1、1 引言 伴随时代不停进步,经济飞速发展,生活水平逐年提升,大家环境保护意识,自我安全意识也在不停加强,同时也使大家对多种产品要求更高了,汽油机显然更符合现在大家需求。相比教于柴油机,汽油机优点愈加突出。汽油机轻巧、制造成本低、工作效率高、节省能源、噪声较小、低温开启性很好、使用和维护方便,以在机械、华工、医药、预防、微电子、食品、运输等领域得到了越来越广泛利用[1]。在当今中国社会,经济发展方法正由粗放密集型转向节省内项型,原来生产方法必需进行比较大变革。这就要求在最短时间内,发明出最高加工效率,而且还要确保较高生产质量。机械加工中机床就必需符合这种条件下生产加工[4]。 中国小型汽油
2、机从20世纪50年代开始生产,至今已初具规模,但伴随改革开放深化,国民经济飞速发展,小型汽油机在产量、品种、质量、技术水平和配套等方面发展速度缓慢,不能适应市场需要。 林海集团以小型林业机械为主,生产小型汽油机历史全部在30年以上,产品有油锯、风力灭火机、割灌机、割草机、喷雾机和水泵等。林海集团、西北林机厂年产能力(指通用汽油机)全部在10万台上。从1997~1999年,林海集团以摩托车产品为主,产量2.1~2.3万台。 SPE175F型汽油机是江苏林海动力机械集团生产一款新式汽油机。江苏林海动力机械集团含有五十多条研制和生产小型动力及配套机械历史,有着强大产品开发研制能力。前后研制开发了
3、排量从26ML到520ML多种类型二冲程、四冲程汽油机,卧式、立式、风冷、强制风冷、水冷、油冷及多种开启方法和用途汽油发动机和各类配套动力机械。现在集团关键产品有通用发动机及小型汽油机发电组、油锯、风力 灭火器、割灌机等配套机械;大批量生产雅马哈摩托车及摩托车发动机等;另外ATV、CUV等特种车辆畅销中国外市场。SPE175F是一款单缸汽油机,关键作为配套机械,使用在如油锯,割草机,小型水泵等小动力机械工件上,含有良好市场效益。 1.1 加工零件 所谓通用小型汽油机,是指除车用及特殊用途以外汽油机,其标定功率通常在30kw以下。它关键作为农林植保机械、小型农机具、园林机械、发电机组、建
4、筑机械、舷外机械等配套动力。因为通用小型汽油机体积小、重量轻、价格廉价、使用方便.所以在多种机具配套中占相关键位置,小型车用汽油机是目前世界各国轿车工业发展关键机型之一[1]。 箱体类零件是机器及其部件基础件。箱体类零件通常起着支承、容纳、定位和密封等作用。它将机器及其部件中轴、轴承、套和齿轮等零件按一定相互位置关系装配成一个整体, 并按预定传动关系协调运动,起着支承、容纳、定位和密封等作用[2]。 1.2 机械加工工艺 机械加工工艺是要求产品或零件机械加工工艺过程和操作方法,是指导生产关键技术性文件。它直接关系到产品质量、生产率及其加工产品经济效益,生产规模大小、工艺水平高低和处理多
5、种工艺问题方法和手段全部要经过机械加工工艺来表现[3],所以工艺规程编制好坏是生产该产品关键确保和关键依据。夹具结构设计在加深对课程基础理论了解和加强对处理工程实际问题能力培养方面发挥着极其关键作用[4]。 任何一个较为复杂机械零件,全部有不一样加工工艺方案,尤其是一个新产品,从开发设计,试制,小批量投产到产品发展和成熟时期大批量生产,全部要经历不一样生产批量过程[5]。作为组成这一产品机械零件必需依据生产批量来确定其工艺方案,现以变速箱体为例,说明在不一样生产批量情况下,怎样合理选择定位基准,采取适宜生产设备和工艺手段,以确保加工质量可靠,满足市场需求。达成生产批量能力,同时投资小,见效快
6、成本低,从而取得企业最大经济效益[6]。 生产过程是将原材料或半成品转变为成品所进行全部过程。通常包含毛坯制造、零件加工、零件装配、部件或产品试验检测等阶段。 在生产过程中,工艺过程占相关键地位。工艺过程是和改变原材料或半成品成为成品直接相关过程。它包含锻压、铸造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配和试车等[7]。 机械加工工艺过程在工艺过程占相关键地位。它是指用机械加工方法逐步改变毛坯状态(形状、尺寸和表面质量),使之成为合格零件进行机械加工工艺过程是由一系列次序排列工序组成,而工序又包含工步、走刀、安装和工位等内容。毛坯依次经过这些工序而成为成品[6]。 工序卡片是工艺
