缸體類零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

1引言機械工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門的裝備部，國民經(jīng)濟各部門的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟效益，在很大程度上取決于機械工業(yè)所能提供裝備的技術(shù)性能、質(zhì)量和可靠性，因此，機械工業(yè)技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟實力的重要標志。制造技術(shù)已經(jīng)是生產(chǎn)、國際經(jīng)濟競爭、產(chǎn)品革新的一種重要手段，所有國家都在尋求、獲得、開發(fā)和利用它。它正被看著是現(xiàn)代國家經(jīng)濟上獲得成功的關(guān)鍵因素。制造技術(shù)已經(jīng)不是單純的制造工藝方法和產(chǎn)品設(shè)計，它是一個從產(chǎn)品概念到最終產(chǎn)品的集成活動和系統(tǒng)，是一個功能體系和信息處理系統(tǒng)。過去，人們常常把制造技術(shù)看成是一些經(jīng)驗的積累，實際上它是一個從產(chǎn)品設(shè)計—進入市場—返回產(chǎn)品設(shè)計的大系統(tǒng)。機械加工工藝與夾具是以機械制造中的加工問題為一門技術(shù)學(xué)科。它主要包含的有熱加工問題和冷加工問題。機械制造工藝與夾具一般以冷加工和裝配兩方面為主。機械制造工藝與夾具研究的宗旨是：保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量；提高勞動生產(chǎn)率；提高經(jīng)濟效益。對工件進行機械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具和機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，進行機械加工前，先要將工件裝夾好。工件裝夾方法有兩種：一種是直接裝夾在機床的工作臺或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。機床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。常用的分類方法有以下幾種：（1）按夾具的使用特點分類可分為：通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合家具、拼裝夾具。（2）按使用機床分類可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床家具、齒輪及床夾具、數(shù)控機床夾具、自動機床夾具、自動線隨行家具以及其他機床夾具等。（3）按夾緊動力源分類可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁家具以及真空夾具夾具等。機床的種類和結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們的組成均可概括為以下幾個部分：（1）定位裝置（2）夾緊裝置（3）對刀和導(dǎo)向裝置（4）連接元件（5）夾具體（6）其它裝置或元件2航空座椅鎖扣缸體零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計2．1航空座椅鎖扣缸體零件圖的工藝分析從上述零件加工工藝過程可以看出，在擬定缸體零件加工工藝過程時，應(yīng)該考慮下列一些工性問題。在零件加工過程中，應(yīng)合理的安排熱處理工序，以保證缸體的力學(xué)性能及加工精度，并改善工件的切削加工性能，所以在毛坯焊接后，首先需要安排熱處理，以消除焊接應(yīng)力，改善金屬組織，細化晶粒，降低溫度，改善切削性能。

