(論文)汽車發(fā)動機右支架加工工藝設(shè)計(2013年優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計論文)

摘 要近年來，我國的汽車發(fā)動機水平有著顯著的提高，但是，大多數(shù)發(fā)動機關(guān)鍵零部件技術(shù)還掌握在跨國公司手中，我們的發(fā)動機技術(shù)水平與世界新進水平相比還有不小的差距，同時，國內(nèi)數(shù)控技術(shù)得到很大發(fā)展，尤其是汽車零部件的設(shè)計、制造與生產(chǎn)更是競爭白熱化的階段。發(fā)動機右支架是汽車發(fā)動機上的主要零部件，制造精度要求高，零件形狀較為復(fù)雜。本設(shè)計針對汽車發(fā)動機右支架加工工藝和鉆底孔專用夾具進行了研究。在加工工藝方面，采用了工序集中與工序分散相結(jié)合的加工方法，使用加工中心等數(shù)控機床對部分工序采取集中加工。在實際生產(chǎn)中，這套工藝可以保證機器零件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率；降低制造成本；減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。在零件加工過程中，幾乎每道工序都采用專用夾具與特殊加工工藝相結(jié)合，保證零件在加工和裝配過程中尺寸的高精度要求，減少零件在加工中的變形、保障整體部件裝配尺寸精良、配合準確。在加工中心孔系加工工序的專用夾具設(shè)計過程中，考慮到零件形狀較為復(fù)雜，可選擇的定位面較少，現(xiàn)以右支架底面作為精基準，用兩個定位銷和三個支承板對其進行六點完全定位，采用液壓夾緊方式并用兩個帶螺旋槽的鉤頭壓板夾緊工件。結(jié)果表明，此加工工藝能使工件加工精度符合各項尺寸要求，并且提高了生產(chǎn)率。專用夾具的使用保證了工件定位的準確和穩(wěn)定，提高了工作效率。關(guān)鍵詞： 汽車發(fā)動機右支架；工藝；夾具AbstractIn recent years, with the external technical beening massively introduced, the domestic automobile profession has been rapidly obtained developed.The right support is the main parts on the “engine”the automobile heart. The manufacture precision and the complex component requests shape bring a lot of inconvenient during the process.This design researches systematically on the engine right support processing craft and the jig.In the processing craft aspect the processing method that the working procedure centralism and the dispersed phase are combined is used, and the numerical control engine beds is used to process centrally the partial working procedures, then, not only the processing quality is guaranteed, but also the production efficiency is greatly enhanced .At the same time, the former hole surface processing is innovated in the processing working procedure successively the order which causes the localization to be more accurate, thus also enable the components the processing precision to obtain a better guarantee.In the jig design aspect, in each working procedure the unit clamp is used to carry on the clamp nearly to the work piece, and in partial working procedures, the elastic localization is used to overcome the work piece distortion during clamps produces and the the pre-folk prescription law is used to solve the middle axle distortion during bracket processing.While the special clamp is design, the complex component shape and the few choice location are taken into account, the right support bottom surface is taken as the fine datum, and two positioning pins and four supporting tablet couplet are used to locate completely, the