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1、活塞加工工艺及专用夹具设计摘要：通过对活塞加工技术的发展、活塞的工作环境以及结构特点的分析，确定了活塞的加工过程及加工方案，其中主要包括：材料的选择、毛坯的制造方法、机械加工余量的确定、各加工工序切削用量的确定以及工序卡片的编制。最后，设计了两套机床夹具，精镶销孔夹具设计。其中主要包括：定位方案与夹紧方案的设计，分度装置的设计、夹具的工作原理以及在夹具设计过程中应该注意的问题。关键词：活塞、工序、机床夹具、机械加工Abstract:throughtheanalysisonthedevelopment,processingtechnologyofthepistonofaworkenvironme
2、ntandthecharacteristicsofthestructure,machiningprocessandmachiningschemeofpistonwasdetermined,whichmainlyinclude:thechoiceofmaterials,manufacturingmethodofblank,machiningallowanceisdetermined,theprocessofcuttingparametersdeterminationandtheestablishmentofprocesscard.Finally,twosetsoftypicalfixturede
3、sign,precisionpinholeboringfixturedesign.Whichmainlyincludes:thedesignofpositioningandclampingscheme,workingprinciple,designofindexingdevicejigandfixturedesignshouldpayattentiontotheproblemsintheprocessof.Keywords：piston,process,mechanicalprocessing,machinetoolfixture目录绪论31课题的基本内容：3第三章活塞加工工艺分析5活塞加工工
4、艺特点53.2.2活塞头部加工特征5活塞加工工艺规程的制订6活塞材料选择6毛坯选择6铸造圆角6确定机械加工余量7毛坯的制造方法及工艺确定7定位基准的选择74. 3活塞加工工艺制订85. 3.3加工工序安排及工艺规程制订8加工余量的确定10第五章精镜销孔夹具设计12活塞销孔夹具定位及误差分析12活塞销孔定位方式及定位元件12定位误差分析与计算12工件的夹紧装置的设计13夹具装置的组成13夹紧力的确定13对定装置16夹具体的设计16夹具体的毛坯结构16夹具体外形尺寸的确定17夹具体排屑结构17精镣销孔夹具工作原理17绪论1课题的基本内容：本课题基本内容是活塞机械加工工艺及其夹具设计，要研究的主要内
5、容有：设计开始的过程中，了解要加工零件的结构特点：活塞的表面的平行度、同轴度、粗糙度等，特别是要注意各部分自身精度和它们的相互位置精度。加工零件的尺寸是整个设计加工的关键，必须加以注意和理解。活塞的加工工艺过程是设计的重点。在设计中，严格选择毛坯、制订工艺规程、确定加工余量、计算工艺尺寸以及定位误差的分析，为了方便实际加工，我们还必须对加工设备、切削用量、加工装备等进行选择和设计。在夹具设计过程中，用端面和止口为主定位面来进行加工。夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理，考虑夹具的定位误差和安装误差。（4）本课题采用的研究手段和可行性分析根据活塞零件的特点，活塞加工不宜采用工序集中的原则
