重型汽车发动机飞轮加工工艺的研究说明书

- 1 -前言目前飞轮加工的方式分为三大类：其一 铸造出大飞轮盘,在进行机加工后与大齿圈进行组装；其二 用材料成型工艺,用比较厚的钢板进行冲压出飞轮盘,再接着与齿圈拼装；其三 用钢板卷成飞轮大圈,将辐板与内圈焊接而成。其中方案一适合重型汽车发动机,方案二由于飞轮质量的限制,只用于小型轿车上,方案三的飞轮用于转动惯量和回转精度要求不高的地方。国内对于重型汽车上飞轮加工多采用铸造后再粗加工、精加工，中国重汽斯太尔、江淮重卡格尔发采用的就是本种加工方案。目前本方案也是各汽车制造厂家采取的制造方法，也是将来趋势。对于国外重型汽车飞轮加工大多也是通过铸造后机加工等方法。本文首先对飞轮结构、技术参数的分析，制定工艺路线，工艺方案分析与比较后进而确定更加合适的加工方案。在方案确定之后，进行加工余量的计算，工序尺寸、尺寸链的计算确定。本文还选取本零件的典型的工序，计算切削用量。最后针对典型工序进行夹具的设计，完成夹具的图纸的绘制。保证飞轮加工质量和效率是生产过程中一项非常重要的工作,也是我们研究的最终目标。 - 2 -1 零件分析1.1 飞轮的结构特点图 1.1飞轮是安装在发动机曲轴上盘类零件,其功能是调节内燃机曲轴转速变化,起稳定转速作用。同时有利于内燃机的启动,有利于活塞顺利通过上下止点。如图 1.1 在大圆盘阶梯凸台上钻有 1211 的孔,其作用是为了和齿圈进行连接；而在大圆盘的上面也有个未钻穿的孔,此孔是为了调节飞轮动平衡的平衡孔；在飞轮最上端的有915 的用孔,其是固定飞轮在曲轴上面的螺栓孔；在最顶端的凸台有个 62 的孔,其作用是与曲轴一端进行配合连接,在孔内有个 65 的内槽,其作用是储存润滑- 3 -油；连接平衡孔平面和最顶端平面是10过渡斜面。其表面为铸造表面,不需要机械加工，但是可以在此面刻生产厂家信息。1.2 飞轮主要加工表面及技术参数分析 2（1）飞轮 A 面的平面度要求不低于 0.03mm,表面粗糙度为 1.6；（2）在 A 面上 915 孔相对于 A 面和飞轮回转中心位置度误差不超过 0.3mm,且均布在整个圆周；（3）在 A 面上 18 的孔的相对于 A 面和飞轮回转中心位置度误差不超过0.1mm；（4）飞轮内孔 62H7（+0.03 0）公差等级不低于 IT7 表面粗糙度不低于3.2；（5）飞轮内槽 65H7（+0.30 0）公差等级不低于 IT7,表面粗糙度不低于3.2；（6）尺寸 35 和 46 的两平面要求平面度不低于 0.03；（7）在 430h7（ ）外圆公差等级不低于 IT7,表面粗糙度不低于 3.2；且0.63对于 A 面和轴线的圆跳动不超过 0.1mm；（8）在尺寸 46 面上 1211 孔相对于 A 面和飞轮回转中心位置度误差不超过0.3mm,且均布在整个圆周；（9）在 475H7（ ）公差等级不低于 IT7 表面粗糙度不低于 3.2；而且对0.63于基准 A 和 B 的圆跳动不超过 0.1,在本尺寸的端面要求平面度不低于0.03/100,端面跳动不超过 0.1；1.3 飞轮主要加工表面加工方式（1）飞轮 A 面，止口端面采用车削方式或者铣削方式加工（2）在 A 面上 915、18、1211 孔采用钻削方式进行加工。（3）飞轮内孔 62H7（+0.03 0）采用车床镗刀进行加工。（4）飞轮内槽 65H7（+0.30 0）车床切槽刀具加工。（5）35 和 46 的两平面采用车端面加工。（6）430h7（ ） 、475H7（ ）外圆采用车削加工。0.630.631.4 机床选择（1）考虑到外圆加工和几个端面的加工，数控车床是首选的加工机床。根据- 4 -零件尺寸大小选择型号：SSCK63B 数控车床 。