左曲轴箱体加工工艺及夹具设计

1、211.1 机械制造业的作用（1）机械制造业对人类文明发展有极为重要的影响从历史角度看，较为擅长制造物品的人类文化总是较为成功的。只有制造较好的工具，才有较好的生活物品和武器。从某种意义上，人类文明的发展历史就是人类展现制造物品能力的历史。（2）制造业是创造社会财富的支柱产业从经济角度看，制造业是一个国家经济发展的基石，也是增强国力的基础。制造业的先进与否是一个国家经济发展的重要标志。据估计，工业化国家约60%-80%的物质财富来自制造业。（3）制造业是发展高新技术的载体和动力从技术角度看，制造业是使技术转化为生产力的基础。从处于技术领先地位的美国来看，制造业企业几乎囊括了美国产业的全部研究和

2、开发，提供了制造业内外所用的大部分技术创新，使美国长期经济增长的大部分技术进步都来源于制造业。数控技术的应用数字控制是一种借助数字、字符或其他符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法，简称数控（NC）9。数控技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术，是典型的机械、电子、自动控制、计算机和检测技术紧密结合的机电一体化高新技术，也是现代集成制造系统的重要组成部分。数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。CAD/CAM、FMS、CIMS、AM和IM等AMT都是建立在数控技术之上的。它不仅广泛的用于各类金属切削机床的控制，而且

3、还用于多种其他的机械设备，如机器人、坐标测量机、线切割机、电火花切割机等，在自动化生产线甚至军事等领域也得到广泛的应用。1.3 气动技术的进展气动技术在工业中推广应用还是20世纪中叶以后的事，时间还不很长。在20世纪60年代末，气动元件得到发展，控制方式有所创新，从而使气动系统在很多工业领域得到了广泛应用。因为气动元件兼有通用性和灵活性的特点，所以使它在现代系统的集成化和完整性方面发挥了决定性的作用，气动元件本身也得到了飞跃的发展。但是，一般认为，现代气动技术从开始发展到现在还不足50年时间。因而，近年来气动技术的应用领域已从机械（机床、汽车、轴承、农机等）、冶金（铸造、锻造、轧钢等）、采矿、

4、交通运输等工业扩展到轻工（纺织、自行车、手表、缝纫机等）、食品、化工、电子、物料搬运以及军事等工业部门，它对于实现生产过程的自动控制、改善劳动条件、减轻劳动强度、降低成本、提高产品质量发挥了很大作用。微电子技术的进展，渗透到气动技术中并与之相结合，创造出了很多高可靠性、低成本的微型节能元件，为气动技术在工业各部门中的应用开辟了更为广阔的前景。今天，为了和最新技术的发展保持同步，气动技术必须不断创新，不断提高和改进元件和系统的性能，以满足日益变化的市场需求。气动技术的持续发展体现在如下一些比较重要的特征上：（1） 提高元件性能，创制新型元件，不断小型化和微型化。（2） 高度的组合化、集成化和模块

5、化。（3） 和微电子技术相结合，走向智能化。2 1E50FM左曲轴箱体的零件分析2.1 1E50FM左曲轴箱体的作用和结构特点2.1.1 1E50FM左曲轴箱体的作用本零件是1E50FM左曲轴箱体，是摩托车发动机的基础零件，它结合右曲轴箱体将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调传递运动或动力。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。2.1.21E50FM左曲轴箱体的结构特点 5WB左曲轴箱体的零件结构见图2.1 。 零件结构图1E50FM左曲轴箱体的零件具体结构见附件“1E50FM左曲轴箱体零件图”。由零

6、件图我们可以看出，箱体的结构特点：形状复杂壁薄且不均匀，内部呈行腔，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔11。因此，一般箱体零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%20% 。2.2 1E50FM左曲轴箱体的工艺性分析由1E50FM左曲轴箱体零件图可知。箱体需要进行正反面粗精铣加工，轴承孔粗精镗加工，定位销孔精加工，螺孔加工等。可将其分为两组加工表面。（1）以大面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：大面的铣削加工，齿轮室盖面的加工，放油孔搭子平面的加工，2-10销孔的加工，7-底孔的加工，放油孔M14×1.5的加工，32油封孔

