F125曲軸左部零件的機加工藝與銑夾具設計說明

1、 . . 30/37題 目F125曲軸左部零件的機加工藝與銑夾具設計英文并列題目F125 crankshaft left parts machining and milling fixture design摘 要軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、孔和螺紋與相應的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。軸的長徑比小于5mm的稱為短軸，大于20mm的稱為細長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準，

2、它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項：軸類零件中工藝規(guī)程的制訂，直接關(guān)系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點。1.零件圖工藝分析中，需理解零件結(jié)構(gòu)特點、精度、材質(zhì)、熱處理等技術(shù)要求，且要研究產(chǎn)品裝配圖，部件裝配圖與驗收標準。2.粗基準選擇：有非加工表面，應選非加工表面作為粗基準。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢固可靠表面為粗基準，同時，粗基準不可重復使用。3.精基準選擇：要符合基準重合原則，

3、盡可能選設計基準或裝配基準作為定位基準。符合基準統(tǒng)一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準。關(guān)鍵詞：？軸類零件、機械加工工藝分析、銑工夾具ABSTRACTThe axis class components are one which of typical components in the machine meets frequently. It mainly uses for the supporting transmission spare part, the transmission torque and the a

4、bsorbing load. The axis class components are the solid of revolution components, its length is bigger than the diameter, generally by with spindles outer annulus cylinder, the circular conical surface, in the hole and the thread and the corresponding end surface is composed. According to the structu

5、re shapes difference, the axis class components may divide into the optical axis, the steps and ladders axis, the canon and the crank and so on. the axiss length to diameter ratio is smaller than 5mm is called the minor axis, is bigger than 20mm is called the thin major axis, mostly the number axis

6、is situated between both. the axis with the bearing supporting, is called the journal with the bearing coordinations axis section. The journal is the axis assembly datum, their precision and the surface quality general request are high, its specification acts according to the axis generally the main

7、 function and the working condition formulation, usually has the following several items: (1) Size precision Plays the supporting rolethe journal for the true dead axles position, usually is high to its size accuracy requirement (IT5IT7). The assembly passes on the moving parts the journal size prec

8、ision general request to be low (IT6IT9). (2) Geometrical shape precision The axis class components geometrical shape precision is mainly refers to the journal, the male cone, the Morse awl hole and so on roundness, the cylindricity and so on, generally should limit its common difference in the size

9、 tolerance interval. To the accuracy requirement high in outer annulus surface, should label its allowable deviation on the blueprint. (3) Mutual position precision The axis class components position accuracy requirement is mainly decides by the axis in machinery position and the function. Usually s

10、hould guarantee that the assembly passes on the moving parts the journal to supporting journals proper alignment request, will otherwise affect will pass on the moving parts (gear and so on) the transmission precision, and will have the noise. General precisions axis, its coordinate axis section to

11、supporting journals radial direction beat is generally 0.010.03mm, the high accuracy axis (for example main axle) usually is 0.0010.005mm.(4) Surface roughness Generally with passes on the axle diameter surface roughness which the moving parts coordinate for Ra2.50.63m, coordinates the supporting ax

12、le diameters surface roughness with the bearing for Ra0.630.16m. In axis class components technological process making, direct relation work piece quality, labor productivity and economic efficiency. Components may have several different processing methods, but only then one kind reasonable, in the

13、making machine-finishing technological process, must pay attention to the following several spots. 1. Detail drawing process study, must understand components specifications and so on unique feature, precision, material quality, heat treatment, and must study the product assembly drawing, part assem

14、bly drawing and inspection standard. 2. Thick datum choice: Has the non-processing surface, the elected non-processing surface takes the thick datum. Casting axis which must process to all surfaces, adjusts according to the machining allowance smallest surface. And chooses the smooth smooth surface,

15、 makes way the runner place. Chooses the reliable reliable surface is the thick datum, simultaneously, the thick datum cannot duplicate uses. 3. Fine datum choice: Must conform to the datum superposition principle, chooses the design datum or the assembly datum as far as possible takes the localizat

16、ion datum. Conforms to the datum uniform principles. Uses the identical localization datum as far as possible in the most working procedures. Causes the localization datum and the measuring basis superposition as far as possible. The choice precision is high, the installment stable reliable surface

17、is the fine datum.Keywords:Single-chip microcomputer control, NC, Fair incision machine, Design目 錄第1章零件分析11.1 零件作用11.2零件的工藝分析1第2章零件工藝規(guī)程編制72.1確定毛坯制造形式7 2.1.1 材料的選擇7 2.1.2 鍛造方法82.2基準面的選擇12 2.2.1 粗基準的選擇12 2.2.2 精基準的選擇142.3確定表面加工方法152.4擬定工藝過程16 2.4.1 加工階段劃分16 2.4.2 加工工序確定172.5工藝分析計算21 2.5.1 余量、工序尺寸的確定21

