1、摘要本文主要研究机车气缸缸盖数控加工工艺和夹具的设计，机车气缸缸盖是机车气缸的重要的组成局部，它在气缸体上部封闭的燃烧室，并与活塞顶部一起形成燃烧室。随着发动机技术的飞速开展现代气缸盖的结构也越来越复杂，加工难度越来越大，精度要求越来越高。而且先进的内燃机越来越多地倾向于采用多气门机构这使得气缸盖加工变得越来越困难，气缸缸盖的加工工艺以及夹具设计一直以来是国内外加工的重点，难点。本课题主要研究机车气缸缸盖加工工艺以及专用夹具的设计，夹具设计旨在能够到达快速装夹，定位。结合实际，确保加工质量的前提下，到达提高生产速率，降低生产本钱关键词：气缸盖加工工艺专用夹具ABSTRACTThispapers
2、tudiesmotorcyclecylinderheadmachiningprocessandfixturedesign,motorcyclecylinderheadisanimportantpartofthecylinderoItclosedintheupperpartofthecylindercombustionchamber,andtogetherformacombustionchamberandpistonIOPoWiththerapiddevelopmentofmodernenginetechnologystructureofthecylinderheadmoreandmorecom
3、plex,moreandmoredifficultprocess,moreandmorehighprecisionoAndadvancedinternalcombustionenginestendtousemoreandmoremulti-valvecylinderheadbodywhichmakesitincreasinglydifficult,andthecylinderheadofthefixturedesignprocesshasalwaysbeenthefocusofdomesticprocessinganddifficultThemaintopicofmotorcyclecylin
4、derheadprocessingtechnologyandadedicatedfixturedesign,fixturedesigntobeabletoachieverapidclamping,positioning.Reality,thepremiseofensuringthequalityofprocessing,toincreaseproductionrates,lowerproductioncostsKeywords:cylinderheadprocessing;specialfixture目录摘要Iabstracti第1章结论错误!未定义书签。1.1 气缸缸盖简介O1.2 气缸缸盖
5、国内外开展的现状O1.3 本次论文研究的内容和意义O第2章气缸缸盖的工艺设计12.1 机车气缸缸盖的三维建模12.2 零件的工艺分析12.3 确定毛坯的铸造形式12.4 基面的选择1粗基准的选择1精基准的选择22.5 制定工艺路线3工艺路线方案一3工艺方案二3.工艺方案的比拟与分析42.6 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确实定42.7 确定切削用量及根本工时42.7.1 粗铳气缸缸盖的接触面4钻扩校两个定位销孔5铳气缸缸盖的底面6钻缸该底面的孔82.7.5 铳气缸缸盖的左侧面10铳气缸缸盖的右侧面11铳气缸缸盖的一个端面11精铳气缸缸盖的接触面12第3章专用夹具的设计133.1 问题的提出1
6、33.2 夹具设计13定位基准的选择13定位夹紧原件的介绍133.3 切削力及夹紧力计算14计算钻直径为15.75的孔的切削力14法兰式转角缸的选择153.4 误差分析16第4章气缸缸盖数控加工仿真174.1 气缸缸盖数控加工174.2 生成G代码及刀具路径后处理17总结19参考文献20致谢20第1章绪论1.1 气缸缸盖简介缸盖安装在缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温局部，因此缸盖的性能与缸体的平安系数息息相关，对于现代化平
