畢業(yè)設(shè)計(jì)--水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本課題來(lái)源于東風(fēng)汽車(chē)泵業(yè)有限公司實(shí)際生產(chǎn)需求，主要論述了水泵渦殼的加工工藝及基準(zhǔn)B面的加工夾具設(shè)計(jì)。水泵渦殼的尺寸精度、形狀精度及位置精度的要求都比較高。而由于材料的選擇,其剛性較差，容易產(chǎn)生形變。因此安排工藝過(guò)程時(shí)，就要把各主要面的粗精加工工序分開(kāi)。逐步減少

2、加工余量，以減少切削力、內(nèi)應(yīng)力的作用，提高加工精度，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，滿足大批量生產(chǎn)的需要。</p><p>　　關(guān)鍵字：水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The subject comes from the actual production needs of Dongfeng A

3、utomobile Pump Co,mainly discusses the pump volute process and basis B surface machining fixture design.The requirements of dimensional accuracy,shape accuracy and positional accuracy for the pump volute is high.Due to t

4、he choice of material,less rigid,easily deformed.It is imperative to separate rough and finish surface when design process.Gradually reduce the allowance to reduce the role of the cutting force,internal stress,improv<

5、/p><p>　　Key word:pump volute processing fixture design</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、緒論..................................................................1</p><p

6、>　　1.1課題來(lái)源、目的、意義...................................................1</p><p>　　1.1.1課題的來(lái)源...........................................................1</p><p>　　1.1.2本課題研究目的.....................

7、..................................1</p><p>　　1.1.3本課題研究的意義.....................................................1</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外概況、預(yù)測(cè)和文獻(xiàn)綜述............................................</p>

8、<p>　　1.2.1課題的國(guó)內(nèi)外研究概況.................................................2</p><p>　　1.2.2課題的研究趨勢(shì)預(yù)測(cè)...................................................3</p><p>　　二、水泵渦殼的工藝性分析....................

9、..............................5</p><p>　　2.1水泵渦殼的材料選擇....................................................5</p><p>　　2.1.1穩(wěn)定的顯微組織.......................................................5</p>

10、<p>　　2.1.2良好的工藝性能.......................................................5</p><p>　　2.2毛坯及制造方法........................................................5</p><p>　　2.3確定毛坯尺寸和公差..............

11、......................................6</p><p>　　2.4零件的工藝設(shè)計(jì)........................................................6</p><p>　　2.4.1基準(zhǔn)的選擇..........................................................

12、.6</p><p>　　2.4.2零件加工方法的選擇...................................................6</p><p>　　2.5確定生產(chǎn)類(lèi)型和節(jié)拍....................................................7</p><p>　　2.6工藝路線的擬定........

13、................................................7</p><p>　　2.7可行性分析............................................................8</p><p>　　2.8工序間加工余量..............................................

14、..........9</p><p>　　2.9選擇加工設(shè)備和工藝裝備...............................................10</p><p>　　2.9.1選擇機(jī)床............................................................11</p><p>　　2.9.2選

15、擇夾具............................................................11</p><p>　　2.10切削用量及工時(shí)定額..................................................11</p><p>　　2.10.1切削用量的一般性選擇原則..........................

16、.................11</p><p>　　2.10.2粗加工時(shí)切削用量的選擇原則.........................................11</p><p>　　2.10.3精加工時(shí)切削用量的選擇原則.........................................13</p><p>　　2.10.4確定

17、每步工序的切削用量和工時(shí)定額...................................13</p><p>　　三、銑削B基準(zhǔn)面的夾具設(shè)計(jì)................................................27</p><p>　　3.1 問(wèn)題的指出...................................................

18、.......27</p><p>　　3.2六點(diǎn)定位原理.........................................................27</p><p>　　3.3工件的不完全定位.....................................................28</p><p>　　3.4 夾具

19、設(shè)計(jì)..........................................................28</p><p>　　3.4.1定位基準(zhǔn)的選擇......................................................29</p><p>　　3.4.2夾緊方案...................................

20、.........................29</p><p>　　3.4.3切削力及夾緊力的計(jì)算................................................29</p><p>　　3.5定位誤差的分析.......................................................30</p><

21、;p>　　3.6 結(jié)束語(yǔ).............................................................30</p><p>　　致謝....................................................................32</p><p>　　參考文獻(xiàn)...................

22、.............................................33</p><p><b>　　一、緒論</b></p><p>　　1.1課題來(lái)源、目的、意義</p><p>　　1.1.1課題的來(lái)源</p><p>　　水泵是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的重要部件,它的作用是泵送冷卻液,使冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)

23、的冷卻水道內(nèi)快速流動(dòng),以帶走發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量,保持發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度。水泵的泵水量很大，例如一臺(tái)V8發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵，怠速時(shí)的泵水量大約是750L/h。</p><p>　　本課題來(lái)源于東風(fēng)汽車(chē)泵業(yè)有限公司實(shí)際生產(chǎn)需求。傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床不能完成此次零件的加工需求，普通的加工中心也較難保證零件的精度和質(zhì)量。高性能加工中心是數(shù)控技術(shù)集成的表現(xiàn)，會(huì)成為現(xiàn)在及未來(lái)數(shù)控市場(chǎng)的主流，它的發(fā)展水平代表了一個(gè)國(guó)家設(shè)計(jì)制造水平，因

