机械毕业设计（论文）-LH157QMJ-B左箱体工序卡及第一道机加工夹具设计【全套图纸】.doc

全套图纸 加全套图纸 加 153893706 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 3 3 零件的分析 4 3 1 零件的作用 4 3 2 零件的工艺分析 4 4 工艺规程设计 6 4 1 确定毛坯的制造形式 7 4 2 基面的选择 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 13 4 5 确定切削用量及基本工时 15 5 夹具的设计 36 5 1 问题的提出 36 5 2 夹具设计 36 结束语 40 致谢 41 参考文献 42 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 1 页 共 42 页 1 1 引言引言 不知不觉我们度过了四年的大学生活 就在大学生活接近尾声我们即将步入社 会 走向工作岗位的时候 我们进行了为期近四个月的毕业设计 毕业设计是对大 学本科教育培养目标实现的重要阶段 是毕业前的综合学习阶段 是深化 拓展 综合教学的重要过程 是大学期间所学专业知识的全面总结 所以应该把四年来我 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 因此 我们应该认真踏实地做好这次毕 业设计 这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 机械工业是国民经济的基础性产业 也是国民经济的装备产业 承担着为国 民经济各部门 各行业提供技术装备和生产工具的任务 因此 机械工业的发展水 平在很大程度上影响着甚至决定着相关产业部门的技术进步和产业发展水平 首先 机械工业是我国国民经济的主干产业 对经济增长贡献率大 并带动了庞大社会就 业的人员 其次 机械工业和其它行业相关度很大 特别是机械工业中制造技术水 平的高低对其它行业的发展产生显著的影响 正因为如此 国家对机械工业历来都 很重视 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 设计 LH157QMJ B 左箱体工序卡及第一道 机加工夹具设计 所用机床是加工中心 本次设计要求是单班制年产 2 万台 夹具 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 2 页 共 42 页 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 但由于本人的水平有限 结合生产实际应用设备的能力有限 缺乏实际经验 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 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 3 页 共 42 页 2 2 生产纲领生产纲领 2 12 1 计算生产纲领决定生产类型计算生产纲领决定生产类型 生产纲领的大小对生产组织形式和零件加工过程起着重要的作用 它决定了各 工序所需专业化和自动化和程度 决定了所应选用的工艺方法和工艺装备 如附图所示的 LH157QMJ B 左箱体的壳体 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 17 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 技术要求 1 铸件硬度 HB 90 2 未注铸造圆角内腔 R2 3 外表 R10 周边 R1 5 未注倒角 1 45 3 未注拔模斜度 1 5 2 未注壁厚 4 各螺纹孔攻丝前孔口均须倒角 4 在 30 40 100000Pa 压力下作水压试验 3min 不得漏水和浸润 5 尺寸 75 0 05 与右箱体组合后加工 生产纲领 N 1 baQN n 20000 1 17 0 5 23500 件 年 年产量为 23500 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 根据有关资料 因为年产量为 23500 件 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 2 22 2 计算生产节拍计算生产节拍 生产节拍 22 天 12 个月 8 小时 60 分 单双班 90 生产纲领 22 12 8 60 1 90 20000 5 7 分钟 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 4 页 共 42 页 3 3 零件的分析零件的分析 3 13 1 零件的作用零件的作用 箱体是用来支承或安顿其它零件或部件的基础零件 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 并使之保持准确的相互位置 以传递转矩或 改变转速来完成规定的动作 3 题目所给定的箱体是 LH157QMJ B 的左箱体 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 23 2 零件的工艺分析零件的工艺分析 零件图中规定了一系列技术要求 查表 1 4 28 机械制造工艺设计简明手册 即 LH157QMJ B 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 以右箱体结合面为中心的加工表面 这组加工表面包括 与右箱体结合面 56mm 的轴承孔 两个 8mm 019 0 0 015 0 0 的销孔以及 M6 的螺纹孔 32mm 的油封孔 40mm 和 47mm 的轴承 025 0 0 024 0 0 024 0 0 孔 吊耳孔 两个 11mm 的销孔以及 10 9mm 的孔 其中 主要加工表面为箱 016 0 0 体结合面和 32mm 的油封孔 025 0 0 2 以 30mm 的轴承孔为中心的加工表面 033 0 0 这组加工表面包括 30mm 的轴承孔和孔 两个 8mm 的销孔 以及 033 0 0 015 0 0 M6 的螺纹孔 其中 主要加工 30mm 的轴承孔和 8mm 的销孔 033 0 0 015 0 0 3 以销孔 10mm 为中心的加工表面 015 0 0 这组加工表面包括 平面 M6 和 M8 的螺纹孔 两个 10mm 的销孔以及 61 5 015 0 0 的半孔 其中 主要加工 10mm 销孔 015 0 0 这三组加工表面之间有一定的要求 主要是 1 与右箱体结合面必须位于距离为公差值 0 04mm 的两平行平面内 2 轴承孔必须位于直径为公差值 0 02mm 且与基准面 B 与右箱体结合面 垂直的两平行平面之间 3 销孔必须位于直径为公差值 0 025mm 且以相对于基准 B 与右箱体结合 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 5 页 共 42 页 面 C 小端面的轴线 及 C 小端面 所确定的理想位置上 4 保证油封孔与轴承孔之间的中心距为 51 6 0 023 mm 5 保证尺寸 23 mm 35 mm 9 和 35 1 0 035 mm 由以上分析可知 对于这三组加工表面而言 可以先加工与右箱体的结合面 然后再加工吊耳孔 以确定精基准 最终以结合面和轴承孔及吊耳孔为精基准加工 出其余需要加工的部分 然后再借助于专用夹具对另外两组进行加工 并保证它们 之间的精度要求 1 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 6 页 共 42 页 4 4 工艺规程设计工艺规程设计 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程 机械 加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一 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 按照规定的形式书写成工 艺文件 经审批后用来指导生产 8 其中 规定零件机械加工工艺过程和操作方法 等的工艺文件称为机械加工工艺规程 它是在具体的生产条件下 最合理或较合理 的工艺过程和操作方法 并按规定的形式书写成工艺文件 经审批后用来指导生产 的 工艺规程中包括各个工序的排列顺序 加工尺寸 公差及技术要求 工艺设备 及工艺措施 切削用量及工时定额等内容 2 工艺规程是依据工艺学原理和工艺试 验 10 经过生产验证而确定的 是科学技术和生产经验的结晶 工艺规程是指导生 产的重要技术文件 是生产组织和生产准备工作的依据 是新建和扩建工厂 车间 的技术依据 除此以外 先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用 典型 工艺规程可指导同类产品的生产 工艺规程的作用 1 指导生产的主要技术文件 起生产的指导作用 2 是生产组织和生产管理的依据 即生产计划 调度 工人操作和质量检验 等的依据 3 是新建或扩建工厂或车间主要技术资料 总之 零件的机械加工工艺规程是每个机械制造厂或加工车间必不可少的技术 文件 生产前用它做生产的准备 生产中用它做生产的指挥 生产后用它做生产的 检验 3 工艺规程的设计原则 1 必须可靠保证零件图纸上所有技术要求的实现 即保证质量 并要提高工 作效率 2 保证经济上的合理性 即要成本低 消耗要小 3 保证良好的安全工作条件 尽量减轻工人的劳动强度 保障生产安全 创 造良好的工作环境 4 要从本厂实际出发 所制订的工艺规程应立足于本企业实际条件 并具有 先进性 尽量采用新工艺 新技术 新材料 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 7 页 共 42 页 5 所制订的工艺规程随着实践的检验和工艺技术的发展与设备的更新 应能 不断地修订完善 4 4 14 1 确定毛坯的制造形式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 4 零件材料为 ADC12 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 1 4 24 2 基面的选择基面的选择 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 1 1 粗基准的选择 虽然箱体类零件一般都选择重要孔为粗基准 随着生产类型不同 实现以主轴 孔为粗基准的工件装夹方式是不同的 中小批生产时 由于毛坏精度较低 一般采用划线装夹 大批大量生产时 毛坯精度较高 可采用夹具装夹 2 精基准的选择 