1、I摘 要本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先,通过分析总泵缸体,了解到总泵缸体在汽车中的作用。运用机械制造技术及相关课程的一些知识,解决汽车总泵缸体在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题,确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具,保证零件的加工质量。其次,依据总泵缸体毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较,制定出切实可行的加工工艺规程路线。最后,根据被加工零件的加工要求,参考机床夹具设计手册及相关方面的书籍,运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计的方案,设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量的车床专用夹具。关键词:总泵缸体;机械加工
2、;专用夹具全套图纸,加 153893706IIAbstractThis design can be divided into two major machining process planning and machine fixture design. First, by analyzing the master cylinder cylinder, understand the role of the master cylinder cylinder in the car. Some knowledge of the mechanical manufacturing technology
3、and related courses, to resolve issues related to car master cylinder cylinder in the processing of the positioning, clamping, and the arrangements of the process route, determine the size of the associated process and select the appropriate machine tools and cutting tools, to ensure machining quali
4、ty. Secondly, based on the comparison of the requirements of the master cylinder cylinder rough pieces and production program and the processing program to develop a practical process planning routes. Finally, according to the processing requirements of the parts to be processed, the reference machi
5、ne fixture design manuals and books, the use of the basic principles and methods of fixture design, develop fixture design program to design efficient,economical and reasonable and the quality assurance process lathe special fixtures.Key words: Master cylinder cylinder; machining; special fixturesII
6、I目 录摘 要 IAbstractII第 1 章 绪 论 .11.1 总泵缸体综述 .11.2 总泵缸体国内外发展概况 .11.2.1 总泵缸体机械加工工艺发展情况 .11.2.2 总泵缸体夹具发展情况 .2第 2 章 总泵缸体的毛坯和工艺分析 .52.1 总泵缸体的作用 .52.2 分析总泵缸体零件图 .52.3 确定总泵缸体的毛坯 .62.3.1 选择毛坯 .62.3.2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .62.3.3 毛坯的材料及热处理的确定 .102.4 总泵缸体机械加工工艺过程设计原则 .122.4.1 孔和平面的加工顺序 .122.4.2 孔系加工方案选择 .12第 3 章
7、 总泵缸体机械加工工艺规程的制订 .133.1 总泵缸体加工定位基准的选择 .133.1.1 粗基准的选择 .133.1.2 精基准的选择 .143.2 机械加工工艺路线的制订 .143.2.1 总泵缸体的加工工序安排 .143.2.2 确定切削用量及基本时间 .20第 4 章 车床专用夹具设计 .484.1 确定定位方案、选择定位元件 .484.1.1 确定定位方案 .48IV4.1.2 选择定位元件 .494.2 夹具配重设计 .494.3 确定夹紧方案、设计夹紧机构 .494.4 夹具体的设计 .494.5 夹具分析计算 .504.5.1 夹具精度分析与计算 .504.5.2 夹紧力计算
