粗镗活塞销孔专用机床及夹具毕业设计.doc

题 目：粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计摘 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。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。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。并且到当地工厂进行实地考察，了解了在现今工厂中所用到的粗镗活塞销的专用机床及其夹具，并确定了其发展方向和所要求的精度范围。现今工厂中所用到的粗镗活塞销的专用机床及其夹具，并确定了其发展方向和所要求的精度范围。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。关键词： 组合专用机床；粗镗；夹具；活塞销孔AbstractThis 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. The design is entitled: rough boring machine for the Pistons pin hole and fixture design.And to map out Detroit liberating Al Car Parts pin hole,processing diagram,map processes parts processing,machine tool portfolio size map and link structure of the fixture.Boring through the rough design of the piston pin hole for machine tools and fixtures.Training of the integrated use of the basic theory,basic knowledge,the basic methods and basic skills,analytical and problem-solving abilities. And to the local factory site visits,in the understanding of the present factory in the rough boring Pistons used a special machine and its sales fixture, and to determine its direction and scope of the required accuracy.The current factory in the rough boring Pistons used a special machine and its sales fixture, and to determine its direction and scope of the required accuracy. Higher industrial design graduate students graduated from institutions prior to a comprehensive training,is to train students in the integrated use of the knowledge and skills to solve practical problems of teaching, students in school was the last training opportunities, but also to students in school during the access to knowledge The test.Keywords： special-purpose lathe；boring；fixture；pistons thole hole目 录摘 要IAbstractII第 1 章前言31.1 本课题的研究意义31.2 背景31.3 目的3第 2 章概述42.1 毕业设计的内容和要求：42.2 零件的工作条件和技术要求：42.3活塞主要技术条件分析42.4活塞的材料及毛坯制造52.5活塞销孔的机械加工工艺过程的分析6第 3 章粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计73.1夹具的初步设计方案73.2机床的初步设计73.2.1 动力部件的选择73.2.2 确定切削用量及选择刀具83.2.3 确定切削力切削扭矩切削功率93.2.4 选择刀具结构及镗杆103.3 夹具设计的有关计算103.3.1 原动力计算103.3.2 弹性夹盘的设计113.3.3 支架和底座设计123.3.4 镗套及衬套选用133.3.5 扳手和螺栓的选用133.4 机床的液压系统的具体设计133.4.1 机床液压滑台液压系统设计133.4.2 液压滑台液压缸所受的外负载143.4.3 液压滑台系统工作原理143.4.4 定位液压系统设计153.4.5 液压系统的计算和选择液压元件173.5 V带轮传动的设计183.5.1 确定切削功率183.5.2 计算轴间距选取V带183.5.3 确定带轮、计算基准直径及包角193.5.4组合机床联系尺寸的确定20参考文献22致 谢23附 录124附 录236第 1 章 前言1.1 本课题的研究意义镗床是装备工业的基本生产手段之一，镗削工业是关系国计民生、国防建设的基础工业和战略性产业。