LH157QMJ-B变速箱工序卡及第一道机加工夹具设计【说明书+CAD】
购买设计请充值后下载,资源目录下的文件所见即所得,都可以点开预览,资料完整,充值下载可得到资源目录里的所有文件。【注】:dwg后缀为CAD图纸,doc,docx为WORD文档,原稿无水印,可编辑。具体请见文件预览,有不明白之处,可咨询QQ:12401814
目 录 1 引言12 生产纲领32.1 计算生产纲领决定生产类型32.2 计算生产节拍43 零件的分析53.1 零件的作用53.2 零件的工艺分析54 工艺规程设计74.1 确定毛坯的制造形式74.2 基面的选择74.3 制订工艺路线94.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定144.5 确定切削用量及基本工时174.6 小结.465 夹具的设计475.1 问题的提出475.2 夹具设计475.3小结.50结束语51致谢52参考文献53附录54南京理工大学泰州科技学院本科生毕业设计(论文)选题、审题表 学院(系)机械工程学院指导教师姓 名王羡梅专业技术职 务高级工程师课题名称LH157QMJ-B变速箱工序卡及第一道机加工夹具设计适用专业机械工程及自动化课题性质ABCDE课题来源ABCD课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难适中易课题简介LH157QMJ-B汽油机是全地形车的配套动力,变速箱是其上面的重要零件,为提高生产效率,根据生产纲领年产单班制2万台,制订机加工工序卡达到图样要求,另再设计第一道工序的机加工夹具。课题应完成的任务和对学生的要求1.熟悉图纸了解加工要求;2.了解铝合金箱体的最基本的加工方法;3.了解箱体类零件机加工工艺路线;4.根据不同的生产纲领了解不同的加工方法;5.编制出与相应的生产纲领的机加工工序卡及夹具的设计;6.编写设计计算说明书;7.通过对机加工工序卡熟悉工艺设计的全过程;8.通过设计把所学基础理论,专业知识运用到实践中去;9.通过设计提高自己分析问题和解决问题的能力;10.能为今后的工作打下一个好的基础。所在专业审定意见: 专业负责人(签名): 年 月 日本课题由 龙珺 同学选定,学号: 0601510104 注:1该表由指导教师填写,经所在专业负责人签名后生效,作为该专业学生毕业设计(论文)选题使用;2有关内容的填写见背面的填表说明,并在表中相应栏内打“”; 3课题一旦被学生选定,此表须放在学生“毕业设计(论文)资料袋”中存档。填 表 说 明1该表的填写只针对1名学生做毕业设计(论文)时选择使用,如同一课题由2名及2名以上同学选择,应在申报课题的名称上加以区别(加副标题),并且在“设计(论文)要求”一栏中说明。2“课题性质”一栏:A产品设计;B工程技术研究;C软件开发;D研究论文或调研报告;E其它。3“课题来源”一栏:A自然(社会)科学基金与省(部)、市级以上科研课题;B企、事业单位委托课题;C校、院(系)级基金课题;D自拟课题。4“课题简介”一栏:主要指该课题的背景介绍、理论意义或实用价值。 本科毕业设计说明书(论文) 第 2 页 共 59 页目 录 1 引言12 生产纲领32.1 计算生产纲领决定生产类型32.2 计算生产节拍43 零件的分析53.1 零件的作用53.2 零件的工艺分析54 工艺规程设计74.1 确定毛坯的制造形式74.2 基面的选择74.3 制订工艺路线94.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定144.5 确定切削用量及基本工时174.6 小结465 夹具的设计475.1 问题的提出475.2 夹具设计475.3 小结50 结束语51 致谢52 参考文献53附录54 本科毕业设计说明书(论文) 第 61 页 共 58 页1 引言四年的大学生活接近尾声时,我们进行了为期近四个月的毕业设计。毕业设计是对大学四年来我们所学到的基础知识和专业知识的一次系统性的总结与综合运用,同时也是培养我们分析问题和解决问题能力的良好的机会,而且毕业设计也是大学教学的最后一个重要环节。因此,认真踏实地做好这次毕业设计不仅意味着我们能否顺利毕业,而且对今后我们走上工作岗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意义。另外,毕业设计还可以培养我们独立思考,开发思维和协调工作的能力,这对今后踏入社会以后能否尽快地适应社会也有很大的帮助。机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。这是因为工业、农业、国防和科学技术的现代化程度,都会通过机械工业的发展程度反映出来。人们之所以要广泛使用机器,是由于机器既能承担人力所不能或不便进行的工作,又能较人工生产改进产品的质量,特别是能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备和促进技术改造的重要任务,在现代化建设的进程中起着主导和决定性的作用。所以通过大量设计制造和广泛使用各种各样先进的机器,就能大大加强和促进国民经济发展的力度,加速我国的社会主义现代化建设。 机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。我们这些即将大学毕业的机械工程及自动化专业的学生,要进行对本专业所学习的知识进行综合的运用和掌握,为此我们要进行毕业设计,要自己动手进行思考问题,为社会主义现代化建设的发展贡献力量,也要从此迈出展现自己价值的第一步。 本次设计是根据林海集团生产的要求,设计1P64F下箱体工序卡及第一道工序的夹具。