7、口倒角30°的加工，吊挂孔三处塔子平面的加工，张紧器螺栓安装孔的加工，吊挂安装孔的加工，24M6螺孔的加工，3-M10中心孔空口的加工，制动销轴反面平面的加工，曲轴油封反面及中间齿轮轴平面和两安装塔子平面的加工，2-30齿轮孔的加工，32、42油封空的加工，47轴承孔的加工。其中大面有表面粗糙度的要求为Raum，平面度要求；齿轮室盖面有表面粗糙度要求为，平面度要求；放油孔M12×1.5要求孔口倒角1×45°；30齿轮孔有圆柱度要求为，垂直度要求为；47轴承孔有圆柱度要求为5mm，垂直度要求为。（2）以结合面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:结合

8、面的加工，轮毂面的加工，52轴承孔端面的加工，起动电机安装搭子面的加工，主轴承孔52，46，32的加工，3-10销孔的加工，制动轴孔12的加工，10-M6螺孔的加工，中间齿轮轴孔10的加工，130.5止口的加工。其中结合面有表面粗糙度要求为Ra1.6um，平面度要求为；52主轴承孔有圆柱度要求为，垂直度要求为。3 1E50FM左曲轴箱体的工艺规程设计3.1 生产纲领和生产类型的确定企业在计划期内生产的产品的数量和进度计划称为生产纲领。零件的年生产领可按下式计算 N Q n(1 a% b%)式中 N 零件的年生产纲领，件/年； Q 产品的年生产纲领，台/年；n 每台产品中该零件的数量,件/台；a

9、% 备品的百分率；b% 废品的百分率。生产纲领的大小对生产组织形式和零件加工过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，决定了所应选用的工艺方法和工艺装备。企业生产专业化程度的分类称为生产类型。生产类型一般可分为：单件生产、成批生产、大量生产三种。生产类型不同，产品制造的工艺方法、所用的设备和工艺装备以及生产的组织形式等均不同。大批大量生产应尽可能采用高效率的设备和工艺方法，以提高生产率；单件小批生产应采用通用设备和工艺装备，也可采用先进的数控机床，以降低生产成本。随着数控技术的发展，大批量生产也可在加工中心进行加工14。根据市场的需求量，企业实行三班制，零件的年生产纲领为10

10、万台，属大批量生产，零件在加工中心进行加工3。3.2 毛坯的选择毛坯种类的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用，而且也与零件的机械加工工艺和加工质量密切相关。常见的毛坯有以下几种：铸件，锻件，型材，焊接件，冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。选择毛坯时应该考虑以下几个方面的因素：（1）零件的生产纲领大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；选用冷轧和冷轧型材。（2）零件材料的工艺性例如材料为铸铁或青铜等的零件应选择铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂，力学性能要求又不

11、高时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻造毛坯4。（3）零件的结构形状和尺寸形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制造。（4）现有的生产条件选择毛坯时，还要考虑本厂的毛坯制造水平设备条件以及外协的可能性和经济性等。零件材料为铝合金，考虑到零件的生产纲领和工作环境，正反面是主要的部位，而其余相当数目的尺寸由铸造毛坯来保证。故选用铸件，以提高加工效率和零件的寿命。目前大多数铸件采用砂型铸造，但在发动机箱体的大批量生产中，铝合金铸件常采用压力铸件，主要原因是：（1） 箱体是薄壁零件，不宜用砂型铸造。（2） 铝合金铸件可在压铸机上用金属模压力铸造，生产效率高，约5分钟可铸出成品，可满足大

