汽缸加工工藝及夾具設(shè)計
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銑平面夾具圓對刀塊.dwg
銑平面夾具夾具體零件圖.dwg
銑平面夾具銑夾具總裝圖.dwg
鏜23-Φ100夾具裝配圖.dwg
鏜23-Φ100鏜套.dwg
目錄
1 前言 1
1.1課題背景及發(fā)展趨勢 1
1.2 夾具的基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計內(nèi)容 1
2 汽缸加工工藝規(guī)程設(shè)計 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的作用 3
2.1.2零件的工藝分析 3
2.2氣缸加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 4
2.2.1確定毛坯的制造形式 4
2.2.2基面的選擇 4
2.2.3確定工藝路線 4
2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
2.2.5確定切削用量 6
2.3小結(jié) 22
3 專用夾具設(shè)計 23
3.1加工上平面鏜孔夾具設(shè)計 23
3.1.1定位基準的選擇 23
3.1.2切削力的計算與夾緊力分析 23
3.1.3夾緊元件及動力裝置確定 24
3.1.4 鏜套、鏜模板及夾具體設(shè)計 25
3.1.5夾具精度分析 27
3.1.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 27
3.2粗、精銑汽缸上平面夾具夾具設(shè)計 28
3.2.1定位基準的選擇 28
3.2.2定位元件的設(shè)計 28
3.2.3定位誤差分析 29
3.2.4銑削力與夾緊力計算 29
3.2.5夾具體槽形與對刀裝置設(shè)計 30
3.2.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計 32
3.2.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明 33
4 結(jié)束語 40
參考文獻 41
前言
加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)專業(yè)知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。
機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設(shè)計和使用是促進生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項重要任務(wù)。
1.1課題背景及發(fā)展趨勢
材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計；另一方面，技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學(xué)的觀點看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實用，美觀，經(jīng)濟的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。
技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。
工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對
機床夾具提出更高的要求。
1.2 夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計的內(nèi)容
按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類:
(1)定位元件及定位裝置；
(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機構(gòu))；
(3)夾具體；
(4)對刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對刀裝置及靠模裝置等)；
(5)動力裝置；
(6)分度,對定裝置；
(7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)；
每個夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動夾具就沒有動力裝置,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機構(gòu),例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。
專用夾具的設(shè)計主要是對以下幾項內(nèi)容進行設(shè)計：（1）定位裝置的設(shè)計；（2）夾緊裝置的設(shè)計；（3）對刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計；（4）夾具體的設(shè)計；（5）其他元件及裝置的設(shè)計
2 汽缸加工工藝規(guī)程設(shè)計
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目給出的零件是汽缸，氣缸設(shè)計主要包括氣道、燃燒室、配氣機構(gòu)、冷卻與潤滑系統(tǒng)等的設(shè)計，它們對發(fā)動機性能都有相當大的影響。缸蓋氣道的形狀直接影響進氣渦流的形式以及渦流強度的大小，氣道流通截面積以及其內(nèi)部的光潔度又決定了進氣充量的多少。渦流形式以及強度的大小對燃燒效率有很大的影響。燃燒效率既決定了整機動力性、經(jīng)濟性同時影響了整機排放性能。氣道設(shè)計是氣缸設(shè)計中的關(guān)鍵。氣缸燃燒室的參數(shù)有壓縮比、面容比、擠氣面積、擠氣間隙等。擠氣面積、擠氣間隙是擠流生成的決定因素，且擠氣面積越大、間隙越小生成的擠流越強。提高壓縮比ε是提高升功率的有效措施之一，但壓縮比的提高受到爆震燃燒的限制。減小面容比是降低排放的有力措施?；鸹ㄈ谌紵抑形恢脤Πl(fā)動機爆震燃燒有很大的關(guān)系，合適的火花塞位置可以減小火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x時間，從而提高了抗爆性。燃燒室的所有結(jié)構(gòu)參數(shù)都從不同程度上影響了整機的動力性、經(jīng)濟性、排放性等。燃燒室與氣道的匹配是氣缸蓋設(shè)計中的重點。配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)影響了充氣系數(shù)、運轉(zhuǎn)噪聲等。配氣機構(gòu)的設(shè)計應(yīng)保證各缸換氣良好，充氣系數(shù)高并且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，即振動、噪聲小。采用多氣門機構(gòu)可以明顯增加進氣喉口斷面提高充氣系數(shù)但由于氣門之間的“鼻梁”厚度的限制，使在一定缸徑下，氣門數(shù)有一最佳值來保證在這一缸徑下的最大進氣量。目前，在使用的有兩氣門、三氣門，兩進氣、一排氣、四氣門兩進、兩排、五氣門三進、兩排發(fā)動機。
汽缸是整機熱負荷高的結(jié)構(gòu)件之一，對缸蓋進行合理有效的冷卻可以保證發(fā)動機在正常溫度范圍內(nèi)工作，提高整機壽命，增加整機運轉(zhuǎn)可靠性。在設(shè)計缸蓋水腔時要確保冷卻水流順暢，不能有水流死區(qū)或使冷卻水在水腔內(nèi)形成旋渦。氣缸蓋潤滑系統(tǒng)是把具有一定壓力和合適溫度的清潔潤滑油循環(huán)不斷地輸送到凸輪軸軸承、挺桿運動摩擦面，使其間形成一層油膜，以減少摩擦損失和零件的磨損，并把零件摩擦所產(chǎn)生的熱量帶走，冷卻摩擦表面，將摩擦表面上的磨屑和雜質(zhì)清洗干凈，保證零件正常工作。采用液壓挺桿結(jié)構(gòu)，必須保證對液壓挺桿潤滑油的充分補充。對于回油腔的設(shè)計一定要確保在沒有機油壓力的自由狀態(tài)下，機油依靠重力作用可以在任何工況下順暢地流回機油盤從而確保機油可以不聚集在缸蓋上而導(dǎo)致機油通過強制通風(fēng)管而進入進氣管導(dǎo)致燒機油現(xiàn)象的發(fā)生。
