1【毕业设计论文】LH180MQ左箱体加工工艺及第一道机加工夹具设计【有对应的CAD图】

XX 大学 毕业设计(论文) 毕业设计（论文）题目 所 在学 院 专业 班级 姓名 学号 指 导老 师 年月日 声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计是我在导师的指导下独立进行研究本人郑重声明：所呈交的毕业设计是我在导师的指导下独立进行研究 所取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以注明引用的内容外，本所取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以注明引用的内容外，本 设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本设计设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本设计 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明，并表示了的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明，并表示了 谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年作者签名：日期：年 月月 日日 毕业设计版权使用授权书 本设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学院本设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学院 保留并向国家有关部门或资料库送交毕业设计的纸质版和电子版，允许毕保留并向国家有关部门或资料库送交毕业设计的纸质版和电子版，允许毕 业设计进入学院图书馆被查阅和借阅，本人授权闽南理工学院可以将我的业设计进入学院图书馆被查阅和借阅，本人授权闽南理工学院可以将我的 毕业设计的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、毕业设计的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或者扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计。缩印或者扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计。 保密保密在年解密后适用本授权书；在年解密后适用本授权书； 本设计属于：本设计属于： 不保密不保密。 （请在以上相应的方框内打（请在以上相应的方框内打“” ） 作者签名：日期：年月日作者签名：日期：年月日 指导教师签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日 毕业设计答辩小组成员名单 姓名职称单位备注 机械设计服务(有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 组长 注：样稿，论文不完整，勿抄袭 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计说明书( 论文) 题 目: L H 1 8 0 M Q 左箱体工序卡及第一道机加工 夹具设计 本科毕业设计说明书（论文） 第 2 页 共 45 页 目 录 1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2 生产纲领. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 2 . 1 计算生产纲领决定生产类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 2 . 2 计算生产节拍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 3 零件的分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 3 . 1 零件的作用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 3 . 2 零件的工艺分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 4 工艺规程设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 4 . 1 确定毛坯的制造形式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 4 . 2 基面的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 4 . 2 1 基准的概念及其分类 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 4 . 