粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計【含CAD高清圖紙、文檔所見所得】

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粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 1 目 錄 目錄 1 中英文摘要 2 第一章 前言 2 第二章 概述 2 一 畢業(yè)論文的內(nèi)容和要求 2 二 零件的工作條件和技術(shù)要求 2 三 活塞主要技術(shù)條件分析 3 四 活塞材料及毛坯的制造 3 五 活塞銷孔的機(jī)械加工工藝過程的分析 4 第三章 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具的設(shè)計 4 一 夾具設(shè)計初步方案 4 二 機(jī)床初步設(shè)計 5 1 動力部件的選擇 5 2 確定切削用量和選擇刀具 5 3 確定切削力 切削扭矩 切削功率 6 三 夾具設(shè)計的計算 7 1 原動力計算 7 2 扳手和螺栓的選用 8 四 機(jī)床液壓滑臺系統(tǒng)的具體設(shè)計 9 1 液壓缸所受的外負(fù)載 10 2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 12 3 液壓系統(tǒng)的計算和選擇液壓元件 15 五 v 帶輪傳動的設(shè)計 16 1 確定切削功率 16 2 選 取 窄 V 帶 帶 型 6 3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 16 4 確定窄 V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距 6 5 帶輪上的包角 1 16 6 計算窄 V帶的根數(shù) Z 17 7 計算預(yù)緊力 F0 17 8 計算作用在軸上的壓軸力 Q 17 9 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 六 組合機(jī)床聯(lián)系尺寸的確定 18 1 組合機(jī)床裝料高度的確定 18 2 具體輪廓尺寸的確定 18 鳴謝 20 參考文獻(xiàn) 20 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 2 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 摘 要 本 文 主 要 介 紹 解 放 牌 汽 車 活 塞 銷 孔 的 加 工 工 藝 并 設(shè) 計 粗 鏜 活 塞 銷 孔 的 組 合 專 用 機(jī) 床 和 專 用 夾 具 關(guān)鍵詞 組 合 專 用 機(jī) 床 粗 鏜 夾 具 活 塞 銷 孔 ABSTRACT This paper is central introduce the technology that process piston s thole hole of JIE FANG automobile And design the special purpose lathe and fixture for boring the piston s thole hole KEY WORD special purpose lathe boring fixture piston s thole hole 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 3 第一章 前言 畢 業(yè) 設(shè) 計 是 高 等 工 業(yè) 院 校 學(xué) 生 畢 業(yè) 前 進(jìn) 行 的 全 面 綜 合 訓(xùn) 練 是 培 養(yǎng) 學(xué) 生 綜 合 運 用 所 學(xué) 知 識 與 技 能 解 決 實 際 問 題 的 教 學(xué) 環(huán) 節(jié) 是 學(xué) 生 在 校 獲 得 的 最 后 訓(xùn) 練 機(jī) 會 也 是 對 學(xué) 生 在 校 期 間 所 獲 得 知 識 的 檢 驗 這 次 設(shè) 計 的 題 目 是 粗 鏜 活 塞 銷 孔 專 用 機(jī) 床 及 夾 具 設(shè) 計 并 繪 制 出 解 放 牌 汽 車 用 鋁 活 塞 銷 孔 零 件 圖 加 工 示 意 圖 被 加 工 零 件 工 序 圖 組 合 機(jī) 床 聯(lián) 系 尺 寸 圖 和 夾 具 結(jié) 構(gòu) 圖 并 翻 譯 一 篇 有 關(guān) 的 外 文 資 料 在這次設(shè)計中 我明確設(shè)計目的 并決定好好把握和利用這踏上工作崗位前的 最后一次 演習(xí) 機(jī)會 仔細(xì)查閱資料 精心設(shè)計 努力工作 終于完成了這次設(shè) 計任務(wù) 但由于水平和時間有限 本設(shè)計只實現(xiàn)了組合機(jī)床的總體設(shè)計 并且設(shè)計 中錯誤難免 希望老師們批評指正 從而能得到不斷的進(jìn)步 在設(shè)計過程中 得到 了李作全老師的精心講解和熱情幫助 對此 特表示衷心的感謝 