0120-雅馬哈摩托車1E52FM右曲軸箱加工工藝及銑C面夾具設(shè)計【全套6張CAD圖+工藝卡15張】
0120-雅馬哈摩托車1E52FM右曲軸箱加工工藝及銑C面夾具設(shè)計【全套6張CAD圖+工藝卡15張】,全套6張CAD圖+工藝卡15張,雅馬哈,摩托車,e52fm,曲軸,加工,工藝,夾具,設(shè)計,全套,cad,15
開題報告
設(shè)計(論文)題目:
1E52FM右曲軸箱加工工藝及夾具設(shè)計
開題報告填寫要求
1.開題報告(含“文獻綜述”)作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效;
2.開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式(可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載)打印,禁止打印在其它紙上后剪貼,完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見;
3.“文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文,并直接書寫(或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi),學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量,一般一本參考書最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量(不包括辭典、手冊);
4.有關(guān)年月日等日期的填寫,應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告
1.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻資料,每人撰寫
2000字左右的文獻綜述:
文 獻 綜 述
摘要 曲軸箱為曲軸提供支撐,而曲軸是發(fā)動機上的重要部件。本文主要是為下學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計起個總領(lǐng)作用,大體介紹了1E52FM右曲軸箱箱蓋加工工藝的一些原則及某道工序的夾具的設(shè)計思想。
關(guān)鍵詞 1E52FM右曲軸箱 加工工藝 夾具設(shè)計
1 引言
1E52FM是摩托車內(nèi)燃機的型號,這種內(nèi)燃機為單缸二沖程發(fā)動機,汽缸直徑為52mm,冷卻方式為風(fēng)冷,以汽油為燃料。發(fā)動機除二沖程外還有四沖程的。它們之間主要區(qū)別是:二沖程發(fā)動機曲柄旋轉(zhuǎn)一圈,發(fā)動機燃燒做功一次,即曲柄旋轉(zhuǎn)一圈完成一個工作循環(huán)。而四沖程發(fā)動機曲柄旋轉(zhuǎn)兩圈完成一個工作循環(huán)[1]。由于本次畢業(yè)設(shè)計主要是針對二沖程,故四沖程的不再贅述。
二沖程發(fā)動機具有體積小,排放高,結(jié)構(gòu)簡單,制造、維修方便,價格便宜等特點。但是隨著社會的發(fā)展,燃油消費稅遲早要實施,再加上人們的環(huán)境保護意識逐漸加強,各地政府有關(guān)摩托車方面的政策(如禁止二沖程摩托車上路、限制摩托車排放)相繼出臺。所以許多摩托車已不再使用二沖程發(fā)動機了。可是二沖程摩托車也因其升功率大,價格便宜,在越野車、賽車等特種用途摩托車方面被廣泛應(yīng)用。
本次設(shè)計的曲軸箱箱蓋是發(fā)動機的重要組成部分,下面將對下學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計中右曲軸箱箱的加工做一個大體介紹。
2 加工工藝分析
2.1 零件介紹
曲軸箱結(jié)構(gòu)有左右分體式和上下分體式兩種,本題曲軸箱結(jié)構(gòu)為左右分體式。右曲軸箱箱是一個幾何形狀復(fù)雜的薄壁空腔零件。通常為了減輕整車的重量,摩托車的曲軸箱材料大多為鋁合金[2]。所選毛坯是壓鑄而成的。曲軸箱與氣缸接觸面應(yīng)平整,左右曲軸箱的接觸面也必須嚴(yán)密,不允許有凹凸不平或曲翹變形,所以,左右曲軸箱接觸面的平面度、粗糙度要求較高,防止出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。左右曲軸箱接觸面上,分別制有定位銷孔,它的作用是保證有關(guān)零件的同軸度和垂直度要求。在裝配曲軸箱時,一定要保證定位銷孔的尺寸精度位置精度。曲軸箱各部分均不得有氣孔或鑄造缺陷,以免出現(xiàn)漏氣或漏油現(xiàn)象[3]。
2.2 定位基準(zhǔn)的選擇原則
定位基準(zhǔn)有定位粗基準(zhǔn)和定位精基準(zhǔn)之分[4]。在加工的第一道工序中,只能用毛坯上未經(jīng)加工表面作為定位基準(zhǔn),則該面稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面作為定位基準(zhǔn),稱為精基準(zhǔn)[5]?;鶞?zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?;鶞?zhǔn)選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進行[5]。
2.3工藝過程內(nèi)容
2.3.1 擬定工藝路線的目的
制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使右曲軸箱的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,若為大批量生產(chǎn),可以考慮采用萬用機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降[6]。
2.3.2 各加工階段的劃分
加工原則根據(jù)先粗后精的原則[7]。1E52FM右曲軸箱蓋的一些工序的加工精度要求較高,一般都要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工三個階段[8]。1粗加工階段:高效地切除各加工表面上的大部分余量,使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。2半精加工階段:消除粗加工后留下的誤差,使工件達(dá)到一定的精度,為精加工做準(zhǔn)備。3精加工階段:保證各主要表面達(dá)到圖紙上規(guī)定的質(zhì)量要求[9]。
2.3.3 工序設(shè)計
零件機械加工工藝路線擬定后就要對其每一道工序進行設(shè)計,具體包括確定每一工步的加工余量、計算工序尺寸及公差、選擇機床及工藝設(shè)備、確定切削用量以及計算工時等工作內(nèi)容。這一步驟將會在下學(xué)期畢業(yè)設(shè)計中詳細(xì)制作。
3 夾具設(shè)計
本次畢業(yè)設(shè)計也涵蓋了某道工序的夾具設(shè)計,而夾具設(shè)計在本次畢業(yè)設(shè)計也是重點。在實際生產(chǎn)中,夾具設(shè)計同樣是不可缺少的一環(huán)。1E52FM右曲軸箱箱蓋本身比較復(fù)雜,在實際生活中需求也比較高,故在工廠中是大批量生產(chǎn)。為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動生產(chǎn)強度,因此在本次設(shè)計中將是專用夾具的設(shè)計[10]。夾具一般由定位元件、夾緊元件、導(dǎo)向元件、對刀元件、夾具體及其他元件等組成[11]。
夾具設(shè)計由定位設(shè)計和夾緊設(shè)計組成[12]。
1定位設(shè)計:在定位設(shè)計中,首先要遵循六點定位原理。而根據(jù)工件加工表面的位置要求,有時會采用完全定位和不完全定位兩種方式。而在設(shè)計過程中還可能出現(xiàn)欠定位和過定位。過定位只能用在一些工件加工精度很高的特殊場合,在加工過程中一般是不允許的。而欠定位是完全不允許的。夾具設(shè)計的首要任務(wù)就是要選擇一組合適的定位元件,遵循工件定位的規(guī)律,實現(xiàn)工件的正確定位[5]。
2 夾緊設(shè)計:工件在夾具中定位后一般應(yīng)夾緊,使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力、慣性力、夾緊力等作用,會產(chǎn)生變形和位移,從而影響工件的加工質(zhì)量。為了獲得良好的加工效果,一定要把工件在加工過程中的位移、變形等控制在加工精度所允許的范圍之內(nèi)。在夾緊設(shè)計中夾緊點的選擇和夾緊力大小的設(shè)計是十分重要的。夾緊點的選擇應(yīng)對應(yīng)支撐點和盡量靠近加工表面,必要時可加工一些輔助夾緊點。夾緊力可有有關(guān)書籍和手冊中查公式計算,切記不可過大和過小[5]。
4 結(jié)束語
本開題報告旨在為下學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計做一個開頭,同時也增強了自己對摩托車發(fā)動機原理的認(rèn)識,鞏固自己對所學(xué)專業(yè)知識的掌握。雖然下學(xué)期畢業(yè)設(shè)計還未正式開始,但是我相信在林海集團楊正文老師的指導(dǎo)加上自己的努力,一定會順利通過下學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計的。
參 考 文 獻
[1] 田志剛. 摩托車用戶通俗讀本[M]. 北京:人民郵電出版社, 2001
[2] 丁仁亮. 工程材料[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2006
[3] 王從棟. 摩托車構(gòu)造與維修[M]. 北京:高等教育出版社,2003
[4] 徐嘉元. 機械加工工藝基礎(chǔ)[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,1996
[5] 姜作敏. 機械制造工藝學(xué)[M]. 武漢:華中理工大學(xué)出版社,1989
[6] 趙家齊. 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2008
