活塞式空压机部件加工工艺研发-曲轴加工夹具设计 (2).doc

《活塞式空压机部件加工工艺研发-曲轴加工夹具设计 (2).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《活塞式空压机部件加工工艺研发-曲轴加工夹具设计 (2).doc（31页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、活塞式空压机部件加工工艺研发-活塞加工及夹具设计 学 院：专 业：姓 名：指导老师：工业自动化学院机械工程李文鸿学 号：职 称：160406102773尹沾松副教授中国珠海2020年5月北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计活塞式空压机部件加工工艺研发-活塞加工及夹具设计是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名：李文鸿日期：2020年4月23日活塞式空压机部件加工工艺研发-活塞加工及夹具设计摘 要通过对活塞式空压机发展状况、国内外夹具的现状和零件综合

2、分析，设计了一条活塞的加工工艺路线和一套生产方案，其中主要包含：选取毛坯材料、确定毛坯制造方法、选取粗精基准、拟定合理工艺线路、确定机械加工余量、确定各个工序加工余量、计算工序时间等。根据工序镗销孔设计了一套镗销孔专用夹具以确保加工精度。其中包含选取定位元件、夹紧装置、标准件和夹具体的设计。最后，通过分析定位误差和计算夹紧力来验证夹具的合理性。关键词：活塞；工艺路线；工序；定位；夹具设计Piston air compressor parts processing technology development-piston processing and fixture designAbstrac

3、tBy analyzing the development background of the piston, the development status of the fixtures at home and abroad, and the structure of the parts, a processing route and a set of production plans for the piston are designed, which mainly include: selecting the blank material, determining the blank m

4、anufacturing method, selecting the rough and fine benchmark Draw up reasonable process lines, determine the machining allowance, determine the machining allowance for each procedure, calculate the procedure time, etc. A set of special fixtures for boring pin holes is designed according to the proces

5、s of boring pin holes to ensure machining accuracy. It includes the specific design of selected positioning components, clamping devices, standard parts and clamps. Finally, the rationality of the fixture is verified by analyzing positioning errors and calculating clamping force.Keywords: Piston; pr

6、ocess route; process; positioning; fixture design目录1.前言11.1研究背景和意义11.2国内外发展研究现状12.活塞的工艺分析22.1活塞的作用22.2活塞零件分析22.3活塞的重要结构及加工要求32.3.1活塞关键尺寸32.3.2明确活塞加工要求42.4确定活塞生产纲领42.5毛坯的设计52.5.1选取毛坯材料52.5.2确定制造方法52.5.3毛坯的设计62.6定位基准的选择62.6.1粗基准的选择72.6.2精基准的选择72.7工艺路线的拟定72.8加工余量确定92.9确定切削用量以及工时定额103.镗活塞销孔夹具设计183.1定位元件

7、的设计183.1.1定位心轴193.1.2辅助定位销193.2定位误差计算203.3夹紧元件203.3.1活动压板203.3.2压板支架213.3.3六角头螺栓213.3.4开口垫圈223.3.5六角螺母223.4夹紧力的分析223.5夹具总装图以及夹具简要说明23总结24参考文献25谢辞261.前言据了解，近年来活塞式空压机的市场不断地活跃扩大，在竞争愈加激烈的同时，空压机的产量产值不断上升。然而，活塞式空压机行业更加趋向市场化和规范化。现如今国内空压机行业竞争主要是源自国企和外企的竞争。为保证国内空压机稳固发展，国家已经颁布多项支持国内空压机企业发展政策，其中，空气压缩机被纳入战略性新兴产

