LH157QMJ-B左箱体工序卡及第一道机加工夹具设计.doc
2118 LH157QMJ-B左箱体工序卡及第一道机加工夹具设计
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LH157QMJ-B左箱体工序卡及第一道机加工夹具设计
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各类毕业设计课程定做 Q 号是 1714879127 该论文含配套的图纸(需购买)毕业设计课程定做 Q*Q=1714879127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.33 零件的分析 .43.1 零件的作用.43.2 零件的工艺分析.44 工艺规程设计 .64.1 确定毛坯的制造形式.74.2 基面的选择.74.3 制订工艺路线.84.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.134.5 确定切削用量及基本工时.155 夹具的设计 .365.1 问题的提出.365.2 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 HB90;(2) 未注铸造圆角内腔 R23,外表 R10,周边 R1.5，未注倒角 1 45 ；(3) 未注拔模斜度 1.52,未注壁厚4,各螺纹孔攻丝前孔口均须倒角;(4) 在(3040) 100000Pa 压力下作水压试验 3min,不得漏水和浸润；(5) 尺寸 750.05 与右箱体组合后加工。生产纲领 N %)+%+1 (=baQNn =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8mm019. 00015. 00的销孔以及 M6 的螺纹孔、32mm 的油封孔、40mm 和47mm 的轴承025. 00024. 00024. 00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. 00体结合面和32mm 的油封孔。025. 00(2) 以30mm 的轴承孔为中心的加工表面033. 00这组加工表面包括：30mm 的轴承孔和孔、两个8mm 的销孔、以及033. 00015. 00M6 的螺纹孔。其中，主要加工30mm 的轴承孔和8mm 的销孔。033. 00015. 00(3) 以销孔10mm 为中心的加工表面015. 00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61.5015. 00的半孔。其中，主要加工10mm 销孔。015. 00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(51.60.023)mm；(5) 保证尺寸 23 mm、35. mm 9 和(35.10.035)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. 004) 粗镗孔16.8 mm，深 14.5 mm;粗镗孔17.8 mm,深 5 mm。孔口倒角 145，保证尺寸 47 mm；2 . 01 . 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. 00尺寸 47 mm；2 . 01 . 06) 钻中心孔 13-A2.5；7) 钻放油孔底孔10.5，深 12，孔口倒角 145。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. 0025. 01 . 010) 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 0.545；12) 攻丝 2- M10，深 15；13) 攻丝 M121.5，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 1000.05； 2）粗精铣与变速箱结合面，保证总厚为 51.20.1； 3）粗精镗轴承孔56，保证深 35.10.035，孔口倒角019. 00145； 4）粗精镗油封孔30，深 7；033. 00 5）粗精镗轴承孔 2-40，保证深度 36.4，孔口倒角024. 001 . 00145； 6）粗精镗轴承孔47，保证深 40.2，孔口倒角 145；024. 001 . 00 7）粗精镗轴承孔47，保证深 43.2，孔口倒角 145；024. 001 . 00 8）粗精镗油封孔32，深 7；025. 00 9）粗精镗吊耳孔20，深 16；021. 00 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. 0025. 01 . 0 13）铣铰销孔 2-11，深 5； 018. 001 . 0014）粗精铣限位块挡板小平面，保证深 60.05 及尺寸 6.5；1 . 00 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 0.545； 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. 001) 粗精铣缸体结合面，保证尺寸 740.05；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 . 01 . 05) 铣铰销孔 2-10 ，深 8；015. 002 . 01 . 06) 2-10、3-5、4-6.7 孔口倒角 0.545；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. 004) 粗镗孔16.8 mm，深 14.5 mm;粗镗孔17.8 mm,深 5 mm。孔口倒角 145，保证尺寸 47 mm；2 . 01 . 05) 精镗孔17 mm，深 14.5 mm;精镗孔18 mm,深 5 mm。保证027. 00尺寸 47 mm；2 . 01 . 06) 钻中心孔 13-A2.5；7) 钻放油孔底孔10.5，深 12，孔口倒角 145。端面刮平208) 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. 0025. 01 . 