如下圖1所示為航空座椅鎖扣缸體的零件圖，零件材料選用LD2。零件為航空座椅的減震缸，缸體內(nèi)筒放置彈簧，活塞壓縮彈簧沿筒壁運動，飛機震動時起到減震作用。該零件是航空座椅鎖扣總成的關(guān)鍵零件。為達到其使用性能，零件內(nèi)筒筒壁應(yīng)光滑，無劃痕，以保證活塞運動順暢，內(nèi)筒表面粗糙度要求為RaO.2-0.4;零件外表面為保持美觀和將來鍍鉻的需要，外表面粗糙度要求為Ra3.2;零件應(yīng)具有一定的剛度;零件內(nèi)外筒應(yīng)保證同心，同心度要求為;為保證活塞與內(nèi)筒配合的嚴密，內(nèi)腔的粗糙度要求很高。圖1航空座椅鎖扣缸體零件圖2.2選擇毛坯選擇毛坯的基本任務(wù)是選定毛坯的制造方法及制造精度。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費用，而且也影響到零件機械加工工藝及其生產(chǎn)率與經(jīng)濟性。如選擇高精度的毛坯，可以減少機械加工勞動量和材料消耗，提高機械加工生產(chǎn)率，降低加工的成本，但是，卻提高了毛坯的費用。因此，選擇毛坯要從機械加工和毛坯制造兩方面綜合考慮，以求得到最佳效果。由于45號鋼的硬度好，耐磨性好，以及根據(jù)缸體的液阻和摩擦因數(shù)，我選擇了45號鋼作為缸體的加工材料。由于該航空座椅鎖扣缸體零件為較重要的缸體零件，工作狀態(tài)時受載比較復(fù)雜，且長度和直徑比較大，鑒于以上對于零件特點及制造難度的分析，采用直筒與頭部焊接的方法，雖然難于保證焊接部分的表面質(zhì)量和焊接時直筒部分不受熱變形，但進行時效處理后則能保證零件的使用性能。且焊接件是將型材或鋼板等其它材料焊接成所需結(jié)構(gòu)，簡單方便，生產(chǎn)周期短。所以我選擇焊接件作為毛坯，如圖2所示。圖2航空座椅鎖扣缸體零件毛坯選擇定位基準工件加工時定位基準選擇是否適當(dāng)，不僅直接影響被加工表面的相互位置精度，而且還會影響各表面加工的先后順序。當(dāng)工件加工用的粗基準選定后，其加工順序也就大致確定了。這是因為個階段開始，總是先加工出定位基準面，即先行工序必須為后續(xù)工序準備好所用的定位基準。所以，在安排缸體類零件加工工藝時，必須合理選擇定位基準。航空座椅鎖扣缸屬于缸體類零件，而缸體零件的定位基準，最常用的是兩中心孔，它是輔助定位基準，零件工作時無任何作用。采用兩中心孔作定基準，不僅能在一次裝夾中加工出更多的外圓和端面，而且可確保各外圓之間的同心度以及端面與中心線的垂直度要求，符合基準統(tǒng)一原則。因此，只要有可能，就盡量采用中心孔定位。而對于缸體類零件，在加工工件中，作為定位基準的中心孔因鉆出內(nèi)腔而消失。為了在內(nèi)腔加工之后還能使用中心孔作定位基準，一般都采用帶有中心孔的錐堵或錐套心軸，缸體類零件的毛坯可以是空心的也可以使實心的，所以采用的頂尖夾持的方法。正確選擇定位基準對保證零件表面間相互位置精度、表面加工順序的安排和夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計都有很大影響。定位基準是在加工時，用以確定零件在機床夾具中的正確位置所采用的基準。它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點、線或面。所以先用三爪卡盤在毛坯的一端車出一個外圓，作為粗加工時的軸向基準。加工方法和工藝路線的擬定根據(jù)航空座椅鎖扣缸體零件圖可得,缸體表面及其內(nèi)腔的精度要求很高,而活耳朵和總長尺寸要求不是很高,缸體耳朵上φ7的孔時在焊接之前已經(jīng)成雛形的且留有余量的,主要也沒和別的零件相配合,而缸體的內(nèi)腔要和活塞相配合,所以擬定的工藝路線:下料——焊接——熱處理——車端面,打中心孔——粗車——半精車——精車打孔——細精車.2.5工序余量和工序尺寸的確定由<<機械加工工藝人員手冊>>可查的:(1)一般粗車的余量取2.5~3mm,這里取3mm.(2)一般半精車的余量取0.3~,這里取0.5mm(3)這里精車余量留個.毛坯尺寸與零件的設(shè)計尺寸之差稱為表面的加工總余量，而相鄰兩工序的工序尺寸之差稱為工序余量。有一表達式：Z——加工總余量Zi——工序余量n——工序數(shù)量Z總=∑Zi由于工序尺寸有公差，故實際切除的余量是一個變植，致使加工余量有基本余量（又稱公稱余量，名義余量），最大加工余量和最小加工余量之分。航空座椅鎖扣缸是一種缸體類零件，根據(jù)上面的公式以及根據(jù)《機械加工工藝人員手冊》，得出了各工序的余量：粗加工余量是半精加工余量是精加工余量是總的細精加工余量是0加工余量又根據(jù)零件加工種類的不同分單邊余量和雙邊余量。