機械課程設(shè)計曲軸

1、設(shè)計題目學(xué) 院專業(yè)班級姓 名學(xué) 號指導(dǎo)教師時間安徽工業(yè)大學(xué)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書曲軸零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計機械工程學(xué)院機135黃衛(wèi)劉超范志華馮世川于游蘇方王煥戚曉利2016年9月安徽工業(yè)大學(xué)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目曲軸零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計學(xué) 院 機械工程學(xué)院專業(yè)班級 機135本組學(xué)生姓 名黃衛(wèi)劉超范志華馮世川于游蘇方王煥本組學(xué)生學(xué) 號 課程設(shè)計的主要內(nèi)容：1、編制給定零件的工藝規(guī)程1）零件的工藝分析，并抄畫零件圖；2）選擇毛坯制造方法，確定毛坯余量，并畫毛坯圖；3）確定加工方法，擬定工藝路線，選取加工設(shè)備及工藝裝備（每組至少初定兩種工藝路線方

2、 案，并最終確定一種優(yōu)化方案） ；4）根據(jù)最終確定的工藝路線方案，填寫機械加工過程卡片；5）每人至少詳細(xì)設(shè)計兩道工序內(nèi)容，進行切削用量等工藝參數(shù)計算，并填寫機械加工工序卡 片。2、針對兩道重要工序進行夾具設(shè)計或一道重要工序設(shè)計兩套方案）1）根據(jù)工序內(nèi)容的要求，確定夾具的定位和夾緊方案；2）定位誤差的分析與計算，夾緊力的計算；3）夾具總體設(shè)計。繪制夾具總裝圖，拆畫夾具體零件圖。3、編寫課程設(shè)計說明書。內(nèi)容包括：課程設(shè)計封面、課程設(shè)計任務(wù)書、目錄、正文（工藝規(guī)程和 夾具設(shè)計的基本理論、計算過程、設(shè)計結(jié)果） 、參考資料等。4、學(xué)生需提交材料：1）零件圖 1張、毛坯圖 1 張2）機械加工工藝過程卡片

3、2 套（不同工藝方案）、機械加工工序卡片 1套3）機床夾具總裝圖 2 張、機床夾具零件圖 2 張（不同夾具方案或不同夾具）4）課程設(shè)計說明書1份（詳細(xì)說明本組成員分工，要求 40頁以上，Word排版打印）指導(dǎo)教師簽字：分工明細(xì)工藝組：劉超（ 139054407）：說明書文檔，機械加工工藝過程卡片；方王煥（ 139054395）：毛坯圖，零件圖，機械加工工序卡片；于游蘇（ 139054418）：機械加工工藝過程卡片。夾具組：黃衛(wèi)（ 139054401）：銑鍵槽專用夾具的設(shè)計與繪圖；范志華（ 139054393）：車外圓專用夾具的設(shè)計與繪圖；馮世川（ 139054397）：夾具的數(shù)據(jù)計算與文字輸入

4、。目錄課程設(shè)計任務(wù)書 n第一章緒論31、曲軸簡介 32 、鑄造技術(shù) 33 、鍛造技術(shù) 44 、加工技術(shù) 4第二章 零件的分析 51 、零件的作用52 、零件的工藝分析 5第三章確定生產(chǎn)類型和毛坯61、確定生產(chǎn)類型 62 、確定毛坯 6第四章工藝規(guī)程設(shè)計 81、選擇定位基準(zhǔn) 82 、制定工藝路線 83 、機械加工余量，工序尺寸及公差的確定 11第五章確定切削用量和時間定額121 、工序03銑的計算122 、工序04粗車的計算133 、工序05半精車的計算144 、工序06粗車的計算165 、工序07半精車的計算196 、工序09精車的計算207 、工序10銑鍵槽的計算228 、單位時間的確定 2

5、4第六章夾具設(shè)計261、夾具1的設(shè)計262 、夾具2的設(shè)計33參考文獻 39第一章緒論1、曲軸簡介發(fā)動機中最重要的部件。它承受連桿傳來的力，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩通過曲軸輸出并驅(qū)動發(fā)動機 上其他附件工作。曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復(fù)慣性力的共同作用， 使曲軸承受彎曲扭轉(zhuǎn)載荷的作用。因此要求曲軸有足夠的強度和剛度，軸頸表面需耐磨、工作均勻、 平衡性好。為減小曲軸質(zhì)量及運動時所產(chǎn)生的離心力，曲軸軸頸往往作成中空的。在每個軸頸表面上都開 有油孔，以便將機油引入或引出，用以潤滑軸頸表面。為減少應(yīng)力集中，主軸頸、曲柄銷與曲柄臂 的連接處都采用過渡圓弧連接。曲軸平衡重（也稱配重）的作用是

