雅马哈摩托车右曲轴箱加工工艺及夹具设计

雅马哈摩托车右曲轴箱加工工艺及夹具设计 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 1 引言 毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课及全部专业课之后进行的，它是对我们在大学这四年中一次综合的检验。本次我所做的毕业设计的题目是1E52FM右曲轴箱加工工艺及夹具设计。上学期末，我们已经为本次设计做了开题报告，本学期所做的是本次设计的核心:编制加工工艺和为某道工序设计夹具。按照毕业设计任务的要求，本次毕业设计将完成不少于1.5万字的设计计算说明书、一套气动夹具的装配总图和不少于5张的零件图等。 机械加工工艺规程是零件制造工艺过程和操作方法等的工艺方法。它是根据加工对象的具体情况和实际的生产条件，采用合理的加工方法和过程，按规定的形式制定的。夹具是机床与工件之间的连接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中的一项重要工作，是加工过程中最活跃的因素之一。 1E52FM是摩托车内燃机的型号，这种内燃机为单缸二冲程发动机，汽缸直径为52mm，冷却方式为风冷，以汽油为燃料。发动机除二冲程外还有四冲程的。它们之间主要区别是:二冲程发动机曲柄旋转一圈，发动机燃烧做功一次，即曲柄旋转一圈完成一个工作循环。而四冲程发动机曲柄旋转两圈完成一个工作循环。由于本次毕业设计主要是针对二冲程，故四冲程的不再赘述[1]。 二冲程发动机具有体积小，排放高，结构简单，制造、维修方便，价格便宜等特点。但是随着社会的发展，燃油消费税迟早要实施，再加上人们的环境保护意识逐渐加强，各地政府有关摩托车方面的政策(如禁止二冲程摩托车上路、限制摩托车排放)相继出台。所以许多摩托车已不再使用二冲程发动机了。可是二冲程摩托车也因其升功率大，价格便宜，在越野车、赛车等特种用途摩托车方面被广泛应用[2]。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 2 零件的工艺 此零件是薄壁、空腔、多孔的形状复杂的零件。主要加工面是正反面及若干孔和螺纹孔(如图1.1)。总的来说，这个零件的复杂的程度很高，现分析如下: 图1.1 2.1 加工表面C ，0.027这一组加工表面包括:表面C，尺寸为Φ14H8()的通孔，尺寸Φ0 ,0.007,0.02522N7()的孔及其倒角和锪平，尺寸Φ14R7()的孔及其倒角，尺寸为,0.028,0.050 ,0.030.018Φ52R7()的孔及其倒角，尺寸为Φ12H7()的孔，还有腔体内11个,0.060 0.018M6-6H的螺纹孔，2个尺寸为Φ8.5的通孔及由Φ12H7()和M6-H6组成的0组合孔。 2.2 加工表面D 这一组加工表面包括:表面D， 这两组加工表面上的加工要素之间存在着一定得位置要求，主要是: 0.027,0.025(1) Φ14H8()的孔相对于Φ47R7()的位置度公差为Φ0,0.050 0.04mm. 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 ,0.007(2) Φ22N7()的孔相对于C面的垂直度公差为Φ0.015mm. ,0.028 ,0.025Φ47R7()的孔轴线相对于C面的垂直度公差为Φ0.015mm. (3) ,0.050 ,0.03(4) Φ52R7()的孔底面相对于它本身的中心轴线之间的圆跳动公,0.06 差为0.015mm ,0.0250.043(5) Φ12H9()的孔相对于D面与Φ47R7()的位置度公差为Φ,0.0500 0.03mm „„ 由以上的分析可知，对于这两组加工面来说，C表面、D表面、Φ ,0.025,0.0347R7()孔的中心线及Φ52R7()孔的中心线为基准线、面。而又从零,0.06,0.050 ,0.025件图纸上可以知道Φ47R7()孔的中心线是整个零件上的一个设计基准，,0.050 D表面相对于C表面的表面要求来说要高。所以在加工时，要严格控制Φ ,0.02547R7()孔的精度。对于C、D两加工表面来说，一般先以D为粗基准去,0.050 加工C面，再以C面为精基准去加工D面，从而保证整个零件的位置精度要求。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 3 工艺规程设计 3.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为铝合金，另外本次设计所涉及的生产产量为50000件，早已达到了大批量生产的水平，而且相对而言，零件的轮廓尺寸也不怎么大，故可以采用压铸成型的方法。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也应该是可以的。 3.2 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中问题百出，更有甚至，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行[3]。 3.2.1 粗基准的选择 对于一般的铣削零件来说，常选用表面加工要求高的那个表面作为粗基准，主要目的是在加工过程中保证加工余量足够。而此零件在前面也简单的介绍了一下，这里在详细的叙述一下。D面的加工要求较高，故选用D面为粗基准。同时，在定位时，主要采用常见的定位方法:一面两销。其中，“一面”主要是由三个分部不同的定位块组成的，以消除Z轴移动、X轴的转动和Y轴的转动这三个自由度。“两销”主要是一个短圆柱销和一个短菱形销组成，以消除X轴的移动、Y轴的移动及Z轴的转动这三个自由度，从而达到完全定位。这里用的短菱形销而不是用短圆柱销的目的是为了防止过定位的产生。本次毕业设计中的夹具设计就是设计以D面为粗基准加工C面得夹具，故详细介绍了此道工序的粗基准、定位的选择。其他的加工面将不再介绍，只要根据粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准;若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置较高的不加工表面作为粗基准等)来做出选择。 