DA468型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝與專(zhuān)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】

DA468型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝與專(zhuān)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】,說(shuō)明書(shū)+CAD,DA468型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝與專(zhuān)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】,da468,發(fā)動(dòng)機(jī),曲軸,加工,工藝,專(zhuān)用,機(jī)床,夾具,設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單,cad 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 緒 論1.1設(shè)計(jì)的意義和目的隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化及競(jìng)爭(zhēng)加劇，傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)嶄新的階段；隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了我們的日常生活，漸漸成為一種普通消費(fèi)品；隨著市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)需要量的增加和制造技術(shù)的發(fā)展，到了本世紀(jì)初，小作坊的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足需要，而各種新的制造工藝和新式高效機(jī)床的出現(xiàn)，使汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)的制造技術(shù)出現(xiàn)了飛躍。因此，人們對(duì)汽車(chē)的性能要求也在不斷提高，不論是經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性，還是穩(wěn)定性、安全性，甚至是排放性等各方面都要逐一考慮。這就需要傳統(tǒng)制造技術(shù)和汽車(chē)專(zhuān)業(yè)技術(shù)相互結(jié)合，在滿足汽車(chē)動(dòng)力性的同時(shí)滿足其經(jīng)濟(jì)性與生產(chǎn)效率，也就是工藝性。而要想使整車(chē)的工藝性完美，對(duì)各零件的加工也是最為重要的。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中承受沖擊載荷，傳遞動(dòng)力的重要零件，在發(fā)動(dòng)機(jī)五大件中最難以保證加工質(zhì)量。由于曲軸工作條件惡劣，因此對(duì)曲軸工藝規(guī)程的編制、夾具的選擇都要有嚴(yán)格的要求。如果其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量沒(méi)有得到保證，則可嚴(yán)重影響曲軸的使用壽命和整機(jī)的可靠性，因此我們應(yīng)不斷改進(jìn)曲軸加工工藝。我國(guó)曲軸專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家不是很多，且整體規(guī)模小、專(zhuān)業(yè)化程度低、企業(yè)設(shè)備陳舊、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝落后、性能壽命和可靠性差、品種雜亂和“三化”程度低，這些都影響了整機(jī)適應(yīng)國(guó)內(nèi)及國(guó)際市場(chǎng)的能力。隨著我國(guó)加入WTO，內(nèi)燃機(jī)零部件行業(yè)將面臨更加激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，也將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。我們只有充分了解國(guó)內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)曲軸制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)改進(jìn)和提高曲軸制造技術(shù)水準(zhǔn)，才能制造出具有世界一流水平的內(nèi)燃機(jī)曲軸，以實(shí)力參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。本次設(shè)計(jì)題目為“發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)”，它運(yùn)用了機(jī)械加工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)內(nèi)容，囊括了幾年來(lái)所學(xué)的理論知識(shí)，使我了解曲軸飛輪組的功用及工作條件和受力情況，及了解相關(guān)零部件的材質(zhì)及加工和使用特點(diǎn)。并確定加工工藝方案，通過(guò)對(duì)加工工藝方案的改進(jìn)及加工工藝分析，提出相應(yīng)加工方案，從而達(dá)到對(duì)曲軸飛輪組在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的工況了解和原理認(rèn)知，為將來(lái)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)了解機(jī)床夾具的功用、組成和分類(lèi)。以及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的步驟和方法，夾具總圖的設(shè)計(jì)和繪制方法。1.2研究方向及發(fā)展現(xiàn)狀曲軸是內(nèi)燃機(jī)中承受沖擊載荷傳遞動(dòng)力的關(guān)鍵零件，也是在內(nèi)燃機(jī)5大件(機(jī)體、缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸)中最難以保證加工質(zhì)量的零件。由于曲軸工況條件惡劣，因此對(duì)曲軸的材質(zhì)、毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強(qiáng)化、動(dòng)平衡等要求都十分嚴(yán)格。其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量對(duì)曲軸的壽命和整機(jī)的可靠性都具有很大的影響。因此世界各國(guó)對(duì)曲軸的加工都十分重視，都在不斷地改進(jìn)曲軸加工工藝，最大可能地提高曲軸壽命。曲軸質(zhì)量約占內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量的10%，成本約占整機(jī)的10%12%，其材質(zhì)大體可分2類(lèi)：一類(lèi)是鍛鋼，一類(lèi)是球墨鑄鐵。由于球墨鑄鐵的切削性能良好，并可通過(guò)各種熱處理和表面強(qiáng)化處理來(lái)提高曲軸的抗疲勞強(qiáng)度、硬度和耐磨性。球墨鑄鐵中的內(nèi)摩擦所耗功比鋼大，減小了工作時(shí)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振幅和應(yīng)力，應(yīng)力集中也沒(méi)有鋼質(zhì)曲軸敏感，所以球墨鑄鐵曲軸在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，我國(guó)內(nèi)燃機(jī)曲軸專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家通過(guò)引進(jìn)技術(shù)消化吸收和自行開(kāi)發(fā)，總體水平有了較大的提高。但是我國(guó)距世界先進(jìn)水平仍相差很遠(yuǎn)，甚至于還滿足不了我國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)技術(shù)發(fā)展的要求。