专用夹具设计更是为提高加工质量及效率 自动化的要求，促进经济发展和科技进步。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。并且到当地工厂进行实地考察，了解了在现今工厂中所用到的粗镗活塞销的专用机床及其夹具，并确定了其发展方向和所要求的精度范围。现今工厂中所用到的粗镗活塞销的专用机床及其夹具，并确定了其发展方向和所要求的精度范围。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。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。1.2 背景 在当今社会，各种加工方法不断更新，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。对零件的加工要求不断严格，零件的精度也在不断的要求更高，所以，我们要不断的更新加工的设备，加强机床的设计，只有这样，我们才能跟上时代的发展，在提高机床的工作效率的同时，又能完成所要求的加工精度。镗床的设计是我们迎接新世纪需要，将机床的自动化和半自动化等拥有车窗中，是我们的工业有突出的发展和进步，不断提升机床的性能，使工作更加安全可靠，更能使用人的需求，安全可靠，工作良好。1.3 目的这次设计的题目是：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。第 2 章 概述2.1 毕业设计的内容和要求：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。使用二维软件进行零件的绘制和总体结构的设计。设计包括：绘制解放牌汽车用铝活塞销孔零件图，加工示意图，夹具图。并翻译一篇有关的外文资料。设计中需参考国内外各品牌结构和样式，对各机构进行精确计算。力争使所设计的机床及夹具优越且价格适中，有竞争力。2.2 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0.0152.销孔轴线对止口端面平行度不大于100：0.043.销孔轴线与止口内圈中心线对称度不大于0.204.销孔表面允许有深度不大于0.08的正常退刀痕迹2.3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Ra0.2m。活塞销孔轴心线到顶面的距离定为56±0.08mm。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。活塞由顶部、头部和裙部组成。裙部包括销座、销孔等，由于活塞是在高温高压条件下连续负荷运动的，所有必须有相适应的结构来满足活塞的这一特定的工作条件，路合金材料的导热性好、质量轻、惯性力小，用它制造活塞有利于活塞的工作。活塞的顶部工作条件最为恶劣，从活塞的整体结构上，设计成顶部及头部的壁浇厚，一下壁渐薄。并使销孔至内表面为整体小坐；对销座设计加强筋，使整个活塞有足够的刚性。为得到满意的配合间隙，理想的活塞应该和缸筒一样是正圆的。实际工作状态下的活塞，其侧压力主要在垂直于销孔的方向，又因其在热变形的情况下要求它能正常的工作，即在热变形厚趋于正圆，所以大多数活塞裙部是设计成椭圆的。也有的活塞考虑到自上而下温度减低的特点，将裙部设计成锥体（下小上大）。6102发动机活塞是裙部桶形变形，为使活塞能在及其恶劣的条件下连续运行，要求裙部保留有间隙和刀痕，以便能储存润滑油，是发动机在工作中活塞与缸壁见形成一层油膜。 2.4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都用铜硅铝合金作为活塞材料,它的化学成分Si46%Cu58%,Mg0.20.6,其余是铝。图2-1 零件毛坯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。2.5 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。活塞销孔是活塞精度要求最高的部位，为保证严格的尺寸，形状位置公差及表面粗糙度等，共选用五道工序进行销孔加工。二工序是在毛坯上钻销孔。内顶面作为活塞的轴向定位面，用销座内侧面做角向孔基础上，尺寸扩大到26mm，钻头在钻模套引导下对活塞进行钻孔加工。 七工序是扩销孔，用头部外断面定位，第一环岸自定心，在之口端面压紧，同时在销孔外侧倒角。十一工序为粗镗半精镗销孔，采用自定心夹具加紧，头部外断面定位，利用第一环岸加紧，镗杆上一把刀，用以对销孔的粗镗及半精镗加工。十三工序时精细镗销孔的工序，选用高精度的静压镗床和聚晶金刚石镗刀，加工完的销孔尺寸及形状公差可完全满足产品要求，夹具及加工方法与十一工序基本相同。以上四道工序的设备及全部工装，在设计时已保证了加工的销孔的轴心线与裙部新线偏移1mm的要求，一般情况下不需调整。为进一步降低表面粗糙度数值，增加表面硬度及去掉没沟槽产生的毛刺，切削加工完毕的销孔，最后要经过一次滚挤。第 3 章 粗镗活塞销孔专用机床及夹具设计3.1夹具的初步设计方案粗镗活塞销孔专用夹具的自由度：它用底面及外圆表面定位，消去个自由度，根据零件的形状及要求，使用自定心夹具的三个定位销初定位，使用圆头销定位活塞销孔，进行精定位，确保定位的精确性，由夹爪极夹块自定心加紧。设计销与孔大小相同。根据定位小孔的大小及尺寸，选用32的定位销，过渡配合，使用液压系统驱动，销的头部设计为球面，以保证定位时不准确，不压坏零件的表面，长度为100mm。支架高度与工件孔在同一水平，形状如镗削支架由液压装置驱动。当弹性夹盘将工件加紧后，液压装置快退，将定位销抽出，即可进行加工。