軸端四方銑削夾具的設(shè)計(jì)及長(zhǎng)城共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝檢測(cè)臺(tái)架的設(shè)計(jì)開題報(bào)告

PAGE 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院姓名：班級(jí)：機(jī)制四班專業(yè)：機(jī)械制造與自動(dòng)化時(shí)間指導(dǎo)老師：內(nèi)容摘要本文簡(jiǎn)要的概述了軸端四方銑削夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)其中的夾緊，定位與機(jī)床連接以及各項(xiàng)誤差進(jìn)行了分析擬定。關(guān)鍵詞：銑削夾具定位夾緊誤差序言畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)歇息期間最主要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，一般安排在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)基礎(chǔ)課之后，并進(jìn)過(guò)了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠綜合運(yùn)用理論教學(xué)中所學(xué)的基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)學(xué)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決軸端四方銑削夾具的加工工藝問(wèn)題，掌握并運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具設(shè)計(jì)能也得到了熟悉和運(yùn)動(dòng)有關(guān)手冊(cè)圖標(biāo)和技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次機(jī)會(huì)，以后從事工作打下良好的基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到了很多同學(xué)和老師的指導(dǎo)和幫助，在此十分感謝他們。本人因能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中會(huì)有許多不足之處，希望各位老師多多指教。目錄一零件工藝分析················································1二零件加工工藝分析············································2三夾具的設(shè)計(jì)分析··············································31.定位分析2.夾緊分析四夾具裝置設(shè)計(jì)················································41.定位元件的設(shè)置2.夾緊裝置的設(shè)計(jì)3.與機(jī)床連接4.夾具的特點(diǎn)五夾具總體設(shè)計(jì)及公差標(biāo)注······································61.對(duì)夾具結(jié)構(gòu)要求2.主要公差及尺寸六夾具工作使用過(guò)程············································7七夾具誤差分析················································71.定位誤差2.夾具誤差3.夾具在工作臺(tái)上的安裝誤差4.加工方法誤差參考文獻(xiàn)致謝一零件工藝分析四方軸所采用的材料為45號(hào)鋼，45號(hào)鋼有較高的強(qiáng)度，經(jīng)調(diào)制處理后屈服強(qiáng)度可達(dá)到360MPa,多同于既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸類零件，并可用于輕腐蝕工作條件，也具有較好的塑性和韌性。加工要求：四方軸工件（見圖），它的外圓面及端面已加工好，現(xiàn)需銑削距軸向方向一段長(zhǎng)40mm的四方體因此夾具要以外圓及端面定位，為了保證四方面的銑削垂直度為0.01mm，提高加工效率，即一次加工四個(gè)工件，需要回轉(zhuǎn)座以外圓平面定位，以楔塊夾緊，工件以端面（直壓板）和V形塊定位，以多點(diǎn)定心自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。二零件加工工藝分析為了達(dá)到上述技術(shù)要求，特作如下工藝過(guò)程：工序10：鋸床下料工序20：粗車外圓至Φ81mm，長(zhǎng)度約101mm設(shè)備名稱C6132工序30：調(diào)質(zhì)處理工序40：半精車外圓至Φ80.2mm，精車外圓至Φ80mm設(shè)備名稱C6132工序50：車端面設(shè)備名稱C6132工序60：先將工件銑扁，兩平面距離40mm，軸向距離40mm；回轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)90°固定定位；最后將工件銑方40X40X40mm的正方體；注意垂直度為0.01mm設(shè)備名稱:X6132工序70：檢查入庫(kù)三夾具的設(shè)計(jì)分析1.定位分析本夾具用于第60道工序，即直齒三面銑刀先將工件銑扁，兩平面距離40mm，軸向距離為40mm；再將回轉(zhuǎn)定位工件旋轉(zhuǎn)90°，并將楔塊移動(dòng)到位，保證回轉(zhuǎn)座定位固定可靠；最后用直齒三面銑刀將工件銑方即40X40X40mm的正方體；這一工序。如今工件外圓面和兩端面已加工好，現(xiàn)需銑削正方體方法如下：（1）夾具相對(duì)于工作臺(tái)：將夾具體準(zhǔn)確可靠的定位在工作臺(tái)上，夾具體底面與工作臺(tái)表面的接觸限制了夾具的三個(gè)自由度，屬于不完全定位。