8、业重点产品，空气压缩机涉及到多个行业，在多个领域中都占据举足轻重的地位。活塞作为活塞式空压机的关键部件其精度要求较高。活塞的关键特性和质量指标能否达到标准，对于专用设备进行活塞切削加工的要求较高。对活塞的加工工艺进行详细分析并且设计专用夹具能够有限保证活塞精度等级和准确定位。另外，通过针对某一工序设计专用夹具来提高活塞具体尺寸精度和生产效率，让活塞的批量生产加工变得更加便捷高效。1.1研究背景和意义就现代加工工艺上讲，不管是中小型还是大批量生产的零件，都具备夹具。夹具能保证标准零件的大量生产，也能为企业保证生产速度，节约生产时间。对于我国的中小企业，机械加工必须更新换代，避免被市场淘汰。我国各

9、个机械加工企业，普遍都拥有近万套加工专用夹具，但仍需要对专用夹具进行更新和质量保证来确保加工能够持续高效进行。a、在多个方面保证了产品的生产质量，并且对新产品的生产效率和便捷性有了一定提高，同时不仅仅对生产周期需要缩减，还较大程度的代替了人力，对生产的人工等成本大幅度减少。b、对同一批的加工零件可以互相适应，还能满足升级或形状类似的零件加工;c、满足精密化的现代生产需求，新的需求方向要求更新夹具设计或设计新的加工专用夹具，来确保加工的精度和加工工艺;d、面对现代自动加工的机床，设计新型的专用夹具不仅能确保快速精密进行加工，还能适应不同的加工机床；e、现代制造业的零件趋向标准化、精密化，与之相配

10、套的加工夹具亦应该也趋向标准化。1.2国内外发展研究现状随着工业时代的发展赋予了全球范围内传统的机械制造技术新的生命。然而对整个行业提出了更高的生产要求，对整个机械制造行业的都产生了举足轻重的影响，其主要原因就是夹具能确保生产精度和效率。对每个零件进行夹具设计不仅需分析生产工艺考虑加工精度，也得参考下国内外的研究现状。自上个世纪60年代我国建立了机械夹具厂以来到今天，在高精尖的一些组合夹具中不仅仅停留在满足自需，还出口世界各国满足他需。尽管我国如今在高端机床、加工中心领域相对强国较为薄弱，而我国却在很多昂贵的高精尖夹具配套上能够自我满足，节省巨大外汇。看向全球尤其是美国、德国和俄国这些在组合夹

11、具领域发展顶尖的国家，凭借着自己在夹具领域中的高新技术和设备，对通用性较强的组合夹具市场进行垄断，特别是对组合夹具的大型基础件售价极其高昂。对比于我国的夹具市场，我国在组合夹具技术并不落后多少，夹具售价较低拥有性价比优势，在经济日益全球化的今天我国的夹具市场拥有者良好的出口前景。2.活塞的工艺分析2.1活塞的作用活塞是活塞式空气压缩机的重要组成零件之一，活塞、连杆、曲轴构成一个机构，曲轴转动传递给连杆带动活塞运动，从而改变活塞与气缸共同形成压缩容积形成了运动条件。另外也可以说，活塞的品质直接影响到空压机的性能。2.2活塞零件分析活塞一般是圆柱形状，由于是空压机的活塞，但是也有用于设备的不同，导

12、致活塞也有不同的结构形式，但是活塞的大致结构可以分为三部分：头部，销部，裙部如图所示。图2.1活塞零件图2.3活塞的重要结构及加工要求2.3.1活塞关键尺寸此活塞是一个圆筒型零件，裙部壁薄。其顶部拥有二个气环和一个油环，活塞重要结构尺寸为活塞的外径D取值为90mm。活塞高度H=(0.651.5)D，系数取值为0.8=0.890=72 mm环槽顶部距离活塞顶部距离C=(1.23)h，系数取值为2.4=2.42.5=6mm气环岸C1=(0.81.5)h=1.22.5=3mm油环底面到活塞底部距离L=0.7H =0.772 =50.4mm取值51mm2.3.2明确活塞加工要求尺寸为90mm的外圆表面

13、，公差等级规定不高于IT7，表面粗糙度要求为Ra1.6um，圆柱度为0.005，活塞外圆为基准A-A。尺寸为82mm的三个活塞环槽，其中上边两个是气环环槽，公差等级规定不高于IT8,槽璧表面粗糙度Ra3.2um，槽高2.5mm，槽深4mm，气环岸为3mm；最下边的油环环槽公差等级和槽璧表面粗糙度与气环环槽一致，槽高4mm，槽深4mm，与气环相距3mm。尺寸为25mm的活塞销孔，公差等级规定不高于IT6，销孔内部的粗糙度为Ra0.8um，形位公差的圆柱度为0.005，垂直度0.02。活塞销孔轴线固定的距离为380.05mm。销孔内部有两个相距78.0mm宽1.5mm的卡簧槽，距外圆表面4.5mm

14、。活塞裙部有82mm的内圆，公差等级规定不高于IT7，其表面粗糙度为Ra1.6，内圆同轴度均为0.02。活塞的上端面和底面公差等级规定不高于IT7，表面粗糙度要求为Ra1.6um，圆柱度为0.005。2.4确定活塞生产纲领活塞的生产纲领就是活塞的年生产总量。根据企业的生产数量要求一年所需8000台空压机，一台活塞式空压机需要两个活塞配合，因此确定为16000个活塞。计算生产纲领的公式如下： （式2.1）其中：N年生产总数；Q年生产总量；n一台产品含此零件的数目；a备品率；b废品率。根据前文有，备用率废品率，。代入公式2.1中，有根据活塞体积小和质量较轻的特点，又根据N=16960件/年，查找相

15、关生产纲领可知此毛坯生产类型为大批量生产。2.5毛坯的设计2.5.1选取毛坯材料选取毛坯材料需考虑零件的设计要求：根据活塞的工作条件选取工艺性能良好的材料具有以下要求：耐热性和耐磨性良好，导热性能良好，热膨胀系数较小；活塞形状与活塞壁厚要合理规划。以便活塞散热，在保证强度、刚度能达到要求同时应该选取重量较轻的材料来改善应力集中的问题。活塞是构成压缩容积的重要部分，需确保密封性良好避免发生泄气现象。定位活塞制造常用材料可知铝硅合金作为目前应用较为广泛的材料。另外铝硅合金基本满足以上毛坯材料设计要求，因此选用导热性能良好和热膨胀系数较低的铝硅合金代号是ZL101。2.5.2确定制造方法根据生产纲领

16、可知此毛坯的生产类型为大批量生产，从毛坯的生产要求考虑应该选用能够提高生产率和毛坯精度的制造方法。从制造毛坯所需材料和制造毛坯的工作量上斟酌，结合活塞所需的加工精度等级，初步考虑金属铸造、精锻或熔模铸造的制造方式。分析零件结构可知活塞内腔结构复杂程度一般，再根据活塞的重量以及大小判定此零件为小型零件。铝合金适合采用铸造的方式来获得毛坯。毛坯的生产要求在满足精度等级条件下不进行切削加工亦或是减少加工，根据金属型浇铸结构紧密、承压能力大、高生产率以及适合大批量生产，因而选用金属型浇铸来制造毛坯。采用金属型浇铸能够获得强度较高和质量较好的毛坯，符合本设计的毛坯生产理念。所生产的毛坯精度等级一般在68

17、级左右，公差尺寸范围在0.090.48左右，表面粗糙度Ra（6.3，12.5）um，确定其加工等级F。2.5.3毛坯的设计活塞的原材料定位铝合金，生产方式为批量生产，毛坯制作方式是金属模铸造，根据活塞结构基本特征，确定毛胚图，根据零件资料及加工工艺，确定活塞毛坯尺寸为95mm78mm，如图所示。图2.2毛坯2.6定位基准的选择在整个加工工艺过程中，定位基准的选择可以说是至关重要。每一道工序的加工都有其相对应的定位基准，定位基准的选取直接影响到零件的加工。如果定位基准的选取相较合理与准确就可以保证零件的加工精度，否则，不但会影响零件的精度要求甚至会导致产品大量报废造成成本的大量损耗。定位基准应有

