發(fā)動(dòng)機(jī)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工路線擬定

發(fā)動(dòng)機(jī)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工路線擬定,發(fā)動(dòng)機(jī),箱體,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),加工,路線,線路,擬定 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目：基于UG發(fā)動(dòng)機(jī)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工路線擬定 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)制1202班 學(xué)生姓名： 王延慧 指導(dǎo)教師： 英 璐 論文提交日期： 2016年 5 月 30日 論文答辯日期： 2016年 6 月 6 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 1202班 學(xué)生：王延慧 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：基于UG發(fā)動(dòng)機(jī)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工路線擬定 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容： （1） 確定生產(chǎn)類型，選擇毛坯種類對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 （2） 擬訂發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的工藝規(guī)程 （3） 設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具，繪制裝配圖和主要零件圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)專題部分： 1、 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加工工藝規(guī)程及對(duì)專用夾具設(shè)計(jì) 2、 實(shí)用UG軟件進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)箱體三維實(shí)體建模 起止時(shí)間： 2016年3月1日至 2016年6月4日 指導(dǎo)教師： 2016年 月 日 摘要 本設(shè)計(jì)是汽車變速箱箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。汽車變速箱箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以變速箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)，以頂面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn)。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標(biāo)法鏜孔。整個(gè)加工過程均選用組合機(jī)床。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用氣動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：變速箱；加工工藝；專用夾具 Abstract The design is about the special-purpose clamping apparatus of the machining technology process and some working procedures of the car gearbox parts. The main machining surface of the car gearbox parts is the plane and a series of hole. Generally speaking, to guarantee the working accuracy of the plane is easier than to guarantee the hole’s. So the design follows the principle of plane first and hole second. And in order to guarantee the working accuracy of the series of hole, the machining of the hole and the plane is clearly divided into rough machining stage and finish machining stage. The supporting hole of the input bearing and output bearing is as the rough datum. And the top area and two technological holes are as the finish datum. The main process of machining technology is that first, the series of supporting hole fix and machine the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole fix and machine technological hole. In the follow-up working procedure, all working procedures except several special ones fix and machine other series of hole and plane by using the top plane and technological hole. The machining way of the series of supporting hole is to bore hole by coordinate. The combination machine tool and special-purpose clamping apparatus are used in the whole machining process. The clamping way is to clamp by pneumatic and is very helpful. The instruction does not have to lock by itself. So the product efficiency is high. It is applicable for mass working and machining in assembly line. It can meet the design requirements. Key words: Gearbox; Machining technology; Special-purpose clamping apparatus 目 錄 第一章 緒論 1 1.1當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2 