18、 2.5.2 確定切削用量22第3章夾具設計233.1機床夾具的基本概念與分類23 3.1.1 定義23 3.1.2 機床夾具分類23 3.1.3 夾具的組成元件233.2研究原始資料，明確設計任務243.3定位方案253.4定位基準和定為元件的選擇25 3.4.1 定位基準的選擇25 3.4.2 定為元件的選擇253.5夾具的結(jié)構(gòu)設計273.6工件的夾緊283.7定位誤差的分析和計算293.8夾具使用和維護注意事項29結(jié)論30參考文獻31第1章 零件分析1.1 零件作用題目所給定的零件是F125摩托車發(fā)動機上曲軸左部，它與曲軸右部、曲軸銷、連桿大頭滾針軸承組成曲軸連桿機構(gòu)。連桿將活塞承受的氣

19、體力傳給曲軸，使活塞的往復運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸左部將發(fā)動機產(chǎn)生的動力傳至主動皮帶與V型皮帶離心式自動變速機構(gòu)。曲軸左部1:5的錐面供安磁電機的飛輪轉(zhuǎn)子用，當發(fā)動機處于膨脹作功過程時，飛輪轉(zhuǎn)子將功能吸收，當發(fā)動機在非作功過程時，飛輪轉(zhuǎn)子則將能量釋放，使曲軸工作時平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。1.2 零件工藝分析基于零件的用途，該回轉(zhuǎn)面除了對定位的精度有很高的要求外，對零件的強度、結(jié)構(gòu)和尺寸的穩(wěn)定性要求也很高。具體分析如下：圖2如圖2所示，由于零件該軸頸部分要保證基準A，要求加工精度高，故其加工經(jīng)濟精度為IT6級。采用高頻淬火。具體尺寸為表面粗糙度為Ra=0.4m，距離齒輪端面15mm，具體尺寸為mm，對其進

20、行精磨加工。圖3如圖3所示，該回轉(zhuǎn)面是螺紋面，在進行滾絲之前，先對其進行精磨，表面粗糙度達到Ra=1.6m，再用滾絲機進行滾絲，具體尺寸為M12X1.25-69。所表示的是一個肩距為2mm，允許2x的退刀槽。圖4如圖4所示，mm孔的加工精度為IT7級，孔壁的表面粗糙度為Ra=0.4m，孔的中心線與軸的兩中心孔（即基準B、C）的平行度為100:0.02，孔的圓柱度為0.01mm，孔右端面為一深為1.3mm的圓弧形槽，該圓弧的中心到軸的中心距mm，該孔的具體尺寸為mm。圖5如圖5所示，在直徑為mm的回轉(zhuǎn)面上車一半徑為R1.5mm的凹槽，該凹槽的表面粗糙度為Ra=6.3m，故加工精度為IT10級。槽

21、右端與左端面的距離為18.8mm，深度為0.5mm。圖6如圖6所示，該回轉(zhuǎn)面為一錐面。采用高頻淬火該錐面的表面粗糙度為Ra=0.4m，故加工精度為IT7級。該錐面的錐角為11025，16，配合公差為，尺寸為mm。圖7如圖6、圖7所示，在該圓錐面上鍵槽。該槽底面的表面粗糙度為Ra=6.3m，故加工精度為IT10級。槽的寬度為mm，兩側(cè)端面的表面粗糙度為Ra=3.2mm，與基準A的對稱度為0.12。加工該槽時，刀具中心與的圓錐面那一段的左端面的距離為13mm。夾具設計中所要設計的即是加工該鍵槽的銑工夾具。圖8圖9如圖8、圖9所示，由于該表面的形狀極其復雜、精度不是很高。且用機床比較難加工，用加工中

22、心加工則成本太高，所以在鍛造毛坯時，直接將該表面的的形狀直接鍛造出來。圖10如圖10所示，該中心孔是基準C，孔壁的表面粗糙度Ra=1.6m，孔徑分別為mm、mm，孔的開角度分別為600、1200。圖11如圖11所示，直徑為mm的回轉(zhuǎn)面兩端面與角向定位K的垂直度為0.03mm，兩端面與基準B和基準C的垂直度為100:0.02，平面度為0.02mm，表面粗糙度為Ra=1.6mm，故加工精度為IT7級。該回轉(zhuǎn)面的寬度為mm。參考于幾何量公差與檢測、機械設計手冊單行本第2章 零件的工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯制造形式2.1.1 材料的選擇 曲軸左部工作時要承受很大的轉(zhuǎn)矩與交變的彎曲應力，容易產(chǎn)生扭振、

23、折斷與軸頸磨損，因此要求用材應有較高的強度、沖擊韌度、疲勞強度和耐磨性。毛坯為鋼模鍛件。曲軸左部的毛坯根據(jù)批量大小、尺寸、結(jié)構(gòu)與材料品種來決定。所以采用45鋼鍛造毛坯，硬度HRC2030，進行調(diào)制熱處理，在軸頸與錐體等部分還要進行高頻淬火。畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網(wǎng) 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設計成品提供參考 3139476774 3449649974材料名稱：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號：45標準：GB/T 699-1988特性與適用圍： 是強度較高的一種中碳優(yōu)質(zhì)鋼，因淬透性差，一般以正火狀態(tài)使用，機械性能要求較高時，采用調(diào)質(zhì)處理。冷變形塑性中等，退火和正火的切削加工性比調(diào)質(zhì)的好。用于制

