数控加工气缸体组件夹具设计
气缸体双工位专用钻床总体及夹具设计摘要
气缸体双工位专用钻床总体及夹具设计摘要:本课题设计的是气缸体双工位专用钻床,用于钻削被加工零件左侧面上的12个∅30深110mm的挺柱孔,右侧扩12个∅41的孔、锪挺柱孔∅41端面,并钻削12个∅8和7个∅6的水孔。
本机床设计主要包括总体设计和夹具设计两个部分。
采用卧式双工位双面加工方案,左侧主轴箱用来加工这12个挺柱孔,右侧主轴箱用来完成剩下的31个孔的加工,两主轴箱的中间是夹具部分。
机床采用液压滑台实现刀具的进给,以保证进给速度的稳定可靠。
由于工件左侧12个∅30 mm的挺柱孔之间孔距较小,使得左主轴箱中主轴的排布受到了限制,为此采用双工位分两批加工。
工件选用“一面两孔”的定位方案,采用液压夹紧方式。
为保证工件上被加工孔的位置精度,采用了导向装置。
因工件批量较大,导向装置中的钻套容易磨损,所以采用了可换钻套。
夹具体材料采用HT200,并在夹具体上开设排屑槽以防止切屑在定位元件工作表面上或其他装置中堆积而影响工件的正确定位和夹具的正常工作。
关键词:气缸体;组合机床;总体设计;夹具Design of General and Fixture of Modular Machine Toolwith Double Stations Drilling for the Cylinder BodyAbstract:The modular machine tool is designed for double stations drilling of the cylinder body. It is used for machining these holes in the work piece: twelve holes with the diameter 30mm and depth 110mm on the left side, twelve diameter 41mm holes and their bottom surfaces on the right surface, twelve diameter 8mm and seven diameter 6mm holes. The topic includes two parts, the general design and fixture design of the machine tool.The modular machine tool uses the horizontal-type, double-station and two-side processing plan. The left spindle box is used formachining twelve tappet holes, the right spindle box is used for machining 31 holes, and a fixture is between two spindle boxes. To achieve stable and reliable feed, hydraulic pressure sliding tables are used in this machining tool. The small distance between two tappet holes on the left side of the cylinder body makes arrangement of main spindle in the headstock restricted. Therefore twelve holes on the left side are separated into two groups through double-station machining. The work piece is located at the fixture through "a face two holes", and clamped by hydraulic pressure devices. To ensure position precision, the guiding devices are used. Replaceable guiding sleeves are chosen, because they are easy wearing in large quantities of production. The material of clamp body is HT200. Chip troughs which are in the clamp body are free of chip falling onto the working surface of positioning components or accumulating on other devices, and ensure the work piece correct positioning and the fixture normal working.Key words:cylinder body; modular machine tool; general design; fixture。
数控加工设备专用夹具设计探究
数控加工设备专用夹具设计探究随着数控加工设备的普及,夹具作为数控加工过程中必不可少的配件,起到了固定工件、提高加工精度及效率的重要作用。
因此,夹具的设计和选择非常重要。
本文将探究数控加工设备专用夹具的设计问题。
一、夹具设计要求夹具是用于夹紧待加工工件的装置,应根据不同的工件特点及其在加工过程中的运动特点来设计。
在设计夹具时,需要考虑以下要求:1.夹紧力要大:夹具拥有足够的夹紧力,以保证工件在加工过程中不会发生相对位移。
2.夹紧面要匀称:夹紧面应计算和设计合理,以保证工件夹紧平稳均衡。
3.夹具对工件表面的损伤要小:夹具设计时应避免对工件表面造成损伤,特别是对外形要求高的工件。
4.夹具刚度要高:夹具刚度高,能够保证加工精度和加工效率。
5.夹具加工精度要高:夹具必须保持加工精度,并且在使用时不会发生变形。
6.夹具结构要简单:夹具必须易于安装和操作,减少加工人员的劳动强度。
1. 夹具定位方式:工件在加工过程中必须定位准确,夹具定位方式占据着至关重要的地位。
定位方式分为机械定位和光学定位两种方式。
机械定位分为直线定位和曲线定位。
夹具上定位孔或定位销,可保证工件位置不变。
光学定位可以采用3D视觉系统或激光测距等,以高精度的方式实现工件的定位。
2. 设计加工便捷性:夹具应具有可换夹机构,以便夹具可以适应不同的加工工件。
同时,夹具的安装、拆卸和调整应该方便,以减少加工人员的劳动强度。
3. 夹具加工性能:夹具应该具有较高的加工性能,这要求夹具必须是高硬度、高强度和高温稳定性的材料。
同时,夹具表面必须具有足够的节油性和防腐能力,以保持夹具的寿命和使用效果。
4. 夹具的材质选择:夹具材质应根据加工工件的特点而定。
比如说对于需要加工的大型铸件,应该选择表面有防腐蚀涂层的铸铁夹具。
对于加工工件表面要求高的,应该选择使用密闭式夹具而不是气动式夹具。
5. 夹具运动特点分析:夹具在加工过程中参与的运动有多种类型,如滑动、旋转、倾斜等。
HJ01001气缸盖机械加工工艺分析与专用夹具设计
Ra1.6 , 所以都要求精加工。 其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。
因为其尺寸精度、 几何形状精度和相互位置精度,以及各表面的表面质量均影响 机器或部件的装配质量, 进而影响其性能与工作寿命,因此它的加工是非常关键 和重要的。
1.2 气缸盖的工艺要求及工艺分析
图 1.1 气缸盖零件图
一个好的结构不但要应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也 就是要有加工的可能性,要便于加工,要能够保证加工质量,同时使加工的劳动 量最小。而设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺 问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。
关键词:工艺;钻,扩;夹具
1
南通职业大学毕业设计说明书
HJ01001 气缸盖
Abstract
To design HJ01001 diesel engine cylinder head machine and procedures of a jig for machina tool is the main task of the subjiect. The design meet the requirements of the processing map accuracyof the lowest cost. Clamping reliable, simple,easy to operate and increasing the production sfficiency is the request of the decision. Cylinder head is an important part of the diesel engine. It's a typicall box part. Its more structure. The quality of processing will affect the performance of the diesel engine. Designed some in the jig , mainly the selection of sureness of orienting the principle and localization scheme that was originally designed and adopted, clamp design of system , clamp estimation of strength , the position error analysis , hydraulic cylinder Selection etc. , finish design of jig finally. The advantages are production efficiency, high precision of processing, reducing labor intensity of the workers.