图3-1 弹性夹具3.2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：3.2.1 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。第三种是定位进给，使用液压系统控制。1.液压滑台 液压滑台由滑台，滑座，油缸三部分组成。表3-1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）100200320050/3588404010002.动力源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。选择直流电动机为动力部件，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，镗杆直接由皮带轮带动，可以跟随电动机一起在加工时在导轨上往复运动，镗刀杆上安装1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。4.电动机的选用根据上面算出的转速为1414.7(r/min)和功率为0.895×2=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)。3.2.2 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（m/min）在100150范围内选取，初步定为120。镗削余量为0.24mm，使用硬质合金镗刀加工。每转进给量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。由公式n=1000v/D得：n=1000×120/×27=1414.7(r/min) v=f×n取滑台的进给速度为1000，则f=v/n=1000/1414.7=0.7（mm/r）3.2.3 确定切削力切削扭矩切削功率由机床设计手册（第二版）表1-2-3，铝硅合金镗削使用392ts0.75kp，kp为修正系数，S为每转进给量，T为切削深度。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s0°，刀尖圆弧半径=20（mm）,初定镗孔加工余量ap=1.5mm1.切削力Fc=9.81×CFC×apXFC×fyFC×KFCFc =9.81×40×1.51×0.70.75×1200×KFC其中KFC= KMFC × K0FC × KKFC × KsFC × KFC查机械制造技术p48 表2-3，得KMFC=1查表2-4得 K0FC=1.0 KKFC=1.0 KsFC=1.0 KFC=1.0KFC= KMFC × K0FC ×KKFC × KsFC × KFC =1×1.0×1.0×1.0×1.0×1.0 =1 Fc=9.81×CFC×apXFC×fyFC×KFC =9.81×40×1.51×0.70.75×1200×KFC =9.81×40×1.51×0.70.75×1200×1 =450.4(N)2.切削功率Pc=Fc×Vc/60×103 =450.4×120/60000 =0.895(kW)3.2.4 选择刀具结构及镗杆根据活塞销孔的大小，由于镗杆直径和长度对刚性影响较大，直径受到加工孔径的限制，但应尽量大些，直径d一般用下式选取：d=（0.6-0.8）D选择0.6计算得19.2mm，查表选取镗杆直径及镗刀截面尺寸： 由镗孔直径D=27(mm)，取镗杆直径=22(mm), （ D-d）/2=B 即算得B=.2.5mm根据机床设计手册，表3-4-4查得：图3-2 镗杆D0=32mm,D=25mm,B=8mm,H=9mm,d=M8,d1=1M12,d2=14mm,R=6mm,m=5mm,h=10mm,h1=12 mm,l=36 mm,f=2 mm,T=8 mm,C=2 mm,a0=45mm镗刀截面B×B=8×8(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=7.3mm。3.3 夹具设计的有关计算3.3.1 原动力计算年生产率30万件，一年365天，每天8小时工作，所以有300000/365/8=1.4×60件每小时。由功率要求，查表选：为保证加紧可靠，实际所需夹紧力数值为：Wk=W×K式中Wk为实际所需夹紧力（N）W为在一定条件下，由静力平衡算出的理论夹紧力（N）K为安全系数。查表1-2-1:k0=1.2，k1=1.2，k2=1.6，k3=1.0，k4=1.0，k5=1.0，k6=1.0；安全系数k=k0k1k2k3k4k5k6得2.34<2.5根据规定，选取2.5。.削力为F=392×0.24×0.10.75=0.178×392×0.24=17N切削力矩为Mp=17×16=272Nmm切削功率为F×V=2.1kwMe=Wk【rtg1+rztg(+2)】/0(N.mm)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(1º57+9º50)】/0.9=484.7(N.mm)M10的许用夹紧力=3924450.4(N)M10的螺栓满足强度要求。3.3.2 弹性夹盘的设计由机床设计手册表1-3-4弹性盘自定心夹具的设计与计算1.弹性盘夹持直径d=Dg（mm）=100.82.安装直径D=1.5d=151mm3.卡爪悬伸长度 H=0.25D=37.8mm4.弹性有效变形半径r1=0.5D=75.5mm5.卡盘位置半径r 2=0.5r1=37.7mm6.弹性盘厚度h=0.05r1=3.77mm7.卡盘所需2c=WknH3k1/（h3×105）=0.00013mm8.卡盘实际张量2s=2c+ p=0.138mm9.每个卡爪所需径向加紧力Wk=KMp/(Nr 0.1)=1.36N10.