發(fā)動(dòng)機(jī)缸套加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

1、畢 業(yè) 論 文發(fā)動(dòng)機(jī)缸套加工工藝及夾具設(shè)計(jì)The Fixture Design and Manufacturing Process of Engine cylinder系別：機(jī)械與汽車(chē)工程系專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名：鐘靈學(xué)號(hào)：06101221指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：李國(guó)發(fā) 副教授完成日期2014 年 4月 15 日姓名鐘靈學(xué)號(hào)06101221班級(jí)2010級(jí)12班系別機(jī)械與汽車(chē)工程系專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目發(fā)動(dòng)機(jī)缸套加工工藝及夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師李國(guó)發(fā)所在單位吉林大學(xué)珠海學(xué)院任務(wù)：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：發(fā)動(dòng)機(jī)缸套加工工藝及夾具設(shè)計(jì)1. 編寫(xiě)論文開(kāi)題報(bào)告2. 論文編寫(xiě)3. 設(shè)

2、計(jì)夾具，出圖4. 論文排版，上交時(shí)間安排：下發(fā)任務(wù)書(shū)：2013年11月中旬至2013年12月31日開(kāi)題報(bào)告：2014年1月15日論文寫(xiě)作：2014年1月至2014年4月裝訂工作：2014年4月底論文檢查：2014年4月28號(hào)答 辯：2014年5月10號(hào)參考資料：1. 吳拓主編.現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)化學(xué)工業(yè)出版社2. 魏來(lái),吳大春主編.機(jī)械加工工藝路線(xiàn)的擬定，20083. 艾興，肖詩(shī)綱主編.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，20024. 陳得源，劉連平主編.淺談夾具設(shè)計(jì)方法與步驟 中國(guó)基礎(chǔ)教育研究，20065. Handbook of Machine Tools

3、0;Manfred weck ,1984系專(zhuān)家組審核意見(jiàn)：吉林大學(xué)珠海學(xué)院機(jī)械與汽車(chē)工程系 年 月 日摘要?dú)飧滋资前l(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，其性能直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能，甚至影響到機(jī)器的性能。氣缸套是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，其性能直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能，甚至影響到機(jī)器的性能。因此，氣缸套生產(chǎn)制造是非常重要的內(nèi)容。氣缸套制造工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須滿(mǎn)足機(jī)器性能的要求，同時(shí)必須滿(mǎn)足生產(chǎn)綱領(lǐng)的實(shí)際需要。缸套的加工工藝過(guò)程必須合理，滿(mǎn)足實(shí)際需要。通過(guò)分析氣缸套的結(jié)構(gòu)原理，設(shè)計(jì)氣缸套的加工工藝。由于氣缸套加工精度要求高，設(shè)計(jì)粗加工和精加工的加工工藝必須合理并且滿(mǎn)足要求。朝著加工的氣缸

4、套符合機(jī)器性能要求，對(duì)缸套夾具零件加工和并且設(shè)計(jì)一套加工工藝路線(xiàn)，來(lái)達(dá)到工件制造質(zhì)量和裝配精度的需求。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套零件形狀及加工特點(diǎn)，所設(shè)計(jì)該零件機(jī)床加工夾具要考慮缸套孔的精確度，能否夾緊，夾緊后能否自鎖以及夾緊力的調(diào)節(jié)。夾具必須能夠保證零件加工精度，可以提高生產(chǎn)率、使用方便、良好的工藝性同時(shí)還能減少加工成本。關(guān)鍵詞：氣缸套，加工工藝，夾具AbstractThe engine is the core parts of the machine, the machine is powered. The cylinder is an important part of the engine, it

5、s performance directly affects the overall performance of the engine, and even affect the working performance of the machine. Therefore, the cylinder sleeve manufacturing is very important content.Cylinder sleeve manufacturing engineering is system engineering, must meet the actual needs of machine

6、performance requirements, and must also meet the production program. Machining process of cylinder must be reasonable, to meet the actual needs. By analyzing the structure and principle of cylinder liner, cylinder sleeve design process. Since the cylinder sleeve with high precision machining, machin

7、ing process design of rough machining and finish machining must be reasonable and meet the requirements. In order to meet the processing cylinder machine performance requirements, formulate cylinder clamp parts processing and adjusting the process, ensure the fixture parts manufacturing quality and

