機油泵加工工藝及夾具研發(fā)設計

1、揚州職業(yè)大學畢 業(yè) 設 計（論文）設計（論文）題目：機油泵體加工工藝及夾具設計院別：機 械工程 學 院專業(yè)：機 械制 造 與 自 動 化班級：10 機 械 班姓名：黃宸學號：100101711指導教師：成小英完 成 時 間 ： 2013 年 4 月 15 日摘要1、機油泵是在潤滑系統(tǒng)中迫使機油從油底殼送到引擎運動件的裝置機油泵 在內燃機上的應用越來越多。同時，在半導體，太陽能， LCD等工程領域方面， 也起著一定的作用。 近年來， 隨著加工技術的發(fā)展， 汽車用油泵擺線轉子泵 被應用到縫紉機中， 特別是對一些全封閉自動潤滑系統(tǒng)的機種， 如包縫機、 繃縫 機矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。2、基本內容及解決

2、的關鍵問題：基本內容熱處理毛坯，車削機油泵體，設 計加工專用夾具關鍵問題在于工藝過程的設計， 夾具類型的確定， 定位裝置的設 計，夾緊裝置的設計夾具精度的分析和計算嗎，夾具非標零件圖的繪制等等 聞創(chuàng) 溝燴鐺險愛氌譴凈。3、本課題研究情況綜述：機械加工工藝及夾具設計是機械制造與自動化必 備的專業(yè)核心技能， 突出培養(yǎng)典型零件加工工藝能力， 機油泵體工藝過程設計時 要結合實際， 盡量符合實際生產要求， 專用夾具設計時要估計好夾緊力加工零件 是要計算好加工余量。 殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。關鍵字： 機油泵、工藝規(guī)程、夾具設計摘要目錄第一章 緒論 5彈貿攝爾霽斃攬磚鹵廡釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐1.1 課題研究的

3、背景 5謀蕎摶篋 飆 鐸懟 類 蔣薔1.2 課題研究的意義 5廈礴懇蹣 駢 時盡 繼 價騷1.3 國內外的研究動態(tài) 5 煢楨廣鰳 鯡 選塊 網 羈淚第二章 零件的工藝分析及生產類型 6鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴2.1 零件的用途 6籟叢媽羥為贍僨蟶練淨2.2 零件的工藝分析 7預頌圣鉉儐歲齦訝驊糴第三章 確定毛坯種類，繪制毛坯圖，毛坯模型 8滲釤嗆儼勻諤鱉調硯錦3.1 確定毛坯種類 83.2 確定毛坯尺寸及機械加工總余量 83.3 設計毛坯圖 93.4 繪制毛坯圖 9鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡 擁締鳳襪備訊顎輪爛薔 贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷 壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚第四章 選擇加工方法，制定工藝路線 11 蠟變黲

4、癟 報倀鉉 錨鈰 贅4.1 基準面的選擇 11 買鯛鴯譖 曇 膚遙 閆 擷凄11 綾鏑鯛駕 櫬 鶘蹤 韋 轔糴11 驅躓髏彥 浹 綏譎 飴 憂錦 貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡 鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒 凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴 恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦 鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫4.1.1 粗基準的選擇 . 4.1.2 精基準的選擇 . 4.2 零件的表面加工方法 124.3 工序的集中與分散 124.4 工序順序的安排 13構氽頑黌 碩 飩薺 齦 話騖4.4 1. 機械加工順序 . 13 輒嶧陽檉 籪 癤網 儂 號澩4.4.2 輔助工序 13堯側閆繭 絳 闕絢 勵 蜆贅4.5 制定工藝路線 134

5、.6 加工設備及工藝裝備選擇 164.7 工序間加工余量、工序尺寸的確定 174.8 切削用量的計算 18t4.9 基本時間 tj 的計算26碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞第五章 夾具設計30閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖5.1 精車前后端面專用夾具設計30氬嚕躑竄貿懇彈瀘頷澩5.1.1 定位裝置30釷鵒資贏車贖孫滅獅贅5.1.2 夾緊力的計算30慫闡譜鯪逕導嘯畫長涼5.2 鉆 20 孔夾具設計34諺辭調擔鈧諂動禪瀉類5.2.1 定位裝置34嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈5.2.2 切削力和夾緊力的計算34熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機庫第六章 小結37鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞38紂憂蔣氳頑薟驅藥憫騖參考文獻39穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧第一章