010) 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 0.545；12) 攻丝 2- M10，深 15；13) 攻丝 M121.5，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 1000.05；2) 粗镗轴承孔55.8，保证深 35.10.0035，孔口倒角 145；3) 精镗轴承孔56，保证深 35.10.035； 019. 004) 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. 006) 粗镗油封孔31.8，深 7；7) 精镗油封孔32，深 7；025. 008) 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. 0025. 01 . 011) 钻 M6 底孔 7-5，七孔深 18；12) 2-8，9-5 孔口倒角 0.545；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 51.20.1；2）粗镗轴承孔 2-39.8，保证深度 36.4，孔口倒角 1451 . 00 3）精镗轴承孔 2-40，保证深度 36.4， 024. 001 . 00 4）粗镗轴承孔46.8，保证深 40.2，孔口倒角 1451 . 00 5）精镗轴承孔47，保证深 40.2， 024. 001 . 00 6）粗镗轴承孔46.8，保证深 43.2，孔口倒角 1451 . 00 7）精镗轴承孔47，保证深 43.2， 024. 001 . 00 8）粗镗吊耳孔19.8，深 16 9）精镗吊耳孔20，深 16021. 00 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 . 00 14）铣铰销孔 2-11，深 5 018. 001 . 00 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 60.05 及尺寸 6.5 1 . 00； 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. 001) 粗精铣缸体结合面，保证尺寸 740.05；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 . 01 . 05) 铣铰销孔 2-10 ，深 8；015. 002 . 01 . 06) 2-10、3-5、4-6.7 孔口倒角 0.545；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100mm160mm，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mm1.5mm。而箱体结合表面的表面粗糙3 . 1Z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. 00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. 00aR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. 00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. 00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=2Z4.54.5 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。 270b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=pa(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fRa=3.2um 时，圆柱铣刀每转进给量=0.4mm/r0.6mm/r，而用于盘铣刀时进给量f应该减小一半，=0.2mm/r0.3mm/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-vpueyxpmvoVkZafaTqdCvvvvv1） 其中：31=VC, , , , ,25. 0=xq1 . 0=vx4 . 0=vy3 . 0=vu, 。修正系数见切削用量简明手册表 1.28，1 . 0=vp2 . 0=mvk即, , , , 。0 . 1=mvk0 . 1=svk0 . 1=kvk0 . 1=rvk0 . 1=pvk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 . 14503 . 05 . 18025. 080311 . 03 . 04 . 01 . 02 . 0v(d) 确定机床主轴转速 r/min （4-80.457808610001000wdvn2）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/min119v(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,52pa7 . 1pa60=0d4=Z96=v近似为KW。3 . 2=CCP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=CMP63. 5=故，因此选用的切削用量可以采用。CCPCMP即=0.3 mm/r, mm, r/min，m/min。f5 . 1=pa510=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-nflllt213）式中： mm， mm， mm840l51l32l所以，=minfnllltw215 . 143 . 051035840 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. 00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。270b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. 00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=Zmm 55. 0=pa精镗：mm 单边余量mm 一次镗去全部余量，2 . 0=2Z1 . 0=Zmm 1 . 