我們只有充分了解國(guó)內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)曲軸制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)改進(jìn)和提高曲軸制造技術(shù)水準(zhǔn)，才能制造出具有世界一流水平的內(nèi)燃機(jī)曲軸，以實(shí)力參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。目前，世界各國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)曲軸加工都十分重視，都在不斷更新曲軸加工設(shè)備改進(jìn)加工工藝，以提高曲軸加工質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命。我國(guó)的各大發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠經(jīng)過(guò)多年的學(xué)習(xí)和探索，已經(jīng)掌握了很多較為先進(jìn)的血軸加工技術(shù)，生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)線中的大部分設(shè)各也已國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)曲軸生產(chǎn)線多數(shù)由普通機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床組成，生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度相對(duì)較低。粗加工設(shè)備多采用多刀車(chē)床車(chē)削曲軸主軸頸及拐頸，工序的質(zhì)量穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，難以達(dá)到合理的加工余量。一般精加工采用MQ8260等曲軸磨床粗磨-半精磨-精磨-拋光，通?？渴止げ僮鳎庸べ|(zhì)量不穩(wěn)定。而發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)得到較大的發(fā)展，總量已具相當(dāng)?shù)囊?guī)模，無(wú)論是設(shè)計(jì)水平，還是產(chǎn)品品種、質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式都有很大的發(fā)展。曲軸在發(fā)動(dòng)機(jī)中是承受載荷傳遞動(dòng)力的重要零部件，也是發(fā)動(dòng)機(jī)五大零部件中最難以保證加工質(zhì)量的零部件，其性能、水平直接影響整機(jī)的性能水平及可靠性。因此，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視曲軸生產(chǎn)，不斷改進(jìn)其材質(zhì)及加工手段，以提高其性能水平，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的需要。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)曲軸加工發(fā)展十分迅速。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。先進(jìn)的加工工藝加工出的曲軸質(zhì)量好、效率高且穩(wěn)定。而歐美等汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，經(jīng)過(guò)多年的積累，。在加工工藝方面，由于國(guó)外大多采用了先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備，而國(guó)內(nèi)大多以手動(dòng)設(shè)備為主，精度差，這就要求我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)加工工藝的過(guò)程中充分考慮各方面的因素，在借鑒國(guó)外先進(jìn)的工藝方案的同時(shí)充分考慮現(xiàn)有設(shè)備資源的利用和改造，達(dá)到少投入，大收益。發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)告訴我們，工業(yè)化是邁向現(xiàn)代化的必經(jīng)之路。而制造業(yè)，特別是裝備制造業(yè)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的主力軍，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的原動(dòng)力，發(fā)展制造業(yè)始終是振興經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的最佳路徑。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中用于傳遞動(dòng)力的核心零件，由于工況條件惡劣，且承受復(fù)雜的沖擊載荷，因此對(duì)曲軸的材質(zhì)、NI精度、表面質(zhì)量、動(dòng)平衡等的要求都十分嚴(yán)格。又由于曲軸的材料為高強(qiáng)度合金鋼，難于加工和斷屑，而且曲軸主軸頸和連桿軸頸幾何形狀復(fù)雜，因此作為發(fā)動(dòng)機(jī)五大零件之一的曲軸，其加工難度、加工工藝復(fù)雜程度在發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件中都首屈一指，它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和加工工藝水平直接影響著整機(jī)的尺寸和重量，以及發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和壽命。世界各國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)曲軸。加工都十分重視，都在不斷更新曲軸加工設(shè)備改進(jìn)加工工藝，以提高曲軸加工質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命。我國(guó)的各大發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠經(jīng)過(guò)多年的學(xué)習(xí)和探索已經(jīng)掌握了很多較為先進(jìn)的血軸加工技術(shù)，生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)線中的大部分設(shè)各也已國(guó)產(chǎn)化。但是，在一些關(guān)鍵工序所采用的關(guān)鍵工藝上，我們還是非常依賴國(guó)外的技術(shù)，需要使用國(guó)外的設(shè)備和刀具。因此，我們還需進(jìn)一步研究曲軸加工工藝，尤其是要深入研究關(guān)鍵工藝和關(guān)鍵設(shè)備，這對(duì)提升曲軸乃至發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)水平都是相當(dāng)重要的。1.3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容曲軸的材料是由碳素結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵制成的，有兩個(gè)重要部位：主軸頸，連桿頸，（還有其他）。主軸頸被安裝在缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與汽缸活塞連接，是一個(gè)典型的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。曲軸的潤(rùn)滑主要是指與搖臂間軸瓦的潤(rùn)滑和兩頭固定點(diǎn)的潤(rùn)滑 這個(gè)一般都是壓力潤(rùn)滑的，曲軸中間會(huì)有油道和各個(gè)軸瓦相通，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以后靠機(jī)油泵提供壓力供油進(jìn)行潤(rùn)滑、降溫。發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程就是，活塞經(jīng)過(guò)混合壓縮氣的燃爆，推動(dòng)活塞做直線運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿將力傳給曲軸，由曲軸將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸的旋轉(zhuǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源。