18、足够的支撑面积来作为基准，表面粗糙度值小，精度高。2.6.1粗基准的选择在选取精基准时能够初步保证零件的大致精度要求即可，同时能够保证加工同轴度与同心度，使得加工余量在合理范围内较小，并且粗基准只能出现一次不能重复使用。粗基准还需达到表面平滑，具有一定的位置可以方便装夹的要求。另外还需保证加工面和不加工面这两个面之间的相互位置关系。并且遵循以下几个原则：重要表面原则、不加工表面原则、余量最小原则、使用一次原则、平整光洁原则1。在经过以上要求和原则综合考量活塞的加工工艺规程，初步选取活塞零件的外圆表面作为粗基准A-A。2.6.2精基准的选择 跟粗基准选择不同的是，精基准的选择在较大程度考虑加工零

19、件的精度要求同时也需考虑零件的装夹是否便捷可靠，保证精基准的选取遵循以下原则：基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则、互为基准原则、装夹便捷可靠定位准确原则2。活塞作为一种圆筒形零件，群补壁偏薄，在外力的作用下相对容易产生变形，同时各个主要表面位置精度和尺寸精度要求较高，因此加工这些要求较高的表面需选取一个统一的基面定位且要考虑以此为基准活塞是否会变形和加工余量能否顺利进行。综上考量，采用活塞的端面来作为统一基准。在加工活塞的气环环槽、油环槽、外圆时采用了这个精基准定位，符合基准统一和工序集中的原则。根据活塞毛坯的精度较高，因此在钻、镗销孔时选取销座外端作为角向定位基准。倘若采用销孔自定位，

20、定位元件布置过于麻烦，夹具设计也会变复杂。镗销孔以端面和下止口作为定位基准，外圆和底面的精加工也是以顶面为定位基准的，这样也减少了由于基准不重合而产生的定位误差。在精车外圆这道工序过程中，则采用活塞的端面和底面作为精基准。采用上下端面作为基准面有下列优点：1.方便加工活塞裙部、头部、顶面和销孔主要便面以及次要表面。 2.采用端面作基准轴向夹紧零件，保护活塞不产生变形。2.7工艺路线的拟定设计工艺路线需多个方面考虑零件特性，首先工艺路线应该尽可能把工序设计综合应综合考量零件的形状、尺寸和位置要求是否能够得到保证。在确定毛坯生产纲领为大批量生产的情况下，应该选取能够使工序集中的车床并配合专用夹具来

21、生产。此外，拟定的工艺路线在保证加工精度有所保障的情况下还应结合生产经济成本。 工艺路线一工序1：铸造工序2：时效处理工序3：粗车外圆工序4：粗车上端面工序5：粗车下端面工序6：粗车底部内圆工序7：钻销孔工序8：精车外圆工序9：精车上端面工序10：精车下端面工序11：精车底部内圆工序12：粗车活塞环槽工序13：半精车活塞环槽工序14：钻3油孔工序15：粗镗销孔工序16：精镗销孔工序17：镗卡簧槽工序18：去毛刺、锐边工序19：清洗后吹净活塞工序20：检验、入库工艺路线二工序1：铸造工序2：正火处理工序3：钻活塞销孔工序4：粗车外圆工序5：粗车上端面工序6: 粗车下端面工序7: 外圆定位粗车环槽