7、规程一个形式。它是按零件加工每一道工序编制一个工艺文件。它内容包含:每一工序具体操作、操作方法和要求等。它适适用于大量生产全部零件和成批生产关键零件。在单件小批生产中,部分尤其关键工序也需要编制工序卡片[10]。 工艺过程制订,可能是在现有工厂条件下,或是在新设计工厂条件下进行。对于前者,关键应从现有设备和工艺装备出发,来制订较为合理工艺过程,使现有设备得到充足利用;对于后者,则能够依据需要并考虑目前可能条件来选择设备,所以可采取较为优异设备。另外,要注意新技术、新工艺应用[9]。 零件图是工艺设计原始资料和基础依据,工艺过程设计必需能确保零件图上全部要求。进行零件图工艺分析时,要仔细地熟
8、悉零件结构及其技术要求,了解零件工作条件、各部分作用,并按制图规则绘制零件图。 经过毛坯设计,应会正确地选择毛坯,并熟悉毛坯设计内容和要求。首先要依据零件结构、材料、生产规模、机械加工要求(余量,基准等)决定毛坯制造方法。然后(对铸造和铸造毛坯)确定其形状、出模角、圆角半径及技术条件。毛坯尺寸和公差则在具体确定零件机械加工工艺路线以后,依据各工序加工余量决定总加工余量及毛坯尺寸和公差。 制订工艺过程时,首先要制订工艺路线,然后具体进行工序设计,这两个过程是相互联络,需进行反复和综合分析。制订工艺路线是制订工艺过程总体布局,其任务是确定工序数量、内容和次序. 辅助工序种类较多,包含去毛刺、
9、倒棱、清洗、防锈、去磁、平衡和检验等。辅助工序也是必需工序,若安排不妥或遗漏,将会影响产品质量,甚至使机器不能使用。如未去净毛刺将影响装夹、测量和装配精度和工人安全;润滑油中未去净切屑将影响机器使用质量;研磨、珩磨后没清洗过工件会带入残余砂粒,加剧工件在使用中磨损;用磁力夹紧工件没有安排去磁工序,会使带有磁性工件进入装配线,影响装配质量[12]。 检验工序更是必不可少工序。它对确保质量,预防产生废品起到关键作用。 1.3 夹具 夹具是一个装夹工件工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 设计方案确实定是一项十分关键设计程序,方案优劣往往决定
10、了夹具设计成败。所以,宁可在这里多花一点时间充足地进行研究、讨论,而不要急于绘图、草率从事。最好制订两种以上结构方案,进行分析比较,确定一个最好方案。(1)确定定位方法,选择定位元件。定位应符合“六点定则”。定位元件尽可能选择标准件,必需时可在标准元件结构基础上作部分修改,以满足具体设计需要。(2)确定夹紧方法,设计夹紧机构。夹紧能够用手动、气动、液压或其它力源形式。关键应考虑夹紧力大小、方向、作用点,和作用力传输方法,看是否会破坏定位,是否会造成工件过量变形,是否能满足生产率要求。对于气动、液压夹具,应考虑气(液压)缸形式、安装位置、活塞杆长短等。(3)确定夹具整体结构方案。定位、夹紧确定以
11、后,还要确定其它机构,如对刀装置、导引元件、分度机构、顶出装置等。最终设计夹具体,将多种元件、机构有机地连接在一起。(4)夹具精度分折。在绘制夹具结构草图上,标注出初步确定定位元件公差配合关系及相互位置精度,然后计算定位误差,依据误差不等式关系检验所要求精度是否满足本工序加工技术要求,是否合理。不然应采取方法后(如重新确定公差,更换定位元件,改变定位基准,必需时甚至改变原设计方案)重新分析计算。(5)夹具夹紧力分析。首先应计算切削力大小,它是计算夹紧力关键依据[14]。 夹具装配总图应能清楚地表示出夹具工作原理和结构,各元件间相互位置关系相外廓尺寸。主视图应选择夹具在机床上使用时正确安放时位