曲軸的結(jié)構(gòu)包括軸頸、曲軸臂、曲軸銷(xiāo)、側(cè)蓋以及連桿大端軸承。軸頸具有一第一油路。曲軸臂連接于軸頸。曲軸銷(xiāo)設(shè)置于曲軸臂之中，并且抵接于軸頸。曲軸銷(xiāo)具有第一機(jī)油緩沖室、第二機(jī)油緩沖室以及第二油路。第一機(jī)油緩沖室系連接于第二機(jī)油緩沖室，第二油路連接于第二機(jī)油緩沖室。側(cè)蓋設(shè)置于曲軸臂中，側(cè)蓋與曲軸銷(xiāo)之間成形有一空間，該空間連接于第一油路與第一機(jī)油緩沖室之間。連桿大端軸承設(shè)置于曲軸臂之中，曲軸銷(xiāo)套設(shè)于連桿大端軸承之中，第二油路連接于第二機(jī)油緩沖室與連桿大端軸承之間。本實(shí)用新型可將機(jī)油內(nèi)微小異物過(guò)濾掉，減少了連桿大端軸承遭受微小異物侵入的機(jī)會(huì)，并避免連桿大端軸承損壞，進(jìn)而可延長(zhǎng)曲軸結(jié)構(gòu)的使用壽命。在曲軸的機(jī)械加工中，采用新技術(shù)和提高自動(dòng)化程度都不斷取得進(jìn)展。目前，國(guó)內(nèi)較陳舊的曲軸生產(chǎn)線多數(shù)由普通機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床組成，生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度相對(duì)較低。粗加工設(shè)備一般采用多刀車(chē)床車(chē)削曲軸主軸頸及連桿軸頸，工序質(zhì)量穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生較大的加工應(yīng)力，難以達(dá)到合理的加工余量。精加工普遍采用MQ8260等普通曲軸磨床進(jìn)行粗磨、半精磨、精磨、拋光，通常靠人工操作，加工質(zhì)量不穩(wěn)，尺寸一致性差?，F(xiàn)在加工曲軸粗加工比較流行的工藝是：主軸頸采用車(chē)?yán)に嚭透咚偻忏姡B桿頸采用高速外銑，而且傾向于高速隨動(dòng)外銑，全部采用干式切削。在對(duì)連桿頸進(jìn)行隨動(dòng)磨削時(shí)，曲軸以主軸頸為軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并在一次裝夾下磨削所有連桿頸。在磨削過(guò)程中，磨頭實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)進(jìn)給，跟蹤著偏心回轉(zhuǎn)的連桿頸進(jìn)行磨削加工。第2章 曲軸毛坯的選擇2.1分析曲軸零件圖2.1.1曲軸使用的性能與工作條件曲軸是將直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的零件。它是往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、剪切機(jī)與沖壓機(jī)械的重要零件。曲軸工作時(shí)要承受很大的扭應(yīng)力及大小和方向都在不斷變化的彎曲應(yīng)力的作用，因此曲軸應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和支承剛性。曲軸工作時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度很高，曲軸的軸頸和連桿軸頸需要足夠的耐磨性，且曲軸的質(zhì)量分布應(yīng)當(dāng)平衡，以防因不平衡而產(chǎn)生離心力使曲軸承受附加載荷。圖2.1曲軸鍛件的三維模型圖2.2曲軸零件圖多拐曲軸是多個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組合，主軸頸和連桿軸頸不在同一條在線，各連桿軸頸間應(yīng)有一定的角度位置要求，曲軸在各個(gè)連桿軸頸處形成了多個(gè)開(kāi)檔，因此曲軸設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)這些特點(diǎn)，正確確定其結(jié)構(gòu)及尺寸、位置、形狀精度，滿足曲軸使用性能要求。2.1.2曲軸的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求1、曲軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)上述的使用要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以看出曲軸是一個(gè)形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)細(xì)長(zhǎng)、多曲拐、剛性極差、技術(shù)要求高的異形軸類(lèi)零件。2、曲軸的主要技術(shù)要求為了保證曲軸的正常工作，對(duì)曲軸規(guī)定了嚴(yán)格的技術(shù)要求。其主要技術(shù)要求如下：主軸頸和連桿軸頸的尺寸精度通常為IT6IT7，同軸度允許偏差0.015mm，表面粗糙度值為0.20.4um。軸頸長(zhǎng)度公差等級(jí)IT9IT10。軸頸的形狀公差，如圓度、圓柱度控制在尺寸公差之內(nèi)。本次設(shè)計(jì)圓柱度公差為0.005。位置精度，包括主軸頸與連桿軸頸的平行度：一般為100mm之內(nèi)不大于0.02mm；曲軸各主軸頸的同軸度：小型高速曲軸為0.025mm，中大型低速軸為0.030.08mm；各連桿軸頸的位置度不大于20。本設(shè)計(jì)中各連桿軸頸的軸心線應(yīng)與主軸頸中心線在同一平面內(nèi)，位置公差為0.2。2.2曲軸毛坯的選擇2.2.1選擇毛坯曲軸工作時(shí)要承受很大的轉(zhuǎn)矩及交變的彎曲應(yīng)力，容易產(chǎn)生扭振、折斷及軸頸磨損，因此要求所用材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性。對(duì)于材料的選擇有一定的要求：一般曲軸為35、40、45鋼或球墨鑄鐵QT600-2；對(duì)于高速、重載曲軸，可采用35CrMoAl、42Mn2V等材料。該零件材料為QT800-2，考慮該工件形狀比較復(fù)雜，因此應(yīng)該選用鑄件，以最大限度減少金屬切屑量，保證高效率低消耗。圖2.3曲軸鑄件圖2.2.2確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差由零件圖可知，該曲軸為球墨鑄鐵，牌號(hào)為QT800-2，鑄造，查機(jī)械加工簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.3-1知，CT9級(jí)，MA-G級(jí)，采用殼模鑄造。又由CT9級(jí)，MA-G級(jí)和曲軸基本尺寸查機(jī)械加工簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.2-4知其加工余量如下表2-1表2-1曲軸鑄件毛坯各段尺寸公差以及加工余量項(xiàng)目曲軸前端主軸頸連桿軸頸全部曲柄法蘭端公差等級(jí)CT99999加工面尺寸40705784105鑄件尺寸公差3.63.63.63.63.6機(jī)械加工余量等級(jí)GGGGG加工余量2.52.5332.5毛坯基本尺寸457563901102.3本章小結(jié)本章通過(guò)分析曲軸零件圖，了解了曲軸的使用性能與工作條件，知道了曲軸的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求，確定了零件的生產(chǎn)類(lèi)型和加工余量，審查了零件的加工工藝性，選擇了適當(dāng)?shù)拿?。?章 曲軸機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)3.1工藝基準(zhǔn)的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇得正確，合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，再確定粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)遵循下列原則：基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；自為基準(zhǔn)原則；互為基準(zhǔn)原則；便于裝夾原則。加工齒輪軸，主軸和曲柄側(cè)面時(shí)，以第8側(cè)板右側(cè)面為精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。