汽車發(fā)動機曲軸的銑10mm鍵槽夾具設(shè)計及加工規(guī)程含非標(biāo)8張CAD圖.zip,汽車發(fā)動機,曲軸,10,mm,鍵槽,夾具,設(shè)計,加工,規(guī)程,非標(biāo),CAD 汽車發(fā)動機曲軸的加工及夾具的設(shè)計 摘要 現(xiàn)代化的機械行業(yè)結(jié)構(gòu)變化很大，對于加工單位來說設(shè)計工藝水平對他們的影響是非常關(guān)鍵的。夾具行業(yè)的發(fā)展是非?？斓?，論文里面設(shè)計的是汽車發(fā)動機曲軸的加工工藝及夾具的設(shè)計。 一開始闡述了零件，之后將毛坯的加工形式確定下來，將工藝路線定下來，還有將機械加工余量，切削余量等等都定下來。用繪圖軟件將零件圖，還有毛坯圖紙都畫出來。本次專用夾具為：銑寬10mm鍵槽而設(shè)計的銑床專用夾具。設(shè)計專用夾具的時候，將定位的方案，還有夾緊方案都定下來，確定下來定位零件，夾緊部件，確定導(dǎo)向裝置等等，將切削力和夾緊力的數(shù)值算出來。將裝配圖還有非標(biāo)零件圖紙畫出來的時候用的是AutoCAD軟件。 關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機、曲軸、加工工藝、10mm鍵槽、專用夾具 ABSTRACT The structure of modern machinery industry has changed greatly, and the level of design technology is very important for processing units. The development of fixture industry is very fast. The processing technology and fixture design of automobile engine crankshaft are designed in this paper. At first, the parts are elaborated, then the processing form of the blank is determined, the process route is determined, and the machining allowance, cutting allowance and so on are determined. Use drawing software to draw part drawings and blank drawings. This special fixture is designed for milling machine with 10 mm keyway width. When designing the special fixture, the positioning scheme and clamping scheme are determined. The positioning parts, clamping components, guiding devices and so on are determined, and the numerical values of cutting force and clamping force are calculated. AutoCAD software is used to draw assembly drawings and non-standard parts drawings. Key words: automobile engine, crankshaft, processing technology, 10mm keyway, special fixture 目 錄 摘要 I ABSTRACT I 1 零件的工藝性分析 1 1.1 零件的組成表面、技術(shù)要求及形位公差分析 1 1.1.1零件的組成表面分析 1 1.1.2零件的技術(shù)要求分析 1 1.1.3零件的形位公差分析 1 1.2 零件的作用 2 1.3 零件的工藝性審查 2 1.4 確定零件的生產(chǎn)類型 3 2 擬定零件工藝路線及確定毛坯 4 2.1 選擇定位基準(zhǔn) 4 2.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 4 2.1.2精基準(zhǔn)的選擇 4 2.2 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題 4 2.2.1 加工方法選擇的原則 4 2.2.2 加工階段的劃分 5 2.2.3 工序的合理組合 6 2.3 制定工藝路線 6 2.4 零件毛坯的確定 8 2.5 機床、夾具、刀具及量具的確定 8 2.6 零件加工余量的確定 9 2.7 切削用量及時間定額的計算 12 3 銑10mm鍵槽專用夾具設(shè)計 33 3.1 機床夾具的介紹 33 3.2 問題的提出 33 3.3 選擇定位方案和定位元件 33 3.4 選擇夾緊方案和夾緊元件 34 3.5 夾具體的設(shè)計 34 3.6 導(dǎo)向裝置選擇 36 3.7 銑削力計算 36 3.8 夾緊力計算 36 3.9 定位誤差分析 