6、，-一般采用工序分散的原则来安排加工顺序，因为活塞加工一般为大批生产，加工要求较高，且刚性较差，所以加工应划分阶段，尽可能将粗、精加工分开进行。逐步提高定位基准的精度和加工表面的精度。151顶部2头部3活塞销孔4一裙部5气环槽6油孔7油环槽8一销座活塞的基本结构活塞主要有平顶、凹顶和凸顶等几种活塞。汽油机活塞顶多为平顶，高压缩比、多气门的现代发动机通常为凸起或凹下的形状而柴油机活塞常制成凹坑。活塞头部主要有以下三点作用：第一承受燃气压力传给连杆；第二与活塞环实现密封气缸；第三，传递热量到气缸上。在活塞头部切有环槽，用来安装活塞环。活塞裙部指活塞头部以下的部分。其作用：一是为活塞在气缸内作往复运
7、动导向，二是承受侧压力。活塞销孔的中心线一般位于活塞中心线的平面内。但有些高速发动机，将活塞销座向承受做功行程侧压力的一面偏移Imnr2mm,其目的是为了减轻活塞在越过上止点时因侧压力的瞬时换向而产生的“敲缸”现象，从而减小发动机运行噪声，改善发动机工作的平顺性。第三章活塞加工工艺分析活塞加工工艺特点活塞表面尺寸和各表面间的位置精度要求高；加工后要求保证塞裙部及顶部的壁厚均匀。这样就使得活塞机械加工显得困难，其加工工艺特点主要有以下方面：第一，活塞壁薄，径向刚度差第二，第二，活塞的加工面较多，加工较为复杂第三，孔尺寸及形状精度要求很高，粗糙度要求低。第四，薄、刚性较差。活塞加工特征分析活塞顶部
8、加工特征活塞顶面与止口的平行度为0015mm,其粗糙度要求为RaIL63.2um,在加工过程中主要经过粗加工和精加工来完成，粗加工的加工余量一般为1mm,精加工的加工余量一般为0.4mm。燃烧室多为回转体形状，由方向、半径不同的圆弧与直线圆滑连接而成，燃烧室精加工时需要保证燃烧室的粗糙度为Ra3.2u活塞毛坯主要铸造出，铸造时铸造有燃烧室凹坑，燃烧室加工同样需要经过粗加工和精加工两次加工完成，燃烧室粗加工的加工余量一般为InInb精加工的加工余量一般为0.4mm,与顶面基本相同。气门坑及其开口由于余量较小一般一次加工至成品尺寸。3. 2.2活塞头部加工特征活塞头部主要有2-4道环槽及环槽之间的
9、环岸、槽侧油带、第一环槽至顶部的火力岸组成。因此，其加工特征主要是铁、铝环槽的加工及环岸、火力岸外圆的加工，有时在环槽底部或槽侧油带部位还有通向内腔的径向回油孔。铁环槽为距离顶部最近的环槽，承受的燃气温度最高、冲击力也最大。基于这一原因，该环槽一般为两槽，并具有一定的斜度，以便于与密封环更好地接触，避免高压燃气串到裙部。铁环槽倾斜侧面的加工具有波纹度要求，其基准直径、粗糙度都有一定的要求，且高银铸铁由于具有“粘性”加工特征，加工一般至少需要粗加工、精加工两次加工完成，粗加工加工出铁环及环槽形状并为精加工留出0.30.5mm余量。铝环槽槽侧为直槽，对槽侧的粗糙度、槽侧与活塞中心线的垂直度、槽侧的
10、直线度以及槽侧的平面度等都有较高的加工要求，而且铝环槽的加工余量比较大、容易加工变形，因此一般至少分为粗、精两次加工来完成，粗加工加工出形状，给精加工留下O.0.2mm的余量。由于加工铸铁环槽时产生较大的切削力和热量，容易引起铝环槽的形状误差和变形，因此需要把铝环槽的加工放在铁环槽精加工之后进行。活塞加工工艺规程的制订活塞材料选择活塞材料按其工作条件来确定，汽车活塞一般采用铜硅铝合金材料。与铸铁材料相比铜硅铝合金材料主要由以下优点：(1)导热性良好，能够使活塞顶面的温度快速降低，提高发动机的压缩比，并且使混合气体不会产生自燃，从而提高发动机的功率；(2)重量轻,工作时惯性力矩小，运行平稳；(3