3.4小結(jié)
對專用夾具的設(shè)計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以性能。本夾具設(shè)計可以反應(yīng)夾具設(shè)計時應(yīng)注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具結(jié)構(gòu)的剛度和強度、結(jié)構(gòu)工藝性等問題。
結(jié)束語
通過近兩個月的畢業(yè)設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學(xué)知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計的整個過程。
在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是大學(xué)四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在設(shè)計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有xxx老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計。
本設(shè)計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下：
（1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。
（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。
（3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。
（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。
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畢 業(yè) 設(shè) 計 設(shè)計題目 ： 汽缸加工工藝及夾具設(shè)計 系 別 : 專 業(yè) : 班 級 : 姓 名 : 學(xué) 號 : 設(shè)計小組 : 指導(dǎo)教師 : 完成時間 : 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 工序名稱 粗 ,精銑上平面 工序號 01 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求并保證尺 213,要求已加工平面無明顯刀痕 基準面 下平面與側(cè)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 立式銑床 具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切 削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 粗銑平面 ,控制尺寸到 10415 1 2 00 速鋼三面刃 圓盤銑刀 1 1 專用量具 2 精銑平面 ,控制尺寸到 10315 1 2 5 速鋼三面刃 圓盤銑刀 1 1 專用量具 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 02 工序名稱 粗 ,精銑下平面 工序號 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求并保證尺寸 210± 平面無明顯刀痕 基準面 上平面與側(cè)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 立式銑床 具 定 額 代號 名稱 單 件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 粗銑平面 ,控制尺寸到 10140 1 2 00 速鋼三面刃 圓盤銑刀 1 專用量具 2 精銑平面 ,控制尺寸到 10040 1 1 5 速鋼三面刃 圓盤銑刀 1 專用量具 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 工序名稱 粗精銑 工藝平臺 工序號 03 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度要求并保證尺寸無明顯刀痕 ,并且保證各面沒有可以刀痕 基準面 下平面與側(cè)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 立式銑床 具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 粗銑平面 ,控制尺寸到 20 1 2 00 速鋼三 面刃圓盤銑刀 1 1 專用量具 精銑平面 ,控制尺寸 20 1 1 5 速鋼三面刃 圓盤銑刀 1 1 專用量具 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 工序名稱 鉆 上平面各孔各孔 工序號 04 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度并保證各孔尺寸 ,各孔表面沒有明顯可見的刀 痕跡 ,控制各孔的軸之間的同軸度要求 基準面 下平面與側(cè)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 立式銑床 具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱 規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 定位夾緊 2 鉆孔 28 1 00 7 的麻花鉆頭 1 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 工序名稱 鉆 下 平面各孔各孔 工序號 05 技檢要求 按照圖示要求保證粗糙度并保證各孔尺寸 ,各孔表面沒 有明顯可見的刀痕跡 ,控制各孔的軸之間的同軸度要求 基準面 上平面與側(cè)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 立式銑床 具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī) 格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 定位夾緊 鉆孔 28 1 00 7 的麻花鉆頭 1 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 工序名稱 鉆螺紋 孔 工序號 06 技檢要求 采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小 ,不合格的產(chǎn)品杜決流入 下道工序 基準面 下平面與側(cè)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 200 200 立式鉆床 具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 鉆 上面各孔至 Φ 3 20 1 00 3 的麻花鉆頭 1 專用塞規(guī) 2 攻絲 12 1 80 柄機用絲錐 攻螺紋 1 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 工序名稱 鉆 側(cè) 平面 螺紋孔 工序號 07 技檢要求 采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小 ,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序 基準面 上平面與側(cè)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 立式鉆床 具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 鉆上面各孔至 Φ 9 28 1 00 9 的麻花鉆頭 1 專用塞規(guī) 2 攻絲 15 1 60 柄機用絲錐 攻螺紋 1 