机械毕业设计（论文）-柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计【全套图纸】

盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 目目 录录 1 前言 .1 1.1 课题内容 .1 1.2 课题来由 .1 1.2.1 课题背景 .1 1.2.2 课题要求 .1 1.3 组合机床国内外发展概述 .2 1.4 本课题主要解决的问题和总体设计思路 .3 2 组合机床总体设计4 2.1 总体方案论证 .4 2.1.1 加工对象工艺性的分析 .4 2.1.2 机床配置型式的选择 .5 2.1.3 定位基准的选择 .5 2.1.4 滑台型式的选择 .5 2.2 确定切削用量及选择刀具6 2.2.1 选择切削用量 .6 2.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率 .8 2.2.3 刀具耐用度的计算.12 2.2.4 选择刀具结构 14 2.3 三图一卡设计.14 2.3.1 被加工零件工序图 14 2.3.2 加工示意图 15 2.3.3 机床联系尺寸图 17 2.3.4.机床生产率计算卡 20 3 夹具设计 23 31 概述 .23 3.1.1 机床夹具在机械加工中的作用 23 3.1.2 机床夹具的分类 24 3.1.3 机床夹具的组成 24 3.2 夹具设计的基本要求和步骤 25 3.2.1 夹具设计的基本要求 25 3.2.2 夹具设计的步骤 25 3.3 定位方案的确定 26 3.3.1 零件的工艺性分析 26 3.3.2 定位方案的论证 26 3.3.3 误差分析 27 3.3.4 保证加工精度.29 3.4 夹紧方案的确定 30 3.4.1 夹紧装置的确定 30 3.4.2 夹紧力的确定 31 3.5 夹具体的设计 32 4 结论 33 参考文献 34 致 谢 35 附 录 36 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 1 柴油机机体三面半精镗组合机床柴油机机体三面半精镗组合机床 总体及夹具设计总体及夹具设计 摘 要：柴油机机体为大批大量生产的零件，为了提高生产效率，满足被加工零件 的精度要求，保证加工性能稳定，本课题设计了一台用于 ZH1135 柴油机机体三面 半精镗的组合机床。 设计内容主要分为总体设计和夹具设计两部分。夹具的设计是本次设计中一 个重要的部分。此设计主要是在分析被加工零件的工艺性基础上，选择加工的定位 基准、夹紧方案及机床的配置型式等，并选择了合适的切削用量、刀具及动力部件 等，完成了总体设计。在夹具设计部分，本设计采用的是专用夹具，主要是定位原 理的确定和定位方案的选定，以及夹紧系统的设计、夹紧力的估算，定位误差的分 析，液压缸的选用等，最终完成夹具的设计。 本组合机床具有提高生产效率，满足工件的加工精度，减少了工人的劳动强度 的优点，较好的实现了设计的要求。 关键词：组合机床；柴油机机体；镗孔；夹具 全套图纸，加全套图纸，加 153893706153893706 柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计 2 Design of the overall and Left Headstock of Modular Machine Tool for boring Holes on Three-Side of the body of Diesel Engine Abstract: The cylinder block of diesel is made for large quantities of mass production. In order to enhance the production efficiency and to meet the precision of the components processed and the precision stability, a modular machine-tool was designed to be used in the ZH1135 diesel engine with three-side boring holes. The focal point of this topic could be divided into two parts: Firstly, as far as jig design, Design this it analyses to be at the foundation craft to process part mainly, choose localization datum that is processed , clamping the disposition pattern of the scheme and lathe ,etc., have choose suitable cutting consumption , the cutter and motive force part ,etc., has finished designing overallly. Designed some in the jig , it was special-purpose jig , and mainly the selection of sureness of orienting the principle and localization scheme that was originally designed and adopted, clamp design of system , clamp estimation of strength , the position error analysis , hydraulic cylinder Selection etc. , finish design of jig finally. The advantages of this modular machine-tool are production efficiency, high precision of processing, reducing labor intensity of the workers. Key words: modular machine tool; the body of diesel engine; boring； jig 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 3 1 1 前言前言 1.1 课题内容 本组课题是设计一台三面半精镗孔卧式组合机床，来保证 ZH1135 柴油机三面 孔的加工和相应的位置精度，在完成机床总体设计和绘制“三图一卡”的基础上， 主要完成夹具设计。 