8、 .514.6 夹具的使用说明 .524.7 夹具的结构特点 .52结 论 .53致 谢 .54参考文献 .55VCONTENTSAbstractIIChapter 1 Introduction 11.1 Master cylinder cylinder overview 11.2 Master cylinder cylinder at home and abroad Development of.11.2.1 The master cylinder cylinder block machining process developmen11.2.2 Master cylinder of the
9、 cylinder fixture development.2Chapter 2 Rough and process analysis of the master cylinder cylinder52.1 The role of the master cylinder cylinder52.2 Analysis of master cylinder cylinder parts diagram 52.3 To determine the rough of the master cylinder cylinder62.3.1 Select the blank62.3.2 Machining a
10、llowances, process size and rough to determine the size.62.3.3 Rough material and heat treatment to determine .102.4 Master cylinder cylinder block machining process design principles .122.4.1 Processing sequence of the hole and the plane 122.4.2 Holes of options 12Chapter 3 Formulation of the maste
11、r cylinder cylinder block machining process planning.133.1 The choice of the master cylinder cylinder processing locating datum.133.1.1 Crude benchmark choice .133.1.2 To determine the cutting parameters and the basic time 143.2 The formulation of the mechanical processing line.143.2.1 Processing op
12、eration of the master cylinder cylinder arrangement.143.2.2 To determine the cutting parameters and the basic time 20Chapter 4 The lathes special fixture design484.1 Determine the orientation program, select the components of positioning48VI4.1.1 To determine the orientation program .484.1.2 Choose
13、to target components 494.2 Fixture with a heavy design.494.3 Determine the clamping program designed clamping mechanism494.4 Folder for the specific design.494.5 Fixture analysis and calculation.504.5.1 Analysis and calculation of the fixture accuracy .504.5.2 Clamping force calculation .514.6 Instr
14、uctions for use of jigs .524.7 Structural characteristics of the fixture52Conclusion 53Thanks.54References.55第 1 章 绪 论1.1 总泵缸体综述总泵缸体通过活塞运动到进油孔位置时,完成充油过程,活塞继续运动将油推向前方,挤压出总泵缸体,由于截面积差产生工作压力,推动工作缸动作所需的油压,从而达到制动,同时总泵缸体起到保护活塞的作用。1.2 总泵缸体国内外发展概况1.2.1 总泵缸体机械加工工艺发展情况现在,各工业化国家都把制造技术视为当代科技发展为活跃的领域和国际间科技竞争的主战场,
15、制定了一系列振兴计划、建立世界级制造技术中心,纷纷把先进制造技术列为国家关键技术和优先发展领域 1。自建国以来,特别是改革开放 30 多年来,我国机械制造业取得了较快发展,制造工艺取得了长足进步。但与西方先进工业国家相比,还存在着明显差距,我国的装备制造业发展速度相对缓慢,装备制造业工艺水平与国际先进水平相比,在技术方面有一定差距。因此,要充分认识机械制造工艺在振兴我国装备制造业中的基础性作用 2。机械加工工艺及夹具随着制造技术的发展也突飞猛进,机械加工工艺因各个工厂的具体情况不同,其加工的规程也有很大的不同。突破已往的死模式,使其随着情况的不同具有更加合理的工艺过程,也使产品的质量大大提高
