粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、文檔全套】【GJ系列】

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夾具夾緊力的優(yōu)化及對(duì)工件定位精度的影響 B.Li 和 S.N.Mellkote 布什伍德拉夫機(jī)械工程學(xué)院，佐治亞理工學(xué)院，格魯吉亞，美國(guó)研究所 由于夾緊和加工，在工件和夾具的接觸部位會(huì)產(chǎn)生局部彈性變形，使工件尺寸發(fā)生變化，進(jìn)而影響工件的最終加工質(zhì)量。這種效應(yīng)可通過(guò)最小化夾具設(shè)計(jì)優(yōu)化，夾緊力是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)變量，可以得到優(yōu)化，以減少工件的位移。本文提出了一種確定多夾緊夾具受到準(zhǔn)靜態(tài)加工部位的最佳夾緊力的新方法。該方法采用彈性接觸力學(xué)模型代表夾具與工件接觸，并涉及制定和解決方案的多目標(biāo)優(yōu)化模型的約束。夾緊力的最優(yōu)化對(duì)工件定位精度的影響通過(guò)3-2-1式銑夾具的例子進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞：彈性 接觸 模型 夾具 夾緊力 優(yōu)化 前言 定位和夾緊的工件加工中的兩個(gè)關(guān)鍵因素。要實(shí)現(xiàn)夾具的這些功能，需將工件定位到一個(gè)合適的基準(zhǔn)上并夾緊，采用的夾緊力必須足夠大，以抑制工件在加工過(guò)程中產(chǎn)生的移動(dòng)。然而，過(guò)度的夾緊力可誘導(dǎo)工件產(chǎn)生更大的彈性變形 ，這會(huì)影響它的位置精度，并反過(guò)來(lái)影響零件質(zhì)量。所以有必要確定最佳夾緊力，來(lái)減小由于彈性變形對(duì)工件的定位誤差，同時(shí)滿足加工的要求。在夾具分析和綜合領(lǐng)域上的研究人員使用了有限元模型的方法或剛體模型的方法。大量的工作都以有限元方法為基礎(chǔ)被報(bào)道[參考文獻(xiàn)1-8]。隨著得墨忒耳[8]，這種方法的限制是需要較大的模型和計(jì)算成本。同時(shí)，多數(shù)的有限元基礎(chǔ)研究人員一直重點(diǎn)關(guān)注的夾具布局優(yōu)化和夾緊力的優(yōu)化還沒(méi)有得到充分討論，也有少數(shù)的研究人員通過(guò)對(duì)剛性模型[9-11]對(duì)夾緊力進(jìn)行了優(yōu)化，剛型模型幾乎被近似為一個(gè)規(guī)則完整的形狀。得墨忒耳[12，13]用螺釘理論解決的最低夾緊力，總的問(wèn)題是制定一個(gè)線性規(guī)劃，其目的是盡量減少在每個(gè)定位點(diǎn)調(diào)整夾緊力強(qiáng)度的法線接觸力。接觸摩擦力的影響被忽視，因?yàn)樗^法線接觸力相對(duì)較小，由于這種方法是基于剛體假設(shè)，獨(dú)特的三維夾具可以處理超過(guò)6個(gè)自由度的裝夾，復(fù)和倪[14]也提出迭代搜索方法，通過(guò)假設(shè)已知摩擦力的方向來(lái)推導(dǎo)計(jì)算最小夾緊力，該剛體分析的主要限制因素是當(dāng)出現(xiàn)六個(gè)以上的接觸力是使其靜力不確定，因此，這種方法無(wú)法確定工件移位的唯一性。 這種限制可以通過(guò)計(jì)算夾具——工件系統(tǒng)[15]的彈性來(lái)克服，對(duì)于一個(gè)相對(duì)嚴(yán)格的工件，該夾具在機(jī)械加工工件的位置會(huì)受夾具點(diǎn)的局部彈性變形的強(qiáng)烈影響。Hockenberger和得墨忒耳[16]使用經(jīng)驗(yàn)的接觸力變形的關(guān)系（稱為元功能），解決由于夾緊和準(zhǔn)靜態(tài)加工力工件剛體位移。同一作者還考察了加工工件夾具位移對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的影響[17]。桂 [18] 等 通過(guò)工件的夾緊力的優(yōu)化定位精度彈性接觸模型對(duì)報(bào)告做了改善，然而，他們沒(méi)有處理計(jì)算夾具與工件的接觸剛度的方法，此外，其算法的應(yīng)用沒(méi)有討論機(jī)械加工刀具路徑負(fù)載有限序列。李和Melkote [19]和烏爾塔多和Melkote [20]用接觸力學(xué)解決由于在加載夾具夾緊點(diǎn)彈性變形產(chǎn)生的接觸力和工件的位移，他們還使用此方法制定了優(yōu)化方法夾具布局[21]和夾緊力[22]。但是，關(guān)于multiclamp系統(tǒng)及其對(duì)工件精度影響的夾緊力的優(yōu)化并沒(méi)有在這些文件中提到 。 本文提出了一種新的算法，確定了multiclamp夾具工件系統(tǒng)受到準(zhǔn)靜態(tài)加載的最佳夾緊力為基礎(chǔ)的彈性方法。該法旨在盡量減少影響由于工件夾緊位移和加工荷載通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化夾緊力的一部分定位精度。接觸力學(xué)模型，用于確定接觸力和位移，然后再用做夾緊力優(yōu)化，這個(gè)問(wèn)題被作為多目標(biāo)約束優(yōu)化問(wèn)題提出和解決。通過(guò)兩個(gè)例子分析工件夾緊力的優(yōu)化對(duì)定位精度的影響，例子涉及的銑削夾具3-2-1布局。 1． 夾具——工件聯(lián)系模型 1．1 模型假設(shè) 該加工夾具由L定位器和帶有球形端的c形夾組成。工件和夾具接觸的地方是線性的彈性接觸，其他地方完全剛性。工件——夾具系統(tǒng)由于夾緊和加工受到準(zhǔn)靜態(tài)負(fù)載。夾緊力可假定為在加工過(guò)程中保持不變，這個(gè)假設(shè)是有效的，在對(duì)液壓或氣動(dòng)夾具使用。在實(shí)際中，夾具工件接觸區(qū)域是彈性分布，然而，這種模式的發(fā)展，假設(shè)總觸剛度（見(jiàn)圖1）第i夾具接觸力局部變形如下： (1) 其中（j=x，y，z）表示，在當(dāng)?shù)刈幼鴺?biāo)系切線和法線方向的接觸剛度 第 19 頁(yè) 共 15 頁(yè) 圖1 彈簧夾具—— 工件接觸模型。 表示在第i個(gè) 接觸處的坐標(biāo)系 （j=x，y，z）是對(duì)應(yīng)沿著xyz方向的彈性變形，分別 （j= x，y，z）的代表和切向力接觸 ，法線力接觸。 1．2 工件——夾具的接觸剛度模型 集中遵守一個(gè)球形尖端定位，夾具和工件的接觸并不是線性的，因?yàn)榻佑|半徑與隨法線力呈非線性變化 [23]。由于法線力接觸變形作用于半徑和平面工件表面之間，這可從封閉赫茲的辦法解決縮進(jìn)一個(gè)球體彈性半空間的問(wèn)題。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題， 是法線的變形，在[文獻(xiàn)23 第93頁(yè)]中給出如下： （2） 其中式中 和是工件和夾具的彈性模量，、分別是工件和材料的泊松比。 切向變形沿著和切線方向）硅業(yè)切力距有以下形式[文獻(xiàn)23第217頁(yè)] （3） 其中、 分別是工件和夾具剪切模量 一個(gè)合理的接觸剛度的線性可以近似從最小二乘獲得適合式 （2），這就產(chǎn)生了以下線性化接觸剛度值：在計(jì)算上述的線性近似， （4） (5) 正常的力被假定為從0到1000N，且最小二乘擬合相應(yīng)的R2值認(rèn)定是0.94。 2．夾緊力優(yōu)化 我們的目標(biāo)是確定最優(yōu)夾緊力，將盡量減少由于工件剛體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，局部的夾緊和加工負(fù)荷引起的彈性變形，同時(shí)保持在準(zhǔn)靜態(tài)加工過(guò)程中夾具——工件系統(tǒng)平衡，工件的位移減少，從而減少定位誤差。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)是通過(guò)制定一個(gè)多目標(biāo)約束優(yōu)化問(wèn)題的問(wèn)題，如下描述。 2.1 目標(biāo)函數(shù)配方 工件旋轉(zhuǎn)，由于部隊(duì)輪換往往是相當(dāng)小[17]的工件定位誤差假設(shè)為確定其剛體翻譯基本上，其中 、、和 是 沿，和三個(gè)正交組件（見(jiàn)圖2）。 圖2 工件剛體平移和旋轉(zhuǎn) 工件的定位誤差歸于裝夾力，然后可以在該剛體位移的范數(shù)計(jì)算如下： （6） 其中表示一個(gè)向量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 但是作用在工件的夾緊力會(huì)影響定位誤差。當(dāng)多個(gè)夾緊力作用于工件，由此產(chǎn)生的夾緊力為,有如下形式： （7） 其中夾緊力是矢量，夾緊力的方向矩陣，是夾緊力是矢量的方向余弦，、和 是第i個(gè)夾緊點(diǎn)夾緊力在、和方向上的向量角度（i=1、2、3...,C）。 在這個(gè)文件中，由于接觸區(qū)變形造成的工件的定位誤差，被假定為受的作用力是法線的，接觸的摩擦力相對(duì)較小，并在進(jìn)行分析時(shí)忽略了加緊力對(duì)工件的定位誤差的影響。意指正常接觸剛度比，是通過(guò)（i=1，2…L）和最小的所有定位器正常剛度相乘，并假設(shè)工件、、取決于、、的方向，各自的等效接觸剛度可有下式計(jì)算得出（見(jiàn)圖3），工件剛體運(yùn)動(dòng)，歸于夾緊行動(dòng)現(xiàn)在可以寫(xiě)成： (8) 工件有位移，因此，定位誤差的減小可以通過(guò)盡量減少產(chǎn)生的夾緊力向量 范數(shù)。