毕业设计（论文）-柴油机的凸轮轴零件进行工艺工装设计.doc

《毕业设计（论文）-柴油机的凸轮轴零件进行工艺工装设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-柴油机的凸轮轴零件进行工艺工装设计.doc（32页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、摘 要 此次毕业设计是针对柴油机的凸轮轴零件进行工艺设计以及工装设计。 凸轮轴是发动机中的一个重要组成部件，由于其结构特性，对材料的要求和加工的精度要求较高，如端面加工、中心孔加工以及凸轮的加工等。对于此次工艺过程的制作，我查阅了很多的相关资料，尽力做到表达清晰、语言简练。本次的设计任务能使我巩固大量有关于机械方面特别是机械制造方面的专业知识，并且从曾经学习过的知识当中又获得了新的东西，同时也学会了查阅文献，使用相关机械类专用手册如机床夹具设计手册、金属机械加工工艺人员手册等，进一步增进了我对现成知识、经验及标准参数的使用和运用以及理解的能力。在夹具部分我使用了液压传动机构作为夹紧机构，这样做

2、的好处是可以减少时间，减轻工人的劳动量，能够提高加工的效率以及加工精度，提高自动化率，提高生产的安全性，为企业的生产带来更多效益。由于本人的水平以及经验有限，在此次设计中难免会存有一些问题待改正或改进，欢迎各位读者对存在的问题进行批评和指正。 关键词：凸轮轴 工艺 夹具 液压传动Machining process and fixture design of camshaftAbstract My Graduation project is making the process design and process equipment design about camshaft of the d

3、iesel engine. Camshaft is one of the most important machine replacement parts, it needs the high quality materials and the high precision machining for its special nature of the structure, such as machining end face, center hole and the cams. I search many of the relevant information and literature

4、when Im doing this project, I tried my best to make my expression cleared and use the simple words. I this project I reinforced my professional knowledge about the Machinery Manufacturing, and I learned something new from the knowledge that I have learned, at the same time I learned how to search th

5、e literature and how to use the manual about Machinery Manufacturing such as Manual Fixture Design and Processing Personnels Manual Of Metal Processing Technology and so on, it can prove our ability of using the knowledge, experience and standard parameters. In the fixture design part I choose hydra

6、ulic transmission mechanism as the gripper mechanism. it can reduce the processing time, reduce labor of workers, also can improve processing efficiency, processing precision, improve the rate of automation and more safety, and it can brings more profit to the company. Because of my limited experien

7、ce and level, it must be some problems in my project to be corrected or improved, welcome every readers to criticize and correct the problems. Thank you. Keyword: camshaft process fixture hydraulic transmission目 录摘 要IAbstractII第一章 凸轮轴的简介以及结构分析1 1.1 凸轮轴的作用1 1.2 凸轮轴的结构特点及其要求1 1.2 凸轮轴的种类1第二章 生产类型及毛坯的确定

8、3 2.1 生产类型的确定3 2.2 毛坯的确定3第三章 工件加工工艺路线的拟定4 3.1 加工工艺路线的分析43.1.1 变形43.1.2 加工难度大4 3.2 凸轮加工工艺分析53.2.1 粗基准的选择53.2.2 精基准的选择5 3.3 加工阶段的划分以及工序顺序安排53.3.1 加工阶段的划分53.3.2 工序顺序安排5 3.4 加工工艺路线的拟定6 3.5 工艺方案分析8 3.6 工序简介8第四章 确定加工余量、工序尺寸以及公差9第五章 确定切削用量及工时定额11 5.1 钻孔12 5.3 磨外圆错误！未定义书签。第六章 夹具设计错误！未定义书签。 6.1 铣轴两端专用夹具设计错误！

9、未定义书签。6.1.1 夹具定位支撑系统错误！未定义书签。6.1.2 夹紧机构错误！未定义书签。6.1.3 夹具结构的草图错误！未定义书签。结 论错误！未定义书签。参考文献错误！未定义书签。第一章 凸轮轴的简介以及结构分析1.1 凸轮轴的作用 凸轮轴为发动机中的一个重要的组成零件，它按照一定的顺序控制了各个气缸进、排气门的开闭情况，可以由调整凸轮的曲线以精确控制气门的启闭时间，与此同时，凸轮轴还能用来控制分电器以及汽油泵等各种辅助用装置。图1-11.2 凸轮轴的结构特点及其要求 凸轮轴整体为一根圆柱形棒体，与气缸组的长度近似相同，而凸轮的截面则呈鸡蛋形，凸轮的意义在于让气缸气门尽快地完成开启和

