柴油机机体机械加工工艺及其Φ66镗孔夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀设计 第一章 零件分析 箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件的一些轴、套、轴承和齿轮等有关零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此，箱体的加工质量对机器的工作精度、使用性能和寿命都有直接的影响。 箱体零件虽然结构多种多样，但有共同的特点：多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大。既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固件。箱体类零件上面的孔与孔之间有较高的位置精度（孔与孔的平行度、孔的轴线与面有垂直度要 求），其加工质量的好坏直接影响柴油机的精度和使用性能，因此柴油机汽缸的加工质量至关重要。 柴油机机体属于箱体零件，其特点是：具有形状复杂的内腔，箱壁多用于安装轴承的轴承孔或其他用途的孔系。箱体的加工面较多，主要加工的是面和孔系，属于整体式机体结构，即汽缸体和曲轴箱制成一个整体零件，这种整体式机体的特点是结构紧凑，刚性好， 但 加工制造困难 。 机体的主要作用 1、支承柴油机的所有运动部件，使它们在工作时保持相互准确的位置关系； 2、在机体上加工有水道和油道，保证各零件工作时 必要的冷却与润滑； 3、安装柴油机 各辅助系统部件； 4、作为柴油 机使用安装时的支承，将柴油机固定在底盘或支架上。柴油机机体的结构 较为复杂，部件结构尺寸精度较高 ， 是柴油机的主要部件 。 主要技术条件分析 由于机体上要安装曲轴、汽缸套、调速器等重要部件，所以，安装主要部件的结构都有精度要求 ，需要对其进行技术条件分析。 以列表方式 对形位误差进行分析 表 形位误差分析表 误差要求 标注位置及分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 H 平行度要求公差 体上部平面，此平面为安装喷油泵的平面， 8 级精度，即机体上平面对 52、 20 孔轴线的平行度误差为 H 40 的孔的轴线对于 52、 20 的孔的轴线垂直度误差为 证喷油泵位置 H 52 的孔的轴线相对于两个孔公共轴线的同轴度要求公差为 52 的孔的圆柱度要求公差 7 级精度 H 52 的孔的右端面相对于 52、 20 的公共轴线的跳动公差为 H 20 轴线相对于 52、 20 的公共轴线同轴度要求为 7 级精度 B 70 的孔左端面相对于 30、 105 孔公共轴线的圆跳动误差为 30 的孔相对于轴线的跳动误差为 7 级精度 30 的孔的圆柱度误差为 8 级精度 105 孔的圆柱度误差为 7 级精度 B 105 孔的的轴线相对于 30、 105 的公共轴线的同轴度公差为 机体上部平面用于安装喷油泵的螺纹孔，相对于 40 的圆心的位置度误差为 必须符合最大实体原则 后盖螺孔的位置度公差为 必须符合最大实体原则 机体前面的平面度为 00： B 机体前面对 30、 105 孔的公共轴线在 100 范围内的公差是 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机体后面的平面度为 00： B 机体后面对 30、 105 孔的公共轴线在 100 范围内的公差是 机体后面的螺纹孔 4 6H 必须符合最大实体原则 要尺寸公差及分析 从零件图尺寸标注分析，尺寸要求较高的有 ， ， 等孔，可由刀具及机床的精度保证； 孔系与 孔系的 向中心距尺寸为 ， 等，可由夹具保证 。 面粗糙度要求 本产品属于大批量生产，年产 20 万件以上， 以组合机床为主要的加工设备，根据图纸 要求，部分孔的圆柱面要求为 平面上粗糙度的最高要求为 合机床完全能达到此精度要求。 买文档就送您 纸 全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第二章 毛坯的确定 毛坯材料及 制造 形式的确定 由于箱体类零件形状复杂 ，有腔形，故一般需要铸造成型。机体结构复杂，部位 结构尺寸精度较高，受到高频的变载荷及振动，故零件材料可选用 铸铁），硬度为 170为它强度较高、耐磨、耐热性能好，但需人工时效处理，适用于承受较大应力（ W 2942N/，摩擦面间单位压力大于 49N/要求一定的气密性的零件，适用于汽缸体等。其工作条件：承受高弯曲应力（ 及抗拉应力；摩擦面间的单位面积压力 求保持高气密性。 根据以上要求，由于零件结构复杂、形状材料方面的要求，批量较大，毛坯确定为砂型机器造型，通过在震击后加压紧实铸造，机器造型成本 低，生产率较高。