37 結(jié)論 38 致謝 39 參考文獻 40 1 零件的工藝性分析 1.1 零件的組成表面、技術(shù)要求及形位公差分析 1.1.1零件的組成表面分析 1、Ф38外圓所在的端面還有表面；Ф45外圓所在的端面還有表面； 2、寬10mm鍵槽所在的端面還有表面；Ф85外圓所在的端面還有表面； 3、第I、II軸頸之間，寬60所在的端面還有表面；第II軸頸所在端面還有表面； 4、第II、III軸頸之間，寬60所在的端面還有表面；第III軸頸所在的端面還有表面； 5、第III、IV軸頸之間，寬60所在的端面還有表面；第IV軸頸所在的端面還有表面； 6、第IV、V軸頸之間，寬60所在的端面還有表面；第V軸頸所在的端面還有表面； 7、Ф110外圓所在的端面還有表面；Ф85外圓所在的端面還有表面；Ф62孔所在的端面還有表面；Ф28孔所在的端面還有表面；M16X1.5-6H螺紋所在的端面還有表面； 8、Ф38圓弧孔所在的端面還有表面；B向視圖所在的端面還有表面； 1.1.2零件的技術(shù)要求分析 1、Ф38外圓所在的表面，Ra1.6um；Ф38外圓所在左端面，Ra25um； 2、寬10mm鍵槽所在表面，Ra6.3um；Ф45外圓所在左端面，Ra1.6um； 3、第I、II軸頸之間，寬60所在表面，Ra0.8um；第II軸頸所在表面，Ra0.8um； 4、第II、III軸頸之間，寬60所在表面，Ra0.8um；第III軸頸所在表面，Ra0.8um； 5、第III、IV軸頸之間，寬60所在表面，Ra0.8um；第IV軸頸所在表面，Ra0.8um； 6、第IV、V軸頸之間，寬60所在表面，Ra0.8um；第V軸頸所在表面，Ra0.8um； 7、Ф62孔所在表面，Ra3.2um；其余沒有標(biāo)注的表面，Ra3.2um。 1.1.3零件的形位公差分析 1、Ф38外圓相對于“第I軸頸Ф85外圓所在軸線” “第V軸頸Ф85外圓所在軸線”的直線度公差為0.08； 2、Ф45外圓相對于“第I軸頸Ф85外圓所在軸線” “第V軸頸Ф85外圓所在軸線”的直線度公差為0.08； 3、寬10mm鍵槽相對于“第I軸頸Ф85外圓所在軸線” “第V軸頸Ф85外圓所在軸線”的直線度公差為0.08； 4、第II、III軸頸和第III、IV軸頸之間Ф85外圓的圓度公差為0.015，圓柱度公差為0.02/100，相對于“第I軸頸Ф85外圓所在軸線” “第V軸頸Ф85外圓所在軸線”的平行度公差為0.02/100，相對于“第III、IV軸頸Ф85外圓所在軸線”的同軸度公差為Ф1； 5、第I、II軸頸和第IV、V軸頸之間Ф85外圓的圓度公差為0.015，圓柱度公差為0.02/100，相對于“第I軸頸Ф85外圓所在軸線” “第V軸頸Ф85外圓所在軸線”的平行度公差為0.02/100； 6、第II軸頸和第IV軸頸之間Ф85外圓的圓度公差為0.015，圓柱度公差為0.02/100，相對于“第I軸頸Ф85外圓所在軸線” “第V軸頸Ф85外圓所在軸線”的平行度公差為0.02/100； 7、第IV軸頸和第V軸頸之間相對于“第I軸頸之間60所在表面” 的同軸度公差為Ф1；圓度公差為0.015； 8、第V軸頸外圓的圓度公差為0.015，圓柱度公差為0.02/100。 1.2 零件的作用 論文的零件是汽車發(fā)動機曲軸。曲軸是汽車發(fā)動機主要傳動部件之一，在工作中承受著劇變動載荷。其性能好壞直接影響到汽車發(fā)動機的質(zhì)量和壽命。因此要求曲軸材質(zhì)具有較高的剛性、疲勞強度和良好的耐磨性能。本次選用的材料是QT850-3。 1.3 零件的工藝性審查 查看這個汽車發(fā)動機曲軸零件圖紙1-1，這個汽車發(fā)動機曲軸的外形較復(fù)雜，需要完成磨削、車削、鉆削等多工序的加工。因為其外形比較復(fù)雜，選擇鑄造的方式獲得。 圖1-1 汽車發(fā)動機曲軸零件圖 1.4 確定零件的生產(chǎn)類型 企業(yè)越是專業(yè)，生產(chǎn)產(chǎn)品的類型就越多，這些都會影響到工藝流程的制定。生產(chǎn)數(shù)量又三種，一種是大量的，一種是成批的，還有一種是單件的，生產(chǎn)類型不一樣，加工工藝也就完全不一樣。根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)還有特征將產(chǎn)品的生產(chǎn)類型定下來，所謂生產(chǎn)綱領(lǐng)，說的就是計劃時間里面的生產(chǎn)數(shù)量還有進度安排。 論文設(shè)計的汽車發(fā)動機曲軸查看任務(wù)書及零件圖，確定這個零件生產(chǎn)的數(shù)量是大批的，先將它的工藝進行一個大致的安排：劃分加工流程；工序集中；用通用機器生產(chǎn)加工，買很多專用工裝回來。 2 擬定零件工藝路線及確定毛坯 2.1 選擇定位基準(zhǔn) 2.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 1、確保不加工的面跟加工的面所處地點要符合要求。在有的要加工的面和不要加工的面對所處位置有所要求的時候，粗基準(zhǔn)就選哪個不需要加工的面。 2、確保每一個面的加工余量分配的合理。所以這個粗基準(zhǔn)應(yīng)該選擇重要加工面。 