机械类毕业设计-G41J—6型阀体双面钻24孔专用机床上的夹具设计、JC23—63A机床床身工作台面.docx

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1、KCO18-14州工拳施06 届毕业论文开题报告题 目 G41J6型阀体双面钻24孔专用机床上的夹具设计专业机电一体化姓名 王灿班 级 0632机电（成）指导教师4州工拳施06 届毕业论文开题报告题 目 G41J6型阀体双面钻24孔专用机床上的夹具设计专业机电一体化姓名 王灿班 级 0632机电（成）指导教师起止日期年 月 日指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见以及课题的可行性进行评价）:指导教师：年 月 日系部意见：系主任：年 月 日注：开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在导师的指导下，由学生填写，经导师签署意见及系部审核后生效。摘要本次设计的主要任

2、务是G41J-6型阀体双面钻24孔专用机床上的专用夹具设计，附加机床的总体设计，即“三图一卡”设计：被加工零件工序图、加工示意图、机床尺寸联系图和生产率计算卡。本组合机床拟采用卧式双面组合机床，液压传动。由于组合机床是由大量通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率机床，且加工精度稳定，所以本设计的主要目的就是提高工厂的生产率。为了进一步提高劳动生产率，该组合机床还采用了专用夹具，夹具采用液压夹紧，即省力，节约时间，又能保证加紧可靠，从而减少机床加工的辅助时间。本人首先进行机床的总体设计，即在完成工艺方案拟订以后，确定机床的配置形式和结构方案，画出“三图一卡”。完成总体设计后，进行了专用夹具

3、的设计。关键词：组合机床，夹具，设计第一章组合机床总体设计11.1 组合机床方案制定11.2 确定切削用量及选择刀具11.2.1 选择切削用量21.2.2 确定切削力，切削扭距，切削功率及刀具耐用度 21.2.3 选择刀具结构21.3 组合机床总体设计31.3.1 被加工零件工序图31.3.2 加工示意图 31.3.3 机床联系尺寸图 71.3.4 生产率计算卡 13第二章组合机床专用夹具设计152.1 设计方案的确定152.1.1 定位方案的选择 152.1.2 加紧方案的选择 152.1.3 加紧力的确定和液压缸的选择 162.2 专用夹具各组成部分的设计 182.2.1 定位装置 182

4、.2.2 加紧装置 19I 一ll2.2.4 夹具体设计 21第三章本组合机床及其专用夹具特点2425第四章结论致谢26参考文献27附录一28G41J-6型阀体双面钻24孔专用机床上专用夹具设计说明书第一章组合机床总体设计1.1 组合机床方案的制定组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序原则设计的一种高效率专用机床。其方案制定的主要内容即零件在组合机床上合理可行的加工方法，确定工序间的加工余量，相应的刀具结构，确定机床配置形式等。被加工零件的加工精度和需要在组合机床上完成的加工工序，是制定机床方案的主要依据，我们要加工的零件阀体，其需要在组合机床上完成的工序为双面钻24个023

5、孔，孔的直径尺寸未注公差，其加工精度应取ITU级精度，孔于孔之间的位置精度要求不高，仅为()5mm,同一直线上孔的同轴度要求不高()5%m ,所以钻24孔的加工工序只有一道工步即可，并且可以在一个安装工位上对所有孔同时从两面加工。零件的材料，硬度，加工部位的结构形状，工件钢性，定位基面的特点等，对机床工艺方案制定也有着重要的影响。同样精度的孔，因材料，硬度不同，其工艺方案也不同，如钢件一般比铸件加工工步数多。若工件钢性不足，安排工序一般不能过于集中，以免因同时加工表面多造成工件受力大，震动道贺发热变形而影响加工精度。被加工零件的特点还在很大程度上决定了机床采取的配置形式。本道工序应加工的孔中心