该车床参数如下：最大加工直径 630，最大加工长度 470.（2）考虑到有 915、18、1211 孔的加工，可以采用钻床，也可采用加工中心，由于飞轮是盘形零件，保证其定位装夹方便采用立式结构。综合考虑采用立式加工中心。根据零件尺寸大小选择型号：2040VMC-L 立式加工中心 该机床参数如下：工作台尺寸：1200500；X，Y，Z 行程：1020，510.510，定位精度：0.004/300；重复精度：0.003/300.（3）为在飞轮上刻生产厂家信息，还需要一台刻字机，选型号：刻线打标机BJGCKL（4）检验飞轮的动平衡需：动平衡机 BLD-100- 5 -2 工艺规程设计2.1 生产纲领和生产类型的确定 生产纲领 N=Qn(1+)(1+)N零件的年产量Q产品的年产量n每台产品中该零件的件数备品百分率废品百分率已知：产品年产量为 5000 件，由生产统计得：备品百分率为 6%，废品百分率为 1%。N50001（1+1%）（1+6%）5353 件/年由机械制造基础表 63 可知该零件的生产类型为大批大量生产2.2 确定毛坯制造形式飞轮零件材料为 HT250,是发动机的关键零件,其功能是调节发动机曲轴转速变化,起到稳定转速的作用。同时,便于发动机的启动。该零件毛坯是铸件,属于多孔类大型盘类零件。考虑到产量大于 5000 件/年，已经是大批生产最后提出毛坯的技术要求是：1. 毛坯的精度等级为二级2铸件不允许有裂纹,夹渣,气孔等铸造缺陷3.内表面涂防锈漆,要求完全覆盖金属表面2.3 制定工艺路线制定工艺规程要考虑的问题很多,设计的范围很广,主要要考虑一下几个方面的问题：2.3.1.定位基准的选择 1(1) 定位基准的作用 定位基准是在加工中使工件在夹具上占有正确位置所采取的基准。定位基准的选择不仅影响加工精度（如基准不重合时产生的定位误差会影响加工精度）而且与加工顺序的确定是密切相关。- 6 -（2） 基准的选择原则 在第一道工序中,只能使用毛坯表面作为定位基准,定义这种基准为粗基准。在以后各种工序中可以采用已经加工的的表面作为定位基准,定义为精基准。对于精基准的考虑重点放在如何减少误差,提高定位精度,因此选择的原则是：1）基准重合原则 尽量可能选用设计基准做为定位基准2）统一基准原则 尽可能选用统一的定位基准加工各表面,以保证个表面间的位置精度。3）有时还要遵循互为基准、反复加工原则。4）自为基准原则 有些精加工工序要求加工余量小而均匀,以保证加工质量和提高生产率,这时候就以加工面本身做为精基准。在选择粗基准时,重点是考虑如何保证个加工面有足够的余量,使不加工面与加工表面间的尺寸、位置符合图样要求。因此粗基准选择是：1）如果首先必须保证某工件重要表面的余量均匀,就应该选用该表面做为粗基准。2）如果首先必须保证工件上加工表面和不加工表面的位置要求,则因该以不加工表面作为粗基准。3）应该用毛坯制造中尺寸和位置比较可靠,平整度较高的表面作为粗基准。2.3.2 加工方法的选择根据每个加工表面记住要求,首先确定用何种加工方法和分几次加工；其次考虑加工材料的性质、生产效率和经济性问题,需不需要采用专用设备；最后还要考虑成本,考虑车间工厂现有设备及技术条件。2.3.3 加工阶段的划分零件加工质量要求较高的时候必须把加工过程分为几个阶段：粗加工阶段,半精加工阶段,精加工阶段,光整加工阶段。阶段的划分可合理的使用机床设备,在机加工过程中的工序中还可以插入某些热处理工序。分阶段后,粗加工中还可以及早发现毛坯的缺陷,及时报废或修补,经一步保护某些加工表面少受损或者不受损。2.3.4 工序集中与分散 1工件加工工序由许多工步组成,在工艺过程设计过程中需要考虑的问题是如何把这些工步集中成若干个工序。