專用塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽 缸 08 工序名稱 鉆側(cè)平面直徑 11 小孔 工序號 08 技檢要求 采用塞規(guī)檢查各孔的尺寸大小 ,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序 基準面 上平面與側(cè)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 立式鉆床 具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 定位夾緊 專用塞規(guī) 鉆孔 麻花鉆頭 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 工序名稱 鏜孔 工序號 09 技檢要求 采用塞規(guī)檢查 尺寸大小 ,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工 序 基準面 下平面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 臥式鏜床 具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 粗鏜上面各 孔 ,鏜削余量單邊為 25 1 2 000 質(zhì)合金鏜刀 1 塞規(guī) 2 精鏜上面各孔 ,鏜削余量單邊為 5 1 000 質(zhì)合金鏜刀 1 塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 工序名稱 鉗工 工序 號 12 技檢要求 保證各銳邊毛剌 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 立式鉆床 具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名 稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 用石錦銼去除銳邊毛刺 2 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 工序名稱 綜合驗驗 工序號 13 , 技檢要求 采用塞規(guī)檢查孔的尺寸大小 ,不合格的產(chǎn)品杜決流入下道工序 ,并用游標卡尺檢驗其它尺寸 基準面 材料 同時加 工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 按圖示要求進行檢測 2 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零件名稱 零件號 汽缸 工序名稱 防銹入庫 工序號 14 技檢要求 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)備 牌號 硬度 名稱 型號 00 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等 級 工步號 工步內(nèi)容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米 /秒） 主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 進給量（毫 米 /轉(zhuǎn)） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 1 用毛刷沾防銹油涂在生活表面，防止銹蝕 2 入庫后按標識擺放 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零（部）圖號 共 頁 產(chǎn)品名稱 零（部）名稱 汽缸 第 頁 材料牌號 坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 380× 270× 106 每毛坯件數(shù) 4000 每臺件數(shù) 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 鑄造 2 時效 時效 3 涂底漆 涂底漆 4 銑 粗 ,精銑 上平 面 至尺寸 式銑床 專用 5 銑 粗 ,精銑 下平 面 式銑床 專用 6 銑 粗 ,精銑 工藝平臺 式銑床 專用 7 鉆 鉆上平面φ 13 孔 式鉆床 專用 8 鉆 鉆下平面φ 13 孔 式鉆床 專用 9 鉆 鉆上平面 2 螺紋底孔 式鉆床 專用 10 鉆 鉆下平面 2 螺紋底孔 式鉆床 專用 11 鉆 鉆φ 11 孔 式鉆床 專用 12 鏜 粗精鏜 2－φ 100 孔 臥式鏜床 618T 專用 13 鉆 鉗工，攻絲各螺紋孔 式鉆床 14 檢驗 綜合檢驗 15 入庫 防銹入庫 設(shè)計 （日期） 審核（日期） 標準化 （日期） 會簽（日期） 標記 處記 更改文件號 簽字 日期 1 目錄 1 前言 ............................................................... 1 ............................................. 1 具的基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計內(nèi)容 ....................................... 1 2 汽缸加工工藝規(guī)程設(shè)計 ............................................... 3 ...................................................... 3 ................................................... 3 ............................................... 3 .............. 4 ........................................... 4 ................................................... 4 ................................................. 4 序尺寸及毛坯尺寸的確定 ....................... 5 ................................................. 6 ........................................................... 23 3 專用夾具設(shè)計 ...................................................... 24 ........................................ 24 .............................................. 25 .................................... 26 ...................................... 27 套、鏜模板及夾具體設(shè)計 .................................... 27 ................................................ 27 .................................... 27 銑汽缸上平面夾具夾具設(shè)計 ................................ 28 .............................................. 28 .............................................. 28 ................................................ 29 .......................................... 29 .................................... 30 ........................................ 34 作的簡要說明 .................................... 