加工各軸面均一軸心為精基準(zhǔn)。加工右端法蘭盤(pán)以以經(jīng)精加工后的軸肩為基準(zhǔn)。法蘭銑缺口以法蘭上對(duì)應(yīng)兩孔為精基準(zhǔn)，遵循互為基準(zhǔn)原則。鉆斜油孔以曲柄側(cè)面和軸心夾角為基準(zhǔn)、前端銑鍵槽。鉆孔和攻螺紋以已加工曲柄側(cè)面為基準(zhǔn)。法蘭上鉆，擴(kuò)定位孔，螺栓孔以法蘭圓盤(pán)中心為基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)遵循下列原則：余量均勻原則；保證加工表面位置正確的原則；粗基準(zhǔn)只能有效使用一次的原則；粗基準(zhǔn)平整光潔定位可靠的原則。 該曲軸粗選擇左端面和第8曲柄右側(cè)面為粗基準(zhǔn)進(jìn)行加工。3.2加工階段的劃分曲軸為異形軸類(lèi)零件，且加工精度要求比較高。 粗加工階段； 鉆兩端中心孔,為方便后續(xù)工作定位安裝。 將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求。銑外形,銑各主軸頸曲柄和連桿軸頸.達(dá)到半精加工前要求。 半精加工階段：粗磨銑各主軸頸曲柄和連桿軸頸,精銑加工和銑螺紋，鉆，擴(kuò)定位，斜油孔，法蘭定位孔，安裝孔孔。 精加工階段；精磨各主軸頸曲柄和連桿軸頸，鏜孔。 超精加工階段；拋光加工。3.3工序的集中與分散該曲軸的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，且工序較多。因此選用工序集中原則安排曲軸的加工工序。采用高效專(zhuān)用設(shè)備及工藝裝備，以提高生產(chǎn)率，工序裝夾的次數(shù)少，易于保證表面間位置精度，還能減少工序間運(yùn)輸量，縮短生產(chǎn)周期。3.4工序順序的安排1.機(jī)械加工工序的安排 遵循“基面先行”原則，先加工精基準(zhǔn)-銑第8曲柄外側(cè)面。 遵循“先粗后精”原則，先進(jìn)行粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面。各段主軸和曲柄斷面，直徑，后加工次要表面-法蘭面等。 遵循“先面后孔”原則，先加工各平面，最后進(jìn)行螺紋孔的加工。2.熱處理工序的安排由于毛坯為鑄件，壁厚不均勻，在加熱冷卻及相變過(guò)中。會(huì)產(chǎn)生效應(yīng)力和組織應(yīng)力，應(yīng)采用回火消除這種應(yīng)力，毛坯在出廠前已經(jīng)過(guò)相應(yīng)熱處理，在此工藝路線中將省略。在精磨加工前，為提高球墨鑄鐵的表面機(jī)械性能和磨削精度，應(yīng)安排淬火工藝，本加工采用電熱淬火。淬火后，為消除淬火帶來(lái)的殘余應(yīng)力。應(yīng)安排回火處理。3.輔助工序的安排 校直工序：由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工序較多，為嚴(yán)格控制加工質(zhì)量，保證直線度精度，減少?gòu)U品率，應(yīng)在加工階段安排多次校直工序，本加工工藝規(guī)程安排在第03，14，23，28，35，47工序，采用液壓壓床設(shè)備。 檢驗(yàn)工序：同樣由于工序較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原因，為控制廢品率，安排多處檢驗(yàn)，本規(guī)程竟檢驗(yàn)安排在第5，7，13，26，44，51工序。清洗和去毛刺：為便于后續(xù)工序的準(zhǔn)確定位，消除切屑對(duì)后工序表面質(zhì)量的影響，在重要加工工序和檢驗(yàn)前都應(yīng)該清洗和去毛刺。綜上所述，該換工件工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工主要表面粗加工及一些余量大的表面加工主要表面半精加工及次要表面加工熱處理主要表面精加工，超精加工。3.5確定工藝路線曲軸的工藝路線，機(jī)床設(shè)備及工藝裝備見(jiàn)表3-1。表3.1 工序目錄表工序號(hào)工序名稱設(shè)備名稱001檢查002熱處理003批量毛坯檢驗(yàn)004銑兩端面數(shù)控銑床005鉆中心孔專(zhuān)用鉆中心孔機(jī)床006銑工藝定位面雙柱銑床007粗車(chē)第三主軸頸數(shù)控車(chē)床008粗車(chē)第一、二、四、五主軸頸數(shù)控車(chē)床009半精車(chē)第三主軸頸數(shù)控車(chē)床010半精車(chē)第一、二、四、五主軸頸數(shù)控車(chē)床011銑定位基準(zhǔn)面銑床012粗車(chē)一、二連桿軸頸數(shù)控車(chē)床013粗車(chē)三、五連桿軸頸數(shù)控車(chē)床014半精車(chē)一、四連桿軸頸數(shù)控車(chē)床015半精車(chē)三、五連桿軸頸數(shù)控車(chē)床016鉆、鉸工藝孔專(zhuān)用鉆床017鉆油孔深孔組合鉆床018粗磨第三主軸頸 數(shù)控磨床019粗磨第一、二、四、五主軸頸數(shù)控磨床020粗磨第一、四連桿軸頸數(shù)控磨床021粗磨第二、三連桿軸頸數(shù)控磨床022精磨第三主軸頸數(shù)控磨床023精磨第一、二、四、五主軸頸數(shù)控磨床024精磨第一、四連桿軸頸數(shù)控磨床025精磨第二、三連桿軸頸數(shù)控磨床026銑鍵槽鍵槽銑床027動(dòng)平衡檢查動(dòng)平衡機(jī)028粗拋光各軸頸拋光機(jī)床029精拋光各軸頸拋光機(jī)床030清洗清洗機(jī)031 最終檢查3.6 加工余量、工序尺寸和公差的確定工序尺寸及公差的確定有兩種情況；一種是工序尺寸及其公差與零件上某設(shè)計(jì)尺寸或其他工序尺寸相關(guān)，需要通過(guò)解算尺寸鏈的方法來(lái)確定。另一種是工序尺寸及其公差僅與工序余量有關(guān)，如加工過(guò)程中不存在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的情況。此時(shí)，可按如下方法確定個(gè)工序尺寸和公差： 確定該加工表面的總余量，再根據(jù)加工路線確定各工序的基本余量，并核對(duì)第一道工序的加工余量是否合理。 自終加工工序起，即從設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始，至第一道工序，逐次加上（對(duì)被包容面）或減去（對(duì)包容面）個(gè)工序的基本余量，便可得到各工序的基本工序尺寸。 除終加工工序外，根據(jù)各工序的加工方法及其經(jīng)濟(jì)加工精度，確定其工序公差和表面粗糙度。 按“入體原則”以單向偏差方式標(biāo)注工序尺寸，并可作適當(dāng)調(diào)整。加工余量、工序尺寸和公差的計(jì)算： 圓柱面加工余量、工序尺寸以及公差、和粗糙度，由機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)得出：曲軸上各圓柱面加工余量，工序尺寸以及公差和粗糙度如表3.2(a)、(b)、(c)。表 3.2 加工余量、工序尺寸以及公差、和粗糙度（a）加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度Ra()M36X2螺紋鑄件車(chē)螺紋精車(chē)半精銑粗銑50.41.03.6CT9IT6IT10IT12411.00.86.312.51：8圓錐面鑄件磨削半精銑粗銑50.41.03.6CT9IT6IT10IT120.86.312.545油封檔鑄件研磨磨削半精車(chē)50.41.0CT9IT6IT10501.00.80.86.3表 3.2 加工余量、工序尺寸以及公差、和粗糙度（b）加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度Ra()45油封檔粗銑3.6IT1212.540主軸頸鑄件精磨粗磨半精銑粗銑50.20.61.13.1CT9IT6IT7IT10IT12551.00.80.86.312.560鑄件半精銑粗銑51.13.9CT9IT10IT12651.16.312.560鑄件半精車(chē)粗車(chē)51.13.9CT9IT10IT12651.16.312.550主軸頸鑄件精磨粗磨半精銑粗銑50.20.61.13.1CT9IT6IT7IT10IT12551.00.80.86.312.540圓柱面鑄件精磨粗磨半精銑粗銑50.20.61.03.2CT9IT6IT7IT10IT12451.00.80.86.312.5表 3.2 加工余量、工序尺寸以及公差、和粗糙度（c）加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度Ra()45連桿頸鑄件研磨精磨粗磨半精銑粗銑50.20.61.03.2CT9IT5IT6IT7IT10IT12501.00.40.80.86.312.548孔鉸孔鉆孔0.27.8IT8IT127.81.612.52M10X1.25攻絲鉆孔8.8IT128.812.519孔鉸孔鉆孔0.518.5IT8IT1218.51.612.52M6攻絲鉆孔5IT12512.514.2斜孔鉆孔14.2IT1214.212.55斜油孔拋光鉆孔5IT8IT1250.812.53.7確定切削用量及時(shí)間定額1.