【文章內(nèi)容簡介】 則，減少了由于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的加工誤差。能保證各表面間的相互位置精度，例如，缸套筒與底面的垂直度 ，主軸中心孔中心線與凸輪軸之間的平行度。 3）由于基準(zhǔn)統(tǒng)一，可以簡化夾具的設(shè)計和制造周期，使用維修方便，成本降低，減少了工件的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，易實(shí)現(xiàn)自動線加工。 4）加工主軸支撐座孔和凸輪軸軸承時，便于在夾具上設(shè)置鏜桿的支撐導(dǎo)套，可以保證加工質(zhì)量和切削用量 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 10 三 、 加工階段的劃分 1．基準(zhǔn)加工 在前面幾道工序中把基準(zhǔn)加工出來，即“基準(zhǔn)先行”。 2．平面加工 按照先面后孔的原則將各平面加工出來。 3．主要孔的粗加工 將主要孔的粗加工安排在各面加工完成后進(jìn)行。 可以盡早暴露 工件上的缺陷： 粗加工中 切去大部分余量后，內(nèi)應(yīng)力重新分布，使工件有較長時間充分變形，使精加工能得到比較穩(wěn)定的加工精度。 粗加工中切削力大，所需夾緊力也大，將粗加工放在前面，精粗加工分開，可以減少 夾緊變形對精加工的影響。 次要工序加工：例如螺紋孔，油孔，倒角等，在各階段中穿插進(jìn)行。 4．主要孔的精加工 包括半精鏜，精鏜缸套孔和主軸軸承座孔；軸承蓋裝配后，進(jìn)行半精鏜，精鏜及研磨主軸軸承座孔給予只有相互位置精度要求的加工表面。這些是氣缸體加工的關(guān)鍵程序。 把主要孔的精加工作為最后的加工階段， 除上述原因之外，還可以防止這些表面加工過程中遭到破壞。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 11 第二節(jié) 發(fā)動機(jī)氣缸體加工工藝過程 表 21 發(fā)動機(jī)氣缸體加工工藝過程 工序號 工序名稱：內(nèi)容及要求 定位方式 設(shè)備 5 銑后側(cè)面各 凸臺面 以主軸軸承座孔和氣缸孔為粗基準(zhǔn) 銑床 10 粗銑頂面和底面 以后側(cè)面和主軸 軸承座孔為定位基準(zhǔn) 銑床 15 精銑頂面和底面 以后側(cè)面和主軸軸承座孔為定位基準(zhǔn) 銑床 20 在底面鉆、鉸定位孔 以頂面和汽缸孔為定位基準(zhǔn) 鉆床 25 粗、精銑左右兩端面 一面兩銷定位 (底面和兩個定位孔 ) 銑 床 30 粗鏜主軸孔 一面兩銷定位 鏜床 35 粗鏜缸孔 一面兩銷定位 鏜床 40 銑前側(cè)面凸臺 一面兩銷定位 銑床 45 銑主軸軸承座端面和軸瓦固定槽 一面兩銷定位 銑床 50 擴(kuò)、鉸兩側(cè)面鑄造工藝孔 一面兩銷定位 雙面組合機(jī)床 55 鉆、鉸頂面工藝孔 一面兩銷定位 鉆床 60 鉆頂面和左右兩端面的孔 一面兩銷定位 鉆床 65 鉆、鉸頂面工藝孔 一面兩銷定位 鉆床 70 鉆頂面和左右兩端面的孔 一面兩銷定位 鉆床 75 鉆前后側(cè)面的孔 一面兩銷定位 雙面組合鉆床 80 攻頂面和左右端 面的螺紋孔 一面兩銷定位 專用三面攻絲機(jī) 85 攻前后兩側(cè)面的螺紋孔 一面兩銷定位 攻絲機(jī) 90 鉆前側(cè)面的油標(biāo)尺孔 一面兩銷定位 鉆床 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 12 95 銑主軸軸承座的分開面 一面兩銷定位（頂面和兩個定位孔） 銑床 100 鉆兩端面的水平油道 ,在底面鉆孔與油道孔相通 一面兩銷定位 鉆床 105 鉆底面 10φ 6 一面兩銷定位 組合鉆床 110 鉆底面固定曲軸軸承座的八個螺栓孔 一面兩銷定位 鉆床 115 鉆潤滑支油道孔 一面兩銷定位 鉆床 120 鉆四 個曲軸軸承座的斜油孔 一面兩銷定位 專用機(jī)床 125 攻底面的螺紋孔 一面兩銷定位 攻絲機(jī) 130 攻固定曲軸軸承蓋的八 個螺栓孔 一面兩銷定位 攻絲機(jī) 135 精鏜 三 個缸孔 一面兩銷定位 鏜床 140 吹凈零件 在輥道上 145 去毛刺 ,消除切削應(yīng)力 ,倒角 ,準(zhǔn)備移交檢驗(yàn) 在輥道上 150 檢驗(yàn) 155 合蓋后半精鏜四 個曲軸軸承孔 一面兩銷定位（底面和兩個定位孔 ） 鏜床 160 精鏜四 個曲軸軸承孔 一面兩銷定位 鏜床 165 磨三 個汽缸孔 一面兩銷定位 磨機(jī) 170 清洗并吹凈零件 清洗機(jī) 175 清洗所有油道孔 180 移交前檢驗(yàn)準(zhǔn)備 在輥道上 185 檢驗(yàn) 190 清洗并吹凈缸體合并 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 13 第三章 繪制“三圖一卡” 繪制組合機(jī)床 ” 三圖一卡 ” ,就是針對具體零件 ,在選定的工藝和結(jié)構(gòu)法案的基礎(chǔ)上 ,進(jìn)行組合機(jī)床總體法案圖樣文件設(shè)計。