[7] 鄧文英. 金屬工藝學(xué)[M]. 北京:高等教育出版社,1990
[8] 方子良. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 南京:南京理工大學(xué)翻印,交通大學(xué)出版社,1990
[10] 李慶余、孟光耀. 機械制造裝備設(shè)計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2008
[11] 王啟平. 機床夾具設(shè)計[M]. 黑龍江:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2003
[12] 徐發(fā)任. 機床夾具設(shè)計[M]. 重慶:重慶大學(xué)出版社,1993
[13] 白成軒. 機床夾具設(shè)計新原理[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,1997
[14] 鞏秀長. 機床夾具設(shè)計原理[M]. 山東:山東大學(xué)出版社,1993
[15] 蔡光耀. 機床夾具設(shè)計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,1990
[16] 徐學(xué)林. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 湖南:湖南大學(xué)出版社,2008
[17] 王伯平. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2002
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告
2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):
1 本課題要研究及解決的問題
(1) 專用零件結(jié)構(gòu)工藝性分析
(2) 制定加工工藝
(3) 夾具設(shè)計
(4) 夾具設(shè)計全部使用氣缸夾緊
2 本課題擬采用的研究手段(途徑)
(1) 在設(shè)計過程中,我們必須要認(rèn)真分析零件圖,了解零件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)的技術(shù)要求,對零件的每一個細(xì)節(jié),都應(yīng)仔細(xì)的分析,如加工表面的平行度、粗糙度、垂直度,特別是要注意零件各孔系自身精度(同軸度、圓度、粗糙度等)和它們的相互位置精度(軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求),零件的尺寸是整個零件加工的關(guān)鍵,必須弄清零件的每一個尺寸。
(2) 首先要分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性,接著制訂工藝路線,選擇合適的加工方案,然后確定加工順序,再進行工序設(shè)計,工藝尺寸鏈的計算,最后制訂工藝規(guī)程卡片。
1E52FM右曲軸箱加工工藝研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一,達(dá)到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。
(3) 根據(jù)零件圖分析,選擇合適的定位元件和定位基準(zhǔn),然后選擇合適的定位設(shè)計,用于實現(xiàn)工件的正確定位,然后進行定位誤差的分析和計算,工件在夾具定位后要夾緊,首先選擇夾緊點和計算夾緊力,最后選擇合適的夾緊機構(gòu)夾緊。
(4) 查閱有關(guān)氣動夾具的資料
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告
指導(dǎo)教師意見:
1.對“文獻綜述”的評語:
該生對畢業(yè)設(shè)計的技術(shù)要求,主要介紹了發(fā)動機曲軸箱的結(jié)構(gòu)特征及加工工藝性,對箱體加工工藝設(shè)計的方法、設(shè)計步驟進行了闡述,并說明了夾具設(shè)計的任務(wù)及夾具在生產(chǎn)制造中的作用。較準(zhǔn)確地了解了該領(lǐng)域的技術(shù)前沿和發(fā)展動態(tài),達(dá)到本科畢業(yè)設(shè)計文獻綜述的要求。
2.對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(論文)結(jié)果的預(yù)測:
該課題主要研究的是1E52FM右曲軸箱加工工藝及夾具設(shè)計。按照課題任務(wù)的內(nèi)容和要求,對具體參數(shù)進行設(shè)計和計算,選擇合適的加工工藝路線,制訂出工序卡片和工藝卡片,并且結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識設(shè)計專用夾具。課題難度涉及面較廣,難度適中,工作量適中,課題難度、廣度及工作量達(dá)到本科畢業(yè)設(shè)計要求。根據(jù)該學(xué)生的現(xiàn)有基礎(chǔ),通過設(shè)計期間的努力可以較好地完成課題設(shè)計任務(wù)。
所在專業(yè)審查意見:
負(fù)責(zé)人:
年 月 日
第Ⅰ頁 共Ⅰ 頁
目 錄
1 引言………………………………………………………………………………1
2 零件的工藝分析…………………………………………………………………2
3 工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………………………………………4
3.1 確定毛坯的制造形式…………………………………………………………4
3.2 基面的選擇……………………………………………………………………4
3.3 制定工藝路線…………………………………………………………………5
4 機械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定…………………………………10
5 確定切削用量及基本工時………………………………………………………13
6 夾具設(shè)計…………………………………………………………………………30
6.1 問題的提出……………………………………………………………………30
6.2 夾具設(shè)計………………………………………………………………………30
6.3 氣缸及動力裝置的確定………………………………………………………31
6.4 定位誤差的分析………………………………………………………………32
6.5 夾具操作說明書………………………………………………………………32
結(jié)束語 ………………………………………………………………………………33
致謝 …………………………………………………………………………………35
參考文獻 ……………………………………………………………………………36
第 36 頁 共 36 頁
1 引言
畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課及全部專業(yè)課之后進行的,它是對我們在大學(xué)這四年中一次綜合的檢驗。本次我所做的畢業(yè)設(shè)計的題目是1E52FM右曲軸箱加工工藝及夾具設(shè)計。上學(xué)期末,我們已經(jīng)為本次設(shè)計做了開題報告,本學(xué)期所做的是本次設(shè)計的核心:編制加工工藝和為某道工序設(shè)計夾具。按照畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求,本次畢業(yè)設(shè)計將完成不少于1.5萬字的設(shè)計計算說明書、一套氣動夾具的裝配總圖和不少于5張的零件圖等。
機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件制造工藝過程和操作方法等的工藝方法。它是根據(jù)加工對象的具體情況和實際的生產(chǎn)條件,采用合理的加工方法和過程,按規(guī)定的形式制定的。夾具是機床與工件之間的連接裝置,使工件相對于機床或刀具獲得正確位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度,所以機床夾具設(shè)計是裝備設(shè)計中的一項重要工作,是加工過程中最活躍的因素之一。
1E52FM是摩托車內(nèi)燃機的型號,這種內(nèi)燃機為單缸二沖程發(fā)動機,汽缸直徑為52mm,冷卻方式為風(fēng)冷,以汽油為燃料。發(fā)動機除二沖程外還有四沖程的。它們之間主要區(qū)別是:二沖程發(fā)動機曲柄旋轉(zhuǎn)一圈,發(fā)動機燃燒做功一次,即曲柄旋轉(zhuǎn)一圈完成一個工作循環(huán)。而四沖程發(fā)動機曲柄旋轉(zhuǎn)兩圈完成一個工作循環(huán)。由于本次畢業(yè)設(shè)計主要是針對二沖程,故四沖程的不再贅述[1]。
二沖程發(fā)動機具有體積小,排放高,結(jié)構(gòu)簡單,制造、維修方便,價格便宜等特點。但是隨著社會的發(fā)展,燃油消費稅遲早要實施,再加上人們的環(huán)境保護意識逐漸加強,各地政府有關(guān)摩托車方面的政策(如禁止二沖程摩托車上路、限制摩托車排放)相繼出臺。所以許多摩托車已不再使用二沖程發(fā)動機了??墒嵌_程摩托車也因其升功率大,價格便宜,在越野車、賽車等特種用途摩托車方面被廣泛應(yīng)用[2]。
2 零件的工藝分析
此零件是薄壁、空腔、多孔的形狀復(fù)雜的零件。主要加工面是正反面及若干孔和螺紋孔(如圖1.1)。總的來說,這個零件的復(fù)雜的程度很高,現(xiàn)分析如下:
圖1.1
2.1 加工表面C
這一組加工表面包括:表面C,尺寸為Φ14H8()的通孔,尺寸Φ22N7()的孔及其倒角和锪平,尺寸Φ14R7()的孔及其倒角,尺寸為Φ52R7()的孔及其倒角,尺寸為Φ12H7()的孔,還有腔體內(nèi)11個M6-6H的螺紋孔,2個尺寸為Φ8.5的通孔及由Φ12H7()和M6-H6組成的組合孔。
2.2 加工表面D
這一組加工表面包括:表面D,
這兩組加工表面上的加工要素之間存在著一定得位置要求,主要是:
(1) Φ14H8()的孔相對于Φ47R7()的位置度公差為Φ0.04mm.