0=pa(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 . 1aRff(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/min284610001000wdvn精镗加工时的机床主轴转速：2126r/min2823010001000wdvn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，nflllt21式中： mm， mm， mm20l51l02l所以，粗镗切削工时，切削工时：=minnflllt2112. 039. 05240520精镗切削工时，切削工时：=minfnlllt2174. 0013. 021260520所以镗28mm 吊耳孔的总切削工时min。061. 004. 086. 074. 012. 0t3.镗17 和18的孔027. 00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。270b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=Zmm 55. 0=pa 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=Zmm 1 . 0=pa(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 . 3aRff(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/min174610001000wdvn精镗加工时的机床主轴转速：4308r/min1723010001000wdvn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，nflllt21式中： mm， mm， mm5 .14l51l02l所以，粗镗切削工时，切削工时：=minnflllt2106. 039. 0862055 .14精镗切削工时，切削工时：=minfnlllt2135. 0013. 04308055 .14所以镗17mm 轴承孔的总切削工时min。41. 0735. 006. 0t镗18的孔同上，t=0.03+0.16=0.19 min027. 00 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=101151000=1000=wdvn 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，nflllt21式中： mm， mm， mm5l51l02l所以，=mmfnllltw2102. 018. 03662055所以，钻中心孔 3-A2.5 的总切削工时min26. 01302. 0t 5.钻放油孔底孔10.5，孔口倒角 145，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aR6.3um，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/min13045 .104310001000wdvn (d) 切削工时，根据 4-3 式，nflllt21式中： mm， mm， mm7l51l52l所以，=minnflllt2106. 025. 01304557 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=pa2=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/min956206010001000wdvn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956n=60m/min.v(e) 切削工时，根据 4-3 式，nflllt21式中： mm， mm， mm2l51l02l 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，=mmfnllltw2102. 039. 0956052所以,刮平销孔孔口9mm 孔口的总切削工时为min04. 0202. 0t 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=pa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=5841000=1000=wdvn(e) 切削工时，根据 4-3 式，nflllt21式中： mm， mm， mm26l51l32l所以，=minnflllt2104. 018. 053503526所以，钻削孔 2-5 通,M6 底孔5 深 17 的总切削工时min08. 0204. 0t铣铰销孔 2-8mm 深 7015. 00(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=8301000=1000=wdvn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，=fnlllt21min06. 018. 01194057所以，铣铰销孔 2-5mm 深 10 的总切削工时min12. 0206. 0t 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/min31475 . 88410001000wdvn 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3147nm/min.84=v(d) 切削工时，根据 4-2 式，nflllt21式中： mm， mm， mm18l51l32l所以，=minnflllt2104. 02 . 038213518 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. 0204. 0t 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aR3.2um，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=10251000=1000=wdvn因为选取的机床是加工中心,按机床选取r/min。