工序集中要使用某些结构更复杂,自动化,机械化程度更高的高效率机床,因此集中工序具有如下特点：1）由于采用高生产率的专用机床和工艺设备,大大提高了生产率。2）减少了设备的数量,相应的减少操作工人和生产面积。3）减少工序数目,缩短了工艺路线,简化了生产计划工作。4）缩短加工时间,减少运输量,因而缩短生产周期。5）减少装夹次数,不仅有利于提高生产率而且下一次装夹多个表面,也有利于保证- 7 -这些面的位置精度。2.3.5 加工顺序的安排 1切削加工工序,在安排加工顺序时有几个原则需要遵循：1）先粗后精 先安排粗加工,中间安排半精加工最后安排精加工和光整加工。2）先主后次 先安排主要表面加工,后安排次要表面加工,这里主要表面是指装配基面,工作表面等,所谓次要表面是指飞工作面。3）先基面后其他 加工一开始 总是先把精基面加工出来。如果精基面不止一个则应该按照基面转换的顺序和逐步提高加工精度的原则来安排基面和主要加工表面。2.3.6 热处理为了改善工件材料的机械性能和切削性能,在加工过程中常常需要安排热处理工序。采用何种热处理工序以及如何安排热处理工序在工艺过程中的位置,要根据热处理的目的决定。2.3.7 检验工序检验工序是保证产品质量和防止产生废品的重要措施。在每个工序中,操作者都必须自行检验。在操作者自检的基础上,在下列场合还要安排独立检验工序：粗加工全部结束后,精加工之前；送往其它车间加工的前后（特别是热处理工序的前后） ；重要工序的前后；最终加工之后等。 除以上工序以外,在工序过程中,还可根据需要在一些工序的后面安排去毛刺、去磁、清洗等工序。2.4 工艺方案分析与比较2.4.1 工艺路线一：1.铸件去应力退火,抛丸,喷漆2.毛坯检测3.粗铣 A 端面4.车 120 外圆5.粗铣尺寸 35 端面6.粗车 430 外圆7.粗铣 46 端面8.粗车 468 外圆 9.粗镗 62 内孔,切 65 的内槽 10.车右端面 倒圆 14511.粗车 484 的外圆,保证尺寸 16,倒圆 34512.粗车 475 的内圆 倒圆 245- 8 -13.粗车 215 内圆,R5 圆弧,R25 圆弧14.粗铣 470 的右端面 15.粗铣 120 右端面,215 右端面,保证尺寸 15,516.半精铣 A 面,尺寸 35 端面,尺寸 46 端面。17.半精镗 62 内孔,挖槽 65,倒圆 24518.半精车 475 的内圆,倒圆 24519.半精铣 470 右端面,半精铣 120 右端面20.精铣 475 右端面,保证 Ra 1.6,平面度 0.03/10022.半精车 430 外圆,保证 Ra 3.2 23.钻 225 上的两孔24.钻 12 孔3.0125. 钻 9 孔.0526. 钻 2 孔2.1827. 钻 1 孔.028. 倒 1 孔的 倒圆 1452.029. 刻 R 向旋转处线30. 打数字 OT 标记 31. 打动平衡孔,保证技术要求 I0.95kgm32.清理防锈33.全尺寸检测34.包装,入库2.4.2 工艺路线二：1.铸件去应力退火,抛丸,喷漆2.毛坯检测3.车尺寸 35 的断面4.车尺寸 430h7 外圆5.车尺寸 46 端面,倒圆 0.5456.车 468 外圆7.车尺寸 16 左端面（按尺寸 20）,倒圆 3458.车 120 外圆,R12 圆弧,倒圆 2459.车 A 端面10.车 62H7 内孔11.挖 65H12 槽 - 9 -12.车右端面 484 外圆,保证 484 和尺寸 7013.车 475H7（ ）止口及端面,保证平面度 0.03/100 和跳动 0.1 和063.475H7（ ）.014.车 215 内圆及端面保证尺寸 15.5 15.车 R5 内圆槽 16.