16、3。制定加工工艺虽可按情况合理制定,但也要满足其基本要求。在保证产品质量的前提下,尽可能提高劳动生产率和降低加工成本。并在充分利用本工厂现有生产条件的基础上,尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验,还应保证操作者良好的劳动条件 4。但我国现阶段还是主要依赖工艺人员的经验来编制工艺,多半不规定工步和切削用量,工时定额也凭经验来确定,十分粗略,缺乏科学2依据,难以进行合理的经济核算 5。长期以来,加工工艺编制是由工艺人员凭经验进行的。如果由几位工艺员各自编制同一个零件的工艺规程,其方案一般各不相同,而且很可能都不是最佳方案。这是因为工艺设计涉及的因素多,因果关系错综复杂 6。CAPP 将是机械加工工
17、艺的发展趋势,它不仅提高了工艺设计的质量,而且使工艺人员从繁琐重复的工作中摆脱出来,集中精力去考虑提高工艺水平和产品质量问题 7。1.2.2 总泵缸体夹具发展情况我国国内的夹具始于 20 世纪 60 年代,当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂,和面向航空工业的保定向阳机械厂,以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件 800 万件的水平。20 世纪 80 年代以后,两厂又各自独立开发了适合 NC 机床、加工中心的孔系组合夹具系统,不仅满足了我国国内的需求,还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少 NC 机床、加工中心,而由国外配套孔系夹具,价格非常昂贵,现大
18、都由国内配套,节约了大量外汇 8。从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业,专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货,而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料,但欧美市场上一套用于加工中心的夹具,通常价格为 1110 美元到 1115 美元之间,而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势,随着我国加入WTO 和制造业全球一体化的趋势,特别是电子商务的日益发展,其中蕴藏着很大的商机,具有进一步扩大出口良好前景 9。国际生产研究协会的统计表明,目前中
19、、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右 10。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂,里约拥有数千甚至近万套专用夹具;另一方面,在多品种生产的企业中,每隔 34 年就要更新 5080左右专3用夹具,而夹具的实际磨损量仅为 1020左右 11。特别是近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统(FMS)等新加工技术的应用 12。对机床夹具提出了如下新的要求:(1)能迅速地投入新产品的生产,以缩短生产准备周期,降低生产成本;(2)能装夹一组具有相似性特征的工件;(3)能
20、适用于精密加工的高精度机床夹具;(4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;(5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置,以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率;(6)提高机床夹具的标准化程度 13。现代机床夹具的发展趋势主要表现为标准化、高效化、精密化和柔性化等四个方面 14。(1)标准化:机床夹具的目的就在于提高生产效率,这样也就必使其具有标准化和通用化,而机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/T2148 T225991 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本 1
21、4。(2)高效化:高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高 5 倍左右;在车床上使用高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在试验转速为 9000r/min 的条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外,在数控机床上,尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置,充分发挥了数控机床的效率 14。(3)精密化:机床夹具的精度会直接影响到零件的加工精度,而随着
