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)論文+cad圖紙全套】

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是汽車(chē)變速箱箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。汽車(chē)變速箱箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，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。基準(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

2、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(guò)程均選用組合機(jī)床。夾具選用專(zhuān)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。</p><p>　　關(guān)鍵詞：變速箱；加工工藝

3、；專(zhuān)用夾具</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design is about the special-purpose clamping apparatus of the machining technology process and some working procedures of the car gearbox

4、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 follo

5、ws the principle of plane first and hole second. And in order to guarantee the working accuracy of the series of hole, the machining of th</p><p>　　Key words: Gearbox; Machining technology; Special-purpose c

6、lamping apparatus</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒論 1</p><p>　　1.1當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀 1</p><p>　　1.2 論文主要研究?jī)?nèi)容 2</p><p>　　第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體工藝設(shè)計(jì) 3</p&

7、gt;<p>　　2.1箱體的分析 3</p><p>　　2.1.1箱體的功用分析 3</p><p>　　2.1.2箱體結(jié)構(gòu)和功用的分析 4</p><p>　　2.1.4箱體的技術(shù)分析 5</p><p>　　2.1.5箱體的材料分析 5</p><p>　　2.2發(fā)動(dòng)機(jī)箱體毛坯

8、的設(shè)計(jì) 7</p><p>　　2.2.1確定毛坯種類(lèi)及加工方法的選擇 7</p><p>　　2.2.2毛坯的工藝分析及要求 8</p><p>　　2.2.3毛坯余量和公差的確定 9</p><p>　　2.3工藝路線設(shè)計(jì) 11</p><p>　　2.3.1加工方法的選擇 11</p

9、><p>　　2.3.2箱體的材料及熱處理 12</p><p>　　2.3.3階段的劃分 12</p><p>　　2.3.4工序的集中與分散 13</p><p>　　2.3.5基準(zhǔn)的選擇 14</p><p>　　2.3.6 擬定發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的工藝路線 14</p><p>

10、　　2.4 加工設(shè)備及工藝裝備的選擇 16</p><p>　　2.5 加工工序設(shè)計(jì) 18</p><p>　　第三章 鉆床專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 23</p><p>　　3.1夾具的設(shè)計(jì)內(nèi)容 23</p><p>　　3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇 23</p><p>　　3.1.2工件的夾緊及夾緊裝置

11、 23</p><p>　　3.1.3夾具材料的選擇 24</p><p>　　3.1.4夾具精度分析 24</p><p>　　3.2削邊銷(xiāo) 27</p><p>　　3.3支承板 27</p><p>　　3.4 壓板 27</p><p>　　3.5 夾具體中間支架

12、 27</p><p>　　3.6齒輪齒條偏心輪部分的設(shè)計(jì) 28</p><p>　　3.7 鍵的選取 28</p><p>　　第四章 基于ug軟件進(jìn)行的建模及裝配 30</p><p>　　4.1 ug軟件建模與裝配概述 30</p><p>　　4.2 運(yùn)用ug軟件進(jìn)行零件設(shè)計(jì) 30</

13、p><p>　　4.3運(yùn)用ug軟件進(jìn)行零件裝配 33</p><p>　　第五章 結(jié) 論 35</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) 36</b></p><p><b>　　致謝 37</b></p><p><b>　　第一章緒論</b>

14、</p><p><b>　　1.1當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><p>　　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。</p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類(lèi)型、材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、形狀和技術(shù)要求

15、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(guò)一定的工藝過(guò)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(lái)。</p><p>　　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(lái)合格的零件，但從生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，可能其中有更加合理且切實(shí)可行的方案。因此，必

16、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(guò)程。</p><p>　　在整個(gè)加工過(guò)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(zhuān)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(guò)程中起到重要的作用。</p><p>　　機(jī)械制造業(yè)歷來(lái)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

17、導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。制造離不了機(jī)床，機(jī)床自然離不了夾具。</p><p>　　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(shū)籍充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。</p><p>　　1.2 論文主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本次論文的主要內(nèi)容有：</p>&l

18、t;p>　?。?）確定生產(chǎn)類(lèi)型，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析</p><p>　?。?）選擇毛坯種類(lèi)及制造方法，繪制零件-毛坯綜合圖</p><p>　?。?）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。</p><p>　?。?）填寫(xiě)工藝文件：工藝過(guò)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）

