柴油机喷油泵壳体的机械加工工艺及车φ9孔夹具设计
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柴油机
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柴油机喷油泵壳体的机械加工工艺及车φ9孔夹具设计,柴油机,油泵,壳体,机械,加工,工艺,夹具,设计
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学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称柴油机零件名称喷油泵壳体共6页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工30车HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床A614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1车右边外圆及端面车夹具，量具，车刀5001.270.831 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号柴油机零件图号产品名称柴油机零件名称喷油泵壳体共6页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40车HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1掉头，车左边端面车夹具，量具，车刀5001.270.8311510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号柴油机零件图号产品名称柴油机零件名称喷油泵壳体共6页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工50钻HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z52511夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1钻直径为13的孔专用夹具，麻花钻，游标卡尺80012.70.5211510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号柴油机零件图号产品名称柴油机零件名称喷油泵壳体共6页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工60车HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1车内部各个孔及槽车夹具，量具，车刀56025.70.8211510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号柴油机零件图号产品名称柴油机零件名称喷油泵壳体共6页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工70钻HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z52511夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1钻直径为9的孔专用夹具，麻花钻，游标卡尺5001.270.8311510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号柴油机零件图号产品名称柴油机零件名称喷油泵壳体共6页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工80去毛刺HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数11夹具编号夹具名称切削液1普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1去毛刺 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称柴油机零件名称喷油泵壳体共页第1页材 料 牌 号HT200 毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工序 名称 工 序 内 容车间 工段设 备工 艺 装 备 工时/min 准终 单件10铸造铸造出毛坯铸造车间20热处理时效处理铸造车间30车车右边外圆及端面机加工车间CA6140三爪卡盘，外圆车刀，游标卡尺40车掉头，车左边端面机加工车间CA6140三爪卡盘，盲孔偏刀，游标卡尺50钻钻直径为13的孔机加工车间525专用夹具，麻花钻，游标卡尺60车车内部各个孔及槽机加工车间CA6140三爪卡盘，外圆车刀，游标卡尺70钻钻直径为9的孔机加工车间525专用夹具，麻花钻，游标卡尺80去毛刺钳工去毛刺90检验检验入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目：柴油机喷油泵壳体的加工工艺及车夹具设计 校内指导教师：企业指导教师评阅者： 年 月 2毕业设计（论文）中文摘要柴油机喷油泵的概念就是以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本.至于形状,多种多样,通常是一个箱体,轴承可以安装在其中。