柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及夹具设计【7张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

目　录
1前言………………………………………………………………………………………1
2组合机床总体设计………………………………………………………………………2
2.1组合机床工艺方案的制定…………………………………………………………….2
2.2定位基准的选择……………………………………………………………………….2
2.3确定机床布置型式及结构方案……………………………………………………….3
2.4本工序的加工方法…………………………………………………………………….3
2.4.1刀具的选择…………………………………………………………………………..3
2.4.2右侧面钻9-￠9……………………………………………………………………..3
2.4.3左侧面钻6-￠5………………………………………………………………………7
2.4.4后侧镗￠45H8………………………………………………………………………11
2.4.5机床生产率计算卡………………………………………………………………….13
3夹具设计…………………………………………………………………………………15
3.1定位原理及其实现……………………………………………………………………15
3.2误差分析………………………………………………………………………………15
3.2.1影响加工精度的因素……………………………………………………………….16
3.2.2保证加工精度……………………………………………………………………….17
3.3夹紧方式………………………………………………………………………………18
3.4夹紧力数值的计算……………………………………………………………………18
3.4.1确定夹紧力时应考虑的计算系数…………………………………………………18
3.4.2确定夹紧力………………………………………………………………………….19
3.5夹紧点数目及位置…………………………………………………………………..19
3.5.1夹紧点的数目………………………………………………………………………19
3.5.2夹紧点的位置………………………………………………………………………20
3.6夹具的主要零件结构设计…………………………………………………………..21
3.6.1钻模类型选择………………………………………………………………………21
3.6.2钻套的结构设计……………………………………………………………………21
3.6.3钻模板的结构设计…………………………………………………………………21
4零部件的设计绘制…………………………………………………………………….23
4.1绘制尺寸联系图…………………………………………………………………….23
4.2绘制加工零件工序图……………………………………………………………….23
4.3绘制加工示意……………………………………………………………………….23
4.4绘制夹具装配图及其零件图……………………………………………………….23
5结论………………………………………………………………………………….24
参考文献………………………………………………………………………………25
致谢……………………………………………………………………………………26
附录……………………………………………………………………………………27
1前言
组合机床是根据工件加工要求，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。组合机床的设计，有以下两种情况：其一，是根据具体加工对象的具体情况进行专门设计。其二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人总结自己生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业的在完成一定工艺范围的组合机床是极其相似的，有可能设计为通用机床，这种机床称为“专能组合机床”。这种组合机床就不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产，而是可以设计成通用品种，组织成批生产，然后按被加工的零件的具体需要，配以简单的夹具及刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。
本次毕业设计课题来源于生产。ZH1105W柴油机齿轮室盖孔加工及保证相应的位置精。在组合机床设计过程中，为了降低组合机床的制造成本，应尽可能地使用通用件和标准件。目前，我国设计制造的组合机床，其通用部件和标准件约占部件总数的70～80%，其它20-30%是专用零部件。考虑到近年来，各种通用件和标准件都出台了新的标准及标注方法，为了方便以后组合机床的维修，整个组合机床的通用件和标准件配置，都采用了新标准。
