左右曲軸箱體組合加工中心工藝編制及夾具設(shè)計

1、目 錄11224446667899910101213252525252526262727282829293032333435361 引言信息技術(shù)改變了世界的面貌，也使制造領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化。傳統(tǒng)制造業(yè)正在轉(zhuǎn)變?yōu)榕c新經(jīng)濟發(fā)展想適應(yīng)的現(xiàn)代制造業(yè)，傳統(tǒng)的制造技藝已發(fā)展成為新興的制造科學(xué)與技術(shù)。今非昔比，必須認真面對，更必須走在時代的前列。為了適應(yīng)機械工業(yè)又好又快發(fā)展的需求,機床夾具的設(shè)計與制造技術(shù)也必須與時俱進,要求企業(yè)的高級技能人才能不斷設(shè)計出構(gòu)思合理、結(jié)構(gòu)正確、工藝良好的各種新型夾具。利用更好的夾具可以保證加工質(zhì)量，機床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件的加工面與定位面以及被加工

2、表面相互之間的位置精度；提高生產(chǎn)率、降低成本，使用夾具后可以減少劃線、找正等輔助時間，且易于實現(xiàn)多工位加工。為了讓夾具有更好的發(fā)展，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時具進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。本次畢業(yè)設(shè)計制定5WB左右曲軸箱體組合的加工工藝以及夾具設(shè)計，使通過對曲軸箱體的結(jié)構(gòu)分析及其運用所學(xué)相關(guān)知識對其加工工藝進行分析和夾具的設(shè)計1。1.1 機械制造業(yè)的發(fā)展 傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收計算機，信息，自動化，新材料，新能源和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)的最新成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品的研發(fā)，設(shè)計，生產(chǎn)，管理和市場開拓，取得顯著的社會經(jīng)濟效益。人類文明的發(fā)展和制造業(yè)的進步緊密相關(guān)。18世紀70年代，以瓦特改進蒸汽機為代

3、表，引發(fā)了第一次工業(yè)革命，產(chǎn)生可近代工業(yè)化的生產(chǎn)方式，手工勞動漸漸被機器生產(chǎn)多代替，機械制造業(yè)逐漸形成規(guī)模。到19世紀中葉，電磁場理論的建立為發(fā)電機和電動機2的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，從而迎來了電氣化時代。與此同時，互換性原理和公差制度應(yīng)運而生。所有這些使機械制造業(yè)發(fā)生了重大的變革，機械制造業(yè)進入了快速發(fā)展時期。機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備產(chǎn)業(yè)，是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體，是國防建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)，也是為提高人民生活質(zhì)量提供消費類機電產(chǎn)品的行業(yè)。1.2 我國機械行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇面對越來越激烈的國際市場競爭，我國機械制造業(yè)面對著嚴峻的挑戰(zhàn)。我們在技術(shù)上已經(jīng)落后，加上資金不足，資源短缺，以及

4、管理體制和周圍環(huán)境也存在許多問題，需要改進和完善，這些都給我們迅速趕超世界先進水平帶來極大的困難。但另一方面，我國改革的不斷深入，對外開放的不斷擴大，為我國機械制造業(yè)的振興和發(fā)展提供了前所未有的良好條件。挑戰(zhàn)和機遇并存，我們應(yīng)該在正視現(xiàn)實，面對挑戰(zhàn)，抓住機遇，深化改革，以振興和發(fā)展中國的機械制造業(yè)為已任，勵精圖治，奮發(fā)圖強，以使我國的機械制造業(yè)在不太長的時間內(nèi)，趕上世界先進水平2。機械制造已經(jīng)經(jīng)歷了很長的發(fā)展過程，對社會的工業(yè)發(fā)展起到了相當重要的作用。機械制造正朝著零件材料、制造方法、機械加工精度、高效自動化生產(chǎn)方式和產(chǎn)品的科學(xué)管理的方向發(fā)展。21世紀的制造技術(shù)將向大型化、高精度、高效率、高度