12、置,而且是工人操作面正确位置。夹紧机构应处于“夹紧”状态下。要正确选择必需视图、剖面、剖视和它们配置。尽可能采取1:1百分比绘制[13]。 说明书是课程设计总结性文件。经过编写说明书,深入培养学生分析、总结和表示能力,巩固、深化在设计过程中所取得知识,是此次设计工作一个关键组成部分[15]。毕业设计是最终一个关键实践性教学步骤,是一次理论联络实际综合性训练,是培养学生独立思索和科学工作方法关键实践性过程。 设计目标和要求在于培养学生综合利用所学知识和技能去分析和处理机械工程实际问题能力.熟练生产技术工作通常 方法,培养学生树立工程技术必备全局见解,生产见解和经济见解。树立正确设计思想和严厉
13、认真工作态度,培养学生调查研究,查阅技术文件资料,手册进行工程运筹,图样绘制及编写技术文件独立工作能力. 在做毕业设计中,经过到林海工厂实际调研,对设计内容有了基础了解,并仔细观察和了解各加工工序加工过程,查阅了大量资料,在许国宏教授级高级工程师指导下完成了设计任务,并编写了设计说明书。 就我个人而言,我期望经过这次课程设计对自己未来将从事工作进行一次适应训练,从中锻炼自己分析问题、处理问题能力,为以后技术工作打下一个良好基础。 因为能力和经验有限,设计还有很多不足之处,恳请各位老师给指教。
14、 2 纲领计算 2.1 生产纲领 如上图所表示是SPE175上右盖,(江苏林海动力机械集团)则该产品年产量为0件,(1件/台)壳体,设备品率为17%机械加工废品率为0.5%,现制订该零件机械加工工艺步骤。 生产纲领N N=Qn(1+a%+b%) =0ⅹ(1+17%+0.5%) =23500(件/年) 技术要求: (1)未注壁厚3,未注圆角R1-2,未注拔模斜度1°-2°; (2)铸件尺
15、寸公差为GB6414-1999中CT6级,壁厚公差为GB6414-1999中CT7级; (3)铸件表面质量和内在质量按JB2702-80-Ⅱ- Y要求; (4)铸件热处理T ,硬度85-90HB,抗拉强度σp =190-270MPa; (5)未注加工尺寸公差为GB/T1804-f,形位公差为H级; (6)去除尖角毛刺。 2.2 生产节拍 生产节拍=22天ⅹ12个月ⅹ8小时ⅹ60分ⅹ单双班ⅹ90%/生产纲领 =22ⅹ12ⅹ8ⅹ60ⅹ1ⅹ90%/23500 =4.9分钟 2.3 生产类型 生产纲领对工厂生产过程和生产组织有着决定性作用,包含认
16、为各工作点专业化程度,加工方法,加工工艺设备和工装等。同一个产品,生产纲领不一样也会有完全不一样生产过程和专业化程度,即有着完全不一样生产组织类型。 生产类型是对生产规模一个分类。依据零件生产纲领、尺寸大小和复杂程度和生产专业化程度不一样,通常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2-1是多种生产组织管理类型划分,从工艺特点上看单件生产和小批生产相近,大批生产和大量生产相近,所以在生产中通常按单件小批,中批,大批大量生产来划分生产类型,这三种类型有着各自工艺特点[6]。
17、 零件年生产纲领(件/年) 生产类型 重型机械 中型机械 轻型机械 单件生产 小批生产 中批生产 大批生产 大量生产
18、 ≤5 >5~100 >100~300 >300~1000 >1000 ≤20 >20~200 >200~500 >500~5000 >5000 ≤100 >100~500 >500~5000 >5000~30000 >50000 表2-1 多种生产类型规范 所以综上所说,依据生产类型和生产纲领关系,能够确定该产品生产类型为大批量生产。 生产类型不一样,产品制造工艺方法、所用设备和工艺装备及生产组织方法均不相同。大批大量生产采取高效率工艺方法及设备,生产质量稳定,单件成本可大大降低。单件小批量生产采
19、取通用设备及工装时,生产成本较高;采取数控机床或加工中心等优异设备时,也能实现高质量和高效率。多种生产类型工艺特征见下表2-2. 表2-2 多种生产类型工艺特征 工艺特征 生产类型 单件小批 中 批 大批大量 零件交换性 用修配法,钳工修配,缺乏交换性 大部分含有交换性。装配精度要求高时,可用分组装配法和调整法,同时还保留一些修配法 含有广泛交换性,少数装配精度较高处,采取分组装配和调整法 毛坯制作方法和加工余量 木模手工造型或自由铸造,毛坯精度低,加工余量大 部分采取金属模铸造或模锻。毛坯精度和加工余量中等 广泛采取金属模机器造型、模锻或其它高效方法