24、造強度要求較高的零件，如齒輪、軸、活塞銷等和受力不很大的機械加工件、鍛件、沖壓件和螺栓、螺母、管接?；瘜W成份： 碳 C ：0.420.50 硅 Si：0.170.37 錳 Mn：0.500.80 硫 S ：0.035 磷 P ：0.035 鉻 Cr：0.25 鎳 Ni：0.25 銅 Cu：0.25 力學性能： 抗拉強度 b (MPa)：600(61) 屈服強度 s (MPa)：355(36) 伸長率 5 ()：16 斷面收縮率 ()：40 沖擊功 Akv (J)：39 沖擊韌性值 kv (J/cm2)：49(5) 硬度 ：未熱處理,229HB;退火鋼,197HB 試樣尺寸：試樣尺寸為25mm

25、熱處理規(guī)與金相組織： 熱處理規(guī)：正火,850;淬火,840;回火,600。2.1.2 鍛造方法 鍛造方法設備類型工藝特點生產(chǎn)規(guī)模名稱構(gòu)造特點自由鍛造空氣錘行程不固定，上下錘頭為平的，空氣錘振動大，水壓機無振動原材料為錠料，人工掌握完成各道工序，形狀復雜的零件要多次加熱，宜用于鍛造形狀簡單的零件以與大的環(huán)行、盤形零件，適用于錠形開坯、鍛模前制坯、新產(chǎn)品試制單件小批蒸汽空氣錘水壓機胎模鍛空氣錘行程不固定，上下錘頭為平的，空氣錘振動大，水壓機無振動在自由鍛設備上采用活動胎模。與自由鍛相比，鍛件形狀較復雜，尺寸較精準，節(jié)省金屬，生產(chǎn)率高，設備能力較大。與模鍛相比，適用性廣，胎模制造簡便，但生產(chǎn)率較低，

26、鍛件表面質(zhì)量、模具壽命較低成批蒸汽空氣錘水壓機錘上模鍛有鉆座錘行程不固定工作速度68m/s，振動大，有鉆座，無頂桿，行程次數(shù)60100次/min可以多次打擊成形，打擊輕重可以控制，適宜多鏜鍛模，便于進行拔長、滾壓，使用于各種鍛件，多采用帶飛邊開式鍛模大批無鉆座錘下錘頭活動，無鉆座，模鍛時無振動上下模上下對擊，操作不方便，不宜于拔長、滾壓，適用于形狀較簡單的大型鍛件單鏜模鍛熱模鍛壓力機上模鍛熱模鍛壓力機行程固定，工作速度為0.50.8m/s，行程次數(shù)3590次/min，設備剛度好，導向準確，有頂桿金屬在每一模鏜中一次成形，不宜拔長、滾壓，但可用于擠壓，鍛件精度較高，模鍛斜度小，一般要求聯(lián)合模鍛與

27、無氧化加熱或嚴格清理氧化皮。適用于短軸類鍛件，配備制坯設備時也能模鍛長軸類鍛件成批大量平鍛平鍛機行程固定，工作速度為0.50.8m/s，行程次數(shù)3590次/min，設備剛度好，導向準確，有頂桿金屬在每一模鏜中一次成形，除積聚鐓粗外，還可切邊、穿孔，余量與模鍛斜度小，易于機械化，自動化。需采用較高精度的棒料，加熱要求嚴格。適合鍛造各種合金鍛件，帶大頭的長桿形鍛件，環(huán)行、簡形鍛件，多采用閉式鍛模成批大量螺旋壓力機上模鍛摩擦螺旋壓力機形成不固定，工作速度為1.52m/s，有頂桿，一般設備剛性差，打擊能量可調(diào)每分鐘行程次數(shù)低，金屬冷卻快，不宜拔長、滾壓，對偏載敏感。一般用于中小件單鏜模鍛，配備制坯設備

28、時，也能模鍛形狀較為復雜的鍛件，還可用于鐓鍛、精鍛、擠壓、沖壓、切邊、彎曲、校正成批水壓機上模鍛水壓機行程不固定，工作速度為1.52m/s，無振動，有頂桿模鍛時一次壓成，不宜多膛模鍛，復雜零件在其他設備上制坯。適合鍛造鎂鋁合金大鍛件，深孔鍛件，不太適合鍛造小尺寸鍛件成批大量輥鍛輥鍛機模鏜置于兩扇軋輥上，輥鍛時軋輥相對旋轉(zhuǎn)金屬在模模鏜中變形均勻，適宜拔長，主要用語模鍛前制坯或形狀不復雜鍛件的直接成形，模鍛扁長鍛件。冷輥鍛用于終成形或精整工序成批大量輾擴擴孔機軋輥相對旋轉(zhuǎn)，工作軋輥上刻出環(huán)的截面變形連續(xù)，壓下量小，具有表面變形特征，壁厚均勻，精度較高。熱輾擴主要用于生產(chǎn)等截面的大、中型環(huán)行毛坯，輾

