论文24页，12000余字，CAD图纸12张
ZH1130柴油机机体钻挺杆孔组合机床总体及夹具设计
摘 要：组合机床是由大量通用部件和少量的专用部件组成的专用机床。为了提高产品生产效率，满足被加工零件的精度要求，本课题设计了一台用于钻ZH1130柴油机机体挺杆孔的组合机床。本组合机床可以同时加工柴油机机体上的两个挺杆孔。本文主要阐述组合机床的总体设计和夹具设计。在满足工艺要求的基础上，绘制了“三图一卡”，确定了该组合机床的整体布置方案。在夹具设计过程中，采用方便可靠的三面的定位，以工件的底面作为主定位面，左面用一个定位条限制了2个自由度，后面用一个定位销限制了1个自由度，从而限制了被加工零件的6个自由度。该组合机床夹具选用安全方便的气动夹紧方式，设计了夹具的总体结构和主要零件，对夹具进行了误差分析，夹紧力的计算。
该组合机床不仅保证了钻孔精度，还提高了加工效率，降低了工人的劳动强度，较好地完成了设计任务。
关键词：组合机床；钻孔；夹具设计
Design of General and Jig Design of Modular Machine Tool for Drilling Jib Holes on the ZH1130 Diesel engine body
Abstract: Modular machine tool is a special–purpose machine tool consisted of a large number of general-purpose components and a small number of special-purpose components. In order to improve production efficiency and satisfy the precision of the processed parts, the subject aims at designing a modular machine tool used for drilling jib holes, which are on the ZH1130 diesel engine body. The modular machine tool can drill two jib holes on the diesel engine body. The article mainly expounds the general design of the modular machine tool and the design of jig. On the basis of meeting the technical requirements, the completing of the technological drawing of the part which need to be manufactured, the general drawing of modular machine tool，drawing of cutter display and the efficiency card of manufacture, and determines the general layout program of the modular machine tool. In the process of designing the jig, use the convenient and reliable positioning of the three side, and the bottom of the work piece is positioned as a major side which restricts the three degrees of freedom, a bar restricts two degrees of the freedom for the left side, a pin restricts the back degrees of the freedom so that restricts six degrees of the freedom of the work piece. The jig of the modular machine tool uses the safe and convenient pneumatic clamping, designs the general structure and major parts of jig, carries on the error analysis and calculations of clamping force.
The modular machine tool can not only guarantee the accuracy of drilling the holes, but also enhance the processing efficiency and reduce the labor intensity of the works. In a word, it is a success.
Key word: Modular machine tool; Drill the holes; Design of jig
目 录
1 前言……………………………………………………………………………………1
2组合机床总体设计…………………………………………………………………3
2.1工艺基准的分析…………………………………………………………………3
2.2工艺方案的确定…………………………………………………………………3
2.2.1确定组合机床工艺方案时应注意的问题……………………………………3
2.2.2工艺方案的选择与比较………………………………………………………3
2.3组合机床切削用量的选择………………………………………………………3
2.4绘制组合机床的三图一卡………………………………………………………4