概述 一 畢業(yè)設(shè)計 論 文 的內(nèi)容和要求 通 過 設(shè) 計 粗 鏜 活 塞 銷 孔 的 專 用 機(jī) 床 和 夾 具 培 養(yǎng) 綜 合 運 用 所 學(xué) 基 本 理 論 基 本 知 識 基 本 方 法 和 基 本 技 能 分 析 問 題 和 解 決 問 題 的 能 力 設(shè) 計 方 案 和 計 標(biāo) 正 確 敘 述 清 楚 圖 紙 符 合 制 圖 規(guī) 范 翻 譯 一 篇 有 關(guān) 的 外 文 資 料 需學(xué)習(xí) 機(jī)械制造工藝學(xué) 機(jī)床夾具設(shè)計 組合機(jī)床設(shè)計 等方面知 識和參考資料 二 零件的工作條件和技術(shù)要求 工 作 條 件 在 發(fā) 動 機(jī) 汽 缸 內(nèi) 活 塞 在 一 部 分 工 作 循 環(huán) 壓 縮 氣 體 而 在 另 一 部 分 工 作 循 環(huán) 汽 缸 內(nèi) 的 混 合 氣 體 燃 燒 膨 脹 活 塞 承 受 高 溫 氣 體 的 壓 力 并 把 壓 力 通 過 活 塞 銷 連 桿 傳 給 曲 軸 可 見 活 塞 是 在 高 溫 高 壓 下 作 長 時 間 變 負(fù) 荷 的 往 復(fù) 運 動 活 塞 的 結(jié) 構(gòu) 就 要 適 應(yīng) 這 樣 的 工 作 條 件 技 術(shù) 要 求 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 4 1 銷 孔 圓 度 和 圓 柱 度 均 不 大 于 0 015 2 銷 孔 軸 線 對 止 口 端 面 平 行 度 不 大 于 100 0 04 3 銷 孔 軸 線 與 止 口 內(nèi) 圈 中 心 線 對 稱 度 不 大 于 0 20 4 銷 孔 表 面 允 許 有 深 度 不 大 于 0 08 的 正 常 退 刀 痕 跡 三 活塞主要技術(shù)條件分析 銷 孔 尺 寸 公 差 IT6 級 以 上 當(dāng) 銷 孔 直 徑 小 于 50mm 時 銷 孔 圓 度 誤 差 不 大 于 0 0015mm 圓 柱 度 誤 差 不 大 于 0 003mm 銷 孔 內(nèi) 圓 表 面 粗 糙 度 Ra 0 2 m 活 塞 銷 孔 軸 心 線 到 頂 面 的 距 離 定 為 56 0 08mm 銷 孔 軸 心 線 對 裙 部 軸 心 線 的 垂 直 度 在 100mm 長 度 上 公 差 為 0 35mm 銷 孔 軸 心 線 在 裙 部 軸 心 線 的 對 稱 度 為 0 2mm 四 活塞的材料及毛坯制造 在 汽 油 發(fā) 動 機(jī) 和 高 速 柴 油 機(jī) 中 為 了 減 少 往 復(fù) 直 線 運 動 部 分 的 慣 性 作 用 都 采 用 銅 硅 鋁 合 金 作 為 活 塞 材 料 它 的 化 學(xué) 成 分 是 Si4 6 Cu5 8 Mg0 2 0 5 Fe 1 其 余 是 鋁 鋁 活 塞 毛 坯 采 用 金 屬 模 澆 鑄 毛 坯 的 精 度 較 高 活 塞 銷 孔 也 能 鑄 出 因 而 機(jī) 械 加 工 余 量 可 以 相 應(yīng) 地 減 少 鋁 活 塞 毛 坯 在 機(jī) 械 加 工 前 要 切 去 澆 冒 口 并 進(jìn) 行 時 效 處 理 消 除 鑄 造 時 因 冷 卻 不 均 勻 而 產(chǎn) 生 的 內(nèi) 應(yīng) 力 時 效 處 理 時 將 活 塞 加 熱 至 180 200 保 溫 6 8 小 時 自 然 冷 卻 活 塞 經(jīng) 過 時 效 處 理 后 還 能 增 加 強(qiáng) 度 和 硬 度 五 活塞銷孔的機(jī)械加工工藝過程的分析 零 件 名 稱 解 放 牌 汽 車 活 塞 材 料 鋁 合 金 HB95 140 年 產(chǎn) 量 25 30 萬 件 鋁活塞的毛坯一般都鑄出錐形銷孔 便于拔模 由于銷孔是許多工序施加夾 緊力的部分 所以在粗車止口工序之后即對銷孔進(jìn)行粗鏜 以便在其后的工序 夾緊力能較均勻地分布 而不至于壓壞銷孔所在的搭子 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 5 第二章 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 一 夾 具 的 初 步 設(shè) 計 方 案 粗 鏜 活 塞 銷 孔 專 用 夾 具 的 自 由 度 它 用 止 口 及 端 面 定 位 消 去 個 自 由 度 剩 下 的 轉(zhuǎn) 動 自 由 度 用 一 根 裝 在 尾 座 套 筒 中 的 削 邊 銷 插 入 銷 孔 中 來 定 位 從 而 保 證 鏜 孔 的 加 工 余 量 均 勻 當(dāng) 用 螺 母 與 螺 桿 及 壓 塊 將 活 塞 壓 緊 后 再 將 削 邊 銷 從 銷 孔 中 退 出 即 可 進(jìn) 行 加 工 二 機(jī) 床 的 初 步 設(shè) 計 根 據(jù) 加 工 工 序 的 需 要 決 定 采 用 具 有 固 定 式 夾 具 的 主 軸 箱 橫 向 進(jìn) 給 的 臥 式 單 工 位 專 用 機(jī) 床 1 動力部件的選擇 采 用 通 用 部 件 第 一 