（ 机械加工工艺手册 第一卷） 铸造的加工余量及尺寸公差的确定 根据 机械加工工艺手册 表 得各加工余量及公差如下表所示 ： 表 加工余量分析表 基本尺寸 加工余量 公差 高度方向 205边余量 度方向 158边余量 度方向 153边余量 52 46 40 孔 66 70 80 孔 双侧加工，单边余量 为 3.0 105 孔 单边余量双侧加工 3.5 他尺寸公差数值为： 表 尺寸公差分析表 基本尺寸 公差 基本尺寸 公差 16 25 .7 3 100 .2 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 40 .8 00 160 .5 0 63 .0 60 250 .8 、画零 件毛坯综合图一张， 见 附图 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第三章 工艺规程 的设计 定位基准选择 基准的选择 选择粗基准的原则 ： （ 1）应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准； （ 2）当必须保证加工表面与不加工表面的余量的位置和尺寸时，应选不需要加工的毛坯表面作粗基准； （ 3）要保证工件上某重要表面的余量时，则应选择该表面作为定位粗基准； （ 4）当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为粗基准，以保证该表面有足够的加工余量。 因此，对于底面的加工，选择工件的前面或后面作为加工基准面，应该尽量使底面的切削深 度均匀，以提高其精度。 精基准的选择应该以保证零件的加工精度出发，同时考虑装夹方便，夹具结构简单，应遵循以下原则： 量选择零件的设计基准作为精基准，可以避免基准不重合引起的定位误差，即“基准重合”原则； 尽可能的使工件各主要表面的加工采用统一的定位基准，即“基准统一”原则； 当零件主要表面的相互位置精度要求很高时，应采用互为基准，反复加工的原则； 选择加工表面本身作为定位基准，这是自为基准； 选择的定位精基准应该保证工件定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便的原则。 即底面加工后 ，应该以底面作为精基准，因为底面是设计基准，符合“基准重合”原则。根据不同的加工表面加工方式不同，定位方式应该主要以一面两孔定位，这是箱体零件加工的典型加工定位方式，并根据加工要求不一样也可以选择用两面组合定位及其它定位方式。 附主视图一张： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 件主视图 制订 加工工艺路线 根据各表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法： 表 加工方 法一览表 A 面：粗铣 20：钻 扩 铰 B 面：粗铣 精铣 70 孔：粗镗 半精镗 C 面：粗铣 精铣 精铣 46 孔：粗镗 前端面：粗铣 精铣 80 孔：粗镗 后端面：粗铣 精铣 105 孔：粗镗 精镗 磨 后盖结合面：粗铣 30 孔：钻 扩 铰 40孔：粗镗 精镗 ：钻 扩 52：粗镗 精镗 精磨 根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则初步拟定加工路买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 线如下： 表 加工路线表 1 工序号 工序内容 1 粗铣 A 面 2 钻 A 面 4 10 3 铰 4 10 4 粗铣前、后面 5 粗铣上面 6 粗铣右 侧 面 7 粗镗孔 52 46 70 80 105 粗镗孔 66 40 钻上面 2 22， 4 纹底孔， 2 纹孔， 10 10 钻前后面 8纹底孔及 20 30以及后面 8纹孔和 20 孔 11 精铣前后面 12 精铣上面 13 精镗 52 105精镗 70 孔，扩 20 14 精镗 66 40 15 扩 30 26 16 铰 20 30 17 铰 22 18 钻 2 5 22轴线成 25 的斜孔 19 攻前面 8 2 纹及后面 8 纹 20 攻 C 面 4 B 面 2 纹及 F 面 4 纹 21 磨削 52 105 22 所有非加工表面涂漆 23 交检 24 入库 以上确定的加工方式是根据其尺寸及形位公差的精度，参照互换性与测量技术基础上公差等级和简明机械制造工艺手册上所述各种加工方式的经济加工精度确定买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的。 根据上面的方案，在大批量的生产过程中适合在自动化生产线上进行生产。它把每道工序分得相当细致以至某些工序出现杂乱现象，根据形位公差原则并查阅机械加工工艺设计实用手册。