裝配圖單拐曲軸機械加工工藝(論文+DWG圖紙)

裝配圖單拐曲軸機械加工工藝(論文+DWG圖紙),裝配,圖單拐,曲軸,機械,加工,工藝,論文,dwg,圖紙 畢業(yè)設(shè)計說明書專業(yè)：機械制造及自動化班級： 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師 22目錄 第一部分 工藝設(shè)計說明 一.零件圖工藝性分析1.零件結(jié)構(gòu)及工藝特點2.零件技術(shù)條件分析二.毛坯確定1.毛坯類型2.毛坯余量確定3.毛坯零件合圖三機加工工藝路線確定1.加工方法分析確定2.加工順序的安排3.定位基準(zhǔn)選擇4.加工階段劃分5.具體工序安排及機加工工序簡圖6.工序尺寸及公差確定7.設(shè)備及工藝裝備確定8.切削用量及工時定額確定第二部分 第100工序夾具設(shè)計說明書1.工序尺寸精度分析2.定位方案確定3.定位元件確定4.定位誤差分析計算5.夾緊方案及元件確定6.夾具總裝草圖第三部分 第20工序刀具設(shè)計說明書1. 工序尺寸精度分析2.刀具類型確定3.刀具設(shè)計參數(shù)確定4.刀具工作草圖第四部分 第70工序量具設(shè)計說明書1. 工序尺寸精度分析2.量具類型確定3.極限量具尺寸公差確定4.極限量具尺寸公差帶圖5.量具結(jié)構(gòu)設(shè)計第一部分工藝設(shè)計說明書一. 零件圖工藝性分析1. 零件結(jié)構(gòu)及工藝特點曲軸是將直線運動轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運動，或?qū)⑿D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的零件。它是往復(fù)式發(fā)動機、壓縮機、剪切機與沖壓機械的重要零件。曲軸的結(jié)構(gòu)與一般軸不同，它有主軸頸、連桿軸頸、主軸頸和連桿軸頸之間的連接板組成。其長徑比L/D=818/110 =7.4412.該曲軸形狀復(fù)雜，剛性較差，易變形.曲軸在交變和沖擊載荷下工作，所以 要求該軸應(yīng)具有高強度，高韌性，高耐磨性等特點。2. 零件技術(shù)條件分析a. 主軸頸：110 尺寸公差等級IT6, 表面粗糙度Ra為1.25m，圓柱度誤差0.015。b. 連桿軸頸110尺寸公差等級為IT7，表面粗糙度Ra為0.63m，圓柱度誤差0.015。由數(shù)據(jù)可知，主軸頸與連桿軸頸精度要求高，加工難度大。c. 位置精度主軸頸與連桿軸頸平行度誤差為0.02，主軸頸的同軸度誤差為0.02。該曲軸位置要求也比較高。3零件圖見附圖 二毛坯確定1. 毛坯類型 曲軸工作時要承受很大的轉(zhuǎn)矩及變形彎曲應(yīng)力，容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、折斷及軸頸磨損，要求材料應(yīng)有較高的強度、沖擊韌度、抗疲勞強度和耐磨性，球墨鑄鐵能很好的滿足上述要求。該零件為小批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。材料為QT600-2.2. 毛坯余量確定由機械加工工藝設(shè)計資料表1.2-10查得毛坯加工余量為5，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4.3. 毛坯零件合圖草圖 三機加工工藝路線確定1. 加工方法分析確定該零件是單拐曲軸。小批量生產(chǎn)。故選用中心孔定位，它是輔助基準(zhǔn)，裝夾方便節(jié)省找正時間又能保證連桿軸頸的位置精度，連桿軸頸與主軸頸的中心距為120，加工連桿軸頸時，可利用以加工過的主軸頸定位，安裝到專用的偏心卡盤分度夾具中使連桿軸頸的軸線與轉(zhuǎn)動軸線重合。2. 加工順序的安先以主軸頸為粗基準(zhǔn)連桿軸頸作支撐銑兩端面，打中心孔。該零件的剛性差，應(yīng)按先粗后精的原則安排加工順序，逐步提高加工精度。關(guān)鍵工序加工：先粗加工主軸頸，再半精加工主軸頸，以此為基準(zhǔn)，粗加工連桿軸頸，再磨主軸頸，最后磨連桿軸頸。 3 定位基準(zhǔn)選擇先以主軸頸為基準(zhǔn)銑曲軸兩端面并打中心孔，再以兩頂尖定位方式粗加工主軸頸，再半精加工主軸頸，再用偏心卡盤分度夾具以主軸頸為基準(zhǔn)，加工連桿軸頸，再磨主軸頸，以此為精基準(zhǔn)，最后磨連桿軸頸。4加工階段的劃分粗加工階段a. 毛坯處理 清理及時效處理b. 粗加工目的：最大限度的切除余量，及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，采取必要措施。半精加工階段目的：為精加工作最后的準(zhǔn)備。精加工階段目的：達到零件圖中的全部要求。5. 具體工序安排及機加工工序簡圖0、鑄 鑄造5、清砂 10、熱處理 正火15、銑曲軸兩端面并打中心孔20、粗車主軸頸右端25、粗車主軸頸左端30、銑連桿軸頸上下，前后端35、半精車主軸頸右端40、半精車主軸頸左端45、粗車連桿軸頸側(cè)板50、半精車連桿軸頸側(cè)板55.車錐度并倒角60 銑鍵槽65 鉆主軸頸左端油孔，擴孔，锪孔；鉆連桿軸頸油孔并攻螺紋。70. 鉆第一側(cè)板油孔，攻螺紋M12；鉆兩側(cè)板下端孔，攻螺紋4-M2475. 