平面加工的余量是非對稱的，故屬單邊余量，對于回轉(zhuǎn)表面（外圓和孔），其加工余量為雙邊余量，航空座椅鎖扣缸零件屬于零件缸類零件，所以他的加工余量是雙邊余量，對于缸類和軸類有一公式：2Z=da-db式中da——上工序的工序尺寸db——本工序的工序尺寸圖3航空座椅鎖扣缸零件加雙邊余量其中da=40db=33圖3所示的就是航空座椅鎖扣缸零件加工時的雙邊余量。工序尺寸的公差單邊余量一樣，一般按“人體原則”標注，對被包容表面來說，其基本尺寸即為最大工序尺寸。影響加工余量的因素加工余量的大小應(yīng)按加工要求合理地確定。余量過大會浪費原材料及機械加工工時，增加機床，刀具，能源等的消耗。過小則不能保證消除前工序的各種誤差及表面缺陷，甚至造成廢品。影響加工余量的主要因素如下：上道工序留下的表面粗糙度Ha及表面缺陷層Da。在本工序加工時要將該部分切去，為此最小余量不能小于該部分的厚度。表面粗糙度Ha及缺陷層深度Da的值與加工方法有關(guān)，其數(shù)值可參考表1：表1加工余量數(shù)值表加工方法Ha0加工方法HaDa粗車內(nèi)外圓精車內(nèi)外圓粗車端面15~1005~4515~22540~6030~4040~60粗刨精刨粗插15~1004~4525~10040~5025~4050~60精車端面鉆粗擴孔5~5445~22525~22530~4040~6040~60精插粗銑精銑5~4515~2255~4535~5040~6025~40精擴孔粗鉸精鉸25~10025~1008．5~2530~4025~3010~20拉削切斷研磨45~22510~20603~5粗鏜精鏜磨外圓25~2255~251．7~1530~5025~4015~25超級光磨拋光2~5磨內(nèi)圓磨端面磨平面1．7~151．7~151．7~1520~3015~3520~30團式模鍛冷拉高精度輾壓100~22525~100100~22550080~100300上道工序的尺寸公差Ta在加工表面上存在各種形式誤差和尺寸誤差，這些誤差的大小一般包含在上道工序的尺寸公差Ta內(nèi)。因此，應(yīng)將Ta計入加工余量。本道工序加工時的安裝誤差εb它包括定位誤差，夾緊誤差及夾具本身的誤差。定位誤差可按不同的定位方法進行計算，而夾緊誤差和夾具本身的誤差可查閱有關(guān)資料。安裝誤差就是上述的三種誤差的向量和。綜上所說，就可以得出加工余量的計算式如下。雙邊余量2Z=Ta+2(Ha-Da)+2ρa綜上所說，以及查表的修正，得出了前面所述的加工工序的每道尺寸。3工序尺寸及公差的確定 工序尺寸是工件在加工工程中各工序應(yīng)保證的加工尺寸，其公差即工序尺寸的公差，應(yīng)按各種加工方法的經(jīng)濟精度選定。計算分下列兩種情況：（1）基準重合時工序尺寸及公差的確定當(dāng)加工某一表面的各道工序多采用同一個定位基準，并與設(shè)計基準重合時，工序尺寸及其公差可由最后一道工序開始向前推算。（2）基準不重合時工序尺寸及其公差的確定當(dāng)定位基準與設(shè)計基準不重合時，工序尺寸及其公差的計算需借助于工藝尺寸鏈的基本知識?；钊慵幕鶞驶旧隙嘁詧A拄的中心軸為基準，所以它是基準重合的工序尺寸，而對于基準重合的工序尺寸和公差，而它的加工工序是：粗車——半精車——精車——細精車。各工序的加工余量及所能達到的經(jīng)濟度可根據(jù)〈〈機械加工工藝人員手冊〉〉結(jié)合工廠的實際選定。下表列出了各工序尺寸及其公差的計算結(jié)果。其中第一，第二列為查〈〈機械加工工藝人員手冊〉〉得到的數(shù)據(jù)，第四列為計算所得數(shù)據(jù)，第五列為最終結(jié)果。表2工序尺寸及公差的計算/mm工序名稱工序的余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差粗加工3．5mmIT12φ半精加工2mmIT1137.5-0.5=37φ37精加工IT8φ細精加工0mmIT7φ4航空座椅鎖扣缸體零件的機械加工過程卡片及工序卡表3航空座椅鎖扣缸體機械加工工藝過程卡片序號工序名稱工序內(nèi)容定位基面設(shè)備1備料φ40X138鋸床2焊接焊接以下好的22x19的料氣保焊3熱處理4車三爪夾持車有耳朵的做基準面調(diào)頭三爪夾持車另一端面，保證總長，打中心定位點φ33外圓的定位毛坯車床5車三爪夾持粗車φ33外圓均留余量車床6車三爪夾持頂頂針半精車φ54外圓均留余量車床7車三爪夾持上鉆頭打孔至φ25車床8車三爪夾持鏜孔至φ車床9車三爪夾持頂頂針細精車φ33外圓至φ車床10鏜鏜耳朵上φ加工中心11車倒角去毛刺車床12磨電動砂輪機去φ7孔的毛刺車床鉗工臺表4航空座椅鎖扣缸體機械加工工序卡片XXX廠機械加工工序卡產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號工序名稱工序號第頁A1航空座椅鎖扣缸2007共頁車間工段材料名稱材料牌號力學(xué)性能機加工車間同時加工件數(shù)每料件數(shù)技術(shù)等級單件時間準備—終結(jié)XXXXXX級1小時1．