8、assembly precision. According to the shape of cylinder engine parts and processing characteristics, the design of the machine tool fixture parts to consider whether the accuracy of cylinder hole, clamping, clamping adjustment can self locking and clamping force. Meet the fixture should be to ensure

9、that the work piece machining precision, can improve the productivity, better technology, use of the good, the economy is better.Key Words：Cylinder liner，Processing technology，F(xiàn)ixture目錄1緒論1課題的目標(biāo)及意義1缸套概述1設(shè)計(jì)要求12零件的工藝分析2零件的概述2零件的技術(shù)要求3零件的作用33工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3基準(zhǔn)面的選擇4制定工藝路線(xiàn)4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定8確定切削用量及基本工時(shí)94夾具設(shè)計(jì)12夾具

10、概述12定位元件12夾緊裝置13鏜150的孔13參考文獻(xiàn)19致謝201 緒論1.1 課題的目標(biāo)及意義制造業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，直接影響這個(gè)國(guó)家創(chuàng)新能力和綜合國(guó)力，以致不被全球化的經(jīng)濟(jì)發(fā)展所淘汰。它不僅為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展奠定了物質(zhì)條件基礎(chǔ)，為當(dāng)代信息社會(huì)提供先進(jìn)裝備和技術(shù)平臺(tái)，也是為軍事方面的變革和國(guó)防安全保障的基石。發(fā)動(dòng)機(jī)是機(jī)器的核心部件，它直接影響整臺(tái)機(jī)器的性能。氣缸套是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件，內(nèi)孔與活塞直接接觸并且往復(fù)摩擦，產(chǎn)生高壓和高溫。這就要求氣缸套要有較高的尺寸精度和位置精度，同時(shí)還要有較高的表面粗糙度。氣缸套內(nèi)孔、氣缸蓋底平面和活塞三者共同組成燃燒室。由于缸套屬于難加工零件，耐磨性

11、和硬度要求較高，加工精度直接影響其配合精度，也直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用效率。氣缸套主要材料為硼鑄鐵，鋼鉻鑄鐵及粉末冶金泥漿泵缸套材料，因此采用離心鑄造生產(chǎn)毛坯，兩端的冷硬層的硬度較高，加工難度比較大。在對(duì)其進(jìn)行粗車(chē)外圓，切兩端時(shí)，會(huì)出現(xiàn)卡爪破裂或夾緊偏斜的現(xiàn)象，所以必須對(duì)其夾具方案進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。針對(duì)缸套工件的某一工序設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具，能夠保證該工件的質(zhì)量和精度，同時(shí)還有高生產(chǎn)效率，低成本等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)械加工工藝和夾具設(shè)計(jì)運(yùn)用相關(guān)的專(zhuān)業(yè)理論和實(shí)踐知識(shí)，要求我們必須充分熟悉機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的課本知識(shí)，才能很好的完成工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，更加深刻了解工件在加工中的定位，合理制定工藝規(guī)程等問(wèn)題，提高了

12、加工工藝規(guī)程編寫(xiě)和夾具設(shè)計(jì)的能力，并且培養(yǎng)了分析和解決問(wèn)題的思維。1.2 缸套概述缸套的分類(lèi)依據(jù)背面是否接觸冷卻水進(jìn)行分類(lèi)。干式缸套背面不與冷卻水接觸，反之則為濕試缸套。干式缸套壁厚較薄，一般厚度為4毫米，而濕式缸套厚壁稍微大一點(diǎn)，在5至8毫米范圍。干式缸套相對(duì)來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，加工方便，但是與缸體是過(guò)盈配合，拆卸不方便。濕式的缸套背面接觸冷卻水，散熱好，拆卸也容易，但是剛度、強(qiáng)度都不如干式缸套，容易漏水。濕式缸套多應(yīng)用在柴油機(jī)。1.3 設(shè)計(jì)要求工藝設(shè)計(jì)部分：定位基準(zhǔn)的選擇；工藝路線(xiàn)的擬定；加工余量和工序尺寸的確定。夾具設(shè)計(jì)部分：夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裝配圖繪制。設(shè)計(jì)方法與措施擬定如下： （