24、此受到國(guó)內(nèi)外企業(yè)界的高度重視。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，加工中心的性能也在不斷的得到完善，在高速化、高精度、高可靠性、多功能化、智能化、系統(tǒng)化與高可靠性等方面也得到了提高。高性能加工中心就是隨之應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物，相比之下我國(guó)與國(guó)外的差距明顯，因此我們應(yīng)認(rèn)真研究國(guó)外高性能加工中心的發(fā)展趨勢(shì)，提高自主開(kāi)發(fā)能力，積極培育新產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)自主產(chǎn)權(quán)的高性能數(shù)控系統(tǒng)，提高國(guó)產(chǎn)高性能加工中心的競(jìng)爭(zhēng)力。此次我們采用德國(guó)德國(guó)德馬吉公司的車(chē)削和銑削中心完成零件的主

25、要加工。</p><p>　　1.1.2本課題研究目的</p><p>　　A：結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，針對(duì)新型汽車(chē)水泵渦殼的零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)及窗口面（基準(zhǔn)B面的）鉆孔加工的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。采用現(xiàn)場(chǎng)已有的3臺(tái)立式加工中心和一臺(tái)車(chē)削中心等進(jìn)行設(shè)計(jì)編制，要求保證所有的幾何尺寸、形位公差，且工藝設(shè)計(jì)要符合水泵渦殼的生產(chǎn)節(jié)拍（當(dāng)前需求量每月3300只），同時(shí)要求工藝過(guò)程安排合理，夾具結(jié)構(gòu)合理，定位準(zhǔn)確，裝

26、夾方便，可靠和穩(wěn)定地保證加工精度，并且滿足多刀加工的不干涉性等。</p><p>　　B：保證車(chē)削中心加工時(shí)刀具與機(jī)床聯(lián)動(dòng)的配合，特別是幾個(gè)端面之間的精度聯(lián)系。</p><p>　　1.1.3本課題研究的意義</p><p>　　東風(fēng)汽車(chē)泵業(yè)有限公司所要加工的這批零件是新型產(chǎn)品，沒(méi)有與之對(duì)應(yīng)的加工中心和夾具。通過(guò)對(duì)零件的加工需求及現(xiàn)有的加工條件分析，采用德瑪吉車(chē)削中

27、心（CTX310eco）進(jìn)行加工，因而零件在加工過(guò)程中不是處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且零件本身不是規(guī)則的形狀，這個(gè)加工帶來(lái)很大的麻煩。</p><p>　　基于上述原因，對(duì)車(chē)削中心加工汽車(chē)水泵渦殼的夾具設(shè)計(jì)研究已勢(shì)在必行。通過(guò)對(duì)該課題的研究，不但能夠縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長(zhǎng)刀具壽命，而且依據(jù)該研究結(jié)果，可以建立一套更加完善的生產(chǎn)流程，從而更大程度上提高產(chǎn)品的質(zhì)量水平，獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益。</p&

28、gt;<p>　　1.2國(guó)內(nèi)外概況、預(yù)測(cè)和文獻(xiàn)綜述</p><p>　　1.2.1課題的國(guó)內(nèi)外研究概況</p><p>　　1.2.1.1汽車(chē)水泵產(chǎn)品技術(shù)現(xiàn)狀</p><p>　　汽車(chē)水泵是汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)的主要部件，是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)水冷系統(tǒng)的動(dòng)力源，流量一般在每小時(shí)5-25m3，壓力在100-200kPa，通常直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上。它輸送的液體一般是添

29、加了防銹劑的清水，冬天時(shí)可能還會(huì)在水中添加防凍劑，現(xiàn)在也有使用專(zhuān)門(mén)的防凍防銹液的。溫度最低約-40℃，最高約120℃，工作時(shí)溫度變化也比較大，其保修里程一般和發(fā)動(dòng)機(jī)的保修里程一致，因此目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)水泵設(shè)計(jì)對(duì)效率不太關(guān)注，比較關(guān)注的是壽命和可靠性。由于汽車(chē)系統(tǒng)智能、可控的需要，目前汽車(chē)水泵從結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式來(lái)說(shuō)，在向電控方向發(fā)展。可調(diào)轉(zhuǎn)速電動(dòng)水泵可以實(shí)現(xiàn)水泵和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的分離，便于水泵的安裝。水泵的流量通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU來(lái)進(jìn)行調(diào)整和控制，可

30、以實(shí)現(xiàn)水泵的轉(zhuǎn)速隨水溫的變化而變化，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻性能。如新款寶馬車(chē)采用可控式電動(dòng)水泵，將冷卻系統(tǒng)的溫度設(shè)定點(diǎn)從90℃提高到110℃，節(jié)省了2%-5%的燃油，而排放的二氧化碳減少了20%、碳?xì)浠衔餃p少了10%.</p><p>　　1.2.1.2在制造技術(shù)方面</p><p>　　各汽車(chē)水泵企業(yè)采用數(shù)控機(jī)床和加工中心日益普及，柔性加工線和在線監(jiān)測(cè)開(kāi)始得到應(yīng)用，使汽車(chē)水泵的過(guò)程穩(wěn)定性

31、和制造質(zhì)量明顯提高。發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理是發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排的一項(xiàng)重要技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)作為熱管理的一個(gè)子系統(tǒng)，對(duì)可控式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)技術(shù)的研究越來(lái)越多?？煽厥桨l(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)通常包括電控模塊、傳感器和執(zhí)行器，它可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作需要來(lái)調(diào)整冷卻量，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損耗?？煽厥嚼鋮s系統(tǒng)中的執(zhí)行器為節(jié)溫器和冷卻水泵，一般由液流控制閥和電動(dòng)水泵組成。為了適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻預(yù)測(cè)泵的性能。它能降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)成本、縮短研發(fā)周期。泵的性能預(yù)測(cè)一直都是非常重要的