修改后的工艺路线如下 ： 表 加工路线表 2 工序号 工序内容 1 铣底面 2 钻底面 4 10 孔 3 粗铰 4 10 孔 4 粗铣前、后面 5 粗铣上面 6 粗铣右 侧 面 7 粗镗孔 52 46、 70 、 80、 105 粗镗孔 66 40 钻前面 8 纹底孔， 2 纹底孔， 30 孔及 20 和后面 8 0 10 钻上面 6 纹底孔， 10 孔， 2 221 精铣前后面 12 精铣上面 13 精镗 52 105 70， 扩后面 20 孔 14 精镗 66 40 15 扩 30 孔 16 扩 26 孔 17 铰 20 30 孔 18 倒 20 105 70 孔的角 19 各面螺纹孔倒角 20 铰 22 21 钻 2 5 与 22轴线成 25 的斜孔 22 攻前面 8 2 纹及后面 8 纹 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 攻上面 6 纹及 F 面 4 纹 24 磨削 52 105 25 非加工表面涂漆 26 送检 27 入库 刀具、量具、夹具及设备的选择 由于本产品属于大批量生产（ 20 万件 /年以上），所以应该以组合机床为主，辅以少量通用机床。以流水生产线的生产方式提高生产效率，工件在机床上的装夹主要以气动或液压传动为主 要装夹方式，具体选择如下（主要参考机械加工工艺手册第三章机床，第四章刀具）。 1、铣底面时，选择定位基准为前面，所以采用立 式铣床，选用铣刀为镶齿套式面铣刀，具体参数如下： D=80， Z=10， L=36， D=27 选用 P=、钻底面 4 10 孔，由于表面粗糙度为 m，钻削不能达到要求，安排有铰削，应留有铰削余量，采用组合机床加工，选择 普通麻花钻。 3、粗铰底面 4 10 孔，选择 d=10锥柄机用绞刀，以组合机床加 工。 4、粗铣前后面，以底面和一个与之垂直的平面作定位基准，用组合机床加工，采用卧式铣床，选用铣刀 D=125 镶齿三面铣刀。 5、粗铣上面，以底面为基准，采用立铣，用组合机床加工，加工选择铣刀为： D=63的套式铣刀加工 B 面， D=100 的套式面铣刀加工 C 面。 6、粗铣右侧面，定位方式同上采用立 铣可选用通用型机床型号 择刀具为D=160齿三面刃铣刀。 7、粗镗孔 52 46、 70 、 80、 105，组合机床加工，以底 面作为定位基准，采用一 面两孔定位，选用刀具为粗镗刀，以双刀镗 52、 46 且镗 52孔为盲孔镗刀，镗 70、 80、 105 采用同轴镗，镗 70、 80 孔用盲孔镗刀。 8、粗镗孔 66 40组合机床加工，底面定位，一面两孔，镗头为垂直方向，选择镗刀为普通粗镗刀， d=20,0 ,L=150. 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9、钻前面 8 纹底孔， 2 纹底孔， 30 孔及 20，标准麻花钻钻后面8 纹底孔，选用 长麻花钻钻 2 孔（根据零件结构尺寸，标准麻花钻不能 达到要求），选用 =19准麻花钻钻前面 30 及后面 20 孔，选 =200 孔，以组合机床加工，一面两孔定位。 10、钻 B 面 2 纹底孔， 10 孔， C 面 2 22 4 纹底孔以底面为基准采用一面两孔定位，组合机床加工，选用 =头钻 2 纹底孔，选用 =22 麻花钻钻 2 22，选 =10 麻花钻钻 10 孔。 11、精铣前后面，定位方式与粗铣时一样，组合机床加工，刀具与粗铣时相同。 12、精铣 B、 C 面，定位方式与粗铣时一样，组合机床加工，刀具与粗铣时相同。 13、精镗 52 105 70， 扩后面 20 孔，选用一面两孔定位，组合机床加工， 105 70 采用同轴镗， 70 孔镗刀为盲孔镗刀， 52盲孔镗刀。 14、精镗 66 40，与粗镗时一样，选用同一直径的精镗刀。 15、扩 30 孔底面定位，组合机床加工，选 扩孔钻。 16、扩 26 孔，底面定位，组合机床加工，选 26 的扩孔钻。 17、铰 20 30 孔底面定位，一面两孔，组合机床加 工，选 20， 30铰刀加工，用高速钢铰刀， T=2700。 18、倒 20 105 70 孔的角。 19、各面螺纹孔倒角，扩孔钻倒角，组合机床加工。 20、铰 22，组合机床加工。 21、钻 2 5 与 22轴线成 25 的斜孔，采用专用夹具，组合机床加工，选用 5 的麻花钻。 22、攻前面 8 2 纹及后面 8 纹，选用与之直径相同的丝锥。 23、攻 C 面 4 B 面 2 纹及 F 面 4 纹，选用与之直径相同的丝锥。 24、磨削 52 105，组合机床加工，与之相应的砂轮。 量具的选择，流水线加工作业中，零件在不同的工序中需抽查，根据零件图上要求不同，选用游标卡尺、百分表、千分尺、螺纹通规、止规等量具。 