19、。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)指定工序的專(zhuān)用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。</p><p>　?。?）撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</p><p>　　在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，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

20、一定的特色和見(jiàn)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(guó)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(xiě)說(shuō)明書(shū)時(shí)要文字通順、語(yǔ)言簡(jiǎn)練、圖示清晰。</p><p>　　第二章發(fā)動(dòng)機(jī)箱體工藝設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1箱體的分析</b></p><p>　　2.1.1箱體的功用分析</p><p>　　箱體是構(gòu)造

21、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。</p><p>　　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。</p><p>　　氣缸體和上曲軸箱一般都鑄成一體，稱(chēng)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(chēng)為

22、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(chē)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(lái)說(shuō)，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。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)3

23、缸發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的工藝路線及規(guī)程。如圖2-1</p><p>　　圖2-1 三缸發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體示意圖</p><p>　　2.1.2箱體結(jié)構(gòu)和功用的分析</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)約占全車(chē)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(lèi)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

24、定的傳動(dòng)關(guān)系傳遞動(dòng)力。</p><p>　　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(chēng)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。</p><p>　　箱體結(jié)構(gòu)形式雖然種類(lèi)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

25、廠用于箱體類(lèi)零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量約占整個(gè)產(chǎn)品的15%～20%。</p><p>　　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。</p><p><b>　　(1) 直列式</b></p><p>　　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(jiǎn)單，但發(fā)動(dòng)機(jī)高度和長(zhǎng)度較大。一般情況下六缸以下發(fā)動(dòng)機(jī)多采用單列

26、式。有的汽車(chē)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。</p><p><b>　　(2) V型</b></p><p>　　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(zhǎng)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)。<

27、/p><p><b>　　(3) 對(duì)置式</b></p><p>　　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(chēng)為對(duì)置式。它的特點(diǎn)是高度低，總體布置簡(jiǎn)便明了，有利于風(fēng)冷。這種氣缸應(yīng)用較少。</p><p>　　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。</p><

28、p>　　2.1.4箱體的技術(shù)分析</p><p>　　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：</p><p>　　(1) 主要平面的形狀精度及表面粗糙度</p><p>　　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，

29、會(huì)影響箱體加工時(shí)的定位精度。</p><p>　　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Ra2.5～0.63，各主要平面對(duì)裝配基準(zhǔn)面垂直度為0.1/300。</p><p>　　(2) 孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度</p><p>　　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

30、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(guò)孔徑公差的一半，表面粗糙度值為Ra0.63～0.32。其余尺寸精度為IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度為Ra2.5～0.63。</p><p>　　(3) 主要孔和平面的相互位置精度</p><p>　　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)

31、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(zhǎng)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。</p><p>　　2.1.5箱體的材料分析</p><p>　　一、選材的一般原則：</p><p><b

32、>　　1.材料的機(jī)械性能</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　2.材料的工藝性能</b></p><p>　　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

33、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。</p><p>　　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。</p><p><b>　　3.材料的經(jīng)濟(jì)性能</b></p><p>　　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(lái)說(shuō)，應(yīng)優(yōu)先選用價(jià)格低廉的材料。如

34、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。</p><p><b>　　二、零件材料的選擇</b></p><p>　　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：</p><p>　　灰鑄鐵的顯微鏡組織由

35、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。</p><p>　　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(guò)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

36、性好，缺口敏感性小。</p><p>　　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(jiàn)下表2-1（以HT250為例）。</p><p>　　表2-1 灰鑄鐵HT250的主要化學(xué)成分及所占比重（%）</p><p>　　2.各元素對(duì)灰鑄鐵的性能都有重要的影響，詳見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》。</p><p&g

37、t;　　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。</p><p>　　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(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》。機(jī)械性能見(jiàn)下表2-2（以HT250為例）。</p><p>　　表

38、2-2 灰鑄鐵HT250的各種機(jī)械性能</p><p>　　2.2發(fā)動(dòng)機(jī)箱體毛坯的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1確定毛坯種類(lèi)及加工方法的選擇</p><p><b>　　一、確定毛坯種類(lèi)</b></p><p>　　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(lèi)有型

39、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(lái)考慮。合理的選擇毛坯種類(lèi)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。</p><p>　　材料方面，是選擇毛坯所要考慮的首要問(wèn)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(lái)選擇毛坯的種類(lèi)。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