32、一個(gè)研究課題，許多專(zhuān)家學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究工作。泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)是在泵的性能預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，通過(guò)多方案的比較，從中選擇一個(gè)相對(duì)最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。近年來(lái)，基于流場(chǎng)分析進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究逐漸增多，但還未形成實(shí)質(zhì)性的重大進(jìn)展。我國(guó)汽車(chē)水泵計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的研究工作起步較晚,經(jīng)過(guò)眾多學(xué)者和工程技術(shù)人員30余年的不斷努力,目前在采用一元設(shè)計(jì)理論進(jìn)行二維水力設(shè)計(jì)和繪型方面已經(jīng)比較成熟。從20世紀(jì)70年代末到90年代中期,主要研究離心泵CAD。從20世紀(jì)9

33、0年代中期開(kāi)始,泵</p><p>　　總體上說(shuō)，國(guó)內(nèi)以及國(guó)際上的汽車(chē)水泵設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法都還處于理論和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合使用的階段，無(wú)論是國(guó)外開(kāi)始使用的流場(chǎng)分析法，還是傳統(tǒng)的速度系數(shù)法，都需要設(shè)計(jì)者通過(guò)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析和判斷。這主要有兩個(gè)原因：一是因?yàn)槠?chē)水泵內(nèi)部的流動(dòng)非常復(fù)雜，實(shí)際上是三維粘性非定常的流動(dòng)方式；二是對(duì)泵內(nèi)流動(dòng)機(jī)理的研究不夠，目前仍無(wú)法用完整的數(shù)學(xué)解析式來(lái)描述泵內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)的真實(shí)情況，泵內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)還沒(méi)有被人

34、們?nèi)嬲J(rèn)識(shí)和掌握，沒(méi)有形成完整準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)理論供設(shè)計(jì)人員去使用。雖然泵內(nèi)流動(dòng)CFD分析和測(cè)試還存在著很大的局限性，但在對(duì)水泵內(nèi)部流場(chǎng)的了解上為設(shè)計(jì)人員提供了參考，對(duì)汽車(chē)水泵性能預(yù)測(cè)和優(yōu)化指出了方向。</p><p>　　1.2.2課題的研究趨勢(shì)預(yù)測(cè)</p><p>　　近些年來(lái)，隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使傳統(tǒng)的機(jī)械加工的指導(dǎo)方法發(fā)生了重大

35、變革，夾具的功能已經(jīng)從過(guò)去的裝夾、定位、引導(dǎo)刀具，轉(zhuǎn)變?yōu)檠b夾、定位。而數(shù)字化的設(shè)備加工功能的廣大化。給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。</p><p><b>　　1.2.2.1高精</b></p><p&g

36、t;　　隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA

37、柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。</p><p><b>　　1.2.2.2高效</b></p><p>　　為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)

38、定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開(kāi)工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó)Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停

39、機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。</p><p>　　1.2.2.3模塊、組合</p><p>　　夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾

40、具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開(kāi)發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。</p><p>　　1.2.2.4通用、經(jīng)濟(jì)</p><

41、;p>　　夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。</p>&

42、lt;p>　　專(zhuān)家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國(guó)組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。</p><p>　　水泵渦殼的工藝性分析</p><p><b>　　圖2.1</

43、b></p><p>　　2.1水泵渦殼的材料選擇</p><p>　　2.1.1穩(wěn)定的顯微組織</p><p>　　在室溫到工作溫度范圍內(nèi)，材料盡可能不發(fā)生相變或盡量減少相變。因?yàn)橄嘧儠?huì)造成產(chǎn)品體積的變化，使之產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或變形，影響產(chǎn)品的使用性能和壽命。因此基體材料最好是穩(wěn)定的鐵素體或奧氏體組織。</p><p>　　2.1.2良好的

44、工藝性能</p><p>　　由于水泵渦殼復(fù)雜的形狀、極高的尺寸精度和表面質(zhì)量要求，用于制造增壓器殼體的材料必須具有良好的工藝性。鑄鐵具有良好的鑄造工藝性能，絕大部分渦殼，包括空壓機(jī)、水泵等采用鑄鐵材料制造?；诣T鐵具有極好的鑄造成型性能，但灰鑄鐵的力學(xué)性能較低，加人Cr、Ni、Si等合金元素，可以提高灰鑄鐵的力學(xué)性能和抗氧化性能，因此，Cr、Ni、Si等合金鑄鐵曾用于較低負(fù)荷的增壓器殼體。該零件采用HT250，可

45、以滿足設(shè)計(jì)和加工的需要。</p><p>　　2.2毛坯及制造方法</p><p>　　水泵渦殼的材料為HT250，零件形狀較為復(fù)雜，生產(chǎn)要求每月3300只，為大批量生產(chǎn)。對(duì)于該零件可采用砂型鑄造或殼型鑄造，由于精度等級(jí)的要求，采用殼型鑄造。</p><p>　　2.3確定毛坯尺寸和公差</p><p>　　根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表

46、3-6，確定毛坯鑄件的機(jī)械加工余量等級(jí)為E-G級(jí)，這里取F級(jí)；查表3-4確定毛坯鑄件的公差等級(jí)8-12級(jí)，取8級(jí)精度。</p><p>　　出水孔端面到該面大螺栓孔的背面的距離140mm，留有3mmm鑄造加工余量，尺寸公差0.9，可以確定毛坯尺寸1430.9。</p><p>　　進(jìn)水孔端面距出水孔端面的距離143，留有3mm的鑄造余量，尺寸公差0.9，可以確定毛坯尺寸1460.9。<