1.2 课题来由 1.2.11.2.1 课题背景课题背景 近年来，随着制造业的发展，普通机床已经越来越不能满足现代加工工艺及提 高劳动生产率的要求。江动集团在生产ZH1135柴油机时，其加工效率比较低，跟不 上生产指标，普通机床加工比较困难，现需要设计一台组合机床用以实现ZH1135柴 油机体的加工。同时为保证其工件某工序的加工要求，使工件在机床上相对刀具的 切削或成形运动处于准确的相对位置。故还必须设计其夹具。 1.2.21.2.2 课题要求课题要求 本加工工序的内容是： 左面半精镗 299.6，271.6，C2.2 ，C1.2；35.6，71.6，C1.2；29.7；右面半精镗 210.5，149.5，C1.7； 后面半精镗 151.5，144.5，142.5，倒角 C4.9。表面粗糙度均为 3.2 微米。 生产纲领：大批大量。 为了保证零件的加工精度，在整个设计过程中应满足以下几点要求： 1.机床应能满足加工要求，保证加工精度； 2.机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整； 3.机床尽量能用通用件（中间底座可自行设计）以便降低制造成本 4.机床各动力部件用电气控制。 1.3 组合机床国内外发展概述 柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计 4 组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套 工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、 能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用 机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴 类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额） ，完成钻孔、扩孔、 铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面 和成形面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双 面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等；随着 技术的不断进步，一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐， 它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序 控制器（PLC） 、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵 活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控 组合机床、机床辅机（清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线）等在组合 机床行业中所占份额也越来越大。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高 的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测 量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线 总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几 乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成 本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的 “刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的 自动化装备。现仅就近几年大连组合机床研究所研制的组合机床及其自动线对目前 我国组合机床及其自动线装备技术的基本情况进行说明。 （1）为某冰箱压缩机厂提供的 ZHS-1283 冰箱压缩机外支撑八工位回转工作台组 合机床，镗孔精度 9.097mm0.004mm, 表面粗糙度 Ra0.8m，节拍时间 26s（2 件） ，采用交流伺服滑台，HSK 接杆，主轴带中孔冷却液通道，全封闭防护。 （2）ZHS-XU86 凸轮轴轴承盖加工自动线是为某汽车公司研制的用于 30 万辆轿车 生产的高精度、高生产率、多品种数控自动线。该线采用多种先进技术：可控扭矩 夹紧扳手、气浮输送、电液比例阀、高精度空心锥柄接杆、高密度材料镗杆、数控 精密十字滑台、分布式控制系统与监测系统、故障诊断及显示系统、大流量冷却排 屑和全封闭防护系统，节拍 38s。 （3）UD80 型换刀换箱柔性加工单元。该单元是一种高效、高精度与高柔性的数 控机床，机床有 5 个坐标，交换托板尺寸为 800mm800mm，刀库容量 60，120，180 任选，箱库容量 12 个，能在一次装夹下完成铣、钻、铰、攻丝、镗 孔、镗车等工序的单轴加工和多轴加工，适合中大批量生产规模的箱体零件和成组 杂件的加工，也适用于中小批量多品种零件的生产。 （4）为某航空动力机械公司生产的柔性生产线的物流输送系统。该系统采用了 链式摩擦轮滚道、电动滚筒、托盘自动识别、计算机生产调度等技术，可实现被输 送零部件的定向、定位、升降、回转，通过编码识别及计算机的生产调度实现无序 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 5 混流输送等。 上述组合机床代表了目前我国组合机床装备较高的技术水平，但随着市场竞争 的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控 组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此组合机床装备的发 展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组 合机床技术的成套性为主攻方向。