機(jī)車氣缸缸蓋數(shù)控加工工藝和夾具的設(shè)計(jì)

1、摘要摘要 本文主要研究機(jī)車氣缸缸蓋數(shù)控加工工藝和夾具的設(shè)計(jì)，機(jī)車氣缸缸蓋是 機(jī)車氣缸的重要的組成部分，它在氣缸體上部封閉的燃燒室，并與活塞頂部一 起形成燃燒室。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展現(xiàn)代氣缸蓋的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜， 加工難度越來越大，精度要求越來越高。而且先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)越來越多地傾向于 采用多氣門機(jī)構(gòu)這使得氣缸蓋加工變得越來越困難，氣缸缸蓋的加工工藝以及 夾具設(shè)計(jì)一直以來是國內(nèi)外加工的重點(diǎn)，難點(diǎn)。 本課題主要研究機(jī)車氣缸缸蓋加工工藝以及專用夾具的設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)旨 在能夠達(dá)到快速裝夾，定位。結(jié)合實(shí)際，確保加工質(zhì)量的前提下，達(dá)到提高生 產(chǎn)速率，降低生產(chǎn)成本 關(guān)鍵詞：氣缸蓋關(guān)鍵詞：氣缸蓋 加工工藝加工

2、工藝 專用夾具專用夾具 ABSTRACT This 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 de

3、velopment 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 c

4、ylinder head of the fixture design process has always been the focus of domestic processing and difficult The 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 ensurin

5、g the quality of processing, to increase production rates, lower production costs Keywords: cylinder head ;processing ;special fixture 目錄目錄 摘要.I ABSTRACT .II 第 1 章緒論.4 1.1 氣缸缸蓋簡介 .4 1.2 氣缸缸蓋國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀 .1 1.3 本次論文研究的內(nèi)容和意義.1 第 2 章氣缸缸蓋的工藝設(shè)計(jì).2 2.1 機(jī)車氣缸缸蓋的三維建模.2 2.2 零件的工藝分析 .3 2.3 確定毛坯的鑄造形式 .3 2.4 基面的選擇 .4

6、 2.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇.4 2.4.2 精基準(zhǔn)的選擇.5 2.5 制定工藝路線 .5 2.5.1 工藝路線方案一.5 2.5.2 工藝方案二.6 2.5.3.工藝方案的比較與分析.6 2.6 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .6 2.7 確定切削用量及基本工時(shí) .7 2.7.1 粗銑氣缸缸蓋的接觸面.7 2.7.2 鉆 擴(kuò) 鉸兩個(gè)定位銷孔.7 2.7.3 銑氣缸缸蓋的底面.8 2.7.4 鉆缸該底面的孔.11 2.7.5 銑氣缸缸蓋的左側(cè)面.12 2.7.6 銑氣缸缸蓋的右側(cè)面.13 2.7.7 銑氣缸缸蓋的一個(gè)端面.13 2.7.8 精銑氣缸缸蓋的接觸面.15 第 3 章 專用夾

7、具的設(shè)計(jì).15 3.1 問題的提出.16 3.2 夾具設(shè)計(jì) .16 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇.16 3.2.2 定位夾緊原件的介紹.16 3.3 切削力及夾緊力計(jì)算 .18 3.3.1 計(jì)算鉆直徑為 15.75 的孔的切削力.18 3.3.2 法蘭式轉(zhuǎn)角缸的選擇.18 3.4 誤差分析 .21 第 4 章 氣缸缸蓋數(shù)控加工仿真 .22 4.1 氣缸缸蓋數(shù)控加工 .23 4.2 生成 G 代碼及刀具路徑后處理 .25 總結(jié).28 參考文獻(xiàn).29 致謝.30 第第 1 章緒論章緒論 1.1 氣缸缸蓋簡介氣缸缸蓋簡介 缸蓋安裝在缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高 壓燃?xì)庀嘟佑|，

8、因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)部 制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來 冷卻燃燒室等高溫部分，因此缸蓋的性能與缸體的安全系數(shù)息息相關(guān)，對于現(xiàn) 代化安全和高效生產(chǎn)缸蓋的性能起著至關(guān)重要的作用。 氣缸蓋處在內(nèi)燃機(jī)的心臟是內(nèi)燃機(jī)的核心部件，它在氣缸體上部封閉燃燒 室并與活塞頂部一起形成燃燒室，氣缸蓋體上一般鑄有冷卻水腔氣道等其上有 安裝燃油系統(tǒng)及配氣機(jī)構(gòu)的座孔，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔系繁多是氣缸蓋加工的特點(diǎn)， 尤其是其閥座孔與導(dǎo)管孔的加工因其尺寸精度和形位公差要求嚴(yán)格，長期以來 都是國內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)制造行業(yè)研究的重點(diǎn)難點(diǎn)。隨著內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的飛速發(fā) 展現(xiàn)代氣

9、缸蓋的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜而且先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)越來越多地傾向于采用多 氣門機(jī)構(gòu)這使得氣缸蓋加工變得越來越困難 氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高 壓縮比，所以近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多 1.2 氣缸缸蓋國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀氣缸缸蓋國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀 近年來國內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)行業(yè)發(fā)展的新趨勢和工作實(shí)踐，對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的氣缸蓋 機(jī)械加工提出了進(jìn)、排氣門座圈錐面與導(dǎo)管孔的加工是其工藝技術(shù)關(guān)鍵，從定 位方式、基準(zhǔn)選擇、氣門座底孔與導(dǎo)管孔底孔的加工，氣門座圈錐面加工方式 和導(dǎo)管孔的加工方式等方面進(jìn)行了探討和分析 氣缸蓋的機(jī)械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵和整體工藝水平正在隨著高技術(shù)含量內(nèi)燃 機(jī)的發(fā)展而日

