组合专机-粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计
组合专机-粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计,组合,专机,活塞,专用,机床,夹具,设计
湛 江 海 洋 大 学毕业设计(论文)书设计题目: 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 工程学院99机制5班 学生姓名: 李日新 指导教师: 李作全 2003 年 6 月 4 日文件一湛江海洋大学毕业设计(论文)任务书设计题目: 粗镗活塞销孔专用机床及 夹具设计 专 业: 机械制造及其自动化 班 级: 99机制5班 学生姓名: 李日新 指导教师: 李作全 职称 高级工程师 设计起讫日期: 设计地点: 主设计室 2003 年 4 月 5 日毕业设计(论文)任务书的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等) 通过设计粗镗活塞销孔的专用机床和夹具,培养综合运用所学基本理论,基本知识,基本方法和基本技能,分析问题和解决问题的能力, 原始数据: 粗镗解放牌汽车用活塞270.08两个销孔,具体的技术参见机械制造工艺学(顾崇衡),P91P105)。大量生产。 工作要求: 设计方案和计算正确,叙述清楚,图纸符合制图规范。翻译一篇有关的外文资料。要求完成的图纸内容及要求 1,活塞零件图。 2,组合机床联系尺寸图。 3,被加工零件工序图。 4,加工示意图。 5,夹具结构图。要完成的实习内容及要求: 需要学习“制造工艺学”,“机床夹具设计”,“组合机床设计”等方面知识和参考资料。其他要提交的设计资料:设计参考资料: 1,顾崇衡,机械制造工艺学,陕西科学技术出版。1995。 2,丛凤廷,组合机床设计,上海科学技术出版社,1994。 3,哈尔滨工业大学,机床夹具设计,上海科学技术出版社,1990 4,东北重型机械学院,机床夹具设计手册,上海科学技术出版,1987。毕业设计(论文)进度计划设计起讫时间工作内容备注4月5日5月5日5月5日5月18日5月19日6月1日6月2日6月8日实习,查找资料,制定设计方案。 夹具设计。组合机床设计。写设计说明书。文件三: 湛江海洋大学毕业设计(论文)成绩评定表指导教师评语: 指导教师签名: 200 年 月 日评阅教师评语: 评语教师签名: 200 年 月 日答辩小组评语 答辩组长签名: 200 年 月 日毕业设计成绩: 系主任签名:审批单位(盖章) 200 年 月 日粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 1 目 录 目录 1 中英文摘要 2 第一章 前言 2 第二章 概述 2 一、 毕业论文的内容和要求 2 二、 零件的工作条件和技术要求 2 三、 活塞主要技术条件分析 3 四、 活塞材料及毛坯的制造 3 五、 活塞销孔的机械加工工艺过程的分析 4 第三章 粗镗活塞销孔专用机床及夹具的设计 4 一、 夹具设计初步方案 4 二、 机床初步设计 5 1, 动力部件的选择 5 2, 确定切削用量和选择刀具 5 3, 确定切削力,切削扭矩,切削功率 6 三、 夹具设计的计算 7 1, 原动力计算 7 2, 扳手和螺栓的选用 8 四、 机床液压滑台系统的具体设计 9 1, 液压缸所受的外负载 10 2, 拟定液压系统原理图 12 3, 液压系统的计算和选择液压元件 15 五、 v 带轮传动的设计 16 1, 确定切削功率 16 2, 选 取 窄 V 带 带 型 6 3, 确定带轮基准直径 16 4, 确定窄 V带的基准长度和传动中心距 6 5, 带轮上的包角 1 16 6, 计算窄 V带的根数 Z 17 7, 计算预紧力 F0 17 8, 计算作用在轴上的压轴力 Q 17 9, 带轮结构设计 17 六、 组合机床联系尺寸的确定 18 1, 组合机床装料高度的确定 18 2, 具体轮廓尺寸的确定 18 鸣谢 20 参考文献 20 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 2 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 机械设计制造及其自动化,99121515 李日新(指导教师:李作全) 摘 要: 本 文 主 要 介 绍 解 放 牌 汽 车 活 塞 销 孔 的 加 工 工 艺 ,并 设 计 粗 镗 活 塞 销 孔 的 组 合 专 用 机 床 和 专 用 夹 具 。 关键词 : 组 合 专 用 机 床 、粗 镗 、夹 具 、活 塞 销 孔 ABSTRACT: This paper is central introduce the technology that process pistons thole hole of JIE FANG automobile. And design the special-purpose lathe and fixture for boring the pistons thole hole. KEY WORD: special-purpose lathe、 boring、 fixture、 pistons thole hole. 