20、毛坯精度高,加工余量小 机床设备及其部署形式 通用机床。按机床类别采取机群式部署;也可用数控机床、加工中心等 部分通用机床和高效机床。按工件类别分工段排列设备;也可用数控机床、加工中心等 广泛采取高效专用机床及自动机床。按流水线和自动线排列设备 工艺装备 大多采取通用夹具标准附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试切达成精度要求 广泛采取夹具,部分靠找正装夹。较多采取专用刀具和量具 广泛采取高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检验装置。靠调整法达成精度要求 对工人技术要求 需技术水平较高工人 需一定技术水平工人 对调整工技术水平要求高,对操作工技术水平要求低 工艺文件
21、 有简单工艺过程卡 有工艺过程卡,关键工序要有工序卡 有工艺过程卡和工序卡,关键工序要有调整卡和检验卡 3 零件分析 3.1 零件作用 SPE175F汽油机是营林机械及发电机组配套动力,是一个单缸、四冲程、OHV、手拉起动发动机。右箱盖是其上面关键零件。 3.2 零件工艺分析 SPE175右箱盖共有四组加工表面,它们之间有一定形位公差要求。 (1) 以轴承孔Φ52为中心加工表面 这一组加工表面包含:一个Φ52轴承孔及其倒角,大平面,并确保平面到腔内尺寸为22.5,Φ41.25油封孔及其倒圆角。凸轮轴孔Φ15,两销孔Φ8,六个螺钉过孔Φ8.8,调整器孔Φ6和三M6个
22、螺孔。 (2) 盖面加工 这一组加工表面包含:右盖盖面,并确保厚度为26±0.05,及盖面上四个M8螺孔。 (3) 放油孔M20×2.5,深螺纹底孔Φ17.5,深16。 (4) 放油孔M14×1. 5Φ12.5螺纹底孔,深13。 (5) 这四组加工表面之间有一定形位公差要求。 大平面(基准平面B)有一平面度公差为0.04,粗糙度为1.6。轴承孔和大平面垂直度公差为0.02,粗糙度为1.6。大平面尺寸为φ8.8六个螺钉过孔轴线和轴承孔轴线和大平面有一位置度公差0.25,粗糙度为1.6。凸轮轴孔轴线和轴承孔轴线和大平面有位置度公差0.03,和大平面有垂直度公差0.02,粗糙度为1.6
23、调整器孔轴线和轴承孔轴线和大平面有位置度公差0.03,和大平面有垂直度公差0.02,粗糙度为1.6。两销孔和轴承孔轴线和大平面有位置度公差0.05,粗糙度为1.6。三个M6螺孔和轴承孔轴线和大平面有位置度公差0.25。 (6) 车盖面确保厚度,有一平面度公差为0.04,且和大平面有平行度公差为0.1,粗糙度为1.6。三个M8螺孔和轴承孔轴线和车盖面有位置度公差为0.25。 4 工艺规程设计 4.1 确定毛坯制造形式 零件材料为ADC12压铸铝,考虑到零件材料综合性能及材料成本和加工成本,确保零件工作可靠,采取铸造。零件年产量为0件,已达大批量生产水平,采取高压浇铸,要求铸
24、件上两个加工基准孔按毛坯图尺寸图铸出。这从提升生产率,确保加工精度考虑,也是应该。 4.2 基准选择 基准选择是工艺规程设计中关键工作之一,基准选择正确和合理,能够使加工质量得到确保,生产率得以提升。不然,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行[7]。 基准依据作用不一样可分为,设计基准和工艺基准。设计基准,设计图样上所采取基准,即标注设计尺寸起点。工艺基准,在工艺过程中所采取基准,按其作用不一样又可分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。加工制造和制订工艺路线时通常多用是定位基准,定位基准又有粗基准和精基准之分。 4.2.1 粗基准选择
