曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计-正文

曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计-正文 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 I 摘 要 曲轴箱是一种典型的箱体零件，它的作用是容纳和支承其内的所有零部件，保证它们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。曲轴箱的分割面与轴承孔，箱盖左右两侧缸孔精度要求较高，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面及孔的粗精加工工序分开。在制定曲轴箱工艺过程中，还确定了切削参数，工时定额，并填写了工序卡片。分别设计了一套钻联接孔的钻模与镗轴承孔的镗模，并进行了定位误差分析。 关键词:工艺过程，切削用量，工时定额，专用夹具，定位误差分析 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 II ABSTRACT Crankcase is a typical box part, its role is to hold and all the parts inside the bearing to ensure the correct position between them, so that better coordination to operate and work. Split the crankcase and the bearing bore surface, the to major rough surface and hole finishing operations separately. In the development process in the crankcase, but also to determine the cutting parameters, fixed working hours, and fill a process card. Were designed a drill hole jig join bearing hole boring and boring model, and location error analysis carried out. Keywords: Process, cutting the amount of fixed working hours, special fixtures, positioning error analysis. 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 III 目 录 1绪论---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 2曲轴箱结构特点分析-----------------------------------------------------------------------------------------2 2.1曲轴箱的结构特点----------------------------------------------------------------------------------------------2 2.2曲轴箱的图样分析----------------------------------------------------------------------------------------------2 2.3生产纲领的计算--------------------------------------------------------------------------------------------------4 2.4确定毛坯的制造形式-------------------------------------------------------------------------------------------4 2.5零件材料的选择--------------------------------------------------------------------------------------------------4 3拟定曲轴箱加工工艺路线---------------------------------------------------------------------------------6 3.1定位基准的选择原则---------------------------------------------------------------------------------------6 3.2切削用量的选择原则-------------------------------------------------------------------------------------6 3.3曲轴箱的机械加工工艺分析-------------------------------------------------------------------------------7 3.4曲轴箱加工工艺路线的比较与确定----------------------------------------------------------------------7 4毛坯尺寸、机械加工余量和工序尺寸的确定-------------------------------------------------11 4.1曲轴箱箱盖-------------------------------------------------------------------------------------------------------11 