內(nèi)燃機進氣管玉柴200系列夾具設(shè)計

編編 號號 無錫太湖學院 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計 論論文文 題目 題目 內(nèi)燃機進氣管玉柴內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)系列夾具設(shè) 計計 信機 系系 機械工程及其自動化 專專業(yè)業(yè) 學 號 0923091 學生姓名 劉昊 指導教師 張大駿 職稱 高級工程師 職稱 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 無錫太湖學院本科畢業(yè)設(shè)計 論文 誠誠 信信 承承 諾諾 書書 本人鄭重聲明 所呈交的畢業(yè)設(shè)計 論文 內(nèi)燃機進 氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 是本人在導師的指導下獨立進行 研究所取得的成果 除了在畢業(yè)設(shè)計 論文 中特別加以標注 引用 表示致謝的內(nèi)容外 本畢業(yè)設(shè)計 論文 不包含任何其 他個人 集體已發(fā)表或撰寫的成果作品 班 級 機械 92 學 號 0923091 作者姓名 2013 年 5 月 25 日 I 無無錫錫太太湖湖學學院院 信信 機機 系系 機機械械工工程程及及其其自自動動化化 專專業(yè)業(yè) 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計論論 文文 任任 務務 書書 一 題目及專題 一 題目及專題 1 題目 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 2 專題 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 二 課題來源及選題依據(jù)二 課題來源及選題依據(jù) 課題來源 廣西玉林柴油機廠提供產(chǎn)品圖紙 選題依據(jù) 1 零件生產(chǎn)用圖 2 零件材料 3 年產(chǎn)量 五萬件 年 4 該廠生產(chǎn)條件狀況 三 本設(shè)計 論文或其他 應達到的要求 三 本設(shè)計 論文或其他 應達到的要求 1 滿足零件設(shè)計的加工精度 2 零件機械加工的工藝過程卡片及各工序的工序卡片 3 主要機械加工工序的夾具總裝配圖及主要零件圖 4 設(shè)計說明書 不少于一萬字 必須有相關(guān)的計算和說明 II 5 專業(yè)外語文獻翻譯不少于一萬字符 四 接受任務學生 四 接受任務學生 機械 92 班班 姓名姓名 劉昊 五 開始及完成日期 五 開始及完成日期 自自 2012 年年 11 月月 17 日日 至至 2012 年年 5 月月 25 日日 六 設(shè)計 論文 指導 或顧問 六 設(shè)計 論文 指導 或顧問 指導教師指導教師 簽名簽名 簽名簽名 簽名簽名 教教研研室室主主任任 學科組組長研究所所學科組組長研究所所 長長 簽名簽名 系主任系主任 簽名簽名 2012 年年 11 月月 17 日日 III 摘要摘要 本設(shè)計主要包括兩方面的內(nèi)容 即進氣管的加工工藝規(guī)程設(shè)計以及典型的加工工序 的夾具設(shè)計 本文對一個常規(guī)工藝設(shè)計及的步驟做了詳細闡述 在此基礎(chǔ)上對零件加工 要求進行分析 最終確定毛坯的材料 選擇定位基準 并留出適當?shù)募庸び嗔?綜合上 述分析可以制定出零件加工工藝路線中的具體參數(shù)進行計算 例如基本的切削用量的計 算 并根據(jù)計算結(jié)果選擇機床 驗算機床功率 此外 計算加工過程中的機動時間和輔 助時間也是必不可少的 機械加工工藝過程 是指用機械加工方法逐步改變毛坯形態(tài) 形狀 尺寸和表面質(zhì) 量 使之成為合格零件所進行的全部過程 機械加工工藝過程包括結(jié)構(gòu)工藝性分析 毛坯的選擇 基準的選擇 加工余量的確 定 工藝路線的擬定 工序尺寸及公差的確定和加工設(shè)備的選擇等 工藝路線是連接產(chǎn) 品設(shè)計和制造的紐帶 它是一項經(jīng)驗性強 技巧性高 涉及多方面的知識和信息的工作 因此工藝路線設(shè)計極其復雜 其中 加工順序的先后 熱處理的安排和工序的集中還是 工序的集中與分散是工藝人員在擬定工藝路線時的原則性問題 為了提高勞動生產(chǎn)率 保證加工質(zhì)量和改善勞動條件 需要設(shè)計專用的夾具 在夾 具設(shè)計中 不僅要追求其其結(jié)構(gòu)的合理性 更重要的是核算其加工精度的準確性 影響 工件加工精度的因素很多 且種類復雜 本夾具的設(shè)計是完成定位設(shè)計 夾緊設(shè)計等 以及如何將這些機構(gòu)裝配起來形成一個整體 裝配過程 結(jié)構(gòu)方案確定以后 繪制了主要 的零件圖裝配圖 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 加工工藝 切削用量 工藝計算 夾具設(shè)計 IV ABSTRACT This design mainly includes two aspects of content namely the intake pipe processing process planning and typical processing process of fixture design In this paper a conventional process design and steps to do a detailed description On the basis of the parts processing requirements analysis with a final determination of blank materials choose the locating datum and set aside the proper machining allowance A combination of the analysis can work out the parts processing process route in the specific parameters calculation such as basic of cutting parameter calculation and according to the calculated results choose machine tool