13、1）分析零件圖紙，通過(guò)查詢(xún)圖書(shū)資料以及相關(guān)文獻(xiàn)、文檔，了解發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的零件特點(diǎn)技術(shù)要求。   （2）零件的工藝分析，設(shè)計(jì)工藝規(guī)程，編寫(xiě)工藝過(guò)程綜合卡。確定零件各個(gè)表面的加工方法，制定缸套的加工工藝路線(xiàn)。分析已有的加工工藝與加工方式的優(yōu)點(diǎn)與不足，確定合理的加工工藝（3）設(shè)計(jì)夾具，繪制夾具裝配圖、零件圖。  發(fā)動(dòng)機(jī)缸套零件的定位分析，定位誤差的計(jì)算。所設(shè)計(jì)的夾具必須考慮缸套內(nèi)孔的精度要求。（4）編寫(xiě)設(shè)計(jì)論文說(shuō)明書(shū)，闡述設(shè)計(jì)依據(jù)和思路。根據(jù)已經(jīng)得到的設(shè)計(jì)結(jié)果，整理成文，按照學(xué)院的規(guī)定統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。  2 零件的

14、工藝分析2.1 零件的概述該氣缸套這類(lèi)零件是屬于套筒類(lèi)，通常在機(jī)器中起到支撐或者導(dǎo)向作用。套筒的應(yīng)用范圍比較廣，比如支撐回轉(zhuǎn)軸上的各種形式的定位套和軸承，模具的導(dǎo)套，夾具上導(dǎo)向套和鉆套，液壓系統(tǒng)中液壓缸等。由于在不同的功能，不同的應(yīng)用，套筒的結(jié)構(gòu)尺寸也存在較大的差異，但它們的共同點(diǎn)都是：零件壁的厚度較薄易變形，零件的主要表面同軸度要求較高的內(nèi)外圓表面，零件的長(zhǎng)度一般大于直徑等。（外圓直徑D小于其長(zhǎng)度L，長(zhǎng)徑比小于5）。2.2 零件的技術(shù)要求套筒類(lèi)零件外圓表面主要是以過(guò)盈配合或過(guò)渡配合與機(jī)架箱體孔配合，起支承作用。內(nèi)孔起到導(dǎo)向作用或者支承作用，常與傳動(dòng)軸、主軸、活塞、滑閥相配合。（1） 孔的技術(shù)

15、要求m，要求m。（2） 外圓表面的技術(shù)要求m。（3） 孔與外圓軸線(xiàn)同軸度要求內(nèi)外圓表面之間的同軸度公差根據(jù)零件的裝配要求而定。同軸度一般為0.010.05。（4） 孔軸線(xiàn)與端面的垂直度要求如果套的端面在工作中承受載荷或者加工中作為定位面，端面與外圓或者內(nèi)孔軸線(xiàn)的垂直度要求較高，一般為0.010.05。2.3 零件的作用該零件是發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套，而缸套、活塞是氣缸部件，缸套主要是限制活塞的運(yùn)動(dòng)主要起到連接作用。氣缸套是發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)重要的部件，它直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)和使用壽命。3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零件制造的工藝過(guò)程和操作方法等文件。包括確定零件加工工藝路線(xiàn)，加工方法、切削用量、工時(shí)

16、定額，以及工藝裝備的選用等。工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：設(shè)計(jì)出來(lái)的工藝規(guī)程必須保證零件的加工質(zhì)量和機(jī)器的裝配質(zhì)量，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)圖紙上要求的各項(xiàng)技術(shù)。工藝過(guò)程應(yīng)該有效率高的特點(diǎn)，使產(chǎn)品能夠盡可能快投的放入市場(chǎng)。盡可能減少低制造成本。注意減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，能夠保證工人安全。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)所需要的原始資料：產(chǎn)品的裝配圖、零件圖、驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和年生產(chǎn)綱領(lǐng)。毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件。工廠(chǎng)的生產(chǎn)技術(shù)條件，包括機(jī)器設(shè)備條件，機(jī)床性能和技術(shù)支持，工人的操作技術(shù)水平，自制工藝設(shè)備的能力以及工廠(chǎng)供給電能、供氣的能力?，F(xiàn)有的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)外有關(guān)制造技術(shù)資料等。3.1 基準(zhǔn)面的選擇基準(zhǔn)包括

