sl1126发动机机盖的工艺工装设计说明书

目录摘要ABSTRACT第1章绪论111引言112SL1126发动机机盖工艺工装基本设计思路2121SL1126发动机机盖建模2122SL1126发动机机盖机械加工工艺的编制2123夹具设计3第2章零件的工艺分析421确定生产类型422机盖的作用423技术条件分析4231孔径精度4232孔与孔之间的相互位置精度4233孔与平面之间的相互位置精度4234平面与平面的相互位置精度5235平面形状精度5236表面粗糙度5第3章选择毛坯6第4章机械加工工艺过程741定位基准的选择7411精基准的选择7412粗基准的选择742机盖各表面的加工方案7421平面加工7421孔加工843机盖机械加工工艺过程8第5章工序设计951选择加工设备、刀具夹具、量具952确定工序尺寸9521平面加工工序尺寸及公差10522孔加工工序尺寸及公差11523典型工序切削用量的计算11第6章夹具设计1961钻床夹具19611加工孔工艺分析19612定位方案与定位元件19613钻夹具结构设计2062铣床夹具20621加工面工艺分析21622定位方案与定位元件21613铣夹具结构设计2263镗床夹具22631加工孔工艺分析23632定位方案与定位元件23633镗夹具结构设计23结论24参考文献25致谢26附录27SL1126发动机机盖的工艺工装设计摘要机盖是SL1126发动机的重要零部件之一，属于典型的箱体类零件。他的结构比较复杂，其加工质量的好坏将直接影响到发动机机的整体性能。通过对零件图的分析可知机盖的底面、气道孔及底面座孔的技术要求加高，是重要的平面因此需要精细加工。由零件的年生产纲领可以确定该零件为大批量生产。毛坯采用HT250的铸铁由机器进行砂模铸造。粗加工时，选取气缸盖的上下底面互为基准；精加工时，选取加工过的气缸盖底面为基准。以底面及底面上的两个销进行定位，即“一面两销”式定位。在查阅了一些相关的资料，并仔细地分析了大量发动机机盖加工工艺路线后，才具体地制定了这次设计的工艺方案。实际的机械加工工序安排，遵循着先主要、后次要，先粗后精，先面后孔等原则。根据生产批量和生产实际情况，工序的安排采用了工序集中和工序分散相结合的办法。当按工序集中原则组织过程时，还普遍的采用了自动化程度较高的高效机床和工艺装备。这样，大大地提高了生产效率。在本设计，还针对工艺方案中的工序130、工序210、工序220分别设计了铣、镗、钻三副夹具。三副夹具均采用“一面两销”定位，其中一销为短圆柱销，另一销为削边销，分别限制2个和1个自由度。关键词机械，工艺，夹具设计SL1126LAUNCHEDTHEPROCESSTOOLINGDESIGNBLASTCOVERABSTRACTSL1126ENGINECOVERISONEOFTHEIMPORTANTPARTSTHATARETYPICALLYBOXPARTHESSTRUCTUREISCOMPLEX,THEPROCESSINGQUALITYOFWILLDIRECTLYAFFECTTHEOVERALLPERFORMANCEOFBLASTLAUNCHEDTHROUGHTHEANALYSISOFPARTSGRAPHTHEBOTTOMCOVER,AIRWAYANDTECHNICALREQUIREMENTSOFTHEHOLEBOTTOMBLOCK,THEPLANEISIMPORTANTHEIGHTENINGNEEDSCAREFULPROCESSINGTHEANNUALPRODUCTIONPROGRAMBYTHEPARTSCANDETERMINETHEPARTSFORMASSPRODUCTIONBYUSINGTHEIRONBLANKHT250SANDCASTINGMACHINEWHENSELECTINGTHECYLINDER,MOLDINGSANDUNDERSIDEEACHDATUM,FINISHING,SELECTIONOFCYLINDERHEADBOTTOMFORPROCESSINGINTHEBOTTOMFLOORANDTWOPINS,NAMELY“SIDETWOPINS“POSITIONINGINSOMERELATEDMATERIAL,ANDCAREFULLYANALYZEDLARGEPROCESSINGROUTECOVERINGLAUNCHEDAFTERTHEBLAST,SPECIFICALLYFORMULATEDTHEDESIGNPROCESSTHEACTUALMACHININGPROCESS,FOLLOWTHEFIRSTMAJOR,MINOR,AFTERTHEFIRST,AFTERTHEROUGHSURFACE,AFTERTHEFIRSTPRINCIPLEOFHOLESETCACCORDINGTOTHEPRODUCTIONBATCHANDACTUALPRODUCTIONCONDITION,THEARRANGEMENTOFTHEPROCESSESBYWORKINGONTHEMETHODOFTHEDISPERSEDPHASEANDPROCESSESACCORDINGTOTHEPRINCIPLEOFCONCENTRATIONWHENWORKINGPROCESS,ISGENERALLYADOPTEDHIGHAUTOMATIONDEGREEOFEFFICIENTTOOLANDPROCESSEQUIPMENTSO,GREATLYINCREASETHEPRODUCTIONEFFICIENCYINTHISDESIGN,THEPROCEDUREFORPROCESSSCHEME,210,130220DESIGNMILLING,BORINGRESPECTIVELY,THEDRILLTHREEFIXTURETHREEFIXTUREUSING“SIDETWOPINS“POSITIONING,ONEPINFORCYLINDRICALPIN,ANOTHERPINFORCUTTINGEDGE,RESPECTIVELYLIMIT2AND1DEGREESKEYWORDSMECHANICAL，TECHNOLOGY，JIGDESIGN第1章绪论11引言发动机是一整套动力输出设备，包括变速齿轮、引擎和传动轴等等，随着科技的进步，人们不断地研制出不同用途多种类型的发动机。机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、汽缸盖和气缸垫等零件组成。发动机缸体、盖的制造水平是衡量国家的制造业水平的重要标志之一。机盖是内燃机零件中结构较为复杂的箱体零件，其精度要求高，加工工艺复杂，且加工质量直接影响发动机整体性能。随着科学技术和经济的发展，汽车制造商们对发动机缸盖的机械加工工艺越来越重视，缸盖的机械加工工艺技术也在不断地进步。本设计中的缸盖与缸体合成球形燃烧室，缸盖上有同轴的凸轮轴孔，进、排气阀座，导杆孔和火花塞孔等,它们的尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度以及各表面质量均影响发动机的性能与工作寿命。为保证缸盖的加工精度要求，需要拟定合理的机械加工工艺路线。工艺路线决定了各表面的加工方法、工序数目和各工序所用的基准，之后再具体编排各工序的顺序，包括机械加工工序、热处理、表面处理、检验，以及各种辅助性工序。工艺路线的安排必须合理，符合客观规律。12SL1126发动机机盖工艺工装基本设计思路本设计的零件比较复杂，涉及的知识和技术也比较多，是一个工作量比较大的工程。因此，一个清晰的设计思路是很重要的，在设计过程中要循序渐进，按计划进行。本设计大致分为三个阶段零件建模阶段；机械加工工艺规程设计阶段；夹具设计阶段。121SL1126发动机机盖建模由于机盖零件比较复杂，为了更好的看懂零件图，把握零件的结构，形成一个整体思路，就将二维图转化成了三维图。为了能清楚描述机械加工工艺工程，在图11上标出重要面和重要孔E轴轴A轴轴GFI轴B轴轴轴轴轴D轴C图11SL1126发动机机盖实体图122SL1126发动机机盖机械加工工艺的编制工艺规程是规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按规定的形式书写成工艺文件，经审批后来指导生产的。工艺过程一般包括的内容有零件加工的工艺路线、各工序的具体加工内容、切削用量、时间定额以及所采用的设备和工艺装备等123夹具设计机床夹具是机床上用来装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。工件装夹的实质是在机床上对工件进行定位和夹紧，其目的是通过定位和夹紧使工件在加工过程中始终保持正确的加工位置，以保证该工序所规定的加工技术要求。第2章零件的工艺分析21确定生产类型SL1126发动机机盖属中型机械，生产纲领为2000件/年，每天2班，查阅金属机械加工工艺人员手册，其生产类型为成批生产。22机盖的作用机盖安装在机体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。安装时，为保证均匀压紧在拧紧缸盖螺栓时，应从中央向四周对称扩展的顺序分几次进行，最后一次按规定力矩拧紧。缸盖是燃烧室的组成部分，燃烧室对发动机的影响很大，因此机盖的加工制造是非常关键的。23技术条件分析231孔径精度孔径精度直接影响轴的回转精度，它包括孔的尺寸精度和形状精度两项内容。（1）孔的尺寸精度。轴孔、G面孔、轴、轴精度为IT8；E面孔、轴、轴、轴、轴精度为IT7；（2）孔的几何形状精度。轴、轴圆柱度允许误差为0008MM232孔与孔之间的相互位置精度有传动关系的孔与孔之间的相互位置精度会直接影响齿轮的啮合精度，因此必须严格要求，它包括同轴线上的各孔的同轴度，轴与轴之间孔径的尺寸精度等。（1）同轴度。E面上两个孔的同轴度允许误差为0025MM；轴、轴的两个孔的同轴度允许误差为0025MM。（2）位置度。轴、轴孔的位置度允许误差为002MM；B面上1210的位置度的允许误差为005MM；E面上两个孔的位置度允许误差为002MM；轴、轴的位置度允许误差为002MM。233孔与平面之间的相互位置精度孔的轴线与断面不垂直，会产生断面圆跳动，使轴运转时产生的轴向颤动，影响使用性能。本设计中（1）轴孔与B面的垂直度允许误差为004MM（2）轴孔与B面的垂直度允许误差为004MM234平面与平面之间的相互位置精度平面与平面之间的垂直度误差和平行度误差，有的会影响安装精度，有的虽然不会影响使用性能，但在加工过程中，需要利用相互垂直度的平面作为定位基准面时，必须严格控制其相互位置精度。