《G41J6型阀体卧式双面组合钻液压及夹具设计本科毕业设计论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《G41J6型阀体卧式双面组合钻液压及夹具设计本科毕业设计论文.doc（35页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、中工信商2014-JX16- 本科毕业论文（设计） G41J-6型阀体卧式双面组合钻液压及夹具设计 系 （部）机械工程系专 业机械设计制造及其自动化学 号学生姓名指导教师提交日期2014年 5 月 21 日摘要 本次设计的主要任务是G41J-6型阀体卧式双面组合钻液压及夹具设计，附加机床的总体设计，即：被加工零件工序图、加工示意图、固定组合夹具图和液压站装配图、液压原理图。本组合机床拟采用卧式双面组合机床，液压传动。由于组合机床是由大量通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率机床，且加工精度稳定，所以本设计的主要目的就是提高工厂的生产率。为了进一步提高劳动生产率，该组合机床还采用了专用夹具
2、，夹具采用液压夹紧，即省力，节约时间，又能保证加紧可靠，从而减少机床加工的辅助时间。本人首先进行机床的总体设计，即在完成工艺方案拟订以后，确定机床的配置形式和结构方案，画出装配图。完成总体设计后，进行了专用夹具及液压的设计。关键词: 组合机床，夹具，设计，液压 AbstractThis design is the main task of the G41J - 6 type body horizontal double combination drilling hydraulic and fixture design, additional the overall design of the
3、machine tool, i.e., by machining parts process diagram, schematic diagram, fixed modular fixture and the assembly drawing of the hydraulic pressure station and hydraulic principle diagram. Combination machine tools in this paper adopts horizontal double combination machine tools, hydraulic transmiss
4、ion. Due to the modular machine tool is composed of a large number of general parts and small amounts of special parts process concentrated machine with high efficiency, and stable machining accuracy, so this designs main purpose is to improve the productivity of the factory. In order to further imp
5、rove labor productivity, the combination machine tools also adopted the special fixture, jig adopts hydraulic clamping, the save Labour, saving time, and can guarantee to reliable, thereby reducing the auxiliary time of processing machine tool. Himself first to carry on the overall design of the mac