22、工序8: 下端面粗车底部内圆工序9: 端面定位精车外圆工序10：自为基准精车上端面工序11：粗镗销孔工序12：精车下端面工序13：精车底部内圆工序14：半精车环槽工序15：钻3油孔工序16：精镗销孔工序17：车卡簧槽工序18：去毛刺、锐边工序19：清洗吹净活塞工序20 ：终检两个工艺路线仅仅是销孔加工方法和顺序不太相同，其他工序基本一致。仔细对比工艺路线一和二，发现路线一比路线二所需工时数和台时数较少，并且生产率和加工精度较高，综合考虑线路一的加工精度与表面粗糙度更符合生产要求。因此，工艺路线一优于工艺路线二。2.8加工余量确定确定加工余量是加工工艺重要的环节之一，合理确定加工余量影响后续的加

23、工能否顺利进行，余量不够或余量过大都不能确保零件的加工，相反可能会导致机械损耗较大，同时加重道具、材料、能源的过度损耗，使得成本增加经济效益下降，因而加工余量的确定应该保证较高的合理性。（1） 外圆表面加工余量的确定 外圆直径90mm表面粗糙度为1.6。查机械加工工艺设计实用手册表8-10得外圆表面粗车加工余量取2.2mm，表8-13得精加工余量取0.3mm，外圆表面总加工余量为2.5mm。（2） 确定销孔加工余量 销孔直径为25mm且内部粗糙度为0.8。查表8-17得钻孔加工余量取11.5mm，粗镗销孔加工余量为1.8mm ，表8-24得精镗加工余量为0.2mm，销孔总加工余量为25mm。（

24、3） 确定上端面加工余量 顶面直径为90mm且表面粗糙度为1.6。查表8-29得粗车端面加工余量为2.4mm，半精车上端面加工余量为0.6mm端面总加工余量为3mm。（4） 确定底面加工余量 底面直径为90mm且表面粗糙度为3.2。查表8-29得粗车上端面加工余量为2mm，半精车上端面加工余量为1mm上端面总加工余量为3mm。（5） 环槽加工余量的确定 环槽直径为82且表面粗糙度为3.2。 查表8-37得环槽粗车加工余量为3.4mm，半精车环槽加工余量为0.6mm，环槽总加工余量为4mm。（6） 确定底部内圆加工余量 底部内圆需要从78mm车到82mm表面粗糙度为1.6。查表8-10得内圆表面

25、粗车加工余量取1.7mm，表8-13得精加工余量取0.3mm内圆总加工余量为2mm。表2.1加工余量、公差等级及工序尺寸表加工表面加工方法余量（mm）公差等级工序尺寸外圆粗车2.2h111290.6精车0.3h790销孔钻11.523粗镗1.8H9H1024.8精镗0.2H725上端面粗车2.2精车0.8H8下端面粗车2.2精车0.8H93孔钻3H12H133环槽粗车 6.883.2半精车1.2h882底部内圆粗车1.7h11h1278.6精车0.3h7782.9确定切削用量以及工时定额粗车外圆：外圆表面粗糙度为,加工精度要求相对较高，粗车加工余量取2.2mm。（1）机床和刀具选择：机床选取C

26、A6140卧式专用车床，刀具焊接式外圆车刀。车床的中心高，选择刀杆尺寸，刀片厚度h=3mm。（2）查表1.9选取车刀后刀面最大磨损量为1mm，车刀寿命T=60min。（3） 切削用量的选取：a）确定切削深度ap （式2.2）b) 确定进给量f，查表1.4据刀杆尺寸，mm，工件直径 d=60100mm时 ，查表1.31取c）确定切削速度Vc和主轴转速no 使用YT15硬质合金车刀代入ap ，f查表1.10有切削速度，查表1.28可知修正系数 kKv=1.0 kTv=1.0 knv=0.8 krv=0.92 ktv=0.65,则 Vc= （式2.3） 转速 （式2.4）查表1.31取转速 那么实际