10、关闭动作。在不同的发动机中凸轮轴的结构都是类似的，主要区别表现在凸轮轴的数量、凸轮形状、凸轮位置有差异，虽然凸轮轴在四冲程发动机中的转速仅仅是曲轴的一半，但事实上凸轮轴在工作过程当中的转速仍旧比较高，与此同时它还要承受相当大的扭矩，而凸轮轴的形状复杂，长径比大，工件的刚性较差，对材料以及加工的精度要求较高，加工难度相对来说较大。 凸轮轴的主要技术要求有： 1.支承轴颈自身的尺寸精度以及各个轴颈相互之间的同轴度； 2.键槽尺寸及其位置精度； 3.止推面对支撑轴颈轴线的垂直度； 4.凸轮基圆的尺寸精度以及基圆相对支撑轴颈轴线的同轴度； 5.凸轮周向位置精度； 6.凸轮形状精度；1.2 凸轮轴的种类

11、 在当今的发动机结构中，凸轮轴的位置相对于从前发生了改变，其位置由以前的下置改变成为上置方式，在采用了多气门结构的发动机中，所需要的凸轮轴数量也有增加，同时还有可变的凸轮轴驱动方式，其运行方式各不相同的。而促使这些凸轮轴制造技术改进的驱动力则是由对零部件材料的轻量化要求、发动机内部运作时挤压力的提高以及新型材料和新型加工方式的运用。 现在的凸轮轴主要有以下的几种类型： 1.冷硬铸铁凸轮轴 这种方法是将一个凸轮轴模型放置与砂子中，其材料一般使用塑料，然后进行浇铸。在一过程中，需要用到冷铁对铸件特定的部位进行局部冷却，以此来让铸件进行快速的冷却。另一种方法则是将玻璃管置入铸型之中，在开箱后取出玻璃

12、管，以此铸出空心凸轮轴，空心凸轮轴的重量相对于实心凸轮轴的重量有明显的减轻，空心部分还可以为凸轮轴的轴承部分供油，但是这种加工方法却会使得加工的成本大大提高。 2.锻钢凸轮轴 锻钢凸轮轴大概可以承受2000-2500MPa的赫兹挤压应力，当凸轮轴运用于柴油机当中时，其所受的压力相对较高，因此可使用锻造式，但其加工的成本也比较高。 3.铸钢凸轮轴 在新开发的一些柴油机和汽油机当中，凸轮轴所受到的赫兹挤压应力完全超过了冷硬铸铁类凸轮轴所能到达的极限。而较为新型的凸轮轴的制造工艺则是实型法铸钢凸轮轴，利用该工艺加工凸轮轴，可以加工出仅有一端贯穿的凸轮轴，这种采用这种方法加工出来的凸轮轴相对于传统的实

13、心凸轮轴可以减轻一定的重量。 4.装配式凸轮轴 装配式凸轮轴不同于一般的一体式凸轮轴，所谓装配式，就是将不同材料的部件组合成为一个整体，其优点则是能够有目的的分别优化所需的零部件，与此同时还能提高凸轮轴的机械性能，相对于使用传统工艺制造出来的凸轮轴能够减轻接近一半的重量。使用装配式凸轮轴的发动机包括了一级方程式赛车的引擎。图1-2 装配式凸轮轴第二章 生产类型及毛坯的确定2.1 生产类型的确定 由所得到的图纸来分析，使用该凸轮轴的柴油机适用于轻型客货车，属于轻型大批量生产，根据该生产特性可以对机械的加工工艺过程做一个初步的确定，车床一般采用高效率的机床如数控、数显机床，自动换刀镗铣床等，或是采