銑各軸頸切削用量及時(shí)間本工序選用數(shù)控銑床，撥盤(pán)、頂尖裝夾，分三個(gè)工步：工步1為銑40h6，工步2為銑50k6主軸頸，工步3為銑60。加工后表面粗糙度為Ra12.5。(1) 工步1粗銑40h61）選擇刀具 選擇外圓車(chē)刀。 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1，由于銑床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。 車(chē)刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，r=60，r=10，。=6，。=12，s= 10，=0.8mm， =10，=0.4mm。2）選擇切削用量 確定切削深度p 由于粗加工余量?jī)H為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故：p=（4541.8）/2mm=1.6mm 確定進(jìn)給量f 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.6，在粗銑鑄鐵、表面粗糙度Ra=12.5m時(shí)：f=0.250.40mm/r按數(shù)控銑床說(shuō)明書(shū)選擇：f=0.36mm/r 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.9，銑刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27 (11)式中 ：=故由公式(1-1)得：Vc=69.6m/minn=492r/min按數(shù)控銑床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。最后決定的銑削用量為：p=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。3）計(jì)算基本工時(shí)： （12）式中L=l+y+，l=12mm，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.26，銑削時(shí)的入切量及超切量y+=2.1mm，則L=12+2.1mm=14.1mm，故由公式(1-2)得：tm=0.08min(2) 工步2粗銑50k6主軸頸1）選擇刀具 選擇外圓銑刀。 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1，由于銑床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.2，可選擇YG6牌號(hào)硬質(zhì)合金。 銑刀幾何形狀（見(jiàn)表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，r=60，r=10，。=6，。=12，s= 10，r=0.8mm，=10，=0.4mm。2）選擇切削用量 確定切削深度p 由于粗加工余量?jī)H為1.55mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故：p=（5551.9）/2mm=1.55mm 確定進(jìn)給量f 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.6，在粗銑鑄鐵、表面粗糙度Ra=12.5m時(shí)：f=0.250.40mm/r 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.9，銑刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27 （11）式中：=故由公式(1-1)得：Vc=69.9m/minn=405r/min按數(shù)控銑床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=86m/min。最后決定的車(chē)削用量為：p=1.55mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=86m/min。3）計(jì)算基本工時(shí) (12)式中L=l+y+，l=21mm，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.26，銑削時(shí)的入切量及超切量y+=2.1mm，則L=21+2.1mm=23.1mm，故由公式(1-2)得：tm=0.13min(3) 工步3粗車(chē)601）選擇刀具選擇R3成形車(chē)刀。2）選擇切削用量 確定切削深度p 由于粗加工余量?jī)H為1.95mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故：p=（6561.1）/2mm=1.95mm 確定進(jìn)給量f 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.6，在粗銑鑄鐵、表面粗糙度Ra=12.5m時(shí)：f=0.250.40mm/r 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.9，銑刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車(chē)刀壽命T=60min。 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27 （11）式中：=故由公式(1-1)得Vc=59.7m/minn=271r/min按數(shù)控銑床說(shuō)明書(shū)，選擇n=500r/min，這時(shí)Vc=110m/min。最后決定的銑削用量為：p=1.95mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。3）計(jì)算基本工時(shí) （12）式中L=l+y+，l=6mm，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.26，銑削時(shí)的入切量及超切量y+=3.6mm，則L=6+3.6mm=9.6mm，故由公式(1-2)得：tm=0.05min2. 鉆孔切削用量及時(shí)間（1）選擇刀具選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d。=14.2mm。鉆頭幾何形狀為：雙錐修磨橫刃，=30，2=118，21=70，b=3.5mm，。=12，=55，b=2mm，l=4mm。（2）選擇切削用量1）決定進(jìn)給量f 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7，當(dāng)加工要求為H12H13精度，鑄鐵的硬度大于200HBS，d。=14.2mm時(shí)，f=0.370.45mm/r。由于l/d=47/14.2=3.33，故應(yīng)乘孔深修正系數(shù)k1f=0.915，則：f=（0.370.45）X0.915mm/r=0.340.41mm/r 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.8，當(dāng)灰鑄鐵硬度大于213HBS，d。=14.2mm，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.0mm/r。 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.9，當(dāng)灰鑄鐵硬度大于210HBS，d。14.5mm，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8830N時(shí)，進(jìn)給量為0.81mm/r。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=0.340.41mm/r。根據(jù)Z5125鉆床說(shuō)明書(shū)，選擇f=0.36mm/r。2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.12，當(dāng)d。=14.2mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，壽命T=60min。