5小時設(shè)備名稱設(shè)備編號夾具名稱夾具編號工作液CA6140XXXXX三爪卡盤,頂針,臺虎鉗,冷卻液更改內(nèi)容無無無無無工步號工步內(nèi)容計算數(shù)據(jù)（mm）走刀次數(shù)切削用量工時定額（min）刀具量具及輔助工具直徑或長度進給長度單邊余量背吃刀量進給量切削速度切削速度基本時間輔助時間工地時間工步號名稱規(guī)格編號數(shù)量XXφ40X1381389116010XX卡尺1000011編制抄寫校對審核批準5機床夾具概述及航空座椅鎖扣缸體的車床夾具設(shè)計5.1機床夾具的類型車床夾具類型主要包括：頂尖類；心軸類；拔盤類；中心架、跟刀架類；自動定心卡盤類；卡盤類（指非自動定心卡盤）；角鐵類（或稱彎板類）。目前，以上所說的7種類型的車床夾具已經(jīng)有許多通用化了，它們主要作為機床附件使用。5.2機床夾具的作用機床夾具有以下主要作用：易于保證加工精度，并使一批工件的加工精度穩(wěn)定；縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本；減輕工人操作強度，降低對工人的技術(shù)要求；擴大機床的工藝范圍，實現(xiàn)一機多能；減少生產(chǎn)準備時間，縮短新產(chǎn)品試制周期。5.3粗加工時零件的定位和夾緊分析航空座椅鎖扣缸零件粗加工，是在車床上加工的，而在這里，航空座椅鎖扣缸零件的粗加工用了卡盤式的車床夾具——三爪卡盤。三爪卡盤在車床上是一種很通用的夾緊裝置。卡盤式車床夾具一般用一個以上的卡爪來夾緊工件，這里用了3個卡爪來定位工件毛坯，三抓卡盤的定位，多采用定心夾緊機構(gòu)。它常用于外圓及端面的回轉(zhuǎn)體的加工。三爪卡盤的定位元件是它的三個卡爪，這三個卡爪既是它的定位元件，也是它的夾緊元件，它們能同時趨近或退離工件，使工件的定位基準與限位基準重合，而這種定心和夾緊雙重功能的機構(gòu)，稱為定心夾緊機構(gòu)。定心夾具機構(gòu)可以分為兩類：一類為等速移動的定心夾緊機構(gòu)，它是利用定心——夾緊元件的等速移動來實現(xiàn)定心夾緊的，另一類稱為均勻變形定心夾緊機構(gòu)，它是利用薄壁彈性元件受力后的彈性變形實現(xiàn)定心夾緊的。而三爪卡盤是屬于前一種，它利用了三個卡爪等速向卡盤的圓心移動來定位工件。三爪卡盤是由三個卡爪，卡盤和里面的齒輪機構(gòu)組成。當(dāng)要加工零件時，零件首先要放在三爪卡盤的的前方，然后用一把手來扭動三個卡爪，圖4就是扭動三爪的把手：圖4扭動三爪的把手把手扭動卡盤，帶動了里面的齒輪機構(gòu)，它們會慢慢的使三個卡爪同時接近于一點，然后隨著把工件放到三個卡爪慢慢接近的中心，因為用三爪卡盤夾緊的話，工件的受力面是毛坯的圓柱面，由于三個卡爪與工件的接觸面多是平面，而毛坯的圓柱面，由于沒有經(jīng)過加工，所以會與三個卡爪慢慢接近的圓心有所偏差，為了減少這樣的誤差，根據(jù)老師傅的經(jīng)驗所得，在裝工件時，你手要慢慢的轉(zhuǎn)動工件，同時，慢慢扭動把手，夾緊工件，會使他們的同心度會提高點。由于是粗加工，考慮到他的轉(zhuǎn)速和加工工藝，夾緊的時候，盡量夾緊，因為不用考慮零件的表面是否回變形。而這次的工件的定位，要兩個定位，一個是軸向定位，那就是車端面，還有一個是徑向定位，那就是車圓柱表面，還有一個是鉆中心空。這是粗加工的第一步，而在做這些時，工件必須要換頭，然后再夾，在再夾的過程中，由于一面已經(jīng)粗加工過，所以在再夾緊時，用力要均勻。還有要考慮車床夾具在車床主軸的安裝方式，：（1）夾具體直徑D小于140mm或D<（2~3）d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺釘拉緊，此種安裝方式的安裝誤差很小。（2）徑向尺寸較大的夾具，一般用過度盤安裝在主軸的頭部，過度盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。