14、用专用机床。在刀具选择方面则需要采用通用刀具，有特殊的加工需求也可以按照工序的实际情况采用专用刀具；量具采用的是专用量具；夹具可以使用通用夹具，同时还需要自行设计专用夹具以及辅助夹具。2.2 毛坯的确定 毛坯的选择会对工艺过程的经济型造成很大的影响，同时还会影响到工件的力学性能。在该凸轮轴零件的加工过程中，毛坯的选择会对材料的消耗多少、工序余量的使用、加工的额定工时、零件的强度、材料内部的纤维组织造成很大的影响。毛坯的正确选用需要制造和工艺人员在加工之前进行紧密的对接，不仅要考虑到冷加工方面的需求，同时还需要考虑到热加工方面的加工需求。 由于凸轮轴是在发动机工作时工作的，所以必将承受气缸气门开

15、启关闭时的周期性冲击载荷，因此凸轮轴整体应该做到有足够的韧性和刚性，且凸轮和各个轴颈的表面应耐磨，因此，凸轮轴的各个工作表面都应该进行热处理。 对于凸轮轴材料的选用，国内外目前的主要选用材料是铸铁和钢，其中有以美国为代表的可淬低合金硬铸铁凸轮轴，以日本和法国为代表的冷硬铸铁凸轮轴。 对于毛坯精度，目前在国内国外普遍倾向于精铸以及精锻。 根据该毕业设计所给定的凸轮轴图纸来分析，则确定该凸轮轴使用45#钢，毛坯采用精锻方法制成。第三章 工件加工工艺路线的拟定 零件的加工工艺规程是由一系列不同的工序来综合而成的。对于凸轮轴的工艺规程的制定，可以分为两个步骤来进行： 1.拟定工件所适合的加工工艺路线；

16、 2.根据拟定的工艺路线来确定每一道工序具体的工序尺寸、使用的设备和工艺装备、切削用量还有工时定额。 由于具体情况的不同，对同一个零件的加工工艺方案也不尽相同，这时应该根据具体的需求挑选出其中最适合自身情况以及工艺方面最完善的方案。3.1 加工工艺路线的分析 在凸轮轴的加工中有很多因素会影响加工精度，但最主要的、对精度影响最大的因素为变形以及加工难度大。 3.1.1 变形 由第一部分“凸轮轴的作用及结构分析”我们可以知道凸轮轴的长度接近于气缸组的长度，长径比大的这一结构特性决定了凸轮轴工件本身的刚度低。当工件刚度低时，加工中面临的一大问题就是凸轮轴会在切削加工时产生较大的弹性形变，同时工件自身

17、表面的残余应力也会影响其变形，当加工至凸轮部分时，所产生的变形会更加的明显。此外，采用钢这类材料作为凸轮轴工件材料，在精加工其主要的工作表面如凸轮轴表面或是轴颈表面时也会产生一定的变形。 凸轮轴在加工中所产生的变形，将会使得后续工序加工余量的分配不均匀，甚至于产生的变形过大从而导致后续的加工无法继续进行，使工件直接作废。而凸轮轴加工后所产生的变形将会影响到实际使用当中的使用性能。 针对这个问题，在安排工艺过程中必须采取一定的措施，使各个主要表面的精度加工工序分开，同时，由于加工中变形是无法避免的，因此在加工当中需要利用半精加工修正粗加工时产生的变形，利用精加工修正粗加工时产生的变形，从而使得工

18、件的精度得到保证。 3.1.2 加工难度大 凸轮轴最大的特点就是凸轮这一重要部分，而加工凸轮则是一个难点。对于需要加工的凸轮，不仅有尺寸的精度要求，还有形状位置的要求。采用普通的加工设备和常规的表面加工方法显然是无法满足其各项要求的。 由于凸轮曲线上的各点相对于其旋转中心是不断变化的，当使用一般的靠模机进行凸轮加工的时候，由于其加工半径的不断变化，必将影响到切削速度和切削力的变化，由此加工出来的凸轮曲线将会产生形状误差，而影响到凸轮在实际使用当中的性能。3.2 凸轮加工工艺分析 对于凸轮轴的定位基准，采用的是一般轴类零件的定位基准，即以两顶尖作为定位基准。这样做的好处就是能够避免多次装夹从而引