5、自動化方向發(fā)展，即向“三高一大”。同時，由于空間和能源的限制，機械行業(yè)正在向微型機械方向發(fā)展，新型領(lǐng)域的發(fā)展必將充滿挑戰(zhàn)和樂趣。32 左右曲軸箱體組合的零件分析2.1 左右曲軸箱體作用曲軸箱體也叫發(fā)動機外殼，是發(fā)動機所有零件的載體，就像房屋的框架一樣。是發(fā)動機上面最大零件，也是最主要的。箱體零件是機器及部件的基礎(chǔ)件，它將機器及部件中的軸、軸承和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個整體，并按預(yù)定傳動關(guān)系協(xié)調(diào)其運動4。見圖2.1。零件具體結(jié)構(gòu)見附件“左右箱體零件結(jié)構(gòu)圖”。圖2.1 箱體零件結(jié)構(gòu)圖2.2 左右曲軸箱體特點本發(fā)明提供一種摩托車發(fā)動機左右曲軸箱體的鑄造工藝，在發(fā)動機批量生產(chǎn)中，鋁合金

6、鑄件常采用壓力鑄造，主要原因：（1）可在壓鑄機上使用金屬模壓力鑄造，生產(chǎn)效率高，約5 分鐘可鑄出成品，可滿足批量要求。（2）鋁件的金相組織緊密，強度高，可保證產(chǎn)品質(zhì)量。（3）以上優(yōu)點是砂型鑄無法達到的。結(jié)構(gòu)特點是：（1）外形基本上是由六個或五個平面組成的封閉式多面體，又分成整體式和組合式兩種；（2）結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜。內(nèi)部常為空腔形，某些部位有“隔墻”，箱體壁薄且厚薄不均；（3）箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系；（4）箱體上的加工面，主要是大量的平面，此外還有許多精度要求較高的軸承支承孔和精度要求較低的緊固用孔。3 毛坯的選擇3.1 毛坯的選擇原則選擇毛坯時應(yīng)該考慮如下幾個方面的因素： （1

7、）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機械加工費用的降低來補償5，左右曲軸箱體年產(chǎn)10萬臺，采用“三班制”。 （2）零件材料的工藝性曲軸箱體是機器及其部件的基礎(chǔ)件，它將機器及其部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個整體，并按預(yù)定傳動關(guān)系協(xié)調(diào)其運動。因此，曲軸箱體的加工質(zhì)量不僅影響其裝配精度及運動精度，而且影響到機器的工作精度、使用性能和壽命。（3）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸形狀復(fù)雜的毛坯，一般采用鑄造方法制造，薄壁零件不宜用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各段直徑相差不大，可選用圓棒料；如各段直徑相差較大，為

8、減少材料消耗和機械加工的勞動量，則宜采用鍛造毛坯，尺寸大的零件一般選擇自由鍛造，中小型零件可考慮選擇模鍛件5。但是曲軸箱體采用的是高壓鑄造機鑄造。（4）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件選擇毛坯時，還要考慮本廠的毛坯制造水平、設(shè)備條件以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟性等。5WB左右曲軸箱體零件的材料是用鑄鋁。 毛坯為鑄鋁，其鑄造方法視鑄件精度和生產(chǎn)批量而定。大批生產(chǎn)用金屬模機器造型，毛坯精度較高，加工余量可適當減小。 為了消除鑄造時形成的內(nèi)應(yīng)力，減少變形，保證其加工精度的穩(wěn)定性，毛坯鑄造后要安排人工時效處理。曲軸箱體還應(yīng)在粗加工后多加一次時效處理，以消除粗加工造成的內(nèi)應(yīng)力，進一步提高加工精度的穩(wěn)定性6。3.2 確定毛坯時應(yīng)