随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔，尤其是在汽车和电子电器等高速发展的领域。本次课程设计设计的课题就是柴油机喷油泵的设计，是在学完汽车制造工艺学后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。关键词：柴油机喷油泵 工艺规格设计 夹具设计 工序 工艺性 毕业设计（论文）英文摘要 The concept of diesel fuel injection pump is to facilitate the application, so that the benefits of cooperation can have a better, more convenient to use, reduces the use cost of the manufacturer. As for the shape, variety, is usually a box, which can be installed on bearing. With the continuous progress of science and technology, it plays a more and more important role in the national economy, the development prospect is very wide, especially in the automotive and electronic appliances such as the rapid development of the field. The design of this course design is the subject of the diesel fuel injection pump, is a teaching link in the completion of manufacturing technology of automobile after; under the guidance of the teacher, can all course to learn the integrated use of previously learned in the design, basic training and independence completion of an engineering.Keywords: diesel fuel injection pump technology specification and design process of fixture design目录第1章 序言11.1 机械加工工艺概述11.2机械加工工艺流程11.3夹具概述11.4机床夹具的功能21.5机床夹具的发展趋势31.5.1机床夹具的现状31.5.2现代机床夹具的发展方向31.6设计任务4第2 章 工艺性分析62.1零件作用62.2零件工艺性分析6第3章 工艺规程设计73.1零件材料73.2毛坯选择73.2.1确定毛坯的类型及制造方法73.2.3毛坯加工余量、工序尺寸及公差的确定73.3.1粗基准的选择93.3.2精基准的选择93.4制订工艺路线93.5机械加工余量、工序尺寸及公差11第4章 车直径为9的孔专用夹具设计194.1问题的提出194.2夹具的设计194.2.1定位基准的选择194.2.2定位元件的设计204.2.3切削力及夹紧力的计算204.2.5紧固元件的选择224.2.6夹具操作说明22总结23致谢24参考文献25第1章 序言1.1 机械加工工艺概述技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为18%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m；精密心轴的同轴度公差可控制在1m内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为2450r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。1.6设计任务.设计课题：柴油机喷油泵机械加工工艺规程设计 加工9孔专用夹具设计设计要求： （1）零件毛坯图 1张 （2）机械加工工艺过程卡片 1张 （3）机械加工主要工序的工序卡片 1张 （4）夹具装配图 1张 （5）夹具零件图 1张 （6）设计说明书 1份零件简图：如图1-1所示名称：柴油机喷油泵生产批量：中批量材料:HT200 要求设计此工件的车轴承孔工序专用夹具角铁式车夹具设计，含全套夹具技术图纸图1-1第2 章 工艺性分析2.1零件作用设计题目所给零件为柴油机喷油泵，主要作用是使液态的油能够流过该油泵。2.2零件工艺性分析1、 右边外圆及端面为中心的加工表面。这组加工表面包括：右边外圆及端面外端面。2、 13的孔为中心的加工表面。3、 8.7的孔为中心的加工表面。26第3章 工艺规程设计3.1零件材料零件材料为HT200，其强度较高，塑性和韧性尚高，焊接性差。用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件，以及对心部要求不高的表面淬火件：曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。3.2毛坯选择3.2.1确定毛坯的类型及制造方法由于零件的材料为HT200，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用模锻毛坯。