34 4 結(jié)束語 ............................................................ 40 參考文獻 ............................................................. 41 2 前言 加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)專業(yè)知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。 機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具 的設(shè)計和使用是促進生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展 ,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項重要任務(wù)。 題背景及發(fā)展趨勢 材料 、 結(jié)構(gòu) 、 工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計；另一方面，技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學(xué)的觀點看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的 “ 功能 ” 作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實用，美觀，經(jīng)濟的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的 “ 功能 ” 。 技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新 工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種 ，對 中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對 3 機床夾具提出更高的要求。 具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計的內(nèi)容 按在夾具中的作用 ,地位結(jié)構(gòu)特點 ,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類 : (1)定位元件及定位裝置； (2)夾緊元件及定位裝置 (或者稱夾緊機構(gòu) )； (3)夾具體； (4)對刀 ,引導(dǎo)元件及裝置 (包括刀具導(dǎo)向元件 ,對刀裝置及靠模裝置等 )； (5)動力裝置； (6)分度 ,對定裝置； (7)其它的元件及裝置 (包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘 ,銷釘 ,鍵和各種手柄等 )； 每個夾具不一定所有的各類元件都具備 ,如手動夾具就沒有動力裝置 ,一般的車床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之 ,按照加工等方面的要求 ,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機構(gòu) ,例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。 專用夾具的設(shè)計主要是對以下幾項內(nèi)容進行設(shè)計：（ 1）定位裝置的 設(shè)計；（ 2）夾緊裝置的設(shè)計；（ 3）對刀 4）夾具體的設(shè)計；（ 5）其他元件及裝置的設(shè)計 4 2 汽缸 加工工藝規(guī)程設(shè)計 件的分析 件的作用 題目給出的零件是 汽缸 ， 氣缸設(shè)計主要包括氣道、燃燒室、配氣機構(gòu)、冷卻與潤滑系統(tǒng)等的設(shè)計，它們對發(fā)動機性能都有相當大的影響。缸蓋氣道的形狀直接影響進氣渦流的形式以及渦流強度的大小，氣道流通截面積以及其內(nèi)部的光潔度又決定了進氣充量的多少。渦流形式以及強度的大小對燃燒效率有很大的影響。燃燒效率既決定了整機動力性、經(jīng)濟性同時影響了整機排放性能。氣道 設(shè)計是氣缸設(shè)計中的關(guān)鍵。氣缸燃燒室的參數(shù)有壓縮比、 面容比 、擠氣面積、擠氣間隙等。擠氣面積、擠氣間隙是擠流生成的決定因素，且擠氣面積越大、間隙越小生成的擠流越強。提高壓縮比ε是提高升功率的有效措施之一，但壓縮比的提高受到爆震燃燒的限制。減小面容比是降低排放的有力措施。火花塞在燃燒室中位置對發(fā)動機爆震燃燒有很大的關(guān)系，合適的火花塞位置可以減小火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x時間，從而提高了抗爆性。燃燒室的所有結(jié)構(gòu)參數(shù)都從不同程度上影響了整機的動力性、經(jīng)濟性、排放性等。燃燒室與氣道的匹配是氣缸蓋設(shè)計中的重點。配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)影響了充氣 系數(shù)、運轉(zhuǎn)噪聲等。配氣機構(gòu)的設(shè)計應(yīng)保證各缸換氣良好，充氣系數(shù)高并且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，即振動、噪聲小。采用多氣門機構(gòu)可以明顯增加進氣喉口斷面提高充氣系數(shù)但由于氣門之間的“鼻梁”厚度的限制，使在一定缸徑下，氣門數(shù)有一最佳值來保證在這一缸徑下的最大進氣量。目前，在使用的有兩氣門、三氣門，兩進氣、一排 5 氣、四氣門兩進、兩排、五氣門三進、兩排發(fā)動機。 汽 缸是整機熱負荷高的結(jié)構(gòu)件之一，對缸蓋進行合理有效的冷卻可以保證發(fā)動機在正常溫度范圍內(nèi)工作，提高整機壽命，增加整機運轉(zhuǎn)可靠性。在設(shè)計缸蓋水腔時要確保冷卻水流順暢，不能有水流死區(qū)或 使冷卻水在水腔內(nèi)形成旋渦。氣缸蓋潤滑系統(tǒng)是把具有一定壓力和合適溫度的清潔潤滑油循環(huán)不斷地輸送到凸輪軸軸承、挺桿運動摩擦面，使其間形成一層油膜，以減少摩擦損失和零件的磨損，并把零件摩擦所產(chǎn)生的熱量帶走，冷卻摩擦表面，將摩擦表面上的磨屑和雜質(zhì)清洗干凈，保證零件正常工作。采用液壓挺桿結(jié)構(gòu)，必須保證對液壓挺桿潤滑油的充分補充。對于回油腔的設(shè)計一定要確保在沒有機油壓力的自由狀態(tài)下，機油依靠重力作用可以在任何工況下順暢地流回機油盤從而確保機油可以不聚集在缸蓋上而導(dǎo)致機油通過強制通風(fēng)管而進入進氣管導(dǎo)致燒機油現(xiàn)象的發(fā)生。 6 件的工藝分析 零件的材料為 鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良， 減震性能良好。 傳動箱體 需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （ 1）主要加工面： 1） 銑上下平面保證尺寸 210行度誤差為 ） 銑側(cè)面 工藝平臺 保證 尺寸 76, 3） 鏜 200孔 至所要求尺寸，并保證各位誤差要求 4） 鉆側(cè)面 2— 螺紋孔 5） 鉆 2— 螺紋孔 6）鉆 163孔平面各孔 7）鉆孔φ 11 （ 2）主要基準面： 1）以 下平 面為基準的加工表 面 這一組加工表面包括： 汽缸 上表面各 孔、 汽缸 上 表面 2） 以下平面為基準的加工表面 這一組加工表面包括： 主要是下平面各孔及螺紋孔 缸 加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 定毛坯的制造形式 零件的材料 于年產(chǎn)量為 4000件，達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸 較 大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量 7 穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。 