套加工工艺分析及夹具设计 毕业论文

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1、摘要毕业设计任务书论文机械工程系数控技术专业班毕业设计题目套加工工艺分析及夹具设计论文专题题目套加工工艺分析及夹具设计发题日期：2009年10月20日设计、论文自2009年10月21日完成期限：至2010年月日答辩日期：2010年月日学生姓名：指导教师：系主任：31摘要摘要本文完成了加工薄壁套的特殊夹具的方案设计，并对薄壁套的加工进行加工工艺分析，最后编写程序并进行加工。关键词：薄壁套夹具设计，方案设计，加工工艺，数控程序31方案比较与选择概要：介绍了弹性套在薄壁气缸套加工中的应用，即把作用在弹性套

2、上的局部夹紧力，通过具有一定刚性的弹性套的传递转变成使工件受力均匀的面夹紧，以减小工件在夹紧过程中的变形，保证工件具有较好的形状精度和位置精度。弹性套是一种自定心夹具元件，在套类零件的加工过程中有着广泛的应用。弹性套夹具的原理是利用弹性套均匀弹性变形的方式，来消除定位尺寸偏差，以实现准确定心或对中进行定位和夹紧。薄壁缸套是内燃机的核心零件之一，在我国汽车行业需量很大,但由于其壁薄、刚性差等特点，使得开发、生产难度大大提高。现在行业内应用较广泛的液塑类车夹具（部分厂家还外衬薄壁弹性套）和弹性套镗、珩磨

3、夹具都是利用了弹性变形来定位和夹紧缸套来进行加工。由于夹具体的弹性变形是局部变形而不是整体形变，造成这种变形通过夹紧力复映到缸套体上，造成缸套的外圆和内孔圆柱度超差，影响缸套的制造质量。一、弹性套在外圆车削中的应用。在薄壁缸套的车削过程中，为了减少切削应力，根据工序分散的原则把外圆的车削分成了几道工序，其中最重要的是最后一道精车工序。该工序的任务有以下几点：a、获得图样规定的内外圆位置精度，即同轴度。b、获得具有较好圆柱度的外圆表面。c、获得理想的外圆工艺尺寸。d、获得规定尺寸的支承肩外圆。31方案

4、比较与选择对于a项任务来讲，经过自车后的塑料芯轴来定位缸套内孔车削外圆表面，完全能满足工件内外圆同轴度的工艺要求。但对于相同缸径不同批次的缸套加工来讲，为了保证夹具定位外圆的径向跳动保证在一定的精度范围内，就必须更换夹具的支承定位元件，即薄壁套筒。而薄壁套筒的制造成本较高，显然会增加缸套的成本。对于b、c两项任务，显然靠薄壁套筒的弹性变形夹紧不能满足其工艺要求。原因是，薄壁套筒在夹紧工件时的弹性变形势必引起工件的径向弹性变形（图一），在车削过程完成并撤除夹紧力以后，工件的外圆就会出现波纹（图二），从

5、而影响其外圆及内孔的圆柱度和尺寸精度，给后面的精磨外圆和珩磨内孔造成困难。而这种情况，则是我们力求避免的。另外，薄壁套筒的夹紧变形量有一定的范围，对工件内孔的尺寸要求比较严格。否则，会造成工件在夹紧过程中破裂或因夹持力不足造成工件旋转。而这些，也是我们不希望发生的。31方案比较与选择在薄壁套筒外衬开缝弹性套可以使以上问题得到有效地解决。弹性套的示意图如图三。弹性套的设计原理如下：当薄壁套筒处于松开状态时，弹性套由于自身的弹性而收缩并贴合在薄壁套筒的表面，此时装入被加工工件；当薄壁套筒在活塞的作用下膨

6、胀时，通过弹性套的弹性变形而夹紧工件。在这里，薄壁套筒芯轴由于不直接起定位作用，因而安装于机床时可仅做一下粗略的找正，其径跳以不超过0.2mm为宜（这样提高了夹具的利用率），与松开状态下薄壁套筒的外圆成过渡配合的套筒套在薄壁套筒之上，两端打好定位销孔并装入定位销，自车套筒外圆与待加工工件的内孔尺寸一致。然后拆掉套筒并铣直缝，重新装在薄壁套筒上就可以使用了。31方案比较与选择由于弹性套系自车成形，因而消除了机床主轴及套筒芯轴的径向跳动对工件定位外圆表面的影响；在活塞的作用下塑料套筒膨胀时，施加在弹性套

7、上的径向力所造成的接触为线接触。由于弹性套具有一定的厚度和刚性（一般为5mm左右），这种夹紧力传递给弹性套使之外圆和工件的接触就变成了面接触。这样就不会产生图二那样的变形，消除了因直接夹紧所产生的波浪纹，使得薄壁缸套的内外圆形状精度即圆柱度大为改善。由于薄壁套筒作用在弹性套上的力使之产生的变形除作用在被加工件的内表面以外，还使弹性套的缝隙变大。这种变形对缸套内外圆的位置精度有一定影响，但非常小。据我们使用的经验，车削过的工件壁厚差稳定在0.015mm以内，完全满足工艺要求。弹性套可利用缸套的毛坯来加

8、工，取材方便、加工容易且成本低廉。安装原理如图四。二、弹性套在镗削中的应用。镗孔是气缸套在珩磨前的一道半精加工工序，与铰削相比，可获得具有更好圆度的珩磨底孔。对于薄壁气缸套的镗削，不同的工艺安排赋予了不同的工艺目的。有的是仅仅要求在此工序中获得具有符合工艺精度的珩磨底孔;有的还要求获得与定位外圆（即缸套外圆）较好的内孔同轴度。31方案比较与选择在薄壁气缸套的镗削过程中,影响缸套内孔镗削圆度和内外圆同轴度的因素很多，如夹具定位孔和机床主轴的同轴度误差、机床主轴所存在的轴