7、安和高效生产缸盖的性能起着至关重要的作用。气缸盖处在内燃机的心脏是内燃机的核心部件，它在气缸体上部封闭燃烧室并与活塞顶部一起形成燃烧室，气缸盖体上一般铸有冷却水腔气道等其上有安装燃油系统及配气机构的座孔，结构复杂，孔系繁多是气缸盖加工的特点，尤其是其阀座孔与导管孔的加工因其尺寸精度和形位公差要求严格，长期以来都是国内外内燃机制造行业研究的重点难点。随着内燃机发动机技术的飞速开展现代气缸盖的结构也越来越复杂而且先进的内燃机越来越多地倾向于采用多气门机构这使得气缸盖加工变得越来越困难气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多1.2
8、气缸缸盖国内外开展的现状近年来国内外内燃机行业开展的新趋势和工作实践，对结构复杂的气缸盖机械加工提出了进、排气门座圈锥面与导管孔的加工是其工艺技术关键，从定位方式、基准选择、气门座底孔与导管孔底孔的加工，气门座圈锥面加工方式和导管孔的加工方式等方面进行了探讨和分析气缸盖的机械加工工艺技术关键和整体工艺水平正在随着高技术含量内燃机的开展而日趋提高和完善，国外工艺水平已与产品开发水平呈现同步水平，国内工艺水平随着与国际接轨和科技开展将由落后变为逐步接近产品开发水平，解决好加工工艺技术关键是工艺设计的核心和前提。但是工艺的设计编制，受到诸多因素的影响，如产品的精度上下，产品的工艺性好坏，生产纲领的大
9、小，投资力度的强弱，企业现状等等。因此，合理的最正确的工艺方案不仅需要对某一关键部位或某一关键工序认真论证、合理配置，更必须整线统盘考虑，最终是否取得最正确效果必须经过实践检验.1.3 本次论文研究的内容和意义针对机车的气缸缸盖利用三维软件进行建模，2对机车气缸缸盖进行可靠的工艺设计，3通过机车气缸缸盖的三维模型对机车气缸缸盖设计某一步的夹具，夹具设计要求能够快速安装定位夹紧，夹具要求是气动夹。本次课程设计的主要意义熟悉箱体零件的加工工艺路线，并能正确的设计出机车气缸缸盖的加工路线，夹具设计能够实现快速定位夹紧，能够投入大规模的技术生产，给企业带来效益。近年来随着发动机的快速开展，使得机车对气
10、缸缸盖的要求也越来越高，气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多，本次课题旨在能够完善气缸缸盖的加工工艺，并能更好的提高机车气缸缸盖的夹具设计。第2章气缸缸盖的工艺设计2.1 机车气缸缸盖的三维建模利用三维建模软件对机车气缸缸盖建模机车缸盖三维图如（图IT）所示图IT机车气缸缸盖22零件的工艺分析机车气缸缸盖是机车气缸部件的根底件，机车气缸缸盖主要加工面是平面和孔，气缸缸盖毛坯是铸造出来的，缸盖的接触面作为主轴孔的设计基准，缸盖的接触面与接触面上的两个通孔作为定位基准“一面双销定位”，上下两面的平行度要求为O.lmm300m
11、m,箱体腔内的孔不仅本身有较高的尺寸精度要求，而且有较高的位置精度要求，缸盖加工中的定位基准的选择可以先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工外表以及孔的加工。2.3 确定毛坯的铸造形式基于本钱和力学性能方面约综分考虑，扩大铝合金的应用是目前乘用车轻量化，降低油耗的主要手段，如机车气缸缸盖已经实现铝合金化制造。尽管铝合金缸盖的生产方法有多种，但主流的制造工艺那么是金属型铸造和低压铸造，其中欧洲和中国以金属型为主，而日本、美国那么更多采用低压铸造相对于金属型铸造，低压铸造由于是在压力下充型和结晶凝固，因而具有成形质量好、工艺出品率高等优点，但对于形状
12、复杂、性能要求高的缸盖铸件，那么存在着工艺复杂,控制要求高等技术难关。因此采用了铝合金缸盖的低压铸造技术，用以充分发挥低压铸造工艺的技术,低压铸造工艺技术应用多个浇口即多权分流的形式。缸盖,具有代表性的两种浇注系统即在燃烧室侧是设置2个或4个浇口，铸造后再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的2.4 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否那么，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工外表有足够的余量，使不加工外