所用机床主要是铣床、钻床以及加工中心等。本次设计要求是单班制年产2万台;夹具设计须定位准确,夹紧可靠。以及节约劳动力,节约生产成本,提高生产的效率。但由于本人的水平有限,结合生产实际应用设备的能力有限,故没有能够做到很详细的设计,而且还有许多地方有待改进,请老师给以指导和批评1。2 生产纲领2.1 计算生产纲领决定生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。(计划期常为一年,所以生产纲领也称年产量。)如附图所示的LH157QMJ-B汽油机变速箱箱体,(江苏林海动力机械集团)则该产品年产量为2万台,设备品率a%为17%机械加工废品率b%为0.5%,现制定该零件的机械加工工艺流程。技术要求;(1) 铸件尺寸公差按GB6414-1999CT要求;(2) 未注铸造圆角R12,拔模斜度130,未注倒角145 ,未注壁厚2;(3) 铸件技术条件JB2702-80-II-Y2要求;(4) 在(3040)104Pa压力下作水压试验1min,不得漏水和浸润;(5) 表面喷丸处理;(6) 硬度HB80,试样抗拉强度MPa;(7) 压铸件材料为ADC12;(8) 带*标记的螺孔及底孔根据配套要求加工。生产纲领N =20000(1+17%+0.5%) =23500件/年年产量为23500(件/年),现通过计算, 生产纲领对工厂的生产过程和生产组织有着决定性的作用,包括各工作点的专业化程度,加工方法,加工工艺设备和工装等。同一种产品,生产纲领不同也会有完全不同的生产过程和专业化程度,即有着完全不同的生产组织类型。根据生产专业化程度的不同,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1是各种生产组织管理类型的划分,从工艺特点上看单件生产与小批生产相近,大批生产和大量生产相近,因此在生产中一般按单件小批,中批,大批大量生产来划分生产类型,这三种类型有着各自的工艺特点。表1 生产组织管理类型的划分生产类型零件年生产类型(件/年)重型机械中型机械轻型机械单件生产520100小批生产510020200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500030000大量生产1000500050000所以综上所述,根据生产类型和生产纲领的关系,可以确定该产品的生产类型为大批量生产2。2.2 计算生产节拍生产节拍=22天12个月8小时60分单双班90%/生产纲领=2212860190%/23500=4.85分钟3 零件的分析3.1 零件的作用箱体是各类机器的基础零件,它将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件连接成一个整体,并使之保持正确的位置,以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此,箱体的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命3。3.2 零件的工艺分析零件图中规定了一系列技术要求:(查表1.4-28机械制造工艺设计简明手册),即LH157QMJ-B汽油机变速箱箱体共有六组加工面,它们之间有一定的要求。现分析(1) 以箱体结合面为中心的加工表面这组加工表面包括:箱体结合面、轴承孔62mm、40mm、37mm、35mm、销孔2-11mm、拨叉孔12.7mm、螺纹孔10-M8mm、4-M6mm。其中,主要加工表面和孔为箱体结合面和62的轴承孔以及两销孔。(2) 以小平面(基面D)为中心的加工表面这组加工表面包括:基面D、52mm轴承孔、47mm的油封孔、销孔2-11、螺纹孔5-M8、2-3.8。其中,主要加工基面D和52mm的轴承孔。(3) 以挡显开关安装的小平面为中心的加工表面这组加工表面包括:挡显开关安装的小平面及内腔、19mm的孔及其孔口倒角、4mm的通气嘴孔、螺纹孔4-M4mm。其中,主要加工挡显开关安装的小平面。(4) 以加油孔为加工中心这组加工表面包括:M20的加油孔及其端面和底孔倒角、23.3mm孔。(5) 以M10的螺纹孔为加工中心这组加工表面包括:2-M10螺纹孔。(6) 以油封孔孔口倒角为加工中心这组加工表面包括:油封孔孔口倒角。这六组加工表面之间有一定的要求,主要是:(1) 结合面必须位于距离为公差值0.03mm的两平行平面内;(2) 结合面必须位于距离为公差值0.05mm,且平行于基准线B(轴承孔52mm的轴线)的两平行平面之间;(3) 结合面(基面C)上销孔轴线必须位于直径为公差值0.05mm,该孔位于相对于基准A(62轴承孔轴线)、B(52的轴承孔轴线)及C(箱体结合面)所确定的理想位置为轴线的圆柱内;(4) 结合面上螺纹孔轴线必须位于直径为公差值0.05mm,该孔位于相对于基准A(62轴承孔轴线)、C(箱体结合面)及D(小平面)所确定的理想位置为轴线的圆柱内;(5)小平面(基面D)上销孔和螺纹孔的轴线必须位于直径为公差值0.05mm,该孔位于相对于基准B(52的轴承孔轴线)及C(箱体结合面)及的、D(小平面)所确定的理想位置为轴线的圆柱内; (6) 62轴承孔和12.7拨叉孔的圆柱面必须位于半径差为公差值0.05mm的两同轴圆柱面之间;(7)轴承孔 62、35、37、40及拨叉孔12.7的轴线必须位于距离为公差值0.015mm,且垂直于基准平面C的两平行平面之间;(8)分别保证轴承孔62与35、轴承孔35与37、轴承孔37与40之间的中心距;(9) 47油封孔的轴线必须位于直径公差 0.02mm,且与基准B(52的轴承孔轴线)同轴的圆柱面内;(10)保证各加工孔端面到基准的距离;由以上分析可知,对于这六组加工表面而言,可以先加工箱体结合面,然后再加工出两销,以确定精基准,最终以结合面和两销孔(即一面两销)为精基准加工出其余需要加工的部分。