12、批量生产要求。（3） 铝件的金相组织紧密，强度高，使用压力铸造，防止了沙眼和气孔的产生，保证了产品质量。以上优点是砂型铸造无法达到的。因此，选用压力铸造。 基准的选择制订机械加工规程时，定位基准的选择是否合理，将直接影响零件加工表面的尺寸精度和相互位置精度。同时对加工顺序的安排也有重要的影响。定位基准选择不同，工艺过程也将随之而异。基准的概念和分类所谓基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准根据功用不同可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准是指设计图样上采用的基准。工艺基准是指在机械加工过程中用来确定加工表面加工后尺寸、形状、位置的基准。工艺基准按不同的用途可

13、分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。定位基准的选择当根据工件加工要求确定工件应限制的自由度数后，某一方向自由度的限制往往会有几个定位基准可选择，此时提出了如何正确选择定位基准的问题。定位基准有粗基准和精基准之分。在加工起始工序中，只能用毛坯上未曾加工过的表面作为定位基准，则该表面称为粗基准。利用已加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。（1） 粗基准的选择选择粗基准时，主要考虑有两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具体选择时注意以下原则：对于同时具有加工表面和不加工表面的零件,为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度,应选择不加工

14、表面作为粗基准。对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只能使用一次，以免产生较大的定位误差。选作粗基准的平面应平整，没有浇冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。为了满足上述要求，从零件图分析可知，可以选择左曲轴箱体的主要支承孔作为主要基准。即以左曲轴箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距大面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。但在加工中心加工零件，一个工序可以加工平面和孔系，一般不选择孔系作为粗基准，选择三个最终不加工面作为粗基准。（2）

15、精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发,同时考虑装夹方便，夹具结构简单。为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这时主要考虑的是基准重合问题。从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证左曲轴箱箱体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从左曲轴箱箱体零件图分析可知，它的大面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。3.4 制定工艺路线拟订零件的机械加工工

16、艺路线是制订工艺规程的一项重要工作，拟订工艺路线时主要解决的问题有：选定各加工表面的加工方法；划分加工阶段；合理安排各工序的先后顺序；确定工序的集中和分散程度16。拟订工艺路线的出发点，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。在确定生产纲领为大批生产和在加工中心加工的条件下，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，以便使生产成本尽量下降。数控机床的加工工艺与通用机床的加工工艺有许多相同之处，但在数控机床上加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要复杂得多。在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序，

17、这就要求程序设计人员具有多方面的知识基础。合格的程序员首先是一个合格的工艺人员，否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程，以及正确、合理地编制零件的加工程序。工艺设计时,主要考虑精度和效率两个方面,一般遵循先面后孔、先基准后其它、先粗后精的原则。加工中心在一次装夹中，尽可能完成所有能够加工表面的加工。对位置精度要求较高的孔系加工，要特别注意安排孔的加工程序，安排不当，就有可能将传动副的反向间隙带入，直接影响位置精度。根据以上分析过程，现将1E50FM左曲轴箱箱体加工工艺路线确定如下：工艺线路方案一工序1：铣侧盖面工步1：以左箱曲柄室面两点，输出轴端一点定位，压紧对应点，粗、精铣侧盖结合面。

18、工序2：铣平面、镗孔以大面及2-10销孔毛坯孔定位，压紧三处搭子。工步1：粗、精铣右箱结合面，粗精铣变速箱盖面。工步2：铣铰2-12深8；铣铰2-12深9.5 。工步3：镗47深43。工步4：铣铰8。工步5：镗26，及端面。工步6：镗35。工步7：镗40深。工步8：镗14深。工步9：镗35深。工步10：钻7-孔。工序3：铣侧盖面以左箱结合面两点、室盖面一点，及47、40孔定位，压紧对应点。工步1：铣2-M6搭子14,深19.5 ,铣8端面，距大面35,刮放油孔端面。工步2：割槽44x2,距结合面55。工步3：铣铰2-10,深7。工步4：粗镗。工步5：镗20。工步6：精镗51。工序4：钻孔、攻丝