(2) Φ22N7()的孔相對于C面的垂直度公差為Φ0.015mm.
(3) Φ47R7()的孔軸線相對于C面的垂直度公差為Φ0.015mm.
(4) Φ52R7()的孔底面相對于它本身的中心軸線之間的圓跳動公差為0.015mm
(5) Φ12H9()的孔相對于D面與Φ47R7()的位置度公差為Φ0.03mm
……
由以上的分析可知,對于這兩組加工面來說,C表面、D表面、Φ47R7()孔的中心線及Φ52R7()孔的中心線為基準(zhǔn)線、面。而又從零件圖紙上可以知道Φ47R7()孔的中心線是整個零件上的一個設(shè)計基準(zhǔn),D表面相對于C表面的表面要求來說要高。所以在加工時,要嚴(yán)格控制Φ47R7()孔的精度。對于C、D兩加工表面來說,一般先以D為粗基準(zhǔn)去加工C面,再以C面為精基準(zhǔn)去加工D面,從而保證整個零件的位置精度要求。
3 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為鋁合金,另外本次設(shè)計所涉及的生產(chǎn)產(chǎn)量為50000件,早已達(dá)到了大批量生產(chǎn)的水平,而且相對而言,零件的輪廓尺寸也不怎么大,故可以采用壓鑄成型的方法。這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也應(yīng)該是可以的。
3.2 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?;孢x擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中問題百出,更有甚至,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進行[3]。
3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇
對于一般的銑削零件來說,常選用表面加工要求高的那個表面作為粗基準(zhǔn),主要目的是在加工過程中保證加工余量足夠。而此零件在前面也簡單的介紹了一下,這里在詳細(xì)的敘述一下。D面的加工要求較高,故選用D面為粗基準(zhǔn)。同時,在定位時,主要采用常見的定位方法:一面兩銷。其中,“一面”主要是由三個分部不同的定位塊組成的,以消除Z軸移動、X軸的轉(zhuǎn)動和Y軸的轉(zhuǎn)動這三個自由度?!皟射N”主要是一個短圓柱銷和一個短菱形銷組成,以消除X軸的移動、Y軸的移動及Z軸的轉(zhuǎn)動這三個自由度,從而達(dá)到完全定位。這里用的短菱形銷而不是用短圓柱銷的目的是為了防止過定位的產(chǎn)生。本次畢業(yè)設(shè)計中的夾具設(shè)計就是設(shè)計以D面為粗基準(zhǔn)加工C面得夾具,故詳細(xì)介紹了此道工序的粗基準(zhǔn)、定位的選擇。其他的加工面將不再介紹,只要根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時,應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn);若零件有若干個不加工表面時,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)等)來做出選擇。
3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復(fù)。
3.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降[4]。
3.3.1 工藝路線的方案
工序1 粗銑C面到44,精銑C面保證尺寸43.50.05
工序2 精銑D面,保證尺寸43.50.05
工序3 擴鏜孔
工步1 擴鏜2—Φ12H7()孔,深8,孔口倒角
工步2 擴鏜2—Φ10H7 ()孔,深8,孔口倒角
工序4 鉆孔
工步1 Φ8.5孔鉆通
工步2 Φ5孔鉆通
工步3 5—Φ5孔,其中1孔深11,其余深13
工序5 鏜孔
工步1粗鏜6孔(分別為Φ51.6、Φ46.6、Φ21.6、Φ11.7、Φ33.6)
工步2 精鏜6孔(分別為Φ52R7()、Φ47R7()、Φ22N7()、Φ12H9()、Φ34H8()、Φ14H8()
此工序所有孔的深度按圖紙要求
工序6 專機鉆孔
工步1 鉆C面M6底孔11—Φ5,深20
工步2 鉆D面M6底孔10—Φ5,深度按圖紙要求
工步3 擴3—Φ8.5孔通
工步4 鉆3—M8—6H底孔Φ6,8
工序7 鉆Φ12孔中的Φ5孔和一安裝孔的底孔Φ5
工序8 鉆E—E視圖中Φ8.2通孔,倒角
工序9 鉆Φ8H10(),倒角
工序10 倒角
工序11 鉆放油孔M12X1.5—6H
工序12 攻放油孔絲M12X1,5—6H
工序13 攻各孔絲
3.3.2 工藝方案的分析
上述工藝方案特點在于根據(jù)1E52FM右曲軸箱是一個正反兩面都多孔的零件,主要將各孔分類、組合在一起集中加工。然而工序3中的2—Φ12H7的孔與2—Φ10H7的孔所用的加工方法均是鏜孔,故將其集中在一起加工,但是這樣加工就會出現(xiàn)裝夾次數(shù)過于頻繁的問題。每次進行這一工序,都要進行兩次裝夾。同樣的,工序4也存在同樣的問題,也是都要進行兩次裝夾。在這里,我們解決這個問題的方法便是將3、4兩道工序合成一道工序。將C面上的孔先擴鏜,再接著鉆孔,然后再一次裝夾,加工D面上的要素,這樣就將原來的四次裝夾減少到兩次裝夾,在大批量生產(chǎn)中,可以減少大量的時間。工序也存在這一定問題,從工序5可以看出要加工的6個孔大小不一,而且加工精度要求高,無論是粗鏜還是精鏜,都需要消耗大量的工作時間,這道工序既有粗鏜也有精鏜,那么所需要的加工工時要更加長,這樣容易造成整個流程在加工到這一工序的時候出現(xiàn)工時的停滯的現(xiàn)象[5]。現(xiàn)在解決這個問題的方法是將這道工序分成粗鏜和精鏜兩道工序來加工,這個就可以把原先很長的工時分成了兩部分,減小或避免了工序停止的現(xiàn)象[6]。雖然工序6出現(xiàn)了雨工序5同樣的問題,但是不難發(fā)現(xiàn),這道工序需要加工的孔的要求都不高,故采用的是專機鉆孔,這樣也避免了加工工時時間長的現(xiàn)象,這道工序是可取的。現(xiàn)改進工序如下:
工序1 粗銑C面到44,精銑C面保證尺寸43.50.05
工序2 精銑D面,保證尺寸43.50.05
