油缸下盖机械加工工艺及钻孔夹具设计

毕业设计论文油缸下盖机械加工工艺及钻孔夹具设计全套图纸加扣3012250582摘 要本次毕业设计的课题是油缸下盖机械加工工艺及钻孔夹具设计。零件的加工表面主要分为左右两个端面、M27安装螺纹孔、5中心孔、50mm配合圆柱面、25圆孔、26圆孔、4x9螺栓安装孔及与之配合的4x13.5的螺栓沉头孔的加工。此零件为液压油缸上一重要零件-油缸下盖，其在油缸的做功过程中起到相对比较重要的作用，通过对油缸下盖零件图纸的分析、通过工艺路线方案的比较，制定出能够保证位置精度、加工精度和定位及装夹都比较方便的加工路线。然后确定机械加工余量、工序尺寸、毛胚尺寸、切削用量及基本工时。夹具部分是主要设计夹具的定位方案、夹紧方案和夹具体。在夹具方面选用专用夹具。考虑到零件的结构尺寸简单，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。关键词 油缸下盖；加工工艺；夹具；定位；夹紧Machining technology of oil cylinder lower cover and design of drilling jigAbstract The graduation project is the subject of the cylinder under the mechanical processing technology and drilling fixture design. The machining surface is divided into left and right two end surfaces, M27 installed threaded hole, Phi 5 center hole, Phi 50mm with cylindrical surface, Phi 25 holes, Phi 26 holes, 4x Phi 9 bolt mounting hole and is matched with the 4x Phi 13.5 bolt countersunk head hole processing. Part of this hydraulic cylinder on the important parts - cylinder lower cover, the in cylinder working process to relatively important role, on cylinder cover parts drawings of analysis, through the comparison of process route plan, formulate can ensure the position accuracy and the machining accuracy and the positioning and clamping is convenient processing route through. And then determine the machining allowance, the working procedure size, the size of the hair embryo, the amount of cutting and the basic working hours. The fixture part is the main design of the fixture positioning, clamping program and specific. Special fixture used in the fixture. Taking into account the size of the structure of the parts is simple, the use of manual clamping, clamping, simple, simple structure, and can meet the design requirements.Keywords： oil cylinder lower cover; processing technology; fixture; positioning; clamping 目 录第一章 绪论51.1 引言51.2 机械加工工艺过程基本知识51.3粗基准选择原则6第二章 零件的分析72.1产品零件的功用72.2机图纸及技术条件分析82.3基准的选择与分析9第三章 机械加工工艺方案、路线103.1产品零件主要加工方案113.2加工余量的确定113.3工艺路线的制定123.4机床的选择133.5工艺装备的选择143.6切削用量的确定14第四章 机械加工工艺规程设计154.1 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定154.2 确定切削用量及基本工时164.2.1 工序1164.2.2 工序2164.2.3 工序3164.2.4 工序4194.2.5 工序5224.2.6 工序6234.2.7 工序7264.2.8工序8284.2.9工序9284.2.10 工序10294.2.11 工序11304.2.12 工序12314.2.13 工序13314.2.10 工序14324.2.10 工序15334.2.16 工序16344.2.17 工序1734第五章 专用夹具的设计344.1夹具方案的确定354.2工件在机床上定位方式的选择354.3本次设计夹具方案说明36结 论36致 谢37参 考 文 献3739第1章 绪论 液压缸是液压系统中的执行元件，它的职能是将液压能转换成机械能。液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是直线速度和力。液压缸的活塞能完成往复直线运动，输出有限的直线位移。各种机械，特别是自动机械和自动控制装置中，广泛地应用着各种形式的液压系统。液压缸之所以能在各种自动机械中获得广泛的应用，是因为它兼有传动、导引及控制机构的各种功能。