11、)可切削性较好。铝合金的优点多适合用来做活塞材料。并且，其耐磨性差的缺点可以通过镶嵌高银铸铁环的措施来改进，因此铜硅铝合金在活塞中应用更为广泛。毛坯选择选择毛坯应主要考虑一下方面：第一，零件的力学性能。零件的力学性能会因毛坯制造方法的不同而有所差别。其力学性能一般是按铸铁件，离心浇注铸件和压力浇注铸件，金属型浇注铸件，砂型浇注铸件的次序依次降低。第二，零件的外轮廓尺寸和结构形状。一般壁厚比较均与，并且形状较为简单的毛坯可用金属型铸造。第三，生产批量和生产纲领。生产批量和生产纲领较大时一般采用高精度高生产率的毛坯制造方法。铸造圆角铸件壁部连接处要有铸造圆角，从而减小应力集中的影响。依照铸造圆角计
12、算公式算出数值后，选取与其相近的标准尺寸。为便于制造，圆角半径应尽可能统一。对于金属型铸件一般统一采用R3或R5。确定机械加工余量铸锻件的机械加工余量按JB3735-85确定，加工余量的确定应根据估算的锻件的重量、加工精度及锻件形状的复杂系数来确定，由简明机械加工工艺手册查得：金属型铸件的尺寸公差等级为68级。相应的加工余量为：外圆加工余量为4.Omm,销孔加工余量为3.Omm0毛坯的制造方法及工艺确定金属型浇注铸件结构紧密，能够承受较大压力，并且其生产率较高，适用于铁碳合金、有色金属及其合金的大批量生产。一般金属型铸造允许毛坯的最大质量为IIOkg,毛坯所允许的的最小壁厚为1.5mm,其形状
13、复杂程度一般，精度等级要求为68级，毛坯的尺寸公差约为0.090.47,表面粗糙度Ra为12.56.3Um,加工余量等级为F级。定位基准的选择定位基准的选择：a.选最大尺寸表面为安装面，选最长尺寸表面为导向面，选最小尺寸表面为支承面。b.首先保证空间位置精度，再保证尺寸精度。c.尽量选择零件的主要表面为定位基准。粗基准和精基准的选择粗基准的选择除了以上的一般原则外，还要考虑以下原则：a.选择不加工表面作为粗基准。b.选择加工余量均匀的表面作为粗基准。c.选择加工余量较小的表面作为粗基准。d.选作粗基准的表面应平整以便定位可靠。选择加工粗基准：a.以活塞毛坯内腔为粗基准加工外圆和端面,以外圆为基
14、准加工精基准止口。b.以活塞毛坯外圆和端面为粗基准加工精基准止口。精基准的选择原则：a.用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”。b.精加工或光整加工工序要求加工余量小时遵循“自为基准”的原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。C.遵循“互为基准”、反复加工的原则。d.多种方案选择时，选择定位准确、稳定、加紧可靠，使夹具结构简单的表面作精基准。精基准的选择如下：a.除精车外圆等少数工序用止口处的锥面和顶面上的中心孔定位，其余工序都采用止口和端面定位。b.活塞裙部在半径方向的刚性差，利用止口和端面(或锥面和中心孔)定位可以沿活塞轴向夹紧，就不致引起严重的变形，从而可以进行多刀切
15、削。4. 3活塞加工工艺制订4. 3. 3加工工序安排及工艺规程制订根据零件的尺寸和要求作出如下两个方案:方案一：a.工艺过程工序一：粗车止口，端面工序二：粗像销孔工序三：钻油孔工序四：粗切外圆，顶面及环槽工序五：去内腔毛刺工序六：精车止口，打中心孔工序七：精车外圆、环槽并倒角工序八：精锋销孔工序九：切卡环槽工序十：车椭圆裙部工序十一：铳气门内槽工序十二：铳气门外槽工序十三：滚压销孔YG8普通外圆车刀YG8专用链刀采用直柄麻花钻(GB1436-85)采用组合刀具采用普通砂轮YG8X普通外圆车刀、顶尖YG8X普通外圆车刀、专用组合刀具YG8专用键刀专用切槽刀金刚石车刀80 圆柱铳刀(GB1115