19、起误差，也能为后续的工序作定位基准，符合“基准统一”这一原则。 3.2.1 粗基准的选择 粗基准的选择关系到了工件的装夹是否可靠便捷，也关系到在之后的精加工中能不能保证其加工精度。在加工当中选择粗基准的时候，要求各个加工面都具有有足够的加工余量，使加工出来的面以及不加工面之间相对位置偏差或是形位公差符合图纸上标注的要求。在凸轮轴的加工中，加工基准大多数都是中心孔，为了保证所钻出的中心孔能够符合预期的要求，第一道工序必须是在钻中心孔之前将凸轮轴的两个端面铣好。选用支承轴颈的毛坯外圆表面和支撑轴颈的一个侧面作为定位基准则可以保证接下来的工序余量最为匀称。 3.2.2 精基准的选择 加工过程中，若精

20、加工对象为各个支撑轴颈和外圆面则都以两个中心孔来定位，钻孔时则以支撑轴颈来作为基准定位。3.3 加工阶段的划分以及工序顺序安排 3.3.1 加工阶段的划分 根据凸轮轴的特点可以判定整个加工不可能使用一道工序全部加工完成，因此必须将加工的工艺过程划分为多个步骤。 凸轮轴的加工可以大致划分为以下的三个步骤： 1.粗加工各个支撑轴颈、车凸轮钻通孔以及钻端面孔； 2.初磨凸轮轴表面部分； 3.精加工凸轮外形、支撑轴颈。 3.3.2 工序顺序安排 凸轮和支撑轴颈的加工顺序是按车初磨精磨来进行加工的。对于各个表面，是由粗加工到精加工，同时主要表明与次要表面的加工工序是交叉进行的，这从整体上符合“先粗后精”

21、的加工原则。3.4 加工工艺路线的拟定 由以上的各类分析综合可以拟定工艺路线如下： 表3-1 工艺路线方案一工序号 工序名称 加工设备01检查毛坯02热处理03铣凸轮轴两端面卧式端面铣床04打轴两个中心孔专用钻中心孔机床05粗车外圆数控车床06半精车外圆数控车床07粗磨小头数控磨床08车凸轮外圆数控车床09轴颈、大小头倒145角数控车床10钻4工艺孔专用钻床11淬火高频淬火机12校直自动校直机13回火回火炉14钻、铣轴壁油孔深孔组合钻床15半精磨小头轴颈数控磨床16精磨小头轴颈数控磨床17精磨主轴颈数控磨床18半精磨凸轮数控磨床19精磨凸轮数控磨床20光整凸轮轴凸轮轴光整机21铣键槽键槽铣床

22、表3-1续22清洗凸轮轴清洗机23去毛刺24探伤25抛光抛光机床26检验检测仪27清洗凸轮轴清洗机28入库表3-2 工艺路线方案二工序号工序名称 加工设备01检查毛坯02铣凸轮轴两端面卧式端面铣床03打轴两个中心孔专用钻中心孔机床04钻端面4孔专用钻中心孔机床05车所有58.5主轴颈普通外圆磨床06粗磨小头普通外圆磨床07粗磨凸轮数控磨床08铣8mm键槽数控铣床09轴颈、大小头倒145角普通车床10钻、铣轴壁6油孔摇臂钻床11淬火高频淬火机12校直自动校直机13回火回火炉14半精磨支撑轴颈普通外圆磨床15精磨小头轴颈普通外圆磨床16精磨支撑轴颈普通外圆磨床17半精磨凸轮数控磨床18精磨凸轮数控

23、磨床19清洗凸轮轴清洗机 表3-2续20去毛刺21探伤22抛光抛光机床23检验24清洗凸轮轴清洗机25防锈26入库3.5 工艺方案分析 两个方案的特点都是整个过程的精加工以及粗加工是分开进行的，符合“先粗后精”的加工原则，在定位基准上以两端面孔为基准进行加工，符合了基准统一原则。但方案1轴颈分开加工使得精度更有保障，而铣键槽工序也在轴颈精加工后开始进行，键槽精度保证，凸轮的精度也间接得到了保证，因此选择方案1。在半精加工阶段之前安排淬火工序可以防止工件淬火后变形过大，从而导致工件难于进行精加工。3.6 工序简介 铣两端面钻中心孔 由于凸轮轴的大多数加工基准为中心孔，中心孔的好坏将会影响整个凸轮