面的選擇 （ 1）粗基準的選擇 對于本零件而言，按照 互為 基準的選擇原則， 選擇本零件的 下 表面作為加工的粗 基 準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用 底面定位 塊支承 和底面作為 主要定位 基準 ，以限制 z、 z、 y、 y、五個自由度。再以一面定位消除 x、 向 自由度，達到定位 ,目的 。 （ 2）精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用已加工結(jié)束的上、下平面 作為精基準。 定工藝路線 工序 1 粗精銑上 平 面 工序 2 粗精銑下 平 面 工序 3 粗精銑 工藝平臺 工序 4 鉆 上平面 φ 13 孔 工序 5 鉆 下 平 面 φ 13 孔 工序 6 鉆上平面 2 螺紋底孔 工序 7 鉆下平面 2 螺紋 底孔 工序 8 鉆φ 11 孔 工序 9 粗精鏜 2－ φ 100 孔 工序 10 鉗工，攻絲各螺紋孔 工序 11 綜合檢驗 工序 12 防銹入庫 8 工藝路線的分析： 采用互為基準的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準再加工兩平面上 的 各孔 ， 這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面 上各孔保證了垂直度要求 。符合先加工面再鉆孔的原則。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn) 該 方案比較合理 。所以我決定以 該 方案進行生產(chǎn)。具體的工藝過程 見工藝卡片 所示。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 的確定 汽缸 的材料是 產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯用采用金屬模鑄造 , 毛坯尺寸的確定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義 上 的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計算最大與最小余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 1）加工 汽缸 的上下平 面，根據(jù)參考文獻 [8]表 4表 4加工 2加工1 2）加工 工藝平臺 時，用銑削的方法加工 側(cè)面 。由于 工藝平臺 的加工表面有粗糙度的要求 ，而銑削的精度可以滿足，故采取分 二 次的銑削的方式， 粗 銑削的深度是 2銑削的深度是 19 3） 鏜 ２－φ 100 孔時， 由于粗糙度要求 ，一次粗加工 2次精加工 可達到要求。 6）加工 2－ 底孔，根據(jù)參考文獻 [8]表 4慮加工余量 一次鉆削加工余量 次 攻螺紋 可達到要求。 7） 加工 2－ 底孔時 ，根據(jù)參考文獻 [8]表 4一次鉆削加工余量 次攻螺紋 8） 加工 上， 下平面臺各小孔 ，粗加工 2金屬模鑄造的質(zhì)量和表面粗糙度要求，精加工 1達到要求。 定切削用量 工序 1：粗、精銑 汽缸 下 平面 （ 1）粗銑下平面 加工條件： 工件材料： 造。 機床： 查參考文獻 [7]表 30— 34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料： 15 100D ，齒數(shù) 8Z? ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=2以銑削深度 2pa 每齒進給量 根據(jù)參考文獻 [3]表 0 /fa m m Z? 銑削速度V ：參照參考文獻 [7]表 30— 34，取 V m s? 。 10 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000Vn d?? 式（ 式中 V— 銑削速度； d— 刀具直徑。 由式 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0??? ? ?? 按照參考文獻 [3]表 300 / m 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ?? 進給量 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s? ? ? ? ? 工作臺每分進給量 4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m? ? ? ?a ：根據(jù)參考文獻 [7]表 40a ? （ 2）精銑下平面 加工條件： 工件材料： 造。 機床： 式銑床 。 參考文獻 [7]表 30— 31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）： 15 100D ，齒數(shù) 12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量： Z=1削深度 1pa 每齒進給量 根據(jù)參考文獻 [7]表 30— 31，取 0 /fa m m Z? 11 銑削速度 V ：參照參考文獻 [7]表 30— 31，取 V m s? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ，由式（ ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0??? ? ?? 按照參考文獻 [7]表 75 / 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ?? 進給量 由式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s? ? ? ? ? 工作臺每分進給量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m? ? ? 粗銑的切削工時 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 280l ， 刀具切入長度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 ~ 3 )l D D a ?? ? ? ? 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 ~ 3 ) 7 ? ? ? ? 刀具切出長度 2l ：取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 1 121 3 1 5 7 2 1 . 1 3 m i ml l lt f?? ??? ? ? 根據(jù)參考文獻 [5]表 查得銑削的輔助時間 1 精銑的切削工時 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 315l 刀具切入長度 1l ：精銑時 1 100l D m m?? 刀具切出長度 2l ：取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 12 機動時間 2 122 2 8 0 1 0 0 2 1 . 0 9 m i ml l lt f?? ??? ? ? 根據(jù)參考文獻 [5]表 查得銑削的輔助時間 2 銑下 平 面的總工時為： t= 1 2 1 2序：加 工 上 平面，各切削用量與加工上平面相近，因此省略不算，參 照 工序 1 執(zhí)行。 工序：粗精銑 側(cè)面工藝平臺 ： （ 1）粗銑寬度為 工藝平臺 加工條件： 工件材料： 造。 機床： 查參考文獻 [7]表 30— 34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料： 15 100D ，齒數(shù) 8Z? ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=2以銑削深度 2pa 每齒進給量 根據(jù)參考文獻 [3]表 0 /fa m m Z? 銑削速度V ：參照參考文獻 [7]表 30— 34，取 V m s? 。 由式 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0??? ? ?? 