the checking machine power in addition the calculation process mobile time and auxiliary time is also essential Mechanical processing it is to point to by machining methods gradually change the blank form shape size and surface quality make it become the qualified the process all parts Mechanical processing process including structure analysis technology the choice of blank the choice of machining allowance benchmark the determination process route of the recommended and the determination of the procedure sizes tolerance and processing equipment choice etc Process line is the connection product design and the manufacture of the link it is a critical skill high strong a wide range of knowledge and information work so process route design is extremely complex among them the processing order has the arrangement and working procedure heat treatment process of concentration or centralized and decentralized is in planning process engineering process route of principle problem In order to improve labor productivity guarantee the processing quality and improve working conditions and need to design a special fixture The fixture design we not only need to pursue the rationality of the structure more important is the accuracy of accounting the machining accuracy The influence the machining accuracy of many factors and species complex This fixture design is complete orientation design clamping design and how these institutions together to form a whole assembly process Structure plan later rendering the main parts drawing assembly drawing Key words process the cutting dosages process calculation fixture design V 目目 錄錄 摘要 ABSTRACT 目錄 1 緒論 1 1 1 本課題的研究內(nèi)容和意義 1 1 2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 1 1 3 本課題應達到的要求 2 2 零件的分析 3 2 1 零件的功用 3 2 2 零件的工藝分析 3 3 零件的工藝規(guī)程設(shè)計 5 3 1 確定零件的生產(chǎn)類型 5 3 2 材料的選擇 5 3 3 確定零件毛坯的制造形式 5 3 4 擬定零件的機械加工工藝路線 5 3 4 1 定位基準的選擇 5 3 4 2 零件表面加工方法的選擇 6 3 4 3 零件各表面加工順序的確定 6 3 4 4 工序的組合 6 3 5 工序設(shè)計 6 3 6 工藝計算 7 3 6 1 銑后表面的工藝計算 8 3 6 2 鉆后表面上孔的工藝計算 10 3 6 3 銑前表面的工藝計算 12 3 6 4 鉆前表面上孔的工藝計算 14 3 6 5 銑上表面的工藝計算 14 3 6 6 鉆上表面上孔的工藝計算 15 3 6 7 銑凸臺面的工藝計算 17 3 6 8 銑左端面的工藝計算 17 3 6 9 鉆左端面上孔的工藝計算 18 4 夾具設(shè)計 19 4 1 夾具設(shè)計概述 19 4 2 機床夾具的分類 19 4 3 機床夾具的基本組成 19 VI 4 4 夾具設(shè)計 19 4 4 1 銑后表面夾具設(shè)計 23 4 4 2 銑前表面夾具設(shè)計 23 4 4 3 鉆左端面孔夾具設(shè)計 24 4 5 夾具圖裝配圖上的標注 24 4 6 定位誤差的分析和計算 25 4 6 1 定位誤差的分析 26 4 6 2 定位誤差的計算 27 4 7 夾緊力的分析與計算 29 5 結(jié)論與展望 31 5 1 結(jié)論 31 5 2 不足之處及未來展望 31 致 謝 32 參考文獻 33 附 錄 34 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 1 1 緒論緒論 1 1 本課題研究的內(nèi)容及意義本課題研究的內(nèi)容及意義 本課題研究的內(nèi)容是 工藝過程的重要性 E0200 進氣管的機械加工工藝規(guī)程的編制 包括工藝路線設(shè)計 工藝設(shè)計 編制工藝規(guī)程文件 系列夾具設(shè)計 工藝是機械產(chǎn)品設(shè)計 制造過程中的重要組成部分 工藝設(shè)計的好壞直接影響產(chǎn)品 的最終制造質(zhì)量和整個生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化狀況 在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域 各個行業(yè)中廣泛使用者大量的機床 機器 儀器及工具等 