因此，第一個(gè)目標(biāo)函數(shù)可以寫(xiě)為： 最小化 （9） 要注意，加權(quán)因素是與等效接觸剛度成正比的在、和 方向上。通過(guò)使用最低總能量互補(bǔ)參考文獻(xiàn)[15，23]的原則求解彈性力學(xué)接觸問(wèn)題得出A的組成部分是唯一確定的，這保證了夾緊力和相應(yīng)的定位反應(yīng)是“真正的”解決方案，對(duì)接觸問(wèn)題和產(chǎn)生的“真正”剛體位移，而且工件保持在靜態(tài)平衡，通過(guò)夾緊力的隨時(shí)調(diào)整。因此，總能量最小化的形式為補(bǔ)充的夾緊力優(yōu)化的第二個(gè)目標(biāo)函數(shù)，并給出： 最小化 （10） 其中代表機(jī)構(gòu)的彈性變形應(yīng)變能互補(bǔ)，代表由外部力量和力矩配合完成，是遵守對(duì)角矩陣的， 和是所有接觸力的載體。 如圖3 加權(quán)系數(shù)計(jì)算確定的基礎(chǔ) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（外文翻譯） 2.2 摩擦和靜態(tài)平衡約束 在（10）式優(yōu)化的目標(biāo)受到一定的限制和約束，他們中最重要的是在每個(gè)接觸處的靜摩擦力約束。庫(kù)侖摩擦力的法律規(guī)定（是靜態(tài)摩擦系數(shù)）,這方面的一個(gè)非線性約束和線性化版本可以使用，并且[19]有： （11） 假設(shè)準(zhǔn)靜態(tài)載荷，工件的靜力平衡由下列力和力矩平衡方程確保（向量形式）： (12) 其中包括在法線和切線方向的力和力矩的機(jī)械加工力和工件重量。 2.3界接觸力 由于夾具——工件接觸是單側(cè)面的，法線的接觸力只能被壓縮。這通過(guò)以下的的約束表（i=1，2…,L+C） （13） 它假設(shè)在工件上的法線力是確定的，此外，在一個(gè)法線的接觸壓力不能超過(guò)壓工件材料的屈服強(qiáng)度（）。這個(gè)約束可寫(xiě)為： （i=1，2，…,L+C） (14) 如果是在第i個(gè)工件——夾具的接觸處的接觸面積，完整的夾緊力優(yōu)化模型，可以寫(xiě)成：最小化 (15) 3．模型算法求解 式（15）多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題可以通過(guò)求解約束[24]。這種方法將確定的目標(biāo)作為首要職能之一，并將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)約束對(duì)。該補(bǔ)充（）的主要目的是處理功能，并由此得到夾緊力（）作為約束的加權(quán)范數(shù)最小化。對(duì)為主要目標(biāo)的選擇，確保選中一套獨(dú)特可行的夾緊力，因此，工件——夾具系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)（即最低能量狀態(tài)），此狀態(tài)也表示有最小的夾緊力下的加權(quán)范數(shù)。 的約束轉(zhuǎn)換涉及到一個(gè)指定的加權(quán)范數(shù)小于或等于，其中是 的約束，假設(shè)最初所有夾緊力不明確，要確定一個(gè)合適的。在定位和夾緊點(diǎn)的接觸力的計(jì)算只考慮第一個(gè)目標(biāo)函數(shù)（即）。雖然有這樣的接觸力，并不一定產(chǎn)生最低的夾緊力，這是一個(gè)“真正的”可行的解決彈性力學(xué)問(wèn)題辦法，可完全抑制工件在夾具中的位置。這些夾緊力的加權(quán)系數(shù)，通過(guò)計(jì)算并作為初始值與比較，因此，夾緊力式（15）的優(yōu)化問(wèn)題可改寫(xiě)為: 最小化 （16） 由： (11)–(14) 得。 類似的算法尋找一個(gè)方程根的二分法來(lái)確定最低的上的約束, 通過(guò)盡可能降低上限，由此產(chǎn)生的最小夾緊力的加權(quán)范數(shù)。 迭代次數(shù)K，終止搜索取決于所需的預(yù)測(cè)精度和，有參考文獻(xiàn)[15]： （17） 其中表示上限的功能，完整的算法在如圖4中給出。 圖4 夾緊力的優(yōu)化算法（在示例1中使用）。 圖5 該算法在示例2使用 4． 加工過(guò)程中的夾緊力的優(yōu)化及測(cè)定 上一節(jié)介紹的算法可用于確定單負(fù)載作用于工件的載體的最佳夾緊力，然而，刀具路徑隨磨削量和切割點(diǎn)的不斷變化而變化。因此，相應(yīng)的夾緊力和最佳的加工負(fù)荷獲得將由圖4算法獲得，這大大增加了計(jì)算負(fù)擔(dān)，并要求為選擇的夾緊力提供標(biāo)準(zhǔn)， 將獲得滿意和適宜的整個(gè)刀具軌跡 ，用保守的辦法來(lái)解決下面將被討論的問(wèn)題，考慮一個(gè)有限的數(shù)目（例如m）沿相應(yīng)的刀具路徑設(shè)置的產(chǎn)生m個(gè)最佳夾緊力，選擇記為， ， …,在每個(gè)采樣點(diǎn)，考慮以下四個(gè)最壞加工負(fù)荷向量： (18)、和表示在、和方向上的最大值，、和上的數(shù)字1，2，3分別代替對(duì)應(yīng)的和另外兩個(gè)正交切削分力，而且有： 雖然4個(gè)最壞情況加工負(fù)荷向量不會(huì)在工件加工的同一時(shí)刻出現(xiàn)，但在每次常規(guī)的進(jìn)給速度中，刀具旋轉(zhuǎn)一次出現(xiàn)一次，負(fù)載向量引入的誤差可忽略。因此，在這項(xiàng)工作中，四個(gè)載體負(fù)載適用于同一位置，（但不是同時(shí)）對(duì)工件進(jìn)行的采樣 ，夾緊力的優(yōu)化算法圖4，對(duì)應(yīng)于每個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)算最佳的夾緊力。夾緊力的最佳形式有： (i=1,2,…,m) (j=x,y z,r) (19) 其中是最佳夾緊力的四個(gè)情況下的加工負(fù)荷載體，(C=1，2，…C)是每個(gè)相應(yīng)的夾具在第i個(gè)樣本點(diǎn)和第j負(fù)荷情況下力的大小。是計(jì)算每個(gè)負(fù)載點(diǎn)之后的結(jié)果，一套簡(jiǎn)單的“最佳”夾緊力必須從所有的樣本點(diǎn)和裝載條件里發(fā)現(xiàn)，并在所有的最佳夾緊力中選擇。這是通過(guò)在所有負(fù)載情況和采樣點(diǎn)排序，并選擇夾緊點(diǎn)的最高值的最佳的夾緊力，見(jiàn)于式 （20）： （k=1，2，…，C） （20） 只要這些具備，就得到一套優(yōu)化的夾緊力，驗(yàn)證這些力，以確保工件夾具系統(tǒng)的靜態(tài)平衡。否則，會(huì)出現(xiàn)更多采樣點(diǎn)和重復(fù)上述程序。在這種方式中，可為整個(gè)刀具路徑確定“最佳”夾緊力 ，圖5總結(jié)了剛才所描述的算法。請(qǐng)注意，雖然這種方法是保守的，它提供了一個(gè)確定的夾緊力，最大限度地減少工件的定位誤差的一套系統(tǒng)方法。 5．影響工件的定位精度 它的興趣在于最早提出了評(píng)價(jià)夾緊力的算法對(duì)工件的定位精度的影響。工件首先放在與夾具接觸的基板上，然后夾緊力使工件接觸到夾具，因此，局部變形發(fā)生在每個(gè)工件夾具接觸處，使工件在夾具上移位和旋轉(zhuǎn)。隨后，準(zhǔn)靜態(tài)加工負(fù)荷應(yīng)用造成工件在夾具的移位。工件剛體運(yùn)動(dòng)的定義是由它在、和方向上的移位和自轉(zhuǎn)（見(jiàn)圖2）， 如前所述，工件剛體位移產(chǎn)生于在每個(gè)夾緊處的局部變形，假設(shè)為相對(duì)于工件的質(zhì)量中心的第i個(gè)位置矢量定位點(diǎn)，坐標(biāo)變換定理可以用來(lái)表達(dá)在工件的位移，以及工件自轉(zhuǎn)如下: (21) 其中表示旋轉(zhuǎn)矩陣,描述當(dāng)?shù)卦诘趇幀相聯(lián)系的全球坐標(biāo)系和是一個(gè)旋轉(zhuǎn)矩陣確定工件相對(duì)于全球的坐標(biāo)系的定位坐標(biāo)系。假設(shè)夾具夾緊工件旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)很小，故也可近似為： （22） 方程（21）現(xiàn)在可以改寫(xiě)為： （23） 其中是經(jīng)方程（21）重新編排后變換得到的矩陣式，是夾緊和加工導(dǎo)致的工件剛體運(yùn)動(dòng)矢量。工件與夾具單方面接觸性質(zhì)意味著工件與夾具接觸處沒(méi)有拉力的可能。因此，在第i裝夾點(diǎn)接觸力可能與的關(guān)系如下： （24） 其中是在第i個(gè)接觸點(diǎn)由于夾緊和加工負(fù)荷造成的變形，意味著凈壓縮變形，而負(fù)數(shù)則代表拉伸變形; 是表示在本地坐標(biāo)系第i個(gè)接觸剛度矩陣，是單位向量. 在這項(xiàng)研究中假定液壓/氣動(dòng)夾具，根據(jù)對(duì)外加工負(fù)荷，故在法線方向的夾緊力的強(qiáng)度保持不變，因此，必須對(duì)方程（24）的夾緊點(diǎn)進(jìn)行修改為： （25） 其中是在第i個(gè)夾緊點(diǎn)的夾緊力，讓表示一個(gè)對(duì)外加工力量和載體的6×1矢量。并結(jié)合方程（23）—（25）與靜態(tài)平衡方程，得到下面的方程組： （26） 其中，其中表示相乘。由于夾緊和加工工件剛體移動(dòng)，q可通過(guò)求解式（26）得到。