16、-85)50 圆柱铳刀(GB1115-85)滚击器图形见工艺卡。b.热处理：时效处理：在粗加工之前、后进行一次时效处理；对一般铸件粗加工后进行一次时效处理；对于精度高、钢度低的零件，在粗车、粗磨、半精磨后进行一次时效处理。c.辅助工序的安排：零件加工完后进行终验工序。在工艺过程中进行去毛刺处理。在工艺过程后进行清洗工序。表面镀锡方案二：a.工艺过程工序一：粗车外圆、车顶面工序二：粗车止口、打中心孔工序三：粗钱销孔工序四：车环槽及梯形槽工序五：车环槽环岸及其倒角工序六：钻直油孔工序七：铳气门槽工序八：精车止口工序九：精车外圆工序十：精锐销孔工序十一：切卡环槽工序十二：靠磨椭圆裙部工序十三：细钱销
17、孔热处理及其它同方案一。6.两个工艺方案的比较所述两个工艺方案中除销孔和裙部椭圆加工方法不同外，其他的工序基本一致。所以对这两个方案从工艺方案的技术经济指标、工艺成本等进行比较。工艺方案技术特性：a.方案一与方案二相比，工时数与台时数少，生产率高，且能达到的精度也高b.两个方案使用的设备数量基本相同，只是设备的种类稍有不同。c.工艺过程程度：活塞属于大批大量生产，采用相对集中的工艺路线，采用组合夹具、刀具和机床。1.金属消耗量基本相同。综合以上指标，两种加工工艺方案各方面特性指标基本相似，考虑到方案一的加工精度要高于方案二，且方案一的加工精度与表面粗糙度又是适中的能够达到技术要求。故相比之下，
18、方案一要优于方案二。加工余量的确定本设计采用的加工余量确定方法为查表修正法，通过查阅简明机械加工工艺手册，并结合实际加工情况对各加工面的加工余量确定如表4-4所示：表4-4各加工面加工余量加工面加工方法加工余量外圆粗车f精车加工粗车3.7mm,精车0.3mm端面一次性加工1.Omm止口粗车一精车加工粗车1.2mm,精车0.3mm销孔粗镂f精像，最终加工为滚压粗链2.7mm,精镇0.2mm,滚压0.Imm油孔钻削加工余量由孔径来确定环槽粗车一精车加工粗车L2mm,精车0.3mm顶面粗车一铳气门内、外槽总加工余量为14.17mm,粗车3.17mm,粗铳总余量11.Omm卡环槽精馍后一次车削完成总加
19、工余量4.8mm切削用量的确定基本原则是：a.选择尽可能大的切削深度；b.其次选择较大的进给量；c.最后在刀具和机床功率允许条件下选择切削速度。切削用量的选择查机械制造工艺设计简明手册确定如下：活塞外圆的车削加工：a.已知条件：工件材料ZLlOL金属型铸造，时效处理，%=202MPa0加工要求：外圆车削，表面粗糙度Ra=O.4m,使用机床：CA6140b.确定粗加工时的切削用量：确定切削深度“。计算可得单边总余量%=4.0/2=2.0mm,留0.15mm作为半精车余量，取粗车切削深度=1.85mm确定进给量/由机械加工工艺手册可查得了=0.81.2mmr,初步选定/=1.0mmro确定切削速度
20、U由机械加工工艺手册可查得u=1.6674.667ms,取v=2.0ms确定主轴转速由公式v=MIOoO即兀xl32.3x/IOoo=2。得=4.81rs,根据机床说明书，取n=5.0rs,此时切削速度为V=dnl000=132.35.0l000=2.08rsOc.校核机床功率由机械制造工艺设计简明手册可查得切削力的公式及相关数据。主切削力：工=CJR,7&(5)代入相关数据可求得=1953(N)切削功率：PC=工X匕=19532.08=4062(kw)=4.06(kw)由机床说明书查得，机床电机功率PN=7.5(kw),取机床传动效率=0.8时：PC=4.06p,0.8=7.5x0.8=6(
21、kw)所以机床功率足够，最后选定粗车的切削用量为p=0.625mm,/=1.0mmr,v=2.08m/so同理可算得，精车时的切削用量为p=0.15mm,7=0.5mmr,v=1.66ms0车床转速=4.0rs量具的选择量具选择的原则量具的选择确定如下：保证：TK式中：T-被测尺寸的公差值(mm)；K-测量精度系数；测量工具和测量方法的极限误差。查机械制造工艺设计简明手册得：游标卡尺测量:0300mm;深度游标卡尺测量:0200mm；杠杆百分表测量:018mm：千分尺100125mm。对机床、工夹具及刀具的选择如工艺卡片所示。第五章精链销孔夹具设计销孔是多道工序施加夹紧力的部位，为使其后的工序