796n所以实际切削速度m/min25v(d) 切削工时，根据 4-3 式，nflllt21式中： mm， mm， mm15l51l02l所以，=minfnllltw2102. 025. 17960515所以攻丝 2- M10 的孔总切削工时min。04. 0202. 0t9. 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/min45m/min。根据相关手册，攻丝时速度可适当放小。v所以,现取m/min25v(b) 确定主轴速度根据 4-2 式，r/min1326=6251000=1000=wdvn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1000nm/min （4-84.181000100061000ndvw4）(c) 计算切削工时切削工时，根据 4-3 式，nflllt21（1）式中： mm， mm， mm18l51l02l所以，=minfnllltw2103. 0110000518（2）式中： mm， mm， mm26l51l02l所以，=minfnllltw2103. 0110000526（3）式中： mm， mm， mm22l51l02l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=minfnllltw2103. 0110000522（4）式中： mm， mm， mm16l51l02l所以，（5）式中： mm， mm， mm13l51l02l所以，=minfnllltw2102. 0110000513所以加工攻丝 10-M6 的总切削工时min20. 0t工序 IV：以结合面、2-8 销孔定位，压紧三搭子，辅助支撑;1. 镗油封孔30，深 7。033. 00(1) 加工条件工件材料：ADC12 铝合金，试样抗拉强度Mpa、高压浇注。270b加工要求：加工油封孔，其底面表面粗糙度要求为的最大允许值为 6.3um，aR油封孔的表面粗糙度要求为的最大允许值为 1.6um，aR机床：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) 由于用复合刀加工，考虑到毛坯到成品的加工余量为 1.0 mm1.3mm，又因其底面表面粗糙度要求为的最大允许值为 6.3um，油封孔的表面粗糙度要求为aR的最大允许值为 1.6um，则先用复合刀一次加工出，然后在用镗刀精镗一次即可。aR根据相关手册，用复合刀加工时mm，用镗刀加工时mm0 . 1=pa0 . 1=pa(b) 进给量 参照机械加工切削数据手册铝合金铸造的进给量要求f=0.04mm0.09mm，根据加工相关要求取=0.09mm；ff 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 28 页 共 42 页(c) 切削速度 参照机械加工切削数据手册表 2.4,复合刀加工时取=70m/min，镗刀加工时m/min；v230=v(d) 确定主轴速度 根据 4-2 式，复合刀加工时： r/min75075.297010001000wdvn 根据机床说明书（见机械制造工艺设计简明手册表 4.2-8） ，与 750r/min相近的机床转速为 610r/min 及 760r/min。而此工序在加工中心上加工，并且此工步的要求不高，所以速度可适当大一些，现取760r/min。如果取r/min，则速度610n损失太大。根据 4-4 式，所以实际切削速度m/min71100076075.291000ndvw根据 4-2 式，镗刀加工时： r/min24423023010001000wdvn 同理，根据机床说明书（见机械制造工艺设计简明手册表 4.2-8） ，与1775r/min 相近的机床转速为 1600r/min 及 2000r/min。而此工序在加工中心上加工，并且此工步的要求并不是很不高，所以速度可适当大一些，现取r/min。如2000=n果取r/min，则速度损失太大。1600=n根据 4-3 式，所以实际切削速度m/min4 .18810002000301000wwndv(e) 切削工时，根据 4-3 式，nflllt21 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 29 页 共 42 页复合刀加工时：式中： mm， mm， mm7l51l02l=minfnllltw2118. 009. 0600057镗刀加工时：式中： mm， mm， mm7l51l02l=minfnllltw2107. 009. 02000057所以，加工油封孔的总切削工时min25. 007. 018. 0t2.镗轴承孔 2-40，保证深度 36.4，孔口倒角 145024. 001 . 00(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半精镗-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=Zmm 55. 0=pa精镗：mm 单边余量mm 一次镗去全部余量，2 . 0=2Z1 . 0=Zmm 1 . 0=pa(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 . 1aRff(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：367r/min404610001000wdvn 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 30 页 共 42 页精镗加工时的机床主轴转速：1831r/min4023010001000wdvn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，nflllt21式中： mm， mm， mm4 .36l51l02l所以，粗镗切削工时，切削工时：=minnflllt2129. 039. 0524054 .36精镗切削工时，切削工时：=minfnlllt2174. 1013. 02126054 .36 3. 透 10-9mm 的孔 (a) 进给量 考虑到其表面粗糙度要求为的最大允许值为 6.3um，faR参照机械制造工艺学表 1-11，其加工精度为 IT11- IT12 级，精度要求并非佷高，参照机械加工切削数据手册表 3.1， =0.2mm/r。