這些工藝裝備都是有機械制造行業(yè)提供的 機械制造業(yè)的主要任務就是圍繞各種材料的 加工要求 研究其加工工藝并設(shè)計和制造各種工藝裝備 機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟各部 門的裝備部 它不僅為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供了現(xiàn)代化的設(shè)備 同時也是計算機 通信等新興產(chǎn) 業(yè)的基礎(chǔ) 機械制造業(yè)的興衰直接影響和制約了工業(yè) 農(nóng)業(yè) 交通 航天 信息和國防各部門 的生產(chǎn)技術(shù)水平 進而影響著一個國家的綜合生產(chǎn)實力 1 2 國內(nèi)外發(fā)展情況國內(nèi)外發(fā)展情況 當代的機械制造業(yè)正沿著三個主要的方向發(fā)展 1 加工技術(shù)向高度信息化 自動化 智能化方向發(fā)展 信息技術(shù) 智能制造技術(shù) 數(shù)控技術(shù) 柔性制造技術(shù) 計算機集成制造技術(shù)以及敏捷制造等先進技術(shù)都在改造傳統(tǒng) 制造業(yè)并迅速向前發(fā)展 2 加工技術(shù)向高精度發(fā)展 出現(xiàn)超精密工程以及納米材料及加工 納米測量等技 術(shù) 3 機械加工的工藝方法進一步完善與開拓 傳統(tǒng)的切削與磨削技術(shù)仍在不斷發(fā)展 各種特種加工方法也在不斷開拓新的工藝可能性與新的技術(shù) 如快速成形 激光加工 電加工和射流加工等 同時 機械制造中的計量與測試技術(shù) 機械產(chǎn)品的裝配技術(shù) 工 況檢測與故障診斷技術(shù) 機械設(shè)備性能試驗技術(shù) 機械產(chǎn)品的可靠性保證與質(zhì)量控制技 術(shù) 仿生制造技術(shù) 微型制造設(shè)備技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù) 人工智能技在機械制造中的應 用以及考慮到環(huán)境保護的綠色制造技術(shù)等均有重大的發(fā)展 1 機械加工工藝的發(fā)展 1 廣義制造論 長期以來 由于設(shè)計和工藝的分離 制造被定位于加工工藝 這 是一種狹義制造的概念 隨著社會的發(fā)展和科技的進步 需要綜合 融合和復合多種技 術(shù)去研究和解決問題 特別是集成制造技術(shù)的問世 提出了廣義制造的概念 亦稱為 大制造 的概念 它體現(xiàn)了制造概念的擴展 2 2 制造工藝已形成系統(tǒng) 現(xiàn)代制造技術(shù)已經(jīng)不是單獨的加工方法和工匠的 手藝 已經(jīng)發(fā)展成為一個系統(tǒng) 在制造工藝理論和技術(shù)上有了很大的發(fā)展 在制造生產(chǎn)模式 上出現(xiàn)了柔性制造系統(tǒng) 集成制造系統(tǒng) 虛擬制造系統(tǒng) 集群制造系統(tǒng)和共生制造系統(tǒng) 等 3 零件在工藝規(guī)程制定后 就要按工藝規(guī)程順序進行加工 加工中除了需要機床 刀 具 量具之外 成批生產(chǎn)時還要用機床夾具 它們是機床和工件之間的連接裝置 使工 無錫太湖學院學士學位論文 2 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)計是加工過程中最活躍的因素之一 機械加工工藝的發(fā)展方向是自動化和毛坯精化 機械制造是國民經(jīng)濟各部門科技進 步的基礎(chǔ) 在現(xiàn)代條件下機械制造的發(fā)展方向是 開發(fā)工藝可行性廣 能保證各種原料消 耗最少 可靠性和自動化精度高的新一代的技術(shù) 機械制造工藝及其實現(xiàn)組織形成的發(fā) 展趨勢 在很大程度上取決于機器結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向和它的技術(shù)使用特征 機器制造中的科 技進步將促進以計算機和生產(chǎn)全盤自動化為基礎(chǔ)的工序少和能節(jié)約資源的工藝的建立和 推廣 1 3 本課題應達到的要求本課題應達到的要求 1 保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合設(shè)計圖和技術(shù)條件所規(guī)定的要求 2 保證高的勞動生產(chǎn)率 3 保證經(jīng)濟上的合理性 設(shè)計中要包括設(shè)計工藝路線的原則和方法 工序的詳細設(shè)計 包括尺寸換算以及工 序尺寸的設(shè)計計算 影響加工因素的分析 影響表面質(zhì)量的因素 本設(shè)計要達到的要求 滿足零件設(shè)計的加工精度要求 零件機械加工工藝過程卡片 各工序卡片 主要機械加工工序的夾具總裝配圖及主要零件圖 設(shè)計說明書 不少于一 萬字 必須有相關(guān)的計算和說明 專業(yè)外語文獻翻譯不少于一萬字符 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 3 2 零件的分析零件的分析 2 1 零件的功用零件的功用 進氣管的作用就是按照柴油機的工作次序 分別供給各缸充足的新鮮空氣 進氣管 一般用鑄鐵或鋁合金鑄造 進氣管和排氣管分別安裝在汽缸蓋的兩側(cè) 如果在一側(cè)裝配 會使排氣管的高溫傳給進氣管 造成進入汽缸內(nèi)的空氣密度減小 影響進氣量 同時 為了減小空氣的流通阻力 進氣管內(nèi)壁一般要做得比較平整和光滑 2 2 零件的工藝分析零件的工藝分析 該零件廣泛用于載重汽車和客車 圖 2 1 E0200 進氣管 從零件圖上可以看出 該進氣管的結(jié)構(gòu)比較復雜 需要加工表面多 其主要加工表 面可以分為四個部分 1 其主要加工表面為后表面 14 11 的孔和 2 8 的孔所在表面 這一組加工面包括 后表面 14 11 孔 2 8 孔 2 前表面 這一組加工面包括 前表面 6 M10 7H 2 M10 1 7H 的螺紋孔 3 上表面 這一組加工面包括 上表面 6 2 96 0 05 的孔 4 M10 7H 的螺紋孔 6 2 96 0 05 的孔 4 左端面 這一組加工面包括 左端面 2 M10 7H 的螺紋孔 以上各組加工面的技術(shù)要求如下 1 表面粗糙度要求為 Ra6 3 有平面度要求 11 孔的位移度要求為 0 4 M8 7H 的螺 紋孔位移度要求 0 4 2 表面粗糙度要求為 Ra6 3 螺紋孔的精度要求為 7H 無錫太湖學院學士學位論文 4 3 上表面表面粗糙度要求為 