17、點(diǎn)、線(xiàn)、面，能夠確定加工工件的位置。選擇合理的定位基準(zhǔn)是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的內(nèi)容，為了確定工件在機(jī)床上或夾具中正確位置。定位基準(zhǔn)必須選擇正確，否則會(huì)直接影響到加工工藝路線(xiàn)。定位基準(zhǔn)選擇包括粗基準(zhǔn)選擇和精精準(zhǔn)選擇。根據(jù)缸套零件特點(diǎn)，大部分工序可以選用外圓作為主要基準(zhǔn)面，外圓面的面積較大，定位穩(wěn)定，可以用來(lái)精加工內(nèi)孔；同時(shí)內(nèi)孔可作為另一基準(zhǔn)面。 第一道工序，由于各個(gè)表面都是未加工的毛坯表面，對(duì)整個(gè)加工工藝過(guò)程有重要影響。選用內(nèi)孔作為基準(zhǔn)粗加工外圓和端面，再利用外圓表面對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行粗精加工。另一種則是與之相反，利用外圓表面，先對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行加工，再以?xún)?nèi)孔位基面，對(duì)外圓表面和端面進(jìn)行加工。1. 粗基準(zhǔn)選

18、擇粗基準(zhǔn)作用是能夠保證未加工面和加工面之間的位置精度。應(yīng)該選用與加工面互相位置精度較高、加工余量小的表面。避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)。根據(jù)缸套的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和粗基準(zhǔn)的選擇原則，選用孔作為加工零件的粗基準(zhǔn)2. 精基準(zhǔn)選擇缸套零件屬于套筒類(lèi)零件，精度要求較高，根據(jù)套筒類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精基準(zhǔn)的選擇原則，可以采用互為基準(zhǔn)的方法加工零件。根據(jù)以上要求，選擇缸套外圓作為精基準(zhǔn)面。3.2 制定工藝路線(xiàn)缸套加工的表面主要是內(nèi)孔和外圓表面,保證加工表面（外圓和內(nèi)孔）之間的位置精度，以及內(nèi)孔和外圓本身的加工精度和表面粗糙度的要求?？椎募庸ぢ肪€(xiàn)：鉆-擴(kuò)-鉸鉆孔加工精度要求較低，一般在IT10IT13,表面粗糙度也較大，Ra一

19、般為50m。鉆孔一般直徑小于80。其中擴(kuò)孔能夠糾正位置誤差，而鉸孔能保證孔的精度，但不能校正孔軸線(xiàn)的位置精度。該加工路線(xiàn)應(yīng)用范圍較廣，適用于除淬硬剛以外的各種材料。鉆-擴(kuò)-拉這條加工路線(xiàn)與第一種大致相同，鉸孔加工方法換成拉孔。但是由于拉刀設(shè)計(jì)制造比較復(fù)雜、花費(fèi)的成本較高，只適用于大批量生產(chǎn)中的小零件。粗鏜-半精鏜-精鏜鏜孔是在與之孔上用切削刀具使之?dāng)U大的加工方法，適用于各種類(lèi)型零件的生產(chǎn)。根據(jù)孔加工精度高低要求，精鏜之后還可以安排金剛鏜。金剛鏜加工質(zhì)量好，生產(chǎn)效率較高，廣泛應(yīng)用與精密孔的最終加工。粗鏜-半精鏜-磨削粗鏜也可以換成鉆孔，該路線(xiàn)主要應(yīng)用與淬火工件的加工，但不用于有色金屬的加工。當(dāng)孔

20、的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，最后一步磨削可分為粗磨和精磨。外圓表面的加工路線(xiàn)粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)m。粗車(chē)-半精車(chē)-粗磨-精磨m的鋼或鑄鐵材料。粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)-金剛石車(chē)該加工路線(xiàn)適用于有色金屬，不宜使用磨削的外圓表面。粗車(chē)-半精車(chē)-粗磨-研磨、超精加工、砂帶磨或拋光m）。設(shè)計(jì)工藝路線(xiàn)方案一工序工序名稱(chēng)工序內(nèi)容工藝裝備01鑄造毛坯按圖紙鑄造成形175×144×288立式銑床X52K02人工時(shí)效時(shí)效退火去應(yīng)力，去毛刺03粗車(chē)裝夾內(nèi)孔粗車(chē)外圓至及凸臺(tái)，車(chē)端面平整即可臥式車(chē)床CA614004粗車(chē)倒頭裝夾粗車(chē)車(chē)外圓至，車(chē)端面保證尺寸臥式車(chē)床CA614005粗鏜粗鏜內(nèi)孔臥式鏜床t6806熱處

