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四 川 理 工 學(xué) 院 專 業(yè) 機 械 加 工 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 型 號 零（部）件圖號 共 頁 機 械 制 造 產(chǎn) 品 名 稱 柴 油 機 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 準 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 定 額 機 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 制 03級2班 張鍇 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 四 川 理 工 學(xué) 院 專 業(yè) 機 械 加 工 工 序 卡 片 產(chǎn) 品 型 號 零（部）件圖號 共 頁 機 械 制 造 產(chǎn) 品 名 稱 柴 油 機 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 準 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 定 額 機 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 機制0.32班 張鍇 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 四 川 理 工 學(xué) 院 專 業(yè) 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 頁 機 械 制 造 產(chǎn)品名稱 柴油機 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 準 終 單 件 鑄造 鑄 時效 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 機制 03級2班 張鍇 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 四 川 理 工 學(xué) 院 專 業(yè) 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 頁 機 械 制 造 產(chǎn)品名稱 柴油機 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 準 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 進行水壓檢驗 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 制 03級2班 張鍇 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 表2-1 生產(chǎn)效率計算卡 被加工零件 圖號 Z－11362A 毛坯種類 鑄件 名稱 柴油機汽缸蓋 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） 進給量（mm/r） 進給速度mm/min 工時（min） 機械加工時間 輔助時間 共計 1 裝卸 工件 1.5 1.5 2 右動力部件 滑臺快進150 0.014 0.014 左右軸箱工進銑面 80 18 70 132 525 0.1 50 0.56 0.56 滑臺快退200 5000 0.02 0.02 備注 裝卸工件時間取決于操作者的熟練程度，本機床計算是1.5min 總計 2.1min 單件工時 2.1min 機床生產(chǎn)率 42.55件/小時 機床負荷率 80％ XXXX 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）說 明 書 題 目 雙面銑組合機床設(shè)計 學(xué) 生 XXXX 系 別 機 電 工 程 系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動 班 級 03 級 2 班 學(xué) 號 030110930 指 導(dǎo) 教 師 XXXX 1 摘要 組合機床是根據(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.因為工序集中,可多面,多位置,多軸,多刀同時自動加工.加工精度穩(wěn)定,研制周期短,便于設(shè)計,制造和使用維護成本低,因此通用化,系列化,標準化程度高,通用零件占70%-80%.自動化程度高,勞動強度低.配置靈活,機床易于改造,產(chǎn)品或工藝變化時,通用部件一般還可以重復(fù)利用.其在汽車、拖拉機、柴油機、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),如機床、機車、工程機械等制造業(yè)中也廣泛使用. 關(guān)鍵詞：組合機床 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 第1章 前言 組合機床是根據(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床。組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，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。組合機床及其自動線是集機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)濟實用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、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(近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額)，完成鉆孔、擴孔、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。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機床，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)臺式組合機床等;隨著技術(shù)的不斷進步，一種新型的組合機床——柔性組合機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)可變的組合機床。另外，近年來組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機(清洗機、裝配機、綜合測量機、試驗機、輸送線)等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。