29、擴直徑圍405000mm，重量6t以上成批大量熱精壓普通模鍛設備與熱模鍛工藝相比，通常要增加精壓工序，要有制造精密鍛模和無氧化、少氧化加熱和冷卻的手段，加熱溫度低。變形量小。適用于葉片等精密模鍛冷精壓精壓機滑塊與曲軸借助于杠桿機構(gòu)連接，滑塊行程小，壓力大不加熱，其余特點同上。適用于壓制零件不加工的配合表面，零件強度極限與表面硬度均有提高成批大量冷擠壓機械壓力機采用摩擦壓力機需設頂出裝置，在模具上設導向、限程裝置，采取曲柄壓力機需增強剛度，加強頂出裝置適用于積壓深孔、薄壁、異形斷面小型零件，生產(chǎn)率高，操作簡便，材料利用率達70%以上，冷擠壓用材料應有較好的塑性，較低的冷作硬化敏感性。冷擠壓分正擠

30、壓、反擠壓、復合擠壓、鐓擠結(jié)合幾種方式。模具強度、硬度要求較高，鍛件精度高大批大量熱擠壓液壓擠壓機、機械擠壓機采用摩擦壓力機需頂出裝置，在模具上設導向、限程裝置，采取曲柄壓力機需增強剛度，加強頂出裝置適于各種等截面型材，不銹鋼、軸承鋼零件以與非鐵合金的坯料，變形力很大凸凹模強度、硬度要求高，表面應光潔大批大量參考于機械加工工藝手冊2.2 基準面的選擇基準：基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面?；鶞矢鶕?jù)其功用的不同可分別為設計基準和工藝基準。在工件工序圖中，用來確定本工序加工表面位置的基準，加工表面與工序基準之間，一般有兩次核對位置要求：一是加工表面對工序基準的距離要

31、求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面對工序基準的形狀位置要求，如平行度，垂直度等。工件定位時，用以確定工件在夾具中位置的表面（或點，線）稱為定位基準，定位基準的選擇，一般應本著基準重合原則，盡可能選用工序基準作為定位基準，工件在定位時，每個工件的夾具中的位置是不確定的，一般是限制工件的六個自由度，分別是指：沿三坐標軸的移動自由度，和繞三坐標軸轉(zhuǎn)動的自由度?；娴倪x擇是工藝規(guī)程設計的重要工作之一，基面選擇正確合理，可以使加工質(zhì)量的到保證，減輕勞動強度，生產(chǎn)效率得到提高。否則，會使加工困難，甚至造成加工零件報廢。機械制造技術(shù)基礎P110畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網(wǎng) 是專業(yè)代做團隊 也有大

32、量畢業(yè)設計成品提供參考 3139476774 34496499742.2.1 粗基準的選擇 粗基準選擇原則：選擇粗基準，主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)工序提供精基準。為了方便地加工出精基準，使精基準面獲得所需加工精度，選擇粗基準，以便于工件的準確定位。選擇粗基準的的出發(fā)點是：一要考慮如何合理分配各加工表面的余量；二要考慮怎么樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸與相互位置要求，一般應按下列原則來選擇：(1) 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應優(yōu)先選擇該表面為粗基準。(2) 若工件每個表面都有加工要求，為了保證各表面都有足夠的加工余量，應選擇加工量最少的表面為粗基準

33、。(3) 若工件必須保證某個加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，則應選擇某個加工面為粗基準。(4) 選擇基準的表面應盡可能平整，沒有鑄造飛邊，澆口，冒口或其他缺陷。粗基準一般只允許使用一次。選擇粗基準，如圖12、圖13、圖14所示，由于加工主軸頸時要保證各段主軸頸的同軸度，應以主軸頸軸線為定位基準（即基準A），加工中以兩頂尖孔代替軸線作為定位基準（基準B、基準C），可以較好地保證各段主軸頸的同軸度。另外對主軸頸相對連接板的位置要求，在加工頂尖孔時，必須以連接板側(cè)面定位，決定頂尖的加工位置。圖12圖132.2.2 精基準的選擇 精基準選擇原則：選擇精基準時，應從整個工藝過程來考慮如何保證工件

34、的尺寸精度和位置精度，并要達到使用起來方便可靠。一般應按下列原則來選擇：(1)基準重合原則；應選擇設計基準作為定位基準。(2)基準統(tǒng)一原則；應盡可能在多數(shù)工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準來加工其他各表面，采用統(tǒng)一基準原則可以避免基準轉(zhuǎn)換過程所產(chǎn)生的誤差，并可使各工序所使用的夾具結(jié)構(gòu)一樣或相似，從而簡化夾具的設計和制造。(3) 自為基準原則；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇加工表面本身來作為定位基準。(4) 互為基準原則；對于相互位置精度要求高的表面，可以采用互為基準，反復加工的方法。(5) 可靠，方便原則；應選擇定位可靠，裝夾方便的表面作為精基準。精基準的選擇時為保證主軸頸與連