種 動 力 部 件 是 傳 遞 主 運 動 的 部 件 包 括 動 力 源 和 主 軸 箱 第 二 種 傳 遞 進(jìn) 給 運 動 的 部 件 包 括 液 壓 滑 臺 1 液 壓 滑 臺 液 壓 滑 臺 由 滑 臺 滑 座 油 缸 三 部 分 組 成 滑 臺 與 滑 座 配 置 雙 矩 形 導(dǎo) 軌 初 選 HY20A 型 液 壓 滑 臺 導(dǎo) 軌 為 矩 矩 型 式 液 壓 滑 臺 技 術(shù) 性 能 臺 面 寬 mm 行 程 mm 進(jìn) 給 力 N 油 缸 內(nèi) 徑 活 塞 直 徑 mm 油 泵 流 量 升 分 快 進(jìn) 流 量 升 分 最 小 進(jìn) 給 量 mm 分 工 進(jìn) 速 度 mm min 200 400 6300 50 35 12 12 40 40 1000 2 動 力 源 動 力 源 是 為 主 軸 箱 的 刀 具 提 供 切 削 主 運 動 的 驅(qū) 動 裝 置 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 6 它 與 主 軸 配 套 使 用 因 為 對 鋁 及 其 合 金 等 輕 金 屬 進(jìn) 行 粗 鏜 削 時 根 據(jù) 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計 p20 對 傳 動 裝 置 的 選 擇 應(yīng) 采 用 皮 帶 輪 傳 動 裝 置 所 以 現(xiàn) 決 定 采 用 皮 帶 輪 傳 動 裝 置 的 型 號 為 TXxx F42 3 主 軸 箱 主 軸 箱 安 裝 在 滑 臺 上 鏜 刀 桿 上 安 裝 多 個 鏜 刀 進(jìn) 行 鏜 削 本 設(shè) 計 采 用 自 行 設(shè) 計 的 主 軸 箱 和 TX20A F42 皮 帶 輪 傳 動 裝 置 2 確定切削用量及選擇刀具 查 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計 表 3 11 得 粗 鏜 的 鏜 刀 的 材 料 高 速 鋼 切 削 速 度 v m min 在 100 150 范 圍 內(nèi) 選 取 初 步 定 為 120 每 轉(zhuǎn) 進(jìn) 給 量 f mm 轉(zhuǎn) 在 0 5 1 5 范 圍 內(nèi) 選 取 但 考 慮 到 液 壓 滑 臺 的 進(jìn) 給 速 度 v 40 1000mm min 的 限 制 要 取 合 適 的 值 f 由 公 式 n 1000v D 得 n 1000 120 27 1414 7 r min v f n 取 滑 臺 的 進(jìn) 給 速 度 為 1000 則 f v n 1000 1414 7 0 7 mm r f 3 確定切削力 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 計 算 公 式 初 定 鏜 刀 裝 在 鏜 桿 上 的 幾 何 參 數(shù) 為 主 偏 角 K 45 前 角 20 刃 傾 角 s 0 刀 尖 圓 弧 半 徑 20 mm 初 定 鏜 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 KFC 其 中 KFC KMFC K 0FC KK FC K sFC K FC 查 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) p48 表 2 3 得 KMFC 1 查 表 2 4 得 K 0FC 1 0 KK FC 1 0 K sFC 1 0 K FC 1 0 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 7 KFC KMFC K 0FC KK FC K sFC K FC 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Fc 9 81 CFC apXFC fyFC KFC 9 81 40 1 51 0 70 75 1200 KFC 9 81 40 1 51 0 70 75 1200 1 450 4 N 2 切 削 功 率 Pc Fc Vc 60 103 450 4 120 60000 0 895 kW 3 快 速 運 動 速 度 的 確 定 由 HY20A 液 壓 滑 臺 技 術(shù) 性 能 可 知 快 進(jìn) 速 度 為 12 米 分 4 選 擇 刀 具 結(jié) 構(gòu) 及 切 削 扭 矩 鏜 桿 直 徑 及 鏜 刀 截 面 尺 寸 查 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計 p60 表 3 16 得 由 鏜 孔 直 徑 D 27 mm 取 鏜 桿 直 徑 22 mm 鏜 刀 截 面 BXB 8 8 mmXmm 主 軸 直 徑 d 25 mm 由 式 d B 4 M 100 查 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計 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 電 動 機(jī) 的 選 用 