薄壁盘所需推力Q=4 ××kc×s×103k3/(r2×H×ln（r2/r1)，其中kc=93.77×1012 由表1-3-7的k3=0.81.11.验算弹性盘厚度。3.3.3 支架和底座设计镗模支架和底座均为镗模主要零件。支架和底座要求刚性要好，变形要小。支架和底座典型结构和尺寸见机床设计手册，表3-2。.图3-3 支架表3-2 支座尺寸表型式HBLS1,S2abcdehkl1按工件中心高定1/2-3/5H1/3-1/2H按工件中心据定10-2015-2530-403-520-3020-303-5按镗套标准定图3-4 底座底座厚度尺寸H与长度尺寸之比为H/l=1/5,筋厚一般取15-20mm，底座的壁厚20mm找正基面的平面度为0.05mm。底座为45号钢，铸造后时效处理，上表面采用镗削，然后是磨削，上装支架等工具。3.3.4 镗套及衬套选用D=35mm，上偏差+0.0016，下偏差0.，D=45mm，上偏差-0.0009，下偏差-0.020，H=35mm，l=6mm,D1=56mm,D2=54mm,h=15mm,m=23mm,m1=28mm,r=2,r1=33mm,r2=39.5mm,r3=11mm,r4=2mm,t=1.5 mm,a=1 mm,b=3 mm,c=1 mm,c1=2 mm配用螺钉M10×8GB830-76.镗套是固定式镗套，使用过渡配合装在镗杆支架上，作用是，保证镗杆的刚度，确保镗削时，镗杆的中心和所加工的活塞孔在一条直线上，使之满足加工的要求，另外也可以减少加工中的震动，避免加工中造成的不必要的伤害等，保证机床和人身安全。衬套选取：1.材料：20按GB699-652.热处理：渗碳深度0.8-1.2mm，HRC58-64.3.d的公差带为H6, 上偏差+0.003，下偏差为0，l=0.005mm，d=32H6上偏差+0.016，下偏差0.H=35mm,D=38mm,c=3mm.镗套衬套的大小根据镗套的大小而定，采用过渡配合，一方面方便拆装，另外也便于保证同轴度，确保加工的精确性。长时间使用后，如果磨损等，可以根据需要更换。3.3.5 扳手和螺栓的选用螺栓选用M16的，45号钢，使用4个，在弹性夹具的四周均匀分布，普通螺栓，六角头。螺栓长度为50mm，螺栓连接时，采用铰削加工，配合时为过渡配合，作用力为剪切力和翻转扭矩。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）用M16的螺栓，并用扳手长度L=120(mm)的扳手的方案符合要求。3.4 机床的液压系统的具体设计3.4.1 机床液压滑台液压系统设计工进长度的确定：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)。工进长度=7+102+8=117(mm)，快进长度，初定为170(mm)。快退长度=快进长度+工进长度=283+117=220(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=9.8×400×200×80×7300×10-9=457.86(N)估算主轴箱和动力源的重N2=9.8×200×472×388×7300×10-9=2400(N)，即运动部件的重力N= N1 +N2=800(N) ，取N=2000(N)。3.4.2 液压滑台液压缸所受的外负载F包括三种类型：F-工作负载F=3100(N)Fa-运动部件速度变化时的惯性负载Fa=G×v/gXt一般取t=0.05（s），Fa=2000×12/9.8/0.05/60=800.5(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=0.18×2000=360(N)Ffa=0.1×2000=200(N)工作循环各阶段的外负载为：启动加速：F= Ffs +Fa = 360+800.5=1160.5(N)工进：F= Ffa+ F=200+3100=3300(N)快进：F= Ffa=200(N)快退：F= Ffa=200(N)3.4.3 液压滑台系统工作原理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。1.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。2.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。3.液压回路组合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。3.4.4 定位液压系统设计由液压系统的溢流阀设定定位时的液压缸作用力，N=5N。 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=0.18×10=1.8(N)Ffa=0.1×10=1(N)图3-5液压缸端盖要求：材料35，技术条件；去尖角1×45,热处理，调质HRC3035，发蓝，活塞要求45Cr，技术条件热处理，淬火发蓝，使用M12的螺钉将端盖与缸体连接，其中有弹簧保证活塞杆能顺利的返回，比较方便进行定位作用，活塞杆连接定位销，保证同轴要求，缸体要求与上述相同。工作原理为是，当快进时液压缸的伸出段将定位销推入到一定的位置，保证了零件在夹具体上的位置精度，当加紧完成后，液压缸自动的将定位销从远位置缩回，准备下一次的定位工作。在弹性夹具盘下的液压定位装置如下图所示，它有溢流阀保证液压力在定位时的恒定，以防止推力过大，将弹性家具盘顶坏，确保了工作的连续进行和安全可靠，液压缸将斜面推到固定的位置，斜快推动顶杆，将夹具盘推变形，零件可以安全的放入，然后可以进行所需的加工过程。整个过程有快进快退，和定压过程，快退时，斜快自动沿槽型的面退回，准备下一次的定位工作。