6、為了平衡旋轉(zhuǎn)離心力及其力矩，有時也可平衡往復(fù)慣性力及 其力矩。當(dāng)這些力和力矩自身達到平衡時，平衡重還可用來減輕主軸承的負(fù)荷。平衡重的數(shù)目、尺寸和安置位置要根據(jù)發(fā)動機的氣缸數(shù)、 氣缸排列形式及曲軸形狀等因素來考慮。 平衡重一般與曲軸 鑄造或鍛造成一體，大功率柴油機平衡重與曲軸分開制造，然后用螺栓連接在一起。2、鑄造技術(shù)熔煉：高溫低硫純凈鐵水的獲得是生產(chǎn)高質(zhì)量球墨鑄鐵的關(guān)鍵。國內(nèi)主要是以沖天爐為主的生產(chǎn)設(shè)備，鐵水未進行預(yù)脫硫處理；其次是高純生鐵少、焦炭質(zhì)量差。采用沖天爐熔化鐵水，經(jīng)爐外脫硫， 然后在感應(yīng)電爐中升溫并調(diào)整成分。在國內(nèi)鐵水成分的檢測已普遍采用真空直讀光譜儀來進行。造型：氣流沖擊造型工藝

7、明顯優(yōu)于粘土砂型工藝， 可獲得高精度的曲軸鑄件，該工藝制作的砂型具 有無反彈變形量等特點，這對于多拐曲軸尤為重要。國內(nèi)已有一些曲軸生產(chǎn)廠家從德國、意大利、 西班牙等國引進氣流沖擊造型工藝，不過，引進整條生產(chǎn)線的只有極少數(shù)廠家。電渣熔鑄：電渣重熔技術(shù)應(yīng)用于曲軸的生產(chǎn)，使鑄造曲軸性能可能和鍛造性能媲美。 并具有研發(fā)周 期快，金屬利用率高，設(shè)備簡單，產(chǎn)品性能優(yōu)越等特點。3、鍛造技術(shù)以熱模鍛壓力機、電液錘為主機的自動線是鍛造曲軸生產(chǎn)的發(fā)展方向，這些生產(chǎn)線將普遍采用精密剪切下料、輥鍛（楔橫軋）制坯、中頻感應(yīng)加熱、精整液壓機精壓等先進工藝，同時配有機械 手、輸送帶、帶回轉(zhuǎn)臺的換模裝置等輔機，形成柔性制造系

8、統(tǒng)（FMS。通過FM列自動更換工件和 模具以及自動進行參數(shù)調(diào)節(jié)，在工作過程中不斷測量。顯示和記錄鍛件厚度和最大壓力等數(shù)據(jù)并與 定值比較，選擇最佳變形量以獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。由中央控制室監(jiān)控整個系統(tǒng)，實現(xiàn)無人化操作。此鍛造方法鍛造的曲軸，具有內(nèi)部金屬流線的全纖維性，可以提高20%上的疲勞強度。4、加工技術(shù)曲軸粗加工將廣泛采用數(shù)控車床、數(shù)控內(nèi)銑床、數(shù)控車?yán)驳认冗M設(shè)備對主軸頸、連桿軸頸進 行數(shù)控車削、內(nèi)銑削、車-拉削加工，以有效減少曲軸加工的變形量。曲軸精加工將廣泛采用CNC控制的曲軸磨床對其軸頸進行精磨加工。 此種磨床將配備砂輪自動動平衡裝置、 中心架自動跟蹤裝 置、自動測量、自動補償裝置、砂輪自動修

9、整、恒線速度等功能要求，以保證磨削質(zhì)量的穩(wěn)定。高 精設(shè)備依賴進口的現(xiàn)狀，估計短期內(nèi)不會改變。第二節(jié)零件的分析1、零件的作用題目給出的零件是曲軸，曲軸的作用是將連桿傳來的力轉(zhuǎn)變成為繞其本身軸線旋轉(zhuǎn)的扭矩,并將此扭矩輸出給汽車或其他，同時曲軸還驅(qū)動配器機構(gòu)以及其他個輔助裝置。2、零件的工藝分析分析零件圖得出，該殼體外圓面可進行車削加工，凹槽可以用銑刀加工，考慮到安裝的統(tǒng)-性，為減少誤差可同時進行車削加工。曲軸表面粗糙度要求不統(tǒng) 一，且一些尺寸要求精度等級不 同根據(jù)機械制造手冊制定以下方案：對于表面粗糙度為 1.6卩m進行精加工，對于表面粗糙 度為3.2卩m進行半精車加工；,對于表面粗糙度為6.3卩