一方面，加强数控技术的应用，提高组合机床产 品数控化率；另一方面，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、 柔性化，适应可调可变、多品种加工的市场需求。从 2002 年年底第 21 届日本国际 机床博览会上获悉，在来自世界 10 多个国家和地区的 500 多家机床制造商和团体 展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴 化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是 提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速 1000020000r/min，最高进给速度可达 2060m/min；复合、多功能、多轴化控制 装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形 状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期 的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需 求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使 得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进 行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维 修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因 此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工 性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。 1.4 本课题主要解决的问题和总体设计思路 课题由 2 人来进行设计，本人主要进行组合机床的总体设计及夹具设计。首先 根据 ZH1135 型柴油机的结构和加工工序，确定机床总体结构和配置型式，定位基 准的选择及其滑台传动型式。其次根据加工精度，工作条件，技术要求等进行分析， 按照经济的原则满足加工要求，合理地选择切削用量及其选择合适的刀具。然后根 据 ZH1135 型柴油机气缸体的结构和加工工艺，确定夹具总体结构方案，确定定位 方案及定位件的选择与设计，确定导向方案及导向件的选择与设计，以及夹紧装置 的设计,最后对夹具加工精度的分析。 柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计 6 2 组合机床总体设计组合机床总体设计 针对 ZH1135 柴油机机体，在选定工艺方案并确定机床配置型式、结构方案基 础上，进行方案图纸的设计。这些图纸包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、 机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡。 2. .1 总体方案论证 2.1.12.1.1 加工对象工艺性的分析加工对象工艺性的分析 A. .被加工零件特点 被加工零件为柴油机机体，材料 HT250，其硬度为 HB190-240，在本工序之前 各主要表面、主要孔已加工完毕。 B. .被加工零件的加工工序及加工精度 本道工序：半精镗 8 个孔以及部分孔孔口倒角。具体加工内容及加工精度是： a) 左面半精镗 299.6，271.6，C2.2 ，C1.2；35.6，71.6，C1.2；29.7；表面粗糙度均为 3.2 微米。 b) 右面半精镗 210.5，149.5，C1.7；表面粗糙度均为 3.2 微米。 c) 后面半精镗 151.5，144.5，142.5，倒角 C0.9；表面粗糙度均为 3.2 微米。 C.本次设计技术要求 a)机床应能满足加工要求，保证加工精度； b)机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整； c)机床尽量能用通用件（中间底座可自行设计）以便降低制造成本； d)机床各动力部件用电气控制。 2.1.22.1.2 机床配置型式的选择机床配置型式的选择 机床总体布局主要有如下配置型式： 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 7 a) 多工位组合机床 多工位组合机床：主要用于中、小零件加工。生产占地面积大，但生产率高。 这种方式若配合工作台的移动和精确定位，可以组成组合机床自动线，则自动化程 度和生产率均很高。 b) 单工位组合机床 各种型式的单工位组合机床，通常可安装一个工件，特别适宜于大、中型箱体 类零件的加工。根据配置动力部件的型式和数量，这类机床可分为单面、多面及复 合式。这种方式组成灵活，结构简单，由于单工位加工，其机动时间与辅助时间不 能重合，因而生产率比多工位机床低。 机床的配置型式还可分为卧式和立式两种。卧式组合机床床身由滑座、侧底座 及中间底座组合而成。其优点是加工和装配工艺性好，无漏油现象；同时，安装、 调试与运输也都比较方便；而且，机床重心较低，有利于减小振动。其缺点是削弱 了床身的刚性，占地面积大。立式组合机床床身由滑座、立柱及立柱底座组成。其 优点是占地面积小，自由度大，操作方便。其缺点是机床重心高，振动大。 在认真分析了被加工零件的结构特点及所选择的加工工艺方案，又由组合机床的 特点及适应性，确定设计的组合机床的配置型式为单工位卧式镗孔组合机床。 2.1.32.1.3 定位基准的选择定位基准的选择 被加工零件为柴油机机体，属箱体类零件，加工工序集中、精度要求高。 A.定位基准的选择 本机床为工件一次装夹，同时对 8 个孔进行加工，其定位基准选择为：机体的 底面定位限制 3 个自由度，侧面定位限制 2 个自由度，端面定位限制 1 个自由度， 这种定位方法的特点是： a)可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得可靠的定位； b)能够同时加工工件三个端面上的孔，既能高度集中工序，又有利于提高三端 面孔的位置精度； c)本定位基准有利于保证柴油机机体的加工精度，使机床的许多部件实现通用 化，有利于缩短设计制造周期、降低成本。 