10、趨提高和完善，國外工藝水平已與產(chǎn)品開發(fā)水平呈現(xiàn)同步水平， 國內(nèi)工藝水平隨著與國際接軌和科技發(fā)展將由落后變?yōu)橹鸩浇咏a(chǎn)品開發(fā)水平， 解決好加工工藝技術(shù)關(guān)鍵是工藝設(shè)計(jì)的核心和前提。但是工藝的設(shè)計(jì)編制，受 到諸多因素的影響，如產(chǎn)品的精度高低，產(chǎn)品的工藝性好壞，生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小， 投資力度的強(qiáng)弱，企業(yè)現(xiàn)狀等等。因此，合理的最佳的工藝方案不僅需要對某 一關(guān)鍵部位或某一關(guān)鍵工序認(rèn)真論證、合理配置，更必須整線統(tǒng)盤考慮，最終 是否取得最佳效果必須經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn). 1.3 本次論文研究的內(nèi)容和意義本次論文研究的內(nèi)容和意義 針對機(jī)車的氣缸缸蓋利用三維軟件進(jìn)行建模，2 對機(jī)車氣缸缸蓋進(jìn)行可靠 的工藝設(shè)計(jì)，3 通過機(jī)車氣

11、缸缸蓋的三維模型對機(jī)車氣缸缸蓋設(shè)計(jì)某一步的夾 具，夾具設(shè)計(jì)要求能夠快速安裝 定位 夾緊，夾具要求是氣動(dòng)夾。 本次課程設(shè)計(jì)的主要意義熟悉箱體零件的加工工藝路線，并能正確的設(shè)計(jì) 出機(jī)車氣缸缸蓋的加工路線，夾具設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位 夾緊，能夠投入大規(guī) 模的技術(shù)生產(chǎn)，給企業(yè)帶來效益。 近年來隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的快速發(fā)展，使得機(jī)車對氣缸缸蓋的要求也越來越高， 氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮 比，所以近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多，本次課題旨在能夠完善氣缸 缸蓋的加工工藝，并能更好的提高機(jī)車氣缸缸蓋的夾具設(shè)計(jì)。 第第 2 章氣缸缸蓋的工藝設(shè)計(jì)章氣缸缸蓋的工藝設(shè)計(jì) 2.1

12、機(jī)車氣缸缸蓋的三維建模機(jī)車氣缸缸蓋的三維建模 利用三維建模軟件對機(jī)車氣缸缸蓋建模 機(jī)車缸蓋三維圖如（圖 1-1）所示 圖 1-1 機(jī)車氣缸缸蓋 2.2 零件的工藝分析零件的工藝分析 機(jī)車氣缸缸蓋是機(jī)車氣缸部件的基礎(chǔ)件，機(jī)車氣缸缸蓋主要加工面是平面 和孔，氣缸缸蓋毛坯是鑄造出來的，缸蓋的接觸面作為主軸孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，缸 蓋的接觸面與接觸面上的兩個(gè)通孔作為定位基準(zhǔn) “一面雙銷定位” ，上下兩面 的平行度要求為 0.1mm/300mm,箱體腔內(nèi)的孔不僅本身有較高的尺寸精度要求， 而且有較高的位置精度要求，缸蓋加工中的定位基準(zhǔn)的選擇可以先加工它的一 個(gè)端面,再借助專用夾具以這個(gè)端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面

13、,然后再加工其它加 工表面以及孔的加工。 2.3 確定毛坯的鑄造形式確定毛坯的鑄造形式 基于成本和力學(xué)性能方面約綜分考慮，擴(kuò)大鋁合金的應(yīng)用是目前乘用車輕 量化，降低油耗的主要手段，如機(jī)車氣缸缸蓋已經(jīng)實(shí)現(xiàn)鋁合金化制造。盡管鋁 合金缸蓋的生產(chǎn)方法有多種，但主流的制造工藝則是金屬型鑄造和低壓鑄造， 其中歐洲和中國以金屬型為主，而日本、美國則更多采用低壓鑄造 相對于金屬 型鑄造，低壓鑄造由于是在壓力下充型和結(jié)晶凝固，因而具有成形質(zhì)量好、工 藝出品率高等優(yōu)點(diǎn)，但對于形狀復(fù)雜、性能要求高的缸蓋鑄件，則存在著工藝 復(fù)雜，控制要求高等技術(shù)難關(guān)。因此采用了鋁合金缸蓋的低壓鑄造技術(shù)，用以 充分發(fā)揮低壓鑄造工藝的技

14、術(shù)，低壓鑄造工藝技術(shù)應(yīng)用多個(gè)澆口即多權(quán)分流的 形式。缸蓋，具有代表性的兩種澆注系統(tǒng)即在燃燒室側(cè)是設(shè)置 2 個(gè)或 4 個(gè)澆口， 鑄造后再進(jìn)行機(jī)械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的 2.4 基面的選擇基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可 以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出， 更有甚著，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 2.4.1粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加 工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 1.粗

15、基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工 面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選 擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、 外形對稱、少裝夾等。 2.選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面 是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床 身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的 余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 3.應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加 工余量。 4.應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表

16、面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位 準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需 經(jīng)初加工。 5.粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多 次使用難以保證表面間的位置精度。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面 之間的位置。 但對于一般箱體零件來說，以接觸面作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對本零件 而言，由于每個(gè)表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余 量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則） ，即綜上所述 選擇加工底面為粗基準(zhǔn)。 2.4.2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇 1.基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定 位

17、基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 2.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證 各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具 比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為 定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書 表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 3.互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反 復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn) 磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)原則。有些精加工或光整加工工序要求余

18、量小而均勻，可以選擇 加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此 外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn) 固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，適于作精基準(zhǔn)使用。 選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 準(zhǔn)。 2.5 制定工藝路線制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度 等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以 考慮采用萬能性的機(jī)床配以專