根據(jù)上面算出的轉(zhuǎn)速為 1414 7 r min 和功率為 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 8 0 895 2 1 79 kW 現(xiàn)決定選用型號為 Y100L2 4 的電動 機(jī) 其額定功率為 3 kW 轉(zhuǎn)速為 1420 r min 三 夾 具 設(shè) 計 的 計 算 本 設(shè) 計 查 表 選 擇 東 北 重 型 機(jī) 械 學(xué) 院 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計 手 冊 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 1987 1 原動力計算 Me Wk r tg 1 rztg 2 0 N mm 其 中 Wk 實 際 所 需 夾 緊 力 N r 螺 桿 端 部 與 工 件 間 的 當(dāng) 量 摩 擦 半 徑 mm 參 見 表 1 2 20 螺 桿 端 部 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 為 點 接 觸 r 0 1 螺 桿 端 部 與 工 件 的 摩 擦 角 rz 螺 紋 中 徑 之 半 mm 初 選 M10 P 1 查 表 1 2 21 得 rz 4 675 螺 紋 升 角 初 選 M10 P 1 查 表 1 2 21 得 1 57 2 螺 旋 副 當(dāng) 量 摩 擦 角 當(dāng) 選 用 三 角 螺 紋 時 由 表 1 2 22 查 得 2 9 50 0 除 螺 旋 外 機(jī) 構(gòu) 的 效 率 其 值 為 0 85 0 95 取 0 90 由 表 1 2 24 中 初 選 螺 紋 公 稱 直 徑 為 10 mm 的 螺 栓 查 得 其 許 用 夾 緊 力 為 3924 N 加 在 螺 母 上 的 夾 緊 扭 矩 為 9 320 N mm Me 450 4 0 4 675tg 1 57 9 50 0 9 484 7 N mm M10 的 許 用 夾 緊 力 3924 450 4 N M10 的 螺 栓 滿 足 強(qiáng) 度 要 求 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 9 2 扳手和螺栓的選用 當(dāng) 用 扳 手 扳 動 M10 螺 栓 上 的 六 角 螺 母 時 查 表 1 2 25 得 柄 長 度 L 120 mm 作 用 力 為 45 N 而 夾 緊 力 為 3550 N 遠(yuǎn) 大 于 450 4N 用 M10 的螺栓 并用扳手長度 L 120 mm 的扳手的方案符合要求 四 機(jī)床的液壓滑臺系統(tǒng)的具體設(shè)計 本節(jié)的設(shè)計參照楊培元主編的 液壓 系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊 工 進(jìn) 長 度 的 確 定 工 進(jìn) 長 度 切 入 長 度 加 工 孔 長 度 切 出 長 度 取 切 入 長 度 為 7 mm 加 工 孔 長 度 為 102 mm 切 出 長 度 取 8 mm 工 進(jìn) 長 度 7 102 8 117 mm 快 進(jìn) 長 度 初 定 為 283 mm 快 退 長 度 快 進(jìn) 長 度 工 進(jìn) 長 度 283 117 400 mm 滑 臺 式 后 帶 A 表 示 滑 座 導(dǎo) 軌 為 鑄 鐵 導(dǎo) 軌 又 球 墨 鑄 鐵 的 密 度 為 7300kg m3 可 根 據(jù) 滑 座 的 外 形 尺 寸 和 密 度 來 估 算 其 重 力 估 算 液 壓 滑 臺 的 重 力 N1 9 8 400 200 80 7300 10 9 457 86 N 估 算 主 軸 箱 和 動 力 源 的 重 力 N2 9 8 200 472 388 7300 10 9 2799 78 N 即 運 動 部 件 的 重 力 N N1 N2 3257 64 N 取 N 4000 N 1 液 壓 缸 所 受 的 外 負(fù) 載 F 包 括 三 種 類 型 F 工 作 負(fù) 載 F 6300 N Fa 運 動 部 件 速 度 變 化 時 的 慣 性 負(fù) 載 Fa G v gX t 一 般 取 t 0 05 s Fa 4000 12 9 8 0 05 60 1632 65 N 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 10 Ff 導(dǎo) 軌 摩 擦 阻 力 負(fù) 載 啟 動 時 為 靜 摩 擦 阻 力 啟 動 后 為 動 摩 擦 阻 力 Ff fG 在 本 設(shè) 計 中 取 靜 摩 擦 系 數(shù) 為 0 18 動 摩 擦 系 數(shù) 為 0 1 Ffs 0 18 4000 720 N Ffa 0 1 4000 400 N 工 作 循 環(huán) 各 階 段 的 外 負(fù) 載 為 啟 動 加 速 F Ffs Fa 720 1632 65 2352 65 N 工 進(jìn) F Ffa F 400 6300 6700 N 快 進(jìn) F Ffa 400 