基于三维的柴油机气缸盖组合钻床总体及夹具设计毕业设计

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1、 目目 录录 1 前言 1 2 组合机床总体设计 3 2.1 总体方案论证 3 2.1.1 加工对象工艺性分析 3 2.1.2 机床配置型式的选择 3 2.1.3 定位基准的选择 3 2.2 确定切削用量及选择刀具 4 2.2.1 选择切削用量 4 2.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率 5 2.2.3 刀具耐用度的计算 7 2.2.4 选择刀具结构 8 2.3 三图一卡设计 8 2.3.1 被加工零件工序图 8 2.3.2 加工示意图 8 2.3.3 机床联系尺寸图 . 10 2.3.4 机床生产率计算卡 . 12 3 组合机床夹具设计 . 15 3.1.1 零件的工艺性分析 . 15

2、3.1.2 夹具设计的基本要求 . 15 3.1.3 夹具总体结构构思 . 16 3.2 定位方案的确定 . 16 3.2.1 定位方案的论证 . 16 3.2.2 定位基准的选择 . 16 3.2.3 定位的实现方法 . 16 3.3 误差分析 . 18 3.3.1 影响加工精度的因素 18 3.3.2 保证加工精度的条件 18 3.4 夹紧方案确定 . 20 3.4.1 夹紧装置的确定 . 20 3.4.2 夹紧力的确定 . 22 3.4.3 夹紧液压缸的选择 . 23 3.5 导向装置的选择 . 24 3.5.1 钻模套型式的选择和设计 . 24 3.5.2 钻模板的类型和设计 . 25

3、 3.6 夹具体确定 . 25 3.7 夹具体三维模型 . 26 4 结论 . 30 参考文献 . 33 致 谢 . 34 附 录 . 35 1 1 前言 组合机床是根据工件加工需要,以大量通用部件为基础,配以少量专用部件组成 的一种高效的专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同 时加工的方法，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已标准化和系 列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本 和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用来组成自动生产线。 组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺 装

4、备。它的特征是高效、高质、经济实用,因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、 军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、 气、液压控制,它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件(近 年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额),完成钻孔、扩孔、铰孔,加工各 种螺纹、镗孔、车端面和凸台,在孔内镗各种形状槽,以及铣削平面和成形面等。组 合机床的分类繁多,有大型组合机床和小型组合机床,有单面、双面、三面、卧式、 立式、倾斜式、复合式,还有多工位回转台式组合机床等;随着技术的不断进步,一种 新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐,它应用多位主轴箱

5、、可换 主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制器()、数字控制 ()等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多品种加工的可调可 变的组合机床。另外,近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机(清洗机、 装配机、综合测量机、试验机、输送线)等在组合机床行业中所占份额也越来越大。 二十世纪 70 年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动 补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。组合机床未来的发展将更多的 采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系 统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造

6、系统等。 国内组合机床近几年取得了长足的进步，但是与发达国家相比，在产业结构、 产品水平、开发能力、产业规模、制造技术水平、劳动生产率、国内外市场占有率 等诸多方面尚存在不少差距。在组合机床方面，总体水平不高，国际竞争力不强， 不能充分满足国内建设需要，关键技术过分依赖国外，自主发展能力薄弱，高技能 人才的比较优势有弱化的危险，产品质量不稳定，用户服务水平差距较大。 本次设计的课题是柴油机气缸盖组合钻床总体及夹具设计。该课题来源于江淮 动力集团。 该集团生产的 S195 柴油机、 ZH1105 柴油机销路十分走俏， 市场需求量大， 畅销国内外市场。现在该集团迫切需要改善现有的生产条件，进行提高生产率、改 善产品质量方面的技术改造，使产品的合格率上升，增加产量，适应市场竞争的需 要，提高经济效益。 本设计主要针对 ZH1105 气缸盖钻排气道面上 2M107H 螺纹底孔至8.376， 深 19mm，Ra6.3，各孔位置度公差为0.20mm；钻井气道上 4M107H 螺纹底孔 至8.376，深 19mm，Ra 6.3，各孔位置度公差为0.30m