6、hine tool, namely after the complete process to formulate, determine the machine configuration form and structure scheme, draw the assembly drawing. After completion of the overall design of the special fixture and hydraulic design. Keyword:Combination machine tools, fixtures, design and hydraulic p
7、ressure 目 录第一章 组合机床总体设计5 1.1 组合机床方案制定 5 1.2 确定切削用量及选择刀具 51.2.1 选择切削用量 61.2.2 确定切削力，切削扭距，切削功率及刀具耐用度 61.2.3 选择刀具结构 61.3 组合机床总体设计 71.3.1 被加工零件工序图 71.3.2 加工示意图 71.3.3 生产率计算卡 11第二章 组合机床专用夹具设计 132.1 设计方案的确定 132.1.1 定位方案的选择 132.1.2 加紧方案的选择 132.1.3 加紧力的确定和液压缸的选择 142.2 专用夹具各组成部分的设计 162.2.1 定位装置 162.2.2 加紧装置
8、172.2.3 对刀具引导装置 192.2.4 夹具体设计 20第三章 本组合机床及其专用夹具特点 22第四章 液压系统方案的选择与拟定234.1 选择液压基本回路 234.1.1 调速回路 234.1.2 快速运动回路与速度换接回路 234.1.3 压力控制回路 254.1.4 行程终点的控制方式 264.2 拟定液压系统图 27第五章 各液压元件的计算和选择 285.1 确定液压泵规格和电动机的功率 285.1.1 液压泵工作压力的计算285.1.2 液压泵流量的计算 285.1.3 液压泵规格的确定 285.1.4 液压泵电动机功率的确定 285.2 控制阀的选择295.3 管道尺寸30
9、5.4 油箱容量30参考文献31致谢 32附录 33第一章 组合机床总体设计1.1组合机床方案的制定组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序原则设计的一种高效率专用机床。其方案制定的主要内容即零件在组合机床上合理可行的加工方法，确定工序间的加工余量，相应的刀具结构，确定机床配置形式等。被加工零件的加工精度和需要在组合机床上完成的加工工序，是制定机床方案的主要依据，我们要加工的零件阀体，其需要在组合机床上完成的工序为双面钻16个孔，孔的直径尺寸未注公差，其加工精度应取IT11级精度，孔于孔之间的位置精度要求不高，仅为，同一直线上孔的同轴度要求不高，所以钻16孔的加工工序只有一道工
10、步即可，并且可以在一个安装工位上对所有孔同时从两面加工。零件的材料，硬度，加工部位的结构形状，工件钢性，定位基面的特点等，对机床工艺方案制定也有着重要的影响。同样精度的孔，因材料，硬度不同，其工艺方案也不同，如钢件一般比铸件加工工步数多。若工件钢性不足，安排工序一般不能过于集中，以免因同时加工表面多造成工件受力大，震动道贺发热变形而影响加工精度。被加工零件的特点还在很大程度上决定了机床采取的配置形式。本道工序应加工的孔中心线与定位基面平行，且须由两面同时加工，所以采用卧式机床很便宜。由于阀体零件为大型件，采用单工位机床加工较为适宜。因此，初选组合机床为卧式双面单工位机床的型号。零件的生产批量使