4.2曲轴箱箱体-------------------------------------------------------------------------------------------------------12 4.3曲轴箱--------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 5确定切削参数和工时定额的计算-------------------------------------------------------------------14 5.1 铣箱盖上平面--------------------------------------------------------------------------------------------------14 5.2 铣箱盖分割面--------------------------------------------------------------------------------------------------17 5.3 磨削箱盖分割面-----------------------------------------------------------------------------------------------20 5.4 钻12xΦ16mm联接孔，锪12xΦ32mm凸台----------------------------------------------------------21 5.5 钻.攻2xM8螺纹孔--------------------------------------------------------------------------------------------24 5.6 粗铣箱体底平面-----------------------------------------------------------------------------------------------26 5.7 铣箱体分割面--------------------------------------------------------------------------------------------------28 5.8 精铣箱体底平面-----------------------------------------------------------------------------------------------30 5.9 钻4xΦ18mm孔,锪4xΦ40mm凸台----------------------------------------------------------------------32 5.10钻12xΦ16mm联接孔，锪12xΦ32mm凸台------------------------------------------------------------34 5.11锪平面，钻.攻3xM6螺纹--------------------------------------------------------------------------------37 5.12磨削分割面-----------------------------------------------------------------------------------------------------40 ，0.0355.13粗镗曲轴箱Φ轴承孔----------------------------------------------------------------------41 100mm0 ，0.0355.14精镗曲轴箱Φ轴承孔----------------------------------------------------------------------42 100mm0 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 IV ，0.0355.15镗曲轴箱两侧Φ缸孔----------------------------------------------------------------------42 100mm0 5.16铣箱盖上斜面--------------------------------------------------------------------------------------------------44 5.17钻.攻缸孔端面上螺纹孔----------------------------------------------------------------------------------45 5.18钻.攻轴承孔端面上螺纹孔-------------------------------------------------------------------------------48 6专用夹具的设计-----------------------------------------------------------------------------------------------51 6.1专用钻12xΦ16mm联接孔钻模的设计------------------------------------------------------------------51 ，0.0356.2专用镗Φ轴承孔镗模的设计--------------------------------------------------------------53 100mm0 7结论-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------59 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------------------60 致谢----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------61 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 V 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 1 1.