3.2.2 精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。当工序基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 3.3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降[4]。 3.3.1 工艺路线的 此处删减NNNNNNNNNNNNNNNN字 需要整套设计请联系q:99872184。 知平面第一次粗加工余量为1.5mm，粗铣的加工余量为2mm，精铣所要的加工余量为1.5mm，粗铣后精铣的加工余量为 1.0mm，此时，加工余量1+1.5+2+1.5+1 +1.5=8.5mm，故毛坯尺寸43+8.5=51.5mm已能满足加工要求，从而可以知道毛坯的厚度为49.5mm，长度和宽度方向的毛坯尺寸在图纸上没有做出要加工的指示，故长度和宽度的毛坯尺寸只需要按压铸尺寸，不需要在进行加工。 0.018，0.0152. 2-φ12H7()的孔，2-φ10H7()的孔，φ8.5的孔和6-φ5的孔00 的加工余量 这些孔的分布特点是1个φ12H7的孔与φ8.5的孔形成的组合孔，1个φ10H7的孔与φ5的孔形成的组合孔。通过观察图纸，可以发现φ8.5孔和6-φ5的孔没有公差要求，再加上这几个孔的尺寸都不怎么大，故直接可以用钻削的加工方法来进行加工。而2-φ12H7与2-φ10H7的孔公差等级都是7级，必须用镗削的加工方法才能达到精度等级要求。而在镗削之前可以先用钻头钻一个引孔，也可以在毛坯压铸的时候直接压出这些孔来。通过考虑到加工的方便性来说，我们将采用压铸成孔的方法[9]。通过孔径及零件的材料去查阅《机械切削工艺参数手册》，φ12H7的孔:精镗的加工余量为0.1mm，粗镗的加工余量为0.2mm。φ10H7的孔:粗镗的加工余量为0.1mm，粗镗的加工余量为0.2mm。所以，φ12H7与φ10H7两孔的加工余量都是0.3mm，它们压铸成孔后的毛坯尺寸为12-0.3X2=11.4mm和10-0.3X2=9.4mm. ,0.03,0.025,0.0070.0433(φ52R7(), φ47R7(), φ22R7(), φ12H9(), φ,0.06,0.050,0.0280 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 0.039，0.02734H8()和φ14H8()等6个孔的加工余量 00 这6个孔的公差等级在7至9级之间，由于其加工精度较高，故采用粗镗加上精镗的加工方法。同样的，这6个孔在粗镗之前也需要有个引孔，这个引孔只要在毛坯制造过程中压铸成孔就行了。通过查阅《机械切削工艺参数手册》可知: a. φ52R7孔:粗镗的加工余量的0.4mm，精镗的加工余量的0.2mm，故毛坯尺寸为52-(0.2+0.4)X2=50.8mm b. φ47R7孔与φ34H8的孔:粗镗的加工余量的0.3mm，精镗的加工余量的0.2mm，故毛坯尺寸为47-(0.2+0.3)X2=46 mm，34-(0.2+0.3)X2=33 mm c. φ22R7、φ12H9、φ14H8:粗镗的加工余量的0.2mm，毛坯22-(0.1+0.2)X2=21.4mm,12-(0.1+0.2)X2=11.4mm，14-(0.1+0.2)X2=13.4mm 4. C面上的11-M6的螺纹孔，D面上的10-M6的螺纹孔，3-M8-6H的螺纹孔 这里一共24个螺纹孔，采用的加工方法是攻螺纹。攻丝之前则需要对这些螺纹孔进行底孔的加工，这些螺纹孔的尺寸均不大，故它们的底孔加工我们将采用钻削的加工方法进行加工。根据螺纹孔的尺寸查阅《机械切削工艺参数手册》查得普通螺纹攻螺纹之前钻孔用的钻头直径为M6螺纹孔的底孔尺寸为5mm，M8的螺纹孔的底孔尺寸为6.8mm.加工余量0.2mm. 5. C面一侧的3-φ8.5通孔的加工余量 这3个通孔只能用钻头打孔的方式而不能用毛坯压铸成孔的方式，原因就在于这三个孔相对于基准面C面和基准轴线B之间有一个位置度的要求，用压铸成孔的方式不能满足图纸上的位置度要求。故直径为φ8.5的钻头直接打孔，将孔钻同。加工余量为2mm。 ，0.0586. φ8H10()孔的加工余量 0 这个孔的公差等级为10级，精度要求相对于前面的一些孔加工精度的要低，所以采用的加工方法也与前面孔的加工方法不一样，这里从精度上考虑采用钻铰的方法加工，由孔的直径查阅《机械切削工艺参数手册》可知，铰孔的加工余量为0.1 mm,故毛坯孔的尺寸为8-0.1X2=7.8mm，所以钻孔用的钻头直径为7.8mm. 加工余量为2mm。最终毛坯尺寸为5.8mm。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 7( M12X1.5-6H的放油孔底孔的加工余量 这个螺纹孔由于尺寸及位置所在处比较特殊，故采用先钻在攻丝的加工方法加工，根据螺纹孔的尺寸查阅《机械切削工艺参数手册》可知，攻螺纹孔前钻孔用的钻头直径为Φ10.5mm,故此螺纹孔的底孔为Φ10.5mm. 此加工余量为2mm。 ，0.038( 2-φ4H9()孔的加工余量 0 这个孔都相对于基准D面和基准轴线A之间存在一个位置度公差φ0.04mm的要求，综合考虑下，这里将采用钻铰的方法进行加工，查阅《机械切削工艺参数手册》可知，铰孔的加工余量为0.05mm，所以铰孔的毛坯尺寸为4-0.05X2=3.9mm. 加工余量为2mm。最终毛坯尺寸为1.9mm。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 5 确定切削用量及基本工时 工序1.粗车D面。本工序采用计算法确定切削用量 5.1.1 加工条件 工件材料:铝合金，压铸。 加工要求:粗车D面。 机床:车床。 刀具:刀片材料高速钢，刀片材料YG3X，刀杆尺寸16X25mm，主偏角为85度，前角为25度，后角为10度，刀尖圆弧半径为0.5mm。 5.1.2 计算切削用量 (1)已知毛坯厚度方向的加工余量为1.5mm，由于在此道工序中只是要粗车这个平面，加工要求不是很高，故只需要一次加工就可以了，背吃刀量直接选取1.5mm。 (2)进给量f 根据《机械切削工艺参数手册》表2-28，当车刀刀杆尺寸为16X25mm，背吃刀量小于等于3mm以及工件直径为250mm时 f=0.7~1.1mm/r 在根据车床说明书中实有的进给量选取f=0.7mm/r (3)计算切削速度 刀具寿命选取60min，根据加工材料为铝合金、背吃刀量为1.5mm、f=0.8mm/r由表2-41查出切削速度113m/min(考虑各种因素对切削速度的影响，须乘以修正参数)。 由表2-42查得，刀具寿命修正参数为1.0;由表2-43查得，工件材料修正参数为1.0;由表2-47查得，主偏角修正参数为0.76。故计算出的切削速度为: Vc,113，1.0，1.0，0.76,85.88mm/min (4)确定机床主轴转速 1000V1000，85.88n,,,1125r/min ,d3.14，240 据机床说明书，与1125r/min相近的机床转速为1200r/min。故选取1200 r/min. 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 所以实际切削速度V=90.5m/min.. (5)切削工时 由于此零件的形状比较复杂，所以这个零件在用车床车削端面的走刀长度也比较特殊，通过对图纸上零件的尺寸分析，可以知道实际车刀的走刀长度大约为200mm,其中走刀时的空刀导入、导出量。在根据走刀次数是1次，主轴转速为1200r/min，进给量为0.7mm/r。 200所以，本工序的工时是: t,,0.25min1200，0.7 工序2. 铣C表面 5.2.1 加工条件 工件材料:铝合金，压铸，有外皮。 加工要求:粗铣C面、精铣C面。 机床:数控铣床，机床功率是7.5Kw。 刀具:高速钢面铣刀，选择铣刀直径为30mm，齿数z=3。 5.2.2 计算切削用量 1.粗铣C面 (1)背吃刀量 由于此道工序中粗铣的加工余量为2mm，故可以在一次加工完成，取ap=2mm。 (2)确定每齿的进给量 根据《机械切削工艺参数手册》4-28，查得每齿进给量f=0.2~0.3mm/z,取f=0.2mm/z。 (3)确定铣削速度Vc及刀具转速 根据表4-58及4-59可以查得铣刀的磨钝标准的最大限度为1.8mm,铣刀寿命为60min。根据已知条件，查表4-31可得，Vc=90m/min。由于零件的形状比较特殊，故需要对查表得来的切削速度进行修正。再查表4-57，查得与加工材料有关的修正系数:速度修正系数为1.0;与毛坯性质和表面状态有关的修正参数:速度修正参数为0.9;与加工性质有关的修正参数:速度修正参数为1.0。经过修正后的铣削速度: Vc,90，1.0，0.9，1.0,81mm/min 计算出刀具转速n和进给速度f 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 1000V1000，81 n,,,859r/min,d3.14，300 Vf,fzn,0.2，3，860,516mm/min 根据机床说明书取n=860r/min,Vf=500mm/min。此时，实际的铣削速度Vc=81m/min,每齿的进给量f=0.19mm/z。 (4)确定切削工时 由于此零件的轮廓形状属于不规则体，在进行计算铣刀的走刀长度来说有一定的困难，现在所采取的办法是估算的方法。现估算出来的走刀长度为700mm左右，所以，可以确定出其工时为: 700 t,,1.4min500 2半精铣C面 (1)背吃刀量 由于此道工序中粗铣的加工余量为1.5mm，故可以在一次加工完成，取ap=1.5mm。 (2)确定每齿的进给量 根据《机械切削工艺参数手册》4-28，查得每转进给量f=0.5~2.2mm/z,取f=0.5mm/r。 (3)确定铣削速度Vc及刀具转速 根据表4-58及4-59可以查得铣刀的磨钝标准的最大限度为1.2mm,铣刀寿命为60min。根据已知条件，查表4-31可得，Vc=100m/min。由于零件的形状比较特殊，故需要对查表得来的切削速度进行修正。再查表4-57，查得与加工材料有关的修正系数:速度修正系数为1.0;与毛坯性质和表面状态有关的修正参数:速度修正参数为0.9;与加工性质有关的修正参数:速度修正参数为1.0。经过修正后的铣削速度: Vc,100，1.0，0.9，1.0,90m/min 计算出刀具转速n和进给速度f 1000V1000，90n,,,955r/min ,d3.14，300 Vf,fn,0.5，955,478mm/min 根据机床说明书取n=960r/min,Vf=470mm/min。此时，实际的铣削速度 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 Vc=90.4m/min,每转的进给量f=0.49mm/r。 (4)确定切削工时 由于此零件的轮廓形状属于不规则体，在进行计算铣刀的走刀长度来说有一定的困难，现在所采取的办法是估算的方法。现估算出来的走刀长度为700mm左右，所以，可以确定出其工时为: 700 t,,1.48min470 3.精铣C面 (1)背吃刀量 由于此道工序中粗铣的加工余量为1mm，故可以在一次加工完成，取ap=1mm。 (2)确定每齿的进给量 根据《机械切削工艺参数手册》4-28，查得每转进给量f=0.3~1.5mm/z,取f=0.4mm/r。 (3)确定铣削速度Vc及刀具转速 根据表4-58及4-59可以查得铣刀的磨钝标准的最大限度为1.2mm,铣刀寿命为60min。根据已知条件，查表4-31可得，Vc=110m/min。由于零件的形状比较特殊，故需要对查表得来的切削速度进行修正。再查表4-57，查得与加工材料有关的修正系数:速度修正系数为1.0;与毛坯性质和表面状态有关的修正参数:速度修正参数为0.9;与加工性质有关的修正参数:速度修正参数为1.0。经过修正后的铣削速度: Vc,110，1.0，0.9，1.0,99m/min 计算出刀具转速n和进给速度f 1000V1000，99n,,,1050r/min ,d3.14，300 Vf,fn,0.4，1050,420mm/min 根据机床说明书取n=1200r/min,Vf=420mm/min。此时，实际的铣削速度Vc=113m/min,每转的进给量f=0.4mm/r。 (4)确定切削工时 由于此零件的轮廓形状属于不规则体，在进行计算铣刀的走刀长度来说有一定的困难，现在所采取的办法是估算的方法。现估算出来的走刀长度为700mm左右，所以，可以确定出其工时为: 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 700 t,,1.67min420 工序3 铣D面 5.3.1 加工条件 工件材料:铝合金，压铸，有外皮。 加工要求:粗铣C面、精铣C面。 机床:数控铣床，机床功率是7.5KW。 刀具:高速钢面铣刀，选择铣刀直径为30mm，齿数z=3。 5.3.2计算切削用量 1.半精铣D面 (1)背吃刀量 由于此道工序中粗铣的加工余量为1.5mm，故可以在一次加工完成，取ap=1.5mm。 (2)确定每齿的进给量 根据《机械切削工艺参数手册》4-28，查得每转进给量f=0.5~2.2mm/z,取f=0.5mm/r。 (3)确定铣削速度Vc及刀具转速 根据表4-58及4-59可以查得铣刀的磨钝标准的最大限度为1.2mm,铣刀寿命为60min。根据已知条件，查表4-31可得，Vc=40m/min。由于零件的形状比较特殊，故需要对查表得来的切削速度进行修正。再查表4-57，查得与加工材料有关的修正系数:速度修正系数为1.0;与毛坯性质和表面状态有关的修正参数:速度修正参数为0.9;与加工性质有关的修正参数:速度修正参数为1.0。经过修正后的铣削速度: Vc,40，1.0，0.9，1.0,36m/min 计算出刀具转速n和进给速度f Vf,fn,0.5，955,470mm/min 根据机床说明书取n=960r/min,Vf=470mm/min。此时，实际的铣削速度Vc=18.1m/min,每转的进给量f=0.49mm/r。 (4)确定切削工时 由于此零件的轮廓形状属于不规则体，在进行计算铣刀的走刀长度来说有一定的困难，现在所采取的办法是估算的方法。现估算出来的走刀长度为 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 700mm左右，所以，可以确定出其工时为: 700 t,,1.48min470 2.精铣D面 (1)背吃刀量 由于此道工序中粗铣的加工余量为1mm，故可以在一次加工完成，取ap=1mm。 (2)确定每齿的进给量 根据《机械切削工艺参数手册》4-28，查得每转进给量f=0.3~1.5mm/z,取f=0.4mm/r。 (3)确定铣削速度Vc及刀具转速 根据表4-58及4-59可以查得铣刀的磨钝标准的最大限度为1.2mm,铣刀寿命为60min。根据已知条件，查表4-31可得，Vc=110m/min。由于零件的形状比较特殊，故需要对查表得来的切削速度进行修正。再查表4-57，查得与加工材料有关的修正系数:速度修正系数为1.0;与毛坯性质和表面状态有关的修正参数:速度修正参数为0.9;与加工性质有关的修正参数:速度修正参数为1.0。经过修正后的铣削速度: Vc,110，1.0，0.9，1.0,99m/min 计算出刀具转速n和进给速度f 1000V1000，99n,,,1050r/min ,d3.14，300 Vf,fn,0.4，1050,420mm/min 根据机床说明书取n=1200r/min,Vf=420mm/min。此时，实际的铣削速度Vc=93m/min,每转的进给量f=0.4mm/r。 (4)确定切削工时 由于此零件的轮廓形状属于不规则体，在进行计算铣刀的走刀长度来说有一定的困难，现在所采取的办法是估算的方法。现估算出来的走刀长度为700mm左右，所以，可以确定出其工时为: 700 t,,1.67min420 工序4 钻孔、镗孔 选用机床:加工中心 0.0185.4.1 镗2-φ12H7()孔 0 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 ?.粗镗孔至φ11.7mm，单边余量z=0.2mm，一次镗去全部余量，ap=0.2mm。 进给量f=0.4mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=36m/min。则 1000V1000，36 n,,,950r/min,d3.14，120 直接选取速度n=960r/min。 l10切削工时: t,,,0.03minnf960，0.4 ?.精镗孔至φ11.9mm，单边余量z=0.1mm，一次镗去全部余量，ap=0.1mm。 进给量f=0.2mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=40m/min。 1000V1000，40n,,,1061r/min ,d3.14，120 直接选取转速n=1100r/min l10切削工时:t,,,0.05min nf1100，0.2 ?.细镗孔至φ12H7(+0.018 0)mm。由于细镗与精镗孔共用一个镗杆，利用加工中心同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精镗相同 0.0155.4.2 镗2-φ10H7()孔 0 ?.粗镗孔至φ9.7mm，单边余量z=0.2mm，一次镗去全部余量，ap=0.2mm。 进给量f=0.4mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=32m/min 1000V1000，32n,,,998r/min ,d3.14，100 直接选取转速n=1000 r/min 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 l10切削工时: t,,,0.025minnf1000，0.4 ?.精镗孔至φ9.9mm，单边余量z=0.1mm，一次镗去全部余量，ap=0.1mm。 进给量f=0.2mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=60m/min。 1000V1000，60 n,,,1930r/min,d3.14，100 直接选取转速n=2000r/min l10切削工时: t,,,0.025minnf2000，0.2 0.015?.