1、 本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 1 页 共 52 页1 引言全套图纸，加 153893706机械加工工艺和夹具结构设计在加深我们对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。选择曲轴箱体的加工工艺和夹具设计能很好的综合考查我们大学四年来所学的机械理论知识。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现
2、代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。我们这些即将大学毕业的机械工程及自动化专业的学生，要进行对本专业所学习的知识进行综合的运用和掌握，为此我们要进行毕业设计，要自己动手进行思考问题，为社会主义现代化建设的发展贡献力量，也要从此迈出展现自己价值的第一步。本次设计是根据林海集团生产的要求，设计 LH157左箱体工序卡及第一道工序的夹具。所用机床主要是加工中心。本次设计要求是单
3、班制年产 2 万台；夹具设计须定位准确，夹紧可靠。以及节约劳动力，节约生产成本，提高生产的效率。但由于本人的水平有限，结合生产实际应用设备的能力有限，故没有能够做到本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 2 页 共 52 页很详细的设计，而且还有许多地方有待改进，请老师给以指导和批评 1。 2 生产纲领2.1 计算生产纲领决定生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。 （计划期常为一年，所以生产纲领也称年产量。 ）如附图所示的 LH157左箱体，则该产品年产量为 2 万台,设备品率 a为 17%机械加工废品率为 0.5%,现制定该零件的机械加工工艺流程。技术
4、要求；(1) 铸件尺寸公差按 GB6414-1999CT 要求；(2) 未注铸造圆角 R23,未注倒角 1 45 ,未注壁厚 3；(3) 铸件技术条件 JB2702-80-II-Y2 要求；(4) 在(3040) 104Pa 压力下作水压试验 1min,不得漏水和浸润；(5) 表面喷丸处理；(6) 硬度HB90,试样抗拉强度 MPa；270b(7) 压铸件材料为 ADC12；(8) 带*标记的螺孔及底孔根据配套要求加工。生产纲领 N%)+1(=baQn本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 3 页 共 52 页=20000 (1+17%+0.5%)=23500 件/年年产量为
5、23500(件/年)，现通过计算, 生产纲领对工厂的生产过程和生产组织有着决定性的作用，包括各工作点的专业化程度，加工方法，加工工艺设备和工装等。同一种产品，生产纲领不同也会有完全不同的生产过程和专业化程度，即有着完全不同的生产组织类型。根据生产专业化程度的不同，生产组织类型可分为单件生产，成批生产，和大量生产三种，其中成批生产可分为大批生产，中批生产和小批生产，下表 1 是各种生产组织管理类型的划分，从工艺特点上看单件生产与小批生产相近，大批生产和大量生产相近，因此在生产中一般按单件小批，中批，大批大量生产来划分生产类型，这三种类型有着各自的工艺特点。表 1 生产组织管理类型的划分零件年生产
6、类型（件/年）生产类型重型机械 中型机械 轻型机械单件生产 5 20 100小批生产 5100 20200 100500中批生产 100300 200500 5005000大批生产 3001000 5005000 500030000大量生产 1000 5000 50000所以综上所述，根据生产类型和生产纲领的关系，可以确定该产品的生产类型为大批量生产 2。2.2 计算生产节拍生产节拍=22 天12 个月8 小时60单双班90/生产纲领=22126090/20000=5.7 分钟本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 4 页 共 52 页3 零件的分析3.1 零件的作用箱体是各类
7、机器的基础零件，它将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此，箱体的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命 3。题目所给定的LH157左箱体是整个机器的重要组成部分，其主要作用是与右箱体配合使用达到应有作用 4。3.2 零件的工艺分析零件图中规定了一系列技术要求：（查表 1.4-28机械制造工艺设计简明手册 ），即 LH157左箱体共有三组加工面，它们之间有一定的要求。现分析如下：(1) 以56 mm、50 mm 轴承毛坯孔为定位这组加工表面包括：箱体盖面；30mm、2-20mm 的吊耳孔；16mm、18mm、12mm