hydraulic pressure clamp method is selected and two belt spiral groove hooks are used to clamp work piece, which not only ensure the processing precision and the production efficiency, but also enhanced the production security and the working conditions.The findings indicate that process precision of the motor engine right support are fit for each size requirement and this technology enhances the productivity, which advanced the productivity.and create a secure production environment.The special clamping make sure that the work piece is located correctly ,and the working strength is reduced in the mobile clamping way,at the same time the work efficiency is improved.Keywords:Right support of automobile engine ；Technology ；Jig 引 言發(fā)動機是汽車的心臟.汽車的發(fā)展與發(fā)動機的進步有著直接的聯(lián)系.18世紀中葉,瓦特發(fā)明了蒸氣機,此后人們開始設(shè)想把蒸汽機裝到車子上載人.法國的居紐(N.J.Cugnot)是第一個將蒸汽機裝到車子上的人.1770年,居紐制作了一輛三輪蒸汽機車.這輛車全長7.23米,時速為3.5公里,是世界上第一輛蒸汽機車.1858年,定居在法國巴黎的里諾發(fā)明了煤氣發(fā)動機煤氣發(fā)動機如下 圖2,并于1860年申請了專利.發(fā)動機用煤氣和空氣的混合氣體取代往復(fù)式蒸汽機的蒸汽,使用電池和感應(yīng)線圈產(chǎn)生電火花,用電火花將混合氣點燃爆發(fā).這種發(fā)動機有氣缸,活塞,連桿,飛輪等.煤氣機是內(nèi)燃機的初級產(chǎn)品,因為煤氣發(fā)動機的壓縮比為零.1867年,德國人奧托(Nicolaus August Otto)受里諾研制煤氣發(fā)動機的啟發(fā),對煤氣發(fā)動機進行了大量的研究,制作了一臺臥式氣壓煤氣發(fā)動機,后經(jīng)過改進,于1878年在法國舉辦的國際展覽會上展出了他制作的樣品.由于該發(fā)動機工作效率高,引起了參觀者極大的興趣.在長期的研究過程中,奧托提出了內(nèi)燃機的四沖程理論,為內(nèi)燃機的發(fā)明奠定了理論基礎(chǔ).德國人奧姆勒和卡爾本茨根據(jù)奧托發(fā)動機的原理,各自研制出具有現(xiàn)代意義的汽油發(fā)動機,為汽車的發(fā)展鋪平了道路.1892年,德國工程師狄塞爾根據(jù)定壓熱功循環(huán)原理,研制出壓燃式柴油機,并取得了制造這種發(fā)動機的專利權(quán).1957年,德國人汪克爾發(fā)明了轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動機,這是汽油發(fā)動機發(fā)展的一個重要分支.轉(zhuǎn)子發(fā)動機的特點是利用內(nèi)轉(zhuǎn)子圓外旋輪線和外轉(zhuǎn)子圓內(nèi)旋輪線相結(jié)合的機構(gòu),無曲軸連桿和配氣機構(gòu),可將三角活塞運動直接轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動.它的零件數(shù)比往復(fù)活塞式汽油少40%,質(zhì)量輕,體積小,轉(zhuǎn)速高,功率大.1958年汪克爾將外轉(zhuǎn)子改為固定轉(zhuǎn)子為行星運動,制成功率為22.79千瓦,轉(zhuǎn)速為5500轉(zhuǎn)/分的新型旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機.該機具有重要的開發(fā)價值,因而引起各國的重視.日本東洋公司(馬自達公司)買下了轉(zhuǎn)子發(fā)動機的樣機,并把轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝在汽車上,可以說,轉(zhuǎn)子發(fā)動機生在德國,長在日本.汽車的外貌車身造型在早期的汽車設(shè)計和制造當中,人們把主要精力都花費在汽車的機械工程學(xué)方面,到了20世紀20年代后汽車設(shè)計者們開始著手從汽車的外部造型上進行改進并相繼引進了空氣動力學(xué),流體力學(xué),人體工程學(xué)以及工業(yè)造型設(shè)計(工業(yè)美學(xué))等概念.汽車車身型式在發(fā)展過程中,主要經(jīng)歷了以下幾個階段:馬車型汽車，箱型汽車，甲殼蟲型汽車，船型汽車，魚型汽車，楔型汽車。其中甲殼蟲型轎車可以說是一個劃時代的產(chǎn)品.從30年代到40年代末的20年間,可以說是流線型汽車的黃金時代,其中最具代表的就是甲殼蟲汽車.眾所周知它打破了福特T型汽車的產(chǎn)量紀錄,并超過了數(shù)百萬輛.在汽車史上有一個特別的例子,一種汽車式樣的存在和它的生產(chǎn)設(shè)備都取決于國家領(lǐng)導(dǎo)部門的一條指令,大眾汽車項目一開始就有一種不透明的背景,很難說清楚當時是什么樣的考慮起了決定性的作用,有人猜測,在確定這種汽車設(shè)計方案時很可能有軍事上的考慮. 