6、 緒論1.1 課題研究的背景目前國內的機油泵產品的技術基本源自美國、德國、 日本等幾個傳統(tǒng)的工 業(yè)國家，我國現(xiàn)有的技術基本上是引進國外的基礎上發(fā)展的， 而且已經有了一定 的規(guī)模。但是目前我國的機油泵沒有自己的核心技術產品， 自主開發(fā)能力仍然很 弱。在差速器的技術開發(fā)上還有很長的路要走。 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。1.2 課題研究的意義機油泵的作用是把機油送到發(fā)動機各摩擦部位，使機油在潤滑路中循環(huán)，以 保證發(fā)動機得到良好的潤滑。 機油泵多為齒輪泵， 它由齒輪泵體等組成。 當發(fā)動 機工作時， 凸輪軸帶動泵體的主動齒輪轉動。 齒輪甩動機油沿泵體內壁從進油口 流至出油口，形成低壓，產生吸力，機油箱內的機油

7、即被吸入進油口。而出油口 處的機油越積越多，因而壓力增高，機油便被壓到各摩擦部分，實現(xiàn)強制潤滑。 設計研究更好機油泵可以降低發(fā)動機的損耗，延長機械的使用壽命 銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎 諏涼。1.3 國內外的研究動態(tài)機油泵在內燃機上的應用越來越多。同時，在半導體，太陽能， LCD 等工程 領域方面，也起著一定的作用。近年來，隨著加工技術的發(fā)展，汽車用油泵 擺線轉子泵被應用到縫紉機中， 特別是對一些全封閉自動潤滑系統(tǒng)的機種， 如包 縫機、繃縫機 擠貼綬電麥結鈺贖嘵類。機油泵以后的發(fā)展 今后機油泵研發(fā)會向著低噪音，低耗油方向發(fā)展，現(xiàn)在很多機油泵，噪音比 較大，不適合一些低音環(huán)境，有的還伴有漏油現(xiàn)在， 賠荊紳

8、諮侖驟遼輩襪錈。第二章 零件的工藝分析及生產類型2.1 零件的用途機油泵是不斷的把發(fā)動機油底殼里的機油送出去以達到潤滑發(fā)動機各個需要 潤滑的零部件的目的。 機油泵泵體在整個機油泵中起著很重要的作用， 泵體的尺 寸精度、表面粗糙度直接影響機油泵的工作穩(wěn)定性和泵的壽命。 塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。圖 1 機 油泵泵體 零件 圖與三維 建模圖1零件的技術要求 ：鑄件表面不允許有裂紋、氣孔、粘沙等缺陷 鑄件拔模斜度 1-3，未注圓角半徑 R2-3。 所有螺紋空口倒角至螺紋大徑。 去銳邊毛刺，非加工表面涂硝化油漆。2.2 零件的工藝分析通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技 術要

9、去齊全， 零件的結構工藝性合理。 該零件需要加工的表面均為切削加工， 各 表面的加工精度及表面粗糙度都不難獲得。 根據(jù)各加工方法的經濟精度及一般 機床所能達到的位置精度， 該零件沒有很難加工的表面， 上述各表面的技術要求 采用常規(guī)加工工藝均可以保證， 該機油泵泵體位置公差要求嚴格， 部分加工面需 專用夾具進行夾緊定位。 裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。2.3 零件的生產類型根據(jù)零件的生產綱領，該零件為中大批大量生產。第三章 確定毛坯種類，繪制毛坯圖，毛坯模型3.1 確定毛坯種類零件材料采用灰鑄鐵 HT200，具有高的抗壓強度、良好的鑄造性、耐磨性、 消振性和低的缺口敏感性、 可切屑加工性。 考慮到鑄造可

10、以鑄造內腔、 外形很復 雜的毛坯，工藝靈活性大，鑄造成本低 ，故選用鑄件毛坯。又已知零件的生產 規(guī)模為大批大量生產，根據(jù)機械制造技術課程設計指導表1-6，確定毛坯鑄造方法為機器砂型鑄造，鑄件的機械加工余量等級 G 級，公差等級 8-10 級。倉嫗 盤紲囑瓏詁鍬齊驁。3.2 確定毛坯尺寸及機械加工總余量已知毛坯制造方法為機器砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，規(guī)模為大批大量生產， 查機械制造手冊表 5-3 可取鑄件尺寸公差等級 CT 為 10 級，加工余量等級 MA 為 G 級。綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。表 1 毛坯尺寸及機械加工總余量（ mm ）加工表面基本尺寸鑄件尺寸 公差機械加工 總余量鑄件尺寸底面 14