9、考慮到因素充分考慮利用新技術(shù)、新工藝和新材料的可靠性 為了節(jié)約材料和能源，減少機械加工余量，提高經(jīng)濟效益，只要有可能，就必須盡量采用精密鍛造，精密鑄造，冷擠壓。粉末冶金和工程塑料等新工藝，新技術(shù)和新材料。曲軸箱體采用的是高壓鑄造機鑄造。3.3 毛坯的確定零件材料為鑄鋁，考慮到零件的裝配及工作環(huán)境，底面是主要的部位，而其余相當數(shù)目的尺寸由鑄造毛坯來保證。故選用鑄件，以提高加工效率和零件的壽命，是大批量生產(chǎn)的，而零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜，所以采用鑄造成形，從而提高生產(chǎn)率，保證加工精度，降低成本等7。4 工藝規(guī)程設(shè)計曲軸箱體零件材料為鑄鋁，在機床及機器中主要起支撐固定的作用，箱體零件的輪廓尺寸

10、不大，故可通過鑄造，加工過程中考慮幾個尺寸精度，生產(chǎn)效率等。題目給出的是左右曲軸箱體的組合加工，要求零件的配合符合要求。零件分別有58(0+0.3) 10(0+0.022) 6.7(0+0.2) 5.45(0+0.1) 5 (0+0.2) 12.5(0+0.2) 19.5(0+0.3) 8.5(0+0.1)的八個孔，起到與其他零件或機床連接的作用。箱體s_n r&23 零件的機械加工工藝過程是工藝規(guī)程設(shè)計的核心問題。箱體定位基準的選擇，直接關(guān)系到箱體上各個平面與平面之間，孔與平面之間，孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準時，首先要遵守“基準重合”和“基準統(tǒng)一”的原

11、則，同時必須考慮生產(chǎn)批量的大小，生產(chǎn)設(shè)備、特別是夾具的選用等因素。（1）選擇定位基準。箱體定位基準的選擇，直接關(guān)系到箱體上各個平面與平面之間，孔與平面之間，孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準時，首先要遵守“基準重合”和“基準統(tǒng)一”的原則，同時必須考慮生產(chǎn)批量的大小，生產(chǎn)設(shè)備、特別是夾具的選用等因素8。（2）決定各箱體表面的加工方法，劃分加工階段。根據(jù)各箱體表面的加工要求，先選定最終的加工方法，再由此向前確定各準備工序的加工方法。再根據(jù)曲軸箱體零件的工藝分析，毛坯狀態(tài)和選定的加工方法，看一看應(yīng)采用哪些熱處理；是否需劃分成粗加工、半精加工、精加工等幾個階段。 D5Ud )_

12、 （3）工序的集中與分散。各箱體表面加工方法確定之后，應(yīng)考慮哪些表面的加工適合在一道工序中完成，哪些則應(yīng)分散在不同工序為好，從而初步確定零件加工工藝過程中的工序總數(shù)及內(nèi)容。（4）初擬加工工藝路線。曲軸箱體的加工順序安排一般應(yīng)按“先粗后精、先面后孔、先主后次、基準先行”的原則進行，熱處理工序應(yīng)分段穿插進行，檢驗工序則按需要來安排9。 （5）工藝裝備的選擇。選擇工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求，使之既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟合理。批量生產(chǎn)條件下，通常采用通用機床加專用工、夾具；大量生產(chǎn)條件下，多采用高效專用機床、組合機床流水線、自動線與隨行夾具。（6）填寫工藝過程卡片。選定工藝裝備后，看是否