毕业设计(论文)-缸体加工工艺规程及钻孔夹具设计【6-M6】【气动夹具】
1.4 缸体加工主要工序安排∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3 1.5 机械加工余量、工序及毛坯的确定∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 1.6 确定切削用量及基本工时(机动时间)∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙6 1.7 时间定额计算及生产安排∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙14
数控加工气缸体组件夹具设计
度 头我 们 通常 称 之 为第 四轴 , 它 的 出现 大 大 的提 高 了 加工 中心 的加 在机 械 制 造 业 、 金属切削批量生产中 , 数 控 加 工 中心 夹 具 的主 工效率 , 减少了成本 , 很多形状复杂 的产品在加工的时候都需要用 要 作 用是 保 证加 工 精 度 , 提 高劳 动 生产 率 , 扩大 机 床 加工 范 围 , 保 证 到 数控 分 度头 , 因为 它 可 以完 成 三轴 机 床 不 能一 次 性 加工 完 成 的任 它 通过 旋 转 可 以使 产 品实 现 多 面 的; 0 1 T . , 大 大 提高 了加 工效 率 , 生 产 安全 , 降低 对工 人 的 技术 要 求 和减 轻工 人 劳 动强 度 。 因此 , 机 械 务 , 工 装 夹具 的设计 制 造 在机 械 制造 业 中起 到 举 足轻 重 的地 位 。 减 少 了装 夹 次数 。 文章介绍了气缸体组件加工 中心第四轴夹具 的设计过程。 对零 C N C加工 中心 添加 第 四轴 的好 处 : 可 以使 刀具 加 工 的平 面 更 为 并且 可 以减 少 工 件 的反 复 装 夹 , 提 高工 件 的 整体 加 工 精度 , 利 件 的结构 进 行 了分 析 , 制 定 了零 件 的加 工工 艺 内容 。选 择 了四轴 旋 广 泛 , 转 工 作 台和 设 备 , 确 定 了定 位 基 准 与夹 紧方 案 , 对 零 件 的加 工 工 艺 于 简化 工 艺 , 提 高生 产 效率 。 缩 短 生产 时 问 , 所 以本 产 品 的夹具 设 计 方案 进 行 了具 体 的分 析 。 使 用 了三维 软 件绘 制 零 件 图 , 夹 具设 计 图 , 方 案 用 到配 第 四轴 转 台 的加 工 中心 ,三轴 即 X Y Z三个 直 线 移动 坐 夹具 零件 图 , 制 作 第 四轴 夹 具 , 并 投 人 生产 。 标, 第 四轴 为 x轴 方 向 上 的一 个 旋 转 轴 , 可 以使 刀具 与 工件 之 间产 1气缸体组件工艺分析 生 角 度偏 移 , 即刀轴 与 工 件 表 面法 线 成 一个 角 度 。一 可 以扩 大加 工 气缸体组件为整体式气缸体 , 其广泛应用于摩托车发动机。气 的范 围 , 二 可 以使切 削 条件 更 佳 。 缸体毛坯为铸件 , 中心为铸铁缸体 , 外面包裹铸铝结构 , 中间的气缸 基 于 以上 论述 , 上 文 涉及 到 的三 道工 序 加 工方 案 均 选 择摆 在 第 加工精度要求高 , 两端面上的孑 L 数量较多 , 位置精度要求高 , 侧面的 四轴 转 台桥 板 上 , 一 次 装 夹 两个 工 件 , 同时 加 工 三个 平 面 , 提 高加 工 孔需要进行加工 , 精度要求较高 。主要特点 : ( 1 ) 阀体外形轮廓结构 效 率 。该 液 压 夹具 设 计 既保 证 了 加工 零 件 的 位置 稳 定 可靠 , 又 避免 操 作 简便 , 工 件 更 换容 易 , 适合 复杂 , 散热片分布较多 ; ( 2 ) 气缸体组件属空腔体薄壁零件 , 零件刚 夹 紧过 程 中产 生不 允 许 的零 件 变 形 , 性较差 , 因此工装夹具设计必须避免零件夹压后变形 , 使装夹受力 批 量 生 产 。 2 - 3夹具 三 维设 计 点 尽量 避 免放 在 零件 加 工 孑 L 上 方 以及 易 产 生变 形 的部 位 。 夹 紧过 程 中, 不 能 破 坏 工 件 在 定 位 时所 处 的正 确 位 置 , 保 证 工 件 在 整 个 加 工 本 次设 计 采用 运 用 三维 软 件 提供 的基 于 特 征 实体 的建模 功 能 。 过程 中位置稳定不变 , 夹紧可靠牢 固, 振动小 , 不超 出允许变形 , 合 通 过拉 伸 、 旋转 、 薄壁特征 、 高级抽壳 、 特征阵列以及异型孑 L 向 导 等 理布置夹压后 , 要 防 止 装 夹 加工 过 程 中发 生 震 颤 和 干涉 , 并 保 证 气 操作 来 实 现标 准 零件 的三 维模 型 设 计 , 并 按 其形 状 和 尺 寸分 别 建 立 缸 体 受力 均 匀分 布 。 参 数化 模 型库 。 夹 具装 配 是 夹具 产 品设 计 的重 要 工艺 过 程 。如果 装 配 不 当 , 即 2夹具总体设计 2 . 1气缸 体 主要 加 工方 法 使是全部合格 的零件, 往往也不能形成质量 、 寿命 合格的夹具 。 第 四 根据加工工艺要求 , 装配工艺设计 与加工质量、 效率要求 , 依据 轴 夹具 装 配 的难 点 , 由于第 四轴 夹具 需 要 在 加 工 中心 工 作 台 上实 现 基准先行 、 先面后孔 、 先 粗 后 精 的原 则 , 先加工主要表面 , 后 加 工 次 3 6 0 。 自由旋 转 , 第 四轴 的旋 转 中心 线相 对 x 轴必 须 平 衡 , 防 止 在 旋 要表面 , 制 定零 件 主要 表 面加 工 方 法 转 过程 中产 生干 涉 。 而且 , 本 次 设 计 的夹 具一 次 同时装 夹 两个 工 件 , 2 . 2 定位 、 加 紧方 案 的选 择 桥板部分较长 , 需 要 增加 尾 座 进 行 固定 与 支 撑 , 要 求 第 四轴 本 体 的 通过分析 C G 1 2 5 气缸体组件结构特征 ,在加工 中心加工前一 中心 孔 与尾 座 的 中心孑 L 在 相 同的轴 心 线 上 。基 于以 上 分析 , 把第 四 工序 , 为了加工气缸体底面 , 选择气缸体毛坯的中心 大孔作为粗基 轴 本体 与尾 座安 装 在夹 具 底 板 上 , 第 四轴 本 体 与底 板 安 装 利 用键 槽 准, 把两端面面进行加工 , 这样加工过 的平面可作为加工 中心工序 配 合 , 尾 座 与 底 板 安 装 也 利用 键 槽 配 合 , 底 板 上 的键 槽 通 过 加 工 中 的精 基 准 , 遵循 互 为 基准 、 基 准 统一 的原则 。 心一次加工完成 , 保 证 第 四 轴本 体 中心 线 与 尾 座 中 心 线 重 合 , 满 足 对 于 夹 紧 方 案分 析 , 为 了保 证 定 位 基 准 位 置 准 确 , 采 用 已加 工 设计要求 。第四轴液压转 台配合安装在加工中心上 , 通过第 四轴控 的面进行平面定位 , 均匀分布三个圆头支撑钉 , 保证 接触 点位 置相 制 , 使 回 转 台 主轴 刹 紧 和 松 开 , 松 开 后桥 板 完 成 任 意 角 度 回转 分 度 对稳 定 , 并 且 使支 撑 钉距 离 尽 可 能大 , 以 防止 加 工过 程 中发 生 颤动 , 或连 续 分度 运 动 , 分 度 完 成后 刹 紧 主轴 , 实 现 高精 度分 度 工 作 。 产生失稳现象。这样就把气缸体 z轴移动 自由度和 x、 Y轴两个方 2 . 4 夹具 制作 与投 入 使用 向旋转 自由度 限制住。同时 , 利用气缸体中心铸铁缸体的圆柱外形 夹 具三 维模 型不 能将 所 有 的设 计 参 数 表 达清 楚 , 车 间制 作 夹具 放入夹具垫板 圆孔中进行定位 ,把气缸体 x、 Y轴两个方 向的移动 需要 为 三维 夹 具上 每 一个 非 标 准零 件 绘制 工 程 图 。 