11、决定采用单工位，多工位或自动线，还是按中小批量生产特点设计组合机床的重要因素。此阀体零件年生产纲领为2.5万/年。生产批量较大，工序安排应分散综上所述，此组合机床应采取单工位固定式夹具的卧式双面机床的配置型式。1.2 确定切削用量及选择刀具由组合机床设计简明手册中表3-1可知，加工精度IT11级，直径的孔所需工艺方法只需钻削一次。1.2.1 选择切削用量按照经济地满足加工要求原则，合理的选择切削用量。查组合机床设计简明手册中表3-7。得用高速钢钻头钻削时加工得切削用量，取。1.2.2 确定切削力，切削扭距，切削功率及刀具耐用度（钻单个孔）由于。 ,查表3-14得K=1 则计算硬度 有公式3-1
12、得： 有公式3-2得： 由公式3-3得： =1.037KW由公式3-4得T=（） =210分1.2.3 选择刀具结构为了使工作可靠，结构简单，刃磨容易，应尽量选择标准刀具，所以本机床所采用刀具为标准得麻花钻。1.3 组合机床总体设计1.3.1 被加工零件工序图被加工零件工序图使根据选定得工艺方案，表示一台组合机床或自动线完成工艺内容，加工部位尺寸精度，表面粗糙度及技术要求，加工用定位基准，夹压部位及被加工零件得材料，硬度，重量和在本道工序加工前毛胚或半成品情况得图纸。它使组合机床设计简明手册得主要依据，也是制造，使用，检验和调整机床得重要技术文件。G41J-6型阀体零件得被加工零件工序图如图0
13、1-02。其上表示出了被加工零件形状和轮廓尺寸及于本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。加工用定位基准及加压部位方向，还表示出本道工序加工部位的尺寸，精度，表面粗糙度，形状位置尺寸精度及技术要求，和必要的文字说明。1.3.2加工示意图(1) 零件的加工工艺方案要通过加工示意图反映出来。加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具辅具的布置情况以及工件夹具，刀具等机床各部件间的相对位置关系。机床的工作行程及工作循环等。因此，加工示意图使组合机床布置和性能设计的主要图纸之一，在总体设计中占重要地位。它使刀具辅具夹具主轴箱，液压电气装置设计及通用部件的选择的主要原始资料，也是整台组合机床布局和性
14、能的原始要求，同时还是调整机床刀具及试车的依据。 由于阀体上的孔规格相同，所用刀具导向，主轴，接杆等的规格尺寸。精度完全相同，所以同一主轴箱上只需画出两根主轴，分别在其上标注上主轴号，与工序图上工件孔号相对应。(2)选择刀具工具，导向装置并标注其相关位置及尺寸。 刀具的选择要考虑工件的加工精度，表面粗糙度，切削的排除及生产率要求。要加工阀体两面18孔23mm孔Ra=25mm,只需用标准的麻花钻钻削一次即可，所以刀具应选锥柄G7mm的麻花钻。因为钻削分两次进行，所以麻花钻的长度分别取 在组合机床上加工孔，除钢性主轴的方案外，工件的尺寸，位置精度主要取决于夹具的导向，所以正确选择导向结构，确定导向
15、类型，参数，精度，不但是绘制加工示意图所必须解决的问题也是设计组合机床不可忽视的重要内容。导向通常分为两类：一类是刀具导向部分与夹具导套之间既有相对移动，又有相对转动的第一类导向。另一类是刀具导向部分与夹具导套之间只有相对移动而无相对转动的第二类导向。或称旋转式导向。第一类导向即固定式导向的允许线速度。因此，除了绞孔外，这类导向很少用于大直径孔加工。第二类导向的允许线速度大于20米/分。一般用于孔径大于mm以上的孔加工，尤以大直径镗孔运用绞多。本道工序刀具导向部分直径仅为23mm，导向线速度也不大于20米/分。所以选择了固定式导向。导向数量应根据工件形状，内部结构，刀具刚性，加工精度及具体加工
16、情况决定。由于本机床的加工为钻单层壁小孔，且工件内部无法加导向，所以应选取单个导向加工。导向的汉族要参数包括：导套的直径及公差配合，导套的长度，导套离工件的距离等，由组合机床设计简明手册中表3-17得：导向至工件的距离 取刀具与主轴的联接形式为刚性。由机床夹具设计手册，选用标准的可换钻套，由d=23mm.可选用的钻套外径为35mm，D=52mm,导向长度L=37mm(3) 初选主轴类型尺寸，外伸长度，和选择接杆浮动卡头 主轴形式主要取决于进给抗力和主轴刀具系统结构上的需要，根据选定的切削用量计算出切削扭矩,查表3-19和表3-20，初定主轴直径为20mm由于综合考虑加工精度和具体工作条件，根据