沃爾夫斯堡的這家汽車廠是在全世界汽車發(fā)生緊缺的時候開始生產(chǎn)民用汽車的,所以市場狀況對它十分有利.還有兩點:一是它的結(jié)實耐用在戰(zhàn)爭中得到了證明;二是它的售后服務(wù)和配件供應(yīng)要好于其它廠家. 甲殼蟲型汽車的成功是眾所周知的,它同美國的這種大批量汽車有一個共同點:他們都是行駛的機器,不講究豪華,兩者的基本結(jié)構(gòu)在它們的一生中都沒有改動.甲殼蟲的發(fā)動機是后置的,它的成功被諸多競爭對手作了錯誤的引用,菲亞特,雷諾,西姆卡,斯科達,雪佛蘭等一些廠家紛紛效仿甲殼蟲車,制造具有更大功率的后置發(fā)動機的轎車.現(xiàn)在后置發(fā)動機的轎車早已淡出市場,最多只有賽車才裝后置式發(fā)動機,而且大多裝在后軸之前.近年來,甲殼蟲已經(jīng)卷土重來,大眾汽車公司再度推出甲殼蟲車,并取名新甲殼蟲(New Beetle),這引起了人們的極大興趣.大眾新甲殼蟲車的優(yōu)點同樣是結(jié)實耐用,不講究豪華,而且價格大眾化.汽車的骨架底盤堪稱世界經(jīng)典的汽車底盤技術(shù)汽車轉(zhuǎn)向行駛時,后軸跟隨自偏轉(zhuǎn)一個角度的這種現(xiàn)象稱為后軸隨動轉(zhuǎn)向.業(yè)界對于雪鐵龍后軸轉(zhuǎn)向技術(shù)的討論曾經(jīng)非常激烈,對于汽車來講,懸掛系統(tǒng)決定了整車的性能.對于性能絕佳的雪鐵龍后軸隨動轉(zhuǎn)向技術(shù),多數(shù)人并不完全了解,并且沒有親身體驗過,從而失去了享受的機會.為此,東風雪鐵龍廈門勝華元車之家的技術(shù)專家為大家詳細介紹雪鐵龍的后軸隨動轉(zhuǎn)向技術(shù). 經(jīng)典的操縱性與舒適性駕駛過東風雪鐵龍轎車(包括賽納,畢加索,愛麗舍,富康)的人都能體會到它優(yōu)越的操控性能和安全舒適性.正是它先進的后軸隨動轉(zhuǎn)向技術(shù)使得駕駛者在很多情況下泰然自若.在緊急躲閃,高速轉(zhuǎn)彎等情況下它都能發(fā)揮作用,而對于沒有這種懸掛系統(tǒng)的車輛來說,若以相同的速度行駛,車的后部很有可能已經(jīng)撞到山崖上了.在2000年的西班牙拉力賽上,雪鐵龍兩輛賽車與FK相同底盤 輕松奪取冠亞軍.比賽結(jié)束后,在場的記者采訪季軍車手,問他為什么沒有超越兩輛雪鐵龍賽車,車手說,在環(huán)路上雪鐵龍速度太快,沒有任何機會,他已經(jīng)盡了最大努力,但還是追不上.后軸隨動轉(zhuǎn)向技術(shù)賦予了車輛極佳的地面附著性能,可以大大減少車內(nèi)后排坐乘員的側(cè)傾力,車在轉(zhuǎn)彎過程中,后輪自動隨前輪偏轉(zhuǎn)一個微小的角度,即使在急轉(zhuǎn)彎時也非常平順,不易甩尾或側(cè)傾,確保車內(nèi)乘客的舒適和安全.經(jīng)典的技術(shù)概念后軸隨動轉(zhuǎn)向技術(shù)的原理其實很簡單,匠心獨具的設(shè)計師用了一個并不算復(fù)雜的結(jié)構(gòu)后輪的前展和前束,達到了一個堪稱經(jīng)典的效果:(1)轉(zhuǎn)向時后輪前展.如果懸掛系統(tǒng)的設(shè)計使地面給輪船的反作用力誘導(dǎo)后輪胎轉(zhuǎn)向和前輪相反的方向也就是在負荷下使后輪前展,這樣將產(chǎn)生一個力矩,加強轉(zhuǎn)動角度使瞬態(tài)轉(zhuǎn)彎中心變小,增加過度轉(zhuǎn)向,在低速時明顯.(2)轉(zhuǎn)向時后輪前束.如果懸掛系統(tǒng)的設(shè)計使地面給輪胎的反作用力誘導(dǎo)后輪的轉(zhuǎn)動方向同前輪方向一樣,也就是在負荷下使后輪前束使瞬態(tài)轉(zhuǎn)彎半徑變大增加不足轉(zhuǎn)向,這樣可以保障方向穩(wěn)定,在高速轉(zhuǎn)彎時特別穩(wěn). 從構(gòu)造上來看,東風雪鐵龍轎車的后軸總成與車身的之間采用彈性連接,不僅可以減輕懸架對車身的沖擊,而且當汽車轉(zhuǎn)向行駛時,在路面對車輪的側(cè)向反力的作用下,前后自偏轉(zhuǎn)彈性墊塊產(chǎn)生彈性變形,整個后軸總成跟隨著前輪相同方向偏轉(zhuǎn)一個小的角度,從而增大了汽車的不足轉(zhuǎn)向,大大改善了汽車的行駛穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱性能.如今在市場上銷售的所有東風雪鐵龍轎車,它的懸掛及后軸的全部零部件均安裝在一個支架上,因此結(jié)構(gòu)十分緊湊且簡單可靠,維修保養(yǎng)非常方便. 汽車動力技術(shù)的改進是一個永遠的主題.但是對于廠商來說,他們面臨這樣一個難題:節(jié)能,環(huán)保可以,但損害汽車的動力人們卻不愿意.因此在動力系統(tǒng)的改進方面,廠商必須考慮兩方面問題,在燃料上,要擺脫對石油的依賴和尋找可再生新能源;在動力上至少要保證不能有大的損失.傳統(tǒng)內(nèi)燃發(fā)動機技術(shù)趨勢:節(jié)能而不減效就現(xiàn)有內(nèi)燃機的動力技術(shù)來講,渦輪增壓(Turbo),機械增壓(Super Charge)以及缸內(nèi)直噴是三個主要的發(fā)展動向.這三種技術(shù)各有千秋,但最終目標都是促進油,氣更充分地混合和燃燒. 發(fā)動機支架的作用一是固定發(fā)動機，二是減少發(fā)動機的震動傳遞到車架上。所以要求工件的加工質(zhì)量達到一定的精度，這樣才能保證發(fā)動機的正常運行，從而提高汽車的綜合性能。近年來，由于技術(shù)要求的精確性，汽車發(fā)動機支架大都是從國外進口，盡早地實現(xiàn)該部分的國產(chǎn)化，能夠大大地降低發(fā)動機的制造成本，提高和促進國產(chǎn)汽車發(fā)動機零部件的制造水平，使國內(nèi)發(fā)動機生產(chǎn)的配套水平提高層次。