10、m進行粗加工。表一零件工藝分析加工表面表面粗糙度Ra/mm加工方案左端20圓柱面3.2粗車-半精車右端20圓柱面1.6粗車-半精車-精車右端15圓柱面3.2粗車-半精車右端12圓柱面6.3粗車鍵槽3.2粗銑-半精銑對于鍵槽的加工，考慮其形位誤差要求高，且不易定位，因此必須采用專用夾具，并以形位基準(zhǔn)為基準(zhǔn)面裝夾，這樣可以保證加工工藝性。第三節(jié)確定生產(chǎn)類型和毛坯1、確定生產(chǎn)類型設(shè)此零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書 第3頁表1-2， 可確定該曲軸生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工 裝。2確定毛

11、坯2.1、確定毛坯種類零件材料為45號鋼?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu) 又比較簡單, 生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇金屬摸機械造型鑄件毛坯。查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書 第23頁表2-3,選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。2.2、確定鍛件加工余量及形狀查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 2.2-5，選用加工余量為MA-H級，機械加工余量為 3mm并查表第24頁2-4確定各個加工面的鍛件機械加工余量：由確定下的切削類型主要為粗車、半精車和精車，由于半精車工序集中在曲軸（左端 20mm右端 15mm和 12mr） 為減少切削時間，且考慮到所加工的 材料為45號鋼，可以在以上處留取半精車

12、加工余量，其它需要 精車的部位不必 留取加工余量，直接進行粗車和精車。通過查表可以得出粗車的加工余量可取為 5mm半精車的加工余量可取為 1mm3、繪制鑄件毛坯圖圖1毛坯圖第四章工藝規(guī)程設(shè)計1、選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)、粗基準(zhǔn)及輔助基準(zhǔn)。在最初加工工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面做為定位基準(zhǔn)（粗基準(zhǔn)）。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(zhǔn)（精基準(zhǔn)）。為了使工件便于裝夾和易 于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準(zhǔn)，用以定位。選擇定位基 準(zhǔn)時，既要考慮零件的整個加工工藝過程，又要考慮零件的特征、設(shè)計基準(zhǔn)及加工方法，根據(jù)粗、精基準(zhǔn)的選擇原則，合 理選定零件加工過程中的定位基準(zhǔn)

13、。通常在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準(zhǔn)以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，即先選擇零件表面最終加工所用 精基準(zhǔn)和中間工序所用的精基準(zhǔn)，然后再考慮選擇合適的最初工序的粗基準(zhǔn)把精基準(zhǔn)面加工出來1.1、粗基準(zhǔn)的選擇：以零件外圓為主要的定位粗基準(zhǔn)。1.2、 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則 和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的外圓 為主要的定位精基準(zhǔn)。2、制作工藝路線機械加工工序：2.1、遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。2.2、遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)。2.3、遵循“先主后次”原則。2.4、遵循“先面后孔”

14、原則，先加工圓柱面，在加工鍵槽。根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能 達到的經(jīng)濟精度， 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專 用工卡具,并盡量使工序集中來提高 生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程指導(dǎo)書，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：表2工藝方案一工序號工序名稱工序內(nèi)容10下料模鍛20退火30銑用V型塊和輔助支承調(diào)整裝加工件后壓緊，洗 曲軸中心部分大圓弧 © 84和小 圓弧© 30,保 證大小圓弧端面間距尺寸為 57mm銑R42的 上，下面，保證 厚度尺寸為10mm銑曲軸

15、左右 端面。40鉆中心孔50粗車夾右端頂左邊中心孔，車左端© 24mm長度尺寸至20mm 車左端 © 22mm長度尺寸至16mm。60半精車夾右端頂左邊中心孔，車左端 © 20mm長度尺寸至 16mm，車槽 2mm< © 18mm倒角 C2。70粗車夾左端頂左邊中心孔，車右端© 30mm長度尺寸至80mm，車右端 © 27.6mm長度尺寸至78mm車右端 © 20.6mm長度尺寸至 48mm。車右端© 15mm長度尺寸至23mm80半精車夾左端頂左邊中心孔，車右端© 25.6mm長度尺寸至78mm