当油缸机构用于传动机构时，可以产生复杂的运动规律，包括变速范围较大的非等速运动，以及暂时停留或各种步进运动；近年来中国制造业快速发展，中国的机械制造行业发展得也非常好，急切需要工艺装备方面的人才。根据工厂实际情况，要求工艺技术人员能制定合理的工艺规程，并设计出符合产品技术要求的夹具。又该下盖是液压油缸上一典型零件，通过对其加工工艺的分析，能较好地检验我在学校所学知识的稳固程度及学以致用的能力，故选择本课题作为我的毕业设计。工艺规程的制定与夹具设计，可以使我得到机械专业知识的系统锻炼。首先，看懂加工零件的零件图需要机械制图和互换性与测量技术两门课的知识；其次制定工艺规程需要机械制造工艺学的知识；夹具设计需要机械制造装备设计的知识；最后还要画出夹具图总装图和重要零件的零件图。1.1 引言液压缸盖后盖在液压缸中起着密封、支撑的作用，是油缸中一个不可或缺的零部件，其加工工艺与加工精度很大程度上影响了液压缸的使用稳定性与寿命。本次课题的液压缸下盖就同时起着密封于支撑的作用，两个安装孔位于基准面上，用来将液压缸固定于支架上来为液压缸的动作提供受力支撑。同时还有四个直径9mm的螺栓安装孔将缸盖固定于缸体上，此四个孔分别带有直径13.5mm的沉头，表明固定时用沉头内六角螺栓。这样能保证缸体下面比较平整，整个下面是一个平面，这样能美观实用。1.2 机械加工工艺过程基本知识(1)工艺过程 在产品的生产过程中，与原材料变为成品有直接关系的过程称为工艺过程。例如，铸造、锻造、焊接和零件的机械加工等。(2)机械加工工艺过程 在工艺过程中，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和性能使之变为成品的工艺过程，称为机械加工工艺过程。(3)机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由若干个顺次工序组成的，通过这些不同的工序把毛坯加工成合格的零件。(4)工序 一个(或一组)工人，在一台机床上(或一个工作地点)，对一个(或同时几个)工件连续加工所完成的那一部分机械加工工艺过程。这里必须注意，构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序内的工作是连续完成的。1.3粗基准选择原则选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则：(1)选择重要表面为粗基准 为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面，如床身的导轨面，车床主轴箱的主轴孔，都是各自的重要表面。(2)选择不加工表面为粗基准 为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面位置要求较高的不加工面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。(3)选择加工余量最小的表面为粗基准 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。(4)选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 以便工件定位可靠、夹紧方便。(5)粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次 因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。实际上，无论精基准还是粗基准的选择，上述原则都不可能同时满足，有时还是互相矛盾的。因此，在选择时应根据具体情况进行分析，权衡利弊，保证其主要的要求。第二章 零件的分析设计工艺规程时，首先应分析零件图和该零件所在部件汇总成的装配图，了解该零件在部件汇总成的装配图中的位置和功用，以及部件对该零件提出的技术要求，分析其关键技术要求和应采取的相应工艺措施，形成工艺规程设计的总体构思。设计工艺规程时，首先应分析零件图和该零件所在部件汇总成的装配图，了解该零件在部件汇总成的装配图中的位置和功用，以及部件对该零件提出的技术要求，分析其关键技术要求和应采取的相应工艺措施，形成工艺规程设计的总体构思。2.1产品零件的功用液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。 液压缸盖后盖在液压缸中起着密封、支撑的作用，是油缸中一个不可或缺的零部件，其加工工艺与加工精度很大程度上影响了液压缸的使用稳定性与寿命。本次课题的液压缸下盖就同时起着密封于支撑的作用，两个安装孔位于基准面上，用来将液压缸固定于支架上来为液压缸的动作提供受力支撑。同时还有四个直径9mm的螺栓安装孔将缸盖固定于缸体上，此四个孔分别带有直径13.5mm的沉头，表明固定时用沉头内六角螺栓。这样能保证缸体下面比较平整，整个下面是一个平面，这样能美观实用。2.2图纸及技术条件分析2.2.1工艺性分析1. 结构分析：从零件图中可以看出，该零件主体为旋转体，零件为一液压缸下端盖，通过螺栓连接，端盖连接到油缸缸体上，起到密封液压油及支撑缸体的作用。通过分析图2-1零件图可知，端盖左右两个端面都需要加工，且表面粗糙度在精度较高，这两个面用粗铣、半精铣、精铣的加工方式加工，内孔总体为一M27螺纹孔，先进行钻孔后再进行螺纹攻制，螺纹孔底部有一深度为5mm的越程槽，采用车床加工即可，端盖另外一端有5mm的孔，钻床钻孔或者用车床加工均可。直径50的圆柱外圆柱面因为要与缸体内圆配合安装，故加工精度比较高，但不属于滑动配合面，用车床进行粗车、半精车、精车的加工方式进行加工即可满足要求，不需要再进行磨床加工。端盖安装孔用钻削的方式进行加工，划线完毕后直接加工就行。直径25mm与直径26mm的油缸固定孔因加工位置精度与尺寸精度均比较高，采用钻孔、镗孔的方式进行加工。加工时采用专用夹具。 图2-1 零件视图2. 精度分析：零件主要加工分为外端面、内螺纹孔、直径50mm圆柱、固定孔及安装孔的加工。