2 2 基准问题的分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 4 . 2 3 定位基准的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 4 . 3 制订工艺路线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 4 . 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 4 . 5 确定切削用量及基本工时. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1 5 夹具的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3 5 . 1 问题的提出. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3 5 . 2 夹具设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3 5 . 2 1 定位基准的选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3 5 . 2 2 切削力及夹紧力计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 4 5 . 2 3 定位误差的分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 6 5 . 2 4 夹具设计及操作的简要说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 6 附录. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 0 本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 43 页 1 引言 四年的大学生活接近尾声时，我们进行了为期近四个月的毕业设计。毕业设计 是对大学四年来我们所学到的基础知识和专业知识的一次系统性的总结与综合运用， 同时也是培养我们分析问题和解决问题能力的良好的机会，而且毕业设计也是大学教 学的最后一个重要环节。因此，认真踏实地做好这次毕业设计不仅意味着我们能否顺 利毕业，而且对今后我们走上工作岗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要 意义。另外，毕业设计还可以培养我们独立思考，开发思维和协调工作的能力，这对 今后踏入社会以后能否尽快地适应社会也有很大的帮助。机械工业的生产水平是一个 国家现代化建设水平的主要标志之一。这是因为工业、农业、国防和科学技术的现代 化程度，都会通过机械工业的发展程度反映出来。人们之所以要广泛使用机器，是由 于机器既能承担人力所不能或不便进行的工作，又能较人工生产改进产品的质量，特 别是能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。机械工业肩负着为国民经济各个部门 提供技术装备和促进技术改造的重要任务，在现代化建设的进程中起着主导和决定性 的作用。所以通过大量设计制造和广泛使用各种各样先进的机器，就能大大加强和促 进国民经济发展的力度，加速我国的社会主义现代化建设。 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段， 是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的 重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术 保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统， 夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加 工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前 提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求, 企业对夹具的 设计及制造提出了更高的要求。我们这些即将大学毕业的机械工程及自动化专业的学 生， 要进行对本专业所学习的知识进行综合的运用和掌握， 为此我们要进行毕业设计， 要自己动手进行思考问题，为社会主义现代化建设的发展贡献力量，也要从此迈出展 现自己价值的第一步。 本次设计是根据林海集团生产的要求，L H 1 8 0 M Q左箱体工序卡及第一道工序的夹 具。所用机床主要是加工中心。本次设计要求是单班制年产 2 万台；夹具设计须定位 准确，夹紧可靠。以及节约劳动力，节约生产成本，提高生产的效率。