24、轴的加工精度，而为了能够正确的钻出中心孔的位置，需要将凸轮轴的两个端面铣好，若端面不平，在钻孔时将会使钻头上的两切削刃受力不均匀，钻头可能会折断。打中心孔是以毛坯的外表面为基准的，因此毛坯外表面的质量情况决定了中心孔的位置情况。 粗、精磨主轴颈 粗磨主轴颈时用中心孔作为轴向的定位，先将中间的主轴颈粗磨完毕，然后再加工其他主轴颈。由于凸轮轴长径比大，在加工的时候容易产生变形，此时需以中间主轴颈作为支撑，再加工其余的主轴颈。经过粗磨的中间主轴颈，其圆度得到了保证，因此以中间主轴颈作为支撑加工其余轴颈的时候能保证其余轴颈的圆度和同轴度要求。精磨主轴颈的步骤与初磨主轴颈的步骤大致相同。 铣键槽 由于凸

25、轮轴对凸轮的加工要求很高，而凸轮在加工时又是以键槽来作为角向定位的，这决定了铣键槽的重要性，因此，该工序需要在粗磨精磨所有主轴颈之后才能进行。 校直 在凸轮轴进行热处理后，为了修正工件已经发生的变形，而进行校直，以便于进行接下来的精加工阶段。 粗精磨全部凸轮 传统的靠模式磨床已经逐渐不能满足如今凸轮所需求的加工精度，传统的靠模磨床在安装靠模和拆卸靠模的时候步骤繁琐，靠模本身的加工周期也很长，成本较高，也不能加工不同形状的凸轮，尤其是传统靠模并不能够保证凸轮的精度，因而不利于加工的进行，代替传统靠模式磨床的是CBN数控凸轮磨床。 加工凸轮时砂轮与凸轮的接触面随着砂轮与凸轮的相对位置变化而变化，且

26、在加工凸轮侧面时接触面达到最大，但在凸轮的基圆部分以及端部接触面较小。所以，在加工凸轮侧面部分时很有可能引发凸轮面烧伤和产生刀痕。 凸轮磨削的粗加工和其精加工一般都是在同时在一个加工的循环中完成的，首先对工件采用粗加工以去除尽可能多的材料而暂时不需考虑工件烧伤问题，然而在最后的粗加工中对凸轮的热损伤不能太深以免精加工时的进给量太小而无法去除烧伤材料。第四章 确定加工余量、工序尺寸以及公差 对于确定工序尺寸和公差，需要分成两种情况，第一种需要使用尺寸链方法来对尺寸和公差进行确定，在这种情况下工序尺寸以及公差将会与某一设计尺寸亦或是其他的工序尺寸互相有关联；而另一种情况则是工序尺寸及公差只与工序的

27、余量互相有关联，例如在加工的过程当中不会出现加工的基准转化。表4-1 加工余量、工序尺寸及公差加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ra()轴体前端面锻件粗铣半精铣53.91.1CT9IT14IT13391.0340 -0.6340 -0.412.56.36.3轴体后端面锻件粗铣半精铣53.91.1CT9IT14IT13611.057.10 -0.6560 -0.412.56.36.3钻4孔钻孔4IT12412.5钻6孔钻孔6IT12612.5钻中心孔钻孔攻丝14.2IT1214.212.5轴颈锻件粗车精车半精磨精磨53.21.00.60.2CT9IT12IT11IT10IT763

28、.51.060.3-0.03 -0.2859.3-0.03 -0.1958.7-0.03 -0.1358.5-0.03 -0.0612.56.36.30.80.4 表4-1续小头锻件粗磨半精磨精磨1.81.00.60.2CT9IT12IT10IT531.81.030.80.12530.20.05300.006512.56.30.80.8凸轮锻件粗车半精磨精磨54.20.60.2CT9IT12IT10IT10R251.0R20.80.125R20.20.05R200.0512.56.30.80.4第五章 确定切削用量及工时定额5.1 铣端面（1）选择刀具1）根据金属机械加工工艺人员手册表14-7