40、確定毛坯為鑄件，其技術(shù)要求如下：</p><p>　　1.鑄件應(yīng)消除內(nèi)力。</p><p>　　2.未注明鑄造圓角為R3～R5，未注明壁厚為5mm。</p><p>　　3.鑄件表面不得有粘砂、多肉、裂紋等缺陷。</p><p>　　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

41、于5個(gè)。</p><p>　　5.未注明倒角為0.5×45°。</p><p>　　6.去毛刺，銳角倒鈍。</p><p>　　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(guò)5個(gè)孔眼，兩空之間不小于30mm。</p><p>　　8.涂漆按NJ226-31執(zhí)行。</p><p

42、>　　二、毛坯加工方法（鑄造）的選擇</p><p>　　鑄造方法分為砂型鑄造和特種鑄造兩類(lèi)。</p><p><b>　　1.砂型鑄造</b></p><p>　　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(lèi)，其類(lèi)特點(diǎn)、應(yīng)用范圍以及鑄造類(lèi)別詳見(jiàn)《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(lèi)別的不同分為干型、濕型、

43、自硬性型，其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍詳見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》相關(guān)章節(jié)。</p><p><b>　　2.特種鑄造</b></p><p>　　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(lái)，特種鑄造在我國(guó)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(lèi)別特點(diǎn)和應(yīng)用

44、范圍見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》相關(guān)章節(jié)。</p><p>　　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(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》。</p><p>　　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(lái)獲得較好的機(jī)械性能和使用壽命，節(jié)約材料

45、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。</p><p>　　2.2.2毛坯的工藝分析及要求</p><p>　　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。</p><p>　　一、鑄件澆注位置的選擇原則</p><p>　　1.鑄件的重要加工面或者

46、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。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　4.對(duì)

47、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。</p><p>　　二、分型面的選擇原則</p><p>　　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。</p><p>　　2.盡量減少分型面的數(shù)量。</p><p>　　3.盡

48、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。</p><p>　　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。</p><p>　　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

49、芯，內(nèi)壁的起模斜度要比外壁大，通常為3°～10°。</p><p>　　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(lèi)而變外，還和鑄件的形狀，尺寸有關(guān)。通常鑄鐵為0.7%～1.0%。</p><p>　　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

50、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%。</p><p>　　2.2.3毛坯余量和公差的確定</p><p><b>　　一、確定毛坯的余量</b></p><p>　　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

51、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。</p><p><b>　　1.機(jī)械加工余量</b></p><p>　　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(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，表3.1-26和表3.1-27。</p><p>　　鑄鐵件的加工余量共分9個(gè)

52、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。</p><p>　　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(jiàn)表2-3。</p><p>　　表2-3 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體各表面總加工余量/mm&

53、lt;/p><p><b>　　2.鑄造工藝余量</b></p><p>　　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。</p><p>　　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

54、的表示方法與加工余量一樣，常見(jiàn)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。</p><p><b>　　二、毛坯的尺寸公差</b></p><p>　　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I

55、T11。公差帶應(yīng)對(duì)稱(chēng)于鑄件基本尺寸設(shè)置，有特殊要求時(shí)，可采用非對(duì)稱(chēng)設(shè)置，但要在圖樣上說(shuō)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。</p><p>　　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。</p><p>　　又見(jiàn)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

56、余量為6mm，所以可確定主要加工面的總余量見(jiàn)下表2-4。</p><p>　　表2-4 主要表面的毛坯尺寸及公差/mm</p><p><b>　　2.3工藝路線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.3.1加工方法的選擇</p><p>　　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，

57、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。</p><p>　　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。</p><p>　　加工同一類(lèi)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

58、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。</p><p>　　結(jié)合以上要求，由于零件生產(chǎn)類(lèi)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。</p><p>　　2.3.2箱體的材料及熱處理</p&

59、gt;<p>　　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(guò)，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

60、排一次時(shí)效處理；而對(duì)精度高、剛度差的零件，在粗車(chē)、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℃。</p><p>　　2.3.3階段的劃分</p><p>　　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。</p><p>　　1、粗

61、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。</p><p>　　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(guò)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。</p><p>　　3、精加

62、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(wèn)題是怎樣保證零件的質(zhì)量。</p><p>　　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(lái)消除加工的內(nèi)應(yīng)力。</