其中50mm圆柱及直径25mm与26mm的安装孔的精度要求较高，以B基准面、C基准面、D轴线为基准，严格要求了以上三个加工部位的尺寸与位置精度且左右端面之间的平行度不能超过0.02mm，表面粗糙度均为3.2m，圆柱表面的表面精度为6.3微米，较易加工。圆柱与内孔轴线同样有0.02mm的位置公差要求，加工时设计夹具注意。最难加工的部位是凸轮外表面，外表面为不规则表面，在此可通过数控机床来加工，以内孔为中心基准，通过编程确定道具的路径，固定工件，刀具旋转移动，来完成零件相对工位与工步的加工。3. 技术条件的分析技术条件：对铸造毛坯进行阳极化，目的是提高零件表面的抗腐蚀性，同时阳极化后零件表面形成氧化膜，具有良好的绝缘性和吸附性，使零件的表面强度有一定的提高；该零件要求热处理按T5，即：淬火及不完全人工时效，使零件获得较高的强度，并保持良好的塑性。通过时效去除毛坯制造和机械加工过程中产生的内应力；通过浸润处理将铸件内部组织存在的极小砂眼堵上，提高零件的致密性。4 .材料分析：端盖毛坯采用HT200灰铸铁铸造而成，HT200是灰铸铁的牌号，HT代表灰口铸铁,HT是灰色铸铁汉语拼音的缩写，灰铸铁HT200表30试样的最低抗拉强度200MPa.抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件。HT200化学成分：C:3.13.5% Si:1.82.1%，Mn:0.70.9% P0.15%S0.12%，HT200机械性能：b 200Mpa，灰铸铁经过时效处理及一定的热处理工艺后，完全可以做一些加工精度高，使用场合要求高的精密零件，如本次的发动起油缸下端盖。2.3基准的选择与分析基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证、生产率得到提高。否则，不但加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。机械零件是由若干要素（点、线、面）组成的，各要素之间都有一定得尺寸和位置公差要求，用来确定生产对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面，称为基准。在工件中用作确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的基准，称为定位基准。作为定位基准的点、线、面在工件上有时不一定实际存在（如外圆和内孔的轴心线、对称面等），而常由某些实际存在的表面来体现，这些体现定位基准的表面称为定位基面。该零件主要设计基准：径向以零件中心线为基准；轴向以零件大端面为基准，以大端进油口端面为辅助基准；角向以端面进出油孔垂直中心线为基准。粗基准的选择：对像凸轮这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要的。对于一般的壳类零件而言，以内圆作为粗基准是完全合理的，但对本零件来说按照有关粗基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准；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做为粗基准。现在选取内部不加工外轮廓表面做为粗基准，再利用左端面进行定位，用数控车床自带的三爪卡盘进行加紧。达到完全定位。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题。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。第三章 机械加工工艺方案、路线3.1产品零件主要加工方案（1）、根据该零件主体的材料要求、形状、结构、尺寸及相对位置关系较为复杂，因此该凸轮毛坯适于采用铸件，其铸造方法采用金属模铸造，且金属模具可以反复使用，生产效率高，铸造出的零件相对砂型具有较好的表面质量、尺寸精度和位置度。（2）、铸造完成后，进行铸造毛坯的检验，检验合格后再进行下一步机加工工序。 （3）、首先粗加工。工件左表面，定制出粗基准，再以此粗基准加工出直径80mm处的工艺凹台，加工完成后，以左端面粗基准为基准精加工右部端面，然后再以右端面为精基准加工左面，这样就能够保证这几个面的加工精度。 （4）、加工内孔，以内孔为基准用数控加工外圆凸轮表面，加工完成后去除加工毛刺，锐角倒顿处理。 （5）、以内孔为基准加工键槽。3.2加工余量的确定在设计工艺规程的过程中，要确定工序尺寸，首先要确定加工余量。确定加工余量的方法有三种：即经验估计法，查表修正法，分析计算法。在确定加工余量时，总加工余量和工序加工余量要分别确定。总加工余量的大小与选择的毛坯制造精度有关。在确定工序加工余量时，粗加工工序余量应由总加工余量减去各工序余量求得，同时对粗加工工序余量进行分析，如果余量过小不能保证零件的加工量，余量过大，不但加大劳动强度，而且也降低了材料利用率，加大了刀具和材料的消耗，从而提高了成本，因此要合理选择加工余量。在加工过程中，影响加工余量的主要因素有以下几点：前工序的尺寸公差（Ta）；前工序形成的表面粗糙度和表面缺陷层深度(Ra+Da);前工序形成的形状误差和位置误差（x、w）；本工序的装夹误差（b ）。在该机壳组件的工艺编制过程中，主要采用经验估计法和分析计算法来确定，具体尺寸见工艺路线。在编制工艺路线的过程中，粗基准只能在首次加工中使用一次。而在后续加工中应用同一组精基准定位，尽可能多地加工出零件上的加工表面，当零件上的加工表面很多，有多个设计基准时，若要遵循基准重合原则，就会有较多的定位基准，使夹具的种类多，结构差异大。为了尽量统一夹具的结构，缩短夹具的设计、制造周期及降低夹具的制造费用，可进行尺寸链换算或在工件上选一组精基准，或在工件上专门设计一组定位面，用它们定位来加工工件上尽可能多的表面，这样就遵循了基准统一原则。某些表面的尺寸不便或无法按设计尺寸直接测量时，需要在零件上另选一易于测量的表面作为测量基准以控制加工尺寸，从而间接保证设计尺寸的要求。3.3工艺路线的制定零件机械加工的工艺过程，主要取决于零件的尺寸、精度要求，毛坯的性质，产量的大小和现场的生产条件。