工件的定位誤差向量， （見(jiàn)圖6）， 現(xiàn)在可以計(jì)算如下： （27） 其中是考慮工件中心加工點(diǎn)的位置向量，且 6．模擬工作 較早前提出的算法是用來(lái)確定最佳夾緊力及其對(duì)兩例工件精度的影響例如： 1．適用于工件單點(diǎn)力。 2．應(yīng)用于工件負(fù)載準(zhǔn)靜態(tài)銑削序列 如左圖7 工件夾具配置中使用的模擬研究 工件夾具定位聯(lián)系; 、和全球坐標(biāo)系。 3-2-1夾具圖7所示，是用來(lái)定位并控制7075 - T6鋁合金（127毫米×127毫米×38.1毫米）的柱狀塊。假定為球形布局傾斜硬鋼定位器/夾具在表1中給出。工件——夾具材料的摩擦靜電對(duì)系數(shù)為0.25。使用伊利諾伊大學(xué)開(kāi)發(fā)EMSIM程序[參考文獻(xiàn)26] 對(duì)加工瞬時(shí)銑削力條件進(jìn)行了計(jì)算，如表2給出例（1），應(yīng)用工件在點(diǎn)（109.2毫米，25.4毫米，34.3毫米）瞬時(shí)加工力，圖4中表3和表4列出了初級(jí)夾緊力和最佳夾緊力的算法 。該算法如圖5所示 ，一個(gè)25.4毫米銑槽使用EMSIM進(jìn)行了數(shù)值模擬，以減少起步（0.0毫米，25.4毫米，34.3毫米）和結(jié)束時(shí)（127.0毫米，25.4毫米，34.3毫米）四種情況下加工負(fù)荷載體， （見(jiàn)圖8）。模擬計(jì)算銑削力數(shù)據(jù)在表5中給出。 圖8最終銑削過(guò)程模擬例如2。 表6中5個(gè)坐標(biāo)列出了為模擬抽樣調(diào)查點(diǎn)。最佳夾緊力是用前面討論過(guò)的排序算法計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)和負(fù)載載體最后的夾緊力和負(fù)載。 7．結(jié)果與討論 例如算法1的繪制最佳夾緊力收斂圖9， 圖9 對(duì)于固定夾緊裝置在圖示例假設(shè)（見(jiàn)圖7），由此得到的夾緊力加權(quán)范數(shù)有如下形式：.結(jié)果表明，最佳夾緊力所述加工條件下有比初步夾緊力強(qiáng)度低得多的加權(quán)范數(shù)，最初的夾緊力是通過(guò)減少工件的夾具系統(tǒng)補(bǔ)充能量算法獲得。由于夾緊力和負(fù)載造成的工件的定位誤差，如表7。結(jié)果表明工件旋轉(zhuǎn)小，加工點(diǎn)減少錯(cuò)誤從13.1％到14.6％不等。在這種情況下，所有加工條件改善不是很大，因?yàn)閺淖畛跬ㄟ^(guò)互補(bǔ)勢(shì)能確定的最小化的夾緊力值已接近最佳夾緊力。圖5算法是用第二例在一個(gè)序列應(yīng)用于銑削負(fù)載到工件，他應(yīng)用于工件銑削負(fù)載一個(gè)序列。最佳的夾緊力，，對(duì)應(yīng)列表6每個(gè)樣本點(diǎn)，隨著最后的最佳夾緊力，在每個(gè)采樣點(diǎn)的加權(quán)范數(shù)和最優(yōu)的初始夾緊力繪圖10，在每個(gè)采樣點(diǎn)的加權(quán)范數(shù)的，，和繪制。 結(jié)果表明，由于每個(gè)組成部分是各相應(yīng)的最大夾緊力，它具有最高的加權(quán)范數(shù)。如圖10所示，如果在每個(gè)夾緊點(diǎn)最大組成部分是用于確定初步夾緊力，則夾緊力需相應(yīng)設(shè)置，有比相當(dāng)大的加權(quán)范數(shù)。故是一個(gè)完整的刀具路徑改進(jìn)方案。上述模擬結(jié)果表明，該方法可用于優(yōu)化夾緊力相對(duì)于初始夾緊力的強(qiáng)度，這種做法將減少所造成的夾緊力的加權(quán)范數(shù)，因此將提高工件的定位精度。 圖10 8．結(jié)論 該文件提出了關(guān)于確定多鉗夾具，工件受準(zhǔn)靜態(tài)加載系統(tǒng)的優(yōu)化加工夾緊力的新方法。夾緊力的優(yōu)化算法是基于接觸力學(xué)的夾具與工件系統(tǒng)模型，并尋求盡量減少應(yīng)用到所造成的工件夾緊力的加權(quán)范數(shù)，得出工件的定位誤差。該整體模型，制定一個(gè)雙目標(biāo)約束優(yōu)化問(wèn)題，使用-約束的方法解決。該算法通過(guò)兩個(gè)模擬表明，涉及3-2-1型，二夾銑夾具的例子。今后的工作將解決在動(dòng)態(tài)負(fù)載存在夾具與工件在系統(tǒng)的優(yōu)化，其中慣性，剛度和阻尼效應(yīng)在確定工件夾具系統(tǒng)的響應(yīng)特性具有重要作用。 9．參考資料： 1、J. D. Lee 和L. S. Haynes .《柔性?shī)A具系統(tǒng)的有限元分析》交易美國(guó)ASME，工程雜志工業(yè) ：134-139頁(yè)。 2、W. Cai, S. J. Hu 和J. X. Yuan .“柔性鈑金夾具：原理，算法和模擬”，交易美國(guó)ASME，制造科學(xué)與工程雜志 ：1996 318-324頁(yè)。 3、P. Chandra, S. M. Athavale, R. E. DeVor 和S. G. Kapoor.“負(fù)載對(duì)表面平整度的影響”工件夾具制造科學(xué)研討會(huì)論文集1996，第一卷：146-152頁(yè)。 4、R. J. Menassa 和V. R. DeVries.“適用于選拔夾具設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法，美國(guó)ASME工業(yè)工程雜志：113 、 412-414，1991。 5、A. J. C. Trappey, C. Su 和J. Hou.《計(jì)算機(jī)輔助夾具分析中的應(yīng)用有限元分析和數(shù)學(xué)優(yōu)化模型》， 1995 ASME程序，MED： 777-787頁(yè)。 6、 S. N. Melkote, S. M. Athavale, R. E. DeVor, S. G. Kapoor 和J. Burkey .“基于加工過(guò)程仿真的加工裝置作用力系統(tǒng)研究”， NAMRI/SME：207–214頁(yè), 1995 7、“考慮工件夾具，夾具接觸相互作用布局優(yōu)化模擬的結(jié)果” 341-346，1998。 8、E. C. DeMeter. 《快速支持布局優(yōu)化》，國(guó)際機(jī)床制造， 碩士論文 1998。 9、Y.-C. Chou, V. Chandru, M. M. Barash .《加工夾具機(jī)械構(gòu)造的數(shù)學(xué)算法：分析和合成》，美國(guó)ASME，工程學(xué)報(bào)工業(yè)“：1989 299-306頁(yè)。 10、S. H. Lee 和 M. R. Cutkosky. 《具有摩擦性的夾具規(guī)劃》 美國(guó)ASME，工業(yè)工程學(xué)報(bào)：1991，320–327頁(yè)。 11、S. Jeng, L. Chen 和W. Chieng.“最小夾緊力分析”，國(guó)際機(jī)床制造，碩士論文 1995年。 12、E. C. DeMeter.《加工夾具的性能的最小——最大負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)》 美國(guó)ASME，工業(yè)工程雜志 ：1994 13、E. C. DeMeter .《加工夾具最大負(fù)荷的性能優(yōu)化模型》 美國(guó)ASME，工業(yè)工程雜志 1995。 14、JH復(fù)和AYC倪.“核查和工件夾持的夾具設(shè)計(jì)”方案優(yōu)化，設(shè)計(jì)和制造，4，碩士論文： 307-318，1994。 15、T. H. Richards、埃利斯 霍伍德.1977,《應(yīng)力能量方法分析》，1977。 16、M. J. Hockenberger and E. C. DeMeter. 對(duì)工件準(zhǔn)靜態(tài)分析功能位移在加工夾具的應(yīng)用程序，制造科學(xué)雜志與工程： 325–331頁(yè), 1996。 文件一 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及 夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 99機(jī)制5班 學(xué)生姓名： 李日新 指導(dǎo)教師： 李作全 職稱 高級(jí)工程師 設(shè)計(jì)起訖日期： 設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 主設(shè)計(jì)室 2003 年 4 月 5 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等） 通過(guò)設(shè)計(jì)粗鏜活塞銷孔的專用機(jī)床和夾具，培養(yǎng)綜合運(yùn)用 所學(xué)基本理論，基本知識(shí)，基本方法和基本技能，分析問(wèn)題和解決 問(wèn)題的能力， 原始數(shù)據(jù)： 粗鏜解放牌汽車用活塞Φ27±0.08兩個(gè)銷孔，具體的技術(shù) 參見(jiàn)《機(jī)械制造工藝學(xué)》（顧崇衡），P91—P105）。大量生產(chǎn)。 工作要求： 設(shè)計(jì)方案和計(jì)算正確，敘述清楚，圖紙符合制圖規(guī)范。翻譯 一篇有關(guān)的外文資料。 要求完成的圖紙內(nèi)容及要求 1，活塞零件圖。 2，組合機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。 3，被加工零件工序圖。 4，加工示意圖。 5，夾具結(jié)構(gòu)圖。 