第一章 前言 毕 业 设 计 是 高 等 工 业 院 校 学 生 毕 业 前 进 行 的 全 面 综 合 训 练 , 是 培 养 学 生 综 合 运 用 所 学 知 识 与 技 能 解 决 实 际 问 题 的 教 学 环 节 , 是 学 生 在 校 获 得 的 最 后 训 练 机 会 , 也 是 对 学 生 在 校 期 间 所 获 得 知 识 的 检 验 。 这 次 设 计 的 题 目 是 : 粗 镗 活 塞 销 孔 专 用 机 床 及 夹 具 设 计 。 并 绘 制 出 解 放 牌 汽 车 用 铝 活 塞 销 孔 零 件 图 、 加 工 示 意 图 、 被 加 工 零 件 工 序 图 、 组 合 机 床 联 系 尺 寸 图 和 夹 具 结 构 图 。 并 翻 译 一 篇 有 关 的 外 文 资 料 。 在这次设计中,我明确设计目的,并决定好好把握和利用这踏上工作岗位前的 最后一次“演习”机会,仔细查阅资料,精心设计,努力工作,终于完成了这次设 计任务,但由于水平和时间有限,本设计只实现了组合机床的总体设计,并且设计 中错误难免,希望老师们批评指正,从而能得到不断的进步。在设计过程中,得到 了李作全老师的精心讲解和热情帮助,对此,特表示衷心的感谢。 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 3 第二章 概述 一, 毕业设计(论 文 )的内容和要求: 通 过 设 计 粗 镗 活 塞 销 孔 的 专 用 机 床 和 夹 具 。 培 养 综 合 运 用 所 学 基 本 理 论 , 基 本 知 识 , 基 本 方 法 和 基 本 技 能 , 分 析 问 题 和 解 决 问 题 的 能 力 。 设 计 方 案 和 计 标 正 确 , 叙 述 清 楚 , 图 纸 符 合 制 图 规 范 。 翻 译 一 篇 有 关 的 外 文 资 料 。 需学习“机械制造工艺学” , “机床夹具设计” , “组合机床设计”等方面知 识和参考资料。 二, 零件的工作条件和技术要求: 工 作 条 件 : 在 发 动 机 汽 缸 内 , 活 塞 在 一 部 分 工 作 循 环 压 缩 气 体 , 而 在 另 一 部 分 工 作 循 环 , 汽 缸 内 的 混 合 气 体 燃 烧 膨 胀 , 活 塞 承 受 高 温 气 体 的 压 力 , 并 把 压 力 通 过 活 塞 销 、 连 杆 传 给 曲 轴 。 可 见 活 塞 是 在 高 温 高 压 下 作 长 时 间 变 负 荷 的 往 复 运 动 , 活 塞 的 结 构 就 要 适 应 这 样 的 工 作 条 件 。 技 术 要 求 : 1 销 孔 圆 度 和 圆 柱 度 均 不 大 于 0.015 2 销 孔 轴 线 对 止 口 端 面 平 行 度 不 大 于 100: 0.04 3 销 孔 轴 线 与 止 口 内 圈 中 心 线 对 称 度 不 大 于 0.20 4 销 孔 表 面 允 许 有 深 度 不 大 于 0.08 的 正 常 退 刀 痕 迹 三, 活塞主要技术条件分析: 销 孔 尺 寸 公 差 IT6 级 以 上 。 当 销 孔 直 径 小 于 50mm 时 销 孔 圆 度 误 差 不 大 于 0.0015mm, 圆 柱 度 误 差 不 大 于 0.003mm。 销 孔 内 圆 表 面 粗 糙 度 Ra 0.2 m。 活 塞 销 孔 轴 心 线 到 顶 面 的 距 离 定 为 560.08mm。 销 孔 轴 心 线 对 裙 部 轴 心 线 的 垂 直 度 在 100mm 长 度 上 公 差 为 0.35mm。 销 孔 轴 心 线 在 裙 部 轴 心 线 的 对 称 度 为 0.2mm。 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 4 四, 活塞的材料及毛坯制造: 在 汽 油 发 动 机 和 高 速 柴 油 机 中 , 为 了 减 少 往 复 直 线 运 动 部 分 的 惯 性 作 用 , 都 采 用 铜 硅 铝 合 金 作 为 活 塞 材 料 。 它 的 化 学 成 分 是 : Si46%, Cu58%,Mg0.20.5%,Fe 1%, 其 余 是 铝 。 铝 活 塞 毛 坯 采 用 金 属 模 浇 铸 。 毛 坯 的 精 度 较 高 , 活 塞 销 孔 也 能 铸 出 , 因 而 机 械 加 工 余 量 可 以 相 应 地 减 少 。 铝 活 塞 毛 坯 在 机 械 加 工 前 要 切 去 浇 冒 口 , 并 进 行 时 效 处 理 , 消 除 铸 造 时 因 冷 却 不 均 匀 而 产 生 的 内 应 力 。 时 效 处 理 时 将 活 塞 加 热 至 180200 , 保 温 68 小 时 , 自 然 冷 却 。 活 塞 经 过 时 效 处 理 后 还 能 增 加 强 度 和 硬 度 。 五, 活塞销孔的机械加工工艺过程的分析: 零 件 名 称 : 解 放 牌 汽 车 活 塞 材 料 : 铝 合 金 HB95140 年 产 量 : 2530 万 件 铝活塞的毛坯一般都铸出锥形销孔(便于拔模) 。由于销孔是许多工序施加夹 紧力的部分,所以在粗车止口工序之后即对销孔进行粗镗,以便在其后的工序, 夹紧力能较均匀地分布,而不至于压坏销孔所在的搭子。 