13、要對先前初擬的工藝路線進行修改。確認后，即可填寫機械加工工藝過程卡片。4.1 工藝規(guī)程的作用（1）（2）（3）4.2 零件的工藝分析左右曲軸箱體組合要加工的銑一個結(jié)合面，銑一個加油孔面和鉆鏜共八個孔，其中加油孔面間有尺寸要求，粗糙度要求，八個孔有孔徑要求，有粗糙度要求，還有他們之間的平行度要求，現(xiàn)分述如下：以箱體底面及2-10銷孔為定位基準加工側(cè)面孔，來確定加工中心原點，確定加工中心坐標。這樣容易達到圖所給的要求。先加工銑缸體結(jié)合面,然后鉆鉸分別可得到6.8 5 7.7 8.5 5.45 12.5的尺寸要求。通過以上分析，可知大概的加工過程，且基準選取的也比較合理，能夠保證它們之間的位置精度要

14、求。4.3 基面的選擇此時主要考慮基準重合問題，當設(shè)計基準和工序基準不重合時，應(yīng)進行尺寸計算，以后還要進行專門計算，此處不再重復(fù)?？紤]到精基準的選取原則，已加工表面是必須的條件。由于在加工時基準是隨工序不斷變換的，在后面我們會對此進行詳細的闡述。粗基準的選擇為了保證重要加工表面加工余量均勻，應(yīng)選擇重要加工表面作為粗基準。為了保證非加工表面與加工表面之間的相對位置精度要求，應(yīng)選擇非加工表面作為粗基準；如果零件上同時具有多個加工面時，應(yīng)選擇與加工面位置精度要求最高的非加工表面作為粗基準。有多個表面需要一次加工時，應(yīng)選擇精度要求最高，或者加工余量最小的表面作為粗基準。粗基準在同一尺寸方向上通常只允許

15、使用一次。選作粗基準的表面應(yīng)平整光潔，有一定面積，無飛邊，澆口，胃口，應(yīng)保證定位穩(wěn)定，夾緊可靠。4.4 擬訂工藝路線擬訂曲軸箱體的機械加工工藝路線是制訂工藝規(guī)程的一項重要工作，擬訂工藝路線時主要解決的問題有：選定各加工表面的加工方法；劃分加工階段；合理安排各工序的先后順序；確定工序的集中和分散程度11。制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。制定工藝路線如下：方案一加工設(shè)備：臥式加工中心

16、工序 銑缸底結(jié)合面工序 鉆4-M8底孔4-6.8 工序 粗鏜2-10銷孔2-9.5工序 精鏜2-10銷孔 工序 4-10孔倒角工序 攻絲4-M8工序 鏜58孔，孔口倒角工序 鉆2-M6、空氣堵、漏油孔、加油孔中心孔工序 鉆2-M6底孔2-5.45工序 攻絲2-M6加工設(shè)備：鉆床工序 鉆漏油孔5加工設(shè)備：鉆床工序 鉆鉸空氣堵孔8.8加工設(shè)備：鉆床工序 鉆M14底孔12.5加工設(shè)備：銑床工序 銑加油孔面，鏜19.6加工設(shè)備：攻絲機工序 攻絲M14X1.5工序 檢查方案二加工設(shè)備：臥式加工中心工序 銑缸底結(jié)合面工序 鉆4-M8底孔4-6.8工序 粗鏜2-10銷孔2-9.5工序 精鏜2-10銷孔 工序

17、 4-10孔倒角工序 攻絲4-M8工序 鏜58孔，孔口倒角工序 鉆2-M6、空氣堵、漏油孔、加油孔中心孔工序 鉆漏油孔5工序 鉆空氣堵孔7.7工序 鉸空氣堵孔8.8 工序 鉆2-M6底孔2-5.45工序 攻絲2-M6工序 銑加油孔面，鏜19.6工序 鉆M14底孔12.5工序 攻絲M14X1.5工序 檢查分析:我使用第二種方案，因為方案二效率高，省時間，而第一種方案要換夾具，要換刀，工件經(jīng)過多次裝卸,誤差較大,影響了加工精度。對于大批量的來說不符合經(jīng)濟效益。所以選擇了第二種方案。左右曲軸箱體組合加工零件材料為鑄鋁，是大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加