19、用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除 此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降 2.5.1工藝路線方案一工藝路線方案一 工序 1 粗銑氣缸缸蓋的接觸面。 工序 2 鉆 擴(kuò) 鉸缸蓋接觸面的兩個(gè)定位銷的孔。 工序 3 粗 精 銑氣缸缸蓋的底面。 工序 4 加工氣缸缸蓋底面的孔。 工序 5 粗 精銑氣缸缸蓋的一個(gè)側(cè)面。 工序 6 粗 精銑氣缸缸蓋的另一個(gè)側(cè)面。 工序 7 粗 精銑氣缸缸蓋的一個(gè)端面。 工序 8 粗 精銑氣缸缸蓋的另一個(gè)端面。 工序 9 精銑氣缸缸蓋的接觸面。 工序 10 加工氣缸缸蓋的接觸面，加工接觸面上一些孔，并且加工氣缸缸 蓋內(nèi)部的一些孔。 工序 11 加工氣缸缸

20、蓋側(cè)面一些孔。 工序 12 加工氣缸缸蓋另一側(cè)面的一些孔。 工序 13 加工氣缸缸蓋端面的一些孔。 工序 14 加工氣缸缸蓋端面的一些孔。 工序 15 清洗。 工序 16 去毛刺。 2.5.2工藝方案二工藝方案二 工序 1 粗銑氣缸缸蓋的接觸面 工序 2 鉆 擴(kuò) 鉸缸蓋接觸面的兩個(gè)定位銷的孔 工序 3 粗 精 銑氣缸缸蓋的底面 工序 4 加工氣缸缸蓋底面的孔 工序 5 精銑氣缸缸蓋的一個(gè)側(cè)面。 工序 6 粗 精銑氣缸缸蓋的另一個(gè)側(cè)面 工序 7 粗 精銑氣缸缸蓋的一個(gè)端面。 工序 8 粗 精銑氣缸缸蓋的另一個(gè)端面 工序 9 加工氣缸缸蓋的接觸面，加工接觸面上一些孔，并且加工氣缸缸蓋 內(nèi)部的一些孔

21、 工序 10 精銑氣缸缸蓋的接觸面。 工序 11 加工氣缸缸蓋側(cè)面一些孔。 工序 12 加工氣缸缸蓋端面的一些孔。 工序 13 加工氣缸缸蓋端面的一些孔 工序 14 加工氣缸缸蓋端面的一些孔。 工序 15 清洗 工序 16 去毛刺 2.5.3.工藝方案的比較與分析工藝方案的比較與分析 在大批大量生產(chǎn)中，毛坯的質(zhì)量較高，各個(gè)孔的鏜孔的余量較小，為使鏜 孔的余量均勻，最好是粗鏜 半精鏜 精鏜和金剛鏜都統(tǒng)一采用精加工過的精基 準(zhǔn)面定位一次進(jìn)行，這就要在粗鏜空之前安排精加工基準(zhǔn)面。這種違反先粗后 精原則的工序安排有一個(gè)前提條件，箱體毛坯制造質(zhì)量較高 綜上所述我選擇第一種的工藝安排作為加工工藝，以上工藝

22、過程詳見“機(jī) 械加工工藝過程綜合卡片” 。 2.6 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “機(jī)車氣缸缸蓋”零件材料為鋁制合金，硬度 200HB，生產(chǎn)類型為大批生 產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工 序尺寸及毛坯尺寸下： 1.參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.3-6 查得壓力鑄造及殼型的尺寸公差等級 ZJ1。 2.選用壓力鑄造查機(jī)械加工工藝手冊得，在實(shí)際生產(chǎn)中，有的工廠根 據(jù)工廠的生產(chǎn)技術(shù)條件和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來確定鑄件的加工余量，在這里初步定鑄件 的加工單邊的加工余量為 1。 3.精銑的單邊余量為 0.2 4.粗銑的單

23、邊余量為 1-0.8=0.2 2.7 確定切削用量及基本工時(shí)確定切削用量及基本工時(shí) 2.7.1 粗銑氣缸缸蓋的接觸面粗銑氣缸缸蓋的接觸面 1.粗銑氣缸缸蓋的接觸面 （1）刀具選擇 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 4.4-5 及銑刀樣本手冊，選普通直柄立銑刀， 直徑 50mm, ,L=0.8mm,Z=10 （2）切削用量 =L=0.8mm p a （3）由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-79 =15 采用硬質(zhì)合金材料加工鋁合 e a 金取=0.10.2mm/r,取=0.2mm/r f a f a （4）確定切削速度 Vc 由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-90,當(dāng)取 V=6m/s n 查=（1000 x6）/3

24、,14x50=38r/s W d 1000 c v （1-1） 根據(jù)機(jī)床說明書(見機(jī)械加工工藝手冊表. 取主軸轉(zhuǎn)速 n 機(jī)=38r/s 則實(shí) 際切削速度為 V = 10m/s 當(dāng) n =38r/s 時(shí),工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度 V=fm=fzzn 機(jī) =0.2X10X38=76mm/s （5）計(jì)算基本工時(shí) L=645 L2=5 T=（645+5）/76=9s （1- m 321 l f lll 2） 即 橫向每次走刀是 9s. 2.7.2 鉆鉆 擴(kuò)擴(kuò) 鉸兩個(gè)定位銷孔鉸兩個(gè)定位銷孔 1.鉆兩個(gè)定位銷孔 （1）刀具選擇：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊選用 15.75 高速鋼直柄 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。 （

25、2）切削用量選擇： 查機(jī)械加工工藝手冊得：f=0.31mm/r0.37mm/r,根據(jù)所選機(jī)床定 f=0.35mm/r 查機(jī)械加工工藝手冊取 V =1.25m/s 由公式（1-1）n =1000 V /3.14x D=10001.25/3.1415.75=25r/s 按機(jī)床選取 n =1000r/min （3）計(jì)算基本工時(shí) 由公式（1-2）T=(91+11+0)/(0.76322)=0.42min。 fn L w 321 LLL 2.擴(kuò) 16.75 孔 （1）刀具選擇：選用 16 高速鋼直柄擴(kuò)孔鉆。 （2）確定切削用量： 查機(jī)械制造工藝手冊得：f=0.901.1mm/r,再由所選的機(jī)床確定進(jìn)給量