车 R25 外圆弧, 平 Ra3.2 的端面17.钻 12 孔3.0118. 钻 9 孔.0519. 钻 2 孔2.01820. 钻 1 孔.021. 倒 1 孔的倒圆2.22. 刻 R 向旋转处线23. 打数字 OT 标记 24. 打动平衡孔,保证技术要求 I0.95kgm25.清理防锈26.全尺寸检测27.包装,入库2.4.3 两种加工方案的比较：方案一：尽管的遵从了先面后孔的原则,划分了粗加工阶段,半精加工阶段和精加工阶段，但是先粗加工各表面，再精加工，这样必然增加装卸的次数，不利于大批量的集中生产。还有方案一采用数控车床，铣床，立式加工中心，镗床，机床数量过多，增加生产成本，对于企业组织生产不利。方案二：本方案遵循工序集中原则，在保证加工精度下，采用高生产率的数控机床和工艺设备,大大提高了生产率。减少了设备的数量,相应的减少操作工人和生产面积。减少了工序数目,缩短工艺路线,简化了生产计划工作。缩短加工时间,减少运输量,因而缩短生产周期。一次装夹,粗加工,精加工一起完成，减少了装夹次数,不仅有利于提高生产率而且下一次装夹多个表面,也有利于保证这些面的位置精度。方案一又由于工序过多、加工繁琐的问题，使辅助时间增多降低了- 10 -生产率,增高了生产成本。因此应尽量在一次装夹中加工尽可能多的面和孔,提高生产率。在满足加工精度要求下，考虑工序集中原则和机床选取舍实际情况，择方案二较合理- 11 -2.4.4 方案二简介本方案遵循先面后孔，先粗后精，工序集中原则，例如：先加工 A 面和尺寸 35，46等尺寸，待面加工完后再钻孔，工序工步工步内容 定位基准 机床选择一 1 车 A 端面,尺寸 35 端面,尺寸 70 按 74加工. 保证平面度 0.03 表面粗糙度Ra3.2,Ra1.6以 484 的外圆和有端面定位SSCK63B 数控车床2 车 120 外圆 R12 圆弧,倒 245角。 同上 同上3 车 430h7 外圆,平尺寸 46 面,倒角倒圆,保证尺寸 430h7 公差和对 B 跳动 0.1 要求同上 同上4 车 468 外圆,平尺寸 16 端倒角倒圆,倒 345倒角,尺寸按 20 加工同上 同上5 车 62H7 内孔、65H12 槽保证尺寸62H7 和 65H1226.8+0.10 0 公差要求。同上 同上二 1 车右端面 484 外圆及端面,保证尺寸 484 和 70 表面粗糙度Ra3.2,Ra1.6以 468 外圆和尺寸 16 的止口SSCK63B 数控车床2 车 215 及 R5 圆弧和端面保证尺寸15同上 同上3 车 R25 处圆弧,平 Ra3.2 端面 同上 同上4 车 475H7（+0.063 0）止口及端面,C 向放大处尺寸倒角,保证平面度0.05/100,跳动 0.1 和475H7（+0.063 0）尺寸公差和对B 基准的跳动 0.1。同上 同上三 1以右端面和 62H7 孔定位装夹工件。以右端面和62H7 孔定位装夹工件。2040VMC-L立式加工中心2 用 20 中心钻钻 12-11+0.3 -0.1、9-15+0.3 -0.1、2-8+0.2 -0.1、1-8+0.2 0 孔中心孔。同上 同上3 钻 12-11+0.3 -0.1 孔。 同上 同上4 钻 9-15+0.3 -0.1 孔。 同上 同上- 12 -本方案中几个关键尺寸考虑：1. 如图 2.1 保证尺寸 70，距 A 面先预留 74 的加工余量，在车右端面的时候来保证。图 2.1 图 2.22.跳动 0.1 和平面度 0.03 靠机床的刚性保证。5 钻 2-8+0.2 -0.1、1-8+0.2 0 孔并倒角。同上 同上四 1 以右端面和 62H7 和下端一 11 孔定位装夹工件。