工序3 擴鏜孔
工步1 擴鏜2—Φ12H7()孔,深8,孔口倒角
工步2 Φ8.5孔鉆通,擴鏜2—Φ10H7()孔,深8 ,孔口倒角,Φ5孔鉆深28
工步3 5—Φ5孔,其中1孔深11,其余深13
工序4 粗鏜孔
依次粗鏜6孔(分別為Φ51.6、Φ46.6、Φ21.6、Φ11.7、Φ33.6)
工序5 精鏜孔
依次精鏜6孔(分別為Φ52R7()、Φ47R7()、Φ22N7()、Φ12H9()、Φ34H8()、Φ14H8()
此工序所有孔的深度按圖紙要求
工序6 專機鉆孔
工步1 鉆C面M6底孔11—Φ5,深20
工步2 鉆D面M6底孔10—Φ5,深度按圖紙要求
工步3 擴3—Φ8.5孔通
工步4 鉆3—M8—6H底孔Φ6.8
工序7 鉆Φ12孔中的Φ5孔和一安裝孔的底孔Φ5
工序8 鉆E—E視圖中Φ8.2通孔,倒角
工序9 鉆Φ8H10(),倒角
工序10 倒角
工序11 鉆放油孔M12X1.5—6H
工序12 攻放油孔絲M12X1.5—6H
工序13 攻各孔絲
以上方案大致看起來還是合理的,但是通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后,就會發(fā)現(xiàn)仍有的問題。主要表現(xiàn)在銑削C、D兩表面之時,我們可以通過觀察零件圖發(fā)現(xiàn)你,C面、D面兩個面都具有平面度的要求,它們平面度的公差帶距離均為0.06mm,而且D面相對與基準(zhǔn)C面還存在一個平行度的要求,這個平行度的公差帶距離為0.06mm。從中可以知道,C面和D面的表面要求都很高。再考慮一下毛坯的形狀,很明顯會出現(xiàn)一種情況,就是毛坯上的C面、D面會很不平,有的毛坯的平面度會很差,如果按照上述的工藝過程進行加工的話,可能會造成一些零件在整體形狀方面出現(xiàn)不合理的情況,而且加工出來的右曲軸箱箱蓋是要與左曲軸箱箱蓋相配對的,所以零件的整體形狀是不允許出現(xiàn)不合理情況的,為了改善它的工藝性,我們在這里的改善方法是加上一道工序,在上述工藝的第一道工序之前加一道車基準(zhǔn)面的工序,這道工序主要是將D面裝在車床上進行一下車削,作用就是使D面的平面度要求在進行第二道工序,在以D面定位時,使定位精度高一些,從而在銑削C面、D面的時候,令零件的整個形狀更加合理。然而,我們還知道,銑削無論是在粗銑還是在精銑時,都會由于機床、夾具和刀具等在長時間進行加工的時候出現(xiàn)種種問題,導(dǎo)致C面、D面兩加工面的平行度達(dá)不到圖紙規(guī)定的要求,故在精銑完D面這道工序的時候,需要對C面、D面兩表面進行檢測,如果發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果沒有達(dá)到圖紙要求的時候,還要進行研磨,以使C面、D面得要求達(dá)到圖紙的要求[7]。因此,最后的加工路線確定如下:
工序1 粗車D面
工序2 粗銑C面到44,精銑C面保證尺寸43.50.05
工序3 精銑D面,保證尺寸43.50.05
檢測C面、D面得表面,若不達(dá)要求,需要進行研磨
工序4 擴鏜孔
工步1 擴鏜2—Φ12H7()孔,深8,孔口倒角
工步2 Φ8.5孔鉆通,擴鏜2—Φ10H7 ()孔,深8 ,孔口倒角,Φ5孔鉆深28
工步3 5—Φ5孔,其中1孔深11,其余深13
工序5 粗鏜孔
依次粗鏜6孔(分別為Φ51.6、Φ46.6、Φ21.6、Φ11.7、Φ33.6)
工序6 精鏜孔
依次精鏜6孔(分別為Φ52R7()、Φ47R7()、Φ22N7()、Φ12H9()、Φ34H8()、Φ14H8()
此工序所有孔的深度按圖紙要求
工序7 專機鉆孔
工步1 鉆C面M6底孔11—Φ5,深20
工步2 鉆D面M6底孔10—Φ5,深度按圖紙要求
工步3 擴3—Φ8.5孔通
工步4 鉆3—M8—6H底孔Φ6,8
工序8 鉆Φ12孔中的Φ5孔和一安裝孔的底孔Φ5
工序9 鉆E—E視圖中Φ8.2+0.15 0通孔,倒角
工序10 鉆Φ8H10(),倒角
工序11 倒角
工序12 鉆放油孔M12X1.5—6H
工序13 攻放油孔絲M12X1,5—6H
工序14 攻各孔絲
以上工序過程詳見附表“機械加工工藝過程綜合卡片”
4 機械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定
“1E52FM右曲軸箱”的零件材料是鋁合金,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),毛坯采用壓鑄制造而成。根據(jù)上述原始材料及加工工藝,可確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如下:
1C面、D面的加工余量
考慮到零件的高度大約為243mm左右,寬度約為180mm,而零件的厚度尺寸要求為430.05mm,可以通過查閱《機械切削工藝參數(shù)手冊》,得知平面第一次粗加工余量為1.5mm,粗銑的加工余量為2mm,精銑所要的加工余量為1.5mm,粗銑后精銑的加工余量為 1.0mm,此時,加工余量1+1.5+2+1.5+1 +1.5=8.5mm,故毛坯尺寸43+8.5=51.5mm已能滿足加工要求,從而可以知道毛坯的厚度為49.5mm,長度和寬度方向的毛坯尺寸在圖紙上沒有做出要加工的指示,故長度和寬度的毛坯尺寸只需要按壓鑄尺寸,不需要在進行加工。
2. 2-φ12H7()的孔,2-φ10H7()的孔,φ8.5的孔和6-φ5的孔的加工余量
這些孔的分布特點是1個φ12H7的孔與φ8.5的孔形成的組合孔,1個φ10H7的孔與φ5的孔形成的組合孔。通過觀察圖紙,可以發(fā)現(xiàn)φ8.5孔和6-φ5的孔沒有公差要求,再加上這幾個孔的尺寸都不怎么大,故直接可以用鉆削的加工方法來進行加工。而2-φ12H7與2-φ10H7的孔公差等級都是7級,必須用鏜削的加工方法才能達(dá)到精度等級要求。而在鏜削之前可以先用鉆頭鉆一個引孔,也可以在毛坯壓鑄的時候直接壓出這些孔來。通過考慮到加工的方便性來說,我們將采用壓鑄成孔的方法[9]。通過孔徑及零件的材料去查閱《機械切削工藝參數(shù)手冊》,φ12H7的孔:精鏜的加工余量為0.1mm,粗鏜的加工余量為0.2mm。φ10H7的孔:粗鏜的加工余量為0.1mm,粗鏜的加工余量為0.2mm。所以,φ12H7與φ10H7兩孔的加工余量都是0.3mm,它們壓鑄成孔后的毛坯尺寸為12-0.3X2=11.4mm和10-0.3X2=9.4mm.