N 快 退 F Ffa 400 N 速度循環(huán)圖 負(fù)載循環(huán)圖 2 擬 定 液 壓 系 統(tǒng) 原 理 圖 1 確 定 供 油 方 式 考 慮 到 該 機(jī) 床 在 工 作 進(jìn) 給 時 負(fù) 載 較 大 速 度 較 低 而 在 快 進(jìn) 快 退 時 負(fù) 載 較 小 速 度 較 高 從 節(jié) 省 能 量 減 少 發(fā) 熱 考 慮 泵 源 系 統(tǒng) 宜 選 用 變 量 泵 供 油 現(xiàn) 采 用 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 11 2 調(diào) 速 方 式 的 選 擇 在 中 小 型 專 用 機(jī) 床 的 液 壓 系 統(tǒng) 中 進(jìn) 給 速 度 的 控 制 一 般 采 用 節(jié) 流 閥 或 調(diào) 速 閥 根 據(jù) 鏜 削 類 專 用 機(jī) 床 的 特 點 決 定 采 用 限 壓 式 變 量 泵 和 調(diào) 速 閥 組 成 的 容 積 節(jié) 流 調(diào) 速 這 種 調(diào) 速 回 路 具 有 效 率 高 發(fā) 熱 少 和 速 度 剛 性 好 的 特 點 3 速 度 換 接 方 式 的 選 擇 本 系 統(tǒng) 采 用 行 程 閥 切 換 的 速 度 換 接 回 路 它 的 特 點 是 可 提 高 系 統(tǒng) 的 換 接 平 穩(wěn) 性 4 最 后 把 所 選 擇 的 液 壓 回 路 組 合 起 來 即 可 組 成 圖 紙 所 示 的 液 壓 系 統(tǒng) 原 理 圖 其 工 作 原 理 如 下 1 快 進(jìn) 按 下 啟 動 按 鈕 電 磁 鐵 1YA 通 電 吸 合 控 制 油 路 有 泵 16 經(jīng) 電 磁 先 導(dǎo) 閥 13 的 左 位 單 向 閥 11 進(jìn) 入 液 動 閥 14 的 左 端 油 腔 液 動 閥 14 左 位 接 入 系 統(tǒng) 液 動 閥 14 右 端 回 油 經(jīng) 過 節(jié) 流 器 和 閥 13 回 油 箱 閥 14 處 于 左 位 主 油 路 從 泵 16 單 向 閥 15 液 動 閥 14 左 位 行 程 閥 9 常 態(tài) 液 壓 缸 左 腔 回 油 路 從 液 壓 缸 的 右 腔 閥 14 的 左 位 單 向 閥 3 閥 9 液 壓 缸 的 左 腔 2 工 進(jìn) 壓 下 行 程 閥 9 則 油 路 不 能 通 過 而 只 能 通 過 調(diào) 速 閥 6 此 時 系 統(tǒng) 的 壓 力 升 高 壓 力 的 升 高 使 順 序 控 制 閥 2 打 開 而 且 也 會 另 限 量 葉 片 泵 的 流 量 減 少 直 到 與 經(jīng) 過 調(diào) 速 閥 6 流 量 相 同 為 止 液 壓 的 有 杠 腔 的 油 液 則 通 過 液 動 閥 14 經(jīng) 順 序 閥 2 和 背 壓 閥 1 回 油 路 兩 側(cè) 的 壓 力 差 使 單 向 閥 3 關(guān) 閉 3 死 檔 鐵 停 留 滑 臺 工 進(jìn) 終 了 滑 臺 體 前 端 頂 上 固 定 在 滑 座 體 上 的 死 檔 鐵 滑 臺 不 能 前 進(jìn) 而 而 油 路 系 統(tǒng) 還 在 供 油 迫 使 油 缸 大 腔 油 壓 升 高 壓 力 繼 電 器 5 發(fā) 出 信 號 使 2YA 通 電 1YA 斷 電 實 現(xiàn) 滑 臺 快 退 壓 力 繼 電 器 7 延 時 的 過 程 就 是 滑 臺 在 死 擋 鐵 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 12 停 留 的 時 間 4 滑 臺 快 退 及 原 位 停 止 2YA 的 通 電 使 閥 14 接 入 系 統(tǒng) 進(jìn) 油 路 有 泵 16 閥 15 液 動 閥 14 右 路 液 壓 缸 右 腔 回 油 液 壓 缸 的 左 腔 單 向 閥 7 閥 14 右 位 回 油 缸 由 于 此 時 空 載 系 統(tǒng) 的 壓 力 很 低 泵 輸 出 的 流 量 最 大 滑 臺 快 退 當(dāng) 滑 臺 快 退 到 原 位 時 檔 塊 壓 下 原 位 的 行 程 開 關(guān) 使 電 磁 鐵 都 斷 電 閥 13 和 14 都 處 于 中 位 滑 臺 停 止 運 動 泵 通 過 閥 14 的 中 位 卸 荷 3 液 壓 系 統(tǒng) 的 計 算 和 選 擇 液 壓 元 件 1 液 壓 缸 主 要 尺 寸 的 確 定 1 工 作 壓 力 P 的 確 定 工 作 壓 力 P 可 根 據(jù) 負(fù) 載 大 小 及 機(jī) 器 的 類 型 來 初 步 確 定 現(xiàn) 參 閱 液 壓 系 統(tǒng) 設(shè) 計 簡 明 手 冊 p10 表 2 1 取 液 壓 缸 工 作 壓 力 為 4 Mpa 2 計 算 液 壓 缸 內(nèi) 徑 D 和 活 塞 杠 直 徑 d 按 HY20A 液 壓 滑 臺 的 參 數(shù) 定 D d 為 50 35 按 最 低 工 作 速 度 驗 算 液 壓 缸 的 最 小 穩(wěn) 定 