13、表与加工外表间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：1 .粗基准的选择应以加工外表为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上外表上有好几个不需加工的外表，那么应选择其中与加工外表的相互位置精度要求较高的外表作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。2 .选择加工余量要求均匀的重要外表作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要外表。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保存而细致的组织，以增加耐磨性。3 .应选择加工余量最小的外表作为粗基准。这样可以保证该
14、面有足够的加工余量。4 .应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的外表作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的外表不宜选作粗基准，必要时需经初加工。5 .粗基准应防止重复使用，因为粗基准的外表大多数是粗糙不规那么的。屡次使用难以保证外表间的位置精度。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。但对于一般箱体零件来说，以接触面作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个外表都要求加工，为保证各外表都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原那么里的余量足够原那么），即综上所述选择加工底面为粗基准。6 .4.2精基准的选择1 .基准重合原那么。即尽可能选
15、择设计基准作为定位基准。这样可以防止定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。2 .基准统一原那么，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各外表间的位置精度，防止基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比拟统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书外表，而且保证了各外圆外表的同轴度及端面与轴心线的垂直度。3 .互为基准的原那么。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原那么
16、有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工外表本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外,像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的外表为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，适于作精基准使用。选择精基准的原那么时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。4 .5制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专
17、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，以便使生产本钱尽量下降工艺路线方案一工序1粗铳气缸缸盖的接触面。工序2钻扩较缸盖接触面的两个定位销的孔。工序3粗精铳气缸缸盖的底面。工序4加工气缸缸盖底面的孔。工序5粗精铳气缸缸盖的一个侧面。工序6粗精铳气缸缸盖的另一个侧面。工序7粗精铳气缸缸盖的一个端面。工序8粗精铳气缸缸盖的另一个端面。工序9精铳气缸缸盖的接触面。5 序10加工气缸缸盖的接触面，加工接触面上一些孔，并且加工气缸缸盖内部的一些孔。工序11加工气缸缸盖侧面一些孔。工序12加工气缸缸盖另一侧面的一些孔。工序13加工气缸缸盖端面的一些孔。工序14加工气缸缸盖端面