A面与B面的平行度误差为006。235平面形状精度凡定位表面与安装表面都必须平整、光洁，以安装接触面积，提高接触刚度。本设计中（1）A面的平面度允许误差为004；（2）B面的平面度允许误差为003；（3）C面的平面度允许误差为003；（4）D面的平面度允许误差为003。236表面粗糙度各表面根据使用要求，规定了相应的表面粗糙度。A面、B面、C面、D面、E面的表面粗糙度为63；轴、轴孔的表面粗糙度为08。轴、轴孔德内表面粗糙度为16第3章选择毛坯SL1126发动机机盖的材料是HT250，材料抗拉强度为250N/MM，抗弯强度为2N/MM，硬度为HB170241。发动机机盖结构复杂，壁厚铰薄，宜采用铸造方法制造毛2坯；因生产类型为成批生产，可采用砂箱机器造型，内腔及直径大于30MM孔均采用事先铸出。铸件需经人工时效处理。参考机械加工工艺设计手册（以下简称文献9）表255，铸件的公差等级ZJ5级，文献11表52加工余量等级为2级。查阅文献11表55，根据各表面的基本尺寸，确定各表面的加工余量，其值如表31所示。表31各加工表面的毛坯余量尺寸位置基本尺寸MM加工余量等级加工余量MM备注A面98MMG45MM单侧加工B面98MMG35MM单侧加工C面200MMG35MM单侧加工D面250MMG35MM单侧加工E面72MMG35MM单侧加工轴48MMH6MM双侧加工轴53MMH7MM双侧加工参考文献11表56，查得铸件主要尺寸的公差，然后计算毛坯尺寸及及公差列表如表32所示。表32毛坯尺寸及公差尺寸位置零件尺寸MM总余量MM毛坯尺寸MM公差MMA面与B面距离9845351060816C面F面距离200352035102D面与G面距离250352535102E面凸台高度535850816轴孔48MM486420816轴孔53MM537460816第4章机械加工工艺过程41定位基准的选择411精基准的选择机盖上的孔与孔、孔与平面及平面之间都有较高的尺寸精度要求和相互位置精度要求，这些要求的保证与精基准的选择有很大关系。为此，机盖的加工通常优先考虑“基准统一”原则，使具有相互位置精度要求的大部分加工表面的大部分工序，尽可能用同一组基准定位，以避免因基准转换而带来的累积误差，有利于保证箱体各主要表面的相互位置精度。并且，由于多道工序采用同一基准，使夹具有相似的结构形式，可减少夹具设计与制造的工作量，减少生产准备时间降低生产成本。其次机盖的设计基准往往也是机盖的装配基准，为保证主要表面的相互位置精度，也必须考虑“基准重合”原则，使定位基准，设计基准，装配基准重合，避免基准不重合误差，有利于提高机盖各表面的相互位置精度。本设计中，通过综合分析采用轴孔、轴孔和B面“一面两孔”的定位方式。412粗基准的选择由于机盖的结果比较复杂，加工表面多，粗基准的选择恰当与否，对加工面与不加工面间的相互位置关系及加工面的加工余量分配有很大影响，必须全面考虑。一般选择机盖的重要孔的毛坯面作粗基准。在本设计中，由于生产类型为成批生产，毛坯的制造精度较高，可直接以毛坯表面A面定位，工件安装迅速，生产率高。42机盖各表面的加工方案机盖的加工表面有平面，通孔，盲孔，螺纹孔等，其加工方法如下421平面加工平面加工有铣削、刨削、拉削和磨削等方法，究竟如何选择每一个表面的加工方法，这要结合该表面的具体要求而定。（1）A面加工机盖A面的表面粗糙度为32，与B面平行度允差为006MM，平面度允差为004MM。查阅文献9表435，可采用粗铣、半精铣、精铣的加工方法。（2）B面、C面、D面、E面加工机盖B、C、D、E面的表面粗糙度均为63，平面度允差为003MM。查阅文献9表435，可采用粗铣、精铣的加工方法。422孔加工孔加工有钻，铰，镗等方法，究竟如何选择每一个孔的加工方法，这要结合该表面的具体要求而定。（1）B面孔、轴孔、轴孔的加工这些孔的内圆表面的粗糙度均为125，查阅文献9表435，可采用钻孔加工方法。（2）轴孔、轴孔、轴孔、轴孔、轴孔、G面孔加工查阅文献9表435，可采用钻扩粗铰精铰的加工方法。（3）E面孔加工E面孔精度要求较高，查阅文献9表435，可采用钻扩粗铰精铰的加工方法。（4）轴孔、轴孔的加工因为轴孔、轴孔得直径均大于30MM，可以事先铸造出来，查阅文献9表435，可采用粗镗精镗的加工方法。（5）螺纹孔的加工查阅文献9表435，所有的螺纹孔加工均采用钻攻的加工方法。43机盖机械加工工艺过程以上各加工表面的加工方案确定以后，按照“先面后孔”“先粗后精”和“基准导前”的加工原则，并且考虑零件是批量生产，适当采用工序分散的原则，零件的机械加工工艺过程见附录一第5章工序设计51选择加工设备、刀具夹具、量具（1）工序60、工序70、工序80、工序90铣削顶面，参阅文献11表639，选择X61W万能铣床；参阅文献11表838，选用50，Z8的圆柱形铣刀进行铣削。用游标卡尺检测顶面高度；用粗糙度样板比照检验顶面的表面粗糙度；将顶面置于1000X800的平板上用塞尺检验其平面度。（2）工序130、工序140、工序170、工序180铣削侧面，参阅文献11表639，选择X62卧式铣床；参阅文献11表838，选用50，Z8的圆柱形铣刀进行铣削。用游标卡尺检测侧面高度；用粗糙度样板比照检验顶面的表面粗糙度；将侧面置于1000X800的平板上用塞尺检验其平面度。