63、p><p>　　2.3.4工序的集中與分散</p><p>　　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(jiǎn)程度。</p><p>　　工序集中的特

64、點(diǎn)，工序數(shù)目少，工序內(nèi)容復(fù)雜，因而有：</p><p>　　1.簡(jiǎn)化了生產(chǎn)組織工作；</p><p>　　2.減少了設(shè)備數(shù)目，從而降低了車(chē)間面積；</p><p>　　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；</p><p>　　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

65、生產(chǎn)率；</p><p>　　5.設(shè)備成本高，調(diào)整時(shí)生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)。</p><p>　　工序分散的特點(diǎn)，工序數(shù)目多，加工內(nèi)容簡(jiǎn)單，因而有：</p><p>　　1.設(shè)備和工藝裝備簡(jiǎn)單，維修，和調(diào)整比較簡(jiǎn)單；</p><p>　　2.生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品變換簡(jiǎn)單；</p><p>　　3.設(shè)備數(shù)目多，生產(chǎn)面積大，生產(chǎn)

66、工作復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。</p><p>　　2.3.5基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　基準(zhǔn)是機(jī)械制造中應(yīng)用得十分廣泛的概念，是用來(lái)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(lèi)，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。</p><p>　　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)

67、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(chēng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。</p><p>　　工藝基準(zhǔn)：零件在加工工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)稱(chēng)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)。</p><p>　　2.3.6 擬定發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的工藝路線</p><p>　　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

68、表面的加工方法如下表2-5：</p><p>　　表2-5 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體各表面的加工要求和加工方法</p><p>　　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(jiàn)表2-6至2-7。</p><p>　　表2-

69、6 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體各表面的加工工藝過(guò)程</p><p>　　表2-7 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體各表面的加工工藝過(guò)程</p><p>　　2.4 加工設(shè)備及工藝裝備的選擇</p><p>　　由于生產(chǎn)類(lèi)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(zhuān)用夾具為主，輔以少量專(zhuān)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。</p

70、><p>　　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(wèn)題，選擇臥式銑床X63.見(jiàn)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(zhuān)用機(jī)體粗銑夾具和游標(biāo)卡尺。</p><p>　　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(wèn)題，宜采用臥銑，選擇X63銑床，選擇與上相同的，齒數(shù)Z=14的

71、刀具。采用箱體精銑專(zhuān)用夾具及游標(biāo)卡尺、刀口形直尺。</p><p>　　3、粗鏜缸孔3-89.4H6 采用臥式組合鏜T68，其主要參數(shù)見(jiàn)表手冊(cè)11.1-1.選擇鏜通孔的鏜刀、專(zhuān)用機(jī)體粗鏜夾具。</p><p>　　4、粗鏜主軸孔采用臥式銑鏜床，選用型號(hào)為T(mén)68，選擇鏜通孔的湯刀、專(zhuān)用粗鏜夾具。</p><p>　　5、粗鏜凸輪軸孔采用臥式鏜床T68，選擇粗鏜專(zhuān)用夾具

72、。</p><p>　　6、半精鏜孔3- 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(zhuān)用夾具。</p><p>　　7、半精鏜凸輪軸孔采用臥式組合鏜床，選用專(zhuān)用鏜床夾具。</p><p>　　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(zhuān)用夾具、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)檢查孔徑。</p><p>　　9、鉆后端面

73、及上下面各孔選用搖臂鉆床Z3025BX10選用錐柄麻花鉆。專(zhuān)用鉆孔夾具，選用游標(biāo)卡尺和塞規(guī)檢查孔徑。</p><p>　　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(zhuān)用箱體斜油孔夾具、塞規(guī)檢查孔徑。</p><p>　　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(zhuān)用鉆床夾具、塊換夾頭、游標(biāo)

74、卡尺及塞規(guī)。</p><p>　　12、鉆、擴(kuò)、鉸、擠挺桿孔 選用搖臂鉆床Z3025.選用錐柄長(zhǎng)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(zhuān)用夾具、游標(biāo)卡尺及塞規(guī)。</p><p>　　13、鉆定位銷(xiāo)孔、水孔選用搖臂鉆加工， 選用直柄麻花鉆。采用專(zhuān)用夾具，使用游標(biāo)卡尺和塞規(guī)檢查孔徑。</p><p>　　14、銑內(nèi)腔孔小凸臺(tái)面采用立式

