EM-165柴油機(jī)氣缸蓋雙面銑組合機(jī)床的設(shè)計(jì),em,柴油機(jī),缸蓋,雙面,組合,機(jī)床,設(shè)計(jì) 四 川 理 工 學(xué) 院 專 業(yè) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 型 號 零（部）件圖號 共 頁 機(jī) 械 制 造 產(chǎn) 品 名 稱 柴 油 機(jī) 零（部）件名稱 氣 缸 蓋 共 頁 車 間 工 序 號 工 序 名 稱 材 料 牌 號 金 工 010 粗銑A面 HT250 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 134.5m×110mm×60.5mm 1 1 設(shè) 備 名 稱 設(shè) 備 型 號 設(shè) 備 編 號 同時(shí)加工件數(shù) X52K 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 工位器具編號 工位器具名稱 粗銑A面夾具 冷 卻 液 工 序 工 時(shí) 準(zhǔn) 終 單 件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分） 切削速度（米/分） 走刀量（毫米/轉(zhuǎn)） 吃刀深度（毫米） 走刀次數(shù) 工 時(shí) 定 額 機(jī) 動 輔 助 1 粗銑A面 專用銑夾具 47.5 23.864 0.2 1 1 1.0 Φ160mm鑲齒套式面銑刀（硬質(zhì)合金） 描 圖 游標(biāo)卡尺 描 校 底圖號 編 制 日 期 審核期 會簽日期 班 級 姓名 姓名 裝訂號 機(jī) 制 03級2班 張鍇 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 四 川 理 工 學(xué) 院 專 業(yè) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 型 號 零（部）件圖號 共 頁 機(jī) 械 制 造 產(chǎn) 品 名 稱 柴 油 機(jī) 零（部）件名稱 氣 缸 蓋 共 頁 車 間 工 序 號 工 序 名 稱 材 料 牌 號 金 工 050 粗銑兩C面 HT250 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 134.5m×110mm×60.5mm 1 1 設(shè) 備 名 稱 設(shè) 備 型 號 設(shè) 備 編 號 同時(shí)加工件數(shù) 組合銑床 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 工位器具編號 工位器具名稱 粗銑兩C面夾具 冷 卻 液 工 序 工 時(shí) 準(zhǔn) 終 單 件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分） 切削速度（米/分） 走刀量（毫米/轉(zhuǎn)） 吃刀深度（毫米） 走刀次數(shù) 工 時(shí) 定 額 機(jī) 動 輔 助 1 粗銑兩C面 專用銑夾具 286 72 0.2 2.5 1 0.132 Φ80mm鑲齒套式面銑刀（硬質(zhì)合金） 描 圖 游標(biāo)卡尺 塞尺 描 校 底圖號 編 制 日 期 審核期 會簽日期 班 級 姓名 姓名 裝訂號 機(jī)制0.32班 張鍇 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 四 川 理 工 學(xué) 院 專 業(yè) 機(jī)械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 頁 機(jī) 械 制 造 產(chǎn)品名稱 柴油機(jī) 零（部）件名稱 氣缸蓋 共 頁 材料牌號 HT250 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 134.5m×110mm×60.5mm 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 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(shí) 準(zhǔn) 終 單 件 鑄造 鑄 時(shí)效 熱 010 粗銑A面 金工 X52K 專用銑夾具 020 粗、精銑B面 金工 X52K 專用銑夾具 030 鉆、鉸2×Φ11H7mm孔 金工 Z3040 專用鉆夾具 040 鏜2×Φ23mm孔；鏜Φ27H7mm，Φ29H7mm，Φ26H7mm孔 金工 T4120B 專用鏜夾具 050 粗、精銑兩C面 金工 組合機(jī)床 專用銑夾具 060 粗、精銑D面 金工 X52K 專用銑夾具 070 鉆Rc1/4mm底孔，攻螺紋Rc1/4mm 金工 Z3040 專用鉆夾具 080 鉆、鉸孔2×Φ11mm 金工 Z3040 專用鉆夾具 090 擴(kuò)孔SR10mm 金工 Z3040 專用鉆夾具 描 圖 描 校 底圖號 編制日期 審核日期 會簽日期 班 級 姓 名 裝訂號 機(jī)制 03級2班 張鍇 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 四 川 理 工 學(xué) 院 專 業(yè) 機(jī)械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 頁 機(jī) 械 制 造 產(chǎn)品名稱 柴油機(jī) 零（部）件名稱 氣缸蓋 共 頁 材料牌號 HT250 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 134.5m×110mm×60.5mm 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 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(shí) 準(zhǔn) 終 單 件 100 鉆M8mm螺紋底孔，鉆2×Φ11mm孔，攻螺紋M8-H 7 金工 Z3040 專用鉆夾具 110 鉆螺紋2×M6.5mm底孔，攻螺紋2×M6.5-H7 金工 Z3040 專用鉆夾具 120 鉆孔Φ13.9mm；鏜孔Φ18mm，Φ25.2mm 金工 T 4145 專用鏜夾具 130 鉆螺紋2×M8mm底孔，攻螺紋2×M8-H6 金工 Z3040 專用鉆夾具 140 精銑A面 金工 X52K 專用銑夾具 150 進(jìn)行水壓檢驗(yàn) 檢 160 涂漆，入庫 描 圖 描 校 底圖號 編制日期 審核日期 會簽日期 班 級 姓 名 裝訂號 機(jī) 制 03級2班 張鍇 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 表2-1 生產(chǎn)效率計(jì)算卡 被加工零件 圖號 Z－11362A 毛坯種類 鑄件 名稱 柴油機(jī)汽缸蓋 毛坯重量 16.5kg 材料 HT250 硬度 190-240HBS 工序名稱 銑左右兩端面 工序號 序號 工步名稱 加工直徑(mm) 加工長度（mm） 工作行程（mm） 切削速度（m/min） 每分鐘轉(zhuǎn)速（r/min） 進(jìn)給量（mm/r） 進(jìn)給速度mm/min 工時(shí)（min） 機(jī)械加工時(shí)間 輔助時(shí)間 共計(jì) 1 裝卸 工件 1.5 1.5 2 右動力部件 滑臺快進(jìn)150 0.014 0.014 左右軸箱工進(jìn)銑面 80 18 70 132 525 0.1 50 0.56 0.56 滑臺快退200 5000 0.02 0.02 備注 裝卸工件時(shí)間取決于操作者的熟練程度，本機(jī)床計(jì)算是1.5min 總計(jì) 2.1min 單件工時(shí) 2.1min 機(jī)床生產(chǎn)率 42.55件/小時(shí) 機(jī)床負(fù)荷率 80％ 四 川 理 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）說 明 書 題 目 雙面銑組合機(jī)床設(shè)計(jì) 學(xué) 生 張 鍇 系 別 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動 班 級 03 級 2 班 學(xué) 號 030110930 指 導(dǎo) 教 師 張 良 棟 1 摘要 組合機(jī)床是根據(jù)工件需要,以大量通用部件為基礎(chǔ),配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床.它主要用于棱體類零件和復(fù)雜件的孔面加工,其生產(chǎn)率高.