箱体加工精基准的选择也与生产批量大小有关 单件小批生产用装配基准作定位基准 符合基准重合原则 消除了基准不重合 误差 这种定位方式也有它的不足之处 刀具系统的刚度不足 当在箱体内部相应 的部位设置 镗杆导向支承时 由于箱体底部是封闭的 中间支承只能从箱体顶面的 开口处把吊架伸入箱体内 每加工一件需装卸一次 且吊架刚性差 制造安装精度 较低 常常装卸也轻易产生误差 增加辅助时间 因此这种定位方式只适用于单件 小批生产 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 8 页 共 42 页 大批量生产时采用一面双孔作为精基准 主轴箱常以顶面和两定位销孔为精基准 这种定位方式 箱口朝下 中间导向支架可固定在夹具上 由于简化了夹具结构 提高了夹具的刚度 同时工件装卸也比较方便 因而提高了孔系的加工质量和劳动 生产率 应该指出 这一定位方式也存在一定的问题 由于定位基准与设计基准不重合 产 生了基准不重合误差 为保证箱体的加工精度 必须提高作为定位基准的箱体顶面 和两定位销孔的加工精度 3 所用设备依批量不同而异 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 现取以三搭子及 56 mm 47 mm 轴承孔毛坯孔 锥销定位 辅助支撑 以消除六个自由度 从而达到完全定位 4 4 34 3 制订工艺路线制订工艺路线 制订工艺路线的出发点 应当是使零件的几何形状 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 5 工艺路线一 工序 I 铸造 去除浇口 毛刺 飞边 工序 II 铸检 工序 III 三搭子及 56 mm 47 mm 轴承孔毛坯孔锥销定位 辅助支撑 1 粗精铣平面 保证内腔尺寸 43 mm 2 粗镗吊耳孔 27 8 mm 通 3 精镗吊耳孔 28 mm 通 021 0 0 4 粗镗孔 16 8 mm 深 14 5 mm 粗镗孔 17 8 mm 深 5 mm 孔口 倒角 1 45 保证尺寸 47 mm 2 0 1 0 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 9 页 共 42 页 5 精镗孔 17 mm 深 14 5 mm 精镗孔 18 mm 深 5 mm 保证 027 0 0 尺寸 47 mm 2 0 1 0 6 钻中心孔 13 A2 5 7 钻放油孔底孔 10 5 深 12 孔口倒角 1 45 端面刮平 20 8 钻 M6 底孔 10 5 7 8 10 号孔深 18 9 号深 22 1 2 号深 26 14 号空深 16 其余三孔深 13 9 铣铰销孔 2 8 深 7 015 0 0 25 0 1 0 10 钻 M10 底孔 2 8 7 深 18 钻 M12 底孔 10 5 深 14 11 2 8 10 5 2 8 7 孔口倒角 0 5 45 12 攻丝 2 M10 深 15 13 攻丝 M12 1 5 深 12 14 攻丝 10 M6 7 8 10 号孔深 18 1 2 9 号深 22 14 号深 16 其余三孔深 13 工序 IV 以结合面 2 8 销孔定位 压紧三搭子 辅助支撑 1 粗精铣与右箱体结合面 保证总厚 100 0 05 2 粗精铣与变速箱结合面 保证总厚为 51 2 0 1 3 粗精镗轴承孔 56 保证深 35 1 0 035 孔口倒角 019 0 0 1 45 4 粗精镗油封孔 30 深 7 033 0 0 5 粗精镗轴承孔 2 40 保证深度 36 4 孔口倒角 024 0 0 1 0 0 1 45 6 粗精镗轴承孔 47 保证深 40 2 孔口倒角 1 45 024 0 0 1 0 0 7 粗精镗轴承孔 47 保证深 43 2 孔口倒角 1 45 024 0 0 1 0 0 8 粗精镗油封孔 32 深 7 025 0 0 9 粗精镗吊耳孔 20 深 16 021 0 0 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 10 页 共 42 页 10 打中心孔 23 A2 5 11 铣铰拨叉孔 13 2 深 39 12 铣铰销孔 2 8 深 7 015 0 0 25 0 1 0 13 铣铰销孔 2 11 深 5 018 0 0 1 0 0 14 粗精铣限位块挡板小平面 保证深 6 0 05 及尺寸 6 5 1 0 0 15 钻 M6 底孔 7 5 七孔深 18 16 钻 M5 底孔 2 4 2 深 18 17 2 8 10 5 2 8 7 孔口倒角 0 5 45 18 攻丝 9 M6 3 4 号孔深 22 其余深 15 19 攻丝 2 M5 深 12 20 透孔 10 9 其中 30 号深 39 6 号和 29 号深 33 其余深 17 如毛坯已铸出 此工 步不需加工 21 钻识别孔 5 深 5 工序 V 分别以左箱 右箱结合面及 2 8 销孔定位 压紧结合面 015 0 0 1 粗精铣缸体结合面 保证尺寸 74 0 05 2 镗孔 61 2 深 31 5 保证与各基准的相对位置 3 打中心孔 5 A2 5 4 钻销孔 2 6 7 深 8 2 0 1 0 5 铣铰销孔 2 10 深 8 015 0 0 2 0 1 0 6 2 10 3 5 4 6 7 孔口倒角 0 5 45 7 钻 M6 底孔 3 5 深 19 8 钻 M8 底孔 2 6 7 两孔深 32 9 攻丝 3 M6 