47、;/p><p>　　星形面距R21的圓柱面的最右端120mm，留有1.5mm的鑄造加工余量，尺寸公差0.9，可以確定毛坯尺寸121.50.9。</p><p>　　A基準(zhǔn)面孔Ø124，留有3mm的鑄造加工余量，尺寸公差為0.9，可以確定毛坯尺寸Ø1210.9。</p><p>　　錐面尺寸33.60.1+1.50.9=36，機(jī)械加工余量0.5，尺寸公

48、差0.625，可以確定毛坯尺寸36.5。</p><p>　　2.4零件的工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.1基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　零件圖中要求大圓柱面的直徑為Ø124，定為A基準(zhǔn)面，要保證星形面與該孔斷面的垂直度為0.1，該面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。出水孔端面距大螺栓孔背面的距離為140，出水孔端面的平面度為0.1，該面定為B基準(zhǔn)面，為定位基準(zhǔn)。剖面D

49、-D、G-G圖中，直徑Ø14的孔分別為C、D基準(zhǔn)面，也是定位基準(zhǔn)。</p><p>　　2.4.2零件加工方法的選擇</p><p>　　零件材料為HT250，有較好的塑性和工藝性，材料硬度為187-255HB。零件的主要加工部位有：出水孔端面、環(huán)形槽、4個(gè)Ø10.7的孔以及2個(gè)Ø14的孔；進(jìn)水孔端面以及該面的4個(gè)螺紋孔；和進(jìn)水孔的同側(cè)的兩個(gè)大螺栓孔的端面；直

50、徑Ø124的孔和錐面孔；星形面以及上的五個(gè)螺紋孔。</p><p>　?。?）銑出水孔端面，進(jìn)水孔端面以及兩個(gè)大螺栓孔的背面。進(jìn)水孔端面和出水孔端面的除草度要求都是Ra3.2，經(jīng)過(guò)粗銑和精銑兩步完成。大螺栓孔的背面的粗糙蘇要求為Ra6.3，經(jīng)過(guò)粗銑即可達(dá)到。</p><p>　　（2）鉆鉸C、D基準(zhǔn)面。這兩個(gè)基準(zhǔn)面的要求較高，經(jīng)過(guò)鉆孔滿足不了那么高的加工精度，還需配合鉸孔完成。&

51、lt;/p><p>　?。?）鉆4個(gè)Ø10.7的孔并作倒角。</p><p>　?。?）鉆進(jìn)水孔端面的四個(gè)螺栓孔。</p><p>　?。?）車(chē)孔A、車(chē)錐面孔?？譇的粗糙度Ra3.2，采用車(chē)削可以滿足要求，該孔的孔徑也較大，可以采用粗車(chē)和精車(chē)兩次完成。錐面孔經(jīng)粗車(chē)和精車(chē)，即可達(dá)到加工要求。</p><p>　?。?）銑星形面，鉆孔并攻絲

52、。星形面的粗糙度Ra3.2，經(jīng)粗銑和精銑可以達(dá)到工藝要求。</p><p>　　2.5確定生產(chǎn)類(lèi)型和節(jié)拍</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為39600件/年，該零件屬于輕型零件，由生產(chǎn)類(lèi)型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系可以確定該零件為大批量生產(chǎn)。</p><p>　　生產(chǎn)節(jié)拍==8.4min/件</p><p>　　2.6工藝路線的擬定：

53、</p><p><b>　　表2.1</b></p><p>　　方案一 方案二</p><p><b>　　續(xù)表2.1</b></p><p><b>　　2.7可行性分析</b></p><

54、p>　　軸蓋加工工藝設(shè)計(jì)方案一可行性分析：基準(zhǔn)先行，先粗后精，先主后次，先面后孔</p><p>　　（1）銑出水孔端面及環(huán)形槽：出水孔端面需要分兩次加工完成，即粗銑和精銑，保證尺寸144.5±0.05，平面度0.1。環(huán)形槽的表面粗糙度為Ra3.2，也要分粗銑精銑兩次完成，保證槽寬40.07，槽深2.650.07。</p><p>　　（2）鉆鉸C、D基準(zhǔn)面：C、D基準(zhǔn)面和

55、B基準(zhǔn)面作為精基準(zhǔn)，精度要求比較高，表面粗糙度Ra1.6，通過(guò)鉆孔和鉸孔可以達(dá)到加工要求。保證孔的直徑Ø14，孔深5。</p><p>　　（3）鉆4個(gè)Φ10.7的孔：孔的加工精度未給出，按IT12級(jí)精度，經(jīng)過(guò)鉆削即可完成?？椎奈恢枚纫蠛芨?，和B、C、D基準(zhǔn)面都有關(guān)，位置度要求Ø0.35。</p><p>　　（4）銑進(jìn)水孔端面和兩個(gè)Ø10.7的孔的端面：進(jìn)

56、水孔端面粗糙度要求為Ra3.2，需要分精銑和粗銑兩次完成。進(jìn)水孔端面保證尺寸1430.05，平面度0.08。Ø10.7孔的端面粗糙度要求Ra6.3，也分兩次銑削完成，保證尺寸1400.05。</p><p>　?。?）鉆進(jìn)水孔端面的4個(gè)孔并攻絲：保證螺紋孔的位置度0.35。</p><p>　?。?）車(chē)錐面孔及車(chē)Φ124的孔： 錐面孔要經(jīng)過(guò)粗車(chē)和精車(chē)兩次完成，保證尺寸33.60.