因?yàn)楣ば蚣?可多面,多位置,多軸,多刀同時(shí)自動加工.加工精度穩(wěn)定,研制周期短,便于設(shè)計(jì),制造和使用維護(hù)成本低,因此通用化,系列化,標(biāo)準(zhǔn)化程度高,通用零件占70%-80%.自動化程度高,勞動強(qiáng)度低.配置靈活,機(jī)床易于改造,產(chǎn)品或工藝變化時(shí),通用部件一般還可以重復(fù)利用.其在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、軍工等輕工行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已獲得廣泛使用,一些中小批量生產(chǎn)的企業(yè),如機(jī)床、機(jī)車、工程機(jī)械等制造業(yè)中也廣泛使用. 關(guān)鍵詞：組合機(jī)床 孔 改造 ABSTRACT The aggregate machine-tool is according to the work piece need, take the massive general parts as the foundation, matches one kind of highly effective special purpose machine which composes by the few special-purpose parts. It mainly uses in bank or ridge between fields the body class components and the duplicate miscellaneous items hole surface processing, its productivity is high. Because the working procedure is centralized, but multi-surface, multiposition, multiple spindle, at the same time multi-knives automatic processing. The processing precision is stable, the development cycle is short, is advantageous for the design, the manufacture and the use maintenance cost is low, therefore the universalization, the seriation, the standardized degree is high, the common parts account for 70%-80%. automaticities to be high, the labor intensity is low. Disposes nimbly, the engine bed easy to transform, when product or craft change, the general part also may generally the reuse. It in light industry profession large quantities of mass productions and so on automobile, tractor, diesel engine, war industry has obtained the widespread use, some small batch production enterprise, like manufacturing industries and so on in engine bed, locomotive, project machinery also widely uses. Key word: Aggregate machine-tool hole transformation I 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第1章 前言 組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效的專用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用來組成自動生產(chǎn)線。組合機(jī)床及其自動線是集機(jī)電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件(近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額)，完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機(jī)床等;隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器(ＰＬＣ)、數(shù)字控制(ＮＣ)等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)(清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線)等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來越大。二十世紀(jì)70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。組合機(jī)床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機(jī)和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。 國內(nèi)組合機(jī)床近幾年取得了長足的進(jìn)步，但是與發(fā)達(dá)國家相比，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)能力、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、制造技術(shù)水平、勞動生產(chǎn)率、國內(nèi)外市場占有率等諸多方面尚存在不少差距。在組合機(jī)床方面，總體水平不高，國際競爭力不強(qiáng)，不能充分滿足國內(nèi)建設(shè)需要，關(guān)鍵技術(shù)過分依賴國外，自主發(fā)展能力薄弱，高技能人才的比較優(yōu)勢有弱化的危險(xiǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，用戶服務(wù)水平差距較大。 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種方式：其一，是根據(jù)具體加工對象的特征進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國機(jī)械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人和技術(shù)人員總結(jié)出生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi)的組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為“專能組合機(jī)床”。這種組合機(jī)床不需要每次按具體加工對象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是設(shè)計(jì)成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對象的高效率設(shè)備。 在組合機(jī)床設(shè)計(jì)過程中，為了降低組合機(jī)床的制造成本，應(yīng)盡可能地使用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件。目前，我國設(shè)計(jì)制造的組合機(jī)床，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件約占部件總數(shù)的70～80%，其它20～30%是專用零部件?？紤]到近年來，各種通用件和標(biāo)準(zhǔn)件都出臺了新的標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)注方法，為了方便以后組合機(jī)床的維修，整個(gè)組合機(jī)床的通用件和標(biāo)準(zhǔn)件配置，都采用了新標(biāo)準(zhǔn)。 