17、表3-21 ，3-22，得主轴外部分尺寸直径D/ d,为30/20，长度L=115mm，主轴类型选用前支承为推力球轴承和向心球轴承，后支承为向心球轴承或圆锥滚子轴承的主轴与主轴配套的刀具接杆莫氏锥号为2号。除刚性主轴外，组合机床主轴与刀具之间常用两种连接。一是接杆连接，也称刚性连接，用于单导向进行钻，扩，绞，锪孔及倒角加工。通用标准接杆由大小型之分。其规格尾部结构尺寸随接杆号不同而异。可以从表3-23中参考设计。二是浮动连接，即浮动卡头连接，用于长导向，双导向，多导向进行镗，锪，绞孔以减少主轴位置误差及主轴径向跳动对加工精度的影响，避免主轴与夹具导向不同轴而产生“别劲”现象，本机床进行的是单导
18、向钻削加工，因选用接杆连接，（用刚性连接）刀具尾部结构尾为莫氏锥号为2号。主轴外伸部分的内孔直径为20mm则选择的接杆号为4号。(4) 由主轴箱中所有刀具主轴中找出影响联系尺寸的关键刀具（即其中最长刀具） 从保证加工终了时主轴箱端面间距离尺寸最小来确定全部刀具，接杆（卡头）导向，刀具托架及工件间的联系尺寸，其中，需标注主轴端部外径和内径（D/d）外伸长度，刀具各段直径和长度，导向的直径和长度，配合等，工件至夹具间还需标注工件距导套端面的距离。另外还要标注刀具托架与夹具之间的尺寸，工件本身及加工部位的尺寸和精度等。 主轴箱端面至工件表面之间的轴向距离是机床加工示意图上最重要的尺寸。为了缩短刀具悬
19、伸长度与工件行程长度，要求这一尺寸越小越好。它取决于两方面。一是主轴箱上刀具，接杆（卡头），主轴等由于结构和相互连接所需要的最小轴向尺寸，二是机床总布局所要求的联系尺寸。本道工序中，刀具采用麻花钻，刀具长度要考虑其螺旋槽尾部离开导套端面位置有一定距离，以备排屑和刀具刃磨后有向前调整的可能，这段距离一般保证在30-50mm之间。该麻花钻取这段距离为40mm.(5) 确定动力部件的工作循环及工作行程动力部件的工作寻还是：加工时动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置又返回到原始位置的动作过程。一般包括快速引进，工作进给，快速退回等动作。有时中间还有中间停止，多次往复进给，死档铁停留等特殊要求。本组
20、合机床动力部件的工作循环包括：快速引进，工作进给，快速退回三部分。工作行程长度的确定：工作进给长度L应等于工件加工部位长度L（多轴加工时应按最长孔计算）与刀具切入长度L和刀具切出长度L之和。如图1-1所示。切入长度L应根据工件端面的误差情况在5-10mm之间选择，本设计总选取L=8mm。由于采用标准麻花钻钻孔，所以L（切出长度）可由参考文献（1）中表3-24中选取，选取L=10mm工件加工部位长度为L=27mm所以工作进给 1-1加工示意图组合机床上有第进给和第进给之分。第工作进给用于钻，扩，绞，镗通孔等工序，而第工作进给主要由于钻，镗孔之后需要锪平面或倒大角等工序。通常，第工作进给速度比第工
21、作进给速度小的多。工进转倒工进时，除锪平面或倒大角的刀具外，其余刀具均离开工件加工表面而不再切削，以免破坏工件已加工表面和降低刀具耐用度。快速退回长度等于快速引进与工件进给长度之和。快速引进是指动力部件把主轴箱连同刀具从原始位置送进倒工作进给开始位置。通常再采用固定式夹具的钻，扩，绞孔组合机床上，快速退回行程长度须保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件装卸。但是当刀具刚性较好且能满足生产率要求时，为使动力滑台导轨再全行程上均匀磨损，也可以加大快速退回行程长度。动力部件的总行程长度除应保证要求的工作循环工作行程（快速引进+工作进给=快速退回）外，还要考虑装卸和调整刀具方便，即考虑前备量，后备量