二十世紀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償技術(shù)的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機和滾珠絲杠等傳動，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)組合機床近幾年取得了長足的進步，但是與發(fā)達國家相比，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。在組合機床方面，總體水平不高，國際競爭力不強，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，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，用戶服務(wù)水平差距較大。 組合機床的設(shè)計，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行專門設(shè)計，這是當前最普遍的做法。其二，隨著組合機床在我國機械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人和技術(shù)人員總結(jié)出生產(chǎn)和使用組合機床的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)組合機床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi)的組合機床是極其相似的，有可能設(shè)計為通用機床，這種機床稱為“專能組合機床”。這種組合機床不需要每次按具體加工對象進行專門設(shè)計和生產(chǎn)，而是設(shè)計成通用品種，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。 在組合機床設(shè)計過程中，為了降低組合機床的制造成本，應(yīng)盡可能地使用通用件和標準件。目前，我國設(shè)計制造的組合機床，其通用部件和標準件約占部件總數(shù)的70～80%，其它20～30%是專用零部件。考慮到近年來，各種通用件和標準件都出臺了新的標準及標注方法，為了方便以后組合機床的維修，整個組合機床的通用件和標準件配置，都采用了新標準。 本機床根據(jù)生產(chǎn)的需要進行設(shè)計，氣缸體在三面鉆組合機床上加工過程為：氣壓驅(qū)動夾具對氣缸體夾緊；電氣按鈕驅(qū)動快進電機來實現(xiàn)快速進刀；快進電機關(guān)閉工進電機啟動，把快進轉(zhuǎn)工進對氣缸體進行鉆削加工；達到加工鉆削深度時，滑鞍碰上死擋鐵使絲杠不轉(zhuǎn)，使傳動裝置中過轉(zhuǎn)矩保護裝置啟動；啟動快進電機反轉(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)計主要針對原有的EM-165型柴油機汽缸蓋機體左、右、兩個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，降低工人勞動強度。本人的設(shè)計任務(wù)是后主軸箱部分的設(shè)計。主軸箱設(shè)計是該次設(shè)計中一個重要的傳動部分的設(shè)計。首先，在完成對組合機床的總體設(shè)計并繪制出“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，繪制主軸箱設(shè)計的原始依據(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)計的核心部分；整個設(shè)計說明書分為四大部分：1.組合機床總體設(shè)計：總體方案論證、確定切削用量及選擇刀具、組合機床總體設(shè)計 、 三圖一卡；2.組合機床主軸箱設(shè)計：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算、主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算、主軸箱坐標計算和繪制坐標檢查圖、齒輪的校核； 3.樣機試驗測試：組合機床空運轉(zhuǎn)試驗、組合機床鉆孔試驗、進行精度測試；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)計的加工對象為EM-165柴油機氣缸蓋，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、先基準面后其它表面、先主要表面后次要表面的機械加工工序安排的設(shè)計原則，對柴油機氣缸蓋的工藝路線作如下設(shè)計 現(xiàn)確定工藝路線如下： 序號 工 序 內(nèi) 容 簡要說明 鑄造 時效 消除內(nèi)應(yīng)力 粗銑A面 先加工基準面 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， 以此孔為基準加工下面的孔 擴孔 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 進行水壓檢驗 涂漆，入庫 防止生銹 2.1.2 機床配置型式的選擇 機床的配置型式主要有臥式和立式兩種。臥式組合機床床身由滑座、側(cè)底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時，安裝、調(diào)試與運輸也都比較方便；而且，機床重心較低，有利于減小振動。其缺點是削弱了床身的剛性，占地面積大。立式組合機床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點是占地面積小，自由度大，操作方便。其缺點是機床重心高，振動大。此外，EM-165型柴油機氣缸蓋的結(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，選用臥式組合機床。 2.1.3 定位基準的選擇 組合機床是針對某種零件或零件某道工序設(shè)計的。正確選擇定位基準，是確保加工精度的重要條件，同時也有利于實現(xiàn)最大限度的集中工序。本機床加工時采用的定位方式是以底面為定位基準面，限制三個自由度；用兩個擋鐵限制兩個自由度；在左側(cè)有一個支承釘，限制剩下的一個自由度。 2.1.4 滑臺型式的選擇 本組合機床采用的是機械滑臺。與液壓滑臺相比較，機械滑臺具有如下優(yōu)點：進給量穩(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，不會因沖擊而損壞刀具；運行安全可靠，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；快進轉(zhuǎn)工進時，轉(zhuǎn)換位置精度較低。液壓滑臺弊端，如：進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型柴油機氣缸蓋，銑左、右、兩個面，位置精度和尺寸精度要求較高，剛度高、熱變形小、進給穩(wěn)定性高，因此采用精密級機械滑臺。 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兩個定位孔，應(yīng)該保證孔的實際輪廓必須位于直徑為最小實體實效尺寸mm，且與基準A、B-C、D位置關(guān)聯(lián)的最小實體實效邊界內(nèi).位置度公差值為mm是該孔處于最大實體尺寸mm時給定的，表面粗糙度. 2. 與底面有垂直度要求，其值為.以保證進、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、排氣門的運動精度. 