粗镗活塞销孔组合机床夹具设计

1、.摘 要根据设计任务书的要求，本设计说明书针对粗镗活塞销孔组合机床的夹具设计进行说明。设计中的专用夹具是为活塞零件的粗镗工序所设计的夹具。此处专用夹具主要包括定位装置、夹紧装置、夹具体及其它装置。设计的主要内容包括研究原始资料，夹具设计初步方案制定，主要零件的设计说明，绘制夹具总装配图，标注尺寸、技术要求、零件编号及编制零件明细表，绘制夹具零件图。设计过程中经过对不同方案的比较，最后确定最优方案。关键词 活塞销孔 夹具结构设计Abstract Book design task in accordance with the requirements, the design specification for rough piston pin hole boring machine-specific description of the fixture design. Dedicated fixture design for the Pistons rough boring parts of the fixture design process. Dedicated fixture her

2、e include positioning devices, clamping devices, and other device specific folder. The main elements of design including raw data, the preliminary fixture design program development, the design of the main parts that draw the general assembly jig, mark size, technical requirements, part number and schedule of the preparation of parts, drawing parts diagram fixture. The design process through the comparison of different programs, and finally to determine the optimal program.Keywords: pistons thol

3、e hole、 fixture structural design.目 录1 前 言 .32 夹具概述 .43 活塞零件与组合机床概述 .43.1 活塞概述 .43.2 粗镗活塞销孔主要技术条件分析 .63.3 活塞的材料及毛坯制造 .73.4 活塞销孔的机械加工工艺过程的分析 .73.5 机床的主要技术参数以及刀具主要参数 .83.5.1 机床尺寸参数 .83.5.2 机床主要参数计算 .93.5.3 安装夹具连接部分尺寸 .104 粗镗活塞销孔专用机床的夹具设计 .114.1 夹具结构的初步设计方案 .114.1.1 工件的定位方案 .114.1.2 夹具的引导方式 .114.1.3 工件的夹紧机构 .124.1.4 夹具体的设计 .154.1.5 传动方式 .164.2 定位误差分析 .174.3 夹具设计的计算 .174.3.1 原动力计算 .174.3.2 扳手和螺栓的选用 .185 夹具（零件）的公差配合和技术条件 .185.1 夹具公差的制定以及技术条件 .185.2 夹具零件的公差和技术条件 .186 总结 .19参考文献 .20致 谢 .21.1 前 言毕 业 设 计

4、 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 的 夹 具 设 计 。 通 过 设 计 粗 镗活 塞 销 孔 专 用 机 床 的 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 的 要 求 ： 设 计 方 案 和 计 标 正 确 ， 叙 述 清 楚 ， 图 纸 符 合 制 图 规 范 。我需学习“机械制造工艺学” ， “机床夹具设计” ， “组合机床设计” ， “机械零件手册”等方面知识和参考资料。根 据 原 始 资 料 及 组 合 机 床 的 技 术 参 数 进 行 设计 夹 具 ， 并 绘 制 出 解

5、放 牌 汽 车 用 铝 活 塞 销 孔 零 件 图 、 专 用 夹 具 总 装 图 、 夹 具零 件 图 。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，设计出专用夹具的总体结构，基本能实现对零件的夹紧工作，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。.2 夹具概述机床夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧，以接受加工的工艺装备。在机床上对工件进行加工时，为了保证加工表面相对其它表面的尺寸和位置精度，首先需要使工件在机床上占有准确的位置，并在加工过程中能承受各种力的作用而始终保持这一准确位置不变，前者称为工件的定位，后者称为工件的夹紧，这一整个过程统称工件的装夹。工件的装夹，可根据工件加工的不同技术要求，采用先定位后夹紧或在夹紧过程中同时定位两种方式，其目的都是为了保证工件在加工时相对刀具及切削成形运动（通常由机床所提供）具有准确的位置。工件装夹的方法：在机床上对工件进行加工时，根据工件的精度要求和加工批量的不同，可采用

6、一下两种装夹方法（1）找正装夹法通过对工件上有关表面或划线的找正，最后确定工件加工时具有准确位置的装夹方法。（2）夹具装夹法通过安装在机床上的夹具对工件的定位和夹紧，最后确定工件加工时应具有准确的装夹方法。此法装夹效率高、操作简便和易于保证加工精度，故多在成批或大量生产中采用。夹具的组成： 定 位 元 件 及 定 位 装 置 ， 夹 紧 装 置 ， 对 刀 及 导 引 元 件 ， 夹 具 体 ，其 它 元 件 及 装 置在机械制造批量生产中根据加工工件的工艺要求，合理使用夹具是充分发挥机床的作用，保证产品质量，缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低生产成本以及减轻劳动强度的重要生产手段，因此机床夹具在机械制造行业中占有十分重要的地位。3 活塞零件与组合机床概述3.1 活塞概述往复式发动机与压缩机的活塞，是将直线运动变成旋转运动或者将旋转运动转变成直线运动的零件之一。活塞结构如 2-1 图所示，平面 4 称为活塞顶面，它承受气体压力，并受到高温气体的直接作用。活塞顶面 4 与环槽 5 称为活塞头部。四条圆环形的槽 5，其中靠近顶面的三条环槽称为气环槽，在气环槽中放置有弹性的活塞环，用以密封活

7、塞顶.面上部燃烧室里的高温高压气体；离顶面最远的一天环槽称为油环槽，在油环槽哦中放置油杯（或称刮油环） ，把飞溅到汽缸套内壁上多余的润滑油刮去，使油从油环槽的回油小孔 3 中流回曲轴箱。活塞下部无环槽部分 1 为活塞裙部，活塞裙部在活塞工作过程中起导向作用。活塞中间的贯穿通孔 7 称为活塞销孔，活塞销孔的两端有锁环槽 6，安装挡圈限制活塞销的轴向窜动。8 是短圆柱面与圆锥面的组合部分，称为活塞止口，是为加工活塞而设置的辅助精基准面，在活塞工作过程当中不起作用。1- 活塞裙部 2-活塞头部 3-回油小孔 4-活塞顶面5-环槽 6-锁环槽 7-活塞销孔 8-活塞止口图3-1 活塞简图活塞在汽缸里承受高温、高压气体的压力，并将压力经连杆传给曲轴，驱动发动机运转，或将曲轴的旋转压力经连杆、活塞而压缩气体，即空气压缩机。活塞结构如图。因工作过程中受力与受热的影响，活塞裙部将产生如图所示的变形。由于金属分布在活塞销轴方向的刚度小于垂直该方向的刚度，因此在顶面气体压力的作用下，沿活塞销轴向变形量大；同时顶面受高温影响产生热膨胀，而圆周方向金属分布不均，销孔轴线方向金属多，热膨胀量大，也形成销孔轴线方向的膨胀量大于其垂直方向，如 2-2 图所示。若裙部原来呈圆形，则受力，受热后的变形结果使裙部变成椭圆形，两项叠加总是使销轴方向为椭圆长轴，垂直销轴方向为椭圆短轴，这样活塞与汽缸套的间隙，在长轴方向减少甚至消失，容易发生强烈摩擦甚至“咬死” 。为了补偿上述变形，应将活塞裙部设计制造成椭圆形，椭圆的长轴在垂直于活塞销轴的方向，并在活塞裙部销轴附近铸造出两块凹坑，增

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