粗镗活塞销孔专用机床及工艺夹具设计Word下载.docx

粗镗活塞销孔专用机床及工艺夹具设计Word下载.docx

《粗镗活塞销孔专用机床及工艺夹具设计Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粗镗活塞销孔专用机床及工艺夹具设计Word下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

五、v带轮传动的设计16

1，确定切削功率16

2，选取窄V带带型6

3，确定带轮基准直径16

4，确定窄V带的基准长度和传动中心距6

5，带轮上的包角α116

6，计算窄V带的根数Z17

7，计算预紧力F017

8，计算作用在轴上的压轴力Q17

9，带轮结构设计17

六、组合机床联系尺寸的确定18

1，组合机床装料高度的确定18

2，具体轮廓尺寸的确定18

鸣谢20

参考文献20

粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计

机械设计制造及其自动化，99121515李日新（指导教师：

李作全）

摘要:

本文主要介绍解放牌汽车活塞销孔的加工工艺，并设计粗镗活塞销孔的组合专用机床和专用夹具。

关键词:

组合专用机床、粗镗、夹具、活塞销孔

aBSTRACT：

Thispaperiscentralintroducethetechnologythatprocesspiston’stholeholeofJIEFANGautomobile.Anddesignthespecial-purposelatheandfixtureforboringthepiston’stholehole.

KEYWORD：

special-purposelathe、boring、fixture、piston’stholehole.

第一章

前言

毕业设计是高等工业院校学生毕业前进行的全面综合训练，是培养学生综合运用所学知识与技能解决实际问题的教学环节，是学生在校获得的最后训练机会，也是对学生在校期间所获得知识的检验。

这次设计的题目是：

粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计。

并绘制出解放牌汽车用铝活塞销孔零件图、加工示意图、被加工零件工序图、组合机床联系尺寸图和夹具结构图。

并翻译一篇有关的外文资料。

在这次设计中，我明确设计目的，并决定好好把握和利用这踏上工作岗位前的最后一次“演习”机会，仔细查阅资料，精心设计，努力工作，终于完成了这次设计任务，但由于水平和时间有限，本设计只实现了组合机床的总体设计，并且设计中错误难免，希望老师们批评指正，从而能得到不断的进步。