绪论 箱体类零件是箱体类零部件装配时的基础零件，它的作用是容纳和支承其内的所有零部件，并保证它们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。因而，箱体类零件的精度对箱体内零部件的装配精度有决定性影响。它的质量，将直接影响着整机的使用性能、工作精度和寿命。 本课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 所涉及的曲轴箱零件是一种典型的、相对复杂的、加工技术要求较高的箱体类零件。曲轴箱箱盖、箱体主要加工部分是分割面，轴承孔，缸孔，通孔和螺孔。其中轴承孔及箱盖上缸孔要在箱盖、箱体合箱后再进行镗孔及铣削端面的加工。其结构有多种孔、面，而且要求都相对较高。 通过对曲轴箱结构的分析，了解曲轴箱加工的特点，通过对机床夹具总体设计的过程，深入生产实际调查研究，了解工件的工艺过程、本工序的加工要求、工件已加工面及待加工面的情况、基准面选择的情况、可以选用的机床设备及切削用量等。在设计过程中，不仅可以巩固相关的专业知识，还将提高查阅设计 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 及图册的能力，并熟悉相关的国家标准，锻炼独立解决问题的能力，提高应用绘图软件绘制工程图的制图熟练度等。可以有效地将大学所学的各方面知识加以运用，为以后毕业就业，从事制造业行业方面的工作，打好基础。 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 2 2曲轴箱结构特点分析 2.1曲轴箱的结构特点 1)孔径精度:孔径的尺寸精度和几何精度形状精度会影响轴的回转精度和轴承的寿命。其中曲轴箱合箱后对轴承孔与两侧缸孔精度要求较高，为IT7级。 2)孔与孔的位置精度:同一轴线上各孔的同轴度误差和孔的端面对轴线的垂直度误差，会影响主轴的径向跳动和轴向窜动，同时也使温升增加，并加剧轴承磨损。一般同轴线上各孔的同轴度约为最小孔径尺寸公差的一半。其中曲轴箱合箱后对两个Φ ，0.035轴承孔的同轴度公差为Φ0.03mm. 100mm0 3)主要平面的精度:箱体零件上的装配基面通常即是设计基准又是工艺基准，其平面度误差直接影响主轴与床身联接时的接触刚度，加工时还会影响轴孔的加工精度，因此这些平面必须本身平直，彼此相互垂直或平行。其中曲轴箱合箱后对箱盖分割面与箱体分割面的对称度要求为0.02mm. 4)孔与平面的位置精度:箱体零件一般都要规定主要轴承孔和安装基面的平行度要求，它们决定了主要传动轴和机器上装配基准面之间的相互位置及精度。其中箱盖、箱体轴承孔的轴心线对分割面的对称度公差为0.02mm. 5)表面粗糙度:重要孔和主要表面的粗糙度会影响联接面得配合性质和接触刚度，所以要求较严格.其中曲轴箱箱体与箱盖的分割面的粗糙度要求达到Rz1.6. 2.2曲轴箱图样分析 1)箱盖、箱体分割面的平面度公差为0.03mm. ，0.0352)轴承孔由箱盖、箱体两部分组成，其尺寸Φ的分割面位置，对上、下100mm0 两个半圆孔有对称度要求，其对称度公差为0.02mm. ，0.0353)两个Φ轴承孔的同轴度公差为Φ0.03mm. 100mm0 ，0.0354)Φ140mm端面对Φ孔轴心线的垂直度公差为0.03mm. 100mm0 ，0.0355)箱盖上部2xΦ孔端面对其轴心线的垂直度公差为0.03mm,对Φ100mm0 ，0.035轴承孔轴心线平行度公差为0.03mm. 100mm0 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 3 图1 曲轴箱箱盖图 图2 曲轴箱箱体图 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 4 图3 曲轴箱合箱图 2.3生产纲领的确定 生产纲领是指企业在 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 期内应生产的产品产量和进度计划。零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。计划期为一年的生产纲领称为年生产纲领，按下式计算: N=Qn(1+α)(1+β) (2-1) 式中 N-零件的年产量，单位为件/年; Q-产品年产量，单位为台/年; n-每台产品中该零件数量，单位为件/台; α-备品百分率; β-废品百分率。 年，备品率α=5%，废品率β=3% 已知该减速箱年产量Q=1200台/ 即N = Qn(1+α)(1+β) =1200×(1+5%)×(1+3%) =1297件/年 2.4确定毛坯的制造形式 查《机械制造工艺学》P7表得，重型零件(30kg以上)年产量>1000件/年，为大批量生产。采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。 2.5材料的选择 由于曲轴箱的形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用，查阅《机械加工工艺手册》表2.2-23，考虑到灰铸铁容易成形，切削性能、强度、耐磨性、耐热性均较好且价格低廉，而且一般箱体零件的材料大都采用铸铁，故选用牌号为HT200的灰铸铁。 