鉆連桿軸頸斜油孔80修磨中心孔85磨主軸頸右端并圓角90. 磨主軸頸左端并圓角95磨連桿軸頸并圓角100.磨錐度105. 去毛刺110. 清洗115. 動平衡試驗120. 終檢 入庫 6. 工序尺寸及其公差確定110工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄115 粗車 112.4 2.6 0.140112.4 半精車 110.4 2 0.054110.4 磨 110 0.4 0.022110110工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄115粗車112.42.60.87 半精車 110.4 2 0.087110.4 磨 110 0.4 0.035110105工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄110 粗車 107.4 2.6 0.87107.4 半精車 105.4 2 0.35105.4 磨 105 0.4 0.16105140工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄145 粗車 142.5 4.5 0.1140.5 磨 140 0.5 0.01614094工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 89 粗車 2.691.6 半精車 293.6 磨 0.494 103工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 98 粗車 2.6100.4 半精車 2102.4 磨 0.4103164工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 鑄159 粗車 163.5 4.5 0.63163.5 磨 164 0.5 0.53164270工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 275 粗銑 4.5270.5 磨 0.527028工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 粗銑 27.7 0.1327.7 磨 28 0.3 0.0522810工藝路線工序余量工序尺寸 粗銑 9.7 磨 0.310180工藝路線工序余量工序尺寸 粗銑 179.7 磨 0.318018工藝路線工序余量工序尺寸 粗銑 18.3 磨 0.318410工藝路線工序余量工序尺寸 鑄 415 粗車 2.2412.8 半精車 2410.8 磨 0.84107. 設(shè)備及其工藝裝備確定所用設(shè)備：臥式雙面中心鉆床、CA6140、特種多刀車床、立式銑床、搖臂鉆床、攻螺紋機床、液壓床、輥道、清洗機、檢驗臺、外圓磨床、動平衡機。夾具：頂尖、V形塊、偏心卡盤分度夾具。鉆直孔專用夾具、鉆斜孔專用夾具。刀具：90度車刀、R3圓弧車刀、銑刀、10、20鉆頭、砂輪、切斷刀。量具：千分尺、游標(biāo)卡尺、專用卡規(guī)。8. 切削用量及工時定額確定（1） 銑曲軸兩端面并從兩面鉆中心孔時：（T1=T輔 T2=T機 T3=T工 T4=T休）切削用量：ap=5 由表7.3-5得：f=0.5mm/r 由表7.3-11得 v=16m/min 則n=318x16/22=231.3=232r/mm工時定額：由表7.4-1得鉆中心孔時機動時間為：lf=2/dxcotkr=2/22xcot120=18.7T2=lw+lf/fxn=26.66+18.7/0.5x232=0.4min由表3.3-1得：裝夾工件時間為1.1min由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.76min，由表3.3-3得：操作機床時間為：0.02+0.04+0.03+0.09+0.08+0.02+0.01+0.02+0.03+0.06+0.04+0.04+0.03=0.51min由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.14=0.24minT1=0.76+1.1+0.51+0.24=2.61min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=53min、T4=15minT基=lz/nfap=26.66x5/232x0.5x5=0.3min則T總=T1+T2+T3+T4+T基=69.31min（2）粗車主軸頸右端時：切削用量：（車刀刀桿尺寸BXH取25X25）ap=2.6 ，由表5.3-1得f=1.3，由表5.3-20查得v=59m/min，則n=318v/d=318x59/112.4=166.9=167r/min工時定額：由表3.3-1得：裝夾工件時間為1.1min由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.76min，由表3.3-3得：操作機床時間為：0.02+0.04+0.03+0.09+0.08+0.02+0.01+0.02+0.03+0.06+0.04+0.04+0.03=0.51min由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.14=0.24minT1=0.76+1.1+0.51+0.24=2.61min由表5.4-1得機動時間為：T2=0.07+0.06+0.04+0.03=0.2min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=53min、T4=15minT基=lz/nfap=412.8x5/167x1.3x2.6=3.7min則T總=T1+T2+T基+53+15=77.51（3）粗車主軸頸左端時：切削用量：ap=2.6 