但由于本人的 本科毕业设计说明书（论文） 第 2 页 共 43 页 水平有限，结合生产实际应用设备的能力有限，故没有能够做到很详细的设计，而且 还有许多地方有待改进，请老师给以指导和批评 1 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 3 页 共 43 页 2 生产纲领 2 . 1 计算生产纲领决定生产类型 生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。 （计划期常为一年， 所以生产纲领也称年产量。 ） 如附图所示的 L H 1 8 0 M Q 左箱体，( 江苏林海动力机械集团) 则该产品年产量为 2 万 台, 设备品率为 1 7 % 机械加工废品率为 0 . 5 % , 现制定该零件的机械加工工艺流程。 生产纲领 N %)+%+1 (=baQN n = 2 0 0 0 0( 1 + 1 7 % + 0 . 5 % ) = 2 3 5 0 0 件/ 年 年产量为 2 3 5 0 0 ( 件/ 年) ， 现通过计算, 生产纲领对工厂的生产过程和生产组织有 着决定性的作用，包括各工作点的专业化程度，加工方法，加工工艺设备和工装等。 同一种产品，生产纲领不同也会有完全不同的生产过程和专业化程度，即有着完全不 同的生产组织类型。根据生产专业化程度的不同，生产组织类型可分为单件生产，成 批生产，和大量生产三种，其中成批生产可分为大批生产，中批生产和小批生产，下 表 1 是各种生产组织管理类型的划分，从工艺特点上看单件生产与小批生产相近，大 批生产和大量生产相近，因此在生产中一般按单件小批，中批，大批大量生产来划分 生产类型，这三种类型有着各自的工艺特点。 表 1 生产组织管理类型的划分 零件年生产类型（件/ 年） 生产类型 重型机械 中型机械 轻型机械 单件生产 5 2 0 1 0 0 小批生产 5 1 0 0 2 0 2 0 0 1 0 0 5 0 0 中批生产 1 0 0 3 0 0 2 0 0 5 0 0 5 0 0 5 0 0 0 大批生产 3 0 0 1 0 0 0 5 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 3 0 0 0 0 大量生产 1 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 0 所以综上所述，根据生产类型和生产纲领的关系，可以确定该产品的生产类型为 大批量生产 2 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 4 页 共 43 页 2 . 2 计算生产节拍 生 产 节 拍 = 2 2 天1 2 个 月8 小 时6 0 分单 双 班9 0 % / 生 产 纲 领 = 2 21 286 019 0 % / 2 0 0 0 0 = 5 . 7 分钟 本科毕业设计说明书（论文） 第 5 页 共 43 页 3 零件的分析 3 . 1 零件的作用 箱体是各类机器的基础零件，它将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件连接 成一个整体，并使之保持正确的位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因 此，箱体的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命 3 。题目所给定的箱体是 L H 1 8 0 M Q左箱体，L H 1 8 0 M Q发动机，填补了林海 4 0 0 C C 排量发动机的空白，相比原有 的中排量发动机，该发动机具有大扭矩，大功率等特点，将成为林海全地行车的主配 套机型之一，左箱体是其上面的重要零件，其主要作用是与右箱体配合使用达到应有 作用 4 。 3 . 2 零件的工艺分析 零件图中规定了一系列技术要求： （查表 1 . 4 - 2 8 机械制造工艺设计简明手册 ） ， 即 L H 1 8 0 M Q 左箱体共有三组加工面，它们之间有一定的要求。现分析如下： ( 1 ) 以吊耳孔 2 8 021. 0 0 + mm 为中心的加工表面 这组加工表面包括： 2 8 021. 0 0 + mm 吊耳孔、 1 8 027. 0 0 + ，水泵安装孔 3 8 , 其中主要加 工表面为盖面。 ( 2 ) 以主轴承孔 8 0 019. 0 0 + mm 为中心的加工表面 这组加工表面包括：箱体结合面，销孔 2 - 1 0 ，吊耳孔 8 . 5 、 9 . 5 ， 4 5 mm 的油 封孔、其中，主要加工 8 0 019. 0 0 + mm 的主轴承孔。 （3 ）以起动电机端面为加工表面 这组加工表面包括: 刮起动电机 2 - M 6 端面，攻丝 2 - M 6 - 6 H 。 ( 4 ) 以缸体集合面为中心的加工表面 这组加工表面包括：箱体结合面、以及镗 8 9 结合面的孔，钻 6 . 5 的油孔，铰右 箱孔 8 ，铰左箱孔 2 - 1 0 ，螺纹孔打 6 - A 2 . 5 的中心孔，其中，主要加工表面为箱体结 合面。 本科毕业设计说明书（论文） 第 6 页 共 43 页 4 工艺规程设计 对于机器中的某一零件，可以采用多种不同的工艺过程完成。