深 16 10 攻丝 2 M8 两孔深 26 工序 VI 去刺 清洗 检入库 工艺路线二 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 11 页 共 42 页 工序 I 铸造 去除浇口 毛刺 飞边 工序 II 铸检 工序 III 三搭子及 56 mm 47 mm 轴承孔毛坯孔锥销定位 辅助支撑 1 粗精铣平面 保证内腔尺寸 43 mm 2 粗镗吊耳孔 27 8 mm 通 3 精镗吊耳孔 28 mm 通 021 0 0 4 粗镗孔 16 8 mm 深 14 5 mm 粗镗孔 17 8 mm 深 5 mm 孔口 倒角 1 45 保证尺寸 47 mm 2 0 1 0 5 精镗孔 17 mm 深 14 5 mm 精镗孔 18 mm 深 5 mm 保证 027 0 0 尺寸 47 mm 2 0 1 0 6 钻中心孔 13 A2 5 7 钻放油孔底孔 10 5 深 12 孔口倒角 1 45 端面刮平 20 8 钻 M6 底孔 10 5 7 8 10 号孔深 18 9 号深 22 1 2 号深 26 14 号空深 16 其余三孔深 13 9 铣铰销孔 2 8 深 7 015 0 0 25 0 1 0 10 钻 M10 底孔 2 8 7 深 18 钻 M12 底孔 10 5 深 14 11 2 8 10 5 2 8 7 孔口倒角 0 5 45 12 攻丝 2 M10 深 15 13 攻丝 M12 1 5 深 12 14 攻丝 10 M6 7 8 10 号孔深 18 1 2 9 号深 22 14 号深 16 其余三孔深 13 工序 IV 以结合面 2 8 销孔定位 压紧三搭子 辅助支撑 1 粗精铣与右箱体结合面 保证总厚 100 0 05 2 粗镗轴承孔 55 8 保证深 35 1 0 0035 孔口倒角 1 45 3 精镗轴承孔 56 保证深 35 1 0 035 019 0 0 4 粗镗油封孔 29 8 深 7 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 12 页 共 42 页 5 精镗油封孔 30 深 7 033 0 0 6 粗镗油封孔 31 8 深 7 7 精镗油封孔 32 深 7 025 0 0 8 打中心孔 10 A2 5 9 钻销孔 2 5 螺纹底孔 深 26 10 铣铰销孔 2 8 深 7 015 0 0 25 0 1 0 11 钻 M6 底孔 7 5 七孔深 18 12 2 8 9 5 孔口倒角 0 5 45 13 攻丝 9 M6 3 4 号孔深 22 其余深 15 14 钻识别孔 5 深 5 工序 V 以结合面 2 8 销孔定位 压紧三搭子 辅助支撑 1 粗精铣与变速箱结合面 保证总厚为 51 2 0 1 2 粗镗轴承孔 2 39 8 保证深度 36 4 孔口倒角 1 45 1 0 0 3 精镗轴承孔 2 40 保证深度 36 4 024 0 0 1 0 0 4 粗镗轴承孔 46 8 保证深 40 2 孔口倒角 1 45 1 0 0 5 精镗轴承孔 47 保证深 40 2 024 0 0 1 0 0 6 粗镗轴承孔 46 8 保证深 43 2 孔口倒角 1 45 1 0 0 7 精镗轴承孔 47 保证深 43 2 024 0 0 1 0 0 8 粗镗吊耳孔 19 8 深 16 9 精镗吊耳孔 20 深 16 021 0 0 10 打中心孔 13 A2 5 11 钻拨叉孔 11 2 深 39 12 铣铰拨叉孔 13 2 深 39 13 钻孔 2 10 深 5 1 0 0 14 铣铰销孔 2 11 深 5 018 0 0 1 0 0 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 13 页 共 42 页 15 粗精铣限位块挡板小平面 保证深 6 0 05 及尺寸 6 5 1 0 0 16 钻 M5 底孔 2 4 2 深 18 17 攻丝 2 M5 深 12 18 透孔 10 9 其中 30 号深 39 6 号和 29 号深 33 其余深 17 如毛坯已铸出 此工步不需加工 工序 VI 分别以左箱 右箱结合面及 2 8 销孔定位 压紧结合面 015 0 0 1 粗精铣缸体结合面 保证尺寸 74 0 05 2 镗孔 61 2 深 31 5 保证与各基准的相对位置 3 打中心孔 5 A2 5 4 钻销孔 2 6 7 深 8 2 0 1 0 5 铣铰销孔 2 10 深 8 015 0 0 2 0 1 0 6 2 10 3 5 4 6 7 孔口倒角 0 5 45 7 钻 M6 底孔 3 5 深 19 8 钻 M8 底孔 2 6 7 两孔深 32 9 攻丝 3 M6 深 16 10 攻丝 2 M8 两孔深 26 工序 VII 去刺 清洗 检入库 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案不同之处在于 方案一 工序 IV 把加工与右箱体结合面以 及面上的所有孔和加工与变速箱结合面以及上面所有的孔放在一台机床上 两名工 人一起加工 这样就避免了因为工序太长而造成的加工时间不均匀 而方案二是把 加工与右箱体结合面以及面上的所有孔和加工与变速箱结合面以及上面所有的孔分 成两道工序进行加工 这样虽然避免了工序太长 但是由于与变速箱的结合面上有 几个主要的轴承孔需要加工 还是会造成加工时间不均匀 两方案相比较可以看出 方案一在一定程度上避免了加工时间不均匀的问题 