Ra12 5 孔尺寸精度及形位公差要求較高 螺紋孔精度要 求為 7H 孔 2 96 的尺寸精度要求為 0 05 4 表面粗糙度要求為 Ra12 5 螺紋孔的精度要求為 7H 孔內(nèi)表面粗糙度要求為 Ra16 3 由以上可以分析 對于這四組加工表面來講 可以先選擇其中一組加工表面進行加 工 然后再以加工過的表面為基準 加工其他三組表面 并保證他們之間的相互位置精 度 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 5 3 零件工藝規(guī)程設(shè)計零件工藝規(guī)程設(shè)計 3 1 確定零件生產(chǎn)類型確定零件生產(chǎn)類型 年產(chǎn)量為五萬件 所以該零件為大批量生產(chǎn) 3 2 材料的選擇材料的選擇 鋁合金的密度低 比較輕便 而且表面會自然形成氧化膜 故耐腐蝕性強 不易生銹 同時鋁合金具有柔性的強度設(shè)計 常溫下的強度不低于鑄鐵 它的導熱性也很好 也具 有很好的鑄造性能 易于制造出形狀復雜的零件 容易切削 不容易使刀具損壞 另外 還比較耐磨 經(jīng)濟性好 性價比高 所以選擇鋁合金作為制造該零件的材料 3 3 確定零件毛坯的制造形式確定零件毛坯的制造形式 零件材料為 ZL108 該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是大批量生產(chǎn) 采用壓力鑄造 可以達到生產(chǎn) 要求 3 4 擬定零件的機械加工工藝路線擬定零件的機械加工工藝路線 3 4 1 定位基準的選擇定位基準的選擇 定位基準的選擇是擬定零件的機械加工工藝路線 確定加工方案中首先要做的重要工 作 基準選擇得正確 合理與否 將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率 否則 不但使 加工工藝過程中的問題百出 更有甚者 還會造成零件大批量報廢 使生產(chǎn)無法正常進 行 在選擇定位基準時 需要同時考慮以下三個問題 1 以哪一個表面作為加工時的精基準或統(tǒng)一基準 才能保證加工精度 使整個機 械加工過程順利地進行 2 為加工上述精基準或統(tǒng)一基準 應采用哪一個表面作為粗基準 3 是否有個別工序為了特殊的加工要求需要采用統(tǒng)一基準以外的精基準 粗基準的選擇 在選用粗基準時要考慮如何保證各個加工面有足夠的余量 如何保 證各個表面之間的相互位置精度和自身的尺寸精度 因此 選擇粗基準時 應遵循以下 幾個原則 對于不需要全部加工表面的零件 應使用始終不加工的表面作為粗基準 以保證不加 工表面與其他加工表面之間的相互位置精度要求 選擇毛坯余量最小的表面作為粗基準 選擇零件上的重要基準面作為粗基準 選擇零件上加工面積大 形狀復雜的表面作為粗基準 以使定位準確 夾緊可靠 夾 具結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 粗基準在同一尺寸方向上通常只能使用一次 不應重復使用 以免產(chǎn)生不必要的定位 誤差 無錫太湖學院學士學位論文 6 精基準的選擇 根據(jù)精基準的選擇原則 選擇精基準時 首先應考慮基準重合的問題 即在可能的情況下 應盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準 并保證工件的定位誤 差較小以及加工精度 同時還應使加工過程操作方便 夾具結(jié)構(gòu)簡單 選擇時應遵循以 下原則 基準重合 盡量選擇被加工表面的設(shè)計基準或工序基準作為定位基準 避免基準不重 合而產(chǎn)生的定位誤差 一次安裝的原則 一次安裝的又稱基準統(tǒng)一原則 基準統(tǒng)一或一次安裝和有關(guān)工序所 使用的夾具 結(jié)構(gòu)大體上統(tǒng)一 降低了工裝設(shè)計和制造成本 同時多數(shù)表面采用同一基準 進行加工 避免基準面轉(zhuǎn)換而帶來的誤差 在生產(chǎn)線上 使用統(tǒng)一基準使各個工序定位 簡單一致 互為基準原則 當某些表面相互位置精度要求較高時 這些表面又可以互為基準反復 加工 以不斷提高定位基準的精度 保證這些表面之間的位置精度 自為基準原則 對于精度要求很高的表面 如果加工時要求其余量很小而均勻時 可 以以加工表面本身作為定位基準 以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率 在我的設(shè)計中 基準統(tǒng)一原則最為重要 使用統(tǒng)一的基準 可以簡化工藝過程和夾具 設(shè)計 能在一次裝夾中加工多個表面 可以保證個加工表面間的相互位置精度可以減少 工裝設(shè)計制造的費用 提高生產(chǎn)效率 并可以避免基準轉(zhuǎn)換造成的誤差 根據(jù)以上原則 結(jié)合進氣管的具體結(jié)構(gòu) 確定基準如下 以前表面 上表面以及左端 面作為基準加工出后表面這個重要表面 同時加工出這個表面上的孔 然后都以這個表 面和上面的孔定位加工出其他表面和孔 4 3 4 2 零件表面加工方法的選擇零件表面加工方法的選擇 零件各表面加工方法和方案的選擇 首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的 要求 另外還需要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性方面的要求 在選擇時 應根據(jù)各種加工方法的 特點及其經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度 結(jié)合零件的特點和技術(shù)要求 慎重決定 5 該毛坯經(jīng)鑄造成型 其各表面加工方法如下 后表面 粗銑 精銑 11 孔 M8 7H 螺紋孔 鉆孔 攻螺紋 前表面 粗銑 精銑 M10 7H 螺紋孔 鉆孔 攻螺紋 上表面 粗銑 M10 7H 螺紋孔 2 96 0 05 孔 鉆孔 攻螺紋 后表面下小凸臺面 粗銑 左端面 粗銑 M10 7H 螺紋孔 鉆孔 攻螺紋 3 4 3 零件各表面加工順序的確定零件各表面加工順序的確定 加工順序的安排 1 機械加工順序的安排 根據(jù)機械加工順序安排時應遵循的原則 考慮到工件的具體特點 可以先加工后表面 和后表面上的孔 然后都以一面兩孔定位 加工出其他的面和孔 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 7 2 熱處理工序的安排 由于毛坯為壓鑄件 鑄件應經(jīng)固溶處理加完全人工時效處理 另外 還須經(jīng)變質(zhì)處理 3 輔助工序的安排 檢驗工序 