25、 根据相关粗基准选择标准(如先加工基准面,后加工其它表面),箱体类零件常先加工基准平面和其上两孔,再以一面两孔为精基准加工其它表面。先选择零件表面上三个搭子(一面)和两个加工基准孔为粗基准。利用三个压板夹住三个搭子,再用一对浮动锥销顶住两个基准孔,这么就消除了六个自由度,达成完全定位。 4.2.2 精基准选择 关键考虑基准重合问题,当设计基准和工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。而我这个零件工序基准和设计基准重合,以大平面,轴承孔为设计基准,所以加工精度比较正确[8]。 4.3 制订工艺路线 制订工艺路线出发点,应该是使零件几何形状、尺寸精度和位置精度等技术要求能得到合理确保。在生
26、产纲领已经确定为大批量生产条件下,考虑到右盖为箱体类零件,所以采取工序集中标准来提升生产率。除此以外,还应该考虑经济效果,方便使生产成本尽可能下降。 4.3.1 工艺路线方案一 工序Ⅰ 铣大平面。 工序Ⅱ 粗精加工大平面上各孔,并倒角。 工序Ⅲ 车盖面,并倒圆。 工序Ⅳ 钻4-M8底孔,并攻丝。 工序Ⅴ 锪平端面Φ28,钻扩Φ17.5底孔,深16,并倒角。 工序Ⅵ
27、 攻丝 工序Ⅶ 锪平端面Φ25,钻扩Φ12.5底孔,深13,并倒角。 工序Ⅷ 攻丝 4.3.2 工艺路线方案二 工序Ⅰ 透孔 工序Ⅱ 铣大平面、加工各孔。 工序Ⅲ 铣车盖面,并在平面上钻孔攻丝,油封孔倒圆。 工序Ⅳ 锪平端面Φ28,钻扩Φ17.5底孔,深16,倒角。 工序Ⅴ 攻丝 工序Ⅵ 锪平端面Φ25,钻扩Φ12.5底孔,深
28、13,倒角。 工序Ⅶ 攻丝 4.3.3 工艺方案比较和分析 上述两个工艺方案特点在于:方案一是先将铣大平面先加工完,然后把该钻该铰放到一起来钻铰,比较有条理,但工序多了一个,过程稍显复杂。方案二是先将定位孔加工好,再把大平面及上面孔系加工好,然后再回来加工盖面,过程较清楚简单,加工工序较显著。综合考虑,选择方案二是合理。因为我们加工过程关键用到铣和钻铰,依据图纸要求,部分面粗糙度要求经过粗铣便能够达成要求,图中所要求尺寸,经过精铣完全可达成要求。再者,因为此零件所要加工孔径较小,所以我们必需先用钻孔来打出孔来,经过铰孔,其所要求尺寸及粗糙度就能达成要求。在加工孔过程中,零件
29、孔系上面要求位置度和平行度较多,这个要求比较关键,第一步工序是透孔,这么能够提升粗基准定位精度,确保加工零件质量。而且各个工序加工时间比较统一,这么生产效率会提升。(工艺过程详见附图1“机械加工工艺过程综合卡片”) 再从上面工序分析入手,我们发觉先底面再顶端方案是相对而言更轻易实现,并能确保除去同轴度外全部位置精度,所以我们选择了方案一,并对其作了些细化及改善。 4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定 SPE175右盖零件材料为ADC压铸铝,硬度为80~95HBS,生产类型为大批量,高压浇铸,而且铸件精度较高。 依据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面机械加工余量、工序
30、尺寸及毛坯尺寸以下: (1) 铣平面 考虑R为1.6,需粗精铣方能达成要求,大平面毛坯尺寸为24mm,盖面毛坯尺寸为28.5mm,查《机械制造工艺设计简明手册》(以下简称《工艺手册》表2.3-21[9]得: (大平面)粗铣:确保到内腔尺寸23mm Z=1mm 精铣:确保到内腔尺寸22.5mm Z=0.5mm (盖面)粗铣:确保厚度26.5mm Z=2mm 精铣:确保厚度26mm Z=0.5mm (2) 轴
31、承孔Φ52 考虑R为1.6,毛坯尺寸为50mm,查《工艺手册》2.3-10 粗镗:51.5mm 2Z=1.5mm 精镗:52mm 2Z=0.5mm (3) 油封孔Φ41.25 考虑R为1.6,毛坯尺寸为38.7mm,查《工艺手册》2.3-10 粗镗:40.7mm 2Z=2mm
32、 精镗:41.25mm 2Z=0.55mm (4) 铣铰凸轮轴孔.定位销.调整器 考虑三个孔粗糙度R和毛坯尺寸,查《工艺手册》2.3-21得: 精铣: 2Z=1mm 凸轮轴孔Φ15,毛坯尺寸为Φ12.5mm 铰: 2Z=1.5mm 两销孔Φ8,毛坯尺寸为Φ7mm 铰: 2Z=1mm