根 据 国家 或 具 体 自由度 限制 。最 后 , 利 用 弹性 六 棱锥 销 与 气 缸体 上 已加 工 的工 艺 定 行业 标 准 , 对 零 件 工 程 图进 行 注解 , 如 形 位公 差 、 表面粗糙度 、 基 准 位 孔 进行 配 合 , 把 z轴 的旋 转 自由度 限制 。 通 过 上述 定 位方 式 , 气 缸 特 征 、 零件序 号等 ; 也 可 根据 具 体 加 工 要 求 , 对 零 件 进 行 注 释或 标 体 组 件 在 夹具 上 有 唯一 的位 置 , 而 且 六 个 自由 度被 完 全 限制 , 满 足 记 , 将工 程 图表 达 清楚 。 总装 配 体 中 , 对 零 件 尺寸 公 差 、 垂直度 、 圆轴 了夹 具设 计 要求 。中心 铸 铁 缸体 的定 位 和 弹性 六 棱锥 销 的使 用 , 不 度及技术要求等做 了详细标记。 绘制好 的工程 图下发到车间进行制 仅可以保证气缸体组件位置正确 ,还能防止工人错误 的安装工件 , 作, 装配完成并投入使用 。 3 结束 语 起 到 防误 、 防呆 的作 用 。 对 于夹 紧方 案 分 析 , 气 缸 体 周 边 满 布 铝合 金扇 热 片 , 而 且 扇 热 随着 产 品 市 场 的竞 争 日益 激 烈 , 在 产 品结 构 不 断 复杂 化 、 产 品 片 为 不规 则 形状 , 受 力 不 均衡 , 所 以上下 两 端 面进 行 压紧 较合 理 。 同 质 量 要 求不 断提 高 , 生 产 效 率 要 求 不 断 提 高 的前 提 下 , 一 些 传 统 的 时, 根 据夹 具 的设 计 原 则 , 下 端 面 为支 撑 平 面 , 产 品 的夹 紧 受力 方 向 加 工方 法 , 已无 法 满 足生 产 的需 要 。 在 数控 技 术发 展 和普 及 的今 天 , 在 设 置在 上 端 面 , 下端 面 圆头 支 撑钉 均 匀受 力 , 减 少 工件 的变形 。 根 采 用 加 工 中心 , 并 配 以第 四轴 工 装 夹具 进 行 生 产 , 从根本上改变 了 据机床工作台的大小 , 确 定 在 一套 夹 具 上 同时 装 夹 两个 工件 , 使 夹 传 统 的加 工 工艺 方法 , ��
数控加工气缸体组件夹具设计
数控加工气缸体组件夹具设计作者:谭许彬来源:《科技创新与应用》2015年第36期摘要:文章通过对摩托车气缸体组件零件的工艺设计方面的分析和设计,及加工中心工序的加工所需的夹具进行详细分析论述及设计。
该液压夹具操作简便,可同时加工零件三个面,避免多次装夹,提高了加工精度,降低前言在机械制造业、金属切削批量生产中,数控加工中心夹具的主要作用是保证加工精度,提高劳动生产率,扩大机床加工范围,保证生产安全,降低对工人的技术要求和减轻工人劳动强度。
因此,机械工装夹具的设计制造在机械制造业中起到举足轻重的地位。
文章介绍了气缸体组件加工中心第四轴夹具的设计过程。
对零件的结构进行了分析,制定了零件的加工工艺内容。
选择了四轴旋转工作台和设备,确定了定位基准与夹紧方案,对零件的加工工艺方案进行了具体的分析。
使用了三维软件绘制零件图,夹具设计图,夹具零件图,制作第四轴夹具,并投入生产。
1 气缸体组件工艺分析气缸体组件为整体式气缸体,其广泛应用于摩托车发动机。
气缸体毛坯为铸件,中心为铸铁缸体,外面包裹铸铝结构,中间的气缸加工精度要求高,两端面上的孔数量较多,位置精度要求高,侧面的孔需要进行加工,精度要求较高。
主要特点:(1)阀体外形轮廓结构复杂,散热片分布较多;(2)气缸体组件属空腔体薄壁零件,零件刚性较差,因此工装夹具设计必须避免零件夹压后变形,使装夹受力点尽量避免放在零件加工孔上方以及易产生变形的部位。
夹紧过程中,不能破坏工件在定位时所处的正确位置,保证工件在整个加工过程中位置稳定不变,夹紧可靠牢固,振动小,不超出允许变形,合理布置夹压后,要防止装夹加工过程中发生震颤和干涉,并保证气缸体受力均匀分布。
2 夹具总体设计2.1 气缸体主要加工方法根据加工工艺要求,装配工艺设计与加工质量、效率要求,依据基准先行、先面后孔、先粗后精的原则,先加工主要表面,后加工次要表面,制定零件主要表面加工方法2.2 定位、加紧方案的选择通过分析CG125气缸体组件结构特征,在加工中心加工前一工序,为了加工气缸体底面,选择气缸体毛坯的中心大孔作为粗基准,把两端面面进行加工,这样加工过的平面可作为加工中心工序的精基准,遵循互为基准、基准统一的原则。
浅谈气缸体加工工艺及夹具设计
浅谈气缸体加工工艺及夹具设计气缸体作为液压油缸的一个重要零部件,是液压驱动系统中执行机构的主要组成部分之一,其制造和加工质量直接影响机器的使用寿命和性能。
气缸体的加工工艺和夹具设计是制造气缸体的重要关键,本文将结合实例浅谈气缸体加工工艺及夹具设计。
1.材料准备气缸体的材料通常是原材料铸铁或钢板,对于铸铁气缸体,其材料应选用有足够强度和塑性的灰口铸铁材料,对于钢板气缸体,其材料应选择载荷强度高、耐腐蚀、抗老化的钢板。
2.加工工艺流程气缸体的加工流程包括:坯料投料、粗加工、精加工、表面处理和装配等几个步骤。
(1)坯料投料:将事先准备好的铸铁坯料或钢板料按照尺寸和重量要求投入气缸体加工中心进行下一步操作。
(2)粗加工:粗加工主要是通过车床、铣床、刨床等机床工具进行切削、钻孔、倒棱等加工,将坯料切割成合格的加工件。
(3)精加工:精加工主要是对加工件进行研磨、镗孔、锥度等精度加工,确保加工件大小和精度符合要求。
(4)表面处理:经过精加工之后的气缸体还需要进行表面处理,包括抛光、热处理、涂层等,提高其表面平整度和耐腐蚀性能。
(5)装配:在经过表面处理之后,将各个组件按照正确的顺序和方法进行组装,最终得到完整的气缸体产品。
气缸体的精密加工对加工精度和生产效率都有很高的要求,为了确保气缸体加工的质量和效率,必须设计适合的夹具,保证加工的稳定性和一致性。
1.要求夹具稳定、可靠对于气缸体的夹具设计,最基本的要求就是夹具本身稳定可靠,保证加工精度的一致性。
夹具的接触面应选用高硬度、高可靠性的材料,如石墨、顿钢等。
在夹紧力的大小和稳定性方面,应充分考虑夹具本身的刚性和强度。
2.要求适应不同加工环节夹具应具有适应不同加工环节的能力,在各个加工环节中能够保证气缸体的正确位置和稳定性。
对于不同类型和尺寸的气缸体,夹具应具有可调性,可以适应不同的气缸体类型。
3.要求操作简便、高效在使用夹具时,必须考虑操作的简便和高效性,便于工人进行操作和调整。
气缸体加工工艺及夹具设计
毕业设计(论文)课题气缸体加工工艺及夹具设计院系机械工程学院专业机械制造及自动化班级姓名完成日期指导教师摘要本说明书涵盖了气缸体零件从毛坯的选择到工艺过程拟定再到各加工步骤计算的全部过程,此外,对于用到的镗床及钻床夹具也做了简要说明。
首先对于零件上的一些主要加工表面,通过查阅大量专业资料确定了其加工工艺,确保达到零件的精度要求,对于所涉及的尺寸公差也是通过各种详细的计算而得来。
为了给加工零件提供完整的书面说明,在本说明书中还对气缸体的作用及工作环境做了详细的介绍,对于所涉及到的参考文献也详尽列出。
最后,对于在加工过程中所用到的夹具设计原则也有所阐述,并给出了一套镗夹具的设计方案。
总之,本着完整,详尽,正确的原则,对于需要分析计算的地方在本说明书中都有相应的体现,最终给零件的生产加工提供最原始的数据资料。