19、以大面及42、35油封孔定位，压紧三处搭子。工步1：铣启动电机搭子面。工步2：钻9-M6中心孔，并倒角。工步3：钻9-M6底孔9-5。工步4：攻9-M6。工序5：侧盖面钻孔、攻丝以结合面两点及输出轴端一点及47、40两轴承孔定位，压紧对应点。工步1：钻15-M6中心孔，并倒角1x45°；钻3-M8中心孔，并倒角1x45°。工步2：钻15-M6底孔15-5。工步3：钻3-M8底孔3-。工步4：钻刮加油孔底孔及端面。工步5：攻丝15-M6。工步6：攻丝3-M8。工步7：攻丝。工序6：钻斜孔5工步1：钻曲柄室处斜孔5。工序7：钻铰10孔工步1：钻、刮10，底孔9.7。工步2：铰1

20、0。注：在毛坯未改前，曲柄室80，侧面孔11需补充加工; 工序8：终检以上工艺过程详见机械加工作业指导书。工艺线路方案二工序1：铣侧盖面工步1：以左箱曲柄室面两点，输出轴端一点定位，压紧对应点，铣侧盖结合面。工步2：铣2-M6搭子14,深19.5 ,铣8端面，距大面35,刮放油孔端面。工步3：割槽44x2,距结合面55。工步4：铣铰2-10,深7。工步5：粗车。工步6：镗20。工步7：精车51。工序2：铣平面、镗孔以大面及2-10销孔毛坯孔定位，压紧三处搭子。工步1：粗、精铣右箱结合面，粗精铣变速箱盖面。工步2：铣铰2-12深8 ；铣铰2-12深9.5 。工步3：镗47深4342。工步4：铣铰

21、8。工步5：镗26，及端面。工步6：镗35。工步7：镗40深。工步8：镗14深。工步9：镗35深。工步10：钻7-孔。工序3：钻孔、攻丝以大面及42、35油封孔定位，压紧三处搭子。工步1：铣启动电机搭子面。工步2：钻9-M6中心孔，并倒角。工步3：钻9-M6底孔9-5。工步4：攻9-M6。工序4：侧盖面钻孔、攻丝以结合面两点及输出轴端一点及47、40两轴承孔定位，压紧对应点。工步1：钻15-M6中心孔，并倒角1x45°；钻3-M8中心孔，并倒角1x45°。工步2：钻15-M6底孔15-5。工步3：钻3-M8底孔3-。工步4：钻刮加油孔底孔及端面。工步5：攻丝15-M6。工步

22、6：攻丝3-M8。工步7：攻丝。工序5：钻斜孔5工步1：钻曲柄室处斜孔5。工序6：钻铰10孔工步1：钻、刮10，底孔9.7。工步2：铰10。注：在毛坯未改前，曲柄室80，侧面孔11需补充加工 ; 工序7：终检以上工艺过程详见机械加工作业指导书。工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一是采用分次铣侧盖面，方案二铣平面和镗孔钻孔加工时间比较长，工序不平衡。不适合大批量生产。所以选择方案一比较适宜。3.5确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸1E50FM左曲轴箱箱体零件材料采用铝合金制造。左曲轴箱箱体材料为ACD12，硬度HB为70-80，生产类型为大批量生产，采用压力铸造毛坯。（1） 大

23、面的加工余量。（计算大面与支持面尺寸59mm）根据工序要求，大面加工分粗精铣加工。各工步余量如下：，现取。粗铣平面时厚度偏差取0.2mm。精铣：根据机械加工工艺手册，其余量值规定为。压力铸造毛坯的基本尺寸为 591.50.460.9 mm 。根据机械加工工艺手册，铸件尺寸公差等级选用CT7，铸件尺寸公差为。毛坯的名义尺寸为：591.50.460.9 mm ；毛坯最小尺寸为： 60.90.1 ；毛坯最大尺寸为： 60.90.161mm ；粗铣后最大尺寸为：611.5 ；精铣后最小尺寸为：59.50.2 ；精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即59mm。(2)结合面的加工余量。（计算结合面与大面尺寸mm）