進氣管須經(jīng)氣密性檢驗 在 0 4Mpa 的氣壓下歷時兩分鐘不得滲漏 其他 輔助工序 在零件機械加工結(jié)束后 進行人工去毛刺處理 3 4 4 工序的組合工序的組合 在確定加工順序后 根據(jù)該工件的生產(chǎn)規(guī)模以及工件的結(jié)構(gòu)特點與技術(shù)條件 為了盡 可能地減少工件的安裝次數(shù) 在一次安裝中加工多個表面 以便于保證高的表面相互位 置精度 考慮使用通用機床配以專用夾具 并采用工序集中的原則來組合工序 加工順序就是指工序的排列次序 加工順序?qū)ΡＷC加工質(zhì)量 降低生產(chǎn)成本有著重要 的作用 一般考慮一下原則 1 先基準后其他 零件的前幾道工序應安排加工精基準 然后用精基準來加工其 他表面 2 先粗加工后精加工 整個零件的加工工序應是粗加工在前 然后半精加工 精 加工以及光整加工 這樣可以避免由于工件受力變形而影響加工質(zhì)量 也避免了精加工 表面受到損傷等 3 先加工平面 后加工內(nèi)孔 先加工主要表面后加工次要表面 即作為精基準的 表面應首先加工 然后對精度要求高的主要表面進行粗加工 半精加工 并穿插一些次 要表面的加工 然后進行各表面的精加工 要求高的主要表面的精加工安排在最后進行 這樣避免已加工表面在運輸過程中的碰傷 6 7 這樣得到零件的工藝路線如下 10 鑄造毛坯 20 簡單的手工處理 去除鑄造留下的多余部分 30 銑后表面 因為是重要表面 要先粗銑 后精銑 用兩個支承撐住后表面下部 一 側(cè)用支承板定位 夾具前部用兩個支承釘定位 用銑床加工 40 鉆后表面上的孔 夾具與銑后表面一樣 用加工中心 45 攻螺紋 手工 50 銑前表面 用后表面和后表面上的兩個孔定位 用銑床 60 鉆前面的孔 夾具同上 用加工中心 65 攻螺紋 手工 70 銑上表面 后表面上一面兩孔定位 用銑床 80 鉆前表面上的孔 夾具同上 用加工中心 90 攻螺紋 手工 100 銑后表面上的兩個小凸臺 用后表面上一面兩孔定位 壓板夾緊 用銑床 110 銑左側(cè)的小端面 用表面一面兩孔定位 用壓板夾緊 夾具一側(cè)可做成多出一直角 那直角邊掛在銑床工作臺上 用螺栓和銷固定 用銑床 120 鉆左側(cè)端面上的小孔 夾具同上 鉆床 130 攻螺紋 手工 無錫太湖學院學士學位論文 8 140 檢驗 氣密性試驗 150 人工處理 去毛刺 160 包裝入庫 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡和工序卡片 見附錄 3 5 工序設(shè)計工序設(shè)計 零件機械加工工藝路線擬定后還需對每一對工序進行設(shè)計 其主要內(nèi)容包括 確定每 一工步大的加工余量 計算各工序的工序尺寸及公差 選擇各工序所使用的機床及工藝 裝備 確定切削用量 計算工時定額等 加工余量的確定 機械加工余量對工藝過程有一定的影響 余量不夠 不能保證零件的加工質(zhì)量 余量 過大 不但增加機械加工的勞動量 而且增加了材料 刀具 能源的消耗 從而增加了 成本 所以必須合理地安排加工余量 通過查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 12 23 確定各工序加工余量如下 工序 30 銑后表面 粗銑加工余量 5 精銑加工余量 1 工序 40 鉆 11 孔 加工余量 5 5 鉆 8 孔 加工余量 4 工序 45 攻螺紋 M8 加工余量 工序 50 銑前表面 粗銑加工余量 3 精銑加工余量 1 工序 60 鉆 10 孔 加工余量 5 工序 65 攻螺紋 M10 加工余量 工序 70 銑上表面 加工余量 6 工序 80 鉆 10 孔 加工余量 5 鉆 2 96 孔 加工余量 1 48 工序 90 攻螺紋 M10 加工余量 工序 100 銑小凸臺面 加工余量 3 工序 110 銑左端面 加工余量 3 工序 120 鉆 10 孔 加工余量 5 工序 130 攻螺紋 M10 加工余量 3 6 工藝計算工藝計算 加工工藝路線制定完成之后 為了能達到加工工藝路線中的要求 有必要對每個工序 進行切削用量的計算 選擇合適的機床 并在此基礎(chǔ)上編制工藝過程卡 工序卡 使整 個加工過程有章可循 最大限度地節(jié)省費用 降低工時 提高生產(chǎn)效率 下面詳細說明本設(shè)計中的一些工藝參數(shù)的計算過程 3 6 1 銑后表面銑后表面 1 粗銑后表面 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 9 1 工序加工計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 10 39 選中 160 的面銑刀 材料為高速鋼 W18Cr4V Z 16 取 ap 5mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 69 取 fz 0 08mm z 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 67 有 3 1 1 015 0 4 01 02 0 25 0 zafat dc v ezp v 式中 cv 系數(shù) cv 60 4 d 銑刀直徑 mm t 刀具耐用度 min ap 切削深度 mm fz 每齒進給量 mm z ae 切削寬度 mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 70 16 160 z d 得 t 180min ae 96mm 計算得 v 67 94m min 則根據(jù)公式 d v n 1000 3 2 求得 n 135 23r min 2 機床選擇 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 8 55 選銑床 XA6132 主軸 18 級轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速 范圍 30 1500r min P 7 5kW 據(jù) 切削用量簡明手冊 有 1 min max 1 z z n n n R 3 3 式中 z 級數(shù) nmax 最高轉(zhuǎn)速 r min nmin 最低轉(zhuǎn)速 r min 則 1 26 查 切削用量簡明手冊 表 3 30 選 n 118r min 則實際轉(zhuǎn)速為 min 28 59 1000 m dn v 驗證功率 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 67 知 znafadcP ezpp 1 18 095 