右端面,62H7和 11 孔刻线打标机BJGCKL2 刻 R 向旋转处线。打数字及 OT 标记。 同上 同上五 1 以 62H7 孔定位采用内涨装夹工件 62H7 孔 动平衡机BLD-1002 做动平衡打 20 孔,保证技求I=0.95Kg.m2 。同上 同上六 1 清洗、防锈 同上 同上七 1 核对检测跟单中的主要尺寸 同上 同上- 13 -3 机械加工余量、工序尺寸、尺寸链计算确定3.1 加工余量的确定在毛坯变成成品的过程中,在某些加工表面上切除的金属层的总厚度称为该表面的加工总余量。每一道工序所切除的金属层厚度称为加工余量。对于外圆和孔等旋转表面而言,加工余量是从直径上考虑的,故称为对称余量（双边余量）,实际所切除的金属层的厚度是直径上加工余量的一半。平面的加工余量则是单边余量,它等于实际所切除的金属层的厚度。 1任何方法都不可避免出现加工误差,对工序加工公差带一般都按入体原则,即对于被包容面（如轴,键）工序间的公差带都取上偏差为零。即加工后的基本尺寸和最大的极限尺寸相等：对于被包容面（孔,键槽）工序间的公差带都取下偏差为零,即加工后的基本尺寸和最小极限尺寸相等 1（1）故对于包容面而言： 1工序间余量上工序基本尺寸本工序基本尺寸；工序间的最大余量上工序最大极限尺寸本工序最小极限尺寸工序间的最小余量上工序最小极限尺寸本工序最大极限尺寸（2）对于被包容面： 1工序间余量本工序基本尺寸上工序基本尺寸工序间的最大余量本工序最大极限尺寸上工序最小极限尺寸工序间的最小余量本工序最小极限尺寸上工序最大极限尺寸对于加工余量的确定有计算法、查表法和经验估算法等三种方法。本说明书采用查表法,此方法以工厂生产实践和研究积累经验为基础制成各种数据表格为依据。在结合实际情况进行修正。此方法确定加工余量最简便,也是用的最广泛的,最接近- 14 -实际生产。确定铸件的尺寸公差等级：查（实用机械加工工艺手册 表 310）选铸造方法为砂型机器造型及壳型灰铸铁：810 级,取 9 级。查（实用机械加工工艺手册 表 312）加工余量等级取 F 级得：铸件单边余量取 3.0mm,双边余量取 4.0mm。3.2 典型工序尺寸的确定1、468 外圆的加工路线如下：粗车半精车（1） 确定各工序间的加工余量 根据外圆直径为 468mm,查机械加工工艺设计手册 （后面简称文献 5）表 8-9得,粗车余量为：3.3mm,半精车为：2.3mm,总余量为 5.6mm。（2）计算各工序及毛坯的基本尺寸由半精车后基本尺寸为 468mm,所以,粗车后基本尺寸为 470.3mm,毛坯的基本尺寸为 473.6mm。（3）计算各工序及毛坯的尺寸公差由各工序所采用的加工方法的经济精度及有关公差按互换性与测量技术 （后面简称文献 2）表 3-2 和机械制造技术基础 （后面简称文献 1）表 6-7 可查出,半精车后精度要达到 8 级精度,粗车后为 11 级精度,铸造毛坯精度为 12 级。根据以上分析按“入体”原则标注如下：半精车：468（ ）mm,表面粗糙度为 Ra：3.2um。0.97粗车： 470.3（ ）mm,表面粗糙度为 Rz：50um。0.4毛坯： 473.6（ ）mm。.632、430h7（ ）外圆的加工路线如下：0.63粗车半精车（2） 确定各工序间的加工余量 根据外圆直径为 430mm,查文献 5 表 8-9 得,粗车余量为：3.3mm,半精车为：- 15 -2.3mm,总余量为 5.6mm。（2）计算各工序及毛坯的基本尺寸由半精车后基本尺寸为 430mm,所以,粗车后基本尺寸为 432.3mm,毛坯的基本尺寸为 435.6mm。（3）计算各工序及毛坯的尺寸公差由各工序所采用的加工方法的经济精度及有关公差按文献 2 表 3-2 和文献 1 表6-7 可查出,半精车后精度要达到 7 级精度,粗车后为 11 级精度,铸造毛坯精度为 12 级。