24、根据工序要求，结合面加工分为粗精加工。各工步余量如下：粗铣：余量值为，粗铣平面时厚度偏差取。精铣：余量值为。压力铸造毛坯的基本尺寸为441.50.4 。根据机械加工工艺手册，铸件尺寸公差等级选用CT7，铸件尺寸公差为。毛坯的名义尺寸为：441.50.4 ； 毛坯最小尺寸为： 45.90.1 ；毛坯最大尺寸为： 45.90.146mm ； 粗铣后最大尺寸为：461.5 ；精铣后最小尺寸为：44.50.2 ；精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即mm。结合面的加工余量。（计算结合面与大面尺寸mm）根据工序要求，结合面加工分为粗精加工。各工步余量如下：粗铣：余量值为，粗铣平面时厚度偏差取。精铣：余量值为。压

25、力铸造毛坯的基本尺寸为891.50.4 。根据机械加工工艺手册，铸件尺寸公差等级选用CT7，铸件尺寸公差为。毛坯的名义尺寸为：891.50.4 ； 毛坯最小尺寸为： 90.90.1 ；毛坯最大尺寸为： 90.90.191mm ； 粗铣后最大尺寸为：911.5 ；精铣后最小尺寸为：89.90.2 ；精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即89mm。（3）2-10销孔2-10销孔及中间轴孔钻孔：9镗孔：9.5 2Z倒角：1×45°（4）由工序要求可知，孔必需进行粗镗和精镗两道工序加工。其工序余量如下： 粗镗：47mm的加工余量为1mm ；40的加工余量为1mm ；精镗：47mm的加工余量

26、为mm ；40的加工余量为mm ；铸件公差等级选用CT7，铸件尺寸公差为mm。孔47mm毛坯名义尺寸为47-1-=mm ；毛坯最大尺寸为+0.34=mm ； 毛坯最小尺寸为=mm； 粗镗工序尺寸为mm；精镗后尺寸为47mm ；孔40mm毛坯名义尺寸为40-1-=mm； 毛坯最大尺寸为+0.34=mm ； 毛坯最小尺寸为-0.34=mm； 粗镗工序尺寸为mm； 精镗后尺寸为40mm ；(5)mm,mm油封孔孔mm毛坯名义尺寸为42-1-=mm ； 毛坯最大尺寸为+0.34=mm ； 毛坯最小尺寸为-0.34=mm ； 粗镗工序尺寸为mm； 精镗后尺寸为mm；孔mm毛坯名义尺寸为35-1-=mm

27、； 毛坯最大尺寸为+0.34=mm ； 毛坯最小尺寸为-0.34=mm ； 粗镗工序尺寸为mm ； 精镗后尺寸为mm ；(6)mm,mm轴承孔孔mm毛坯名义尺寸为40-1-=mm ； 毛坯最大尺寸为+0.34=mm ； 毛坯最小尺寸为-0.34=mm； 粗镗工序尺寸为mm； 精镗后尺寸为mm ；孔mm毛坯名义尺寸为47-1-=mm ； 毛坯最大尺寸为+0.34=mm ； 毛坯最小尺寸为-0.34=mm； 粗镗工序尺寸为mm； 精镗后尺寸为mm ；3.6确定切削用量及基本工时（1）工序1 铣侧盖面工步1：粗精铣侧盖结合面铣削深度：mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表，取mm/z铣削速度：参照机

28、械加工工艺手册表，取m/s机床主轴转速：r/min进给量：mm/s工作台每分进给量：mm/s=1400mm/min被切削层长度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：精铣时mm刀具切出长度：取mm走刀次数为1机动时间：min工序总时间t=0.2+t9min（2）工序2 铣大面、镗定位销孔工步1：粗精铣右箱结合面，粗精铣变速箱盖面铣削深度：mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表，取mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册表，取m/s15机床主轴转速：r/min进给量：mm/s工作台每分进给量：mm/s=1400mm/min被切削层长度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：精铣时mm刀具切出长度：取mm走刀次