3、粗基準(zhǔn)不能相互重復(fù)，粗基準(zhǔn)精度不高，表面粗糙度是很大的，來回用的話定位的偏差就很大的，所以同一個大小方向的粗基準(zhǔn)只能用一次。 結(jié)合本次設(shè)計的零件，選擇曲軸第I、III軸頸及端面作為粗基準(zhǔn)。 2.1.2精基準(zhǔn)的選擇 1、基準(zhǔn)重合原則 要讓設(shè)計基準(zhǔn)跟定位基準(zhǔn)盡量重合起來，這樣定位偏差就沒有那么大。 2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 對面進行加工的時候，定位基準(zhǔn)要是同一個，這樣這些面所處地點的精度就可以確保了。 3、互為基準(zhǔn)原則 如果生產(chǎn)的兩個面所處地點精度要求很高的時候，那么他們的基準(zhǔn)就是對方，在這個基礎(chǔ)上進行生產(chǎn)。 4、自為基準(zhǔn)的原則 在需要生產(chǎn)的余量很小，并且還很勻稱的時候，它的定位基準(zhǔn)就是加工的面。 結(jié)合本次設(shè)計的零件，選擇II、V軸頸及端面作為精基準(zhǔn)。 2.2 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題 2.2.1 加工方法選擇的原則 1、在生產(chǎn)時候的經(jīng)濟性，還有精確度都要考慮進去，這樣確定加工辦法。 2、要生產(chǎn)的零件的面不管是形狀大小，精度高低，還有面跟面所處地點的精度都要考慮進去，這樣才來對加工辦法進行確定。 3、確定的這個生產(chǎn)方式要滿足零件在加工時候的性能要求。 4、確定的這個生產(chǎn)方式和生產(chǎn)種類要能夠相互符合。 5、確定加工方式跟生產(chǎn)單位的機器還有工作人員的技術(shù)水平要匹配。 2.2.2 加工階段的劃分 根據(jù)在生產(chǎn)時候的性質(zhì)不一樣，還有作用不一樣，對工藝流程進行劃分： 1、粗加工階段 對產(chǎn)品進行粗加工是為了將一些多出來的金屬切除掉，這樣才能進行后期的半精加工，還有精加工，這樣一來定位基準(zhǔn)也就有了，在進行粗加工的時候，可以發(fā)現(xiàn)不好，不合格的毛坯，將他們都報廢掉，不再使用。進行粗加工的機器功率是非常大的，并且剛性很好，精度不高，切削量是非常大的，這樣一來生產(chǎn)率就明顯提高很多，在進行粗加工的時候，切削力是很大的，熱量也很大，自然夾緊力也就很大，這樣一來在加工的時候，不管是內(nèi)應(yīng)力還是形狀的改變都是非常大的，自然的生產(chǎn)出來的產(chǎn)品精度就沒有那么高了。通常生產(chǎn)時候公差等級在十一級到十二級，表面粗糙度的數(shù)值是。 2、半精加工階段 在這一步加工中，主要是為了將上一步加工沒有完成的加工繼續(xù)進行，這樣為下一步的精加工進行準(zhǔn)備，河陽加工余量就比較合適了。在進行半精加工的時候，公差等級在九級到十級，表面粗糙度的數(shù)值是。 3、精加工階段 在進行精加工的時候，主要完成前面階段沒有完成的加工量，是為了完全實現(xiàn)產(chǎn)品需要的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品所處的地點，還有產(chǎn)品的精度，還有產(chǎn)品的表面粗糙度這些都要符合實際的需要，因為精加工是在最后一步完成的，這樣可以避免將產(chǎn)品的面弄壞。 在進行精加工的時候，使用的機床精度是非常高的，并且切削量是沒有多大的，并且工序產(chǎn)生的改變沒有多大，這樣一來生產(chǎn)起來精度就比較高了。在進行精加工的時候，公差等級在6級到7級，表面粗糙度的數(shù)值大小在。 4、光整加工階段 要求很高時，產(chǎn)品要進行光整加工，通過這個加工可以將產(chǎn)品的面質(zhì)量變得更好，并且還不會影響產(chǎn)品的大小精度。對于任何一個面所處的相對地點的偏差是不能改變的，它的精度等級在5級到6級，表面粗糙度的數(shù)值是。 另外加工步驟都安排下來了之后，能夠方便我們實行熱處理。因為在進行熱處理的時候，性質(zhì)是不一樣的，有的熱處理在進行粗加工之前就要進行，有的在粗加工之后精加工之前進行。 2.2.3 工序的合理組合 將加工辦法定下來之后，在定工藝流程的工序的時候，按照生產(chǎn)種類，產(chǎn)品的構(gòu)造，技術(shù)要求等等來進行，在定工序流程的時候按照下面幾個方面來進行： 1、工序分散原則 工序相對來說沒有那么復(fù)雜，那么在對切削量制定的時候選定比較合理的。使用的機器不是專用機器。在生產(chǎn)進行之前要準(zhǔn)備的事情不多，換起來更加方便。對于工人來說，沒有太高的技術(shù)要求。不過因為需要的機器很多，需要的工人也是很多的，生產(chǎn)的時候占據(jù)的地方很大，加工步驟也比較長，所以在管理的時候有一定的難度。 2、工序集中原則 工序沒有多少，裝夾工件沒有多少次，這樣一來工藝線路也就沒有那么長了，這樣一來工人就不需要那么多，生產(chǎn)占據(jù)的面積也就沒有大，管理起來也就沒有那么難了，在進行裝夾的時候，要對很多個面進行加工，這樣一來這些面所處的地點精度就可以確保了。用的機器比較少，在很多生產(chǎn)進行的時候用的機器都是專用的，并且這些機器的效率都非常高，這樣一來生產(chǎn)率就非常高了。