本機(jī)床根據(jù)生產(chǎn)的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，氣缸體在三面鉆組合機(jī)床上加工過程為：氣壓驅(qū)動夾具對氣缸體夾緊；電氣按鈕驅(qū)動快進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)刀；快進(jìn)電機(jī)關(guān)閉工進(jìn)電機(jī)啟動，把快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)對氣缸體進(jìn)行鉆削加工；達(dá)到加工鉆削深度時(shí)，滑鞍碰上死擋鐵使絲杠不轉(zhuǎn)，使傳動裝置中過轉(zhuǎn)矩保護(hù)裝置啟動；啟動快進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，滑鞍快速退回；打開氣壓開關(guān)放氣減壓，夾具松開；取出氣缸體。 本設(shè)計(jì)主要針對原有的EM-165型柴油機(jī)汽缸蓋機(jī)體左、右、兩個(gè)端面的銑削工序加工、生產(chǎn)率低、位置精度誤差大的問題而設(shè)計(jì)的，從而保證孔的位置精度、提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動強(qiáng)度。本人的設(shè)計(jì)任務(wù)是后主軸箱部分的設(shè)計(jì)。主軸箱設(shè)計(jì)是該次設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的傳動部分的設(shè)計(jì)。首先，在完成對組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)并繪制出“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，繪制主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖；接著確定主軸結(jié)構(gòu)、軸徑以齒輪模數(shù)；然后根據(jù)被加工孔的位置，擬定傳動系統(tǒng)，應(yīng)注意軸與軸的最小間距應(yīng)符合規(guī)定要求，避免產(chǎn)生干涉，這一步是主軸箱設(shè)計(jì)的核心部分；整個(gè)設(shè)計(jì)說明書分為四大部分：1.組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)：總體方案論證、確定切削用量及選擇刀具、組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 、 三圖一卡；2.組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)：繪制主軸箱原始依據(jù)圖、主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇和動力計(jì)算、主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、主軸箱坐標(biāo)計(jì)算和繪制坐標(biāo)檢查圖、齒輪的校核； 3.樣機(jī)試驗(yàn)測試：組合機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)、組合機(jī)床鉆孔試驗(yàn)、進(jìn)行精度測試；4.結(jié)論。 51 第2章 工件工藝加工流程 2.1 總體方案論證 本設(shè)計(jì)的加工對象為EM-165柴油機(jī)氣缸蓋，材料是HT250，硬度HBS190-240，重量5.97Kg。 2.1.1 工藝路線的確立 根據(jù)先粗加工后精加工、先基準(zhǔn)面后其它表面、先主要表面后次要表面的機(jī)械加工工序安排的設(shè)計(jì)原則，對柴油機(jī)氣缸蓋的工藝路線作如下設(shè)計(jì) 現(xiàn)確定工藝路線如下： 序號 工 序 內(nèi) 容 簡要說明 鑄造 時(shí)效 消除內(nèi)應(yīng)力 粗銑A面 先加工基準(zhǔn)面 粗、精銑B面 先加工面 鉆、鉸孔 后加工孔 锪孔；鏜孔，孔，孔 以，兩孔為基準(zhǔn)加工C面 粗、精銑兩C面 粗、精銑兩D面 鉆底孔，攻螺紋 鉆、鉸孔， 以此孔為基準(zhǔn)加工下面的孔 擴(kuò)孔 鉆螺紋底孔，鉆孔，攻螺紋 鉆螺紋底孔，攻螺紋 鉆孔;鏜孔， 鉆螺紋底孔，攻螺紋 精銑A面 此面為配合面，需精加工 進(jìn)行水壓檢驗(yàn) 涂漆，入庫 防止生銹 2.1.2 機(jī)床配置型式的選擇 機(jī)床的配置型式主要有臥式和立式兩種。臥式組合機(jī)床床身由滑座、側(cè)底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時(shí)，安裝、調(diào)試與運(yùn)輸也都比較方便；而且，機(jī)床重心較低，有利于減小振動。其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性，占地面積大。立式組合機(jī)床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便。其缺點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動大。此外，EM-165型柴油機(jī)氣缸蓋的結(jié)構(gòu)為臥式長方體，從裝夾的角度來看，臥式平放比較方便，也減輕了工人的勞動強(qiáng)度。 通過以上的比較，考慮到臥式床身振動小，裝夾方便等優(yōu)點(diǎn)，選用臥式組合機(jī)床。 2.1.3 定位基準(zhǔn)的選擇 組合機(jī)床是針對某種零件或零件某道工序設(shè)計(jì)的。正確選擇定位基準(zhǔn)，是確保加工精度的重要條件，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)最大限度的集中工序。本機(jī)床加工時(shí)采用的定位方式是以底面為定位基準(zhǔn)面，限制三個(gè)自由度；用兩個(gè)擋鐵限制兩個(gè)自由度；在左側(cè)有一個(gè)支承釘，限制剩下的一個(gè)自由度。 2.1.4 滑臺型式的選擇 本組合機(jī)床采用的是機(jī)械滑臺。與液壓滑臺相比較，機(jī)械滑臺具有如下優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)給量穩(wěn)定，慢速無爬行，高速無振動，可以降低加工工件的表面粗糙度；具有較好的沖擊能力，繼續(xù)銑削、鉆頭鉆通孔將要出口時(shí)，不會因沖擊而損壞刀具；運(yùn)行安全可靠，易發(fā)現(xiàn)故障，調(diào)整維修方便；沒有液壓驅(qū)動的管路、泄漏、噪聲和液壓站占地的問題。機(jī)械滑臺也有其弊端，如：只能有級變速，變速比較麻煩；一般沒有可靠的保護(hù)；快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)換位置精度較低。液壓滑臺弊端，如：進(jìn)給量由于載荷的變化和溫度的影響而不夠穩(wěn)定；液壓系統(tǒng)漏油影響工作環(huán)境，浪費(fèi)能源；調(diào)整維修比較麻煩。本課題的加工對象是EM-165型柴油機(jī)氣缸蓋，銑左、右、兩個(gè)面，位置精度和尺寸精度要求較高，剛度高、熱變形小、進(jìn)給穩(wěn)定性高，因此采用精密級機(jī)械滑臺。 2.2 確定切削用量及選擇刀具 2.2.1 選擇切削用量 確定生產(chǎn)類型的依據(jù)是零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，即包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量，一般按下式計(jì)算： 式中: ---零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)(件/年) ---產(chǎn)品的年產(chǎn)量(臺/年) ---每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量 ---備品率 ---廢品率 本次設(shè)計(jì)的零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定，數(shù)量為10萬件/年，再根據(jù)零件的質(zhì)量，查<<機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)>>(西南交通大學(xué)出版社)表6.1，得知該零件為大量生產(chǎn) 由氣缸蓋零件圖可知，其材料為HT250，該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及其適于較大應(yīng)力.