29、数为1机动时间：min工步2：铣铰2-12深8 ；铣铰2-12深9.5 。铣铰2-12深8铣削深度：mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表，取mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册表，取m/s机床主轴转速：r/min进给量：mm/s工作台每分进给量：mm/s=178mm/min被切削层长度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：精铣时mm刀具切出长度：取mm走刀次数为1机动时间：mm铣铰2-12深铣削深度：mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表，取mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册表，取m/s机床主轴转速：r/min进给量：mm/s工作台每分进给量：mm/min=178mm/min被切削层长度：

30、由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：精铣时mm刀具切出长度：取mm走刀次数为1机动时间：工步3：镗47深43，镗42镗47切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/min机床主轴转速：r/min工作台每分钟进给量：mm/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：mm取mm走刀次数为1机动时间：镗42切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：机床主轴转速：r/min工作台每分钟进给量：mm/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：mm5mm取mm走刀次数为1机动时间工步4：铣铰8铣削深度：mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表，取mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册表

31、，取m/s机床主轴转速：r/min进给量：mm/s工作台每分进给量：mm/s=860mm/min被切削层长度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：精铣时mm刀具切出长度：取mm走刀次数为1机动时间：min工步5：镗26及用36铣刀铣端面镗26切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min工作台每分钟进给量：mm/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：mm5mm取mm行程次数：机动时间：min36铣刀铣端面铣削深度：mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表，取mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册表，取m/s机床主轴转速：r/min进给量：mm/s工作台每分进

32、给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：精铣时mm刀具切出长度：取mm走刀次数为1机动时间：min工步6：镗35切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min工作台每分钟进给量：mm/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：mm5mm取mm行程次数：机动时间：min工步7：镗40，深切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min工作台每分钟进给量：mm/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：mm5mm取mm行程次数：机动时间：min工步8：镗14深切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴

33、转速：r/min工作台每分钟进给量：mm/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：mm5mm取mm行程次数：机动时间：min工步9：镗35深切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min工作台每分钟进给量：mm/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：mm5mm取mm行程次数：机动时间：min工步10：钻7-切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻孔机动时间：每次换刀时间为0.02min ，换刀总时间为0.2min。工序总时间为:t=0

34、.2+=6+0.37 +1.63 +28+0.84+0.39+0.22+0.3+0.67+0.196=min（3）工序3 铣侧盖面工步1：铣2-M6搭子14，深19.5,8铣刀铣端面铣2-M6搭子14铣削深度：mm进给量：mm/r铣削速度：m/s机床主轴转速：r/min工作台每分进给量：mm/min被切削层长度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：粗铣时mm刀具切出长度：取mm走刀次数为1机动时间：min8铣刀铣端面铣削深度：mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表，取mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册表，取m/s机床主轴转速：r/min进给量：mm/s工作台每分进给量：mm/s=268mm/m

35、in被切削层长度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：精铣时mm刀具切出长度：取mm走刀次数为1机动时间：min工步2：割槽44x2铣削深度：mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表，取mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册表，取m/s机床主轴转速：r/min进给量：mm/s工作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：粗铣时mm刀具切出长度：取mm走刀次数为1机动时间：min工步3：铣铰2-10，深7铣削深度：mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表，取mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册表，取m/s机床主轴转速：r/min进给量：mm/s工作台每分进给量：mm/s=229mm/

36、min被切削层长度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：取mm刀具切出长度：取mm走刀次数为1机动时间：min工步4：粗镗切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min工作台每分钟进给量：mm/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：mm5mm取mm行程次数：机动时间：mm工步5：镗20切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min工作台每分钟进给量：mm/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：mm5mm取mm行程次数：机动时间：min工步6：精镗51切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/m

37、in工作台每分钟进给量：mm/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：mm5mm取mm行程次数：机动时间：min工序总时间为:t=0.2+=0.2+0.257+0.14+0.055+0.57 =min工序4钻孔、攻丝工步1：铣12启动电机搭子面铣削深度：mm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表，取mm/z铣削速度：参照机械加工工艺手册表，取m/s机床主轴转速：r/min进给量：mm/s工作台每分进给量：mm/s=178mm/min被切削层长度：由毛坯尺寸可知mm刀具切入长度：精铣时mm刀具切出长度：取mm走刀次数为1机动时间：min工步2：钻9-M6中心孔切削深度：mm进给量：m