18、工余量，工序尺寸。（1）銑缸體結(jié)合面余量考慮粗糙度和缺陷層深度確定銑缸體結(jié)合面余量為1.2（2）鏜2-10孔參照機械加工工藝手冊表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為：鏜10的孔，10孔毛坯尺寸8先進行粗鏜孔，工序尺寸為9.5，其加工余量為1.5。精鏜到工序尺寸10，加工余量為0.5。（3）鏜58孔58孔毛坯尺寸56先進行粗鏜孔，工序尺寸57.5，其加工余量為1.5。再進行精鏜孔，到工序尺寸58。加工余量為0.5。（4）鏜19.6的孔19.6孔毛坯尺寸17先進行粗鏜孔，工序尺寸19，其加工余量為2。再進行精鏜孔，到工序尺寸19.6。加工余量為0.6。（5）攻絲M14×

19、;1.5加工余量參照機械加工工藝手冊表2.3-71，現(xiàn)確定其余量為：鉆孔： 12.5攻絲： M14×1.54.6 確定切削用量及基本工時在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時間稱為時間定額。合理的時間定額能促進工人的生產(chǎn)技能和技術(shù)熟練程度的不斷提高，調(diào)動工人的積極性，從而不斷促進生產(chǎn)向前發(fā)展和不斷提高勞動生產(chǎn)率。時間定額是安排生產(chǎn)計劃、成本核算的主要依據(jù)，在設(shè)計新廠時，又是計算設(shè)備數(shù)量、布置車間、計算工人數(shù)量的依據(jù)12。機床：臥式加工中心刀具：金剛石刀片 d=80 齒數(shù)z=6（1）精銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加

20、工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：,取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：機床：臥式加工中心刀具：擴孔鉆、鉸刀 （1）鉆4-6.8孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取機床主軸轉(zhuǎn)速： 實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：（2）鉆螺紋孔（a）鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取機床主軸

21、轉(zhuǎn)速：實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：因為定位孔加工時間鉆頂面螺孔加工時間 本工序機動時間機床：臥式加工中心刀具：鏜刀R302 （1）粗鏜9.5mm孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：（2）精鏜10孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量切削速度：參照機械加工工藝

22、手冊表2.4-66，取機床主軸轉(zhuǎn)速：實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：切削深度： 進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間： 機床：攻絲機刀具：絲錐R303進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：實際切削速度： 可知： 走刀次數(shù)為1 機動時間：機床：臥式加工中心刀具：鏜刀R304（1）精鏜孔切削深度：進給量：根據(jù)切削深度，再參照

23、機械加工工藝手冊表2.4-66。 因此確定進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-66，取機床主軸轉(zhuǎn)速：實際切削速度：=工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：機床：臥式加工中心刀具：R104切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間： 臥式加工中心刀具：R306切削深度： 進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：實際切削

24、速度：= 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-52，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-53，取機床主軸轉(zhuǎn)速：實際切削速度：= 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-58，切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-60，取機床主軸轉(zhuǎn)速：實際切削速度：= 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取機床主軸轉(zhuǎn)速

25、：實際切削速度：= 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間：機床：臥式加工中心刀具：絲錐R120 進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 可知： 走刀次數(shù)為1機動時間：機床：臥式加工中心刀具：R308（1）銑加油孔面銑刀直徑d=25，銑削深度：每齒進給量f：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速： 實際銑削速度：= 進給量：工作臺每分進給量： ：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀

26、具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： （2）切削深度：進給量：根據(jù)切削深度，再參照機械加工工藝手冊表2.4-66。因此確定進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-66，取機床主軸轉(zhuǎn)速：實際切削速度：= 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：切削深度：機動時 所以取切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-39，取f=0.15mm/r切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取V=100m/min機床主軸轉(zhuǎn)速：n= =2547.77r/min，取n=2548r/min實際切削速度：=1.66m/s 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：