18、的一些孔。工序15清洗。工序16去毛刺。工艺方案二工序1粗铳气缸缸盖的接触面工序2钻扩较缸盖接触面的两个定位销的孔工序3粗精铳气缸缸盖的底面工序4加工气缸缸盖底面的孔工序5精铳气缸缸盖的一个侧面。工序6粗精铳气缸缸盖的另一个侧面工序7粗精铳气缸缸盖的一个端面。工序8粗精铳气缸缸盖的另一个端面工序9加工气缸缸盖的接触面，加工接触面上一些孔，并且加工气缸缸盖内部的一些孔工序10精铳气缸缸盖的接触面。工序11加工气缸缸盖侧面一些孔。工序12加工气缸缸盖端面的一些孔。工序13加工气缸缸盖端面的一些孔工序14加工气缸缸盖端面的一些孔。工序15清洗工序16去毛刺.工艺方案的比拟与分析在大批大量生产中，毛坯
19、的质量较高，各个孔的锋孔的余量较小，为使馍孔的余量均匀，最好是粗镇半精像精镶和金刚镇都统一采用精加工过的精基准面定位一次进行，这就要在粗链空之前安排精加工基准面。这种违反先粗后精原那么的工序安排有一个前提条件，箱体毛坯制造质量较高综上所述我选择第一种的工艺安排作为加工工艺，以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片二2.6 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确实定“机车气缸缸盖零件材料为铝制合金，硬度200HB,生产类型为大批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工外表的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：1 .参照机械加工工艺手册表2.3-6查得压力铸造及壳型的尺寸公差等
20、级ZJlo2 .选用压力铸造查机械加工工艺手册得，在实际生产中，有的工厂根据工厂的生产技术条件和生产经验来确定铸件的加工余量，在这里初步定铸件的加工单边的加工余量为Io3 .精铳的单边余量为0.24 .粗铳的单边余量为1-0.8=0.22.7 确定切削用量及根本工时2.7.1 粗铳气缸缸盖的接触面1 .粗铳气缸缸盖的接触面(1)刀具选择根据机械加工工艺手册表445及铳刀样本手册，选普通直柄立铳刀，直径50mm,L=0.8mm,Z=10(2)切削用量ap=L=O.8mm3)由机械加工工艺手册表2.4-79=15采用硬质合金材料加工铝合金取af=OO.2mmr,取=0.2mmr(4)确定切削速度V
21、C由机械加工工艺手册表2.4-90,当取V=6msn查=100QVC=(1000x6)/3,14x50=38rs(1-1)TIdW根据机床说明书(见机械加工工艺手册表.取主轴转速n机=38rs那么实际切削速度为V=IOm/s当n=38rs时,工作台为每分钟进给量是进给速度V=fm=fzzn机=0.2X10X38=76mms(5)计算根本工时1.=645即横向每次走刀是9s.钻扩较两个定位销孔2 .钻两个定位销孔(1)刀具选择：查机械制造工艺设计简明手册选用15.75高速钢直柄标准麻花钻。(2)切削用量选择：查机械加工工艺手册得：f=0.31mmr0.37mmr,根据所选机床定f=0.35mmr
22、查机械加工工艺手册取V=1.25ms由公式(1-1)n=1OOOV/3.14xD=10001.25/3.1415.75=25rs按机床选取n=1000rmin(3)计算根本工时由公式(1-2)T=l+l42l3=(91+J1+0)(0.76322)=0.42minoM3 .扩16.75孔(1)刀具选择：选用16高速钢直柄扩孔钻。(2)确定切削用量：查机械制造工艺手册得：f=0.90l.lmmr,再由所选的机床确定进给量取f=0.9mmro扩孔时的切削速度，由机械制造工艺手册得公式：V=0.4ms由公式(1-1)n=1000V/3.14xD=10000.4(3.1416)=8rs=480rmin
23、按机床选取n=480rmin机床扩孔时的切削速度为0.4ms(3)计算根本工时：由公式(1-2)T=LL+G=(91+14+2)/(0.92X136)=0.86min.M4 .较17的孔(1)刀具选择：17高速钢直柄机用较刀(2)确定切削用量：背吃刀量ap=0.25.切削速度与粗较，故n=200rmin0由机械制造工艺手册f=1.0mmr,取f=lmmrV=dn/1000=17x200/1000=3.4mmmin(1-3)(3)计算根本工时:由公式(1-2)T=L+)+4+1=(91+142)(1.24x132)=0.65minM其中L=91,L1=14,L2=22.7.3 铳气缸缸盖的底面1