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 5 表2-1 HT200的力学性能 牌号 抗压强度 抗剪强度 弹性模量 疲劳极限 /MPa /MPa /GPa /MPa HT200 588~785 243 78~108 88~108 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 6 3 拟定箱体加工工艺路线 3.1定位基准的选择原则 3.1.1 精基准的选择 大批量生产的曲轴箱，通常以底平面(或分割面)和两定位销孔为精基准。这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠;在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”原则此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小;易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。 3.1.2 粗基准的选择 加工曲轴箱体或箱盖底平面时，取要加工的面得对称面为粗基准，符合工件表面间相互位置要求原则。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体合装时对合面的变形。 3.2切削用量的选择原则 3.2.1粗加工时切削用量的选择: 粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量(金属切除率)和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。 (1)切削深度的选择: 粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。 (2)进给量的选择: 粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量;在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。 (3)切削速度的选择: 粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 7 3.2.2精加工时切削用量的选择: 精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且均匀。因此，选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。 (1)切削深度的选择: 精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。 (2)进给量的选择: 精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。 (3)切削速度的选择: 切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围。 3.3曲轴箱的机械加工工艺过程分析 1)曲轴箱箱盖，箱体主要加工部分是分割面、轴承孔、缸孔、通孔和螺孔，其中轴承孔及箱盖上缸孔要在箱盖、箱体合箱后再进行镗孔及刮削端面的加工，以保证两轴承孔同轴度、端面与轴承孔轴心线的垂直度、缸孔端面与轴承孔轴心线的平行度要求等。 2)曲轴箱在加工前，要进行人工时效处理，以消除铸件内应力。加工时应注意夹紧位置，夹紧力大小及辅助支承的合理使用，防止零件的变形。 3)箱盖、箱体分割面上的12xΦ16mm孔的加工，采用同一钻模，均按外形找正，这样可保证孔的位置精度要求。 4)曲轴箱箱盖、箱体不具互换性，所以每装配一套必须钻、铰定位销，做标记和编号。 3.4曲轴箱加工工艺路线的确定 曲轴箱的主要加工表面为上、下两平面和两分割面，较重要的加工表面为曲轴箱箱体和箱盖的结合面，以及合箱后的轴承孔，次要加工表面为联接孔、螺纹孔、箱体和箱盖的上下平面等。 曲轴箱的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。曲轴箱的加工路线按可分为三个阶段: 第一阶段为曲轴箱箱盖的加工; 第二阶段为曲轴箱箱体的加工; 第三阶段为曲轴箱合箱后的加工。 第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准;第二阶段主要是加工除精基准以 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 8 外的其它表面，为合箱做准备的螺孔和结合面的粗加工等;第三阶段则主要是最终保证曲轴箱各项技术要求的加工，包括合箱后轴承孔、缸孔的精加工。 表一 曲轴箱箱盖的机械加工工艺过程 工序工序名称 工 序 内 容 工艺装备 号 1 铸造 铸造 2 清砂 清砂 3 热处理 人工时效处理 4 涂漆 非加工面涂防锈漆 5 划线 划分割面加工线，划Φ100mm轴承孔线，照顾 壁厚均匀，划尺寸230mm高度线，照顾相互 间尺寸，保证加工余量。 6 铣 以分割面定位，按分割面加工线找正，装夹X53K 工件，铣上平面180mmx170mm至划线处。 7 铣 以180mmx170mm平面定位装夹工件,并在凸缘X53K 上加辅助支撑点，铣分割面，留磨余量0.5mm 8 磨 以180mmx170mm平面定位装夹工件, 并在凸M7150A 缘上加辅助支撑点，磨分割面，至图样尺寸 230mm 9 钻 以180mmx170mm平面定位装夹工件，采用专Z35 用钻模，按分割面外形找正，钻12xΦ16mm 孔，锪12xΦ32mm凸台。 