所以选择第一种加工方案 4 44 4 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 LH157QMJ B 左箱体的材料为 ADC12 铝合金 硬度HB90 生产类型为大批生产 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 14 页 共 42 页 采用高压浇注毛坯 7 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 1 箱体结合面 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 100mm 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mm 1 5mm 而箱体结合表面的表面粗糙3 1 Z 度要求为 Ra 的最大允许值为 1 6um 参照 机械制造工艺学 表 1 12 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 mm 因此 只要进行一次精加工就已能满足加工要求 6 5 1 Z 2 56mm 的轴承孔 019 0 0 轴承孔不是盲孔 再加上其精度要求较高 故采用镗削加工 曲轴孔尺寸为 56mm 见图样 轴承孔表面粗糙度要求为的最大允许值 019 0 0 a R 为 1 6um 参照 机械制造工艺学 表 1 11 要求达到精镗加工 且加工精度为 IT8 IT9 级 参照 机械制造工艺设计简明手册 表 2 3 8 确定曲轴孔的加工余量分配 粗镗 55 8mm 2Z 1 1mm 精镗 56mm 2Z 0 2mm 3 销孔 a 销孔孔口平面 9mm 考虑到其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 6 3um 参照 机械制造工艺学 表 1 12 只要粗刮加工 分两次加工 根据相关 手册 此时直径余量mm 已能满足加工要求 5 1 2Z b 销孔底孔 2 5mm 考虑到其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 6 3um 精度要求不是佷高 参照 机械制造工艺学 表 1 12 加工精度为 IT11 IT12 级 只要粗加工 一次钻销 此时加工余量mm 就已能满足加工要求 5 1 2Z c 销孔 2 8mm 其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 1 6um 参照 015 0 0 机械制造工艺学 表 1 11 加工精度为 IT8 IT9 级 要求精加工才能达到精度要 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 15 页 共 42 页 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 7 8mm 2Z 2 8mm 铰孔 8mm 2Z 0 2mm 4 30mm 的油封孔 033 0 0 油封孔端面其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 6 3um 油封孔的表面粗糙 度要求为 Ra 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 12 加工精度为 IT11 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 29 75mm 2Z 1 3mm 精镗 30mm 2Z 0 25mm 5 螺轩孔 10 9mm 考虑到其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 6 3um 参照 机械制造工艺学 表 1 11 其加工精度为 IT11 IT12 级 精度要求不是佷高 参照 机械制造工艺 设计简明手册 表 2 3 9 一次钻销即可满足要求 此时加工余量 2Z 1 5mm 6 5mm 考虑其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 1 6um 参照 机械制造工艺学 表 1 11 加工精度为 IT8 IT9 级 参照 机械制造工艺设计简明手册 表 2 3 9 确 定加工余量分配 钻孔 4 8mm mm 3 1 2Z 铰孔 5mm mm2 0 2Z 4 54 5 确定切削用量及基本工时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 7 工序 I 铸造 去除浇口 毛刺 飞边 工序 II 铸检 工序 III 三搭子及 56 mm 47 mm 轴承孔毛坯孔锥销定位 辅助支撑 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 16 页 共 42 页 1 加工与右箱体结合面 1 加工条件 工件材料 ADC12 铝合金 试样抗拉强度Mpa 高压浇注 270 b 加工要求 铣与右箱结合面 表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 3 2um 机床 VF O 加工中心 刀具 盘铣刀 刀具材料 高速钢 YT15 2 计算切削用量 铣与右箱结合面 a 