加工工序的设计 工序 1：铣底面 加工条件：铣削尺寸为 52底面，铣削宽度 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 定进给量：查机械加工工艺手册表 73，硬质合金端铣刀进给量： z 确定切削速度，查机械加工工艺手册 81，硬质合金切削用量及功率： V=s=查机械加工工艺手册表 94 和 95 可得： K= =定主轴转速： m i rD 参考 相近 。 机床实际切削速度为 ： m i 00 600801 0 00 计算切削时间： m i 8 0 2162 1 2211 fm 铣削尺寸为 38 ，即铣削宽度 8m 实 m i 8 0 223212212 m i jj ：钻 A 面孔 40机械加工工艺手册李洪主编表 ：当铸铁硬度 00d8 12， , 由于孔深为 12 由表 得 m i m i rD vn s 按机床选取 机械加工工艺手册李洪主编表 机床实际切削速度： m i 000101000 切削工时： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 m i 0 0031221 以切削工时应为： m 工序 3： 铰 A 面 40 孔 查机械加工工艺手册表 道加工序余量为 查机械加工工艺实用手册表 15铰刀铰孔时的进给量，选用高速钢铰刀 ,f=r。 查机械加工工艺实用手册表 15孔时切削速度的计算公式： 1060其中： m m i 20 机动时 间定额的计算： m i 0 0 0 030 LT j 工序 4：粗铣前后面 按机械加工工艺手册 得，粗加工后， 铣 削 余量为 以 加工条件：铣削尺寸为 160前面，即铣削宽度 60，确定进给量，查机械加工工艺手册表 定切削速度，查机械加工工艺手册表 m i m i 确定主轴转速： m i 000 rD vn s 查机床使用手册，取相近转速 。 故机床实际铣削速度为： m i 751251000 计算切削时间： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 m i 0 fm 有的铣削速度及主轴转速都一样，故 铣 削 时间应为： m i 总：粗铣上端面 按机械加工工艺手册 得，粗加工后， 铣 削 余量为 以 B 面：加工条件：铣削尺寸为 60底面，即铣削宽度 0，确定进给量，查机械加工工艺手册表 定切削速度，查机械加工工艺手册表 m i 38.2 m i 确定主轴转速： m i 000 rD vn s 查机床使用手册，取相近转速 。 故机床实际铣削速度为： m i 751251000 计算切削时间： m i 8 0 fm ：方法同上 m i m i 000 rD vn s 取 故： m i 751001000 实计算切削时间： m i 5 2381 4 0212 fm m i t 工序 6：粗铣右侧 面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机床：选用 式铣床 刀具 ： 齿套式面铣刀 00 0 0 刀具的耐用度 7，参考机械加工工艺手册表 得 103 确定进给量： 考机械加工工艺手册表 定切削速度： 参考机械加工工艺手册表 正系数： 0.1 m i m 10 034 10 00 rd 查机床使用手册，可得之与 434r/近的机床转速有 375r/ 475r/此选择 475r/ 则： m i 751001000 实计算切削时间： 参考机械加工工艺手册表 削机动时间的计算，选用对称铣销。 m i 3022721 ：粗镗孔 46 52 70 80 105镗 46孔 确定进给量：参考 机械加工工艺手册表 得： 切削速度 v：参考机械加工工艺手册表 得 。 修正数： 0.1 k m i 求出主轴转速： m i rd 参考机床使用说明书，查得相近转速，在此取 800r/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 故求出实际切削速度应为： m i 00 800461 0 00 实切削时间： 21 参考机械加工工艺手册表 削机动时间计算 其中： 1 2 3 则： m i 镗孔 52定进给量：参考机械加工工艺手册表 查得： 切削速度 v：参考机械加工工艺手册表 得 。 修正数： 0.1 k m i 求出主轴转速： m i rd 参考机床使用说明书，查得相近转速，在此取 800r/ 故求出实际切削速度应为： m i 00501000 实切削时间： 21 参考机械加工工艺手册表 削机动时间计算 其中： 1 2 3 则： m i 3415321 70孔 确定进给量：参考机械加工工艺手册表 得： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 0.4 r 切削速度 v：参考 机械加工工艺手册表 得 mv s 。 