在特定条件下，总 存在一种相对而言最为合理的工艺规程，将这工艺规程用工艺文件形式加以规定，由 此得到的工艺文件统称工艺规程 3 。 工艺规程是生产准备、生产组织、计划调度的主要依据，是指导工人操作的主要 技术文件，也是工厂和车间进行设计或技术改造的重要原始资料。工艺规程的制订须 严格按照规定的程序和格式进行，并随技术进步和企业发展，定期修改完善 4 。 ( 1 ) 根据机械加工工艺规程进行生产准备（包括技术准备） 。在产品投入生产以 前，需要做大量的生产准备和技术准备工作，例如，技术关键的分析与研究；刀、夹、 量具的设计、制造或采购；设备改装与新设备的购置或定做等。这些工作都必须根据 机械加工工艺规程来展开。 ( 2 ) 机械加工工艺规程是生产计划、调度、工人的操作、质量检查等的依据。 ( 3 ) 新建或扩建车间（或工段） ，其原始依据也是机械加工工艺规程。根据机械 加工工艺规程确定机床的种类和数量，确定机床的布置和动力配置，确定生产面积的 大小和工人的数量等 5 。 4 . 1 确定毛坯的制造形式 铸造性能所涉及的主要是铸件的质量问题，铸件结构设计时，必须充分考虑适应 合金的铸造性能。缩孔，缩松，裂纹，冷隔，浇不足、气孔等多种铸造缺陷，造成铸 件很高的废品率 6 。 零件材料为 A D C 1 2铝合金。考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本, 保证零件工作的可靠, 采用铸造。由于箱体年产量为 2 万台，已达到大批生产的水平， 而且零件轮廓尺寸不大，再者，考虑到铸造方法生产工艺简单、生产周期短、适合批 量生产，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。 为了消除压铸后的残余应力，在压铸完成后的将铸件低温加热过程中使合金产生强 化，以消除应力即人工时效 7 。 4 . 2 基面的选择 基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使 加工质量得到保证，生产效率得以提高，否则，加工工艺规程中会问题百出，更有甚 者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 本科毕业设计说明书（论文） 第 7 页 共 43 页 4 . 2 1 基准的概念及其分类 基准是指确定零件上某些点，线，面位置时所依据的那些点、线、面，或者说是 用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。 按其作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。 设计基准是指零件设计图上用来确定其他点，线，面位置关系所采用的基准。 工艺基准是指在加工或装配过程中所使用的基准。工艺基准根据其使用场合的不 同，又可分为工序基准，定位基准，测量基准和装配基准四种。 ( 1 ) 工序基准 在工序图上，用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸，形状， 位置的基准，及工序图上的基准。 ( 2 ) 定位基准 在加工时用作定位点基准。它是工件上与夹具定位元件直接接触 的点，线，面。 ( 3 ) 测量基准 在测量零件已加工表面的尺寸和位置时所采用的基准 ( 4 ) 装配基准 装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。 4 . 2 2 基准问题的分析 分析基准时，必须注意以下几点： ( 1 ) 基准是制订工艺的依据，必须是客观存在的。当作为基准的是轮廓要素，如 平面，圆柱面等时，容易直接接触到，也比较直观。但是有些作为基准的是中心要素， 如圆心，球心，对称轴线等时，则无法触及，然而它们却也是客观存在的。 ( 2 ) 当作为基准的要素无法触及时，通常由某些具体的表面来体现，这些表面称 为基面。如轴的定位则可以外圆柱面为定位基面，这类定位基准的选择则转化为恰当 地选择定位基面的问题。 ( 3 ) 作为基准，可以是没有面积的点，线以及面积极小的面。但是工件上代表这 种基准的基面总是有一定接触面。 ( 4 ) 不仅表示尺寸关系的基准问题如上所述，表示位置精度的基准关系也是如 此。 4 . 2 3 定位基准的选择 选择定位基准时应符合两点要求： ( 1 ) 各加工表面应有足够的加工余量，非加工表面的尺寸，位置符合设计要求； ( 2 ) 定位基准应有足够大的接触面积和分布面积，以保证能承受打打切削力，保 证定位稳定可靠。 本科毕业设计说明书（论文） 第 8 页 共 43 页 定位基准可分为粗基准和精基准。若选择未经加工的表面作为定位基准，这种基 准被称为粗基准。若选择已加工的表面作为定位基准，则这种定位基准称为精基准。 粗基准考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，而精基准考虑的重点是如何 减少误差。在选择定位基准时，通常是保证加工精度要求出发的，因而分析定位基准 选择的顺序应从精基准到粗基准。 ( 1 ) 精基准的选择。 