制订6MF-28缸体工序卡及磨缸体孔夹具设计
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共38页)
编号：210368910
类型：共享资源
大小：1.67MB
格式：ZIP
上传时间：2022-05-01
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
制订
MF
28
缸体
工序
夹具
设计
- 资源描述：
-
制订6MF-28缸体工序卡及磨缸体孔夹具设计,制订,MF,28,缸体,工序,夹具,设计
- 内容简介：
-
本科毕业设计说明书（论文） 第 38 页 共33页 毕业设计说明书(论文)作 者: 学 号： 学院(系): 专 业:机械工程及自动化题 目:制订6MF-28缸体工序卡及磨缸体孔夹具设计指导者：评阅者： 20* 年 6 月制订6MF-28缸体工序卡及磨缸体孔夹具设计摘要缸体的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命。本次设计旨在提高缸体的加工效率，由此我们首先对缸体的结构特征和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，操作方便，并能保证零件的加工质量。全文加工工艺规程分为五个部分，第一部分为分析零件，简单介绍零件的作用和工作原理；第二部分为选择毛坯；第三部分为设计工艺规程：包括制定工艺路线，选择基准面等；第四部分为工序设计：包括选择机床，确定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，确定切削用量及计算基本工时等；第五部分为编制工艺文件。关键词 工艺规程 夹具设计 缸体Title Technological Process and Jig Design AbstractCylinder machine processing quality will directly affect the performance and service life. The cylinder is designed to improve processing efficiency, this we first of all the structural features of the cylinder and the process was carefully analyzed, and then determine a reasonable processing program, processing program requires simple, easy, and can ensure machining quality. Full-text processing of order is divided into five parts, the first analysis of the parts, a brief parts the role and working principle; second part selection blank; third part design process planning: including the development of process route, select datum, etc.; fourth part is the design process: including the selection of machine tools, determine the allowances, working finally size, determine the amount and calculation of cutting the basic working hours; the fifth part of the process for the preparation of documents. Keywords Process planning Fixture design Cylinder目 录1 引言 12 生产纲领32.1 计算生产纲领决定生产类型32.2 计算生产节拍 43 零件的分析 53.1 零件的作用 53.2 零件的工艺性分析 54 工艺规程设计 74.1 工艺规程的作用 74.2 毛坯的选择 74.3 基准面的选择 84.4 制订工艺路线 11 4.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 144.6 确定缸体切削用量及基本工时 155 夹具设计 265.1 夹具的概述 266 专用夹具的提出 296.1 定位基准的选择 296.2 定位元件的选择 296.3 夹紧元件的选择 306.4 切削力及夹紧力的计算 30 6.5 定位误差的分析 316.6 夹具设计及操作简要说明 31结束语32致谢 33参考文献341 引言毕业设计是学生在学校完成了大学四年的全部课程，并在进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，也是在校学习阶段，最后一个重要的教学环节，是完成工程师基本训练的一个必不可少的过程。