根据零件及毛坯结构，具体尺寸精度、表面质量、刚性等特点，在安排工序时， 对主要表面分粗、精加工，对有位置度要求的，使用专用工装加工，或采用工序集中原则进行加工。而该零件为批量生产，还应根据单位实际生产能力，对部分工序进行合理的集中、分散安排，以提高生产效率。因此在加工该零件时，应综合考虑各方面因素，合理地将各表面的加工组合成工序，以利于保证零件位置度及尺寸精度。据此拟定了零件的工艺路线方案如下：产品型号：机械加工工艺过程卡片零件号零件名称油缸下盖工序号工序名称设备夹具刀具量具工时名称型号名称规格名称规格名称规格10铸造20清理、检验铸造毛坯0.06630粗铣、半精铣、精铣底面铣床X5032专用夹具端面铣刀100卡尺1-100mm40粗铣、半精铣、精铣B基准面数控铣床XKA6132专用夹具端面铣刀50千分尺1-100mm50粗铣、半精铣50凸台顶面铣床X5032专用夹具端面铣刀50千分尺1-100mm60粗车、半精车、精车50凸台外圆车床CA6140四爪卡盘外圆车刀千分尺1-100mm70车44槽、倒角车床CA6140三爪卡盘车槽车刀卡尺1-100mm80钻5通孔车床CA6140三爪卡盘钻头5标准通规590车29退刀槽车床CA6140三爪卡盘内圆车刀专用量具100钻M27螺纹底孔车床CA6140三爪卡盘 钻头25.35标准通规25.35110车M27螺纹车床CA6140三爪卡盘螺纹车刀标准螺纹规M27120钻25孔钻床Z5140专用夹具钻头、镗刀22钻头卡尺1-100mm130钻26孔钻床Z5140专用夹具钻头、镗刀22钻头卡尺1-100mm140钻4x9孔钻床Z5140专用夹具钻头9卡尺1-100mm150锪4x13.5孔钻床Z5140专用夹具锪刀13.5卡尺1-100mm160去除加工毛刺工作台台钳锉刀、砂纸170按照图纸检验3.4机床的选择制定工艺规程时，当工件表面的加工方法确定后，机床的种类就基本上可以确定。但是，每一类机床都有不同的形式，他们的工艺范围、技术规格、加工精度和表面粗糙度、生产率和自动化程度、效率等都各不相同。所以在选机床时还应考虑以下几点：、所选机床的精度应和工件的精度相适应。这一点在大批量生产中尤为重要。机床的精度过低，满足不了加工质量要求；精度过高又会增加零件的制造成本。 、所选机床的技术规格应与工件的尺寸相适应。小零件选择小机床，大零件选择大机床，做到设备合理使用。、所选机床的生产率和自动化程度与零件的生产纲领相适应。通常，单件、小批量生产选择工艺范围较广的通用机床；而大批量生产，选择生产率和自动化程度较高的专门化或专用机床。由于数控技术的发展，近年来数控机床已在单件、小批生产中获得应用。针对该机壳组件的结构，形状、尺寸及精度、位置度要求，在加工过程中，采用普通机床与数控设备相结合的方式，取长补短合理安排二者之间的衔接。3.5工艺装备的选择工艺装备的选择，主要是指刀具、夹具、量具的选择。工艺装备选择的是否合理，直接影响到工序的加工精度、生产率和经济性。应结合生产类型、具体加工条件、工件的结构特点和技术要求等进行选择。1、 夹具的选择 单件小批量生产，应尽量选择通用夹具。如果条件具备，为了提高生产率和加工精度，可选用组合夹具。对于大批量生产，可选择生产率和自动化程度高的专用夹具。在加工过程中，根据实际生产需要部分工序采用通用夹具，部分工序定用专用夹具，如专用软三爪、钻模、铰孔支座、专用铣床夹具等，另外对一些特殊设备，自行设计夹具。2、 刀具的选择 一般应选用标准刀具，必要时可选择各种高生产率的复合刀具及其它一些专用刀具。刀具的类型、规格及精度应与工件的加工要求相适应。在加工过程中，根据零件实际生产需要部分工序定用专用丝锥、铰刀、铣刀、镗刀等。3、 量具的选择 单件、小批量生产应选择通用量具，所选量具的量程和精度要与工件的尺寸和精度相适应。大批量生产应尽量选择效率较高的专用量具，如各种专用同轴度量规、检验夹具、测量仪器等。3.6切削用量的确定正确的确定切削用量，对保证加工质量、提高生产率、获得良好的经济效益都有着重要的意义。在确定切削用量时，应综合考虑零件的生产纲领、加工精度、表面粗糙度，材料、刀具的材料及耐用度等方面因素。单件、小批量生产时，可由操作者根据实际情况，凭经验确定合理的切削用量。成批或大批生产时，确定的一般原则：1、 在粗加工时，由于要求加工精度较低、表面粗糙度较大，切削用量的确定应尽可能保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，以达到较高的生产率。因此应优先考虑采用大的切削深度，其次考虑采用较大的进给量，最后根据刀具耐用度要求，确定合理的切削速度。2、 半精加工、精加工时确定切削用量首先要考虑保证加工精度和表面质量，同时兼顾必要的刀具耐用度和生产效率，一般切削深度有粗加工余量来确定，进给量根据表面粗糙度来确定，加工时多采用较小的切削深度和进给量。第四章 机械加工工艺规程设计4.1 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定本零件为铸造件，材料为HT200，生产类型为成批生产，3级精度组（成批生产）。根据上述原始资料及加工工艺，对各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定过程如下所述。1 端面余量端面为配合面，粗糙度要求高，但因其形状相对简单，故采用铣床加工，查表的，加工余量为2mm。2 内腔余量内孔为配合面，加工形状比较简单，取单边余量均为2mm。3. 直径50mm外圆余量本件加工尺寸不大，故总体端面余量取2mm。4.其余加工部位余量凹台部分的加工余量由铸造形状确定。综上所述，得出本件零件的毛坯图如下：图4.1 毛坯图4.2 确定切削用量及基本工时4.2.1 工序1 铸造4.2.2 工序2 清理、检验铸造毛坯4.2.3 工序3粗铣、半精铣、精铣右端面工步1：粗铣右端面1. 加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗铣右端面。机床：X5032普通铣床。