选择精基准的目的是使装夹方便正确可靠， 以保证加工精度。 主要应该考虑基准重合和统一基准的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进 行尺寸换算， 这在以后还要专门计算， 此处不再重复。 按照有关的精基准选择原则 （基 准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则） ，为了加工精基准面才选择了粗基准面。 对于本箱体，我是以 80 轴承毛坯孔和 1 0销孔毛坯孔定位为粗基准来加工箱体结合 面的。先保证精基准的精度，最终以结合面和吊耳孔和水泵安装孔作为精基准。在以 后的加工过程中精度就会得到保证并提高。 ( 2 ) 粗基准的选择。对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、 精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔 的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加 工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。而箱体零件一般都选择重要孔（如主 轴孔）为粗基准，但随着生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的共建装夹方式是不 同的。大批生产时，毛坯精度较高，可直接以主轴孔在夹具上定位，采用专用夹具装 夹，但对本箱体来说，如果以轴承孔作为基准，则无法合理地加工出所要加工的箱体 结合面，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以不加工表面作 为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高 的不加工表面作为粗基准） ，现取以 80 轴承毛坯孔和 1 0 销孔毛坯孔定位并夹紧作为 粗基准，利用一铁块斜面支撑箱体结合面使之水平，再利用斜面上的两个定位销使毛 坯孔定位；三搭子定位并夹紧，以消除六个自由度，从而达到完全定位 8 。 4 . 3 制订工艺路线 拟订零件的机械加工工艺路线是制订工艺规程的一项重要工作，拟订工艺路线时 主要解决的问题有：选定各加工表面的加工方法；划分加工阶段；合理安排各工序的 先后顺序；确定工序的集中和分散程度 9 。 制订工艺路线时需要考虑的主题要问题有：怎样选择定位基准，怎样选择加工方 法，怎样安排加工顺序以及热处理、检验等工序。而制订工艺路线的出发点，应当是 本科毕业设计说明书（论文） 第 9 页 共 43 页 使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领 以确定为大批生产的条件下，可考虑采用加工中心配以专用工夹具，并尽量使工序集 中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线一 工序 I 铸造，去除浇口、毛刺、飞边。 工序 I I 喷砂。 工序 I I I 铸检。 工序 I V 粗精铣盖面，镗吊耳孔，铣铰孔，镗水泵安装孔，铣铰水泵轴孔， 钻水泵安装孔附近 2 - 5 ，钻 M 6 底孔 5 - 5 ，孔口倒角 1 4 5 ，攻 丝 6 - M 6 - 6 H 。 工序 V 粗精铣结合面，粗精镗主轴承孔和油封孔，铣铰销孔，钻吊耳孔， 透孔 9 - 7 ，孔口倒角 1 4 5 。 工序 V I 刮起动电机端面，打中心孔，钻 M 6 底孔 2 - 5 ，孔口倒角 1 4 5 攻丝 2 - M 6 - 6 H 。 工序 V I I 粗精铣缸体结合面，镗 8 9 孔，钻右箱油道孔，铰右箱孔，铣铰左 箱销孔， 螺纹孔打中心孔， 钻左箱 M 6 底孔 2 - 5 ， 钻 M 8 底孔 4 - 6 . 7 ， 孔口倒角 0 . 5 4 5 ，攻丝 M 6 ，攻丝 M 8 。 工序 V I I I 去刺、清洗、检入库。 工艺方案的分析 上述工艺路线，是先以 1 0的销孔毛坯孔和主轴承毛坯孔进行粗基准定位，从而 对吊耳孔水泵安装孔进行加工，然后以吊耳孔和水泵安装孔进行精基准定位，然 后对主轴承孔进行加工，该工艺过程不仅提高了加工精度，合理的减少了工步， 提高了生产效率，减轻了工人的工作量。 4 . 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 箱体的材料为 A D C 1 2 铝合金，硬度HB80，试样抗拉强度 b 270Mpa；生产类 型为大批生产，采用高压浇注毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸如下： 本科毕业设计说明书（论文） 第 10 页 共 43 页 ( 1 ) 箱体结合面，盖面 参照? 机械制造工艺设计简明手册? 表 2 . 3 - 9 ，箱体的最大基本尺寸 1 0 0 mm 160mm， 铸造毛坯时一般采取 7 级尺寸公差等级和 D 级加工余量等级进行高压浇注 7 ， 所以毛坯的加工余量9 . 0=Zmm1 . 5mm。