26、 取 f =0.9mm/r。擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，由機(jī)械制造工藝手冊得公式： V=0.4m/s 由公式（1-1）n=1000 V/ 3.14xD=10000.4/(3.1416)=8r/s=480r/min 按機(jī)床選取 n =480r/min 機(jī)床擴(kuò)孔時(shí)的切削速度為 0.4m/s （3）計(jì)算基本工時(shí)： 由公式（1-2）T=(91+14+2)/(0.92136)=0.86min。 fn L w 321 LLL 3.鉸 17 的孔 （1）刀具選擇： 17 高速鋼直柄機(jī)用鉸刀 （2）確定切削用量： 背吃刀量 ap=0.25。切削速度與粗鉸，故 n =200r/min。 由機(jī)械制造工藝手冊f=1.0mm/

27、r,取 f=1mm/r V= d n /1000=17x200 /1000=3.4mm/min （1-3） （3）計(jì)算基本工時(shí)： 由公式（1-2）T= =(91+14+2)/(1.24x132) =0.65min fn L w 321 LLL 其中L=91,L1=14,L2=2 2.7.3 銑氣缸缸蓋的底面銑氣缸缸蓋的底面 1.粗銑氣缸缸蓋的底面 （1）刀具選擇 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊 及銑刀樣本手冊，選普通直柄立銑刀，直徑 50mm, ,L=0.8mm,Z=10 （2）切削用量 =L=0.8mm p a （3）由機(jī)械加工工藝手冊 =15 采用硬質(zhì)合金材料加工鋁合金取 e a =0.10.2mm

28、/r,取=0.2mm/ f a f a （4）確定切削速度 V 由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-90,當(dāng)取 V=6m/s 由公式（1-1）n 查=（1000 x6）/3,14x50=38r/s W d 1000 c v 根據(jù)機(jī)床說明書(見機(jī)械加工工藝手冊表. 取主軸轉(zhuǎn)速 n 機(jī)=38r/s 則實(shí) 際切削速度為 V= 10m/s 當(dāng) n =38r/s 時(shí),工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度 V=fm=fzzn 機(jī) =0.2X10X38=76mm/s （5）計(jì)算基本工時(shí) L=610 L2=5 由公式（1-2）T=（610+5）/76=8s 即 橫向每次走刀是 8s m 321 l f lll 2.精銑氣

29、缸缸蓋的底面 （1）刀具選擇 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 4.4-5 及銑刀樣本手冊，選柄立銑刀，外徑 50mm, ,L=0.2mm,Z=10 （2）切削用量 =L=0.2mm p a （3）由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-75，由數(shù)控銑床的功率在 10KW 以上， =0.1mm/z0.2mm/z,取=0.2mm/z f a f a （4）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-71,銑刀齒后刀面最大磨損限度為 1.5mm, 由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-72,銑刀直徑 d0=50mm,則硬質(zhì)合金銑刀 T=200min （5）確定切削速度 V 由機(jī)械加工工藝手冊,當(dāng)取 V=2m/s

30、 由公式（1-1）n 查=（1000 x2）/3.14x50=12r/s W d 1000 c v 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際情況，取主軸轉(zhuǎn)速 n=500r/min.則實(shí)際切削速度為 Vc = 78.5r/min 當(dāng) n 機(jī)=500r/min 時(shí),工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度 Vf=fm=fzzn 機(jī) =0.2X10X12=24mm/s 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際情況取機(jī)床的進(jìn)給速度為 24mm/s （6）計(jì)算基本工時(shí) L=610 L2=5 由公式（1-2）T=(610+5)/24=26s 即機(jī)床走刀一次的時(shí)間是 m 321 l f lll 24s 3.粗銑氣缸缸蓋底面 1 （1）刀具選擇 根據(jù)機(jī)械加工工藝

31、手冊表 4.4-5 及銑刀樣本手冊，選普通直柄立 銑刀，直徑 50mm, ,L=0.8mm,Z=10 （2）切削用量 =L=0.8mm p a （3）由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-79 =15 采用硬質(zhì)合金材料加工鋁合 e a 金取=0.10.2mm/r,取=0.2mm/ f a f a （4）確定切削速度 Vc 由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-90,當(dāng)取 Vc=6m/s 由公式（1-1）n 查=（1000 x6）/3,14x50=38r/s W d 1000 c v 根據(jù)機(jī)床說明書(見機(jī)械加工工藝手冊表. 取主軸轉(zhuǎn)速 n 機(jī)=38r/s 則實(shí) 際切削速度為 Vc = 10m/s 當(dāng) n =38

32、r/s 時(shí),工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度 Vf=fm=fzzn 機(jī) =0.2X10X38=76mm/s （5）計(jì)算基本工時(shí) L=610 L2=5 由公式（1-2）T=（507+5）/76=6.7s 即 橫向每次走刀是 m 321 l f lll 6.7s 4.精銑氣缸缸蓋的底面 1 （1）刀具選擇 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 4.4-5 及銑刀樣本手冊，選柄立銑刀，外徑 50mm,L=0.2mm,Z=10 （2）切削用量 =L=0.2mm p a （3）由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-75，由數(shù)控銑床的功率在 10KW 以上， =0.1mm/z0.2mm/z,取=0.2mm/z f a f a （

33、4）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊,銑刀齒后刀面最大磨損限度為 1.5mm,由機(jī)械 加工工藝手冊,銑刀直徑 d0=50mm,則硬質(zhì)合金銑刀 T=200min （5）確定切削速度 V 由機(jī)械加工工藝手冊,當(dāng)取 V=2m/s 由公式（1-1）n 查=（1000 x2）/3.14x50=12r/s W d 1000 c v 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際情況，取主軸轉(zhuǎn)速 n=500r/min.則實(shí)際切削速度為 Vc = 78.5r/min 當(dāng) n 機(jī)=500r/min 時(shí),工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度 Vf=fm=fzzn 機(jī) =0.2X10X12=24mm/s 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際情況取機(jī)床的