論文主要研究內(nèi)容 2 第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體工藝設(shè)計(jì) 3 2.1箱體的分析 3 2.1.1箱體的功用分析 3 2.1.2箱體結(jié)構(gòu)和功用的分析 4 2.1.4箱體的技術(shù)分析 5 2.1.5箱體的材料分析 5 2.2發(fā)動(dòng)機(jī)箱體毛坯的設(shè)計(jì) 7 2.2.1確定毛坯種類及加工方法的選擇 7 2.2.2毛坯的工藝分析及要求 8 2.2.3毛坯余量和公差的確定 9 2.3工藝路線設(shè)計(jì) 11 2.3.1加工方法的選擇 11 2.3.2箱體的材料及熱處理 12 2.3.3階段的劃分 12 2.3.4工序的集中與分散 13 2.3.5基準(zhǔn)的選擇 14 2.3.6 擬定發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的工藝路線 14 2.4 加工設(shè)備及工藝裝備的選擇 16 2.5 加工工序設(shè)計(jì) 18 第三章 鉆床專用夾具設(shè)計(jì) 23 3.1夾具的設(shè)計(jì)內(nèi)容 23 3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇 23 3.1.2工件的夾緊及夾緊裝置 23 3.1.3夾具材料的選擇 24 3.1.4夾具精度分析 24 3.2削邊銷 27 3.3支承板 27 3.4 壓板 27 3.5 夾具體中間支架 28 3.6齒輪齒條偏心輪部分的設(shè)計(jì) 29 3.7 鍵的選取 30 第四章 基于UG軟件進(jìn)行的建模及裝配 32 4.1 UG軟件建模與裝配概述 32 4.2 運(yùn)用UG軟件進(jìn)行零件設(shè)計(jì) 32 4.3運(yùn)用UG軟件進(jìn)行零件裝配 35 第五章 結(jié) 論 37 參考文獻(xiàn) 38 致謝 39 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論 第一章緒論 1.1當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀 機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要方式，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、形狀和技術(shù)要求等不同，針對(duì)某一零件，通常不是單獨(dú)在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成對(duì)它的加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，對(duì)零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。 對(duì)于某個(gè)具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益來看，可能其中有更加合理且切實(shí)可行的方案。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。 在整個(gè)加工過程中，夾具不僅是為了夾緊、固定被加工零件的，設(shè)計(jì)合理的夾具，還要求保證加工零件的位置精度、提高加工生產(chǎn)率。各種專用夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量，將直接影響被加工零件的精度要求，在機(jī)械加工工藝過程中起到重要的作用。 機(jī)械制造業(yè)歷來是應(yīng)用科學(xué)技術(shù)的主要領(lǐng)域，是應(yīng)用最新科技推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。制造離不了機(jī)床，機(jī)床自然離不了夾具。 夾具是組合機(jī)床的重要組成部分，它用于實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位，夾壓，刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時(shí)的限位等等作用的。本次設(shè)計(jì)計(jì)算量中等，但是制圖量比較大。需要查閱大量的書籍充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。 2 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論 1.2 論文主要研究內(nèi)容 本次論文的主要內(nèi)容有： （1）確定生產(chǎn)類型，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 （2）選擇毛坯種類及制造方法，繪制零件-毛坯綜合圖 （3）擬訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備，確定各工序切削用量和工序尺寸。 （4）填寫工藝文件：工藝過程卡片（或工藝卡片）、工序卡片（可視工作量大小只填部分主要工序的工序卡片）。 （5）設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。 （6）撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)書，培養(yǎng)較強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和學(xué)習(xí)能力，獲得機(jī)械工程的基本訓(xùn)練。使整個(gè)設(shè)計(jì)上是先進(jìn)的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的，在生產(chǎn)上時(shí)可行的。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)應(yīng)滿足加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性要求，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方案應(yīng)合理，有一定的特色和見解。計(jì)算步驟清晰，計(jì)算結(jié)果正確；設(shè)計(jì)制圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)；使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖；撰寫說明書時(shí)要文字通順、語言簡練、圖示清晰。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體工藝設(shè)計(jì) 第二章發(fā)動(dòng)機(jī)箱體工藝設(shè)計(jì) 2.1箱體的分析 2.1.1箱體的功用分析 箱體是構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的安裝的基礎(chǔ)。它內(nèi)、外安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件和部件，承受各種載荷及沖擊。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的箱體必須具有一定的強(qiáng)度和剛度。 