通过毕业设计培养我们综合运用所学知识独立解决本专业一般工程技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风。毕业设计是在毕业实习的基础上进行的，根据自己的设计课题，在毕业实习期间认真调查研究、搜索资料。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程编制的好坏是生产该产品的重要保证和重要依据。夹具结构设计在加深对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。利用更好的夹具可以保证加工质量，机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面以及被加工表面相互之间的位置精度；提高生产率、降低成本，使用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多工位加工。扩大机床工艺范围，在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范围。减轻工人劳动强度，保证生产安全。为了让夹具有更好的发展，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时具进地创新和发展夹具技术1。本次设计是制订6MF-28缸体工序卡及磨缸体孔夹具设计，设计正确的加工工艺路线。这次设计涉及到机床，机械加工工艺，工装夹具等机制专业的几乎所有的专业基础知识。是一次全面地，系统地检查自己在大学期间对专业知识学习的情况，在整个设计过程中做到严谨认真，一丝不苟的精神，尽量使自己的设计达到理想的水平，通过独立的查找资料，分析，计算完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，设计了这套比较完整的加工工艺路线，使自己对机制专业有了更深刻的认识。由于时间短促，经验不足以及水平有限，本次设计难免许多不妥和错误之处，敬请批评指正，以便及时改正。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6MF-28系列风力灭火机的缸体，(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1.5%,现制定该零件的机械加工工艺流程。2.1.1 技术要求(1) 未注拔模斜度1 -1.5 ，未注铸造圆角R1-R3,球头壁厚5-5.5，其余未注壁厚2.5-3；(2) 铸件毛坯尺寸公差为GB/T6414-1999中的CT6级，壁厚公差按GB/T6414-1999中的CT7级；(3) 进、排气道内壁截面尺寸圆滑过渡，壁面平整光滑；(4) 铸件热处理T1，硬度HB100,b=190-270MPa；(5) 非加工表面不允许有气孔、裂纹、疏松、凹陷、夹杂物等铸造缺陷；(6) 铸件表面质量和机械性能按JB/T2702-80-II-Y2要求；(7) 未注明加工尺寸公差为GB/T1804-f,未注形位公差为H级；(8) 铸件须标识批号，去毛刺、飞边；(9) 成品应在5Kgf/cm 2水压力下，经5分钟压力实验，不允许有渗漏、浸润现象；(10) 表面喷砂；(11) 镀铬层厚度0.105-0.15,磨后不得有镀层崩裂，在活塞及活塞裙部工作范围外允许有局部磨不出现象；(12) M141.25-6H螺纹表面应光滑，不允许有缺牙、崩牙、咬毛等现象；(13) 两扫气道在同一缸体上其高度差不大于0.2；(14) 各散热片应完整，表面平整、光滑，允许有宽3深1的边缘缺肉，但在全部散热片中不得超过3处；(15) 未注倒角0.545 。生产纲领N N=Qn(1+a%+b%) =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，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生产类型零件年生产类型（件/年）重型机械中型机械轻型机械单件生产520100小批生产510020200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000 500030000大量生产1000500050000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。2.2 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=2212860190%/20000=5.7分钟3 零件的分析3.1 零件的作用缸体是风力灭火机的重要零件，它与进排气装置、活塞、连杆、连杆轴承、曲轴、凸轮轴、火花塞、油盘、冷却液等有关零件组成一个整体。缸体经常与高温高压燃气相接触，承受很大的热负荷和机械负荷，因此燃烧室的形状对发动机的工作影响很大。活塞刚开始时位于缸体顶部，排气门打开，活塞向下运动，在发动机的气缸中充满空气和汽油的混合物，然后活塞向上返回以压缩燃油/空气混合物，当活塞到达其冲程的顶部时，火花塞发出一个火花，点燃汽油。在活塞到达其冲程的底部后，排气门开启，废气被排出气缸并进入排气尾管。