16、車右端 © 16.3mm長度尺寸至48mm90熱處理調(diào)質(zhì) 250 285HBS100精車夾左端頂左邊中心孔，車右端 © 20mm長度尺寸至78mm 車槽 2mm< © 16mm,車槽2mm< © 14mm 倒角 C2110銑鍵槽銑鍵槽© 5mM 19mm至圖樣尺寸。120鉗去毛刺，清洗130檢驗檢查各部尺寸140入庫涂油入庫表3工藝方案二工序號工序名稱工序內(nèi)容10下料鑄造20清砂清砂30銑用V型塊和輔助支承調(diào)整裝加工件后壓緊，洗曲軸中心部分大圓弧 © 84和小 圓弧© 30,保證大小圓弧端 面間距尺寸為57mm銑

17、R42的上，下面，保證 厚度 尺寸為10mm銑曲軸左右端面。40粗車夾右端頂左邊中心孔，車左端© 24mm長度尺寸至20mm車左端 © 22mm長 度尺寸至16mm 夾左端頂左 邊中心孔，車右端 © 30mm長度尺寸至80mm,車右端© 27.6mm長 度尺寸至78mm 車右端 © 20.6mm長度 尺寸至48mm 車右端 © 15mm長度尺 寸至23mm50半精車夾右端頂左邊中心孔，車左端© 20mm長度尺寸至16mm車槽2mM © 18mm倒角C2。夾左端頂左邊中心孔，車右端© 25.6mm長度尺寸至

18、78mm車右端© 16.3mm長 度尺寸至48mm60熱處理調(diào)質(zhì) 250 285HBS70精車夾左端頂左邊中心孔，車右端© 20mm長度尺寸至78mm 車槽 2mrt © 16mm 車槽 2mrt © 14mm 倒角C280銑鍵槽銑鍵槽© 5mM 19mm至圖樣尺寸。90鉗去毛刺，清洗100檢驗檢查各部尺寸110入庫涂油入庫所以，綜合多種原因比較方案一、二，取方案一為最佳方案。以下就方案一展開討論。3、機械加工余量、工序尺寸及公差確定表4加工余量和工序尺寸序號工序內(nèi)容加工余量(mrh精度等級工序尺寸(mrj)表面粗糙度(卩m鑄件2.0CT121

19、2.505粗車左端242CT1212.505粗車左端202CT1212.506半精車左端202CT83.207粗車右端302CT1212.507粗車右端202.4CT1212.507粗車右端157CT1212.507粗車右端125.6CT1212.508半精車右端202CT83.208半精車右端154.3CT83.210精車右端205.1CT71.6第五章確定切削用量與時間定額1、工序三銑的計算用V型塊和輔助支承調(diào)整裝加工件后壓緊，銑曲軸中部的上，下面，保證厚 度尺寸為10mm1.1、加工條件的確定工件材料：由給定材料為45號鋼。加工要求：專用夾具，用V型塊和輔助支承調(diào)整裝加工件后壓緊，洗曲軸

20、中 部分上，下平面，厚度尺寸保證為10mm機床：由被加工件為45號鋼，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通銑床X6132進行加工。刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇銑進行加工時。1.2、銑削用量的選擇及有關(guān)計算：切削深度 因切削用量較小，故可以選擇 ap=1.6mm,二次走刀即可完成所需尺寸。每齒進給量：由切削手冊表 3.30可知機床的功為7.5KW，查切削手冊表3.5可得f=0.140.24mm/z,由于是對稱銑，選較小量f=0.14mm/z查后刀面最大磨損及壽命查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為（1.01.5）mm查切削手冊表3.8,壽命T=180min計算切削速度 按切削手冊表3.27中的公式：

21、也可以由表3.16 查得c v =98mm/s n=439r/min vf =490mm/s又根據(jù)X6312銑床參數(shù)，選n=475r/min vf =600mm/s ，則實際的切削速度為：則實際進給量為fzv =6000.13mm/znc 漢 z 47500校驗機床功率 查切削手冊表3.24，Pcc=1.1KW,而機床所提供的功率Pcm為1.7KW， 所以Pcm> Pcc,故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm n c=475r/m in vfc=600m m/min vc=119.3m/m in fz=0.13mm/z計算基本工時公式中：L=l+y+ ;根據(jù)切削手冊表3.26，可得l+

22、 =12mm,所以L=98mm故 mt =98/119.3=0.82mi n=50s2、工序四粗車的計算2.1夾右端頂左邊中心孔，車左端 © 24mm長度尺寸至20mm>加工條件的確定工件材料：由給定材料為45鋼;加工要求：專用夾具，夾右端頂左邊中心孔；粗車左端面24,保證總長度為20.8mm；機床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通車床 CA6140 進行加工。 刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算查機械制造手冊表 5-22 ：1 ）確定背吃刀量 a p ：選取背吃刀量 a p=1 mm；2）確定進給量 fz ：選