11、7.522.83.551.021.48底面 252.43.58.51.2凸臺202.43.523.51.2左右端面412.83.5471.467孔673.23611.622孔222.43161.23.3 設計毛坯圖1) 確定鑄造斜度 根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊 確定毛坯砂型鑄造斜 度為1o 3o ,圓角半徑 R2-3。2) 確定分型面 以底面為分型面。3) 毛坯的熱處理方式 為了去除內應力， 改善切削性能， 鑄件進行機械加工 前應當進行時效處理。3.4 繪制毛坯圖10圖 2 機油泵泵體毛坯圖及毛坯模型第四章 選擇加工方法，制定工藝路線4.1 基準面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之

12、一， 基面選擇的正確與合理， 可 以使加工質量得到保證，生產率得以提高。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，使生產無法正常進行。 驍顧燁鶚巰瀆蕪領鱺賻。4.1.1 粗基準的選擇粗基準的選擇： 對于零件而言， 應盡可能選擇不加工表面為粗基準。 而對有 若干個不加工表面的工件， 則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表 面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則， 以凸臺為初基準。 瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。4.1.2 精基準的選擇精基準的選擇：主要應該考慮基準重合、統(tǒng)一基準、互為基準等原則。采用11 互為基準反復加工的辦法達到位置度要求， 然后以精銑后的 67 孔和兩端面以

13、及 底面為精基準。 鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。4.2 零件的表面加工方法根據(jù)零件圖上標注的各加工表面的技術要求， 查機械制造技術課程設計指 導表 1-7 至表 1-15，通過對各個加工方案的比較，最后確定零件表面的加工方 法如下表： 櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。表 2 零件表面加工方法需加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/ m加工方法底面 1IT105m粗銑半精銑底面 2IT1220 m粗銑凸臺IT1210 m粗銑67孔IT82.5 m粗鏜半精鏜精鏜22孔IT122.5 m鉆擴鉸左右端面IT102.5 m粗銑半精銑精銑17孔IT1220 m鉆4-M6 螺紋IT1212.5 m鉆絲錐攻螺紋蓋配孔（配座）I

14、T115鉆粗鉸4.3 工序的集中與分散已知零件的生產規(guī)模為大批大量生產， 初步確定工藝安排的基本傾向為： 加 工過程劃分階段， 工序都要集中， 采用工序集中可以減少工件的裝夾次數(shù)， 在一 次裝夾中可以加工許多表面， 有利于保證各表面之間的相互位置精度。 加工設備12 主要以專用設備為主，采用專用夾具，這樣生產質量高，投產快生產率較高。除 此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應。4.4 工序順序的安排4.4 1. 機械加工順序 遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即在前面加工階段先加 工端面。同時考慮位置度要求，左右端面互為基準反復加工。 峴揚斕滾澗輻灄

15、興渙藺。 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面左右端面和圓孔表面，后加工 次要表面凸臺、底座孔以及倒角。 遵循“先面后孔”原則，先加工端面，后加工孔。4.4.2 輔助工序毛坯鑄造成型后， 應當對鑄件毛坯安排清砂工序， 并對清砂后的鑄件進行一次 尺寸檢驗，然后再進行機械加工。 在對零件的所有加工工序完成之后， 安排噴漆、 去毛刺、清洗、終檢工序。 詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。4.5 制定工藝路線工藝路線一：工序號工序內容定位基準10鑄造毛坯20粗銑底面凸臺，側面定位30粗銑凸臺底面，側面定位1340粗銑前后端面底面定位、前后端面定位50鉆 2

16、 個 17 孔、倒角底面，前后端面，側面定位60鉆孔 2067孔的大端面、底面和 17 孔70粗鏜 67孔底面， 17 孔定位80半精銑底面凸臺，側面定位90半精銑前后端面底面定位、前后端面定位精銑前后端面底面定位、前后端面定位100擴 20 孔到 21.867孔的大端面、底面和 17 孔鉸 21.8 孔到 2267孔的大端面、底面和 17 孔110半精鏜 67 孔底面， 17 孔定位精鏜 67孔底面， 17 孔定位120鉆 M6 螺紋底孔為 4.867孔， 22 孔的端面，凸臺定位攻絲67孔， 22 孔的端面，凸臺定位130去銳邊毛刺140非加工表面涂硝化油漆150清洗160終檢入庫工藝路線