24、 .粗铳气缸缸盖的底面(1)刀具选择根据机械加工工艺手册及铳刀样本手册，选普通直柄立铳刀，直径50mm,L=0.8mm,Z=10(2)切削用量ap=L=0.8mm(3)由机械加工工艺手册应=15采用硬质合金材料加工铝合金取ar=0.10.2mmr,取af=0.2mm(4)确定切削速度V由机械加工工艺手册表2.4-90,当取V=6ms由公式(1-1)n=-W=(1000x6)3,14x50=38rs叫根据机床说明书(见机械加工工艺手册表.取主轴转速n机二38rs那么实际切削速度为V=IOm/s当n=38rs时,工作台为每分钟进给量是进给速度V=fm=fzzn机=0.2X10X38=76mms(5
25、)计算根本工时1.=610L2=5由公式(1-2)=1+,+4+13=(610+5)76=8s即横向每次走刀是8sfm2 .精铳气缸缸盖的底面(1)刀具选择根据机械加工工艺手册表4.4-5及铳刀样本手册，选柄立铳刀，外径50mm,L=0.2mm,Z=10(2)切削用量ap=L=0.2mm(3)由机械加工工艺手册表2.4-75,由数控铳床的功率在IOKW以上，af=0.1mmz0.2mmz,取af=0.2mmz(4)选择铳刀磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表2.4-71,铳刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm,由机械加工工艺手册表2.4-72,铳刀直径d0=50mm,那么硬质合金铳刀T=200
26、min(5)确定切削速度V由机械加工工艺手册，当取V=2ms由公式(Ij)n=1()00v=(1000x2)/3.14x50=12rsdw根据数控机床的实际情况，取主轴转速n=500rmin.那么实际切削速度为Vc=78.5rmin当nL=500rmin时,工作台为每分钟进给量是进给速度Vf=fm=fzzn机=0.2X1OX12=24ms根据数控机床的实际情况取机床的进给速度为24mms(6)计算根本工时1.=610L2=5由公式(L2T=+,+4+4=(610+5)24=26s即机床走刀一次的时间是24sfm3 .粗铳气缸缸盖底面1(1)刀具选择根据机械加工工艺手册表4.4-5及铳刀样本手册
27、选普通直柄立铳刀，直径50mm,L=0.8mm,Z=10(2)切削用量ap=L=0.8mm(3)由机械加工工艺手册表2.4-794=15采用硬质合金材料加工铝合金取af=0.10.2mm,取町=0.2mm(4)确定切削速度VC由机械加工工艺手册表2.4-90,当取Vc=6ms由公式(IT)n查JC)(K)匕=(1000x6)3,14x50=38rsTrdW根据机床说明书(见机械加工工艺手册表.取主轴转速n机=38rs那么实际切削速度为VC=Iom/s当n=38rs时,工作台为每分钟进给量是进给速度Vf=fm=fzzn机=0.2X10X38=76ms(5)计算根本工时1.=610L2=5由公式
28、1-2T=1+/+Z2+/3=(507+576=6.7s即横向每次走刀是6.7sm4 .精铳气缸缸盖的底面1(1)刀具选择根据机械加工工艺手册表4.4-5及铳刀样本手册，选柄立铳刀，外径50mm,L=0.2mm,Z=10(2)切削用量ap=L=0.2mm13)由机械加工工艺手册表2.475,由数控铳床的功率在IOKW以上，z=0.1mmz0.2mmz,取。/=0.2mmz(4)选择铳刀磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册，铳刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm,由机械加工工艺手册，铳刀直径d0=50mm,那么硬质合金铳刀T=200min(5)确定切削速度V由机械加工工艺手册，当取V=2ms由公
29、式(1-1)n=100Qv，=(1000x2)/3.14x50=12rs兀dw根据数控机床的实际情况，取主轴转速n=500rmin.那么实际切削速度为Vc=78.5rmin当n机二500rmin时,工作台为每分钟进给量是进给速度Vf=fm=fzXzXn机=0.2X1OX12=24mms根据数控机床的实际情况取机床的进给速度为24mms(6)计算根本工时1.=610L2=5由公式(1-2)TJ.+，3=(507+5)/24=22即机床走刀一次的时间是22sJin2.7.4 钻缸该底面的孔由于气缸缸盖地面的孔很多在这里不一一说明，每类孔只说明一次，其他详见气缸缸盖的加工工艺卡。1 .钻18个15.