23、取進給量 f z=0.7mm/r；3）確定切削速度 vc ：選取切削速度 vc =40m/min ；4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/nd 得：n=1000X 40/3.14 x 20.8=612.444 N/min ;5）走刀次數(shù)的選定：由 i=2.5/1 ；選取次數(shù)為 2；6）計算基本工時切削時間為：2.2夾右端頂左邊中心孔，車左端 © 22mm長度尺寸至16mm加工條件的確定工件材料：由給定材料為 45 鋼；加工要求：專用夾具，夾右端頂左邊中心孔；粗車左端面22,保證總長度為18.8mm；機床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通車床 CA6140 進行加工

24、。 刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算 查機械制造手冊表 5-22 ：1 ）確定背吃刀量 a p ：選取背吃刀量 a p=1mm；2）確定進給量 fz ：選取進給量 f z=0.7mm/r；3）確定切削速度 v c ：選取切削速度 v c =40m/min；4） 主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/nd 得： n=1000x40/3.14 x18.8=677.598 N/min ；5） 走刀次數(shù)的選定：由 i=2.5/2 ；選取次數(shù)為 1 ；6）計算基本工時切削時間為：3、工序五 半精車 的計算3.1夾右端頂左邊中心孔，車左端 ©

25、; 20mm長度尺寸至16mm加工條件的確定工件材料：由給定材料為 45 鋼；加工要求：專用夾具，夾右端頂左邊中心孔；粗車左端面22保證總長度度為18.8mm；機床: 由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通車床 CA6140 進 行加工。刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算查機械制造手冊表 5-22 ：1 ）確定背吃刀量a p：選取背吃刀量ap=0.5mm2 ）確定進給量 fz ：選取進給量 fz=0.7mm/r ；3）確定切削速度 vc ：選取切削速度 vc =40m/min ；4） 主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/ n d

26、得：n=1000X 40/3.14 X 20=636.942 N/min ;5） 走刀次數(shù)的選定：由 i=0.5/0.5 ；選取次數(shù)為 1 ；6）計算基本工時切削時間為：3.2 車槽 2mrX © 18mm倒角 C2。加工條件的確定工件材料：由給定材料為 45 鋼；加工要求：專用夾具，夾右端頂左邊中心孔；車槽2mrX © 18mm倒角C2機床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通車床 CA6140 進 行加工。刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇切斷刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算查機械制造手冊表 5-22 ：1）確定背吃刀量 a p ：選取背吃刀量 a p=1

27、mm；2）確定切削速度 vc ：選取切削速度 vc =20m/min ；3） 主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/ n d 得：n=1000X 20/3.14 X 2=3184.713 N/min ;4）計算基本工時切削時間為：4、工序六 粗車 的計算4.1專用夾具夾左端頂右邊中心孔，車右端© 30mm長度尺寸至80mm加工條件的確定工件材料：由給定材料為 45 鋼；加工要求：專用夾具，夾左端頂右邊中心孔；粗車右端面30,保證總長度為80mm刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇 45°刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算查機械制造手冊表 5-22 ：1）確定背吃刀量ap：

28、選取背吃刀量ap =1mm2）確定進給量 fz ：選取進給量 fz=0.7mm/r ；3）確定切削速度 vc ：選取切削速度 vc =40m/min ；4） 主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/nd 得：n=1000X 40/3.14 x 80=159.235 N/min ;5）走刀次數(shù)的選定：由 i=2.5/1 ;選取次數(shù)為 16 ）計算基本工時切削時間為：4.2專用夾具夾左端頂右邊中心孔，車右端 © 27.6mm長度尺寸至78mm加工條件的確定 工件材料：由給定材料為 45 鋼;加工要求：專用夾具，夾左端頂右邊中心孔；粗車右端面20.6，保證總長度為78mm機床：由被加工件為

29、鑄件，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通車床 CA6140 進 行加工。 刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇 45°刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算查機械制造手冊表 5-22 ：1）確定背吃刀量 ap ：選取背吃刀量 a p =1.2mm;2）確定進給量 fz ：選取進給量 fz=0.7mm/r ;3）確定切削速度 vc ：選取切削速度 vc =40m/min ;4） 主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/nd 得： n=1000x 40/3.14 x 78=163.45 N/min ;5）走刀次數(shù)的選定：由 i=2.5/1.2 ;選取次數(shù)為 2;6）計算基本工時切削時間為：4.3