21、理正火190-220HBS07半精車(chē)裝夾內(nèi)孔半精車(chē)外圓至及凸臺(tái)，車(chē)端面臥式車(chē)床CA614008半精車(chē)倒頭裝夾半精車(chē)外圓至，車(chē)端面保證尺寸臥式車(chē)床CA614009半精鏜半精鏜內(nèi)孔至臥式鏜床t6810精車(chē)裝夾內(nèi)孔精車(chē)外圓至及凸臺(tái)，車(chē)端面臥式車(chē)床CA614011精車(chē)倒頭裝夾精車(chē)外圓至，車(chē)端面保證尺寸臥式車(chē)床CA614012精鏜精鏜內(nèi)孔臥式鏜床t6813粗珩內(nèi)孔粗珩磨內(nèi)孔14精珩內(nèi)孔精珩磨內(nèi)孔15檢驗(yàn)檢驗(yàn)16去毛刺去毛刺17入庫(kù)入庫(kù)方案二：工序工序名稱(chēng)工序內(nèi)容工藝裝備01鑄造毛坯按圖紙鑄造成形175×144×288立式銑床X52K02人工時(shí)效時(shí)效退火去應(yīng)力，去毛刺03粗鏜粗鏜內(nèi)孔臥

22、式鏜床t6804粗車(chē)裝夾內(nèi)孔粗車(chē)外圓至及凸臺(tái)，車(chē)端面平整即可臥式車(chē)床CA614005粗車(chē)倒頭裝夾粗車(chē)車(chē)外圓至，車(chē)端面保證尺寸臥式車(chē)床CA614006熱處理正火190-220HBS07半精車(chē)裝夾內(nèi)孔半精車(chē)外圓至及凸臺(tái)，車(chē)端面臥式車(chē)床CA614008半精車(chē)倒頭裝夾半精車(chē)外圓至，車(chē)端面保證尺寸臥式車(chē)床CA614009半精鏜半精鏜內(nèi)孔至臥式鏜床t6810精車(chē)裝夾內(nèi)孔精車(chē)外圓至及凸臺(tái)，車(chē)端面臥式車(chē)床CA614011精車(chē)倒頭裝夾精車(chē)外圓至，車(chē)端面保證尺寸臥式車(chē)床CA614012精鏜精鏜內(nèi)孔臥式鏜床t6813粗珩內(nèi)孔粗珩磨內(nèi)孔14精珩內(nèi)孔精珩磨內(nèi)孔15檢驗(yàn)檢驗(yàn)16去毛刺去毛刺17入庫(kù)入庫(kù)最后珩磨的工序，工序

23、的加工質(zhì)量和精度較高，能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)缸套內(nèi)孔表面的加工質(zhì)量。兩種方案特點(diǎn)：方案一以?xún)?nèi)孔為粗基準(zhǔn)先選擇粗車(chē)外圓表面，方案二以外圓表面作為粗基準(zhǔn)選擇加工內(nèi)孔。選擇方案一為加工工藝路線(xiàn)。3.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定查找機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)確定機(jī)械加工余量：直徑150毫米的內(nèi)孔精珩磨：工序基本余量為0.08，工序經(jīng)濟(jì)精度為H6（），工序尺寸，最小極限尺寸150H6（），表面粗糙度為m；粗珩磨：工序基本余量為0.4，工序經(jīng)濟(jì)精度為H6（），工序尺寸，最小極限尺寸149.9H6（），表面粗糙度為0.4m；精鏜：工序基本余量為0.5，工序經(jīng)濟(jì)精度為H8（），工序尺寸，最小極限尺寸149.5