三爪卡盤的過渡盤就是卡盤，它的卡盤以定位孔按H7/h6與主軸相配合，用螺紋緊固，軸向由過渡盤端面與主軸前端的臺階面接觸，為防止停車與倒車時因慣性作用或使兩者松。開，用壓板固定在了主軸上。不過，這樣安裝精度受配合精度的影響。在夾具的定位時，還要注意如下幾個問題：（1）結(jié)構(gòu)要緊湊以及懸伸長度要短 車床夾具的懸伸長度過大，會加劇主軸軸承的磨損，同時引起震動，影響加工質(zhì)量，因此，夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，懸伸長度要短。夾具的懸伸長度L與輪廓直徑D之比應(yīng)控制如下：直接小于150mm的夾具，L/D≦直徑在150~300mm之間的夾具，L/D≦直接大于300mm的夾具，L/D≦(2)夾具應(yīng)基本平衡三爪卡盤夾具，一般設(shè)有平衡裝置，以減少震動和主軸軸承的磨損。平衡的方法是設(shè)置配重塊或加工減重孔。配置重塊的質(zhì)量或減重孔應(yīng)去掉的質(zhì)量可用隔離法近似計算。即把工件和夾具上的各個元件隔離成幾部分，以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為對稱中心，對稱相等的略去不計，不對稱相等的部分則按力距平衡公式計算m1r1=m2r2m1——不對稱部分的質(zhì)量r1——不對稱部分重心位置至回轉(zhuǎn)中心的距離m2——配重塊（或減重塊）的質(zhì)量r2——配重塊（或減重塊）重心位置至回轉(zhuǎn)中心的距離為了彌補估算法的不準，配重塊上（或夾具上）應(yīng)開有徑向槽或環(huán)型槽，以便夾具裝配時調(diào)整其位置。（3）夾具體要成圓形車床的夾具的夾具體應(yīng)為圓形，夾具上（包括工件在內(nèi)）的各個元件不應(yīng)伸出夾具體的圓形輪廓之外，以免碰傷操作者。這幾個條件三爪卡盤基本上多滿足了。此外，還有應(yīng)注意切削的纏繞和冷卻潤滑液的飛濺等問題，必要時應(yīng)設(shè)置防護罩。用夾具裝夾時保證工件加工精度條件采用夾具裝夾法對工件加工時，為保證工件加工表面相對其它有關(guān)表面的尺寸和位置精度，必須滿足以下的三個條件：工件在夾具中占據(jù)一定的位置；夾具在機床上保持一定的位置；夾具相對刀具保持一定的位置。航空座椅鎖扣缸體的車床夾具設(shè)計由于航空座椅鎖扣缸體零件的徑向夾緊行程不大，工件定位表面的尺寸變化不大，所以在這里我把航空座椅鎖扣缸體零件的加工夾具設(shè)計為卡盤式斜楔氣動三爪卡盤（如圖5），因為這類卡盤夾具的結(jié)構(gòu)是對稱的，回轉(zhuǎn)時的不平衡影響較小。圖5斜楔氣動三爪卡盤總裝圖1—夾具體2—楔體3—螺釘4、6—頂柱5—套筒7—滑塊8—卡爪9—彈簧接觸面積較大，故磨損小，又由于斜面的增力作用，能夠產(chǎn)生足夠的夾緊力。圖中楔體2上有三個沿周圍斜楔氣動三爪卡盤它是利用斜面的作用原理將軸向移動變?yōu)閺较蚨ㄐ膴A緊,由于斜面接均勻分布的15度斜槽，滑塊7的鉤形部分插入斜槽中。當(dāng)氣缸的活塞桿經(jīng)拉桿、螺釘3、套筒5帶動楔體2作軸向移動時，迫使滑塊7及與其相連的卡爪8作徑向移動，從而夾緊或松開工件。彈簧頂柱4用以防止螺釘3與拉桿的連接松脫。用插頭扳手插入楔體中部的六方孔中，將楔體逆時針轉(zhuǎn)動，滑體7的鉤形部分即從楔體中脫開，以拆下楔塊。彈簧頂柱6在滑塊脫開楔體時，防止其脫落。彈簧9可阻止楔體因受振動而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。5.6夾緊元件的選擇和計算夾緊裝置是家具中最重要的部分，其設(shè)計或選用的是否合理，對于保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成本及創(chuàng)造良好的工作條件都有很大影響，因此，設(shè)計夾緊裝置時應(yīng)滿足以下基本條件：（1）在夾緊過程中應(yīng)能保持工件定位時所獲得的正確位置。（2）夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)。夾緊機構(gòu)一般有偶子鎖作用，保證在加工過程中不會產(chǎn)生松動或震動。夾緊工件時不允許工件產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p壞。