22、机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达0.1;用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘,其定心精度为 5m。这些精密化的夹具为以后4零件加工的精度提供了保证 14。(4)柔性化:机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、组合等方式,以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要,扩大夹具的柔性化程度,改变专用夹具的不可拆结
23、构为可拆结构,发展可调夹具结构,将是当前夹具发展的主要方向 15。现代机床夹具突出体现了以下几个特点:一是有较多的机床与配套夹具同台演示展出,不仅显示了夹具为先进机床“好马配好鞍”的使用效果,而且衬托出配套夹具提升机床竞争力的作用。二是在夹具产品开发中,广泛采取模块、组合、可调、多用的开发思路,达到快捷应变调整,一套夹具多种用途的功能。三是夹具上应用自动监控工件定位和调整夹紧的技术,备受人们关注。这项高新技术的应用,将促进夹具产品的更新换代 16。5第 2 章 总泵缸体的毛坯和工艺分析2.1 总泵缸体的作用图 2-1 总泵缸体三维图题目所给定的零件是道奇 T110 汽车刹车系统中的总泵缸体,如
24、图 2-1,它是通过活塞的来回往复运动产生工作缸动作所需的油压,使其起到制动作用。2.2 分析总泵缸体零件图从零件图上可以看出该零件有圆柱面和四个端面,还有一个上平面和两个小凸台面,孔有 16 个,其中螺纹孔有 9 个,分别为 M8、M12 、M16 和 6 个M6,另有 孔 2 处、 孔 1 处、 孔 2 处、 孔 1 处、5.10H7.06025.38孔 1 处还有 1 个回油孔。26首先零件的右侧外圆面和端面的粗糙度要求为 6.3 ,可以进行一次粗加m工和一次精加工,其基准面以图 3-1 中 E 面和 D 面为基准面。此后的加工都应该以这个平面做为加工基准。对零件图上的内孔、C 孔粗糙度
25、要求为3.2 ,也可以进行一次粗加工和一次精加工。其余未加工面粗糙度要求不高,m可进行一次机加工或不加工。2.3 确定总泵缸体的毛坯2.3.1 选择毛坯由零件图可知,零件的材料为 HT200,由零件结构可知,硬度HB187225,抗拉强度 320MPa,考虑到本零件在具体工作的受力情况,b我们选择砂型铸造,足以满足要求,又因为零件是大批量生产,所以选择砂型铸造是提高生产效率,节省成本的最佳方法。2.3.2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上(对于外型尺寸)或减去(对内腔尺寸)加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定毛坯的形状时,为了方便加工,有时还要考虑下
26、列问题:(1)为了装夹稳定、加工方便,对于形状不易装夹稳定或不易加工的零件要考虑增加工艺稳定性。(2)为了提高机械加工的生产率,有些小零件可以作成一坯多件。(3)有些形状比较特殊,单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个、甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻,待加工到一定程度再切割分开。在确定毛坯时,要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近,可以减少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但这样可能导致毛坯制造困难,需要采用昂贵的毛坯制造设备,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的种类7形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题,但要保证零件的使用性能。1.右端外圆毛坯的加工余量铸造件的
27、机械加工余量由参考文献18表 3.3-5,其单边余量规定为:1.5mm。精车外圆:由参考文献18表 3.3-39,其余量值规定为 1mm。铸造毛坯的基本尺寸为 51+3+2=55mm,由参考文献18表 3.3-11,铸件尺寸公差等级选用 CT7,再查表 3.3-9 可得铸件尺寸公差为 1.0mm。粗车外圆由参考文献20 表 1-9,选得经济精度为 IT12,再由参考文献19表1-8 和表 1-10 查的公差为 -0.3mm。精车外圆由参考文献20 表 1-9,选得经济精度为 IT9,再由参考文献19表 1-8 和表 1-10 查的公差为 -74 。m毛坯的名义尺寸为: 51+3+2=55mm毛
28、坯最小尺寸为: 5.4.05毛坯最大尺寸为: 粗车后的最大尺寸: 23粗车后的最小尺寸:52 0.3=51.7mm粗车尺寸: mm03.52精车后的最大尺寸: m15精车后的最小尺寸:51 0.074=50.926mm精车尺寸: mm074.12.端面毛坯的加工余量铸造件的机械加工余量由参考文献18表 3.3-5,其单边余量规定为:2.5mm。精车端面:由参考文献18表 3.343,其余量值规定为 0.7mm。铸造毛坯的基本尺寸为 166+5+1.4=172.4mm,由参考文献18表 3.3-11,铸件尺寸公差等级选用 CT7,再查表 2.3-9 可得铸件尺寸公差为 0.9mm。粗车端面由参考