关键词:气缸体工艺过程镗床钻床AbstractThis specification covers the gas cylinder body parts from blank selection to process to the processing steps for calculating all the process, in addition, for use in the boring and drilling fixture also do a brief explanation.First of all for the parts on some of the main processing surface, access to a large number of professional material to decide its processing technology, ensure the precision of parts, demands for dimensional tolerance is also involved through various detailed calculation and evolve. In order to give processing components to provide complete written explain, in this manual of the role of the cylinder block and working environment of a detailed introduction, involved in the reference also detailed list. Finally, in the course of processing for the kind of fixture design principles will be discussed, and gives a boring and fixture design scheme.In short, in line with complete, detailed, correct principles, the need for analysis and calculation of the place in this manual all has the corresponding reflect, and finally to the production and processing of parts provide the original data.目录绪论 (5)(1)课题背景及发展趋势 (5)(2)夹具的基本结构及夹具设计的内容 (5)第一章零件的分析 (7)1.1零件的作用 (7)1.2零件的工艺分析 (8)第二章确定毛坯 (9)第三章工艺规程设计 (10)3.1 定位基准的选择 (10)3.2 制定工艺路线 (11)3.3选择加工设备及刀,夹,量具 (13)3.4 加工工序设计 (14)3.4.1 切削用量的确定 (14)3.4.2 基本时间的确定 (18)第五章夹具设计 (19)5.1 夹具的基本要求与设计步骤 (19)5.2 定位机构的确定 (20)5.3 定位方案的论证 (20)总结 (22)参考文献 (24)感谢 (25)绪论机械制造与自动化专业毕业设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。
汽缸体夹具设计及铣床夹具设计
前言地方及周边地区的快速发展需要越来越多的实用型应用型人才。
高等职业教育根据“必须、够用”原则培养出一大批能把科学发现转化应用技术,把产品设计转化为工艺流程,把宏观决策转化为微观管理的技术型和管理型的人才。
正是在这种背景下,我们为全面提升自身的知识结构、能力结构和素质结构进行此次毕业设计。
毕业设计是继专业基础课程如机械制造工艺学、工程力学、机械设计、差与技术测量、夹具设计等之后,并在一定生产实习的基础上进行的一个教学环节,要求我们综合运用所学知识,根据零件的结构特点和产品的加工要求,进行加工工艺规程和夹具的设计。
机床夹具是保证机械产品质量高、数量多、成本的一种极重要的工艺装备。
其主要作用是:可靠地保证工件的加工质量,提高加工效率,减轻劳动强度,充分发挥和扩大机床的工艺性能。
机床夹具设计是工艺装备设计的重要组成部分。
一个好的设计,应能稳定地保证工件的加工质量,生产效率高,成本低,排屑方便,操作安全、省力,制造、维护容易等其衡量指标。
本人设计的课题是气缸体工艺及其液压夹紧铣床夹具设计。
原始数据及设计要求见设计任务书。
通过本次毕业设计,我能够综合的运用机械制造工艺学中的基本知识和理论,结合生产实习中的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,已初步具备设计一定复杂程度的零件的工艺规程能力和运用夹具设计的基本原理和方法.拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,并熟悉和运用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等技能的一次综合训练的机会,为今后从事的工作打下良好的基础。
作为一名高职院校的学生,我深知自己知识、能力和经验的不足,正是这种不足让我在今后的工作中更加谦虚谨慎、脚踏实地、不断进步,敬请各位老师多多指教。
目录第一章零件的工艺分析 (1)1.1 平面度分析 (1)1.2 表面粗糙度分析 (1)第二章毛坯的制造形式 (2)第三章铣削方式的选择 (3)3.1 端面铣 (3)3.2 周边铣 (3)3.3 端面铣削和周边铣削的比较 (3)3.4 端面铣削时的顺铣与逆铣 (4)3.5 对称铣削 (4)3.6 非对称铣削 (4)第四章刀具的选择 (5)4.1 基本要求 (5)4.1.1 硬度 (5)4.1.2 韧性和强度 (5)4.1.3 铣刀切削部分的材料的要求 (5)4.2常用材料 (5)4.2.1 高速工具钢(简称高速钢,锋钢等) (5)4.2.2 硬质合金 (6)第五章铣削用量 (7)5.1 每齿进给量的选择 (7)5.2 铣削速度的选择 (7)5.3 切削液 (7)5.3.1 切削液的作用 (7)5.3.2 冷却作用 (7)5.3.3 润滑作用 (8)5.3.4 防锈作用 (8)5.3.5 冲洗作用 (8)5.4 切削液的种类 (8)5.4.1 水液 (8)5.4.2 乳化液 (8)5.4.3 切削油 (8)5.5 切削液的选用 (8)5.5.1 粗加工时 (8)5.5.2 精加工时 (8)5.6 选择测量方法 (8)第六章夹具设计 (9)6.1 基面的选择 (9)6.2 加工方案的设计 (9)6.3 加工设备的选择 (10)6.4 主轴转速,切削力及夹紧力计算 (10)6.5 定位误差的分析 (12)6.6 夹具设计及操作的简要说明 (13)结论 (14)致谢 (16)参考文献 (17)第一章零件的工艺分析该气动缸体只有一个加工表面(上表面,以∮80的孔为中心)平面的技术要求只要是对平面度,表面粗糙度的要求0.05。
薄壁气缸体零件的夹具设计
[] 赵 志修. 2 机械 制造 工艺学 [ ] 京 : 械工 业 出版社 。98 M=北 . 机 19. [ ] 戴 陆 武 . 床 夹具 设 计 [ . 安 : 3 机 M] 西 西北 工 业 大 学 出版 社 。
l 0. 99
[ ] 周泽华. 4 金属切削原理[ . M] 上海 : 上海科学 技术 出版社 ,
4 结 语
利 用该 专用夹 具 实 际 加工 生 产 薄 壁气 缸 体 零 件 , 具 有夹 紧可靠 、 位精 度 高 、 件 装 夹 方便 、 品加 工 定 工 产 合 格率 高 、 用 寿命 长 等特点 。其 加工 过程 平稳 , 噪 使 无 声 。经 检验 , 工件 精度 完全符 合工 艺要 求 。 从 实际应 用 效果 来看 , 加 工方案 合理适 用 , 够 该 能 满 足该 零件 的加 工要 求 , 具有 使 用和推 广价值 。
收 稿 日期 2 1 — 30 ;修 回 日期 ;2 1 —4 1 0 20 — 3 0 20 — 1
图 1 气 缸 体
1 2 机 械 加 工 工 艺 .