38、m/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min钻孔机动时间：min工步3：钻9-M6底孔9-5切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：mm钻孔机动时间：min工步4：攻9-M6切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min钻孔机动时间：min工序总时间为:t=+=0.2+0.4+0. =1.295min工序5 侧盖面

39、钻孔、攻丝工步1：钻13-M6中心孔;钻3-M8中心孔钻13-M6中心孔切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻孔机动时间：钻3-M8中心孔切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min钻孔机动时间：min工步2：钻15-M6底孔15-5切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min钻孔机动

40、时间：min工步3：钻3-M8底孔3-切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min钻孔机动时间：min工步4：钻刮加油孔底孔钻刮加油孔切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min钻切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min工步5：攻丝15-M6切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m

41、/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：钻孔机动时间：工步6：攻丝3-M8切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min钻孔机动时间：min工步7：攻丝M14切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：工序总时间为:t=+=0.2+0.253+0.225+0.076+0. =min工序7钻铰10孔工步1：钻、刮10，底孔钻、刮10切削深度

42、：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min切削深度底孔：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min工步2：铰10切削深度：mm进给量：mm/r切削速度：m/s机床主轴转速：r/min被切削层长度：mm刀具切入长度：mm刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：min工序总时间为:t=+=0.2+0.056+0.030=min4夹具设计在机械制造过程中，用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便接受施工、检测的

43、装置都可统称为“夹具”。机床夹具为机床的一种辅助设备，用它来准确的确定工件与刀具的相对位置，即将 工件定位和夹紧，以完成所需要的相对运动，所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧的附加装置17。1E50FMmm，镗孔最小间距为40mm。在加工中，钻镗孔工序的加工质量将直接影响发动机的功率、油耗、噪声等性能。同时摩托车发动机的生产批量较大，因而要求该工序的加工设备具有较高的生产率和自动化程度。在现代自动化生产中，数控机床的应用已越来越广泛。数控机床加工时，刀具或工作台的运动是由程序控制，按一定坐标位置进行的。数控机床夹具设计时应注意以下几点。（1） 数控机床夹具上应设置原点（对刀点）。（2）数控机床夹

44、具无需设置刀具导向装置。这是因为数控机床加工时，机床夹具刀具和工件始终保持严格的坐标关系，刀具与工件间无需导向原件来确定位置。（3） 数控机床常需在几个方向上对工件进行加工，因此数控机床夹具应是敞开式的。（4） 数控机床上应尽量选用可调夹具、拼装夹具和组合夹具。因为数控机床上加工的工件，常是单件小批生产，必须采用柔性好、准备时间短的夹具。（5） 数控机床夹具的夹紧应牢固可靠、操作方便。夹紧元件的位置应固定不变，防止在自动加工过程中，元件与刀具相碰。依照加工中心工艺过程设计，确定加工1E50FM左曲轴箱箱体加工中心加工所需加工夹具数量为七套。根据任务书要求中的设计内容，需要设计铣大面、镗定位销孔

45、夹具设计和铣结合面夹具设计。其中铣大面、镗定位销孔的夹具将进行十道工步，工具分别为80盘铣刀、12铣铰刀、47/42精镗刀、8铣铰刀、26精镗刀、35/精镗刀、40/35精镗刀、14铣铰刀、35精镗刀。4.1 铣大面、镗定位销孔夹具设计本夹具主要用来精铣大面，以及2-10销孔底孔9.5的加工。大面有尺寸精度要求±mm，平面度要求为，表面粗糙度为um。10销孔底孔9.5的尺寸精度要求为+，表面粗糙度要求，表面粗糙度为1.6um。其中，加工作业指导书中标号为LB24和LB09两个销孔为加工工艺孔，这两个加工工艺孔将和大面用于以后铣结合面和镗结合面孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后工序