8、 的镗孔；12mm 的铣铰销孔；M6 底孔5mm、M8 底孔6.7mm、M10*1.25 底孔8.7mm、M121.5 底10.5mm ；孔口倒角 其中主要加工箱体盖面，三个吊耳孔。(2) 以 2-10mm 销孔定位这组加工表面包括：镗轴承孔58 mm、50 mm、35 mm、42 mm；镗油封孔30 mm、35 mm；铣铰销孔 2-8 mm、2-10 mm；M6 底孔 10-5 mm 其中，主要加工变速箱结合面；30mm、35 mm 的油封孔。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 5 页 共 52 页(3) 以缸体结合面，210mm 销孔为定位这组加工表面包括：配合面；M6
9、 底孔 3-5mm、M8 底孔 2-7mm；镗孔61.5mm；孔口倒角。其中，主要加工配合面。这三组加工表面之间有一定的要求，主要是：(1) 结合面必须位于距离为公差值 0.05mm 的两平行平面内；(2) 销孔必须位于直径为公差值 0.015mm 的孔内，该孔位于相对于基准 A、B 所确定的理想位置上；(3) 保证与右箱体结合面厚度尺寸(1250.05)mm、保证与变速箱体结合面厚度尺寸(480.05)mm。由以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工箱体结合面，然后再加工出两销，以确定精基准，最终以结合面和两销孔（即一面两销）为精基准加工出其余需要加工的部分。然后再借助于专用夹具对另
10、外两组进行加工，并保证它们之间的精度要求 1。4 工艺规程设计对于机器中的某一零件，可以采用多种不同的工艺过程完成。在特定条件下，总存在一种相对而言最为合理的工艺规程，将这工艺规程用工艺文件形式加以规定，由此得到的工艺文件统称工艺规程 2。工艺规程是生产准备、生产组织、计划调度的主要依据，是指导工人操作的主要技术文件，也是工厂和车间进行设计或技术改造的重要原始资料。工艺规程的制订须严格按照规定的程序和格式进行，并随技术进步和企业发展，定期修改完善 3。(1) 根据机械加工工艺规程进行生产准备（包括技术准备） 。在产品投入生产以前，需要做大量的生产准备和技术准备工作，例如，技术关键的分析与研究；
11、刀、夹、量具的设计、制造或采购；设备改装与新设备的购置或定做等。这些工作都必须根据机械加工工艺规程来展开。(2) 机械加工工艺规程是生产计划、调度、工人的操作、质量检查等的依据。(3) 新建或扩建车间（或工段） ，其原始依据也是机械加工工艺规程。根据机械加工工艺规程确定机床的种类和数量，确定机床的布置和动力配置，确定生产面积的大小和工人的数量等 4。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 6 页 共 52 页4.1 确定毛坯的制造形式铸造性能所涉及的主要是铸件的质量问题，铸件结构设计时，必须充分考虑适应合金的铸造性能。缩孔，缩松，裂纹，冷隔，浇不足、气孔等多种铸造缺陷，造成铸件
12、很高的废品率 4。零件材料为 ADC12 铝合金。考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于左箱体年产量为 2 万台，已达到大批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，再者，考虑到铸造方法生产工艺简单、生产周期短、适合批量生产，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。为了消除压铸后的残余应力，在压铸完成后的将铸件低温加热过程中使合金产生强化，以消除应力即人工时效 1。4.2 基面的选择制订机械加工规程时，定位基准的选择是否合理，将直接影响零件加工表面的尺寸精度和相互位置精度。同时对加工顺序的安排也有重要的影响。定位基准选择不同，工艺过
13、程也将随之而异，基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。4.2.1 基准的概念及其分类基准是指确定零件上某些点，线，面位置时所依据的那些点、线、面，或者说是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面 4。按其作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准是指零件设计图上用来确定其他点，线，面位置关系所采用的基准。工艺基准是指在加工或装配过程中所使用的基准。工艺基准根据其使用场合的不同，又可分为工序基准，定位基准，测量基准和装配基准四种。(1) 工序基准 在工序图上，用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸，形状，位置的基准，及工序图上的基准。(2) 定位基准 在加工时