57、031。Φ124孔公差等級(jí)要求較高，為IT6級(jí)，滿足工藝要求的方法是車(chē)削，經(jīng)過(guò)粗車(chē)和精車(chē)兩次完成，保證尺寸Ø124。</p><p>　?。?）銑星型面，鉆孔并攻絲：星形面經(jīng)過(guò)粗銑和精銑兩次完成，粗糙度要求Ra3.2，保證尺寸1200.05，并且要保證該面與A基準(zhǔn)面的垂直度為0.1。螺紋孔要保證與A基準(zhǔn)面的位置度公差0.35。</p><p>　　此方案采用零件圖中Ø1

58、24的孔作為粗基準(zhǔn)面，然后銑削B面，之后以B面作為精基準(zhǔn)面來(lái)定位加工零件的其他部位。這樣我們可以用兩次裝夾實(shí)現(xiàn)零件的全部加工，同時(shí)也滿足基準(zhǔn)的選用原則。加工順序的安排也滿足：先粗后精；先主后次；先基面后其他。方案二的選擇雖然也能實(shí)現(xiàn)加工要求，基準(zhǔn)的選用不符合要求。綜合對(duì)比，選用第一種方案為加工方案。</p><p>　　2.8工序間加工余量</p><p>　　查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)

59、》表1.4-6、1.4-7可以確定加工的經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度。</p><p>　　表2.2工序間尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的確定</p><p><b>　　續(xù)表2.2</b></p><p>　　2.9選擇加工設(shè)備和工藝裝備</p><p><b>　　2.9.1選擇機(jī)床</b></

60、p><p>　　按任務(wù)書(shū)的要求機(jī)床采用德馬吉CTX510eco車(chē)銑復(fù)合加工中心，該機(jī)床有一個(gè)帶有12個(gè)刀位的刀塔，其中刀塔含有6個(gè)動(dòng)力刀位。主軸可以與動(dòng)力刀具配合。機(jī)床的各個(gè)軸都配備數(shù)字電視，主軸電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)最高5000rpm的無(wú)極調(diào)速功能。機(jī)床最大功率為33kw，可以滿足最大零件直徑不超過(guò)465mm的零件加工。</p><p><b>　　2.9.2選擇夾具</b>&l

61、t;/p><p>　　為盡可能減少流程、均衡節(jié)拍，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，夾具基本是采用液壓夾緊，夾具為專(zhuān)用夾具。</p><p>　　2.10切削用量及工時(shí)定額</p><p>　　2.10.1切削用量的一般性選擇原則</p><p>　　在已經(jīng)選擇了刀具的材料和幾何角度的基礎(chǔ)上，用查表法按如下步驟合理選擇切削用量。首先由工序余量確定背吃刀

62、量，全部余量盡可能在一次進(jìn)給中去除，也可以多次進(jìn)給完成。而后，在切削力允許的條件下，選擇大的進(jìn)給量f（粗加工），或按本工序的加工表面粗糙度確定進(jìn)給量（精加工），在機(jī)床功率允許的條件下，選擇大的切削速度v（粗加工），或按刀具使用壽命確定切削速度（精加工），選擇機(jī)床所具有的主軸轉(zhuǎn)速中最接近的速度，最后驗(yàn)算機(jī)床的功率是否足夠。常用刀具合理使用壽命參考《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-2。</p><p>　　2.10.

63、2粗加工時(shí)切削用量的選擇原則</p><p>　　粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高,毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。</p><p>　　金屬切除率可以用下式計(jì)算：</p><p>　　Zw≈V.f.ap.1000</p><p&g

64、t;　　式中：Zw單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量（mm3/s）</p><p>　　V——切削速度（m/s）</p><p>　　f——進(jìn)給量（mm/r）</p><p>　　ap——切削深度（mm）</p><p>　　提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最

65、小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度ap,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度f(wàn)，最后確定一個(gè)合適的切削速度V.</p><p>　　選用較大的ap和f以后，刀具耐用度t顯然也會(huì)下降，但要比V對(duì)t的影響小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到規(guī)定的合理數(shù)值，因此，能使V、f、ap的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大ap可使走刀次數(shù)減少，增大f又有利于斷屑。因此，根

66、據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。</p><p>　　2.10.2.1切削深度的選擇：</p><p>　　粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。</p>

67、;<p>　　2.10.2.2進(jìn)給量的選擇：</p><p>　　粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。</p><p>　　2.10.2.3切削速

68、度的選擇：</p><p>　　粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過(guò)了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。</p><p>　　2.10.3精加工時(shí)切削用量的選擇原則</p><p>　　精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精

69、加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。</p><p>　　2.10.3.1切削深度的選擇：</p><p>　　精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。</p><p>　　2.10.3.2進(jìn)給量的選擇：</p><p

70、>　　精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。</p><p>　　2.10.3.3切削速度的選擇：</p><p>　　切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制而不能提高時(shí)，才

71、選用低速，以避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的范圍。</p><p>　　由此可見(jiàn)，精加工時(shí)選用較小的吃刀深度ap和進(jìn)給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度v，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。</p><p>　　2.10.4確定每步工序的切削用量和工時(shí)定額</p><p>　　2.10.4.1粗精銑出水孔端面（B基準(zhǔn)面）</p>