（3）工序110、工序120、工序150、工序160铣削凹槽和斜面凸台，选择选择X61W万能铣床；参阅文献11表838，选用14，Z5的细齿锥柄立铣刀进行铣削。用游标卡尺检测顶面高度；用粗糙度样板比照检验顶面的表面粗糙度。（4）工序100、工序190、工序220、工序230、工序240、工序250、工序260钻孔，参阅文献11表619，选择Z3025摇臂钻床；参阅文献11表817，选用相应麻花钻进行钻削，扩孔钻扩孔，铰刀铰孔，机用丝锥攻螺纹。用游标卡尺检测孔高度直径，对于精度高的孔径用千分表检测；用粗糙度样板比照检验顶面的表面粗糙度；（5）工序200、工序270、工序280钻削采用专用机床加工；用游标卡尺检测孔高度直径，对于精度高的孔径用千分表检测；用粗糙度样板比照检验顶面的表面粗糙度；52确定工序尺寸查表确定各道工序的机械加工余量，由加工表面的最后工序往前推算，计算出前道工序的的工序尺寸。最后工序的工序尺寸及公差按图样的要求及尺寸标注，而前道工序的公差由加工方法的经济精度决定。521平面加工工序尺寸及公差以顶面加工为例，查阅文献11表572，顶面加工的最后工序为精铣，精铣余量为1MM，前到工序为半精铣余量为15MM，而顶面的毛坯余量为45MM，则粗铣余量为2MM。可用同样的方法，查出其他平面加工时各道工序的加工余量，并计算出工序尺寸及公差，其值如表51所示表51平面加工工序尺寸单位MM粗加工半精加工精加工工序加工表面工序内容余量精度IT工序尺寸工序内容余量精度IT工序尺寸工序内容余量精度IT工序尺寸60粗铣2111035半精铣11010259980A面精铣870粗铣251110090B面精铣898130粗铣25113170C面精铣82140粗铣25113180D面精铣82120粗铣25113160E面凸台精铣82110粗铣25113150A面凹槽精铣82522孔加工工序尺寸及公差本设计中，除了轴孔48H6、轴孔53H6外，其余孔的尺寸都比较小，铸造时不铸出毛坯孔，加工时采用钻扩铰的方法。以轴孔175H7为例，查阅文献11表559，先钻孔145MM，再钻扩到173MM，再粗铰到1744MM，最后精铰刀175H7。同同样的方法加工其余孔，其工序尺寸及公差列于表52所示。表52轴加工工序尺寸单位MM孔径钻扩粗铰（镗）精铰（镗）轴孔12H8811811940271轴孔12H881181194G面孔12H881181194027轴孔16H71571594186轴孔48H6204801648轴孔16H71571594轴孔53H6205301953轴孔22N721721942轴孔175H714517317440187轴孔175H714517317445E面孔21G79220820940287E面孔94H7929341549523典型工序切削用量的计算（1）铣削底面的切削用量计算工序60和工序80为铣削A面，其切削用量计算如下（1）粗铣A面时的切削用量背吃刀量2MM。PA每齿进给量查阅切削用量简明手册表35（以下简称文献8），每齿ZF进给量012030MM/Z，取每齿进给量018MM/Z。ZFZF确定刀具寿命刀具为D50MM，Z8的不重磨硬质合金刀片套式端铣刀，查阅文献8表38，铣刀寿命为10810S。3选择切削速度和每秒钟进给量查阅文献4表CVFV316，65M/MIN，N380R/MIN，200MM/MIN，查修正系数10，08，所以CVFVKF修正以后的切削速度和每分钟进给量为MIN/5280165VC62FFF则转速。IN/4013650MDVNC参阅文献8表4236，按X61W万能铣床的技术参数，取N420R/MIN，190M/MIN，则实际的切削速度和进给量为FVIN/946510243DN。ZMAFF39校验机床功率查阅文献4表324，当84MM，37MM，02MM/Z和PAEAZF190M/MIN时，铣刀耗用的功率约为P110KW。FV机床主轴允许的功率为KWM2570故P,因此所决定的切削用量可以采用，即37MM，02MM/Z、190M/MIN。EAZFFV计算基本工时式中LLY,L198MMY19MM,则L19819217MM,故MT（2）半精铣台阶面时的切削用量背吃刀量15MM。PA每齿进给量查阅文献8表35，0203MM/R，即01015MM/Z每ZFZFZF齿进给量013MM/Z。ZF确定刀具寿命查阅文献4表38，铣刀寿命为180MIN。选择切削速度和每分钟进给量查阅文献4表CVFV316，1536M/MIN，N3912R/MIN，1878MM/MIN，查修正系数CVF10，08，所以修正以后的切削速度和每分钟进给量为VKFMIN/81206153VC4587FFF则转速。IN/2430810MDVNC参阅文献9表4171，按X61W万能铣床的技术参数，取N420R/MIN，190MM/MIN，则实际的切削速度和进给量为FVIN/946510243DN。ZMAFF/9计算基本工时式中LLY,L198MMY19MM,则L19819217MM,故MTFVLTFVLTIN36107IN451207（3）精铣台阶面时的切削用量背吃刀量1MM。