14、用作定位点基准。它是工件上与夹具定位元件直接接触的点，线，面。(3) 测量基准 在测量零件已加工表面的尺寸和位置时所采用的基准(4) 装配基准 装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 7 页 共 52 页4.2.2 基准问题的分析分析基准时，必须注意以下几点：(1) 基准是制订工艺的依据，必须是客观存在的。当作为基准的是轮廓要素，如平面，圆柱面等时，容易直接接触到，也比较直观。但是有些作为基准的是中心要素，如圆心，球心，对称轴线等时，则无法触及，然而它们却也是客观存在的。(2) 当作为基准的要素无法触及时，通常由某些具体的
15、表面来体现，这些表面称为基面。如轴的定位则可以外圆柱面为定位基面，这类定位基准的选择则转化为恰当地选择定位基面的问题。(3) 作为基准，可以是没有面积的点，线以及面积极小的面。但是工件上代表这种基准的基面总是有一定接触面。(4) 不仅表示尺寸关系的基准问题如上所述，表示位置精度的基准关系也是如此 1。4.2.3 定位基准的选择选择定位基准时应符合两点要求：(1) 各加工表面应有足够的加工余量，非加工表面的尺寸，位置符合设计要求；(2) 定位基准应有足够大的接触面积和分布面积，以保证能承受打打切削力，保证定位稳定可靠。定位基准可分为粗基准和精基准。若选择未经加工的表面作为定位基准，这种基准被称为
16、粗基准。若选择已加工的表面作为定位基准，则这种定位基准称为精基准。粗基准考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，而精基准考虑的重点是如何减少误差。在选择定位基准时，通常是保证加工精度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序应从精基准到粗基准 1。(1)精基准的选择。选择精基准的目的是使装夹方便正确可靠，以保证加工精度。主要应该考虑基准重合和统一基准的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则） ，为了加工精基准面才选择了粗基准面。对于本箱体，我是以56 mm、50 mm 轴承毛坯
17、孔和三搭子定位为粗基准来加工盖面的。先保证精基准的精度，然后在加工出销孔。最终以结合面和两销孔作为精基准。在以后的加工过程中精度就会得到保证并提高。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 8 页 共 52 页(2) 粗基准的选择。对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。而箱体零件一般都选择重要孔（如主轴孔）为粗基准，但随着生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的共建装夹方式是不同的。
18、大批生产时，毛坯精度较高，可直接以主轴孔在夹具上定位，采用专用夹具装夹，但对本箱体来说，如果以轴承孔作为基准，则无法合理地加工出所要加工的箱体结合面，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以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精度较高的不加工表面作为粗基准） ，现取以56 mm、50 mm 轴承毛坯孔及三搭子定位并夹紧作为粗基准，从而达到要完成的零件加工 4。4.3 制订工艺路线拟订零件的机械加工工艺路线是制订工艺规程的一项重要工作，拟订工艺路线时主要解决的问题有：选定各加工表面的加工方法；划分加工阶段；合理安排各工序的先后顺序；确定工序
19、的集中和分散程度。拟订工艺路线的出发点，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。在确定生产纲领为大批生产和在加工中心加工的条件下，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺设计时,主要考虑精度和效率两个方面,一般遵循先面后孔、先基准后其它、先粗后精的原则。加工中心在一次装夹中，尽可能完成所有能够加工表面的加工。对位置精度要求较高的孔系加工，要特别注意安排孔的加工程序，安排不当，就有可能将传动副的反向间隙带入，直接影响位置精度。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线一工序 I 铸造，去除浇口、毛刺
20、、飞边。工序 II 喷砂。工序 III 铸检。工序 IV 加工结合面，镗轴承孔 mm ，镗油封孔 ，铣铰+0.1958+0.3m本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 9 页 共 52 页销孔 2- 8 mm 钻 10-5mm。工序 V 加工变速箱结合面。工序 VI 镗轴承孔 mm、 mm；镗油封孔 ；铣铰销-0.21o5-0.17o42+0.253m孔 2-10 mm；钻透孔 7-9 mm 。工序 VII 以50mm、56mm 轴承毛坯孔定位。工序 VIII 镗吊耳孔 、2- ；镗孔 、0.213m0.210.216、 、 ；铣铰销孔 2- 10 mm；钻孔0.2718m .