而箱体结合表面的表面粗糙度要求为 R a 的最大允许值为 1 . 6um，参照机械制造工艺学表 1 - 1 2 ，要求达到精铣加工，箱体 结合面的最大加工长度300mm，加工宽度100mm，所以加工余量5 . 1=Zmm。因 此，只要进行一次精加工就已能满足加工要求。 ( 2 ) 8 0 019. 0 0 + mm 的轴承孔 轴承孔不是盲孔，再加上其精度要求较高，故采用镗削加工。 轴承孔尺寸为 8 0 019. 0 0 + mm，见图样。轴承孔表面粗糙度要求为 a R 的最大允许值 为 1 . 6 um，参照实用机械制造工艺设计手册表 6 - 8 ，要求达到精镗加工，且加工 精度为 I T 5 - I T 9级，参照? 切削加工简明实用手册? 表 8 - 1 ，确定轴承孔的加工余量分 配： 半精镗： 7 9 . 6 mm 2 Z = 2 mm 精镗： 80mm 2 Z = 0 . 4mm ( 3 ) 销孔 销孔 2 - 10mm，其表面粗糙度要求为 R a 的最大允许值为 1 . 6um，参照机械制 造工艺学 表 1 - 1 1 ， 加工精度为 I T 8 - I T 9 级， 要求精加工才能达到精度要求， 参照 机 械制造工艺设计简明手册表 2 . 3 - 9 确定销孔的加工余量分配： 钻孔 9 . 8 mm 2 Z = 2 . 8 mm 铰孔 10mm 2 Z = 0 . 2mm ( 4 ) 4 5 025. 0 0 + mm 的油封孔 油封孔的表面粗糙度要求为 R a的最大允许值为 1 . 6um，主要考虑油封孔的精度 要求，采用复合刀加工，参照? 机械制造工艺学? 表 1 - 1 2 ，加工精度为 I T 1 1级，要求 达到半精镗加工，参照机械制造工艺设计简明手册表 2 . 3 - 9 确定油封孔的加工余 量分配： （复合刀）镗削： 44.6mm 2 Z = 1 . 5mm 精镗： 4 5 mm 2 Z = 0 . 4mm ( 5 ) 镗水泵安装孔（ 3 8 ） 本科毕业设计说明书（论文） 第 11 页 共 43 页 考虑到其表面粗糙度要求为 R a的最大允许值为 1 . 6 um，参照实用机械制造工 艺设计手册表 6 - 8 ，其加工精度为 I T 5 - I T 9 级，参照切削加工简明实用手册表 8 - 1 ，此时加工余量 2 Z = 0 . 6 mm。 半精镗： 3 7 . 6 2 Z = 1 . 5 精镗 ： 3 8 2 Z = 0 . 4 ( 6 ) 铣铰水泵轴孔（ 1 0 ） 其表面粗糙度要求为 R a的最大允许值为 1 . 6 um，参照实用机械制造工艺设计 手册表 6 - 8 ，其加工精度为 I T 6 - I T 7 级。 半精铰： 9 . 6 2 Z = 0 . 8 精铰 ： 1 0 2 Z = 0 . 4 ( 7 ) 镗吊耳孔（ 2 8 ） 考虑其表面粗糙度要求为 R a 的最大允许值为 6 . 3 u m ，参照实用机械制造工艺设 计手册表 6 - 8 ，加工精度为 I T 1 0 - I T 1 1级，精度要求比较低，一次加工就可完成， 参照切削加工简明实用手册表 8 - 1 确定加工余量分配：2 Z = 1 . 5 。 ( 8 ) 9 - 7 考虑其表面粗糙度要求为 R a 的最大允许值为 6 . 3 u m ，参照实用机械制造工艺设 计手册表 6 - 8 ，加工精度为 I T 1 1 - I T 1 3级，加工精度要求比较低，一次加工就可完 成，参照切削加工简明实用手册表 8 - 1 确定加工余量分配：2 Z = 2 . 0 。 ( 9 ) 镗缸体结合面孔 8 9 考虑其表面粗糙度要求为 R a 的最大允许值为 6 . 3 u m ，参照实用机械制造工艺设 计手册6 - 8 ，加工精度 I T 1 0 - I T 1 1级，加工精度要求比较低，一次加工就能完成， 参照切削加工简明实用手册表 8 - 1 确定加工余量分配：2 Z = 1 . 5 4 . 5 确定切削用量及基本工时 在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间称为时间定 额。合理的时间定额能促进工人的生产技能和技术熟练程度的不断提高，调动工人的 积极性，从而不断促进生产向前发展和不断提高劳动生产率。时间定额是安排生产计 划、成本核算的主要依据，在设计新厂时，又是计算设备数量、布置车间、计算工人 数量的依据 1 0 。 工序 I ： 铸造，去除浇口、毛刺、飞边。 工序 I I ： 喷砂。 本科毕业设计说明书（论文） 第 12 页 共 43 页 工序 I I I ：铸检。 工序 I V ： 加工箱体结合面。以 8 0 轴承孔毛坯孔及 1 0 销孔毛坯孔定位，压紧三 点 ( 1 ) 加工条件 工件材料：A D C 1 2 铝合金，试样抗拉强度270 b Mpa、高压浇注。 加工要求：粗精镗盖面，保证油封孔背面尺寸 9 1 ，表面粗糙度要求为 R a的最大 允许值为 3 . 2 um。 机床：V F - O 。 刀具：盘铣刀。 刀具材料：高速钢（Y T 1 5 ） 。 ( 2 ) 计算切削用量 粗精铣盖面 ( a ) 已知箱体结合面毛坯厚度方向的加工余量为5 . 