35、桿軸頸的平行度與位置度，應選擇以主軸頸作為定位基準加工連桿軸頸。如圖14所示：圖142.3 確定表面的加工方法首先確定零件主要表面最終工序的加工方法。零件是由若干個基本表面組成的。由于零件的主要表面直接影響零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，所以應首先確定其最終工序的加工方法。（1）工件材料的性質(zhì)加工方法的選擇，常受工件材料性質(zhì)的限制，例如淬火鋼淬火后應采用磨削加工；而有色金屬磨削困難，常采用高速精密車削或金剛鏜進行精加工。（2）工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸外圓表面多采用車削或磨削，回轉(zhuǎn)體零件上較大直徑的孔亦可采用車削或磨削，箱體上孔徑較大或長度較短的孔宜選用鏜削，孔徑較小時宜用鉸削。（3）各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精

36、度和表面粗糙度選定的加工方法應能達到所需要的加工精度和表面粗糙度，并符合經(jīng)濟性的要求。在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標準的設備和工藝設備，以與標準技術(shù)等級的工人不延長加工時間）所能保證的加工精度，稱為經(jīng)濟加工精度，簡稱經(jīng)濟精度。表2-1 常用加工方法所能達到的經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度加工表面加工方法經(jīng)濟精度等級IT表面粗糙度Ra/m外圓柱面粗 車細 車精 車金剛石車1113910785612.5501.66.30.81.60.0251.25粗 磨精 磨68570.40.80.10.4研 磨超精加工5650.040.10.0120.1圓柱孔鉆 孔擴 孔111310113.2501.612.5粗

37、鉸精 鉸810781.63.20.20.8粗 鏜細 鏜精 鏜1213911786.312.51.63.20.40.8粗 磨精 磨78670.20.80.10.2珩 磨研 磨67560.040.20.1拉 孔680.41.6平面粗刨、粗銑半精刨、半精銑111381012.5501.66.3拉 削780.83.2粗 磨精 磨79670.83.20.20.8研 磨刮 研56570.10.20.8 參自工程材料與機械制造基礎（機械加工工藝基礎）2.4 擬定工藝過程零件表面的加工方法和加工方案確定之后，就要安排加工順序，即確定哪些表面先加工，哪些表面后加工，同時還要確定熱處理、檢驗工序在工藝過程中的位置

38、。零件加工順序安排是否合適，對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性都有較大影響。畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網(wǎng) 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設計成品提供參考 3139476774 34496499742.4.1 加工階段劃分 當零件的加工質(zhì)量要求比較高時，往往不可能在一道工序中完成全部加工工作，而必須分幾個階段來進行加工。（1）加工階段 整個工藝過程一般需劃分為如下幾個階段：1）粗加工階段 這一階段的主要任務是切大部分余量，關(guān)鍵問題是提高生產(chǎn)率。2）半精加工階段 這一階段的主要任務是為零件主要表面的精加工做好準備，并完成一些次要表面的加工。3）精加工階段 這一階段的主要任務是保證零件主要表面的尺寸

39、精度、形狀精度、位置精度與表面粗糙度要求。這是關(guān)鍵的加工階段，大多數(shù)零件的加工經(jīng)過這一加工階段就已完成。4）光整加工階段 對于零件尺寸精度和表面粗糙度要求很高的表面，還要安排光整加工。這一階段的主要任務是提高尺寸精度和減小表面粗糙度值，一般不用來糾正位置誤差。位置精度由前面工序保證。（2）劃分加工階段的原因1）利于保證加工質(zhì)量2）合理使用設備3）便于安排熱處理4）便于與時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以與避免損傷已加工表面2.4.2 加工工序的確定 工序集中與工序分散是擬定工藝路線時，確定工序數(shù)目或工序容多少的兩種不同原則，它與設備類型的選擇有密切的關(guān)系。（1）工序集中工序集中就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工

40、序完成，每道工序的加工容較多。其特點是：1）采用高效專業(yè)設備與工藝裝備，生產(chǎn)率高2）工件裝夾次數(shù)減少，易于保證表面間位置精度，還能減少工序間運輸量，縮短生產(chǎn)周期。3）工序數(shù)目少，可減少機床數(shù)量、操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，還可簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作。4）因采用結(jié)構(gòu)復雜的專業(yè)設備與工藝設備，故投資大，調(diào)整和維修復雜，生產(chǎn)準備工作量大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較費時。（2）工序分散工序分散就是將工件的加工，分散在較多的工序進行，每道工序的加工容很少，最少時每道僅有一個簡單的工步。其特點是：1）設備與工藝裝備比較簡單，調(diào)整和維修方便，工人容易掌握，生產(chǎn)準備工作量少，又易于平衡工序時間，易適應產(chǎn)品的更換。2）可采用