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，以保證進氣門的位置精度. 5. 進、排氣孔的沉孔面要求圓跳動不大于，以保證進、排氣門與進、排氣孔的配合精度. 6. 進、排氣孔的出口圓度要求為，以保證進、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體尺寸為，且與基準位置關(guān)系的最小實體實效邊界內(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 ·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<<機械加工工藝實用手冊>>表6-68知采用砂型機器造型，低壓鑄造.又由于箱體零件的內(nèi)腔(排、進氣孔)及的球形孔，穿配氣機構(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)該安排人工時效. 根據(jù)(<<機械加工工藝手冊>>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 基準的選擇 基準的選擇應(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)濟效果，應(yīng)該先選擇精基準，獲得最主要的技術(shù)要求；在保證精基準可靠的前提下選擇粗基準。 3.2.1精基準的選擇 精基準的選擇原則 ①“基準重合”原則:即設(shè)計基準與工序基準重合； ②“基準統(tǒng)一”原則:即盡量采用某一種基準作為多數(shù)工序的基準； ③“自為基準”原則:即當精加工或者光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準； ④“互為基準”原則:當兩個加工表面相互位置精度要求較高時，以兩個需加工表面相 互作為基準反復(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加工設(shè)計的，并且進、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又是設(shè)計基準，用它們作為精基準，能使加工遵循“基準重合”原則，實現(xiàn)箱體零件“一面二孔”的典型定位方式。 3.2.2粗基準的選擇 粗基準的選擇原則： ① 當有不加工表面時，選擇不加工表面作為粗基準； ② 應(yīng)選擇表面平整，均勻的表面作為粗基準； ③ 以平整且面積較大的表面作為粗基準； ④ 粗基準一般只能使用一次。 考慮到以下幾點，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： 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器造型，并經(jīng)過人工時效處理，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)備機床為主，輔以少量專用機床;其生產(chǎn)方式以通用機床加專用夾具為主，輔以少量機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及其各機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)計等問題，采用立式銑床，選擇X52K立式銑床(<<機械加工工藝手冊>>表3.1-73).選擇直徑D為的鑲齒套式面銑刀(<<機械加工工藝設(shè)計實用手冊>>表12-82)，專用夾具和游標卡尺. 工序020 粗、精銑B面和A面一樣，只是在加工B面時，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，因為切削功率較大，所以采用功率為的型銑削頭(<<機械加工工藝手冊>>表3.2-43)， 選擇直徑D為的鑲齒套式面銑刀(<<機械加工工藝設(shè)計實用手冊>>表12-82)，專用夾具和游標卡尺. 工序060 粗、精銑D面， 選擇X52K立式銑床(<<機械加工工藝手冊>>表3.1-73).選擇直徑D為的鑲齒套式面銑刀(<<機械加工工藝設(shè)計實用手冊>>表12-82)，專用夾具和游標卡尺. 工序030鉆、鉸孔，選用搖臂鉆床(<<機械加工工藝手冊>>表3.1-30)，選用錐柄麻花鉆(<<機械加工工藝設(shè)計實用手冊>>表12-31)， 錐柄機用鉸刀(<<機械加工工藝設(shè)計實用手冊>>表12-54)，專用夾具，快換夾頭，游標卡尺及其塞規(guī). 工序040 采用搖臂鉆床(<<機械加工工藝手冊>>表3.1-30)，選用帶導(dǎo)柱錐柄平底锪鉆(<<機械加工工藝設(shè)計實用手冊>>表12-46)加工孔;選用坐標鏜床(<<機械加工工藝手冊>>表3.1-39)，選用樘孔刀(<<機械加工工藝手冊>>表4.3-63)加工孔，，.采用專用夾具，卡尺()及其塞規(guī). 工序070中的攻螺紋采用機用絲錐(<<機械加工工藝實用手冊>>表12-125)及絲錐夾頭.采用專用夾具，螺孔用螺紋塞規(guī)檢驗. 工序090 機床采用搖臂鉆床(<<機械加工工藝手冊>>表3.1-30)，選用擴孔專用刀具.球形孔專用量具. 工序120采用坐標鏜床(<<機械加工工藝手冊>>表3.1-39)，選用樘孔刀(<<機械加工工藝手冊>>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 3.4.1工序010 粗銑A面及工序140精銑A面 查(<<機械加工工藝手冊>> 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)計尺寸，則粗銑A面工序尺寸。 《機械制造工藝 金屬切削機床設(shè)計指導(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《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.3-73，取粗銑的每齒的進給量，取精銑的每轉(zhuǎn)進給量，粗銑一次走刀，；精銑一次走刀，。 由〈〈機械加工工藝實用手冊〉〉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。 由因為刀具直徑D為，故相應(yīng)的切削速度為： == == 切削工時的計算 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-10得： 其中：== = = = = = 校核機床功率（一般只校核粗加工工序）： 由《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-96，得切削功率： 取個齒，，，，，（查〈〈機械加工工藝手冊〉〉表2.4-95） 將其代入公式中，得： = = 又由《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-73得機床功率為，取功率系數(shù)為，則實際功率為： = 故機床功率足夠。 3.4.2工序020 粗、精銑B面 機床：X52K立式銑床 刀具：直徑D為的鑲齒套式高速鋼（）面銑刀 參考《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-73，取粗銑的每齒的進給量，取精銑的每轉(zhuǎn)進給量，粗銑一次走刀，；精銑一次走刀，。 