22、。前备量是指因刀具磨损或补偿制造，安装误差，动力部件尚可向前调节的距离。而后备量是指考虑刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出所需要的轴向距离。理想情况是保证刀具退离夹具导套外端面的距离大于接杆插入主轴孔内或刀具插入接杆孔内的长度。因此，动力部件的总行程为快退行程长度与前备量后备量之和。依此作为选择标准动力滑台或设计专用动力部件的依据。词机床动力部件的前备量选取20mm，由选的主轴型式和接杆的接杆号可知后备量应取两者中的较大值，即选取后备量为120mm。所以动力部件的总行程为120+45+30+20即215mm.此外，画加工示意图时还应注意以下问题：加工示意图应与机床实际加工状态一致。图
23、上尺寸应完整，以备检查行程和调整机床使用，图上应标注各主轴的切削用量及必要文字说明，如被加工零件图号材料为HT200，硬度为HB=175241，加工余量及是否用冷却液。加工示意图上应有表示加工过程的工作循环图，及各行程长度。1.3.3 生产率计算卡根据选定的机床工作循环所要求的工作行程长度，切削用量、动力部件的快速及工进速度等。可以计算机床的生产率，并编制机床生产率计算卡，用于反映机床的加工过程，完成每一根轴所需要的时间，切削用量、机床的生产率及机床负荷率。1 理想生产率指完成年生产纲领A（包括备品及废品率在内）所要求的机床生产率。由于加工阀体零件采用但班制，所以全年工时数K=2350小时。A
24、=2.5万件，则：件/小时=10.67件/小时2 实际生产率指所设计机床每小时实际可以生产的零件数量。 Q1=件/小时式中：T生产一个零件所需要的时间（分）=（）+（）分式中：L1、L2分别为刀具第、第工作进给行程长度（毫米）Vf1、Vf2分别为刀具第、第工作进给量（毫米/分）t动力滑台在死当铁上的停留时间，通常指刀具在加工终了是无进给状态下旋转510转所须的时间（分）。L、L快进、快退行程长度。V动力部件快速行程速度t直线移动或回转工作台进行一此工位转换的时间，一般可取t=0.1分t工件装卸时间，它取决于工件重量大小，装卸是否方便及工人的熟练程度，一般取0.51.5分有前面分析可知：L1=L
25、2=40 mmt=0.02分t=0.1分 t=1.2分由于工件比较大，装卸不方便所以取比较大值。L=50mm L=125mmV=5000 mm/分有上可知：=（）+（）分=（）+（）分所以机床实际生产率Q=20.3件/小时取Q=21件/小时有上知：Q=21件/小时所以所选择的切削用量和机床总体设计方案合适。第二章 组合机床专用夹具设计此次设计的组合机床加工工序内容如附图被加工零件工序示意图,为钻两面16各23mm孔,要保证两面对应孔的同轴度0.5mm,对中心轴线的位置度0.5mm.如工序图上所视,在加工本道工序前,三个355圆柱面应以加工过,而出于中间的那个圆环上8个18mm也要加工过.2.1
26、 设计方案的确定.2.1.1 定位方案的确定由上面的分析可知:A面及其上8个18mm孔是在本道工序前加工出来的,如图(2-1)所示所以方案一就是选A面及其上任意两相距较远的孔作为定位基准,即选取一面两孔的定位方案.定位方案二就是选两互相平行的355圆柱面为定位基面,用V型块定位.由于方案1中,两定位孔的精度不高,因此导致此方案的定位方案精度不高,再加上定位基准和工序基准不重合,误差就更大,所以不便采用.而第二个方案就不同,虽然355圆柱面加工要求不高,表面粗糙度Ra=25 m，由于定位基准和工序基准重合,减少了基准不重合误差,定位精度就比方案1显著提高了.2-1定位方案图2.1.2 加紧方案的