30、專用夾具夾左端頂右邊中心孔，車右端 © 20.6mm 長度尺寸至 48mm。加工條件的確定工件材料：由給定材料為 45 鋼;加工要求：專用夾具，夾右端頂左邊中心孔；粗車左端面20.6mm保證總長度為48mm機床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通車床 CA6140 進行加工。 刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇 45°刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算 查機械制造手冊表 5-22 ：1）確定背吃刀量 ap ：選取背吃刀量 a p =3.5mm；2）確定進給量 fz ：選取進給量 fz=0.7mm/r ；3）確定切削速度 vc ：選取切削速度 vc =40m/m

31、in ；4） 主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/nd 得：n=1000X 40/3.14 x 48=365.393 N/min ;5）走刀次數(shù)的選定：由 i=2.5/3.5 ;選取次數(shù)為 1 ;6）計算基本工時切削時間為：4.4專用夾具夾左端頂右邊中心孔，車右端 © 15mm長度尺寸至23mm加工條件的確定工件材料：由給定材料為 45 鋼;加工要求：專用夾具，夾端頂左邊中心孔；粗車左端面15,保證總長度為23mm機床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通車床 CA6140 進 行加工。 刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇 45°刀進行加工時。切削用量的選擇及有

32、關(guān)計算查機械制造手冊表 5-22 ：1）確定背吃刀量 ap ：選取背吃刀量 a p =2.8mm；2）確定進給量 fz ：選取進給量 fz=0.7mm/r ；3）確定切削速度 vc ：選取切削速度 vc =40m/min ；4） 主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/nd 得： n=1000x40/3.14 x23=553.863 N/min ；5）走刀次數(shù)的選定：由 i=2.5/2.8 ；選取次數(shù)為 1 ；6）計算基本工時切削時間為：5、工序七 半精車 的計算5.1 專用夾具夾左端頂右邊中心孔，車右端 © 25.6mm 長度尺寸至 78mm。加工條件的確定工件材料：由給定材料為

33、45 鋼；加工要求：專用夾具，夾端頂左邊中心孔；粗車左端面25.6，保證總長度為78mm刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算查機械制造手冊表 5-22 ：1）確定背吃刀量 ap ：選取背吃刀量 a p=1mm；2）確定進給量 fz ：選取進給量 f=0.7mm/r ；3）確定切削速度 vc ：選取切削速度 vc =40m/min ；4）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/nd 得：n=1000X 40/3.14 x 78=163.45 N/min ;5）走刀次數(shù)的選定：選取次數(shù)為 1 ;6）計算基本工時切削時間為：5.2專用夾具夾左端頂右邊

34、中心孔，車右端 © 16.3mm長度尺寸至48mm加工條件的確定工件材料：由給定材料為 45 鋼;加工要求：專用夾具，夾右端頂左邊中心孔；粗車左端面16.3，保證總長度為48mm機床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通車床 CA6140 進行加工。 刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇45°刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算查機械制造手冊表 5-22 ：1）確定背吃刀量 ap ：選取背吃刀量 ap =2.1mm；2）確定進給量 fz ：選取進給量 f=0.7mm/r ；3）確定切削速度 vc ：選取切削速度 vc =40m/min ；4） 主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式

35、 n=1000v/nd 得： n=1000x40/3.14 x48=365.393 N/min ；5）走刀次數(shù)的選定：選取次數(shù)為 1 ；6）計算基本工時切削時間為：6、工序九 精車 的計算6.1 專用夾具夾左端頂右邊中心孔，車右端 © 20.5mm 長度尺寸至 78mm。加工條件的確定 工件材料：由給定材料為 45 鋼；加工要求：專用夾具，夾端頂左邊中心孔；粗車左端面20.5保證總長度為78mm機床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通車床 CA6140 進 行加工刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇 45°刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算查機械制造手冊表 5-

36、22 ：1）確定背吃刀量 ap ：選取背吃刀量 ap =2.5mm；2）確定進給量 fz ：選取進給量 f=0.7mm/r ；3 ）確定切削速度 vc ：選取切削速度 vc =40m/min ；4 ）主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/nd 得：n=1000X 40/3.14 x 78=163.45 N/min ;5）走刀次數(shù)的選定：選取次數(shù)為 1 ;6）計算基本工時切削時間為：6.2 車槽 2mrX © 16mm加工條件的確定工件材料：由給定材料為 45 鋼;加工要求：專用夾具，夾右端頂左邊中心孔；車槽2mX © 16mm倒角C2機床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟

37、性，可采用普通車床 CA6140 進行加工。 刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇切斷刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算查機械制造手冊表 5-22 ：1 ）確定背吃刀量 ap ：選取背吃刀量 ap =1mm；2）確定切削速度 Vc ：選取切削速度 Vc =20m/min；3） 主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/nd 得： n=1000x 20/3.14 x 16=398N/min；4 ）計算基本工時切削時間為：6.3 車槽 2mrX © 14mm 倒角 C2加工條件的確定工件材料：由給定材料為 45 鋼；加工要求：專用夾具，夾右端頂左邊中心孔；車槽2mX © 14mm

38、倒角C2機床：由被加工件為鑄件，考慮加工的經(jīng)濟性，可采用普通車床 CA6140 進行加工。 刀具：綜合考慮加工的可行性，選擇切斷刀進行加工時。切削用量的選擇及有關(guān)計算查機械制造手冊表5-22 :1) 確定背吃刀量ap :選取背吃刀量ap=1mm2) 確定切削速度vc :選取切削速度vc =20m/min ；3) 主軸轉(zhuǎn)速的確定：由公式 n=1000v/nd 得：n=1000X 20/3.14 x 14=454.95 N/min ;4) 計算基本工時切削時間為：7、工序十銑鍵槽的計算銑鍵槽© 5mrX 19mm至圖樣尺寸。7.1加工條件的確定工件材料：由給定材料為45鋼；加工要求：專用

39、夾具，高速鋼錯齒三面刃銑刀(精密級K8 )加工余量8用 乳化液冷卻機床：X6132A選擇刀具：由加工尺寸公差 0-0.03。銑刀精度為精密級K8參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15° ao=12 ° an=6° Z=16選擇切削量由于槽的深度為3mm,故一次走完，ae=3mm ap=3mm由切削用量簡明手冊表 3.3 確定現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7,得最大 磨損量為0.5由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中決定切削速度Vc和每齒進給量Vf、

40、由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(CvX dox qv)/(Tm x apx Xvx fz x yv x aex uvx Zpv) KvVc=(CvX dox qv)/(Tm x apxXvx fz x yv x aex uvx Zpv) Kv=82.86m/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min實際速度 Vc 二二donc/1000 = 74.2m / min選 Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選選 Vf=110mm/minfzc=110/375 x 16=0.018mm/z機床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.28公

41、式圓周力 fc =(CFa；F fzyFaVFZ/d：FnjKFCKTV=0.90KMFC=0.94由表 28 得 CF=30, XF=1.0, yF=0.65，UF=0.83, WF=0 qF=0.83, KFC=1.28Fc= CFa；FfzyFaVFZ/d：F n KFC =30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2X 103=15.9N?MPc=FcVc/1000=1.18km根據(jù)X62W型銑床說明書，功率足夠?；竟r基本工時根據(jù)切削用量簡明手冊表3.5Tm=(l-d+h+l1)/Vf=14+3+2/110=0.172(mi n) =

42、10.3s L1+ =14mm8、單位時間的確定8.1、輔助時間ta的計算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間ta與基本時間tj之間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時間分別為：工序四的輔助時間為：ta=0.15x50s=7.5s;8.2、其他時間的計算除了作業(yè)時間(基本時間和輔助時間之和)以外，每道工序的單件時間還包括布置工作 的 時間、休息與生理需要的時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%休 息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%這里均取3%

43、,則各工序的其他時間可按關(guān)系式(3%+3% (tj+ta )計算，它們分別為:工序四的其他時間為：tb+tx =6%x(50s+7.5s)=3.45s;工序五的其他時間為：tb+tx =6%x(10.8s+1.62s)=0.745s;工序六的其他輔助時間為：tb+tx =6%x(3.5s+0.525s)=0.24s;工序七的其他時間為：tb+tx =6%x(33.78s+5.08s)=2.33s;工序八的其他時間為：tb+tx =6%x(25.8s+3.78s)=5.85s;工序九的其他時間為：tb+tx =6%x(2.85s+0.42s)=0.19s;工序十的其他時間為：tb+tx =6%x

44、(10.3s+1.45s)=0.705s;8.3、單件時間tdj的計算這里的各工序的單件時間分別為:工序四的單件時間為：50s+7.5s+3.45s=60.95s;工序五的單件時間為：10.8s+0.62s+1.745s=13.16s;工序六的單件時間為：3.5s+0.525s+0.24s=4.26s;工序七的單件時間為：33.78s+2.33s+5.08s=41.2s;工序八的單件時間為：25.8s+3.78s+5.85s=35.43s;工序九的單件時間為：2.85s+0.42s+0.19s=3.46s;工序十的單件時間為：10.3s+1.45s+0.705=12.45s;第八章夾具設(shè)計1

