车辆工程毕业设计论文-da468型发动机曲轴加工工艺与专用机床夹具设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-da468型发动机曲轴加工工艺与专用机床夹具设计(编辑修改稿)内容摘要：

f=～ ③ 选择铣刀磨钝标准及寿命 根据《切削用量简明手册》表 ，铣刀后刀面最大磨损量取为 ，车刀寿命 T=60min。 ④ 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算，也可直接由表中查出。 根据《切削用量简明手册》表 vyvxvpm vc kfT Cv  （ 1— 1） 式中： Vk = tvk vKk svk Tvk Kvk 故由公式 (11)得： Vc=n=405r/min 按数控铣床说明书，选择 n=500r/min，这时 Vc=86m/min。 最后决定的车削用量为： α p=， f=， n=500r/min， Vc=86m/min。 3）计算基本工时 nfLtm (1— 2) 式中 L=l+y+△， l=21mm，根据《切削用量简明手册》表 ，铣削时的入切量及超切量 y+△ =，则 L=21+=，故由公式 (12)得： tm= (3) 工步 3 粗车Ф 60 18 1）选择刀具 选择 R3 成形车刀。 2）选择切削用量 ① 确定切削深度α p 由于粗加工余量仅为 ，可在一次走刀内切完，故： α p=（ 65— ） /2mm= ② 确定进给量 f 根据《切削用量简明手册》表 ，在粗铣铸铁、表面粗糙度 Ra= m时： f=～ ③ 选择铣刀磨钝标准及寿命 根据《切削用量简明手册》表 ，铣刀后刀面最大磨损量取为 ，车刀寿命 T=60min。 ④ 确定切削速度 Vc 切削速度 Vc 可根据公式计算，也可直接由表中查出。 根据《切削用量简明手册》表 vyvxvpm vc kfT Cv  （ 1— 1） 式中： Vk = tvk vKk svk Tvk Kvk 故由公式 (11)得 Vc=n=271r/min 按数控铣床说明书，选择 n=500r/min，这时 Vc=110m/min。 最后决定的铣削用量为： α p=， f=， n=500r/min， Vc=110m/min。 3）计算基本工时 nfLtm （ 1— 2） 式中 L=l+y+△， l=6mm，根据《切削用量简明手册》表 ，铣削时的入切量及超切量 y+△ =，则 L=6+=，故由公式 (12)得： tm= （ 1）选择刀具 选择高速钢麻花钻头，其直径 d。 =。 钻头几何形状为：双锥修磨横刃，β =30176。 ， 2φ =118176。 ， 2φ 1=70176。 ， bε 19 =，α。 =12176。 ，ψ =55176。 ， b=2mm， l=4mm。 （ 2）选择切削用量 1）决定进 给量 f ① 按加工要求决定进给量：根据《切削用量简明手册》表 ，当加工要求为 H12～ H13 精度，铸铁的硬度大于 200HBS， d。 = 时， f=～。 由于 l/d=47/=3，故应乘孔深修正系数 k1f=，则： f=（ ～ ） ～ ② 按钻头强度决定进给量：根据《切削用量简明手册》表 ，当灰铸铁硬度大于 213HBS， d。 =，钻头强度允许的进给量 f=。 ③ 按机床进给机 构强度决定进给量：根据《切削用量简明手册》表 ，当灰铸铁硬度大于 210HBS， d。 ≤ ，机床进给机构允许的轴向力为 8830N时，进给量为。 从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=～。 根据 Z5125 钻床说明书，选择 f=。 2）决定钻头磨钝标准及寿命 由《切削用量简明手册》表 ，当 d。 =时，钻头后刀面最大磨损量取为 ，寿命 T=60min。 3）决定切削速度 由《切削用量简明手册》表 ，当 f=， Vt=13m/min。 切削速度的修正系数为： kTv=， kcv=， klv=， ktv=，故： v=vt178。 kv=n=1000v/(п d。 )=根据 Z5125 钻床说明书，可考虑选择 n=272r/min,但因所选转数较计算转数为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取 f=；也可选择较低一级转数 n=195r/min,仍用 f=，比 较这两种方案： 第一方案 f=,n=272r/min nf=272179。 第二方案 f=,n=195r/min nf=195179。 因为第一方案 nf 的乘积较大，基本工时较少，故第一方案较好。 这时Vc=12m/min。 f=。 （ 3）计算基本工时 nfLtm （ 1— 2） 20 式中 L=l+y+△， l=47mm，根据《切削用量简明手册》表 ，入切量及超切量 y+△ =6mm，则 L=47+6mm=53mm，故由公式 (12)得： tm= （ 1）选择刀具 1）根据《切削用量简明手册》表 ，选择 YG6A 硬质合金刀片。 根据《切削用量简明手册》表 ，铣削深度α p≤ 4mm 时，圆盘铣刀直径 d。 为 80mm， a为 60mm。 但已知铣削宽度 ae为 70mm，故应根据铣削宽度 ae≤ 49mm，选择 d。 =80mm。 由于采用标准硬质合 金圆盘铣刀，故齿数 z=12。 2）铣刀几何形状（表 ）；由于铸铁硬度大于 200HBS，故选择κ r=60176。 ， κ rε =30176。 ，κ r′ =5176。 ， α。 =8176。 （假定 αcmax ） , α。 ′ =10176。 , λ s= — 10176。 ， γ。 1=— 5176。 （ 2）选择切削用量 1）决定铣削深α p 由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完，则： α p=h=3mm 2)决定每齿进给量 fz 根据《切削用量简明手册》表 ，当使用 YG6A，铣床功率为 ： fz=～ 取： fz=3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据《切削用量简明手册》表 ，由于铣刀直径 d。 =80mm，故刀具寿命 T=180min。 4）决定切削速度 Vc 和每分钟进给量 Vf 切削速度 Vc 可根据《切削用量简明手册》表 中的公式计算，也可直接由表中查出。 根据《切削用量简明手册》表 的公式进行计算。 各修正系数为： kMv=， ksv= (见表 ) kv= kMv ksv= 故 ： Vc=n=58r/min 根据 X62W 型铣床说 明书选择： n=60r/min,Vfc=235mm/min 因此实际切削速度和每齿进给量为： 21 vc=π d。 n/1000=*80*60/1000m/min=15m/min fzc=Vfc/n z=235/(60*12)mm/z=（ 3）计算基本工时 fm vLt  （ 1— 3） 式中 L=l+y+△， l=40mm，根据《切削用量简明手册》表 ，入切量及超切量 y+△ =17mm，则 L=40+17mm=57mm， 故由公式 (13)得： tm= 其余工序切削用量及基本时间见工序卡片。 本章小结 本章对曲轴加工工艺进行分析与设计，在工艺路线确定之后，确定各工序的的具体内容，并通过手册确定加工余量及工序尺寸、设备与工艺设备、切削用量与时间定额。 22 第 4 章 钻床夹具的设计 夹具的概念 夹具的定义 夹具是用以装夹工件的装置。 机械制造过程中广泛地使用各种夹具，包括机床夹具、装配夹具、焊接夹具、热处理夹具、检验夹具等。 机床夹具用 于切削加工。 在切削加工中，用以固定加工对象，使之定位。 机床、夹具、刀具、工件在加工时组成加工系统，工件实现定位和夹紧。 夹具的作用 保证加工精度；减少安装工件的辅助时间，提高劳动生产率；改善劳动条件，减少劳动量和劳动强度；降低加工成本，扩大机床的使用范围；保证安全生产等。 夹具的分类 机床夹具一般按适用对象、使用特点、使用机床和动力源分类。 具体说来，有： 1） 通用夹具： 用以加工两种或两种以上工件的同一夹具。 特点：能较好地适应加工工序和加工对象的变换，一般结构均已定型，尺寸、规格系列化。 2） 专用夹具： 专为某一工件的某一工序而设计的夹具。 我们设计的钻模夹具就是专用夹具的一种。 3） 可调夹具： 通过调整或更换个别零、部件，能适用多种工件加工的夹具。 特点：夹具的使用对象在设计前并不非常确定，通用性范围大。 