由表5.3-1得：f=1.3mm/r 由表5.3-20得：v=59m/min 則n=318v/d=318x59/112.4=166.9=167r/min工時定額：（同上）T1=2.61min T2=0.2min T3=53min T4=15minT基=91.6x5/167x1.3x2.6=0.81minT總=T1+T2+T3+T3+T基=74.62min(4)半精車主軸頸右端時：切削用量：（刀尖圓弧半徑取0.5）ap=2 由表5.3-2得f=0.1mm/r 由表5.3-20得v=120m/min 則n=318v/d=318x120/110.4=346r/min工時定額：（同上）T1=2.61min T2=0.2min T3=56min T4=15min T基=lz/nfap=410.8x5/346x0.1x2=29.7minT總=T1+T2+T3+T4+T基=103.5min(5)半精車主軸頸左端時：切削用量：ap=2 由表5.3-2得f=0.1mm/r 由表5.3-20得v=120m/min 則n=318v/d=318x120/110.4=346r/min工時定額：（同上）T1=2.61min T2=0.2min T3=56min T4=15minT基=93.6x5/346x0.1x2=6.8minT總=80.61min(6)粗車連桿軸頸，切第一、二側(cè)板切削用量：ap=4.6 由表5.3-1得f=1.2mm/r由表5.3-20得v=48m/min 則n=318v/d=318x48/110.4=139r/min工時定額：由表3.3-21得裝夾工件時間為0.6min由表3.3-23得操作時間為0.02+0.02+0.05+0.05+0.01=0.15min由表3.3-24得測量工件時間為0.14minT1=0.6+0.4+0.15+0.14=1.29min T2=0.2min T3=56min T4=15minT基=lz/nfap=163.5x5/139x1.2x4.6=1.1minT總=73.6min(7)粗銑連桿上、下端及前、后端：切削用量：ap=4.5 由表6.3-2得f=0.25mm/r 由表6.3-21的硬質(zhì)合金銑刀銑削灰鑄鐵時v=120m/min 則n=318v/d=318x120/270.5=142r/min工時定額：由表6.4-1得T2=lw+l1+l2/vf=313+10+10/0.25x142=9.4min由表3.3-7得操作時間為：0.83min由表3.3-8得測量工件時間為：0.14minT1=2.27min T3=51min T4=15minT基=lz/nfap=313x5/142x0.25x4.5=9.8minT總=87.5min(8)在第一側(cè)板鉆油孔，在主軸頸左淀鉆油孔：切削用量：ap=230 由表7.3-1得f=0.5mm/r 由表7.3-11得v=16m/min則n=318v/d=318x16/20=254.4r/min工時定額：當(dāng)鉆20深230油孔時：T2=lw+lf+lt/fn=230+17+0/0.5x254.4=1.9min(lf=dm/2cotkr=20/2cot120=17) T基=230x20/254.4x0.5x230=0.16min當(dāng)鉆20 深160油孔時：由表7.4-1得T2=lw+lf+lt/fn=160+17+0/0.5x254.4=1.4min(lf=dm/2cotkr=20/2cot120=17) T基=160x20/254.4x0.5x0.6=0.16min當(dāng)鉆10 深200油孔時:T2=lw+lf+lt/fn=200+8.5+0/0.5X254.4=1.7min(lf=dm/2cotkr=10/2cot120=8.5) T基=200x10/254.4x0.5x200=0.08min由表3.3-9得裝夾工件時間為0.17min由表3.3-10得松卸工件時間為0.15min由表3.3-11得操作時間為0.4min由表3.3-12得測量工件時間為0.04minT1=0.76min T3=47min T4=15minT總=68.07min(9)在主軸頸右端粗銑鍵槽：切削用量：ap=9.7 由表6.3-2得f=0.3mm/r 由表6.3-11得v=49m/min 則n=318v/d=318x49/105=149r/min工時定額：由表6.4-1得T2=(t+lw)/vf2+(lw-d0)/vf=(10+179.7)/49x9.7+(179.7-105)/(49x0.3)5.5min由表3.3-5得裝夾工件時間為0.11min 由表3.3-6得松卸工件時間為0.1min由表3.3-7得操作時間為0.68 min 由表3.3-8得測量工件時間為0.18minT1=1.07min T3=51min