（2）工件相對(duì)于夾具：通過(guò)長(zhǎng)V形定位于四位四件（聯(lián)動(dòng)）夾緊機(jī)構(gòu)將四個(gè)工件自動(dòng)定心在長(zhǎng)V形塊上，限制了工件的兩個(gè)自由度，回轉(zhuǎn)座的上端面限制了工件的三個(gè)自由度，通過(guò)楔塊限制了回轉(zhuǎn)座的一個(gè)自由度。這樣就限制了工件的六個(gè)自由度，可以將工件準(zhǔn)確的定位在夾具上。2.夾緊分析機(jī)械加工過(guò)程中要保證工件不離開定位時(shí)占據(jù)的正確位置，就必須有足夠的夾緊力來(lái)平衡切削力慣性力及重力對(duì)工件的影響。對(duì)夾緊裝置的基本要求有①夾緊過(guò)程中不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。②夾緊力的大小適當(dāng)，一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變，既要保證工件在整個(gè)過(guò)程中的位置穩(wěn)定不變，震動(dòng)小又要使工件不生產(chǎn)過(guò)大的夾緊變形，夾緊力穩(wěn)定可減小夾緊誤差。③夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，工件生產(chǎn)批量愈大允許設(shè)計(jì)愈復(fù)雜效率愈高的夾緊裝置。④工藝性好，使用性好，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力要求簡(jiǎn)單，便于制造和維修。夾緊裝置的才做應(yīng)當(dāng)方便安全省力。銑床夾具的夾緊力必須可靠，夾緊力必須克服切削力重力等外力作用。自鎖性可靠楔塊的斜角小于自鎖角，螺旋的斜角小于自鎖角。四夾緊裝置的設(shè)置1.定位元件的設(shè)置（1）夾具底座準(zhǔn)確定位在工件臺(tái)上，將夾具體底面與工作臺(tái)大面積接觸，找正基面，并在夾具體底座開鍵槽，通過(guò)定位鍵和工作臺(tái)的鍵槽將底座準(zhǔn)確的定位在工作臺(tái)上（如圖所示）.（2）旋轉(zhuǎn)座準(zhǔn)確的定位在夾具底座上，將旋轉(zhuǎn)座的底面與夾具體的上端面大面積接觸，再通過(guò)楔塊將回轉(zhuǎn)座準(zhǔn)確的定位在夾具體上.（3）用長(zhǎng)V形塊和自動(dòng)定心夾緊及長(zhǎng)V形塊（底面），將工件準(zhǔn)確的定位在夾具體上.2.夾具裝置的設(shè)置銑床夾具的夾緊裝置必須安全可靠，夾緊力必須克服切削力，重力等外力作用。夾具體與工作臺(tái)大面積接觸，定位鍵一方面具有定位作用，另一方面具有可限制夾具體某方向的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)T形螺栓收緊時(shí)夾具體便可固定在工作臺(tái)上。楔塊的斜角小于自鎖角，保證了楔塊的可靠自鎖；夾緊螺母的圓弧墊圈保證了工件的自動(dòng)定心夾緊。3.與機(jī)床連接夾具底面與工作臺(tái)表面大面積接觸，限制了夾具的三個(gè)自由度；利用兩個(gè)定位鍵夾具體的鍵槽及工作臺(tái)的開口槽，限制了兩個(gè)自由度。通過(guò)以上兩點(diǎn)限制了五個(gè)自由度，這樣就可以將夾具準(zhǔn)確的定位在工作臺(tái)上。4.夾具的特點(diǎn)（1）可一次性加工四個(gè)工件，在加工過(guò)程中將四個(gè)工件分成兩派，安放在四個(gè)長(zhǎng)V形架上，每?jī)蓧K浮動(dòng)壓板用一根可軸向移動(dòng)的螺桿來(lái)連接。為了增強(qiáng)壓板的浮動(dòng)性，螺桿與壓板之間都裝有球面掉全。螺桿與家具體之間采用鍵銷以防止螺桿旋轉(zhuǎn)。（如圖所示）（2）可自動(dòng)定心。（3）屬于多件多為（聯(lián)動(dòng)）夾緊機(jī)構(gòu)。五夾具設(shè)計(jì)及公差標(biāo)準(zhǔn)1.對(duì)夾具結(jié)構(gòu)要求夾具體固定可靠，楔塊大小適當(dāng)，復(fù)合V形塊利用兩只圓柱銷的定位及限位作用，再通過(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘，將V形塊夾緊在夾具體上；夾緊螺桿粗細(xì)需適當(dāng)，壓塊大小也要適當(dāng)，因?yàn)樵摴ぜ那邢饔嗔枯^大因而切削力較大，所以要保證兩個(gè)零件有足夠的強(qiáng)度和剛度；夾緊螺母與球形墊圈配合使用，保證螺桿始終受到拉力。2.主要尺寸及公差(1)最大外形輪廓尺寸：長(zhǎng)600mm寬320mm高170mm(2)影響工件定位精度的尺寸公差：①回轉(zhuǎn)座兩邊與A面垂直度為0.001mm，與A到B面位置度為0.001mm。②V形塊的兩定位孔尺寸為Φ60-0.011-0.019，與A面的平行度為0.02mm。③夾具體定位鍵的間距為530mm，鍵與工作臺(tái)配作公差帶為h6或h7,鍵與夾具體間隙為±0.0055mm。④限位楔塊兩個(gè)定位銷與A到B面的位置度為0.02mm。六夾具工作使用過(guò)程（如圖所示）旋轉(zhuǎn)夾緊螺母6，通過(guò)球面墊圈及壓板7將工件壓在長(zhǎng)V形塊上。四把三面銑刀同時(shí)銑完兩個(gè)側(cè)面后，取下楔塊5；將回轉(zhuǎn)座4轉(zhuǎn)過(guò)90°，再用楔塊5將回轉(zhuǎn)座定位并楔緊，即可銑削工件的兩個(gè)側(cè)面。七夾具的誤差分析工件在銑床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具體上的定位誤差△D，夾具誤差△J，夾具在工作臺(tái)上的安裝誤差△A和對(duì)誤差△T的影響。定位誤差△D由于該工件在V形塊上自動(dòng)定位相互位置誤差極小，因此可認(rèn)為定位誤差△D=0。夾具誤差△J因?yàn)橹挥袏A具體中方的回轉(zhuǎn)座兩邊的垂直度影響工件的兩面垂直度，即垂直度為0.001mm。安裝誤差△A夾具安裝在工作臺(tái)上鎖產(chǎn)生的誤差，因?yàn)楣ぜ恼`差是兩個(gè)面的垂直度，然而夾具一旦安裝在工作臺(tái)并固定后夾具就不會(huì)有位置的變動(dòng)，所以安裝誤差△A=0。加工方法誤差△G工件兩個(gè)面的垂直度取決于機(jī)床的制造精度，夾具的剛度和切削的大小等因素，一般取△G=δ