0 1 05 10 3 4 式中 cp 系數(shù) cp 1 39 d 銑刀直徑 mm ap 切削深度 mm 無錫太湖學院學士學位論文 10 fz 每齒進給量 mm z ae 切削寬度 mm z 銑刀齒數(shù) n 主軸轉(zhuǎn)速 r min 計算得 P 4 04kW 機床選擇滿足要求 3 機動時間和輔助時間的計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 知 機動時間 T0為 i znf lll T z 21 0 3 5 式中 l 加工長度 mm l1 刀具的切入長度 mm l2 刀具的超出長度 mm fz 每齒進給量 mm z z 銑刀齒數(shù) i 走刀次數(shù) 其中 l 551 84mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 15 15 得 l1 112mm l2 4mm i 1 則 T0 4 42min 根據(jù) 機械制造工藝學 輔助時間 Tf按 T0 的 18 來計算 則 Tf 0 80min 4 小結(jié) 綜上所述 機床選擇為萬能銑床 XA6132 主軸轉(zhuǎn)速為 118r min 切削速度為 v 59 28m min 進給量 fz 0 08mm z 切削深度 ap 5mm 機動時間 T0 4 42min 輔助時 間 Tf 0 80min 2 精銑后表面 1 工序加工計算 取 ap 1mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 69 取 fz 0 08mm z 由 金屬 機械加工工藝人員手冊 表 14 70 16 160 z d 得 t 180min ae 96mm 根據(jù)公式 3 1 計算得 v 79 80m min 則 min 84 158 1000 r d v n 2 機床選擇 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 8 55 選擇 XA6132 銑床 主軸 18 級轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn) 速范圍 30 1500r min P 7 5kW 根據(jù)公式 3 3 計算得 1 26 查 切削用量簡明手冊 表 3 30 選 n 150r min 則實際轉(zhuǎn)速為 min 36 75 1000 m dn v 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 11 根據(jù)公式 3 4 計算得 P 4 03kW 機床選擇滿足要求 3 機動時間和輔助時間的計算 其中 l 551 84mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 15 15 得 l1 112mm l2 4mm i 1 則根據(jù)公式 3 5 計算得 T0 1 39min 輔助時間 Tf按機動時 間的 18 來計算 Tf 0 73min 4 小結(jié) 綜上所述 機床為萬能銑床 XA6132 主軸轉(zhuǎn)速 n 150r min 切削速度 v 75 36m min 進給量 fz 0 08mm z 切削深度 ap 1mm 機動時間 T0 4 03min 輔助時 間 Tf 0 73min 3 6 2 鉆后表面上的孔鉆后表面上的孔 1 鉆 11 的孔 1 工序加工計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 10 22 選 11 的錐柄麻花鉆 刀具材料為高速 鋼 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 34 因為工件材料為鑄造鋁合金 選 組 取 f 0 42mm r 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 42 得 t 30min 根據(jù) 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 29 得 切削速度為 5 02 0 4 0 1 11 dt d v 3 6 式中 d 孔徑 mm t 刀具耐用度 min f 進給量 mm r 得 v 22 64m min 根據(jù)公式 求得 n 655 47r min 2 機床選擇 查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計 表 4 51 選 ZH7640 立式加工中心 主軸 22 級轉(zhuǎn) 速 主軸轉(zhuǎn)速范圍 50 6000r min 主軸功率 P 5 5kW 最大轉(zhuǎn)矩 M 400N m 最大軸向力 N 16000N 根據(jù)公式 標準公比 1 min max 1 z z n n n R 取 1 26 查 切削用量簡明手冊 表 2 16 選 n 350r min 根據(jù)公式 3 2 求得實 際轉(zhuǎn)速 v 12 09m min 驗證功率 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 30 得 7 0 600dfN 3 7 8 02 304fdM 無錫太湖學院學士學位論文 12 3 8 36 17018760 MN P 3 9 計算得 N 3595 99N M 183 8N m P 0 7kW 機床選擇滿足要求 3 機動時間和輔助時間的計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 鉆孔的機動時間為 fn lll T 21 0 3 10 式中 l 加工長度 深度 mm l1 刀具的切入長度 mm l2 刀具的超出長度 mm f 刀具或零件的進給量 mm r n 刀具或零件的轉(zhuǎn)速 r min 其中 l 15mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 15 6 得 l1 4 0mm l2 2 0mm 則 T0 0 16min 輔助時間 Tf按 T0的 18 計算 則 Tf 0 03min 4 小結(jié) 綜上所述 機床為立式加工中心 ZH7640 主軸轉(zhuǎn)速為 350r min 切削速度 v 12 09m min 進給量 f 0 42mm r 切削深度 ap 11mm 機動時間 T0 0 16min 輔助時 間 Tf 0 03min 2 鉆 8 的孔 1 工序加工計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 