6、线与定位基面平行，且须由两面同时加工，所以采用卧式机床很便宜。由于阀体零件为大型件，采用单工位机床加工较为适宜。因此，初选组合机床为卧式双面单工位机床的型号。零件的生产批量使决定采用单工位，多工位或自动线，还是按中小批量生产特点设计组合机床的重要因素。此阀体零件年生产纲领为2.5万/年。生产批量较大，工序安排应分散综上所述，此组合机床应采取单工位固定式夹具的卧式双面机床的配置型式。1.2 确定切削用量及选择刀具由组合机床设计简明手册中表31可知，加工精度IT11级，直径W30mm的孔所需工艺方法只需钻削一次。1.2.1 选择切削用量按照经济地满足加工要求原则，合理的选择切削用量。查组合机床设计

7、简明手册中表37。得用高速钢钻头钻削时加工得切削用量，取f=O.3mmr, v=20米/分。1.2.2 确定切削力，切削扭距，切削功率及刀具耐用度(钻单个孔)由于v公称=20米/分oF=0.3mmrLD=2723=L174渣表 3/4 得 Kvr=l 则v=v公称=2()米/分计算硬度 HB=240- (240-170) /3=210有公式3-1得：P=26D f08 HB06=2623O.3o8 21O06=5645N有公式3.2得：M=10D,9f8 HB 06=1O2.319O.308 21O06=36500Nmm由公式3-3得:N=MV (9740D)=3650020 (974023)

8、= 1.037KW由公式34得T二二210 分1.23 选择刀具结构为了使工作可靠，结构简单，刃磨容易，应尽量选择标准刀具，所以本机床所采用刀具为标准得麻花钻。1.24 合机床总体设计1.24.1 加工零件工序图被加工零件工序图使根据选定得工艺方案，表示一台组合机床或自动线完成工艺内容，加工部位尺寸精度，表面粗糙度及技术要求，加工用定位基准，夹压部位及被加工零件得材料，硬度，重量和在本道工序加工前毛胚或半成品情况得图纸。它使组合机床设计简明手册得主要依据，也是制造，使用，检验和调整机床得重要技术文件。G41J-6型阀体零件得被加工零件工序图如图01-02o其上表示出了被加工零件形状和轮廓尺寸及

9、于本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。加工用定位基准及加压部位方向，还表示出本道工序加工部位的尺寸，精度，表面粗糙度，形状位置尺寸精度及技术要求，和必要的文字说明。1.24.2 工示意图(1)零件的加工工艺方案要通过加工示意图反映出来。加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具辅具的布置情况以及工件夹具，刀具等机床各部件间的相对位置关系。机床的工作行程及工作循环等。因此，加工示意图使组合机床布置和性能设计的主要图纸之一，在总体设计中占重要地位。它使刀具辅具夹具主轴箱，液压电气装置设计及通用部件的选择的主要原始资料，也是整台组合机床布局和性能的原始要求，同时还是调整机床刀具及试车的依据。

10、由于阀体上的孔规格相同，所用刀具导向，主轴，接杆等的规格尺寸。精度完全相同,所以同一主轴箱上只需画出两根主轴，分别在其上标注上主轴号，与工序图上工件孔号相对应。(2)选择刀具工具，导向装置并标注其相关位置及尺寸。刀具的选择要考虑工件的加工精度，表面粗糙度，切削的排除及生产率要求。要加工阀体两面24孔。23mm孔Ra=25mm,只需用标准的麻花钻钻削一次即可，所以刀具应选锥柄。23G7mm的麻花钻。因为钻削分两次进行，所以麻花钻的长度分别取在组合机床上加工孔，除钢性主轴的方案外，工件的尺寸，位置精度主要取决于夹具的导向，所以正确选择导向结构，确定导向类型，参数，精度，不但是绘制加工示意图所必须解