41、最合理的切削用量，減少機動時間。3）設備數(shù)量少，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。（3）工序集中與分散的選用 工序集中與工序分散各有利弊，應根據(jù)生產(chǎn)類型、現(xiàn)有生產(chǎn)條件、工件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求等進行綜合分析后選用。一般來說，大批量生產(chǎn)適于采用工序集中原則，可采用較復雜的機械集中，如多刀、多軸機床、各種高效組合機床和自動機加工；對于一些結(jié)構(gòu)簡單的產(chǎn)品，如軸承生產(chǎn)，也可采用分散的原則。成批生產(chǎn)應盡可能采用效率高的機床，使工序適當集中。單件小批生產(chǎn)采用組織集中，以便簡化生產(chǎn)組織工作。復雜零件的機械加工工藝路線要經(jīng)過一系列切削加工、熱處理和輔助工序。因此在擬定工藝路線時，工藝人員要全面地把切削加工、熱處理和輔

42、助工序三者一起加以考慮。應遵循以下原則。（1）切削加工工序的安排原則1）先基面后其它2）劃分加工階段3）先主后次4）先面后孔5）安排加工順序時還要考慮車間設備布置情況（2）熱處理工序的安排原則為了消除應力、改善性能而進行的預先熱處理工序，如時效、正火、退火等，應安排在粗加工之前。對于精度要求較高的零件有時在粗加工之后，甚至半精加工后還安排一次時效處理。為提高零件的綜合力學性能而進行的熱處理，如調(diào)質(zhì)，應安排在粗加工之后半精加工之前進行，對于一些沒有特別要求的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。為了得到高硬度的表面而進行的滲碳、淬火等工序，一般應安排在半精加工之后，精加工之前。對整體淬火的零件，則應在淬

43、火之前，盡量將所有用金屬切削刀具加工的表面都加工完，經(jīng)過淬火后，一般只能進行磨削加工。為提高零件硬度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性而進行的滲氮處理，由于滲氮層較薄，引起工件的變形極小，故應盡量靠后安排，一般安排在精加工或光整加工之前。為了減小滲氮后工件的變形，滲氮前要加一消除應力工序。（3）輔助工序的安排原則輔助工序包括工件的檢驗、去毛刺、清洗和涂防銹油等，其中檢驗工序是主要的輔助工序，它保證產(chǎn)品質(zhì)量有極重要的作用。輔助工序一般應安排在：1）粗加工全部結(jié)束后，精加工之前；2）工件從一個車間轉(zhuǎn)向另一個車間前后；3）重要工序加工前后；4）零件全部加工結(jié)束之后。為便于表述，現(xiàn)將要加工的某些表面用字母表示

44、于圖15：圖15加工工序容列于表2-2:序號工序容定位基準0模鍛毛坯5如有銹蝕，在端面處凹槽進行噴丸10車大外圓和大端面毛坯錐面定位15粗車大端面，車外圓，車定長小端面，鉆中心孔面為定位面并固定，以大端面為支靠20仿形加工，將零件大致形狀加工出來面為定位面并固定，以大端面為支靠25尺寸與小外圓相對軸線A的圓跳動不大于0.12。尺寸允許加工為。尺寸，由合格靠模保證面為定位面并固定，后大端面作為支靠，小端面為支承30在前大端面車溝槽，溝槽最小值直徑為。最大直徑為，深度為，R為1.5面為定位面并固定，后大端面作為支靠35在后端面鉆中心孔以為定位面40檢查外圓、跳動不大于0.1545在大外圓面車小溝槽

45、，表面粗糙度為6.3以為定位面50檢驗：中心孔允許加工至，嚴格控制中心孔深度尺寸55磨外圓和前大端面兩頂尖定位60鉆大端上的孔以為定位面，后大端面上的臺階為角向定位65鏜大端上的，孔的圓度為0.02，表面粗糙度為1.6以為定位面，后大端面上的臺階為角向定位70鉗工：除去孔口周邊毛刺75在外圓處磨錐度，錐度為1:5，保證靠前大斷面的長度兩頂尖定位80銑鍵寬為、寬為以大端面為定位面并固定，小端面定位，前大端為支靠85鉗工去毛刺，量規(guī)檢查槽寬過端應能順利通過，除銹90高頻淬火，淬火深度1.02.7，硬度951.檢查兩端中心孔清理中心孔贓物或碰疤；2.清理后的零件，錐面相對于中心孔跳動不大于0.031

46、00磨的外圓至尺寸，磨大外圓長度為，保證零件所要求的各種位置精度兩頂尖定位105在外圓處磨錐度，并保證距前大斷面的長度兩頂尖定位110車大端面，保證厚度為，并保證各種位置精度以外圓定位115磨用作加工螺紋的小外圓至用兩頂尖定位120磨的孔至以外圓定位125在外圓上滾絲兩頂尖定位130鉗工：去毛刺、除銹、修去表面卡疤、劃傷等缺陷，防止螺紋碰傷135磁力檢驗140最終檢驗2.5 工藝分析計算2.5.1 余量、工序尺寸的確定具體列于表2-3：表2-3工序號加工對象工步余量工序基本尺寸（mm）152055100面粗車精車粗磨精圓粗車半精車精車粗磨精磨2025115125螺紋面