3.φ52R7(), φ47R7(), φ22R7(), φ12H9(), φ34H8()和φ14H8()等6個孔的加工余量
這6個孔的公差等級在7至9級之間,由于其加工精度較高,故采用粗鏜加上精鏜的加工方法。同樣的,這6個孔在粗鏜之前也需要有個引孔,這個引孔只要在毛坯制造過程中壓鑄成孔就行了。通過查閱《機械切削工藝參數(shù)手冊》可知:
a. φ52R7孔:粗鏜的加工余量的0.4mm,精鏜的加工余量的0.2mm,故毛坯尺寸為52-(0.2+0.4)X2=50.8mm
b. φ47R7孔與φ34H8的孔:粗鏜的加工余量的0.3mm,精鏜的加工余量的0.2mm,故毛坯尺寸為47-(0.2+0.3)X2=46 mm,34-(0.2+0.3)X2=33 mm
c. φ22R7、φ12H9、φ14H8:粗鏜的加工余量的0.2mm,毛坯22-(0.1+0.2)X2=21.4mm,12-(0.1+0.2)X2=11.4mm,14-(0.1+0.2)X2=13.4mm
4. C面上的11-M6的螺紋孔,D面上的10-M6的螺紋孔,3-M8-6H的螺紋孔
這里一共24個螺紋孔,采用的加工方法是攻螺紋。攻絲之前則需要對這些螺紋孔進行底孔的加工,這些螺紋孔的尺寸均不大,故它們的底孔加工我們將采用鉆削的加工方法進行加工。根據(jù)螺紋孔的尺寸查閱《機械切削工藝參數(shù)手冊》查得普通螺紋攻螺紋之前鉆孔用的鉆頭直徑為M6螺紋孔的底孔尺寸為5mm,M8的螺紋孔的底孔尺寸為6.8mm.加工余量0.2mm.
5. C面一側(cè)的3-φ8.5通孔的加工余量
這3個通孔只能用鉆頭打孔的方式而不能用毛坯壓鑄成孔的方式,原因就在于這三個孔相對于基準(zhǔn)面C面和基準(zhǔn)軸線B之間有一個位置度的要求,用壓鑄成孔的方式不能滿足圖紙上的位置度要求。故直徑為φ8.5的鉆頭直接打孔,將孔鉆同。加工余量為2mm。
6. φ8H10()孔的加工余量
這個孔的公差等級為10級,精度要求相對于前面的一些孔加工精度的要低,所以采用的加工方法也與前面孔的加工方法不一樣,這里從精度上考慮采用鉆鉸的方法加工,由孔的直徑查閱《機械切削工藝參數(shù)手冊》可知,鉸孔的加工余量為0.1 mm,故毛坯孔的尺寸為8-0.1X2=7.8mm,所以鉆孔用的鉆頭直徑為7.8mm. 加工余量為2mm。最終毛坯尺寸為5.8mm。
7. M12X1.5-6H的放油孔底孔的加工余量
這個螺紋孔由于尺寸及位置所在處比較特殊,故采用先鉆在攻絲的加工方法加工,根據(jù)螺紋孔的尺寸查閱《機械切削工藝參數(shù)手冊》可知,攻螺紋孔前鉆孔用的鉆頭直徑為Φ10.5mm,故此螺紋孔的底孔為Φ10.5mm. 此加工余量為2mm。
8. 2-φ4H9()孔的加工余量
這個孔都相對于基準(zhǔn)D面和基準(zhǔn)軸線A之間存在一個位置度公差φ0.04mm的要求,綜合考慮下,這里將采用鉆鉸的方法進行加工,查閱《機械切削工藝參數(shù)手冊》可知,鉸孔的加工余量為0.05mm,所以鉸孔的毛坯尺寸為4-0.05X2=3.9mm. 加工余量為2mm。最終毛坯尺寸為1.9mm。
5 確定切削用量及基本工時
工序1.粗車D面。本工序采用計算法確定切削用量
5.1.1 加工條件
工件材料:鋁合金,壓鑄。
加工要求:粗車D面。
機床:車床。
刀具:刀片材料高速鋼,刀片材料YG3X,刀桿尺寸16X25mm,主偏角為85度,前角為25度,后角為10度,刀尖圓弧半徑為0.5mm。
5.1.2 計算切削用量
(1)已知毛坯厚度方向的加工余量為1.5mm,由于在此道工序中只是要粗車這個平面,加工要求不是很高,故只需要一次加工就可以了,背吃刀量直接選取1.5mm。
(2)進給量f 根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》表2-28,當(dāng)車刀刀桿尺寸為16X25mm,背吃刀量小于等于3mm以及工件直徑為250mm時
f=0.7~1.1mm/r
在根據(jù)車床說明書中實有的進給量選取f=0.7mm/r
(3)計算切削速度 刀具壽命選取60min,根據(jù)加工材料為鋁合金、背吃刀量為1.5mm、f=0.8mm/r由表2-41查出切削速度113m/min(考慮各種因素對切削速度的影響,須乘以修正參數(shù))。
由表2-42查得,刀具壽命修正參數(shù)為1.0;由表2-43查得,工件材料修正參數(shù)為1.0;由表2-47查得,主偏角修正參數(shù)為0.76。故計算出的切削速度為:
(4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
據(jù)機床說明書,與1125r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1200r/min。故選取1200 r/min.
所以實際切削速度V=90.5m/min..
(5)切削工時
由于此零件的形狀比較復(fù)雜,所以這個零件在用車床車削端面的走刀長度也比較特殊,通過對圖紙上零件的尺寸分析,可以知道實際車刀的走刀長度大約為200mm,其中走刀時的空刀導(dǎo)入、導(dǎo)出量。在根據(jù)走刀次數(shù)是1次,主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min,進給量為0.7mm/r。
所以,本工序的工時是:
工序2. 銑C表面
5.2.1 加工條件
工件材料:鋁合金,壓鑄,有外皮。
加工要求:粗銑C面、精銑C面。
機床:數(shù)控銑床,機床功率是7.5Kw。
刀具:高速鋼面銑刀,選擇銑刀直徑為30mm,齒數(shù)z=3。
5.2.2 計算切削用量
1.粗銑C面
(1)背吃刀量 由于此道工序中粗銑的加工余量為2mm,故可以在一次加工完成,取ap=2mm。
(2)確定每齒的進給量 根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》4-28,查得每齒進給量f=0.2~0.3mm/z,取f=0.2mm/z。
(3)確定銑削速度Vc及刀具轉(zhuǎn)速
根據(jù)表4-58及4-59可以查得銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)的最大限度為1.8mm,銑刀壽命為60min。根據(jù)已知條件,查表4-31可得,Vc=90m/min。由于零件的形狀比較特殊,故需要對查表得來的切削速度進行修正。再查表4-57,查得與加工材料有關(guān)的修正系數(shù):速度修正系數(shù)為1.0;與毛坯性質(zhì)和表面狀態(tài)有關(guān)的修正參數(shù):速度修正參數(shù)為0.9;與加工性質(zhì)有關(guān)的修正參數(shù):速度修正參數(shù)為1.0。經(jīng)過修正后的銑削速度:
計算出刀具轉(zhuǎn)速n和進給速度f
根據(jù)機床說明書取n=860r/min,Vf=500mm/min。此時,實際的銑削速度Vc=81m/min,每齒的進給量f=0.19mm/z。
(4)確定切削工時
由于此零件的輪廓形狀屬于不規(guī)則體,在進行計算銑刀的走刀長度來說有一定的困難,現(xiàn)在所采取的辦法是估算的方法。現(xiàn)估算出來的走刀長度為700mm左右,所以,可以確定出其工時為:
2半精銑C面
(1)背吃刀量 由于此道工序中粗銑的加工余量為1.5mm,故可以在一次加工完成,取ap=1.5mm。
(2)確定每齒的進給量 根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》4-28,查得每轉(zhuǎn)進給量f=0.5~2.2mm/z,取f=0.5mm/r。
(3)確定銑削速度Vc及刀具轉(zhuǎn)速
根據(jù)表4-58及4-59可以查得銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)的最大限度為1.2mm,銑刀壽命為60min。根據(jù)已知條件,查表4-31可得,Vc=100m/min。由于零件的形狀比較特殊,故需要對查表得來的切削速度進行修正。再查表4-57,查得與加工材料有關(guān)的修正系數(shù):速度修正系數(shù)為1.0;與毛坯性質(zhì)和表面狀態(tài)有關(guān)的修正參數(shù):速度修正參數(shù)為0.9;與加工性質(zhì)有關(guān)的修正參數(shù):速度修正參數(shù)為1.0。經(jīng)過修正后的銑削速度:
計算出刀具轉(zhuǎn)速n和進給速度f
根據(jù)機床說明書取n=960r/min,Vf=470mm/min。此時,實際的銑削速度Vc=90.4m/min,每轉(zhuǎn)的進給量f=0.49mm/r。
(4)確定切削工時