为提高生 产效率 , 减少装 夹时间 , 进行 大批 量生 产 , 现确 定 加 工 工 艺 方 案 如 下 : 备 料 ; 锯 床 下 料 , ① ② 长 6 ◎ 车床粗 加工两端面 , 2mm; 留余 量 ( 具装 夹 ) ④ 车 夹 ; 床 精加工两端 面至总 长尺寸 , 两侧倒角 c ( = 夹具装 夹) 2 。
4 5
合, 并使工 件 的一端 面抵住 夹 具 的台阶 面 , 台 阶面 为 此 零件 加工 时轴 向 的定 位基 准 , 以保证 长度 尺寸 , 高生 提 产效 率 。加工 结束 后 , 只需 松 开卡爪 , 即可卸下 零件 。
缸体夹具课程设计
缸体夹具课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握缸体夹具的基本原理、结构、设计和应用方法。
具体包括:1.知识目标:学生能够理解并描述缸体夹具的定义、分类、基本结构和工作原理;掌握缸体夹具的设计方法和应用技巧。
2.技能目标:学生能够运用所学知识,独立完成缸体夹具的设计和分析;具备一定的实际操作能力,能够熟练使用相关设计软件和实验设备。
3.情感态度价值观目标:培养学生对工程技术的热爱和敬业精神,提高学生的问题解决能力和创新意识,使学生在实际工作中能够充分发挥自己的专业素养。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.缸体夹具的基本原理:介绍缸体夹具的定义、分类和基本结构,使学生了解夹具在机械加工中的重要作用。
2.缸体夹具的设计方法:讲解夹具的设计原则、步骤和方法,并通过实例分析使学生掌握夹具设计的整个过程。
3.缸体夹具的应用技巧:介绍夹具在实际加工中的应用案例,使学生能够将所学知识运用到实际工作中。
4.缸体夹具的实验操作:安排实验课程,使学生能够亲手操作实验设备,加深对缸体夹具的理解。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法:1.讲授法:教师通过讲解使学生掌握基本知识和理论。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解缸体夹具的设计和应用。
3.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手操作,提高实际操作能力。
4.讨论法:学生进行课堂讨论,激发学生的思维,提高解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,提高课堂教学效果。
4.实验设备:准备充足的实验设备,确保每个学生都能得到实际操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
具体如下:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,以反映学生的学习态度和积极性。
缸体2个夹具课程设计
缸体2个夹具课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解缸体夹具的基本结构及其在汽车制造中的应用。
2. 学生能掌握夹具设计的基本原理,包括力学原理和材料学原理。
3. 学生能描述至少两种常用的缸体夹具的类型及其工作原理。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的缸体夹具,并能够解释设计中的关键参数。
2. 学生能够使用专业软件或工具图绘制夹具的三视图,并标注必要的技术要求。
3. 学生通过小组合作,能够完成一个缸体夹具的模型制作,并进行必要的性能测试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计及制造工艺的尊重和热情,增强对工程技术的兴趣。
2. 通过团队协作,培养学生的合作意识,学会在团队中沟通和解决问题。
3. 强化学生的安全意识,让学生在设计过程中考虑到操作安全,形成负责任的工作态度。
本课程针对高年级工程技术相关专业的学生,结合课程性质,课程目标设定既注重理论知识的学习,也强调实践技能的掌握。
在明确课程目标的基础上,将目标分解为具体可操作的学习成果,便于通过课程教学和评估,有效地提高学生的理论素养和动手能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 缸体夹具概述:介绍缸体夹具的基本概念、作用及在汽车制造业中的应用。
2. 夹具设计原理:- 力学原理:讲解夹紧力、支撑力等基本力学知识在夹具设计中的应用。
- 材料学原理:分析不同夹具材料的选择及其对夹具性能的影响。
3. 常见缸体夹具类型及工作原理:- 按照结构特点分类,介绍两种常见缸体夹具的结构、工作原理及优缺点。
4. 夹具设计方法与步骤:- 讲解夹具设计的基本流程,包括需求分析、方案设计、详细设计等。
- 结合实例,展示夹具设计的具体操作步骤。
5. 夹具绘图与制作:- 介绍使用专业软件绘制夹具三视图的方法和技巧。
- 指导学生进行夹具模型的制作,包括选材、加工、组装和调试等环节。
6. 性能测试与评价:- 制定夹具性能测试方案,包括测试方法、测试工具和评价指标。
4125型柴油机气缸体的机械加工工艺及夹具设计
毕业设计说明书
题目:4125型柴油机气缸体的机械加工工艺及夹具设计
二级学院(直属学部):无锡技师学院
专业:数控车
班级:
学生姓名:
学号:
指导教师姓名:
职称:
评阅教师姓名:
职称:
2013年9月
摘
本课题是对4125型柴油机气缸体进行工艺设计和夹具的设计。对气缸体的主要加工表面、气缸体顶面、主轴承座侧面、气缸孔、主轴承孔及凸轮轴承孔等的工艺规程进行了详细的分析,填写了工艺过程卡片及工序卡片,设计了粗铣气缸体平面专用机床夹具。在对此气缸体的工艺设计中为减少箱体在加工过程中的误差,我们考虑基准的重合原则,统一原则,互为基准原则以及粗基准的选择原则,为使定位稳定夹紧可靠,要求所选用的粗基准尽可能不重复使用原则。夹具的设计,保证了零件的加工精度,同时提高了生产效率,降低了工人的劳动强度。
零件加工工艺设计必须按照JB/T9165.2—1998《工艺规程格式》规定进行;夹具设计要求定位合理,夹紧可靠,结构简单,操作简便,调试及维修便利,提高生产效率;应尽量保证以最低的加工成本达到符合零件图要求的加工精度。
由于水平有限,经验不足,第一次全面的系统的设计本次设计难免有许多不妥和错误之处,恳请指导老师和读
该零件是4125A型柴油发动机的气缸体。气缸体为一整体铸造结构,其上部有四个缸套安装孔,它的左侧是八个挺杆安装孔和通过缸盖的冷却水孔,并加工有21个缸盖紧固螺栓孔和向缸盖输送润滑油的垂直深油孔。如图2-1为4125柴油机气缸体零件结构图。
Key words:Cylinderblock;Machining processes;Processcard; Dedicatedfixture
铣气缸体上表面夹具设计
铣气缸体上表面夹具设计摘要随着制造业的发展,机械加工的机床种类繁多,性能更强,特别是数控机床和加工中心的出现和发展,使机械加工中加工的产品精度更高而且结构复杂,这使以现有机床为主要的加工设备的工厂带来了很大的挑战,为了实现新老机床的过度,并且实现最小的费用,夹具的应用就起到了重要的作用,好的夹具才能使落后的手动机床在效率和加工精度上与现代的数控机床达到相同的标准,现在夹具的发展虽然受到了挑战,但工件夹具的生产者正在开发动力系统以提高精度,研究新的材料并开发旧夹具的新处理方法,并发展了监控夹具性能的方法,动力夹具其性能大大超出传统的夹紧装置。
夹具的模块化设计也就是柔性夹具设计,能将原本只能在一种零件加工中用的夹具重组、重复使用,有利于夹具装置的通用性、提高夹具的制作效率和降低制作成本。
我进行的是铣削气缸体上表面该工序的专用夹具的设计。
本文主要介绍的内容涵盖了铣削气缸体的工艺规程、铣削方式的选择、刀具的选择、定位方案、夹紧机构、夹紧装置、夹具体等内容。