45、.機床夾具1設(shè)計1.1、擬定設(shè)計方案如圖二所示：技術(shù)要求：要求半精加工圖示最左端 20 ：046為了車削20的外圓，提高勞動生存率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具 進行切削加工。本夾具將采用普通車床進行加工，將曲軸置于夾具中，然后將夾具夾緊在三爪卡 盤中，為了將夾具夾在三爪卡盤中，專用夾具一端設(shè)計成正六邊形，便于裝夾。圖二零件圖1.2、定位基準(zhǔn)的選擇20的中心線以最右端 12的中心線為定位基準(zhǔn)，由于連接板是鍛件精 度較高，且先對連接板表面進行了加工，所以利用連接板的背面靠住夾具面來固 定，這樣既保證了20的尺寸精度，還提高了加工效率。1.3、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案根據(jù)工序加工要求，夾

46、具在安裝的定位方案如下：以正六邊形的三個表面為定位基準(zhǔn)，用三爪卡盤對其進行定位。在夾具上開V形槽，使曲軸軸線與V形槽上表面重合，并且使用壓板將曲 軸與夾具壓緊。1.4、確定夾緊機構(gòu)此夾具選用的是螺栓壓板夾緊機構(gòu)，擰緊螺栓通過壓板壓緊工件表面。 如圖三所示。圖三加緊機構(gòu)1.5、尺寸計算工件在夾具上裝夾牢固后，其中12軸線的水平高度與夾具上表面重合， 如圖示：圖四其中 0D=6、/ 0CB=45 CO 丄 AO 0D丄BC由三角函數(shù)關(guān)系得：OB=OC=, 2OD =8.484即 AB=16.968查標(biāo)準(zhǔn)公差等級表得：其IT6公差為0.011查極限偏差表可得：其上偏差為+0.006，下偏差為-0.0

47、05工件裝夾時，20軸線水平高度與夾具上表面重合，如圖所示：圖五其中 OD=10、/ OCB=450、C 1O丄 AO、O Q丄 BC由三角函數(shù)關(guān)系可得：O1B-1=OCi/2o1D1 =14.14即 AiBi=28.28 查標(biāo)準(zhǔn)公差等級表得：其IT6公差為0.013查極限偏差表得，其上偏差為+0.008，下偏差為-0.005工件裝夾時，15軸線水平高度與夾具上表面重合，如圖示：圖六其中 QD2=7.5、/ QQB=450、C 2Q丄 AQ、O 2D2丄 BC2由三角函數(shù)關(guān)系可得：Q2B=QC2= U2Q2 D?=10.605即 AR=21.21查標(biāo)準(zhǔn)公差等級表得：其IT6公差為0.013查極

48、限偏差表得：其上偏差為+0.008，下極限偏差為-0.0051.6、定位誤差分析與計算如圖示：圖六如不考慮V形塊的制造誤差，則工件定位基準(zhǔn)在 V形塊的對稱面上，因 此工件中心線在水平方向上位移為零。但在垂直方向上，因工件外圓有制造誤差， 而產(chǎn)生基準(zhǔn)誤差。如上圖工件直徑尺寸 20兗53，其定位誤差分析如下：圖中工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，此時 b=0,只有基準(zhǔn)位移誤差，故定位誤差為：6d d=A j= 一d =0.0232sin21.7、夾具外形尺寸夾具零件圖如圖七所示；、夾具與零件裝配圖如圖八所示；實體圖如圖示。圖七夾具1零件圖圖八夾具1裝配圖圖九夾具1實體圖（1）圖九 夾具 1 實體圖（ 2）2

49、、夾具 2 銑鍵槽專用夾具的設(shè)計2.1 、擬定設(shè)計方案為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工零件時，需要 設(shè)計專用夾具。決定設(shè)計銑鍵槽的專用夾具。本夾具主要用來銑曲軸鍵槽，由加工本道工序的工序簡圖可知，在本道工序 前，主軸頸都進行了精車加工。 因此在本道工序加工時主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn) 率，同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。圖十 零件簡圖2.2 、確定夾具設(shè)計方案確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊機構(gòu)在進行端面銑加工工序時， 左右兩端的軸已加工， 用兩個活動的 V 型塊定位。 因此工件選用兩端軸中心線作為定位基準(zhǔn)。 采用硬質(zhì)合金端銑刀， 為了簡便實用， 準(zhǔn)備采用六角螺母進行夾緊。按照夾緊的基本原則，確定工件以2個V型塊，限制了 y的移動，z的移動, y的轉(zhuǎn)動，z的轉(zhuǎn)動，然后用V型塊夾