根据以上分析按“入体”原则标注如下：半精车：430（ ）mm,表面粗糙度为 Ra：3.2um。0.63粗车： 432.3（ ）mm,表面粗糙度为 Rz：50um。0.4毛坯： 435.6（ ）mm。.633、62H7（ ）工艺孔的加工路线如下：0.3车刀粗镗-车刀半精镗（1）确定各工序间的加工余量 根据孔直径为 60mm,查文献 5 表 815 得,粗镗余量为：0.5mm,半精镗余量为：0.2mm,总余量为 0.7mm。（2）计算各工序及毛坯的基本尺寸半精镗后基本尺寸为 62mm,粗镗后基本尺寸为 62.2mm,毛坯的基本尺寸为62.7mm。（3）计算各工序及毛坯的尺寸公差由各工序所采用的加工方法的经济精度及有关公差按文献 2 表 3-2 和文献 1 表6-7 可查出,半精镗后精度为 7 级精度,粗镗后为 9 级精度,铸造毛坯精度为 12 级。根据以上分析按“入体”原则标注如下：半精镗：62.7 mm, 表面粗糙度为 3.2un。0.3粗镗： 62.2 mm, 表面粗糙度为 12.5um。.190- 16 -毛坯： 62 mm。0.33.3 工艺尺寸链计算（1）尺寸 46,尺寸 16,尺寸 63,尺寸 7 和 构成封闭环：0A图 4.1分析如图,由封闭环计算公式： 011imniiAA其中 为封闭环的基本尺寸； 为增环的基本尺寸； 减环的基本尺寸；0Ai im 为增环的个数；n 为包括封闭环的总环数；（ n=2;m=3）=63+7-46-16=8 mm0（2）尺寸 26.80,尺寸 3.15,尺寸 43 和 够成封闭环：0A图 4.2- 17 -分析如图 4.2：已知 , ,0.1268A0.13.5H34A由公式： 43-26.8-3.1513.05 mm011imniiES（ )0A11()()niii mESIA0-（0+0）0EI（ ）011()mniiimI0-（+0.1+0.100）-0.200故工序尺寸 的尺寸及偏差为 ；0A0.235（2）取孔 62H7 的尺寸一半：65H7 尺寸一半构成封闭环图 4.3已知： , 求封闭环 ？0.15132A0.15230A由 即 32.5A0+31 得 A01.5011imniiES（ ) +0.015-（0）0.0150A11()()niii mESIAEI（ ） 0（+0.150）-0.150011()mniiimI故 0.51A- 18 -4 典型切削用量的计算工序一：车左端各外圆及端面工步 1：平 A 端面,尺寸 35 端面,尺寸 70 按 74 加工. 保证平面度 0.03 表面粗糙度Ra3.2,Ra1.6。刀具选择：MWLNL3232P08 外圆车刀。 刀杆尺寸（BH）：1625 ；背吃刀量 =0.3 ；进给量 =0.3mm/r pazf（查实用机械加工工艺手册 （后面简称文献 5） 表 925）走刀次数：4 次切削速度 v364m/min 参考文献文献 5 表 931工步 2：车 120 外圆 R12 圆弧,倒 245角。刀具选择：MWLNL3232P08 外圆车刀。 刀杆尺寸（BH）：1625 ；背吃到量 =2 ；进给量 =0.8mm/r pazf参考文献 5 表 925走刀次数：2 次切削速度 v150m/min 参考文献文献 5 表 931主轴转速：n= =400r/minmd10工步 3：车 430h7 外圆,平尺寸 46 端面,倒角倒圆,保证尺寸 430h7刀具选择：MWLNL3232P08 外圆车刀。 