機(jī)體主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸墊和氣缸蓋等零件組成。其中氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體最重要的組成部分。 氣缸體和上曲軸箱一般都鑄成一體，稱為氣缸體——曲軸箱。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形的空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔是曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。現(xiàn)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用缸數(shù)有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的發(fā)動(dòng)機(jī)常用三缸，1～2.5升一般為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，3升左右的發(fā)動(dòng)機(jī)一般為6缸，4升左右為8缸，5.5升以上用12缸發(fā)動(dòng)機(jī)。一般來說，在同等缸徑下，缸數(shù)越多，排量越大，且功率越大；同等排量下，缸數(shù)越多，缸徑越小，轉(zhuǎn)速越高，從而獲得較大的提升功率。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)3缸發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的工藝路線及規(guī)程。如圖2-1 圖2-1 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體示意圖 2.1.2箱體結(jié)構(gòu)和功用的分析 發(fā)動(dòng)機(jī)約占全車質(zhì)量的15%，是機(jī)器的核心部件之一，它為機(jī)器的運(yùn)行提供了動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)箱體類零件也是機(jī)器或者部件的基本，它把機(jī)器或部件中的軸、齒輪、套等相關(guān)零件組在一起，并讓它們保持相對(duì)正確的位置，按照一定的傳動(dòng)關(guān)系傳遞動(dòng)力。 發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)氣缸數(shù)目的不同，分為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，有兩個(gè)以上氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)都稱為多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。又因?yàn)槎喔装l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列的方式不同，分為單列式和雙列式。 箱體結(jié)構(gòu)形式雖然種類繁多，但仍有共同的特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部分多難度大，既有精度要求較高的孔隙和平面，也有精度要求較低的緊固孔。所以，一般中型機(jī)床制造廠用于箱體類零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量約占整個(gè)產(chǎn)品的15%～20%。 按照氣缸的排列形式不同，氣缸體還可以分為單列式，V型和對(duì)置式三種。 (1) 直列式 發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸排成一列，一般都是垂直分布。單列式氣缸體結(jié)構(gòu)簡單，但發(fā)動(dòng)機(jī)高度和長度較大。一般情況下六缸以下發(fā)動(dòng)機(jī)多采用單列式。有的汽車為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)高度，會(huì)把發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜一定的角度。 (2) V型 V型發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排成兩列，左右兩列氣缸中心線的夾角γ＜180°，V型發(fā)動(dòng)機(jī)與直列式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，機(jī)體長度和高度縮短了，而且增加了氣缸體的強(qiáng)度，減輕了機(jī)體的重量，但增大了寬度，且形狀較復(fù)雜，加工較困難，一般用于8缸以上的發(fā)動(dòng)機(jī)。 (3) 對(duì)置式 氣缸排列成兩列，且兩列氣缸在同一水平面上，即左右兩列氣缸中心線的夾角為γ＝180°，稱為對(duì)置式。它的特點(diǎn)是高度低，總體布置簡便明了，有利于風(fēng)冷。這種氣缸應(yīng)用較少。 綜合考慮三種排列形式的氣缸體，在本次設(shè)計(jì)中采用直列式。 2.1.4箱體的技術(shù)分析 箱體的加工質(zhì)量會(huì)直接影響機(jī)器的性能、精度和壽命，所以箱體零件的加工精度對(duì)于機(jī)器的加工精度很重要。箱體零件的技術(shù)要求主要?dú)w納如下： (1) 主要平面的形狀精度及表面粗糙度 箱體的主要平面是裝配基準(zhǔn)，并且大都是加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，所以，應(yīng)有較大的平面度和較小的粗糙度，不然，會(huì)影響箱體加工時(shí)的定位精度。 一般箱體的主要平面的平面度在0.1～0.03mm之間，表面粗糙度Ra2.5～0.63μm，各主要平面對(duì)裝配基準(zhǔn)面垂直度為0.1/300。 (2) 孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度 箱體上的軸承支撐孔本身的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度要求都較高，不然，會(huì)影響軸承與箱體孔的配合精度，降低軸的回轉(zhuǎn)精度。一般箱體的主軸支撐孔的尺寸精度為IT6，圓度、圓柱度公差不超過孔徑公差的一半，表面粗糙度值為Ra0.63～0.32μm。其余尺寸精度為IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm。 (3) 主要孔和平面的相互位置精度 同一軸線的孔應(yīng)有一定的同軸度要求，各支撐孔之間也應(yīng)有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，不然裝配會(huì)有困難，使軸的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況變惡劣，溫度升高，從而加劇軸承的磨損，使齒輪嚙合度下降，降低齒輪壽命。支撐孔之間的孔距公差為0.12～0.05mm，平行度公差應(yīng)該小于孔距公差，一般在全長取0.1～0.04mm。同一軸線上主要平面間及主要平面之間垂直度公差為0.1～0.04mm。 2.1.5箱體的材料分析 一、選材的一般原則： 1.