33、 调整器孔Φ6,毛坯尺寸为Φ4.5mm 铰: 2Z=1.5mm (5) M6.M8螺纹底孔 M6考虑R为6.3,毛坯尺寸为4.3mm,查《工艺手册》2.3-9得: 钻:Φ5mm 2Z=0.7mm M8考虑R为6.3,毛坯尺寸为5.6mm,查
34、《工艺手册》2.3-9得: 钻:Φ6.8mm 2Z=1.2mm (6) 其它加工余量 透孔6-Φ8.8加工余量查《工艺手册》2.3-9得2Z=1mm,和两个放油孔钻螺纹底孔其加工余量查《工艺手册》2.3-9得2Z=1mm。 4.5 确定切削用量及基础工时 4.5.1 工序Ⅰ透孔 工件材料:材料为ADC压铸铝,硬度85-90HB,抗拉强度σp =190-270MPa。高压浇铸。 加工要求:透孔。 机床:H5-3立式钻床。 刀具:高速钢钻头。d0=8.8mm,孔深L=16mm。 (1) 决定
35、进给量f (a) 按加工要求决定进给量:查《切削用量简明手册》(以下简称《切削手册》表2.7,当加工要求为d0=8.8mm,硬度85-90HB,材料为ADC压铸铝,其进给量f=0.47~0.57mm/r。 (b) 按钻头强度决定进给量:查《切削手册》表2.8,当加工要求d0=8.8mm,σb=190-270MPa,钻头许可进给量f=1mm/r。 (c) 按机床进给结构强度决定进给量,查《切削手册》表2.9,当d0=8.8mm,σb=190-270MPa;机床进给结构许可轴向力为8830N(Z525钻床许可轴向力为8830N,见表2.35),进给量为2.3mm/r。 从以上三个进给量比较
36、能够得出,受限制进给量是工艺要求,其值为0.47~0.57mm/r。依据机床说明书,选择f=0.52mm/r。 因为是加工通孔,为了避免孔立即钻穿时钻头轻易折断,有意在孔立即钻穿时停止自动进给而采取手动进给。 机床进给结构强度也可依据初步确定进给量查出轴向力再进行比较校验。 查《切削手册》表2.19, 当f=0.52mm/r,d0=8.8mm,轴向力Ff=2990N。 轴向力修正系数为0.85,故Ff=2541N。 依据H5-3机床说明书,机床进给结构强度许可最大轴向力Fmax=8830N,Ff<Fmax,所以f=0.52mm/r可用。 (2) 决定钻头磨钝标准及寿命 查《切削手
37、册》表2.12,当d0=8.8mm,钻头后刀面最大磨损程度取0.8mm,寿命T=35mm。 (3) 决定切削速度 查《切削手册》表2.13,当d0=8.8mm,切削速度Vt=12m/min。 切削速度修正系数为:KTV=1.0,KCV=1.0,K1V=0.85,K2V=1.0,故 V=VtKv=12×1.0×1.0×0.85×1.0=10.2m/min 所以n==382r/min 按机床选择 (4) 检验机床扭矩及功率 查《切削手册》表2.21,当f≤0.64mm/r,d0≤11.1mm时,Mt=17.85N·m。扭矩修正系数为0.85,故Mt=15.17
38、N·m。依据H5-3钻机床说明书,当 时,Mc=72.6N·m。 查《切削手册》表2.23,当σb=190-270MPa,d0=8.5mm,f≤0.64mm/r, V=10.2m/min时,P0=1.0KW。 依据H5-3机床说明书,PE=2.8×0.81=2.26KW。 因为Mt<Mc,P0<PE,故选择之切削用量可用。f=0.52mm/r, n=392r/min,v=10.2m/min。 (5) 计算基础用时 式中,L=,,入切量及超切量由《切削手册》表2.29查出,,min min
39、 4.5.2 工序Ⅱ 铣大平面、加工各孔。 (1) 粗精铣大平面,确保到内腔尺寸为22.5。 (a)每齿进给量: 查《切削手册》表3.3 依据《切削手册》表3.7,选择高速钢盘铣刀,铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm,铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min。 (b)切削速度:参考相关手册,确定。 所以实际主轴钻速: 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书取,当,工作台每分钟进给量应为 (c) 计算基础用时 因为是粗铣,而且是铣端面,所以,则 (d)每齿进给量: 查《切削手册》表3