本設(shè)計就針對“汽車發(fā)動機右支架”零件的工藝及專用夾具進行了較為系統(tǒng)的研究。1汽車發(fā)動機右支架零件分析1.1 汽車發(fā)動機右支架零件簡介汽車是重要的運輸工具，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標志。汽車工業(yè)是資金密集、技術(shù)密集、人才密集、綜合性強、經(jīng)濟效益高的產(chǎn)業(yè)。發(fā)動機是汽車的心臟，為汽車的行走提供動力，汽車的動力性、經(jīng)濟性、環(huán)保性。簡單上講發(fā)動機就是一個能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)，即將汽油(柴油)的熱能，通過在密封汽缸內(nèi)燃燒氣體膨脹時，推動活塞作功，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，這是發(fā)動機最基本原理。發(fā)動機所有結(jié)構(gòu)都是為能量轉(zhuǎn)換服務(wù)的，雖然發(fā)動機伴隨著汽車走過了100多年的歷史，無論是在設(shè)計上、制造上、工藝上還是在性能上、控制上都有很大的提高。發(fā)動機支架的作用一是固定發(fā)動機，二是減少發(fā)動機的震動傳遞到車架上。所以要求工件的加工質(zhì)量達到一定的精度，這樣才能保證發(fā)動機的正常運行，從而提高汽車的綜合性能。近年來，由于技術(shù)要求的精確性，汽車發(fā)動機支架大都是從國外進口，盡早地實現(xiàn)該部分的國產(chǎn)化，能夠大大地降低發(fā)動機的制造成本，提高和促進國產(chǎn)汽車發(fā)動機零部件的制造水平，使國內(nèi)發(fā)動機生產(chǎn)的配套水平提高層次。圖1汽車發(fā)動機右支架本次設(shè)計的汽車發(fā)動機右支架是發(fā)動機支架系統(tǒng)的一部分，其作用和工作原理如上所述。零件簡圖如圖1所示。1.2汽車發(fā)動機右支架零件工藝分析汽車發(fā)動機右支架的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且主要為多面和多孔的加工，但是個別表面的要求精度并不高。加工過程中，主要加工表面為底面、A面和各孔系的加工，其中包括 面（即x面）的加工，要求平面度0.1.孔，孔，孔，2-孔，3-M101.25孔以及M81.25側(cè)孔的加工并倒角，其主要加工的孔為孔，此孔要求表面粗糙度達Ra0.8，垂直度0.01（相對于底面）位置度0.2.加工以上各孔的端面，要求其表面粗糙度達到Ra12.5.A面及A面上各螺紋孔的加工。此步為主要加工過程，其中3-M10孔相對于A面的垂直度要求為0.1，各孔之間位置度要求0.4，A面相對于底面的垂直度要求為0.2，A面Ra0.3.攻絲M81.25側(cè)孔，底面3-M101.25以及A面3-M1.25.由以上分析可知，對于較為大量的孔系加工和端面加工可采用工序集和分散相結(jié)合的方法，準備采用加工中心集中加工各孔系，用普通機床加工各端面，這樣既可提高生產(chǎn)效率，又可保證加工質(zhì)量。2 汽車發(fā)動機右支架加工工藝規(guī)程的確定2.1工藝規(guī)程的作用按一定的格式，用文件的方式規(guī)定零件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件，稱為機械加工工藝規(guī)程。1工藝規(guī)程是機械制造廠最主要的技術(shù)文件，是生產(chǎn)一線的法規(guī)性文件。新工藝是衡量生產(chǎn)部門技術(shù)力量的標志，是產(chǎn)品設(shè)計和技術(shù)革新的內(nèi)容之一。工藝規(guī)程的主要作用是：1指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。以此保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本，減小消耗。組織和管理生產(chǎn)的基本依據(jù)。據(jù)此有計劃地做好技術(shù)準備和生產(chǎn)準備，穩(wěn)定生產(chǎn)秩序。新建和擴建工廠的基本資料。據(jù)此確定設(shè)備和人員等。交流和推廣經(jīng)驗的基本文件。以此縮短摸索。2.2確定毛坯的制造形式設(shè)計零件機械加工工藝規(guī)程時，往往是首先要對其毛坯的生產(chǎn)做出制造方法的選擇與形狀的設(shè)計，而合理的毛坯方案又將對隨后加工中確保產(chǎn)品質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期與降低生產(chǎn)成本具有重要影響。此零件的材料為鑄鐵。雖然汽車中的零部件一般是易受沖擊，載荷量較大，但發(fā)動機是能量轉(zhuǎn)換的零件，發(fā)動機右支架主要是固定支撐發(fā)動機并減小其工作產(chǎn)生的振動，其形狀較為復(fù)雜，故發(fā)動機右支架的毛坯應(yīng)采用鑄造的加工方法，因其需要較高的強度和硬度，所以采用球墨鑄鐵。由于汽車發(fā)動機右支架的年產(chǎn)量為40000件，以達到大批量生產(chǎn)的水平，并且要求毛坯表面的鑄造精度一般既可，現(xiàn)決定采用金屬型鑄造的方法。其是以金屬型模腔上覆以涂層作為型腔，有時輔以砂芯作內(nèi)腔的鑄造方法。鑄造冷卻速度快，鑄件內(nèi)部組織致密，機械性能較高，單位生產(chǎn)面積產(chǎn)量高。但零件尺寸大小，幾何形狀復(fù)雜程度有一定限制，適于成批與大量生產(chǎn)。這樣在保證了加工質(zhì)量的前提下，大大降低了生產(chǎn)成本。2.3基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。