不過因為機器是專用的，所以機器的造價也就更高，所以后期不管是調(diào)整還是維修都是有難度的，在生產(chǎn)之前進行的準(zhǔn)備工作是非常多的。 正常來說，生產(chǎn)零件只有一種，批量不多的時候，要想管理起來簡單一些，所以工序的集中度要高。不過因為是一般機器，所以工序集中起來程度就沒有那么高。使用的專門機器構(gòu)造不能復(fù)雜，還有在組織流水線的時候用的是工夾具來進行的。 2.3 制定工藝路線 設(shè)定加工工藝路線要從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，大小精度還有所處地點精度要求來進行確定，生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)定下來了，所以使用萬能機床加上專用夾具，讓工序盡可能的集中，這樣生產(chǎn)力就可以提高很多。除了這些，還要對經(jīng)濟效益進行考慮，讓成本盡可能的小。 查看工件的結(jié)構(gòu)，大小精度還有所處位置精度的要求，另外加工之后產(chǎn)生的經(jīng)濟效益，已經(jīng)定下來生產(chǎn)綱領(lǐng)，使用萬能機床加上專用工卡具，工序盡可能的提高，這樣生產(chǎn)率就變得更高。查看機械資料，確定工件加工辦法還有工藝路線： 工序1：兩端面鉆中心孔； 工序2：切四、五側(cè)面板，車第三主軸頸； 工序3：校直，曲軸彎曲撓度； 工序4：粗磨第三主軸頸； 工序5：檢驗，抽檢5% 工序6：車一、二、四、五主軸頸和前后端； 工序7：檢驗，抽檢5% 工序8：粗磨第一、五主軸頸； 工序9：粗磨第二、四主軸頸； 工序10：切二、七、八側(cè)面板，車第一、四連桿軸頸； 工序11：切二、四、五、六側(cè)面板，車第二、三連桿軸頸； 工序12：檢驗，抽檢5% 工序13：校直，曲軸彎曲撓度； 工序14：粗磨第一、二、三、四連桿軸頸； 工序15：粗車法蘭外圓及端面，車油封軸頸與倒角； 工序16：鉆4處斜油孔； 工序17：銑法蘭缺口； 工序18：銑回油螺紋 工序19：校直，曲軸彎曲撓度； 工序20：淬火，電熱淬火 工序21：半精磨第一、五主軸頸； 工序22：精磨第三主軸頸； 工序23：精磨第一、五主軸頸； 工序24：精磨第二、四主軸頸； 工序25：校直，曲軸彎曲撓度； 工序26：鏜Ф62孔及錐孔 工序27：在法蘭上鉆1個定位孔和5個螺栓孔 工序28：銑寬10mm鍵槽； 工序29：鉆M16X1.5-6H螺紋孔； 工序30：檢驗，抽檢5% 工序31：校直，曲軸彎曲撓度； 工序32：清洗； 工序33：入庫。 2.4 零件毛坯的確定 進行機械加工的時候，毛坯的類型非常多，比方說鑄件，鍛件，型材等等，毛坯相同，加工辦法不一樣。用的比較多的毛坯是鍛件還有鑄件。 這個零件的原材料是QT850-3，因為機床在工作的時候沖擊是非常大的，這個工件的構(gòu)造不復(fù)雜，生產(chǎn)數(shù)量是大批量，所以毛坯加工的時候用的是鑄造的方式。毛坯的具體結(jié)構(gòu)在圖紙2-1： 圖2-1 汽車發(fā)動機曲軸毛坯圖 2.5 機床、夾具、刀具及量具的確定 1、車削加工 （1）設(shè)備：多刀車床，CA6140； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：合金車刀； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 2、磨削加工 （1）設(shè)備：M1380外圓磨床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：砂輪； （3）量具：千分尺。 3、銑削加工 （1）設(shè)備： X6132臥式銑床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：立式銑刀； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 4、鉆削加工 （1）設(shè)備：特種鉆床；Z3040搖臂鉆床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 5、鏜削加工 （1）設(shè)備：T618臥式鏜床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：內(nèi)孔鏜刀； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 2.6 零件加工余量的確定 工序1：兩端面鉆中心孔； 查手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工序2：切四、五側(cè)面板，車第三主軸頸； 工步1：切四、五側(cè)面板 查手冊，取本工步加工余量為2mm（單邊）； 工步2：車第三主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工序3：校直，曲軸彎曲撓度； 工序4：粗磨第三主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工序5：檢驗，抽檢5% 工序6：車一、二、四、五主軸頸和前后端； 工步1：車一、二、四、五主軸頸 