13 按照參考文獻 [3]表 300 / m 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ?? 進給量 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s? ? ? ? ? 工作臺每分進給量 4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m? ? ? ?a ：根據(jù)參考文獻 [7]表 60a ? 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 60l ， 刀具切入長度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 ~ 3 )l D D a ?? ? ? ? 式（ 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 ~ 3 ) 1 1 ~ 1 3 ? ? ? ? 刀具切出長度 2l ：取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 （ 2）精銑 工藝平臺 加工條件： 工件材料： 造。 機床： 式銑床。 由參考文獻 [7]表 30— 31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）： 15 100D ，齒數(shù) 12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量： Z=1削深度 每齒進給量 根據(jù)參考 文獻 [7]表 30— 31，取 0 /fa m m Z? 14 銑削速度 V ：參照參考文獻 [7]表 30— 31，取 V m s? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ，由式（ ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0??? ? ?? 按照參考文獻 [3]表 75 / 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ?? 進給量 由式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s? ? ? ? ? 工作臺每分進給量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m? ? ? 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 210l 刀具切入長度 1l ：精銑時 1 100l D m m?? 刀具切出長度 2l ：取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 根據(jù)參考文獻 [9： 1t =249/(3)= 根據(jù)參考文獻 [5]表 查得銑削的輔助時間 1 精銑 工藝平臺： 根據(jù)參考文獻 [9]切削工時： 2t =249/(3)=據(jù)參考文獻 [5]表 查得銑削的輔助時間 2 粗精銑 工藝平臺 總工時： t=1t +2t + 1 2序：粗鏜 2－ Φ 100機床：臥式鏜床 618T 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 5 15 切削深度 ，毛坯孔徑 0 95d 。 進給量 f ：根據(jù)參考文獻表 桿伸出長度取 切削深度為 此確定進給量 f mm r? 。 切削速度 V ：參照參考 文獻 [3]表 . 4 / 1 4 4 / m i nV m s m?? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 4 4 4 8 2 . 7 / m i 1 4 9 5?? ? ??， 按照參考文獻 [3]表 1 0 0 0 / m 實際切削速度 v ： 3 . 1 4 5 7 1 0 0 0 2 . 9 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ?? 工作臺每分鐘進給量 0 . 2 1 0 0 0 2 0 0 / m i f n m m? ? ? ? 被切削層長度 l ： 210l 刀具切入長度 1l ： 1 2 . 5( 2 ~ 3 ) 2 6 . 3 330p m mt g k t g? ? ? ? ?? 刀具切出長度 2l ： ~32 ? 取 2 ? 行程次數(shù) i ： 1?i 機動時間 1 121 2 1 0 6 . 3 3 4 1 . 1 m i ml l lt f?? ??? ? ? 查參考文獻 [1]，表 步輔助時間為： 鏜 200床：臥式鏜床 618T 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 5切削深度 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 [3]表 桿伸出長度取 切削 16 深度為 因此確定進給量 0 /f m m r? 切削速度 V ：參照參考文獻 [3]表 3 . 1 8 / 1 9 0 . 8 / m i nV m s m?? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 1 9 0 . 8 1 0 2 9 / m i 1 4 9 9?? ? ??，取1 0 0 0 / m 實際切削速度 v ，： 9 1000 1000 1000 100m s? ??? ? ?? 工作臺每分鐘進給量 0 . 1 5 1 0 0 0 1 5 0 / m i f n m m? ? ? ? 被切削層長度 l ： 210l 刀具切入長度 1l ： 1 0 . 5( 2 ~ 3 ) 2 2 . 8 730p m mt g k t g? ? ? ? ?? 刀具切出長度 2l ： ~32 ? 取 2 ? 行程次數(shù) i ： 1?i 機動時間 1 121 2 1 0 2 . 8 7 4 0 . 2 7 9 m i ml l lt f?? ??? ? ? 所以該工序總機動工時 0 . 2 2 7 0 . 2 7 9 0 . 5 0 6 m i ?? 查參考文獻 [1]，表 步輔助時間為： 序：鉆 孔 2 工件材料為 孔的直徑為 3工機床為 工工序為鉆孔至Φ 3，選用Φ 3的麻花鉆頭。攻 螺紋，選用 細柄機用絲錐攻螺紋。 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 [5]表 切削速度 V ：參照參考文獻 [5]表 由式（ 床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 17 01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 3 6 0 2 7 3 8 / m i 1 4 3??? ? ??，取900 / m 實際切削速度 V? ： 0 3 . 1 4 3 9 0 0 0 . 0 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0m s? ??? ? ? ?? 被切削層長度 l ： 12l 刀具切入長度 1l ： 1 3( 1 ~ 2 ) 1 2 0 2 3 . 522c t g k c t g m m? ? ? ? ? ? 刀具切出長度 2l ： 02 ?l 走刀次數(shù)為 1 攻 的螺紋 機床： 刀具：細柄機用絲錐（ ） 進給量 f ：由于其螺距 ,因此進給量 切削速度 V ：參照參考文獻 [5]表 m 48.0 ? 由式（ 床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 8 . 8 8 9 4 2 . 7 / m i 1 4 3?? ? ??，取1 0 0 0 / m 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 0n ：取 1 0 0 0 / m 實際切削速度 V? ： 0 3 . 1 4 3 1 0 0 0 . 1 5 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ? ?? 被切削層長度 l ： 20l 刀具切入長度 1l ： 1 刀具切出長度 2l ： 02 ?l 走刀次數(shù)為 1 18 機動時間 12 2 0 3 . 5 0 . 