29、0，选择YT15硬质合金刀片。根据切削用量简明手册表3.1，铣削深度p5mm时，圆盘铣刀直径d为40mm，a为60mm。但已知铣削宽度ae为30mm，故应根据铣削宽度ae40mm，选择d=40mm。由于采用标准硬质合金圆盘铣刀，故齿数z=6。2）铣刀几何形状（表3.2）；由于铸铁硬度大于200HBS，故选择Kr=60，Kr=30，Kr=5，o=8，o=10，s= 10，1= -5。（2）选择切削用量1）决定铣削深p 由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完，则：p=h=5mm2)决定每齿进给量fz 根据切削用量简明手册表3.3，当使用YT15，铣床功率为5Kw时：fz=0.120.20mm/z取

30、：fz=0.20mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据切削用量简明手册表3.8，由于铣刀直径d=40mm，故刀具寿命T=90min。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3.27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3.27的公式进行计算。各修正系数为：KMv=0.72，Ksv=0.8 (见表1.28) Kv= KMv ksv=0.576故 ：Vc=14.5m/minn=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：Vc=dn/1000=3.148060/1

31、000m/min=15m/minfzc=VfVc/nz=235/(6012)mm/z=0.33mm/z（3）计算基本工时 公式5.1式中L=l+y+，l=40mm，根据切削用量简明手册表3.25，入切量及超切量y+=17mm，则L=40+17mm=57mm，故由公式(1-3)得：T0=0.32min5.2 钻孔 1.钻4油孔切削用量及时间 （1）选择刀具选择4mm高速钢麻花钻头钻头长度l1=22mm，全长l=55mm（2）选择切削用量1）决定进给量f按加工的要求来决定进给量：根据金属机械加工工艺人员手册表14-34，当加工结构钢，d=4mm时，f=0.05mm/r。2）决定切削速度 由金属机械

32、加工工艺人员手册表14-27，当f=0.08mm/r时则有 =11.1d0.4t0.2f0.5 公式5.2v=14.8m/minn=1000r/min（3）计算基本工时 公式5.3式中L=l+l1，l=28mm，根据金属机械加工工艺人员手册表15-7，入切量及超切量l1=6mm，则L=28+6mm=34mm，故由公式(5-2)得： T0=0.425min 2.钻6油孔切削用量及时间 （1）选择刀具选择6mm高速钢麻花钻头钻头长度l1=91mm，全长l=139mm（2）选择切削用量1）决定进给量f按加工的要求来决定进给量：根据金属机械加工工艺人员手册表14-33，当加工结构钢，d=6mm时，f=

33、0.15mm/r。2）决定切削速度 由金属机械加工工艺人员手册表14-27，当f=0.15mm/r时则有 =11.1d0.4t0.2f0.5 公式5.2v=14.8m/minn=1000r/min（3）计算基本工时 公式5.3式中L=l+l1，l=29.5mm，根据金属机械加工工艺人员手册表15-7，则L=38mm，故由公式5.3得： T0=0.253min 3.钻中心孔切削用量及时间 （1）选择刀具选择高速钢麻花钻头，其直径d=12mm。钻头长度l1=101mm，全长l=151mm（2）选择切削用量1）决定进给量f按加工的要求来决定进给量：根据金属机械加工工艺人员手册表14-33，当加工结构

34、钢，d=12mm时，f=0.26mm/r。2）决定切削速度 由金属机械加工工艺人员手册表14-27，当f=0.26mm/r时则有 =11.1d0.4t0.2f0.5 公式5.2v=24.48m/minn=649r/min（3）计算基本工时 公式5.3式中L=l+l1，l=43mm，根据金属机械加工工艺人员手册表15-7，入切量及超切量l1=7.5mm，则L=43+7.5mm=50.5mm，故由公式5.3得： T0=0.29min 4) 工时定额计算 查表可知：a装卸工件时间： k1=0.22minb钻换时间： k2=0.10minc扩换时间： k3=0.10mind排屑时间： k4=0.06m

35、ine电动起动时间： k5=0.02minf 快进、快退时间： k6=0.05ming工作台移动： k7=0.10minh夹紧时间： k8=0.05mini 快速工作其他时间：k9=0.13min 总的辅助时间为T=6(0.10+0.10+0.06)+0.22+0.02+0.05+0.10+0.05+0.13=2.13min因此钻孔工序所要消耗的总时间为：T总=0.29+2.13=2.42min5.3 车外圆 1.车小头 粗车小头时，查金属机械加工工艺人员手册表14-6，根据小头直径30mm，选用25mm25mm的高速钢W18Cr4V外圆车刀，切削深度p=3mm，则进给量f=0.4mm/r。

