于一個復(fù)雜的工件，某些表面明顯不適合作裝夾表面，首先就可以把這些表面刪除掉。我們現(xiàn)在的工件，僅是提出那些滿足以下基本要求可供選擇的裝夾表面，即： 1） 非加工表面。 2） 平面。 3） 帶有可及性法方向的表面。 4） 足夠大的表面。 確定這些要求的目的主要是排除那些工件上明顯不適合作裝夾的表面，并且假定所有剩下的表面都可作為裝夾表面，根據(jù)師父的經(jīng)驗(yàn)我可以確定柴油機(jī)缸頭的下表面為夾緊面，缸頭的進(jìn)氣面為附助定位面。 為了保證定位位置準(zhǔn)確，應(yīng)盡可能增大支承釘之間的距離，使三點(diǎn)之間面積盡可能大，并使G落入3個支承釘組成的三角形內(nèi)，如圖4-2、<總圖>所示。但此工件面積較大，同時加工余量也很大，僅用了3個支承釘，雖然原理正確，但工件應(yīng)切削力、夾緊力和自重均易產(chǎn)生變形。此時必須設(shè)置輔助支承，如圖4-3、<總圖>所示。即在用3個支承釘確定工件位置的基礎(chǔ)上，將輔助支承配磨調(diào)整到合適的高度，用以支承工使夾緊穩(wěn)定、可靠。 4.3 雙銷配合定位設(shè)計 以上討論得都是工件以單個定位基準(zhǔn)面在夾具上定位的情況，只約束了3個自由度，還不能滿足完全定位的要求。在生產(chǎn)中往往要求工件用兩個以上基準(zhǔn)面即一組基準(zhǔn)的定位，其中最常見到的是一面兩孔的組合，夾具上相應(yīng)的定位元件就是兩個定位銷和一個平面，下面就再來討論一下定位銷的設(shè)計。 “一面兩銷”定位方式普遍用于各種板狀、殼體和箱體類零件，如減速器箱體、發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋等。此種定位方式使夾具結(jié)構(gòu)簡單、工藝過程中基準(zhǔn)統(tǒng)一，并使工件傳送和定位方便，因此在自動化生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。 定位方式：工件以平面作為主要定位基準(zhǔn)，限制三個自由度，圓柱銷限制兩個自由度，菱形銷限制一個自由度。菱形銷作為防轉(zhuǎn)支承，其長軸方向應(yīng)于兩銷中心連線相垂直，并應(yīng)正確地選擇菱形銷直徑的基本尺寸和經(jīng)削邊后圓柱部分的寬度。圖4-4所示為菱形銷的結(jié)構(gòu)與尺寸。 4.4 夾緊原理與加緊力計算 夾緊的主要目的是在整個加工周期內(nèi)可靠地保持工件在定位的位置。 4.4.1 決定夾緊力大小 在決定了夾緊力的方向和位置后，通常將夾具和工件視為剛性系統(tǒng)，再根據(jù)工件受切削力Ｐ和夾緊力Ｑ后的靜力平衡條件，計算出理論夾緊力Ｑ0，再乘以系數(shù)Ｋ即為實(shí)際所需夾緊力Ｑ，故夾緊力計算公式為： Ｑ＝ＫＱ0 如考慮加工性質(zhì)，刀具磨損鈍化，繼續(xù)切削等作粗略估算時，系數(shù)Ｋ＝1.5～３。用于精加工時，取Ｋ＝1.5～2.5；用于粗加工時，?。耍?.5～3。 4.4.2 夾緊設(shè)計的基本要求 工件在加工過程中受到切削力、慣性力、離心力等各種力的作用。為了保證工件能可靠地夾緊在定位元件上，工件除定位外，還必須將之夾緊，對夾具中夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求是： 1）夾緊后不能破壞工件在夾具中地正確位置。 2）夾緊力要足夠大使工件在加工過程中不致產(chǎn)生移動、旋轉(zhuǎn)或發(fā)生振動，夾緊力不能過大以致于壓壞工件表面或使工件變形。 3）夾緊機(jī)構(gòu)要操作方便，節(jié)省操作工人勞力，保證安全，即夾緊操作時不應(yīng)碰到工件、刀具或機(jī)床上相關(guān)部分，并保證裝卸方便。 4）夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度和自動化程度應(yīng)與工件的產(chǎn)量和批量相適應(yīng)。 4.4.3 常用簡單夾緊裝置所產(chǎn)生的夾緊力 夾具中的夾緊裝置，品種花色十分繁多，并可作多種分類，尤其在大批量生產(chǎn)中用到的自動化夾緊裝置機(jī)構(gòu)十分復(fù)雜，但從原理來看，或從絕大多數(shù)夾具上用到的夾緊裝置來看，還是基本的手動簡單夾緊裝置為主的。 1.基本夾緊機(jī)構(gòu)――楔 利用斜面楔緊原理夾緊工件是最基本的夾緊機(jī)構(gòu)，也是夾具中最廣泛使用的夾緊形式，斜面夾緊最直觀的形式是楔，其他夾緊裝置如螺旋，偏心等實(shí)際上就是楔夾緊的變異。 2.螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是使用最普遍的夾緊機(jī)構(gòu)，也是楔夾緊的變形。螺旋夾緊的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、增力比較大、自縮性能好，主要缺點(diǎn)是手工操作時夾緊動作緩慢，輔助時間長。 3.應(yīng)用 由于錫柴公司采用的是雙面銑床，工作臺結(jié)構(gòu)復(fù)雜；換加工對象（品種而且雙工作臺機(jī)床可排除人為裝夾時間，手工裝夾雖緩慢但仍不影響加工效率，因此設(shè)計專用動力夾緊裝置很不經(jīng)濟(jì)。經(jīng)綜合考慮采用手動1.基本夾緊機(jī)構(gòu)――楔作為本套夾具所采用的夾緊形式。