在设计过程中，得到了李作全老师的精心讲解和热情帮助，对此，特表示衷心的感谢。

第二章概述

一，毕业设计（论文）的内容和要求：

通过设计粗镗活塞销孔的专用机床和夹具。

培养综合运用所学基本理论，基本知识，基本方法和基本技能，分析问题和解决问题的能力。

设计方案和计标正确，叙述清楚，图纸符合制图规范。

翻译一篇有关的外文资料。

需学习“机械制造工艺学”，“机床夹具设计”，“组合机床设计”等方面知识和参考资料。

二，零件的工作条件和技术要求：

工作条件：

在发动机汽缸内，活塞在一部分工作循环压缩气体，而在另一部分工作循环，汽缸内的混合气体燃烧膨胀，活塞承受高温气体的压力，并把压力通过活塞销、连杆传给曲轴。

可见活塞是在高温高压下作长时间变负荷的往复运动，活塞的结构就要适应这样的工作条件。

技术要求：

1．销孔圆度和圆柱度均不大于0.015

2．销孔轴线对止口端面平行度不大于100：

0.04

3．销孔轴线与止口内圈中心线对称度不大于0.20

4．销孔表面允许有深度不大于0.08的正常退刀痕迹

三，活塞主要技术条件分析：

销孔尺寸公差IT6级以上。

当销孔直径小于50mm时销孔圆度误差不大于0.0015mm，圆柱度误差不大于0.003mm。

销孔内圆表面粗糙度Ra≤0.2μm。

活塞销孔轴心线到顶面的距离定为56±

0.08mm。

销孔轴心线对裙部轴心线的垂直度在100mm长度上公差为0.35mm。

销孔轴心线在裙部轴心线的对称度为0.2mm。

四，活塞的材料及毛坯制造：

在汽油发动机和高速柴油机中，为了减少往复直线运动部分的惯性作用，都采用铜硅铝合金作为活塞材料。

它的化学成分是：

Si4~6%，Cu5~8%,Mg0.2~0.5%,Fe≤1%,其余是铝。

铝活塞毛坯采用金属模浇铸。

毛坯的精度较高，活塞销孔也能铸出，因而机械加工余量可以相应地减少。

铝活塞毛坯在机械加工前要切去浇冒口，并进行时效处理，消除铸造时因冷却不均匀而产生的内应力。

时效处理时将活塞加热至180~200℃，保温6~8小时，自然冷却。

活塞经过时效处理后还能增加强度和硬度。

五，活塞销孔的机械加工工艺过程的分析：

零件名称：

解放牌汽车活塞

材料：

铝合金HB95~140

年产量：

25~30万件

铝活塞的毛坯一般都铸出锥形销孔（便于拔模）。

由于销孔是许多工序施加夹紧力的部分，所以在粗车止口工序之后即对销孔进行粗镗，以便在其后的工序，夹紧力能较均匀地分布，而不至于压坏销孔所在的搭子。

第三章粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计

一，夹具的初步设计方案：

粗镗活塞销孔专用夹具的自由度：

它用止口及端面定位，消去５个自由度，剩下的转动自由度用一根装在尾座套筒中的削边销插入销孔中来定位，从而保证镗孔的加工余量均匀。

当用螺母与螺杆及压块将活塞压紧后，再将削边销从销孔中退出，即可进行加工。

二，机床的初步设计：

根据加工工序的需要决定采用具有固定式夹具的主轴箱横向进给的卧式单工位专用机床：

1，动力部件的选择：

采用通用部件。

第一种动力部件是传递主运动的部件，包括动力源和主轴箱。

第二种传递进给运动的部件，包括液压滑台。

（1），　液压滑台

液压滑台由滑台，滑座，油缸三部分组成。

滑台与滑座配置双矩形导轨，初选HY20A型液

压滑台，导轨为“矩－矩”型式。

液压滑台技术性能：

台面宽（mm）

行程（mm）

进给力（N）

油缸内径/活塞直径（mm）

油泵流量（升/分）

快进流量（升/分）

最小进给量（mm/分）

工进速度（mm/min）

200

400

6300

50/35

12

40

40~1000

（2），　动力源　

动力源是为主轴箱的刀具提供切削主运动的驱动装置

它与主轴配套使用。

因为对铝及其合金等轻金属进行粗镗削时，根据《组合机床设计》p20对传动装置的选择，应采用皮带轮传动装置，所以现决定采用皮带轮传动装置的型号为TXxx-F42。

（3），　主轴箱

主轴箱安装在滑台上，镗刀杆上安装多个镗刀进行镗削。

本设计采用自行设计的主轴箱和TX20A-F42皮带轮传动装置。

2，　确定切削用量及选择刀具：

查《组合机床设计》表3-11得。

粗镗的镗刀的材料高速钢，切削速度v（m/min）在100~150范围内选取，初步定为120。

每转进给量f（mm/转）在0.5~1.5范围内选取，但考虑到液压滑台的进给速度v（40—1000mm/min）的限制要取合适的值。

由公式n=1000v/πD得：

　　　n=1000×

120/π×

27=1414.7（r/min）

v=f×

n取滑台的进给速度为1000，则f=v/n=1000/1414.7=0.7（mm/r）

3，确定切削力，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的计

算公式：

初定镗刀装在镗杆上的几何参数为：

主偏角Kψ=45°

，前角Ψ。

=20°

，刃倾角λs＝0°

，刀尖圆弧半径Υε=20（mm）,初定镗孔加工余量ap=1.5mm

（1），切削力Fc=9.81×

CFC×

apXFC×

fyFC×

KFC

=9.81×

40×

1.51×

0.70.75×

1200×

其中KFC=KMFC×

KΥ0FC×

KKΥFC×

KλsFC×

KΥεFC

查《机械制造技术》p48表2-3，得KMFC=1

查表2-4得KΥ0FC=1.0KKΥFC=1.0

　KλsFC=1.0KΥεFC=1.0

∴KFC=KMFC×

KKΥFC×

　　　　　　=1×

1.0×

1.0

　　　=1

　　　　　　　　∴Fc=9.81×

　　　　　　　　=9.81×

1

　　　　=450.4（N）

（2），　切削功率：

　　　　Pc=Fc×

Vc/60×

103

　　　　　　　=450.4×

120/60000

　　　　　　　　　　　=0.895（kW）

　　　　（3），　快速运动速度的确定：

　　　　　　由HY20A液压滑台技术性能可知快进速度为

12米/分。

　　　　（4），　选择刀具结构及切削扭矩：

　　　　　　镗杆直径及镗刀截面尺寸：

查《组合机床设计》p60表3-16得

由镗孔直径D=27（mm），取镗杆直径=22（mm）,

镗刀截面BXB=8×

8（mmXmm）

主轴直径d=25（mm）

由式d=B4√（M/100）

查《组合机床设计》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），电动机的选用：

　　　　　根据上面算出的转速为1414.7（r/min）和功率为0.895×

2=1.79（kW）。

现决定选用型号为Y100L2-4的电动机。

其额定功率为3（kW），转速为1420（r/min）。

三，夹具设计的计算：

（本设计查表选择东北重型机械学院，《机床夹具设计手册》，上海科学技术出版，1987）

1，　原动力计算：

∵Me=Wk【r`tgρ1+rztg（α+ρ`2）】/η0（N.mm）

其中：

Wk-实际所需夹紧力（N）

r`-螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm），参见表1-2-20

∵螺杆端部的结构形式为点接触

∴r`=0

ρ1-螺杆端部与工件的摩擦角（º

）

rz-螺纹中径之半（mm），初选M10，P=1，查表1-2-21得rz=4.675

α-螺纹升角（º

），初选M10，P=1，查表1-2-21得α=1º

57`

ρ`2-螺旋副当量摩擦角。

当选用三角螺纹时，由表1-2-22查得ρ`2=9º

50`

η0-除螺旋外机构的效率，其值为0.85~0.95，取0.90

由表1-2-24中，初选螺纹公称直径为10（mm）的螺栓，查得其许用夹紧力为3924（N），加在螺母上的夹紧扭矩为9.320（N.mm）

∴Me=450.4【0+4.675tg（1º

57`+9º

50`）】/0.9

=484.7（N.mm）

∵M10的许用夹紧力=3924＞450.4（N）

∴M10的螺栓满足强度要求。

2，扳手和螺栓的选用：

当用扳手扳动M10螺栓上的六角螺母时，查表1-2-25得，

柄长度