1=Zmm，但考虑到箱体结合 面毛坯长度方向不是规则形状，因此可以把其考虑为长方形的形状考虑，又由于高压 浇注的毛坯精度本身就较高，所以只要加工一次就行，5 . 1= p amm 计。 ( b ) 进给量f 根据? 切削用量简明手册? 表 3 . 5 ，当要求达到表面粗糙度 R a = 1 . 6 u m 时，圆柱铣刀每转进给量f= 0 . 4mm/ r0 . 6mm/ r，而用于盘铣刀时进给量应该减 小一半，f= 0 . 2mm/ r0 . 3mm/ r。 按 V F - O 说明书（见切削用量简明手册表 3 . 3 0 ）取 f= 0 . 3mm/ r ( c ) 计算切削速度 按切削用量简明手册表 3 . 2 7 ，切削速度的计算公式为 （寿命60=Tmin） v pu e yx p m voV k ZafaT qdC v vvvv = （4 . 1 ） 其中：31= V C, 25 . 0 = x q, 1 . 0= v x, 4 . 0= v y, 3 . 0 =v u, 1 . 0= v p, 2 . 0=m。修正系数 v k 见切削用量简明手册表 1 . 2 8 ， 即 本科毕业设计说明书（论文） 第 13 页 共 43 页 0 . 1= mv k, 0 . 1= sv k, 0 . 1= kv k, 0 . 1= rv k, 0 . 1= pv k。 所以 860 . 10 . 10 . 10 . 10 . 1 4503 . 05. 160 25. 06031 1 . 03. 04 . 01 . 02. 0 = =vm/min ( d ) 确定机床主轴转速 47.456 60 8610001000 = w d v nr/min （4 . 2 ） 按机床说明书（见切削用量简明手册表 3 . 3 0 ） ，与 4 5 6 . 4 7 r/min 相近的立式 铣床转速为 3 5 5 r/min 及 5 1 0 r/min。现取510=nr/min。如果取480=nr/min，则速度损 失太大。 所以实际切削速度 96vm/min ( e ) 检验机床功率 根据切削用量简明手册表 3 . 2 3 ，当硬度 H B 1 6 0 ，试样抗拉强度 560Mpa， 52 p amm, 7 .1 p amm,60= 0 dmm,4=Z, 96=vmm, 近似为3 . 2= CC PK W 。 根据? 切削用量简明手册? V F - O说明书表 3 . 3 0 ，机床主轴允许的功率为 5 . 7= CM PK W0 . 7 563. 5=K W （其中机床效率为 0 . 7 5 K W ） 。 故 CC PCMP，因此选用的切削用量可以采用。 即f= 0 . 3 mm/r, 5 . 1= p amm, 510=nr/min，96=vm/min。 ( f ) 切削工时， 按? 机械制造工艺设计简明手册? 表 6 . 2 - 7 ， nf lll t 21 + = （4 . 3 ） 式中： 440=lmm， 5 1 =lmm， 3 2 =lmm 所以， fn lll t w + = 21 =7. 0 43 . 0510 35440 + min 本科毕业设计说明书（论文） 第 14 页 共 43 页 工序 V ：镗吊耳孔，铣铰孔，镗水泵安装孔，铣铰水泵轴承孔，钻 2 - 5 ，钻 M 6 底孔 5 - 5 ，7 - 5 ，攻丝 6 - M 6 - 6 H ，以 8 0轴承孔毛坯孔及 1 0销孔毛坯孔定位，选用 加工中心 V F - O 。 ( 1 ) 加工条件 工件材料：A D C 1 2 铝合金，试样抗拉强度270 b Mpa、高压浇注。 加工要求：加工水泵安装孔、水泵轴承孔、铣铰孔。水泵安装孔的表面粗糙度要 求为 R a 的最大允许值为 1 . 6um； 吊耳孔的表面粗糙度要求为 R a 的最大允许值为 6 . 3 ， 机床：V F - O 加工中心。 刀具：复合刀，镗刀，中心钻，直钻，铣铰刀。 刀具材料：高速钢（Y T 1 5 ） 。 ( 2 ) 计算切削用量 镗 2 8 021. 0 0 + mm 吊耳孔 ( a ) 已知吊耳孔毛坯厚度方向的加工余量为5 . 1=Zmm，考虑到吊耳孔的形状规 则，可以用复合刀加工，因为高压浇注的毛坯精度本身较高，所以此工序只需要经过 一次加工才能达到 R a 的最大允许值为 6 . 3 um 的精度要求。 ( b ) 进给量f 根据机械加工切削数据手册 表 3 . 2 4 ，当要求达到表面粗糙 度3 . 6=Rum时，粗镗每转进给量f= 0 . 6 mm/r ( c ) 计算切削速度 按机械加工切削数据手册表 3 . 9 ，粗加工时的切削速 度为v= 4 6 m/min ( d ) 确定机床主轴转速 根据 4 - 2 式， 加工时的机床主轴转速： 80 4610001000 = w d v n1 8 3 r/min ( e ) 切削工时， 根据 4 - 3 式， 本科毕业设计说明书（论文） 第 15 页 共 43 页 nf lll t 21 + = 式中： 20=lmm， 5 1 =lmm， 0 2 =lmm 所以， 切削工时： nf lll t + = 21 =23. 0 6 . 0183 0520 = + min 所以镗 8 0 019. 0 0 + mm 轴承孔的总切削工时 0 . 