速 度 由 式 A qmin vmin 式 中 A 為 液 壓 缸 節(jié) 流 腔 的 有 效 工 作 面 積 qmin 是 由 產(chǎn) 品 樣 本 查 得 GE 系 列 調(diào) 速 閥 AQF3 E10B 的 最 小 穩(wěn) 定 流 量 為 50 mL min vmin 4 cm min A qmin vmin 50 4 12 5 cm2 由 于 調(diào) 速 閥 是 安 裝 在 油 路 上 的 故 液 壓 缸 節(jié) 流 腔 有 效 工 作 面 積 應(yīng) 選 液 壓 缸 無 杠 腔 的 實 際 面 積 即 A 4 D2 4 52 19 63 cm2 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 13 19 63 12 5 液 壓 缸 能 選 到 所 需 流 速 3 計 算 在 各 工 作 階 段 液 壓 缸 所 需 的 流 量 q 快 進(jìn) 4 d2 V 快 進(jìn) 4 3 5X10 2 2 12 11 5 L min q 工 進(jìn) 4 D2 V 工 進(jìn) 4 5 10 2 2 1 2 L min q 快 退 4 D2 d2 V 快 退 4 0 052 0 0352 12 12 L min 2 確 定 液 壓 泵 的 流 量 壓 力 和 選 擇 泵 的 規(guī) 格 1 泵 的 工 作 壓 力 的 確 定 pp p1 p 式 中 pp 液 壓 泵 的 最 大 工 作 壓 力 p1 執(zhí) 行 元 件 最 大 工 作 壓 力 p 進(jìn) 油 管 路 中 的 壓 力 損 失 初 算 時 簡 單 系 統(tǒng) 可 取 0 2 0 5 Mpa 復(fù) 雜 系 統(tǒng) 取 0 5 1 5 Mpa 本 設(shè) 計 中 取 0 5 Mpa pp p1 p 4 0 5 4 5 Mpa 上 述 計 算 所 得 的 pp 是 系 統(tǒng) 的 靜 態(tài) 壓 力 考 慮 到 系 統(tǒng) 有 各 種 工 況 的 過 渡 階 段 出 現(xiàn) 的 動 態(tài) 壓 力 往 往 超 過 靜 態(tài) 壓 力 另 外 考 慮 到 一 定 的 壓 力 儲 備 量 并 確 保 泵 的 壽 命 因 此 選 泵 的 額 定 壓 力 pn 應(yīng) 滿 足 pn 1 25 1 6 pp 本 設(shè) 計 中 pn 1 25pp 5 625 Mpa 2 泵 的 流 量 的 確 定 由 HY20A 液 壓 滑 臺 的 技 術(shù) 性 能 參 數(shù) 可 知 油 泵 的 流 量 為 qp 12 L min 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 14 3 選 擇 液 壓 泵 的 規(guī) 格 根 據(jù) 以 上 算 得 的 pp 和 qp 再 查 閱 液 壓 系 統(tǒng) 設(shè) 計 簡 明 手 冊 p81 現(xiàn) 選 用 YBX 16 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 該 泵 的 基 本 參 數(shù) 為 每 轉(zhuǎn) 排 量 q0 16m L r 泵 的 額 定 壓 力 pn 6 3 Mpa 電 動 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 nH 1450 r min 容 積 效 率 v 0 85 總 效 率 0 7 4 與 液 壓 泵 匹 配 的 電 動 機(jī) 的 選 定 首 先 分 別 算 出 快 進(jìn) 與 工 進(jìn) 兩 種 不 同 工 況 時 的 功 率 取 兩 者 較 大 值 為 選 擇 電 動 機(jī) 規(guī) 格 的 依 據(jù) 由 于 在 慢 進(jìn) 時 泵 輸 出 的 流 量 減 少 泵 的 效 率 急 劇 降 低 一 般 當(dāng) 流 量 在 0 2 1L min 范 圍 內(nèi) 可 取 0 03 0 14 同 時 還 應(yīng) 該 注 意 到 為 了 使 所 選 擇 的 電 動 機(jī) 在 經(jīng) 過 泵 的 流 量 特 性 曲 線 最 大 功 率 點 時 不 致 停 轉(zhuǎn) 需 進(jìn) 行 驗 算 即 pB qp 2pn 式 中 pn 所 選 電 動 機(jī) 額 定 功 率 pB 限 壓 式 變 量 泵 的 限 定 壓 力 qp 壓 力 為 pB 時 泵 的 輸 出 流 量 首 先 計 算 快 進(jìn) 時 的 功 率 快 進(jìn) 時 的 外 負(fù) 載 為 400N 進(jìn) 油 路 的 壓 力 損 失 定 為 0 3 Mpa 由 式 pp p1 p 得 pp 400 4 0 0352 10 6 0 3 0 40 Mpa 快 進(jìn) 時 所 需 電 動 機(jī) 的 功 率 為 P pp qp 0 40 11 5 60 0 7 0 11 kW 工 進(jìn) 時 所 需 電 動 機(jī) 功 率 為 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 15 P pp qp 4 5 2 60 0 