計算切削速度：按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-96銑削速度的計算公式 查《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-95 取 ，，，，，，，，個齒 所以 == = 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： == == 參考《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-74 取 ，， 則實際切削速度為： == == 切削工時的計算 按《機械加工工藝手冊》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 機床：搖臂鉆床 刀具：硬質(zhì)合金鉆頭 確定進給量： 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-10得：當鑄鐵硬度，時，。由于孔深為，則孔深為，則進給量應(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，，，（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-46） == 則 == 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序的機動時間為： 3.4.3.2精鉸孔 刀具：硬質(zhì)合金機用鉸刀 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-58，選用 按《機械加工工藝手冊》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《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31，選用，則實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7）， ，= 查表2.5-8，取 == 以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序的機動時間為： 3.4.4工序040锪孔；鏜孔，孔，孔 3.4.4.1锪孔 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-67，選用锪孔鉆的進給量，切削速度為，鉆頭選用高速鋼（）帶可換導(dǎo)柱錐柄平底锪鉆《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表4.3-38，選用鉆頭為。 機床：搖臂鉆床 切削深度為 計算主軸轉(zhuǎn)速： == 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7）， 其中：，， 所以= 以上為锪一個孔的機動時間，故本工序的機動時間為： 3.4.4.2鏜孔，孔，孔 機床：坐標鏜床 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，進給量為（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機械加工工藝手冊》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，所以加工時機床采用，故實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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鏜桿，利用坐標鏜床同時對孔作粗、精鏜，故切削用量均與粗鏜相同： ， 細鏜孔至，單邊余量 由于精鏜與細鏜共用一個鏜桿，利用坐標鏜床同時對孔作細、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，進給量為（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機械加工工藝手冊》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，所以加工時機床采用，故實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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鏜桿，利用坐標鏜床同時對孔作粗、精鏜，故切削用量均與粗鏜相同： ， 細鏜孔至，單邊余量 由于精鏜與細鏜共用一個鏜桿，利用坐標鏜床同時對孔作細、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，進給量為（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 切削速度和轉(zhuǎn)速為：， 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3） 其中： 則 以上為鏜一次的機動時間，故本工序的機動時間為： 由于精鏜與粗鏜共用一個鏜桿，利用坐標鏜床同時對孔作粗、精鏜，故切削用量均與粗鏜相同： ， 細鏜孔至，單邊余量 由于精鏜與細鏜共用一個鏜桿，利用坐標鏜床同時對孔作細、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 機床：臥式雙面組合銑床 刀具：直徑D為的鑲齒套式面銑刀(<<機械加工工藝設(shè)計實用手冊>>表12-82) 單邊加工余量為，則取 ， 查(<<機械加工工藝手冊>>表2.4-182) ， 則主軸轉(zhuǎn)速為： 切削工時的計算 按《機械加工工藝手冊》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《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-73，取粗銑的每齒的進給量，取精銑的每轉(zhuǎn)進給量，粗銑一次走刀，；精銑一次走刀，。 計算切削速度： 參考《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-74 取 ，， 則實際切削速度為： == == 切削工時的計算 按《機械加工工藝手冊》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：，，， 機床：搖臂鉆床 刀具：硬質(zhì)合金鉆頭 查《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-39 選用 查《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-43 選用 所以： 查《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用機床主軸轉(zhuǎn)速為，則實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-57） = 所以 == 3.4.7.2攻螺紋 查《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-105知： 刀具選用釩鋼機動絲錐，選用，切削速度為，所以機床主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用 所以實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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， 機床：搖臂鉆床 刀具：硬質(zhì)合金鉆頭 確定進給量： 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-10得：當鑄鐵硬度，時，。