22、中夹紧力能均匀分布，在精加工之前需要对活塞销孔进行精链加工，来保证活塞重要表面所需要的较高的加工精度。量具的选择量具选择的原则量具的选择确定如下：保证：TK式中：T-被测尺寸的公差值（mm）；K-测量精度系数；测量工具和测量方法的极限误差。查机械制造工艺设计简明手册得：游标卡尺测量:0300mm;深度游标卡尺测量:0200mm；杠杆百分表测量:018mm。对机床、工夹具及刀具的选择如工艺卡片所示。活塞销孔夹具定位及误差分析活塞销孔定位方式及定位元件夹具设计时原则上一般将工艺基准作为定位基准，不论哪个基准都应符合六点定位原理。所谓六点定位原理就是采用合适的约束来消除工件的六个自由度，来实现工件的
23、定位。根据前面制定的生产工艺，本加工工序采用活塞止口、活塞端面以及销孔定位，为与止口相配合，采用止口盘作为定位元件。活塞之后与止口盘相接触，限制除沿Z轴的5个自由度，然后通过销孔实现沿Z轴的定位，从而，工件的六个自由度完全被限制，实现完全定位。定位误差分析与计算定位误差主要有以下几方面原因产生：第一，基准不重合产生的定位误差。由于工序基准和夹具定位基准不重合，两基准之间的位置误差在加工过程中会反映到被加工表面的。第二，间隙引起的定位误差。在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。其最大间隙为=a-min=+其中OmaX定位孔最大直径；min定位销最小直
24、径；孔与销之间的最小间隙；Q孔的公差；BX销的公差；由于销与销孔孔之间有一定间隙，工件安装时销孔中心可能偏离销中心，所偏离的最大范围是一个以5为直径，以销的中心为圆心的圆。若定位时始终让工件靠紧销的一侧，即以销的一条母线为基准来定位，此时工件的定位误差仅为S=LS02”第三，夹具设计与制造中的误差，如：定位元件表面与定位基准面间的误差、定位元件与对刀元件之间的误差、定位元件与导向元件只见的误差、夹具在机床上安装误差、夹紧力使工件或夹具产生变形而产生的位置误差、定位元件与定位元件间的位置误差等。上述定位误差的分析计算，一般是在成批大量生产中用调整法加工时，需要分析，对于具体夹具的定位误差需要具体
25、分析，要找出各个产生定位误差的环节及大小，然后按照极值法或概率法求出总的定位误差。如果采用试切法加工，一般就不作定位误差的分析计算了。工件的夹紧装置的设计夹具装置的组成夹具体由中间递力机构和夹紧机构两部分组成。第一，中间传力机构:介于夹紧元件和力源之间。主要是把力源装置的夹紧力传传给夹紧元件，然后元件完成对工件的夹紧。传力机构可在传力过程中改变夹紧力的大小和方向。本夹具设计采用一压杆形式和拉头的组合递力机构。(2)夹紧机构：夹紧元件是夹紧装置的执行元件。通过和工件受压面的直接接触完成夹紧动作。夹紧力的确定夹紧力确定一般通过实验来确定。由于切削力是估计的，支撑件和工件的摩擦因数也是近似值，因此夹
26、紧力也只能估算。计算夹紧力时，将工件和夹具看作为一个刚性系统，以切削力的大小和方向及作用点处于对夹紧最不利的状况作为工件的受力状况，再依据切削力和夹紧力及夹紧机构的具体尺寸，列出静力方程式，求出理论夹紧力并乘以安全系数就是实际所需夹紧力。本方案中夹紧机构使用螺旋夹紧机构。活塞加工时夹紧工件的强度不是很大，为节约成本，夹紧的动力装置采用手动夹紧。夹紧力的方向需符合“夹紧力的方向应用有利于工件的准确定位，不会破坏定位”的原则。螺旋夹紧机构在夹紧机构中应用比较广泛，图所示为矩形螺纹螺杆受力图。其原始动力为。，力臂为L，作用力作用在螺杆上，力矩为T=Q工件对螺杆的反作用力有垂直方向的反作用力W（等于加