34、進(jìn)給速度為 24mm/s （6）計(jì)算基本工時(shí) L=610 L2=5 由公式（1-2）T=(507+5)/24=22 即機(jī)床走刀一次的時(shí)間是 m 321 l f lll 22s 2.7.4 鉆缸該底面的孔鉆缸該底面的孔 由于氣缸缸蓋地面的孔很多在這里不一一說明，每類孔只說明一次，其他 詳見氣缸缸蓋的加工工藝卡。 1.鉆 18 個(gè) 15.75 通孔 （1）刀具選擇：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊選用 15.75 高速鋼直柄 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。 （2）切削用量選擇： 查機(jī)械加工工藝手冊得：f=0.31mm/r0.37mm/r,根據(jù)所選機(jī)床定 f=0.35mm/r 查機(jī)械加工工藝手冊取 V =1.25m/s 由

35、公式（3-1）n =1000 V /3.14x D=10001.25/3.1415.75=25r/s 按機(jī)床選取 n =1000r/min （3）計(jì)算基本工時(shí) 由公式（1-2）T=(91+11+0)/(0.76322)=0.42min。 fn L w 321 LLL T1=18 T=18x0.42=7.56 2.半精鏜 16.25 的內(nèi)孔 （1）刀具選擇：選用 16.25 的鏜刀。 （2）確定切削用量： 查機(jī)械制造工藝手冊得：f=0.8mm/r0.15mm/r,再由所選的機(jī)床確定進(jìn) 給量取 f =0.9mm/r。鏜孔時(shí)的切削速度，由機(jī)械制造工藝手冊得 0.5m/s0.83m/s：V=0.5m/

36、s 由公式（1-3）n=1000 V/ 3.14xD=10000.5/(3.1416.25)=10r/s 按機(jī)床選取 n =600r/min 機(jī)床擴(kuò)孔時(shí)的切削速度為 0.5m/s 3.精鏜 16.75 的內(nèi)孔 （1）刀具選擇：選用 16.75 的鏜刀 （2）確定切削用量： 查機(jī)械制造工藝手冊得：f=0.8mm/r0.15mm/r,再由所選的機(jī)床確定進(jìn) 給量取 f =0.8mm/r。鏜孔時(shí)的切削速度，為了保證精鏜的質(zhì)量定切削速度 V=0.4mm/s 由公式（1-1） n=1000 V/ 3.14xD=10000.4/(3.1416.25)=8r/s 按機(jī)床選取 n =480r/min 機(jī)床擴(kuò)孔時(shí)

37、的切削速度為 0.4mm/s 4.金剛鏜 17 的內(nèi)孔 （1）刀具選擇：選用 16.75 的鏜刀 （2）確定切削用量： 查機(jī)械制造工藝手冊得：f=0.05mm/r0.10mm/r,再由所選的機(jī)床確定進(jìn) 給量取 f =0.08mm/r。鏜孔時(shí)的切削速度，為了保證金剛鏜的質(zhì)量定切削速度 V=0.3mm/s 由公式（1-1） n=1000 V/ 3.14xD=10000.3/(3.1416.25)=6r/s 按機(jī)床選取 n =400r/min 機(jī)床擴(kuò)孔時(shí)的切削速度為 0.35mm/ 2.7.5 銑氣缸缸蓋的左側(cè)面銑氣缸缸蓋的左側(cè)面 1.粗銑氣缸缸蓋的一個(gè)側(cè)面 （1）刀具選擇 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表

38、及銑刀樣本手冊，選普通直柄立銑刀，直徑 50mm, ,L=0.8mm,Z=10 （2）切削用量 =L=0.8mm p a （3）由機(jī)械加工工藝手冊表 =15 采用硬質(zhì)合金材料加工鋁合金取 e a =0.10.2mm/r,取=0.2mm/ f a f a （4）確定切削速度 V 由機(jī)械加工工藝手冊表 ,當(dāng)取 Vc=6m/s 由公式（1-1）n 查=（1000 x6）/3,14x50=38r/s W d 1000 c v 根據(jù)機(jī)床說明書(見機(jī)械加工工藝手冊表. 取主軸轉(zhuǎn)速 n 機(jī)=38r/s 則實(shí) 際切削速度為 Vc = 8m/s 當(dāng) n =38r/s 時(shí),工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度 V=fm

39、=fzzn 機(jī) =0.2X8X38=61mm/s （5）計(jì)算基本工時(shí) L=153 L2=56 T=（153+5）/61=2.6 即 橫向每次走刀是 2.6. m 321 l f lll 2.精銑氣缸缸蓋的這個(gè)側(cè)面 （1）刀具選擇 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊 ，及銑刀樣本手冊，選柄立銑刀，外徑 50mm, ,L=0.2mm,Z=10 （2）切削用量 =L=0.2mm p a （3）由機(jī)械加工工藝手冊 ，由數(shù)控銑床的功率在 10KW 以上， =0.1mm/z0.2mm/z,取=0.2mm/z f a f a （4）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊 銑刀齒后刀面最大磨損限度為 1.5mm,由

40、機(jī) 械加工工藝手冊表 2.4-72,銑刀直徑 d0=50mm,則硬質(zhì)合金銑刀 T=200min （5）確定切削速度 Vc 由機(jī)械加工工藝手冊,當(dāng)取 Vc=2m/s 由公式（1-1） n 查=（1000 x2）/3.14x50=12r/s W d 1000 c v 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際情況，取主軸轉(zhuǎn)速 n=500r/min.則實(shí)際切削速度為 V= 78.5r/min 當(dāng) n 機(jī)=500r/min 時(shí),工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度 Vf=fm=fzzn 機(jī) =0.2X10X12=24mm/s 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際情況取機(jī)床的進(jìn)給速度為 24mm/s （6）計(jì)算基本工時(shí) L=153 L2=5 由公式（