17、二：工序號工序內容定位基準10清洗檢查毛坯20粗銑前端面后端面定位30粗銑，半精銑，精銑后端面前端面定位40半精銑，精銑前端面后端面定位50鉆，擴，鉸 22 孔67孔的大端面、底面1460粗鏜，半精鏜，精鏜 67 孔、倒角前端面，底面定位70粗銑，精銑底面前后端面定位80粗銑凸臺底面定位90鉆 2 個 17 孔、倒角底面定位100鉆 M6 螺紋底孔為 4.867 孔， 67孔的大端面定位攻螺紋67 孔， 67孔的大端面定位110去銳邊毛刺120非加工表面涂硝化油漆130清洗140終檢入庫工藝路線分析比較：通常情況下，在同時需要鉆孔和銑平面的時候，一般先銑平面， 再加工孔，重要加工表面切削余量最

18、好均勻。工藝路線一是先把重要 表面底面先加工出來，前后端面同時加工，最后加工兩個孔，幾何精 度高。工藝路線二是先把前后端面加工出來，后加工兩個重要的孔， 最后才加工底槽面，前后端面切削余量不很均勻，且粗精加工放在一 起，工件的內應力很大，加工之后工件變形會很大程度影響零件的幾 何精度，定位基準不如路線一來得準確，再綜合加工精度要求，裝夾 便利與否等各方面因素后，確定為工藝路線一。則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。154.6 加工設備及工藝裝備選擇工序號工序內容加工裝備工藝裝備10鑄造毛坯20粗銑底面立式銑床 X51Y8 硬質合金面銑刀、游標 卡尺30粗銑凸臺立式銑床 X51Y8 硬質合金面銑刀、游標 卡尺

19、40粗銑前后端面XQ6225 臥式銑床Y8 硬質合金面銑刀刀、游 標卡尺50鉆孔 20立式鉆床Z3025高速鋼鉆、卡尺、鉆模板60粗鏜 67孔臥式鏜床 T68硬質合金鏜刀、游標卡尺70半精銑底面立式銑床 X51Y8 硬質合金面銑刀 、游標卡尺80半精銑前后端面XQ6225 臥式銑床Y8 硬質合金面銑刀、游標 卡尺精銑前后端面XQ6225 臥式銑床Y8 硬質合金面銑刀、游標 卡尺90鉆 2 個 17 孔、倒角立式鉆床Z525高速鋼鉆、游標卡尺、鉆模板100擴 20 孔到 21.8立式鉆床Z3025擴孔鉆、游標卡尺鉸 21.8 孔到 22立式鉆床Z3025鉸刀、游標卡尺110半精鏜 67 孔臥式鏜

20、床 T68硬質合金鏜刀、游標卡尺精鏜 67孔臥式鏜床 T68硬質合金鏜刀、游標卡尺120鉆 M6 螺紋底孔為 4.8立式鉆床高速鋼鉆、游標卡尺、鉆模16Z3025板攻絲立式鉆床Z3025絲錐刀、游標卡尺130去銳邊毛刺平銼140非加工表面涂硝化油漆噴涂機150清洗清洗機160終檢入庫百分表、卡尺4.7 工序間加工余量、工序尺寸的確定查機械制造技術基礎課程設計指導 ，并綜合對毛坯尺寸以及已經確定的 機械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表： 脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。表 4 零件機械加工工序間加工余量表工序號工步號工步內容工序尺寸加工余量（mm）101鑄造毛坯20粗銑底面48.52-00.

21、162.5301粗銑凸臺203.5401粗銑前后端面44-00.162（單邊）501鉆 2 個 孔、倒角178.5（單邊）601鉆孔 202000.2120（直徑）701粗鏜 67 孔6500.302（直徑）801半精銑底面47.52 00.20381901半精銑前后端面42 - 0.0621（單邊）2精銑前后端面41-0.100.5（單邊）1001擴孔到 21.821.8 00.211.8（直徑）2鉸 22 孔2200.230.5（直徑）1102半精鏜 67 孔66.500.0741.5（直徑）3精鏜 67 孔6700.0460.5（直徑）1201鉆 M6 螺紋底孔為 4.84.800.07

22、54.8（直徑）2攻螺紋 M6600.0081.2（直徑）4.8 切削用量的計算工序 10 粗銑底面工步 1：粗銑底面 1（1）切削深度 ap 2.5mm（2）進給量的確定X51型立式銑床功率為 4.5KW ，查表 5-8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量， 按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量 fz 取為 0.08mm/z。 鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。（3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 d w =80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 c =57.6m/min，則 稟虛嬪賑維嚌妝擴踴糶。1000 cd1000 57.680229