30、75通孔(1)刀具选择：查机械制造工艺设计简明手册选用15.75高速钢直柄标准麻花钻。(2)切削用量选择：查机械加工工艺手册得：f=0.31mmr0.37mmr,根据所选机床定f=O.35mmr查机械加工工艺手册取V=1.25ms由公式(3-1)n=100OV/3.14xD=10001.253.14i5.75=25rs按机床选取n=1000rmin(3)计算根本工时由公式(1-2)T=L+L,+-2+L?=(91+11+0)/(0.76322)=0.42min0MTl=18T=18xO.42=7.562 .半精像16.25的内孔(1)刀具选择：选用16.25的镶刀。(2)确定切削用量:查机械制
31、造工艺手册得：f=0.8mmr0.15mmr,再由所选的机床确定进给量取f=0.9mmr0镇孔时的切削速度，由机械制造工艺手册得0.5ms0.83ms:V=0.5ms由公式(1-3)n=1000V/3.14xD=10000.5(3.1416.25)=1Or/s按机床选取n=600rmin机床扩孔时的切削速度为0.5ms3 .精镇16.75的内孔(1)刀具选择：选用16.75的镶刀(2)确定切削用量：查机械制造工艺手册得：f=0.8mmr0.15mmr,再由所选的机床确定进给量取f=0.8mmro镶孔时的切削速度，为了保证精镀的质量定切削速度V=0.4mms由公式(1-1n=1000V/3.14
32、xD=10000.4(3.1416.25)=8rs按机床选取n=480rmin机床扩孔时的切削速度为0.4mms4 .金刚镇17的内孔(1)刀具选择：选用16.75的像刀(2)确定切削用量：查机械制造工艺手册得：f=0.05mmr0.10mmr,再由所选的机床确定进给量取f=0.08mmro键孔时的切削速度，为了保证金刚镇的质量定切削速度V=0.3mms由公式(1-1)n=1000V/3.14xD=10000.3(3.1416.25)=6rs按机床选取n=400rmin机床扩孔时的切削速度为0.35mm铳气缸缸盖的左侧面1 .粗铳气缸缸盖的一个侧面(1)刀具选择根据机械加工工艺手册表及铳刀样本
33、手册，选普通直柄立铳刀，直径50mm,L=0.8mm,Z=10(2)切削用量ap=L=0.8mm(3)由机械加工工艺手册表ae=5采用硬质合金材料加工铝合金取af=0.10.2mmr,取af=0.2mm(4)确定切削速度V由机械加工工艺手册表，当取Vc=6ms由公式(1-1)n=.1000ve=(oox6)3,14x50=38rsTrdW根据机床说明书(见机械加工工艺手册表.取主轴转速n机二38rs那么实际切削速度为Vc=8ms当n=38rs时,工作台为每分钟进给量是进给速度V=fm=fzXzXn机=0.2X8X38=6lmms(5)计算根本工时1.=153L2=56T=I+J14+)=(15
34、3+5)/61=2.6即横向每次走刀是2.6.fm2 .精铳气缸缸盖的这个侧面(1)刀具选择根据机械加工工艺手册，及铳刀样本手册，选柄立铳刀，外径50mm,L=0.2mm,Z=10(2)切削用量ap=L=0.2mm(3)由机械加工工艺手册，由数控铳床的功率在IoKW以上，=0.1mmz0.2mmz,取。/=0.2mmz(4)选择铳刀磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册铳刀齿后刀面最大磨损限度为1.5mm,由机械加工工艺手册表2.4-72,铳刀直径do=5Omm,那么硬质合金铳刀T=200min(5)确定切削速度VC由机械加工工艺手册，当取Vc=2ms由公式(1-1)n查J(X)C)匕=(100
35、0x2)/3.14x50=12rsTrdW根据数控机床的实际情况，取主轴转速n=500rmin.那么实际切削速度为V=78.5rmin当n机二500rmin时,工作台为每分钟进给量是进给速度Vf=fm=fzXzXn机=0.2X1OX12=24mms根据数控机床的实际情况取机床的进给速度为24mms(6)计算根本工时1.=153L2=5由公式112)T=1+.=(53+5)24=6.5s即机床横向走刀一次的时间Jm是6.5s3 .7.6铳气缸缸盖的右侧面虽然气缸缸盖的两个侧面不是对称结构，但加工气缸缸盖的两个侧面的方法都是一样的，即都是“先粗后精”,由于气缸缸盖的毛坯单面的加工余量都是1即它们的