细镗孔至φ10H7()mm。由于细镗与精镗孔共用一个镗杆，利用0 加工中心同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精镗相同 5.4.3 钻φ8.5mm通孔 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.5mm/r。根据表9-14，可以查得Vc=50m/min。 1000V1000，50n,,,2000r/min ,d3.14，8.50 按机床取n=2000r/min，故v=53.4m/min。 l43切削工时 l=43mm t,,,0.043min nf2000，0.5 5.4.4 钻6-φ5mm孔 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.3mm/r。根据表9-14，可以查得Vc=50m/min。 确定主轴转速: 1000V1000，50n,,,3184.7r/min ,d3.14，50 按机床取n=3200r/min，故v=50.2m/min。 切削工时 这6孔深度不一，1个深28mm，1个深11mm，4个深13mm 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 l28 t,,,0.04min1nf2000，0.3 l11 t,,,0.01min2nf2000，0.3 l4，13 t,,,0.084min3nf2000，0.3 工序5 粗镗6孔 选用机床:加工中心 5.5.1 粗镗孔至φ51.6mm 单边余量z=0.4mm，一次镗去全部余量，ap=0.4mm。进给量f=0.4mm/r。 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=70m/min 1000V1000，70 n,,,432r/min,d3.14，51.60 直接选取机床转速n=600r/min l40切削工时:t,,,0.17min nf600，0.4 5.5.2 粗镗孔至φ46.6mm 单边余量z=0.4mm，一次镗去全部余量，ap=0.4mm。进给量f=0.4mm/r. 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=65m/min 1000V1000，65n,,,444r/min ,d3.14，46.60 直接选取机床转速n=600r/min l14切削工时:t,,,0.06min nf600，0.4 5.5.3 粗镗孔至φ21.8mm 单边余量z=0.2mm，一次镗去全部余量，ap=0.2mm。进给量f=0.4mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=42m/min 1000V1000，42n,,,613r/min ,d3.14，21.80 直接选取机床转速n=650r/min 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 l30切削工时: t,,,0.16minnf650，0.2 5.5.4 粗镗孔至φ11.8mm 单边余量z=0.2mm，一次镗去全部余量，ap=0.2mm。进给量f=0.4mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=32m/min 1000V1000，32 n,,,863r/min,d3.14，11.80 直接选取机床转速n=900r/min l10切削工时: t,,,0.05minnf900，0.4 5.5.5 粗镗孔至φ33.6mm 单边余量z=0.4mm，一次镗去全部余量，ap=0.4mm.进给量f=0.4mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=54m/min 1000V1000，54n,,,511r/min ,d3.14，33.60 直接选取机床转速n=600r/min l16切削工时:t,,,0.07min nf600，0.4 5.5.6 粗镗孔至φ13.8mm 单边余量z=0.2mm，一次镗去全部余量，ap=0.2mm。进给量f=0.4mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=32m/min 1000V1000，32n,,,738r/min ,d3.14，13.80 直接选取机床转速n=800r/min l16t,,,0.05min切削工时: nf800，0.4 工序6 精镗6孔 选用机床:加工中心 ,0.035.6.1精镗孔至φ52R7() ,0.06 单边余量z=0.2mm，一次镗去全部余量，ap=0.2mm。进给量f=0.2mm/r 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=120m/min 1000V1000，120 n,,,734r/min,d3.14，520 直接选取机床转速n=800r/min l40切削工时: t,,,0.25minnf800，0.2 ,0.0255.6.2 精镗孔至φ47R7() ,0.050 单边余量z=0.2mm，一次镗去全部余量，ap=0.2mm. 进给量f=0.2mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=90m/min 1000V1000，90 n,,,610r/min,d3.14，470 直接选取机床转速n=680r/min l14切削工时:t,,,0.1min nf680，0.2 ,0.0075.6.3 精镗孔至φ22N7() ,0.028 单边余量z=0.1mm，一次镗去全部余量，ap=0.1mm。进给量f=0.2mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=75m/min 1000V1000，75n,,,1085r/min ,d3.14，220 直接选取机床转速n=1100r/min l30切削工时:t,,,0.14min nf1100，0.2 0.0435.6.4 精镗孔至φ12H9() 0 单边余量z=0.1mm，一次镗去全部余量，ap=0.1mm。