由于此零件的輪廓形狀屬于不規(guī)則體,在進行計算銑刀的走刀長度來說有一定的困難,現(xiàn)在所采取的辦法是估算的方法?,F(xiàn)估算出來的走刀長度為700mm左右,所以,可以確定出其工時為:
3.精銑C面
(1)背吃刀量 由于此道工序中粗銑的加工余量為1mm,故可以在一次加工完成,取ap=1mm。
(2)確定每齒的進給量 根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》4-28,查得每轉(zhuǎn)進給量f=0.3~1.5mm/z,取f=0.4mm/r。
(3)確定銑削速度Vc及刀具轉(zhuǎn)速
根據(jù)表4-58及4-59可以查得銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)的最大限度為1.2mm,銑刀壽命為60min。根據(jù)已知條件,查表4-31可得,Vc=110m/min。由于零件的形狀比較特殊,故需要對查表得來的切削速度進行修正。再查表4-57,查得與加工材料有關(guān)的修正系數(shù):速度修正系數(shù)為1.0;與毛坯性質(zhì)和表面狀態(tài)有關(guān)的修正參數(shù):速度修正參數(shù)為0.9;與加工性質(zhì)有關(guān)的修正參數(shù):速度修正參數(shù)為1.0。經(jīng)過修正后的銑削速度:
計算出刀具轉(zhuǎn)速n和進給速度f
根據(jù)機床說明書取n=1200r/min,Vf=420mm/min。此時,實際的銑削速度Vc=113m/min,每轉(zhuǎn)的進給量f=0.4mm/r。
(4)確定切削工時
由于此零件的輪廓形狀屬于不規(guī)則體,在進行計算銑刀的走刀長度來說有一定的困難,現(xiàn)在所采取的辦法是估算的方法?,F(xiàn)估算出來的走刀長度為700mm左右,所以,可以確定出其工時為:
工序3 銑D面
5.3.1 加工條件
工件材料:鋁合金,壓鑄,有外皮。
加工要求:粗銑C面、精銑C面。
機床:數(shù)控銑床,機床功率是7.5KW。
刀具:高速鋼面銑刀,選擇銑刀直徑為30mm,齒數(shù)z=3。
5.3.2計算切削用量
1.半精銑D面
(1)背吃刀量 由于此道工序中粗銑的加工余量為1.5mm,故可以在一次加工完成,取ap=1.5mm。
(2)確定每齒的進給量 根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》4-28,查得每轉(zhuǎn)進給量f=0.5~2.2mm/z,取f=0.5mm/r。
(3)確定銑削速度Vc及刀具轉(zhuǎn)速
根據(jù)表4-58及4-59可以查得銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)的最大限度為1.2mm,銑刀壽命為60min。根據(jù)已知條件,查表4-31可得,Vc=40m/min。由于零件的形狀比較特殊,故需要對查表得來的切削速度進行修正。再查表4-57,查得與加工材料有關(guān)的修正系數(shù):速度修正系數(shù)為1.0;與毛坯性質(zhì)和表面狀態(tài)有關(guān)的修正參數(shù):速度修正參數(shù)為0.9;與加工性質(zhì)有關(guān)的修正參數(shù):速度修正參數(shù)為1.0。經(jīng)過修正后的銑削速度:
計算出刀具轉(zhuǎn)速n和進給速度f
根據(jù)機床說明書取n=960r/min,Vf=470mm/min。此時,實際的銑削速度Vc=18.1m/min,每轉(zhuǎn)的進給量f=0.49mm/r。
(4)確定切削工時
由于此零件的輪廓形狀屬于不規(guī)則體,在進行計算銑刀的走刀長度來說有一定的困難,現(xiàn)在所采取的辦法是估算的方法?,F(xiàn)估算出來的走刀長度為700mm左右,所以,可以確定出其工時為:
2.精銑D面
(1)背吃刀量 由于此道工序中粗銑的加工余量為1mm,故可以在一次加工完成,取ap=1mm。
(2)確定每齒的進給量 根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》4-28,查得每轉(zhuǎn)進給量f=0.3~1.5mm/z,取f=0.4mm/r。
(3)確定銑削速度Vc及刀具轉(zhuǎn)速
根據(jù)表4-58及4-59可以查得銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)的最大限度為1.2mm,銑刀壽命為60min。根據(jù)已知條件,查表4-31可得,Vc=110m/min。由于零件的形狀比較特殊,故需要對查表得來的切削速度進行修正。再查表4-57,查得與加工材料有關(guān)的修正系數(shù):速度修正系數(shù)為1.0;與毛坯性質(zhì)和表面狀態(tài)有關(guān)的修正參數(shù):速度修正參數(shù)為0.9;與加工性質(zhì)有關(guān)的修正參數(shù):速度修正參數(shù)為1.0。經(jīng)過修正后的銑削速度:
計算出刀具轉(zhuǎn)速n和進給速度f
根據(jù)機床說明書取n=1200r/min,Vf=420mm/min。此時,實際的銑削速度Vc=93m/min,每轉(zhuǎn)的進給量f=0.4mm/r。
(4)確定切削工時
由于此零件的輪廓形狀屬于不規(guī)則體,在進行計算銑刀的走刀長度來說有一定的困難,現(xiàn)在所采取的辦法是估算的方法?,F(xiàn)估算出來的走刀長度為700mm左右,所以,可以確定出其工時為:
工序4 鉆孔、鏜孔 選用機床:加工中心
5.4.1 鏜2-φ12H7()孔
Ⅰ.粗鏜孔至φ11.7mm,單邊余量z=0.2mm,一次鏜去全部余量,ap=0.2mm。
進給量f=0.4mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=36m/min。則
直接選取速度n=960r/min。
切削工時:
Ⅱ.精鏜孔至φ11.9mm,單邊余量z=0.1mm,一次鏜去全部余量,ap=0.1mm。
進給量f=0.2mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=40m/min。
直接選取轉(zhuǎn)速n=1100r/min
切削工時:
Ⅲ.細(xì)鏜孔至φ12H7(+0.018 0)mm。由于細(xì)鏜與精鏜孔共用一個鏜桿,利用加工中心同時對工件精、細(xì)鏜孔,故切削用量及工時均與精鏜相同
5.4.2 鏜2-φ10H7()孔
Ⅰ.粗鏜孔至φ9.7mm,單邊余量z=0.2mm,一次鏜去全部余量,ap=0.2mm。
進給量f=0.4mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=32m/min
直接選取轉(zhuǎn)速n=1000 r/min
切削工時:
Ⅱ.精鏜孔至φ9.9mm,單邊余量z=0.1mm,一次鏜去全部余量,ap=0.1mm。
進給量f=0.2mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=60m/min。
直接選取轉(zhuǎn)速n=2000r/min
切削工時:
Ⅲ.細(xì)鏜孔至φ10H7()mm。由于細(xì)鏜與精鏜孔共用一個鏜桿,利用加工中心同時對工件精、細(xì)鏜孔,故切削用量及工時均與精鏜相同
5.4.3 鉆φ8.5mm通孔
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.5mm/r。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
按機床取n=2000r/min,故v=53.4m/min。
切削工時 l=43mm
5.4.4 鉆6-φ5mm孔
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.3mm/r。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=3200r/min,故v=50.2m/min。
切削工時 這6孔深度不一,1個深28mm,1個深11mm,4個深13mm
工序5 粗鏜6孔 選用機床:加工中心
5.5.1 粗鏜孔至φ51.6mm
單邊余量z=0.4mm,一次鏜去全部余量,ap=0.4mm。進給量f=0.4mm/r。
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=70m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=600r/min
切削工時:
5.5.2 粗鏜孔至φ46.6mm
單邊余量z=0.4mm,一次鏜去全部余量,ap=0.4mm。進給量f=0.4mm/r.