要完成的實(shí)習(xí)內(nèi)容及要求： 需要學(xué)習(xí)“制造工藝學(xué)”，“機(jī)床夾具設(shè)計(jì)”，“組合機(jī)床設(shè)計(jì)” 等方面知識(shí)和參考資料。 其他要提交的設(shè)計(jì)資料： 設(shè)計(jì)參考資料： 1，顧崇衡，《機(jī)械制造工藝學(xué)》，陜西科學(xué)技術(shù)出版。1995。 2，叢鳳廷，《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1994。 3，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990 4，東北重型機(jī)械學(xué)院，《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版，1987。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃 設(shè)計(jì)起訖時(shí)間 工作內(nèi)容 備注 4月5日—5月5日 5月5日—5月18日 5月19日—6月1日 6月2日—6月8日 實(shí)習(xí)，查找資料，制定設(shè)計(jì)方案。 夾具設(shè)計(jì)。 組合機(jī)床設(shè)計(jì)。 寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 文件三： 湛江海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽名： 200 年 月 日 評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)： 評(píng)語(yǔ)教師簽名： 200 年 月 日 答辯小組評(píng)語(yǔ) 答辯組長(zhǎng)簽名： 200 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)： 系主任簽名： 審批單位（蓋章） 200 年 月 日 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 1 目 錄 目錄 1 中英文摘要 2 第一章 前言 2 第二章 概述 2 一 畢業(yè)論文的內(nèi)容和要求 2 二 零件的工作條件和技術(shù)要求 2 三 活塞主要技術(shù)條件分析 3 四 活塞材料及毛坯的制造 3 五 活塞銷孔的機(jī)械加工工藝過(guò)程的分析 4 第三章 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具的設(shè)計(jì) 4 一 夾具設(shè)計(jì)初步方案 4 二 機(jī)床初步設(shè)計(jì) 5 1 動(dòng)力部件的選擇 5 2 確定切削用量和選擇刀具 5 3 確定切削力 切削扭矩 切削功率 6 三 夾具設(shè)計(jì)的計(jì)算 7 1 原動(dòng)力計(jì)算 7 2 扳手和螺栓的選用 8 四 機(jī)床液壓滑臺(tái)系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì) 9 1 液壓缸所受的外負(fù)載 10 2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 12 3 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件 15 五 v 帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 16 1 確定切削功率 16 2 選 取 窄 V 帶 帶 型 6 3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 16 4 確定窄 V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 6 5 帶輪上的包角 1 16 6 計(jì)算窄 V帶的根數(shù) Z 17 7 計(jì)算預(yù)緊力 F0 17 8 計(jì)算作用在軸上的壓軸力 Q 17 9 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 六 組合機(jī)床聯(lián)系尺寸的確定 18 1 組合機(jī)床裝料高度的確定 18 2 具體輪廓尺寸的確定 18 鳴謝 20 參考文獻(xiàn) 20 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 2 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本 文 主 要 介 紹 解 放 牌 汽 車 活 塞 銷 孔 的 加 工 工 藝 并 設(shè) 計(jì) 粗 鏜 活 塞 銷 孔 的 組 合 專 用 機(jī) 床 和 專 用 夾 具 關(guān)鍵詞 組 合 專 用 機(jī) 床 粗 鏜 夾 具 活 塞 銷 孔 ABSTRACT This paper is central introduce the technology that process piston s thole hole of JIE FANG automobile And design the special purpose lathe and fixture for boring the piston s thole hole KEY WORD special purpose lathe boring fixture piston s thole hole 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 3 第一章 前言 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 是 高 等 工 業(yè) 院 校 學(xué) 生 畢 業(yè) 前 進(jìn) 行 的 全 面 綜 合 訓(xùn) 練 是 培 養(yǎng) 學(xué) 生 綜 合 運(yùn) 用 所 學(xué) 知 識(shí) 與 技 能 解 決 實(shí) 際 問(wèn) 題 的 教 學(xué) 環(huán) 節(jié) 是 學(xué) 生 在 校 獲 得 的 最 后 訓(xùn) 練 機(jī) 會(huì) 也 是 對(duì) 學(xué) 生 在 校 期 間 所 獲 得 知 識(shí) 的 檢 驗(yàn) 這 次 設(shè) 計(jì) 的 題 目 是 粗 鏜 活 塞 銷 孔 專 用 機(jī) 床 及 夾 具 設(shè) 計(jì) 并 繪 制 出 解 放 牌 汽 車 用 鋁 活 塞 銷 孔 零 件 圖 加 工 示 意 圖 被 加 工 零 件 工 序 圖 組 合 機(jī) 床 聯(lián) 系 尺 寸 圖 和 夾 具 結(jié) 構(gòu) 圖 并 翻 譯 一 篇 有 關(guān) 的 外 文 資 料 在這次設(shè)計(jì)中 我明確設(shè)計(jì)目的 并決定好好把握和利用這踏上工作崗位前的 最后一次 演習(xí) 機(jī)會(huì) 仔細(xì)查閱資料 精心設(shè)計(jì) 努力工作 終于完成了這次設(shè) 計(jì)任務(wù) 但由于水平和時(shí)間有限 本設(shè)計(jì)只實(shí)現(xiàn)了組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 并且設(shè)計(jì) 中錯(cuò)誤難免 希望老師們批評(píng)指正 從而能得到不斷的進(jìn)步 在設(shè)計(jì)過(guò)程中 得到 了李作全老師的精心講解和熱情幫助 對(duì)此 特表示衷心的感謝 概述 一 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論 文 的內(nèi)容和要求 通 過(guò) 設(shè) 計(jì) 粗 鏜 活 塞 銷 孔 的 專 用 機(jī) 床 和 夾 具 培 養(yǎng) 綜 合 運(yùn) 用 所 學(xué) 基 本 理 論 基 本 知 識(shí) 基 本 方 法 和 基 本 技 能 分 析 問(wèn) 題 和 解 決 問(wèn) 題 的 能 力 設(shè) 計(jì) 方 案 和 計(jì) 標(biāo) 正 確 敘 述 清 楚 圖 紙 符 合 制 圖 規(guī) 范 翻 譯 一 篇 有 關(guān) 的 外 文 資 料 需學(xué)習(xí) 機(jī)械制造工藝學(xué) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 組合機(jī)床設(shè)計(jì) 等方面知 識(shí)和參考資料 二 零件的工作條件和技術(shù)要求 工 作 條 件 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 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(guò) 活 塞 銷 連 桿 傳 給 曲 軸 可 見(jiàn) 活 塞 是 在 高 溫 高 壓 下 作 長(zhǎng) 時(shí) 間 變 負(fù) 荷 的 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 活 塞 的 結(jié) 構(gòu) 就 要 適 應(yīng) 這 樣 的 工 作 條 件 技 術(shù) 要 求 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 4 1 銷 孔 圓 度 和 圓 柱 度 均 不 大 于 0 015 2 銷 孔 軸 線 對(duì) 止 口 端 面 平 行 度 不 大 于 100 