进给量f=0.2mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=54m/min 1000V1000，54n,,,1433r/min ,d3.14，120 直接选取机床转速n=1500r/min 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 l16切削工时: t,,,0.05minnf1500，0.2 ，0.0345.6.5 精镗孔至φ34H8() 0 单边余量z=0.2mm，一次镗去全部余量，ap=0.2mm。进给量f=0.2mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=84m/min 1000V1000，84 n,,,786r/min,d3.14，340 直接选取机床转速n=860r/min l16 切削工时:t,,,0.09minnf860，0.2 0.0275.6.6 精镗孔至φ14H8() 0 单边余量z=0.1mm，一次镗去全部余量，ap=0.1mm。进给量f=0.2mm/r 根据有关手册，确定镗削的切削速度为v=60m/min 1000V1000，60n,,,1364r/min ,d3.14，140 直接选取机床转速n=1400r/min l14切削工时:t,,,0.05min nf1400，0.2 工序7.钻孔 选用机床:加工中心 5.7.1 钻21-M6的底孔21-φ5mm 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.3mm/r。根据表9-14，可以查得Vc=50m/min。 确定主轴转速: 1000V1000，50n,,,3184.7r/min ,d3.14，50 按机床取n=3200r/min，故v=50.2m/min。 切削工时 这21个孔的深度也是不一样的，11个深20mm，3个深16mm，1个深11mm，其余6个是通孔。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 l11，20 t,,,0.37min1nf2000，0.3 l3，16 t,,,0.08min2nf2000，0.3 l11 t,,,0.18min3nf2000，0.3 l6，13 t,,,0.13min4nf2000，0.3 5.7.2 钻3-M8-6H底孔φ6.8mm 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.4mm/r。根据 表9-14，可以查得Vc=50m/min。 确定主轴转速: 1000V1000，50 n,,,2341r/min,d3.14，6.80 按机床取n=2400r/m，故v=51.3m/min。 l3，17.5切削工时:t,,,0.55min nf2400，0.4 5.7.3 钻3-φ8.5mm 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.5mm/r。根据 表9-14，可以查得Vc=50m/min。 1000V1000，50n,,,2000r/min ,d3.14，8.50 按机床取n=2000r/min，故v=53.4m/min。 l43切削工时 l=43mm t,,,0.129min nf2000，0.5工序8 钻孔 5.8.1 钻φ5mm孔 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.3mm/r。根据 表9-14，可以查得Vc=50m/min。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 确定主轴转速: 1000V1000，50 n,,,3184.7r/min,d3.14，50 按机床取n=3200r/min，故v=50.2m/min。 l13切削工时: t,,,0.013minnf3200，0.3 5.8.2 钻φ12mm孔 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.6mm/r。根据 表9-14，可以查得Vc=50m/min。 确定主轴转速: 1000V1000，50 n,,,1326r/min,d3.14x120 按机床取n=1500r/min，故v=56.5m/min。 l34切削工时: t,,,0.38minnf1500，0.6 工序9 钻孔φ8.2mm 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.5mm。根据表 9-14，可以查得Vc=50m/min。 主轴转速: 1000V1000，50n,,,1998r/min ,d3.14，8.20 按机床取n=2000r/min，故v=53.4m/min。 l20切削工时:t,,,0.02min nf2000，0.5 ，0.058工序10 钻铰孔φ8H10()mm 0 5.10.1 钻孔φ7.8mm 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.4mm/r。根据 表9-14，可以查得Vc=50m/min。 确定主轴转速: 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 1000V1000，50 n,,,2341r/min,d3.14，6.80 按机床取n=2400r/m，故v=51.3m/min。 l17切削工时:。 t,,,0.018minnf2400，0.4 ，0.0585.10.2 铰孔φ8H10()mm 0 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-27，可以查得f=0.2mm/r， v=43m/min。 确定主轴转速: 1000V1000，43 n,,,1711r/min,d3.14，80 按机床取n=2000r/min，故v=50.2m/min l17切削工时:t,,,0.042min nf2000，0.2 工序11 倒角 采用90度的锪钻 主轴转速采用100r/min，手动进给。 