27、紧力）和摩擦力E=Wtan一此摩擦力作用于螺杆端面上的一环面内，可看作是集中作用于当量半径为的圆周上，所以此摩擦力矩为7；=f；r=lVtan2ro螺旋夹紧机构中螺母为固定件，螺母对螺杆的作用力为垂直于螺旋面的作用力R及摩擦力片，可看作为合力为与。该合力可分解成螺杆的轴向分力和沿螺杆的周向分力，其中轴向分力与工件的反作用力平衡。周向力可看作为作用在螺纹中径虑上，轴向力对螺杆产生的力矩为7；=Wtan（6+,）2oQL根据机械加工工艺手册查得螺旋夹紧机构的夹紧力的计算公式为:W=-Id2tan(+)+/tan2其中：卬-夹紧力（牛顿）；0-原始作用力（牛顿）;1.-作用力臂（毫米）；d2-螺纹中
28、径（毫米）；a-螺纹升角（度）；仍-螺纹处磨擦角（度）；2工件与螺纹端部的摩擦角（度）；r-螺纹与工件的当量摩擦半径毫米）。方案选用三角形螺纹，取螺纹公称直径为d=IOmm,中径为d2=9.132,作用力臂L=212mm,原始作用力Q=20N。其余尺寸由机械加工工艺手册，并代入工公式计算可得:W=1780No本工序为精镇销孔加工，根据切削加工余量和相关加工经验，链削力估算为F=520No工件以平面定位，切削力与夹紧力垂直，则(N)M1+U2其中：W,一实际所需夹紧力（牛顿）；P-切削力（牛顿）；w-夹紧元件与工件之间的摩擦因数；%一夹紧支撑面与工件之间的摩擦因数;K安全系数。安全系数一般可取K
29、=23一般可根据下式计算其中：Kl 一般安全系数, 般为1.52；K2-加工性质系数, Ky-刀具钝化系数, K4-断续切销系数,=234与工件本身性质及加工余量不均匀等引起的切削力变化有关，一粗加工勺=L2,精加工勺=1;K3=1.11.3；断续切削是降=12,连续切削时K,=lK=L6X1X1.2X1=1.92安全系数K的计算结果小于2,达不到安全要求，取K=2.5,将以上结果代入到公式计算可得：WK=425.32N实际所需夹紧力与螺旋夹紧机构的源动力与之间的关系为：Wo=W%L（16）MQ=叫ltan序+与tan（+32）=2046.5N式中：M-原动力通过螺母作用在压杆上的力（牛顿）；
30、加。一原动力（牛顿）；尸一压杆与螺杆端部的当量摩擦半径（毫米）；的一压板与螺杆端部的摩擦角（度）；rz一螺纹中径（毫米）；a一螺纹升角（度）；2一螺旋副的摩擦角（度）。对定装置夹具体底面是夹具的主要基准面，因此底面经过加工要较为精密，而且夹具的各定位元件相对于夹具底面有比较高的位置精度要求。另外夹具体底面的对称中心线上要开设定向槽安装上定向键，然后夹具用定向键定位在工作台面中心线上的T型槽内，配合一般选用H7h6,末尾T型槽螺钉固定夹具。为保证工件对切屑运动方向有准确的方向，夹具上的第二定位基准（的定位元件要与两个定向键保持一定的位置精度。压板连接夹具体的压紧螺栓按GB/T57832000选取
31、，规格为直径M8,长45mm,性能等级为8.8级，采用表面氧化处理，材料选用35#钢，全螺纹螺栓，标记为：GB5783M845o固定衬套的螺钉规格按GB/T652000选取，其规格为直径M4,公称长度IOmm,性能等级为4.8级，材料选用35#钢，开槽圆柱头螺钉，标记为：GBT65M410o连接压紧螺杆和转动手柄的销按GB/T119.1-2000选取,其规格为公称直径10mm,公差为m6,公称长度38mm材料选用35#钢，不经淬火，不经表面处理的圆柱销，标记为：销GB/T119.110m638o夹具与机床定位键按GB220680选取，其规格为宽度B=20mm,热处理方式：HRC4045,采偏差