已知箱体结合面毛坯厚度方向的加工余量为mm 但考虑到箱体结合5 1 Z 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 mm 计 5 1 p a b 进给量 根据 切削用量简明手册 表 3 5 当要求达到表面粗糙度f Ra 3 2um 时 圆柱铣刀每转进给量 0 4mm r 0 6mm r 而用于盘铣刀时进给量f 应该减小一半 0 2mm r 0 3mm r f 查 切削用量简明手册 表 3 30 取 0 3mm rf c 计算切削速度 按 切削用量简明手册 表 3 27 切削速度的计算公式为 寿命min 60 T 4 v pu e yx p m voV k ZafaT qdC v v v v v 1 其中 31 V C 25 0 x q1 0 v x4 0 v y3 0 v u 修正系数见 切削用量简明手册 表 1 28 1 0 v p2 0 m v k 即 0 1 mv k0 1 sv k0 1 kv k0 1 rv k0 1 pv k 所以 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 17 页 共 42 页 m min1150 10 10 10 10 1 4503 05 180 25 0 8031 1 03 04 01 02 0 v d 确定机床主轴转速 r min 4 80 457 80 8610001000 w d v n 2 按机床说明书 见 切削用量简明手册 表 3 30 与 456 47r min 相近的立式 铣床转速为 355r min 及 510r min 现取r min 如果取r min 则速度510 n480 n 损失太大 所以实际切削速度 m min119 v e 检验机床功率 根据 切削用量简明手册 表 3 23 当硬度 HB160 试样抗拉强度 560Mpa mm mm mm mm 52 p a7 1 p a60 0 d4 Z96 v 近似为KW 3 2 CC P 根据 切削用量简明手册 VF 0 说明书表 3 30 机床主轴允许的功率为 KW 0 75KW 其中机床效率为 0 75 KW 5 7 CM P 63 5 故 因此选用的切削用量可以采用 CC P CM P 即 0 3 mm r mm r min m min f5 1 p a510 n96 v f 切削工时 按 机械制造工艺设计简明手册 表 6 2 7 4 nf lll t 21 3 式中 mm mm mm840 l5 1 l3 2 l 所以 min fn lll t w 21 5 1 43 0510 35840 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 18 页 共 42 页 2 镗吊耳孔 28 mm 选用加工中心 VF O 本工序采用查表法和计算法确定 021 0 0 切削用量 1 加工条件 工件材料 ADC12 铝合金 试样抗拉强度Mpa 高压浇注 270 b 加工要求 镗吊耳孔 28 mm 表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 1 6um 021 0 0 机床 VF O 加工中心 刀具 复合刀 刀具材料 高速钢 YT15 2 计算切削用量 a 已知吊耳孔毛坯厚度方向的加工余量为mm 考虑到轴承孔的形状规5 1 Z 则 可以用复合刀加工 尽管高压浇注的毛坯精度本身较高 但在此工序需要经过 粗镗 精镗加工才能达到 Ra 的最大允许值为 1 6um 的精度要求 所以 粗镗 mm 单边余量mm 一次镗去全部余量 1 1 2Z55 0 Z mm 55 0 p a 精镗 mm 单边余量mm 一次镗去全部余量 2 0 2Z1 0 Z mm 1 0 p a b 进给量 根据 机械加工切削数据手册 表 3 24 当要求达到表面粗f 糙度um 时 粗镗每转进给量 0 39mm r 精镗每转进给量 0 013mm r6 1 a Rff 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 46m min 精加工时的切削速度为 230m min vv d 确定机床主轴转速 根据 4 2 式 粗镗加工时的机床主轴转速 524r min 28 4610001000 w d v n 精镗加工时的机床主轴转速 2126r min 28 23010001000 w d v n 因在加工中心上加工 所以无需考虑机床主轴转速没有这一挡 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 19 页 共 42 页 e 切削工时 根据 4 3 式 nf lll t 21 式中 mm mm mm20 l5 1 l0 2 l 所以 粗镗切削工时 切削工时 min nf lll t 21 12 0 39 0 524 0520 精镗切削工时 切削工时 min fn lll t 21 74 0 013 0 2126 0520 所以镗 28mm 吊耳孔的总切削工时min 061 0 04 0 86 0 74 0 12 0 t 3 镗 17 和 18的孔 027 0 0 镗 17 的孔 1 加工条件 工件材料 ADC12 铝合金 试样抗拉强度Mpa 高压浇注 270 b 加工要求 镗 17 的孔 mm 表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 