36、根据p=3mm，f=0.4mm/r，加工材料为45钢，查金属机械加工工艺人员手册表14-12得切削速度v=44m/min。 计算机动时间T0，由金属机械加工工艺人员手册表15-1可以查得圆柱表面的外圆车削计算公式为：T0=Lfni 公式5.4 由公式5.3可以算得粗车小头的机动时间为T0=0.11min 精车小头时，查金属机械加工工艺人员手册表14-17得f=0.04mm/r，v=27m/min。 由公式5.3可以算得精车小头的机动时间为T0=3min 2.车轴颈 粗车轴颈时，查金属机械加工工艺人员手册表14-6，根据轴颈直径58.5mm，选用25mm25mm的高速钢W18Cr4V外圆车刀，切

37、削深度p=3mm，则进给量f=0.8mm/r。 根据p=3mm，f=0.8mm/r，加工材料为45钢，查金属机械加工工艺人员手册表14-12得切削速度v=32m/min。 由公式5.3可以算得粗车轴颈的机动时间为T0=0.22min 精车小头时，查金属机械加工工艺人员手册表14-17得f=0.08mm/r，v=19m/min。 由公式5.3可以算得精车轴颈的机动时间为T0=3.8min5.4 磨外圆 纵进给磨外圆，磨轮横进给按工作台单行程进给时，机动时间计算公式查金属机械加工工艺人员手册表15-34得T0=LhKnfBft 公式5.5 1.确定工件粗磨回转圆周速度v及工件每分钟转速n 查金属机

38、械加工工艺人员手册表14-129得v=18m/min n=99r/min 2.确定工件加工余量h 查金属机械加工工艺人员手册表13-6得h=0.5mm 3.确定补磨系数K 查金属机械加工工艺人员手册表15-35得粗磨补磨系数K=1.1 4.确定纵进给量fb 查金属机械加工工艺人员手册表14-129取fB=0.6mm/r 5.确定磨削深度进给量ft 查金属机械加工工艺人员手册表14-129取ft=13.2m/工作台一次行程 最后算得粗磨外圆的机动时间T0=0. 2min 其余工序的切削用量和额定工时详情请参阅工序卡片。第六章 夹具设计 在加工工件的过程中，使用夹具可以将工件的位置准确的定位好，并

39、且能够将其稳固，防止其松动以便于加工的进行。在加工中使用夹具可以保证工件的加工质量，同时可以提高加工零件的效率，间接的降低了劳动量，提高了效益，也充分的将机床的性能体现出来。 此次设计的专用夹具是用于加工凸轮轴两端的平面部分，在夹具设计之前，需要明确一下几点： （1）铣凸轮轴两端平面时该工序的加工技术要求，定位方法和夹紧方式，以及毛坯的材料和加工方案。同时还要在工艺文件中了解该工序所需要用到的机床、刀具、量具以及加工余量、切削用量等加工参数和设备要求。 （2）从工艺文件中了解该凸轮轴的生产量多少以及对夹具的需求情况，保证接下来设计的夹具在结构上合理，也能为生产带来更多效益。 （3）明确该工序所

40、需要用到的机床的主要参数、规格以及该机床与夹具相连接所适用的尺寸。 （4）明确加工所适用的刀具的主要尺寸、精度等级、适用条件等。 （5）收集相关的夹具结构信息、相关的设计方案以及有关的标准。 （6）了解本厂的夹具的使用情况，确定本厂所能够制造的夹具以及夹具制造的经验情况。 明确了夹具制造前所需的基本信息后，则可以对夹具的结构进行选择。 （1）首先要确定夹具是通过何种方式进行定位。 （2）根据需要加工的端面来正确的选择刀具的对刀或是引导方法。 （3）根据凸轮轴形状进行夹紧力的计算，以计算结果来选用夹紧凸轮轴的元件。 （4）选择其余夹具部分的元件 （5）综合以上部分来确定夹具体的构成以及整个夹具的结构情况6.1 铣轴两端专用夹具设计 6.1.1 夹具定位支撑系统 定位支撑系统的组成由定位支撑、辅助支撑以及其他的限位元件组合而成。在加工工件的过