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=65m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=600r/min
切削工時:
5.5.3 粗鏜孔至φ21.8mm
單邊余量z=0.2mm,一次鏜去全部余量,ap=0.2mm。進給量f=0.4mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=42m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=650r/min
切削工時:
5.5.4 粗鏜孔至φ11.8mm
單邊余量z=0.2mm,一次鏜去全部余量,ap=0.2mm。進給量f=0.4mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=32m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=900r/min
切削工時:
5.5.5 粗鏜孔至φ33.6mm
單邊余量z=0.4mm,一次鏜去全部余量,ap=0.4mm.進給量f=0.4mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=54m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=600r/min
切削工時:
5.5.6 粗鏜孔至φ13.8mm
單邊余量z=0.2mm,一次鏜去全部余量,ap=0.2mm。進給量f=0.4mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=32m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=800r/min
切削工時:
工序6 精鏜6孔 選用機床:加工中心
5.6.1精鏜孔至φ52R7()
單邊余量z=0.2mm,一次鏜去全部余量,ap=0.2mm。進給量f=0.2mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=120m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=800r/min
切削工時:
5.6.2 精鏜孔至φ47R7()
單邊余量z=0.2mm,一次鏜去全部余量,ap=0.2mm. 進給量f=0.2mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=90m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=680r/min
切削工時:
5.6.3 精鏜孔至φ22N7()
單邊余量z=0.1mm,一次鏜去全部余量,ap=0.1mm。進給量f=0.2mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=75m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=1100r/min
切削工時:
5.6.4 精鏜孔至φ12H9()
單邊余量z=0.1mm,一次鏜去全部余量,ap=0.1mm。進給量f=0.2mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=54m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=1500r/min
切削工時:
5.6.5 精鏜孔至φ34H8()
單邊余量z=0.2mm,一次鏜去全部余量,ap=0.2mm。進給量f=0.2mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=84m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=860r/min
切削工時:
5.6.6 精鏜孔至φ14H8()
單邊余量z=0.1mm,一次鏜去全部余量,ap=0.1mm。進給量f=0.2mm/r
根據(jù)有關(guān)手冊,確定鏜削的切削速度為v=60m/min
直接選取機床轉(zhuǎn)速n=1400r/min
切削工時:
工序7.鉆孔 選用機床:加工中心
5.7.1 鉆21-M6的底孔21-φ5mm
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.3mm/r。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=3200r/min,故v=50.2m/min。
切削工時 這21個孔的深度也是不一樣的,11個深20mm,3個深16mm,1個深11mm,其余6個是通孔。
5.7.2 鉆3-M8-6H底孔φ6.8mm
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.4mm/r。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=2400r/m,故v=51.3m/min。
切削工時:
5.7.3 鉆3-φ8.5mm
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.5mm/r。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
按機床取n=2000r/min,故v=53.4m/min。
切削工時 l=43mm
工序8 鉆孔
5.8.1 鉆φ5mm孔
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.3mm/r。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=3200r/min,故v=50.2m/min。
切削工時:
5.8.2 鉆φ12mm孔
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.6mm/r。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=1500r/min,故v=56.5m/min。
切削工時:
工序9 鉆孔φ8.2mm
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.5mm。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=2000r/min,故v=53.4m/min。
切削工時:
工序10 鉆鉸孔φ8H10()mm
5.10.1 鉆孔φ7.8mm
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.4mm/r。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=2400r/m,故v=51.3m/min。
切削工時:。
5.10.2 鉸孔φ8H10()mm
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-27,可以查得f=0.2mm/r,v=43m/min。
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=2000r/min,故v=50.2m/min
切削工時:
工序11 倒角
采用90度的锪鉆
主軸轉(zhuǎn)速采用100r/min,手動進給。
工序12 鉆M12X1.5-6H底孔φ10.5
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.55mm/r。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=1600r/m,故v=50.2m/min。
切削工時:
工序13 攻絲M12X1.5-6H
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表3-18,得f=20m/min,所以n=238r/min。按機床選取n=195r/min,則v=7.3m/min。
切削工時;
工序14 攻絲7孔
5.14.1 攻絲5-M6-6H
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表3-18,得f=15m/min,所以n=238r/min. 按機床選取n=195r/min,則v=3.6m/min。
切削工時;
5.14.2 攻絲3-M8-6H
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表3-18,得f=18m/min,所以n=238r/min. 按機床選取n=195r/min,則v=4.9m/min。
切削工時;
工序 15攻絲
5.15.1 攻絲11-M6-6H
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表3-18,得f=15m/min,所以n=238r/min. 按機床選取n=195r/min,則v=3.7m/min。
切削工時;
工序16 鉆鉸孔
5.16.1 鉆2-φ3.9孔
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-12,可以查得f=0.2mm/r。根據(jù)表9-14,可以查得Vc=50m/min。
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=2400r/m,故v=51.3m/min。
切削工時:
5.16.2 鉸孔φ8H10()mm
根據(jù)《機械切削工藝參數(shù)手冊》中表9-27,可以查得f=0.2mm/r,v=43m/min。
確定主軸轉(zhuǎn)速:
按機床取n=2000r/min,故v=50.2m/min
切削工時:
6 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,需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師的協(xié)商,決定設(shè)計第二道工序——銑C面的加工中心銑夾具。本夾具所用的機床為數(shù)控加工中心,刀具為高速鋼面銑刀,對C面進行粗銑、精銑兩工步。
6.1 問題的提出
本夾具主要用來銑C面這一個端面,這個端面的表面粗糙度為1.6,它的表面平面度的公差帶要求為0.06mm,而相對于D面的尺寸為45mm,但在加工本工序前由于要保證定位面的精度要高,所以在此之前先要對D面進行車削。而在加工本道工序時,主要應(yīng)該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度。另外,在精度方面也是我們要考慮的問題。
6.2 夾具設(shè)計
6.2.1 定為基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知,C面有粗糙度和平面度的要求,其設(shè)計基準(zhǔn)為D面。為了使定位誤差為0,應(yīng)該選擇以D面定位的銑床夾具,但是以D面為定位基準(zhǔn)的話,它只能限制三個自由度,這個零件是多孔的零件,故還要選兩個位置合理的孔作為定位面來保證整個工件在定位時達(dá)到完全定位。所用的定位元件是一個短圓柱銷和一個短菱形銷。定位元件的作用在前面已經(jīng)提到過了,故這里不再詳細(xì)說明。為了提高加工效率,縮短輔助加工時間,準(zhǔn)備采用氣動夾緊[11]- [12]。
6.2.2 切削力及夾緊力計算
刀具:高速鋼面銑刀,選擇銑刀直徑為6mm,齒數(shù)z=3。
切削力應(yīng)以銑削為準(zhǔn)。由《機械加工工藝手冊》得:
銑削力計算公式為
圓周力 :
刀具:高速鋼鑲齒三面刃銑刀。
查表可得:
代入得
86
.