23、.18r /min由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉速：nw 210r / min故實際銑削速度：1852.8m / mindnw80 210vcc 10001000工作臺的每分鐘進給量為fm fzznw 0.08 10 210mm/ min 168mm/ min根據(jù)表 3.7 查得機床的進給量為 165mm/min。工步 2：粗銑底面 2（1）切削深度 ap 3.5mm（2）進給量的確定X51 型立式銑床功率為 4.5KW ，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量 fz 取 為 0.08mm/z。 陽簍埡

24、鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。（3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 d w =80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 c =57.6m/min，則溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應。 1000 c 1000 57.6nsc 229.18r /mins d 80由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉速：nw 210r / min故實際銑削速度：vcdnw80 2101000100052.8m / min工作臺的每分鐘進給量為fm fzznw 0.08 10 210mm/ min 168mm/ min根據(jù)表 3.7 查得機床的進給量為 165mm/min。工序 20

25、：粗銑凸臺（1）切削深度 ap 3.5mm（2）進給量的確定X51 型立式銑床功率為 4.5KW ，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量 fz 取19為 0.08mm/z。（3）銑削速度鋇嵐縣緱虜榮產濤團藺。由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 d w =80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 c =57.6m/min，則懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。 1000 c 1000 57.6nsc229.18 r /mins d 80由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉速nw 210r /

26、 min故實際銑削速度dnw80 2101000 100052.8m / min工作臺的每分鐘進給量為fm fzznw 0.08 10 210mm/ min 168mm/ min根據(jù)表 3.7 查得機床的進給量為 165mm/min。 工序 30：粗銑前后端面 （1）切削深度 ap 2mm（2）進給量的確定X51 型立式銑床功率為 4.5KW ，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量 fz 取 為 0.12mm/z。 謾飽兗爭詣繚鮐癩別瀘。（3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 d w =160mm、齒數(shù) z=16.查表

27、 5.8 高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 c =50.4m/min ，則咼鉉們歟謙鴣餃競蕩賺。ns1000 cd1000 50.4160100.27 r / min由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉速：nw 80r / min故實際銑削速度：2040.2m/ mindnw160 80vcc 1000 1000工作臺的每分鐘進給量為：fm fzznw 0.12 16 80mm/ min 153.6mm/ min根據(jù)表 3.7 查得機床的進給量為 150mm/min。 工序 40：鉆 2 個 17孔、倒角由工件材料為 HT200、高速鋼鉆頭，查表 5.20 高速鋼鉆削灰鑄

28、鐵的切削用量得，切削速度 vc =18m/min,進給量 f=0.3mm/r,取a p =17mm，則瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴減。 1000v 1000 18ns337.0r/mindw 17由本工序采用 Z525 型立式鉆床，由表 3.17得，轉速 nw =272r/min，故實際切削速度為vcdwnw100017 27214.53m/ min1000工序 50；鉆 20 孔由工件材料為 HT200、高速鋼鉆頭，查表 5.20 高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削用量得，切削速度 vc =20m/min,進給量 f=0.3mm/r,取a p =20mm，則麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。ns1000v 1000 20dw

29、 20318.3r/min由本工序采用 Z3025型立式鉆床，由表 3.14得，轉速 nw =315r/min，故實際切削速度為 工序 60：粗鏜 67孔（走刀 2 次）dwnw100020 315100019.8m/ min查表 5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時，粗鏜取 vc=24m/min, f=0.5mm/r ，粗a鏜孔時因余量為 2mm，故 p =2mm，則 納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。1000v 1000 24ns121r/ mindw6321由 CFc 180, xFc 1,yFc 0.75, nFc 0,KFc 1 ，計算切屑力：Fc 9.81CFcaxpFc f yFc vcnFc

30、 KFc 9.81 180 2 0.50.75 0.40 1N 2099.9N功率 Pc Fcvc 10-3 2099.9 0.4 10-3 kw 0.84kw0.84 0.99kW 5kW取機床效率為 0.85，則所需機床功率為 0.85 ，故機床功率足夠， 切削用量選擇合理。工序 70：半精銑底面（1）切削深度 ap 8.5mm（2）進給量的確定X51型立式銑床功率為 4.5KW ，查表 5-8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量， 按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量 fz 取為 0.05mm/z。 風攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。（3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 d