k/3=0.02/3=0.0067本夾具的總加工誤差為∑

△=△D2+△J2+△A2+△G2之和開根號(hào)，經(jīng)計(jì)算∑

△=0.0077mm,精度儲(chǔ)備Jc=(0.02mm-∑

△)，Jc=（0.02mm-0.0077mm）=0.0123mm故此方案可取。參考文獻(xiàn)：《機(jī)械制造基礎(chǔ)》機(jī)械工業(yè)出版社2006.3《工程制圖與計(jì)算機(jī)繪圖》機(jī)械工業(yè)出版社2003.7《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社2000.12《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》肖繼德陳寧平機(jī)械工業(yè)出版社2000.5《公差配合與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)》中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社2000《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版V1.0》機(jī)械工業(yè)出版社致謝：經(jīng)過(guò)3個(gè)星期的忙碌與學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。作為一個(gè)學(xué)生由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏有許多不足之處，許多問(wèn)題考慮不周到，如果沒(méi)有老師的精心指導(dǎo)，想要完成整個(gè)設(shè)計(jì)是不容易的，在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師崔老師。崔老師平日里教學(xué)繁忙，但在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)階段都給予了我細(xì)心的指導(dǎo)，除了敬佩崔老師的專業(yè)水平及影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。最后還要感謝幫助過(guò)我的同學(xué)和老師，幫助我順利的完成了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此由衷的感謝崔老師幾個(gè)月的精心指導(dǎo)！畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告長(zhǎng)城共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝檢測(cè)臺(tái)架的設(shè)計(jì)學(xué)院：汽車與交通學(xué)院班級(jí)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：職稱：20年11月21日畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告課題題目長(zhǎng)城共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝檢測(cè)臺(tái)架的設(shè)計(jì)課題性質(zhì)ABCDE□□■□□課題來(lái)源ABCD□□■□成果形式ABCDE□■□□□同組同學(xué)無(wú)研究目的與意義：為了滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)要求,作為柴油機(jī)發(fā)展過(guò)程中第3次飛躍的柴油機(jī)高壓共軌燃油噴射技術(shù)已經(jīng)使現(xiàn)代柴油機(jī)進(jìn)入高新技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域。高壓共軌技術(shù)不僅可提升直噴柴油機(jī)動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)改善了排放性能。高壓共軌系統(tǒng)采用時(shí)間壓力式供油原理,噴射定時(shí)、噴油量和噴射壓力各自獨(dú)立控制,可以實(shí)現(xiàn)靈活可控的噴油規(guī)律,與其他電控噴油系統(tǒng)相比具有明顯的優(yōu)越性,已成為柴油機(jī)電控技術(shù)發(fā)展的重要方向

本實(shí)訓(xùn)臺(tái)以長(zhǎng)城電控共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)，發(fā)動(dòng)機(jī)可運(yùn)行，進(jìn)行起動(dòng)、加速、減速、等工況的實(shí)際操作，同時(shí)可進(jìn)行故障檢測(cè)與診斷、故障模擬與排除等，真實(shí)展示汽車共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與原理及工作過(guò)程。利用該設(shè)備可以實(shí)地觀察電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組成各部件的外形和安裝位置并動(dòng)手拆裝測(cè)試，來(lái)讓學(xué)生對(duì)汽車維修更好的學(xué)習(xí)。長(zhǎng)城共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝檢測(cè)臺(tái)架適用于不同學(xué)員的學(xué)習(xí)即中級(jí)學(xué)員對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)的實(shí)際認(rèn)識(shí)。