24、H8（），表面粗糙度為0.8m；半精鏜：工序基本余量為1，工序經(jīng)濟(jì)精度為H11（），工序尺寸65，最小極限尺寸149.5H8（），表面粗糙度為1.6m；二次粗鏜：工序基本余量為2，工序經(jīng)濟(jì)精度為H12（），工序尺寸64，最小極限尺寸148H12（），表面粗糙度為6.3m；一次粗鏜：工序基本余量為2，工序經(jīng)濟(jì)精度為H12（），工序尺寸62，最小極限尺寸145H12（），表面粗糙度為。毛坯：工序尺寸為144外圓表面精車(chē)：工序基本余量為0.5，工序經(jīng)濟(jì)精度為H10（），工序尺寸170，最小極限尺寸170H10（m；半精車(chē)：工序基本余量為2，工序經(jīng)濟(jì)精度為H11（），工序尺寸，最小極限尺寸170.5H

25、11（），表面粗糙度為6.3m；粗車(chē)：工序基本余量為2.5，工序經(jīng)濟(jì)精度為H11（），工序尺寸，最小極限尺寸172.5H11（m；毛坯：工序尺寸為1753.4 確定切削用量及基本工時(shí)切削用量的選擇，直徑影響到切削效率，工件的加工質(zhì)量。粗加工毛坯余量較大，盡可能選擇大的切削用量，減少生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。粗加工首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的切削用量，然后選擇進(jìn)給量，最后確定切削深度。精加工切削用量的選擇還要考慮到加工精度和表面質(zhì)量。精加工的切削用量首先必須保證加工質(zhì)量，然后在此前提下提高生產(chǎn)效率。粗鏜144的孔選取取背吃刀量=2mm。選擇刀具YG6硬質(zhì)合金，當(dāng)車(chē)刀刀桿尺寸16×25，選取

26、該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=mm/r。確定切削速度V，V=，切削速度V=m/min。再代入公式n=1000v/d，n=184.6r/min，選擇n=200r/min鏜孔的基本時(shí)間可以由公式求得。=90。=2mm；=3mm；而=275mm；f=mm/r；n=200r/min。將上述結(jié)果代入公式，則工序的基本時(shí)間=。半精鏜選取取背吃刀量=1mm。進(jìn)給量f=mm/r。確定切削速度V，V=，切削速度V=m/min。再代入公式n=1000v/d，n=219.1r/min，選擇n=200r/min 鏜孔的基本時(shí)間可以由公式求得。=90。=2mm；=3mm；而=270mm；f=mm/r；n=200r/min。將上

27、述結(jié)果代入公式，則工序的基本時(shí)間=。精鏜選取取背吃刀量=mm。選取進(jìn)給量f=mm/r。確定切削速度V，V=，切削速度V=m/min。再代入公式n=1000v/d，n=377.7r/min，選擇n=400r/min鏜孔的基本時(shí)間可以由公式求得。=90。=2mm；=3mm；而=268mm；f=mm/r；n=400r/min。將上述結(jié)果代入公式，則工序的基本時(shí)間=。粗車(chē)選取取背吃刀量=mm。選取進(jìn)給量f=mm/r。選用YG6硬質(zhì)合金車(chē)到車(chē)削。確定切削速度V，選取切削速度V=71m/min。再代入公式n=1000v/d，d=175mm，主軸轉(zhuǎn)速n=r/min，選擇CA6140臥式車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=125

28、r/min粗車(chē)外圓的基本時(shí)間可以由公式求得。=90。=2mm；=3mm；而=288mm；f=0.6mm/r；n=125r/min。將上述結(jié)果代入公式，則工序的基本時(shí)間=min。半精車(chē)選取取背吃刀量=2mm。選取進(jìn)給量f=0.3mm/r。選用YG6硬質(zhì)合金車(chē)到車(chē)削確定切削速度V，選取切削速度V=80m/min。再代入公式n=1000v/d，d=172.5mm，主軸轉(zhuǎn)速n=r/min，選擇CA6140臥式車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=160r/min半精車(chē)外圓表面的基本時(shí)間可以由公式求得。=90。=2mm；=3mm；而=275mm；f=0.3mm/r；n=160r/min。將上述結(jié)果代入公式，則工序的基本時(shí)間=