7 0 22 kW 查 閱 電 動 機(jī) 產(chǎn) 品 樣 本 選 用 Y90S 4 型 電 動 機(jī) 其 具 體 參 數(shù) 為 滿 載 時功 率 kW 電 流 A 轉(zhuǎn) 速 r min 效 率 功 率 因 數(shù) COS 額 定 電 流 額 定 轉(zhuǎn) 矩 1 1 2 7 1400 79 0 78 6 5 2 2 根 據(jù) 產(chǎn) 品 樣 本 可 查 得 YBX 16 的 流 量 壓 力 特 性 曲 線 再 由 已 知 的 快 進(jìn) 時 的 流 量 為 11 5 L min 工 進(jìn) 時 的 流 量 為 2 L min 壓 力 為 4 5 Mpa 作 出 泵 的 實 際 工 作 時 的 流 量 壓 力 特 性 曲 線 查 得 該 曲 線 拐 點 處 的 流 量 為 24 L min 壓 力 為 2 9 Mpa 該 工 作 點 處 對 應(yīng) 的 功 率 為 P 2 9 24 60 0 7 1 66 kW 2 1 1 2 2 kW 所 選 的 電 動 機(jī) 在 拐 點 處 能 正 常 工 作 3 液 壓 閥 的 選 擇 本 設(shè) 計 均 用 GE 系 列 閥 根 據(jù) 擬 定 的 液 壓 系 統(tǒng) 圖 按 通 過 各 元 件 的 最 大 流 量 來 選 擇 液 壓 元 件 的 規(guī) 格 1 背 壓 閥 2 液 控 順 序 閥 3 7 11 1215 單 向 閥 AF3 EA10B 4 10 節(jié) 流 閥 5 壓 力 繼 電 器 DP1 63B 6 調(diào) 速 閥 AQF3 E10B 9 行 程 閥 13 電 磁 先 導(dǎo) 閥 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 16 14 液 動 換 向 閥 16 液 壓 泵 YBX 16 17 濾 油 器 XU B32X100 4 確 定 管 道 尺 寸 油 管 內(nèi) 徑 尺 寸 可 參 照 選 用 的 液 壓 元 件 的 接 口 尺 寸 而 定 5 液 壓 油 箱 容 積 的 確 定 本 設(shè) 計 為 中 壓 系 統(tǒng) 液 壓 油 箱 有 效 容 量 按 泵 的 流 量 的 5 7 倍 來 確 定 現(xiàn) 選 用 容 量 為 160L 的 油 箱 五 V 帶 輪 傳 動 的 設(shè) 計 本 設(shè) 計 的 的 查 表 數(shù) 據(jù) 參 照 濮 良 貴 主 編 的 機(jī) 械 設(shè) 計 高 等 教 育 出 版 社 1996 已 知 電 動 機(jī) 型 號 為 Y100L2 4 額 定 功 率 為 3kW 轉(zhuǎn) 速 n1 1420 r min 傳 動 比 i 1 014 1 確 定 計 算 功 率 Pca 由 公 式 Pca KAP 得 其 中 KA 為 工 作 情 況 系 數(shù) P 為 電 動 機(jī) 額 定 功 率 已 知 P 3 kW 由 機(jī) 械 設(shè) 計 p157 表 8 7 查 得 KA 1 2 故 Pca 1 2 3 3 6 kW 2 選 取 窄 V 帶 帶 型 根 據(jù) Pca n1 由 圖 8 8 確 定 選 用 SPZ 型 窄 V 帶 型 3 確 定 帶 輪 基 準(zhǔn) 直 徑 由 表 8 4 和 表 8 8 取 主 動 輪 基 準(zhǔn) 直 徑 D1 75 mm 根 據(jù) 式 D2 i D1 1 014 75 76 05 mm 根 據(jù) 表 8 8 取 D2 80 mm 按 式 v X D1 n1 60 1000 驗 算 帶 的 速 度 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 17 5 m s v X75 1420 60 1000 5 5735 35 m s 帶 的 速 度 合 適 4 確 定 窄 V 帶 的 基 準(zhǔn) 長 度 和 傳 動 中 心 距 根 據(jù) 0 7 D1 D2 a0 2 D1 D2 初 步 確 定 中 心 距 a0 300 mm 計 算 帶 所 需 的 基 準(zhǔn) 長 度 L d 2 a0 2 D1 D2 D2 D1 2 4 a0 2 300 2 75 80 80 75 2 4 300 844 mm 由 表 8 3 選 帶 的 基 準(zhǔn) 長 度 Ld 800 mm 計 算 實 際 中 心 距 a a a0 Ld L d 2 300 800 844 2 256 mm 5 帶 輪 上 的 包 角 1 1 180 D2 D1 a 60 180 80 75 256 60 178 8 120 主 動 輪 上 的 包 角 合 適 6 計 算 窄 V 帶 的 根 數(shù) Z 由 式 Z Pca P0 P0 K KL 其 中 K 包 角 系 數(shù) KL 長 度 系 數(shù) P0 單 根 V 帶 的 基 本 額 定 功 率 P0 單 根 V 帶 的 基 本 額 定 功 率 的 增 量 由 n1 1420 r min D1 75 mm i 1 014 查 表 8 6C 和 表 8 6d 得 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 