27、切削速度 （式2.5）所以切削用量为（4）基本工时的计算 ，查表1.26知车削时的入切量和超切量，所以 工时 （式2.6）粗车上端面：上端面表面粗糙度为,粗车加工余量取2.2mm。（1）机床和刀具选择：机床选取CA6140卧式专用车床刀具端面车刀。车床中心高，选择刀杆尺寸，刀片厚度h=3mm。（2）查表1.9选取车刀后刀面最大磨损量为1mm，车刀寿命T=60min。（3）切削用量的选取：a）确定切削深度ap b) 确定进给量f，查表1.4据刀杆尺寸，mm，工件直径d=60100mm时，查表1.31取c）确定切削速度Vc和主轴转速no 使用YT15硬质合金车刀代入ap ，f查表1.10有切削速度

28、，查表1.28可知修正系数kv=0.79则 Vc= 转速查表1.31取转速 那么实际切削速度所以切削用量为（4）基本工时的计算 ，查表1.26知车削时的入切量和超切量，所以 工时 粗车下端面：与上端面粗车一致精车外圆：（1）刀具与机床选择：与粗车外圆相同。（2）车刀磨钝标准及寿命选择：查表1.9选取车刀后刀面的最大磨损量为0.4mm，车刀的寿命选取。（3）切削用量选取：a) 确定切削深度ap，加工余量为0.3mm采取一次走刀计算有： b) 确定进给量f，刀杆尺寸，mm，工件直径为60100mm时，取c) 确定切削速度Vc和主轴转速no 切削速度 查切削用量简明手册表1.31，选择 实际切削速度

29、Vc 所以切削用量为：（4）基本工时的计算查表1.26，则 精车上端面：上端面表面粗糙度为,精车加工余量取0.3mm。（1）机床和刀具选择：跟粗车上端面一致。车床中心高，选择刀杆尺寸。（2）查表1.9选取车刀后刀面最大磨损量为1mm，车刀寿命T=60min。（3）切削用量的选取：a）确定切削深度ap b) 确定进给量f，查表1.31取c）确定切削速度Vc和主轴转速no 查表1.10有切削速度， 转速查表1.31取转速 实际切削速度所以切削用量为（4）基本工时的计算 ，查表1.26知车削时的入切量和超切量，所以 工时 精车下端面：与上端面精车一致粗车环槽：环槽表面粗糙度为Ra=3.2m，粗车加工

30、余量为1.8mm。（1）选择机床和刀具选择：机床选取CA6140卧式专用车床，刀具选取切槽车刀。 车床的中心高为，选择刀杆尺寸，刀片厚度为2.5mm。（3） 切削用量的选择a) 切削深度ap b) 查表1.4，刀杆尺寸为 ，工件直径为60100mm时， 查表1.31，取c) 切削速度的vc和主轴转速no 根据表1.10，切削速度。查表1.28得切削速度的修正系数为 查表1.31，取。 实际切削速度vc为 所以切削用量为：（4） 基本工时的计算 查表1.26，故 精车环槽：（1）机床与刀具选择：与粗车环槽一致。（2）选择切削用量a）确定切削深度ap b）确定进给量f , 根据表1.4，查表1.3

31、1，取。c）据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取0.8mm，车刀寿命。d）确定切削速度vc主轴转速no 据表1.10切削速度。 修正系数。 查表1.31，取 实际切削速度vc为 所以切削用量为：（3）基本工时的计算Tm查表1.26，故 钻销孔：孔径，孔深，精度为H12-H13（1）机床和钻头选择：选取Z525立式钻床和高速钢麻花钻头（2）选择切削用量a） 确定进给量f查表2.7，据，。，修正系数查表2.35，取b)查表2.12，当时，最大磨损量取1.0mm，。c) 确定切削速度Vc查表2.13，时，。 修正系数为：，所以 据表2.35，取。所以切削用量为： （3）基本工时计算 ,入切量及超切量查