75、銑床X53K莫氏錐柄面銑刀、專(zhuān)用銑夾具、專(zhuān)用檢具。</p><p>　　15、攻螺紋選用搖臂鉆Z3025加工。采用機(jī)用絲錐、絲錐夾頭、專(zhuān)用夾具和螺紋塞規(guī)。</p><p>　　2.5 加工工序設(shè)計(jì)</p><p>　　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(wú)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

76、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。</p><p>　　1、工序30粗銑兩端面面及60精銑兩端面面</p><p>　　查手冊(cè)表3.2-25，平面加工余量表得： 精加工余量1.5mm， 已知兩端面總余量5mm，故粗加工余量可求：</p><p><b>　　（2-1）</b></p><p&g

77、t;　　查閱有關(guān)手冊(cè)表9.4-1，取粗銑的沒(méi)齒進(jìn)給量=0.25mm/r，精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.5mm/r，粗銑刀走刀一次，=3.5mm；精銑走刀一次，=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：</p><p><b>　　粗加工：</b></p><p><b>

78、　?。?-2）</b></p><p><b>　　精加工：</b></p><p><b>　　（2-3）</b></p><p>　　校核功率（一般校核粗加工工序）：</p><p>　　查閱有關(guān)資料知： 切削功率計(jì)算公式為</p><p><b>

79、　?。?-4）</b></p><p><b>　　式中：— 切削力</b></p><p><b>　　—切削速度</b></p><p>　　查有關(guān)資料， 表3.4得銑削力可有下面公式求得，</p><p><b>　?。?-5）</b></p>

80、<p>　　查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表9.4-10，選銑刀為高速鋼， 可得：= 294， = 1.0， = 0.65，= 0.83，= 0，= 0.83，取 = 2.5mm ，= 0.2mm/z ；又 = 3.5mm ，</p><p>　　查表知： 修正系數(shù)= 1.0, 故有公式（2-6）得：</p><p><b>　?。?-6）</b></p>

81、<p>　　從而由公式（2-4）可算出銑削功率為：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　又從機(jī)床X63說(shuō)明書(shū)（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= 0.80 ，則機(jī)床電動(dòng)機(jī)所需功率</p><p><b>　　（2-8）</b>&

82、lt;/p><p><b>　　故機(jī)床功率足夠。</b></p><p>　　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(guò)程同（1），略</p><p>　　3、工序70粗鏜缸孔及主軸孔</p><p>　　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 = 88.9mm

83、，故缸孔的精鏜余量為：</p><p><b>　　（2-9）</b></p><p>　　查有關(guān)手冊(cè)，取孔加工等級(jí)為H級(jí)， 即= 3.5mm ，故有</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　表2-8 缸孔的鏜孔余量、工序尺寸公差/mm</p>&l

84、t;p>　　粗鏜缸孔余量為3.25mm ， 故=3.25mm</p><p>　　查閱有關(guān)資料取；= 0.6mm/s = 36mm/min，取進(jìn)給量為= 0.2mm/r ,故有，</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　精鏜缸孔余量為0.25mm， 故= 0.25mm，查有關(guān)資料， 取，= 1.3mm/s&l

85、t;/p><p>　　= 78 m/min 取進(jìn)給量為=0.12mm/r，故有</p><p><b>　　（2-12）</b></p><p>　　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，故缸孔的精鏜余量為：</p><p><b>　?。?-13）</b></p>

86、<p>　　查有關(guān)手冊(cè)，取孔加工等級(jí)為H級(jí)，即= 3.5mm ，故有</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　表2-9 缸孔的鏜孔余量、工序尺寸公差 /mm</p><p>　　粗鏜缸孔余量為3.25mm，故= 3.25 mm，查閱有關(guān)資料?。? 0.5mm/s = 30mm/min，取進(jìn)給量為

87、= 0.2mm/r，故有，</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　精鏜缸孔余量為0.25mm， 故= 0.25mm，查有關(guān)資料，取，= 1.2mm/s = 72 m/min取進(jìn)給量為=0.12mm/r，故有</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p&

88、gt;　　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：</p><p><b>　　鉆孔6.7mm</b></p><p><b>　?。?-17）</b></p><p><b>　　鉆孔8