27、选择由于该工件是薄壁零件夹压位置不能作用在壳体上,最好作用在有肋板的地方, 如图(2-1)所示夹压点取在A面上。, 如图(2-1)所示这样夹压，则液压缸就会占据工件前面很大的地方，则妨碍工件的装卸。另外，确定夹压位置时应注意：a. 保证：零件夹压后定位稳定。为了使工件车加工过程中不产生振动和位移，夹压力要足够，夹压点布置使夹压合力落在定位平面内。力求接近定位平面的中心点。b. 尽量减少和避免零件夹压后的变形，消除其对加工精度的不利影响，为此，应避免把夹压点放在零件加工孔的上方，和容易引起变形的地方。对钢性差的零件应适当的增加辅助支撑或采用多点夹压的方法，以使夹压分布均匀，减少夹压变形，提高加工
28、精度。本组合机床的专用夹具就是为了减少变形而在A面对应处增加两助支撑，为了减少辅助加工时间，采用液压驱动的辅助支撑。理论上，液压驱动的加紧装置和辅助支撑应同时（动作）对工件施加动作。由于存在误差，两者不能同时对工件施加动作，这时就让夹紧装置先动作，这一点在设计液压系统图时应注意。因为如辅助设备先动作，将会顶起工件，破坏在v形块上的定位，所以应让加紧装置先动作。2.1.3 夹紧力的确定和夹紧液压缸的选择 计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个钢性系统，根据工件受切削力、夹紧力的作用情况找出在加工过程中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠、再乘以安全系数作为实际所
29、需夹紧力的数值。 即：W=WK式中：W实际所需夹紧力（N） K在一定条件下由静力平衡计算出的理论夹紧力（N）K安全系数安全系数K可按下式计算：由机床夹具设计手册表1-2-1，查得： K:取1.21.5,取K=1.3K:加工性质为精加工 , 取1.0K:由表1-2-2查得K=1.15K:连续切削 取1.0K:液动夹紧 取1.0K=K=1.0所以: 由于K=1.495小于2.5所以取K=2.5。理论夹紧力W按机床夹具设计手册表1-2-1查得：以V型块定位，压板夹紧的形式的夹紧力公式为： （1）.W= （N） （2）. W= （N）其中： 、分别为工件与压板间圆周方向和轴向摩擦系数 、分别为工件和V
30、型块间圆周方向和轴向摩擦系数参考表1-2-12，分别取 由机床总体设计中得： 由（1）式得：W= =2343.7N由（2）式得：W= =95434.8N选其中较大值即：W=95434.8N查机床调整和使用，初选夹紧液压缸为T5058,活塞杆拉力26.4KN，推力为33KN。2.2 专用夹具各组成部分的设计.2.2.1 定位装置定位装置包括定位元件及其组合,其作用是确定工件在夹具中的位置,即通过它使工件加工时相对于刀具及切削成形运动处于正确位置.由前面定位方案可知,本夹具采用两短V形块定位,限制工件四个自由度.由于工件圆柱面直径很大,为mm,则此V形块为非标准,由机床夹具设计手册,表1-1-5,
31、得V形块尺寸计算公式(选择=90) V形块标准定位高度:T V形块开口尺寸N: 其中由工件图知:D=355mm则 取 =55mm 取V形块H=200mm则 参考手册,V形块材料选用45钢,热处理采用表面渗碳,渗碳层厚度为0.81.2mm HRC5864.为了防止工件变形太大而影响加工精度,本夹具还采用由液压缸驱动得辅助支承,以增大功能间的刚性,减少变形.该液压缸选用T5034型.其活塞顶部所用的支承钉由夹具手册中选用支承钉A2020.GB222680.2.2.2 夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧压牢,保证工件在工件定位时所占据的位置在加工过程中不因受重力,惯性力以及切削力等外力作用而产生位