因此，缸体的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命3。题目所给的零件是江苏林海集团公司所生产的6MF-28风力灭火机缸体，它是6MF-28风力灭火机的重要的组件，同时缸体主要起密封、导向等作用。零件图如图1所示：图1 零件图3.2 零件的工艺性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6MF-28风力灭火机缸体有几组加工面以及加工孔，它们之间有一定的形位公差要求。现分述如下：(1) 加工几组孔镗内孔54.3mm，深62.50.1 ；铣排气口法兰面保证尺寸53.5mm；钻法兰面通孔4-6.5；钻扩4-16mm通孔，锪平法兰面；钻排气口法兰面螺纹底通孔2-5mm；钻小风罩螺纹底孔4.2mm；钻顶部螺纹底孔4.2mm深19mm；钻火花塞螺纹底通孔12.7mm，锪平面21mm,保证尺寸9.5mm及400。(2) 车止口车止口62，保证燃烧室深76.50.1,粗糙度为3.2um；车外圆60mm，保证尺寸8.6mm, 粗糙度为12.5 um；车端面，保证尺寸16.8，粗糙度为12.5 um。(3) 攻三面及攻螺纹攻排气口2-M6-6H，攻小风罩M5-6H深9mm，攻顶部螺孔M5-6H深15mm，攻火花塞螺纹M1412.5。(4) 磨内孔磨内孔54，磨后不得有镀层崩裂，划伤等现象。(5) 所加工面、孔相互之间的位置精度要求如下(a) 外圆表面必须位于距离为公差值为0.04mm的两平行平面内。(b) 4-6.5孔的轴线必须位于直径为公差值0.2mm，且以相对于缸体内孔表面C，以及基准表面D所确定的理想位置为轴线的圆柱内。(c) 54孔必须位于半径差为公差值0.016mm的两个同轴圆柱面之间。(d) 54孔的轴线必须位于直径为公差值0.03mm的垂直面内，且相对于缸体内孔右端面D。通过以上分析，可知大概的加工过程，且基准选取的也比较合理，能够保证它们之间的位置精度要求。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2。4.1 工艺规程的作用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。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。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。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3。4.2 毛坯的选择4.2.1 毛坯材料的种类毛坯的种类主要有碳钢、合金钢、不锈钢与耐热钢、铸铁与黄铜、青铜、铝合金；在选择毛坯的制造方法时，首先考虑材料的工艺特性，如铸铁不能锻造，这类材料只能选择铸造；高碳钢的铸造性和焊接性都较差，一般都采用锻造。4.2.2 确定毛坯时应考虑到因素在确定毛坯时应考虑以下因素：(1) 零件的材料及其力学性能 当零件的材料选定以后，毛坯的类型及大体确定了。例如，材料为铸铁的零件，自然应选择铸造毛坯；而对于重要的钢质零件，力学性能要求高时，可选择锻造毛坯。(2) 零件的结构和尺寸 形状复杂的毛坯常采用铸件，但对于形状复杂的薄壁件，一般不能采用砂型铸造；对于一般用途的阶梯轴，如果各段直径相差不大，力学性能要求不高时，可选择棒料做毛坯，倘若各段直径相差较大，为了节省材料，应选择锻件。(3) 生产类型 当零件的生产批量较大时，应采用精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，这时毛坯制造增加的费用可由材料费减少的费用以及机械加工减少的费用来补偿。(4) 现有生产条件 选择毛坯类型时，要结合本企业的具体生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力，外协的可靠性等。(5) 充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可靠性 为了节约材料和能源，减少机械加工余量，提高经济效益，只要有可能，就必须尽量采用精密锻造，精密铸造，冷挤压。粉末冶金和工程塑料等新工艺，新技术和新材料4。4.2.3 确定毛坯时的几项工艺措施实现少切削，无切削加工，是现代机械制造技术的发展趋势。但是，由于毛坯制造技术的限制，加之现代机器对精度和表面质量的要求越来越高，为了保证机械加工能达到质量要求，毛坯的某些表面仍需留有加工余量。加工毛坯时，由于一些零件形状特殊，安装和加工不大方便，必须采取一定的工艺措施才能进行机械加工。4.2.4 毛坯的确定依据零件材料为YL104压铸铝，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。零件年产量为20000件，已达大批量生产的水平，采用高压浇铸，要求铸件上两个加工基准孔按毛坯尺寸图铸出。从而提高加工生产率和零件的寿命，保证加工精度，降低成本。