然后再借助于专用夹具对另外两组进行加工,并保证它们之间的精度要求1。4 工艺规程设计对于机器中的某一零件,可以采用多种不同的工艺过程完成。在特定条件下,总存在一种相对而言最为合理的工艺规程,将这工艺规程用工艺文件形式加以规定,由此得到的工艺文件统称工艺规程2。工艺规程是生产准备、生产组织、计划调度的主要依据,是指导工人操作的主要技术文件,也是工厂和车间进行设计或技术改造的重要原始资料。工艺规程的制订须严格按照规定的程序和格式进行,并随技术进步和企业发展,定期修改完善3。(1) 根据机械加工工艺规程进行生产准备(包括技术准备)。在产品投入生产以前,需要做大量的生产准备和技术准备工作,例如,技术关键的分析与研究;刀、夹、量具的设计、制造或采购;设备改装与新设备的购置或定做等。这些工作都必须根据机械加工工艺规程来展开。(2) 机械加工工艺规程是生产计划、调度、工人的操作、质量检查等的依据。(3) 新建或扩建车间(或工段),其原始依据也是机械加工工艺规程。根据机械加工工艺规程确定机床的种类和数量,确定机床的布置和动力配置,确定生产面积的大小和工人的数量等4。4.1 确定毛坯的制造形式铸造性能所涉及的主要是铸件的质量问题,铸件结构设计时,必须充分考虑适应合金的铸造性能。缩孔,缩松,裂纹,冷隔,浇不足、气孔等多种铸造缺陷,造成铸件很高的废品率4。零件材料为ADC12铝合金。考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于箱体年产量为2万台,已达到大批生产的水平,而且零件轮廓尺寸不大,再者,考虑到铸造方法生产工艺简单、生产周期短、适合批量生产,故可以采用铸造成型,这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是应该的。为了消除压铸后的残余应力,在压铸完成后的将铸件低温加热过程中使合金产生强化,以消除应力即人工时效1。4.2 基面的选择基准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,生产效率得以提高,否则,加工工艺规程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行1。4.2.1 基准的概念及其分类基准是指确定零件上某些点,线,面位置时所依据的那些点、线、面,或者说是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面4。按其作用的不同,基准可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准是指零件设计图上用来确定其他点,线,面位置关系所采用的基准。工艺基准是指在加工或装配过程中所使用的基准。工艺基准根据其使用场合的不同,又可分为工序基准,定位基准,测量基准和装配基准四种。(1) 工序基准 在工序图上,用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸,形状,位置的基准,及工序图上的基准。(2) 定位基准 在加工时用作定位点基准。它是工件上与夹具定位元件直接接触的点,线,面。(3) 测量基准 在测量零件已加工表面的尺寸和位置时所采用的基准(4) 装配基准 装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。4.2.2 基准问题的分析分析基准时,必须注意以下几点:(1) 基准是制订工艺的依据,必须是客观存在的。当作为基准的是轮廓要素,如平面,圆柱面等时,容易直接接触到,也比较直观。但是有些作为基准的是中心要素,如圆心,球心,对称轴线等时,则无法触及,然而它们却也是客观存在的。(2) 当作为基准的要素无法触及时,通常由某些具体的表面来体现,这些表面称为基面。如轴的定位则可以外圆柱面为定位基面,这类定位基准的选择则转化为恰当地选择定位基面的问题。(3) 作为基准,可以是没有面积的点,线以及面积极小的面。但是工件上代表这种基准的基面总是有一定接触面。(4) 不仅表示尺寸关系的基准问题如上所述,表示位置精度的基准关系也是如此1。4.2.3 定位基准的选择选择定位基准时应符合两点要求:(1) 各加工表面应有足够的加工余量,非加工表面的尺寸,位置符合设计要求;(2) 定位基准应有足够大的接触面积和分布面积,以保证能承受打打切削力,保证定位稳定可靠。定位基准可分为粗基准和精基准。若选择未经加工的表面作为定位基准,这种基准被称为粗基准。若选择已加工的表面作为定位基准,则这种定位基准称为精基准。粗基准考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量,而精基准考虑的重点是如何减少误差。在选择定位基准时,通常是保证加工精度要求出发的,因而分析定位基准选择的顺序应从精基准到粗基准1。(1) 精基准的选择。选择精基准的目的是使装夹方便正确可靠,以保证加工精度。主要应该考虑基准重合和统一基准的问题。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。按照有关的精基准选择原则(基准重合原则;基准统一原则;可靠方便原则),为了加工精基准面才选择了粗基准面。对于本箱体,我用三搭子及外形定位为粗基以及准辅助支撑来加工箱体结合面和该方向的四个轴承孔的。先保证精基准的精度,然后在加工出两销孔。最终以结合面和两销孔作为精基准。在以后的加工过程中精度就会得到保证并提高。