21、7014-5 mm、M8、M101.25、M121.25。工序 IX 以 2-10 mm 的销孔定位。工序 X 钻 3-5 mm、2-7 mm；镗61.5 mm。工序 XI 去刺、清洗、检入库。工艺路线二工序 I 铸造，去除浇口、毛刺、飞边。工序 II 喷砂。工序 III 铸检。工序 IV 以50 mm、56 mm 轴承毛孔坯定位。工序 V 镗吊耳孔 、2- ；镗孔 、0.213m0.210.216m、 、 ；铣铰销孔0.2718 .702- 10 mm；钻孔 14-5 mm、M8、M101.25、M121.25。工序 VI 加工与右箱体结合面。工序 VII 镗轴承孔 mm ，镗油封孔 ，铣铰
22、销孔 2- 8 +0.1958+0.3mmm，钻 10-5mm。工序 VIII 加工变速箱结合面。工序 IX 镗轴承孔 mm、 mm；镗油封孔 ；铣铰销-0.21o5-0.17o42+0.253m孔 2-10 mm；钻透孔 7-9 mm。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 10 页 共 52 页工序 X 加工与右箱体配合面、2-10 mm 的销孔定位的表面；钻 3-5 mm、2-7 mm；镗61.5 mm。工序 XI 去刺、清洗、检入库。工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案不同之处在于：方案一（工序 I）加工箱体结合面后还是以先加工结合面的定位基准作为基准来进行镗轴承孔 m
23、m，镗油封孔 +0.1958，铣铰销孔 2- 8 mm，钻 10-5mm 孔加工；（工序 IX）加工与右箱+0.3m体结合面，2-10 mm 的销孔定位的表面所用时间非常短；（工序 X）钻孔和镗孔要求精度低而其用时少；而方案二（工序 VI）在加工箱体结合面后没有再以原先的定位基准进行加工，而是重新定位加工轴承孔、铣铰销孔，攻丝M6，3、4 号孔深 25mm，其余八孔深 18mm。两方案相比较可以看出；把方案一中的工序 I（加工与右箱体结合面，镗轴承孔 mm，镗油封孔 ，+0.1958+0.3m铣铰销孔 2- 8 mm 钻 10-5mm。 ）分为两道工序较合理，把加工箱体结合面、 ，镗轴承孔 m
24、m，镗油封孔 ，铣铰销孔 2- 8 mm 钻 10-5mm 放+0.1958+0.3m在同一定位基准内加工不能满足基准选择的相关原则、也不能保证相应的精度要求。所以将方案工序 IV 分别改为两道工序进行加工。具体工艺过程如下：以上加工方案大致看来似乎已经改正了以同一基准加工两道工序。但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现还存在问题，基本上没有改变任何不足之处，主要还表现在方案一工序（IV）和工序（VI）加工结合面可以放在同一道工序当中加工，这样就会可以减少换刀次数，可以节省时间，保证了箱体结合面与变速箱结合面的尺寸。上述两个方案的特点在于：方案一适合小批量的生产，方案
25、二是采用铣削方式加工端面，每道工序比较清楚，且符合大批量的加工生产，最主要解决了基准问题，保证了基准重合。因而选用方案二的方式来加工。这样修改后就可以修正由于基准不重合造成的加工误差。因此，最后的加工路线确定如下：工序 I 铸造，去除浇口、毛刺、飞边。工序 II 喷砂。工序 III 铸检。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 11 页 共 52 页工序 IV 以56 mm、50 mm 轴承毛坯孔定位的，三搭子定位并夹紧选用加工中心 VF-O。 工序 V （1）加工盖面（2）镗吊耳孔 、2-0.213m0.21（3）镗孔 、 、 、 加工销孔、轴承孔、.060.278m0.27
26、攻丝 M6 深 13mm。 （4）铣铰销孔 2- 10 mm（5）钻孔 14-5 mm、M8、M101.25、M121.25（6）攻丝 15-M6、M8、M101.25、M121.25工序 VI 以 210 mm 销孔和箱体结合面、压紧三塔子定位、选用加工中心 VF-O工序 VII （1）加工与右箱体配合面和变速箱结合面（2）镗轴承孔 mm、镗轴承孔 、+0.958-0.21o5-0.17o42（3）镗油封孔 、镗油封孔.30m+.03m（4）铣铰销孔 2- 8 mm、铣铰销孔 2-10 mm（5）钻 10-5mm、透孔 7-9，（6）攻丝M6工序 VIII 以 2-10 的销孔定位，钻 3-