4.3 基准面的选择4.3.1 基准的概念基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，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) 粗基准的选择，对于一般的缸体类零件而言，以缸体孔作为粗基准是完全合理的，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则可能与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面作为粗基准），以缸体孔为粗基准可以保证重要加工表面加工余量均匀。(2) 精基准的选择，主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。在缸体类零件的加工过程中设计基准和工序基准是重合的，以缸体止口作为精基准，这样可以保证后道工序面、孔加工余量一致，从而达到设计的要求，同时精度都会逐渐得到提高。同时也为下面即将进行的夹具设计打下良好的基础，保证夹具设计的顺利进行。4.3.2 基准的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 装配时用来确定零部件在产品中的相对位置时所采用的基准6。4.3.3 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) 表示尺寸关系的基准问题如上所述，而表示位置精度的基准关系也是如此7。4.3.4 定位基准的选择选择定位基准时应符合两点要求：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。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。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) 精基准的选择此时主要考虑基准重合问题，当设计基准和工序基准不重合时，应进行尺寸计算，以后还要进行专门计算，此处不再重复。考虑到精基准的选取原则，已加工表面是必须的条件。由于在加工时基准是随工序不断变换的，在后面我们会对此进行详细的阐述。（2) 粗基准的选择(a) 为了保证重要加工表面加工余量均匀，应选择重要加工表面作为粗基准。(b) 为了保证非加工表面与加工表面之间的相对位置精度要求，应选择非加工表面作为粗基准；如果零件上同时具有多个加工面时，应选择与加工面位置精度要求最高的非加工表面作为粗基准。(c) 有多个表面需要一次加工时，应选择精度要求最高，或者加工余量最小的表面作为粗基准。(d) 粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。(e) 选作粗基准的表面应平整光洁，有一定面积，应保证定位稳定，夹紧可靠8。4.4 制订工艺路线4.4.1 缸体加工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。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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，最好考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还应当考虑保证零件质量、提高生产效率、降低成本等等。(1) 工艺路线方案一工序：粗精车止口62mm； 车外圆60mm； 车端面, 保证尺寸16.8mm。工序: 粗精镗内孔54.3mm；孔口倒角保证尺寸300宽2.5mm。工序：钻法兰面通孔4-6.5mm。工序：钻扩4-16mm通孔，锪平法兰面；钻排气口法兰面螺纹底通孔2-5mm；钻小风罩螺纹底孔4.2mm深13mm。工序：钻顶部螺纹底孔4.2m深19mmm。工序：钻火花塞螺纹底通孔12.7mm，锪平面21mm,保证尺寸9.5mm及400；孔口倒角1450。工序：铣排气口法兰面保证尺寸53.5mm。工序：攻火花塞螺纹通孔M141.25。工序：攻排气口2-M6-6H通； 攻小风罩M5-6H深9mm； 攻顶部螺孔M5-6H深15mm。工序：磨内孔54mm,磨后不得有镀层崩裂，划伤等现象。(2) 工艺路线方案二工序：粗精镗内孔54.3mm；孔口倒角保证尺寸300宽2.5mm。工序：钻法兰面通孔4-6.5mm通。工序：钻扩4-16mm通孔，锪平法兰面；钻排气口法兰面螺纹底通孔2-5mm；钻小风罩螺纹底孔4.2深13mm。工序：钻顶部螺纹底孔4.2深19mm。工序：钻火花塞螺纹底通孔12.7mm，锪平面21mm,保证尺寸9.5mm及400；孔口倒角1450。工序：铣排气口法兰面保证尺寸53.5mm。工序：攻火花塞螺纹通孔M141.25通。工序：攻排气口2-M6-6H通； 攻小风罩M5-6H深9mm； 攻顶部螺孔M5-6H深15mm。工序：磨内孔54mm,磨后不得有镀层崩裂，划伤等现象。工序：粗精车止口62mm； 车外圆60mm； 车端面, 保证尺寸16.8mm。(3) 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先将止口加工完，然后再加工缸体孔、面等，从而以止口为定位基准保证后道工序加工余量一致。这样比较有条理，且工序较少，加工工序较明显，过程较清晰简单。方案二则是先加工缸体孔最后加工止口这样不能保证后道工序加工余量均匀。