单拐曲轴机械加工工艺规程及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 毕业设计说明书 专 业： 机械制造及自动化 班 级： 机制 5021 姓 名： 郑菲菲 学 号： 03 指导老师： 黄雨田 陕西国防工业职业技术学院 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 目 录 第一部分 工艺设计说明 一 二 零件合图 三机加工工艺路线确定 第二部分 第 100 工序夹具设计说明书 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 2 第三部分 第 20 工序刀具设计说明书 1. 工序尺寸精度分析 第四部分 第 70 工序量具设计说明书 1. 工序尺寸精度分析 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 3 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 4 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 5 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 6 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 1 第一部分 工艺设计说明书 1. 零件图工艺性分析 件结构功用分析 曲轴是将直线运动转变成旋转运动，或将旋转运动转变为直线运动的零件。它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。曲轴的结构与一般轴不同，它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成。 件技术条件分析 1）主轴颈、连杆轴颈本身精度： 主轴颈 尺寸公差等级 面粗 糙度 m， 尺寸公差等级为 面粗糙度 m，轴颈长度公差等级为 柱度误差 杆轴竟的圆柱度误差 2）位置精度，主轴颈与连杆轴颈的平行度 轴颈的同轴度误差为 1. 3 零件结构工艺性分析 曲轴的结构与一般轴不同，它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成，其 L/D=818/110=12，钢性差，易变形，形状复杂，它的工作特点是在变动和冲击载 荷下工作，对曲轴的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排曲轴加工过程应考虑到这些特点。 2. 毛坯选择 坯类型 曲轴工作时要承受很大的转矩及变形的弯曲硬力，容易产生扭振、折断及轴颈磨损，要求材料应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性，所以要求用球墨铸铁轴的毛坯：此零件属中批生产，固采用铸造毛坯。 坯余量确定 由书机械加工工艺设计资料表 得毛坯加工余量为 5， 坯零件合图草图 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 2 3机加工工艺路线确定 工方法分析确定 该零件是单拐曲轴。中批量生产。故选用中心孔定位，它是辅助基准，装夹方便节省找正时间又能保证连杆轴颈的位置精度，连杆轴颈与主轴颈的中心距为 120不能直接在轴端面上钻中心孔，加工连杆时，可利用以加工过的主轴颈定位，安装到专用的偏心卡盘分度夹具中使连杆轴颈的轴线与转动轴线重合。 工顺序的安排 此零件是单拐曲轴，刚性差、易变形，中批量生产。故选用中心孔定位 ，它是辅助基准，装夹方便节省找正时间，又能保证连杆轴颈的位置精度。 先以主轴颈为粗基准连杆轴颈作支撑铣两端面，粗打中心孔。该零件的刚性差，应按先粗后精的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度，主轴颈与连杆轴颈的加工顺序：先粗加工主轴颈再半精加工主轴颈，然后粗加工连杆轴颈，再磨主轴颈，再磨连杆轴颈。 位基准选择 先以主轴颈为基准铣曲轴两端面并打中心孔，再以两顶尖定位方式粗加工主轴颈，再半精加工主轴颈，再以偏心卡盘分度夹具夹住主轴颈加工连杆轴颈，再磨主轴颈，最后磨连杆轴颈。 工阶段的划分 说明 加工 阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。 要机加工工序简图 1、铸 铸造、清理 2、热处理 正火 3、锯式样 4、铣曲轴两端面并从两面钻中心孔 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 3 5、粗车主轴颈右端 6、粗车主轴颈左端 7、半精车主轴颈右端 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 4 8、半精车主轴颈左端 9、粗车连杆轴颈，切第一、二侧板 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 5 10、粗铣连杆上、下及前、后端 11、在第一侧板上钻油孔，在主轴颈左端钻油孔 12、扩孔 32 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 6 13、在油孔中攻螺纹 4倒角 14、在主轴颈右端粗铣键槽 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 7 15、校直 16、热处理：淬火 17、去毛刺（在所有侧面去除机械加工所留下的毛刺） 18、清洗吹净 在乳化液中清洗曲轴，重点清洗顶尖孔和油孔，保证没有铁削、油污和其他赃物，清洗时间不少于 3洗的同时通入压缩空气以提高清洗效果，清洗后用压缩空气吹 净零件，并用擦布擦净中心孔表面。 