修正数： 0.1 k 0 . 8 3 9 5 1 . 3 7 1 . 1 5 6 9 m i k v s 求出主轴转速： 1 0 0 0 6 9 0 0 0323m i rn d参考机床使用说明书，查得相近转速，在此取 315r/ 故求出实际切削速度应为： 6 8 3 1 56 7 . 3m i 0 0 1 0 0 0Dn 实切削时间： 21 参考机械加工工艺手册表 削机动时间计算 其中： 1 2 3 则： 1 2 3 1 5 4 6 0 0 . 1 9 m i 4 3 1 5j l l l lt 4、粗镗 80孔 确定进给量：参考机械加工工艺手册表 得： 0.5 r 切削速度 v：参考机械加工工艺手册表 得 s 。 修正数： 0.1 k 0 . 8 3 9 5 1 . 3 1 . 1 6 5 . 5m i k v s 求出主轴转速： 1 0 0 0 6 5 5 0 0260m i rn d参考机床使用说明书，查得相近转速，在此取 250r/ 故求出实际切削速度应为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 0 2 5 06 2 . 8m i 0 0 1 0 0 0Dn 实切削时间： 21 参考机械加工工艺手册表 削机动时间计算 其中： 1 2 3 则： 1 2 3 7 4 6 0 0 . 0 9 m i 5 2 5 0j l l l lt 5、镗 105孔 确定进给量：参考机械加工工艺手册表 得： 0.7 r 切削速度 v：参考机械加工工艺手册表 得 mv s 。 修正数： 0.1 k 0 . 8 3 9 5 1 . 0 9 1 . 0 2 6 1 . 4 m i k v s 求出主轴转速： 1 0 0 0 6 1 4 0 0 186 m i rn d 参考机床使用说明书，查得相近转速，在此取 200r/ 故求出实际切削速度应为： 1 0 5 2 0 0 6 5 . 9 m i 0 0 1 0 0 0Dn 实 切削时间： 21 参考机械加工工艺手册表 削机动时间计算 其中： 1 2 3 则： 1 2 3 1 8 4 6 0 0 . 2 m i 7 2 0 0j l l l lt 工序 8：粗镗孔 66 40加工余量的确定 组合机床加工上表面两孔，采用镗削加工，其工序余量如下（半径余量）： 基本尺寸： 66 40文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 加工余量： 机械加工工艺手册 得镗削所能达到的尺寸精度为 以按加工方法的经济精度，并按“入体原则”确定各孔的工序尺寸公差，查机械制造技术基础准公差数值为： 孔的垂直度由基准面底面保证。 切削用量的选择与确定，查机械加工工艺手册表 镗孔： 66 40 镗削速度： 66孔： m i 40 孔： m i 故： m i 810001000 rd 查 表 机床转速相近值 :n=160(r/故求出实际切削速度应为： 20 m i 实 切削时间： ( m fn j 查表得： 取： m i 工作地服务时间； m i m i fj 故 m i ： 钻前面 8纹孔， 30， 20，及后面 8纹孔和 20 加工余量的确定： 组合机床 加工，其工序余量如下：（半径余量） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基本尺寸： 纹底孔 20 30 加工余量： 20 30选钻削所能达到的尺寸精度为 以按加工方法的经济精度，并按“入体原则”确定各孔的尺寸公差为： 纹底孔 20 30 切削用量的选择与确定： 根据机械加工工艺手册： 20f=r 30f=r 查机械加工工艺手册表 具选用高速钢刀具钻铸铁： 8s=0V=s=0V=s=述选择是在尽量使工件切削同步以抵消其切削力的原则下选取的 ， 可以确定其 主轴转速为 ： n=000=1858(r/查 表 机床转速相近值 :n=1850(r/ 时间定额的计算 ： ( m i n ) 0 0 0020(1 0 0 08 ( m i n ) 0 0 520(1 0 0 020 j ( m i n ) 0 0 020(1 0 0 030 j 上式中， L 为钻套到工件表面，工件外表面到加工表面的距离和加工深度之和。 其他时间： （单件机动时间） ( m i n)( m i n )m i n )0 0 件时间定额： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 m i 工序 10：钻 B 面 2 纹底孔， 10 孔， C 面 2 22 4 纹底孔 加工余量的确定： 组合机床加工，其工序余量如下：（半径余量） 基本尺寸： 纹底孔 纹底孔 10 22工余量： 10 22选钻削所能达到的尺寸精度为 以按加工方法的经济精度，并按“入体原则”确定各孔的