刀具:莫氏锥柄端面铣刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :350刀具直径L1：100铣刀刀片数量n：82 计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=1mm2） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 粗铣取f=0.5mm/r3） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=80铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*174=173.27r/min根据X5032选取实际的主轴转速为150r/min实际切削速度Vc=81.954m/min 4）切削时间T=（350+100+0）mm/4*0.5*150=1.3min工步2：半精铣右端面1、加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗铣右端面。机床：X5032普通铣床。刀具:莫氏锥柄端面铣刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :350刀具直径L1：100铣刀刀片数量n：8 2、计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=0.7mm4） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 半精铣取f=0.4mm/r5） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=100 铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*10=317r/min根据X5032选取实际的主轴转速为320r/min实际切削速度Vc=118m/min 4）切削时间T=（180+20+0）mm/0.4*118=1.8min 工步3：精铣底面1、加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗铣右端面。机床：X5032普通铣床。刀具:莫氏锥柄端面铣刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :350刀具直径L1：100铣刀刀片数量n：8 2、计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=0.3mm6） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 精铣取f=0.2mm/r7） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=100铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*10=317r/min根据X5032选取实际的主轴转速为390r/min实际切削速度Vc=138m/min 4）切削时间T=（180+20+0）mm/0.2*118=2.35min4.2.4 工序4粗铣、半精铣、精铣B基准面工步1：粗铣右端面1. 加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗铣B基准面。机床：X5032普通铣床。刀具:莫氏锥柄端面铣刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :350刀具直径L1：100铣刀刀片数量n：43 计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=1mm8） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 粗铣取f=0.5mm/r9） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=80铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*174=173.27r/min根据X5032选取实际的主轴转速为150r/min实际切削速度Vc=81.954m/min 4）切削时间T=（350+100+0）mm/4*0.5*150=0.86min工步2：半精铣B基准面。1、加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗铣右端面。机床：X5032普通铣床。刀具:莫氏锥柄端面铣刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :280刀具直径L1：50铣刀刀片数量n：4 2、计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=0.7mm10） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 半精铣取f=0.4mm/r11） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=100 铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*10=317r/min根据X5032选取实际的主轴转速为320r/min实际切削速度Vc=118m/min 4）切削时间T=（180+20+0）mm/0.4*118=1.38min 工步3：精铣B基准面。1、加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗铣右端面。机床：X5032普通铣床。