41、1-2） T=(153+5)/24=6.5s 即機(jī)床橫向走刀一次的時(shí) m 321 l f lll 間是 6.5s 2.7.6 銑氣缸缸蓋的右側(cè)面銑氣缸缸蓋的右側(cè)面 雖然氣缸缸蓋的兩個(gè)側(cè)面不是對稱結(jié)構(gòu)，但加工氣缸缸蓋的兩個(gè)側(cè)面的方 法都是一樣的，即都是”先粗后精”,由于氣缸缸蓋的毛坯單面的加工余量都是 1 即它們的切削用量 以及他們的切削參數(shù)基本相同。相同的計(jì)算方法在這里就不 再重復(fù)，詳見加工工藝卡。 2.7.7 銑氣缸缸蓋的一個(gè)端面銑氣缸缸蓋的一個(gè)端面 1.粗銑氣缸缸蓋的前端面 （1）刀具選擇 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 及銑刀樣本手冊，選普通直柄立銑刀，直徑 50mm, ,L=0.8mm,Z=1

42、0 （2）切削用量 =L=0.8mm p a （3）由機(jī)械加工工藝手冊表 =15 采用硬質(zhì)合金材料加工鋁合金取 e a =0.10.2mm/r,取=0.2mm/ f a f a （4）確定切削速度 V 由機(jī)械加工工藝手冊表 ,當(dāng)取 V=3.5m/s 由公式（1-1） n 查=（1000 x3.5）/3,14x50=23r/s W d 1000 c v 根據(jù)機(jī)床說明書(見機(jī)械加工工藝手冊表. 取主軸轉(zhuǎn)速 n 機(jī)=38r/s 則實(shí) 際切削速度為 V = 8m/s 當(dāng) n =23r/s 時(shí),工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度 V=fm=fzzn 機(jī) =0.2X10X23=46mm/s （5）計(jì)算基本工時(shí)

43、 L=55 L2=5 由公式（1-2） T=（55+5）/46=2 即 橫向每次走刀是 2s. m 321 l f lll 2.精銑氣缸缸蓋的后端面 （1）刀具選擇 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 4.4-5 及銑刀樣本手冊，選柄立銑刀，外徑 50mm, ,L=0.2mm,Z=10 （2）切削用量 =L=0.2mm p a （3）由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-75，由數(shù)控銑床的功率在 10KW 以上， =0.1mm/z0.2mm/z,取=0.2mm/z f a f a （4）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表，銑刀齒后刀面最大磨損限度為 1.5mm,由 機(jī)械加工工藝手冊表,銑刀直徑 d0

44、=50mm,則硬質(zhì)合金銑刀 T=200min （5）確定切削速度 Vc 由機(jī)械加工工藝手冊,當(dāng)取 Vc=1.5m/s 由公式（1-1） n 查=（1000 x1.5）/3.14x50=10r/s W d 1000 c v 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際情況，取主軸轉(zhuǎn)速 n=500r/min.則實(shí)際切削速度為 Vc = 78.5r/min 當(dāng) n 機(jī)=500r/min 時(shí),工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度 Vf=fm=fzzn 機(jī) =0.2X10X10=20mm/s 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際情況取機(jī)床的進(jìn)給速度為 24mm/s （6）計(jì)算基本工時(shí) L=55 L2=5 由公式（1-2） T=(55+5)/20=3s

45、即機(jī)床橫向走刀一次的時(shí)間 m 321 l f lll 是 3s 2.7.8 精銑氣缸缸蓋的接觸面精銑氣缸缸蓋的接觸面 1.精銑氣缸缸蓋的接觸面 （1）刀具選擇 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 4.4-5 及銑刀樣本手冊，選普通直柄立銑刀， 直徑 50mm, ,L=0.2mm,Z=10 （2）切削用量 =L=0.2mm p a （3）由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-79 =15 采用硬質(zhì)合金材料加工鋁合 e a 金取=0.10.2mm/r,取=0.2mm/r f a f a （4）確定切削速度 Vc 由機(jī)械加工工藝手冊表 2.4-90,當(dāng)取 Vc=6m/s 由公式（1-1） n 查=（1000 x6）/3

46、,14x50=38r/s W d 1000 c v 根據(jù)機(jī)床說明書(見機(jī)械加工工藝手冊表. 取主軸轉(zhuǎn)速 n 機(jī)=38r/s 則實(shí) 際切削速度為 V= 10m/s 當(dāng) n =38r/s 時(shí),工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度 V=fm=fzzn 機(jī) =0.2X10X38=76mm/s （5）計(jì)算基本工時(shí) L=645 L2=5 由公式（1-2） T=（645+5）/76=9s 即 橫向每次走刀是 9s. m 321 l f lll 本次加工工序大部分主要是銑削平面和加工孔為主，重復(fù)的加工方法在這 里就不一一介紹。詳細(xì)的見加工工序卡。 第第 3 章章 專用夾具的設(shè)計(jì)專用夾具的設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保

47、證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 專業(yè)夾具應(yīng)該滿足能夠快速夾緊，有良好的定位。滿足企業(yè)能夠大批大量 生產(chǎn)的要求。 3.1 問題的提出問題的提出 本夾具主要用來加工氣缸缸蓋的底面，此平面的形位公差和表面要求一般， 無特殊要求，且加工此平面時(shí)機(jī)車氣缸缸蓋的接觸面和兩個(gè)定位銷孔都已經(jīng)都 已加工出來，可用來作為此工序的定位基準(zhǔn)面。因此在本道工序，在保證提高 勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)可以設(shè)計(jì)選用比較簡單的夾具 3.2 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇 當(dāng)加工機(jī)車氣缸缸蓋底面的這些孔時(shí)，機(jī)車氣缸缸蓋的接觸面已經(jīng)被粗加 工，并且機(jī)車氣缸缸蓋接觸面上定位銷孔已經(jīng)被精