材料的機(jī)械性能 在設(shè)計(jì)零件并進(jìn)行選材時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的工作條件和損壞形式找出所選材料的主要機(jī)械性能指標(biāo)，這是零件經(jīng)久耐用的首要條件。 2.材料的工藝性能 金屬材料的基本加工方式有鑄造、鍛壓、沖壓、焊接、切削加工和熱處理等。各種加工工藝均有其工藝性能要求。材料工藝性能的好壞對(duì)零件加工生產(chǎn)有著直接影響。 依據(jù)所設(shè)計(jì)的零件的制造方法，應(yīng)選用其工藝性能優(yōu)良的材料，以減少制造成本，降低廢品的產(chǎn)生。 3.材料的經(jīng)濟(jì)性能 在滿足使用性能的前提下，選用零件還應(yīng)注意降低零件的成本。一般來說，應(yīng)優(yōu)先選用價(jià)格低廉的材料。如盡可能選用碳素鋼和灰鑄鐵，在難以滿足要求時(shí)再選用高價(jià)格的其它材料。 二、零件材料的選擇 由于零件的工作狀態(tài)，工作條件的要求，因此零件的材料必須具有綜合機(jī)械性能，耐高溫、抗氧化性和組織穩(wěn)定性等。根據(jù)查閱相關(guān)資料，箱體材料通常選用鑄鐵，其詳細(xì)介紹如下： 灰鑄鐵的顯微鏡組織由金屬機(jī)體和片狀石墨所組成，相當(dāng)于在純鐵或鋼的基礎(chǔ)上嵌入了大量石墨片。 因其中的碳主要從游離石墨形式存在，并成片段狀，斷口為灰色。由于片狀石墨的存在破壞了基本的連續(xù)性，石墨尖端容易造成應(yīng)力集中，所以灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度低，塑性和韌性差，屬于脆性材料，不能鍛造和沖壓，并且焊接性能材料很差，不過其抗壓強(qiáng)度受石墨的影響較小，但是灰鑄鐵鑄造性能和切削性能優(yōu)良。石墨的存在使其有如下優(yōu)越性能：優(yōu)良的減震性，耐磨性好，缺口敏感性小。 1.灰鑄鐵的化學(xué)成分包括C、Si、Mn、P、S以及一些其他合金元素，各成分所占比重見下表2-1（以HT250為例）。 表2-1 灰鑄鐵HT250的主要化學(xué)成分及所占比重（%） C Si Mn P S 3.0～3.3 1.4～1.7 0.8～1.0 ＜0.15 ≤0.12 2.各元素對(duì)灰鑄鐵的性能都有重要的影響，詳見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》。 3.灰鑄鐵的牌號(hào)有HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350等6種，牌號(hào)右邊的數(shù)字表示該牌號(hào)灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度最低值。 4.灰鑄鐵的機(jī)械性能與鑄件壁厚有關(guān)，同一牌號(hào)的灰鑄鐵因鑄件壁厚不同具有不同的抗拉強(qiáng)度。各種牌號(hào)不同壁厚的灰鑄鐵性能達(dá)到強(qiáng)度參考值見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》。機(jī)械性能見下表2-2（以HT250為例）。 表2-2 灰鑄鐵HT250的各種機(jī)械性能 牌號(hào) 抗拉強(qiáng)度 σbc（Mpa） 抗切強(qiáng)度 σb（MPa） 彈性模量 E(MPa) 疲勞極限 σ-1（MPa） 硬度HB HT250 785～981 277 108～127 98～127 143～269 2.2發(fā)動(dòng)機(jī)箱體毛坯的設(shè)計(jì) 2.2.1確定毛坯種類及加工方法的選擇 一、確定毛坯種類 機(jī)械加工的加工質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益，在一定程度上取決于所選擇的工件毛坯。常用毛坯的種類有型材、鑄件、沖壓件等。毛坯的選擇要從被加工零件的材料、結(jié)構(gòu)形狀、幾何尺寸、制造精度，以及各方面的生產(chǎn)條件這五個(gè)方面來考慮。合理的選擇毛坯種類對(duì)隨后價(jià)格中確保產(chǎn)品質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期與降低成本有重要的影響。 材料方面，是選擇毛坯所要考慮的首要問題，一般根據(jù)零件的工作情況以及工作時(shí)所起的作用來選擇毛坯的種類。根據(jù)箱體在工作中的作用及要求選用材料切削性好、耐腐蝕性好、耐磨性好、減震性好等，選用HT250確定毛坯為鑄件，其技術(shù)要求如下： 1.鑄件應(yīng)消除內(nèi)力。 2.未注明鑄造圓角為R3～R5，未注明壁厚為5mm。 3.鑄件表面不得有粘砂、多肉、裂紋等缺陷。 4.允許有非聚集的孔眼存在，其直徑不大于6mm，深度不大于1.5mm，相距不小于20mm，整個(gè)鑄件上孔眼數(shù)不多于5個(gè)。 5.未注明倒角為0.5×45°。 6.去毛刺，銳角倒鈍。 7.同一加工平面上允許有直徑不大于3mm，深度不大于1.5mm，總數(shù)不超過5個(gè)孔眼，兩空之間不小于30mm。 8.涂漆按NJ226-31執(zhí)行。 二、毛坯加工方法（鑄造）的選擇 鑄造方法分為砂型鑄造和特種鑄造兩類。 1.砂型鑄造 砂型鑄造可根據(jù)造型的不同分為手工造型、高壓造型和一般機(jī)器造型三類，其類特點(diǎn)、應(yīng)用范圍以及鑄造類別詳見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》相關(guān)的內(nèi)容介紹。也可根據(jù)砂型類別的不同分為干型、濕型、自硬性型，其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍詳見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》相關(guān)章節(jié)。 2.特種鑄造 特種鑄造是指與普通砂型鑄造有顯著區(qū)別的一些方法。如壓力鑄造、熔模鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、等等，每個(gè)特種鑄造方法都有其優(yōu)越之處和應(yīng)用場(chǎng)合。近年來，特種鑄造在我國得到了飛速發(fā)展，其地位和作用得到提高。特種鑄造方法的類別特點(diǎn)和應(yīng)用范圍見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》相關(guān)章節(jié)。 鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性與零件尺寸形狀以及選擇的鑄造方法有關(guān)，其關(guān)系詳見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》。 各種鑄造方法均有其優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍，不能認(rèn)為某種方法最為完善。因此，必須依據(jù)鑄件的形狀、大小、質(zhì)量要求、成產(chǎn)批量、合金的品種記憶鑄造條件等具體情況。結(jié)合各鑄造方法的特點(diǎn)及適用范圍，未來獲得較好的機(jī)械性能和使用壽命，節(jié)約材料和切削加工時(shí)，提高生產(chǎn)效率，降低成本，可選用砂型造型。 2.2.2毛坯的工藝分析及要求 毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆注后應(yīng)安排時(shí)效或者退火工序。 一、鑄件澆注位置的選擇原則 1.鑄件的重要加工面或者主要工作面一般處于底面或者側(cè)面，避免氣孔、砂眼、縮松、縮孔等缺陷出現(xiàn)在工作面上。