0 04 3 銷 孔 軸 線 與 止 口 內(nèi) 圈 中 心 線 對(duì) 稱 度 不 大 于 0 20 4 銷 孔 表 面 允 許 有 深 度 不 大 于 0 08 的 正 常 退 刀 痕 跡 三 活塞主要技術(shù)條件分析 銷 孔 尺 寸 公 差 IT6 級(jí) 以 上 當(dāng) 銷 孔 直 徑 小 于 50mm 時(shí) 銷 孔 圓 度 誤 差 不 大 于 0 0015mm 圓 柱 度 誤 差 不 大 于 0 003mm 銷 孔 內(nèi) 圓 表 面 粗 糙 度 Ra 0 2 m 活 塞 銷 孔 軸 心 線 到 頂 面 的 距 離 定 為 56 0 08mm 銷 孔 軸 心 線 對(duì) 裙 部 軸 心 線 的 垂 直 度 在 100mm 長(zhǎng) 度 上 公 差 為 0 35mm 銷 孔 軸 心 線 在 裙 部 軸 心 線 的 對(duì) 稱 度 為 0 2mm 四 活塞的材料及毛坯制造 在 汽 油 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 和 高 速 柴 油 機(jī) 中 為 了 減 少 往 復(fù) 直 線 運(yùn) 動(dòng) 部 分 的 慣 性 作 用 都 采 用 銅 硅 鋁 合 金 作 為 活 塞 材 料 它 的 化 學(xué) 成 分 是 Si4 6 Cu5 8 Mg0 2 0 5 Fe 1 其 余 是 鋁 鋁 活 塞 毛 坯 采 用 金 屬 模 澆 鑄 毛 坯 的 精 度 較 高 活 塞 銷 孔 也 能 鑄 出 因 而 機(jī) 械 加 工 余 量 可 以 相 應(yīng) 地 減 少 鋁 活 塞 毛 坯 在 機(jī) 械 加 工 前 要 切 去 澆 冒 口 并 進(jìn) 行 時(shí) 效 處 理 消 除 鑄 造 時(shí) 因 冷 卻 不 均 勻 而 產(chǎn) 生 的 內(nèi) 應(yīng) 力 時(shí) 效 處 理 時(shí) 將 活 塞 加 熱 至 180 200 保 溫 6 8 小 時(shí) 自 然 冷 卻 活 塞 經(jīng) 過(guò) 時(shí) 效 處 理 后 還 能 增 加 強(qiáng) 度 和 硬 度 五 活塞銷孔的機(jī)械加工工藝過(guò)程的分析 零 件 名 稱 解 放 牌 汽 車 活 塞 材 料 鋁 合 金 HB95 140 年 產(chǎn) 量 25 30 萬(wàn) 件 鋁活塞的毛坯一般都鑄出錐形銷孔 便于拔模 由于銷孔是許多工序施加夾 緊力的部分 所以在粗車止口工序之后即對(duì)銷孔進(jìn)行粗鏜 以便在其后的工序 夾緊力能較均勻地分布 而不至于壓壞銷孔所在的搭子 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 5 第二章 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 一 夾 具 的 初 步 設(shè) 計(jì) 方 案 粗 鏜 活 塞 銷 孔 專 用 夾 具 的 自 由 度 它 用 止 口 及 端 面 定 位 消 去 個(gè) 自 由 度 剩 下 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 自 由 度 用 一 根 裝 在 尾 座 套 筒 中 的 削 邊 銷 插 入 銷 孔 中 來(lái) 定 位 從 而 保 證 鏜 孔 的 加 工 余 量 均 勻 當(dāng) 用 螺 母 與 螺 桿 及 壓 塊 將 活 塞 壓 緊 后 再 將 削 邊 銷 從 銷 孔 中 退 出 即 可 進(jìn) 行 加 工 二 機(jī) 床 的 初 步 設(shè) 計(jì) 根 據(jù) 加 工 工 序 的 需 要 決 定 采 用 具 有 固 定 式 夾 具 的 主 軸 箱 橫 向 進(jìn) 給 的 臥 式 單 工 位 專 用 機(jī) 床 1 動(dòng)力部件的選擇 采 用 通 用 部 件 第 一 種 動(dòng) 力 部 件 是 傳 遞 主 運(yùn) 動(dòng) 的 部 件 包 括 動(dòng) 力 源 和 主 軸 箱 第 二 種 傳 遞 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 的 部 件 包 括 液 壓 滑 臺(tái) 1 液 壓 滑 臺(tái) 液 壓 滑 臺(tái) 由 滑 臺(tái) 滑 座 油 缸 三 部 分 組 成 滑 臺(tái) 與 滑 座 配 置 雙 矩 形 導(dǎo) 軌 初 選 HY20A 型 液 壓 滑 臺(tái) 導(dǎo) 軌 為 矩 矩 型 式 液 壓 滑 臺(tái) 技 術(shù) 性 能 臺(tái) 面 寬 mm 行 程 mm 進(jìn) 給 力 N 油 缸 內(nèi) 徑 活 塞 直 徑 mm 油 泵 流 量 升 分 快 進(jìn) 流 量 升 分 最 小 進(jìn) 給 量 mm 分 工 進(jìn) 速 度 mm min 200 400 6300 50 35 12 12 40 40 1000 2 動(dòng) 力 源 動(dòng) 力 源 是 為 主 軸 箱 的 刀 具 提 供 切 削 主 運(yùn) 動(dòng) 的 驅(qū) 動(dòng) 裝 置 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 6 它 與 主 軸 配 套 使 用 因 為 對(duì) 鋁 及 其 合 金 等 輕 金 屬 進(jìn) 行 粗 鏜 削 時(shí) 根 據(jù) 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) p20 對(duì) 傳 動(dòng) 裝 置 的 選 擇 應(yīng) 采 用 皮 帶 輪 傳 動(dòng) 裝 置 所 以 現(xiàn) 決 定 采 用 皮 帶 輪 傳 動(dòng) 裝 置 的 型 號(hào) 為 TXxx F42 3 主 軸 箱 主 軸 箱 安 裝 在 滑 臺(tái) 上 鏜 刀 桿 上 安 裝 多 個(gè) 鏜 刀 進(jìn) 行 鏜 削 本 設(shè) 計(jì) 采 用 自 行 設(shè) 計(jì) 的 主 軸 箱 和 TX20A F42 皮 帶 輪 傳 動(dòng) 裝 置 2 確定切削用量及選擇刀具 查 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 表 3 11 得 粗 鏜 的 鏜 刀 的 材 料 高 速 鋼 切 削 速 度 v m min 在 100 150 范 圍 內(nèi) 選 取 初 步 定 為 120 每 轉(zhuǎn) 進(jìn) 給 量 f mm 轉(zhuǎn) 在 0 5 1 5 范 圍 內(nèi) 選 取 但 考 慮 到 液 壓 滑 臺(tái) 的 進(jìn) 給 速 度 v 40 1000mm min 的 限 制 要 取 合 適 的 值 f 由 公 式 n 1000v D 得 n 1000 120 27 1414 7 r min v f n 取 滑 臺(tái) 的 進(jìn) 給 速 度 為 1000 則 f v n 1000 1414 7 0 7 mm r f 3 確定切削力 切削扭矩 切削功率 切 削 力 Fc 切 削 扭 矩 M 切 削 功 率 N 刀 具 耐 用 度 T 的 計(jì) 算 公 式 初 定 鏜 刀 裝 在 鏜 桿 上 的 幾 何 參 數(shù) 為 主 偏 角 K 45 前 角 20 刃 傾 角 s 0 刀 尖 圓 弧 半 徑 20 mm 初 定 鏜 孔 加 工 余 量 ap 1 5mm 1 切 削 力 Fc 9 81 CFC apXFC fyFC KFC 9 81 40 1 51 0 70 75 1200 KFC 其 中 KFC KMFC K 0FC KK FC K sFC K FC 查 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) p48 表 2 3 得 KMFC 1 查 表 2 4 得 K 0FC 1 0 KK FC 1 0 K sFC 1 0 K FC 1 0 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 7 KFC KMFC K 0FC KK FC K sFC K FC 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Fc 9 81 CFC apXFC fyFC KFC 9 81 40 1 51 0 70 75 1200 KFC 9 81 40 1 51 0 70 75 1200 1 450 4 N 2 切 削 功 率 Pc Fc Vc 60 103 450 4 120 60000 0 895 kW 3 快 速 運(yùn) 動(dòng) 速 度 的 確 定 由 HY20A 液 壓 滑 臺(tái) 技 術(shù) 性 能 可 知 快 進(jìn) 速 度 為 12 米 分 4 選 擇 刀 具 結(jié) 構(gòu) 及 切 削 扭 矩 鏜 桿 直 徑 及 鏜 刀 截 面 尺 寸 查 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) p60 表 3 16 得 由 鏜 孔 直 徑 D 27 mm 取 鏜 桿 直 徑 22 mm 鏜 刀 截 面 BXB 8 8 mmXmm 主 軸 直 徑 d 25 mm 由 式 d B 4 M 100 查 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) p59 表 3 15 得 取 系 B 7 3 M d B 4 100 25 7 3 4 100 13755 25 N mm 5 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 用 根據(jù)上面算出的轉(zhuǎn)速為 1414 7 r min 和功率為 