3）決定切削速度 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.15，當(dāng)f=0.36mm/r時(shí)，Vt=13m/min。切削速度的修正系數(shù)為：kTv=1.0，kcv=1.0，klv=0.85，ktv=1.0，故：v=vtkv=13X1.0X1.0X0.85X1.0m/min=11.1m/minn=1000v/(d。)=248.8r/min根據(jù)Z5125鉆床說(shuō)明書(shū)，可考慮選擇n=272r/min,但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)為高，會(huì)使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即取f=0.28mm/r；也可選擇較低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)n=195r/min,仍用f=0.36mm/r，比較這兩種方案：第一方案 f=0.28mm/r,n=272r/min nf=2720.28mm/min=76.16mm/min第二方案 f=0.36mm/r,n=195r/min nf=1950.28mm/min=70.2mm/min因?yàn)榈谝环桨竛f的乘積較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)Vc=12m/min;f=0.28mm/r。（3）計(jì)算基本工時(shí) （12）式中L=l+y+，l=47mm，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.29，入切量及超切量y+=6mm，則L=47+6mm=53mm，故由公式(1-2)得：tm=0.70min3.工序銑端面切削用量及時(shí)間（1）選擇刀具1）根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.2，選擇YG6A硬質(zhì)合金刀片。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.1，銑削深度p4mm時(shí)，圓盤(pán)銑刀直徑d。為80mm，a為60mm。但已知銑削寬度ae為70mm，故應(yīng)根據(jù)銑削寬度ae49mm，選擇d。=80mm。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金圓盤(pán)銑刀，故齒數(shù)z=12。2）銑刀幾何形狀（表3.2）；由于鑄鐵硬度大于200HBS，故選擇r=60，r=30，r=5，。=8（假定cmax0.08mm）, 。=10, s= 10，。1=5。（2）選擇切削用量1）決定銑削深p 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完，則：p=h=3mm2)決定每齒進(jìn)給量fz 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.3，當(dāng)使用YG6A，銑床功率為4.5KW時(shí)：fz=0.200.30mm/z?。篺z=0.30mm/z3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8，由于銑刀直徑d。=80mm，故刀具壽命T=180min。4）決定切削速度Vc和每分鐘進(jìn)給量Vf 切削速度Vc可根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.27中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.27的公式進(jìn)行計(jì)算。各修正系數(shù)為：kMv=0.72，ksv=0.8 (見(jiàn)表1.28) kv= kMv ksv=0.576故 ：Vc=14.5m/minn=58r/min根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書(shū)選擇：n=60r/min,Vfc=235mm/min因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為：vc=d。n/1000=3.14*80*60/1000m/min=15m/minfzc=Vfc/n z=235/(60*12)mm/z=0.33mm/z（3）計(jì)算基本工時(shí) （13）式中L=l+y+，l=40mm，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.25，入切量及超切量y+=17mm，則L=40+17mm=57mm，故由公式(1-3)得：tm=0.32min其余工序切削用量及基本時(shí)間見(jiàn)工序卡片。3.8本章小結(jié)本章對(duì)曲軸加工工藝進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，在工藝路線確定之后，確定各工序的的具體內(nèi)容，并通過(guò)手冊(cè)確定加工余量及工序尺寸、設(shè)備與工藝設(shè)備、切削用量與時(shí)間定額。第4章 鉆床夾具的設(shè)計(jì)4.1夾具的概念1、 夾具的定義夾具是用以裝夾工件的裝置。機(jī)械制造過(guò)程中廣泛地使用各種夾具，包括機(jī)床夾具、裝配夾具、焊接夾具、熱處理夾具、檢驗(yàn)夾具等。機(jī)床夾具用于切削加工。在切削加工中，用以固定加工對(duì)象，使之定位。機(jī)床、夾具、刀具、工件在加工時(shí)組成加工系統(tǒng)，工件實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。2、 夾具的作用保證加工精度；減少安裝工件的輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；改善勞動(dòng)條件，減少勞動(dòng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度；降低加工成本，擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍；保證安全生產(chǎn)等。 3、夾具的分類(lèi)機(jī)床夾具一般按適用對(duì)象、使用特點(diǎn)、使用機(jī)床和動(dòng)力源分類(lèi)。具體說(shuō)來(lái)，有：1）通用夾具：用以加工兩種或兩種以上工件的同一夾具。特點(diǎn)：能較好地適應(yīng)加工工序和加工對(duì)象的變換，一般結(jié)構(gòu)均已定型，尺寸、規(guī)格系列化。2）專(zhuān)用夾具：專(zhuān)為某一工件的某一工序而設(shè)計(jì)的夾具。 我們?cè)O(shè)計(jì)的鉆模夾具就是專(zhuān)用夾具的一種。3）可調(diào)夾具：通過(guò)調(diào)整或更換個(gè)別零、部件，能適用多種工件加工的夾具。特點(diǎn)：夾具的使用對(duì)象在設(shè)計(jì)前并不非常確定，通用性范圍大。4）成組夾具：根據(jù)成組技術(shù)原理設(shè)計(jì)的用于成組加工的夾具。設(shè)計(jì)成組夾具的前提是成組工藝。特點(diǎn)：只需對(duì)個(gè)別定位和夾緊組件進(jìn)行調(diào)整或更換，即可用于加工成組內(nèi)的所有零件。5）組合夾具：由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零、部件組裝成易于聯(lián)接和拆卸的夾具。6）隨行夾具：用以裝夾工件，并由工件輸送帶送至自動(dòng)線各工位的裝置。 4、進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的意義夾具是機(jī)械制造廠里使用的一種工藝裝備。對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工之前，先要對(duì)其進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。 5.夾具設(shè)計(jì)中需注意的問(wèn)題 在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于被加工零件的定位、夾緊等主要問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員一般都會(huì)考慮的比較周全，但是，夾具設(shè)計(jì)還經(jīng)常會(huì)遇到一些小問(wèn)題，這些小問(wèn)題如果處理不好，也會(huì)給夾具的使用造成許多不便，甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸ぞ取Ｔ诖藲w納一下在夾具設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的一些小問(wèn)題，具體如下： 1）清根問(wèn)題在設(shè)計(jì)端面和內(nèi)孔定位的夾具時(shí)，會(huì)遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問(wèn)題。