刀杆尺寸（BH）：1625 ；背吃到量 =2 ；进给量 =0.35mm/r pazf参考文献 5 表 925走刀次数：3 次切削速度 v608/min 参考文献文献 5 表 931- 19 -主轴转速：n= =450r/minmdv10工步 4：车 468 外圆,平尺寸 16 端面, 倒角倒圆,倒 345倒角.刀具选择：MWLNL3232P08 外圆车刀。 刀杆尺寸（BH）：1625 ；背吃到量 =2 ；进给量 =0.35mm/r pazf参考文献 5 表 925走刀次数：4 次切削速度 v294m/min 参考文献文献 5 表 931主轴转速：n= =200r/minmd10工步 5：车 62H7 内孔、65H12 槽, 保证尺寸 62H7 和 65H12, 26.8+0.10 0公差要求。刀具选择：S40U-MWLNL08 内孔镗刀；A 407-CGGL033.15H13 切槽刀刀杆尺寸（BH）：4040 ；背吃到量 =0.15 ；进给量 =0.1mm/r pazf走刀次数：3 次参考文献 5 表 925切削速度 v58.4m/min 参考文献文献 5 表 931主轴转速：n= =300r/minmd10工序二：工步 1：车右端面 484 外圆及端面,保证尺寸 484 和 70 表面粗糙度Ra3.2,Ra1.6刀具选择：MWLNL3232P08 外圆车刀。 刀杆尺寸（BH）：1625 ；背吃到量 =4 ；进给量 =1mm/r pazf参考文献 5 表 925走刀次数：3 次切削速度 v228.1m/min 参考文献文献 5 表 931- 20 -主轴转速：n= =150r/minmdv10工步 2：车 215 及 R5 圆弧和端面保证尺寸 15A.刀具选择：S40U-MWLNL08 内孔镗刀：刀杆尺寸（BH）：1625 ；背吃到量 =3 ；进给量 =0.7mm/r pazf参考文献 5 表 925切削速度 v100m/min 参考文献文献 5 表 931主轴转速：n= =135r/minmd10工步 3：车 R25 处圆弧,平 Ra3.2 端面刀具选择：,S40U-MWLNL08R3 圆弧刀具：S40U-MWLNL08R3 圆弧刀成形车削时的进给量 刀具宽度(mm) 8 进给量 f(mm/r) 0.0400.090 参考文献 5 表 925切削速度 v128.2m/min （文献 5 表 931）主轴转速：n= =170r/minmd10工步 4:车 475H7（+0.063 0）止口及端面,C 向放大处尺寸倒角,保证平面度0.05/100,跳动 0.1 和 475H7（+0.063 0）尺寸公差和对 B 基准的跳动0.1。刀具选择：S40U-MWLNL08 内孔镗刀。 刀杆尺寸（BH）：1625 ；背吃到量 =3 ；进给量 =1.0mm/r pazf参考文献 5 表 925走刀次数：3 次切削速度 v298.4m/min 参考文献文献 5 表 931主轴转速：n= =200r/minmd10- 21 -5 夹具的设计5.1 夹具的定义与分类机床夹是机床上用以装夹工件（和引导刀具）一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床、刀具的正确位置，并把工件可靠的加紧。机床夹具按其使用范围可分为以下五种基本类型：1）通用夹具 通用夹具一般已标准化,并由专门的专业工厂生产,常作为机床的标准附件提供给用户。2）专用夹具 这类夹具是针对某一种工件的某一个工序而专门设计的,因其用途专一而得名。适用于大批大量生产,本文夹具多设计为专用夹具。3）通用可调夹具和成组夹具 这类夹具的特点是夹具的部分元件可以更换,部分装置可以调整,以适用不同零件的加工。用于相试零件的成组加工所用的夹具,称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比,加工对象不很明确,适用范围更广一些。