10 钻 钻、攻2xM8螺纹孔 Z35 11 钳 修锉飞边毛刺 12 检验 检查各部尺寸及精度 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 9 表二 曲轴箱箱体的机械加工工艺过程 工序工序名工 序 内 容 工艺装号 称 备 1 铸造 铸造 2 清砂 清砂 3 热处理 人工时效处理 4 涂漆 非加工面涂防锈漆 5 划线 划分割面加工线，划Φ100mm轴承孔线，照顾壁 厚均匀，并保证轴承孔的加工余量 6 铣 以分割面定位，按分割面加工线找正，装夹工件，X53K 铣底面，留加工余量2mm 7 铣 以底面定位，装夹工件，铣分割面，留磨余量X53K 0.5mm 8 铣 以分割面定位，装夹工件，精铣底面至图样尺寸X53K 260mm，(注意保留工序7留磨余量) 9 钻 以分割面定位，装夹工件，用专用钻模，按底面Z35 外形找正钻4xΦ18mm孔，锪4xΦ40mm凸台 10 钻 以底面定位，装夹工件，用专用钻磨，按分割面Z35 外形找正，钻12xΦ16mm孔，锪12xΦ32mm凸台 11 钻 钻、攻放油孔圆锥内螺纹，锪平面Φ30mm,钻视Z35 油孔Φ30mm，锪平面Φ60mm，钻、攻3xM6螺纹 孔 12 磨 以底面定位，装夹工件，磨分割面至图样尺寸，M7150A 保证尺寸260mm 13 钳 箱体底部用煤油做渗漏试验 14 检验 检查各部尺寸及精度 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 10 表三 曲轴箱合箱后的机械加工工艺工艺过程 工序号 工序名称 工 序 内 容 工艺装备 1 钳 将箱盖，箱体对准和箱，用12xM14螺栓，螺母紧固 2 钻 钻，铰2—Φ8mm和1:50锥度销孔 Z35 3 钳 将箱盖，箱体做标记，编号 4 划线 ，0.035划2xΦ轴承孔端面加工线。划2xΦ100mm100mm0 互成90?缸孔加工线 5 镗 以底面定位装夹工件，按分割面高度中心线找正镗杆中T68 ，0.035心高。按线找正孔的位置，精镗Φ轴承孔，100mm0 留精镗余量0.4mm,刮两端面 6 精镗 T68 ，0.035定位装夹同工序5，精镗Φ轴承孔至图样100mm0 尺寸，精刮两端面 7 镗 以底面及轴承孔(轴承孔装上心轴)定位，轴承孔一端T68 ，0.035面定向，装夹工件，镗一侧缸孔Φ至图样100mm0 尺寸，刮削端面。用同样装夹 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，重新装夹工件，镗 ，0.035另一侧缸孔Φ至图样尺寸，刮削端面 100mm0 8 铣 以底面定位，装夹工件，铣箱盖上斜面50mmx160mm X62W 9 钻 钻、攻箱盖缸孔端面上各6xM8螺孔 Z35 10 钻 钻、攻箱轴承孔端面上各6xM8螺孔 Z35 11 检查 检查缸孔端面与轴承孔轴心线平行度，缸孔端面与缸孔 轴心线的垂直度及各部尺寸及精度 12 钳 拆箱去毛刺，清洗 13 入库 入库 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 11 4 毛坯尺寸、机械加工余量和工序尺寸的确定 4.1曲轴箱箱盖 4.1.1毛坯的外廓尺寸 考虑其加工外廓尺寸为690×300×230 mm，上平面粗糙度要求R为3.2um，分割面Z粗糙度要求R为0.8um.根据《机械加工工艺手册》表3.1—24及表3.1—26，公差等级Z IT8—10级，取8级，铸件机械加工余量等级取F级。由于加工时是以加工表面的对称平面为基准，同时加工两面，故为双边余量。 4.2.2主要平面加工的工序尺寸及加工余量 为了保证加工后工件的尺寸，由《机械加工工艺手册》表3.2-23与表3.2-25得切削灰铸铁时，毛坯的高度余量为: 工序6的余量为粗铣2.5mm+精铣0.7mm,总3.2mm余量. 工序7的余量为粗铣4.0mm+精铣1.7mm，总5.7mm余量 工序8的余量为工序7的留磨余量0.5mm. 即毛坯的高度为:230+9.4mm=239.4mm. 表4-1 箱盖主要平面加工余量表 工序 工序 工序所能达表面 工序尺寸 工序尺寸 名称 余量 到的精度等粗糙度 及其上下 级 偏差 磨 0.5mm 0.8 230mm ，0.046，0.046IT7() 23000分割面 精铣 1.7mm 3.2 230.5mm ，0.072，0.072IT8() 230.5 00分割面 粗铣 4.0mm 6.3 232.2mm ，0.46，0.46IT12() 232.2 00分割面 精铣 0.7mm 3.2 236.2mm ，0.072，0.072IT8() 236.2 00上平面 粗铣 2.5mm 6.3 236.9mm ，0.46，0.46IT12() 236.9 00上平面 2 239.42 ,,毛坯面 25 239.4mm 4.3.3主要孔加工的工序尺寸及加工余量 工序9:钻12-Φ16mm 孔，锪12-Φ32mm 凸台 由于是底孔，精度要求不高，故直接采用相同直径的麻花钻进行加工，孔加工好后，采用莫氏锥柄平底锪钻进行锪凸台平面。 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 12 工序10:钻、攻2-M8mm 孔 由于是攻螺纹孔，由《机械加工工艺手册》表3.2-20查得，先用Φ7mm的麻花钻进行通孔的加工，而后再用M8mm的丝锥进行攻螺纹。 4.2曲轴箱箱体: 4.2.1毛坯的外廓尺寸 考虑其加工外廓尺寸为690×300×260 mm，表面粗糙度要求R为3.2um，根据《机Z 械加工工艺手册》表3.1—24及表3.1—26，公差等级IT8—10级，取8级，铸件机械加工余量等级取F级。由于加工时是以加工表面的对称平面为基准，同时加工两面，故为双边余量。 4.2.2主要平面加工的工序尺寸及加工余量 为了保证加工后工件的尺寸，由《机械加工工艺手册》表3.2-23与表3.2-25得切削灰铸铁时，毛坯高度的余量为: 工序6的底面粗铣余量为3.5mm. 工序7的分割面粗铣余量为3.5mm+精铣余量1mm+留磨余量0.5mm，总5mm余量 工序8的底面精铣余量为工序6的保留余量1mm. 工序12分割面磨削后达到要求尺寸260mm. 即毛坯的高度为:260+9.5mm=269.5mm. 