液压设备由手动控制，方便可靠，结构简单，占用的空间较小，在不加工时液压系统自动恢复到不伸长的状态，可以使家具体不会因变形而降低加紧的误差。图3-6 液压系统1.电机 2.定压泵 3.溢流阀 4.换向阀 5.油缸3.4.5 液压系统的计算和选择液压元件1.液压滑台液压系统计算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)19.6312.5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）×d2×V快进 =（/4）×(3.5X10-2)2×12=11.5(L/min)q工进=（/4）×D2 ×V工进 =（/4）×(5×10-2)2 ×1=2 (L/min)q快退=（/4）× (D2d2) × V快退=（/4）× (0.0520.0352) =12(L/min)2.定位液压系统计算用定量油泵供油，供油率一般为Q=8l/min左右，当压力达到预定需求压力时，溢流阀就自动卸荷。液压系统计算P3=0.003p p选2Mpa则p3=0.006N，回油腔作用力p4=p4F= 0.3F=1.5×10-4N。活塞作用力P=P1+ p2+p3+p5+p6=20+0.00.+0.0015+ p5+p2=21 N，活塞作用力p近似计算p=P1/p2=22N，吸油管 d=4.6mm，压油管内径d=6.5mm，进油管的壁厚h=pd/2=2mm。油缸计算Q=3.14×D25×V1/40 D=320/3.14、4=25.4mm。3.液压油箱容积的确定本设计为中压系统。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。3.5 V带轮传动的设计已知电动机型号为Y100L2-4，额定功率为（3kW），转速n1=1420（r/min），传动比i=1.014。3.5.1 确定切削功率由机床零件设计手册，机械工业出版社，吴总泽 主编。根据切削力大小知，切削功率为17×25×16=6800w查表4-8载荷变动小，轻载荷启动，每天工作8小时知，ka=1.1。由机床设计手册，表14-7知设计功率pd=kap=1.1p=1.1×2.2=2.42kw。选定带型，由机床设计手册，图14-2，3及14-4选取dd=90A带，传动比i=n1/n2=3，小带轮基准直径140mm大带轮基准直径420mm。带的速度vmax=2530m/s。选取25m/s。3.5.2 计算轴间距选取V带根据Pca、n1，由图8-8确定选用SPZ型窄V带型。轴间距计算： A0=0.7（dd1+dd2）<=a0<2(dd1+dd2)在392和1200之间，选取500mm。所取基准长度ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+（dd2-dd1）=100+280×3.14+4×500=1000+280×3.14+39.2=1918.4mm。由机床零件设计手册，表14-3表14-5钻去ld得1490mm。A型v带，由表14-1查得：节宽bp=11，顶宽b=13，高度h=8.0，楔角a=40度，适用槽型的基准宽度为11mm，实际轴间距a=a0+（ld-ld0）/2=267+(1940-1918.4)/2=312mm.V带计算及选取：根据0.7×(D1+ D2) a02×(D1+ D2)，初步确定中心距a0=300(mm)Ld=2×a0+(/2) ×(D1+ D2)+ (D2 D1)2/(4×a0)=2×300+(/2)×(75+80)+(80-75) 2/(4×300)=844(mm)由表8-3选带的基准长度Ld=800(mm)V带根数计算：z=pd/(p1+ p2kakl ka为小带轮包角的修正系数，查表14-9 Kl为带长修正系数，由由机床零件设计手册，表14-11，12。 Z=2.42/2.64/0.96×1.03=1.96可以选定为2根。单根v带的预紧力：FQ=（2.5/0.92-1×2.42/z/v+mv2=500×1.717×0.0968+625m=83+625×0.1×1940/1000=95.125NM由由机床零件设计手册，表14-10查出为0.10kg/m.作用在轴上的力 Fr=2× FQsina1/2=2×95.125sin74.1=190.25×0.96=183N.单根v 带传递的额定功率：P1(kw)由由机床零件设计手册，表14-13（a）-（n）查得，p为2.45kw，传动比i不为一的额定功率增量p由由机床零件设计手册，表14-13（a）-（n）查得为0.19kw。3.5.3 确定带轮、计算基准直径及包角由机床零件设计手册，由于是A型v带传动，根据电动机的轴直径，长度，选取小带轮的直径，并根据传动比的大带轮的直径。表14-14-14-18查得：槽型SPA，基准直径为40mm，圆跳动0.3t/mm，大带轮420mm，圆跳动0.5t/mm。图3-7这是v带的轮缘外形图，轮槽尺寸及轮宽按表14-16计算，参考图14-15典型结构，画出小带轮的工作图。技术要求，轮槽工作面不应有砂眼，气孔，各轮槽间距的累计误差不得超过+-0.8，材料：HT200。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=1.014×75=76.05(mm)根据表8-8，取D2=80(mm)按式v=× D1× n1/60/1000 验算带的速度5(m/s)v=X75× 1420/60/1000=5.573535 (m/s)带的速度合适。带轮包角：a1=180-（dd2-dd1）/a×57.3 =180-280/489×57.3=148.2度。带轮的包角合适。3.5.4组合机床联系尺寸的确定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