48、加工，所以定位基準(zhǔn)選擇是 機(jī)車氣缸缸蓋的接觸面和兩個(gè)定位銷的孔 3.2.2 定位夾緊原件的介紹定位夾緊原件的介紹 1.定位銷的介紹 該夾具屬于利用一面雙銷來定位，所選用的銷是階梯銷，如圖 3-1 所示 圖 3-1 階梯銷 利用兩個(gè)銷來完成機(jī)車氣缸缸蓋與地板的連接與定位，階梯銷的下部直徑 為 40，上部直徑為 17。 2.法蘭式轉(zhuǎn)角缸的介紹 利用三維制圖軟件對法蘭盤轉(zhuǎn)角進(jìn)行建模，三維模型圖 3-2 所示. 圖 3-2 法蘭式轉(zhuǎn)角缸 3.法蘭盤轉(zhuǎn)角缸的工作原理 法蘭盤轉(zhuǎn)角缸中氣缸的活塞做往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，加壓時(shí)從氣缸缸體的上氣孔進(jìn) 入，推動(dòng)活塞向下，帶動(dòng)壓臂同時(shí)完成兩個(gè)工作行程，轉(zhuǎn)角形成和壓緊形成， 兩

49、者之和叫做總行程 在轉(zhuǎn)角行程中，活塞連同壓臂一起，同時(shí)向下作直線運(yùn)動(dòng)和按設(shè)定的角度 轉(zhuǎn)動(dòng)，使壓臂對正被壓工件的位置，在壓緊過程中，活塞導(dǎo)桿連同壓臂一起， 同時(shí)向下繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)，直至使壓臂把工件壓緊為止 卸壓時(shí)，氣壓從缸體的下氣孔進(jìn)入，推動(dòng)活塞桿向上，帶動(dòng)壓臂同時(shí)完成 與述兩個(gè)工作行程相反的工作行程，壓臂首先向上直線運(yùn)動(dòng)離開被壓工件，然 后按原設(shè)定的角度轉(zhuǎn)回原來的位置 4.法蘭盤轉(zhuǎn)角缸的功能 轉(zhuǎn)角缸能按設(shè)定的自動(dòng)化控制氣路，將壓臂自動(dòng)轉(zhuǎn)到被壓工件上并隨之將 其壓緊，工件加工完成后，壓臂能自動(dòng)卸壓并能自動(dòng)的轉(zhuǎn)回原位。 工作速度敏捷，一個(gè)工作行程使用的時(shí)間僅在 0.5 秒到幾秒以下 工作安全可靠，

50、 （5）法蘭盤轉(zhuǎn)角缸的應(yīng)用場合 氣壓轉(zhuǎn)角缸夾具，廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的批量加工和裝配，自動(dòng)化的程度高， 夾具空間小以及要求裝卸快速省時(shí)的工作場合也適用于各種自動(dòng)快速鎖定壓緊 和解鎖打開的工作場合。 3.3 切削力及夾緊力計(jì)算切削力及夾緊力計(jì)算 3.3.1 計(jì)算鉆直徑為計(jì)算鉆直徑為 15.75 的孔的切削力的孔的切削力 切削力的計(jì)算公式 切削扭矩： （3- 8 0 10 M YX M KfdCM MM 1） 軸向力： （3- F YX F KfdCF FF 0 2） 切削工率： （3- 3 0 102 nMPm 3） 經(jīng)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊鋁合金 HB190210 Cm=225.63 X m=1.9

51、Y m=0.8 C f=588.6 X f=1Y f=0.8 機(jī)械手冊切削條件變化后，切削力的修正系數(shù) 鉆頭直徑 d=15.75，進(jìn)給量 F=0.35mm/r 轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)速 n=25r/s 由公式（3-1）：=32.159 8 0 10 M YX M KfdCM MM 由公式（3-2）：=4453.52 F YX F KfdCF FF 0 當(dāng) HB=210 時(shí)，查機(jī)械加工工藝手冊得 =1.062 （3- .60 190 210 MF KK 料料 4） 實(shí)際切削扭矩及軸向力 F 為 由公式（3-1）：M=1.062X32.159=34.152 由公式（3-2）：F=4453.52X1.062=47

52、29.63 由公式（3-2）：切削功率=5.362（kw） 3 0 102 nMPm 求出切削功率后，知道切削速度即可以求出橫向的切削力 =5.362/1.25=4260 （3- 切 v M P F 5） 根據(jù)切削力在表 3-1 和表 3-2 來選擇法蘭式轉(zhuǎn)角缸，法蘭式轉(zhuǎn)角缸的夾緊 力要大于切削 3.3.2 法蘭式轉(zhuǎn)角缸的選擇法蘭式轉(zhuǎn)角缸的選擇 圖 3-3 法蘭式轉(zhuǎn)角缸二維圖 1.最大使用壓力 7kg/cm 2 ； 工作壓力 4-6kg/cm2； 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)角 90o；可定制 非標(biāo) 轉(zhuǎn)角 45o、60o、180o型號標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)：PSFL-40X90o系列標(biāo)識 轉(zhuǎn)角方向 缸 徑 轉(zhuǎn)動(dòng)角度。 2.雙臂請

53、在系列號后加D。例如：PSFD、MASD 應(yīng)用：轉(zhuǎn)角缸是提高機(jī)加、裝配、焊接等工模夾具自動(dòng)化程度的重要夾緊 件適于工業(yè)各界對夾持自動(dòng)化的要求。在任何時(shí)候都能盡善盡美體現(xiàn)您的設(shè)計(jì) 思想，表現(xiàn)出動(dòng)人的夾持功能。 功能：在壓力空氣的作用下，轉(zhuǎn)角缸將夾具位移和夾持功能和諧的統(tǒng)一體 現(xiàn)，工作時(shí)，活塞先行完成旋轉(zhuǎn)行程-壓臂下壓并旋轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)的規(guī)定位置和 角度，然后完成夾持行程-即直線下壓并夾緊工件，退回則反之。 型式：空壓轉(zhuǎn)角缸夾具有順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩種型式，順為 R、逆為 L， 即右轉(zhuǎn)(順)代號標(biāo)R、左轉(zhuǎn)(逆)代號標(biāo)L。標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)角度 90 度，并可定制 0、45、60 等多種旋轉(zhuǎn)角度型式。 壓臂分單臂和