不过两种方案所对应的专用夹具和设备选用相同，为了保证零件质量、提高生产效率、降低成本等等，综合上述，选择方案一。方案一大致看来还是合理的。根据图纸的要求，一些面的粗糙度要求通过粗车粗铣便可以达到要求，图中所要求的尺寸，通过精镗完全可达到要求，再者，由于此零件所要加工的孔径较小，因此我们必须先钻孔，再通过攻丝，其所要求的尺寸及粗糙度就能达到要求。在加工孔的过程中，之间有个平行度和位置度要求，这个要求比较重要，这就需要夹具精确，定位准确可靠，这样才可以达到生产的目的和要求。再从上面的工序分析入手，我们发现先止口后镗孔的方案相对而言更容易实现的，并能保证全部位置精度，所以我们选择了方案1，并对其作了些细化及改进。经上述思考和分析，我们确定了最终加工工艺路线。(4) 具体工艺过程如下工序：铸造毛坯。工序：去应力退火。工序：粗精车止口62，保证燃烧室深76.50.1； 车外圆60mm,保证尺寸8.6mm（允许光不出）； 车端面, 保证尺寸16.8。工序：粗精镗内孔54.3深62.50.1 ；孔口倒角保证尺寸300宽2.5mm。工序：钻法兰面通孔4-6.5。工序：钻扩4-16mm通孔，锪平法兰面；钻排气口法兰面螺纹底通孔2-5mm；钻小风罩螺纹底孔4.2mm深13mm。工序：钻顶部螺纹底孔4.2mm深9mm。工序：钻火花塞螺纹底通孔12.7mm，锪平面21mm,保证尺寸9.5mm及400；孔口倒角1450。工序：铣排气口法兰面保证尺寸53.5mm。工序：攻火花塞螺纹通孔M141.25。工序：攻排气口2-M6-6H通； 攻小风罩M5-6H深9mm； 攻顶部螺孔M5-6H深15mm。工序：磨内孔54,磨后不得有镀层崩裂，划伤等现象。工序：终检。4.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为YL104，大批生产，毛坯质量约为8kg，采用压铸模铸造毛坯。根据上述原始资料及查机械制造工艺设计简明手册加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸。根据这种铸造方式的特点，参照机械加工工艺设计手册表8-29确定该毛坯的端面和外圆的加工余量为1mm。工序：端面（保证尺寸16.8mm）毛坯：17.4mm粗车：16.6mm Z=0.8mm精车：16.8mm Z=0.2mm工序：外圆（保证尺寸8.6mm）毛坯：9.2mm粗车：8.4mm Z=0.8mm精车：8.6mm Z=0.2mm工序： 铣排气口法兰面（保证尺寸53.5mm）毛坯：54.5mm车：53.5 mm Z=1mm根据这种铸造方式的特点，参照机械加工工艺设计手册表8-29确定该毛坯的孔的加工余量为1mm。工序：车止口62mm，保证燃烧室深尺寸为76.50.1mm毛坯：77.6mm车：76.6mm Z=1mm工序：粗精镗内孔至54.3mm毛坯：53.2 mm粗镗：54.1mm 2Z=0.9mm精镗：54.2 mm 2Z=0.1mm工序：钻法兰面通孔至4-6.5mm毛坯：5.5mm钻孔：6.5mm 2Z=1mm工序：钻扩通孔至4-16mm钻孔：15mm扩孔：16mm 2Z=1mm工序：钻排气口法兰面螺纹底通孔至2-5mm毛坯：4mm钻孔：5mm 2Z=1mm 工序：钻小风罩螺纹底孔至4.2mm深13mm毛坯：3.2mm钻孔：4.2mm 2Z=1mm工序：钻顶部螺纹底孔至4.2mm深19mm毛坯：3.2mm钻孔：4.2mm 2Z=1mm工序：钻火花塞螺纹底通孔至12.7mm（保证尺寸9.5mm及400）毛坯：11.7mm钻孔：12.7mm 2Z=1mm工序：攻火花塞螺纹M141.25mm工序：攻排气口2-M6-6H，攻小风罩M5-6H 深9mm，攻顶部螺纹M5-6H 深15mm，磨内孔54mm毛坯：53mm磨孔：54m 2Z=1mm4.6 确定缸体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。工序：压铸模铸造毛坯。工序：去应力退火。工序：车止口。工位1：粗精车62，保证燃烧室尺寸76.50.1(1) 粗车加工材料：YL104加工要求：粗车62，保证燃烧室尺寸76.50.1机床：C618卧式车床刀具：刀片的材料，牌号为YG6，刀杆的尺寸为1625mm2，Kr=900 ,r=120 ,ao=（6-8）0切削深度（背吃刀量）：粗车62，保证燃烧室尺寸76.50.1，因为切削量较不大，故可以选择ap=0.8 mm ，一次走刀即可完成所需长度。进给量：根据铝合金应用手册9表3.1，当刀杆尺寸为16mm25mm a=0.8mm时以及工件直径为62mm时=0.8-1.0mmr按C618车床说明书取=0.8mmr计算切削速度 按机械加工工艺手册10，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min） V=其中：Cv=243 xv=0.15 yv=0.4 m=0.20 k=1, k=1, k=1 kv= kk kV=123.35(m/min)确定机床主轴转速n=634（r/min）按C618车床说明书与634(r/min)转速相近的机床转速有225(r/min) 和680 r/min)，所以选择nw680rmin，这样速度损失小。