第三章 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 一,夹 具 的 初 步 设 计 方 案 : 粗 镗 活 塞 销 孔 专 用 夹 具 的 自 由 度 : 它 用 止 口 及 端 面 定 位 , 消 去 个 自 由 度 , 剩 下 的 转 动 自 由 度 用 一 根 装 在 尾 座 套 筒 中 的 削 边 销 插 入 销 孔 中 来 定 位 , 从 而 保 证 镗 孔 的 加 工 余 量 均 匀 。 当 用 螺 母 与 螺 杆 及 压 块 将 活 塞 压 紧 后 , 再 将 削 边 销 从 销 孔 中 退 出 , 即 可 进 行 加 工 。 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 5 二 , 机 床 的 初 步 设 计 : 根 据 加 工 工 序 的 需 要 决 定 采 用 具 有 固 定 式 夹 具 的 主 轴 箱 横 向 进 给 的 卧 式 单 工 位 专 用 机 床 : 1, 动力部件的选择: 采 用 通 用 部 件 。 第 一 种 动 力 部 件 是 传 递 主 运 动 的 部 件 , 包 括 动 力 源 和 主 轴 箱 。 第 二 种 传 递 进 给 运 动 的 部 件 , 包 括 液 压 滑 台 。 ( 1) , 液 压 滑 台 液 压 滑 台 由 滑 台 , 滑 座 , 油 缸 三 部 分 组 成 。 滑 台 与 滑 座 配 置 双 矩 形 导 轨 , 初 选 HY20A 型 液 压 滑 台 , 导 轨 为 “矩 矩 ”型 式 。 液 压 滑 台 技 术 性 能 : 台 面 宽 (mm) 行 程 (mm) 进 给 力 (N) 油 缸 内 径 / 活 塞 直 径 (mm) 油 泵 流 量 (升 / 分 ) 快 进 流 量 (升 / 分 ) 最 小 进 给 量 (mm/ 分 ) 工 进 速 度 ( mm/min) 200 400 6300 50/35 12 12 40 401000 ( 2) , 动 力 源 动 力 源 是 为 主 轴 箱 的 刀 具 提 供 切 削 主 运 动 的 驱 动 装 置 它 与 主 轴 配 套 使 用 。 因 为 对 铝 及 其 合 金 等 轻 金 属 进 行 粗 镗 削 时 , 根 据 组 合 机 床 设 计 p20 对 传 动 装 置 的 选 择 , 应 采 用 皮 带 轮 传 动 装 置 , 所 以 现 决 定 采 用 皮 带 轮 传 动 装 置 的 型 号 为 TXxx-F42。 ( 3) , 主 轴 箱 主 轴 箱 安 装 在 滑 台 上 , 镗 刀 杆 上 安 装 多 个 镗 刀 进 行 镗 削 。 本 设 计 采 用 自 行 设 计 的 主 轴 箱 和 TX20A-F42 皮 带 轮 传 动 装 置 。 2, 确定切削用量及选择刀具: 查 组 合 机 床 设 计 表 3-11 得 。 粗 镗 的 镗 刀 的 材 料 高 速 钢 , 切 削 速 度 v( m/min) 在 100150 范 围 内 选 取 , 初 步 定 为 120。 每 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 6 转 进 给 量 f( mm/转 ) 在 0.51.5 范 围 内 选 取 , 但 考 虑 到 液 压 滑 台 的 进 给 速 度 v ( 401000mm/min) 的 限 制 要 取 合 适 的 值 。f 由 公 式 n=1000v/ D 得 : n=1000120/ 27=1414.7(r/min) v =fn 取 滑 台 的 进 给 速 度 为 1000, 则 f=v /n=1000/1414.7=0.7( mm/r)f 3, 确定切削力,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 计 算 公 式 : 初 定 镗 刀 装 在 镗 杆 上 的 几 何 参 数 为 : 主 偏 角 K =45, 前 角 。 =20, 刃 倾 角 s 0, 刀 尖 圆 弧 半 径 =20( mm) ,初 定 镗 孔 加 工 余 量 ap=1.5mm ( 1) , 切 削 力 Fc=9.81CFCapXFCfyFCKFC =9.81401.510.70.751200KFC 其 中 KFC= KMFC K 0FC KK FC K sFC K FC 查 机 械 制 造 技 术 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 KFC= KMFC K 0FC KK FC K sFC K FC =11.01.01.01.01.0 =1 Fc=9.81CFCapXFCfyFCKFC =9.81401.510.70.751200KFC =9.81401.510.70.7512001 =450.4(N) ( 2) , 切 削 功 率 : Pc=FcVc/60103 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 7 =450.4120/60000 =0.895(kW) ( 3) , 快 速 运 动 速 度 的 确 定 : 由 HY20A 液 压 滑 台 技 术 性 能 可 知 快 进 速 度 为 12 米 /分 。 ( 4) , 选 择 刀 具 结 构 及 切 削 扭 矩 : 镗 杆 直 径 及 镗 刀 截 面 尺 寸 : 查 组 合 机 床 设 计 p60 表 3-16 得 由 镗 孔 直 径 D=27(mm), 取 镗 杆 直 径 =22(mm), 镗 刀 截 面 BXB=88(mmXmm) 主 轴 直 径 d=25(mm) 由 式 d=B 4 (M/100) 查 组 合 机 床 设 计 p59 表 3-15 得 ,取 系 B=7.3 M=(d/B) 4100=(25/7.3)4100 =13755.25(N.mm) ( 5) , 电 动 机 的 选 用 : 根据上面算出的转速为 1414.7(r/min)和功率为 0.8952=1.79(kW)。现决定选用型号为 Y100L2-4 的电动 机。其额定功率为 3(kW),转速为 1420(r/min)。 三 , 夹 具 设 计 的 计 算 : ( 本 设 计 查 表 选 择 东 北 重 型 机 械 学 院 , 机 床 夹 具 设 计 手 册 , 上 海 科 学 技 术 出 版 , 1987) 1, 原动力计算: Me=Wk【 rtg 1+rztg( + 2)】 / 0(N.mm) 其 中 : Wk-实 际 所 需 夹 紧 力 (N) r-螺 杆 端 部 与 工 件 间 的 当 量 摩 擦 半 径 (mm), 参 见 表 1-2-20 螺 杆 端 部 的 结 构 形 式 为 点 接 触 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 8 r=0 1-螺 杆 端 部 与 工 件 的 摩 擦 角 ( ) rz-螺 纹 中 径 之 半 (mm), 初 选 M10, P=1, 查 表 1-2-21 得 rz=4.675 -螺 纹 升 角 ( ) , 初 选 M10, P=1, 查 表 1-2-21 得 =157 2-螺 旋 副 当 量 摩 擦 角 。 当 选 用 三 角 螺 纹 时 , 由 表 1-2-22 查 得 2=950 0-除 螺 旋 外 机 构 的 效 率 , 其 值 为 0.850.95, 取 0.90 由 表 1-2-24 中 , 初 选 螺 纹 公 称 直 径 为 10(mm)的 螺 栓 , 查 得 其 许 用 夹 紧 力 为 3924(N), 加 在 螺 母 上 的 夹 紧 扭 矩 为 9.320(N.mm) Me=450.4【 0+4.675tg(157+950)】 /0.9 =484.7(N.mm) M10 的 许 用 夹 紧 力 =3924 450.4(N) M10 的 螺 栓 满 足 强 度 要 求 。 2, 扳手和螺栓的选用: 当 用 扳 手 扳 动 M10 螺 栓 上 的 六 角 螺 母 时 , 查 表 1-2-25 得 , 柄 长 度 L=120(mm),作 用 力 为 45( N) , 而 夹 紧 力 为 3550( N) , 远 大 于 450.4N) 用 M10 的螺栓,并用扳手长度 L=120(mm)的扳手的方案符合要求。 四, 机床的液压滑台系统的具体设计:(本节的设计参照杨培元主编的液压 系统设计简明手册 。 ) 工 进 长 度 的 确 定 : 工 进 长 度 =切 入 长 度 +加 工 孔 长 度 +切 出 长 度 取 切 入 长 度 为 7(mm), 加 工 孔 长 度 为 102(mm), 切 出 长 度 取 8(mm)。 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 9 工 进 长 度 =7+102+8=117(mm) 快 进 长 度 , 初 定 为 283(mm) 快 退 长 度 =快 进 长 度 +工 进 长 度 =283+117=400(mm) 滑 台 式 后 带 “A”表 示 滑 座 导 轨 为 铸 铁 导 轨 。 又 球 墨 铸 铁 的 密 度 为 7300kg/m3 可 根 据 滑 座 的 外 形 尺 寸 和 密 度 来 估 算 其 重 力 。 估 算 液 压 滑 台 的 重 力 N1=9.840020080730010-9 =457.86(N) 估 算 主 轴 箱 和 动 力 源 的 重 力 N2=9.8200472388730010-9 =2799.78(N) 即 运 动 部 件 的 重 力 N= N1 +N2=3257.64(N) 取 N=4000(N) 1, 液 压 缸 所 受 的 外 负 载 : F 包 括 三 种 类 型 : F -工 作 负 载 F =6300(N) Fa-运 动 部 件 速 度 变 化 时 的 惯 性 负 载 Fa=G v/gX t 一 般 取 t=0.05( s) Fa=400012/9.8/0.05/60=1632.65(N) Ff-导 轨 摩 擦 阻 力 负 载 , 启 动 时 为 静 摩 擦 阻 力 , 启 动 后 为 动 摩 擦 阻 力 Ff=fG 在 本 设 计 中 取 静 摩 擦 系 数 为 0.18, 动 摩 擦 系 数 为 0.1 Ffs=0.184000=720(N) Ffa=0.14000=400(N) 工 作 循 环 各 阶 段 的 外 负 载 为 : 启 动 加 速 : F= Ffs +Fa = 720+1632.65=2352.65(N) 工 进 : F= Ffa+ F =400+6300=6700(N) 快 进 : F= Ffa=400(N) 快 退 : F= Ffa=400(N) 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 10 速度循环图: 负载循环图: 2, 拟 定 液 压 系 统 原 理 图 : ( 1) , 确 定 供 油 方 式 : 考 虑 到 该 机 床 在 工 作 进 给 时 负 载 较 大 , 速 度 较 低 。 