內(nèi)容包括 :繪制被加工零件工序圖 ,加工示意圖 ,機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和編制生產(chǎn)率計算卡 ” 。 本次設(shè)計工序是第 110道工序 鉆底面固定曲軸軸承座的八 個螺栓孔 。 第一節(jié) 加工工序圖 一、被加工零件工序圖的作用和要求 ： 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工序方案 ,表示所設(shè)計的組合機(jī)床上完成的工 序內(nèi)容 ,加工部位的尺寸 ,精度 ,表面粗糙度及技術(shù)要求 ,加工用的定位基準(zhǔn) ,夾壓部位以及被加工零件的材料 ,硬度和在本機(jī)床加工前加工余量 ,毛坯或半成品 情況的圖樣 ,除了設(shè)計研制合同外 ,它是組合機(jī)床設(shè)計的具體依據(jù) ,也是制造 ,使用 ,調(diào)速和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件 。 二、被加工零件工序圖的內(nèi)容 ： 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸及本工作設(shè)計有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。 本工序所選用的定位基準(zhǔn) ,夾緊部位及夾緊方向。 本工序加工表面的尺寸 ,精度 ,表面粗糙度 ,形位公差等級 ,技術(shù)要求以及對上道工序的技術(shù)要求。 注明被加工零 件的名稱 ,編號 ,材料 ,硬度以及加工部位的余量。 三、編制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) : 本機(jī)床加工部分的位置尺寸由定位基面標(biāo)起，尤其在本機(jī)床加工，所選用的定位基面與設(shè)計基面不一致時，還必須對各孔要求的位置精度進(jìn)行分析和換算，即把不對稱公差的尺寸換算成對稱公差尺寸。以便在進(jìn)行夾具鏜?？自O(shè)計和主軸箱設(shè)計時，確定鏜模孔尺寸及主軸位置尺寸，并把各孔位置尺寸改為從定位 基面標(biāo)注。 對孔的加工余量要認(rèn)真分析，在鏜階梯孔時，其大直徑孔的 單邊余量應(yīng)小于 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 14 相鄰兩孔半徑之差，以便 鏜刀能通過。在加工毛坯孔時，不僅要弄清楚加工 余量，還需要注意孔的 鑄造偏心及鑄造毛刺大小，以便設(shè)計相應(yīng)尺寸的鏜桿，保證加工能正常進(jìn)行。 對精鏜機(jī)床必須注明是否允許有刀痕，以及允許退刀痕的形狀。 為了使被加工零件工序圖清晰明了，能突出本機(jī)床加工內(nèi)容，繪制時對本機(jī)床加工部件用粗實(shí)線表示，其尺寸打上方框，其余部位用細(xì)實(shí)線表示，定位基面符號用表示，夾壓位置符號用 ↓ 表示。 第二節(jié) 加工示意圖 一、 被加工零件 示意 圖的作用 ： 加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案、具體的機(jī)床工藝方案圖。它是設(shè)計刀具夾具多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件。繪制機(jī)床總配合尺寸圖的主要依據(jù)，是對機(jī)床總體布局和性能的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床刀具所必須的重要技術(shù)文件。 二、被加工零件 示意 圖的內(nèi)容 ： 機(jī)床的加工方法、切削用量、工作循環(huán)和工作行程、工件、刀具及導(dǎo)向、托架及 多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸、主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度。 刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、直徑和長度、接桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸 。 刀具、導(dǎo)向套間的配合 ,刀具、接桿主軸之間的連接方式及配 合尺寸等。 三、選擇刀具、工具及導(dǎo)向裝置 （一）選擇刀具 由加工工序圖可知：該工序?yàn)殂@ 8 個φ 的盲孔。工件材料為：特種合金鑄鐵，硬度 210HB。精度為 10μ m。所選刀具為高速鋼鉆頭。