实际切削速度为VC =288m/min。 切削工时，按机械加工工艺手册表6.2-1 L1=0.8 L2=0.8 L3=0Tm=(L+L1+L2+L3)/（nw f）=1.6/（6800.8）=0.0029（min）(2) 精车选择ap=0.2mm，一次走刀即可完成所需长度。进给量 根据铝合金应用手册， =0.150.25mm/r，按C618车床说明书取0.16 mm/r计算切削速度 按机械加工工艺手册，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）V=其中：Cv=292 xv=0.15 yv=0.4 m=0.20 k=1, k=1, k=1 V=278(m/min) 确定机床主轴转速 n=1428（r/min）按C618车床说明书取nw=225r/min，实际切削速度V=288m/min。切削工时，查机械加工工艺手册表6.2-1 L=(135-110)/2=12.5 mm L1=1.2/2=0.6mm L2=0 mm L3=0 mmTm=(L+L1+L2+L3)/（nwf）=13.1/（2250.16）=0.36（min）工位2：车外圆60mm,保证尺寸8.6mm（允许光不出）工位3：车端面, 保证尺寸16.8工位2与工位3和工位1方法一样只是尺寸不同，在此不再阐述，详见工序卡片第1页。工序：镗内孔工位1：粗精镗内孔54.3，深62.50.1。工步1：粗镗54.1mm孔。工艺要求：孔径d=53.2mm的孔加工成d=54.1mm,通孔机床 ：金钢镗床刀具：YG6的硬质合金刀，且直径为60mm的圆形镗刀确定切削深度apap=（54.1-53.2）2=0.45mm确定进给量f根据铝合金应用手册表3.12 当粗镗铸件，镗刀直径为60mm, ap=50mm,镗刀伸长长度l=100mm时 =0.40-0.60mm/r按金钢镗床进给量机械加工工艺手册选 =0.58mm/r。确定切削速度 v按 机械加工工艺手册V=其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 m=0.20 T=60min k=1, k=1, k=1 kv= kk kV=99(m/min)确定机床主轴转速n=587（r/min）又按金钢镗床上的转速选n=587r/min，实际切削速度得到VC =99m/min。确定粗镗54.1mm孔的基本时间选镗刀的主偏角xr=45o 则 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min i=1 所以T=(3.5+12+4)/(0.58370)1=0.09min工步2：精镗54.3mm的孔工艺要求：孔径d=53.8mm的孔加工成d=54.3mm通孔 机床 ：金钢镗床刀具：YG6的硬质合金刀，且直径为60mm的圆形镗刀确定切削深度apap=（54.3-53.8）2=0.5mm确定进给量f根据铝合金应用手册，取镗刀直径为60mm, ap=50mm,镗刀伸长长度l=100mm时 =0.40-0.60mm/r按金钢镗床进给量机械加工工艺手册选取 =0.41mm/r确定切削速度 v按 机械加工工艺手册V=其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 m=0.20 T=60min k=1, k=1, k=1 kv= kk k V=92.26(m/min)确定机床主轴转速n=541（r/min）又按金钢镗床上的转速选n=680r/min，实际切削速度为100 m/min。确定精镗54.3mm孔的基本时间选镗刀的主偏角xr=45o 则 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又 =0.58mm/r n=680r/min i=1T=(3.5+12+4)/(0.41680)1=0.06min工序：钻4-6.5法兰面孔通工位1：钻法兰面孔加工条件工艺要求：孔径d=6.5mm,通孔 ，用乳化液冷却机床：Z4012型立式钻床刀具：加长直钻6.5选择高速钢麻花直钻头，其直径do=6.5mm,钻头几何形状见切削手册。 切削用量 ap=0.05mm =0.05 mm/r v=20 m/min (见切削手册)n=980（r/min）按机床取ns=1970r/min （按机床说明书）所以实际切削速度 切削工时 t=0.14（min）其中 l=7mm l1=7mm l2=0由于6.5的销孔需要加工4个，所以加工4个销孔共用时0.56min。倒角取nw=900r/min，手动进给。工序：钻扩4-16mm通孔，锪平法兰面；钻排气口法兰面螺纹底通孔2-5mm；钻小风罩螺纹底孔4.2mm深13mm。工序：钻顶部螺纹底孔4.2mm深19mm。工序：钻火花塞螺纹底通孔12.7mm，锪平面21mm,保证尺寸9.5mm及400；孔口倒角1450,可将刀架转30，对孔口倒角手动进给大约1mm即可；再将刀架转45，对21mm倒角手动进给大约0.5mm即可。序与工序与工序和工序方法一样只是尺寸不同，在此不再阐述，详见工序卡片第5页。工序：铣排气口法兰面。铣排气口法兰面保证尺寸53.5mm。