查手冊，取本工步加工余量為2mm（單邊）； 工步2：車前后端面 查手冊，取本工步加工余量為2mm（單邊）； 工序7：檢驗，抽檢5% 工序8：粗磨第一、五主軸頸； 工步1：粗磨第一主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工步2：粗磨第五主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工序9：粗磨第二、四主軸頸； 工步1：粗磨第二主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工步2：粗磨第四主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工序10：切二、七、八側(cè)面板，車第一、四連桿軸頸； 工步1：切二、七、八側(cè)面板 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工步2：車第一、四連桿軸頸 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工序11：切二、四、五、六側(cè)面板，車第二、三連桿軸頸； 工步1：切二、四、五、六側(cè)面板 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工步2：車第二、三連桿軸頸 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工序12：檢驗，抽檢5% 工序13：校直，曲軸彎曲撓度； 工序14：粗磨第一、二、三、四連桿軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為1mm（單邊）； 工序15：粗車法蘭外圓及端面，車油封軸頸與倒角； 工步1：粗車法蘭外圓及端面 查手冊，取本工步加工余量為1.5mm（單邊）； 工步2：車油封軸頸與倒角 查手冊，取本工步加工余量為1.5mm（單邊）； 工序16：鉆4處斜油孔； 工步1：鉆4處斜油孔底孔 查手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：擴4處斜油孔 查手冊，取本工步加工余量為1.4mm（單邊）； 工步3：鉸4處斜油孔 查手冊，取本工步加工余量為0.1mm（單邊）； 工序17：銑法蘭缺口； 查手冊，取本工步加工余量為2mm（單邊）； 工序18：銑回油螺紋 查手冊，取本工步加工余量為2mm（單邊）； 工序19：校直，曲軸彎曲撓度； 工序20：淬火，電熱淬火 工序21：半精磨第一、五主軸頸； 工步1：半精磨第一主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為0.75mm（單邊）； 工步2：半精磨第五主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為0.75mm（單邊）； 工序22：精磨第三主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為0.25mm（單邊）； 工序23：精磨第一、五主軸頸； 工步1：精磨第一主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為0.25mm（單邊）； 工步2：精磨第五主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為0.25mm（單邊）； 工序24：精磨第二、四主軸頸； 工步1：精磨第二主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為0.25mm（單邊）； 工步2：精磨第四主軸頸； 查手冊，取本工步加工余量為0.25mm（單邊）； 工序25：校直，曲軸彎曲撓度； 工序26：鏜Ф62孔及錐孔 查手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工序27：在法蘭上鉆1個定位孔和5個螺栓孔 查手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工序28：銑寬10mm鍵槽； 查手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工序29：鉆M16X1.5-6H螺紋孔； 工步1：鉆M16X1.5-6H螺紋孔底孔 查手冊，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：鉆M16X1.5-6H螺紋孔 查手冊，取本工步加工余量為5.5mm（單邊）； 工序30：檢驗，抽檢5% 工序31：校直，曲軸彎曲撓度； 工序32：清洗； 工序33：入庫。 