（3）夾緊裝置應(yīng)操作方便，省力，安全。（4）夾緊裝置的復(fù)雜程度與自動化程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。在保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的前提下結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力求簡單，緊湊，并盡量采用標準化元件。夾緊元件的選擇首先要確定夾緊力的大小，夾緊力包括大小，方向，作用點三個要素。所以最先確定的是夾緊力的方向，夾緊力的方向一般遵循以下規(guī)則：夾緊力作用方向應(yīng)有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，為此一般要求夾緊力方向朝向定位元件，且應(yīng)垂直于主要定位基準。在粗加工工序里，三爪卡盤的夾緊力方向與工件的夾緊力方向是垂直的，所以這一準則，三爪卡盤滿足了。夾緊力作用方向應(yīng)使工件夾緊變形下，為此一般要求夾緊力作用方向最好指向工件剛度最大的方向。在回塞零件粗加工時，由于毛坯的材質(zhì)多是45號鋼，所以不存在這樣的問題。夾緊力的作用方向應(yīng)有利于減少夾緊力，為此要求夾緊力方向盡可能與切削力，工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。在粗加工時，切削力的方向與夾緊力的方向成個90度的角圖6夾緊力的作用方向圖6中:F―――是夾緊力Ｗ―――是切削力象這種夾法,夾緊力的方向F大于切削力的方向.夾緊裝置的組成和要求夾緊裝置的組成夾緊工件的方式多種多樣，因而夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式也是種類繁多，但夾緊裝置的組成卻大體相同，即由以下幾部分組成：（1）力源裝置力源裝置是產(chǎn)生夾緊原始作用的動力源。同常使用的動力裝置有氣壓裝置、液壓裝置、電動裝置、磁力裝置等。（2）夾緊機構(gòu)夾緊機構(gòu)一般由中間遞力機構(gòu)和夾緊元件組成。它的作用是傳遞原始作用力，改變其大小、方向，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊工件的任務(wù)。6.2對夾緊裝置的基本要求夾緊裝置是夾具中重要的組成部分，其設(shè)計或選用的是否合理，對于保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本及創(chuàng)造良好的工作條件都有很大的影響，因此，設(shè)計夾緊裝置時應(yīng)滿足以下基本要求。在夾緊過程中應(yīng)能保持工件定位時所獲得的正確位置。夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)。夾緊裝置應(yīng)操作方便，省力、安全。夾緊裝置的復(fù)雜程度與自動化程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。夾緊力方向的確定夾緊力方向的選擇一般應(yīng)遵循以下原則：夾緊力作用方向應(yīng)有利于工件的準確定位，而不能破壞定位。夾緊力的作用方向應(yīng)使工件夾緊變形小。夾緊力作用方向應(yīng)有利于減小夾緊力。夾緊力作用點的選擇所謂夾緊力作用點，并非是指夾緊元件與工件接觸處的一點，而是指二者之間相互接觸處的一小塊面積。夾緊力作用點是在其作用方向已定的情況下，確定其位置和數(shù)目。一般應(yīng)符合以下原則：（1）夾緊力作用點不能引起工件產(chǎn)生位移和偏移產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)會破壞工件的定位為此要求夾緊力作用點應(yīng)正對支承元件或位于支承元件所形成的支承面內(nèi)。（2）夾緊力作用點應(yīng)使夾緊變形小為達到這項要求，夾緊力作用點應(yīng)處在工件剛性較好的部位，或采取增加夾緊力作用點數(shù)目和增大接觸面積等措施減小夾緊變形。（3）夾緊力作用點應(yīng)盡量靠近加工部位這可使切削力對夾緊力作用點力矩變小，從而減小工件的轉(zhuǎn)動趨勢和振動。必要時，可在靠近部位增設(shè)輔助支承，并施加附加夾緊力，以減小切削過程中的振動和變形。