关键词:机床,夹具,铣削,气缸体The special clamp design for milling machineABSTRACTAlong with the development of the manufacturing industry, mechanical processing of machine tools sort is various, performance, stronger, especially nc machine tools and machining center, the emergence and development of the products in machining processing higher precision and complex structures, which made to existing machine as the main processing equipment factory has brought great challenges, in order to achieve the new and old machine is excessive, and the smallest expenses, fixture application will play an important role, good fixture can make the manual machine behind in efficiency and machining accuracy and modern CNC machines, achieve the same standard, now fixture development though has been challenged, but workpiece fixture is developing dynamic systems with producer, improve the accuracy study of a new material and new development of old fixture processing method, and developed monitoring method of performance, dynamic fixture fixture its performance exceeded traditional clamping device.Fixture of the modular design is also flexible fixture design, can will originally only in a parts processing using the fixture restructuring, repeated use, be helpful for fixture device commonality, improve the production efficiency and reduce fixture make cost.I was on the air cylinder surface milling process is special jig design. This paper mainly introduces the content covers the milling cylinder blocks techniques procedure, milling mode selection, tool selection, positioning scheme, clamping institutions, clamping device, clip specific, etc.KEY WORDS: machine tool, clamp, milling, cylinder stator目录前言......................................................................... 错误!未定义书签。
缸体加工工艺及夹具设计【钻+铣两套夹具】
江阴职业技术学院毕业设计课题:缸体加工工艺及夹具设计专题:专业:机械制造及自动化学生姓名:班级:学号:指导教师:完成时间:I摘要本设计是基于缸体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
缸体零件的主要加工表面是平面及孔系。
一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。
因此,本设计遵循先面后孔的原则。
并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。
基准选择以缸体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准,以底面与两个工艺孔作为精基准。
主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面,再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。
在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。
支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。
整个加工过程均选用组合机床。
夹具选用专用夹具,,机构可以不必自锁,因此生产效率较高,适用于大批量、流水线上加工,能够满足设计要求。
关键词:缸体类零件;工艺;夹具;IIABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: Angle gear seat parts; fixture;III目录摘要 (II)ABSTRACT.........................................................................................................................I II 第一章加工工艺规程设计 .. (1)2.1零件的分析 (1)2.1.1零件的作用 (1)2.2缸体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 (2)2.2.1孔和平面的加工顺序 (2)2.2.2 孔系加工方案选择 (2)2.3缸体加工定位基准的选择 (3)2.3.1粗基准的选择 (3)2.3.2精基准的选择 (3)2.4 缸体加工主要工序安排 (3)2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)2.6确定切削用量及基本工时(机动时间) (7)2.7时间定额计算及生产安排 (15)第二章铣凸台面夹具设计 (20)2.1 研究原始质料 (20)2.2 定位、夹紧方案的选择 (20)2.3切削力及夹紧力的计算 (20)2.4 误差分析与计算 (21)2.5 定向键与对刀装置设计 (22)2.6 夹具体的设计 (24)2.7 夹具设计及操作的简要说明 (24)第3章钻底面4XΦ9孔夹具设计 (25)3.1 研究原始质料 (25)3.2 定位、夹紧方案的选择 (25)3.3切削力及夹紧力的计算 (26)IV3.4 误差分析与计算 (27)3.5 钻套、衬套、钻模板设计与选用 (28)3.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构 (31)3.7 夹具设计及操作的简要说明 (32)总结 (33)参考文献 (34)致谢 (35)V第一章加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是缸体。
缸体零件的加工工艺及夹具设计
摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