PA选择切削速度和每分钟进给量查阅文献8表CVFV316，1806M/MIN，N4596R/MIN，147MM/MIN，查修正系数10，08，CVFVKF所以修正以后的切削速度和每分钟进给量为MIN/4810618VC6747FFF则转速。IN/92503140MDVNC参阅文献9表4171，按X61W万能铣床的技术参数，取N1000R/MIN，190MM/MIN，则实际的切削速度和进给量为FVIN/157014NZMAFF29计算基本工时式中LLY,L305MMY19MM,则L30519324MM,故MT用同样的方法可以计算出铣削其它面时的切削用量，结果列表如表53所示表53铣削面的切削用量工序工序内容切削深度（双边余量）切削速度（M/MIN）转速R/MIN进给量（MM/Z）基本工时（MIN）60粗铣A面2065944200213660半精铣A面15659442001314580精铣A面101571000032276110粗铣A面凹槽2565380064045150精铣A面凹槽1012572503209670粗铣B面256538006418290精铣B面10125725032087130粗铣C面2565380064076170精铣C面1125725032103FVLTIN762134140粗铣D面2565380064086180精铣D面10125725032103120粗铣凸台面E面2565380064088160精铣凸台面E面1012572503223（2）镗轴孔时的切削用量计算工序210为粗镗轴、轴各轴孔，镗孔的横向进给量是一致的。下面以工序210粗镗轴孔（42MM）为例计算各孔镗削时的切削速度和镗杆的转速。（1）粗镗轴孔（42MM）时的切削用量计算背吃刀量15MM（单边余量）。PA横向进给量查阅文献8表15，粗镗时进给量0406MM/R,取ZFZF05MM/R。ZF确定刀具寿命查阅文献8表19，镗刀寿命为60MIN。选择切削速度查阅文献8表127，158，015，04，M020，CVVCVXVY，则切削速度为085976VSGVKC转速。MIN/248310DNC参考文献9表471，按T611卧式镗床的技术参数，取N500R/MIN，则实际切削速度为IN/946510DN计算基本工时式中LLY,L10MMY30MM,则L103040MM,故MT（3）工序290精镗轴孔（42MM）时的切削用量计算背吃刀量075MM（单边余量）。PA横向进给量查阅文献4表15，精镗时进给量008020MM/R,取010ZFZFZFMM/R。确定刀具寿命查阅文献4表19，镗刀寿命为60MIN。MIN/560167540KFATCVYXPMCVNFLTMIN35024850选择切削速度查阅文献4表127，1898，015，CVVCVXVY04，M020，则切削速度为085976VSGVKC转速。MIN/275841300DVNC参考文献9表741，按T611卧式镗床的技术参数，取N800R/MIN，则实际切削速度为I/082410计算基本工时式中LLY,L10MMY30MM,则L103040MM,故MT用同样的方法可以计算出镗削、轴孔的切削用量，结果列表如表54所示。表54镗削轴孔的切削用量工序工序内容切削深度（双边MM）切削速度（M/MIN）转速R/MIN进给量（MM/R）基本工时（MIN）210粗镗42MM孔15659450005035210粗镗轴48MM孔12571250005046290精镗42MM孔0751015480001105290精镗轴48MM孔0511823100001134（3）钻、扩、铰孔时的切削用量计算现以工序190加工轴孔为例，计算其切削用量。（1）钻孔至8MM时的切削用量查文献11表1066，027MM/R，查文献8表215，切削速度V18M/MIN，转RF速N420R/MIN，参照Z3025摇臂钻床的技术参数，取N420R/MIN，则实际切削速度为179M/MIN。基本工时为式中LLY,L96MMY30MM,则L9630126MM,故NFLTMIN05127804MIN1420716MIN/531012502KFATCVYXPMVCVNFLTMMT（2）钻扩孔至118MM时的切削用量查文献11表1072，080110MM/R，参照Z3025摇臂钻床的技术参数，取RF10MM/R，查文献8表230，扩孔时RF152，025，01，04，M0125，084，钻头寿命为75MIN，则切削VCVZVXVYVK速度V为MIN/916709175842025FATDCVYXPMZVI/336RNC参照Z3025摇臂钻床的技术参数，取N500R/MIN，则实际切削速度为IN/51810410MDV基本工时为式中LLY,L6MMY30MM,则L63036MM,故MT（3）粗铰孔至1194MM时的切削用量查文献8表224，F1015MM/R，参照Z3025摇臂钻床的技术参数，取F12MM/R查文献8表230，粗铰孔时156，020，01，05，M03，084，钻头寿命为50MIN，则切削速VCVZVXVYVK度V为MIN/6972107584961503FATDCVYXPMZVI/RNC参照Z3025摇臂钻床的技术参数，取N250R/MIN，则实际切削速度为IN/08109425310MDV计算基本工时式中LLY,L6MMY30MM,则L63036MM,故MTMIN1805136IN29051236NFLTNFLT（4）精铰孔至42H7MM时的切削用量查文献8表210，07709MM/R，参照Z3025摇臂钻床的技术参数，取RF09MM/R，查文献8表230，扩孔时RF156，020，01，05，M03，084，钻头寿命为50MIN，则切削速VCVZVXVYVK度V为MIN/62190350841265FATDCVYXPMZVI/7RNC参照Z3025摇臂钻床的技术参数，取N315R/MIN，则实际切削速度为MIN/41203514DV计算基本工时式中LLY,L6MMY10MM,则L603070MM,故MT用以上方法可以计算出其他轴钻孔时的切削用量，结果列表如表55所示。