《16014曲轴加工工艺及钻左端孔夹具设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《16014曲轴加工工艺及钻左端孔夹具设计（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、设计（论文）题目：曲轴加工工艺及钻左端孔夹具设计 学 院 名 称： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 校 外 导 师： （单 位： ）2021年7月14日全套图纸加扣 3346389411或3012250582目录1 引言12机械加工工艺规程的制订32.1计算生产纲领，确定零件生产的类型32.2 分析曲轴的零件图42. 3 加工毛坯的分析52.4 制订机械加工工艺过程的主要问题62.4.1 零件表面加工方法的选择62.4.2加工工艺路线的拟订62.5切削用量的确定83 钻左端孔专用夹具设计223.1问题的提出223.2定位基准的选择2
2、23.3定位误差的分析223.4切削力及夹紧力的计算233.5定位元件的设计243.6夹具操作说明24总结25参 考 文 献26致谢261 引言机械的加工工艺及夹具设计是在完成了工艺学课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具
3、都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，
4、夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。制造业是国民经济的基础，随着以计算机技术为主导的现代科学技术的迅速发展，以“时间驱动”为特征的市场竞争、产品更新换代的加快、商品需求的多样化、用户素质的提高等使制造业面临着巨大的挑战，特别像箱体类不规则零件的加工就出现了一些问题，在现阶段像箱体类的加工还没达到现代自动化的水平。在现代的中小批量生产中，它的加工工艺还需人工画线的方法来保证其精度，而对工件的装夹也是通过人工的方法进行的。因此我国对不规则零件的加工还处于效率低、成本高的阶段。在设计中，需要对零件加工工艺方案和夹具进行设计，在确定加工工艺方案时，可能会出现工艺路线的不合理，甚至出
5、现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时，可能因定位基准选择不合理，出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小，尺寸等不合理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。所以在设计过程中应制订多套方案，以供比较选择最优，同时还要多请教指导老师和同学，并多查阅相关的书籍来尽可能好的完成设计。2机械加工工艺规程的制订2.1计算生产纲领，确定零件生产的类型零件生产纲领的大小对组织生产以及工件加工的工艺过程当中起着非常重要的作用，它也决定了各个工序所需要的专业化以及自动化的要求程度，以及所选择的工艺的方法与工艺的装备的合理
6、性。工件的生产纲领可以按下面公式来计算。N=Qn（1+a%）（1+b%） 参照资料当中生产纲领和生产类型以及工件的大小和零件复杂程度的关系，来确定其生产的类型。其零件备品率是25%，机械加工当中废品率是0.2%，每台产品当中这个零件选用的数量是1件，来拟定本工件的机械加工的工艺规程。 N=Qn（1+a%）（1+b%） =10000乘以1乘以（1+25%）（1+0.2%） =15000件每年工件的年产量是10000件每年，参照零件生产的类型以及生产纲领的关系，参照参考资料 ，确定零件生产的类型是大批量的生产。2.2 分析曲轴的零件图图1工件的结构对其机械加工工艺过程的影响都很大.使用的性能完全一
7、样而结构不一样的两个零件，它们的加工难与易以及制造成本都可能有比较大的差别。所谓优良的工艺性能，首先就是这种结构方便于机械加工，就是在同样的生产条件下面能够选择简便与经济的方法加工出来。处此之外，工件的结构还要满足生产类型以及生产条件的要求。曲轴的精度要求也非常的高，它的加工的质量对机器的工作的性能，对装配劳动量都有比较大的影响。所以,各个要素的尺寸的精度和位置的精度以及表面质量都要求相当高.它主要的尺寸以及精度要求，见曲轴工件图。按照曲轴的工作的特点，对其设计的要求如下： 合理的结构的设计（结构已定）。 足够的刚度以及强度。 足够的耐磨性和抗震性以及尺寸的稳定性。 一定的尺寸的精度和形状的精