2.7 切削用量及時間定額的計算 工序1：兩端面鉆中心孔； 1、設(shè)備：組合鉆床； 2、刀具：麻花鉆； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=525r/min； 實際切削速度為 8、基本時間 式中：l=6，則 9、輔助時間 式中：，則 工序2：切四、五側(cè)面板，車第三主軸頸； 工步1：切四、五側(cè)面板 1、設(shè)備：多刀車床； 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：車第三主軸頸； 1、設(shè)備：多刀車床； 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序3：校直，曲軸彎曲撓度； 工序4：粗磨第三主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序5：檢驗，抽檢5% 工序6：車一、二、四、五主軸頸和前后端； 工步1：車一、二、四、五主軸頸 1、設(shè)備：多刀車床； 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：車前后端面 1、設(shè)備：多刀車床； 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序7：檢驗，抽檢5% 工序8：粗磨第一、五主軸頸； 工步1：粗磨第一主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：粗磨第五主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序9：粗磨第二、四主軸頸； 工步1：粗磨第二主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：粗磨第四主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序10：切二、七、八側(cè)面板，車第一、四連桿軸頸； 工步1：切二、七、八側(cè)面板 1、設(shè)備：多刀車床； 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：車第一、四連桿軸頸 1、設(shè)備：多刀車床； 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序11：切二、四、五、六側(cè)面板，車第二、三連桿軸頸； 工步1：切二、四、五、六側(cè)面板 1、設(shè)備：多刀車床； 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：車第二、三連桿軸頸 1、設(shè)備：多刀車床； 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序12：檢驗，抽檢5% 工序13：校直，曲軸彎曲撓度； 工序14：粗磨第一、二、三、四連桿軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序15：粗車法蘭外圓及端面，車油封軸頸與倒角； 工步1：粗車法蘭外圓及端面 1、設(shè)備：CA6140； 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：車油封軸頸與倒角 1、設(shè)備：CA6140； 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際、轉(zhuǎn)速切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=280r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序16：鉆4處斜油孔； 工步1：鉆4處斜油孔底孔 1、設(shè)備：組合鉆床； 2、刀具：麻花鉆； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=525r/min； 實際切削速度為 8、基本時間 式中：l=42，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴4處斜油孔 加工和計算同上工步。 工步3：鉸4處斜油孔 加工和計算同上工步。 工序17：銑法蘭缺口； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 2、刀具：立銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工序18：銑回油螺紋 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 2、刀具：立銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工序19：校直，曲軸彎曲撓度； 工序20：淬火，電熱淬火 工序21：半精磨第一、五主軸頸； 工步1：半精磨第一主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精磨第五主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序22：精磨第三主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序23：精磨第一、五主軸頸； 工步1：精磨第一主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：精磨第五主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序24：精磨第二、四主軸頸； 