19、检验 20、修正中心孔 21、磨主轴颈右端并倒角 22、磨主轴颈左端并倒角 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 8 23、磨连杆轴颈，第一、二侧板，并倒角 24、磨连杆上、下端及前、后端并倒角 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 9 25、去毛刺吹净 在所有油道孔口处抛光棱边，在键槽、主 轴颈及连杆轴颈上去毛刺，仔细吹净曲轴油孔中的切削和油污。 26、检验 27、动平衡 曲轴的动平衡量每端不大于 n=600r/8、去除不平衡量 29、校直 30、终检 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 铸 115 115 车 精车 110 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 10 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 铸 115 115 车 110 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 铸 110 110 车 精车 105 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 铸 145 145 车 140 94 工艺路线 工 序余量 工序尺寸 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 11 铸 89 粗车 精车 2 4 103 工艺路线 工序余量 工序尺寸 铸 98 粗车 精车 2 03 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 铸 159 159 车 磨 164 270 工艺路线 工序余量 工序尺寸 铸 275 粗铣 70 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 粗铣 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 12 磨 28 10 工艺路线 工序余量 工序尺寸 粗铣 0 180 工艺路线 工序余量 工序尺寸 粗铣 80 18 工艺路线 工序余量 工序尺寸 粗铣 8 410 工艺路线 工序余量 工序尺寸 铸 415 粗车 精车 2 10 所用的设备有：卧式双面中心钻床、 种多刀车床、立式铣床、摇臂钻床、攻螺纹机床、液压床、辊道、清洗机、 检验台、外圆磨床、动平衡机。 夹具有：顶尖、 V 形块、偏心卡盘分度夹具。钻直孔专用夹具、钻斜孔专用夹具。 刀具有： 90 度车刀、 弧车刀、铣刀、 10、 20 钻头、砂轮、切断刀。 量具有：千分尺、游标卡尺、专用卡规。 6切削用量及工时定额确定 （ 1） 铣曲轴两端面并从两面钻中心孔时：（ 辅 机 工 休） 切削用量： 由表 ： f=r 由表 v=16m/ 则 n=3182=32r/时定额：由表 钻中心孔时机动时间为： +lf/买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 13 由表 夹工件时间为 表 开卸下工件时间为 由表 作机床时间为： 表 量工件时间为： 1=表 布置工作地、休息和生理时间分别为： 35 基 =lz/ T 总 =2+4+T 基 = 2）粗车主轴颈右端时： 切削用量：（车刀刀杆尺寸 5由表 f=表 v=59m/ n=318v/d=31867r/时定额： 由表 夹工件时间为 表 开卸下工件时间为 由表 作机床时间为： 表 量工件时间为： 1=表 表 布置工作地、休息和生理时间分别为： 35 基 =lz/ 2+53+15= 3）粗车主轴颈左端时： 切削用量： 由表 f=r 由表 ： v=59m/则 n=318v/d=31867r/时定额：（同上） 35 基 = 总 =2+3+4)半精车主轴颈右端时： 切削用量：（刀尖圆弧半径取 由表 f=r 由表 v=120m/则 n=318v/d=31846r/时定额：（同上） 65 T 基 =lz/ 总 =2+4+5)半精车主轴颈左端时： 切削用量： 由表 f=r 由表 v=120m/ 则 n=318v/d=31846r/买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 14 工时定额：（同上） 65 基 = 总 =6)粗车连杆轴颈，切第一、二侧板 切削用量： 由表 f=r 由表 v=48m/则 n=318v/d=31839r/时定额：由表 表 操作时间为 表 测量工件时间为 1=2=3=564=15 基 =lz/ 总 =7)粗铣连杆上、下端及前、后端： 切削用量： 由表 f=r 由表 硬质合金铣刀铣削灰铸铁时 v=120m/则 n=318v/d=31842r/时定额：由表 2=lw+l1+l2/13+10+10/表 表 1=1 5 基 =lz/13 总 =8)在第一侧板钻油孔，在主轴颈左淀钻油孔： 切削用量： 30 由表 f=r 由表 v=16m/ n=318v/d=3180=时定额： 当钻 20深 230油孔时： T2=lw+lf+lt/30+17+0/lf=0/27) 230 钻 20 深 160 油 孔 时 ： 由 表 T2=lw+lf+lt/60+17+0/lf=0/27) 160钻 10 深 200油孔时 :T2=lw+lf+lt/00+(lf=0/2 200表 表 松卸工件时间为 表 操作时间为 表 测量工件时间为 1= 7 5总 =9)在主轴颈右端粗铣键槽： 切削用量： 由表 f=r 由表 v=49m/购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 15 则 n=318v/d=31805=149r/时定额：由表 2=(t+(10+(表 装夹工件时间为 由表 表 操作时间为 由表 1= 1 5 基 =lz/ 总 =10)磨削主轴颈右端并倒角： 切削用量： 由表 f=r v=22m/n=318v/d=31810=64r/时定额：由表 