如果這些加工面難以朝下，應(yīng)盡量使其位于側(cè)面。當(dāng)鑄件的重要加工面有個(gè)數(shù)時(shí)，則應(yīng)將大的朝下。 2.鑄件大平面盡可能朝下或采用傾斜澆注，避免夾砂和夾渣缺陷。 3.將逐漸的薄壁部分放在鑄型的下部或側(cè)面，以免產(chǎn)生澆注不足、冷隔等。 4.對(duì)于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使厚的部分放在鑄件的上部或者側(cè)部，以便在鑄件厚壁處直接安置冒口，使之實(shí)現(xiàn)在上而下的定向凝固。 二、分型面的選擇原則 1.鑄件盡可能在一個(gè)沙箱內(nèi)或者加工面和加工基準(zhǔn)面放在同一個(gè)沙箱內(nèi)，一保證鑄件的尺寸精度。 2.盡量減少分型面的數(shù)量。 3.盡量減少型芯或者活塊的數(shù)量，并盡量降低沙箱的高度，以便起模和修型。 4.把主要的型芯放在下半沙箱中，以利于下芯，合箱和便于檢查型腔尺寸。 為使砂芯方便從砂型中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模樣時(shí)必須留有起模斜度，起模斜度的大小取決于與立壁的高度，造型方法，模樣的材料等因素，通常為15°～3°，為使型砂便于從內(nèi)腔中脫出，以形成自帶型芯，內(nèi)壁的起模斜度要比外壁大，通常為3°～10°。 由于合金的線收縮，鑄件冷卻后的尺寸將比行腔尺寸略小，為保證鑄件應(yīng)有的尺寸，模樣尺寸必須比鑄件放大一個(gè)該金屬的收縮量。鑄件的實(shí)際線收縮量除隨合金的種類而變外，還和鑄件的形狀，尺寸有關(guān)。通常鑄鐵為0.7%～1.0%。 結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的結(jié)構(gòu)，形狀及尺寸，分型面選在箱體零件圖---俯視圖零線位置。澆注口位置分別選在位于中間缸孔的兩側(cè)，選取起模斜度為3°，灰鑄鐵的線收縮率設(shè)為1.0%。 2.2.3毛坯余量和公差的確定 一、確定毛坯的余量 毛坯余量的確定：根據(jù)機(jī)械加工去除量，從后往前推。同時(shí)考慮毛坯制造時(shí)存在的氧化皮層裂紋、雜質(zhì)等各種缺陷，并也根據(jù)工人的操作水平按直徑10～12mm，厚度11mm，平均每面在5mm左右。 1.機(jī)械加工余量 砂型鑄造（采用手工造型或機(jī)器造型）所生產(chǎn)的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、耐熱鑄鐵和耐蝕鑄鐵等鑄件的加工余量見《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，表3.1-26和表3.1-27。 鑄鐵件的加工余量共分9個(gè)等級(jí)——5～13級(jí)。又按零件圖的基本尺寸量分為10個(gè)尺寸組。由于機(jī)械加工和鑄造工藝上的要求，可以挑選其它等級(jí)的加工余量，但是應(yīng)在有關(guān)圖樣和技術(shù)文件上標(biāo)明。鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆鑄時(shí)的位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。 對(duì)成批和大量生產(chǎn)的鑄件的加工余量由《工藝人員手冊(cè)》查得，各表面的余量見表2-3。 表2-3 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體各表面總加工余量/mm 加工表面 基本尺寸 加工余量等級(jí) 加工余量數(shù)值 上表面 330 10 6 下表面 330 10 6 兩側(cè)面 305.6 10 6 兩側(cè)面 330 10 6 缸孔3-?89.4 89.4 9 3.5 主軸孔?69 69 9 3.5 凸輪軸孔?49 49 10 2.75 2.鑄造工藝余量 鑄造工藝余量是為了確保鑄件的質(zhì)量，滿足鑄造工藝和機(jī)械加工工藝要求而多加在鑄造毛坯上的金屬。應(yīng)在零件加工完畢時(shí)將其去掉。如果不影響零件的使用性能，并經(jīng)設(shè)計(jì)部分的允許，也可保留在零件上。 鑄造工藝余量的大小、形狀及位置取決于工藝需要及零件結(jié)構(gòu)，它在鑄件圖上的表示方法與加工余量一樣，常見的工藝余量形式有工藝凸臺(tái)、增強(qiáng)剛度的支撐、補(bǔ)縮余量、等。 二、毛坯的尺寸公差 鑄件的尺寸公差代號(hào)為IT，公差等級(jí)為16級(jí)，各級(jí)公差值列于《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-21和表3.1-22。壁厚尺寸公差可以比一般尺寸的公差低一級(jí)，例如：圖樣上規(guī)定一般的公差為IT10，則壁厚尺寸公差為IT11。公差帶應(yīng)對(duì)稱于鑄件基本尺寸設(shè)置，有特殊要求時(shí)，可采用非對(duì)稱設(shè)置，但要在圖樣上說明。鑄件得基本尺寸是鑄件圖樣上給定的尺寸，包括機(jī)械加工余量。 由于鑄件大量生產(chǎn)，毛坯制造方法采用砂型機(jī)器造型，由表3.1-24，鑄件尺寸公差等級(jí)為IT10級(jí)，表3.1-23選取錯(cuò)箱值為1.0mm。 又見表3.1-27，得鑄鐵件加工余量等級(jí)為7級(jí)，表3.1-26選加工余量為6mm，所以可確定主要加工面的總余量見下表2-4。 表2-4 主要表面的毛坯尺寸及公差/mm 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 上表面 330 6+6 342 0.046 下表面 330 6+6 342 0.052 兩側(cè)面 305.6 6+6 317.6 0.052 兩端面 330 6+6 342 0.052 缸孔3-?89.4 89.4 3.5+3.5 82.4 0.011 主軸孔?69 69 3.5+3.5 62 0.022 凸輪軸孔?49 49 2.75+2.75 44.5 0.025 2.3工藝路線設(shè)計(jì) 2.3.1加工方法的選擇 零件表面加工方法的選擇，不但影響加工質(zhì)量，而且還會(huì)影響生產(chǎn)效率和制造成本，所以，在選擇加工方法前，應(yīng)先考慮每個(gè)加工方法的加工精度；材料的性質(zhì)和可加工性；工件的結(jié)構(gòu)和尺寸；生產(chǎn)率的要求。 零件表面的加工方法，首先取決于加工表面的技術(shù)要求。這些技術(shù)要求還包括由于基準(zhǔn)不重合而提高對(duì)某表面的加工要求，首先選擇能保證該要求的最終方法，然后確定各工序、工步的加工方法。 加工同一類型表面，由于條件不同，有著不同的加工方法。影響表面加工精度的因素有表面的形狀、尺寸、粗糙度和精度，及零件的整體的形狀、重量、材料和熱處理等。 結(jié)合以上要求，由于零件生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，所以在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)箱體各表面加工時(shí)采用粗銑-精銑；對(duì)主要孔進(jìn)行加工時(shí)，例如主軸孔及缸孔，采用粗鏜-半精鏜-精鏜，對(duì)挺桿孔加工時(shí)，采用鉆-擴(kuò)-鉸-擠的加工路線；對(duì)螺紋孔加工時(shí)采用鉆-攻。 2.3.2箱體的材料及熱處理 工件材料與熱處理對(duì)加工方法的選擇有著很大的影響。前面已經(jīng)分析過，發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的材料選為HT250，選擇砂型鑄造。