1 1 8 m i 2 5 8 0 0j l l lt ?? ? ?? 根據(jù)參考文獻 [5]表 查得鉆削的輔助時間 1 攻 螺紋 被切削層長度 l ： 20l 刀具切入長度 1l ： 1 刀具切出長度 2l ： 02 ?l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 1 2 1 20 2 0 4 . 5 2 0 4 . 5 0 . 0 5 m i 5 4 8 0 1 . 5 4 8 0j l l l l l lt f n f n? ? ? ? ??? ? ? ? ??? 根據(jù)參考文獻 [5]表 查得鉆削的輔助時間 1 總工時為： t=2+序： 加工 2－ 底孔 工件材料為 的直徑為 8工機床為 工工序為鉆孔至Φ 9，選用Φ 9的麻花鉆頭。攻 螺紋，選用 細柄機用絲錐攻螺紋。 進給 量 f ：根據(jù)參考文獻 [5]表 切削速度 V ：參照參考文獻 [5]表 由式（ 床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 3 6 0 9 1 2 / m i 1 4 9??? ? ??，取900 / m 實際切削速度 V? ： 0 3 . 1 4 9 9 0 0 0 . 4 2 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ? ?? 19 被切削層長度 l ： 20l 刀具切入長度 1l ： 1 7( 1 ~ 2 ) 1 2 0 2 4 . 122c t g k c t g m m? ? ? ? ? ? 刀具切出長度 2l ： 02 ?l 走刀次數(shù)為 1 攻 的螺紋 機床： 刀具：細柄機用絲錐（ ） 進給量 f ：由于其螺距 ,因此進給量 切削速度 V ：參照參考文獻 [5]表 m 48.0 ? 由式（ 床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 01 0 0 0 1 0 0 0 8 . 8 8 3 1 4 / m i 1 4 9?? ? ??，取360 / m 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 0n ：取 3 6 0 / m 實際切削速度 V? ： 0 3 . 1 4 9 3 6 0 0 . 1 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ? ?? 攻 螺紋的工時 被切削層長度 l ： 15l 刀具切入長度 1l ： 1 刀具切出長度 2l ： 02 ?l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 1 2 1 20 1 5 4 . 5 1 5 4 . 5 0 . 0 7 m i 5 3 6 0 1 . 5 3 6 0j l l l l l lt f n f n? ? ? ? ??? ? ? ? ??? 根據(jù)參考文獻 [5]表 查得鉆削的輔助時間 1 20 工序： φ 11 工件材料為 的直徑為 8面粗糙度 。加工機床為 工工序為锪鉆，加工刀具為：锪鉆孔 —— Φ8直徑鉆。 1）確定切削用量 確定進給量 f 根據(jù)參考文獻 [7]表 28查出0 . 2 5 ~ 0 . 3 1 /f m m r?表 ，由于孔深度比 0/ 8 / 1 1 0 . 7 2?， ，故( 0 . 2 5 ~ 0 . 3 1 ) 1 . 0 0 . 2 5 ~ 0 . 3 1 /f m m r? ? ?表 。查 式鉆床說明書，取0 /f m m r? 。 根據(jù)參考文獻 [7]表 28頭強度所允許是進給量 ' 1 /f m m r? 。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力 m a x 15690（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻 [7]表 28許的進給量 " 1 f m m r? 。 由于所選進給量 f 遠小于 'f 及 "f ，故所選 f 可用。 確定切削速度 v 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 根據(jù)表 28插入 法得： 1 7 / m ， 4732 5 1 T N M??表 ， 1 mP 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。 由參考文獻 [7]表 28 ， ，故 ' 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m? ? ? ?表 21 ''01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 2 9 8 / m i m m???? ? ??表 查 床說明書，取 195 / m 。實際切削速度為 0 1 1 1 9 5 / m i n 6 . 7 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m ? ??? ? ? 由參考文獻 [7]表 281 M ，故 4 7 3 2 1 . 0 4 7 3 2 ( )F N N? ? ? 5 1 . 6 9 1 . 0 5 1 . 6 9T N m N m? ? ? ? ? 校驗機床功率 切削功率 '/)m M n n k? 表（ 1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 9 8 ) 1 . 0 0 . 8 2k W k W? ? ? ? 機床有效功率 ' 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P?? ? ? ? ? 故選擇的鉆削用量可用。即 0 11d ， 0 /f m m r? ， 195 / m ， 7 / m 相應(yīng)地 4732， 5 1 T N m??， 工序：校驗 （ 5）锪鉆Φ 19階梯孔 加工條件： 工件材料： 屬模鑄造， 機床： 刀具：高速鋼鉆頭Φ 19端面锪鉆 22 被切削層長度 l ： 2l 刀具切入長度 1l ： 1 7( 1 ~ 2 ) 1 2 0 2 4 . 122c t g k c t g m m? ? ? ? ? ? 刀具切出長度 2l ： 02 ?l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 12 1 2 . 5 4 . 1 0 . 0 7 m i 2 5 9 0 0j l l lt ?? ? ?? 根據(jù)參考文獻 [5]表 查得鉆削的輔助時間 1 锪鉆Φ 19階梯的工時 锪鉆孔進給量 0 /f m m r? ，機床主軸轉(zhuǎn)速 195 / m ， 被切削層長度 l ： 2l 刀具切 入長度 1l ： 1 19( 1 ~ 2 ) 1 2 0 2 1 0 . 222c t g k c t g m m? ? ? ? ? ? 刀具切出長度 2l ： 02 ?l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 12 3 1 0 . 2 0 . 2 7 m i 2 5 1 9 5j l l lt ?? ? ?? 由參考文獻 [5]表 t=t=工序的總工時為： 以該方案滿足生產(chǎn)要求。 23 結(jié) 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。對加工工藝規(guī)程的設(shè)計，可以了解了加工工藝對生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。 24 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工杠桿零件時 ，需要設(shè)計專用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工 銑上平面 夾具、 汽缸 鏜上頂面鏜孔夾具 及 汽缸銑平面 夾具 各一套。其中 上頂面鏜孔的夾具將用于 臥式鏜 床，刀具分別鏜刀 。 用 硬 質(zhì)合金端銑刀 上平面 進行加工。 工 2－φ 100孔的鏜孔 夾具設(shè)計 25 本夾具主要用來 鏜 夾具，此孔也是后面作為工藝孔使用， 這個工藝孔有尺寸精度要求為 +面粗糙度要求， ，與頂面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以 后各工序的加工精度。