定位基準本身的精度及各基準表面間的互相位置精度，對被加工表面位置準確性的保證有著重大的影響。基面選擇得正確，合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。定位基準有精基準與粗基準之分，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準，這種定位基準稱為粗基準。反之，用加工過的表面作定位基準，稱為精基準。2在選擇定為基準時往往先根據(jù)零件的加工要求選擇精基準，由工藝路線向前反推，最后考慮選用哪一表面作粗基準才能把精基準加工出來。2.3.1精基準的選擇由零件圖和預(yù)加工的表面可以看出，汽車發(fā)動機右支架的設(shè)計基準為底平面（即x面），并而各孔大多數(shù)都垂直于該面，作為主要加工的20孔和A面都對底面有一定的位置度要求，各孔的端面大部分都平行于底面，故可用底面作為基準加工出幾乎全部的待加工表面和孔。因此，根據(jù)基準重合原則（盡可能選擇被加工表面的設(shè)計基準作為精基準）2和統(tǒng)一基準原則（盡可能選擇用同一組精基準加工工件上盡可能多的表面）2選取底面X為基準表面，加工時可采用一面兩銷定位，必要時可采用適當?shù)妮o助定位支持，以保證所要加工的表面質(zhì)量。2.3.2粗基準的選擇由于精基準為底面X，故粗基準，也就是第一道工序的加工表面的定位基準的選擇需根據(jù)精基準而確定，按照有關(guān)粗基準的選擇原則（既當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準，做零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準）2現(xiàn)選取右支架上表面作為粗基準，又因為底面的切削面積較大，要求平面度誤差為0.1mm,為了提高生產(chǎn)效率，預(yù)采用車床進行加工，利用專用車床夾具對該表面進行定位，為了達到精基準的位置度以及表面質(zhì)量，對零件進行了完全定位。2.4確定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能夠得到合理的保證，在保證生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，加工中心和普通機床相結(jié)合，工序集中與分散相結(jié)合的加工方案，既可提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，而且還可降低生產(chǎn)成本，使經(jīng)濟效用得到更好的發(fā)揮。2.4.1工藝路線初始方案工序：車底面工序2：銑20孔臺面工序3：銑20孔臺側(cè)面工序4：銑10.4孔臺面工序5：銑3-M101.25臺面工序6：銑10孔臺面工序7：銑2-10.8孔臺面工序8：粗銑A面工序9：加工20、10.4、3-M101.25、2-10.8、10孔工序10：倒角以上各孔工序11: 鉆M81.25側(cè)孔工序12: 鉆A面3-M10孔、加工A面、倒角工序13: 攻絲M81.25工序14: 攻絲底面3-M101.25工序15：攻絲A面3-M101.25工序16:去毛刺、清洗、涂防銹油工藝方案的分析：初始方案充分利用了工序集中的原則，并采取先面后孔的設(shè)計路線，用加工中心一次性最大限度的加工出所有孔系，并在孔系加工之前銑出各孔的端面。雖然不僅遵循了加工流程設(shè)計的原則，而且可最大限度的減少了工序內(nèi)容，提高了生產(chǎn)效率，但是，經(jīng)過實地考察后發(fā)現(xiàn)，由于在加工孔系前進行銑削各孔端面的加工，使其定位方法較為復(fù)雜，若選擇“一面兩銷”的定位方式，或許顯得較為容易裝夾，易于工人操作，從而也可提升工作效率，另外，由于發(fā)動機右支架的面結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在采用加工中心進行孔系加工的過程中，加工10、2-10.8孔的鉆頭會被右支架上端干涉到，有可能產(chǎn)生意想不到的生產(chǎn)事故，還有其表面的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，夾緊工件較為困難，故采用壓板進行定位，此定位件在夾緊過程中會影響到3-M101.25孔的加工，所以考慮到生產(chǎn)安全和加工質(zhì)量，采用較為分散的工序加工方案為宜。工藝路線修改方案：工序1：清洗、涂漆工序2：車底面工序3：粗銑20孔臺面工序4：加工20和10.4孔工序5：倒角 工序6：鉆10+0.2孔工序7：車3-M101.25臺面工序8：鉆底面3-M101.25孔工序9：鉆2-10.8孔工序10：倒角工序11：精銑20孔臺面工序12：銑20孔臺側(cè)面工序13：銑10.4孔臺面工序14：銑10孔臺面工序15：銑2-10.8孔臺面工序16：鉆M81.25孔工序17：銑A面工序18：鉆A面3-M10孔工序19：倒角工序20：攻絲M81.25工序21：攻絲底面3-M101.25工序22：攻絲A面3-M101.25工序23：去毛刺、清洗、涂防銹油工藝方案分析：修改后的方案改善了工序較為集中的缺點，使工序安排的較為合理，但第17序18序和19序?qū)γ婧突嫔?-M101.25孔的加工（如圖2），其位置精度要求較高，不僅面相對于底面有垂直度的要求，而且個孔的中心線也對面有垂直度的要求，為了保證教工質(zhì)量，決定采用初始方案中有哪個加工中心對其進行集中用加工的方法，并可省去兩道工序的人力和物力.