36、切削用量以及他们的切削参数根本相同。相同的计算方法在这里就不再重复，详见加工工艺卡。铳气缸缸盖的一个端面1.粗铳气缸缸盖的前端面(1)刀具选择根据机械加工工艺手册表及铳刀样本手册，选普通直柄立铳刀，直径50mm,L=0.8mm,Z=10切削用量ap=L=0.8mm(3)由机械加工工艺手册表a=5采用硬质合金材料加工铝合金取af=0.10.2mmr,取af=0.2mm(4)确定切削速度V由机械加工工艺手册表，当取V=3.5ms由公式(I-I)n查J(X)C)匕=(I(X)OX3.5)3,14x50=23rsJIdW根据机床说明书(见机械加工工艺手册表.取主轴转速n机=38rs那么实际切削速度为V
37、8ms当n=23rs时,工作台为每分钟进给量是进给速度V=fm=fzXzXn机=0.2X10X23=46mms(5)计算根本工时1.=55L2=5由公式(1-2)T=1+/+/2+/3=(55+5)/46=2即横向每次走刀是2s.fm2.精铳气缸缸盖的后端面(1)刀具选择根据机械加工工艺手册表4.4-5及铳刀样本手册，选柄立铳刀，外径50mm,L=0.2mm,Z=1012)切削用量ap=L=0.2mm(3)由机械加工工艺手册表2.4-75,由数控铳床的功率在IOKW以上，af=Ommz0.2mmz,取af=0.2mmz(4)选择铳刀磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表，铳刀齿后刀面最大磨损
38、限度为1.5mm,由机械加工工艺手册表,铳刀直径d0=50mm,那么硬质合金铳刀T=200min(5)确定切削速度VC由机械加工工艺手册，当取Ve=I.5ms由公式(1-1)n查=I(X)K=(1000x1.5)/3.14x50=10rsTrdW根据数控机床的实际情况，取主轴转速n=5(X)rmin.那么实际切削速度为Vc=78.5rmin当n机二500rmin时,工作台为每分钟进给量是进给速度Vf=fm=fzXzXn机=0.2X1OX10=20mms根据数控机床的实际情况取机床的进给速度为24mms(6)计算根本工时1.=55L2=5由公式(1-2)T=1+/|y2+/3=(55+5)20=
39、3s即机床横向走刀一次的时间是Jm3s精铳气缸缸盖的接触面1.精铳气缸缸盖的接触面(1)刀具选择根据机械加工工艺手册表4.4-5及铳刀样本手册，选普通直柄立铳刀，直径50mm,L=0.2mm,Z=10(2)切削用量ap=L=0.2mm(3)由机械加工工艺手册表2.479g=15采用硬质合金材料加工铝合金取町=0.10.2mmr,取af=0.2mmr(4)确定切削速度VC由机械加工工艺手册表2490,当取Vc=6ms由公式(1-1)n查=J0%=(1000x6)3,14x50=38rs兀dxv根据机床说明书(见机械加工工艺手册表.取主轴转速n机=38rs那么实际切削速度为V=IOm/s当n=38
40、rs时,工作台为每分钟进给量是进给速度V=fm=fzzn机=0.2X10X38=76mms(5)计算根本工时1.=645L2=5由公式(1-2)T=I+1=(645+5)76=9s即横向每次走刀是9s.fm本次加工工序大局部主要是铳削平面和加工孔为主，重复的加工方法在这里就不一一介绍。详细的见加工工序卡。第3章专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。专业夹具应该满足能够快速夹紧，有良好的定位。满足企业能够大批大量生产的要求。3.1 问题的提出本夹具主要用来加工气缸缸盖的底面，此平面的形位公差和外表要求一般，无特殊要求，且加工此平面时机车气缸缸盖的接触面和