29、文献20 表 1-9,选得经济精度为 IT12,再由参考文献19表1-8 和表 1-10 查的公差为 -0.4mm。精车端面由参考文献20 表 1-9,选得经济精度为 IT9,再由参考文献19表 1-8 和表 1-10 查的公差为 -0.1mm。8毛坯的名义尺寸为:166+5+1.4=172.4mm毛坯最小尺寸为: 17.95m0.4172毛坯最大尺寸为: 28粗车后的最大尺寸: 6粗车后的最小尺寸:169.9 0.4=169.5mm粗车尺寸: mm04.916精车后的最大尺寸: 17.精车后的最小尺寸:166 0.1=165.9mm精车尺寸: mm01.3.左端外圆毛坯的加工余量铸造件的机械
30、加工余量由参考文献18表 3.3-5,其单边余量规定为:2mm。铸造毛坯的基本尺寸为 51+4=55mm,由参考文献18表 3.3-11,铸件尺寸公差等级选用 CT7,再查表 2.3-9 可得铸件尺寸公差为 1.0mm。粗车外圆由参考文献20 表 1-9,选得经济精度为 IT12,再由参考文献19表1-8 和表 1-10 查的公差为 -0.3mm。毛坯的名义尺寸为:51+4=55mm毛坯最小尺寸为: m5.4.05毛坯最大尺寸为: 粗车后的最大尺寸: 1粗车后的最小尺寸:51 0.3=50.7mm粗车尺寸: mm03.514.端面毛坯的加工余量铸造件的机械加工余量由参考文献18表 3.3-5,
31、其单边余量规定为:3.2mm。铸造毛坯的基本尺寸为 166+5+1.4=172.4mm,由参考文献18表 3.3-11,铸件尺寸公差等级选用 CT7,再查表 3.3-9 可得铸件尺寸公差为 0.9mm。粗车端面由参考文献20 表 1-9,选得经济精度为 IT12,再由参考文献19表1-8 和表 1-10 查的公差为 -0.4mm。粗车后的最大尺寸:169.9 3.2=166.7mm9粗车后的最小尺寸:166.7 0.4=166.3mm粗车尺寸: mm04.7165.内孔毛坯的加工余量粗镗内孔:由参考文献18表 3.3-49,其余量值规定为 3mm。精镗内孔:由参考文献18表 3.3-49,其余
32、量值规定为 1mm,铸造毛坯的基本尺寸 mm,由参考文献18表 3.3-11,铸件尺寸3418公差等级选用 CT7,再查表 3.3-9 可得铸件尺寸公差为 0.9mm。粗镗内孔由参考文献20 表 1-9,选得经济精度为 IT9,再由参考文献19表 1-8 和表 1-10 查的公差为 0.062mm。精镗内孔由参考文献20 表 1-9,选得经济精度为 IT7,再由参考文献19表 1-8 和表 1-10 查的公差为 0.025mm。零件基本尺寸为: m38025.毛坯的名义尺寸为: mm41毛坯最小尺寸为: 4毛坯最大尺寸为:粗镗后的尺寸: 37062.精镗后的尺寸: 85.06.上端面及右侧两端
33、面的毛坯加工余量铣上端面:由参考文献18表 3.2-23,其余量值规定为 3mm。铸造毛坯的基本尺寸为 , 由参考文献18表 3.3-11,铸件尺寸m137公差等级选用 CT7,再查表 3.3-9 可得铸件尺寸公差为 。m1.铣右侧两大端面:由参考文献18表 3.2-23,其余量值规定为 1mm。铸造毛坯的基本尺寸为 , 由参考文献18表 3.3-11,铸件尺寸2公差等级选用 CT7,再查表 3.3-9 可得铸件尺寸公差为 。.7807.内孔里面有孔 和螺纹孔加工余量0毛坯为实心,不冲孔。由参考文献18表 3.2-11,现确定螺孔加工余量为:M16 螺纹孔:钻孔: m14攻丝:M1610M8
34、螺纹孔:钻孔: m8.6攻丝:M8M12 螺纹孔:钻孔: 2.10攻丝:M12上端面 6 个螺纹 M6-6H 加工余量毛坯为实心,不冲孔。由参考文献18表 3.3-71,现确定螺孔加工余量为:钻孔: m5攻丝:M6-6H3 个孔 加工余量:.10毛坯为实心,不冲孔。C 孔的精度要求为 IT7,由于以后有定位作用,采用钻孔 1 次再绞孔。钻孔: (注:钻孔为图 3-3 中除 C 孔外的 2 孔)5.钻孔: (注:钻孔为图 3-3 中 C 孔)m03铰孔: (注:铰孔为图 3-3 中 C 孔)H7.回游孔加工余量:毛坯为实心,不冲孔。对其要求精度不高,一次钻孔既可。钻孔: 1钻孔: 6缓冲孔的加工
35、余量:毛坯为实心,不冲孔。对其要求精度不高,一次钻孔既可。钻孔: m2.3.3 毛坯的材料及热处理的确定长期使用经验证明,由于灰铸铁有一系列的技术上(如耐磨性好,有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等)和经济上的优点,总泵缸体材料采用灰铸铁。11总泵缸体的毛坯大部分采用整体铸铁件。当零件尺寸和重量很大,无法采用整体铸件(受铸造能力的限制)时,可以采用焊接结构件,它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸焊、铸煅焊、煅焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯,解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工,可以部分地减轻大型机床的负荷。毛坯未进入机械加工车