31、w =80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 c =70.2m/min，則滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹。ns1000 cd1000 70.280279.32 r /min由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉速：nw 255r / min故實際銑削速度：vcdnw80 2551000100064.1m / min工作臺的每分鐘進給量為：fm fzznw 0.05 10 255mm/ min 127.5mm/ min根據(jù)表 3.7 查得機床的進給量為 130mm/min 工序 80：工步:1：半精銑前后端面（1）切削深度 ap 1mm222）進給量的

32、確定X51型立式銑床功率為 4.5KW ，查表 5-8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量， 按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量 fz 取為0.08mm/z。 鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。（3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 dw =160mm、齒數(shù) z=16.查表 5.8 高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度c =59.4m/min，則攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。1000 c 1000 59.4 d 160118.17 r / min由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉速：nw 100r/ min故實際銑削速度：vcdnw160 1001000 100050.

33、3m / min工作臺的每分鐘進給量為：fm fzznw 0.08 16 100mm/ min 128mm/ min根據(jù)表 3.7 查得機床的進給量為 130mm/min。工步 2：精銑前后端面（1）切削深度 ap 0.5mm（2）進給量的確定X51 型立式銑床功率為 4.5KW ，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給 量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量 fz 取 為 0.05mm/z。 趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。（3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 dw =160mm、齒數(shù) z=16.查表 5.8 高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度c =72m/mi

34、n，則夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。1000 cd1000 72160143.24 r / min由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉速：23nw 125r/ min故實際銑削速度：vcdnw 160 125 62.8m/min10001000工作臺的每分鐘進給量為：fm fzznw 0.05 16 125mm/ min 100mm/ min根據(jù)表 3.7 查得機床的進給量為 100mm/min 工序 90工步 1：擴孔到 21.8高速鋼擴孔取其切削速度 vc =20m/min,進給量 f=0.3mm/r ，背吃刀量ap =0.9mm，則1000vdw1000 2021.8292.0r

35、/min由本工序采用 Z3025型立式鉆床，由表 3.14得，轉速 nw =250r/min，故實際切削速度為vcdwnw100021.8 250100017.1m/ min工步 2：鉸 22 孔查表5.25，取其切削速度 vc =11m/min,進給量 f=1mm/r ，背吃刀量 ap =0.1mm，ns1000v 1000 11dw22159.2r / min由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉速 nw 125r/min，故實際切削速度為dwnw vc c 1000 工序 100：22 1258.6m/ min1000工步 1：半精鏜 67 孔24查表 5.27，高

36、速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時， 半精鏜取 vc =35m/min, f=0.5mm/r ， a半精鏜孔時因余量為 1.5mm，故 p =1.5mm，則視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。1000v 1000 35ns168r/ mindw 66.5工步 2：精鏜 67 孔查表 5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時，精鏜取 vc=30m/min, f=0.3mm，精 鏜孔時因余量為 0.5mm，故 ap =0.5mm，則 偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。1000v 1000 30ns143r/ mindw 67工序 110：工步 1：鉆 M6 螺紋底孔為 4.8由工件材料為 HT200、高速鋼鉆頭，查表 5.20 高速鋼鉆削灰

37、鑄鐵的切削用 量得，切削速度 vc =20m/min,進給量 f=0.12mm/r,取 ap =4.8mm，則 緦徑銚膾齲轎級鏜撟 廟。1000vdw1000 204.81326.3r / min由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉速 nw =1000r/min，故實際切 削速度為15.1m/ mindwnw4.8 1000vc10001000工步 2：攻螺紋 M6高速鋼機動絲錐加工螺紋取其切削速度 vc=8.9m/min,背吃刀量 ap =0.6mm， 則1000v 1000 8.9ns472.2r / minsdw6由本工序采用 Z3025型立式鉆床，由表 3.14

38、得，轉速 nw =400r/min，故實際切削速度為25dwnw6 400vc7.5m/ minc 1000 10004.9 基本時間 tj 的計算工序 10：工步 1： 粗銑底面 1 查機械制造工藝設計簡明手冊得此工序機動時間計算公式：t l l1 l2t jf1Mz 2Mz ，由面銑刀不對稱銑平面、主偏角 kr = 90 ，查表 5.41 銑削基本時間計算，l1 0.5d - C0(d-Co) (1 3)mm ，C0 (0.03 0.05)d,l 2 35mm確定l1 3 0 m，l2 4mm，l 41mm ，則該工序的基本時間為tj l 0.5d - C0(d-Co) (1 3)mm ，