模锻加工工艺的几点优势：由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的机械性能和使用寿命。锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；生产率较高；操作简单，易于实现机械化；生产批量越大成本越低。从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。3.2.3毛坯加工余量、工序尺寸及公差的确定 （1）、确定柴油机喷油泵底平面的加工余量及工序尺寸 a)、柴油机喷油泵底平面的加工过程如图3-2所示图3-2b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣底面的工序偏差，按入体原则标注，考虑到高度方向上以下底面为尺寸基准，并要保证中心线到地面的高度为30mm。因此以轴承孔外圆面为粗基准先加工下底面，以加工后的平面为后面加工的精基准。底面的加工余量及工序尺寸见表1b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣上底面的工序偏差。方便铣削，并要间接保证尺寸15+0.05 0，以及平面度，侧以下底面为精基准加工两底面。两上底面的加工余量及工序尺寸见表3-2表3-2（3）、确定柴油机喷油泵左右两侧面的加工余量及工序尺寸 a)、柴油机喷油泵左右两侧平面的加工过程如图3-4所示b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣两侧面的工序偏差。为后面加工做基准，且加工后面工序装夹方便。两侧平面的加工余量及工序尺寸见表3-3表3-3（4）、确定柴油机喷油泵前后两端面的加工余量及工序尺寸 a)、柴油机喷油泵前后端面的加工过程如图3-5所示b)、根据工序尺寸和公差等级，查附表14平面加工方案得出粗铣、精铣前后两端面的工序偏差。因前端面是宽度方向上的尺寸基准，并为加工孔30的一个精基准，因此在次道工序中以基准加工。下底面为两端面的加工余量及工序尺寸见表3-4表3-43.3基准的选择3.3.1粗基准的选择 对于加工表面较多的零件，按照粗基准的一般选取原则：（1）各表面有足够的加工余量；（2）对一些重要表面和内表面，应尽量使加工余量分布均匀；（3）各加工表面上的总切削量最小。（4）尽量以不加工表面为粗基准。结合本零件的加工情况，选取9mm孔的外端面为粗基准。该表面位置要求较高，要求加工余量分布尽可能均匀。以此加工轴承底座底面以及其它表面，用平口钳夹持30mm两侧面可实现完全定位。3.3.2精基准的选择 根据零件图上标注的平行度，垂直度等位置要求，主要考虑互为基准和基准统一与基准重合原则，以粗加工后的底面（13孔外端面）为主要的定位精基准，即以柴油机喷油泵的下底面为精基准。基准不重合时应该在下文专门进行尺寸换算，此处不再重复。3.4制订工艺路线3.4.1工艺路线方案一10 铸造毛坯20 时效处理30 车右边外圆及端面40 掉头，车左边端面50 钻直径为13的孔60 钻直径为8.7的孔70 车内部各个孔及槽80 车直径为9的孔90 钳工去毛刺100 检验入库3.4.2工艺路线方案二10 铸造毛坯20 时效处理30 车右边外圆及端面40 掉头，车左边端面50 钻直径为13的孔60 钻直径为8.7的孔70 车内部各个孔及槽80 车直径为9的孔90 钳工去毛刺100 检验入库3.4.3两个个工艺方案的比较与分析以上方案大致看上去都是合理的，但仔细考虑零件的要求及可能采取的加工手段分析可知方案一:在工序3先以柴油机喷油泵底面（13孔外端面）为定位粗基准铣30端面,不符合粗基准选择的原则，即不了保证加工面与不加工面的位置要求时，应选择不加工面为粗基准。同时也不能保证端面与孔30轴线的位置要求。方案二：在工序7车孔30、35及端面，然后再铣其端面，这样可以保证其端面与孔30轴线的位置要求。方案二相对来说，装夹次数少，可减少机床数量、操作人员数量和生产面积还可减少生产计划和生产组织工作并能生产率高。考虑工厂设备，能否借用工、夹、量具等具体条件，选择方案二。最后根据工序方案二制定出详细的工序划分如下所示： 10 铸造毛坯20 时效处理30 车右边外圆及端面40 掉头，车左边端面50 钻直径为13的孔60 钻直径为8.7的孔70 车内部各个孔及槽80 车直径为9的孔90 钳工去毛刺100 检验入库3.5机械加工余量、工序尺寸及公差柴油机喷油泵零件材料为HT200钢，硬度为HBS 230250，生产类型为中批生产。根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的工序尺寸、机械加工余量如下： 本工序为车右边外圆及端面。已知加工材料为45钢，抗拉强度=670M Pa，模型材，有外皮，机床为CA6140卧式车床，（一）确定粗车外圆切削用量，所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册第一部分1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.31），故刀杆尺寸BH=1625。刀片厚度为4.5，根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑，带倒棱型前刀面，前角。=12，后角。=6，主偏角=90,副偏角=10，刃倾角=0，角尖圆弧半径=0.8。 （二） （1）确定切削深度 由于单边余量为1.3，可在一次 (2)确定进给量f 根据表1.4*,在粗车钢料,刀杆尺寸为16mm25mm,工件直径为2040mm时 按CA6140的机床的进给量(表4.2-9),选择 确定进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验.