B.确定夹紧位置 在选择定位基准的同时，要有相应的夹紧位置。确定夹紧位置要考虑两个因素： 一是保证零件夹压后的稳定；二是尽量减少和避免零件夹压后变形。针对 ZH1135 柴油机机体，我们采用了液压夹紧装置，夹紧位置为刚性较好的筋板上，即机体的 上表面，以减少机体夹紧变形误差。 2.1.42.1.4 滑台型式的选择滑台型式的选择 本组合机床采用的是液压滑台。与机械滑台相比较，液压滑台具有如下优点： 在相当大的范围内进给量可以无级调速；可以获得较大的进给力；由于液压驱动， 零件磨损小，使用寿命长；工艺上要求多次进给时，通过液压换向阀，很容易实现； 过载保护简单可靠；由行程调速阀来控制滑台的快进转工进，转换精度高，工作可 柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计 8 靠。但采用液压滑台也有其弊端，如：进给量由于载荷的变化和温度的影响而不够 稳定；液压系统漏油影响工作环境，浪费能源；调整维修比较麻烦。 2.2 确定切削用量及选择刀具确定切削用量及选择刀具 2.2.12.2.1 选择切削用量选择切削用量 对于被加工孔，采用查表法选择切削用量，从文献1P.132 表 6-15 中选取。 降低进给量的目的是为了减小轴向切削力。镗孔深度较大时，由于冷却排屑条件都 较差，使刀具寿命有所降低。降低切削速度主要是为了提高刀具寿命，并使加工较 深孔时镗头的寿命与加工其他浅孔时镗头的寿命比较接近。 切削用量选择是否合理，对组合机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床 的布局形式及正常工作均有很大影响。组合机床多轴箱上所有的刀具共用一个进给 系统，通常为标准动力滑台。 在选择切削速度时，要求同一多轴箱上各刀具每分钟进给量必须相等并等于滑 台的工进速度（单位为 mm/min）,因此，一般先按各刀具选择较合理的转速 f v (单位为 r/min)和每转进给量（单位为 mm/r） ，再根据其工作时间最长、负荷 i n i f 最重、刃磨较困难的所谓“限制性刀具”来确定并调整每转进给量和转速，通过 “试凑法”来满足每分钟进给量相同的要求，即 （2- fii vfnfnfn 2211 1） 在选择了转速后就可以根据公式 （2- 1000 nd v 2） 选择合理的切削速度。 A. 左面半精镗切削用量的选择 a).1#、2#轴半精镗 99.6mm 孔，深 16.5mm 由文献1P.132 表 6-15 中得半精镗硬质合金选择 v=50-70m/min， f 0.150.45mm/r，又 d=99.6mm，初选 n=258r/min，则由（2-2） 得：v=99.6258/1000=80.729m/min b).1#、2#轴半精镗 71.6mm 孔，深 8.6mm 由文献1P.132 表 6-15 中得半精镗硬质合金选择 v=50-70m/min, f 0.150.45mm/r，又 d=71.6mm，初选 n=258r/min，则由（2-2） 得：v=71.6258/1000=58.034m/min c).4#轴半精镗 29.7mm 孔，深 18mm 由文献1P.132 表 6-15 中得半精镗硬质合金选择 v=50-70m/min， f 0.150.45mm/r，又 d=29.7mm，初选 n=588r/min，则由（2-2） 得：v=29.7588/1000=54.864m/min d).5#轴半精镗 71.6mm 孔，深 14.5mm 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 9 由文献1P.132 表 6-15 中得半精镗硬质合金选择 v=50-70m/min， f 0.150.45mm/r，又 d=71.6mm，初选 n=323r/min，则由（2-2） 得：v=71.6323/1000=72.655m/min e).5#轴半精镗 35.6mm 孔，深 32.1mm 由文献1P.132 表 6-15 中得半精镗硬质合金选择 v=50-70m/min， f 0.150.45mm/r，又 d=35.6mm，初选 n=323r/min，则由（2-2） 得：v=35.6323/1000=36.125m/min f)进给量的选择f 由min,/323min,/588min,/258 5421 rnrnrnn 令则由（2-1）,/15 . 0 2111 rmmff 得：min/ 7 . 3815 . 0 258 1111 mmfnvf rmmnvf f /066 . 0 588 7 . 38 4141 rmmnvf f /12. 0323 7 . 38 5151 令则由（2-1）,/1 . 0 2212 rmmff 得：min/ 8 . 251 . 0258 1212 mmfnvf rmmnvf f /044 . 0 588 8 . 25 4242 rmmnvf f /08 . 0 323 8 . 25 5252 B. 右面半精镗切削用量的选择 a). 3#轴半精镗 201.5mm 孔，深 18mm 由文献1P.132 表 6-15 中得半精镗硬质合金选择 v=50-70m/min， f 0.150.45mm/r，又 d=201.5mm，初选 n=110r/min，则由（2-2） 得：v=201.5110/1000=69.633m/min b). 3#轴半精镗 149.5mm 孔，深 54.5mm 由文献1P.132 表 6-15 中得半精镗硬质合金选择 v=50-70m/min， f 0.150.45mm/r，又 d=149.5mm，初选 n=110r/min，则由（2-2） 得：v=149.5110/1000=51.663m/min c)进给量的选择f 由min/110 3 rn 令rmmfrmmf/15 . 0 ,/2 . 0 3231 则,/222 . 0110 3131 rmmfnvf ,/ 5 . 1615 . 0 110 3232 rmmfnvf C. 后面半精镗切削用量的选择 a).半精镗 151.5mm 孔，深 12mm 由文献1P.132 表 6-15 中得半精镗硬质合金选择 v=50-70m/min， f 0.150.45mm/r，又 d=151.5mm，初选 n=140r/min，则由（2-2） 得：v=151.5140/1000=66.63m/min b).