該零件形狀不規(guī)則，尺寸精度，形狀位置精度要求均較高.對零件圖上的主要技術(shù)要求分析如下: 1. mm兩個(gè)定位孔，應(yīng)該保證孔的實(shí)際輪廓必須位于直徑為最小實(shí)體實(shí)效尺寸mm，且與基準(zhǔn)A、B-C、D位置關(guān)聯(lián)的最小實(shí)體實(shí)效邊界內(nèi).位置度公差值為mm是該孔處于最大實(shí)體尺寸mm時(shí)給定的，表面粗糙度. 2. 與底面有垂直度要求，其值為.以保證進(jìn)、排氣門的縱向移動精度.圓柱度為;表面粗糙度值為，以保證進(jìn)、排氣門的運(yùn)動精度. 3. 與有同軸度要求，尺寸精度為7級，同軸度要求為，以保證排氣門的位置精度. 4. 與有同軸度要求， 同軸度要求為，以保證進(jìn)氣門的位置精度. 5. 進(jìn)、排氣孔的沉孔面要求圓跳動不大于，以保證進(jìn)、排氣門與進(jìn)、排氣孔的配合精度. 6. 進(jìn)、排氣孔的出口圓度要求為，以保證進(jìn)、排氣門的圓周面與孔口的配合精度. 7. 的圓度要求為，尺寸精度為7級， 以保證鑲塊的裝配精度. 8 的粗糙度要求為;孔底面的粗糙度要求為;孔底面的圓跳動要求為，以保證噴油器的裝配精度. 9. 的位置度公差為，應(yīng)該保證螺紋的最小實(shí)體尺寸為，且與基準(zhǔn)位置關(guān)系的最小實(shí)體實(shí)效邊界內(nèi).以保證噴油器的位置和裝配精度. 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ·3.1 確定毛坯的制造形式，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸 由零件圖知，零件材料為HT250，其鑄造性能有切削性能均佳，該件屬于大批量生產(chǎn)，查<<機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊>>表6-68知采用砂型機(jī)器造型，低壓鑄造.又由于箱體零件的內(nèi)腔(排、進(jìn)氣孔)及的球形孔，穿配氣機(jī)構(gòu)頂桿孔需鑄出，故還應(yīng)該安放型芯.此外，為了消除殘余應(yīng)力，鑄造后還應(yīng)該安排人工時(shí)效. 根據(jù)(<<機(jī)械加工工藝手冊>>李洪主編)表2.3-6，該種零件的尺寸公差等級為7-9級;加工余量等級為級，故取為9級， 為級. 根據(jù)(<<機(jī)械加工工藝手冊>>李洪主編)表2.3-5，用查表法確定各表面的總余量如表3-1所示: 表3-1 各加工面的總余量 單位：mm 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說 明 面 面雙側(cè)加工，（取下行數(shù)據(jù)） 面 面降1級，雙側(cè)加工 面 面單側(cè)加工，（取上行數(shù)據(jù)） 面 單側(cè)加工，（取上行數(shù)據(jù)） 球形孔 孔降1級，雙側(cè)加工 孔 孔降1級，雙側(cè)加工 孔 孔降1級，雙側(cè)加工 根據(jù)(<<機(jī)械加工工藝手冊>>李洪主編)表2.3-9，可得鑄件主要尺寸的公差，如表3-2所示： 表3-2 主要毛坯尺寸公差 單位：mm 主要面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 面 面 面 面 球形孔 孔 孔 毛坯加工余量理論圖：圖一所示 各加工面如圖二所示： 3.2 基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，有較高的生產(chǎn)率，有較好的經(jīng)濟(jì)效果，應(yīng)該先選擇精基準(zhǔn)，獲得最主要的技術(shù)要求；在保證精基準(zhǔn)可靠的前提下選擇粗基準(zhǔn)。 3.2.1精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇原則 ①“基準(zhǔn)重合”原則:即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合； ②“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則:即盡量采用某一種基準(zhǔn)作為多數(shù)工序的基準(zhǔn)； ③“自為基準(zhǔn)”原則:即當(dāng)精加工或者光整加工工序要求余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)； ④“互為基準(zhǔn)”原則:當(dāng)兩個(gè)加工表面相互位置精度要求較高時(shí)，以兩個(gè)需加工表面相 互作為基準(zhǔn)反復(fù)加工以獲得均勻的加工余量和較高的位置精度。 氣缸蓋的底面A是零件的主要加工部位，其它相關(guān)表面均以此面作為基準(zhǔn)加工設(shè)計(jì)的，并且進(jìn)、排氣門的導(dǎo)向孔與底面A有尺寸與位置精度要求，而噴油孔與底面A有間接的位置精度要求，其它孔面的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。 另外，A面的面積較大，它作為定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便.并且A面和孔既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們作為精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”原則，實(shí)現(xiàn)箱體零件“一面二孔”的典型定位方式。 3.2.2粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇原則： ① 當(dāng)有不加工表面時(shí)，選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)； ② 應(yīng)選擇表面平整，均勻的表面作為粗基準(zhǔn)； ③ 以平整且面積較大的表面作為粗基準(zhǔn)； ④ 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次。 考慮到以下幾點(diǎn)，選擇箱體零件的重要孔和的毛坯孔與箱體的B面作為粗基準(zhǔn)： 第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻； 第二，裝入箱體內(nèi)的零件與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙； 另外，還應(yīng)該保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 3.3 工藝路線的擬訂及工藝方案的分析 3.3.1工藝路線的擬訂 根據(jù)氣缸蓋零件為大批生產(chǎn)，所以采用通用機(jī)床配以專用夾具、刀具，并考慮工序集中，以提高生產(chǎn)率，減少機(jī)床數(shù)量，降低生產(chǎn)成本為依據(jù)。 經(jīng)過對氣缸蓋的工藝分析，零件的毛坯為砂型機(jī)器造型，并經(jīng)過人工時(shí)效處理，消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，改善工件的可切削性。 3.3.2 工藝方案的分析，加工設(shè)備的選擇及刀具、夾具、量具的選用 由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用設(shè)備機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床;其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及其各機(jī)床間的傳遞均由人工完成. 工序010 粗銑A面，考慮到工件的定位方案及其夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用立式銑床，選擇X52K立式銑床(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3.1-73).選擇直徑D為的鑲齒套式面銑刀(<<機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊>>表12-82)，專用夾具和游標(biāo)卡尺. 工序020 粗、精銑B面和A面一樣，只是在加工B面時(shí)，要在A、B面間保留余量，以便在工序140中加工. 