11、决的问题也是设计组合机床不可忽视的重要内容。导向通常分为两类：一类是刀具导向部分与夹具导套之间既有相对移动，又有相对转动的第一类导向。另一类是刀具导向部分与夹具导套之间只有相对移动而无相对转动的第二类导向。或称旋转式导向。第一类导向即固定式导向的允许线速度 V 20米/分。因此，除了绞孔外，这类导向很少用于大直径孔加工。第二类导向的允许线速度大于20米/分。一般用于孔径大于。25mm以上的孔加工，尤以大直径锋孔运用绞多。本道工序刀具导向部分直径仅为23mm,导向线速度也不大于20米/分。所以选择了固定式导向。导向数量应根据工件形状，内部结构，刀具刚性，加工精度及具体加工情况决定。由于本机床的加

12、工为钻单层壁小孔，且工件内部无法加导向，所以应选取单个导向加工。导向的汉族要参数包括：导套的直径及公差配合，导套的长度，导套离工件的距离等,由组合机床设计简明手册中表3-17得：导向至工件的距离12=(O.3-0.6)d=(0.3-0.6)23=6.9-13.8mm取 12 =10mm刀具与主轴的联接形式为刚性。由机床夹具设计手册，选用标准的可换钻套，由d=23mm.可选用的钻套外径为35mm, D,=52mm,导向长度 L=37mm(3)初选主轴类型尺寸，外伸长度，和选择接杆浮动卡头主轴形式主要取决于进给抗力和主轴一刀具系统结构上的需要，根据选定的切削用量计算出切削扭矩M=36500Nmm,

13、查表3-19和表3-20,初定主轴直径为20mm由于综合考虑加工精度和具体工作条件，根据表3-21 , 3-22,得主轴外部分尺寸直径Dd,为30/20,长度L=115mm,主轴类型选用前支承为推力球轴承和向心球轴承，后支承为向心球轴承或圆锥滚子轴承的主轴与主轴配套的刀具接杆莫氏锥号为2号。除刚性主轴外，组合机床主轴与刀具之间常用两种连接。一是接杆连接，也称刚性连接，用于单导向进行钻，扩，绞，惚孔及倒角加工。通用标准接杆由大小型之分。其规格尾部结构尺寸随接杆号不同而异。可以从表3-23中参考设计。二是浮动连接，即浮动卡头连接，用于长导向，双导向，多导向进行链，锐，绞孔以减少主轴位置误差及主轴径

14、向跳动对加工精度的影响，避免主轴与夹具导向不同轴而产生“别劲”现象，本机床进行的是单导向钻削加工，因选用接杆连接，（用刚性连接）刀具尾部结构尾为莫氏锥号为2号。主轴外伸部分的内孔直径为20mm则选择的接杆号为4号。（4）由主轴箱中所有刀具主轴中找出影响联系尺寸的关键刀具（即其中最长刀具）从保证加工终了时主轴箱端面间距离尺寸最小来确定全部刀具，接杆（卡头）导向，刀具托架及工件间的联系尺寸，其中，需标注主轴端部外径和内径（D/d）外伸长度，刀具各段直径和长度，导向的直径和长度，配合等，工件至夹具间还需标注工件距导套端面的距离。另外还要标注刀具托架与夹具之间的尺寸，工件本身及加工部位的尺寸和精度等。

15、主轴箱端面至工件表面之间的轴向距离是机床加工示意图上最重要的尺寸。为了缩短刀具悬伸长度与工件行程长度，要求这一尺寸越小越好。它取决于两方面。一是主轴箱上刀具，接杆（卡头），主轴等由于结构和相互连接所需要的最小轴向尺寸，二是机床总布局所要求的联系尺寸。本道工序中，刀具采用麻花钻，刀具长度要考虑其螺旋槽尾部离开导套端面位置有一定距离，以备排屑和刀具刃磨后有向前调整的可能，这段距离一般保证在3050mm之间。该麻花钻取这段距离为40mm.（5）确定动力部件的工作循环及工作行程动力部件的工作寻还是：加工时动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置又返回到原始位置的动作过程。一般包括快速引进，工作进给，快速退回等动作。有时中间还