72、<p>　?。?）工件材料：HT250 HB=187-255HB殼型鑄造。</p><p>　?。?）工件尺寸：最大寬度=33mm =41+(92+51.5)×2=328mm。</p><p>　　（3）加工需求：粗精銑B基準(zhǔn)面，粗銑加工余量1mm，精銑加工余0.5mm。</p><p>　?。?）刀具：硬質(zhì)合金刀 銑削寬度=33mm

73、 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1確定銑刀直徑=50mm齒數(shù)z=4。</p><p>　　銑刀幾何形狀根據(jù)表3.2確定：主刃偏角=60°過(guò)渡刃偏角=30°副刃偏角＇=5°后角a0=10°λs=-10°前角=5°</p><p><b>　　(5)確定切削深度</b></p><p&

74、gt;　　因?yàn)榇帚姾途娪嗔啃?，故粗?1mm，精銑=0.5mm，一次走刀即可完成。</p><p>　?。?）確定每齒進(jìn)給量</p><p>　　根據(jù)機(jī)床功率為33kw，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀，可查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表</p><p>　　2.4-73得到=0.0.18-0.28mm/z，粗銑取=0.2mm/z。精銑時(shí)粗糙度要求為Ra3.2,故每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5

75、-1.0mm/z，取f=0.5mm/r。</p><p>　?。?）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7可知銑刀后刀面面粗銑最大磨損量1.0-1.5mm，精銑最大磨損量0.3-0.5；取粗銑1.5mm，精銑0.5mm。</p><p>　　銑刀直徑50mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8可得刀具使用壽命T=120min<

76、/p><p>　　(8)計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量</p><p>　　已知：=50mm，z=4，粗銑=1.0mm，=0.2mm/z，精銑=0.5mm，f=0.15mm/z</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p>　　V= (2.1)

77、 </p><p>　　查表可計(jì)算出刀具轉(zhuǎn)速n＇及進(jìn)給速度＇</p><p>　　粗銑=100m/min，精銑=150m/min</p><p>　?。?=r/min=637r/min</p><p>　?。?=r/min=956r/min</p><p>　　從而可算出銑削進(jìn)

78、給量：粗銑=·z·n=0.2x4x637=509.6mm/min</p><p>　　精銑：=f·n=0.5x956=478mm/min</p><p>　　最終確定：＇=637r/min，＇=956r/min；</p><p>　　粗銑=100m/min，=0.2mm/z；精銑=150m/min，f=0.5mm/r。</p>

79、;<p><b>　?。?）校驗(yàn)機(jī)床功率</b></p><p>　　= (2.2)</p><p><b>　　圓周銑削力：</b></p><p>　　= (2.3)</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表

80、2.1-78可算出=695N，所以===1.29kw機(jī)床主軸許用功率為：=10x0.75=33kw＞1.29kw因此所選切削用量可行。</p><p>　　最終確定粗銑的銑削用量＇=637r/min，=1mm，=100m/min，=0.2mm/z，=509.6mm/min。</p><p>　　精銑的銑削用量：＇=956r/min，=0.5mm，=150m/min，=0.125mm/z，=

81、478mm/min</p><p>　?。?0）計(jì)算基本工時(shí)：</p><p>　　= (2.4)</p><p>　　L=l+y+Δ，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.25，可知y+Δ=5mm,其中l(wèi)=328mm。</p><p>　　所以粗銑時(shí)的基本工時(shí)==0.64min；所以精銑時(shí)的基

82、本工時(shí)==0.69min。</p><p>　　2.10.4.2銑環(huán)形槽</p><p>　?。?）工件材料：HT250 HB=187-255HB殼型鑄造。</p><p>　?。?）工件尺寸：最大寬度=4mm=201.12mm。</p><p>　?。?）加工需求：粗精銑環(huán)形槽，粗銑加工余量2mm，精銑加工余0.65mm。</p>

83、;<p>　?。?）刀具：高速鋼刀具銑削寬度=4mm根據(jù)</p><p>　　《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1確定銑刀直徑=4mm齒數(shù)z=4</p><p>　　銑刀幾何形狀根據(jù)表3.2確定：主刃偏角=90°過(guò)渡刃偏角=30°副刃偏角＇=5°后角a0=25°λs=-10°前角=5°螺旋角β=30°</p&

84、gt;<p><b>　?。?）確定切削深度</b></p><p>　　因?yàn)榇帚姾途娪嗔啃。蚀帚?2mm，精銑=0.65mm，一次走刀即可完成。</p><p>　　（6）確定每齒進(jìn)給量</p><p>　　根據(jù)機(jī)床功率為33kw，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀，可查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-7得到=0.0.18-0.28mm/z

85、，粗銑取=0.2mm/z；精銑時(shí)粗糙度要求為Ra3.2,故每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5-1.0mm/z，取f=0.5mm/r。</p><p>　?。?）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7可知銑刀后刀面面粗銑最大磨損量1.0-1.5mm，精銑最大磨損量0.3-0.5；取粗銑1.5mm，精銑0.5mm。</p><p>　　銑刀直徑4

86、mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8可得刀具使用壽命T=60min</p><p>　?。?）計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量</p><p>　　已知：=4mm，z=4，粗銑=2.0mm，=0.2mm/z，精銑=0.5mm，f=0.5mm/r。</p><p>　　根據(jù)公式v=，查表可計(jì)算出刀具轉(zhuǎn)速n＇及進(jìn)給速度＇</p><p>　　粗銑=30