工序050 粗、精銑C面，采用臥式雙面組合銑床，因?yàn)榍邢鞴β瘦^大，所以采用功率為的型銑削頭(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3.2-43)， 選擇直徑D為的鑲齒套式面銑刀(<<機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊>>表12-82)，專用夾具和游標(biāo)卡尺. 工序060 粗、精銑D面， 選擇X52K立式銑床(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3.1-73).選擇直徑D為的鑲齒套式面銑刀(<<機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊>>表12-82)，專用夾具和游標(biāo)卡尺. 工序030鉆、鉸孔，選用搖臂鉆床(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3.1-30)，選用錐柄麻花鉆(<<機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊>>表12-31)， 錐柄機(jī)用鉸刀(<<機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊>>表12-54)，專用夾具，快換夾頭，游標(biāo)卡尺及其塞規(guī). 工序040 采用搖臂鉆床(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3.1-30)，選用帶導(dǎo)柱錐柄平底锪鉆(<<機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊>>表12-46)加工孔;選用坐標(biāo)鏜床(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3.1-39)，選用樘孔刀(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表4.3-63)加工孔，，.采用專用夾具，卡尺()及其塞規(guī). 工序070中的攻螺紋采用機(jī)用絲錐(<<機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊>>表12-125)及絲錐夾頭.采用專用夾具，螺孔用螺紋塞規(guī)檢驗(yàn). 工序090 機(jī)床采用搖臂鉆床(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3.1-30)，選用擴(kuò)孔專用刀具.球形孔專用量具. 工序120采用坐標(biāo)鏜床(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3.1-39)，選用樘孔刀(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表4.3-63)加工孔，，孔軸線的傾斜度用專用檢具測量. 3.4 加工工序的設(shè)計(jì) 3.4.1工序010 粗銑A面及工序140精銑A面 查(<<機(jī)械加工工藝手冊>> 李洪 主編 表2.3-59)平面的加工余量，精銑的加工余量為，已知A面總加工余量為，故粗加工余量，精銑A面工序中以B面定位，A面至B面的設(shè)計(jì)尺寸，則粗銑A面工序尺寸。 《機(jī)械制造工藝 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 李洪 主編附表1.2-15，得粗銑的公差等級為，取，其公差，所以，。 校核精銑余量： =（） =0.735 故余量足夠。 參考《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.3-73，取粗銑的每齒的進(jìn)給量，取精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，粗銑一次走刀，；精銑一次走刀，。 由〈〈機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊〉〉表15-55，選取銑削速度，由于，材料為，刀具選用鑲齒高速鋼（）刀具，選用銑削范圍為，取，刀具直徑為。 由此得主軸轉(zhuǎn)速為： 由《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-74，選用為粗銑的主軸轉(zhuǎn)速，選用為粗銑的主軸轉(zhuǎn)速。 由因?yàn)榈毒咧睆紻為，故相應(yīng)的切削速度為： == == 切削工時(shí)的計(jì)算 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-10得： 其中：== = = = = = 校核機(jī)床功率（一般只校核粗加工工序）： 由《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-96，得切削功率： 取個(gè)齒，，，，，（查〈〈機(jī)械加工工藝手冊〉〉表2.4-95） 將其代入公式中，得： = = 又由《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-73得機(jī)床功率為，取功率系數(shù)為，則實(shí)際功率為： = 故機(jī)床功率足夠。 3.4.2工序020 粗、精銑B面 機(jī)床：X52K立式銑床 刀具：直徑D為的鑲齒套式高速鋼（）面銑刀 參考《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-73，取粗銑的每齒的進(jìn)給量，取精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，粗銑一次走刀，；精銑一次走刀，。 計(jì)算切削速度：按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-96銑削速度的計(jì)算公式 查《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-95 取 ，，，，，，，，個(gè)齒 所以 == = 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： == == 參考《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-74 取 ，， 則實(shí)際切削速度為： == == 切削工時(shí)的計(jì)算 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-10得： 其中：== = = = = = 3.4.3 工序030 鉆、鉸孔 3.4.3.1鉆 機(jī)床：搖臂鉆床 刀具：硬質(zhì)合金鉆頭 確定進(jìn)給量： 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-10得：當(dāng)鑄鐵硬度，時(shí)，。由于孔深為，則孔深為，則進(jìn)給量應(yīng)該乘以系數(shù)，所以 根據(jù)搖臂鉆床說明書，現(xiàn)取 切削速度為： 取，，，（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-46） == 則 == 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 3.4.3.2精鉸孔 刀具：硬質(zhì)合金機(jī)用鉸刀 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-58，選用 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-60，選用切削速度 單邊余量為，一次鉸去全部余量，則 = 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31，選用，則實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7）， ，= 查表2.5-8，取 == 以上為鉸一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 3.4.4工序040锪孔；鏜孔，孔，孔 3.4.4.1锪孔 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-67，選用锪孔鉆的進(jìn)給量，切削速度為，鉆頭選用高速鋼（）帶可換導(dǎo)柱錐柄平底锪鉆《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表4.3-38，選用鉆頭為。 