端面和定位外圓如不連接就無(wú)此問(wèn)題。夾具要不要清根，應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)孔孔口倒角較小或無(wú)倒角，則必須清根；如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位，則不需要清根，而且交界處可以倒為圓角。端面與外圓定位時(shí)，也采取一樣的規(guī)則。 2）讓刀問(wèn)題 在設(shè)計(jì)圓盤(pán)類(lèi)刀具（如銑刀、砂輪等）加工的夾具時(shí)，會(huì)存在讓刀問(wèn)題。設(shè)計(jì)這類(lèi)夾具時(shí)，應(yīng)考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后，銑刀或砂輪的退刀位置，其位置大小應(yīng)根據(jù)所使用的銑刀或砂輪的直徑大小，留出超過(guò)刀具半徑的尺寸位置即可。3）更換問(wèn)題 在設(shè)計(jì)加工結(jié)構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時(shí)，為了降低生產(chǎn)成本，提高夾具的利用率，往往會(huì)把夾具設(shè)計(jì)為只更換某一個(gè)或幾個(gè)零件的通用型夾具。定位件外圓與夾具體孔之間的配合不能有間隙，若有了間隙就會(huì)影響夾具的定位精度；但是，兩者之間也不能有太大的過(guò)盈量，如果過(guò)盈量太大，就使得零件更換困難。所以，設(shè)計(jì)時(shí)一般采用較緊的過(guò)渡配合。為了使定位件能夠順利拆下來(lái)，可以在定位件中心設(shè)計(jì)一螺孔，用一螺桿擰入螺孔內(nèi)，定位件就能順利地被頂出。當(dāng)然，此螺孔直徑應(yīng)小于夾具體孔。.4）防松問(wèn)題 在夾具設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)使用雙頭螺柱，雙頭螺柱一端固定于夾具上，另一端用螺母壓緊于加工的零件。雙頭螺柱與夾具的固定端一般采用六角薄螺母鎖緊，然而用螺母鎖緊后，在使用中常常會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)。如果把螺柱的固定端與夾具體背面基本擰平（螺柱頭略低于夾具體），在背面（即左端面）螺紋旋合處，沿圓周均勻鉚三點(diǎn)，就能夠起到防松作用。而且省去鎖緊螺母，需要時(shí)還可以進(jìn)行更換。6.對(duì)夾具體的要求 1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性?shī)A具體上的重要表面，如安裝定位工件的表面、導(dǎo)向組件的表面以及夾具體的安裝基面等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，他們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具要進(jìn)行退火處理。 2）有足夠的強(qiáng)度和剛度加工過(guò)程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此夾具體須有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)肋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體。3）結(jié)構(gòu)工藝性好夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種組件的表面應(yīng)鑄出凸臺(tái)，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙。夾具體結(jié)構(gòu)型式應(yīng)便于工件的裝卸，分為開(kāi)式、半開(kāi)式和框架式結(jié)構(gòu)等。 4）排屑方便切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)?？梢栽趭A具體上開(kāi)排屑槽或在夾具體下部設(shè)置排屑斜面。5）在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，重心越高則支承面應(yīng)越大；夾具底面四邊應(yīng)凸出，使夾具體的安裝基面與機(jī)床的工作臺(tái)面接觸良好。7.鉆模夾具體毛坯的類(lèi)型1）鑄造夾具體鑄造夾具體的優(yōu)點(diǎn)是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，需進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料為灰鑄鐵，要求強(qiáng)度高時(shí)用鑄鋼，要求重量輕時(shí)用鑄鋁。 在底座毛坯類(lèi)型選擇時(shí)，考慮到鑄造。2）焊接夾具體它由鋼板、型材焊接而成，這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕。但焊接夾具體的熱應(yīng)力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。 對(duì)于一些工型或者凹槽類(lèi)的夾具，可以考慮到使用焊接，這樣可以節(jié)省所用的材料，降低成本。3）鍛造夾具體它適用于形狀簡(jiǎn)單、尺寸不大、要求強(qiáng)度和剛度大的場(chǎng)合。鍛造后也需要經(jīng)退火處理。此類(lèi)夾具體應(yīng)用較少。在設(shè)計(jì)滑板時(shí)考慮要首先考慮到這種類(lèi)型。4）型材夾具體這類(lèi)夾具體取材方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕。5）裝配夾具體此類(lèi)夾具體具有制造成本低、周期短、精度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，有利于夾具標(biāo)準(zhǔn)化、 系列化，也便于夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。4.2鉆斜油孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)4.2.1部分基本件的選擇鉆模類(lèi)型的選擇：鉆模的類(lèi)型有很多種，在設(shè)計(jì)鉆模時(shí)，需要根據(jù)工件的形狀尺寸、重量、加工要求和批量來(lái)選擇鉆模的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。本文選擇固定式鉆模。鉆套類(lèi)型的選擇：鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊原件。鉆套裝配在鉆模板上，其作用是確定被加工孔的位置和引導(dǎo)刀具加工。在本文選擇可換鉆套。當(dāng)鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。其中螺釘能防止加工時(shí)鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)和退刀時(shí)隨刀具拔出。鉆套的尺寸、公差及材料的選擇：鉆套導(dǎo)向孔的基本尺寸取刀具的最大極限尺寸，采用基軸制間隙配合。座套的導(dǎo)向高度取的要大一點(diǎn)，這樣導(dǎo)向性能可增強(qiáng)，刀具強(qiáng)度高，則加工精度高，但鉆套和刀具的磨損加劇。一般取(為鉆套孔直徑)。對(duì)于加工精度要求高的孔或者是被加工孔中心較小且其鉆頭剛度較差時(shí)，則應(yīng)取較大值，反之取較小值。鉆套底面應(yīng)與工件表面留一定空間，方便排屑5。鉆模板的選擇：應(yīng)具有足夠的剛度來(lái)保證鉆套位置的準(zhǔn)確性。4.2.2 主要零件的選擇在進(jìn)行鉆斜油孔時(shí)，由于要完成鉆2個(gè)油孔，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就要完成零件的鉆第1油孔-放松曲軸-旋轉(zhuǎn)-加緊-移動(dòng)-停止-鉆第2油孔的步驟，利用底座作為滑板的與支架的支撐，滑板完成移動(dòng)的功能，V型塊和V型塊夾板保證曲軸的定位與加緊，因此主要零件包括V型塊、V型塊夾板、滑板、支架、底座等。