而 在 快 进 , 快 退 时 负 载 较 小 , 速 度 较 高 。 从 节 省 能 量 , 减 少 发 热 考 虑 , 泵 源 系 统 宜 选 用 变 量 泵 供 油 。 现 采 用 限 压 式 变 量 叶 片 泵 。 ( 2) , 调 速 方 式 的 选 择 : 在 中 小 型 专 用 机 床 的 液 压 系 统 中 , 进 给 速 度 的 控 制 一 般 采 用 节 流 阀 或 调 速 阀 。 根 据 镗 削 类 专 用 机 床 的 特 点 , 决 定 采 用 限 压 式 变 量 泵 和 调 速 阀 组 成 的 容 积 节 流 调 速 。 这 种 调 速 回 路 具 有 效 率 高 、 发 热 少 和 速 度 刚 性 好 的 特 点 。 ( 3) , 速 度 换 接 方 式 的 选 择 : 本 系 统 采 用 行 程 阀 切 换 的 速 度 换 接 回 路 , 它 的 特 点 是 可 提 高 系 统 的 换 接 平 稳 性 。 ( 4) , 最 后 把 所 选 择 的 液 压 回 路 组 合 起 来 , 即 可 组 成 图 纸 所 示 的 液 压 系 统 原 理 图 。 其 工 作 原 理 如 下 : 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 11 1) , 快 进 按 下 启 动 按 钮 , 电 磁 铁 1YA 通 电 吸 合 控 制 油 路 有 泵 16 经 电 磁 先 导 阀 13 的 左 位 , 单 向 阀 11, 进 入 液 动 阀 14 的 左 端 油 腔 , 液 动 阀 14 左 位 接 入 系 统 。 液 动 阀 14 右 端 回 油 经 过 节 流 器 和 阀 13 回 油 箱 。 阀 14 处 于 左 位 。 主 油 路 从 泵 16单 向 阀 15液 动 阀 14 左 位 行 程 阀 9( 常 态 ) 液 压 缸 左 腔 。 回 油 路 从 液 压 缸 的 右 腔 阀 14 的 左 位 单 向 阀 3阀 9液 压 缸 的 左 腔 。 2) , 工 进 压 下 行 程 阀 9, 则 油 路 不 能 通 过 而 只 能 通 过 调 速 阀 6, 此 时 系 统 的 压 力 升 高 , 压 力 的 升 高 使 顺 序 控 制 阀 2 打 开 而 且 也 会 另 限 量 叶 片 泵 的 流 量 减 少 , 直 到 与 经 过 调 速 阀 6 流 量 相 同 为 止 。 液 压 的 有 杠 腔 的 油 液 则 通 过 液 动 阀 14, 经 顺 序 阀 2 和 背 压 阀 1 回 油 路 。 ( 两 侧 的 压 力 差 使 单 向 阀 3 关 闭 ) 3) , 死 档 铁 停 留 : 滑 台 工 进 终 了 , 滑 台 体 前 端 顶 上 固 定 在 滑 座 体 上 的 死 档 铁 , 滑 台 不 能 前 进 , 而 而 油 路 系 统 还 在 供 油 , 迫 使 油 缸 大 腔 油 压 升 高 , 压 力 继 电 器 5 发 出 信 号 , 使 2YA 通 电 , 1YA 断 电 , 实 现 滑 台 快 退 。 压 力 继 电 器 7 延 时 的 过 程 就 是 滑 台 在 死 挡 铁 停 留 的 时 间 。 4) , 滑 台 快 退 及 原 位 停 止 : 2YA 的 通 电 使 阀 14 接 入 系 统 , 进 油 路 有 泵 16阀 15 液 动 阀 14 右 路 液 压 缸 右 腔 。 回 油 : 液 压 缸 的 左 腔 单 向 阀 7阀 14 右 位 回 油 缸 。 由 于 此 时 空 载 , 系 统 的 压 力 很 低 , 泵 输 出 的 流 量 最 大 , 滑 台 快 退 。 当 滑 台 快 退 到 原 位 时 , 档 块 压 下 原 位 的 行 程 开 关 , 使 电 磁 铁 都 断 电 , 阀 13 和 14 都 处 于 中 位 , 滑 台 停 止 运 动 。 泵 通 过 阀 14 的 中 位 卸 荷 。 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 12 3, 液 压 系 统 的 计 算 和 选 择 液 压 元 件 : ( 1) , 液 压 缸 主 要 尺 寸 的 确 定 : 1) , 工 作 压 力 P 的 确 定 : 工 作 压 力 P 可 根 据 负 载 大 小 及 机 器 的 类 型 来 初 步 确 定 , 现 参 阅 液 压 系 统 设 计 简 明 手 册 p10 表 2-1 取 液 压 缸 工 作 压 力 为 4(Mpa)。 2) , 计 算 液 压 缸 内 径 D 和 活 塞 杠 直 径 d: 按 HY20A 液 压 滑 台 的 参 数 定 D/d 为 50/35 按 最 低 工 作 速 度 验 算 液 压 缸 的 最 小 稳 定 速 度 由 式 A (qmin/vmin) 式 中 A 为 液 压 缸 节 流 腔 的 有 效 工 作 面 积 , qmin 是 由 产 品 样 本 查 得 GE 系 列 调 速 阀 AQF3-E10B 的 最 小 稳 定 流 量 为 50(mL/min), vmin=4(cm/min) A (qmin/vmin)=50/4=12.5(cm2) 由 于 调 速 阀 是 安 装 在 油 路 上 的 , 故 液 压 缸 节 流 腔 有 效 工 作 面 积 应 选 液 压 缸 无 杠 腔 的 实 际 面 积 。 