2 3 m i n 铣铰孔 1 8 ，保证尺寸 6 3 . 5 ，刮平 2 4 上端面，深 5 0 . 5 ，钻 M 6 底孔 5 ，通； ( a ) 已知 1 8 孔口毛坯厚度方向的加工余量为 Z = 1 . 0mm，考虑到其表面粗糙度要 求为 R a 的最大允许值为 1 . 6 um，参照机械制造工艺学表 1 - 1 2 ，所以5 . 1= p amm 计，2=i。 ( b ) 进给量f 根据机械加工切削数据手册表 2 . 4 4 , 2 . 0=fmm/ r ( c ) 切削速度 （见机械加工切削数据手册表 2 . 4 4 ）, 46=vm/min ( d ) 确定主轴速度 根据 4 . 2 式， 814 18 4610001000 = = w d v nr/min 因为选取的机床是加工中心, 按机床选取814=nr / m i n 。所以实际切削速度 v= 4 6 m / m i n . ( e ) 切削工时， 根据 4 . 3 式， nf lll t 21 + = 式中： 13=lmm， 5 1 =lmm， 0 2 =lmm 所以， fn lll t w + = 21 =1 . 0 2 . 0814 0513 = + min 本科毕业设计说明书（论文） 第 16 页 共 43 页 切削工时为 t = 0 . 1 min 钻 M 6 底孔 5 ，通； ( a ) 进给量f 根据机械加工切削数据手册, 18. 0=fmm/r ( b ) 切削速度 根据机械加工切削数据手册, 84=vm/min ( c ) 确定主轴速度 根据 4 . 2 式， 5350 5 8410001000 = = w d v nr/min 因为选取的机床是加工中心, 根据机床相关要求选取5350=nr/min。所以实际切 削速度84=vm/min。 ( d ) 切削工时， 根据 4 . 3 式， nf lll t 21 + = 式中： 25=lmm， 5 1 =lmm， 0 2 =lmm 所以， fn lll t w + = 21 =03. 0 18. 05350 0525 = + mm 所以总切削工时 t = 0 . 0 3 镗水泵安装孔 3 8 ，保证尺寸 6 0 ； ( a ) 已知需加工的水泵安装孔的加工余量为0 . 1=Zmm, 要求表面粗糙度的最大 允许值为 R a = 1 . 6 则0 . 1= p amm, 要求两次加工才能达到表面粗糙度的最大允许值。 ( b ) 进给量f 粗镗每转进给量f= 0 . 6 mm/r，精镗每转进给量 f=0.2 mm/r ( c ) 切削速度 粗镗时的切削速度为v= 4 6 m/min，精镗是的切削速度 v=84m/min ( d ) 确定主轴速度 根据 4 . 1 式， 粗镗转速 386 38 4610001000 = = w d v nr/min 本科毕业设计说明书（论文） 第 17 页 共 43 页 精镗转速 704 38 8410001000 = = w d v nr / m i n ( e ) 切削工时， 根据 4 . 3 式， nf lll t 21 + = 式中： 14=l， 5 1 =lmm， 0 2 =lmm 所以， 粗镗工时 nf lll t + = 21 =08. 0 6 . 0386 0514 + min 精镗工时 nf lll t + = 21 =13. 0 2 . 0704 0514 + m i n 所以，总切削工时21. 013. 008. 0=+=tmin 铣铰水泵安装孔 1 0 ( a ) 在铰孔时，进给量取18. 0=fmm/r，即f= 0 . 1 8 mm/r，v= 3 0 m/min ( b ) 确定主轴速度 根据 4 . 2 式， 1194= 8 301000 = 1000 = w d v nr/min 根据有关资料介绍， 由于选取的机床是加工中心, 根据加工中心的相关要求选取1194=nr/min。所以 实际切削速度30=vm/min。 ( c ) 切削工时计算： 根据 4 . 3 式， fn lll t + = 21 =min1 . 0 18. 01194 2518 = + 所以，铣铰水泵安装孔 1 0 的总切削工时min1 . 0=t. 攻丝 6 - M6- 6H,其中两孔通，其余四孔深 15mm 本科毕业设计说明书（论文） 第 18 页 共 43 页 ( a ) 切削速度的计算 参照有关手册可知刀具寿面60=Tm/min, 由于高压浇注 毛坯精度已较高, 又因粗牙螺纹, 根据切削用量简明手册表 1 . 1 8 ，高速钢刀具加工 铝合金时，v= 2 5 m/min4 5 m/min。根据相关手册，攻丝时速度可适当放小。 所以, 现取25=vm/min ( b ) 确定主轴速度 根据 4 . 2 式， 1326= 6 251000 = 1000 = w d v nr/min 由于仍在加工中心上加工, 且攻丝时速度可适当放小。所以按相关要求选取 1000=nr/min 。则切削速度 84.18 1000 10006 1000 = = nd v w m/min （4 . 4 ） ( c ) 计算切削工时 切削工时， 根据 4 . 3 式， 式中： 20=lmm， 5 1 =lmm， 0 2