(2) 粗基准的选择。对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体,一般要粗、精加工分开进行,即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样,可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响,并且有利于合理地选用设备等。而箱体零件一般都选择重要孔(如主轴孔)为粗基准,但随着生产类型不同,实现以主轴孔为粗基准的共建装夹方式是不同的。大批生产时,毛坯精度较高,可直接以主轴孔在夹具上定位,采用专用夹具装夹,但对本箱体来说,如果以轴承孔作为基准,则无法合理地加工出所要加工的箱体结合面,按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应以不加工表面作为粗基准;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作为粗基准),现取以毛坯外形定位,三搭子定位并夹紧作为粗基准,利用一铁块斜面支撑箱体结合面使之水平,再利用斜面上的两个定位销使2-9mm毛坯孔定位;三搭子定位并夹紧;两个弹簧销顶住箱体结合面的反面,以消除六个自由度,从而达到完全定位4-5。4.3 制订工艺路线拟订零件的机械加工工艺路线是制订工艺规程的一项重要工作,拟订工艺路线时主要解决的问题有:选定各加工表面的加工方法;划分加工阶段;合理安排各工序的先后顺序;确定工序的集中和分散程度5。制订工艺路线时需要考虑的主题要问题有:怎样选择定位基准,怎样选择加工方法,怎样安排加工顺序以及热处理、检验等工序。而制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下,可考虑采用加工中心配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降5。工艺路线一工序05 铸造,去除浇口、毛刺、飞边。工序10 喷砂。工序15 铸检。工序20 1、 加工箱体结合面 2、加工2-11销孔、钻攻销孔下2-M6-6H螺纹孔通工序25 1、加工62、35、37、40轴承孔 2、加工12.7拨叉孔工序30 加工螺纹孔8-M8-6H、4-M6-6H 工序35 1、 加工小平面(基面D) 2、加工2-11销孔、钻攻销孔下2-M8-6H螺纹孔通 工序40 1、加工52mm轴承孔、47mm油封孔 2、加工3-M8-6H螺纹孔工序45 1、加工19mm的孔、4mm通气孔 2、铣挡显开关安装小平面及其内腔 3、加工4-M4-6H螺纹孔 工序50 加工加油孔工序55 加工2-M10-7H螺纹孔工序60 油封孔倒角 工序65 去刺、清洗、检入库工艺路线二工序05 铸造,去除浇口、毛刺、飞边。工序10 喷砂。工序15 铸检。工序20 铣结合面(基面C)工序25 (以铸件上孔与C面定位) 1、加工小平面(基面D) 2、加工52mm轴承孔、47mm油封孔 3、加工小平面上2-11mm销孔 4、加工5-M8-6H螺纹孔工序30 (以基面D和52mm轴承孔定位) 加工 62mm、35mm、37mm、40mm轴承孔工序35 1、加工结合面上销孔2-11mm 2、 加工螺纹孔10-M8-6H 3、加工螺纹孔4-M6-6H 4、 加工12.7mm拨叉孔工序35 (以结合面以及面上销孔定位) 1、加工19mm的孔、4mm通气孔 2、铣挡显开关安装小平面及其内腔 3、加工4-M4-6H螺纹孔 工序40 加工加油孔工序45 加工2-M10-7H螺纹孔工序50 油封孔倒角工序55 去刺、清洗、检入库。 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案不同之处在于:方案一(工序20)是以铸件上三搭子及毛坯外形定位,加工箱体结合面及面上销孔、销孔下面螺纹孔。然后以加工好的结合面和两销孔(一面两销孔)加工该组加工面内的轴承孔、螺纹孔和拨叉孔,(工序35)再以一面两销定位加工小平面及该组加工面内轴承孔、油封孔、销孔及螺纹孔。方案二(工序20)是以铸件上三搭子及毛坯外形定位加工结合面(基面C), 再以铸件上的孔和基面C定位,加工小平面(基面D)及该组加工面内轴承孔、油封孔、销孔及螺纹孔,再以基面D和52mm轴承孔定位加工结合面上轴承孔、销孔、螺纹孔和拨叉孔。两方案相比较可以看出,方案一在同第一组加工面内用了两次不同的定位基准, 增加了加工时间;方案二把第一组加工面分散来加工,不利于保证精度和公差。把方案一的工序20与方案二的工序30连续起来比较合理,先以铸件上三搭子及毛坯外形定位加工出结合面(基面C)及该组加工面上所有孔系,然后再以结合面(基面C)和面上销孔(一面两销)作为定位基准加工剩下的所有组的加工面。所以对方案一、方案二进行修改后,具体工艺工程如下:工序05 铸造,去除浇口、毛刺、飞边。工序10 喷砂。工序15 铸检。工序20 加工箱体结合面。(以三搭子及外形定位、辅助支撑)工序25 (以三搭子及外形定位、辅助支撑) 加工62mm、35mm、37mm、40mm轴承孔 工序30 加工结合面上销孔、拨叉孔、螺纹孔工序35 (以结合面及面上销孔定位(一面两销)) 1、加工小平面 2、加工52mm轴承孔、 47mm封孔 3、加工小平面上销孔 4、加工螺纹孔工序40 (以结合面及面上销孔定位(一面两销)) 1、加工19mm的孔、4mm通气孔 2、铣挡显开关安装小平面及其内腔 3、加工4-M4-6H螺纹孔 工序45 加工加油孔工序50 加工2-M10-7H螺纹孔工序55 油封孔倒角,宽1 工序60 去刺、清洗、检入库以上加工方案大致看来似乎已经改正了把一组加工面分散的缺点,但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现还存在问题,主要表现在同一基准加工两道工序的问题。