缸体加工工艺规程及其镗孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。
关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
目录摘要 (1)序言 (2)一. 零件分析 (3)1.1 零件作用 (3)1.2零件的工艺分析 (3)二. 工艺规程设计 (4)2.1确定毛坯的制造形式 (4)2.2基面的选择传 (4)2.3制定工艺路线 (4)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)2.5 切削用量及基本工时的确定 (6)三夹具设计 (7)3.1问题的提出 (7)3.2定位基准的选择 (7)3.3定位误差的分析 (7)3.4车床车削力的计算 (9)3.5夹具的简要说明 (9)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。
机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。
我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。
从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
缸体的加工工艺规程及镗Φ35孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。
浅谈气缸体加工工艺及夹具设计综述
浅谈气缸体加工工艺及夹具设计综述气缸体是内燃机中的一个核心部件,它的质量和精度直接影响到整台发动机的性能和寿命。
因此,气缸体的加工工艺和夹具设计都是相当重要的。
本文将从气缸体加工工艺和夹具设计两个方面进行综述。
一、气缸体加工工艺气缸体的加工工艺一般包括铸造、精密铸造、加工、热处理和全检等五个环节。
其中,加工环节是气缸体加工工艺的关键。
气缸体加工的工序一般包括下列几个:(1)粗加工:包括铣削、钻孔、拉削、车削等,一般采用液压机床完成;(4)表面处理:包括喷砂、打磨、拉丝等,主要是为了改善气缸体的表面质量。
(1)加工尺寸精度要求高,特别是对于气缸孔、油道等要求尺寸误差小,表面光洁度高,形状、位置公差要严格控制。
(2)要保证气缸体内部的平行度、垂直度和同心度等精度要求,这可以通过夹具设计和加工工艺优化来实现。
(3)在气缸孔等重要部位需要进行特殊处理,如铰孔、加工斜面等,以确保其正常使用。
二、气缸体夹具设计夹具是加工中不可缺少的辅助工具,恰当的夹具设计可以提高气缸体加工的效率和精度。
1、夹具设计方案对于气缸体的夹具设计,主要从夹持方式、夹紧力和夹持点选择等方面考虑。
具体来说,主要针对以下几个方面。
(1)夹持方式:应选用有效而可靠的夹持方式,如机械夹持、真空吸附等,以确保夹紧稳定,尽可能避免出现工件损坏等情况。
(2)夹紧力:夹紧力要适当、均匀,避免过大或过小,过大则会导致变形或破损,过小则会导致工件松动,精度下降。
(3)夹持点的选择:夹持点的选择在夹具设计中非常重要。
需要注意的是,选择合适的夹持点可以使夹具夹紧更加平衡,从而提高加工的精度和效率。
在选择夹持点时,要考虑工件的特殊形状和加工过程中的变形情况,为此需要进行充分的试验和研究。
2、夹具加工工艺夹具的加工工艺和气缸体的加工工艺有些相似,具体过程包括:(1)结构设计:夹具的结构设计需要进行深入研究,包括夹持位置、夹紧力、原理等方面的设计,一定要考虑避免过多的能量消耗以及制作时的成本。
气缸缸盖夹具设计毕业设计
摘要本文主要研究机车气缸缸盖数控加工工艺和夹具的设计,机车气缸缸盖是机车气缸的重要的组成部分,它在气缸体上部封闭的燃烧室,并与活塞顶部一起形成燃烧室。
随着发动机技术的飞速发展现代气缸盖的结构也越来越复杂,加工难度越来越大,精度要求越来越高。
而且先进的内燃机越来越多地倾向于采用多气门机构这使得气缸盖加工变得越来越困难,气缸缸盖的加工工艺以及夹具设计一直以来是国内外加工的重点,难点。
本课题主要研究机车气缸缸盖加工工艺以及专用夹具的设计,夹具设计旨在能够达到快速装夹,定位。
结合实际,确保加工质量的前提下,达到提高生产速率,降低生产成本关键词:气缸盖加工工艺专用夹具ABSTRACTThis paper studies motorcycle cylinder head machining process and fixture design,motorcycle cylinder head is an important part of the cylinder。
It closed in the upper part of the cylinder combustion chamber, and together form a combustion chamber and piston top。
With the rapid development of modern engine technology structure of the cylinder head more and more complex, more and more difficult process, more and more high precision。
And advanced internal combustion engines tend to use more and more multi-valve cylinder head body which makes it increasingly difficult, and the cylinder head of the fixture design process has always been the focus of domestic processing and difficultThe main topic of motorcycle cylinder head processing technology and a dedicated fixture design, fixture design to be able to achieve rapid clamping, positioning. Reality, the premise of ensuring the quality of processing, to increase production rates, lower production costsKeywords: cylinder head ;processing ;special fixture目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (5)1.1气缸缸盖简介 (5)1.2气缸缸盖国内外发展的现状 (5)1.3本次论文研究的内容和意义 (5)第2章气缸缸盖的工艺设计 (7)2.1机车气缸缸盖的三维建模 (7)2.2零件的工艺分析 (7)2.3确定毛坯的铸造形式 (8)2.4基面的选择 (8)2.4.1粗基准的选择 (8)2.4.2精基准的选择 (9)2.5制定工艺路线 (9)2.5.1工艺路线方案一 (9)2.5.2工艺方案二 (10)2.5.3.工艺方案的比较与分析 (10)2.6机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (11)2.7确定切削用量及基本工时 (11)2.7.1 粗铣气缸缸盖的接触面 (11)2.7.2钻扩铰两个定位销孔 (12)2.7.3铣气缸缸盖的底面 (12)2.7.4钻缸该底面的孔 (15)2.7.5 铣气缸缸盖的左侧面 (16)2.7.6铣气缸缸盖的右侧面 (17)2.7.7铣气缸缸盖的一个端面 (17)2.7.8精铣气缸缸盖的接触面 (19)第3章专用夹具的设计 (19)3.1问题的提出 (20)3.2夹具设计 (20)3.2.1定位基准的选择 (20)3.2.2定位夹紧原件的介绍 (20)3.3切削力及夹紧力计算 (22)3.3.1计算钻直径为15.75的孔的切削力 (22)3.3.2法兰式转角缸的选择 (22)3.4误差分析 (25)第4章气缸缸盖数控加工仿真 (27)4.1气缸缸盖数控加工 (27)4.2生成G代码及刀具路径后处理 (29)总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)第1章绪论1.1气缸缸盖简介缸盖安装在缸体的上面,从上部密封气缸并构成燃烧室。