89、.5mm</b></p><p><b>　?。?-18）</b></p><p><b>　　鉆孔11mm</b></p><p><b>　?。?-19）</b></p><p>　　表2-10 各孔余量和工序尺寸</p><p>

90、　　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，則轉(zhuǎn)速</p><p><b>　?。?-20）</b></p><p>　　按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速n=800r/min則實(shí)際切削速度為</p><p

91、><b>　　（2-21）</b></p><p>　　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，故轉(zhuǎn)速分別為</p><p><b>　　鉆孔8.5mm孔：</b></p><p><b>　?。?-22）</b></p><p><

92、b>　　鉆孔6.7mm孔：</b></p><p><b>　　（2-23）</b></p><p>　　按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取，則實(shí)際切削速度分別為：鉆孔6.7mm孔實(shí)際切削速度為，鉆孔8.5mm孔實(shí)際切削速度為</p><p>　　5、工序160鉆、擴(kuò)、鉸、擠挺桿孔6-mm，6-12mm擴(kuò)、鉸孔余量經(jīng)查機(jī)械加工工藝手冊(cè)得=1.0

93、mm， =0.15mm，而擠孔的加工的余量很小，可忽略不計(jì)，由此可算出：</p><p><b>　?。?-24）</b></p><p>　　表2-11 各工序余量和精度等級(jí)</p><p>　　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=0.3mm/r，由此可以推算出轉(zhuǎn)速為 </p><p><

94、b>　?。?-25）</b></p><p>　　按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=700，則實(shí)際擴(kuò)削速度為</p><p><b>　　（2-26）</b></p><p>　　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，由此可以推算

95、出轉(zhuǎn)速為 </p><p><b>　?。?-27）</b></p><p>　　按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取，則實(shí)際擴(kuò)削速度為</p><p><b>　?。?-28）</b></p><p>　　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

96、</p><p><b>　　（2-29）</b></p><p>　　按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取，則實(shí)際擴(kuò)削速度為</p><p><b>　?。?-30）</b></p><p>　　第三章鉆床專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　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

97、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。工件的生產(chǎn)類(lèi)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(zhuān)用工藝裝備是合理的。</p><p>　　按指導(dǎo)老師的要求，本人設(shè)計(jì)工序160——鉆、鉸、擠挺桿孔的鉆床專(zhuān)用夾具。本夾具用于搖臂鉆床Z3025。選用材料為W18Cr4V錐柄長(zhǎng)麻花鉆，直徑選11.8mm。為了提高加工效率，可以同時(shí)布置多把刀具將頂面的挺桿孔一次加工完畢。</p><p>　　3

98、.1夾具的設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　定位基準(zhǔn)在最初的工序中時(shí)鑄造、鍛造等得到的表面，這種未加工的基準(zhǔn)稱(chēng)為粗基準(zhǔn)。用粗基準(zhǔn)定位加工出來(lái)光潔表面后，就應(yīng)該用加工過(guò)的表面做以后工序的定位表面，此便為精基準(zhǔn)。</p><p>　　上面的工序已將發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的幾個(gè)表面的平面加工完畢，且達(dá)到了較高精度。按照基準(zhǔn)選擇原則，選擇箱體的

99、上下表面作為主要定位基準(zhǔn)，且限制其中三個(gè)自由度，利用定位軸以及底部的定位銷(xiāo)等定位元件實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。</p><p>　　3.1.2工件的夾緊及夾緊裝置</p><p>　　在機(jī)械加工時(shí)，工件受到切削力、離心力、慣性力等力的作用，為了保證在這些力作用下，工件仍在夾具中保持定位元件所確定的加工位置，不發(fā)生任何震動(dòng)和位移。所以，夾具結(jié)構(gòu)一般都要設(shè)置一個(gè)的夾緊裝置將工件固定。</p>

100、<p>　　夾緊裝置的組成分為力源裝置和夾緊機(jī)構(gòu)</p><p>　　力源裝置：力源裝置是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置，來(lái)自人力，稱(chēng)為手動(dòng)夾緊；而來(lái)自于自動(dòng)力裝置的，如氣動(dòng)、液壓、等，稱(chēng)為自動(dòng)夾緊。</p><p>　　夾緊機(jī)構(gòu)：用來(lái)接收并傳遞作用力，使其變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊工作。</p><p>　　夾緊裝置的設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響到加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。因此，