32、移,同时防止或减小振动.它通常是一种机构,包括力源装置,中间递力机构,夹紧元件和夹紧机构.为了提高劳动生产率并保证夹紧可靠,本夹具采用液压夹紧,由前面夹紧力计算中得知,液压缸选用T5038型.为了减少工件装卸时间,要求夹紧压块在松开工件时不应防碍工件的装卸,参考机床夹具设计手册,选择如下图2-2所示的铰链式夹紧机构. 2-2铰链式夹紧机构图 2-3受力简图初步确定结构尺寸,取铰链夹紧机构末端A端由一个行程终点.当机构处于夹紧状态时,A端离其最终点应保持有一个储备量S,否则结构可能失效.一般S0.5mm,这里选取S=1mm.A端行程包括两个方面,一部分为空行程S,用于获得足够间隙来装卸工件,一部
33、分为夹紧行程S+S,其中S用以补偿被夹紧表面的尺寸偏差, S用于补偿机构的受力变形.由表1-2-37.计算出:i= = =1.43其中=cos= cos=9.27 所以 所以 由于动力装置为选用的标准液压缸,不需结构尺寸的计算.下面主要对压块,铰链中的零件进行结构设计,两销轴之间的距离为50mm.由于它传动的夹紧力比较大,所以压块厚度选为40mm,材料选用45钢,热处理HRC3540.具体结构见附录二 压块其余铰链见附录三，四，五夹具专用零件图.2.2.3 刀具引导装置引导装置的作用是确定夹具相对于刀具的位置,引导刀具进行加工.本组合机床夹具的引导装置均选用标准件.借住于引导元件可以提高被加工
34、孔的几何精度,尺寸精度以及孔系的位置精度.由于本工件的生产为大批量生产,所以选用可换钻套.钻套装在衬套中,而衬套则是压配碍夹具体或钻模板中.钻套由螺钉固定,以防止它在刀具加工时转动.钻套与衬套间采用F7/m6配合,便于钻套磨损后可迅速更换.本例中选用F7/m6配合.查机床夹具设计手册,选择内径d为23mm的标准快换钻套,其极限位置偏差为F7.其外径D=35mm,极限偏差取为m6.配用螺钉为M8 GB226880钻模板应设计承固定式,这样导向精度高,加工出的工件精度就高.为了节省材料,钻模板选用铸铁HT200铸造.其具体结构见附图专用夹具零件图.2.2.4 具体的设计 夹具体是用于连接夹具各元件
35、及装置,使其成为一个整体的基础件,并与机床有关部位连接,以确定夹具相对于机床的位置. 其在设计时应满足以下基本要求:1. 应有足够的强度和刚度 保证在加工过程中, 夹具体在夹紧力,切削力等外力作用下,不至于产生不允许的变形和震动.2. 结构应简单,具有良好工艺性. 在保证强度和刚度条件下,力求结构简单,体积小,重量轻,以便于操作.3. 尺寸要稳定. 对于铸造夹具体,要进行时效处理,以消除内应力.保证夹具体加工尺寸的稳定.4. 便于排屑为防止加工中切削聚积在一起定位元件工作表面或其他装置中,而影响工件的正确定位和夹具的 正常工作,在设计夹具体时,要考虑切削的排除问题.选择夹具体毛坯结构时,应以结
36、构合理性,工艺性,经济性,标准化的可能性以及工厂的具体条件为依据综合考虑.铸造结构可铸出复杂的结构形状.抗压强度大,抗振性好.易于加工,但制造周期长，易产生内应力,故应进行时效处理.材料感多用HT150或HT 200.铸造的夹具体适用于切削负荷大,震动大的场合或批量生产.焊接结构制造容易,生产周期较短,成本较低.但 热变形较大,焊接后需退火处理.它适用于新产品试制或但件小批量生产.装配结构选用标准毛坯件或标准零件部件组合而成,如圆棒,圆盘,工字钢,角钢,U形槽等标准型材.可缩短制造周期,但它最适用于标准化.综上可以看出,本组合机床的夹具体应选用铸造结构.因为本道工序的切削负荷大,且生产纲领为2
37、.5万/年.正满足铸造结构的适用场合.夹具体制造属单件生产性质,为缩短设计和制造周期，减少设计和制造费用,所以夹具体设计一般不作复杂的计算.通常是参照类似的夹具结构,按照经验类比法估计确定.实际上在绘制夹具总图时,根据工件定位元件,夹紧装置,对刀引刀装置以及其他辅助机构和装置在总体上的配置,夹具体的外形尺寸已大体确定.按照机床夹具设计手册表1-9-2可知,夹具体壁厚h铸造结构为825mm,本设计取.夹具体加强筋厚度为0.70.9h,本设计中,其取为18mm,加强筋厚度不大于5h,即不大于120mm.另外,夹具体上不加工毛面与工件表面之间的间隙也应注意选取.夹具体时毛面,工件也是毛面时,取815