由于孔深為，則孔深為，則進給量應(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，所以機床主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序的機動時間為： 3.4.8.2精鉸，孔 刀具：硬質(zhì)合金機用鉸刀 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-58，選用 按《機械加工工藝手冊》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《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31，選用，則實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7）， ，= 查表2.5-8，取 = = 以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序的機動時間為： 3.4.9工序090擴孔 機床：搖臂鉆床 刀具：專用刀具 粗擴：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《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-54知：當時，則，。其主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 精擴孔至 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《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-54知：當時，則。其主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 3.4.10.2攻螺紋 查《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-105知： 刀具選用釩鋼機動絲錐，選用，切削速度為，所以機床主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用 所以實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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 機床：搖臂鉆床 刀具：硬質(zhì)合金鉆頭 確定進給量： 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-39及2.4-40得： 取 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序的機動時間為： 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《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序的機動時間為： 3.4.11.2攻螺紋 查《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-105知： 刀具選用釩鋼機動絲錐，選用，切削速度為，所以機床主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用 所以實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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 == 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序的機動時間為： 3.4.12工序120 鉆孔;鏜孔， 3.4.12.1鉆孔 機床：坐標鏜床 刀具：的硬質(zhì)合金鉆頭 確定進給量：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-38，取，按機床說明書，取 按《機械加工工藝手冊》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，所以加工時機床可以采用上面的速度加工。 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3） 其中： 則 粗鏜孔至 機床：坐標鏜床 量具：卡尺（） 粗鏜孔至，單邊余量，一次鏜去全部余量，則，進給量為（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機械加工工藝手冊》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，所以加工時機床可以采用上面的速度加工。 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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鏜桿，利用坐標鏜床同時對孔作粗、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，進給量為（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機械加工工藝手冊》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，所以加工時機床可以采用上面的速度加工。 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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，進給量為（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機械加工工藝手冊》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，所以加工時機床可以采用上面的速度加工。 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-3和2.5-4） 其中：，，， 則 細鏜孔至 由于精鏜與細鏜共用一個鏜桿，利用坐標鏜床同時對孔作細、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，進給量為（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機械加工工藝手冊》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，所以加工時機床可以采用上面的速度加工。 