27、5 mm、2-7 mm；镗61.5 mm。工序 IX 去刺、清洗、检入库。4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定LH157左箱体的材料为 ADC12 铝合金，硬度 HB90，试样抗拉强度270Mpa；毛坯重量为 1.2 千克。生产类型为大批生产，采用高压浇注毛坯 7。b根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 箱体结合面参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-9，箱体的最大基本尺寸330mm1040mm，铸造毛坯时一般采取 7 级尺寸公差等级和 D 级加工余量等级进行高压浇注 7，所以毛坯的加工余量 mm1.5mm。而箱体结合表面的表
28、面粗糙度要9.0=Z求为 Ra 的最大允许值为 1.6um，参照机械制造工艺学表 1-12，要求达到精铣加本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 12 页 共 52 页工，箱体结合面的最大加工长度 1040mm，加工宽度 300mm，所以加工余量mm。因此，只要进行一次精加工就已能满足加工要求 6。5.1=Z(2) mm 的轴承孔-0.8o3轴承孔不是盲孔，再加上其精度要求较高，故采用镗削加工。轴承孔尺寸为 mm，见图样。轴承孔表面粗糙度要求为 的最大允许值为-0.8o35 aR1.6um，参照机械制造工艺学表 1-11，要求达到精镗加工，且加工精度为 IT6-IT7 级，参照
29、机械制造工艺设计简明手册表 2.3-8 确定轴承孔的加工余量分配：粗镗： 34.6mm 2Z=1.5mm精镗： mm 2Z=0.4mm-0.8o35(a) 销孔底孔 2- mm，考虑到其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为+0.156.3um，精度要求不是佷高，参照， 机械制造工艺学表 1-12，加工精度为 IT11-IT12 级，只要粗加工，一次钻销（此时加工余量 mm）就已能满足加工要求。5.1=2Z(b) 销孔 2-10mm，其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 1.6um，参照机械制造工艺学表 1-11，加工精度为 IT8-IT9 级，要求精加工才能达到精度要求，参照机械制造工艺
30、设计简明手册表 2.3-9 确定销孔的加工余量分配：钻孔 9.8mm 2Z=1.5mm铰孔 8mm 2Z=0.2mm(3) 的油封孔+0.3m油封孔端面其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 6.3um，油封孔的表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 1.6um，主要考虑油封孔的精度要求，采用复合刀加工，参照机械制造工艺学表 1-12，加工精度为 IT11 级，要求达到半精镗加工，参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-9 确定油封孔的加工余量分配：镗削： 29.6mm 2Z=1.5mm精镗： 2Z=0.4mm+0.3m(4) 6mm本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 1
31、3 页 共 52 页考虑其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 1.6um，参照机械制造工艺学表 1-11，加工精度为 IT8-IT9 级，参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-9 确定加工余量分配：钻孔： 5.8mm mm 3.1=2Z攻丝： 6mm mm04.5 确定切削用量及基本工时在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间称为时间定额。合理的时间定额能促进工人的生产技能和技术熟练程度的不断提高，调动工人的积极性，从而不断促进生产向前发展和不断提高劳动生产率。时间定额是安排生产计划、成本核算的主要依据，在设计新厂时，又是计算设备数量、布置车间、计算工人数量的依据 7