32、表2.29得，基本工时粗镗销孔孔径，孔深，精度为H10-H11（1）选择机床和镗刀：选取T612A卧式铣镗床，镗刀直径（2）选择切削用量 a）确定进给量f 时，。 由于，孔深修正系数 取 b）确定切削速度时，。 。 所以切削用量为：（3）基本工时的计算Tm ,查得，所以基本工时Tm:精镗销孔孔径，孔深，精度H7-H8（1）选择机床和镗刀：车床与粗镗一致，镗刀直径（2）选择切削用量 a）确定进给量f 时，。 由于，取 b）确定切削速度时，。 。 所以切削用量为：（3）基本工时的计算Tm ,查得，所以基本工时Tm:3.镗活塞销孔夹具设计销孔处在活塞偏中心位置被多道工序施加夹紧力，为避免夹紧力分布不

33、均匀而导致活塞加工精度不高，设计了镗活塞销孔专用夹具。3.1定位元件的设计图3.1镗销孔如图所示，镗床选用比活塞销孔长的镗杆直接镗通销孔两端，来确保销孔两端的同轴度是一致的。在镗孔前其他工序已经完成即其他表面精度较高故可用来作基准。因此选取活塞下端面和底部内圆即下止口以及上端面作定位基准。图3.2自由度如图3.2自由度显示，根据活塞下止口和端面进行定位能够消除5个自由度，用辅助定位销插入销孔来限制剩下的转动自由度。当拧紧螺母使压板压紧活塞后，使用活动扳手压紧螺钉撤出定位销就能进行镗孔。3.1.1定位心轴图3.3定位心轴定位心轴类似一个凸台，配合活塞止口，将夹具体和活塞保持在同一轴线上，限制住了

34、活塞的两个自由度。3.1.2辅助定位销图3.4定位销 定位销是用来辅助定位的，同时也可以起到检验活塞销孔的作用，检测销孔是否符合要求。不过在加工时定位销必须撤出，为此设计了一个活动扳手压紧螺钉来控制定位销。3.2定位误差计算活塞零件要在夹具中进行装夹加工时，产生的主要加工误差因素为定位误差D。一般当定位误差D近似小于零件的相应公差的1/3时可认为定位误差在合理范围内。 （式3.1）在镗孔时，定位心轴与下止口进行尺寸配合H7/h7来固定活塞的水平位置。当把活塞位水平位置固定住时，使母线和定位销双边配合，此时会造成定位基准位移误差。 基准误差 （式3.1）其中，配合定位心轴的直径公差； 定位销的直

35、径公差； X最小间隙。为0.025mm，为0.024，最小间隙X取0，则。根据设计要求定位基准与设计基准高度重合，即，那么定位误差而设计时销孔尺寸要求为25，那么T=0.16。因而定位误差满足合理设计要求。工件装夹在夹具上进行加工的过程中，会产生加工误差，引起加工误差的因素3.3夹紧元件 在选取夹紧元件时需避免工件和夹紧元件接触方式为点接触。假若接触方式为点接触，夹紧力即使很小也会产生极大的应力造成进行加工时产生较大误差影响零件加工。3.3.1活动压板图3.5 压板活动压板配合支架、开口垫圈、六角头螺栓、月牙压住活塞，确保在同一个水平面内压紧两个两个活塞。3.3.2压板支架图3.6压板支架配合

36、其他部件，把压板支撑到一定的高度保证压板高于活塞。3.3.3六角头螺栓图3.7六角头螺栓此夹具中六角头螺栓的长度要求较长，超出六角头螺栓国标范围因此为非标零件。3.3.4开口垫圈图3.8开口垫圈该开口垫圈为标准件，标准号为GB/T851-1988，外圆R16，开口距离13mm。3.3.5六角螺母图3.9螺母该六角螺母为标准件，标准号为GB/T41-2000尺寸M20。3.4夹紧力的分析夹紧力的分析主要是其力的大小、力的方向以及作用点的分析。根据夹紧力方向确定要求以及从镗孔工序考虑出发，夹紧力应该指向最主要的定位面即指向定位心轴，所以夹紧力的方向应该是垂直向下。查找现代夹具设计手册表3-25定位