表55钻孔的切削用量孔径MM加工步骤尺寸（MM）切削速度（M/MIN）转速R/MIN进给量（MM/R）基本工时（MIN钻孔8179420027111钻扩孔1181853500067018粗铰孔11948025012029轴孔12H8精铰孔027112431509013钻孔8179420027146钻扩孔1181853500067049粗铰孔11948025012029轴孔12H8精铰孔027112431509013钻孔8179420027098钻扩孔1181853500067017G面孔12H8粗铰孔11948025012029MIN13097306NFLTM精铰孔027112431509013钻孔15719842003204粗铰孔1594885067125轴孔16H7精铰孔0186124132056047钻孔145198420032036钻扩孔173183265067029粗铰孔17449213212126175H7精铰孔01857117417009048钻孔217179850032062粗铰孔2194198420032094轴孔22N7精铰孔021885067056钻孔92179850032148钻扩孔208179850032089粗铰孔2094885067094E面孔21G7精铰孔02871124132056044钻孔92179850032148粗铰孔934885067038E面孔94H7精铰孔01549124132056026钻孔102179850032068A面凹槽M12攻M1217985002189凹槽8钻孔8179420032056钻孔85198850032063F面M10螺纹孔攻M103356310123钻孔85198850032063D面M10螺纹孔攻M103356310123钻孔67198850032059C面M8螺纹孔攻M83356310116钻孔51198850032056C面M6螺纹孔攻M63356310108第6章夹具设计61钻夹具各类钻床和组合机床等设备上进行钻、扩、铰孔的夹具，统称为钻夹具。由于钻孔时不便于用试钻法把钻头调整到规定的位置，采用划线法则加工精度低，生产效率低，故当生产批量较大时，常使用专用钻夹具。在钻床夹具上，一般都装有距定位元件有一定距离的钻套，通过它引导刀具就可以保证被加工孔的坐标位置，并防止钻头在切入后的偏斜。根据钻床夹具的结构将钻夹具分为固定式钻床夹具、回转式钻床夹具、翻转式钻床夹具、盖板式钻床夹具和滑柱式钻床夹具等。611加工孔工艺分析本夹具是针对工序220而设计的专用钻夹具。该工序中需加工的孔是8和1210的孔。1210的位置度允许误差为002MM，均布在166的圆上。表面粗糙度均为125。由于本工序中孔的加工精度不高，一个钻的工步就可以满足加工要求。工序图如61所示。图61钻孔工序图612定位方案和定位元件。工件的定位必须解决两个问题即根据加工技术要求限制工件的自由度；使定位误差控制在允许范围内。本夹具采用“一面两孔”定位，2175H7的定位孔和B面，符合基准重合原则。定位元件为一个圆柱销，一个削边销。613钻夹具结构设计由于本工序中需要加工的孔的直径较小，所以选用盖板式钻床夹具。这种夹具没有夹具体，钻套、定位元件和夹紧元件一般都固定在钻模板上，使用时将其覆盖在工件上，定位夹紧后即可加工。盖板式钻床夹具重要的结构就是钻套与钻模板，本夹具采用可换钻套，便于更换，适合大批量生产。其中，衬套外径以H7/P6压配在钻模板上，钻套内径与衬套内径的配合采用H7/G6。其装配图见附件三和钻模板零件图见附件四。62铣床夹具在机械加工中，各类铣床的应用是比较广泛的，故设计铣床夹具的工作量也比较大。在设计这类夹具时，应充分注意铣削加工的特点一般切削用量较大，多属断续切削，故切削力较大时容易产生振动。因此，夹紧装置要有足够的压紧力，夹具本身也应有足够得强度和刚度。621加工面工艺分析本夹具是针对工序130而设计的专用铣夹具，该工序是粗铣C面，工序图如图62所示图62铣面工序图622定位方案和定位元件工件的定位必须解决两个问题即根据加工技术要求限制工件的自由度；使定位误差控制在允许范围内。对于铣夹具应特别注意定位的稳定性，如工件以平面定位时，定位元件的布置应尽量使支承三角形最大，必要时还采用辅助支承，导向支承点应相距最远等。本夹具采用“一面两孔”定位，2175H7的定位孔和B面，符合基准重合原则。定位元件为一个圆柱销，一个削边销，4块支撑板。623铣夹具结构设计（1）对刀装置。