即 A=( /4) D2=( /4) 52 =19.63(cm2) 19.63 12.5 液 压 缸 能 选 到 所 需 流 速 。 3) 计 算 在 各 工 作 阶 段 液 压 缸 所 需 的 流 量 : q 快 进 =( /4) d2V 快 进 =( /4) (3.5X10-2)212 =11.5(L/min) q 工 进 =( /4) D2 V 工 进 =( /4) (510-2)2 1 =2 (L/min) q 快 退 =( /4) (D2 d2) V 快 退 =( /4) (0.052 0.0352) 12 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 13 =12(L/min) ( 2) , 确 定 液 压 泵 的 流 量 、 压 力 和 选 择 泵 的 规 格 : 1) , 泵 的 工 作 压 力 的 确 定 : pp=p1+ p 式 中 pp液 压 泵 的 最 大 工 作 压 力 p1执 行 元 件 最 大 工 作 压 力 p进 油 管 路 中 的 压 力 损 失 , 初 算 时 简 单 系 统 可 取 0.20.5( Mpa) , 复 杂 系 统 取 0.51.5( Mpa) 。 本 设 计 中 取 0.5 ( Mpa) 。 pp=p1+ p=4+0.5=4.5 ( Mpa) 上 述 计 算 所 得 的 pp 是 系 统 的 静 态 压 力 , 考 虑 到 系 统 有 各 种 工 况 的 过 渡 阶 段 出 现 的 动 态 压 力 往 往 超 过 静 态 压 力 。 另 外 考 虑 到 一 定 的 压 力 储 备 量 , 并 确 保 泵 的 寿 命 , 因 此 选 泵 的 额 定 压 力 pn 应 满 足 pn ( 1.251.6) pp。 本 设 计 中 pn= 1.25pp=5.625 ( Mpa) 2) , 泵 的 流 量 的 确 定 : 由 HY20A 液 压 滑 台 的 技 术 性 能 参 数 可 知 油 泵 的 流 量 为 qp=12( L/min) 3) , 选 择 液 压 泵 的 规 格 : 根 据 以 上 算 得 的 pp 和 qp, 再 查 阅 液 压 系 统 设 计 简 明 手 册 p81, 现 选 用 YBX-16 限 压 式 变 量 叶 片 泵 , 该 泵 的 基 本 参 数 为 : 每 转 排 量 q0=16m( L/r) , 泵 的 额 定 压 力 pn=6.3( Mpa) , 电 动 机 转 速 nH=1450( r/min) , 容 积 效 率 v=0.85, 总 效 率 =0.7 4) , 与 液 压 泵 匹 配 的 电 动 机 的 选 定 : 首 先 分 别 算 出 快 进 与 工 进 两 种 不 同 工 况 时 的 功 率 , 取 两 者 较 大 值 为 选 择 电 动 机 规 格 的 依 据 , 由 于 在 慢 进 时 泵 输 出 的 流 量 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 14 减 少 , 泵 的 效 率 急 剧 降 低 , 一 般 当 流 量 在 0.21L/min 范 围 内 , 可 取 =0.030.14。 同 时 还 应 该 注 意 到 , 为 了 使 所 选 择 的 电 动 机 在 经 过 泵 的 流 量 特 性 曲 线 最 大 功 率 点 时 不 致 停 转 , 需 进 行 验 算 , 即 pBqp/ 2pn 式 中 pn所 选 电 动 机 额 定 功 率 pB限 压 式 变 量 泵 的 限 定 压 力 qp压 力 为 pB 时 , 泵 的 输 出 流 量 首 先 计 算 快 进 时 的 功 率 , 快 进 时 的 外 负 载 为 400N, 进 油 路 的 压 力 损 失 定 为 0.3 ( Mpa) , 由 式 pp=p1+ p 得 pp=400/( ( /4) 0.0352) 10-6+0.3 =0.40(Mpa) 快 进 时 所 需 电 动 机 的 功 率 为 : P= pp qp/ =0.4011.5/60/0.7 =0.11(kW) 工 进 时 所 需 电 动 机 功 率 为 : P= pp qp/ =4.52/60/0.7 =0.22 (kW) 查 阅 电 动 机 产 品 样 本 , 选 用 Y90S-4 型 电 动 机 , 其 具 体 参 数 为 : 满 载 时功 率 (kW) 电 流 ( A) 转 速 ( r/min) 效 率 ( %) 功 率 因 数 ( COS ) 额 定 电 流 额 定 转 矩 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 15 1.1 2.7 1400 79 0.78 6.5 2.2 根 据 产 品 样 本 可 查 得 YBX-16 的 流 量 压 力 特 性 曲 线 。 