29、min。精車(chē)選取取背吃刀量=mm。選取進(jìn)給量f=0.15mm/r。確定切削速度V，切削速度V=114m/min。再代入公式n=1000v/d，d=170.5mm，主軸轉(zhuǎn)速n=r/min，選擇CA6140臥式車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=200r/min精車(chē)外圓表面的基本時(shí)間可以由公式求得。=90。=2mm；=3mm；而=270mm；f=0.15mm/r；n=200r/min。將上述結(jié)果代入公式，則工序的基本時(shí)間=min。4 夾具設(shè)計(jì)4.1 夾具概述自上個(gè)世紀(jì)末以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了迅速的發(fā)展。所以工具包括夾具、刀具、量具和輔具等，在不斷的發(fā)展革新中，其功能性越來(lái)越重要。機(jī)床夾具對(duì)加工質(zhì)

30、量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本都有著直接的影響，因此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造業(yè)或是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是一個(gè)重要的工藝工具。夾具的作用是：確保工件加工精度。有合理的定位方案、夾緊方案、正確的刀具導(dǎo)向方案，有足夠強(qiáng)度、剛度，確保滿(mǎn)足工件的加工精度要求；提高加工效率；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。根據(jù)現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展特點(diǎn)，可以分為以下幾個(gè)方面：a) 功能柔性化。夾具依靠自身結(jié)構(gòu)的靈活性進(jìn)行組裝、調(diào)整，適用于不同形狀及尺寸的工件，又能適用于不同生產(chǎn)類(lèi)型的機(jī)床加工。b) 精密化。隨著機(jī)械產(chǎn)品加工精度日益提高，為了適應(yīng)其高精度的加工需要，高精度機(jī)床大量出現(xiàn)，夾具精度也相應(yīng)提高。c) 結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。夾具標(biāo)準(zhǔn)化

31、是生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化、柔性化的基礎(chǔ)，是促進(jìn)夾具發(fā)展一項(xiàng)重要的技術(shù)措施。d) 高效、自動(dòng)化。為了實(shí)習(xí)機(jī)械加工的自動(dòng)化過(guò)程，必須配備相對(duì)應(yīng)的機(jī)床夾具。高效的夾具除了可以適應(yīng)高效的加工夾緊需求外，還滿(mǎn)足工件安裝自動(dòng)化的準(zhǔn)確性和靈活性的要求。夾具設(shè)計(jì)一般步驟：首先要明確設(shè)計(jì)的任務(wù)，包括工件的技術(shù)要求和工件圖樣，再去熟悉其工藝文件，然后才進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)。確定好夾具類(lèi)型，比如車(chē)床夾具有圓盤(pán)式、角鐵式，必須根據(jù)工件的形狀特點(diǎn)和加工要求確定合適的夾具類(lèi)型。確定夾具類(lèi)型后，工件必須在夾具上正確定位。內(nèi)孔定位可以選用心軸、定位銷(xiāo)，外圓柱面的定位則可以選擇V形塊、定位套。最后是需要夾緊工件，這部分需要用到夾緊裝置。夾緊裝置

32、除了保證工件不會(huì)移動(dòng)外，而且不能破壞工件的定位和工件表面的精度和粗糙度。4.2 定位元件工件定位的實(shí)質(zhì)是在夾具中確定某個(gè)位置。任何一個(gè)工件在空間坐標(biāo)有六個(gè)自由度，沿三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。工件在空間六個(gè)自由度，合理布置六個(gè)支承點(diǎn)限制工件位置，即為六點(diǎn)定位原理。夾具設(shè)計(jì)，根據(jù)工件的加工要求和定位基準(zhǔn)面，以此來(lái)選擇定位方法和定位元件。被加工工件定位基面包括平面、圓柱面、圓錐面、成形面或是其中幾種的組合。定位元件的選擇，包括定位元件的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸，同時(shí)還有其布置形式。（1） 工件以平面定位主要的形式是支承等位。固定支承（支承釘和支承板）、可調(diào)支承、自衛(wèi)支承、輔助支承?？烧{(diào)支承可在一個(gè)范圍內(nèi)調(diào)整，