每齿进给量： 根据切削手册表3.7,选取高速钢盘铣刀,铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm,铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min。切削速度：参考有关手册，确定所以实际主轴钻速：根据机床说明书取，当,工作台的每分钟进给量应为 计算基本用时由于是粗铣，而且是铣平面，所以，则 每齿进给量: 查切削手册表3.3根据切削手册表3.7,选取高速钢盘铣刀,铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm,铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min。切削速度：参考有关手册，确定。所以实际切削速度：根据机床说明书取当,工作台的每分钟进给量应为 计算基本用时由于是精铣，而且是铣平面，所以，则 工序：攻火花塞螺纹通孔M141.25查有关资料得，v=0.3m/s=18m/min所以 按机床选取则实际切削速度计算工时， ， ,则：=工序：攻三面工位1：攻排气通口2-M6-6H；查有关资料得v=0.25m/s=15m/min，。所以 按机床选取则实际切削速度计算工时：， ， , 则：=工位2：攻小风罩M5-6H深9mm；ap=0.5mm =1 mm/r v=10 m/min (见切削手册) 按机床取ns=338r/min （按机床说明书）所以实际切削速度 切削工时 t=0.14（min）其中 l=18mm l1=15mm l2=15mm工位3：攻顶部螺孔M5-6H深15mm；工位2与工位3和工位1方法一样只是尺寸不同，在此不再阐述，详见工序卡片第9页。工序：磨内孔54,磨后不得有镀层崩裂，划伤等现象。根据机床说明书选择：砂轮速度v按照切削手册表1.27的计算公式确定， , ， ，修正系数，则 根据机床说明书取。计算基本用时，则 工序：终检。最后，将各工序切削用量，工时定额结果，其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片。5 夹具设计由机械制造工艺系统的组成机床、工件、刀具和夹具可看出夹具在机械加工占有很重要的地位。尤其在成批生产时更是大量的采用机床夹具。它们是机床工件之间的联结装置，使工件相对于机床或刀具获得正确位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装配设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一，是一种在金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，是机械加工工艺系统的一个重要组成部分5。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计磨缸体孔夹具。5.1 夹具的概述5.1.1 机床夹具的基本组成部分(1) 定位元件及定位装置 (2) 对刀及导引元件 (3) 夹紧装置 (4) 联接元件 (5) 夹具体 (6) 其他联接或装置 除上述元件或装置以外的元件或装置。如某些夹具上的分度装置、防错装置、安全保护装置、为便于卸下工件而设置的顶出器等10。5.1.2 机床夹具的作用(1) 易于保证工件的加工精度 使用夹具的作用之一就是保证工件加工表面的尺寸与位置精度11。如在摇臂钻床上使用钻床上使用钻夹具加工平行孔系时，位置精度可达到0.10-0.20mm。而按划线找正法加工时，位置精度仅能控制在0.4-1.0mm，同时由于受操作者技术的影响，同批生产零件的质量也稳定。因此在成批生产中使用夹具就显示的非常必要。(2) 扩大机床的工艺范围 使用夹具可改变和扩大原机床的功能，实现“一机多用”。(3) 缩短辅助时间，提高生产效率使用夹具后，可避免每个工件在加工前进行找正、对刀和测量，并且有时还可采用高效率的多件、多位、快速等夹紧装置，缩短辅助时间，从而提高劳动生产率12。5.1.3 机床夹具的分类按机床夹具通用特性可划分为6种类型：(1) 通用夹具一般不需要调整就可以适用于相当广泛的一类工件的加工，称为通用夹具。例如车床上的卡盘，铣床上的平口钳等。它们不仅广泛应用于单件小批量生产中，在大批量生产中也常采用13。(2) 专用夹具这类夹具是指专为某个零件的某一道工序专门设计的。专用夹具的设计和制造，工作量大，而且它的结构随着产品的更新而更新，因此，是一项周期长、投资较大的生产准备工作。(3) 可调夹具可调夹具是指通过调节或更换装在通用夹具基础件上的某些可调或可换元件，达到能适应加工若干不同种类工件的一类夹具。在中小批量生产中，使用可调夹具往往会获得最佳的经济效益。(4) 成组夹具成组夹具是根据成组加工工艺的原则，针对一组形状相近、工艺相似的零件而设计。也是具有通用基础件和可更换调整元件组成的夹具14。(5) 组合夹具这类夹具是由预先制造好的标准元件和部件，按照工序加工的要求组合装配起来的。使用完成可拆卸存放，其元件和部件可以重复使用。适用于新产品试制或小批量生产。但尺寸过小或过大的工件还没有相应的组合夹具标准件。位置精度要求过高的工作也不宜采用组合夹具。(6) 随行夹具这是一类在自动线和柔性制造系统中使用的夹具。它既要完成工件的定位和夹紧，又要作为运载工具将工件在机床间进行输送，输送到下一道工序的机床后，随行夹具应在机床上准确地定位和可靠地夹紧15。