工步1：精磨第二主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：精磨第四主軸頸； 1、設(shè)備：M1380外圓磨床； 2、刀具：砂輪； 3、量具：千分尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序25：校直，曲軸彎曲撓度； 工序26：鏜Ф62孔及錐孔 1、設(shè)備：T618臥式鏜床； 2、刀具：內(nèi)孔； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=40m/min 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，取 。 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工序27：在法蘭上鉆1個定位孔和5個螺栓孔 1、設(shè)備：Z3040； 2、刀具：麻花鉆； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=525r/min； 實際切削速度為 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工序28：銑寬10mm鍵槽； 1、設(shè)備：X6132臥式銑床。 2、刀具：立銑刀； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速、切削速度 ，其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=55，則 9、輔助時間 式中：，則 工序29：鉆M16X1.5-6H螺紋孔； 工步1：鉆M16X1.5-6H螺紋孔底孔 1、設(shè)備：Z3040； 2、刀具：麻花鉆； 3、量具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=525r/min； 實際切削速度為 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：鉆M16X1.5-6H螺紋孔 1、設(shè)備：Z3040； 2、刀具：絲錐鉆； 3、量具：螺紋量規(guī)； 4、背吃刀量5.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min。 7、實際轉(zhuǎn)速及切削速度 ，取主軸轉(zhuǎn)速n=331r/min； 實際切削速度為 8、基本時間 式中：l=45，則 9、輔助時間 式中：，則 工序30：檢驗，抽檢5% 工序31：校直，曲軸彎曲撓度； 工序32：清洗； 工序33：入庫。 3 銑10mm鍵槽專用夾具設(shè)計 3.1 機床夾具的介紹 在1787年的時候夾具出現(xiàn)了，從那個時候發(fā)展到現(xiàn)在有三個階段。 第一階段：夾具跟人結(jié)合起來，工業(yè)最初發(fā)展的時候，加工精度是非常低的，加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量跟工人的經(jīng)驗還有技術(shù)有很大的關(guān)系，夾具并沒有起到關(guān)鍵性的作用； 第二階段：工業(yè)行業(yè)發(fā)展的很快，機床，車輛，飛機等等發(fā)展的都很快，夾具的種類越來越多，定位，夾緊，導(dǎo)向零部件的結(jié)構(gòu)也更加的完善，在加工的時候，夾具越來越重要； 第三階段：也就是最近這些年科技還有生產(chǎn)力發(fā)展的很快，在生產(chǎn)中夾具是非常重要的，在這個時代夾具跟機床的聯(lián)系越來越密切。 現(xiàn)代化的生產(chǎn)，產(chǎn)品種類越來越多，并且競爭也越來越激烈，每年生產(chǎn)的零件中，有百分之八十五都是各種類型的，現(xiàn)在很多加工單位使用的都是以前的專用夾具，在加工單位里面專用夾具有一萬三到一萬五千個。另外，加工單位生產(chǎn)類型非常多的，只要過四年，專用夾具就進行一次更新，不過這些夾具的損耗卻沒有多大，基本上還是新的，尤其是現(xiàn)在開發(fā)出來更加先進的加工辦法，所以現(xiàn)在生產(chǎn)數(shù)量比較少的工作效率跟生產(chǎn)數(shù)量非常多的工作效率差不錯。 3.2 問題的提出 本夾具主要用來銑10mm鍵槽，生產(chǎn)的時候?qū)τ阪I槽尺寸的要求進行確保，另外，在工序里，要注意怎么將勞動生產(chǎn)率提高，怎么將工人的勞動強度變低。 3.3 選擇定位方案和定位元件 1、選擇定位方案 （1）利用第I、II和IV、V軸頸之前的表面和V型定位塊定位，限制4個自由度。 （2）利用160右端面和定位座定位，限制1個自由度。 （3）利用第III軸頸表面和工件插銷定位，限制1個自由度，完成定位。 其他零件采用“一面兩銷”定位。 2、選擇定位元件 （1）V型定位塊、定位座及工件插銷。 （2）其他零件定位元件采用圓柱銷和菱形銷。 圖3-1為夾具裝配圖。 