32、。工序 I： 铸造，去除浇口、毛刺、飞边。工序 II： 喷砂。工序 III：铸检。工序 IV： 以56mm、50 mm 轴承毛坯孔定位，三搭子定位并夹紧,选用加工中心 VF-O。本工序采用计算法确定切削用量。(1) 加工条件工件材料：ADC12 铝合金，试样抗拉强度 Mpa、高压浇注。270b加工要求：铣箱体盖面， ，表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 1.6um。机床：加工中心 VF-O。刀具：盘铣刀。刀具材料：高速钢（YT15） 。(2) 计算切削用量箱体盖面(a) 已知箱盖面毛坯厚度方向的加工余量为 mm，但考虑到箱体结合面毛5.1=Z坯长度方向不是规则形状，因此可以把其考虑为长方形
33、的形状考虑，又由于高压浇注的毛坯精度本身就较高，所以只要加工一次就行， mm 计。.pa本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 14 页 共 52 页(b) 进给量 根据切削用量简明手册表 3.5，当要求达到表面粗糙度fRa=1.6um 时，圆柱铣刀每转进给量 =0.4mm/r0.6mm/r，而用于盘铣刀时进给量应f该减小一半， =0.2mm/r0.3mm/r。f按加工中心 VF-O 说明书（见切削用量简明手册表 3.30）取=0.3mm/rf(c) 计算切削速度 按切削用量简明手册表 3.27，切削速度的计算公式为（寿命 min）60=T（4-vpueyxpmvoVkZafT
34、qdCvv1） 其中： 31=VC, , , , ,25.0xq1.=v4.0vy3.=v, 。修正系数 见切削用量简明手册表 1.28，.0vp.k即, , , , 。.1=mvk0.svk.1=kv0.rv.1=pvk所以m/min86.4503160261.3.402. v(d) 确定机床主轴转速r/min （4-47.5608wdvn2）按加工中心 VF-O 说明书（见切削用量简明手册表 3.30） ，与 456.47r/min相近的转速为 355r/min 及 510r/min。现取 r/min。如果取 r/min，则510=n480=n速度损失太大。所以实际切削速度 m/min96
35、v(e) 检验机床功率本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 15 页 共 52 页根据切削用量简明手册表 3.23，当硬度HB160，试样抗拉强度560Mpa，mm, mm, mm, , mm,52pa7.1pa60=d4Z96=v近似为 KW。3CP根据切削用量简明手册床说明书表 3.30，机床主轴允许的功率为 KW5.7=CMP0.75 KW（其中机床效率为 0.75 KW） 。6.5=故 ，因此选用的切削用量可以采用。CPM即 =0.3 mm/r, mm, r/min， m/min。f 5.1=pa10n96=v(f) 切削工时，按机械制造工艺设计简明手册表 6.2-7
36、，（4-nflt213）式中： ， mm， mm104lm51l32l所以，=fnlltw213.6in50.4工序 V：镗吊耳孔 、2- ；镗孔.21m0.21、 、 、 ；铣铰销孔 2- 10 mm；钻孔 14-5 0.216m0.278 .70mm、M8、M101.25、M121.25,以56mm、50 mm 轴承毛坯孔定位；选用加工中心VF-O。本工序采用查表法和计算法确定切削用量。(1) 加工条件工件材料：ADC12 铝合金，试样抗拉强度 Mpa、高压浇注。270b加工要求：加工镗吊耳孔 、2- ；镗孔 、 、0.213m.10.216m、 、 ；铣铰销孔 2- 10 mm；攻丝 M