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 15 表 31 鉆孔推薦切削用量 加工 加工直徑 d(mm) 切削速度 v（ m/min） 進(jìn)給量 f(mm/r) 材料 鑄 鐵 200～ 241HBS 1～ 6 10～ 18 ～ ﹥ 6～ 12 ﹥ ～ ﹥ 12～ 22 ﹥ ～ ﹥ 22～ 50 ﹥ ～ 切削孔的直徑為 ，孔深為 28mm,深徑比小于 3d，所以深徑比可以不用 慮 [8]。 由《組合機(jī)床設(shè)計參考圖冊》中高速鋼鉆鑄鐵時求 T、 M、 P、 N的計算圖 表 32 T、 M、 P、 N 的計算圖 S（ mm/r） T(N/m) P(kg) D() 87 D1(20) M(min) N(kW) V(10) ∞ V(11) ∞ V(12) 18000 V(13) 14000 V(14) 9500 V(15) 7211 V(16) 4000 根據(jù)各個切削用量之間的關(guān)系，可以計算出各個主軸的轉(zhuǎn)速范圍，其公式dvn ?/? 其中： v為切削速度 (mm/min) d為所鉆孔的直徑 （ mm） 所以： n =10000/(*) ～ 18000/(*)=～ 綜上所述，整理表格有表 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 16 表 33 切削參數(shù)范圍 ? 切削速度 v(m/min) 10～ 18 進(jìn)給量 f (mm/r) ～ 轉(zhuǎn)速 n (r/min) 362～ 651 工作臺進(jìn)給速 M=nf, ? ： M=(362*) ～ (651*)=～ 考慮到最終的設(shè)計有 5%的誤差，故取 ? 的轉(zhuǎn)速為 n=400,f=。計算其工作臺進(jìn)給速度為 M=nf=400*0,15=60mm/min 由公式 dvn ?/? 有 vnd?? 則： 綜上所述，整理表得下表 表 34 鉆孔切削參數(shù) ? 切削速度 v(m/min) 11 進(jìn)給量 f (mm/r) 轉(zhuǎn)速 n (r/min) 400 (二 )加工示意圖繪制過程 : 找出其中最深的孔，以其加工終了位置開始，依次畫出刀具、導(dǎo)向、接桿和主軸。確定各部軸向聯(lián)系尺寸，最后確定主軸箱端面的位置。 導(dǎo)向套離工件端面距離一般按加工孔徑的（ ）倍取值。所以取 913mm 導(dǎo)向件取可換式，查資料《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》取 33mm。 從以上確定的值基礎(chǔ)上，選取鉆頭的標(biāo)準(zhǔn)長度 根據(jù)主軸的傳動扭矩確定主軸的內(nèi)外徑及懸長 度。 ?????414107 . 3 3 . 0 1 3 1 0d B M d 取 20mm 驗(yàn)證軸徑 ?? []PTW 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 17 ?? ? ??331 . 5 1 0 0 . 9 3 7 5 5 . 50 . 2 2 0PTW 所加工孔的內(nèi)外徑分別為 16 和 25 懸伸長度為 85mm. 根據(jù)選擇的鉆頭柄部的莫氏錐號和主軸前端孔內(nèi)徑選擇合適的接桿。 以下為選擇的各部件 ： 圖 31 主軸 圖 32 刀具 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 18 圖 33 接桿 四、確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程 動力工件的工作循環(huán)是指加工時，動力部件從原始位置開始運(yùn)動到加工終了位置，又返回到原位的動作過程。一般包括快速引進(jìn)、工件進(jìn)給和快速退回等動作。 快速引進(jìn)是指動力部件把刀具送到工件進(jìn)給位置。工作進(jìn)給是指動力部件把刀具送到加工完成位置，長度等于加工部位長度與刀具切入長度之和。 五、其它應(yīng)注意的問題 加工示意圖上應(yīng)有足夠的聯(lián)系尺寸，并標(biāo)注恰當(dāng)，如主軸 端部尺寸、刀具結(jié)構(gòu)尺寸、導(dǎo)向尺寸、工件至夾具的尺寸，工件本身以及加工部件的尺寸等。 應(yīng)有足夠的說明，如被加工零件的圖號、材料、硬度、加工余量、工件是否有讓刀運(yùn)動，以及是否采用冷卻。 加工部位的示意圖，需要將工件各面的形狀和加工孔的位置用縮小比例畫出，并標(biāo)注孔號。 相鄰兩孔中心距小的主軸，須在展開圖上按照比例畫出，以便檢查主軸、接桿、導(dǎo)向及浮動頭是否相碰。 加工示意圖是按照加工終了狀態(tài)繪制。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 19 六、加工示意圖簡圖 圖 34 加工示意圖 第三節(jié) 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 一、 被加工零件