4.2.3 工步的制定在進(jìn)行鉆斜油孔時(shí)，主要由2個(gè)工步組成，第一個(gè)工步為鉆第一個(gè)斜油孔，首先將曲軸安放在V型塊上，利用活節(jié)螺栓和螺母將V型塊和V型塊夾板進(jìn)行手動(dòng)機(jī)械加緊，鉆第一個(gè)油孔，第2工步步驟為，放松螺母，旋轉(zhuǎn)V型塊夾板，將曲軸旋轉(zhuǎn)180，利活節(jié)螺栓和螺母手動(dòng)機(jī)械加緊，利用液壓機(jī)構(gòu)推動(dòng)滑板帶動(dòng)曲軸運(yùn)動(dòng)到第2個(gè)油孔位置，利用液壓缸的自動(dòng)鎖至機(jī)構(gòu)保證滑板上的曲軸在底座上的位置保持不動(dòng)，鉆第2個(gè)斜油孔。4.2.4 鉆模夾具應(yīng)注意的問(wèn)題1、鉆削過(guò)程中切削力不大且主切削力向下，所以鉆床夾具不一定要固定在機(jī)床上。2、鉆床夾具應(yīng)具有確定刀具位置和方向的導(dǎo)向組件鉆套和導(dǎo)套以及安裝鉆套的鉆范本。鉆套和導(dǎo)套孔就以刀具導(dǎo)向部分尺寸為依據(jù)確定其尺寸。鉆套高度一般為加工孔徑的1.52倍。鉆套下端面與所加工孔端面的距離不宜過(guò)小或過(guò)大，過(guò)小了不宜排屑；過(guò)大了影響刀具導(dǎo)向精度，一般為1/31倍加工孔徑。3、鉆模與多軸頭配合使用時(shí)，鉆床夾具應(yīng)設(shè)計(jì)導(dǎo)柱或?qū)Э诪槎噍S頭導(dǎo)向用。兩面導(dǎo)柱和導(dǎo)孔距離應(yīng)一致，并驗(yàn)算多軸頭與夾具在鉆床上的封閉尺寸6。4.2.5 鉆模夾具的定位及設(shè)計(jì)原則本文設(shè)計(jì)的鉆模夾具，主要有兩個(gè)作用。首先它是曲軸在鉆油路孔時(shí)的鉆模夾具。另外可以用作油路孔檢驗(yàn)夾具。當(dāng)然這兩個(gè)部分，它的定位是有區(qū)別的。主要體現(xiàn)在夾緊和量具方面。1、鉆模夾具的定位在鉆斜油路孔時(shí)，采用底座支撐，由于曲軸斜油孔與水平面具有25的夾角，為了保證在鉆孔時(shí)鉆頭能夠豎直鉆入曲軸中，因此在設(shè)計(jì)底座時(shí)，把底座設(shè)計(jì)成斜面，并與水平面成25的夾角。左右采用兩個(gè)V形塊在下面起支撐作用，他們上面采用V型塊夾板機(jī)械夾緊，這樣的設(shè)計(jì)的底座和V型塊可以使曲軸在自身重力的作用下對(duì)于V型塊有個(gè)壓力，使曲軸實(shí)現(xiàn)定位。使V型塊完成加緊、定位、支撐這3個(gè)作用。由于在進(jìn)行斜油孔鉆模時(shí)要完全限制住曲軸的6個(gè)自由度，左右2個(gè)V型塊及V型塊夾板互相配合可以限制曲軸除在X方向轉(zhuǎn)動(dòng)以外的5個(gè)自由度，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)還要限制曲軸X方向轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，根據(jù)曲軸自身加工基準(zhǔn)選擇在第2個(gè)曲柄處設(shè)計(jì)一個(gè)定位裝置，用來(lái)限制曲軸X方向轉(zhuǎn)動(dòng)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)類(lèi)似于凹形槽的裝置即可，這樣便完全限制住了曲軸的6個(gè)自由度，保證加工時(shí)的準(zhǔn)確性。在底座上、曲軸旁安裝一個(gè)支座。它的作用主要是支撐鉆模板，為它和鉆頭提供一個(gè)較好的角度和高度。它的位置在之前根據(jù)所要鉆的油路孔的位置來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外是鉆模板的固定以及鉆套的定位。主要是為刀具提供導(dǎo)向作用。而用于檢驗(yàn)夾具時(shí)，只需要選擇量具。對(duì)于量具的選擇，主要體現(xiàn)在直徑和角度方面。直徑的檢驗(yàn)，可以用心軸。而角度的檢驗(yàn)，則需用一個(gè)角度量具。如圖4.1所示為鉆模夾具布置方案。鉆孔時(shí)加一個(gè)夾緊裝置，檢驗(yàn)油路孔時(shí)加一個(gè)量具。在檢驗(yàn)孔時(shí)，用心軸插入油路孔即可。這里的心軸的直徑是根據(jù)孔的直徑及上下偏差來(lái)設(shè)計(jì)的。檢驗(yàn)兩個(gè)孔之間的角度時(shí)，采用滑塊連桿機(jī)構(gòu)，在兩個(gè)心軸都插入孔時(shí)，用量具來(lái)測(cè)量之間的角度，即可知道油路孔之間的角度是否合規(guī)范以及偏差的多少。 圖4.1 鉆模夾具布置方案1.液壓缸 2.底座 3.左V型塊夾板 4. 左V型塊 5. 定位凹槽 6. 鉆模板 7. 支座 8.滑板 9. 右V型塊夾板 10. 右V型塊2、V形塊的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)V形塊，結(jié)構(gòu)如圖4.2所示。V型塊的設(shè)計(jì)主要為了完成曲軸定位、支撐的作用，以及配合V型塊夾板對(duì)曲軸進(jìn)行加緊，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到這3方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。V型塊要與滑板進(jìn)行連接這樣左右2個(gè)V型塊與夾板都連接在一起并且配合V型塊夾板就能完成對(duì)曲軸的定位和支撐，因此在V型塊上要設(shè)計(jì)2個(gè)定位銷(xiāo)進(jìn)行定位同時(shí)設(shè)計(jì)4個(gè)孔利用螺栓將V型塊與滑板連接在一起。V形塊兩斜面的夾角選用90。圖中可知，V形塊的基本尺寸為：V形塊的標(biāo)準(zhǔn)心軸直徑；V形塊高度；檢驗(yàn)時(shí)，V形塊放標(biāo)準(zhǔn)心軸的標(biāo)準(zhǔn)定位高度。根據(jù)曲軸零件圖，可知工件直徑=50mm，尺寸mm，取=59mm。當(dāng)=90時(shí)， (4-1) (4-2)式中：a=(0.140.16)=(0.140.16)50mm=(78)mm此處?。篴=7.5mm則由公式(4-2)得：mm由公式(4-1)得：=60+0.70750-0.555.5=71mm基本尺寸確定。用定位塊對(duì)曲軸主軸頸進(jìn)行定位，上面采用V型塊夾板配合采用機(jī)械夾緊。圖4.2 V形塊3、滑板的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)滑板如圖2.3所示，滑板選用燕尾式結(jié)構(gòu)，滑板的設(shè)計(jì)主要是為了完成曲軸在底座上平穩(wěn)的移動(dòng)，在設(shè)計(jì)上選用燕尾式，這樣的結(jié)構(gòu)能夠更好的與支座的燕尾式凹槽配合固定住滑板，限制滑板在底座上的自由度，保證滑板能夠沿著導(dǎo)軌穩(wěn)定的移動(dòng)。此外由于V型塊以及定位凹槽都要固定在滑板上，因此在滑板上要鉆出6個(gè)定位孔及12個(gè)螺栓孔，用來(lái)與V型塊和定位凹槽進(jìn)行配合固定。圖4.3 燕尾滑板 4、支座的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)支座如圖2.4所示，設(shè)計(jì)支座主要是為了支撐鉆模板，因此支座上下面采用2面支撐，為了節(jié)省材料，因此上下2個(gè)面與中間鋼板采用焊接連接在一起。此外為了保證鉆模板的穩(wěn)定，支座要固定在底座上，這樣在支座的下底面上要鉆2個(gè)定位孔進(jìn)行定位此外還要鉆4個(gè)孔利用螺栓和底座進(jìn)行固定。而在支座上端面由于要與鉆模板進(jìn)行連接，因此在上端面要鉆2個(gè)定位孔以及4個(gè)螺栓孔與鉆模板配合進(jìn)行固定。圖4.4 支座5、底座的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)底座如圖4.5所示，設(shè)計(jì)底座主要是為了支撐支座、液壓缸等具有穩(wěn)定的位置，此外還要保證滑板在底座燕尾凹槽上能夠穩(wěn)定的移動(dòng)，底座采用鑄造完成，使用HT150作為材料。根據(jù)曲軸油孔角度的設(shè)定，設(shè)計(jì)要求底座具有一定的角度，根據(jù)曲軸斜油孔角度選擇底座角度為25，以保證鉆頭能夠在豎直方向上準(zhǔn)確的鉆入要求的斜油孔位置。為了保證支座以及液壓缸能夠固定在底座上，在底座上要鉆出4個(gè)定位孔分別定位支座以及液壓缸，還要鉆出8個(gè)螺栓孔用來(lái)和液壓缸和支座配合進(jìn)行固定。圖4.5 底座6、設(shè)計(jì)的原則