27、取走刀次數(shù)為1機動時間：進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間：工序總切削時間：由于加工的每道工步中都有換刀和裝卸工件的輔助時間，在數(shù)控加工中心中大約每次換刀時間為2秒，一共有16道工步，所以換刀時間為32秒，而裝卸時間為30秒，綜上總的輔助時間1min5 夾具設(shè)計5.1 機床夾具的作用及其組成13 氣源作動力，工件裝夾方便；勞動強度低，效率高，適合大批量生產(chǎn)。（2）夾具3個壓板同時夾緊，加工效率高，加工后的尺寸一致性好。（3）該夾具既適合立銑

28、，又適合臥銑。（4）采用四連桿結(jié)構(gòu)。（5）夾具底部鑲裝定位鍵，使夾具在機床上安裝，找正簡便易行。結(jié)構(gòu)緊湊 定位元件與夾緊元件合為一體, 使整套夾具結(jié)構(gòu)緊湊, 并可克服傳統(tǒng)一面兩孔夾緊裝置防礙工件裝卸的缺點, 特別適合自動加工線的隨行夾具。裝夾方便 由于采用自定心定位夾緊, 因此內(nèi)套與工件定位孔之間的間隙可以適當增大, 方便工件的裝卸。拉桿動力采用氣動方案, 電動控制, 一次性完成工件6個自由度的定位, 同時夾緊工件, 降低勞動強度低, 提高工作效率。加工左右曲軸箱體組合,采用新型夾具裝夾, 以箱體底面前后對稱線上3個壓板與定位點對應(yīng)夾緊, 減少變形。銑左右兩個端面及箱體對合面, 底面定位采用支

29、撐板, 兩孔的定位和夾緊采用內(nèi)套。氣缸缸體固定在氣缸固定板上, 活塞桿聯(lián)接杠桿, 杠桿聯(lián)接兩內(nèi)套的拉桿。裝夾時, 首先將箱體底面的定位孔套在兩個內(nèi)套上, 箱體底面和支撐板貼緊, 通過按鈕自動控制氣缸同時拉動兩個拉桿產(chǎn)生向下移動,推動兩內(nèi)套片產(chǎn)生徑向的脹開, 從而定位孔, 同時夾緊工件; 相反, 通過按鈕控制氣缸同時拉動兩個拉桿產(chǎn)生向上的移動, 內(nèi)套回復(fù)變形并松開工件, 即可從夾具上卸下加工工件, 非常方便。工件裝夾時：為保證加工時零件處在水平位置，因此把零件壓在相同的三個支承塊上面保證其與夾具體平面的平行度，且三個支承塊要等高，減少定位誤差，防止因夾緊力過大而產(chǎn)生殼體的變形和損傷。零件加工過程

30、中所受的夾緊力較大，根據(jù)零件的形狀，以及夾緊機構(gòu)在夾具中安裝，可確定夾緊力的位置。為了節(jié)約輔助時間，減輕工人的勞動強度，便于制造和安裝，本夾具采用氣動夾緊，用壓板、頂桿、支承塊、四連桿、銷軸、支承座等相互配合夾緊零件。夾緊：為保證在三個壓板處同時壓緊，設(shè)計三個夾緊氣缸，通過杠桿傳力機構(gòu)，三個氣缸帶動3個壓板同時壓緊工件，力臂可以上下浮動?？紤]零件狹長、薄壁殼體件的特點，壓緊力與定位點對應(yīng)夾緊，減少夾緊變形。5.5 零件工藝性分析本設(shè)計涉及在摩托車發(fā)動機曲軸箱體，用于裝夾發(fā)動機的摩托車發(fā)動機氣動夾具。由底座、安裝在底座兩端的兩組夾板及氣壓缸組成，每組夾板由固定夾板、活動夾板及導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成，活動