3 2um 机床 VF O 加工中心 刀具 复合刀 刀具材料 高速钢 YT15 2 计算切削用量 a 已知轴承孔毛坯厚度方向的加工余量为mm 考虑到轴承孔的形状规5 1 Z 则 可以用复合刀加工 尽管高压浇注的毛坯精度本身较高 但在此工序需要经过 粗镗 精镗加工才能达到 Ra 的最大允许值为 3 2um 的精度要求 所以 粗镗 mm 单边余量mm 一次镗去全部余量 1 1 2Z55 0 Z mm 55 0 p a 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 20 页 共 42 页 精镗 mm 单边余量mm 一次镗去全部余量 2 0 2Z1 0 Z mm 1 0 p a b 进给量 根据 机械加工切削数据手册 表 3 24 当要求达到表面粗f 糙度um 时 粗镗每转进给量 0 39mm r 精镗每转进给量 0 013mm r2 3 a Rff 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 46m min 精加工时的切削速度为 230m min vv d 确定机床主轴转速 根据 4 2 式 粗镗加工时的机床主轴转速 862r min 17 4610001000 w d v n 精镗加工时的机床主轴转速 4308r min 17 23010001000 w d v n 因在加工中心上加工 所以无需考虑机床主轴转速没有这一挡 e 切削工时 根据 4 3 式 nf lll t 21 式中 mm mm mm 5 14 l5 1 l0 2 l 所以 粗镗切削工时 切削工时 min nf lll t 21 06 0 39 0 862 05 5 14 精镗切削工时 切削工时 min fn lll t 21 35 0 013 0 4308 05 5 14 所以镗 17mm 轴承孔的总切削工时min 41 0 735 0 06 0 t 镗 18的孔同上 t 0 03 0 16 0 19 min 027 0 0 4 钻中心孔 13 A2 5 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 21 页 共 42 页 a 进给量 根据 机械加工切削数据手册 mm rf18 0 f b 切削速度 根据 机械加工切削数据手册 m min115 v c 确定主轴速度 根据 4 2 式 r min3662 10 115 1000 1000 w d v n 因为选取的机床是加工中心 根据机床相关要求选取r min 所以实际3662 n 切削速度m min 115 v d 切削工时 根据 4 3 式 nf lll t 21 式中 mm mm mm5 l5 1 l0 2 l 所以 mm fn lll t w 21 02 0 18 0 3662 055 所以 钻中心孔 3 A2 5 的总切削工时min26 0 1302 0 t 5 钻放油孔底孔 10 5 孔口倒角 1 45 端面刮平 20 加工要求 透 10 5mm 的放油孔 其表面粗糙度要求为的最大允许值为 a R 6 3um 机床 VF O 加工中心 刀具 直钻 刀具材料 高速钢 YT15 2 计算切削用量 a 进给量 参照 机械加工切削数据手册 表 3 1 0 25mm r ff b 切削速度 根据 机械加工切削数据手册 表 3 1 43m minv c 确定主轴速度 根据 4 2 式 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 22 页 共 42 页 r min1304 5 10 4310001000 w d v n d 切削工时 根据 4 3 式 nf lll t 21 式中 mm mm mm7 l5 1 l5 2 l 所以 min nf lll t 21 06 0 25 01304 557 端面刮平 20 a 已知销孔孔口毛坯厚度方向的加工余量为Z 1 0mm 公差为 0 3mm 考虑 到其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 6 3um 参照 机械制造工艺学 表 1 12 只要粗刮加工 此时直径余量mm 已能满足加工要求 5 1 2Z 所以mm 计 5 1 p a2 i b 进给量 根据 机械加工切削数据手册 表 2 44 mm rf39 0 f c 切削速度 见 机械加工切削数据手册 表 2 44 m min60 v d 确定主轴速度 根据 4 2 式 r min956 20 6010001000 w d v n 因为选取的机床是加工中心 按机床选取r min 所以实际切削速度956 n 60m min v e 切削工时 根据 4 3 式 nf lll t 21 式中 mm mm mm2 l5 1 l0 2 l 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 23 页 共 42 页 所以 mm fn lll t w 21 02 0 39 0956 052 所以 刮平销孔孔口 9mm 孔口的总切削工时为min04 0 202 0 t 6 钻销孔 2 5 M6 底孔 2 5 1 2 号深 26 a 已知需加工的销孔加工余量为mm 公差为 0 3mm 则mm 加0 1 Z0 1 p a 工一次就可以满足要求 b 进给量 根据 机械加工切削数据手册 表 