熱處理后的變形，特別是熱處理厚材料的硬度，對(duì)選擇加工方法有很大的影響。所以，在制定加工路線時(shí)，需合理安排熱處理的位置。例如，為了消除箱體鑄造內(nèi)應(yīng)力，防止加工后變形，使加工精度保證穩(wěn)定性，要進(jìn)行時(shí)效處理。對(duì)于那些尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，在粗加工前、后各安排一次時(shí)效處理；對(duì)于一般鑄件在鑄造后或加工前安排一次時(shí)效處理；而對(duì)精度高、剛度差的零件，在粗車、粗磨、半精磨后各安排一次時(shí)效處理。在人工時(shí)效處理的工藝規(guī)范為加熱到530℃～560℃，保溫6～8h，冷卻速度≤300℃/h，出爐溫度≤200℃。 2.3.3階段的劃分 工藝路線按工序的不同，可以分為以下幾個(gè)階段：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。 1、粗加工階段，此階段的任務(wù)是去除大部分余量，特點(diǎn)是切削用量大，因此切削力、切削熱及夾緊力都很大，所以加工精度不高。 2、半精加工階段，該階段的任務(wù)是達(dá)到一般的技術(shù)要求，且各次要平面要達(dá)到最重要求，并且為主要精加工做準(zhǔn)備。本階段的加工特點(diǎn)是加工余量小，加工精度較高。在箱體的加工過程中，半精鏜缸孔以及兩側(cè)的六孔就屬于細(xì)加工階段，為后面的精鏜做準(zhǔn)備。 3、精加工階段，這個(gè)階段的任務(wù)是達(dá)到所有表面的技術(shù)要求。其特點(diǎn)是加工余量小，加工精度很高。在發(fā)動(dòng)機(jī)箱體中，對(duì)箱體各面的精銑對(duì)缸孔及兩側(cè)六孔的精鏜都是該加工階段的內(nèi)容。這個(gè)階段的主要問題是怎樣保證零件的質(zhì)量。 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的加工大致也分為粗、半精、精三個(gè)階段，粗加工階段之后用超聲波進(jìn)行檢驗(yàn)。因?yàn)槌暡ㄌ絺嬖谒绤^(qū)，可在細(xì)加工后切削掉。在粗加工之后，精加工之前需要一段存放時(shí)間，來消除加工的內(nèi)應(yīng)力。 2.3.4工序的集中與分散 在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，在選定了各表面的加工方法和階段劃分后，就可以將同一階段的各加工表面組合成若干工序。組合時(shí)各表面可采用集中和分散的原則。工序集中原則是使每個(gè)工序包括盡可能多的內(nèi)容，因而總的工序數(shù)目少；工序分散原則與其相反。工序集中與分散將影響工序的數(shù)目和工序內(nèi)容的繁簡程度。 工序集中的特點(diǎn)，工序數(shù)目少，工序內(nèi)容復(fù)雜，因而有： 1.簡化了生產(chǎn)組織工作； 2.減少了設(shè)備數(shù)目，從而降低了車間面積； 3.減少了安裝次數(shù)，縮短了共建的運(yùn)輸路線，有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和縮短生產(chǎn)周期； 4.有利于采用高效率的設(shè)備，特別是數(shù)控機(jī)床和加工中心等設(shè)備，可提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率； 5.設(shè)備成本高，調(diào)整時(shí)生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長。 工序分散的特點(diǎn)，工序數(shù)目多，加工內(nèi)容簡單，因而有： 1.設(shè)備和工藝裝備簡單，維修，和調(diào)整比較簡單； 2.生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品變換簡單； 3.設(shè)備數(shù)目多，生產(chǎn)面積大，生產(chǎn)工作復(fù)雜，生產(chǎn)周期長。 2.3.5基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)是機(jī)械制造中應(yīng)用得十分廣泛的概念，是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素之間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。從設(shè)計(jì)和工藝兩方面看基準(zhǔn)，可把基準(zhǔn)分為兩大類，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：在設(shè)計(jì)零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系以及零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互位置關(guān)系，確定抱住尺寸（或角度）的起始位置。這些尺寸（或角度）的起始位置稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 工藝基準(zhǔn)：零件在加工工藝過程中所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)可進(jìn)一步分為：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。 2.3.6 擬定發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的工藝路線 根據(jù)各表面的加工要求和加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度。查表4.2-1，確定表面的加工方法如下表2-5： 表2-5 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體各表面的加工要求和加工方法 加工表面 加工精度（IT） 加工粗糙度Ra（m） 加工方法 上表面 7 3.2 粗銑-精銑 兩端面 7 3.2 粗銑-精銑 兩側(cè)面 7 3.2 粗銑-精銑 凸輪軸孔 7 1.6 粗鏜-半精鏜-精鏜 挺桿孔 6 0.8 鉆-擴(kuò)-鉸-擠 缸孔 6 0.8 粗鏜-半精鏜-精鏜 內(nèi)腔小凸臺(tái) 12 12.5 粗銑 螺紋孔 鉆-攻 根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將上下面、兩端面、兩側(cè)面及缸孔和主軸孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，主軸承蓋結(jié)合面、后端面以及上下面的螺紋孔放在最后面。制定工藝路線見表2-6至2-7。 表2-6 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體各表面的加工工藝過程 工序號(hào) 工序 名稱 工序內(nèi)容 設(shè) 備 工藝裝備 05 鑄造 鑄坯、清理、噴丸。