T4=15minT基=lz/nfap=179.7x10/149x0.3x9.7=4.2minT總=76.8min(10)磨削主軸頸右端并倒角：切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min n=318v/d=318x22/110=64r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸工件時間為：0.19min 0.10min由表3.3-15得操作時間為0.37min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.74min T基=403x0.4/64x0.5x0.4=13min T3=60min T4=15minT總=88.74min(11)磨削主軸頸左端并倒角：切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=64r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.19 min 0.10 min由表3.3-15得操作時間為0.37min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.74min T3=60min T4=15min T基=94x0.4/64x0.5x0.4=3minT總=78.74min（12）磨削連桿軸頸第一、二側(cè)板并倒角切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=64r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.09 min 0.08 min由表3.3-15得操作時間為0.39min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.64min T3=60min T4=15min T基=164x0.4/64x0.5x0.4=5.2minT總=82.9min（13）磨削連桿上、下端并倒角：切削用量：ap=0.5 由表10.2-2得f=0.5mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/270=26r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.19 min 0.10 min由表3.3-15得操作時間為0.41min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.78min T3=60min T4=15min T基=270x0.5/26x0.6x0.5=17.3minT總=93.1min（14）擴孔32切削用量：ap=45 由表7.3-2得f=1mm/r 由表7.3-12得v=20.9m/min則n =318v/d=318X20.9/32=208r/min工時定額：由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(45+10.2)/(1x208)=0.3min【lf=(dm-dw)/2cotkr=(32-20/2cot120=10.2)】由表3.3-9得裝夾工件時間為0.17min 由表3.3-10的松卸工件時間為0.15min由表3.3-11得操作機床時間為0.42 min 由表3.3-12得測量工件時間為0.05minT1=0.79min T3=47min T4=15min T基=45x32/208x1x45=0.16minT總=63.25min第二部分第100號工序夾具設(shè)計說明書1. 工序尺寸精度分析由工序圖可知此工序的加工精度要求不高，具體加工要求如下：鉆2-10孔，深度為55，無其它技術(shù)要求，該工序在搖臂鉆床上加工，零件屬小批量生產(chǎn)。2. 定位方案確定根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件四個自由度，即x移動、z移動、x轉(zhuǎn)動、y轉(zhuǎn)動，但為了方便的控制刀具的走刀位置，還應(yīng)限制y移動、z轉(zhuǎn)動兩個自由度，因而工件的六個自由度都被限制，由分析可知要使定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合。選主軸頸中心線和側(cè)板平面為定位基準(zhǔn)。3. 定位元件確定1、選擇定位元件：由于本工序的定位面是主軸頸中心線和側(cè)板平面，所以夾具上相應(yīng)的定位元件選為兩個V形塊和一個平面。（注：定位基準(zhǔn)選擇及受力分析見工序圖）2、確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差、定位元件尺寸：由圖可知此工序的加工精度要求不高，所以兩固定V形塊的尺寸由機床夾具設(shè)計手冊P284圖2-1-26得：(如圖)T=H+0.707D-0.5N=170+0.707X110-0.5X85=170+77.77-42.5=205.3mmV形塊的寬度根據(jù)工件的實際情況可選為60mm。根據(jù)工件的實際情況，底版的長度選為454mm，寬度為188mm，高度為50mm。