2 4 mm rf18 0 f c 切削速度 根据 机械加工切削数据手册 表 2 4 m min84 v d 确定主轴速度 根据 4 1 式 r min5350 5 84 1000 1000 w d v n e 切削工时 根据 4 3 式 nf lll t 21 式中 mm mm mm26 l5 1 l3 2 l 所以 min nf lll t 21 04 0 18 05350 3526 所以 钻削孔 2 5 通 M6 底孔 5 深 17 的总切削工时min08 0 204 0 t 铣铰销孔 2 8mm 深 7 015 0 0 a 根据工序过程卡有关资料介绍 在铰孔时 进给量取mm r 即18 0 f 0 18mm r 30m minfv b 确定主轴速度 根据 4 2 式 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 24 页 共 42 页 r min1194 8 30 1000 1000 w d v n 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r min 所以1194 n 实际切削速度m min 30 v c 切削工时计算 根据 4 3 式 fn lll t 21 min06 0 18 0 1194 057 所以 铣铰销孔 2 5mm 深 10 的总切削工时min12 0 206 0 t 7 钻 M10 底孔 2 8 5mm 的孔 考虑到其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 6 3um 参照 机械制造工艺学 表 1 11 其加工精度为 IT11 IT12 级 精度要求不是佷高 参照 机械制造工艺设 计简明手册 表 2 3 9 一次钻销即可满足要求 此时加工余量mm 5 1 2Z a 进给量 根据 机械加工切削数据手册 mm r2 0 f b 切削速度 根据 机械加工切削数据手册 m min84 v c 确定主轴速度 r min3147 5 8 8410001000 w d v n 因为选取的机床是加工中心 按机床选取r min 所以实际切削速度3147 n m min 84 v d 切削工时 根据 4 2 式 nf lll t 21 式中 mm mm mm18 l5 1 l3 2 l 所以 min nf lll t 21 04 0 2 03821 3518 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 25 页 共 42 页 所以钻 8 7mm 的孔总切削工时min 08 0 204 0 t 8 攻丝 2 M10 深 15 加工要求 攻丝 2 M10 深 15mm 其表面粗糙度要求为的最大允许值为 a R 3 2um 机床 VF O 加工中心 刀具 机丝刀 刀具材料 高速钢 YT15 2 计算切削用量 a 进给量 参照 机械加工切削数据手册 表 4 1 29 1 25mm r ff b 切削速度 根据 机械加工切削数据手册 表 3 1 25m minv c 确定主轴速度 r min796 10 25 1000 1000 w d v n 因为选取的机床是加工中心 按机床选取r min 796 n 所以实际切削速度 m min25 v d 切削工时 根据 4 3 式 nf lll t 21 式中 mm mm mm15 l5 1 l0 2 l 所以 min fn lll t w 21 02 0 25 1 796 0515 所以攻丝 2 M10 的孔总切削工时min 04 0 202 0 t 9 攻丝 10 M6mm 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 26 页 共 42 页 a 切削速度的计算 参照有关手册可知刀具寿面m min 由于高压浇注60 T 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 18 高速钢刀具加 工铝合金时 25m min 45m min 根据相关手册 攻丝时速度可适当放小 v 所以 现取m min25 v b 确定主轴速度 根据 4 2 式 r min1326 6 25 1000 1000 w d v n 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 r min 则切削速度1000 n m min 4 84 18 1000 10006 1000 nd v w 4 c 计算切削工时 切削工时 根据 4 3 式 nf lll t 21 1 式中 mm mm mm18 l5 1 l0 2 l 所以 min fn lll t w 21 03 0 11000 0518 2 式中 mm mm mm26 l5 1 l0 2 l 所以 min fn lll t w 21 03 0 11000 0526 3 式中 mm mm mm22 l5 1 l0 2 l 所以 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书 论论文文 第 27 页 共 42 页 min fn lll t w 21 03 0 11000 0522 4 式中 mm mm mm16 l5 1 l0 2 l 所以 5 式中 mm mm mm13 l5 1 l0 2 l 所以 min fn lll t