40、3 依据《切削手册》表3.7,选择高速钢盘铣刀,铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm,铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min。 (e)切削速度:参考相关手册,确定。 所以实际切削速度: 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书取。 当,工作台每分钟进给量应为 (f) 计算基础用时 因为是精铣,而且是铣端面,所以,则 (2) 铣凸轮轴孔Φ15端面到大平面 (a) 每齿进给量 查《切削手册》表3.4。 (b) 切削速度:查《切削手册》表3.27,确定v=100m/min。 ,, ,,,,修正
41、系数,T=120,,,则 采取高速刚立铣刀,dw=30mm,齿数Z=6。(因为铣削宽度大于5mm)。 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书取 故实际切削速度为 当,工作台每分钟进给量应为 (c) 计算基础用时 铣孔端面,所以,则 同时铣调整器孔Φ6端面到大平面12 (d) 每齿进给量 查《切削手册》表3.4 (f) 切削速度:查《切削手册》表3.27, 得 ,, ,,,,修正系数,T=120,,,则 采取高速刚立铣刀,dw=30mm,齿数Z=6。(因为铣削宽度大于5mm)。 采取加工
42、中心VF-O(E),依据机床说明书取 故实际切削速度为 当,工作台每分钟进给量应为 查机床说明书,能够采取636mm/min。 (e) 计算基础用时 铣孔端面,所以,则 (3) 粗镗轴承孔Φ51.5,深13 (a) 进给量,查《切削手册》表1.5得: 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书选择: (b) 切削速度v 根据《切削手册》表1.27计算公式确定。 , , ,修正系数,则 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书取。 (c) 计算基础用时 ,则
43、 (4) 精镗轴承孔Φ52,深13 (a) 进给量,查《切削手册》表1.5得: 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书选择: (b) 切削速度v 根据《切削手册》表1.27计算公式确定。 , , ,修正系数,则 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书取。 (c) 计算基础用时 ,则 (5) 镗油封孔41.25,通孔。 (a) 进给量,查《切削手册》表1.5得: 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书选择: (b) 切削速度v 根据《切削手册》表1.27计算公式确定。 , ,
44、修正系数,则 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书取。 (c) 计算基础用时 ,则 (6) 铣铰销孔2-Φ8,确保孔深8 (a) 每齿进给量 查《切削手册》表3.4。 (b) 切削速度:查《切削手册》表3.27 ,, ,,,,修正系数,T=120,,,则 采取铣铰刀依据相关资料介绍,在铰孔时,其进给量和切削速度和钻一样尺寸实心孔进给量和切削速度之关系为 f=(1.2~1.3) v=() 公式中、为加工实心孔时切削用量,得f=0.12mm/r,v=15m/min。 根据机床选择 (c) 切