10 22 選 8 的錐柄麻花鉆 刀具材料為高速 鋼 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 34 因為工件材料為鑄造鋁合金 選 組 取 f 0 42mm r 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 42 得 t 30min 根據(jù)公式 3 6 計算得 v 19 93m min 根據(jù)公式 d v n 1000 求得 n 793 39r min 2 機床選擇 查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計 表 4 51 選 ZH7640 立式加工中心 主軸 22 級轉(zhuǎn) 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 13 速 主軸轉(zhuǎn)速范圍 50 6000r min 主軸功率 P 5 5kW 最大轉(zhuǎn)矩 M 400N m 最大軸向力 N 16000N 根據(jù)公式 標準公比 1 min max 1 z z n n n R 取 1 26 查 切削用量簡明手冊 表 2 16 選 n 630r min 根據(jù)公式 3 2 求得實 際轉(zhuǎn)速 v 15 83m min 驗證功率 根據(jù)公式 3 7 3 8 3 9 計算得 N 2615 27N M 97 2N m P 0 3kW 機床選擇滿足要求 3 機動時間和輔助時間的計算 其中 l 15mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 15 6 得 l1 4 0mm l2 2 0mm 根據(jù)公式 3 10 求得 T0 0 08min 輔助時間 Tf按 T0的 18 計 算 則 Tf 0 014min 4 小結(jié) 綜上所述 機床為立式加工中心 ZH7640 主軸轉(zhuǎn)速為 630r min 切削速度 v 15 83m min 進給量 f 0 42mm r 切削深度 ap 4mm 機動時間 T0 0 08min 輔助時間 Tf 0 014min 3 6 3 銑前表面銑前表面 1 粗銑前表面 1 工序加工計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 10 39 選中 80 的面銑刀 材料為高速鋼 齒 數(shù)取 10 取 ap 3mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 69 取 fz 0 08mm z 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 70 10 80 z d 得 t 180min ae 48mm 根據(jù)公式 3 1 計算得 v 69 92m min 根據(jù)公式 d v n 1000 求得 n 278 34r min 2 機床選擇 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 8 55 選擇 XA6132 銑床 主軸 18 級轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn) 速范圍 30 1500r min P 7 5kW 根據(jù)公式 3 3 取 1 26 查 切削用量簡明手冊 表 3 30 選 n 235r min 則實際轉(zhuǎn)速為 min 03 59 1000 m dn v 根據(jù)公式 3 4 計算得 P 1 11kW 機床選擇滿足要求 無錫太湖學院學士學位論文 14 3 機動時間和輔助時間的計算 其中 l 392 25mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 15 15 得 l1 44mm l2 3mm i 1 則根據(jù)公式 5 計算得 T0 2 34min 輔助時間 Tf按機動時間 的 18 來計算 Tf 0 42min 4 小結(jié) 綜上所述 機床選擇為萬能銑床 XA6132 主軸轉(zhuǎn)速為 235r min 切削速度為 v 59 03m min 進給量 fz 0 08mm z 切削深度 ap 3mm 機動時間 T0 2 34min 輔助時 間 Tf 0 42min 2 精銑前表面 1 工序加工計算 取 ap 1mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 69 取 fz 0 08mm z 由 金屬 機械加工工藝人員手冊 表 14 70 10 80 z d 得 t 180min ae 48mm 根據(jù)公式 3 1 計算得 v 78 04m min 則 min 67 310 1000 r d v n 2 機床選擇 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 8 55 選擇 XA6132 銑床 主軸 18 級轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn) 速范圍 30 1500r min P 7 5kW 根據(jù)公式 3 2 計算得 1 26 查 切削用量簡明手 冊 表 3 30 選 n 300r min 則實際轉(zhuǎn)速為 min 36 75 1000 m dn v 根據(jù)公式 3 4 計算得 P 2 52kW 機床選擇滿足要求 3 機動時間和輔助時間的計算 其中 l 392 25mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 15 15 得 l1 44mm l2 3mm i 1 則根據(jù)公式 3 5 計算得 T0 1 83min 輔助時間 Tf按機動時 間的 18 來計算 Tf 0 33min 4 小結(jié) 綜上所述 機床為萬能銑床 XA6132 主軸轉(zhuǎn)速 n 300r min 切削速度 v 75 36m min 進給量 fz 0 08mm z 切削深度 ap 1mm 機動時間 T0 1 83min 輔助時 間 Tf 0 33min 3 6 4 鉆前表面上的孔鉆前表面上的孔 鉆 10 的孔 1 工序加工計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 10 22 選 10 的錐柄麻花鉆 刀具材料為高速 鋼 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 