47、粗車半精車精磨滾絲2575105錐體半精車斜度54238粗磨精磨30溝槽車最小直徑；最大直徑；深度1530中心孔鉆鉗工1040大外圓面粗車精車6065120孔鉆鏜精磨80銑槽精銑寬；深65110寬為外圓粗車精車2.5.2 確定切削用量切削用量時用來表示切削時各運動參數(shù)的數(shù)量。切削用量包括吃刀深度、走刀量、切削速度三要素。選擇切削用量的大小，直接影響機械加工所加工零件的尺寸精度，表面粗糙度等。所以在選擇切削用量時一定要妥善安排，對刀具材料、工件材料、機床特性與尺寸公差等都要非常清楚?？资菣C械加工中最復雜的。加工孔是在工件的部進行的，測量和觀察困難、清除切屑、注入冷卻液等都難于進行。根據(jù)這些條件，

48、我選擇工藝卡片中的60工序鉆孔和65工序鏜孔，來分析最恰當?shù)那行加昧俊?0工序鉆孔的切削用量：吃刀深度ap為鉆頭直徑的一半，即ap=10mm； 孔徑：D=20mm；根據(jù)工件材料和刀具材料，n=285；所以切削速度走刀量f為工件或鉆頭每一轉(zhuǎn)鉆頭移動的距離，根據(jù)上述計算條件：65工序鏜孔的切削用量：吃刀深度ap是工件上待加工表面和已加工表面之間的垂直距離，鏜孔余量為，吃刀深度ap=。本零件屬單件小批量生產(chǎn)，為了簡化工藝切削用量，不作嚴格規(guī)定?？捎刹僮鞴と烁鶕?jù)具體操作情況自己確定。第3章 夾具設計機床夾具在金屬切削中用以準確地確定工件位置，并將其牢固夾緊，以連接加工工藝設備，它的主要作用是：穩(wěn)定地保

49、證或提高工件的加工精度，提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度，擴大機床的使用圍，降低生產(chǎn)成本，因此，機床夾具在機械制造中占有重要地位。3.1 機床夾具的基本概念與分類3.1.1 定義廣義而言，凡是在機械制造過程中使任何工序加速、方便或安全加工的附加裝置，均可稱為夾具。廣義夾具的圍應包括機床夾具，可簡稱為夾具，它主要用于機床加工，起到機床與工件、刀具之間的橋梁作用。使它們聯(lián)系起來。按國家標準（GB4863-85）所下的定義是：“用以裝夾工件（和引導刀具）的裝置”。3.1.2 機床夾具分類機床夾具目前尚無統(tǒng)一公認的分類方式，一般可按夾具的通用性和使用特點，所使用的機床類型，以與所用動力源進行分類。（1）按

50、通用性和使用特點分類：通用夾具、專用夾具、可調(diào)整夾具（通用可調(diào)夾具、成組夾具）、組合夾具、隨行夾具；（2）按使用機床分類：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪加工機床夾具、其它機床夾具；（3）按夾緊動力源分類：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具、其他。3.1.3 夾具的組成元件按在夾具中的作用、地位與結(jié)構(gòu)特點，組成夾具的元件可劃分分以下各類：（1）定位元件與定位裝置；（2）夾緊元件與夾緊裝置（或稱夾緊機構(gòu)）；（3）夾具體；（4）對刀、導引元件與裝置（包括刀具導向元件、對刀裝置與靠模裝置等）；（5）動力裝置；（6）分度、對定裝置；（7）其他元件

51、與裝置（包括夾具各部分相互連接用的以與夾具與機床相連接用的緊固螺釘、銷釘、鍵和各種手柄等等）。每個夾具不一定所有各類組成元件都具備，如受動夾具就沒有動力裝置，一般的車床夾具都不一定有刀具導向元件與分度裝置。反而，按照加工等方面要求，有些夾具上還需要設有其他裝置與機構(gòu)，例如在有的自動化夾具中必須有上、下料裝置。一些常用的機床夾具零件與部件，已有國家標準，設計專用夾具時可參閱機床夾具零件與部件，國家標準GB21482259-80、GB22622269-803.2研究原始資料、明確設計任務經(jīng)過與指導老師的討論，決定設計第80工序為銑鍵槽夾具，本夾具將用于臥式銑床。這里時設計專用夾具，專為某一工件的某

52、道工序而設計制造的夾具，。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用，是機械制造廠里數(shù)量最多的一種機床夾具。工件在夾具中定位的任務時使同一工序中的所有工件都能在夾具中占據(jù)正確位置。專用夾具時專為適應某一工件加工要求。結(jié)合工廠具體條件設計制造的，所以結(jié)構(gòu)比較緊湊，輪廓較小，使用維護方便，并更能符合加工的技術(shù)要求。在加工產(chǎn)品零件時，使工件對機床與工件對刀具保持一定正確的位置關(guān)系。同時，對機床專用夾具的設計，還要提高生產(chǎn)效率、縮短生產(chǎn)周期、減輕工人勞動強度、保證工件的加工精度，而且工藝性、使用性、經(jīng)濟性都要好。銑床夾具的基本要求3：（1）為了承受較大的銑削力和斷續(xù)切削所產(chǎn)生的震蕩，銑床夾具具有足夠的夾緊力、剛度和