37、用扳手的六角螺母，大径可得夹紧力为。当用扳手拧六角螺母后，通过开口垫圈作用在活动压板上，最后压住活塞最终作用在活塞上。3.5夹具总装图以及夹具简要说明 如图3.10所示，将已经完成其他工序的待镗孔的活塞放置定位心轴上，此时定位心轴与活塞的下止口相配合，然后用活动扳手压紧螺钉推动辅助定位销插入销孔，同时定位销起到了检验活塞的作用，继而通过压板支架、活动压板、螺母、开口垫圈和六角头螺栓配合，拧紧螺母后把活塞固定住，最后撤出辅助定位销即可进行镗孔加工。图3.10夹具总装图总结毕业设计作为我们本科学习生涯的最终作业，要求我们把实践和理论知识结合在一起。通过这个课题针对活塞式空压机在市场所占份额越来越大

38、同时被广泛应用，本人选取活塞式空压机活塞作为对象，通过上网搜寻各类参考资料，同时结合多本书本教材，向经验丰富的指导老师和同学询问等方式，对活塞销孔的加工工序进行了夹具设计。不仅对活塞加工工艺和夹具设计进行了解，并且更加深层次地对机械知识运用进行探究。完成毕业设计，不仅是对我能力的一种检验同时也对自己的能力有所提升。经过这次对活塞加工工艺与夹具设计，我不仅在机械专业知识，亦或是完成毕业设计时的态度都有着不小的提升。从对活塞零件的分析、工艺路线的设计、计算切削余量、绘制图纸，还是对销孔工序进行夹具设计，每一步都在更加深层次地了解机械专业知识。经历此次毕业设计，我也在很多方面上看到自己的不足之处，很

39、多方面仍需加强改进提升。同时我也意识到在大学中所学的知识都是紧密相连环环相扣的，自己所学到的知识在机械专业知识海洋中不值一提，时刻提醒我无时无刻都要保持一颗学习的心。参考文献1崇凯. 机械制造技术基础课程设计指南第2班. 北京：化学工业出版社， 20152何七荣. 机械制造工艺与工装第3版. 北京:高等教育出版社， 20113陆剑中.孙家宁. 金属切削原理与刀具第5版. 北京:机械工业出版社， 20114陈立德. 机械设计基础第4版. 北京:高等教育出版社， 20145黄云清. 公差配合与测量技术第3版. 北京:机械工业出版社， 20186刘忠伟. 液压与气压传动第2版. 北京:化学工业出版社

40、，20117吕烨.许德珠. 机械工程材料第4版. 北京:高等教育出版社， 20148齐宝森.张刚.肖桂勇.机械工程材料第4版.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.20189荀占超.公差配合与测量技术.北京:机械工业出版社.201810张耀宸，马占永. 机械加工工艺设计实用手册第1版. 北京：航空工业出版社， 199311朱耀祥，浦林祥. 现代夹具设计手册第1版. 北京：机械工业出版社， 201012陈家芳.简明金属切削计算手册第1版. 南京：江苏科学技术出版社， 200713陈宏钧.典型零件机械加工生产实例第3版.北京：机械工业出版社.2016谢辞通过这几个月的学习与忙碌，毕业设计已经大致完成，因为缺乏过多的实战经验和全面系统的知识尚不够丰富，所以毕业设计还存在很多需要考虑的地方，在这里我衷心感谢我的指导老师尹沾松，无论是多么微小的问题，尹老师都是耐心指导，经常一个微信电话就是半小时；以及感谢我的组员朱文开和何永亮，互相提醒毕业设计的进度和互相鼓舞，同时感谢每一个在做毕业设计上给与我帮助的人，我想，如果不是因为你们的帮助，我不能按时完成毕业设计。26