在对组合机床总体设计之前，需对被加工零件孔的分布情况及所要达到的要求进行分析，如各部件尺寸、材料、形状、硬度及加工精度和表面粗糙度等内容。然后还必须深入基层进行实地观察，体会组合机床的优点。接下来是总体方案的设计，总体方案设计的具体工作是编制“三图一卡”，即绘制被加工零件工序图，加工示意图，机床尺寸联系图，编制生产率计算卡。最后，就是技术设计和工作设计。技术设计就是根据总体设计已经确定的“三图一卡”，设计夹具等部件正式总图；工作设计即绘制各个专用部件的施工图样，编制各零部件明细表。
夹具设计是组合机床设计中的重要部分，夹具设计的合理与否，直接影响到被加工零件的加工精度等参数。首先确定工件的定位方式，然后进行误差分析，确定夹紧方式，夹紧力的计算，对夹具的主要零件进行结构设计。在夹具设计中，设计的主要思路是采用“一面两销”的定位方法，和液压夹紧机构，这样设计主要是为了钻、镗孔时的准确定位和高效率的生产要求。液压夹紧方式解决了手动夹紧时夹紧力不一致、误差大、精度低、工人劳动强度大等缺点。
在老师的指导下，不断地对设计中的错误进行纠正，确定最好的定位夹紧方案；同时与同组同学进行探讨计算出准确的数据选择合理的通用部件。在不断的探讨修改中历经3个月终于完成了这一课题的设计。

2组合机床总体设计
组合机床总体设计,就是依据产品的装配图样和零件图样,产品的生产纲领,
现有生产条件和资料以及国内外同类产品的有关工艺资料等,拟订组合机床工艺方案和结构方案,并进行方案图样和有关技术文件的设计。
2.1 组合机床工艺方案的制定
   制订工艺方案是设计组合机床最重要的步骤.为了使工艺方案制订得合理、先进，必须认真分析被加工零件图纸开始，深入现场全面了解被加工零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求及生产率要求等，总结设计、制造、使用单位和操作者丰富的实践经验，理论与生产实际紧密结合，从而确定零件在组合机床上完成的工艺内容及方法。
   根据所提供ZH1105W柴油机齿轮室盖的工序图，分析被加工零件的精度，表面粗糙度，技术要求，加工部位尺寸，形状结构；特点材料硬度。工件刚性及零件的批量的大小不同，设计的组合机床必须采用不同的工艺方法和工艺过程。
被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序及应保证的加工精度是制定机床方案的主要依据。
此次设计的被加工零件是柴油机齿轮室盖,其主要的加工工序如下:
a.钻6－M6－6H孔至￠5,  左侧面;
b.钻6－￠9孔（深38）,   右侧面;
c.钻3－￠9孔（深78）,   右侧面;
d.镗￠45H8孔至￠43.5,    后侧面;
e.倒孔口角至￠46.6,       后侧面.
被加工零件材料为HT250，结构为非对称箱体，是三面加工。
根据各种要求，分析其优缺点，确定设计的组合机床采用机械卧式组合机床。根据所需加工孔的尺寸精度和表面粗糙度，可以确定这些孔的加工采用麻花钻，即可满足要，为了保证孔的加工刀具的直径与加工部位尺寸相适应，需要专门设计制造。
2.2 定位基准的选择
正确选择组合机床加工工件采用的基准定位，是确保加工精度的重要条件。
本设计的柴油机齿轮室盖是箱体类零件，箱体类零件一般都有较高精度的孔和面需要加工，又常常要在几次安装下进行。因此，定位基准选择“一面双孔”是最常用的方法，其特点是：
（a）可以简单地消除工件的6个自由度，使工件获得稳定可靠的定位。
（b）有同时加工零件五个表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高             各面上孔的位置精度。
（c）“一面双孔”可作为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证零件加工精度。
（d）易于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切屑落于定位基面上。
具体定位图形见工序图采用的是“一面两销”的定位方案，以工件的右侧面为定位基准面，约束了z向的转动；x向的移动；y向的转动3个自由度。短定位销约束了z向的移动；y向的移动2个自由度。长定位销约束了x向的转动1个自由度。这样工件的6个自由度被完全约束了也就得到了完全的定位。
2.3 确定机床配置型式及结构方案
   根据选定的工艺方案确定机床的配置型式，并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。
组合机床是根据工件交工需要，以大量采用通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床，工艺方案已确定该组合机床是双面钻卧式组合机床，该机床是由动力箱，主轴箱，机械滑台，立柱，中间底座，夹具，立拄底座等组成。
组合机床装配图如下：
图2-1 组合机床装配图
2.4 本工序的加工方法
2.4.1刀具的选择
考虑到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除及生产率要求等因素，所以加工15个孔的刀具均采用标准锥柄长麻花钻。