表 操作时间为 由表 1= 3 0 5 总 =11)磨削主轴颈左端并倒角： 切削用量： 由表 f=r v=22m/ n =318v/d=64r/时定额：由表 表 操作时间为 由表 1= 0 5 总 = 12）磨削连杆轴颈第一、二侧板并倒角 切削用量： 由表 f=r v=22m/ n =318v/d=64r/时定额：由表 表 操作时间为 由表 1= 0 5 总 = 13）磨削连杆上、下端并倒角： 切削用量： 由表 f=r v=22m/ n =318v/d=31870=26r/时定额：由表 表 操作时间为 由表 1= 0 5 总 = 14）扩孔 32 切削用量： 5 由表 f=1mm/r 由表 v= n =318v/d=2=208r/时定额：由表 2=iw+lf+lt/45+(1 232 由表 装夹工件时间为 由表 松卸工件时间为购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 16 表 由表 1= 7 5 T 基 =4508 总 =二部分 第 12 号工序夹具设计说明书 1. 工序尺寸精度分析 由工序图可知此工序的加工精度要求不高，具体加工要求如下：钻 42 孔，深度为 7，无其它技术要求，该工序在摇臂钻床上加工， 零件属中批量生产。 2. 定位方案确定 根据该工件的加工要求可知该工序必须限制工件四个自由度，即 x 移动、 z 移动、 y 转动，但为了方便的控制刀具的走刀位置，还应限制 y 移动、 z 转动两个自由度，因而工件的六个自由度都被限制，由分析可知要使定位基准与设计基准重合。选主轴颈中心线和侧板平面为定位基准。（见工序图） 3. 定位元件确定 1、选择定位元件： 由于本工序的定位面是主轴颈中心线和侧板平面，所以夹具上相应的定位元件选为两个 V 形块和一个平面。 （注：定位基 准选择及受力分析见工序图） 2、确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差、定位元件尺寸： 由图可知此工序的加工精度要求不高，所以两固定 V 形块的尺寸由机床夹具设计手册 2： (如图 ) T=H+70+70+ 形块的宽度根据工件的实际情况可选为 60 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 17 根据工件的实际情况，底版的长度选为 454度为 188度为 50 4. 定位误差分析计算 (1)分析计算孔的深度尺寸 7 的定位误差： 用外圆表面定位，工件定位面是外圆表面，定位元件的定位工作面是 V 形块对称面，定位基准是外圆中心线，当工件外圆直径发生变化时其中心线在 V 形块对称面上上下移动。定位误差计算如下： (d)=1/ d)= 2） 分析计算孔中心线与侧板中心线的重合度误差： 5. 夹紧方案及元件确定 （ 1）计算切削力及所需加紧力： 工件在加工时所受的力有加紧力 J、切削力 F 和工件重力 G，三者作用方向一至，由机床夹具设计手册表 1切削力的计算公式： 67p=667.0 26=际所需加紧力与计算加紧力之间的关系为： F= 由表 1得为 86= 2）计算加紧机构并验算机构所能产生 的加紧力： 满足加紧力水平作用要求的加紧装置结构方案可用螺纹加紧机构，这种加紧方案装卸工件及清理切削方便，所以这种结构较好。 加紧机构所能产生的加紧力 F =2） 其中：加紧机构效率取 ：螺栓的许用加紧力 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 18 选定 2 根据机床夹具设计手册表 得当螺纹公称直径 M=20 时， Q=13000 F =23400N F F 故加紧方案可行。 （ 3）设计钻套，连接元件及夹具体，钻模板： 由于此工件是中批量生产，固选用 换钻套，选用固 定式钻模板。 根据钻床 T 型槽的宽度，决定选用 度 B=14，公差带为 A 型两个定位键来确定夹具在机床上的位置。 夹具选用灰铸铁的铸造夹具体，其基本厚度选为 22在夹具体底部两端设计出供 T 型槽用螺栓紧固夹具用的 U 型槽耳座。 技术要求：1、：100 。、 00。3、两钻套之间的对称度为4、对刀块水平面平行夹具体底面。淬火淬火备注钢材料数量开口垫圈支撑钉六角螺钉可换钻套钻模板压板形块夹具体名称代号序号第三部分 第 6 号工序刀具设计说明书 1. 工序尺寸精度分析 粗车主轴颈左端保证尺寸 差等级为 2. 刀具类型确定 此道工序保证 的尺寸精度要求不高可用游标卡尺测量，属粗加工，因此可用 90 度外圆车刀。 3. 刀具设计参数确定 序号 项目 数据来源或公式计算 采用值 1 车刀外行 表 22接式 90 度强力外圆购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 19 车刀 2 刀片材料 杆材料 45 钢 3 几何角度 表 22 s= o=20 度 o=6 度 o=4 度 r=90 度 r=5 度 =2 4 断削参数前面型式 表 22f=r） 带倒棱曲面圆弧卷削槽前面 20 度 .6 过渡刃 表 2 直线过渡刃 5 度 1 6 刀片型号 表 2420 L=20 B=12 C=7 R=12.5 r=1 e= 车刀外型结构尺寸 表 2220L=150 M=8(90 度弯头车刀 ) 8 刀槽型式 表 2 c= j=20 度 +(12)o/ o+ c) =30+1+31=24 o+ c) =12+c=o/ o+ c)o =+ j= c= 4c=c=. 刀具工作草图 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 20 技术条件：1、刀片材料 ，刀杆45钢；2、刀片型号： ；3、使用105号焊料，口不得有崩刀，刀面不得有裂纹。第四部分 第 23 号工序量具设计说明书 1. 工序尺寸精度分析 对连杆轴颈 （ 基孔制，首先确定被测轴的极限偏差，查公差书第三章极限与配合标准得 110上偏差 偏差 差等级为 2. 量具类型确定 连杆轴颈 110 的量具用卡规，量具测量面的材料用硬质合