f(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 4-1 式，r/min1521=9431000=1000=wdvn 根据加工中心说明书（见机械制造工艺设计简明手册表 4.2-12） ，与1521r/min 相近的机床转速为 1320r/min 及 1700r/min。现取r/min。如果取1700=nr/min，则速度损失太大。1320=n根据 4-4 式， 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 31 页 共 42 页所以实际切削速度m/min48100017009=1000=ndvw(d) 切削工时，根据 4-3 式，nflllt21（1）式中： mm， mm， mm17l51l52l所以，=minfnlllt2109. 02 . 017005517（2）式中： mm， mm， mm39l51l52l所以，=minfnlllt2116. 02 . 017005539（3）式中： mm， mm， mm33l51l52l所以，=minfnlllt2114. 02 . 017005533所以透 10-9mm 孔总工时min。03. 114. 016. 0709. 0t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. 001. 铣限位块挡板小平面，保证深 60.05 及尺寸 6.5 1 . 00 (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=pa 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 32 页 共 42 页(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fRa=1.6um 时，圆柱铣刀每转进给量=0.4mm/r0.6mm/r，而用于立铣刀时进给量f应该减小一半，=0.2mm/r0.3mm/r。f按说明书（见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由 4-1 式 vpueyxpmvoVkZafaTqdCvvvvv=其中：31=VC, , , , ,25. 0=xq1 . 0=vx4 . 0=vy3 . 0=vu, 。修正系数见切削用量简明手册表 1.28，1 . 0=vp2 . 0=mvk即, , , , 。0 . 1=mvk0 . 1=svk0 . 1=kvk0 . 1=rvk0 . 1=pvk所以m/min1150 . 10 . 10 . 10 . 10 . 14503 . 05 . 16025. 030311 . 03 . 04 . 01 . 02 . 0v(d) 确定机床主轴转速由 4-2 式 r/min 473808610001000wdvn按加工中心说明书（见切削用量简明手册表 3.30） ，与 473r/min 相近的加工中心转速为 375r/min 及 475r/min。现取r/min。如果取r/min，则速475n375n度损失太大。所以实际切削速度 m/min119v(e) 检验机床功率 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 33 页 共 42 页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,52pa7 . 1pa60=0d4=Z96=v近似为KW。3 . 2=CCP根据切削用量简明手册加工中心说明书表 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=CMP63. 5=故，因此选用的切削用量可以采用。CCPCMP即=0.3 mm/r, mm, r/min，m/min。f5 . 1=pa510=n96=v(f)切削工时，按机械制造工艺设计简明手册表 6.2-7，由 4-3 式 nflllt21式中： mm， mm， mm38l51l32l所以，=minfnllltw2133. 043 . 051035382.镗左、右箱孔61.2，深 31.5，保证与各基准的相对位置； (a) 已知孔毛坯厚度方向的加工余量为mm，考虑到轴承孔的形状规则，5 . 1=Z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=Zmm 55. 0=pa精镗：mm 单边余量mm 一次镗去全部余量，2 . 0=2Z1 . 0=Zmm 1 . 0=pa(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 . 1aRff 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 34 页 共 42 页(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：238r/min5 .614610001000wdvn精镗加工时的机床主轴转速：1191r/min5 .6123010001000wdvn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，nflllt21式中： mm， mm， mm5 .31l51l02l所以，粗镗切削工时，切削工时：=minnflllt214 . 039. 0524055 .31精镗切削工时，切削工时：=minfnlllt2136. 2013. 02126055 .31所以镗61.5mm 孔的总切削工时min。40. 236. 204. 0t3. 钻中心孔 8-A2.5(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=101151000=1000=wdvn 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 35 页 共 42 页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3662=nm/min.115=v(d) 切削工时，根据 4-3 式，nflllt21式中： mm， mm， mm5l51l02l所以，=minnflllt2102. 018. 03662055所以，钻中心孔 8-A2.5 的总切削工时min16. 0=802. 0=t4.钻削孔 2-6.7 通,深 8(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=pa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/min39937 . 