23 4） 成组夹具： 根据成组技术原理设计的用于成组加工的夹具。 设计成组夹具的前提是成组工艺。 特点：只需对个别定位和夹紧组件进行调整或更换，即可用于加工成组内的所有零件。 5） 组合夹具： 由可循环使用的标准夹具零、部件组装成易于联接和拆卸的夹具。 6） 随行夹具： 用以装夹工件，并由工件输送带送至自动线各工位的 装置。 进行夹具设计的意义 夹具是机械制造厂里使用的一种 工艺装备。 对工 件 进 行机械加工 时 ， 为 了保证 加工要求，首先要使工件相 对 于刀具及机床有正确的位置，并使 这个 位置在加工 过 程中不因外力的影 响 而 变动。 为 此，在 进 行机械加工之前，先要 对 其 进 行 夹具 设计。 在 夹 具 设计过 程中， 对 于被加工零件的定位、 夹紧 等主要 问题，设计 人 员 一般都 会考虑 的比 较 周全，但是， 夹 具 设计还经 常 会 遇到一些 小问题，这 些 小问题如果 处 理不好，也 会给夹 具的使用造成 许 多不便，甚 至会 影 响 到工件的加工精度。 在此 归纳 一下在 夹 具 设计 中 经 常遇到的一些 小问题， 具体如下： 1）清根问题 在 设计 端面和 内 孔定位的 夹 具 时 ， 会 遇到 夹 具体定位端面和定位外 圆 交界 处清 根 问题。 端面和定位外 圆 如不 连 接 就无 此 问题。 夹 具要不要清根， 应根 据工件的 结 构而定。 如果零件定位 内 孔孔口倒角 较 小或 无 倒角， 则 必 须 清根；如果零件定位孔孔口倒角 较 大或孔口是空位， 则 不需要清根，而且交界 处 可以 倒为圆 角 R。 端面与外 圆 定位 时 ，也采取一 样 的 规则。 2）让刀问题 在 设计圆盘类 刀具（如 铣 刀、 砂轮 等）加工的 夹 具 时 ， 会 存在 让 刀 问题。 设计这类夹 具 时 ， 应 考 虑铣 刀或 砂轮 完成切削或磨削后， 铣 刀或 砂轮 的退刀位置，其位置大小 应根 据所使用的 铣 刀或 砂轮 的直 径 大小，留出超 过 刀具半 径 的尺寸位置即可。 3）更换问题 在 设计加 工 结 构相同或相似，尺寸不同的系列 产 品 零件夹 具 时 ， 为 了降低生产 成本，提高 夹 具的利用率，往往 会 把 夹 具 设计为只 更 换 某一 个 或几 个 零件的通用型 夹 具。 定位件外 圆 与 夹 具体孔 之间 的配合不能有 间 隙，若有了 间 隙就 会 影 响夹 具的定位精度；但是， 两 者 之间 也不能有太大的 过 盈量，如果 过 盈量太大，就使得零 24 件更 换 困 难。 所以， 设计时 一般采用 较 紧 的 过 渡配合。 为 了使定位件能 够顺 利拆下 来 ，可以在定位件中心 设计一 螺孔，用一螺杆 拧 入螺孔 内 ，定位件就能 顺 利地被 顶出。 当然 ，此螺孔直 径应 小于 夹 具体孔。 .4）防松问题 在 夹 具 设计 中， 经 常 会 使用 双头 螺柱， 双头 螺柱一端固定于 夹 具上，另一端用螺母 压紧 于加工的零件。 双头 螺柱与 夹 具的固定端一般采用六角薄螺母 锁紧 ，然而用螺母 锁紧 后，在使用中常常 会 出 现松动。 如果把螺柱的固定端与 夹 具体背面基本 拧 平（螺柱 头略 低于 夹 具体），在背面（即左端面）螺 纹旋 合 处 ，沿 圆 周均 匀铆 三 点 ，就能 够 起到防松作用。 而且省去 锁紧螺 母，需要 时还 可以 进 行更 换。 1）有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位工件的表面、导向组件的表面以及夹具体的安装基面等，应有适当的尺寸和形状精度，他们之间应有适当的位置精度。 为使夹具体尺寸稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具要进行退火处理。 2）有足够的强度和刚度 加工过程中，夹具体要承受较大的切削力和夹紧力。 为保证夹具体不产生不允许的变形和振动，夹具体应该有足够的强度和刚度。 因此夹具体须有一定的壁厚，铸造和焊接夹具体常设置加强肋，或在不影响工件装卸的情况下采用框架 式夹具体。 3）结构工艺性好 夹具体应便于制造、装配和检验。 铸造夹具体上安装各种组件的表面应铸出凸台，以减少加工面积。 夹具体毛面与工件之间应留有足够的间隙。 夹具体结构。