消除內(nèi)應(yīng)力、涂漆 銑床 10 粗銑 粗銑上、下表面 銑床 專用夾具，量具，銑刀 20 粗銑 粗銑兩側(cè)面 銑床 專用夾具，量具，銑刀 30 粗銑 粗銑兩端面 銑床 專用夾具，量具，銑刀 40 精銑 精銑上、下面 銑床 專用夾具，量具，銑刀 50 精銑 精銑兩側(cè)面 銑床 專用夾具，量具，銑刀 60 精銑 精銑兩端面 銑床 專用夾具，量具，銑刀 70 粗鏜孔 粗鏜缸孔及主軸孔 鏜床 專用夾具，量具，鏜刀 80 粗鏜孔 粗鏜缸孔及凸輪軸孔 鏜床 專用夾具，量具，鏜刀 90 鉆孔 鉆后端面及上、下面各孔 鉆床 鉆床夾具，量具，鉆頭 95 鉆孔 斜油孔引窩 鉆床 鉆床夾具，量具，鉆頭 100 鉆孔 鉆缸蓋及兩側(cè)面各孔 鉆床 鉆床夾具，量具，鉆頭 110 半精鏜孔 半精鏜缸孔及凸輪軸孔 鏜床 專用夾具，量具，鏜刀 120 鏜孔 鏜平衡軸止推槽 鏜床 專用夾具，量具，鏜刀 130 鉆孔 鉆斜油孔 鉆床 鉆床夾具，量具，鉆頭 表2-7 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體各表面的加工工藝過程 工序號(hào) 工序 名稱 工序內(nèi)容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 140 精鏜孔 精鏜缸孔及凸輪軸孔 鏜床 專用夾具，量具，鏜刀 150 鉆孔 鉆主軸承蓋結(jié)合面三孔，擴(kuò)缸蓋六孔 鉆床 專用夾具，量具，鉆頭 160 鉆孔 鉆、擴(kuò)、鉸、擠挺桿孔 鉆床 專用夾具，量具，鉆頭 170 攻螺紋 攻后端面及上、下面螺孔 鉆床 專用夾具，量具，鉆頭 180 攻螺紋 攻缸蓋及兩側(cè)面螺孔 鉆床 專用夾具，量具，鉆頭 190 鉆孔 鉆定位銷孔、鉆水孔 鉆床 專用夾具，量具，鉆頭 200 銑 銑內(nèi)腔小凸臺(tái)平面 銑床 專用夾具，量具，銑刀 210 鉆孔 攻主軸承蓋結(jié)合面M14螺紋 鉆床 專用夾具，量具，鉆頭 220 粗鏜孔 鉆孔、攻絲 鉆床 專用夾具，量具，鉆頭 230 鉆孔 鉆斜油孔 鉆床 鉆床夾具，量具，鉆頭 245 檢 檢查 250 清洗 清洗 2.4 加工設(shè)備及工藝裝備的選擇 由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主。其生產(chǎn)方式為通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水線生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。 1、粗銑上下面、兩側(cè)面、兩端面 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，選擇臥式銑床X63.見表9.2-11，選擇刀具為直徑D=100mm、齒數(shù)Z=10的兩把圓柱形銑刀（GB1115-85）, 專用機(jī)體粗銑夾具和游標(biāo)卡尺。 2、精銑上下面、兩側(cè)面、兩端面考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，宜采用臥銑，選擇X63銑床，選擇與上相同的，齒數(shù)Z=14的刀具。采用箱體精銑專用夾具及游標(biāo)卡尺、刀口形直尺。 3、粗鏜缸孔3-?89.4H6 采用臥式組合鏜T68，其主要參數(shù)見表手冊(cè)11.1-1.選擇鏜通孔的鏜刀、專用機(jī)體粗鏜夾具。 4、粗鏜主軸孔?69H6采用臥式銑鏜床，選用型號(hào)為T68，選擇鏜通孔的湯刀、專用粗鏜夾具。 5、粗鏜凸輪軸孔采用臥式鏜床T68，選擇粗鏜專用夾具。 6、半精鏜孔3-?89.4H6 采用臥式組合鏜床T68，刀具選擇與前面工序相同。選擇鏜通孔的鏜刀、專用夾具。 7、半精鏜凸輪軸孔采用臥式組合鏜床，選用專用鏜床夾具。 8、精鏜缸孔及凸輪軸孔所采用的鏜床與前面的相同，選擇精鏜刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)檢查孔徑。 9、鉆后端面及上下面各孔選用搖臂鉆床Z3025BX10選用錐柄麻花鉆。專用鉆孔夾具，選用游標(biāo)卡尺和塞規(guī)檢查孔徑。 10、鉆、鉸斜油孔選擇臺(tái)式鉆床，表10.2-5，根據(jù)孔直徑選用直柄麻花鉆及錐柄機(jī)用鉸刀。專用箱體斜油孔夾具、塞規(guī)檢查孔徑。 11、鉆主軸承蓋結(jié)合面三孔、擴(kuò)缸蓋六孔選用搖臂鉆床Z3132 選擇錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆。選用專用鉆床夾具、塊換夾頭、游標(biāo)卡尺及塞規(guī)。 12、鉆、擴(kuò)、鉸、擠挺桿孔 選用搖臂鉆床Z3025.選用錐柄長麻花鉆，直徑選11.8mm，擴(kuò)、鉸孔時(shí)選用材料為YG8的刀具。選用機(jī)體挺桿專用夾具、游標(biāo)卡尺及塞規(guī)。 13、鉆定位銷孔、水孔選用搖臂鉆加工， 選用直柄麻花鉆。采用專用夾具，使用游標(biāo)卡尺和塞規(guī)檢查孔徑。 14、銑內(nèi)腔孔小凸臺(tái)面采用立式銑床X53K莫氏錐柄面銑刀、專用銑夾具、專用檢具。 15、攻螺紋選用搖臂鉆Z3025加工。采用機(jī)用絲錐、絲錐夾頭、專用夾具和螺紋塞規(guī)。 2.5 加工工序設(shè)計(jì) 確定工序尺寸的一般方法是，有加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)， 工序尺寸應(yīng)用工序尺寸鏈接算。 1、工序30粗銑兩端面面及60精銑兩端面面 查手冊(cè)表3.2-25，平面加工余量表得： 精加工余量Z精1.5mm， 已知兩端面總余量Z總5mm，故粗加工余量可求： Z粗=5-1.5=3.5mm （2-1） 查閱有關(guān)手冊(cè)表9.4-1，取粗銑的沒齒進(jìn)給量fZ=0.25mm/r，精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fZ=0.5mm/r，粗銑刀走刀一次，ap=3.5mm；精銑走刀一次，ap=1.5mm，取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為190r/min，取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為300r/min，所選刀具的直徑為100mm，故相應(yīng)的切削速度分別為： 粗加工： Vc=πDn1000=3.14×100×1901000=59.66mmin （2-2） 精加工： Vc=πDn1000=3.14×100×3001000=94.2mmin （2-3） 校核功率（一般校核粗加工工序）： 查閱有關(guān)資料知： 切削功率計(jì)算公式為 PM=FZ×V6×104 （2-4） 式中：— 切削力 —切削速度 查有關(guān)資料， 表3.4得銑削力可有下面公式求得， Fz=CFapXFafXfawufZd0pFnwFKFZ （2-5） 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表9.4-10，選銑刀為高速鋼， 可得：CF= 294， XF= 1.0， YF= 0.65，UF= 0.83，wF= 0，qF= 0.83，取 aw= 2.5mm ，af= 0.2mm/z ；又 ap= 3.5mm ， 查表知： 修正系數(shù)KFZ= 1.0, 故有公式（2-6）得： Fz=294×3.510×0.20.65×2.50.83×101000.83×1×1.0=169.19N （2-6） 從而由公式（2-4）可算出銑削功率為： PM=FZV6×104=5.36kw （2-7） 又從機(jī)床X63說明書（主要技術(shù)參數(shù)）得機(jī)床功率為7.5KW ，機(jī)床傳動(dòng)效率一般取0.750.85 ， 若取μm= 0.80 ，則機(jī)床電動(dòng)機(jī)所需功率 Pe=PMηm=0.5360.80kw=6.67kw<10kw （2-8） 故機(jī)床功率足夠。 2、工序10粗銑上下面及40精銑上下面，工序30粗銑兩側(cè)面及60精銑兩側(cè)面計(jì)算過程同（1），略 3、工序70粗鏜缸孔及主軸孔 查閱有關(guān)手冊(cè)知：粗鏜加工余量為0.5mm，所以粗鏜缸孔的直為 ?