表4-2 箱体主要平面加工余量表 工序 工序 工序所能达表面 工序尺寸 工序尺寸 名称 余量 到的精度等粗糙度 及其上下 级 偏差 磨 0.5mm 0.8 260mm ，0.052，0.052IT7() 26000分割面 铣 1.0mm 3.2 260.5mm ，0.081，0.081IT8() 260.5 00底面 精铣 1.0mm 3.2 261.5mm ，0.081，0.081IT8() 261.5 00分割面 粗铣 3.5mm 6.3 262.5mm ，0.52，0.52IT12() 262.5 00分割面 粗铣 3.5mm 6.3 266mm ，0.52，0.52IT12() 266 00底面 269.52 ,毛坯面 2 25 269.5mm , 4.2.3主要孔加工的工序尺寸及加工余量 工序9:钻4-Φ18mm 孔，锪4-Φ40mm凸台 由于是底孔，精度要求不高，故直接采用相同直径的麻花钻进行加工，孔加工好后， 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 13 采用莫氏锥柄平底锪钻进行锪凸台平面。 工序10:12-Φ16mm 孔，锪12-Φ32mm凸台 由于是联接孔，精度要求不高，故直接采用相同直径的麻花钻进行加工，孔加工好后，采用莫氏锥柄平底锪钻进行锪凸台平面。 工序11:钻、攻3-M6mm 螺纹孔 由于是攻螺纹孔，由《机械加工工艺手册》表3.2-20查得，先用Φ5mm的麻花钻进行通孔的加工，而后再用M8mm的丝锥进行攻螺纹。 4.3曲轴箱合箱 4.3.1主要平面加工的工序尺寸及加工余量 工序8:以底面定位，装夹工件，铣箱盖上斜面50mmx160mm 箱盖上斜面粗糙度为Rz为12.5um,可一次铣削得到，余量查《机械加工工艺手册》表3.2-23为1.5mm. 4.3.2主要孔加工的工序尺寸及加工余量 ，0.035工序5:粗镗Φ轴承孔，为保证加工尺寸，留精镗余量0.5-0.6mm 100mm0 粗镗余量为9.6mm,精镗余量为0.4mm,总余量为10mm. ，0.035工序7:分别镗两侧Φ缸孔 100mm0 粗镗余量为9.6mm,精镗余量为0.4mm,总余量为10mm. 工序9:钻、攻箱盖缸孔端面上6-M8mm 螺纹孔 由于是攻螺纹孔，由《机械加工工艺手册》表3.2-20查得，先用Φ5mm的麻花钻进行通孔的加工，而后再用M8mm的丝锥进行攻螺纹。 工序10:钻、攻轴承孔端面上6-M8mm 螺纹孔 由于是攻螺纹孔，由《机械加工工艺手册》表3.2-20查得，先用Φ5mm的麻花钻进行通孔的加工，而后再用M8mm的丝锥进行攻螺纹。 表4-3 曲轴箱合箱后轴承孔及两侧缸孔加工余量表 工序名称 工序余量 工序所能达到 工序尺寸 工序尺寸及 的精度等级 上下偏差 精镗孔 0.4 100 ，0.035，0.035 IT7() 100mm00 粗镗孔 9.6 99.6 ，0.087，0.087 IT9() 99.6mm00 毛坯孔 2 90 902 ,, 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 14 5 确定切削参数和工时定额的计算 工时定额是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间，用t表示。工时定额是安排生产计划、成本核算的主要依据，在设计新厂时，是计i 算设备数量、布置车间、计算工人数量的依据。时间定额由下述部分组成: 1)基本时间:直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间，用t表示。 m 2)准备与终结时间:工人为了生产一批产品和零、部件，进行准备和结束工作所消耗的时间，用t表示。 s 3)布置工作地时间:为使加工正常进行，工人照管工作地所消耗的时间，一般按作业时间的百分数α表示。 4)休息与生理需要时间:工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间，一般按作业时间的百分数β表示。 则大量生产时的时间定额为: t=(t+t),1+(α+)/100, (5-1) ime 5.1铣上平面180mmx170mm 工件材料:HT200灰铸铁 工件尺寸:长度l=180mm宽度a=170mm平面 加工要求:铣箱盖上平面，保证顶面尺寸 机床:立式铣床X53K 刀具:采用标准硬质合金端铣刀 加工余量:粗加工余量为2.5mm,精加工余量为0.7mm. 5.1.1粗铣上平面 计算铣削用量: (1)选择刀具: 根据《切削用量手册》表2，选择YT15硬质合金刀片。 根据《切削用量手册》P110表1，铣削深度a?4mm时，端铣刀直径为80mm,铣削p 宽度为60mm,但实际要求铣削宽度为170mm,故因根据实际铣削宽度170mm,则端铣刀直径为200mm,由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数为z=8. (2)铣刀几何形状:由《切削用量手册》P114 表2，端铣刀主偏角Kr=20?，端铣 刀齿斜角,,,20:刀后角α=6?，端铣刀副偏角Kr’=5?，端铣刀副后角α’=8?，00 端铣刀前角,,0: 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 15 选择切削用量: (1)决定铣削深度ap 由于加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，故a=h=2.5mm p (2)决定每齿进给量 采用不对称端铣，以提高进给量。根据《切削用量手册》P118表5，当使用YT15时，铣床功率为10kw(X53K立铣说明书，《切削用量手册》表25)时，每齿进给量a=0.09~0.18mm/z,但因采用不对称端铣，取0.18mm/z。 f (3)选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据《切削用量手册》P119表7，铣刀刀齿后刀面最大磨损为1.0mm.