再 由 已 知 的 快 进 时 的 流 量 为 11.5( L/min) , 工 进 时 的 流 量 为 2( L/min) , 压 力 为 4.5(Mpa),作 出 泵 的 实 际 工 作 时 的 流 量 压 力 特 性 曲 线 , 查 得 该 曲 线 拐 点 处 的 流 量 为 24( L/min) , 压 力 为 2.9(Mpa), 该 工 作 点 处 对 应 的 功 率 为 P=2.924/60/0.7=1.66(kW) 21.1=2.2(kW) 所 选 的 电 动 机 在 拐 点 处 能 正 常 工 作 。 ( 3) , 液 压 阀 的 选 择 : 本 设 计 均 用 GE 系 列 阀 , 根 据 拟 定 的 液 压 系 统 图 。 按 通 过 各 元 件 的 最 大 流 量 来 选 择 液 压 元 件 的 规 格 。 1.背 压 阀 2.液 控 顺 序 阀 3.7.11.1215.-单 向 阀 AF3-EA10B 4, 10 节 流 阀 5.-压 力 继 电 器 DP1-63B 6.调 速 阀 AQF3-E10B 9.行 程 阀 13, 电 磁 先 导 阀 14, 液 动 换 向 阀 16, 液 压 泵 YBX-16 17, 滤 油 器 XU-B32X100 ( 4) , 确 定 管 道 尺 寸 : 油 管 内 径 尺 寸 可 参 照 选 用 的 液 压 元 件 的 接 口 尺 寸 而 定 。 ( 5) , 液 压 油 箱 容 积 的 确 定 : 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 16 本 设 计 为 中 压 系 统 。 液 压 油 箱 有 效 容 量 按 泵 的 流 量 的 57 倍 来 确 定 。 现 选 用 容 量 为 160L 的 油 箱 。 五 , V 带 轮 传 动 的 设 计 : ( 本 设 计 的 的 查 表 数 据 参 照 濮 良 贵 主 编 的 机 械 设 计 , 高 等 教 育 出 版 社 , 1996) 已 知 电 动 机 型 号 为 Y100L2-4, 额 定 功 率 为 ( 3kW) , 转 速 n1=1420( r/min) , 传 动 比 i=1.014 1, 确 定 计 算 功 率 Pca: 由 公 式 Pca=KAP 得 其 中 KA 为 工 作 情 况 系 数 , P 为 电 动 机 额 定 功 率 , 已 知 P=3( kW) 由 机 械 设 计 p157 表 8-7, 查 得 KA=1.2 故 Pca=1.23=3.6 ( kW) 2, 选 取 窄 V 带 带 型 : 根 据 Pca、 n1, 由 图 8-8 确 定 选 用 SPZ 型 窄 V 带 型 。 3, 确 定 带 轮 基 准 直 径 : 由 表 8-4 和 表 8-8 取 主 动 轮 基 准 直 径 D1=75(mm) 根 据 式 D2=i D1 =1.01475=76.05(mm) 根 据 表 8-8, 取 D2=80(mm) 按 式 v= X D1 n1/60/1000 验 算 带 的 速 度 5(m/s) v= X75 1420/60/1000=5.5735 35 (m/s) 带 的 速 度 合 适 。 4, 确 定 窄 V 带 的 基 准 长 度 和 传 动 中 心 距 : 根 据 0.7(D1+ D2) a0 2(D1+ D2), 初 步 确 定 中 心 距 a0=300(mm) 计 算 带 所 需 的 基 准 长 度 Ld=2a0+( /2) (D1+ D2)+ (D2 D1)2/(4a0) =2300+( /2)(75+80)+(80-75) 2/(4300) 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 17 =844(mm) 由 表 8-3 选 带 的 基 准 长 度 Ld=800(mm) 计 算 实 际 中 心 距 a a= a0+(Ld Ld)/2 =300+(800 844)/2 =256(mm) 5, 带 轮 上 的 包 角 1: 1=180 (D2 D1)/a60 =180 (80 75)/25660 =178.8 120 主 动 轮 上 的 包 角 合 适 。 6, 计 算 窄 V 带 的 根 数 Z: 由 式 Z Pca/( P0+ P0) /K /KL 其 中 K -包 角 系 数 KL-长 度 系 数 P0-单 根 V 带 的 基 本 额 定 功 率 P0-单 根 V 带 的 基 本 额 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 : P0=1.41(kW) P0=0.02(kW) 查 表 8-9 得 K =0.995, 查 表 8-10 得 KL=0.86 则 Z 3.6/( 1.41+0.02) /0.995/0.86 =2.94 取 Z=3 根 7, 计 算 预 紧 力 F0: 由 式 F0=500( Pca/V/Z) (2.5/K -1)+qXv2 由 表 8-5, 得 q=0.07kg/m 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 18 故 F0=500( 3.6/5.5375/3) (2.5/0.995-1) +0.075.53752 =166(N) 8, 计 算 作 用 在 轴 上 的 压 轴 力 Q: 由 式 Q=2ZF0 sin( 1/2) =23166 sin(178.8/2) =995.95(N) 9, 带 轮 结 构 设 计 : 带 轮 的 材 料 选 用 牌 号 为 HT200 的 铸 铁 。 