5.1.4 夹具设计的基本要求(1) 保证加工精度 (2) 提高生产效率(3) 工艺性能好 (4) 使用性能好 总之，专用夹具的操作应简便，省力，安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动，液压等机械化夹具装置，减轻操作者的劳动强度1314。6 专用夹具的设计经过与指导老师协商，决定设计磨缸体孔夹具，本夹具将用于M2110A磨床，刀具为金刚玉石砂轮。本夹具主要用来磨54的孔，在本道工序加工时，主要考虑如何提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，所以要设计专用夹具。6.1 定位基准的选择常用的定位方法和定位元件：(1) 工件以平面定位 平面定位的主要形式是支承定位。夹具上常用的支承元件有固定支承、可调支承、自位支承、辅助支承。(2) 工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位通常属于定心定位（定位基准为孔的轴线），夹具上相应的定位元件是心轴和定位销。(3) 工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位有两种形式：定心定位和支承定位。(4) 工件以其他表面定位 工件除了以平面、圆柱孔和外圆表面定位外，有时也以其他形式表面定位。(5) 定位表面的组合实际生产中经常遇到的不是单一表面定位，而是几个定位表面的组合。常见的定位表面组合和平面和平面的组合，平面和孔的组合，平面和外圆表面的组合，平面和其他表面的组合等16。(6) 一面两孔定位在加工箱体类零件时常采用以面两孔组合定位，夹具上相应的定位元件是一面两销。为了避免由于过定位引起的工件安装时的干涉，两销中的一个应采用菱形销17。由零件图可知，为了使定位误差为零，应该选择以止口定位的专用夹具，这种专用夹具可以提高加工效率，缩短辅助时间。6.2 定位元件的选择在设计夹具的过程中要考虑到工件是否正确定位,保证加工精度,缩短安装时间,提高劳动生产率,扩大机床工艺范围,实现一机多能,操作方便,可降低对工人的技术要求,还可减轻工人的劳动强度。常见的定位元件有支承钉、支承板、定位销、锥面定位销、V型块、定位套、锥度心轴等等15。本道夹具设计采用了锥轴、螺栓、夹具体、螺钉、盖、杆、压紧螺钉、定位套、螺母等等。6.3 夹紧元件的选择工件在夹具中定位后一般应夹紧，使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏。由于工件在加工过程中受切削力、惯性力、夹紧力等的作用，会形成变形或位移，从而影响工件的加工质量。所以工件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问题。为了获得良好的加工效果，一定要把工件在加工过程中的位移、变形等控制在加工精度所允许的范围之内。6.4 磨削力及功率的计算刀具材料：金刚石砂轮。磨削力按机械加工工艺设计实用手册所示公式计算Fz=9.81K0（）0.75fr0.88ap(-)-0.13w-0.5(N)式中 Fz切向分力（N）；K0比磨削力（见表1566）；vw、v分别为工件和砂轮的速度（m/s）；fr径向进给量（mm）；ap砂轮的实际工作宽度（mm）；dt、dw分别为磨轮和工件的直径（mm）； W磨粒的平均间距（mm）；所以 Fz=9.81K0（）0.75fr0.88ap(-)-0.13w-0.5=46.5（N）已知： K0=130(kg/mm2) V=18(m/s) Vw=2(m/s) fr=0.5mm ap=32mm dt=320mm dw=1.28mm W=2mm。按机械加工工艺设计实用手册所示公式计算磨削功率Pm Pm=所以 Pm=0.83（kw）式中 Fz切向磨削分力（N）； V砂轮线速度（m/s）；6.5 定位误差的分析(1）定位元件尺寸及公差的确定由于定位采用止口定位，在加工过程中为保证平行度及其他尺寸要求，止口起到主要的作用。因此，如果能够保证止口的加工尺寸精确，定位误差就能在符合加工误差范围内。夹具的主要定位元件为止口，该止口尺寸、公差与其配合的缸体孔尺寸、公差相同。(2）工件在被加工的时候，使得加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求，所以满足设计要求。6.6 夹具设计及操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率，而且夹具不是很庞大，同时也要考虑成本问题，所以我采用的是快速螺旋定位机构快速人工卡紧。当然在现生产条件允许的情况下，可以采用气动夹紧。本工序所设计的夹具是用止口定位的，其中止口定位能保证较好的平行度，因此只要止口尺寸加工准确，再利用辅助夹具，完全定位的目的可以达到。在这里，如果夹具过于庞大的话，目前我们可以采取的措施有：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情况下，适当提高高压缩空气的工作压
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号