31、夾板在氣壓缸作用下可相對于固定夾板平穩(wěn)移動。夾具時由許多部分組成，按其作用和功能大致可分為：定位元件、夾緊裝置、對刀元件、夾具體、其他元件和裝置。5.5.1 定位基準的選擇此時，可以用2-10銷孔定位，也可以用底座作為定位基準，這樣就可以保證它們之間的位置精度。5.5.2 定位元件的選擇常用的定位方法和定位元件：（1）工件以平面定位 平面定位的主要形式是支承定位。夾具上常用的支承元件有固定支承、可調(diào)支承、自位支承、輔助支承。（2）工件以圓柱孔定位工件以圓柱孔定位通常屬于定心定位（定位基準為孔的軸線），夾具上相應(yīng)的定位元件是心軸和定位銷。（3）工件以外圓表面定位工件以外圓表面定位有兩種形式：定心

32、定位和支承定位。（4）工件以其他表面定位 工件除了以平面、圓柱孔和外圓表面定位外，有時也以其他形式表面定位。（5）定位表面的組合實際生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的不是單一表面定位，而是幾個定位表面的組合。常見的定位表面組合和平面和平面的組合，平面和孔的組合，平面和外圓表面的組合，平面和其他表面的組合等。（6）一面兩孔定位在加工箱體類零件時常采用以面兩孔組合定位，夾具上相應(yīng)的定位元件是一面兩銷。為了避免由于過定位引起的工件安裝時的干涉，兩銷中的一個應(yīng)采用菱形銷18。定位：根據(jù)零件特點，將5WB左右曲軸箱體平臥，采用氣動夾具夾緊。零件正面是以左右箱蓋上的10銷孔及毛坯孔定位。由于零件正面加工時結(jié)合面已經(jīng)被銑過，

33、并保證了平面度0.03。這一結(jié)合面后被作為左右右箱體反面加工的定位基準。利用3個支承塊作支承墊于結(jié)合面下，10的兩個定位銷定位。為了便于更換，定位銷下部有一段圓柱與底座上的孔相配合，為過渡配合，周圍用4個螺釘與底座固禁14。5.6 銑缸體結(jié)合面的夾具設(shè)計本夾具主要用來銑左右曲軸箱體加油孔面，刮孔端面以及鏜孔和鉆孔。表面粗糙度要求，表面粗糙度為3.2，并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。在本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 定位元件要求：足夠的精度、足夠的強度和剛度、有較高的耐磨性、良好的工藝

34、性。5.6.1 銑缸體結(jié)合面夾具設(shè)計第一道工序用未經(jīng)過加工的平面定位，也就是粗基準定位，本工序選擇了三個支撐孔組成三個點定位副，限制三個自由度。三個定位點的分布不能在同一條直線上，而應(yīng)成三角形分布，并且使三角形的面積盡可能大些以增加定位的穩(wěn)定性。由于定位基準是未經(jīng)加工過的表面，表面高低不平隨機性較大，三個支撐孔所決定的平面并不是工件較理想的定位位置，必須作一些調(diào)整。這時，可將一個支撐點作為可調(diào)整的結(jié)構(gòu)。在上述的定位情況下，由于三點支撐剛性不足，常常在夾緊力、切削力的作用下會引起工件的變形或是振動，影響加工質(zhì)量。為了增加支撐剛性，本工序加工還加了輔助支撐，從而增加了定位的支撐剛性。它必須在工件定

35、位后再添加，并且不能破壞工件已經(jīng)獲得的定位位置。所以輔助支撐不起限制自由度的作用。5.6.2 鏜孔的夾具設(shè)計本夾具主要用來鏜左右箱體孔。表面粗糙度要求，表面粗糙度為3.2，并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本道工序為左右箱體蓋面加工的最后一道工序，其尺寸精度要求和表面粗糙度要求較高。（1）定位基準和定位元件的合理選擇在進行左右箱體鏜加工時，箱體結(jié)合面已經(jīng)精銑，各鉆孔已完成加工。因此工件選用結(jié)合面與兩銷孔作為定位基面。選用一面兩孔定位，它能實現(xiàn)基準統(tǒng)一，簡化夾具結(jié)構(gòu)。平面為第一定位基準，一個銷孔為第二定位基準，另一個銷孔為第三定位基準，選擇結(jié)合面作為定位基面