機(jī)床：搖臂鉆床 切削深度為 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速： == 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7）， 其中：，， 所以= 以上為锪一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 3.4.4.2鏜孔，孔，孔 機(jī)床：坐標(biāo)鏜床 刀具：鏜孔刀 量具：卡尺（） 3.4.4.2.1鏜孔 粗鏜孔至，單邊余量，一次鏜去全部余量，則，進(jìn)給量為（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66，確定切削速度為，則 == 由于主軸轉(zhuǎn)速的范圍為且為無級調(diào)速，所以加工時(shí)機(jī)床采用，故實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3） 其中： 則 精鏜孔至，單邊余量 由于精鏜與粗鏜共用一個(gè)鏜桿，利用坐標(biāo)鏜床同時(shí)對孔作粗、精鏜，故切削用量均與粗鏜相同： ， 細(xì)鏜孔至，單邊余量 由于精鏜與細(xì)鏜共用一個(gè)鏜桿，利用坐標(biāo)鏜床同時(shí)對孔作細(xì)、精鏜，故切削用量均與精鏜相同： ， 3.4.4.2.2鏜孔 粗鏜孔至，單邊余量，一次鏜去全部余量，則，進(jìn)給量為（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66，確定切削速度為，則 == 由于主軸轉(zhuǎn)速的范圍為且為無級調(diào)速，所以加工時(shí)機(jī)床采用，故實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3） 其中： 則 精鏜孔至，單邊余量 由于精鏜與粗鏜共用一個(gè)鏜桿，利用坐標(biāo)鏜床同時(shí)對孔作粗、精鏜，故切削用量均與粗鏜相同： ， 細(xì)鏜孔至，單邊余量 由于精鏜與細(xì)鏜共用一個(gè)鏜桿，利用坐標(biāo)鏜床同時(shí)對孔作細(xì)、精鏜，故切削用量均與精鏜相同： ， 3.4.4.2.3鏜孔 粗鏜孔至，單邊余量，二次鏜去全部余量，則和，進(jìn)給量為（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 切削速度和轉(zhuǎn)速為：， 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3） 其中： 則 以上為鏜一次的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 由于精鏜與粗鏜共用一個(gè)鏜桿，利用坐標(biāo)鏜床同時(shí)對孔作粗、精鏜，故切削用量均與粗鏜相同： ， 細(xì)鏜孔至，單邊余量 由于精鏜與細(xì)鏜共用一個(gè)鏜桿，利用坐標(biāo)鏜床同時(shí)對孔作細(xì)、精鏜，故切削用量均與精鏜相同： ， 3.4.5 工序050 粗、精銑兩C面 機(jī)床：臥式雙面組合銑床 刀具：直徑D為的鑲齒套式面銑刀(<<機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊>>表12-82) 單邊加工余量為，則取 ， 查(<<機(jī)械加工工藝手冊>>表2.4-182) ， 則主軸轉(zhuǎn)速為： 切削工時(shí)的計(jì)算 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-10得： 其中：== = = = = = 3.4.6 工序060 粗、精銑兩D面 機(jī)床：X52K立式銑床 刀具：直徑D為的鑲齒套式高速鋼（）面銑刀 參考《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-73，取粗銑的每齒的進(jìn)給量，取精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，粗銑一次走刀，；精銑一次走刀，。 計(jì)算切削速度： 參考《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-74 取 ，， 則實(shí)際切削速度為： == == 切削工時(shí)的計(jì)算 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-10得： 其中：== = = = = = 3.4.7工序070鉆底孔，攻螺紋 3.4.7.1鉆底孔 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表1.8-32得：螺紋為圓柱管螺紋。 查知：，，， 機(jī)床：搖臂鉆床 刀具：硬質(zhì)合金鉆頭 查《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-39 選用 查《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-43 選用 所以： 查《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為，則實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-57） = 所以 == 3.4.7.2攻螺紋 查《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-105知： 刀具選用釩鋼機(jī)動絲錐，選用，切削速度為，所以機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用 所以實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-19） 利用快速高效的原則，選用回程轉(zhuǎn)速為 所以 == 3.4.8工序080 鉆、鉸孔， 3.4.8.1鉆， 機(jī)床：搖臂鉆床 刀具：硬質(zhì)合金鉆頭 確定進(jìn)給量： 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-10得：當(dāng)鑄鐵硬度，時(shí)，。由于孔深為，則孔深為，則進(jìn)給量應(yīng)該乘以系數(shù)，所以 根據(jù)搖臂鉆床說明書，現(xiàn)取 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-65 選用鉆頭直徑為，選用切削速度為，所以機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 3.4.8.2精鉸，孔 刀具：硬質(zhì)合金機(jī)用鉸刀 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-58，選用 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-60，選用切削速度 單邊余量為，一次鉸去全部余量，則 = 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31，選用，則實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7）， ，= 查表2.5-8，取 = = 以上為鉸一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 3.4.9工序090擴(kuò)孔 機(jī)床：搖臂鉆床 刀具：專用刀具 粗?jǐn)U：單邊加工余量為，一次性加工，則；選用刀具為的硬質(zhì)合金 查《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-54知：當(dāng)時(shí)，則，。其主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 精擴(kuò)孔至 單邊加工余量為，一次性加工，則；選用刀具為的硬質(zhì)合金 查《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-54知：當(dāng)時(shí)，則。