39、 l2 i 41 30 4 2 0.91min 55s jfMz165工步 2： 粗銑底面 2 查機械制造工藝設計簡明手冊得此工序機動時間計算公式：t j l l1 l2Mz由面銑刀不對稱銑平面、主偏角kr = 90 ，查表 5.41 銑削基本時間計算，確定C0 (0.03 0.05)d,l 2 35mml1 3 0 m，l2 4mm，l 41mm ，則該工序的基本時間為tj l l1 l2 i 41 30 4 2 0.91min 55s jfMz165工序 20：粗銑凸臺26該工序的基本時間為tj l l1 l2 i 41 30 4 2 0.91min 55s jfMz165工序 30：粗銑

40、前后端面該工序的基本時間為t j l l1 l2 i 160 47 4i 2.8 min 168s j fMz 150工序 40：鉆 2 個 17孔、倒角17D 17l1cotkr (12)mm ( cot 451)m m9. 5m m由 表 5.39 ， 工 步 2 2 ，l2 2mml 20mm，該工序的基本時間為l l1 l2 i fn i20 9.5 2 2 0.78 min 48s272 0.3工序 50；鉆 20 孔由 表 5.39 ，D 20l1cotkr (1 2)mm ( cot45 1)mm 11mm工 步 2 2l2 2mml 16mm ，該工序的基本時間為t j l l

41、1 l2 16 11 2 0.3min 18s j fn 315 0.3工序 60：粗鏜 67孔（走刀 2 次） tj l l1 l2 i由表 5.57，fn，i 為進給次數(shù)， i=2l1 2mm, l2 0,l 25mm,主偏角 kr 90 。該工序的基本時間為27t j l l1 l2 i 25 2 2 0.89 min 54s j fn 121 0.5工序 70：半精銑底槽面該工序的基本時間為l l1 l241 30 4 2 1.15 min 69s130工序 80工步 1：半精銑前后端面該工序的基本時間為tj l l1 l2 i 160 47 4 2 3.2min jfMz130192

42、s工步 2：精銑前后端面該工序的基本時間為l l1 l2160 47 4 2 4.22min 253s100工序 90：工步 1：擴孔到 21.8D -d121.8- 20l11 cotkr (1 2)mm2 2.9mm1 2 r 2 ,l2 2mm該工序的基本時間為l l1 l 2 16 2.9 2t j 1 2 0.28min 17sfn 250 0.3工步 2：鉸 22 孔D -d122 - 21.8l11 cotkr (1 2)mm 2 2.1mm1 2 r 2,l2 2mm該工序的基本時間為l l1 l 2fn16 2.1 2125 10.16min 10s工序 100：28工步 1

43、：半精鏜 67 孔 該工序的基本時間為 l l1 l2 25 2t j 0.32 min 19sj fn 168 0.5工步 2：精鏜 67 孔該工序的基本時間為l l1 l2 25 2t j0.63 min 38sj fn 143 0.3工序 110：工步 1：鉆 M6 螺紋底孔為 4.8l1由 表 5.39 ， 工 步D cotkr (1 2)mm ( 4.8 cot45 1)mm 3.4mm2 2 ，l2 2mml 15mm ，該工序的基本時間為l l1 l2 15 3.4 2t j1 2 i 4 0.68 min 41sj fn 1000 0.12工步 2：攻螺紋 M6l l1 l2f

44、nl l1 l2 ) ifn0式中l(wèi)1 （13） P,l2 （23） P , P為工件螺距為 0.75mm該工序的基本時間為l l1 l 2fnl l1 l212 2 0.75 3 0.75) i (fn00.75 40012 2 0.75 3 0.750.75 2504 0.56 min 34s29第五章 夾具設計5.1 精車前后端面專用夾具設計5.1.1 定位裝置以底面及前端面 /后端面定位，底面確定三個自由度，后端面確定三個自由 度選定定位元件1 選用一端為圓弧面的支撐板作為止口底面及一側面的定位元件 選用支撐釘為端面， 這兩件支撐釘在裝配時， 要求其接觸端面要同時磨削以保證 精度。2根