34 因為工件材料為鑄造鋁合金 選 組 取 f 0 42mm r 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 42 得 t 30min 根據(jù)公式 3 6 計算得 v 21 79m min 根據(jù)公式 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 15 d v n 1000 求得 n 693 95r min 2 機床選擇 查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計 表 4 51 選 ZH7640 立式加工中心 主軸 22 級轉(zhuǎn) 速 主軸轉(zhuǎn)速范圍 50 6000r min 主軸功率 P 5 5kW 最大轉(zhuǎn)矩 M 400N m 最大軸向力 N 16000N 根據(jù)公式 標準公比 1 min max 1 z z n n n R 取 1 26 查 切削用量簡明手冊 表 2 16 選 n 500r min 根據(jù)公式 1000 dn v 求得實際轉(zhuǎn)速 v 15 7m min 驗證功率 根據(jù)公式 3 7 3 8 3 9 計算得 N 3269 08N M 151 9N m P 0 5kW 機床選擇滿足要求 3 機動時間和輔助時間的計算 其中 l 15mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 15 6 得 l1 4 0mm l2 2 0mm 則 T0 0 1min 輔助時間 Tf按 T0的 18 計算 則 Tf 0 018min 4 小結(jié) 綜上所述 機床為立式加工中心 ZH7640 主軸轉(zhuǎn)速為 500r min 切削速度 v 15 7m min 進給量 f 0 42mm r 切削深度 ap 5mm 機動時間 T0 0 1min 輔助時間 Tf 0 018min 3 6 5 銑上表面銑上表面 1 工序加工計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 10 39 選中 160 的面銑刀 材料為高速鋼 齒數(shù)取 16 取 ap 6mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 69 取 fz 0 08mm z 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 70 16 160 z d 得 t 180min ae 96mm 根據(jù)公式 3 1 計算得 v 66 71 min 根據(jù)公式 d v n 1000 求得 n 132 78r min 2 機床選擇 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 8 55 選擇 XA6132 銑床 主軸 18 級轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn) 無錫太湖學院學士學位論文 16 速范圍 30 1500r min P 7 5kW 根據(jù)公式 3 1 計算得 1 26 查 切削用量簡明手 冊 表 3 30 選 n 118r min 則實際轉(zhuǎn)速為 min 28 59 1000 m dn v 根據(jù)公式 3 4 計算得 P 1 74kW 機床選擇滿足要求 3 機動時間和輔助時間的計算 其中 l 390mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 15 15 得 l1 73 5mm l2 3mm i 1 則根據(jù)公式 3 5 計算得 T0 3 09min 輔助時間 Tf按機動時 間的 18 來計算 Tf 0 56min 4 小結(jié) 綜上所述 機床選擇為萬能銑床 XA6132 主軸轉(zhuǎn)速為 118r min 切削速度為 v 59 28m min 進給量 fz 0 08mm z 切削深度 ap 6mm 機動時間 T0 3 09min 輔助時 間 Tf 0 56min 3 6 6 鉆上表面的孔鉆上表面的孔 1 鉆 10 的孔 1 工序加工計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 10 22 選 10 的錐柄麻花鉆 刀具材料為高速 鋼 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 34 因為工件材料為鑄造鋁合金 選 組 取 f 0 42mm r 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 14 42 得 t 30min 根據(jù)公式 3 6 計算得 v 21 79m min 根據(jù)公式 d v n 1000 求得 n 693 95r min 2 機床選擇 查 金屬加工工藝及工裝設(shè)計 表 4 51 選 ZH7640 立式加工中心 主軸 22 級轉(zhuǎn) 速 主軸轉(zhuǎn)速范圍 50 6000r min 主軸功率 P 5 5kW 最大轉(zhuǎn)矩 M 400N m 最大軸向力 N 16000N 根據(jù)公式 標準公比 1 min max 1 z z n n n R 取 1 26 查 切削用量簡明手冊 表 2 16 選 n 500r min 根據(jù)公式 min 7 15 1000 m dn v 求得實際轉(zhuǎn)速 v 15 7m min 驗證功率 根據(jù)公式 3 7 3 8 3 9 計算得 N 3269 08N M 151 9N m P 0 5kW 內(nèi)燃機進氣管玉柴 200 系列夾具設(shè)計 17 機床選擇滿足要求 3 機動時間和輔助時間的計算 其中 l 15mm 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 15 6 得 l1 4 0mm l2 2 0mm 則 T0 0 1min 輔助時間 Tf按 T0的 18 計算 則 Tf 0 018min 4 小結(jié) 綜上所述 機床為立式加工中心 ZH7640 主軸轉(zhuǎn)速為 500r min 切削速度 v 15 7m min 進給量 f 0 42mm r 切削深度 ap 5mm 機動時間 T0 0 1min 輔助時間 Tf 0 018min 2 鉆 2 96 的孔 1 工序加工計算 查 金屬機械加工工藝人員手冊 表 10 22 選 2 96 的錐柄麻花鉆 刀具材料為高 速鋼 查 金屬機械加