18 P0 1 41 kW P0 0 02 kW 查 表 8 9 得 K 0 995 查 表 8 10 得 KL 0 86 則 Z 3 6 1 41 0 02 0 995 0 86 2 94 取 Z 3 根 7 計 算 預(yù) 緊 力 F0 由 式 F0 500 Pca V Z 2 5 K 1 qXv2 由 表 8 5 得 q 0 07kg m 故 F0 500 3 6 5 5375 3 2 5 0 995 1 0 07 5 53752 166 N 8 計 算 作 用 在 軸 上 的 壓 軸 力 Q 由 式 Q 2 Z F0 sin 1 2 2 3 166 sin 178 8 2 995 95 N 9 帶 輪 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 帶 輪 的 材 料 選 用 牌 號 為 HT200 的 鑄 鐵 D 300 mm 帶 輪 采 用 整 體 式 結(jié) 構(gòu) 帶 輪 輪 寬 的 設(shè) 計 帶 輪 輪 寬 B Z 1 e 2Xf 其 中 f 第 一 槽 對 稱 面 至 端 面 的 距 離 查 表 8 12 取 f 8 mm B Z 1 e 2 f 3 1 12 2 8 40 mm 帶 輪 外 徑 的 確 定 查 表 8 8 得 Dw1 79 mm Dw2 84 mm 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 19 六 組 合 機(jī) 床 聯(lián) 系 尺 寸 的 確 定 1 機(jī) 床 裝 料 高 度 的 確 定 根 據(jù) 我 國 普 通 機(jī) 床 提 供 的 數(shù) 字 取 H4 850 mm 2 具 體 輪 廓 尺 寸 的 確 定 鏜 模 架 厚 度 為 75 mm 工 件 寬 度 為 102 mm 工 件 和 鏜 模 架 間 的 距 離 為 27 mm 夾 具 底 座 的 總 長 尺 寸 加 上 補(bǔ) 償 鑄 件 的 鑄 造 誤 差 15mm 再 加 上 夾 具 座 往 中 間 底 座 上 固 定 用 的 凸 臺 尺 寸 每 邊 48mm A 75 102 27 15 48X2 315 mm 夾 具 座 高 度 定 為 250 mm L1 45 134 21 40 240 mm L2 138 mm L3 102 mm L4 27 75 102 mm 其 中 L1 工 件 端 面 至 主 軸 箱 端 面 在 加 工 終 了 時 的 距 離 L2 主 軸 箱 厚 度 L3 工 件 沿 機(jī) 床 長 度 方 向 的 尺 寸 L4 工 件 的 另 一 端 面 至 鏜 套 座 端 面 的 距 離 l1 機(jī) 床 長 度 方 向 上 主 軸 箱 與 動 力 滑 臺 的 重 合 長 度 取 l 1 138 mm l2 加 工 終 了 位 置 滑 臺 前 端 面 至 滑 座 端 面 的 距 離 取 l2 20 mm l3 滑 座 前 端 面 至 側(cè) 底 座 前 端 面 的 距 離 取 l3 100 mm L 2X L1 2X L2 L3 2X l1 2X l2 2X l3 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 20 2X240 2X 138 102 2X 138 2X20 2X100 342 mm a L A 2 342 315 2 13 5 mm 通 常 當(dāng) 機(jī) 床 不 用 冷 卻 液 時 a 的 尺 寸 最 小 可 取 10 15 mm a 的 尺 寸 大 小 符 合 要 求 鳴 謝 經(jīng) 過 一 個 多 月 的 艱 苦 工 作 我 的 畢 業(yè) 設(shè) 計 在 各 位 老 師 的 悉 心 指 點 下 終 于 圓 滿 地 完 成 了 設(shè) 計 任 務(wù) 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 對 我 有 重 要 意 義 我 即 將 離 開 學(xué) 校 踏 上 自 己 的 工 作 崗 位 它 不 僅 對 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計 21 我 未 來 將 從 事 的 工 作 進(jìn) 行 了 一 次 適 應(yīng) 性 訓(xùn) 練 而 且 鍛 煉 了 我 的 分 析 能 力 解 決 問 題 能 力 為 自 己 今 后 參 加 祖 國 四 化 建 設(shè) 打 下 了 一 個 良 好 的 基 礎(chǔ) 這 次 設(shè) 計 也 暴 露 了 自 己 知 識 面 不 足 的 情 況 在 自 己 將 來 的 學(xué) 習(xí) 中 一 定 要 注 意 彌 補(bǔ) 在 設(shè) 計 得 到 了 李 作 全 老 師 的 指 導(dǎo) 和 幫 助 在 此 表 示 我 最 深 的 謝 意 參考文獻(xiàn) 顧 崇 衡 機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 陜 西 科 學(xué) 出 版 社 1995 叢 鳳 廷 組 合 機(jī) 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