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 8 0 895 2 1 79 kW 現(xiàn)決定選用型號(hào)為 Y100L2 4 的電動(dòng) 機(jī) 其額定功率為 3 kW 轉(zhuǎn)速為 1420 r min 三 夾 具 設(shè) 計(jì) 的 計(jì) 算 本 設(shè) 計(jì) 查 表 選 擇 東 北 重 型 機(jī) 械 學(xué) 院 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 1987 1 原動(dòng)力計(jì)算 Me Wk r tg 1 rztg 2 0 N mm 其 中 Wk 實(shí) 際 所 需 夾 緊 力 N r 螺 桿 端 部 與 工 件 間 的 當(dāng) 量 摩 擦 半 徑 mm 參 見(jiàn) 表 1 2 20 螺 桿 端 部 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 為 點(diǎn) 接 觸 r 0 1 螺 桿 端 部 與 工 件 的 摩 擦 角 rz 螺 紋 中 徑 之 半 mm 初 選 M10 P 1 查 表 1 2 21 得 rz 4 675 螺 紋 升 角 初 選 M10 P 1 查 表 1 2 21 得 1 57 2 螺 旋 副 當(dāng) 量 摩 擦 角 當(dāng) 選 用 三 角 螺 紋 時(shí) 由 表 1 2 22 查 得 2 9 50 0 除 螺 旋 外 機(jī) 構(gòu) 的 效 率 其 值 為 0 85 0 95 取 0 90 由 表 1 2 24 中 初 選 螺 紋 公 稱 直 徑 為 10 mm 的 螺 栓 查 得 其 許 用 夾 緊 力 為 3924 N 加 在 螺 母 上 的 夾 緊 扭 矩 為 9 320 N mm Me 450 4 0 4 675tg 1 57 9 50 0 9 484 7 N mm M10 的 許 用 夾 緊 力 3924 450 4 N M10 的 螺 栓 滿 足 強(qiáng) 度 要 求 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 9 2 扳手和螺栓的選用 當(dāng) 用 扳 手 扳 動(dòng) M10 螺 栓 上 的 六 角 螺 母 時(shí) 查 表 1 2 25 得 柄 長(zhǎng) 度 L 120 mm 作 用 力 為 45 N 而 夾 緊 力 為 3550 N 遠(yuǎn) 大 于 450 4N 用 M10 的螺栓 并用扳手長(zhǎng)度 L 120 mm 的扳手的方案符合要求 四 機(jī)床的液壓滑臺(tái)系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì) 本節(jié)的設(shè)計(jì)參照楊培元主編的 液壓 系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 工 進(jìn) 長(zhǎng) 度 的 確 定 工 進(jìn) 長(zhǎng) 度 切 入 長(zhǎng) 度 加 工 孔 長(zhǎng) 度 切 出 長(zhǎng) 度 取 切 入 長(zhǎng) 度 為 7 mm 加 工 孔 長(zhǎng) 度 為 102 mm 切 出 長(zhǎng) 度 取 8 mm 工 進(jìn) 長(zhǎng) 度 7 102 8 117 mm 快 進(jìn) 長(zhǎng) 度 初 定 為 283 mm 快 退 長(zhǎng) 度 快 進(jìn) 長(zhǎng) 度 工 進(jìn) 長(zhǎng) 度 283 117 400 mm 滑 臺(tái) 式 后 帶 A 表 示 滑 座 導(dǎo) 軌 為 鑄 鐵 導(dǎo) 軌 又 球 墨 鑄 鐵 的 密 度 為 7300kg m3 可 根 據(jù) 滑 座 的 外 形 尺 寸 和 密 度 來(lái) 估 算 其 重 力 估 算 液 壓 滑 臺(tái) 的 重 力 N1 9 8 400 200 80 7300 10 9 457 86 N 估 算 主 軸 箱 和 動(dòng) 力 源 的 重 力 N2 9 8 200 472 388 7300 10 9 2799 78 N 即 運(yùn) 動(dòng) 部 件 的 重 力 N N1 N2 3257 64 N 取 N 4000 N 1 液 壓 缸 所 受 的 外 負(fù) 載 F 包 括 三 種 類 型 F 工 作 負(fù) 載 F 6300 N Fa 運(yùn) 動(dòng) 部 件 速 度 變 化 時(shí) 的 慣 性 負(fù) 載 Fa G v gX t 一 般 取 t 0 05 s Fa 4000 12 9 8 0 05 60 1632 65 N 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 10 Ff 導(dǎo) 軌 摩 擦 阻 力 負(fù) 載 啟 動(dòng) 時(shí) 為 靜 摩 擦 阻 力 啟 動(dòng) 后 為 動(dòng) 摩 擦 阻 力 Ff fG 在 本 設(shè) 計(jì) 中 取 靜 摩 擦 系 數(shù) 為 0 18 動(dòng) 摩 擦 系 數(shù) 為 0 1 Ffs 0 18 4000 720 N Ffa 0 1 4000 400 N 工 作 循 環(huán) 各 階 段 的 外 負(fù) 載 為 啟 動(dòng) 加 速 F Ffs Fa 720 1632 65 2352 65 N 工 進(jìn) F Ffa F 400 6300 6700 N 快 進(jìn) F Ffa 400 N 快 退 F Ffa 400 N 速度循環(huán)圖 負(fù)載循環(huán)圖 2 擬 定 液 壓 系 統(tǒng) 原 理 圖 1 確 定 供 油 方 式 考 慮 到 該 機(jī) 床 在 工 作 進(jìn) 給 時(shí) 負(fù) 載 較 大 速 度 較 低 而 在 快 進(jìn) 快 退 時(shí) 負(fù) 載 較 小 速 度 較 高 從 節(jié) 省 能 量 減 少 發(fā) 熱 考 慮 泵 源 系 統(tǒng) 宜 選 用 變 量 泵 供 油 現(xiàn) 采 用 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 11 2 調(diào) 速 方 式 的 選 擇 在 中 小 型 專 用 機(jī) 床 的 液 壓 系 統(tǒng) 中 進(jìn) 給 速 度 的 控 制 一 般 采 用 節(jié) 流 閥 或 調(diào) 速 閥 根 據(jù) 鏜 削 類 專 用 機(jī) 床 的 特 點(diǎn) 決 定 采 用 限 壓 式 變 量 泵 和 調(diào) 速 閥 組 成 的 容 積 節(jié) 流 調(diào) 速 這 種 調(diào) 速 回 路 具 有 效 率 高 發(fā) 熱 少 和 速 度 剛 性 好 的 特 點(diǎn) 3 速 度 換 接 方 式 的 選 擇 本 系 統(tǒng) 采 用 行 程 閥 切 換 的 速 度 換 接 回 路 它 的 特 點(diǎn) 是 可 提 高 系 統(tǒng) 的 換 接 平 穩(wěn) 性 4 最 后 把 所 選 擇 的 液 壓 回 路 組 合 起 來(lái) 即 可 組 成 圖 紙 所 示 的 液 壓 系 統(tǒng) 原 理 圖 其 工 作 原 理 如 下 1 快 進(jìn) 按 下 啟 動(dòng) 按 鈕 電 磁 鐵 1YA 通 電 吸 合 控 制 油 路 有 泵 16 經(jīng) 電 磁 先 導(dǎo) 閥 13 的 左 位 單 向 閥 11 進(jìn) 入 液 動(dòng) 閥 14 的 左 端 油 腔 液 動(dòng) 閥 14 左 位 接 入 系 統(tǒng) 液 動(dòng) 閥 14 右 端 回 油 經(jīng) 過(guò) 節(jié) 流 器 和 閥 13 回 油 箱 閥 14 處 于 左 位 主 油 路 從 泵 16 單 向 閥 15 液 動(dòng) 閥 14 左 位 行 程 閥 9 常 態(tài) 液 壓 缸 左 腔 回 油 路 從 液 壓 缸 的 右 腔 閥 14 的 左 位 單 向 閥 3 閥 9 液 壓 缸 的 左 腔 2 工 進(jìn) 壓 下 行 程 閥 9 則 油 路 不 能 通 過(guò) 而 只 能 通 過(guò) 調(diào) 速 閥 6 此 時(shí) 系 統(tǒng) 的 壓 力 升 高 壓 力 的 升 高 使 順 序 控 制 閥 2 打 開(kāi) 而 且 也 會(huì) 另 限 量 葉 片 泵 的 流 量 減 少 直 到 與 經(jīng) 過(guò) 調(diào) 速 閥 6 流 量 相 同 為 止 液 壓 的 有 杠 腔 的 油 液 則 通 過(guò) 液 動(dòng) 閥 14 經(jīng) 順 序 閥 2 和 背 壓 閥 1 回 油 路 兩 側(cè) 的 壓 力 差 使 單 向 閥 3 關(guān) 閉 3 死 檔 鐵 停 留 滑 臺(tái) 工 進(jìn) 終 了 滑 臺(tái) 體 前 端 頂 上 固 定 在 滑 座 體 上 的 死 檔 鐵 滑 臺(tái) 不 能 前 進(jìn) 而 而 油 路 系 統(tǒng) 還 在 供 油 迫 使 油 缸 大 腔 油 壓 升 高 壓 力 繼 電 器 5 發(fā) 出 信 號(hào) 使 2YA 通 電 1YA 斷 電 實(shí) 現(xiàn) 滑 臺(tái) 快 退 壓 力 繼 電 器 7 延 時(shí) 的 過(guò) 程 就 是 滑 臺(tái) 在 死 擋 鐵 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 12 停 留 的 時(shí) 間 4 滑 臺(tái) 快 退 及 原 位 停 止 2YA 的 