32、为h6的A型键，标记为：定位键A20h6GB220680。与销孔配合定位的菱形销按GB2204-80选取，材料20#钢，表面采用渗碳处理，深度为O8L2mm,硬度HRC5560。连接菱形销与衬套的键按GB/1096-1979选取，A型键，其规格为宽度b=IOnini,高度h=8mm,长度L=80un,材料45#钢，标记为：键1080GBT1096o夹具体的设计夹具体的毛坯结构夹具体的毛坯结构，应根据结构的合理性、经济性、工艺性、以及工厂的具体条件为依据综合考虑。根据夹具工作条件和受力情况并结合实际生产条件，本夹具的毛坯采用铸造结构。夹具体外形尺寸的确定夹具的制造属单件生产，为缩短设计制造周期，
33、减少设计制造费用，夹具体设计不作复杂的计算。基本参照类似的夹具结构，根据生产经验通过类比法估计。实际绘总图时.，根据工件、定位元件、夹紧装置及他辅助机构和装置在总体上的配置，夹具体的外形尺寸也可以大体确定。根据机床夹具设计手册表夹具体结构尺寸的经验数据及夹具体座耳尺寸两表可拟订夹具体的尺寸。夹具体排屑结构为方便排屑，不让其堆积在定位元件表面影响正确定位和加工精度，在设计夹具体时，应设计相应的切屑排除机构。参考机床夹具设计手册本设计采用切屑自动排除结构。精镒销孔夹具工作原理下图所示为精锋销孔夹具原理图。工作原理为：加工时从正面将工件装入，工件放在止口座上，通过止口座和压块约束止口和端面限制活塞的
34、5个自由度，沿Z轴的转动自由度由可移动的菱形销来限制，菱形销插入销孔然后转动手柄，螺杆向下移动，然后把作用力传递到压块，压块将压紧力均匀地传递到活塞顶面，压紧工件，夹紧后，退出菱形销，然后将夹具整体平移到加工位置处开始加工，加工结束，退出刀具，反向转动手柄，松开压块，取下活塞，精链销孔工序加工完成，然后加工下一个工件。1止口座2活塞3压块4压板5衬套6一压紧螺杆7一销8一手柄9夹具体IO一菱形销11一键总结：设计心得此次设计对机械设计工作有了深刻的理解，明白了一些关键的东西。加工工艺属于机械加工中非常重要的一环，对产品的的性能有决定性的作用。活塞属于一个比较重要的零件很多机械运动都通过活塞来实
35、现。大批量的生产的物件需要对工厂的生产能力进行考虑。但此次设计没有详细考虑这些原因，所以设计方案可能跟现实有所出入。在设计时深刻感觉到国家标准的用处与好处，此后如果有机会继续从事机械设计，将严格遵循国家标准。这次设计也让我学到了很多，对于以前学习的东西进行了复习和加强，尤其在CAD和机械作图方面收获很多，能够更加熟练的使用CAD这一基本作图软件。对于加工方面的东西也了解很多。对于加工基准的选择以及加工顺序的安排学习和理解很多。基准面没有选好，精度就无法保证。同样加工工序安排不好也会出现这类问题，同时对于产品的性能也会有很大的影响。参考书籍机械制造工艺学机械工业出版社郑修本主编1999.5机床夹
36、具设计机械工业出版社薛源顺主编2011机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社画法几何与机械制图西安电子科技大学互换性与测量技术基础 机械工业出版社金属切削机床 哈尔滨工业大学出版社李益民1993.6叶琳 周兆元黄开榜邱龙辉主编2008. 8李翔英主编2011.3主编2006. 8致谢在这次设计的时候比较迷茫，因为很多知识已经淡忘对于能否做出这个设计感到十分的担心。但是在和指导老师交流之后对于毕业设计有了一些思路。老师很负责任的没有给我以前学长的毕业设计而是让我去书上寻找资料，虽然这样很累但是从中学到了真正学习的方法，知识是抄不出来的只要自己去找才会有收获。在做毕业设计的时候有很多疑问，老师都很耐心的解答并指出了其中的不对之处。感谢老师的指导与教育为我以后的工作打下了良好的基础。同时也感谢答辩的老师抽出宝贵的时间审阅我的毕业设计，您们辛苦了。在此对于奋战在机械设计和生产工作的前辈们表示极大敬意。