37、6 其中 16 号孔深17m0.278.7021mm，5、6、13、15 号孔深 25mm，1 号深 28mm，7-12、14、36 号孔通，本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 16 页 共 52 页M8、M101.25、M121.25 其深通，粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 1.6um；机床：VF-O 加工中心。刀具：复合刀， ，中心钻，直钻，铣铰刀。刀具材料：高速钢（YT15） 。(2) 计算切削用量镗吊耳孔 0.213m(a) 已知吊耳孔毛坯厚度方向的加工余量为 mm，考虑到吊耳孔的形状规5.1=Z则，可以用复合刀加工，尽管高压浇注的毛坯精度本身较高，但在此工序需
38、要经过粗镗-精镗加工才能达到 Ra 的最大允许值为 1.6um 的精度要求。所以， 粗镗： mm 单边余量 mm 一次镗去全部余量，1.=2Z5.0=Zmm 5.0=pa精镗： mm 单边余量 5mm 一次镗去全部余量，0.31.mm 1.p(b) 进给量 根据机械加工切削数据手册 表 3.24，当要求达到表面粗f糙度 时，粗镗每转进给量 =0.39mm/r，精镗每转进给量 =0.15mm/r1.6aRumf f(c) 计算切削速度 按机械加工切削数据手册表 3.9，粗加工时的切削速度为 =46m/min，精加工时的切削速度为 =230m/min。v v(d) 确定机床主轴转速根据 4-2 式
39、，粗镗加工时的机床主轴转速 r/min10468930wvndr/min217.2w本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 17 页 共 52 页精镗加工时的机床主轴转速： r/min102301984wvndr/min2 76.20w因在加工中心上加工，所以无需考虑机床主轴转速没有这一挡。(e) 切削工时， 根据 4-3 式，nflt21式中： mm， mm， mm6l51l02l所以，粗镗切削工时： 12lltnf650.1min489.3122lltf .7i7.精镗切削工时：=12lltnf650.7min984.1122lltf .3i.所以镗吊耳孔 、2- 总切削工
40、时为 0.11+0.07=0.180.2130.211tmin0.07+0.03=0.102镗孔 、 、 、0.216m0.2781m0.27机床：加工中心 VF-O刀具：复合刀。本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 18 页 共 52 页刀具材料：高速钢（YT15）(a) 由于用复合刀加工，考虑到毛坯到成品的加工余量为 1.0 mm1.3mm，又因其底面表面粗糙度要求为 的最大允许值为 6.3um，镗孔的表面粗糙度要求为aR的最大允许值为 1.6um，则用镗刀精镗一次即可。根据相关手册，镗刀加工时aRmm0.1=p(b) 进给量 参照机械加工切削数据手册铝合金铸造的进给量要
41、求f=0.01mm0.39mm，根据加工相关要求取 =0.2mm；f f(c) 切削速度 参照机械加工切削数据手册表 2.4,镗刀加工时230m/min；v(d) 确定主轴速度103207/min16wnrd2 5/iv3103206/in18wnrd4 495/miv镗切削工时： 12lltnf3.0.4in72122lltf45.mi6123lltnf30.3in12124lltf5.i49本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 19 页 共 52 页铣铰销孔 2-10 mm 深 8015.(a) 根据林海集团 LH157左箱体工序过程卡有关资料介绍，在铰孔时，进给量取 m
42、m/r，即 =0.2mm/r， =30m/min.2ffv(b) 确定主轴速度r/min103095.21wnd根据有关资料介绍，由于选取的机床是加工中心,根据加工中心的相关要求选取 r/min。所以.实际切削速度 m/min。30=v(c) 切削工时计算 fnllt21850= .6min9.2所以，铣铰销孔 2-10 mm 深 8 的总切削工时：015. .20.1int钻中心孔 18-A2.5(a) 进给量 根据机械加工切削数据手册, mm/rf 18.0=f(b) 切削速度 根据机械加工切削数据手册, m/min5v(c) 确定主轴速度 根据 4-2 式，r/min362=10510=