并且上述两个方案的特点在于:方案一是采用铣削方式加工端面,每道工序比较清楚,且符合大批量的加工生产,最主要解决了基准问题,保证了基准重合,方案二适合小批量的生产。因而选用方案一的方式来加工。这样修改后就可以修正由于基准不重合造成的加工误差。因此,最后的加工路线确定如下:工序05 铸造,去除浇口、毛刺、飞边工序10 喷砂工序15 铸检 工序20 (以三搭子及外形定位、辅助支撑;选用加工中心VF-O) 1、加工箱体结合面,保证内腔尺寸89.6mm 2、镗62mm轴承孔,保证深17.2mm 3、镗35mm轴承孔,保证深127.7mm,保证与62轴承孔的 中心距为74.1 4、镗37mm轴承孔,保证深97.8mm,保证与35轴承孔的中 心距为52.5 5、镗40mm轴承孔,保证深128.2mm,保证与37轴承孔的 中心距为51.6 6、钻中心孔14-A2.5 7、铣铰销孔2-11mm保证深5 8、铣铰拨叉孔12.7.,深126.4,端面刮平,到结合面距离85.3 9、钻M8底孔10-6.7通、钻M6底孔4-5,深13 10、攻丝10-M8-6H通、攻丝4-M6-6H,深10 工序25 (以结合面,2-11销孔、轴承孔62定位,压紧三搭子;选用加工中 心VF-O) 1、铣小平面,保证至轴承孔62中心距为32.9 2、镗轴承孔52,保证深71;镗油封孔47通(复合刀) 3、钻中心孔5-A2.5 4、铣铰小平面上2-11mm销孔,保证深5 5、钻M8底孔5- 6.7,深20 6、攻丝5-M8-6H,深15 工序30 ( 以结合面、2-11销孔定位,压紧三搭子 ;选用加工中心VF-O) 1、加工19通、加工通气孔4与9通 2、铣档显开关安装小平面,保证此尺寸16 3、铣内腔,深11.4,保证尺寸23、24.6 4、钻中心孔4-A2.5 5、钻M4底孔4- 3.3,深10 6、攻丝5-M4-6H,深7 工序35 ( 以结合面、2-11销孔定位,压紧三搭子;选用设备H5-3) 1、钻加油孔M20底孔17.5通,钻23.3,深2,刮平端面及底孔倒 角 2、攻加油孔M20,深15.5 工序40 ( 以结合面、2-11销孔定位,压紧三搭子;选用设备Z4012) 1、钻中心孔2-A2.5 2、钻M10底孔2- 8.5,深20,保证两螺纹孔中心距46.5 3、攻丝2-M10-7H,深15 工序45 (小平面定位,用加工中心VF-O) 1、油封孔孔口倒角,宽1 工序50 去刺、清洗、检入库。4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定LH157QMJ-B汽油机变速箱箱体的材料为ADC12铝合金,硬度HB80,试样抗拉强度270Mpa;毛坯重量为2.4千克。生产类型为大批生产,采用高压浇注毛坯7。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:(1) 箱体结合面、小平面参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9,箱体的最大基本尺寸100mm320mm,铸造毛坯时一般采取7级尺寸公差等级和D级加工余量等级进行高压浇注7,所以毛坯的加工余量mm1.5mm。而箱体结合表面的表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为1.6um,参照机械制造工艺学表1-12,要求达到精铣加工,箱体结合面的最大加工长度320mm,加工宽度180mm,所以加工余量mm。因此,只要进行一次精加工就已能满足加工要求6。(2) 62mm、35mm、37mm、40mm、52mm的轴承孔轴承孔不是盲孔,再加上其精度要求较高,故采用镗削加工。曲轴孔尺寸为62mm,见图样。轴承孔表面粗糙度要求为的最大允许值为0.8um,参照机械制造工艺学表1-11,要求达到精镗加工,且加工精度为IT6-IT7级,参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-8确定轴承孔的加工余量分配: 粗镗: 62.7mm 2Z=1.2mm精镗: 62mm 2Z=0.3mm其余四个轴承孔与以上粗糙度和精度等级要求一致,故它们的加工余量分配也相同:(复合刀)粗镗: 34.7mm 2Z=1.2mm 精镗: 35mm 2Z=0.3mm(复合刀)粗镗: 36.7mm 2Z=1.2mm 精镗: 37mm 2Z=0.3mm(复合刀)粗镗: 39.7mm 2Z=1.2mm 精镗: 40mm 2Z=0.3mm(复合刀)粗镗: 51.7mm 2Z=1.2mm 精镗: 52mm 2Z=0.3mm(3) 销孔(a) 销孔底孔2-6.7mm,考虑到其表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为6.3um,精度要求不是佷高,参照,机械制造工艺学表1-12,加工精度为IT11-IT12级,只要粗加工,一次钻销(此时加工余量mm)就已能满足加工要求。