刀具:莫氏锥柄端面铣刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :350刀具直径L1：100铣刀刀片数量n：8 2、计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=0.3mm12） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 精铣取f=0.2mm/r13） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=100铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*10=317r/min根据X5032选取实际的主轴转速为320r/min实际切削速度Vc=118m/min 4）切削时间T=（180+20+0）mm/0.2*118=1.69min4.2.5 工序5粗铣、半精铣50凸台顶面工步1：粗铣50凸台顶面1. 加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗铣B基准面。机床：X5032普通铣床。刀具:莫氏锥柄端面铣刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :100刀具直径L1：50铣刀刀片数量n：44 计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=1.5mm14） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 粗铣取f=0.5mm/r15） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=80铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*174=173.27r/min根据X5032选取实际的主轴转速为150r/min实际切削速度Vc=81.954m/min 4）切削时间T=（350+100+0）mm/4*0.5*150=0.35min工步2：半精铣50凸台顶面。1、加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗铣右端面。机床：X5032普通铣床。刀具:莫氏锥柄端面铣刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :100刀具直径L1：50铣刀刀片数量n：4 2、计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=0.5mm16） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 半精铣取f=0.4mm/r17） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=100 铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*10=317r/min根据X5032选取实际的主轴转速为320r/min实际切削速度Vc=118m/min 4）切削时间T=（180+20+0）mm/0.4*118=0.64min4.2.6 工序6粗车、半精车、精车50凸台外圆工步1：粗车50凸台外圆1. 加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗车50凸台外圆。机床：CA6140 普通车床。刀具:外圆车刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :125 计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=1mm18） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 粗车取f=0.8mm/r19） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=320铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*174=173.27r/min根据X5032选取实际的主轴转速为150r/min实际切削速度Vc=120m/min 4）切削时间T=（12+0）mm/4*0.5*150=0.08min粗车、半精车、精车50凸台外圆工步2：半精车50凸台外圆1. 加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗车50凸台外圆。机床：CA6140 普通车床。刀具:外圆车刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :126 计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=0.3mm20） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 粗车取f=0.5mm/r21） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=380铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*174=173.27r/min根据X5032选取实际的主轴转速为150r/min实际切削速度Vc=135m/min 4）切削时间T=（12+0）mm/4*0.5*150=0.13min工步3：精车50凸台外圆1. 加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:粗车50凸台外圆。机床：CA6140 普通车床。