0
86
.
0
72
.
0
30
06
.
1
3
192
02
.
0
5
.
1
650
′
′
′
′
′
=
C
F
=833.7N
查表可得銑削水平分力:
垂直分力:
銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。
即: ()
計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力
即: 取k=2
6.3 氣缸及動力裝置的確定
氣動和液壓裝置相比較而言,氣動夾具它產(chǎn)生的夾緊力比較適中,其動作快速準(zhǔn)確,出力穩(wěn)定。而液壓夾具它的液壓產(chǎn)生的夾緊力量大,易夾壞零件。所以這里采用氣動夾緊裝置[13]。
根據(jù)所需要的夾緊力,來計算氣缸缸筒內(nèi)徑。
氣缸活塞桿推力
其中:P—壓縮空氣單位壓力 (取P=5Pa)
—效率 (取)
mm
取
本道工序夾具的夾緊元件選用三個定塊和浮動套。三個定塊壓住三個支承點。本夾具在與機床連接的時候是通過手動夾緊完成夾具安裝的。
6.4 定位誤差的分析
本夾具的主要是用來銑C面,在設(shè)計夾具的后,已經(jīng)把零件的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合了,所以這個夾具的基準(zhǔn)不重合誤差可以看成是零。對于這種裝夾定位方式而言,它的基準(zhǔn)位置誤差也可以看成零,故它的定位誤差的也可以看成零,即忽略不計。
6.5 夾具操作說明書
本夾具采用三個定位支撐塊、一個段菱形銷及一個短圓柱銷進行定位,有三個壓塊對工件進行限位和夾緊。在使用時,按下整個氣動夾具的按鈕,從而打開換向閥,氣缸里的活塞桿向上運動,壓塊在活塞桿和支撐桿的共同作用下也向下運動對工件進行夾緊。此時,工件的夾緊已經(jīng)完成。等到工件完成后,再按下按鈕,使換向閥換了一個位置,氣缸里的活塞桿快速向下運動,壓塊再次在活塞桿和支撐桿的作用下松開工件,即可取下工件。
結(jié)束語
經(jīng)過兩個月的時間,我已經(jīng)完成了大學(xué)這四年中的最后一項任務(wù):畢業(yè)設(shè)計。可以說,這兩個月給我留下的印象是我這一生都難以忘記的。有人說,大學(xué)生活是美妙的。這點我也承認(rèn),大學(xué)就等于一個小型社會,是我們學(xué)校走向社會的一個中轉(zhuǎn)站,為我們以后走進社會的做下了一個鋪墊。然而畢業(yè)設(shè)計這個過程又是十分艱苦的,這是我這兩個月來最深的體會。但是通過這次畢業(yè)設(shè)計,培養(yǎng)了我綜合運用在大學(xué)四年中所學(xué)的知識,以及發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題的能力等等。
記得剛開始對畢業(yè)設(shè)計的茫然無措,使我對自己能否完成畢業(yè)也涉及有了一絲擔(dān)憂,但是自己在那段時間也是花了一定的時間去認(rèn)真分析指導(dǎo)老師給我的零件圖紙,遇到了一些看不懂的地方我會到林海集團與我的指導(dǎo)老師楊正文老師進行交流,使我一開始的那些擔(dān)憂漸漸的轉(zhuǎn)化成了一份自信。當(dāng)分析完了零件圖紙以后,比進入了畢業(yè)設(shè)計的政體:工藝規(guī)程的編制和夾具設(shè)計。這其中包括確定加工工藝路線,工藝方案,夾具數(shù)量,設(shè)備數(shù)量;確定夾具定位點、夾緊點,夾緊力大小的計算,氣缸型號的選擇,對夾具進行方案設(shè)計;對加工中心夾具進行設(shè)計,繪制夾具總圖,零件尺寸圖等任務(wù)。這一切的一切都使我從中學(xué)到了不少在書本上沒有學(xué)過的內(nèi)容。本次畢業(yè)設(shè)計,也使我明白了一個深刻的道理,那就是理論與實踐相結(jié)合的重要性,學(xué)校里學(xué)習(xí)的知識固然是很重要的,但是在學(xué)校里學(xué)習(xí)的知識大多數(shù)都是理論的知識,真正接觸的實踐的內(nèi)容是不多的,所以我們也算是珍惜了這次做畢業(yè)設(shè)計機會,在林海集團接觸了大量的加工零件,讓我有了很一目了然的感覺,很多實際的東西再結(jié)合上理論知識做基礎(chǔ),使我們接受起新的事物來更加的得心應(yīng)手了。
這次畢業(yè)設(shè)計使我清楚地認(rèn)識到作為一個機械專業(yè)畢業(yè)生必須擁有的那份執(zhí)著與堅持?!安环e跬步,無以至千里:不積小流,無以成江海?!焙芏嗍露际菢O少成多,在機械方面更是如此。從中使我把學(xué)校里的知識與實踐進行了結(jié)合,根據(jù)所學(xué)的理論知識,設(shè)計和制定自己的工藝路線和夾具,在老師的指導(dǎo)下,參觀工廠實踐加工路線和夾具,發(fā)現(xiàn)和解決自己所制定的工藝路線和夾具存在的問題,對自己提高了確實不少。這次設(shè)計培養(yǎng)、增強了查閱資料和手冊的能力。從開題報告到寫畢業(yè)論文,中間查閱了大量的資料和手冊,其中更加熟悉了各種機械手冊的查找。在做畢業(yè)設(shè)計的過程中我還遇到了不少的困難,但是自己并沒有放棄,終于挺了過來。我相信這次畢業(yè)設(shè)計為我以后的工作做出了很好的鋪墊,使我對以后的工作充滿了信心。
致謝
忙忙碌碌的兩個月過去了,由于自己的實際經(jīng)驗不足,在設(shè)計過程遇到了許多困難,在設(shè)計的家具之中,也難免會遇到不足,但是自己已經(jīng)盡了最大的努力了。同時也要特別感謝林海集團的楊正文高級工程師,感謝楊老師在百忙之中能夠抽出大量的時間指導(dǎo)我做畢業(yè)設(shè)計,每次我遇到困難時,楊老師總是給我很多的幫助。沒有楊老師的幫助,我根本不可能在這兩個月的時間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計的。
同時也要感謝我大學(xué)這四年中所有教過我的老師,是他們辛勤的教導(dǎo)讓我學(xué)會了很多機械專業(yè)的知識,為我的畢業(yè)設(shè)計打下了一個不錯的基礎(chǔ)。因為我是一個專轉(zhuǎn)本的學(xué)生,我還要感謝學(xué)院,是學(xué)院給了我一次繼續(xù)求學(xué)的機會,圓了我一個完整的大學(xué)本科夢。
參 考 文 獻
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