通 電 使 閥 14 接 入 系 統(tǒng) 進(jìn) 油 路 有 泵 16 閥 15 液 動(dòng) 閥 14 右 路 液 壓 缸 右 腔 回 油 液 壓 缸 的 左 腔 單 向 閥 7 閥 14 右 位 回 油 缸 由 于 此 時(shí) 空 載 系 統(tǒng) 的 壓 力 很 低 泵 輸 出 的 流 量 最 大 滑 臺(tái) 快 退 當(dāng) 滑 臺(tái) 快 退 到 原 位 時(shí) 檔 塊 壓 下 原 位 的 行 程 開(kāi) 關(guān) 使 電 磁 鐵 都 斷 電 閥 13 和 14 都 處 于 中 位 滑 臺(tái) 停 止 運(yùn) 動(dòng) 泵 通 過(guò) 閥 14 的 中 位 卸 荷 3 液 壓 系 統(tǒng) 的 計(jì) 算 和 選 擇 液 壓 元 件 1 液 壓 缸 主 要 尺 寸 的 確 定 1 工 作 壓 力 P 的 確 定 工 作 壓 力 P 可 根 據(jù) 負(fù) 載 大 小 及 機(jī) 器 的 類 型 來(lái) 初 步 確 定 現(xiàn) 參 閱 液 壓 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) p10 表 2 1 取 液 壓 缸 工 作 壓 力 為 4 Mpa 2 計(jì) 算 液 壓 缸 內(nèi) 徑 D 和 活 塞 杠 直 徑 d 按 HY20A 液 壓 滑 臺(tái) 的 參 數(shù) 定 D d 為 50 35 按 最 低 工 作 速 度 驗(yàn) 算 液 壓 缸 的 最 小 穩(wěn) 定 速 度 由 式 A qmin vmin 式 中 A 為 液 壓 缸 節(jié) 流 腔 的 有 效 工 作 面 積 qmin 是 由 產(chǎn) 品 樣 本 查 得 GE 系 列 調(diào) 速 閥 AQF3 E10B 的 最 小 穩(wěn) 定 流 量 為 50 mL min vmin 4 cm min A qmin vmin 50 4 12 5 cm2 由 于 調(diào) 速 閥 是 安 裝 在 油 路 上 的 故 液 壓 缸 節(jié) 流 腔 有 效 工 作 面 積 應(yīng) 選 液 壓 缸 無(wú) 杠 腔 的 實(shí) 際 面 積 即 A 4 D2 4 52 19 63 cm2 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 13 19 63 12 5 液 壓 缸 能 選 到 所 需 流 速 3 計(jì) 算 在 各 工 作 階 段 液 壓 缸 所 需 的 流 量 q 快 進(jìn) 4 d2 V 快 進(jìn) 4 3 5X10 2 2 12 11 5 L min q 工 進(jìn) 4 D2 V 工 進(jìn) 4 5 10 2 2 1 2 L min q 快 退 4 D2 d2 V 快 退 4 0 052 0 0352 12 12 L min 2 確 定 液 壓 泵 的 流 量 壓 力 和 選 擇 泵 的 規(guī) 格 1 泵 的 工 作 壓 力 的 確 定 pp p1 p 式 中 pp 液 壓 泵 的 最 大 工 作 壓 力 p1 執(zhí) 行 元 件 最 大 工 作 壓 力 p 進(jìn) 油 管 路 中 的 壓 力 損 失 初 算 時(shí) 簡(jiǎn) 單 系 統(tǒng) 可 取 0 2 0 5 Mpa 復(fù) 雜 系 統(tǒng) 取 0 5 1 5 Mpa 本 設(shè) 計(jì) 中 取 0 5 Mpa pp p1 p 4 0 5 4 5 Mpa 上 述 計(jì) 算 所 得 的 pp 是 系 統(tǒng) 的 靜 態(tài) 壓 力 考 慮 到 系 統(tǒng) 有 各 種 工 況 的 過(guò) 渡 階 段 出 現(xiàn) 的 動(dòng) 態(tài) 壓 力 往 往 超 過(guò) 靜 態(tài) 壓 力 另 外 考 慮 到 一 定 的 壓 力 儲(chǔ) 備 量 并 確 保 泵 的 壽 命 因 此 選 泵 的 額 定 壓 力 pn 應(yīng) 滿 足 pn 1 25 1 6 pp 本 設(shè) 計(jì) 中 pn 1 25pp 5 625 Mpa 2 泵 的 流 量 的 確 定 由 HY20A 液 壓 滑 臺(tái) 的 技 術(shù) 性 能 參 數(shù) 可 知 油 泵 的 流 量 為 qp 12 L min 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 14 3 選 擇 液 壓 泵 的 規(guī) 格 根 據(jù) 以 上 算 得 的 pp 和 qp 再 查 閱 液 壓 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) p81 現(xiàn) 選 用 YBX 16 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 該 泵 的 基 本 參 數(shù) 為 每 轉(zhuǎn) 排 量 q0 16m L r 泵 的 額 定 壓 力 pn 6 3 Mpa 電 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 nH 1450 r min 容 積 效 率 v 0 85 總 效 率 0 7 4 與 液 壓 泵 匹 配 的 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 定 首 先 分 別 算 出 快 進(jìn) 與 工 進(jìn) 兩 種 不 同 工 況 時(shí) 的 功 率 取 兩 者 較 大 值 為 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 規(guī) 格 的 依 據(jù) 由 于 在 慢 進(jìn) 時(shí) 泵 輸 出 的 流 量 減 少 泵 的 效 率 急 劇 降 低 一 般 當(dāng) 流 量 在 0 2 1L min 范 圍 內(nèi) 可 取 0 03 0 14 同 時(shí) 還 應(yīng) 該 注 意 到 為 了 使 所 選 擇 的 電 動(dòng) 機(jī) 在 經(jīng) 過(guò) 泵 的 流 量 特 性 曲 線 最 大 功 率 點(diǎn) 時(shí) 不 致 停 轉(zhuǎn) 需 進(jìn) 行 驗(yàn) 算 即 pB qp 2pn 式 中 pn 所 選 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 pB 限 壓 式 變 量 泵 的 限 定 壓 力 qp 壓 力 為 pB 時(shí) 泵 的 輸 出 流 量 首 先 計(jì) 算 快 進(jìn) 時(shí) 的 功 率 快 進(jìn) 時(shí) 的 外 負(fù) 載 為 400N 進(jìn) 油 路 的 壓 力 損 失 定 為 0 3 Mpa 由 式 pp p1 p 得 pp 400 4 0 0352 10 6 0 3 0 40 Mpa 快 進(jìn) 時(shí) 所 需 電 動(dòng) 機(jī) 的 功 率 為 P pp qp 0 40 11 5 60 0 7 0 11 kW 工 進(jìn) 時(shí) 所 需 電 動(dòng) 機(jī) 功 率 為 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 15 P pp qp 4 5 2 60 0 7 0 22 kW 查 閱 電 動(dòng) 機(jī) 產(chǎn) 品 樣 本 選 用 Y90S 4 型 電 動(dòng) 機(jī) 其 具 體 參 數(shù) 為 滿 載 時(shí)功 率 kW 電 流 A 轉(zhuǎn) 速 r min 效 率 功 率 因 數(shù) COS 額 定 電 流 額 定 轉(zhuǎn) 矩 1 1 2 7 1400 79 0 78 6 5 2 2 根 據(jù) 產(chǎn) 品 樣 本 可 查 得 YBX 16 的 流 量 壓 力 特 性 曲 線 再 由 已 知 的 快 進(jìn) 時(shí) 的 流 量 為 11 5 L min 工 進(jìn) 時(shí) 的 流 量 為 2 L min 壓 力 為 4 5 Mpa 作 出 泵 的 實(shí) 際 工 作 時(shí) 的 流 量 壓 力 特 性 曲 線 查 得 該 曲 線 拐 點(diǎn) 處 的 流 量 為 24 L min 壓 力 為 2 9 Mpa 該 工 作 點(diǎn) 處 對(duì) 應(yīng) 的 功 率 為 P 2 9 24 60 0 7 1 66 kW 2 1 1 2 2 kW 所 選 的 電 動(dòng) 機(jī) 在 拐 點(diǎn) 處 能 正 常 工 作 3 液 壓 閥 的 選 擇 本 設(shè) 計(jì) 均 用 GE 系 列 閥 根 據(jù) 擬 定 的 液 壓 系 統(tǒng) 圖 按 通 過(guò) 各 元 件 的 最 大 流 量 來(lái) 選 擇 液 壓 元 件 的 規(guī) 格 1 背 壓 閥 2 液 控 順 序 閥 3 7 11 1215 單 向 閥 AF3 EA10B 4 10 節(jié) 流 閥 5 壓 力 繼 電 器 DP1 63B 6 調(diào) 速 閥 AQF3 E10B 9 行 程 閥 13 電 磁 先 導(dǎo) 閥 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 16 14 液 動(dòng) 換 向 閥 16 液 壓 泵 YBX 16 17 濾 油 器 XU B32X100 4 確 定 管 道 尺 寸 油 管 內(nèi) 徑 尺 寸 可 參 照 選 用 的 液 壓 元 件 的 接 口 尺 寸 而 定 5 液 壓 油 箱 容 積 的 確 定 本 設(shè) 計(jì) 為 中 壓 系 統(tǒng) 液 壓 油 箱 有 