本到工序為杠桿加工的第 一 道工序，加工到本道工序時只完成了 汽缸 上 表面的粗、精銑。因此再本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度 要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 位基準的選擇 由零件圖可知， 有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆的 孔與頂面垂直并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準時，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑缸體 的 下表面工序的定位基準，以及設(shè)計 基準作為其定位基準。因此 26 加工工藝孔的定位基準應(yīng)選擇選用 下平 作為定位基準，為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標準 硬質(zhì)合金鏜刀 刀具對工藝孔進行 粗鏜削加工；然后采用 硬質(zhì)合金鏜刀 對其進行 精 加工 ， 準備采用手動夾緊方式夾緊。 削力的計算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的 鏜 加工， 參 考文獻 [9]得： 鏜 削力 鏜 削力矩 式中： 100D ? ? ? ? 2321872553125531 m i nm a xm a x ??????? ?? ? 0 . 8 0 . 62 6 2 5 0 . 1 5 2 3 2 3 7 5 5 . 2? ? ? ? 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 0 0 . 1 5 2 3 2 2 6 1 7 4T N m m? ? ? ? ? ? 本道工序加工工藝孔時，工件的 下平面與臺價臺 靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機構(gòu)夾緊，該機構(gòu)主要靠壓緊螺釘夾緊，屬于單個普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻 [11]可查得夾緊力計算公式： 0 ''12()r tg r ? ?? ?? 式（ 式中： 0W — 單個螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（ N）； Q — 原始作用力（ N）； L — 作用力臂（ 'r — 螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑（ 1? — 螺桿端部與工件間的摩擦角（°）； 27 螺紋中徑之半（ ? — 螺紋升角（°）； '2? — 螺旋副的當量摩擦角（°）。 由式（ 據(jù)參考文獻 [11]表 1查得點接觸的單個普通螺旋夾緊力： 0 ''3 5 5 0 18954 ( 3 1 0 9 5 0 )??? 由于 汽缸 的生產(chǎn)量很大，采用手動夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用手動夾緊。采用手動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。 本道工序夾具的夾緊元件選用帶光面壓塊的壓緊螺釘。旋緊螺釘使其產(chǎn)生的力通過光面壓塊將工件壓緊。 套、 鏜 模板及夾具體設(shè)計 工藝孔的加工需 粗、精鏜 切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 鏜 模板選用固定式鉆模板，工件以底面及 側(cè)面分別靠在夾具支架的定位快 ，用帶光面壓塊的壓緊螺 釘將工件夾緊。 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖 如 上圖 所示 ： 具精度分析 28 利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計中，當結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進行精度分析和誤差計算。 由工序簡圖可知，本道工序由于工序基準與加工基準重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差 很小可以忽略不計。本道工序加工中主要保證工藝孔尺寸Φ 。本道工序最后采用 精鏜 加工，選用標準 硬質(zhì)合金鏜刀 ，直徑為Φ 采用鏜 套， 鏜 刀導(dǎo)套孔徑為該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實體要求。 工藝孔的表面粗糙度 ，由本工序所選用的加工工步 粗鏜精 滿足。 影響兩工藝孔位置度的因素 有（如下圖所示）： （ 1） 鏜 模板上裝襯套孔的尺寸公差： ? （ 2）兩襯套的同軸度公差： ? （ 3） 鏜 套的同軸度公差： ? （ 4） 鏜 套與 鏜 刀配合的最大間隙： 5 2 5 . 0 3 9 2 5 . 0 0 8 0 . 0 3 1 ? ? ? 2 2 2 2 2 21 2 3 4 52 2 0 . 0 3 9 0 . 0 7 8 0 . 1wd m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 所以能滿足加工要求。 具設(shè)計及操作的簡要說明 鏜 Φ 100孔的夾具如夾具裝配圖所示。裝卸工件時，先將工件放在定位塊上；用壓塊的壓緊 螺釘將工件夾緊；然后加工工件。當工件加工完后，將帶光面壓塊的壓緊螺釘松開，取出工件。 29 、 精銑 汽缸體 平面 夾具設(shè)計 本夾具主要用來粗 、 精銑 傳動箱上平面 。由 于 加工本道工序的工序簡圖可知。粗 、 精銑 汽缸 平面 時，粗糙度要求 ， 汽缸 平面與下平面有平行度要求 ,并與 工藝孔軸線分別 垂直度的要求， 本道工序是對 傳動箱上平面進 行粗精加工。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量 夾具裝配圖 位基準的選擇 由零件圖可知 工藝 孔的軸線所在平面 有垂直度的要求 ，從定位和夾緊的角度來看，本工序中，定位基準是 下平 面，設(shè)計基準 也是要求保證上、下兩平面的平行度要求，定位基準與設(shè)計基準 重合， 不 需要重新計算上下 平 面的平行度， 便可 保證 平行 度的要求。在本工序只需 保證下平面放平就行，保證下平面與兩定位板正確貼合就行了 。 30 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀 傳動箱體的上平面 同時進行粗精銑加工。同時 進行 采用手動夾緊。 削力與夾緊力計算 本夾具是在銑 床 上使用的，用于定位螺釘?shù)牟坏鸬?定位用，還用于夾緊，為了保證工 件在加工工程中不產(chǎn)生振動，必須對 六角螺母和螺母螺釘施加一定的夾緊力。由計算公式 +ψ 1’ )/2+r’ ) 式（ 螺旋軸線作用的夾緊力 用在六角螺母 L－作用力的力臂 ( 紋中徑 (α－螺紋升角 (゜ ) ψ 1－螺紋副的當量摩擦 (゜ ) ψ 2－螺桿 (或螺母 )端部與工 件 (或壓塊 )的摩擦角 (゜ ) r’－螺桿 (或螺母 )端部與工件 (或壓塊 )的當量摩擦半徑 (゜ ) 根據(jù)參考文獻 [6]其回歸方程為 中 栓夾緊力 (N)； 矩系數(shù) (1) 用在螺母上的力矩 ( 31 5× 2000=10000N 具體槽形與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺 U 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表 面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)參考文獻 [11]定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖 示。 圖 定向鍵 根據(jù)參考文獻 [11]夾具 U 型槽的結(jié)構(gòu)如圖 32 U 型槽 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表 示。 表 U 型槽的結(jié)構(gòu)尺寸 螺栓直徑 d