101、對(duì)夾緊裝置提出如下的基本要求如下：</p><p>　　1、夾緊裝置在對(duì)工件夾緊時(shí)，不能破壞工件的定位，因此，必須正確選擇夾緊力的方向及作用點(diǎn)。</p><p>　　2、夾緊力的大小需要可靠、適當(dāng)，并且保證工件在夾緊后的形變及受壓表面的損傷不超出所允許的范圍。</p><p>　　3、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，夾緊動(dòng)作要迅速、操作方便、省力、安全。</p>

102、<p>　　4、夾緊力或夾緊行程在一定范圍內(nèi)可以做調(diào)整和補(bǔ)償。 </p><p>　　3.1.3夾具材料的選擇</p><p>　　根據(jù)《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第10頁(yè)，表1-9夾具主要零件所采用的材料以及《機(jī)械工程材料》相關(guān)內(nèi)容來(lái)確定本設(shè)計(jì)中夾具的主要部分的材料和熱處理以及硬度，如下所示：</p><p>　　1、夾具支架：HT200;</

103、p><p>　　2、壓板：45號(hào)鋼，淬火、回火40～45HRC；</p><p>　　3、偏心輪：20號(hào)鋼，滲碳、淬火、回火58～64HRC,滲碳深度0.8～1.2mm；</p><p>　　4、支承板：20號(hào)鋼，滲碳、淬火、回火 58～62 HRC，滲碳深度0.8～1.2mm；</p><p>　　5、定位銷(xiāo)：T10A，淬火、回火556～0HR

104、C；</p><p>　　6、伸縮銷(xiāo)機(jī)構(gòu)所用軸：20號(hào)鋼，滲碳、淬火、54～60HRC，滲碳深度0.8～1.2mm；</p><p>　　7、鉆模套：d≤26的鉆模套用T10A，淬火、回火58～64HRC；d＞26的鉆模套用20號(hào)鋼，滲碳、淬火58～64HRC，滲碳深度0.8～1.2mm；</p><p>　　8、工件材料：HT250，生產(chǎn)工藝為鑄造，壁厚20～30

105、mm.擠壓應(yīng)力為220MPa，硬度為157～236HBS。</p><p>　　9、插拔銷(xiāo)軸：45號(hào)鋼，淬火、回火35～40HRC;</p><p>　　10、刀具材料：高速鋼。</p><p>　　3.1.4夾具精度分析</p><p>　　為防止工件在切削力的作用下繞圓柱銷(xiāo)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，必須計(jì)算在切削力的作用下不使工件繞圓柱銷(xiāo)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)所需的夾

106、緊力。</p><p><b>　　1.夾緊力的計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第479頁(yè)表3-21 常見(jiàn)典型夾緊形式所需夾緊力的計(jì)算公式 找到與工件以一平面兩圓孔定位形式并且?jiàn)A緊力與切削力方向相互垂直（即與本設(shè)計(jì)的定位方式和夾緊方式一樣）相對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式為：</p><p><b>　?。?-1）&

107、lt;/b></p><p>　　式中 —菱形銷(xiāo)上允許承受的一部分切削力（N）。</p><p>　　對(duì)精加工：；對(duì)粗加工： </p><p>　　式中b—菱形銷(xiāo)的寬度mm；</p><p>　　h—菱形銷(xiāo)的接觸長(zhǎng)度mm；</p><p>　　—許用擠壓應(yīng)力。取定位銷(xiāo)和工件較小者</p><p

108、>　　式中l(wèi)、的單位為mm</p><p>　　—夾緊元件與工件間的摩擦系數(shù)</p><p>　　—工件與夾具支承面間的摩擦系數(shù)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)用于精加工取</p><p>　　摩擦系數(shù)、的選?。焊鶕?jù)《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-19 各種不同接觸表面之間的摩擦系數(shù)</p><p>　　表3-1

109、 各種不同接觸表面之間的摩擦系數(shù)</p><p>　　??；由設(shè)計(jì)知道：；安全系數(shù)的選?。?lt;/p><p>　　根據(jù)《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第478頁(yè)，總的安全系數(shù)由考慮各種因素所需的安全系數(shù)來(lái)決定，可按下式來(lái)確定：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中—基本安全系數(shù)，一般取1