效 容 量 按 泵 的 流 量 的 5 7 倍 來(lái) 確 定 現(xiàn) 選 用 容 量 為 160L 的 油 箱 五 V 帶 輪 傳 動(dòng) 的 設(shè) 計(jì) 本 設(shè) 計(jì) 的 的 查 表 數(shù) 據(jù) 參 照 濮 良 貴 主 編 的 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 高 等 教 育 出 版 社 1996 已 知 電 動(dòng) 機(jī) 型 號(hào) 為 Y100L2 4 額 定 功 率 為 3kW 轉(zhuǎn) 速 n1 1420 r min 傳 動(dòng) 比 i 1 014 1 確 定 計(jì) 算 功 率 Pca 由 公 式 Pca KAP 得 其 中 KA 為 工 作 情 況 系 數(shù) P 為 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 已 知 P 3 kW 由 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) p157 表 8 7 查 得 KA 1 2 故 Pca 1 2 3 3 6 kW 2 選 取 窄 V 帶 帶 型 根 據(jù) Pca n1 由 圖 8 8 確 定 選 用 SPZ 型 窄 V 帶 型 3 確 定 帶 輪 基 準(zhǔn) 直 徑 由 表 8 4 和 表 8 8 取 主 動(dòng) 輪 基 準(zhǔn) 直 徑 D1 75 mm 根 據(jù) 式 D2 i D1 1 014 75 76 05 mm 根 據(jù) 表 8 8 取 D2 80 mm 按 式 v X D1 n1 60 1000 驗(yàn) 算 帶 的 速 度 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 17 5 m s v X75 1420 60 1000 5 5735 35 m s 帶 的 速 度 合 適 4 確 定 窄 V 帶 的 基 準(zhǔn) 長(zhǎng) 度 和 傳 動(dòng) 中 心 距 根 據(jù) 0 7 D1 D2 a0 2 D1 D2 初 步 確 定 中 心 距 a0 300 mm 計(jì) 算 帶 所 需 的 基 準(zhǔn) 長(zhǎng) 度 L d 2 a0 2 D1 D2 D2 D1 2 4 a0 2 300 2 75 80 80 75 2 4 300 844 mm 由 表 8 3 選 帶 的 基 準(zhǔn) 長(zhǎng) 度 Ld 800 mm 計(jì) 算 實(shí) 際 中 心 距 a a a0 Ld L d 2 300 800 844 2 256 mm 5 帶 輪 上 的 包 角 1 1 180 D2 D1 a 60 180 80 75 256 60 178 8 120 主 動(dòng) 輪 上 的 包 角 合 適 6 計(jì) 算 窄 V 帶 的 根 數(shù) Z 由 式 Z Pca P0 P0 K KL 其 中 K 包 角 系 數(shù) KL 長(zhǎng) 度 系 數(shù) P0 單 根 V 帶 的 基 本 額 定 功 率 P0 單 根 V 帶 的 基 本 額 定 功 率 的 增 量 由 n1 1420 r min D1 75 mm i 1 014 查 表 8 6C 和 表 8 6d 得 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 18 P0 1 41 kW P0 0 02 kW 查 表 8 9 得 K 0 995 查 表 8 10 得 KL 0 86 則 Z 3 6 1 41 0 02 0 995 0 86 2 94 取 Z 3 根 7 計(jì) 算 預(yù) 緊 力 F0 由 式 F0 500 Pca V Z 2 5 K 1 qXv2 由 表 8 5 得 q 0 07kg m 故 F0 500 3 6 5 5375 3 2 5 0 995 1 0 07 5 53752 166 N 8 計(jì) 算 作 用 在 軸 上 的 壓 軸 力 Q 由 式 Q 2 Z F0 sin 1 2 2 3 166 sin 178 8 2 995 95 N 9 帶 輪 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 帶 輪 的 材 料 選 用 牌 號(hào) 為 HT200 的 鑄 鐵 D 300 mm 帶 輪 采 用 整 體 式 結(jié) 構(gòu) 帶 輪 輪 寬 的 設(shè) 計(jì) 帶 輪 輪 寬 B Z 1 e 2Xf 其 中 f 第 一 槽 對(duì) 稱 面 至 端 面 的 距 離 查 表 8 12 取 f 8 mm B Z 1 e 2 f 3 1 12 2 8 40 mm 帶 輪 外 徑 的 確 定 查 表 8 8 得 Dw1 79 mm Dw2 84 mm 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 19 六 組 合 機(jī) 床 聯(lián) 系 尺 寸 的 確 定 1 機(jī) 床 裝 料 高 度 的 確 定 根 據(jù) 我 國(guó) 普 通 機(jī) 床 提 供 的 數(shù) 字 取 H4 850 mm 2 具 體 輪 廓 尺 寸 的 確 定 鏜 模 架 厚 度 為 75 mm 工 件 寬 度 為 102 mm 工 件 和 鏜 模 架 間 的 距 離 為 27 mm 夾 具 底 座 的 總 長(zhǎng) 尺 寸 加 上 補(bǔ) 償 鑄 件 的 鑄 造 誤 差 15mm 再 加 上 夾 具 座 往 中 間 底 座 上 固 定 用 的 凸 臺(tái) 尺 寸 每 邊 48mm A 75 102 27 15 48X2 315 mm 夾 具 座 高 度 定 為 250 mm L1 45 134 21 40 240 mm L2 138 mm L3 102 mm L4 27 75 102 mm 其 中 L1 工 件 端 面 至 主 軸 箱 端 面 在 加 工 終 了 時(shí) 的 距 離 L2 主 軸 箱 厚 度 L3 工 件 沿 機(jī) 床 長(zhǎng) 度 方 向 的 尺 寸 L4 工 件 的 另 一 端 面 至 鏜 套 座 端 面 的 距 離 l1 機(jī) 床 長(zhǎng) 度 方 向 上 主 軸 箱 與 動(dòng) 力 滑 臺(tái) 的 重 合 長(zhǎng) 度 取 l 1 138 mm l2 加 工 終 了 位 置 滑 臺(tái) 前 端 面 至 滑 座 端 面 的 距 離 取 l2 20 mm l3 滑 座 前 端 面 至 側(cè) 底 座 前 端 面 的 距 離 取 l3 100 mm L 2X L1 2X L2 L3 2X l1 2X l2 2X l3 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 20 2X240 2X 138 102 2X 138 2X20 2X100 342 mm a L A 2 342 315 2 13 5 mm 通 常 當(dāng) 機(jī) 床 不 用 冷 卻 液 時(shí) a 的 尺 寸 最 小 可 取 10 15 mm a 的 尺 寸 大 小 符 合 要 求 鳴 謝 經(jīng) 過(guò) 一 個(gè) 多 月 的 艱 苦 工 作 我 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 在 各 位 老 師 的 悉 心 指 點(diǎn) 下 終 于 圓 滿 地 完 成 了 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 對(duì) 我 有 重 要 意 義 我 即 將 離 開(kāi) 學(xué) 校 踏 上 自 己 的 工 作 崗 位 它 不 僅 對(duì) 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì) 21 我 未 來(lái) 將 從 事 的 工 作 進(jìn) 行 了 一 次 適 應(yīng) 性 訓(xùn) 練 而 且 鍛 煉 了 我 的 分 析 能 力 解 決 問(wèn) 題 能 力 為 自 己 今 后 參 加 祖 國(guó) 四 化 建 設(shè) 打 下 了 一 個(gè) 良 好 的 基 礎(chǔ) 這 次 設(shè) 計(jì) 也 暴 露 了 自 己 知 識(shí) 面 不 足 的 情 況 在 自 己 將 來(lái) 的 學(xué) 習(xí) 中 一 定 要 注 意 彌 補(bǔ) 在 設(shè) 計(jì) 得 到 了 李 作 全 老 師 的 指 導(dǎo) 和 幫 助 在 此 表 示 我 最 深 的 謝 意 參考文獻(xiàn) 顧 崇 衡 機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 陜 西 科 學(xué) 出 版 社 1995 叢 鳳 廷 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 社 1994 哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 社 1990 東 北 重 型 機(jī) 械 學(xué) 院 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 1987 周 開(kāi) 勤 機(jī) 械 零 件 手 冊(cè) 高 等 教 育 出 版 社 1994 濮 良 貴 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 高 等 教 育 出 版 社 1996 大 連 組 合 機(jī) 床 研 究 所 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 1978