87、m/min，精銑=50m/min，＇==r/min=2389r/min</p><p>　?。?=r/min=3979r/min，從而可算出銑削進(jìn)給量：粗銑=·z·n=0.2x4x2389=1911mm/min，精銑：=f·n=0.5x3979=1989mm/min。最終確定：＇=2389r/min，＇=3979r/min；粗銑=30m/min，=0.2mm/z；精銑=50m/min

88、，f=0.5mm/r。</p><p><b>　　（9）校驗(yàn)機(jī)床功率</b></p><p>　　=圓周銑削力：=,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-78可算出=2115N,所以===1.95kw機(jī)床主軸許用功率為：=33kw＞1.95kw因此所選切削用量可行。最終確定粗銑的銑削用量＇=2389r/min，=2mm，=30m/min，=0.2mm/z，=1911mm

89、/min；精銑的銑削用量：＇=3979r/min，=0.65mm，=50m/min，=0.125mm/z，=1989mm/min。</p><p>　?。?0）計(jì)算基本工時(shí)：</p><p>　　=，L=l+y+Δ，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.25，可知y+Δ=3mm,其中l(wèi)=201.12mm</p><p>　　所以粗銑時(shí)的基本工時(shí)==0.1min，所以精銑時(shí)的

90、基本工時(shí)==0.1min。</p><p>　　2.10.4.3鉆、鉸Φ14C、D基準(zhǔn)面孔</p><p>　?。?）工件材料：HT250 HB=187-255HB殼型鑄造。</p><p>　?。?）工件尺寸：最大深度=5mm</p><p>　?。?）加工需求：鉆、鉸Φ14C、D基準(zhǔn)面孔，先要鉆出直徑為φ13.8mm的孔，再行鉸孔。<

91、;/p><p>　?。?）刀具：直徑φ13.8mm的鉆頭，直徑φ14的鉸刀。</p><p>　?。?）確定每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f</p><p>　　高速鋼鉆頭永續(xù)的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.61-0.75mm/r，鉸刀的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.0-2.0mm/r。取鉆頭的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.7mm/r,鉸刀的進(jìn)給量為1.5mm/r。</p><p>　?。?）確定鉆頭的磨鈍標(biāo)

92、準(zhǔn)及刀具壽命</p><p>　　根據(jù)所選的刀具和工件材料，可查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.4-7可知后刀面最大磨損限度：0.4-0.8mm，單刀加工刀具壽命：60min。所以取后刀面磨損量為0.6mm，刀具使用壽命T=60min。</p><p>　?。?）計(jì)算切削速度﹑軸向力F﹑轉(zhuǎn)矩T以及切削功率</p><p>　　v=根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.4-8，可算

93、出鉆φ13.8mm孔時(shí)v=60m/min，鉸孔時(shí)v=5m/min。根據(jù)高速鋼鉆頭的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.61-0.75mm/r，所以鉆φ13.8mm孔時(shí)取v=60m/min，f=0.7mm/r。鉸孔時(shí)取v=5m/min，f=1.5mm/r.</p><p>　　n==r/min=1385r/min，可算出鉆φ13.8mm孔時(shí)的軸向力F=6886N，轉(zhuǎn)矩M=48n·m，功率=7.61kw。算出鉸孔時(shí)轉(zhuǎn)速n=114

94、r/min,F=11909N,M=83n·m</p><p><b>　?。?）校驗(yàn)機(jī)床功率</b></p><p>　　已知切削功率=7.61kw而機(jī)床有效功率＇=33</p><p>　　由于＇＞，故選擇的切削用量可用，即鉆φ13.8mm孔時(shí)鉆=13.8mm，f=0.7mm/r，v=60m/min，n=1350r/min。鉆φ14

95、.26mm孔時(shí)鉆=14.22mm，f=0.25mm/r，v=60.3m/min，n=1385r/min。</p><p>　?。?）計(jì)算基本工時(shí)：</p><p>　　，f=0.7mm/r，=1385r/min，根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-32</p><p>　　可取=2，所以鉆孔==0.01min ；鉸孔=0.03min。</p><

96、;p>　　2.10.4.4鉆4個(gè)Φ10.7的孔</p><p>　?。?）工件材料：HT250 HB=187-255HB殼型鑄造。</p><p>　?。?）工件尺寸：一孔最大深度=135mm，一孔=140mm，一孔=17mm,一孔深=12mm。</p><p>　?。?）加工需求：直接鉆直徑Ø10.7的孔。</p><p>

97、　?。?）刀具：直徑φ10.7mm的鉆頭。</p><p>　?。?）確定每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f：</p><p>　　高速鋼鉆頭永續(xù)的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.61-0.75mm/r，取鉆頭的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.7mm/r。</p><p>　　（6）確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：</p><p>　　根據(jù)所選的刀具和工件材料，可查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.4-7可

98、知后刀面最大磨損限度：0.4-0.8mm，單刀加工刀具壽命：60min。所以取后刀面磨損量為0.6mm，刀具使用壽命T=60min。</p><p>　?。?）計(jì)算切削速度﹑軸向力F﹑轉(zhuǎn)矩T以及切削功率</p><p>　　v=根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.4-8，可算出鉆φ13.8mm孔時(shí)v=55m/min，根據(jù)高速鋼鉆頭的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.61-0.75mm/r，所以鉆φ10.7mm孔時(shí)取