110、.5；</p><p>　　—加工狀態(tài)系數(shù)（考慮到加工特點(diǎn)的系數(shù)）。粗加工：</p><p><b>　　，精加工：；</b></p><p>　　—刀具鈍化系數(shù)（考慮到刀具磨損的系數(shù)）。一般</p><p>　　，具體數(shù)值可按表3-20選?。ā督饘偾邢鳈C(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第479頁(yè)）；</p><p&

111、gt;　　—切削特點(diǎn)系數(shù)（考慮切削情況的系數(shù)）。</p><p><b>　　連續(xù)：；</b></p><p><b>　　斷續(xù)：；</b></p><p>　　—考慮夾緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù)。</p><p><b>　　手動(dòng)夾緊：；</b></p><p>

112、;<b>　　機(jī)動(dòng)夾緊：；</b></p><p>　　—考慮手動(dòng)夾緊時(shí)手柄位置的系數(shù)。若手柄位置操作方便，手柄偏轉(zhuǎn)角度范圍小時(shí)，；若手柄位置操作不方便，手柄轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍大（﹥90°）時(shí)，；</p><p>　　—僅在有力矩企圖使工件回轉(zhuǎn)時(shí)，才應(yīng)考慮支承面接觸情況的系數(shù)。若工件是安裝在支承釘上，接觸面積小時(shí)，；若工件是安裝在支承板或其它接觸面積較大元件上時(shí)，

113、。</p><p>　　總的安全系數(shù)選擇范圍較大，一般，若夾緊力和切削力方向相反，為保證工件的夾緊可靠，值不應(yīng)小于2.5。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，分別取：；；；；；</p><p><b>　　；。所以：</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><

114、;p>　　為保證可靠夾緊取。所以：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)是六孔同時(shí)加工，總的安全系數(shù)取，故所需的總夾緊力為：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　3.2削邊銷(xiāo)</b></

115、p><p>　　削邊銷(xiāo)的寬度一般是不用進(jìn)行計(jì)算的，除非加精度要求高時(shí)，才需計(jì)算。通常b、B可按《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-4選取，常用削邊銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)形式如圖3-1所示。</p><p>　　圖 3-1 常用削邊銷(xiāo)結(jié)構(gòu)</p><p>　?。╝）型用于孔徑大于50mm時(shí)的定位銷(xiāo)；（b）、（c）型用于孔徑小于50mm的定位銷(xiāo)，其中b型已標(biāo)準(zhǔn)化，本次設(shè)計(jì)中采用b型削邊銷(xiāo)定位。在一

116、面兩孔定位中，削邊銷(xiāo)是限制工件繞z軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)的。因此，削邊銷(xiāo)的長(zhǎng)軸一定要垂直于雙孔中心的連線，如圖1所示。否則失去限制該轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的作用。同時(shí)，在裝配中，當(dāng)削邊銷(xiāo)調(diào)整好以后，應(yīng)盡可能采取防轉(zhuǎn)措施。本設(shè)計(jì)中取銷(xiāo)的直徑為；銷(xiāo)孔為。</p><p><b>　　3.3支承板</b></p><p>　　支承板的長(zhǎng)度為400mm，寬度為32mm，材料為45號(hào)鋼，按GB/T12

117、98的規(guī)定；熱處理 55～60HRC；其它技術(shù)條件按GB/T2259的規(guī)定。</p><p><b>　　3.4 壓板</b></p><p>　　壓板總長(zhǎng)474mm，材料為45號(hào)鋼，淬火、回火40～45HRC；（參考《機(jī)械工程材料》），壓板用鉸鏈與壓緊銷(xiāo)相連，壓緊銷(xiāo)用螺紋固定在一個(gè)活動(dòng)塊上，其在裝配圖</p><p><b>　　中

118、的結(jié)構(gòu)如圖3-2</b></p><p>　　圖3-2 裝配圖中的壓板結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.5 夾具體中間支架</p><p>　　材料為HT250鑄件。為避免在熱應(yīng)力的作用下夾具體發(fā)生變形，變形輕者可能導(dǎo)致加工精度難以保證，重者會(huì)導(dǎo)致該夾具中間支架報(bào)廢。因此，一定要進(jìn)行時(shí)效處理，夾具體中間支架所有邊緣要去毛刺，避免出現(xiàn)砂眼、疏松、氣孔等鑄造缺陷