54、雙臂兩種，夾持型式為旋轉(zhuǎn)角度后向下壓緊夾持。 空壓轉(zhuǎn)角缸夾具安裝型式分為法蘭座、外螺牙式、方塊型、頂部法蘭式及 油路板式。 材質(zhì)：主體為鋁合金，硬膜處理。 注意：加長壓臂不能超過原裝的 1.5 倍，建議加裝空氣濾清裝置、流量控 制閥。 加長壓臂不能超過原裝的 1.5 倍，建議加裝空氣濾清裝置、流量控制閥、 并請加注潤滑劑，以保證其正常使用壽命。 表 3-1 法蘭式轉(zhuǎn)角缸的型號 型號ABCDFH O1 O2JKL PSF25R/L95.566.52316308M5M6X13140 PSF32R/L102.57123195091/8PTM8X1.254454 PSF40R/L106752619 5

55、09 1/8PTM8X1.254858 PSF50R/L113802625.4 7010 1/8PTM8X1.255568 PSF63R/L119863025.4 7010 1/8PTM8X1.256480 表 3-2 法蘭式轉(zhuǎn)角缸的規(guī)格 規(guī)格活塞 桿直 徑 缸徑旋轉(zhuǎn) 行成 夾持 形成 總行 程 夾持 力 壓臂 伸出 壓臂 撤回 PSF25R/L1451214261612.758.76 PSF32R/L16321214263020.9015.67 PSF40R/L16401215275033.9128.49 PSF50R/L20501415298556.9147.80 PSF63R/L2063

563581.25 根據(jù)切削力的計(jì)算選取法蘭式轉(zhuǎn)角缸 選取 PSF63R/L 型號的法蘭式轉(zhuǎn)角缸。 總體的裝配圖如圖 3-5 所示。 圖 3-5 總裝配圖 由四個(gè)法蘭式轉(zhuǎn)角缸來快速定位夾緊機(jī)車氣缸缸蓋，使機(jī)車氣缸缸蓋能夠 穩(wěn)定加工。 3.4 誤差分析誤差分析 該夾具以一面雙銷定位 中心線與側(cè)面規(guī)定的垂直度偏差 0.08mm，為了滿 足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公 差。 （3- gwj 6） 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： j （3- MjjjWDADZWj 7） 由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可得： 平面定位心軸定心的定位誤差 ：0

57、WD 夾緊誤差 ： （3-cos)( minmax yy jj 8） 其中接觸變形位移值： （3-mm l N c HB k Rk nZHB aZRaZy 004 . 0 ) 62.19 )( 1 8） （3-mm yjj 0036 . 0 cos 9） 磨損造成的加工誤差：通常不超過 Mj mm005 . 0 夾具相對刀具位置誤差：取 AD mm01 . 0 誤差總和：0.05220.11 jw mmmm 第第 4 章章 氣氣缸缸缸缸蓋蓋數(shù)數(shù)控控加加工工仿仿真真 利用 UG 進(jìn)行輔助編程是一個(gè)綜合的過程。它涉及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、加工刀具 類型、切削用量選擇、加工參數(shù)選擇和下刀方式等的選擇，所有這

58、些內(nèi)容都反 映在由加工刀具路徑轉(zhuǎn)化而成的數(shù)控加工代碼中。曲面加工刀具路徑生成過程 分為刀具參數(shù)設(shè)置、加工方式選用、粗精加工參數(shù)設(shè)置和后處理等步驟，這些 參數(shù)設(shè)置的正確與否是保證零件尺寸精度、提高工效和降低成本的關(guān)鍵所在。 4.1 氣氣缸缸缸缸蓋蓋數(shù)數(shù)控控加加工工 UG 中有粗加工和精加工兩種方式，要根據(jù)具體情況和實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)，合 理選用加工方式，然后確定刀具形式、直徑和加工材料等。 精加工氣缸缸蓋的底面選擇刀具為立銑刀，加工方式為 跟隨工件，精加 工余量為 1mm。用立銑刀及等距環(huán)切方式加工，提高加工效率。 1.氣缸缸蓋加工底面的刀具路徑，如圖 4-1 圖 4-1 刀具路徑圖 2.氣缸缸蓋加工

59、底面的效果圖，如圖 4-2 圖 4-2 加工路徑效果圖 3.氣缸缸蓋加工接觸面的刀具路線圖，如圖 4-3 圖 4-3 刀具路徑圖 4.氣缸缸蓋加工接觸面的效果圖，如圖 4-4 圖 4-4 加工路徑效果圖 4.2 生生成成 G G 代代碼碼及及刀刀具具路路徑徑后后處處理理 對于刀具路徑，機(jī)床是不能直接識別的。所以，加工方式選擇好后，必 須要進(jìn)行后處理，也就是將刀具路徑 “翻譯”成機(jī)床能夠識別的數(shù)控代碼。 不同的機(jī)床能識別的數(shù)控代碼不盡相同，所以不同的機(jī)床必須采用不同的后 處理方式。將自動(dòng)生成的數(shù)控代 碼，進(jìn)行必要的校核處理后，就能輸送給數(shù) 控機(jī)床進(jìn)行加工了。 1.氣缸缸蓋接觸面精加工數(shù)控程序代碼

60、 % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0.0 N0030 T00 M06 N0040 G0 G90 X-2.838 Y-15.6781 S1800 M03 N0050 G43 Z-2.4569 H00 N0060 Z-2.7365 N0070 G1 Z-2.8546 F9.8 M08 N0080 G3 X-3.5466 Y-14.9694 I-7.086 J0.0 N0090 G1 X-12.8251 N0100 G2 X-13.559 Y-14.7023 I0.0 J1.1417 N0110 G1 X-15.7135 Y-12.8945 N0120