根据表1.30*,CA6140机床进给机构允许的进给力(1)纵走刀3530N (2)横走刀5100N根据表1.21*，当钢=570670Mpa2mm,0.53,Kr=45,V=50m/min(预计)进给力F=630NF的修正系数为KF=1.0,KF=1.0,KF=1.17(表1.29-2)故实际进给力为F=6301.17N=737.1N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选的=0.4,可用(3)选择车刀磨钝标准及耐用度 根据1.9*车刀后刀面最大磨损量取1mm,可转位车刀的寿命一般为T=30min(4)确定切削速度V 切削速度V可根据公式计算,也可直接由表中查出,现采用查表法确定切削速度根据表1.10*,当用YT15硬质合金车刀加工=630700 Mpa钢料, 2mm, 0.53mm/r,切削速度V=138m/min切削速度的修正系数为K=1.0,K=0.81,K=0.8,k=0.65,k=1.0(见表1.28),故 Vc=Vtkv=1380.810.80.65 m/min=58.1256 n=925根据CA6140机床说明书,选择n=1120这时实际切削速度Vc为Vc= m/min=70 m/min(5)校验机床功率 切削时的功率可由表1.24查出,当=580970Mpa 2mm 0.47 Vc70 m/min时, p=1.7kw切削功率的修正系数KP= KF=0.89, KP= KF=1.0(表1.29-2)故实际切削功率时的功率为p=1.70.89kw=1.5kw,根据CA6140车床说明书,当n=960r/min时,车床主轴允许功率P=7.5kw,因p P,故所选择的切削用量可在CA6140车床上进行.最后决定的车削用量为=1.3mm, , n=1120, Vc=70m/min.(三)计算基本时间t=式中L=,=52,根据表1.26车削时的入切量及超切量=3.5mm,则L=52+3.5 mm=55.5 mm,故 t=min=0.124min工序40，掉头，车左边端面（1） 选择刀具车刀形状，刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号选为YT15，车刀几何形状为（表1.3）,K=45k=5=12=8=3=1.0mm =-10 b=0.3mm,卷屑槽尺寸为r=4mm，W=3.5mm，C=0.4mm（2）切削用量 1）切削深度 =0.45mm决定进给量，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制，根据表1.6，当表面粗糙度为Ra1.6m, =1.0mm,v=50100m/min(预计时) =0.160.25mm/r根据CA6140车床说明书，选择=0.22mm/r(3)选择车刀磨钝标准及耐用度 根据1.9*车刀后刀面最大磨损量取0.4mm,可转位车刀的寿命一般为T=60min（4）决定切削速度Vc，根据表1.10当=630700 Mpa钢料, 1.4mm, 0.25mm/r,切削速度V=176m/min切削速度的修正系数为K=0.65,K=0.81,K=0.8,k=1.0,k=1.0故 Vc=Vtkv=1760.810.80.65 m/min=74.1 m/min n=1354根据CA6140机床说明书,选择n=1400这时实际切削速度Vc为Vc= m/min=76.49 m/min(5)校验机床功率 切削时的功率可由表1.24查出,当=580970Mpa 2mm 0.25 Vc86 m/min时, p=1.2kwCA6140主电动机功率P=7.3kw，,因p P,故所选择的切削用量可在CA6140车床上进行.最后决定的车削用量为=0.45mm, , n=1400, Vc=76m/min.(三)计算基本时间t=式中L=,=52,根据表1.26车削时的入切量及超切量=3.5mm,则L=52+3.5 mm=55.5 mm,故 t=min=0.18min工序50、钻直径为13的孔加工材料HT200钢，=670Mpa机床Z525型立式钻床1、选择钻头选择高速钢麻花钻头，其直径d。=9.8mm钻头几何形状为（表2.1及表2.2），标准刃磨=302=1182=70。=12b=1mm =2mm1、 选择切削用量（1） 决定进给量1） 按加工要求决定进给量，根据表2.7，当加工要求为H11精度，钢的强度800Mpa d。=9.8时 =0.220.28mm/r2） 按钻头强度决定进给量，根据表2.8，当670Mpa d。=9.8mm时 钻头强度允许的进给量 =0.65mm/r按机床进给机构强度决定进给量，根据表2.9当=840Mpa、d。10.2mm机床进给机构允许的轴向力为8330N（Z525钻床允许的轴向力为8330N）见表2.35，进给量为=0.75mm/r，根据Z525钻床说明书，选择=0.28mm/r，机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来校验，由表2.19可查出钻孔时的轴向力，当=0.28mm/r，d。10.2mm时，轴向力F=2520N，轴向力的修正系数均为1.0，故F=2520N根据Z5252钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大向力F=8830N，由于FF，故=0.28mm/r可用（2）决定钻头磨钝标准及寿命 由表2.12 当d。