工件切削之前，就要确定刀具的工作位置，这就是对刀。对刀块应做成单独的元件，用螺钉固定在夹具体上，其位置应便于对刀时的操作。本铣夹具采用对刀装置如图63所示。图63对刀装置（2）夹紧装置。铣床夹具的夹紧装置，应特别要求欧较好的夹紧刚度，夹紧力要足够，力的作用点要尽量靠近加工表面和落在刚性较好的部位，而且要有利于定位的稳定性。必要时采取辅助辅助夹紧装置。本铣夹具采用一幅转动压板夹紧在工件顶面的两端。铣夹具的装配图见附件五和夹具体零件图见附件六。63镗床夹具镗床夹具也称镗模，主要用于加工箱体、支架等类工件上的孔或孔系。镗床夹具包括引导刀具的导套（称为镗套）以及安装镗套的镗模架。用镗模镗孔时，工件的加工精度可以不受镗床精度的影响，而由镗模的精度来保证。镗床的主轴和镗杆采用浮动联接，镗床只是提供镗杆的转动动力。镗模的结构类型主要取决于导向的设置，导向的设置不仅需要考虑加工孔的位置精度，更主要的是要考虑加工时镗杆的刚度。因此，镗模分为无支承镗模、单支承镗模、双前支承镗模、双后支承镗模、前后支承镗模五类。631加工孔工艺分析本设计是针对工序210而设计的专用镗夹具，工序210是镗、20482053孔轴线与B面的垂直度为004，同轴孔的同轴度为0025。工序图如图64所示。图64镗孔工序图632定位方案和定位元件本夹具采用的是“两孔一面”定位，即A面和216H7的孔。定位元件为一个圆柱销，一个削边销，4个支承钉。633镗夹具结构设计（1）镗套与镗杆。本夹具采用B型固定式镗套，带有油槽使镗杆和镗套之间能充分润滑，从而减少镗套的磨损。其中镗套与镗杆采用H7/G6的配合，镗套与衬套采用H7/H6的配合，衬套与支架采用H7/N6的配合。（2）镗模架的设计。固定镗套的支架称为镗模架，一般用铸铁制造。镗模架应设计成单独体，不要与夹具底座设计成一体，更不要与夹紧装置用支架相联接。这样便于制造，更重要的是有利于精度的获得及避免其他因素对镗模架精度的影响。结构设计时，要特别注意刚度设计。镗模架要用螺钉和销钉固定在夹具体上，并保证足够的接触刚度。螺钉的数量、直径、分布要合适。本夹具是双后支承镗模。（3）找正面。由于箱体孔系的加工精度一般要求较高，因此镗夹具的制造精度要求很高。为了便于镗床夹具在机床工作台上的相对位置，一般在镗模底座的侧面设置一个窄长的找正基准面，安装时用百分表找正。（4）夹紧装置。图65夹紧装置镗夹具的装配图见附件七和夹具体零件图见附件八。结论本设计完成SL1126发动机机盖工艺工装设计，包括了机械加工工艺规程设计，工序设计，并针对部分工序设计了三副专用夹具镗夹具、钻夹具、铣夹具。总工作量为三副夹具装配图及其夹具体零件图。按成批生产来定制加工工艺规程，遵循“基准重合”原则，在选用机床时要考虑工序集中、工序分散原则，充分有效利用资源。编制工序卡时，要查阅手册确定加工余量、工步内容，计算切削用量、工时定额等等。三副夹具设计均采用“两孔一面”方式定位。其中一个面限制三个自由度，圆锥销限制2个自由度，削边销限制1个自由度。镗夹具采用双支撑结果，保证加工精度。通过这次设计，我掌握了机械加工工艺工装设计的流程。了解了金属切削机床的选用，切削用量的计算，工时定额计算，加工余量的确定等知识；掌握钻、铣、镗夹具的设计。参考文献1周宏甫、倪小丹机械制造技术基础高等教育出版社，200432刘向阳、占向辉、张恩光UGNX40CAD详解教程清华大学出版社，200743刘小年、郭克希机械制图机械工业出版社，2004104翟继昌机械制造工艺学及夹具设计北京机械工业出版社，198715刘极峰计算机辅助设计与制造高等教育出版社，200476胡凤兰互换性与技术测量基础高等教育出版社，200527汤湘中机床夹具设计国防工业出版社，198858艾兴，肖诗纲切削用量简明手册北京机械工业出版社，19949王绍俊机械制造工艺设计手册哈尔滨工业大学出版社，1984810张耀宸机械加工工艺设计手册航空工业出版社，19871211金属机械加工工艺人员修订组金属机械加工工艺人员手册上海科技出版社，1965112杨黎明机床夹具设计手册国防工业出版社，1994413余国光等机床夹具设计重庆大学出版社，19951214李余庆、孟广耀机械制造装备设计，机械工业出版社，20087致谢本论文是在指导师倪小丹老师的辛勤指导下完成的。倪老师以广博的学识、严谨的学风给与学生严格的指导和热情的鼓励，在遇到课题中的疑难问题时，倪老师更是不厌其烦的帮助解决。倪老师对科学研究的开拓精神、对科研事业的执著追求和对新生力量的悉心培养，使学生深受教诲。在此，向在学习、工作上给予我关心、帮助的倪老师表示衷心的感谢。在毕业设计研究过程中，还得到了许多同学的帮助，我们一起讨论研究，尤其刘宗源同学都对本课题的研究也提出了许多宝贵的意见，在此表示十分感谢。感谢湖南工程学院机械工程学院给我提供了宝贵的学习机会，感谢在一起生活了四年的各位同学在学习、生活上给予的关怀和照顾，这一段学习生活是我人生旅途中难以忘怀的宝贵经历。