圖2加工A面工序圖2.4.2第二次修改后的工藝規(guī)程：工序1：清洗、涂漆工序2：車底面工序3：粗銑20孔臺面工序4：加工10.4+0.2和孔工序5：倒角 工序6：鉆10+0.2孔工序7：車3-M101.25臺面工序8：鉆底面3-M101.25孔工序9：鉆2-10.8孔工序10：倒角工序11：精銑20孔臺面工序12：銑20孔臺側(cè)面工序13：粗車A面 工序14：銑10.4孔臺面 工序15：銑10孔臺面 工序16：銑2-10.8孔臺面工序17：鉆M81.25孔工序18：加工A面、鉆A面3-M10孔、倒角工序19：攻絲M81.25工序20：攻絲底面3-M101.25工序21：攻絲A面3-M101.25工序22：去毛刺、清洗、涂防銹油以上加工方案大致看來還是合理的。但通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，發(fā)現(xiàn)仍有問題。在工序17中（如圖3），鉆側(cè)孔的時候，由于孔徑太小，而且加工的深度較深，可能會引起強烈的振動，從而影響加工的精度，嚴重的可能還會損壞刀具或機床，故為了提高精度和減少振動，線對該孔端面進行锪平，同時又不影響加工尺寸和加工目的的前提下，用9的鉆頭打下基準孔，使其減少6.6鉆頭的行程和振動，這樣做既提高了加工質(zhì)量，又保護了刀具的受損，因此最后的加工路線確定如下：工序1：清洗、涂漆工序2：車底面工序3：粗銑20孔臺面工序4：加工10.4+0.2和孔工序5：倒角 工序6：鉆10+0.2孔工序7：車3-M101.25臺面工序8：鉆底面3-M101.25孔工序9：鉆2-10.8孔工序10：倒角工序11：精銑20孔臺面工序12：銑20孔臺側(cè)面工序13：粗車A面 工序14：銑10.4孔臺面 工序15：銑10孔臺面 工序16：銑2-10.8孔臺面工序17：锪平側(cè)孔端面工序18：鉆側(cè)孔工序19：鉆M81.25孔工序20：加工A面、鉆A面3-M10孔、倒角工序21：攻絲M81.25工序22：攻絲底面3-M101.25工序23：攻絲A面3-M101.25工序24：去毛刺、清洗、涂防銹油圖3鉆側(cè)孔工序圖2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定加工過程中在零件表面預(yù)留的多余金屬層叫加工余量。在金屬切削加工時，加工余量被切除；在進行無屑加工時，工件表面則產(chǎn)生塑性變形。為了便于分析，僅從切削加工的角度來研究。3正確的確定加工余量具有很大的經(jīng)濟意義。若毛坯的余量過大，不但要浪費材料，而且要增加機械加工的勞動量，從而使生產(chǎn)率下降，產(chǎn)品的成本增高。反之，若余量過小，一方面提高了對毛坯的要求而增加制造困難，另一方面在機械加工時，也會因余量過小而使安裝困難，甚至因加工不出來而造成廢品。4在一般情況下，加工某表面的最終工序尺寸及公差可直接按零件圖的要求來確定。而中間工序的尺寸則是零件圖的尺寸（最終工序尺寸），加上或減去工序的加工余量，即采用由后往前推的方法，由零件圖的尺寸，一直推算到毛坯尺寸?！捌嚢l(fā)動機右支架”零件材料為球墨鑄鐵，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及公差。2.5.1底面考慮其加工表面為后序加工的精基準平面，故要分為粗加工和精加工兩步完成，粗加工平面長度為80mm，精加工表面粗糙度應(yīng)達到Ra6.3，則參照表8-29及表8-103確定加工余量及工序尺寸：粗車：Z=1.5mm L1=9.5mm精車：Z=0.5mm L2=9-0.8mm毛坯尺寸：9.5+1.5=11mm2.5.2 20孔臺面由零件厚度為15.2位于630mm之間，參照表8-33以及表8-353得粗銑的銑削余量：Z=1mm，公差為+0.2mm精銑的銑削余量：Z=0.6mm，公差0.1mm則工序尺寸為：精銑：mm 粗銑：15.2+0.6= mm毛坯尺寸：15.8+1=16.8mm2.5.3 3-M101.25孔臺面要達到厚度為15mm，加工長度為50mm，參照 表8-103,確定加工余量：Z=3mm 工序尺寸：15.0.2mm 得毛坯尺寸：15+3=18mm2.5.4 A面為達到零件圖所示的尺寸及位置度要求，先進行車削加工，后用加工中心進行銑削加工，達到尺寸為1000.3mm，表面粗糙度為 Ra6.3。參考表8-31及表8-33表8-353得粗車加工余量：Z=2mm 銑A面：Z=0.8mm 工序尺寸：L=100+0.8=100.8mm毛坯尺寸：100.8+2=102.8mm2.5.5 10.4孔臺面（10、10.8）要求達到厚度10 mm，表面粗糙度Ra50。由于粗糙度要求較低，即采用锪鉆一次性锪平的加工方法。參照表8-313，確定加工余量：Z=2mm毛坯尺寸：10+2=12mm2.5.6 20孔（H7）因為此孔所要達到的精度較高，位置度要求較為嚴格（見零件圖），故所采用的加工方法也較為精密。計劃采用加工中心，進行鉆-鏜-鉸三步加工，參照表8-163，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：18 2Z=18mm鏜孔：19.8 2Z=1.8mm鉸孔：20 2Z=0.2mm確定毛坯簡圖（圖4）如下 圖4 產(chǎn)品毛坯圖 2.6確定切削用量及工時定額合理地選擇切削用量，對保證加工精度和表面質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和刀具耐用度等，都有很大的影響。3選擇切削用量是指要選定切削深度、進給量、切削速度。在這三個因素中，對刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進給量，而切削深度影響最小。對表面粗糙度影響最大的是進給量，而對切削力影響最大的是切削深度。因此，在粗加工階段，應(yīng)考慮選擇盡可能大的切削深度，其次是選擇較大的進給量，最后確定一個合適的切削速度。在半精、精加工階段，由于加工精度和表面質(zhì)量的要求較高，因此，一般均選擇較小的切削深度和進給量。在保證刀具耐用度的前提下，應(yīng)選取較高的切削，以保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求。