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数控加工气缸体组件夹具设计
文章通过对摩托车气缸体组件零件的工艺设计方面的分析和设计,及加工中心工序的加工所需的夹具进行详细分析论述及设计。
该液压夹具操作简便,可同时加工零件三个面,避免多次装夹,提高了加工精度,降低
前言
在机械制造业、金属切削批量生产中,数控加工中心夹具的主要作用是保证加工精度,提高劳动生产率,扩大机床加工范围,保证生产安全,降低对工人的技术要求和减轻工人劳动强度。
因此,机械工装夹具的设计制造在机械制造业中起到举足轻重的地位。
文章介绍了气缸体组件加工中心第四轴夹具的设计过程。
对零件的结构进行了分析,制定了零件的加工工艺内容。
选择了四轴旋转工作台和设备,确定了定位基准与夹紧方案,对零件的加工工艺方案进行了具体的分析。
使用了三维软件绘制零件图,夹具设计图,夹具零件图,制作第四轴夹具,并投入生产。
1 气缸体组件工艺分析
气缸体组件为整体式气缸体,其广泛应用于摩托车发动机。
气缸体毛坯为铸件,中心为铸铁缸体,外面包裹铸铝结构,中间的气缸加工精度要求高,两端面上的孔数量较多,位置精度要求高,侧面的孔需要进行加工,精度要求较高。
主要特点:(1)阀体外形轮廓结构复杂,散热片分布较多;(2)气缸体组件属空腔体薄壁零件,零件刚性较差,因此工装夹具设计必须避免零件夹压后变形,使装夹受力点尽量避免放在零件加工孔上方以及易产生变形的部位。
夹紧过程中,不能破坏工件在定位时所处的正确位置,保证工件在整个加工过程中位置稳定不变,夹紧可靠牢固,振动小,不超出允许变形,合理布置夹压后,要防止装夹加工过程中发生震颤和干涉,并保证气缸体受力均匀分布。
2 夹具总体设计
2.1 气缸体主要加工方法
根据加工工艺要求,装配工艺设计与加工质量、效率要求,依据基准先行、先面后孔、先粗后精的原则,先加工主要表面,后加工次要表面,制定零件主要表面加工方法
2.2 定位、加紧方案的选择
通过分析CG125气缸体组件结构特征,在加工中心加工前一工序,为了加工气缸体底面,选择气缸体毛坯的中心大孔作为粗基准,把两端面面进行加工,这样加工过的平面可作为加工中心工序的精基准,遵循互为基准、基准统一的原
则。
对于夹紧方案分析,为了保证定位基准位置准确,采用已加工的面进行平面定位,均匀分布三个圆头支撑钉,保证接触点位置相对稳定,并且使支撑钉距离尽可能大,以防止加工过程中发生颤动,产生失稳现象。
这样就把气缸体Z轴移动自由度和X、Y轴两个方向旋转自由度限制住。
同时,利用气缸体中心铸铁缸体的圆柱外形放入夹具垫板圆孔中进行定位,把气缸体X、Y轴两个方向的移动自由度限制。
最后,利用弹性六棱锥销与气缸体上已加工的工艺定位孔进行配合,把Z轴的旋转自由度限制。
通过上述定位方式,气缸体组件在夹具上有唯一的位置,而且六个自由度被完全限制,满足了夹具设计要求。
中心铸铁缸体的定位和弹性六棱锥销的使用,不仅可以保证气缸体组件位置正确,还能防止工人错误的安装工件,起到防误、防呆的作用。
对于夹紧方案分析,气缸体周边满布铝合金扇热片,而且扇热片为不规则形状,受力不均衡,所以上下两端面进行压紧较合理。
同时,根据夹具的设计原则,下端面为支撑平面,产品的夹紧受力方向在设置在上端面,下端面圆头支撑钉均匀受力,减少工件的变形。
根据机床工作台的大小,确定在一套夹具上同时装夹两个工件,使夹具结构更紧密,在加工过程中节省换刀时间,提高生产效率。
通过对工件在加工工程中的受力分析,压紧力须大于刀具对产品的作用力,确定选用使用广泛的液压油缸进行压紧。
由于气缸体组件是从夹具的上方插入夹具进行定位,如果采用普通液压油缸中间的压块会影响到工件的装夹,采用液压转角缸更合理,转角缸在松开过程中,中心活塞先上升一小段距离,然后在上升过程中转动90°,避免装夹工件时造成干涉。
基于以上分析,确定选用NHS-50X90°液压转角缸加活动压紧块方式对工件进行压紧。
CNC加工中心第四轴就是指的是加工中心数控分度头,数控分度头我们通常称之为第四轴,它的出现大大的提高了加工中心的加工效率,减少了成本,很多形状复杂的产品在加工的时候都需要用到数控分度头,因为它可以完成三轴机床不能一次性加工完成的任务,它通过旋转可以使产品实现多面的加工,大大提高了加工效率,减少了装夹次数。
CNC加工中心添加第四轴的好处:可以使刀具加工的平面更为广泛,并且可以减少工件的反复装夹,提高工件的整体加工精度,利于简化工艺,提高生产效率。
缩短生产时间,所以本产品的夹具设计方案用到配第四轴转台的加工中心,三轴即XYZ三个直线移动坐标,第四轴为X轴方向上的一个旋转轴,可以使刀具与工件之间产生角度偏移,即刀轴与工件表面法线成一个角度。
一可以扩大加工的范围,二可以使切削条件更佳。
基于以上论述,上文涉及到的三道工序加工方案均选择摆在第四轴转台桥板上,一次装夹两个工件,同时加工三个平面,提高加工效率。
该液压夹具设计既保证了加工零件的位置稳定可靠,又避免夹紧过程中产生不允许的零件变形,操作简便,工件更换容易,适合批量生产。
2.3 夹具三维设计
本次设计采用运用三维软件提供的基于特征实体的建模功能。
通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及异型孔向导等操作来实现标准零件的三维模型设计,并按其形状和尺寸分别建立参数化模型库。
夹具装配是夹具产品设计的重要工艺过程。
如果装配不当,即使是全部合格的零件,往往也不能形成质量、寿命合格的夹具。
第四轴夹具装配的难点,由于第四轴夹具需要在加工中心工作台上实现360°自由旋转,第四轴的旋转中心线相对X轴必须平衡,防止在旋转过程中产生干涉。
而且,本次设计的夹具一次同时装夹两个工件,桥板部分较长,需要增加尾座进行固定与支撑,要求第四轴本体的中心孔与尾座的中心孔在相同的轴心线上。
基于以上分析,把第四轴本体与尾座安装在夹具底板上,第四轴本体与底板安装利用键槽配合,尾座与底板安装也利用键槽配合,底板上的键槽通过加工中心一次加工完成,保证第四轴本体中心线与尾座中心线重合,满足设计要求。
第四轴液压转台配合安装在加工中心上,通过第四轴控制,使回转台主轴刹紧和松开,松开后桥板完成任意角度回转分度或连续分度运动,分度完成后刹紧主轴,实现高精度分度工作。
2.4 夹具制作与投入使用
夹具三维模型不能将所有的设计参数表达清楚,车间制作夹具需要为三维夹具上每一个非标准零件绘制工程图。
根据国家或具体行业标准,对零件工程图进行注解,如形位公差、表面粗糙度、基准特征、零件序号等;也可根据具体加工要求,对零件进行注释或标记,将工程图表达清楚。
总装配体中,对零件尺寸公差、垂直度、圆轴度及技术要求等做了详细标记。
绘制好的工程图下发到车间进行制作,装配完成并投入使用。
3 结束语
随着产品市场的竞争日益激烈,在产品结构不断复杂化、产品质量要求不断提高,生产效率要求不断提高的前提下,一些传统的加工方法,已无法满足生产的需要。
在数控技术发展和普及的今天,采用加工中心,并配以第四轴工装夹具进行生产,从根本上改变了传统的加工工艺方法,必将得到更广泛的应用。
参考文献
[1]罗辑.数控加工工艺及刀具(高职高专系列教材)[M].重庆大学出版社.
[2]陆剑中,孙家宁.金属切削原理与刀具(第4版)[M].高等教育出版社.
[3]徐灏.机械设计手册(第5卷)[M].机械工业出版社.
作者简介:谭许彬(1984-),男,汉族,广东江门人,大专学历,职称:助理工程师职称,主要研究方向:数控技术应用,身份证号:440782************。