=9.8mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命T=25 min（3）决定切削速度 根据表2.14 =670Mpa的45钢加工性属5类, 由表2.13，当加工性为5类，0.28mm/r, 标准的钻头，d。=9.8mm时，Vt12 m/min切削速度的修正系数为K=1.0,K=1.0,K=0.85,k=1.0, V=Vtkv=121.01.00.85 m/min=14.4m/min n=389.9根据Z525钻床说明书,可考虑选择n=392，但因所选择转速较高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取=0.22mm/r 也可选择较低一级转速n=272，仍用=0.28mm/r，比较这两种选择方案1）第一方案，=0.28mm/r，n=392n=0.28392 mmmin=109.76 mmmin第二方案，=0.22mm/r，n=272 n=0.22272 mmmin59.84 mmmin因为第一方案n的乘积较大，基本时间较少，故第一方案较好，这时V12 m/min =0.28mm/r（4）校验机床的扭矩及功率 根据表2.20，当0.26mm/r d。11.1mm时，M=13.24N. m，扭矩的修正系数均为1，故M=13.24 N. m，根据Z525钻床说明书，当n=392，Mm=72.6 N. m。根据表2.22，当570680Mpa d。10mm 0.38mm/r V12 m/min P=1.1kw 根据Z525钻床说明书P=2.80.81=2.26kw,由于MM，PP,故选择之切削用量可用，即=0.28mm/r，n=392，V12 m/min，3、计算基本时间t= t=min=0.319min工序60 钻直径为8.7的孔进给量：根据参考文献3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度：,取走刀次数为1机动时间： 工序70 车内部各个孔及槽B. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.3 2mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s=100 m/minD. 确定主轴主轴转速：n=931r/min根据工艺手册表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。.E. 计算基本时间：按工艺手册表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mmt=0.043 min工序80 车直径为9的孔A. 确定被吃刀量：ap=4.5mmB. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.3 mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s=100 m/minD. 确定主轴主轴转速：n=931r/min根据工艺手册表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。.E. 计算基本时间：按工艺手册表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mmt=0.043 min第4章 车直径为9的孔专用夹具设计4.1问题的提出夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程地切削加工、 热处理、装配等工艺过程中。机床夹具按在不同生产类型中的通用性，可以分为通用夹具. 专用夹具. 可调夹具. 组合夹具等。本课题设计的是柴油机喷油泵加工中车轴承孔工序专用夹具角铁式车夹具设计。4.2夹具的设计4.2.1定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。方案一1面也就是整个柴油机喷油泵的截面定位限制两个自由度。2面是柴油机喷油泵的地面定位限制三个自由度3面是侧面定位限制一个自由度。方案二1面是柴油机喷油泵的底面限制三个自由度。 2面是侧面限制一个自由度。 3面是轴承孔外端面定位限制两个自由度。方案比较：方案一：是按照基准统一及基准重合原则确定的，有利于夹具的设计制造，加紧力方向指向定位元件刚性较大的方向，定位相对简单。方案二：是是按照基准统一原则确定的，有利于夹具的设计制造，但不容易保证空的轴线与外圆对称面的重合，钻头进给的的轴向力完全由定位元件承受，很容易引起变形。本工序车9孔，加工的切削力主要是刀头进给时的轴向力和钻削扭矩，样工件轴向几乎没有切削力，所需要的加紧力不是很大。综合考虑两个方案的优缺点，及加工的具体情况，采用方案一。4.2.2定位元件的设计通过方案一来选择设计定位元件4.2.3切削力及夹紧力的计算刀具： 粗车切削力：查现代机床夹具设计P104表，得车削切削力计算公式： 圆周分力Fc = 902ap f0.75Kp径向分力Fp = 2383ap0.9f0.6vc-0.3Kp轴向分力Ff =3326Kp其中ap背吃刀量 2.3mm(30) 4mm(35)f每转进给量 0.16mm(30) 0.3mm (35)Vc切削速度m/min 60(30) 40(35)Kp修正系数1.08 1.63 0.70所以切削30时的各切削力Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N切削9时的各切削力 Fc1= 1579.5N Fp
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