43、wdvn因为选取的机床是加工中心,根据机床相关要求选取 r/min。所以实际362=n切削速度 m/min。5v(d) 切削工时，根据 4-3 式， nflt21式中： mm， mm， mm5l1l02l本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 20 页 共 52 页所以，= mmnflt2102.18.365所以，钻中心孔 18-A2.5 的总切削工时 0.218.36mint钻 14-5mm 的孔其中 16 号孔深 21mm，5、6、13、15 号孔深 25mm，1 号深28mm，7-12、14、36 号孔通；考虑到其表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 6.3um，参照机
44、械制造工艺学表 1-11，其加工精度为 IT11- IT12 级，精度要求不是佷高，参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-9，一次钻销即可满足要求。此时加工余量 mm。5.1=2Z(a) 进给量 根据机械加工切削数据手册, mm/r.0f(b) 切削速度 根据机械加工切削数据手册, m/min84v(c) 确定主轴速度 1084539/minwvnrd16 号孔切削工时：；nflt210.2in53495、6、13、15 号孔切削工时 所以孔总切削工时flt21.3mi0.12 ； 0.34tmin1 号孔切削工时： ；flt21850.3in3497-12、14、36 号通孔切削工时： 所
45、以 7-flt2150.2min4912、14、36 号通孔总切削工时 0.8.6int26 号孔切削工时： nflt2150.234917 号孔切削工时： flt21.3min本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 21 页 共 52 页18 号孔切削工时： nflt2150.1min3492攻丝 15-M6、M8、M101.25、M121.25 本工序采用查表法和计算法确定切削用量。(1) 加工条件工件材料：ADC12 铝合金，试样抗拉强度 Mpa、高压浇注。270b加工要求：攻丝 M10 1.25-6H 深 16mm，其表面粗糙度要求为 的最大允许值为 aR3.2um，机
46、床：加工中心 VF-O刀具：机丝刀。刀具材料：高速钢（YT15） 。(2) 计算切削用量(a) 进给量 参照机械加工切削数据手册表 4.1-29, =1.25mm/r。f f(b) 切削速度 根据机械加工切削数据手册表 3.1, =25m/minv(c) 确定主轴速度1025137/min6wvnrd210259./min8wvrd3 9/i041063/i根据有关手册，考虑其在攻深孔、盲孔时，或当螺纹的比例较大时，速度宜降低，而根据 S4012 机床的相关性能，现取 、 、150/minnr210/inr、3850/minnr4750/ir(d) 切削工时16 号孔切削工时 ；nflt218
47、50.1in.5、6、13、15 号孔切削工时所以孔总切削工时1250.14mi.ltnf0.14.5mint本 科 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 22 页 共 52 页1 号孔切削工时 nflt2150.16min.7-12、14、36 号通孔切削工时：；所以孔总切削工时nflt21350.14i. 0.148.2mint26 号孔切削工时： ；12250.2min1.ltnf17 号孔切削工时： 123 .3i8.ltf18 号孔切削工时: 12450.18in7.ltnf工序 VI 加工结合面。以 210 销孔和箱体结合面、压紧三塔子定位、选用加工中心 VF-O(1) 加工条件工件材料：ADC12 铝合金，试样抗拉强度 Mpa、高压浇注。270b加工要求：铣箱体盖面， ，表面粗糙度要求为 Ra 的最大允许值为 1.6um。刀具：盘铣刀。刀具材料：高速钢（YT15） 。(2) 计算切削用量铣与右箱体结合面和变速箱结合面(a) 已知箱体结合面毛坯厚度方向的加工余量为 mm，但考虑到箱体结合5.1=Z面毛坯长度方