38、mm,夹具体是毛面,工件是光面时,取410mm. 夹具体的具体结构如附图中夹具体零件工作图所示.第三章 本组合机床及其专用夹具的特点. 本次设计的组合机床在本道工序中完成的工序内容不少,双面钻16个23孔,所以该机床的切削负荷比较大.下面主要介绍本组合机床上专用组合机床夹具的特点.任务上要求工件的生产纲领为50万/年,生产批量较大,所以指导老师要求我们采用液压夹紧,以节省辅助加工时间,提高机床生产率.为了防止工件刚性不足,产生过大的夹压变形,本组合机床夹具还采用辅助支承,同样基于提高生产率的要求,该辅助支承也采用液压缸驱动.本夹具的夹紧机构采用铰链式夹紧机构,如图3-1所示,(由于两面机构完全
39、相同,下面仅画出右面一半来表示)夹紧液压缸1的活塞收缩时,与活塞杆用销连接的连杆2就会向上运动,同时连杆3会产生一个水平方向的力使铰链臂4绕其固定销轴转动/与4用销连接的连杆5就会在压块6的一侧产生一个斜向上的力,从而使压块6绕销轴旋转压在工件上,达到夹紧工件的目的.3-1铰链式夹紧机构图第四章 液压系统选择方案和拟定4.1选择液压基本回路4.1.1调速回路这台机床的液压滑台工作进给速度低，传递功率也较小，很适宜选用节流调速方式，由于钻孔时切削力变化小，而且是正负载，同时为了保证切削过程速度稳定，采用调速阀进口节流调速，为了增加液压缸运行的稳定性，在回油路设置背压阀，分析液压缸的V-L曲线可知
40、，滑台由快进转工进时，速度变化较大，选用单向行程调速阀换接速度，以减小压力冲击。如下图所示：图 4-1 调速回路4.1.2 快速运动回路与速度换接回路此机床快进时采用液压缸差动连接方式，使其快速往返运动，即快进、快退速度基本相等。查找相应的资料后得知，随着液压技术的发展，电磁换向阀的换向精度和平稳性逐步提高，加上电磁换向阀控制方式十分方便，其有取代电液换向阀的趋势。采用电磁换向阀的换向回路，由于液压缸采用了差动连接，电磁换向阀宜采用三位五通阀，为了保证机床调整时可停在任意位置上，现采用中位机能O型。快进时，液压缸的油路差动连接，进油路与回油路串通，且不能经背压阀流回油箱，因而在回路中使用先导式
41、顺序阀，快进时回路的压力低，先导式液控顺序阀不打开，回油路的油只有经单向阀与进油路汇合。转为工进后进油路与回油路则要隔开，回油则经背压阀流回油箱，因而增加一个单向阀，转工进后（行程阀断路），由于调速阀的作用，系统压力升高，先导式液控顺序阀打开，液压缸的回油可经背压阀回油箱，与此同时，单向阀将回油路切断，确保液压系统形成高压，以便液压缸正常工作。该部分回路图如下图所示：图 4-2 快速运动回路与速度换接回路为期3个多月的毕业设计即将结束，但在这3个多月的时间里我学到了很多知识和技能。通过这次毕业设计使我掌握了做机械设计的基本方法和思路，为今后的工作打下了基础，而我的主要感受是在做任何事情前都应做
42、好相关数据资料的检索。在现今社会中，随着计算机的普及以及网络技术的发展，对于各种数据资料的检索已经从图书馆的纸质资料转移到网络平台下的电子文档。通过毕业设计，我仔细的学习并能够基本掌握及应用所学知识到设计中。本次设计不能算太完美，只可以说基本完成了指导老师所提出的要求，因为在设计过程中对一些参数的选择还存在一些不全面、不合理的选择，因此在今后遇到类似的情况，将全面综合考虑之后再选择相关参数以及进行有关计算。4.1.3 压力控制回路考虑到该机床在工作进给时负载较大，速度较低，而在快进、快退时负载较小，速度较高，从节省能量，减少发热考虑，泵源系统宜选用双泵供油回路或变量泵供油回路。限压式变量泵双联叶片泵1系统较简单须配有溢流阀，卸荷阀组，系统较复杂。2无溢流损失，系统效率较高，温升小有溢流损失，系统效率较低，温升较大3流量突变时，定子反应滞后，液压冲击大流量突变时，液压冲击取决于溢流阀的性能，一般冲击较小4内部径向力不平衡，轴承负载较大，压力波动