53、強度。夾具的夾緊裝置盡可能采用擴力機構(gòu)；夾緊裝置的自鎖性要好；著力點和施力方向要恰當，如用夾具的固定軸承、虎鉗的固定鉗口承受銑削力；工件的加工表面盡量不要超出工作臺；盡量降低夾具高度，高度H與寬度B的比例應滿足：H ：B11.25；要有足夠的排削空間。（2）為了保持夾具相對于機床的準確位置，銑床夾具底面應設置定位鍵。兩定位鍵盡量布置得遠些；小型夾具可只用一個矩形長鍵；銑削沒有相對位置要求的平面時，一般不需設置定位鍵；（3）為便于找正工件與刀具的相對位置，通常均設置對刀塊。3.3 定位方案工件定位時，用以確定工件在夾具中位置的表面（或點，線）稱為定位基準，定位基準的選擇，一般應本著基準重合原則，

54、盡可能選用工序基準作為定位基準，工件在定位時，每個工件的夾具中的位置是不確定的，一般是限制工件的六個自由度，分別是指：沿三坐標軸的移動自由度，和繞三坐標軸轉(zhuǎn)動的自由度，分別由，,X,Y,Z表示。 為了保證銑削中心與大端面的距離為，應當限制工件的Y、三個自由度；為了保證該槽的深度為，應當限制工件的、兩個自由度；為了保證該槽與外圓表面的（即基準A）的對稱度為0.08，且槽寬為，應當限制工件的Y、三個自由度。應此加工中應完全定位。3.4 定位基準和定位元件的選擇3.4.1 定位基準的選擇考慮工件的加工，在加工方法確定后，需要解決的主要問題是：使工件相對于刀具和機床占據(jù)正確的位置定位，并把工件壓緊夾牢

55、，以保持這個確定了的位置加工過程中穩(wěn)定不變夾緊，本道工序加工采用專用的裝備安裝工件。對于NF125曲軸左部零件，由第95工藝卡可知：該鍵槽的銑削加工中心距離零件的大端面，與零件中心軸線的對稱度為0.08。鍵槽的深度為，寬度為。為了保證以上尺寸，選擇兩端頂尖中心線（即基準A）、大斷面為定位基準，以孔為角向定位。3.4.2 定位元件的選擇本夾具總圖精度要求：以底板為基準、對刀塊、支靠板兩端頂尖中心，B、C為基準、對支靠板以A為基準，兩端頂尖中心線；以B為基準，左端頂尖；活動桿銷孔在通過C且與A垂直的平面允差為0.04。夾具左右兩端活動頂尖組合件，仿照機床上的典型機構(gòu)。如左頂尖組合用的絲桿螺母，右端

56、頂尖組合用齒輪、套筒齒條等。夾緊零件后，防止銑削加工中的松動，能順利地快速裝夾零件。本夾具采用兩活動頂尖定位，并用窄V型塊托住零件下垂，在零件柄部的孔用短定位銷定位，這樣就完全限制了自由度，保證加工精度。而且在切削力的作用下，受力之處均勻，充分保護夾具的本身精度，防止夾具持久變形。圖3-1如圖3-1所示，這是兩端頂尖裝置其中的右頂尖裝置，兩個頂尖裝置用于活動定位，限制、兩個自由度。圖3-2如圖3-2所示，這是定位元件支靠板。限制、Z兩個自由度。圖3-3如圖3-3所示，這個定位元件時用來角向定位的插銷（即削邊銷），限制X、兩個自由度。3.5 夾具結(jié)構(gòu)設計一個良好的夾具，應當滿足工件定位正確，工件

57、夾緊牢固，操作安全方便，結(jié)構(gòu)精度穩(wěn)定，經(jīng)久耐用，制造成本低廉等各項要求，為了滿足這些要求，我在設計夾具時，注意了以下幾個方面：（1）選擇合適的定位方式（2）確定合適的夾緊方案（3）夾具結(jié)構(gòu)要與生產(chǎn)綱領相適應（4）夾具結(jié)構(gòu)要具備的剛度和強度本夾具的銑削力應由定位件與工具體承體承受，不應由夾緊件承受。加工時的銑削力落在定位元件與兩端的活動頂尖上。夾緊件不應布置在銑刀下方，以免妨礙工件，夾緊件左、右頂尖的組合件，設計在夾具的左右端，不妨礙加工。為了控制夾具安裝誤差，設計有定向鍵，同支靠板的側(cè)面，還有找正面，便于用百分表決定夾具在機床上的位置。為了減少試削時間，設對刀塊。為了便于對刀、防止對刀塊磨損，在對刀塊與刀具之間設1mm塞尺對刀。為了提高生產(chǎn)率，左端頂尖組合，由手輪、絲桿、螺母控制；右端頂尖組件，由手輪、齒輪、套筒齒條、操作控制，便于裝卸。為了減輕工人勞動強度，夾具設有靠板。