工序12 钻M12X1.5-6H底孔φ10.5 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.55mm/r。根 据表9-14，可以查得Vc=50m/min。 确定主轴转速: 1000V1000，50n,,,1561r/min ,d3.14，10.50 按机床取n=1600r/m，故v=50.2m/min。 l20t,,,0.23min切削工时: nf1600，0.55 工序13 攻丝M12X1.5-6H 根据《机械切削工艺参数手册》中表3-18，得f=20m/min，所以 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 n=238r/min。按机床选取n=195r/min,则v=7.3m/min。 l20切削工时; t,,,0.005minnf195，20 工序14 攻丝7孔 5.14.1 攻丝5-M6-6H 根据《机械切削工艺参数手册》中表3-18，得f=15m/min，所以 n=238r/min. 按机床选取n=195r/min,则v=3.6m/min。 l3，15切削工时; t,,,0.015min1nf195，015 l2，13 t,,,0.08min2nf195，15 5.14.2 攻丝3-M8-6H 根据《机械切削工艺参数手册》中表3-18，得f=18m/min，所以n=238r/min. 按机床选取n=195r/min,则v=4.9m/min。 l16 切削工时;t,,,0.06min1nf195，18 l2，12.5 t,,,0.07min nf195，1.8 工序 15攻丝 5.15.1 攻丝11-M6-6H 根据《机械切削工艺参数手册》中表3-18，得f=15m/min，所以 n=238r/min. 按机床选取n=195r/min,则v=3.7m/min。 l9，15切削工时;t,,,0.5min 1nf195，1.5 l2，15 t,,,0.12min nf195，1.5 工序16 钻铰孔 5.16.1 钻2-φ3.9孔 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-12，可以查得f=0.2mm/r。根据 表9-14，可以查得Vc=50m/min。 确定主轴转速: 1000V1000，50 n,,,2341r/min,d3.14，3.90 按机床取n=2400r/m，故v=51.3m/min。 l17切削工时: t,,,0.018minnf2400，0.4 ，0.0585.16.2 铰孔φ8H10()mm 0 根据《机械切削工艺参数手册》中表9-27，可以查得f=0.2mm/r， v=43m/min。 确定主轴转速: 1000V1000，43 n,,,1711r/min,d3.14，80 按机床取n=2000r/min，故v=50.2m/min l17切削工时:t,,,0.042min nf2000，0.2 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 6 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师的协商，决定设计第二道工序——铣C面的加工中心铣夹具。本夹具所用的机床为数控加工中心，刀具为高速钢面铣刀，对C面进行粗铣、精铣两工步。 6.1 问题的提出 本夹具主要用来铣C面这一个端面，这个端面的表面粗糙度为1.6，它的表面平面度的公差带要求为0.06mm，而相对于D面的尺寸为45mm，但在加工本工序前由于要保证定位面的精度要高，所以在此之前先要对D面进行车削。而在加工本道工序时，主要应该考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。另外，在精度方面也是我们要考虑的问题。 6.2 夹具设计 6.2.1 定为基准的选择 由零件图可知，C面有粗糙度和平面度的要求，其设计基准为D面。为了使定位误差为0，应该选择以D面定位的铣床夹具，但是以D面为定位基准的话，它只能限制三个自由度，这个零件是多孔的零件，故还要选两个位置合理的孔作为定位面来保证整个工件在定位时达到完全定位。所用的定位元件是一个短圆柱销和一个短菱形销。定位元件的作用在前面已经提到过了，故这里不再详细说明。为了提高加工效率，缩短辅助加工时间，准备采用气动夹紧[11]- [12]。 6.2.2 切削力及夹紧力计算 刀具:高速钢面铣刀，选择铣刀直径为6mm，齿数z=3。 切削力应以铣削为准。由《机械加工工艺手册》得: 铣削力计算公式为 圆周力 : xyuFFFCaaaZkFpfwFCF,cqwFFdno 刀具:高速钢镶齿三面刃铣刀。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 a,0.02mm/z查表可得: Z,3 d,30mma,192mmf0w k,1.06a,1.5mmpFC C,650x,1.0y,0.72u,0.86FFFF 代入得 0 .72 0 . 86 ， ， ， ， ， 650 1 .5 0 . 02 192 3 1. 06 , F C 0 .86 30 =833.7N 查表可得铣削水平分力:F,1.1FHC 垂直分力: F,0.3FVC F,1.1，397.4,917.07NH F,0.3，833.7,250.11Nx 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。 ' 即: () F,F,,,,0.25查表可得L 'F917.07H？F,,,3668.28N ,0.25 计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力 F' F',kF 即: 取k=2 ？F',2，3668.28,7336.56N 6.3 气缸及动力装置的确定 气动和液压装置相比较而言，气动夹具它产生的夹紧力比较适中，其动作快速准确，出力稳定。而液压夹具它的液压产生的夹紧力量大，易夹坏零件。所以这里采用气动夹紧装置[13]。 