36、间之前,为不消除毛坯的内应力,对毛坯应进行人工时效处理,对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。毛坯铸造时,应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。总泵缸体毛坯图如图 2-2 所示图 2-2 总泵缸体毛坯图122.4 总泵缸体机械加工工艺过程设计原则缸体类零件的主要加工表面是平面和孔系。一般来说,保证平面的加工精度要求比保证孔的加工精度要求容易,因此对于总泵缸体来说:加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度以及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。2.4.1 孔和平面的加工顺序缸体类零件的加工应遵循先面后孔的原则,既先加工缸体上的基准平面,再以
37、基准平面定位加工其他平面,然后再加工孔系。总泵缸体也遵循这个原则,因为平面的面积较大,用面定位可以确保定位可靠,夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次先加工面可以切去铸件表面的凹凸不平,为提高孔加工精度创造条件,便于对刀具的调整,也有利于保护刀具。2.4.2 孔系加工方案选择总泵缸体孔系加工方案,应该选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素,在满足精度要求以及生产率的条件下,应该选用价格比较合理的机床。13第 3 章 总泵缸体机械加工工艺规程的制订3.1 总泵缸体加工定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程制订中的重要工作,它是
38、工艺路线安排是否合理的前提。正确与合理的选择定位基准,可以确保加工质量,缩短工艺过程,简化工艺装备结构域种类,提高生产率。3.1.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1)保证各主要支承孔的加工余量均匀;(2)保证装入缸体的零件与缸壁有一定的间隙。为了满足上述要求,应选择总泵缸体的第一粗基准面如图 3-1 所示。 (图示 E 面和 D 面)由于是以底面作为粗基准加工精基准面,因此,以后再用精基准定位加工主要的孔时,孔的加工余量也要均匀。因此,孔的加工余量均匀也就间接保证了孔与缸壁的相对位置。图 3-1 粗基准示意图143.1.2 精基准的选择从保证缸体面与孔、孔与孔、面与面之间的位置关
39、系考虑,精基准面的选择应能保证总泵缸体在整个加工过程中基本上都能用统一基准定位。本总泵缸体的精基准面选择如图 3-2 的 F 面和 G 面。图 3-2 精基准示意图3.2 机械加工工艺路线的制订3.2.1 总泵缸体的加工工序安排制订工艺路线是工艺人员制订工艺规程时最重要的工作,也是体现工艺师水平的重要方面。其原则是,在保证零件的几何形状尺寸精度方向位置跳动精度表面质量的前提下,尽可能地提高生产率,降低生产成本,取得较好的经济效益。1. 工艺路线方案一15工序 0:铸造工序 10:清砂工序 20:热处理工序 30:涂漆工序 40:粗车右外圆、端面,粗镗内孔工序 50:调头粗车左端面、外圆工序 6
40、0:精车右外圆、端面,精镗内孔工序 70:铣右侧两大端面工序 80:铣上端面工序 90:钻 孔,钻孔 mm,铰(图 3-3)C 孔205.10工序 100:中检工序 110:锪小凸台面、钻-攻 M8 螺纹孔工序 120:锪小凸台面、钻-攻 M12 螺纹孔工序 130:钻-攻 M16 螺纹孔工序 140:钻缓冲孔 ,钻回油孔 和 , 孔深 2,钻-攻 M6 螺纹孔6166工序 150:清洗工序 160:终检2. 工艺路线方案二工序 0:铸造工序 10:清砂工序 20:热处理工序 30:涂漆工序 40:粗车左外圆、端面工序 50:粗车右外圆、端面工序 60:精车右外圆、端面工序 70:粗镗内孔,精
41、镗内孔工序 80:铣右侧两大端面16工序 90:钻 孔20工序 100:钻孔 mm,铰(图 3-3)C 孔5.1工序 110:中检工序 120:锪小凸台面、钻-攻 M8 螺纹孔工序 130:锪小凸台面、钻-攻 M12 螺纹孔工序 140:钻-攻 M16 螺纹孔工序 150:铣上端面工序 160:钻缓冲孔 ,钻回油孔 和 , 孔深 2,钻-攻 M6 螺纹孔6166工序 170:清洗工序 180:终检图 3-3 总泵缸体左视图3. 工艺方案比较与分析对于大量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。总泵缸体加工的17第一道工序也就是加工统一的基准。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗
42、加工平面,再粗加工孔系。螺纹底孔在钻床上钻出,因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成。对于总泵缸体,需要精加工的是内孔。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系。各螺纹孔的攻丝,由于025.38切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。所以选择方案一加工本零件。机械加工工艺过程卡片如表 2-1 所示。18表 2-1 机械加工工艺过程卡片产品型号 零( 部件)图号黑龙江科技学院 机械加工工艺过程卡片产品名称 道奇 T110 零( 部件)名称总泵缸体共 1 页第 1页材料牌号HT200 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸172.4mm 55mm 81mm每毛坯可制件数 1 每台件数 1备注工时/min工
43、序号工序名称工 序 内 容车间工段设备 工艺装备准终 单件0 铸造10 清砂20 热处理30 涂漆40 粗车-镗粗车右端外圆至 53 mm、粗车右端面,保证轴向尺寸03.169.9 mm、粗镗内孔至 37 mm、粗镗 40mm 孔,深04.062.9mm、粗镗 41mm 孔,深 6mm、粗镗 44mm 孔,深 3mm、倒角CA6140 专用夹具 0.58750 粗车 粗车左端外圆至 51 mm、粗车左端面,保证轴向尺寸03.166.7 mm、倒角 C24CA6140 专用夹具 0.12360 精车-镗精车右端外圆至 51 mm、精车车右端面,保证轴向尺寸 16607.mm、倒角 C2、精镗内孔
44、至 38 mm01.025.CA6140 专用夹具 2.24519(续)表 2-1 机械加工工艺过程卡片70 铣 铣右侧两大端面保证尺寸 11mm X62W 专用夹具 1.2880 铣 铣上端面保证尺寸 78mm X62W 专用夹具 0.52890 钻 钻 20mm 孔、钻 2 10.5mm 孔,钻 C 孔 10 mm,铰 C 孔03.10.5H7mmZ525 专用夹具 0.68100 中检110 钻 锪端面、钻 M8 螺纹底孔至 6.8mm、锪 120倒角、攻 M8 螺纹孔 Z525 专用夹具 0.52120 钻 锪端面、钻 M12 螺纹底孔至 10.2mm、锪 120倒角、攻 M12 螺纹
45、孔Z525 专用夹具 0.595描校 130 钻 钻 M16 螺纹底孔至 14mm、锪 120倒角、攻 M16 螺纹孔 Z525 专用夹具 0.379140 钻 钻缓冲孔 6mm、钻回油孔 1mm、钻回油孔 6mm,深 2mm、钻6 66Hmm 螺纹底孔至 6 5mm、攻 6 66H 螺纹孔Z525 专用夹具 1.048底图号 150 清洗160 终检装订号 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)203.2.2 确定切削用量及基本时间 1. 工序 40 切削用量及基本时间的确定本工序为粗车右端外圆、端面、粗镗内孔
46、。已知工件材料为 HT200,硬质合金 45外圆车刀 型( 2030),硬质合金端面车刀,硬质合金 YG8 镗刀,机床选用 CA6140 型卧式车床。(1)粗车外圆:由参考文献17 表 8-50 查的进给量 f=0.66mm/r,单边切削深度为 =1.5mmpa走到次数 1车削由参考文献17 表 8-57 切削速度 v=1.5m/s根据机床主轴转速 :(3-1)n01d,取min/r58.24.3610dvn in/r50实际车削速度 : s/36.11024.30基本时间为:(3-2)ifnllifLT321j 式中 L总切削长度, mm;l切削加工长度,mm;l1刀具切入长度,mm;21l
47、2刀具切出长度,mm;i进给次数;f刀具进给量,mm/r;n主轴转速,r/min。l1 =0mm;l 2=4mm;L= 21.3+4=25.3mm Tj= =0.077min1506.32由于是大量生产,计算工时定额为:(3-3)xbfjdT式中 Td单间定额时间, min; Tj基本时间,min; Tf辅助时间,min,一般取 (15%20%)Tj ; Tb布置工作地时间,min,一般取(2%7% )(Tj+Tf); Tx休息与生理需要时间,min,一般取(2%4%)(T j+Tf)。Tf=20%Tj=0.015minTd=Tj+20%Tj+7%(Tj+20%Tj)+3%(Tj+20%Tj)
48、=132%Tj=0.102min (2)粗车右端面:由参考文献17表 8-50 查的进给量 =0.66mm,切削f深度为 =2.5mmpa走到次数 1车削由参考文献17 表 8-57 切削速度 v=1.05m/s由机床主轴转速 :n22r/min,根据参考文献2中表 6.42 卧式车床主5194.36010dvn轴转速表,查取 n=500r/min。实际车削速度 v:v = /s35.16014.30ndl1 =0mm;l 2=4mm;L = mm .28.5基本时间:T j= =0.04min06.413辅助时间:T f=20%Tj=0.008min工时定额:T d=1.32 Tj=0.053min (3)粗镗内孔 062.37由参考文献21 表 1.2-33 查的进给量 f=0.66mm,单边切削深度为=1.5mmpa由参考文献21 表 1.2-33 切削速度 v=0.8m/s由机床主轴转速 : ,根据参考文n min/r41371.360810d献2 中表 6.42 卧式车床主轴转速表,查取 n=400r/min实际车削速度 :v /s5.0604.10走刀次数 1l1 =0mm;l 2=4mm;L =138+4=142mm 基本时间:T j= =0.538min1406.辅助时间:T f=20%