46、的加工精度。本道工序为1E50FM左曲轴箱箱体加工的第二道工序，加工到本道工序时只完成了粗铣大面及钻一些不重要的孔。因此在本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。4 定位基准的选择根据零件特点，1E50FM左箱体采用等高定位。为了保证精铣、钻孔、粗镗孔、精镗孔并保证LB24和LB09能在后续的面和孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则，在选择精铣大面、镗定位销孔的加工基准时，应选择同上一道工序即粗铣大面、钻孔的定位基准一样。因此，加工大面、定位销孔的定位基准应选择三个最终不加工面为定位基准，通过压板压

47、住三个不加工面，限制工件的六个自由度。根据任务书的要求，为了缩短辅助时间，准备采用气动夹紧方式夹紧。4 切削力的计算与夹紧力的分析由于本道工序主要完成大面的精铣，定位销孔的钻、粗精镗加工，而铣削力远远大于钻、粗精镗的切削力。因此，切削力应以铣削为准。由机械加工工艺手册得：铣削力计算公式为圆周力：刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀。查表可得：代入得 =N查表可得铣削水平分力：垂直分力：铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。即：（）计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力即：取k=24 夹紧元件及动力装置确定夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免

48、破坏工件的定位。因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：（1）夹紧应不破坏工件的正确定位；（2）夹紧装置应有足够的刚性；（3）夹紧时不应破坏工件表面。不应使工件产生超过允许范围的变形；（4）能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；（5）工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作。由于1E50FM左曲轴箱箱体的生产量很大，采用手动夹紧的夹具虽然结构简单，在生产中的应用也比较广泛。但大批量生产中靠人力频繁的夹紧也十分劳累且生产率低下。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用气动夹紧。根据所需要的夹紧力，来计算气缸缸筒内径。气缸活塞杆推力其中：P压缩空气单位压力（取P=5公斤力/）效率（

49、取）mm取mm本道工序夹具的夹紧元件选用三个定块和浮动套。三个定块压住三个支承点。4 定位误差的分析本工序采用粗精准的三个支承点定位，定位误差很小，可以不计。4 夹具设计及操作简要说明铣大面、镗定位销孔的夹具如夹具装配图1所示，工件根据导向销的辅助定位，直接放在三个定位夹具中，压块和螺钉其限位作用。按下按钮，打开换向阀，压块在气缸活塞推动下向下移动夹紧工件。当工件加工完成后，压块随即在气缸活塞的作用下松开工件，即可取下工件。4.2 铣结合面夹具设计本夹具主要用来粗精铣1E50FM左曲轴箱箱体的结合面。粗精铣结合面时，有尺寸要求，平面度要求为，表面粗糙度要求为Ra1.6um。4 定位基准的选择在

50、进行结合面粗精铣加工工序时，大面已经精铣，两工艺定位孔LB18和LB19已经加工出。因此工件选用大面与两个工艺孔作为定位基准。选择大面作为定位基面限制了工件的三个自由度，而两个工艺孔作为定位基准限制了工件的另三个自由度。即工件选用了一面两孔定位。工件以一面两孔定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为支承板，两销为两个短圆柱销。为了提高加工效率，夹具准备采用气动夹紧。4 切削力的计算与夹紧力的分析本夹具主要用于结合面的粗精铣加工，因此由机械加工工艺手册可得铣削力计算公式为圆周力：刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀。查表可得：代入得查表可得铣削水平分力：垂直分力：铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。即：（）计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力即：取k=24 夹紧元件及动力装置确定气动夹具因其动作快速准确，出力稳定，能减轻工人的劳动强度，极大地提高生产效率。夹紧气缸通过一套杠杆传力机构，带动压板同时压紧，力臂可以浮动。现场压缩空气P=0.5Mpa，选气缸内径D=50mm，活塞杆径d=30mm。气缸长度L=L行程+活塞宽度+预流量=59mm壁厚=10mm。4 定位误差的分析本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为：（1）移动时基准位移误差 = = (2)转角误差其中：4 夹具设计及操作简要说明铣结合