41、两个定位销孔都已经都已加工出来，可用来作为此工序的定位基准面。因此在本道工序，在保证提高劳动生产率，降低劳动强度的同时可以设计选用比拟简单的夹具3.2 夹具设计1 .2.1定位基准的选择当加工机车气缸缸盖底面的这些孔时，机车气缸缸盖的接触面已经被粗加工，并且机车气缸缸盖接触面上定位销孔已经被精加工，所以定位基准选择是机车气缸缸盖的接触面和两个定位销的孔.2.2定位夹紧原件的介绍1.定位销的介绍该夹具属于利用一面双销来定位，所选用的销是阶梯销，如图31所示图3/阶梯销利用两个销来完成机车气缸缸盖与地板的连接与定位，阶梯销的下部直径为40,上部直径为17。2 .法兰式转角缸的介绍利用三维制图软件对
42、法兰盘转角进行建模，三维模型图3-2所示.图3-2法兰式转角缸3 .法兰盘转角缸的工作原理法兰盘转角缸中气缸的活塞做往复的运动，加压时从气缸缸体的上气孔进入，推动活塞向下，带动压臂同时完成两个工作行程，转角形成和压紧形成，两者之和叫做总行程在转角行程中，活塞连同压臂一起，同时向下作直线运动和按设定的角度转动，使压臂对正被压工件的位置，在压紧过程中，活塞导杆连同压臂一起，同时向下继续做直线运动，直至使压臂把工件压紧为止卸压时，气压从缸体的下气孔进入，推动活塞杆向上，带动压臂同时完成与述两个工作行程相反的工作行程，压臂首先向上直线运动离开被压工件，然后按原设定的角度转回原来的位置4 .法兰盘转角缸
43、的功能转角缸能按设定的自动化控制气路，将压臂自动转到被压工件上并随之将其压紧，工件加工完成后，压臂能自动卸压并能自动的转回原位。工作速度敏捷，一个工作行程使用的时间仅在05秒到几秒以下工作平安可靠，(5)法兰盘转角缸的应用场合气压转角缸夹具，广泛应用于产品的批量加工和装配，自动化的程度高，夹具空间小以及要求装卸快速省时的工作场合也适用于各种自动快速锁定压紧和解锁翻开的工作场合。3.3 切削力及夹紧力计算3.3.1 计算钻直径为15.75的孔的切削力切削力的计算公式切削扭矩：M=CMdM产KmO(3-1)釉向力：F=CfY7Yf弓、(3-2)切削工率：匕=24M7K3(33)经机械加工工艺设计手
44、册铝合金HB190-2IOCm=225.63Xm=1.9Ym=0.8Cf=588.6Xf=lYf=0.8机械手册切削条件变化后，切削力的修正系数钻头直径d=15.75,进给量F=0.35mmr转头的转速n=25rs由公式(3-1)：M=CmwmKm108=32.159由公式(3-2)：/=Grd“K尸=4453.52当HB=210时，查机械加工工艺手册得(210V6K料F=K料M=1.062(3-4)实际切削扭矩及轴向力F为由公式(3-1)：M=1.062X32.159=34.152由公式(3-2)：F=4729.63由公式(3-2)：切削功率9=2乃%10一3二5.362(kw)求出切削功率
45、后，知道切削速度即可以求出横向的切削力F=5.362/1.25=4260(3-5)V切根据切削力在表3-1和表3-2来选择法兰式转角缸，法兰式转角缸的夹紧力要大于切削3.3.2 法兰式转角缸的选择图33法兰式转角缸二维图1.最大使用压力7kgc；工作压力4-6kgCnl2；标准转角90；可定制非标转角4560、180型号标注标准：PSFL-40X90系列标识转角方向缸径转动角度。2.双臂请在系列号后加D。例如：PSFD、MASD应用：转角缸是提高机加、装配、焊接等工模夹具自动化程度的重要夹紧件适于工业各界对夹持自动化的要求。在任何时候都能尽善尽美表达您的设计思想，表现出动人的夹持功能。功能:在压力空气的作用下，转角缸将夹具位移和夹持功能和谐的统一表达,工作时，活塞先行完成旋转行程一一压臂下压并旋转至设计的规定位置和角度，然后完成夹持行程-一即直线下压并夹紧工件，退回那么反之。型式：空压转角缸夹具有顺时针和逆时针旋转两种型式，顺为R、逆为L,即右转(顺)代号标R、左转(逆)代号标L。标准旋转角度90度，并可定制0、45、60等多种旋转角度型式。压臂分单臂和双臂两种，夹持型式为旋转角度后向下压紧夹持。空压转角缸夹具安装型式分为法兰座、外螺牙式、方块型、顶部法兰式及油路板
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