最后，再次向热忱帮助过我的师长和同学们表示诚挚的谢意附录附录一SL1126发动机机盖机械加工工艺过程卡（13）附录二SL1126发动机机盖加工工序卡（428）附录三钻夹具装配图（一张）附录四钻夹具夹具体零件图（一张）附录五铣夹具装配图（一张）附录六铣夹具夹具体零件图（一张）附录七镗夹具装配图（一张）附录八镗夹具夹具体零件图（一张）附录一机械加工工艺过程卡零件名称零件图号湖南工程学院机械加工工艺过程卡SL1126发动机机盖材料名称灰铸铁材料牌号HT200每批数量毛坯种类铸造机床夹具时间工序号工序名称工序内容名称型号名称编号定额10铸铸造毛坯20热处理人工时效30冲砂去除余砂和表面铁锈40油漆非加工表面刷防锈漆对A面画线，根据要求画出加工余量50画线对B面画线，根据要求画出加工余量60铣粗铣A面万能铣床X61W铣夹具170铣粗铣B面万能铣床X61W铣夹具280铣精铣A面万能铣床X61W铣夹具190铣精铣B面万能铣床X61W铣夹具2钻B面孔6145100钻铰201857摇臂钻床Z3025钻模板3110铣粗铣A面凹槽3540面万能铣床X61W铣夹具1120铣粗铣E面万能铣床X61W铣夹具4机床夹具时间工序号工序名称工序内容名称型号名称编号定额130铣粗铣C面卧式铣床X62铣夹具5140铣粗铣D面卧式铣床X62铣夹具5150铣精铣A面凹槽3540面万能铣床X61W铣夹具1160铣精铣E面万能铣床X61W铣夹具4170铣精铣C面卧式铣床X62铣夹具5180铣粗铣D面卧式铣床X62铣夹具5钻、铰A面、轴孔20186钻、攻M12螺纹孔钻8锥孔钻、铰轴孔021190钻钻轴8孔、铰轴孔7摇臂钻床Z3025专用钻夹具6钻、扩、铰轴孔08钻、铰孔1549200钻钻、攻M8螺纹孔专用机床专用钻夹具7210镗粗镗B面、轴孔镗床T611专用镗夹具8钻B面孔1210220钻钻B面孔8摇臂钻床Z3025专业钻夹具9钻、攻C面3M6螺纹孔230钻钻、攻C面2M8螺纹孔摇臂钻床Z3025钻模板10240钻钻、攻D面2M10螺纹孔摇臂钻床Z3025钻模板11250钻钻G面8孔、铰G面孔0271摇臂钻床Z3025钻模板12260钻钻、攻F面M10螺纹孔摇臂钻床Z3025钻模板13270钻钻I轴8孔、铰I轴孔027专用机床专用夹具14280钻钻、孔216专用机床专用夹具15290镗精镗B面、轴孔、0195301648镗床T611专用镗夹具8300清洗去毛刺310检验更改内容班级机设0606设计者姓名唐联耀设计日期2010522附录二SL1126发动机机盖加工工序卡产品名称零件名称零件图号湖南工程学院机械加工工序卡片SL126发动机机盖01材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第1页材料HT250铸件1共25页加工工序图工序号60工序名铣设备X61W夹具铣夹具工量具游标卡尺刃具50端铣刀工步工步内容及要求主轴转速R/MIN切削速度M/MIN轴向进给量MM/R径向进给量MM走刀次数1粗铣A面4206594020212半精铣A面4206594013151工艺编制学号审定会签工时定额校核执行时间批准SL1126发动机机盖加工工序卡产品名称零件名称零件图号湖南工程学院机械加工工序卡片SL1126发动机机盖01材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第2页材料HT250铸件1共25页加工工序图工序号70工序名铣设备X61W夹具铣夹具工量具游标卡尺刃具50端铣刀工步工步内容及要求主轴转速R/MIN切削速度M/MIN轴向进给量MM/R径向进给量MM走刀次数1粗铣B面3806506425123工艺编制学号审定会签工时定额校核执行时间批准SL1126发动机机盖加工工序卡产品名称零件名称零件图号湖南工程学院机械加工工序卡片SL1126发动机机盖01材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第3页材料HT250铸件1共25页加工工序图工序号80工序名铣设备X61W夹具铣夹具工量具游标卡尺刃具50端铣刀工步工步内容及要求主轴转速R/MIN切削速度M/MIN轴向进给量MM/R径向进给量MM走刀次数1精铣A面10001570321123工艺编制学号审定会签工时定额校核执行时间批准SL1126发动机机盖加工工序卡产品名称零件名称零件图号湖南工程学院机械加工工序卡片SL1126发动机机盖01材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第4页材料HT250铸件1共25页加工工序图工序号90工序名铣设备X61W夹具铣夹具工量具游标卡尺刃具50端铣刀工步工步内容及要求主轴转速R/MIN切削速度M/MIN轴向进给量MM/R径向进给量MM走刀次数1精铣B面7251250321123工艺编制学号审定会签工时定额校核执行时间批准SL1126发动机机盖加工工序卡产品名称零件名称零件图号湖南工程学院机械加工工序卡片SL1126发动机机盖01材料名称毛坯种类毛坯尺寸零件重每台件数卡片编号第5页材料HT250铸件1共25页加工工序图工序号100工序名钻设备Z3025夹具钻模板工量具游标卡尺、千分表刃具麻花钻、锥柄机用铰刀工步工步内容及要求主轴转速R/MIN切削速度M/MIN轴向进给量MM/R径向进给量MM走刀次数1钻B面孔614542019803272512钻扩、轴孔至1732651830671413粗铰、轴孔至1744132921200714精铰、轴孔至0185717