8、度以及位置的精度和表面的质量。 因为曲轴在旋转驱动的过程当中承受交变载荷，所以它还应该具有一定的抗疲劳的强度。上面当中各项的要求可以经过选取曲轴的材料和热处理的工艺能够解决，曲轴的制造的精度以由机械加工来于以保证。2. 3 加工毛坯的分析因为生产的规模较大，适合选择高精度的高生产率的毛坯的制造方法。精度很高的毛坯制造方法的的生产率正常也比较高，而且节约的原材料又降低机械加工的劳动量，又可以简化工艺以及工艺设备和减少产品的总成本。选取零件毛坯时应该分析零件的结构形状以及尺寸的大小、对工件的机械性能的要求以及本厂现有的设备以及技术水平，还应该考虑可能性以及经济性等因素。本次设计的曲轴材料为QT90
9、0-2铸件。按照制造工厂现有的零件毛坯的生产条件以及曲轴生产数量属于大批量生产类型的生产的纲领，选择砂型铸造工艺的生产方法，因为性能高、成本低和效率高以及毛坯精度高等、加工余量小而且组织均匀无胀砂、和缩砂以及缩孔等缺陷，表面的尺寸精度也高，可以达到IT67级的精度，表面的质量可达到表面粗糙度6.3。经过粗加工以后选择正火处理。毛胚的余量等见毛胚图图22.4 制订机械加工工艺过程的主要问题2.4.1 零件表面加工方法的选择零件表面的加工方法，首先取决于加工表面应有的技术要求。但应注意，这些技术要求不是一定就是零件图所规定的要求，有时还可能由于工艺上的原因而在某些方面高于零件图上的要求。如果由于基
10、准不重合而提高对某些表面的加工要求，或由于被作为精基准而可能对其提出更高的加工要求。当明确了各加工表面的技术要求后，即可据此选择能保证该要求的最终加工方法，并确定需几个工步的加工方法。所选择的加工方法，应满足零件的质量、良好的加工经济性和高的经济效率的要求。为此，选择加工方法时应考虑以下各因素：2.4.2加工工艺路线的拟订拟订机械加工工艺路线是制订零见工艺规程当中最为关键性的一步，它和定位基准面的选取都有着密切的关系。零件的工艺路线不但影响零件加工的质量以及效率，还影响到工人的劳动的强度、设备的投资和车间的面积以及生产成本等问题。工艺路线的主要工作是就是选择定位的基准和选取各表面的加工的方法以
11、及具体安排加工工序的先后的顺序，确定零件工序的集中以及分散程度等。由于生产类型为大批生产， 保证零件的各部份精度，除此以外，还应降低生主成本。制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床配以专用夹具，多用通用刀具，通用量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效表1方案1工 序 号工 名序 称工序内容10铸造铸造成型20时效去除铸造应力30钻钻45斜孔40钻钻攻左端各孔50铣铣33mm两侧面60车车438外圆70车顶车左右端外圆80车顶车两端面及钻孔90车顶车550外圆10
12、0磨磨438外圆110磨顶磨550外圆120钳工清洗、去毛刺、130终检检验表2方案2工 序 号工 名序 称工序内容10铸造铸造成型20时效去除铸造应力30钻钻两端中心孔40车顶车左右端外圆50车顶车两端面及钻孔60车顶车550外圆70车车438外圆80磨磨438外圆90钻钻45斜孔100钻钻攻左端各孔110铣铣33mm两侧面120磨顶磨550外圆130钳工清洗、去毛刺、140终检检验因为工件的加工的质量与生产效率以及经济性和工人的劳动的强度等，都和零件的工艺过程有着密切的关系，所以应该在进行充分调查研究的基础上，多设计一些方案经过分析和比较，最后选择一个最合理的机械加工工艺的过程。通过以上问
13、题的分析和研究以及评比和估算以后，就可能的考虑先面后孔及设计基准统一原则，降低装夹误差以及调整的次数，以方便确保加工表面之间的位置的精度。通过综合分析以及调整，就得到大批量生产条件下的曲轴零件机械加工工艺的过程见方案22.5切削用量的确定工序：钻两端中心孔 刀具选择10麻花钻头 1）切削加工深度的确定 按照参考资料机械手册附表3-129，选取 2）进给量的确定 按照参考资料机械手册附表3-121，选取 根据机床的说明书（工艺手册附表4.2-26）选取 3）切削加工速度的确定 按照参考资料机械手册附表4-129，确定 得 所以 按照机床的说明书，选择 4）切削加工的工时： 扩17孔 选取3080钻床所选取的刀具是锪钻，它的耐用度 1）切削加工深度