D 300(mm) 带 轮 采 用 整 体 式 结 构 带 轮 轮 宽 的 设 计 : 带 轮 轮 宽 B=(Z 1)e+2Xf 其 中 f-第 一 槽 对 称 面 至 端 面 的 距 离 , 查 表 8-12, 取 f=8(mm) B=(Z 1)e+2f =(3 1)12+28 =40(mm) 带 轮 外 径 的 确 定 查 表 8-8 得 Dw1=79 (mm) Dw2=84(mm) 六 , 组 合 机 床 联 系 尺 寸 的 确 定 : 1, 机 床 装 料 高 度 的 确 定 : 根 据 我 国 普 通 机 床 提 供 的 数 字 取 H4=850(mm) 2, 具 体 轮 廓 尺 寸 的 确 定 : 镗 模 架 厚 度 为 75(mm) 工 件 宽 度 为 102(mm) 工 件 和 镗 模 架 间 的 距 离 为 27(mm) 夹 具 底 座 的 总 长 尺 寸 ( 加 上 补 偿 铸 件 的 铸 造 误 差 15mm,再 加 上 夹 具 座 往 中 间 底 座 上 固 定 用 的 凸 台 尺 寸 , 每 边 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 19 48mm) A=75+102+27+15+48X2=315(mm) 夹 具 座 高 度 定 为 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 轴 箱 端 面 在 加 工 终 了 时 的 距 离 L2-主 轴 箱 厚 度 L3-工 件 沿 机 床 长 度 方 向 的 尺 寸 L4-工 件 的 另 一 端 面 至 镗 套 座 端 面 的 距 离 l1-机 床 长 度 方 向 上 , 主 轴 箱 与 动 力 滑 台 的 重 合 长 度 , 取 l 1=138(mm) l2-加 工 终 了 位 置 , 滑 台 前 端 面 至 滑 座 端 面 的 距 离 , 取 l2=20(mm) l3-滑 座 前 端 面 至 侧 底 座 前 端 面 的 距 离 , 取 l3=100(mm) L=(2X L1+2X L2+ L3) 2X l1 2X l2 2X l3 =(2X240+2X 138+ 102) 2X 138 2X20 2X100 =342(mm) a=(L A)/2 =(342 315)/2 =13.5(mm) 通 常 , 当 机 床 不 用 冷 却 液 时 , a 的 尺 寸 最 小 可 取 1015(mm)。 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 20 a 的 尺 寸 大 小 符 合 要 求 。 鸣 谢 经 过 一 个 多 月 的 艰 苦 工 作 ,我 的 毕 业 设 计 在 各 位 老 师 的 悉 心 指 点 下 ,终 于 圆 满 地 完 成 了 设 计 任 务 。 这 次 毕 业 设 计 对 我 有 重 要 意 义 ,我 即 将 离 开 学 校 ,踏 上 自 己 的 工 作 岗 位 。它 不 仅 对 我 未 来 将 从 事 的 工 作 进 行 了 一 次 适 应 性 训 练 ,而 且 锻 炼 了 我 的 分 析 能 力 、解 决 问 题 能 力 ,为 自 己 今 后 参 加 祖 国 “四 化 ”建 设 打 下 了 一 个 良 好 的 基 础 。 这 次 设 计 也 暴 露 了 自 己 知 识 面 不 足 的 情 况 。在 自 己 将 来 的 学 习 中 ,一 定 要 注 意 弥 补 。在 设 计 得 到 了 李 作 全 老 师 的 指 导 和 帮 助 ,在 此 表 示 我 最 深 的 谢 意 ! 参考文献 顾 崇 衡 ,机 械 制 造 工 艺 学 ,陕 西 科 学 出 版 社 ,1995。 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计 21 丛 凤 廷 ,组 合 机 床 设 计 ,上 海 科 学 技 术 出 版 社 ,1994。 哈 尔 滨 工 业 大 学 ,机 床 夹 具 设 计 ,上 海 科 学 技 术 出 版 社 ,1990。 东 北 重 型 机 械 学 院 ,机 床 夹 具 设 计 手 册 ,上 海 科 学 技 术 出 版 ,1987。 周 开 勤 ,机 械 零 件 手 册 ,高 等 教 育 出 版 社 ,1994。 濮 良 贵 ,机 械 设 计 ,高 等 教 育 出 版 社 ,1996。 大 连 组 合 机 床 研 究 所 ,组 合 机 床 设 计 ,机 械 工 业 出 版 社 ,1978。
收藏
编号:2673781
类型:共享资源
大小:1.29MB
格式:ZIP
上传时间:2019-11-28
15
积分
- 关 键 词:
-
组合
专机
活塞
专用
机床
夹具
设计
- 资源描述:
-
组合专机-粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计,组合,专机,活塞,专用,机床,夹具,设计
展开阅读全文
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
装配图网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。