半精镗 144.5mm 孔，深 14.5mm 由文献1P.132 表 6-15 中得半精镗硬质合金选择 v=50-70m/min, f 柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计 10 0.150.45mm/r,又 d=144.5mm,初选 n=140r/min,则由（2-2） 得：v=144.5140/1000=63.55m/min c).半精镗 142.5mm 孔，深 37mm 由文献1P.132 表 6-15 中得半精镗硬质合金选择 v=50-70m/min, f 0.150.45mm/r,又 d=142.5mm,初选 n=140r/min，则由（2-2） 得：v=142.5140/1000=62.67m/min d)进给量的选择f 由min/140rn 令rmmfrmmf/15 . 0 ,/2 . 0 21 则,/282 . 0140 11 rmmfnvf ,/2115 . 0 140 22 rmmfnvf 表 2-1 镗削各个孔的进给量，工进速度及切削速度 孔径 切削用量 99.671.629.771.635.6201.5149.5151.5144.5142.5 v (m/min)80.72958.03454.86472.65536.12569.63351.66366.6363.5562.67 n (r/min)258258588323323110110140140140 f1 (mm/r)0.150.150.0660.120.120.20.20.20.20.2 Vf1(mm/min)38.738.738.738.738.72222282828 f2 (mm/r)0.10.10.0440.080.080.150.150.150.150.15 Vf2(mm/min)25.825.825.825.825.816.516.5212121 2.2.22.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率计算切削力、切削扭矩及切削功率 根据文献1P.134 表 6-20 中公式 (2-3) 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz (2-4) 1 . 1 2 . 1 65 . 0 51 . 0 HBfaFx p (2-5) 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p (2-6) 61200 Fzv P 式中， 圆周力（N） ； z F 轴向切削力（N） ； x F T 切削转矩（） ；mmN P 切削功率（kW） ； v 切削速度（） ； 1 min m 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 11 f 进给量（） ； 1 rmm 切削深度（mm） ； p a D 加工（或钻头）直径（mm） ； HB 布氏硬度。，在本设计中，)( 3 1 minmaxmax HBHBHBHB ，得 HB=223.33。240 max HB190 min HB 由以上公式可得： A.左面半精镗孔 a). 1#、2#轴半精镗 99.6mm 孔，深 16.5mm 由公式（2-3）得： 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz 55 . 0 75 . 0 33.22315 . 0 5 . 0 4 . 51N318.121 由公式（2-4）得： 1 . 165. 0 2 . 1 51 . 0 HBfaFx p 1 . 165 . 0 2 . 1 33.22315 . 0 5 . 051 . 0 N811.24 由公式（2-5）得： 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 33.22315 . 0 5 . 0 6 . 99 7 . 25 mmN 598.6041 由公式（2-6）得： 61200 Fzv P 61200 729.80318.121 kW16 . 0 b). 1#、2#轴半精镗 71.6mm 孔，深 8.6mm 由公式（2-3）得： 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz 55 . 0 75 . 0 33.22315 . 0 5 . 0 4 . 51N318.121 由公式（2-4）得： 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF px 1 . 165 . 0 2 . 1 33.22315 . 0 5 . 051 . 0 N811.24 由公式（2-5）得： 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 33.22315 . 0 5 . 0 6 . 71 7 . 25 mmN 157.4343 由公式（2-6）得： 61200 Fzv P = 61200 034.58318.121 kW116 . 0 c). 4#轴半精镗 29.7mm 孔，深 18mm 由公式（2-3）得： 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz 55 . 0 75 . 0 33.223066 . 0 4 . 0 4 . 51N433.52 由公式（2-4）得： 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF px 1 . 165 . 0 2 . 1 33.223066 . 0 4 . 051 . 0 N133.11 由公式（2-5）得： 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 33.223066 . 0 4 . 0 7 . 29 7 . 25 柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计 12 mmN 626.778 由公式（2-6）得： 61200 Fzv P 61200 864.54433.52 kW047 . 0 d). 5#轴半精镗 71.6mm 孔，深 14.5mm 由公式（2-3）得： 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz 55 . 