F',7336.56N根据所需要的夹紧力，来计算气缸缸筒内径。 D0 2,D0Q,P,气缸活塞杆推力 4 其中:P—压缩空气单位压力 (取P=5Pa) 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 ,,0.9 —效率 (取) , F',7336.56N 4Q4，7336.5622 ？D,,,2076.87mm0,,P3.14，5，0.9 mm D,45.580 取 D,50mm0 本道工序夹具的夹紧元件选用三个定块和浮动套。三个定块压住三个支承点。本夹具在与机床连接的时候是通过手动夹紧完成夹具安装的。 6.4 定位误差的分析 本夹具的主要是用来铣C面，在设计夹具的后，已经把零件的工序基准和定位基准重合了，所以这个夹具的基准不重合误差可以看成是零。对于这种装夹定位方式而言，它的基准位置误差也可以看成零，故它的定位误差的也可以看成零，即忽略不计。 6.5 夹具操作说明书 本夹具采用三个定位支撑块、一个段菱形销及一个短圆柱销进行定位，有三个压块对工件进行限位和夹紧。在使用时，按下整个气动夹具的按钮，从而打开换向阀，气缸里的活塞杆向上运动，压块在活塞杆和支撑杆的共同作用下也向下运动对工件进行夹紧。此时，工件的夹紧已经完成。等到工件完成后，再按下按钮，使换向阀换了一个位置，气缸里的活塞杆快速向下运动，压块再次在活塞杆和支撑杆的作用下松开工件，即可取下工件。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 结束语 经过两个月的时间，我已经完成了大学这四年中的最后一项任务:毕业设计。可以说，这两个月给我留下的印象是我这一生都难以忘记的。有人说，大学生活是美妙的。这点我也承认，大学就等于一个小型社会，是我们学校走向社会的一个中转站，为我们以后走进社会的做下了一个铺垫。然而毕业设计这个过程又是十分艰苦的，这是我这两个月来最深的体会。但是通过这次毕业设计，培养了我综合运用在大学四年中所学的知识，以及发现、提出、分析和解决问题的能力等等。 记得刚开始对毕业设计的茫然无措，使我对自己能否完成毕业也涉及有了一丝担忧，但是自己在那段时间也是花了一定的时间去认真分析指导老师给我的零件图纸，遇到了一些看不懂的地方我会到林海集团与我的指导老师杨正文老师进行交流，使我一开始的那些担忧渐渐的转化成了一份自信。当分析完了零件图纸以后，比进入了毕业设计的政体:工艺规程的编制和夹具设计。这其中包括确定加工工艺路线，工艺方案，夹具数量，设备数量;确定夹具定位点、夹紧点，夹紧力大小的计算，气缸型号的选择，对夹具进行方案设计;对加工中心夹具进行设计，绘制夹具总图，零件尺寸图等任务。这一切的一切都使我从中学到了不少在书本上没有学过的内容。本次毕业设计，也使我明白了一个深刻的道理，那就是理论与实践相结合的重要性，学校里学习的知识固然是很重要的，但是在学校里学习的知识大多数都是理论的知识，真正接触的实践的内容是不多的，所以我们也算是珍惜了这次做毕业设计机会，在林海集团接触了大量的加工零件，让我有了很一目了然的感觉，很多实际的东西再结合上理论知识做基础，使我们接受起新的事物来更加的得心应手了。 这次毕业设计使我清楚地认识到作为一个机械专业毕业生必须拥有的那份执着与坚持。“不积跬步，无以至千里:不积小流，无以成江海。”很多 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 事都是极少成多，在机械方面更是如此。从中使我把学校里的知识与实践进行了结合，根据所学的理论知识，设计和制定自己的工艺路线和夹具，在老师的指导下，参观工厂实践加工路线和夹具，发现和解决自己所制定的工艺路线和夹具存在的问题，对自己提高了确实不少。这次设计培养、增强了查阅资料和手册的能力。从开题报告到写毕业论文，中间查阅了大量的资料和手册，其中更加熟悉了各种机械手册的查找。在做毕业设计的过程中我还遇到了不少的困难，但是自己并没有放弃，终于挺了过来。我相信这次毕业设计为我以后的工作做出了很好的铺垫，使我对以后的工作充满了信心。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 致谢 忙忙碌碌的两个月过去了，由于自己的实际经验不足，在设计过程遇到了许多困难，在设计的家具之中，也难免会遇到不足，但是自己已经尽了最大的努力了。同时也要特别感谢林海集团的杨正文高级工程师，感谢杨老师在百忙之中能够抽出大量的时间指导我做毕业设计，每次我遇到困难时，杨老师总是给我很多的帮助。没有杨老师的帮助，我根本不可能在这两个月的时间内完成毕业设计的。 同时也要感谢我大学这四年中所有教过我的老师，是他们辛勤的教导让我学会了很多机械专业的知识，为我的毕业设计打下了一个不错的基础。因为我是一个专转本的学生，我还要感谢学院，是学院给了我一次继续求学的机会，圆了我一个完整的大学本科梦。 海量机械毕业设计，请联系Q99872184 参 考 文 献 [1] 李海国.曲轴制造技术进展与未来[J].汽车制造业,2005. [2] 李井会,许维军,刘洪波.曲轴制造工艺综述[J].船舶工业技术经 济信息,2002. [3] 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书[M].北京:机械工业出版 社,2000. [4] 濮良贵，纪名刚. 机械设计[M].北京:高等教育出版社，2006. [5] 陈德生.机械制造工艺学[M].杭州:浙江大学出版社,2007. [6] 齐世恩(机械制造工艺[M](哈工大出版社，1989. [7] 任家隆(机械制造技术[M](北京:机械工业出版社，2000. [8] 郑本修(机械制造工艺学[M](机械工业出版社，1999. [9] 荆长生(机械制造工艺学[M](西安:西北工业大学出版社，1996. [10] 薛源顺.机床夹具设计[M]. 北京:机械工业出版社, 1991. [11] 王启平.机床夹具设计[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版 社,2005. [12] 李昌年.机床夹具与制造[J].北京:机械工业出版社,2007. [13] 王黎明.适应现代机床要求的新型夹具[J].产品与技术,1999.