5時間定額是在一定的生產(chǎn)條件下制定出來、完成某一工作所需要的時間，是生產(chǎn)計劃和經(jīng)濟核算的主要依據(jù)之一。時間定額必須正確制定，應(yīng)具有平均先進水平，過高或過低的定額均不利于提高生產(chǎn)積極性和生產(chǎn)水平。完成零件某一個工序的時間定額，通常稱為單件時間定額。32.6.1 車底面 加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：粗車底面至9.5mm，精車底面至9mm，表面粗糙度Ra6.3。機床：CD6140A普車計算切削用量a確定進給量f：根據(jù)表5-103，當?shù)稐U尺寸為1625mm，3以及工件直徑100mm，查得=0.81.2，選擇=0.8。b切削速度：（壽命選T=60min）按表15-133由0.4=158，=0.15，=0.4，=0.2，由表15-13選取=1.44，=0.73，=1.04，=0.8，=0.97，則1.440.731.040.80.97=60.79m/minc主軸轉(zhuǎn)速：=276r/min，按機床選取=280r/min則實際切削速度：=61.54m/mind計算工時定額：基本時間其中=70, =0, =0, =0.625min2.6.2 粗銑20孔臺面(1)加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：粗銑臺面至機床：多功能機床(2)計算切削用量a.確定進給量：由表15-513選用多功能機床，36立銑刀。=0.1mm/齒b.切削速度:由表15-553采用高速鋼刀具選取=110m/minc.主軸轉(zhuǎn)速：=20mm，=1751.6r/min，參照機床說明書取=1100r/min實際切削速度=69.08m/min，當=1100r/min工作臺每分鐘進給量=0.111100=110mm/min。d.工時定額：銑刀行程為=20+36=56mm，min。2.6.3 加工10.4孔、3-M101.25孔、和20孔加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：20孔要求相對底面垂直度為0.01，孔軸線位置度0.2，表面粗糙度達到Ra0.8。機床：加工中心計算切削用量因采用加工中心進行鉆、鏜、鉸等一系列加工，為了保證位置精度，先用中心鉆定位中心孔（3）中心孔的加工 a.確定進給量：由表15-343，=0.2mm/r，b.切削速度：由表15-383，經(jīng)計算1.08m/s=64.8m/minc.主軸轉(zhuǎn)數(shù)：=6878r/min，由于切削深度較低，故適當減小主軸轉(zhuǎn)速，不會影響加工質(zhì)量，按機床選取=1050r/min實際切削速度=14.1m/mind.工時定額：=0.15min。加工10.4孔a.確定進給量：由表15-343，=0.22mm/rb.切削速度：由表15-383，得1.08m/s=64.8m/minc.主軸轉(zhuǎn)數(shù)：=1984r/min，按機床選取=1050r/min實際切削速度=32.7m/min，d.工時定額：=0.18min。加工3-M101.25孔a.進給量：由表15-343，確定=0.22 mm/rb.切削速度：由表15-383得1.08m/s=64.8m/minc.主軸轉(zhuǎn)數(shù)：=2399r/min按機床選取=1050r/min實際切削速度：d.工時定額：=0.18min鉆-鏜-鉸20孔鉆孔至18a.確定進給量由表15-343=0.27mm/r，b.確定切削速度：由表15-383，0.98m/s=58.8m/minc.主軸轉(zhuǎn)數(shù)：=1040r/min，因此步屬于粗鉆，其后還要經(jīng)擴孔和鉸孔的精加工，所以可降低鉆孔的粗糙度和精度，適當降低主軸轉(zhuǎn)速，按機床選取=650r/min，實際切削速度：=33.9m/mind.工時定額：=0.24min擴孔至19.8a.確定進給量：由表15-423得=0.27 mm/rb.切削速度：=0.63m/s=37.8m/minc.主軸轉(zhuǎn)數(shù)：=10.1r/s=60.6r/min，按機床選取=100r/min實際切削速度：=37.1m/mind.工時定額：=1.6min鉸孔至20a.確定進給量：由表15-433得=0.15 mm/rb.切削速度：由表15-453得=3.8m/minc.主軸轉(zhuǎn)數(shù)=60.5 r/min，為了提高加工精度，可適當增加主軸的轉(zhuǎn)速，參考機床手冊，選取=250r/min，實際切削速度：=15.7m/mind.工時定額：=1.2min，總工時定額：=0.15+0.16+0.24+1.6+1.2=3.35min。2.6.4 鉆10+0.2孔加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：加工至要求尺寸，公差為+0.2mm機床：臺鉆計算切削用量a.確定進給量：由表15-343得=0.28mm/rb.切削速度: 由表15-383得=0.98m/s=58.8m/minc.主軸轉(zhuǎn)速： =1872r/min，由于此孔要求精度較低，故可適當減少主軸轉(zhuǎn)速，按機床（臺鉆Z4120）選取=630r/min實際切削速度：=19.8m/mind.工時定額：=0.2min2.6.5 車3-M101.25臺面加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：臺面距底面高15.70.2mm，臺面圓弧半徑為R1000.3mm，表面粗糙度Ra12.5。機床：CD6140A普車計算切削用量a.確定進給量:由表15-93得選用刀桿尺寸1625mm，工件直徑200mm，由表15-10得=0.8mm/rb.