0 75 . 0 33.22312 . 0 5 . 0 4 . 51N622.102 由公式（2-4）得： 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF px 1 . 165 . 0 2 . 1 33.22312 . 0 5 . 051 . 0 N461.21 由公式（2-5）得： 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 33.22312 . 0 5 . 0 6 . 71 7 . 25 mmN 864.3673 由公式（2-6）得： 61200 Fzv P 61200 655.72622.102 kW122 . 0 e).5#轴半精镗 35.6mm 孔，深 32.1mm 由公式（2-3）得： 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz 55 . 0 75 . 0 33.22312 . 0 4 . 0 4 . 51N098.82 由公式（2-4）得： 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF px 1 . 165 . 0 2 . 1 33.22312 . 0 4 . 051 . 0 N42.16 由公式（2-5）得： 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 33.22312 . 0 4 . 0 6 . 35 7 . 25 mmN 336.1461 由公式（2-6）得： 61200 Fzv P 61200 125.36098.82 kw049. 0 B. 右面半精镗孔 a). 3#轴半精镗 201.5mm 孔，深 18mm 由公式（2-3）得： 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz 55 . 0 75 . 0 33.2232 . 08 . 0 4 . 51N85.240 由公式（2-4）得： 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF px 1 . 165 . 0 2 . 1 33.2232 . 08 . 051 . 0 N577.52 由公式（2-5）得： 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 33.2232 . 08 . 0 5 . 201 7 . 25 mmN 629.24265 由公式（2-6）得： 61200 Fzv P 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 13 61200 633.6985.240 kW275 . 0 b). 3#轴半精镗 149.5mm 孔，深 54.5mm 由公式（2-3）得： 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz 55 . 0 75 . 0 33.2232 . 075 . 0 4 . 51N797.225 由公式（2-4）得： 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF px 1 . 165 . 0 2 . 1 33.2232 . 075 . 0 51 . 0 N659.48 由公式（2-5）得： 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 33.2232 . 075 . 0 5 . 149 7 . 25 mmN 311.16878 由公式（2-6）得： 61200 Fzv P 61200 663.51797.225 kW191 . 0 C. 后面半精镗孔 a).半精镗 151.5mm 孔，深 12mm 由公式（2-3）得： 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz 55 . 0 75 . 0 33.2232 . 075 . 0 4 . 51N797.225 由公式（2-4）得： 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF px 1 . 165 . 0 2 . 1 33.2232 . 075 . 0 51 . 0 N659.48 由公式（2-5）得： 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 33.2232 . 075 . 0 5 . 151 7 . 25 mmN 107.17104 由公式（2-6）得： 61200 Fzv P 61200 63.66797.225 kW246 . 0 b).半精镗 144.5mm 孔，深 14.5mm 由公式（2-3）得： 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz 55 . 0 75 . 0 33.2232 . 07 . 0 4 . 51N744.210 由公式（2-4）得： 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF px 1 . 165 . 0 2 . 1 33.2232 . 07 . 051 . 0 N792.44 由公式（2-5）得： 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 33.2232 . 07 . 0 5 . 144 7 . 25 mmN 231.15226 由公式（2-6）得： 61200 Fzv P 61200 55.63744.210 kW219 . 0 c).半精镗 142.5mm 孔，深 37mm 柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计 14 由公式（2-3）得： 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pz 55 . 0 75 . 0 33.2232 . 07 . 0 4 . 51N744.210 由公式（2-4）得： 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF px 1 . 165 . 0 2 . 