4. 定位誤差分析計算(1)分析計算孔的深度尺寸7的定位誤差：用外圓表面定位，工件定位面是外圓表面，定位元件的定位工作面是V形塊對稱面，定位基準(zhǔn)是外圓中心線，當(dāng)工件外圓直徑發(fā)生變化時其中心線在V形塊對稱面上上下移動。定位誤差計算如下：jb=1/2T(d)=1/2x0.022=0.011db=0.707(Td)=0.707x0.022=0.016dw=db-jb=0.005（2） 分析計算孔中心線與側(cè)板中心線的重合度誤差：jb=0db=0dw=05. 夾緊方案及元件確定（1）計算切削力及所需加緊力：工件在加工時所受的力有加緊力J、切削力F和工件重力G，三者作用方向一至，由機床夾具設(shè)計手冊表1-2-7得切削力的計算公式：Fx=667DsKp=667x22x700x650/726=1265.486N實際所需加緊力與計算加緊力之間的關(guān)系為：F=KFx(K由表1-2-2查得為1.15)=1.15Fx=1.15x1265.486=1455.309N（2）計算加緊機構(gòu)并驗算機構(gòu)所能產(chǎn)生的加緊力：滿足加緊力水平作用要求的加緊裝置結(jié)構(gòu)方案可用螺紋加緊機構(gòu)，這種加緊方案裝卸工件及清理切削方便，所以這種結(jié)構(gòu)較好。加緊機構(gòu)所能產(chǎn)生的加緊力F=Q（L1+L2）其中：加緊機構(gòu)效率取0.9Q：螺栓的許用加緊力選定L1=L2根據(jù)機床夾具設(shè)計手冊表3.3查得當(dāng)螺紋公稱直徑M=20時，Q=13000F=2Q=2X13000X0.9=23400NFF 故加緊方案可行。（3）設(shè)計鉆套，連接元件及夾具體，鉆模板：由于此工件是中批量生產(chǎn)，固選用GB2264-80可換鉆套，選用固定式鉆模板。根據(jù)鉆床T型槽的寬度，決定選用GB2206-80寬度B=14，公差帶為h6的A型兩個定位鍵來確定夾具在機床上的位置。夾具選用灰鑄鐵的鑄造夾具體，其基本厚度選為22mm，并在夾具體底部兩端設(shè)計出供T型槽用螺栓緊固夾具用的U型槽耳座。6.夾具總裝草圖第三部分第20號工序刀具設(shè)計說明書1. 工序尺寸精度分析粗車主軸頸左端保證尺寸112.4公差等級為IT10。2. 刀具類型確定此道工序保證的尺寸精度要求不高可用游標(biāo)卡尺測量，屬粗加工，因此可用90度外圓車刀。3. 刀具設(shè)計參數(shù)確定序號項目數(shù)據(jù)來源或公式計算采用值1車刀外行表2-6、2-7焊接式90度強力外圓車刀2刀片材料YT5刀桿材料45鋼3幾何角度表2-8、2-9s=-10度 o=20度 o=6度 o=4度r=90度r=5 度 =2mm 4斷削參數(shù)前面型式表2-11、2-12（f=1.3mm/r）帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面Ln=8.5mo1=-20度 br1=0.6 qn=9.35過渡刃表2-13（ap=2.6mm）直線過渡刃 Kre=45度 b=16刀片型號表2-3A420L=20 B=12 C=7 R=12.5 r=1 e=0.87車刀外型結(jié)構(gòu)尺寸表2-1、2-2、2-5BxH=20x30 L=150 M=8(90度彎頭車刀)8刀槽型式表2-4Sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443c=o-j=20度-26.3度Hc=H+(12)-cCoso/Cos(o+ c)=30+1-7Cos5/Cos(5+6.3)=31-7x1/1=24Bc=B-Ctg(o+c)=12-7tg(5+6.3)=10.6Lc=L-CCoso/ Cos(o+ c).tgo =20-7.Cos5/ Cos(5+6.3).tg5 =20-7x0.08=19.4j=26.3度c=6.3度Hc=24mmBc=10.6mmLc=19.4mm4. 刀具工作草圖第四部分第70號工序量具設(shè)計說明書1. 工序尺寸精度分析對連桿軸頸110（f7）選基孔制，首先確定被測軸的極限偏差，查公差書第三章極限與配合標(biāo)準(zhǔn)得110f7的上偏差es=-0.036mm,下偏差ei=-0.071mm。公差等級為IT7。2. 量具類型確定連桿軸頸110的量具用卡規(guī)，量具測量面的材料用硬質(zhì)合金，測量面的硬度為58-65HRC，其它部分的材料為45鋼。3. 極限量具尺寸公差確定（1）確定工作量規(guī)的制造公差和位置要素值，由公差書表6-1得IT7尺寸110的量規(guī)公差為T=0.0042mm,位置要素Z=0.0054mm.。（2）計算工作量規(guī)的極限偏差：110（f7）通規(guī)：上偏差=es-Z+T/2=-0.036-0.0054+0.0042/2=-0.0393mm 下偏差=es-Z-T/2=-0.036-0.0054-0.0042/2=-0.0435mm磨損極限= es=-0.036mm止規(guī)：上偏差=ei+T=-0.071+0.0042=-0.0668mm 下偏差=ei=-0.071mm4. 極限量具尺寸公差帶圖5. 極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計