(b)销孔4-11mm,其表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为1.6um,参照机械制造工艺学表1-11,加工精度为IT8-IT9级,要求精加工才能达到精度要求,参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9确定销孔的加工余量分配:钻孔 10.8mm 2Z=4.1mm铰孔 11mm 2Z=0.2mm(4) 47mm 的油封孔油封孔端面其表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为6.3um,油封孔的表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为1.6um,主要考虑油封孔的精度要求,采用复合刀加工,参照机械制造工艺学表1-12,加工精度为IT11级,要求达到半精镗加工,参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9确定油封孔的加工余量分配:(复合刀)镗削: 40.7mm 2Z=1.2mm精镗: 47mm 2Z=0.3mm(5) 螺纹孔(15-M8mm)(a) 螺纹孔底孔15-6.7mm,考虑到其表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为6.3um,精度要求不是佷高,参照,机械制造工艺学表1-12,加工精度为IT11-IT12级,只要粗加工,一次钻销(此时加工余量mm)就已能满足加工要求。 攻螺纹 粗攻: 7.7mm 2Z=1mm 精攻: 8mm 2Z=0.3mm (6) 螺纹孔(4-M6mm) (a)螺纹孔底孔4-5mm,考虑到其表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为6.3um,精度要求不是佷高,参照,机械制造工艺学表1-12,加工精度为IT11-IT12级,只要粗加工,一次钻销(此时加工余量mm)就已能满足加工要求。 (b)加工螺纹时分为粗精加工,其余量分配如下: 攻螺纹 粗攻: 5.7mm 2Z=0.7mm 精攻: 6mm 2Z=0.3mm (7) 螺纹孔(4-M4mm) (a)螺纹孔底孔4-3.3mm,考虑到其表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为6.3um,精度要求不是佷高,参照,机械制造工艺学表1-12,加工精度为IT11-IT12级,只要粗加工,一次钻销(此时加工余量mm)就已能满足加工要求。 (b)加工螺纹时只需一次精加工即可,其余量分配如下: 攻螺纹 4mm 2Z=0.7mm (8) 加油孔(M20mm) (a) 加油孔口平面上的沉头孔23.3mm,考虑到其表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为6.3um,参照机械制造工艺学表1-12,只要粗刮加工,分两次加工,根据相关手册,此时直径余量mm已能满足加工要求。 (b)螺纹孔底孔17.5mm,考虑到其表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为6.3um,精度要求不是佷高,参照,机械制造工艺学表1-12,加工精度为IT11-IT12级,只要粗加工,一次钻销(此时加工余量mm)就已能满足加工要求。 (c)加工螺纹时分为粗精加工,其余量分配如下: 攻螺纹 粗攻: 19.7mm 2Z=2.2mm 精攻: 20mm 2Z=0.3mm (9) 油封孔倒角 倒角30度,宽1,即加工余量直径方向上mm4.5 确定切削用量及基本工时在一定生产条件下,规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间称为时间定额。合理的时间定额能促进工人的生产技能和技术熟练程度的不断提高,调动工人的积极性,从而不断促进生产向前发展和不断提高劳动生产率。时间定额是安排生产计划、成本核算的主要依据,在设计新厂时,又是计算设备数量、布置车间、计算工人数量的依据7。工序05: 铸造,去除浇口、毛刺、飞边。工序10: 喷砂。工序15: 铸检。工序20: 加工箱体结合面、加工轴承孔、销孔、拨叉孔、攻丝10-M8通。以毛坯外形定位、三搭子定位并夹紧、辅助支撑;选用加工中心VF-O。本工序采用查表法和计算法确定切削用量。1、 加工条件工件材料:ADC12铝合金,试样抗拉强度Mpa、高压浇注。加工要求:铣变速箱结合面、轴承孔、销孔、拨叉孔、攻丝10-M8通、4-M6深10。铣结合面保证内腔尺寸89.6及、表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为1.6um;轴承孔62mm、35mm、37mm、40mm表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为1.6um;销孔和拨叉孔的表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为1.6um;10-M8通其表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为6.3um。 机床:VF-O加工中心。刀具:盘铣刀、复合刀,加长镗刀,中心钻,直钻,锪钻,铣铰刀。刀具材料:高速钢(YT15)。2、 计算切削用量 (1)铣变速箱结合面(a) 已知箱体结合面毛坯厚度方向的加工余量为mm,但考虑到箱体结合面毛坯长度方向不是规则形状,因此可以把其考虑为长方形的形状考虑,又由于高压浇注的毛坯精度本身就较高,所以只要加工一次就行,mm计。(b) 进给量 根据切削用量简明手册表3.5,当要求达到表面粗糙度Ra=1.6um时,圆柱铣刀每转进给量=0.4mm/r0.6mm/r,而用于盘铣刀时进给量应该减小一半,=0.2mm/r0.3mm/r。