其主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 3.4.10工序100 鉆螺紋底孔，鉆孔，攻螺紋 3.4.10.1鉆螺紋底孔 查表知：螺紋底孔直徑為 則： （《切削手冊》表2.7） （《切削手冊》表2.13及表2.14） 所以 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 3.4.10.2攻螺紋 查《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-105知： 刀具選用釩鋼機(jī)動絲錐，選用，切削速度為，所以機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用 所以實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-19） 利用快速高效的原則，選用回程轉(zhuǎn)速為 所以 == 3.4.10.3鉆孔 機(jī)床：搖臂鉆床 刀具：硬質(zhì)合金鉆頭 確定進(jìn)給量： 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-39及2.4-40得： 取 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 3.4.11工序110 鉆螺紋底孔，攻螺紋 3.4.11.1鉆螺紋底孔 查表知：螺紋底孔直徑為 則： （《切削手冊》表2.7） （《切削手冊》表2.13及表2.14） 所以 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 3.4.11.2攻螺紋 查《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-105知： 刀具選用釩鋼機(jī)動絲錐，選用，切削速度為，所以機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用 所以實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-19） ，， 利用快速高效的原則，選用回程轉(zhuǎn)速為 所以 == 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 3.4.12工序120 鉆孔;鏜孔， 3.4.12.1鉆孔 機(jī)床：坐標(biāo)鏜床 刀具：的硬質(zhì)合金鉆頭 確定進(jìn)給量：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-38，取，按機(jī)床說明書，取 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-41，確定切削速度為，則 == 由于主軸轉(zhuǎn)速的范圍為且為無級調(diào)速，所以加工時(shí)機(jī)床可以采用上面的速度加工。 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3） 其中： 則 粗鏜孔至 機(jī)床：坐標(biāo)鏜床 量具：卡尺（） 粗鏜孔至，單邊余量，一次鏜去全部余量，則，進(jìn)給量為（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66，確定切削速度為，則 == 由于主軸轉(zhuǎn)速的范圍為且為無級調(diào)速，所以加工時(shí)機(jī)床可以采用上面的速度加工。 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3和2.5-4） 其中：，，， 則 精鏜孔至，單邊余量 由于精鏜與粗鏜共用一個(gè)鏜桿，利用坐標(biāo)鏜床同時(shí)對孔作粗、精鏜，故切削用量均與粗鏜相同： ， 3.4.12.2粗鏜孔至，深度為 單邊余量，一次鏜去全部余量，則，進(jìn)給量為（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66，確定切削速度為，則 == 由于主軸轉(zhuǎn)速的范圍為且為無級調(diào)速，所以加工時(shí)機(jī)床可以采用上面的速度加工。 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3和2.5-4） 其中：，，， 則 精鏜孔至，深度為 單邊余量，一次鏜去全部余量，則，進(jìn)給量為（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66，確定切削速度為，則 == 由于主軸轉(zhuǎn)速的范圍為且為無級調(diào)速，所以加工時(shí)機(jī)床可以采用上面的速度加工。 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3和2.5-4） 其中：，，， 則 細(xì)鏜孔至 由于精鏜與細(xì)鏜共用一個(gè)鏜桿，利用坐標(biāo)鏜床同時(shí)對孔作細(xì)、精鏜，故切削用量均與精鏜相同： ， 3.4.12.3粗鏜孔至，深度為 單邊余量，一次鏜去全部余量，則，進(jìn)給量為（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66，確定切削速度為，則 == 由于主軸轉(zhuǎn)速的范圍為且為無級調(diào)速，所以加工時(shí)機(jī)床可以采用上面的速度加工。 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3和2.5-4） 其中：，，， 則 精鏜孔至，深度為 單邊余量，一次鏜去全部余量，則，進(jìn)給量為（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66，確定切削速度為，則 == 由于主軸轉(zhuǎn)速的范圍為且為無級調(diào)速，所以加工時(shí)機(jī)床可以采用上面的速度加工。 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3和2.5-4） 其中：，，， 則 3.4.13工序130 鉆螺紋底孔，攻螺紋 3.4.13.1鉆螺紋底孔 查表知：螺紋底孔直徑為 則：（《切削手冊》表2.7） （《切削手冊》表2.13及表2.14） 所以 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 3.4.13.2攻螺紋 查《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-105知： 刀具選用釩鋼機(jī)動絲錐，選用，切削速度為，所以機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用 所以實(shí)際切削速度為： == 切削工時(shí)：（《機(jī)械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-19） ，， 利用快速高效的原則，選用回程轉(zhuǎn)速為 所以 == 以上為攻一個(gè)螺紋的機(jī)動時(shí)間，故本工序的機(jī)動時(shí)間為： 第4章 夾具設(shè)計(jì) 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖知，排、進(jìn)氣孔兩端面應(yīng)與氣桿導(dǎo)向孔中心線平行，與氣缸蓋罩定位銷孔連線有對稱度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為氣桿導(dǎo)向孔中心線，為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以氣桿導(dǎo)向孔定位的自動定心夾具。但這種自動定心夾具在結(jié)構(gòu)上過于復(fù)雜，因此這里只選用氣門導(dǎo)桿孔與B面作用定位基面。圖3.3所示， 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把的鑲齒式面銑刀對兩個(gè)面同時(shí)進(jìn)行加工，同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用氣動夾緊。 4.2切削力與夾緊力的計(jì)算 刀具：硬質(zhì)合金鑲齒套式面銑刀，， (《切削加工簡明實(shí)用手冊》表8-103) 其中： ，， 圖3.3 零件加工定位簡圖 所以： = = 當(dāng)用兩把刀銑削時(shí)： 水平分力： 向心力： 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)。 其中： 為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以： 其中夾具定位面上及夾機(jī)緊面上的摩擦系數(shù)為f=0.5，則 =5198(N) 又因?yàn)椴捎媚驺?