（89.4-0.5） = 88.9mm ，故缸孔的精鏜余量為： Z精=89.4-0.52=0.25mm （2-9） 查有關(guān)手冊(cè)，取孔加工等級(jí)為H級(jí)， 即Z總= 3.5mm ，故有 Z粗=3.5-0.25=3.25 （2-10） 表2-8 缸孔的鏜孔余量、工序尺寸公差/mm 加工表面 加工方法 余量 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 3-?89.4 粗鏜 3.25 H10 ?88.90+0.120 3-?89.4 粗鏜 0.25 H6 ?89.40+0.022 粗鏜缸孔余量為3.25mm ， 故ap=3.25mm 查閱有關(guān)資料??；vc= 0.6mm/s = 36mm/min，取進(jìn)給量為fz= 0.2mm/r ,故有， n=1000vdπ=1000×363.14×88.9≈129rmin （2-11） 精鏜缸孔余量為0.25mm， 故ap= 0.25mm，查有關(guān)資料， 取，Vc= 1.3mm/s = 78 m/min 取進(jìn)給量為fz=0.12mm/r，故有 n=1000vdπ=1000×783.14×89.4≈278rmin （2-12） 查閱有關(guān)手冊(cè)知：粗鏜加工余量為0.5mm，所以粗鏜缸孔的直徑為?69-0.5=68.5mm，故缸孔的精鏜余量為： Z精=69-68.52=0.25mm （2-13） 查有關(guān)手冊(cè)，取孔加工等級(jí)為H級(jí)，即Z總= 3.5mm ，故有 Z粗=3.5-0.25=3.25mm （2-14） 表2-9 缸孔的鏜孔余量、工序尺寸公差 /mm 加工表面 加工方法 余量 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 3-?69 粗鏜 3.25 H10 ?68.50+0.120 3-?69 粗鏜 0.25 H6 ?690+0.022 粗鏜缸孔余量為3.25mm，故ap= 3.25 mm，查閱有關(guān)資料??；Vc= 0.5mm/s = 30mm/min，取進(jìn)給量為fz= 0.2mm/r，故有， n=1000vdπ=1000×303.14×68.5≈139rmin （2-15） 精鏜缸孔余量為0.25mm， 故ap= 0.25mm，查有關(guān)資料，取，vc= 1.2mm/s = 72 m/min取進(jìn)給量為fz=0.12mm/r，故有 n=1000vdπ=1000×723.14×69≈332rmin （2-16） 4、工序100鉆缸蓋及兩側(cè)面各孔螺紋分別為M8、M10、M12. 查表16.2-13得孔尺寸有：?6.7mm，?8.5mm，?11mm，鉆孔因一次鉆出，故其鉆削余量分別為： 鉆孔?6.7mm Z=6.72=3.35mm （2-17） 鉆孔?8.5mm Z=8.52=4.25mm （2-18） 鉆孔?11mm Z=112=5.5mm （2-19） 表2-10 各孔余量和工序尺寸 加工表面 加工方法 加工余量 工序尺寸 ?6.7 鉆孔 3.35 ?6.7 ?8.5 鉆孔 4.2 ?8.5 ?11 鉆孔 5.5 ?11 參考立式鉆床Z3025機(jī)床技術(shù)參考表，取鉆?11mm進(jìn)給量為0.2mm/r、取鉆?8.5mm進(jìn)給量為0.18mm/r、取鉆?6.7mm進(jìn)給量為0.14mm/r。參考有關(guān)資料得：鉆孔?11mm的切削速度，由此得出Vc=29mmin，則轉(zhuǎn)速 n=1000vπd=839.6rmin （2-20） 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速n=800r/min則實(shí)際切削速度為 Vc=3.14×13×8001000=32.61mmin （2-21） 同理參考手冊(cè)得：鉆孔?8.5mm的切削速度為，鉆孔?6.7mm的切削速度為Vc=25mmin，故轉(zhuǎn)速分別為 鉆孔?8.5mm孔： n=1000νπd=988rmin （2-22） 鉆孔?6.7mm孔： n=1000νπd=1188rmin （2-23） 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=1100rmin，則實(shí)際切削速度分別為：鉆孔?6.7mm孔實(shí)際切削速度為Vc=23.14mmin，鉆孔?8.5mm孔實(shí)際切削速度為Vc=31.79mmin 5、工序160鉆、擴(kuò)、鉸、擠挺桿孔6-?12mm，6-?12mm擴(kuò)、鉸孔余量經(jīng)查機(jī)械加工工藝手冊(cè)得Z擴(kuò)=1.0mm， Z鉸=0.15mm，而擠孔的加工的余量很小，可忽略不計(jì)，由此可算出： Z鉆=122-1-0.15=4.85mm （2-24） 表2-11 各工序余量和精度等級(jí) 加工表面 加工方法 余量 精度等級(jí) 6-?12 鉆孔 4.85 IT12 6-?12 擴(kuò)孔 1.0 IT10 6-?12 鉸孔 0.15 IT8 6-?12 擠孔 IT6 參考鉆床Z3025有關(guān)技術(shù)參數(shù)取鉆孔技術(shù)參數(shù)進(jìn)給量為f=0.3mm/r，由此可以推算出轉(zhuǎn)速為 n=1000νπd=1000×303.14×12=796.1rmin （2-25） 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=700，則實(shí)際擴(kuò)削速度為 V=3.14×12×7001000=26.37rmin （2-26） 擴(kuò)孔?6-12mm，參考有關(guān)技術(shù)參數(shù)取鉆孔技術(shù)參數(shù)進(jìn)給量為f=0.3mm/r，參考有關(guān)手冊(cè)知：擴(kuò)孔切削速度為鉆孔時(shí)的1/2-1/3，故取擴(kuò)孔切削速度為12×30=15mmin，由此可以推算出轉(zhuǎn)速為 n=1000νdπ=1000×153.14×11.7=408rmin （2-27） 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=400rmin，則實(shí)際擴(kuò)削速度為 V=3.14×11.7×4001000=14.70rmin （2-28） 參考有關(guān)技術(shù)參數(shù)取鉸孔技術(shù)參數(shù)進(jìn)給量為?=0.3m/s=18m/min，f=0.4mm/r，由此可以推算出轉(zhuǎn)速為 n=1000νdπ=1000×183.14×12=477.7rmin （2-29） 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=500rmin，則實(shí)際擴(kuò)削速度為 V=3.14×12×5001000=19rmin （2-30） 41 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 鉆床專用夾具設(shè)計(jì) 第三章鉆床專用夾具設(shè)計(jì) 為了提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證零件的加工質(zhì)量，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。工件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，為了降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，選用專用工藝裝備是合理的。