68410001000wdvn(e) 切削工时，根据 4-3 式，nflllt21式中： mm， mm， mm8l51l32l所以，=minnflllt2103. 018. 03933358 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 36 页 共 42 页所以，钻削孔 2-6.7,深 8 的总切削工时min06. 0203. 0t铣铰销孔 2-10mm 深 8(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，r/min956103010001000wdvn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956n实际切削速度m/min。30=v(c) 切削工时计算：根据 4-3 式，=fnlllt21min08. 018. 0956058所以，铣铰销孔 2-5mm 深 10 的总切削工时min16. 0208. 0t工序 VI 去刺、清洗、检入库最后，将以上各工序切削用量，工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片。5 5 夹具的设计夹具的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8。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，决定设计第一道机加工夹具设计铣削箱体结合面以及镗和 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 37 页 共 42 页铣铰结合面上面的孔的铣铰镗夹具。本夹具将用于加工中心的铣铰镗夹具。刀具为一把高速钢四齿盘铣刀8。5.15.1 问题的提出问题的提出在加工中心上进行加工时，为了保证工件加工表面的尺寸，几何形状和相互位置的精度等要求，在加工方法确定之后，需要解决的问题之一是使工件相对于刀具和机床占有正确的加工位置（即工件的定位）并把工件压紧夹牢，以保证这个确定了的位置在加工过程中稳定不变（即工件的夹紧）就是工件在上的正确安装8。本夹具主要用来铣削箱体结合面的，由于对表面粗糙度的要求和对尺寸的要求并不是很高，所以以56 mm、47 mm 轴承孔毛坯孔定位，三搭子定位并夹紧来作为基准，就足以保证尺寸和位置精度。但由于工件形状比较复杂，箱体结合面并非水平面，所以设计夹具时必须考虑到使箱体结合面与铣刀垂直，并以方便高效的方式进行夹具，因此，本道工序加工时，主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题9。5.25.2 夹具设计夹具设计5.2.1 定位基准的选择由于箱体件结构复杂、壁薄且不均匀，夹紧力过大或夹紧力着力点不适当，都会使工件产生夹紧变形。在这种状态下加工，虽然工件“合格” ，但加工后撤去夹紧力，工件便恢复原状，破坏了已加工好的精度，在箱体加工中，必须注意夹紧对工件加工精度的影响，采取有效措施保证加工精度10。夹紧力作用点的选择应选择工件刚度较大的部位，并保证夹紧力作用于主要定位面上。例如，夹紧力施于箱体的边缘实体或有筋的地方；提高接触刚度 孔系加工时，应尽量提高箱体基准面与夹具定位元件的接触刚度11。如夹具示图中，夹紧点定在与定位点同一垂线上，此种夹紧，刚性好，夹紧变形小。目前，最常见的夹紧方式有机械夹紧、液压夹紧、气压夹紧，其三种方法比较如下表：表 2 机械夹紧、液压夹紧、气压夹紧三种方法的比较比较项目机械夹紧液压夹紧气压夹紧夹紧力较大最大中等 本本科科毕毕业业设设计计说说明明书书（论论文文） 第 38 页 共 42 页动作快慢慢较慢较快环境要求一般较高适应性好构造一般复杂简单载荷变化影响没有有一些稍有远距离操纵短距离短距离中距离工作寿命一般一般长维护简单要求高一般价格一般稍贵便宜综上所述，气动夹紧载荷变化影响不大，夹紧力适中，是铝合金箱体加工件的理想夹紧方式12。由零件图可知，此箱体结合面对轴承孔有平面度及倾斜度要求，其设计基准为三搭子及56 mm、47 mm 轴承孔毛坯孔锥销定位，辅助支撑。为了使定位误差为零，应选择以56 mm、47 mm 轴承孔毛坯孔定位及三搭子定位并夹紧的夹具。提高加工效率及方便加工，现决定采用四齿盘铣刀对结合面进行加工。同时，为了缩短辅助时间，易于操作和更换，准备采用气动杠杆夹紧装置。 气动夹紧机构是一种利用杠杆作用原理（当动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积时，杠杆平衡。杠杆平衡时杠杆处于静止状态或者匀速转动状态。这就是杠杆的工作原理）12，使原始力转变为夹紧力的夹紧机构。夹紧机构夹紧动作迅速，可起到增力作用，但自锁能力较差，受振动时易松开，所以常用气压或液压作夹紧力源或与其它夹紧元件组成复合夹紧机构13。5.2.2 切削力及夹紧力计算刀具：高速钢（YT15）四齿盘铣刀，80mm，z=4（见切削用量简明手册表 3.28） (5-1)KndZafaCFFFFFFwqoUeYXpFZ其中：， mm ，mm， mm， 650=FC5 . 1=pa0 . 1=Fx4 . 0=zf， mm (在加工面上测的近似值) , mm, 72. 0=FY50=ea086. 0=Fu800d, , 86. 0=Fq0=Fw4=Z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 39 页 共 42 页N12601804503 . 05 . 165086. 086. 072. 00 . 1ZF水平分力：N13861 . 1实FFH垂直分力：N3783 . 0实FFV在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数。4321=kkkkk其中：为基本安全系数 1.5；1k 为加工性质系数 1.1；2k 为刀具钝化系数 1.1；3k 为断续切削系数 1.1；4k所以， N1 .276713861 . 11 . 11 . 15 . 1KFHF选用气缸气动夹紧机构。则扩力比。1 . 1i为克服水平切削力，实际夹紧力 N 应为 (5-2)KFHffN=)+(21所以， 21ffKFHN其中及为夹具定位面及夹具面上的摩擦系数，=0.5。则
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