33、自位支承只限制一個(gè)自由度，而輔助支承不起定位作用（2） 定位銷(xiāo)，心軸都是工件以?xún)?nèi)孔定位的定位元件。圓柱銷(xiāo)的長(zhǎng)短限制的自由度不同。（3） V形塊可以用于外圓表面的支承定位，其最大的特點(diǎn)能夠保證對(duì)中性能好，常用于工件對(duì)稱(chēng)度要求較高的場(chǎng)合。以外圓定位的定位元件還有定位套、半圓孔等。綜合各種定位元件的特點(diǎn)，選擇定位V形塊作為夾具的定位元件4.3 夾緊裝置工件經(jīng)過(guò)正確定位之后，由夾緊裝置將工件夾緊。夾緊元件、動(dòng)力裝置、中間機(jī)構(gòu)都是夾具裝置的構(gòu)成。夾緊裝置是可以把工件牢固壓緊的機(jī)構(gòu)，它與定位元件密不可分，為了保證加工過(guò)程中工件不會(huì)因?yàn)槠渌牧Φ淖饔枚a(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)。夾緊力的作用方向應(yīng)該垂直工件的主要定位基

34、準(zhǔn)，保證加工精度；同時(shí)應(yīng)有利于減少所需要的夾緊力的大小。設(shè)計(jì)夾緊裝置，必須保證夾緊過(guò)程中不會(huì)改變工件的位置。夾緊力要適當(dāng)，不能使工件產(chǎn)生變形或損失。夾緊裝置結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單、可靠，并且有足夠強(qiáng)度，適應(yīng)工件的生產(chǎn)批量。4.4 鏜150的孔缸套加工關(guān)鍵工序是鏜孔，決定鏜孔質(zhì)量的關(guān)鍵是鏜孔夾具。鏜孔工序夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是：以外徑定位夾緊；夾具要校正缸套自由狀態(tài)下的變形使缸套外圓為正圓；定位、夾緊元件在范圍內(nèi)定位準(zhǔn)確。鏜床夾具也被稱(chēng)為鏜模，具有鉆模的特點(diǎn)，被加工孔的精度由鏜模保證。鏜模由定位元件、夾緊裝置、導(dǎo)向裝置（鏜套和鏜模支架）和鏜模底座所組成。按照導(dǎo)向支架的布置形式不同，鏜模分為單面導(dǎo)向和雙面導(dǎo)向兩大類(lèi)

35、的結(jié)構(gòu)形式。鏜模支架與鏜套相配合，引導(dǎo)鏜桿對(duì)工件進(jìn)行加工。鏜桿的尺寸的選取要保證其剛性，鏜桿直徑受到工件孔徑的限制，盡可能大些，一般為被加工孔徑0.6倍。粗鏜選最小值，精鏜選取最大值。選取鏜桿直徑為120。鏜模支架除了安裝鏜套外，還必須承受切削力，所以要求鏜模支架剛性要好，不變形。同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能安裝在鏜模支架上，以免受到夾緊力使支架變形。初步構(gòu)想，鏜模采用雙面導(dǎo)向機(jī)構(gòu)形式。圖1鏜模結(jié)構(gòu)形式鏜套設(shè)計(jì)：內(nèi)徑d為120，外徑為145，最大外圓直徑為165，配合GB22691980M16×8的螺釘。鏜套與鏜桿公差配合H6/g5（H6/h5）。圖2 鏜套鏜模支架配合：內(nèi)徑配合鏜套，支架內(nèi)孔支

36、架為145，內(nèi)孔中心到底面的高度取決于工件高度，此高度為260。寬度為工件高度的1/2到3/5，厚度為1/3到3/5倍。鏜模支架在夾具底座用兩個(gè)圓柱銷(xiāo)定位，用開(kāi)槽螺釘擰緊。圖3 鏜模支架底座設(shè)計(jì)：底座的長(zhǎng)度L和寬度B按工件大小而定,高度為1/6L，取高度為110。b和h值的范圍2030，都取為30。E的值為高度H的1到1.5倍，取H值為160。d值取8（58），a值取20（1020）。工件靠一個(gè)V形長(zhǎng)塊定位，限制X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)與Y軸的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。V形塊在夾具體靠?jī)蓚€(gè)直徑10毫米開(kāi)槽螺釘固定在夾具體上。圖4 V形塊夾緊元件使用U形壓板對(duì)缸套進(jìn)行夾緊。圖5U形壓板該U形壓板為A型壓板。查找機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，U