由于铣刀直径d=200mm，故耐用度T为240min.. (4)决定切削速度v和每秒钟进给量 根据《切削用量手册》表13，当铣刀直径d=200mm,齿数z=8mm, 铣削深度a?4mm, p每齿进给量a?0.24mm/z时，v =1.72m/s, n=2.74rps, v=4.60mm/s. fiifi 再乘以各修正系数为《切削用量手册》P132表13 故 v=vxk=1.72x1.0x0.8=1.376m/s iv n=nxk=2.74x1.0x0.8=2.192r/s in v=vxk=4.6x1.0x0.8=3.68m/s ffivf 根据X53K立铣说明书《切削用量手册》表25，选择n = 2.5r/s, v =3.92mm/s efe因此实际切削速度和每齿进给量为: dn3.14，200，2.5,,,1.57(m/s)V= (5-2) e10001000 a= v /(z.n)=3.92/8/5=0.1mm/z (5-3) fefee (5)校验机床功率 根据表《切削用量手册》表17，当铣削宽度?170mm,铣削深度a?4.2mm,d=200mm,p齿数z=8, v =3.92m/s,近似为P=5.2kw. fee 根据X52K型立铣说明书，机床主轴允许的功率为P=10kwX0.75=7.5kw,故P 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 : 第一方案: n=6.25r/s,f=0.56mm/r nf=6.25x0.56=3.5 第二方案:n=5r/s, f=0.67mm/r nf=5x0.67=3.35 因为第一方案乘积较大，基本工时较少，故选择第一方案n=6.25r/s,f=0.56mm/r. 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 23 (4).检验机床功率及扭矩 由《切削用量手册》表17，当f?0.64mm/r,d?16mm时，扭矩M=53.86N/m，扭矩e的修正系数为1.0，故M=53.86N/m.根据Z35型摇臂钻床说明书，当n=6.25r/s时，扭矩M=105N/m. 由《切削用量手册》表19,当d=16mm,v=0.27m/s,f?0.75mm/r时，P=1.7kw. e 根据Z35型摇臂钻床说明书，P=4.5X0.75=3.375kw 由于MW=5863.6N>镗削力3367.9N，所以夹紧可靠。 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 59 7 结 论 在这次的毕业设计中，我所选的课题是曲轴箱的加工工艺及其工艺装备设计。也就是分成了两部分:加工工艺的编排与专用夹具的设计。 在加工工艺方面，自己能够合理的选择定位基准，比如我这个课题所用到的“一面两孔”定位，能够根据工件最后加工面所达到的精度，推算出工件的工序余量与工序尺寸等，并且能够熟练地计算工时定额，我认为这些机械工艺方面的知识都有很强的实际性，在生产中都得到了广泛的应用。 而在工艺装备方面，最大的成长应该就在专用夹具的设计这一块了，从定位方案的设计到导向及对刀装置的设计，夹紧装置的设计，夹具体的设计，还有定位误差与定位精度的计算，到最后的绘制总装图，都使我学到了很多东西。 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 60 参考文献 [1]王先奎.机械加工工艺手册.北京，机械工业出版社，2006。 [2]徐鸿本.机床夹具设计手册.辽宁，辽宁科学技术出版社，2004. [3]陈宏钧.实用机械加工工艺手册.北京，机械工业出版社，2003. [4]黄如林.切削加工简明实用手册.北京，化学工业出版社，2004. [5]刘万菊.金属切削及刀具原理.北京，机械工业出版社，2006。 [6]何七荣.机械制造工艺与工装.北京，高等教育出版社，2006. [7]童幸生.材料成型及机械制造工艺基础.武汉，华中科技大学出版社,2002.6. [8]王积伟.液压与气压传动.北京，机械工业出版社,2005.8. [9]张利平.液压传动设计指南.北京，化学工业出版社,2005.8. [10]魏峥.三维计算机辅助设计---AutoCAD实用教程.上海，2007.5. [11]李传瑜,雷其会.曲轴箱的铸造工艺设计.CFMT中国铸造装备与技 术,2006.3:43-45. [12]武宁,张波.大型下曲轴箱体铸造工艺.柴油机设计与制造,2007,3:12-15. [13]王建军.箱体零件的柔性制造技术及其在拖拉机制造中的应用.工具技 术,2009,4:32-36. [14]George S.chneider, Jr.Cutting Tool Applications.2004.6. [15] Zhou Zhi-gang. New Optimization method with regard to machining precision .Transactions of Tianjin University. Vol.6No.1 2000. 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 61 致 谢 在这次的毕业设计中，能完成这个任务，我首先想感谢的是我的指导老师侯培红，从刚开始的选题，到逐步逐步地了解我这个课题的相关知识，再到加工工艺路线的拟定，以及专用夹具方面所涉及到的定位，夹紧问题等，侯老师都给予了我很多的意见和帮助，这使我能够很好地摆脱困难，掌握这些知识，这使我受益匪浅。 而在最后上交论文的冲刺期间，侯老师更是天天在学校为我传道解惑，我的论文是在侯老师悉心指导和严格要求下完成的，我的每一点进步和提高都得益于侯老师的指导、鼓励、影响和支持;同时也使我在思维方法、工作作风以及学习态度方面得到进步。 最后感谢所有关心和帮助过我的老师们、同学们。 曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 62