1 33.2232 . 07 . 051 . 0 N792.44 由公式（2-5）得： 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 33.2232 . 07 . 0 5 . 142 7 . 25 mmN 487.15015 由公式（2-6）得： 61200 Fzv P 61200 67.62744.210 kW216 . 0 表 2-2 加工各个孔的切削力、切削转矩及切削功率 孔径 Fz(N)F x(N)T(Nmm)P (kW) 99.6121.31824.8116041.5980.16 71.6121.31824.8114343.1570.116 29.752.43311.133778.6260.047 71.6102.62221.4613673.8640.122 35.682.09816.421461.3360.049 201.5240.8552.57724265.6290.275 149.5225.79748.65916878.3110.191 151.5225.79748.65917104.1070.246 144.5210.74444.79215226.2310.219 142.5210.74444.79215015.4870.216 2.2.32.2.3 刀具耐用度的计算刀具耐用度的计算 确定刀具耐用度，用以验证选用量或刀具是否合理，刀具的耐用度至少大于 4 个小时。查阅文献2中公式： （2-7） 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 式中： 刀具耐用度，单位 min；T 镗头直径，单位 mm；D 切削速度，单位 m/min；v 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 15 每转进给量，单位 mm/r；f 布氏硬度。=223.33。HBHB A.左主轴箱刀具耐用度计算 a).1#、2#轴半精镗 99.6mm 孔，深 16.5mm =80.729m/min =0.1mm/r vf 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 8 3 . 155 . 0 25 . 0 33.2231 . 0729.80 6 . 999600 min711. 3 b).1#、2#轴半精镗 71.6mm 孔，深 8.6mm =58.034m/min =0.1mm/rvf 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 8 3 . 155 . 0 25 . 0 33.2231 . 0034.58 6 . 719600 min883.26 c).4#轴半精镗 29.7mm 孔，深 18mm =54.864m/min =0.044mm/rvf 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 8 3 . 155 . 0 25 . 0 33.223044 . 0 864.54 7 . 299600 min622.268 d).5#轴半精镗 71.6mm 孔，深 14.5mm =72.655m/min =0.08mm/rvf 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 8 3 . 155 . 0 25 . 0 33.22308 . 0 655.72 6 . 719600 min891.11 e).5#轴半精镗 35.6mm 孔，深 32.1mm =36.125m/min =0.08mm/rvf 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 8 3 . 155 . 0 25 . 0 33.22308 . 0 125.36 6 . 359600 min976.786 B.右主轴箱刀具耐用度计算 a). 3#轴半精镗 201.5mm 孔，深 18mm =69.633m/min =0.15mm/rvf 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 8 3 . 155 . 0 25 . 0 33.22315 . 0 633.69 5 . 2019600 min324. 8 b). 3#轴半精镗 149.5mm 孔，深 54.5mm =51.663m/min =0.15mm/rvf 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 8 3 . 155 . 0 25 . 0 33.22315 . 0 663.51 5 . 1499600 min907.49 C.后主轴箱刀具耐用度计算 a).半精镗 151.5mm 孔，深 12mm =66.63m/min =0.15mm/rvf 柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计 16 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 8 3 . 155 . 0 25 . 0 33.22315 . 0 63.66 5 . 1519600 min695 . 6 b).半精镗 144.5mm 孔，深 14.5mm =63.55m/min =0.15mm/rvf 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 8 3 . 155 . 0 25 . 0 33.22315 . 0 55.63 5 . 1449600 min894. 8 c).半精镗 142.5mm 孔，深 37mm =62.67m/min =0.15mm/rvf 8 3 . 155 . 0 25 . 0 9600 HBvf D T 8 3 . 155 . 0 25 . 0 33.22315 . 0 67.62 5 . 1429600 min67 . 9 根据计算，所得刀具耐用度满足要求。 2.2.42.2.4 选择刀具结构选择刀具结构 根据工艺要求及加工精度的要求，刀具采用标准刀具。 2.32.3 三图一卡设计三图一卡设计 2.3.12.3.1 被加工零件工序图被加工零件工序图 被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示所设计的组合机床(或自动线) 上完成的工艺内容，加工部位的尺寸