99、v=55m/min，f=0.7mm/r?？伤愠鲢@φ10.7mm孔時(shí)的軸向力F=5339N，轉(zhuǎn)矩M=29n·m，功率=5.41kw。</p><p><b>　?。?）校驗(yàn)機(jī)床功率</b></p><p>　　已知切削功率=5.41kw,而機(jī)床有效功率＇=33kw,</p><p>　　由于＇＞，故選擇的切削用量可用，即鉆φ13.8mm

100、孔時(shí)鉆=10.7mm，f=0.7mm/r，v=55m/min，n=1636r/min。</p><p><b>　?。?）計(jì)算基本工時(shí)</b></p><p>　　，f=0.7mm/r，=1385r/min，根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-32</p><p>　　可取=2，所以鉆135孔==0.12min；鉆135mm孔=0.12min

101、；</p><p>　　鉆140mm孔=0.12min；鉆12mm孔=0.01min；鉆17mm孔=0.01min。所以，鉆所有孔的總時(shí)間=0.12+0.12+0.01+0.01=0.26min。</p><p>　　2.10.4.5銑進(jìn)水孔端面和兩個(gè)Φ10.7孔的端面</p><p>　　工件材料：HT250 HB=187-255HB殼型鑄造。</p>

102、<p>　　工件尺寸：最大寬度=59.5+18=77.5mm=79+18=97mm；</p><p>　　最大寬度=24mm=48mm</p><p>　?。?）加工需求：粗精銑進(jìn)水孔端面，粗銑加工余量1mm，精銑加工余0.5mm；</p><p>　　粗銑兩個(gè)Φ10.7孔的端面，銑削加工余量1.5mm。</p><p>　　（

103、4）刀具：硬質(zhì)合金刀銑削寬度=77.5mm根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1確定銑刀直徑=120mm齒數(shù)z=8</p><p>　　銑刀幾何形狀根據(jù)表3.2確定：主刃偏角=45°過(guò)渡刃偏角=30°副刃偏角＇=</p><p>　　5°后角a0=10°λs=-10°前角=5°。銑削Φ10.7孔的端面的寬度為24mm，刀具直徑選24mm

104、。</p><p><b>　?。?）確定切削深度</b></p><p>　　因?yàn)榇帚姾途娪嗔啃。蚀帚?1mm，精銑=0.5mm，一次走刀即可完成；銑削Φ10.7孔的端面時(shí)要求精度較低，一次銑削即可完成，銑削深度=1.5</p><p>　?。?）確定每齒進(jìn)給量</p><p>　　根據(jù)機(jī)床功率為33kw，刀具為硬

105、質(zhì)合金端銑刀，可查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73得到=0.0.18-0.28mm/z，粗銑取=0.2mm/z；精銑時(shí)粗糙度要求為Ra3.2,故每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5-1.0mm/r，取f=0.5mm/r。</p><p>　?。?）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7可知銑刀后刀面面粗銑最大磨損量1.0-1.5mm，精銑最大磨損量0.3-0.5；取

106、粗銑1.5mm，精銑0.5mm。銑刀直徑120mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8可得刀具使用壽命T=180min。</p><p>　?。?）計(jì)算切削速度和每分鐘進(jìn)給量</p><p>　　已知：=120mm，z=8，粗銑=1.0mm，=0.2mm/z，精銑=0.5mm，f=0.5mm/r</p><p>　　根據(jù)公式v=，查表可計(jì)算出刀具轉(zhuǎn)速n＇及進(jìn)給速度＇。粗

107、銑=100m/min，精銑=150m/min，＇==r/min=265r/min，＇==r/min=398r/min；銑削Φ10.7孔的端面時(shí)，n===1326r/min； 從而可算出銑削進(jìn)給量：粗銑=·z·n=0.2x8x265=424mm/min；精銑=f·n=0.5x398=199mm/min；銑削Φ10.7孔的端面時(shí)=0.2×8×1326=2122mm/min。最終確定：＇=26

108、5r/min，＇=398r/min；粗銑=100m/min，=0.2mm/z；精銑=150m/min，f=0.5mm/r。</p><p><b>　　（9）校驗(yàn)機(jī)床功率</b></p><p>　　=，圓周銑削力：=，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-78可算出=1305N；所以===2.52kw機(jī)床主軸許用功率為：=33kw＞2.52kw。因此所選切削用量可行，最

109、終確定粗銑的銑削用量＇=265r/min，=1mm，==100m/min，=0.2mm/z，=424mm/min；粗銑的銑削用量：＇=398r/min，=0.5mm，==150m/min，f=0.5mm/r，=199mm/min，銑削Φ10.7孔的端面時(shí)=2122mm/min</p><p>　?。?0）計(jì)算基本工時(shí)</p><p>　　=，L=l+y+Δ，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.2

110、5，可知y+Δ=2.5mm,其中l(wèi)=97mm。所以，銑削進(jìn)水孔端面粗銑的基本工時(shí)==0.23min；精銑的基本工時(shí)==0.43min；銑削Φ10.7孔的端面=2×=0.02min。</p><p>　　2.10.4.6鉆進(jìn)水孔端面的4個(gè)孔，攻絲并作倒角</p><p>　　（1）工件材料：HT250 HB=187-255HB 殼型鑄造。</p><p&

111、gt;　?。?）工件尺寸：鉆孔最大深度=25mm，螺紋最大深度=20mm</p><p>　　（3）加工需求：先鉆直徑為6.6mm的孔，然后用直徑8mm絲錐攻絲。</p><p>　?。?）刀具：直徑φ6.6mm的鉆頭，直徑φ8的絲錐。</p><p>　?。?）確定每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f</p><p>　　高速鋼鉆頭永續(xù)的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.61-0.