45、削工时计算: 孔深,所以,则 = (7) 铣铰凸轮轴孔Φ15,确保孔深14。 (a) 每齿进给量 查《切削手册》表3.4。 (b) 切削速度:查《切削手册》表3.27 ,, ,,,,修正系数,T=120,,,则 采取铣铰刀,依据相关资料介绍,在铰孔时,其进给量和切削速度和钻一样尺寸实心孔进给量和切削速度之关系为 f=(1.2~1.3) v=() 公式中、为加工实心孔时切削用量,得f=0.2mm/r,v=16m/min。 根据机床选择 (c) 切削工时计算: 孔深,所以,则 = (8) 铣铰调整器孔Φ6,通孔。 (a) 每
46、齿进给量 查《切削手册》表3.4。 (b) 切削速度:查《切削手册》表3.27 ,, ,,,,修正系数,T=120,,,则 采取铣铰刀,依据相关资料介绍,在铰孔时,其进给量和切削速度和钻一样尺寸实心孔进给量和切削速度之关系为 f=(1.2~1.3) v=() 公式中、为加工实心孔时切削用量,得f=0.15mm/r,v=11m/min。 根据机床选择 (c) 切削工时计算: 孔深,所以,则 = (9) 钻M6螺纹底孔3-Φ5,深14 查《切削手册》表3.4得f=0.3mm/r,v=15m/min 所以n==562r/min 采取加工中
47、心VF-O(E),依据机床说明书取 实际切削速度 切削工时: , , 则: = (10) 攻丝3-M6-6H,深11。 查相关资料得v=0.25m/s=15m/min,。 所以 按机床选择 则 实际切削速度 计算工时: , , ,则: = (11) 透孔6-Φ8.8,通孔 查相关资料得f=0.2mm/r,v=10m/min。 所以n==500r/min 按机床选择 实际切削速度 切削工时: , , 则: = 4.5.3 工序Ⅲ 铣车盖面,并在平面上钻孔攻丝,油封孔倒圆。 (1) 粗精铣盖面,确保厚度26±0.0
48、5。 (a) 每齿进给量: 查《切削手册》表3.3 依据《切削手册》表3.7,选择高速钢盘铣刀,铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm,铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min。 (b) 切削速度:参考相关手册,确定。 所以实际切削速度: 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书取,当,工作台每分钟进给量应为 (c) 计算基础用时 因为是粗铣,而且是铣端面,所以,则 (d) 每齿进给量: 查《切削手册》表3.3 依据《切削手册》表3.7,选择高速钢盘铣刀,铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm,
49、铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min。 (e) 切削速度:参考相关手册,确定。 所以实际切削速度: 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书取,当,工作台每分钟进给量应为 (f) 计算基础用时 因为是精铣,而且是铣端面,所以,则 (2) 钻4-M8-6H螺纹底孔Φ6.8,深16,孔口倒角1×45°。 查相关资料得f=0.3mm/r,v=18m/min。 所以n==674r/min 采取加工中心VF-O(E),依据机床说明书取 实际切削速度 切削工时 , , 则: =
50、 (3) 攻丝4-M8-6H,深13。 查相关资料得v=0.25m/s=18m/min,。 所以 按机床选择 则 实际切削速度 计算工时 , , ,则: = (3) 油封孔口倒圆R2。 4.5.4 工序Ⅳ 锪平端面Φ28,钻扩Φ17.5底孔,深16,倒角。 (1) 加工条件 工件材料:ADC12铝合金,高压浇注。 机床:加工中心VF-O(E)。 刀具:复合刀。 刀具材料:高速钢(YT15)。 (a) 进给量 参考《机械加工切削数据手册》铝合金铸造进给量要求=0.04mm~0.09mm,依据加工相关要求取=0.09mm; (b) 切削速度