刀具:外圆车刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :127 计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=0.2mm22） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 粗车取f=0.2mm/r23） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=460铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*174=173.27r/min根据X5032选取实际的主轴转速为150r/min实际切削速度Vc=168m/min 4）切削时间T=（12+0）mm/4*0.5*150=0.18min4.2.7 工序7 车44槽、倒角工步1：车44槽1. 加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:车44槽。机床：CA6140 普通车床。刀具:开槽车刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :28 计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=2mm24） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 粗车取f=0.8mm/r25） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=320铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*174=173.27r/min根据X5032选取实际的主轴转速为150r/min实际切削速度Vc=120m/min 4）切削时间T=（12+0）mm/4*0.5*150=0.02min工步2：倒角1. 加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:倒角。机床：CA6140 普通车床。刀具:开槽车刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :29 计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=2mm26） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 粗车取f=0.8mm/r27） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=320铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*174=173.27r/min根据X5032选取实际的主轴转速为150r/min实际切削速度Vc=120m/min 4）切削时间T=（12+0）mm/4*0.5*150=0.02min4.2.8工序8 工步一：钻M181.5-6H螺纹底孔15工件材料：灰铸铁HT200刀具：高速钢钻头(1)钻5孔刀具：高速钢钻头切削速度：参考有关手册， 选取V=48.5mm/minf=0.15mm/r( 参考相关手册) 查金属机械加工手册选取nw=1000r/min f=0.25mm/r实际切削速度为=47.1m/min切削工时 切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=3mm加工长度l=11mmt= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(2.0+3+20)/(0.251000)=0.100min4.2.9工序9 车29退刀槽工步1：车29退刀槽1. 加工条件工件材料：HT200，0.20GPa。加工要求:车29退刀槽机床：CA6140 普通车床。刀具:内圆车刀 刀片材料：硬质合金。走刀长度Lw :210 计算切削用量1）确定被吃刀量加工余量2mm 查表取ap=2mm28） 确定进给量f=0.3-0.8mm/r 粗车取f=0.8mm/r29） 确定切削速度Vc 查表得：Vc=320铣床主轴转速n= =1000*80/3.147*174=173.27r/min根据X5032选取实际的主轴转速为150r/min实际切削速度Vc=120m/min 4）切削时间T=（12+0）mm/4*0.5*150=0.12min4.2.10 工序10 钻M27螺纹底孔工步一：钻M27螺纹底孔25.3工件材料：灰铸铁HT200刀具：高速钢钻头(1)钻钻M27螺纹底孔25.3孔刀具：高速钢钻头切削速度：参考有关手册， 选取V=48.5mm/minf=0.15mm/r( 参考相关手册)查金属机械加工手册选取nw=1000r/min f=0.25mm/r实际切削速度为=47.1m/min切削工时 切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=3mm加工长度l=16mmt= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(2.0+3+20)/(0.251000)=0.2min4.2.11 工序11 车M27螺纹 工步一：车M27螺纹工件材料：灰铸铁HT200刀具：螺纹车刀(1)车M27螺纹刀具：螺纹车刀切削速度：参考有关手册， 选取V=48.5mm/minf=0.15mm/r( 参考相关手册)查金属机械加工手册选取nw=120r/min f=0.25mm/r实际切削速度为=47.1m/min切削工时 切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=3mm加工长度l=16mmt= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(2.0+3+16)/(0.251000)=0.32min4.2.12 工序12 钻25孔工步一：钻25孔工件材料：灰铸铁HT200刀具：高速钢钻头 (1)钻25孔刀具：高速钢钻头切削速度：参考有关手册， 选取V=48.5mm/minf=0.15mm/r( 参考相关手册)查金属机械加工手册选取nw=1000r/min f=0.25mm/r实际切削速度为=47.1m/min切削工时 切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=3mm加工长度l=18mmt= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(2.0+3+12)/(0.251000)=0.16min4.2.13 工序13钻26孔工步一：钻26孔工件材料：灰铸铁HT200刀具：高速钢钻头 (1)钻26孔刀具：高速钢钻头切削速度：参考有关手册， 选取V=48.5mm/minf=0.15mm/r( 参考相关手册)查金属机械加工手册选取nw=1000r/min f=0.25mm/r实际切削速度为=47.1m/min切削工时 切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=3mm加工长度l=18mmt= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(2.0+3+12)/(0.251000)=0.16min4.2.10 工序14钻4x9孔工步一：钻4x9孔工件材料：灰铸铁HT200刀具：高速钢钻头 (1)钻4x9孔刀具：高速钢钻头切削速度：参考有关手册， 选取V=48.5mm/minf=0.15mm/r( 参考相关手册)查金属机械加工手册选取nw=1000r/min f=0.25mm/r实际切削速度为=47.1m/min切削工时 切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=3mm加工长度l=18mmt= (l1+ l2+ l )/ fmnw=4*(2.0+3+12)/(0.251000)=1.4min4.2.10 工序15锪4x13.5孔工步一：锪4x13.5孔工件材料：灰铸铁HT200刀具：高速钢钻头 (1)锪4x13.5孔刀具：锪刀切削速度：参考有关手册， 选取V=48.5mm/minf=0.15mm/r( 参考相关手册)查金属机械加工手册选取nw=1000r/min f=0.25mm/r实际切削速度为=47.1m/min切削工时 切入长度l1=2.0mm,切出长度l2=3mm加工长度l=8mmt= (l1+ l2+ l )/ fmnw=4*(2.0+3+12)/(0.251000)=0.56min4.2.16 工序16去除加工毛刺4.2.17 工序17检验第五章 专用夹具的设计机床夹具是在金属切削加工中，用以准确的确定工件位置，并将其牢固地夹紧，以接受加工的工艺装备。它的主要作用是：可靠地保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。在机床上加工工件时，为了使工件在该工序所加工的表面能达到规定的尺寸和位置公差要求，在开动机床进行加工之前，必须首先使工件占有一正确位置。通常把确定工件在机床上或夹具中有正确位置的过程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力重力等的作用而破坏定位，还应该用一定得机构或装置将工件加以固定。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具在生产中应用十分广泛。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。在加工机壳组件的过程中，使用了较多的工装，其中磨轴承室中使用了磨床夹具，以保证零件在该卧式机床上的装夹，加工尺寸、圆度、位置度等技术要求。4.1夹具方案的确定夹具方案是夹具设计的关键，它的成功与否将直接影响工件的加工精度，生产效率，一般方案确定应遵循以下原则：1）、定位装置要确保工件定位准确可靠，即符合六点定位原则。2）、夹具的定位精度能满足工件精度要求。3）、夹具结构应尽量简单，夹紧力合理并且可靠。首先分析一下该工序：本工序是加工26孔的夹具，此孔加工时形状与位置公差要求都比较高，对于该孔来说，加工时以加工好的直径50mm的圆柱外表面为加工基准，在夹具体上作出精度比较高的与此面相配合的孔，利用外表面进行定位，然后再用压紧件进行压紧固定，最终靠钻套来定位孔的位置，能达到较高的定位精度，满足设计加工要求。用此孔定位后，再利用前面加工好的直径25mm的孔进行定位压紧，同时进行定位与压紧。然后进行加工。 4.2工件在机床上定位方式的选择工件在机床上的定位一般有两种方法：非校正定位法和校正定位法1）、非校正定位法，只要使工件上的定位基准和夹具（或设备）上的定位面相接触，就能使工件获得所要求的位置，这种方法的生产率很高，因此在成批及大量生产时主要采取这种方法。必须指出的是，采用这种方法定位时，要求工件的定位基准必须有一定的精度。2）、校正定位法，是零件在机床上是靠找正的方法来获得所要求的位置的。这种方法生产率较低，一般只是在单件或小批量生产中使用。另外，校正定位法还用于工件的定位精度要求特别高的情况（0.010.005mm左右），因为使用夹具有时很难保证较高的定位精度。 4.3本次设计夹具方案说明 如图所示，是本次夹具设计的主视图，该方案以准确可靠、适用方便的原则为指导，给出了加工直径26mm孔的夹装方案，使用时，将工件放到夹具体上的凹槽中，该凹槽与工件外尺寸高度吻合，保证加工精度。放进去后，再用螺纹的方式进行压紧，然后通过钻套进行加工，加工完毕后，把螺母松开一些，压块就可以快速拿下，然后更换另一个工件进行加工，方便、准确、快捷。结 论本次设计是对发电机外壳的工艺设计和夹具设计，我先分析零件制定了两个初步的方案，在通过对比制定出完整和正确的工艺规程，然后通过分析定位设计夹具。当我收集设计资料，分析数据，计算数据，我清楚的意识到，做毕业设计不是一件容易的事，也因此经过这段时间，让我有了很大的收获。通过这次毕业设计我深刻的体会到：做设计要求的是细心；实践动手做而不是