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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，進給量為（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-66） 按《機械加工工藝手冊》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，所以加工時機床可以采用上面的速度加工。 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用，故實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.5-7） = 所以 == 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序的機動時間為： 3.4.13.2攻螺紋 查《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表2.4-105知： 刀具選用釩鋼機動絲錐，選用，切削速度為，所以機床主軸轉(zhuǎn)速為： 按《機械加工工藝手冊》李洪 主編 表3.1-31 選用 所以實際切削速度為： == 切削工時：（《機械加工工藝手冊》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 == 以上為攻一個螺紋的機動時間，故本工序的機動時間為： 第4章 夾具設(shè)計 4.1定位基準的選擇 由零件圖知，排、進氣孔兩端面應(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)計基準為氣桿導(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面同時進行加工，同時，為了縮短輔助時間，準備采用氣動夾緊。 4.2切削力與夾緊力的計算 刀具：硬質(zhì)合金鑲齒套式面銑刀，， (《切削加工簡明實用手冊》表8-103) 其中： ，， 圖3.3 零件加工定位簡圖 所以： = = 當用兩把刀銑削時： 水平分力： 向心力： 在計算切削力時，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緊面上的摩擦系數(shù)為f=0.5，則 =5198(N) 又因為采用逆銑，其系數(shù)為0.7，所以最終需要力為： N=51980.7=3638（N） 氣缸選用。當壓縮空氣單位壓力，氣缸推力為。故由氣缸產(chǎn)生的實際夾緊力為 此時已經(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 初步估計氣缸蓋的質(zhì)量，由輪廓尺寸知=5.97kg，設(shè)當零件放在支承板上時，下降一定的位置（2mm）作為預(yù)定位，由此來選擇適當?shù)膹椈伞Ｒ驗橹С邪逍枰?個彈簧方能平衡，故零件的自重實際為四根彈簧一起承載。選擇圓柱螺旋壓縮彈簧：Ⅱ類，計算載荷P： P=mg=5.9710=59.7(N) 查《機械設(shè)計手冊》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《機械設(shè)計》圖20.1知，選用65Mn時，=0.4=600MPa。 故有，滿足要求。 各支承板的設(shè)計見裝配圖。 4.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。因此，應(yīng)首先著眼于機動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產(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構(gòu)；三是在可能的情況下，適當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，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機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 5.1組合機床主軸箱設(shè)計 本人的設(shè)計任務(wù)是柴油機氣缸蓋雙面銑組合機床左主軸箱部分的設(shè)計。由總體設(shè)計部分可知，需設(shè)計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；采用標準主軸。 大型通用主軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動軸、齒輪和附加機構(gòu)等組成。 標準通用臥式銑削類主軸箱的厚度是一定的，為325mm。本設(shè)計中主軸箱由箱體、前蓋和后蓋三個部分組成。箱體材料為HT200，前、后蓋等材料為HT150；箱體的標準厚度為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齒輪三種。通用主軸箱設(shè)計的順序是：繪制主軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)、軸徑及模數(shù)；擬訂傳動系統(tǒng)；計算主軸、繪制坐標檢查圖；繪制主軸箱總圖，零件圖及編制組件明細表。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)選定的切削用量計算得到的單根主軸的進給力，按文獻[9]的62頁公式 (2-7) 實際上，為克服滑臺移動引起的摩擦阻力，動力滑臺的進給力應(yīng)大于。又考慮到所需的最小進給速度、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[9]的96頁表5-5，左、右兩面的機械滑臺均選用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，允許最大進給力20000N，工作進給電機型號為Y90S-4B5，功率為0.75Kw、轉(zhuǎn)速1390r/min、工作進給范圍為9.62～425.8r/min;快速進給電機型號為Y90S-4，功率為1.1Kw、轉(zhuǎn)速為720r/min、快速進給速度50mm/min. 如所示為雙面銑組合機床左主軸箱設(shè)計原始依據(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[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)實際需要選出齒輪模數(shù)為3、4兩種。通過計算得≥1.76，結(jié)合生產(chǎn)實際取m=3和m=4兩種。 第6章 主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算 6.1主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算 多軸箱傳動設(shè)計，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)速的計算公式：文獻[9]的64-65頁 (3-2) (3-3) (3-4) (3-5) (3-6) (3-7)