36、限制了工件的z軸移動、X軸方向旋轉(zhuǎn)、Y方向旋轉(zhuǎn)自由度，而兩銷孔作為定位基面，分別限制了工件的Z軸方向的旋轉(zhuǎn)和X軸方向的移動和Y軸方向的移動自由度。工件以一面兩孔定位時，夾具上的定位元件是：一面兩銷。其中一面為支承板，兩銷為一圓柱銷和一菱形銷。菱形銷作為防轉(zhuǎn)支承，其長軸方向應(yīng)與兩銷中心連線相垂直，并應(yīng)正確的選擇菱形銷直徑的基本尺寸和經(jīng)銷邊后圓柱部分的寬度。為了提高加工效率，粗精鏜加工在一個加工中心上運行。同時為了縮短輔助時間準備采用氣動夾緊。（2）定位元件的設(shè)計本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。5.6.3 定位誤差計算確定基準定位誤差：由參考文獻7表1-

37、1-12 （5-1）圓柱銷直徑D=10由參考文獻7圓柱銷直徑偏差D=-0.01+0.02=0.01=-0.02代入式（5-1）得： 定位誤差 （5-2）：為定位銷與工件間最小間隙 = 0.01代入式（5-2）得：定位誤差=0.02+0.01=0.03核算定位誤差是否滿足加工要求<1/3T所以滿足要求。5.6.4 夾緊元件的選擇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、夾緊力等的作用，會形成變形或位移，從而影響工件的加工質(zhì)量。所以工件的夾緊也是保證加工精度的一個十分重要的問題。夾緊機構(gòu)設(shè)計時一般應(yīng)滿足以下主要原則：夾緊時

38、不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。（2）夾緊力應(yīng)保證工件位置在整個加工過程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動。（3）使工件不產(chǎn)生過大的變形表面損傷。（4）夾緊機構(gòu)必須可靠。（5）夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便、符合工人操作習慣。（6）夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。夾緊元件是用以夾緊工件的，用于固定工件已獲得的正確的元件，本設(shè)計所選用的主要定位元件是壓板和螺栓，它的優(yōu)點是：（1）在夾緊過程中能保持油閥座定位時所獲得正確位置（2）操作方便、省力、安全（3）結(jié)構(gòu)簡單，是標準化元件5.6.5 銑削力與夾緊力計算15由于箱體加工的工序主要完成的都是銑、鏜、鉆孔，而一般來講

39、鉆鏜孔時，孔徑越大，加工時所受切削力也越大，并且粗鏜加工的切削力也大于精鏜。因此我們可以從工序中進行逐個排除比較，得出我們所要計算切削力的工步，即工序銑缸體結(jié)合面。計算銑缸體結(jié)合面的銑削力刀具：金剛石刀片，80，z =6銑削力計算公式為 （見切削手冊 表3.28） （5-3） 其中： ，=1.52，（在加工面上測量的近似值）， = 80mm， 代入式（5-3）得：所以 垂直分力： 在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。其中 為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣動夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。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 （5-4） 其中：P壓縮空氣單位壓力 （取P=6公斤力/） 效率 （?。?代入式（5-4）得： 厘米 取 此時已大于所需的的夾緊力，故本夾具可安全工作。5.6.6 夾緊元件強度校核 圖5.6.6 氣動夾具原理圖從進氣口進氣，經(jīng)過調(diào)速閥推動氣缸的活塞從而推動壓板夾緊工件。當從出氣口進氣，氣缸的活塞退回原位，壓板松開，從而將工件松開。氣動傳動系統(tǒng)中的執(zhí)行裝置是氣缸。常用的