，其系?shù)為0.7，所以最終需要力為： N=51980.7=3638（N） 氣缸選用。當(dāng)壓縮空氣單位壓力，氣缸推力為。故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為 此時(shí)已經(jīng)大于所需的夾緊力，故本夾具可以安全工作。 4.3支承部件的設(shè)計(jì) 初步估計(jì)氣缸蓋的質(zhì)量，由輪廓尺寸知=5.97kg，設(shè)當(dāng)零件放在支承板上時(shí)，下降一定的位置（2mm）作為預(yù)定位，由此來選擇適當(dāng)?shù)膹椈?。因?yàn)橹С邪逍枰?個(gè)彈簧方能平衡，故零件的自重實(shí)際為四根彈簧一起承載。選擇圓柱螺旋壓縮彈簧：Ⅱ類，計(jì)算載荷P： P=mg=5.9710=59.7(N) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得知：選用=4mm，=20mm，mm，=12mm 校核所選彈簧： 旋繞比：C==4 曲度系數(shù)為： 最大切應(yīng)力： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖20.1知，選用65Mn時(shí)，=0.4=600MPa。 故有，滿足要求。 各支承板的設(shè)計(jì)見裝配圖。 4.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。因此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊而不采用手動夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這樣將使整個(gè)夾具過于龐大。因此，應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三：一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；二是選擇一種比較理想的夾緊機(jī)構(gòu)；三是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力，以增加氣缸推力。 夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 第5章 主軸箱設(shè)計(jì) 5.1組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) 本人的設(shè)計(jì)任務(wù)是柴油機(jī)氣缸蓋雙面銑組合機(jī)床左主軸箱部分的設(shè)計(jì)。由總體設(shè)計(jì)部分可知，需設(shè)計(jì)的主軸箱輪廓尺寸為460mm×260mm，屬于大型通用主軸箱，該類型的主軸箱結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動件；采用標(biāo)準(zhǔn)主軸。 大型通用主軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)等組成。 標(biāo)準(zhǔn)通用臥式銑削類主軸箱的厚度是一定的，為325mm。本設(shè)計(jì)中主軸箱由箱體、前蓋和后蓋三個(gè)部分組成。箱體材料為HT200，前、后蓋等材料為HT150；箱體的標(biāo)準(zhǔn)厚度為180mm，前蓋厚度為55mm，后蓋厚度為90mm。 主軸的類型為深溝球軸承長主軸，主軸材料采用40Cr鋼，熱處理C42。 通用傳動軸一般用45鋼，調(diào)質(zhì)T235；滾針軸承傳動軸用20Cr鋼，熱處理S0.5-C59。 通用齒輪有傳動齒輪、動力箱齒輪和電動機(jī)齒輪三種。通用主軸箱設(shè)計(jì)的順序是：繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)、軸徑及模數(shù)；擬訂傳動系統(tǒng)；計(jì)算主軸、繪制坐標(biāo)檢查圖；繪制主軸箱總圖，零件圖及編制組件明細(xì)表。具體內(nèi)容如下。 選擇動力部件 動力滑臺型號的選擇 根據(jù)選定的切削用量計(jì)算得到的單根主軸的進(jìn)給力，按文獻(xiàn)[9]的62頁公式 (2-7) 實(shí)際上，為克服滑臺移動引起的摩擦阻力，動力滑臺的進(jìn)給力應(yīng)大于。又考慮到所需的最小進(jìn)給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證工作的穩(wěn)定性，由文獻(xiàn)[9]的96頁表5-5，左、右兩面的機(jī)械滑臺均選用1HJ40M型。臺面寬104mm，臺面長800mm，最大行程長630mm，滑臺及滑座總高320mm，滑座長1240mm，允許最大進(jìn)給力20000N，工作進(jìn)給電機(jī)型號為Y90S-4B5，功率為0.75Kw、轉(zhuǎn)速1390r/min、工作進(jìn)給范圍為9.62～425.8r/min;快速進(jìn)給電機(jī)型號為Y90S-4，功率為1.1Kw、轉(zhuǎn)速為720r/min、快速進(jìn)給速度50mm/min. 如所示為雙面銑組合機(jī)床左主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖。 5.1.1 主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇 主軸結(jié)構(gòu)的選擇包括軸承型式的選擇和軸頭結(jié)構(gòu)的選擇。軸承型式是主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征，本課題中主軸進(jìn)行銑削加工，軸向切削力較大，用推力球軸承承受軸向力，用深溝球軸承承受徑向力。又因銑削時(shí)軸向力是單向的，因此推力球軸承應(yīng)安排在主軸前端。 該課題中主軸采用的是深溝球軸承長主軸。長主軸其軸頭內(nèi)孔較長，可增大與刀具尾部連接的接觸面，因而增強(qiáng)刀具與主軸的連接剛度，減少刀具前端下垂。軸頭用圓柱孔與刀具連接，用單鍵傳扭矩，緊定螺釘作軸向定位。 5.1.2 主軸直徑和齒輪模數(shù)的確定 主軸直徑已在總體設(shè)計(jì)部分初步確定， 齒輪模數(shù)m（單位為mm）一般用類比法確定，也可按文獻(xiàn)[9]的62頁公式估算，即 （3-1） 式中，—齒輪所傳遞的功率，單位為Kw； —一對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)； —小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。 主軸箱中的齒輪模數(shù)常用2、2.5、3、3.5、4幾種。為了便于生產(chǎn)，同一主軸箱中的模數(shù)規(guī)格不要多于兩種。由于本主軸箱為銑削主軸箱，主軸轉(zhuǎn)速誤差較小，可以根據(jù)實(shí)際需要選出齒輪模數(shù)為3、4兩種。通過計(jì)算得≥1.76，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際取m=3和m=4兩種。 第6章 主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 6.1主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 多軸箱傳動設(shè)計(jì)，是根據(jù)動力箱驅(qū)動軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動鏈，把驅(qū)動軸和各主軸連接起來，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 6.2 確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù) 傳動方案擬訂之后，通過“計(jì)算、作圖和多次試湊”相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動軸的位置及轉(zhuǎn)速。 A.由各主軸幾驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速求驅(qū)動軸到各主軸之間的傳動比 主軸 =525r/min 驅(qū)動軸 =720r/min 525/720=1/0.73 確定中間傳動軸的位置并選擇各對齒輪 傳動軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式：文獻(xiàn)[9]的64-65頁 (3-2) (3-3) (3-4) (3-