按X52K型立式铣床说明书(见切削用量简明手册表3.30)取=0.3mm/r(c) 计算切削速度 按切削用量简明手册表3.27,切削速度的计算公式为(寿命min) (4-1) 其中:, , , , , 。修正系数见切削用量简明手册表1.28,即, , , , 。所以m/min(d) 确定机床主轴转速 r/min (4-2)按机床说明书(见切削用量简明手册表3.30),与456.47r/min相近的立式铣床转速为355r/min及510r/min。现取r/min。如果取r/min,则速度损失太大。所以实际切削速度 m/min(e) 检验机床功率根据切削用量简明手册表3.23,当硬度HB160,试样抗拉强度560Mpa,mm, mm,mm, mm,近似为KW。根据切削用量简明手册X52K型立式铣床说明书表3.30,机床主轴允许的功率为KW0.75KW(其中机床效率为0.75 KW)。故,因此选用的切削用量可以采用。即=0.3 mm/r, mm, r/min,m/min。(f) 切削工时,按机械制造工艺设计简明手册表6.2-7, (4-3)式中: mm, mm, mm所以,=min (2)、镗62mm轴承孔 (a) 已知轴承孔毛坯厚度方向的加工余量为mm,考虑到轴承孔的形状规则,可以用复合刀加工,尽管高压浇注的毛坯精度本身较高,但在此工序需要经过粗镗-精镗加工才能达到Ra的最大允许值为1.6um的精度要求。所以, 半精镗:mm 单边余量mm 一次镗去全部余量,mm 精镗:mm单边余量mm 一次镗去全部余量,mm (b) 进给量 根据机械加工切削数据手册 表3.24,当要求达到表面粗糙度um时,粗镗每转进给量=0.39mm/r,精镗每转进给量=0.013mm/r(c) 计算切削速度 按机械加工切削数据手册表3.9,粗加工时的切削速度为=46m/min,精加工时的切削速度为=230m/min。(d) 确定机床主轴转速根据4-2式,半精镗加工时的机床主轴转速:524r/min精镗加工时的机床主轴转速:2126r/min因在加工中心上加工,所以无需考虑机床主轴转速没有这一挡。(e) 切削工时, 根据4-3式,式中: mm, mm, mm所以,半精镗切削工时,切削工时:=min精镗切削工时,切削工时:=min所以镗62mm轴承孔的总切削工时min。 (3)、镗35mm轴承孔(a) 已知轴承孔毛坯厚度方向的加工余量为mm,考虑到轴承孔的形状规则,可以用复合刀加工,尽管高压浇注的毛坯精度本身较高,但在此工序需要经过粗镗-精镗加工才能达到Ra的最大允许值为1.6um的精度要求。所以, 半精镗:mm 单边余量mm 一次镗去全部余量,mm 精镗:mm单边余量mm 一次镗去全部余量,mm (b) 进给量 根据机械加工切削数据手册 表3.24,当要求达到表面粗糙度um时,粗镗每转进给量=0.39mm/r,精镗每转进给量=0.013mm/r(c) 计算切削速度 按机械加工切削数据手册表3.9,粗加工时的切削速度为=46m/min,精加工时的切削速度为=230m/min。(d) 确定机床主轴转速根据4-2式,半精镗加工时的机床主轴转速:524r/min精镗加工时的机床主轴转速:2126r/min因在加工中心上加工,所以无需考虑机床主轴转速没有这一挡。(e) 切削工时, 根据4-3式,式中: mm, mm, mm所以,半精镗切削工时,切削工时:=min精镗切削工时,切削工时:=min所以镗35mm轴承孔的总切削工时min。 (4)、镗37mm轴承孔(a) 已知轴承孔毛坯厚度方向的加工余量为mm,考虑到轴承孔的形状规则,可以用复合刀加工,尽管高压浇注的毛坯精度本身较高,但在此工序需要经过粗镗-精镗加工才能达到Ra的最大允许值为1.6um的精度要求。所以, 半精镗:mm 单边余量mm 一次镗去全部余量,mm 精镗:mm单边余量mm 一次镗去全部余量,mm (b) 进给量 根据机械加工切削数据手册 表3.24,当要求达到表面粗糙度um时,粗镗每转进给量=0.39mm/r,精镗每转进给量=0.013mm/r(c) 计算切削速度 按机械加工切削数据手册表3.9,粗加工时的切削速度为=46m/min,精加工时的切削速度为=230m/min。(d) 确定机床主轴转速根据4-2式,半精镗加工时的机床主轴转速:524r/min精镗加工时的机床主轴转速:2126r/min因在加工中心上加工,所以无需考虑机床主轴转速没有这一挡。(e) 切削工时, 根据4-3式,式中: mm, mm, mm所以,半精镗切削工时,切削工时:=min精镗切削工时,切削工时:=min所以镗37mm轴承孔的总切削工时min。 (5)、镗40mm轴承孔 (a) 已知轴承孔毛坯厚度方向的加工余量为mm,考虑到轴承孔的形状规则,可以用复合刀加工,尽管高压浇注的毛坯精度本身较高,但在此工序需要经过粗镗-精镗加工才能达到Ra的最大允许值为1.6um的精度要求。所以, 半精镗:mm 单边余量mm 一次镗去全部余量, mm 精镗:mm单边余量mm 一次镗去全部余量,mm (b) 进给量 根据机械加工切削数据手册 表3.24,当要求达到表面粗糙度um时,粗镗每转进给量=0.39mm/r,精镗每转进给量=0.013mm/r(c) 计算切削速度 按机械加工切削数据手册表3.9,粗加工时的切削速度为=46m/min,精加工时的切削速度为=230m/min。(d) 确定机床主轴转速根据4-2式,半精镗加工时的机床主轴转速:524r/min精镗加工时的机床主轴转速:2126r/min因在加工中心上加工,所以无需考虑机床主轴转速没有这一挡。(e) 切削工时, 根据4-3式,式中: mm, mm, mm所以,半精镗切削工时,切削工时:=min精镗切削工时,切削工时:=min 所以镗40mm轴承孔的总切削工时min。 (6)、钻中心孔14-A2.5(a) 进给量 根据机械加工切削数据手册, mm/r(b) 切削速度 根据机械加工切削数据手册, m/min(c) 确定主轴速度 根据4-2式,r/min 因为选取的机床是加工中心,根据机床相关要求选取r/min。所以实际切削速度m/min。(d) 切削工时,根据4-3式,式中: mm, mm, mm所以,=mm 所以,钻中心孔3-A2.5的总切削工时min (7)、铣铰销孔2-11mm深5(a) 根据林海集团139FM箱体右盖工序过程卡有关资料介绍,在铰孔时,进给量取mm/r,即=0.18mm/r,=30m/min(b) 确定主轴速度根据4-2式,r/min根据有关资料介绍,由于选取的机床是加工中心,根据加工中心的相关要求选取r/min。所以实际切削速度m/min。(c) 切削工时计算:根据4-3式,= 所以,铣铰销孔2-11mm深5的总切削工时min (8)、铣拨叉孔12.7mm深44.8(a) 根据林海集团139FM箱体右盖工序过程卡有关资料介绍,在铰孔时,进给量取mm/r,即=0.18mm/r,=30m/min(b) 确定主轴速度根据4-2式,r/min根据有关资料介绍,由于选取的机床是加工中心,根据加工中心的相关要求选取r/min。所以实际切削速度m/min。(c) 切削工时计算:根据4-3式,= 所以,铣铰销孔12.7mm深44.8mm的总切削工时min (9)、钻削M8底孔10-6.7通(a) 已知需加工的螺纹孔加工余量为mm,则mm,加工一次就可以满足要求。(b) 进给量 根据机械加工切削数据手册表2.4, mm/r(c) 切削速度 根据机械加工切削数据手册表2.4, m/min(d) 确定主轴速度 根据4-1式,r/min(e) 切削工时,根据4-3式,式中: mm, mm, mm所以,=min 所以,钻削M8底孔10-6.7通的总切削工时 min (10)、钻削M4底孔4-5通(a) 已知需加工的螺纹孔加工余量为mm,则mm,加工一次就可以满足要求。(b) 进给量 根据机械加工切削数据手册表2.4, mm/r(c) 切削速度 根据机械加工切削数据手册表2.4, m/min(d) 确定主轴速度 根据4-1式,r/min(e) 切削工时,根据4-3式,式中: mm, mm, mm所以,=min 所以,钻削M6底孔4-5通的总切削工时 min (11)、攻丝10-M8mm,通(a) 切削速度的计算 参照有关手册可知刀具寿面m/min,由于高压浇注毛坯精度已较高,又因粗牙螺纹,根据切削用量简明手册表1.18,高速钢刀具加工铝合金时,=25m/min45m/min。根据相关手册,攻丝时速度可适当放小。所以,现取m/min(b) 确定主轴速度根据4-2式,r/min由于仍在加工中心上加工,且攻丝时速度可适当放小。所以按相关要求选取r/min 。则切削速度m/min (4-4)(c) 计算切削工时切削工时,根据4-3式,式中: mm, mm, mm所以,=min所以,攻丝10-M8mm,深17.5的总切削工时 (12)、攻丝4-M6mm,深10 (a) 切削速度的计算 参照有关手册可知刀具寿面m/min,由于高压浇注毛坯精度已较高,又因粗牙螺纹,根据切削用量简明手册表1.18,高速钢刀具加工铝合金时,=25m/min45m/min。根据相关手册,攻丝时速度可适当放小。所以,现取m/min(b) 确定主轴速度根据4-2式,r/min由于仍在加工中心上加工,且攻丝时速度可适当放小。所以按相关要求选取r/min 。则切削速度m/min (4-4)(c) 计算切削工时切削工时,根据4-3式,式中: mm, mm, mm所以,=min所以,攻丝4-M6mm,深10的总切削工时所以第一组加工表面的总切削工时min 工序25: 加工小平面、轴承孔、油封孔、销孔、攻丝5-M8深15mm。以结合面,2-11销孔、轴承孔62定位,压紧三搭子;选用加工中心VF-O。1、 加工条件工件材料:ADC12铝合金,试样抗拉强度Mpa、高压浇注。加工要求:铣变速箱小平面、轴承孔、油封孔、销孔、攻丝5-M8深15。铣结合面保证至62轴承孔的中心距为32.9及表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为1.6um;轴承孔52mm、油封孔47mm表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为1.6um;销孔的表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为1.6um;攻丝5-M8通其表面粗糙度要求为Ra的最大允许值为6.3um。 机床:VF-O加工中心。刀具:盘铣刀、复合刀,加长镗刀,中心钻,直钻,锪钻,铣铰刀。刀具材料:高速钢(YT15)。2、 计算切削用量 (1)铣变速箱小平面(a) 已知箱体小平面毛坯厚度方向的加工余量为mm,但考虑到箱体结合面毛坯长度方向不是规则形状,因此可以把其考虑为长方形的形状考虑,又由于高压浇注的毛坯精度本身就较高,所以只要加工一次就行,mm计。(b) 进给量 根据切削用量简明手册表3.5,当要求达到表面粗糙度Ra=1.6um时,圆柱铣刀每转进给量=0.4mm/r0.6mm/r,而用于盘铣刀时进给量应该减小一半,=0.2mm/r0.3mm/r。按VF-O型加工中心说明书(见切削用量简明手册表3.30)取=0.3mm/r(c) 计算切削速度 按切削用量简明手册表3.27,切削速度的计算公式为(寿命min) (4-1) 其中:, , , , , 。修正系数见切削用量简明手册表1.28,即, , , , 。所以m/
收藏