高級(jí)學(xué)員對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的實(shí)踐性操作及故障診斷。技師學(xué)員對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的研究性數(shù)據(jù)采集、波形分析等操作。通過(guò)對(duì)臺(tái)架的檢測(cè)可對(duì)電控系統(tǒng)各參考量進(jìn)行系統(tǒng)研究，讓學(xué)生了解各種工況下ECU的控制參考量以及傳感器、執(zhí)行器的動(dòng)態(tài)參考數(shù)變化情況，如反饋電壓和傳感器波形變化及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流。臺(tái)架的故障設(shè)置部分可以迅速讓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入到故障狀態(tài)，學(xué)生可觀察各種故障對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的影響，并可使用檢測(cè)儀器在臺(tái)架上進(jìn)行檢測(cè)和故障診斷訓(xùn)練。教師可以在臺(tái)架上對(duì)學(xué)生進(jìn)行故障診斷排除考核，是一種非常有效的教學(xué)方法。二、主要研究?jī)?nèi)容：共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝檢測(cè)臺(tái)架結(jié)合柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)機(jī)械支撐裝置，便于拆裝和運(yùn)行共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝檢測(cè)臺(tái)架具有便于拆裝支撐裝置配套使用的檢測(cè)，啟動(dòng)控制裝置。共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝檢測(cè)臺(tái)架具備該發(fā)動(dòng)機(jī)原電路圖，所有電器線路按原車精心布置，清晰明了，便于教學(xué)。能測(cè)試在怠速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和轉(zhuǎn)速等值。測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷情況下，即汽車正常行駛狀況下發(fā)動(dòng)機(jī)各種參數(shù)值的變化是否正常，即各個(gè)傳感器的參數(shù)是否在規(guī)定值范圍內(nèi)，ECU可以準(zhǔn)確的控制執(zhí)行器工作共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)臺(tái)架具有控制及顯示裝置。共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝檢測(cè)臺(tái)架配有電腦數(shù)據(jù)檢測(cè)端口，可通過(guò)連接專用或通用解碼器，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行ECU編碼查詢，故障碼讀取.清楚，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流，波形分析等功能臺(tái)架中，潤(rùn)滑油和柴油采用可回收系統(tǒng)，蓄電池采用快速接頭，這樣不但可以節(jié)省在拆裝時(shí)潤(rùn)滑油柴油的浪費(fèi)，方便蓄電池充電而且加強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手的能力。繪制臺(tái)架總體接線圖。設(shè)計(jì)油箱，蓄電池支座連接等輔助裝置。三、課題準(zhǔn)備情況及進(jìn)度：周數(shù)工作內(nèi)容早介入階段了解現(xiàn)狀和相關(guān)研究設(shè)計(jì)，收集資料和翻譯文獻(xiàn)第1周總體結(jié)構(gòu)和主要功能的確定第2～3周長(zhǎng)城共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)支撐部分的設(shè)計(jì)及CAD制圖第4～6周長(zhǎng)城共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)線路圖的設(shè)計(jì)及CAD制圖第7～9周其他輔助裝置的設(shè)計(jì)第10～11周撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書第12周修改，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯四、參考文獻(xiàn)胡林峰，李俊，戈非.新型共軌噴油系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用.現(xiàn)代車用動(dòng)力，2007.王韶銧，李建秋.汽車電子技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2005.Hummelk,BoeckingF,Gross.JeatalGenerationPKW-Common-RailvonBoschmit-Inline-Injektoren，2004.郭建樑.柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓共軌電控系統(tǒng)原理與故障檢修.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.王俊杰.傳感器與檢測(cè)技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2010.母忠林.柴油機(jī)電控系統(tǒng)