車削速度:=，由表15-133得=158，=0.15，=0.4，=0.2，=1.44，=0.73，=1.04，=0.8，=0.97，=1.440.731.040.80.97=45m/minc.主軸轉(zhuǎn)速:=289r/min，按機床選200r/min實際切削速度：=31.4m/mind.工時定額：=0.4min2.6.6 鉆2-10.80.2孔加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：加工至要求尺寸，公差為0.2mm機床：臺鉆計算切削用量a.確定進給量:由表15-343得=0.22b.車削速度:由表15-38得=0.98m/s=58.8m/minc.主軸轉(zhuǎn)速:=1733r/min，按機床取630r/min實際切削速度：=21.4m/mind.工時定額:=0.16min2.6.7 精銑20孔臺面加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：加工臺面距底面15.20.1mm,表面粗糙度為Ra12.5。機床：多功能機床計算切削用量a.確定進給量:由表15-513得=0.18mm/zb.切削速度:由表15-553得=60110m/min，取=110m/minc.主軸轉(zhuǎn)速: =973r/min，按機床取=1000r/min實際切削速度：=113m/min，工作臺每分鐘進給量=0.18201000=360mm/mind.工時定額: =0.15min2.6.8 銑20孔臺側(cè)面加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：側(cè)面圓周尺寸達320.3mm,槽寬2mm,深1mm,兩側(cè)45度。機床：鉆銑床計算切削用量a.確定進給量:由表15-513得=0.18mm/zb.切削速度：由表15-553得=60110m/min，由于切削量較小且要求精度較為精確，可以選擇較低的銑削速度：取=60m/minc.主軸轉(zhuǎn)速: = =531r/min，按機床取=550r/min，實際切削速度：= =62m/min工作臺每分鐘進給量=0.1820550=198mm/mind.工時定額:=0.05min2.6.9 粗車A臺面加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：端面距離10.4孔臺面100.80.2mm機床：CD6140A普車計算切削用量a.確定進給量:選取刀桿尺寸：1625（CA6140），由表15-103得=0.8mm/r，b.車削速度=，由表15-133確定相關(guān)系數(shù)及指數(shù)，=158，=0.15，=0.4，=0.2，=1.44，=1.24，=0.83，= 1.440.831.24=197m/minc.主軸轉(zhuǎn)速:= =627r/min，按機床選630r/min，實際切削速度：= =197.8m/mind.工時定額：= =0.14min2.6.10 銑10.4孔臺面加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：臺面距離底面高100.2mm,表面粗糙度Ra12.5機床：鉆銑床計算切削用量a.確定進給量:由表15-513得=0.03mm/zb.切削速度:由表15-55得=60110m/min，取=60m/min，c.主軸轉(zhuǎn)速:= =868r/min，按機床選取=850r/min實際切削速度：=58.7m/min，工作臺每分鐘進給量=0.0320850=510mm/mind.工時定額:= =0.06min2.6.11 工序15，工序16：由于同屬于銑削凸臺的加工，工件材料，加工尺寸，精度，及所用機床基本相同，故在不影響加工質(zhì)量的情況下，可以采用相同切削用量。2.6.12 锪平側(cè)孔端面因為此道工序的目的是為了減小下道工序鉆側(cè)孔時鉆頭因加工表面粗糙度較大而產(chǎn)生振動，從而會影響加工質(zhì)量，以至破壞刀具，故使表面平滑即可，沒有任何技術(shù)要求，因此預(yù)采用手動加工，選取適當?shù)闹鬏S轉(zhuǎn)數(shù)，=950r/min62.6.13 鉆側(cè)孔加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：加工孔徑至9+0.2mm,孔深280.2mm機床：臺鉆計算切削用量a.確定進給量:由表15-343得=0.22 mm/r，b.切削速度: 由表15-383得=0.45m/s=27m/minc.主軸轉(zhuǎn)速：= =1302r/min，按機床取=1050r/min，實際切削速度=29.7m/min，d.工時定額：=0.16min2.6.14 鉆M81.25孔加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：加工孔徑至6.6+0.2mm,深14.50.2mm,角度4630機床：臺鉆計算切削用量a.確定進給量:由表15-343得=0.18 mm/zb.切削速度:由表15-373得=0.25m/s=15m/minc.主軸轉(zhuǎn)速：= =723r/m按機床取=630r/min實際切削速度=13m/mind.工時定額:= =0.4min2.6.15 加工A面，鉆3-M101.25孔加工條件工件材料：球墨鑄鐵，鑄件加工要求：加工孔徑達8.6+0.2mm,與A面垂直度為0.1；加工A面距離10.4孔軸線1000.3mm,與底面垂直度0.2,表面粗糙度Ra6.3機床：加工中心計算切削用量鉆中心孔a.確定進給量:由表15-333得=0.06mm/rb.切削速度:表15-373得=0.45m/s=27m/minc.主軸轉(zhuǎn)速：= =1866r/min，按機床取=1050r/min實際切削速度= =10m/mind.工時定額:= =0.2min鉆3-M10底孔a.確定進給量:由表15-333得=0.27 mm/rb.切削速