4）组合夹具 这类夹具是由一套完全标准化的元件,根据零件的加工要求拼装而成的夹具。5）随行夹具 这是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。工件安装在随行夹具上,除完成对工件的定位和夹紧外,还载着工件由运输装置送往各机床,并在各机床上被定位和夹紧。机床夹具基本组成部分根据其功用一般可分为,定位元件或装置、刀具导向元件或装置、夹紧元件或装置、连接元件、夹具体、其他元件或装置。5.2 夹具的用途和优点使用夹具最终目的是保证产品质量,改善工人劳动条件,提高生产率,降低劳动成本。机床夹具的用途可归结为：1.保证产品质量；2. 提高劳动生产率 3.扩大机床的工艺范围,解决复杂或困难的工艺问题。4.改变原机床的用途,扩大机床的使用范- 22 -围。5.减轻操作的劳动强度,做到生产安全。5.3 夹具设计的特点在夹具设计工作中一般有以下特点：1. 夹具的设计周期短,一般不进行强度和刚度的计算。2. 专用夹具的设计,对产品零件的有较强的针对性。3. 确保产品加工质量,提高劳动生产率是设计任务的首要问题。4. 加紧装置的设置对整个夹具的结构具有决定性的影响。5.4 夹具设计的基本要求夹具设计的原则是经济和适用。夹具设计的基本要求可分为三个方面：（1）好用（2）好造（3）好修。其中好用是主要的,但不应该脱离工序的要求和生产的具体情况而过分强调。具体要求有以下几点：1.夹具的构造应与其用途及生产相适应。2.保证工件精度。3.保证使用方便与安全。4.正确处理作用力的平衡问题。5.注意结构的工艺性,便于制造和维修。6.注意夹具与机床、辅助夹具、刀具、量具之间的关系。5.5 典型工序夹具设计立式加工中心夹具设计经过面的加工后,急待解决的问题是如何加工位置度要求较高的 12-11+0.3 -0.1、9-15+0.3 -0.1、8+0.2 +0.1,2-8+0.2 +0.1 孔。孔的加工质量直接影响与其装配的齿圈的位置精度,因此必须给予足够的重视。5.5.1 定位基准的选择本次工序采用一孔一面的定位方式。一孔指的 62 的光孔,限制 2 个自由度（X，Y 的移动） ；一面指右端面，限制 3 个自由度（X 转动，Y 转动，Z 的移动） 。孔在精加工后,而端面也被经加工，有一定的精度要求可以完成钻孔的定位。5.5.2 切削力和夹紧力的计算- 23 -刀具：20 90涂层中心钻；11 钨钢钻；15 钨钢钻；8 倒角复合钨钢钻查金属切削机床夹具设计手册表 3-54 可得出切削力公式为：=42.7D KpF刀 具 0.8S其中:修正系数：Kp 按表 355金属切削机床夹具设计手册查询每转进给量：S=0.22mm/r 钻头直径;D=15mm 修正系数：K P= = =1.150.619HB0.6241切削力： =219.35 （N）F刀 具切削扭矩：=21D KpM刀 具 0.8S其中：修正系数：Kp 按表 355金属切削机床夹具设计手册查询每转进给量：S=0.22 mm/r 钻头直径;D=15 mm=1645 NmmM刀 具夹紧力的计算：- 24 -图 61由平面力系平衡的： + +G+ = （G 为工件重力 27kg）1F夹 2夹 刀 具 F支 撑 支 撑 1LM刀 具其中：钻头轴向力： 工作台的支持力、 为理论夹紧装置作用力；G 重力 279.8=264.6 N1F夹 2夹229.5mm,为对应力臂；L为灰铸铁与 40Cr 的摩擦系数,查附件资料取 0.4；M 为切扭矩;分析得重力产生的力矩远远大于刀具产生的转矩，但考虑到由于分度盘转动使飞轮产生的惯性力，使飞轮周向转动