6.5夾緊力的估算在夾緊方向和作用點位置確定以后，還需合理的確定夾緊力的大小。夾緊力過小，則夾緊不穩(wěn)固，會使工件在切削過程中產(chǎn)生位移，并容易引起振動。夾緊力過大，又會造成工具或夾具不應(yīng)有的變形或表面損壞。其結(jié)果都對加工質(zhì)量不利。因此，應(yīng)對所需的夾緊力進行估算。夾緊力的大小主要取決于切削力F和工件重力G，必要時，還須考慮離心力，慣性力等的影響。除此之外，夾緊力大小還與工藝系統(tǒng)的鋼性，定位副表面及工件受壓表面粗糙度等因素有關(guān)。因此確定夾緊力大小是相當(dāng)復(fù)雜的，一般只能粗略估算。為簡化計算，在設(shè)計夾緊裝置時，一般主要考慮切削力（距）對夾緊的影響，并假設(shè)工藝系統(tǒng)是剛性的，切削過程是穩(wěn)定不變的。其估算方法是首先找出切削過程中對夾緊最不利的情況，以工件為受力分析對象，分析作用在工件上的各種力，再根據(jù)力系平衡條件，列出靜力（矩）平衡方程，求出計算夾緊力Wa，公式為WaL1=FL2，受力的方式如圖7：圖7受力分析Wa——是夾緊力F——是切削力L1——是夾緊力的力矩L2——是切削力的力矩由于工件是汽車活塞，本來體積小，相對于夾具的自重，這里可以忽略不計。這里的切削力F估計為3000N，L2是60mm,L1是17mm。所以根據(jù)公式可得Wa是10588N。由于是估算，所以最后還要乘以一個適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)K，即的得出所需的實際夾緊力W，即W=KWa。其中安全系數(shù)K：用于粗加工時，K=2.5~3;用于精加工時，K=1.5~2.5。由于是粗加工，所以W=2.7*10588W=28587N。相對于其它工件而言，這次夾緊時，需要加力桿。6.6斜楔的增力特性和升角的合理選擇夾緊力W與原始力Q之間的比值成為增力系數(shù)，用i表示。它表示夾緊機構(gòu)的增力特征如圖8所示。對于斜楔夾緊：i=￣W/Q=1/tga1+tg(b+a2)由是上式可見：當(dāng)原始作用力Q一定時，b則越小i則越大，即夾緊力W俞大，且自鎖性能就越好，但在工作中斜楔的移動距離和長度相應(yīng)增大，夾緊速度減慢，所以選擇升角a時，應(yīng)注意兼顧增力，自鎖與行程兩方面的問題。圖8楔體的受力分析結(jié)論本課題主要研究航空座椅鎖扣缸體零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具的設(shè)計和航空座椅鎖扣缸體零件圖的工藝分析，航空座椅鎖扣缸體零件機械加工的毛坯的以及其機械加工時的毛坯定位基準以及加工方法和工藝路線的擬定。機械加工時的毛坯的定位基準的選擇，工序余量和工序尺寸的確定。航空座椅鎖扣缸體零件的機械加工過程卡片及工序卡的制定以及對機床夾具的類型，機床夾具的作用的概述等同時也介紹了用夾具裝夾時保證工件加工精度條件。本次的課題設(shè)計讓我們進一步鞏固和掌握前面所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，加深了對機械加工工藝、機械基礎(chǔ)、CAD/CAM、工程力學(xué)等專業(yè)知識的更深層次的學(xué)習(xí)。致謝通過這次對機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計，讓我對機械加工工藝和機床夾具有了更深的了解，從而鞏固了我所學(xué)的機械基礎(chǔ)、機械設(shè)計等專業(yè)知識。可能本次的課題設(shè)計或多或少分析得不夠透徹，存在著很多的漏洞。希望在以后的日子里可以進行更一步的完善。在這次設(shè)計的整個過程中，我學(xué)會了自己去分析機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計的基本方法。在未來的工作中，這可能會起到很大的幫助作用。我也很感謝有這樣的一次機會。對此，我要特別感謝我的專業(yè)負責(zé)老師董必輝老師和課題設(shè)計指導(dǎo)老師姚樹建老師在我的設(shè)計過程中不斷的給我建議，以及在整個過程中，給我啟迪和提供信息。還有在此設(shè)計中幫助過我的同學(xué)和朋友們，我會在以后的日子里繼續(xù)努力的，大家要一起努力，加油！參考文獻所學(xué)過的有關(guān)課本及設(shè)計手冊；機械設(shè)計手冊1-5.