45、據(jù)銑床夾具使用特點，力求使夾具結構簡單，故采用螺旋夾緊方式5.1.2 夾緊力的計算車床夾具的夾緊力估算過程復雜。因工件的受力大小及方向是動態(tài)變化的， 因此，為便于分析和計算，就緒需將工件的動態(tài)受力狀態(tài)轉換為靜態(tài)受力狀態(tài)， 找出各特征切削點的受力方向，加以分析和簡化計算。本工序的加工部位較多， 只需對切削結合面 k 時的受力大小和方向的最大值進行確定， 就可以計算出夾緊 力的大小， 對其余加工部位可以省略計算， 工件各特征切削點上切削力方向如圖30所示。 騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。圖31 切削力的計算設切削速度 v=80m/min 進給量 f=0.3mm/r ，切削深度 ar 2mm 如果使用kr

46、75 端面的車刀粗車結合面 k，查文獻可得 癘騏鏨農剎貯獄顥幗騮。Fz 672N Fr 248N Fx 629N Fz 6272 夾緊力的估算，根據(jù)切削點力的方向，分別計算出各特征切削點夾緊力的大小，然后進行比 較確定出夾緊力的最大值就是夾具所需的夾緊力。 各主要特征點的夾緊力的大小 估算如下 鏃鋝過潤啟婭澗駱讕瀘。（ 1）切削點 A如圖 3 所示工件在 Fx 的作用下有沿 Y 軸方向移動的趨勢， 此時。Fy 的作用力可 以看作與定位支撐釘?shù)姆醋饔昧ο氲窒?，因此，夾緊力 Fa 的大小應該滿足下列 不等式 FA FZ FX /f 榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。取 f 2768.7N2）2 切削點 B如圖

47、 3所示，工件在 Fz和 Fx的作用下有繞 E 點轉動的趨勢。在 Fy 的作用 下有沿 H 點的轉動趨勢，夾緊力 Fb 應該滿足下列不等式 邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊。 防止工件繞 E 點轉動的夾緊力為 Fb。FBFZ*90 FX*7070149331防止工件繞 H 點轉動的夾緊力為 FB :FB FY* 4O 496 20夾具所需夾緊力FB 1493496 198N9切削點在 c 由于主切削力在 Fx 方向與夾緊力方向一致，故不進行估算3）切削點 d，如圖所示，工件在 Fz 的作用下有沿著 Y 軸方向移動的趨勢 .防止工件沿著 Y軸移動的夾緊力 Fd 應該滿足下式FD FZ -FX 1611N（4

48、）當工件切削到最遠點 P時如圖 3點所示 Fx 的作用有使工件沿 y 軸移動的 趨勢，F(xiàn)y 的作用有使工件繞 G點轉動的趨勢 嶁硤貪塒廩袞憫倉華糲。防止工件繞防止工件繞防止工件繞 E 點轉動所需夾緊力為FZ *150FE144N070y 點轉動所需夾緊力為FxFr209N6y 點轉動所需夾緊力為FY * 40那么FG826Nf * 40Fr=FE +Fp+F G =436比較 F A FB FD Fp，F(xiàn)p 的值最大，因此所需夾緊力F4326.取安全系數(shù) K=2 ，夾具所需夾緊力為 F=KF=2*4352=8724由于夾緊點有兩個，單個夾緊點 所需的夾緊力為 4362N 查 M16夾緊螺栓的允

49、許夾緊力為 10050N 滿足設計要求圖 4 銑夾具三維圖及裝配圖32圖4銑夾具工程圖圖4335.2 鉆 20 孔夾具設計5.2.1 定位裝置以底面確定三個自由度，兩個 17 的孔確定三個自由度，定位元件 一個圓柱銷，一個圓錐銷，和底面定位，用滑動 v 型塊螺旋機構夾緊5.2.2 切削力和夾緊力的計算刀具： 20 高速鋼錐柄麻花鉆頭。 查機械制造工藝設計手冊表 3 36，鉆削扭距計算公式：M=CM d0XMKM3.1式中 C M =305.2, XM 2.5, yM 1.8磨 鈍 系 數(shù) KM =1.0 ， 代入得：f=0.17mm/r, d=12.5mm,M= 305.2 12.51.9 0.170.8 1 10 3 =22(Nm)查機械制造工藝設計手冊表 3 36，鉆削軸向力計算公式：343.1F=CFd0XF f yF K F 式中 CF =301.2, XF 1, yF 0.8,磨鈍系數(shù) KF =1.0， f=0.17mm/r, d=12.5mm, 代入得1 0.8F= 588.6 12.51 0.170.8 1=2100(N)因為此夾具夾緊力和軸向力上方向一致， 螺栓夾緊主要是防止工件在加工過 程中產生振動和轉動。 因鉆模板上有開口槽由夾具體上銷釘限制了其轉動， 所以 夾具夾