2.4.1被加工零件工序图……………………………………………………………4
2.4.2被加工零件加工示意图………………………………………………………4
3组合机床夹具设计 ……………………………………………………………… 9
3.1夹具设计的基本要求和方法………………………………………………… 9
3.1.1夹具设计的基本要求 …………………………………………………… 9
3.1.2夹具设计的步骤 ………………………………………………………… 9
3.2零件加工要求分析……………………………………………………………10
3.3导向方案………………………………………………………………………10
3.4定位元件、支承元件的确定…………………………………………………11
3.4.1支承板 ……………………………………………………………………12
3.4.2支承钉 ……………………………………………………………………12
3.5夹紧……………………………………………………………………………12
3.5.1紧方案的确定 ……………………………………………………………12
3.5.2夹紧机构的确定 …………………………………………………………15
3.5.3气压回路管路的设计 ……………………………………………………17
3.5.4夹具体、排屑方案设计 …………………………………………………17
3.5.5夹具的装配方案 …………………………………………………………18
3.6工件在夹具中的加工精度分析 ………………………………………………18
4 结论 ………………………………………………………………………………21
参考文献……………………………………………………………………………22
致 谢 ………………………………………………………………………………23
附件清单 …………………………………………………………………………24
1 前言
组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率的专用机床。多年以来机械产品加工中广泛的采用万能机床。但随着生产的发展，很多企业的产品产量越来越大，精度越来越高，采用万能机床加工就不能很好地满足要求。于是一种先进的机床——组合机床就产生了。理所当然，设计这种机床就是提高生产效率和加工精度。
自从组合机床诞生以来就一直在不断的发展，其发展方向为：提高生产率 ；扩大工艺范围；提高加工精度；提高自动化程度；提高组合机床及其自动线的可调性；创制超小型组合机床；发展专能组合机床及自动线。目前，组合机床在机械制造工业中应用越来越普遍，并已显示出其巨大的优越性。设计该组合机床思路如下：仔细分析零件的特点，以确定零件合理可行的加工方法（包括安排工序及工艺流程，确定工序中的工步数，选择加工的定位基准及夹压方案等），确定工序间加工余量，选择合适的切削用量，确定组合机床的配制形式；根据被加工零件的工艺要求确定刀具，再由刀具直径计算切削力，切削扭矩，切削功率，然后选择各通用部件，最后按装配关系组装成组合机床。
发展组合机床及其自动线，广泛地推广使用组合机床，对于机械制造业，特别是汽车、拖拉机、柴油机、电动机、仪器、仪表、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械以及军工部门等生产的发展，有着很重要的意义。在未来，组合机床及其自动线将获得更加迅速的发展。其发展方向为：
(1)生产率 其主要方法是改善机床的布局，增加同时工作的刀具，减少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性以及缩短辅助时间等。
(2)工艺范围 现在组合机床及其自动线一般不是完成一个工件的某几 道工序而常常是用于完成工件的全部加工工序。
(3)提高加工精度 现代在组合机床及其自动线上又纳入了很多精加工工序，并广泛采用自动测量和刀具自动补偿技术，做到调刀不停车。
(4)提高自动化程度 组合机床本身则是全自动化方向发展的。为此，重点是解决工件夹压自动化和装卸自动化。
(5)提高组合机床的可调性 如可调的多工序多刀具的组合机床采用数字程控制。另外如自动换刀和自动控制切削用量的组合机床，特别是数字程控的发展，为发展这种机床创造了更有利的条件。
(6)创造超小型组合机床，是为了适应仪表工业小箱体的加工需要。这种机床体积小，效率高，并能达到高的加工精度。
组合机床的设计，目前基本上有两种情况：其一，是根据具体加工对象的具体情况进行专门设计，这是当前最普遍的做法。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。
本次设计的课题为ZH1130柴油机机体挺杆孔加工组合机床总体及夹具设计，来源于江淮动力集团。本次设计主要是针对原有的加工方法生产率低下、精度低等缺陷不能满足企业的生产需要而进行的，以提高生产率和生产效益。
现在江动集团采用的组合机床的夹紧装置为手动夹紧装置，不能符合机体加工工艺精度的要求，且增加了工人的劳动强度。
本次设计主要是对现有的组合机床进行改进。利用现有的资料，及实习中收集的现场资料和理论资料，结合所学的各方面的机械知识进行组合机床的设计。
首先，进行调查研究，认真阅读研究ZH1130柴油机气缸体的零件图，材料为HT200，硬度为HB190～240，外型尺寸大致为504×174×334mm。进入现场，考查原来生产所采用的加工设备、刀具、切削用量、定位、夹紧和加工质量及精度检验方法，装卸时间、加工时间的方面。
其次，根据调查研究，考虑到现有的技术水平、经济性、工艺性等方面的因素，决定采用卧式组合机床，保证三平面定位原则，夹紧装置为气压夹紧装置。
本次设计主要是改手动夹紧装置为气压夹紧装置，解决手动夹紧的夹紧力不一致、误差大、精度低、工人的劳动强度高等缺陷，提高了企业生产效率及效益。最后，查阅、收集各方面的技术资料，吸取先进的技术成就，不断完善设计。本说明书以设计卧式组合机床为主线，覆盖了刀具、夹具和机床概论等内容。