機械工業(yè)出版社；王先逵主編.機械制造工藝學(xué).機械工業(yè)出版社，2003；一些有關(guān)計算機繪圖的軟件及書，如：AutoCAD等；黃森彬主編.機械設(shè)計基礎(chǔ).機械工業(yè)出版社，2001；劉越主編.機械制造技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，2003；劉文劍主編.夾具工程師設(shè)計手冊.黑龍江科技出版社，1992；肖繼德主編.機床夾具設(shè)計.機械工業(yè)出版社，2003。09/2011:46102機體齒飛面孔雙臥多軸組合機床及CAD設(shè)計09/0820:023kN微型裝載機設(shè)計09/2015:0945T旋挖鉆機變幅機構(gòu)液壓缸設(shè)計08/3015:325噸卷揚機設(shè)計10/3017:12C620軸撥桿的工藝規(guī)程及鉆2-Φ16孔的鉆床夾具設(shè)計09/2113:39CA6140車床撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計83100308/3015:37CPU風(fēng)扇后蓋的注塑模具設(shè)計09/2016:19GDC956160工業(yè)對輥成型機設(shè)計08/3015:45LS型螺旋輸送機的設(shè)計10/0723:43LS型螺旋輸送機設(shè)計09/2016:23P-90B型耙斗式裝載機設(shè)計09/0820:17PE10自行車無級變速器設(shè)計10/0709:23話機機座下殼模具的設(shè)計與制造09/0820:20T108噸自卸車拐軸的斷裂原因分析及優(yōu)化設(shè)計09/2113:39X-Y型數(shù)控銑床工作臺的設(shè)計09/0820:25YD5141SYZ后壓縮式垃圾車的上裝箱體設(shè)計10/0709:20ZH1115W柴油機氣缸體三面粗鏜組合機床總體及左主軸箱設(shè)計09/2115:34ZXT-06型多臂機凸輪軸加工工藝及工裝設(shè)計10/3016:04三孔連桿零件的工藝規(guī)程及鉆Φ35H6孔的夾具設(shè)計08/3017:57三層貨運電梯曳引機及傳動系統(tǒng)設(shè)計10/0413:45五噸單頭液壓放料機的設(shè)計10/0413:44五噸單頭液壓放料機設(shè)計09/0923:40儀表外殼塑料模設(shè)計09/0820:57傳動蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設(shè)計09/0821:00傳動系統(tǒng)測繪與分析設(shè)計10/0723:46保護罩模具結(jié)構(gòu)設(shè)計09/2015:30保鮮膜機設(shè)計10/0414:35減速箱體數(shù)控加工工藝設(shè)計10/0413:20鑿巖釬具釬尾的熱處理工藝探索設(shè)計09/0821:33分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計10/3015:26制定左擺動杠桿的工工藝規(guī)程及鉆Ф12孔的夾具設(shè)計10/2914:03前蓋板零件的工藝規(guī)程及鉆8-M16深29孔的工裝夾具設(shè)計10/0708:44加油機油槍手柄護套模具設(shè)計09/2015:17加熱缸體注塑模設(shè)計10/0709:17動模底板零件的工藝規(guī)程及鉆Φ52孔的工裝夾具設(shè)計10/0820:23包縫機機體鉆孔組合機床總體及夾具設(shè)計09/2115:19升板機前后輔機的設(shè)計09/0922:17升降式止回閥的設(shè)計09/2218:52升降桿軸承座的夾具工藝規(guī)程及夾具設(shè)計09/0916:41升降杠桿軸承座零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計08/3015:59半自動鎖蓋機的設(shè)計（包裝機機械設(shè)計）08/3015:57半軸零件的機械加工工藝及夾具設(shè)計10/2913:31半軸零件鉆6-Φ14孔的工裝夾具設(shè)計圖紙09/2613:53單吊桿式鍍板系統(tǒng)設(shè)計08/3016:20單級齒輪減速器模型優(yōu)化設(shè)計08/3016:24單