圖3-1 銑10mm鍵槽夾具裝配圖 3.4 選擇夾緊方案和夾緊元件 1、選擇夾緊方案 （1）利用2套雙頭螺栓、六角螺母、墊圈、V型壓板、彈簧以及連接螺栓對工件夾緊。 （2）其他零件夾緊方案采用對角線方向2個內(nèi)六角螺栓夾緊。 2、選擇夾緊元件 （1）2套雙頭螺栓、六角螺母、墊圈、V型壓板、彈簧以及連接螺栓。 （2）其他零件的夾緊元件：2個內(nèi)六角螺栓。 3.5 夾具體的設(shè)計 設(shè)計夾具的時候，要達(dá)到下面幾點要求： 1、對產(chǎn)品的加工要求能夠滿足 加工產(chǎn)品的質(zhì)量要能夠滿足需求，要想質(zhì)量有所保障，那么就要將定位基準(zhǔn)，定位方法還有定位元件都要選擇對，有需要的時候還要分析一下誤差。 2、要將生產(chǎn)率提高，將成本變低 它的結(jié)構(gòu)必須要是效率高，速度快，這樣輔助時間也就沒有多長，生產(chǎn)率自然就變高了，并且使用的零部件盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，還有標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)不能復(fù)雜，加工起來簡單，這樣夾具的造價也就沒有那么高。 3、使用起來要方便，不耗力氣，并且安全性要高 客觀條件允許的話，并且造價還不高，夾緊裝置盡量用氣動，液壓這些方式，這樣一來工人的強度就沒有那么大。操作的地方要符合操作習(xí)慣，并且安全性高。 4、排屑要方便 在設(shè)計里面，排屑是一個關(guān)鍵問題。切屑都在夾具里面聚集，對于工件的準(zhǔn)確定位有很大的影響；切屑的熱量是飛航大的，這樣一來必然會出現(xiàn)形狀的改變，產(chǎn)品質(zhì)量就沒有那么好了；將切屑消除掉要耗費一段時間。 5、裝在機床上的時候穩(wěn)定，并且可靠性高。 在滿足上面使用要求的基礎(chǔ)上，本次夾具制造形式選擇鑄造，材料選擇HT200具體零件圖見圖3-2。 圖3-2 夾具體零件圖 3.6 導(dǎo)向裝置選擇 本工序需完成寬10mm鍵槽的銑削加工，結(jié)合夾具裝夾的實際情況，在夾具右端設(shè)計對刀塊作為導(dǎo)向裝置。 3.7 銑削力計算 刀具：立銑刀； 機床：X6132臥式銑床 由所列公式 得 查切削手冊得其中：修正系數(shù)，，，，，，，z=24，。 代入上式，可得 F=885.4N 3.8 夾緊力計算 。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為夾緊位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，， 所以 取預(yù)緊力。 選M24螺栓，材料為45#鋼。 則 小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，M24螺栓合適。 3.9 定位誤差分析 零件的主要定位元件為V型定位塊、定位座和工件插銷。 1、V型定位塊、定位座 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和資料，確定V型定位塊、定位座的結(jié)構(gòu)及尺寸公差，V型定位塊、定位座保證軸向誤差。 2、工件插銷 查《機床夾具設(shè)計手冊》，確定工件插銷的尺寸及形位公差，工件定位銷和工件插銷保證徑向誤差。 通過對零件圖的分析，其加工精度不高，因此上述定位誤差在范圍內(nèi)。 結(jié)論 本次設(shè)計在一開始的選題到現(xiàn)在完成這篇論文，我對學(xué)校學(xué)習(xí)的這些理論知識加深了理解，并且還會查閱相關(guān)的專業(yè)資料，論文里面不光分析了工件加工時候的路線，還制定了工藝卡，將分析了工藝過程等等，這些設(shè)計過程，將我所學(xué)習(xí)的理論知識和實踐真實的結(jié)合起來。將本次設(shè)計的主要內(nèi)容概述如下： 1、對零件的材料、作用、加工工藝還有特點進行了分析； 2、完成零件圖還有毛坯圖的繪制； 3、完成零件加工工藝路線的制定，切削用量的計算等；填寫了工藝卡片和工序卡片等內(nèi)容； 4、對專用夾具部分進行設(shè)計，確定夾緊、定位方案，選擇定位和夾緊元件；設(shè)計非標(biāo)零件；繪制夾具裝配圖及非標(biāo)零件圖等。 致謝 在這里，我尤其要感謝我的論文指導(dǎo)老師。老師平時的工作非常忙，可以就算是這樣，在我遇到難題的時候，老師還是會抽空對我進行指導(dǎo)，并且我在老師的身上學(xué)習(xí)到了對專業(yè)的認(rèn)真，嚴(yán)謹(jǐn)，在這里我特別感謝論文指導(dǎo)老師。當(dāng)然了，對于我的同學(xué)們我也要表示感謝，謝謝你們對我的幫助，馬上就要畢業(yè)了，祝大家順利。 參考文獻 [1] 趙家齊.機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].第二版，北京：北京出版社，2008.12 [2] 鄭修本.機械制造工藝學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007. 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