曲軸加工工藝及工裝設(shè)計(jì)

1、前言不管在發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，機(jī)械制造業(yè)水平都是一國(guó)生產(chǎn)力的體現(xiàn)。而作為機(jī)械制造業(yè)發(fā)展水平的一個(gè)重要體現(xiàn)，汽車(chē)制造業(yè)發(fā)展?fàn)顩r具有很強(qiáng)的代表性。進(jìn)入21世紀(jì)以后，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在制造工藝。刀具等方面都發(fā)生了巨大的變化。與以前加工工藝有很多不同，臨近半個(gè)世紀(jì)的多刀車(chē)削工藝和手動(dòng)磨銷(xiāo)工藝，由于加工精度低和柔性差等原因，將逐步退出歷史舞臺(tái)。高效復(fù)合加工技術(shù)及裝備迅速進(jìn)入汽車(chē)及零部件制造業(yè)，曲軸的高效復(fù)合加工技術(shù)在行業(yè)內(nèi)也有相當(dāng)程度的應(yīng)用，這都將代表這一行業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。正是基于以上出現(xiàn)的信情況，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，高效復(fù)合加工技術(shù)及裝備汽車(chē)制造業(yè)得到了迅速的應(yīng)用，生產(chǎn)效率得到了很到的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生

2、產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量才得以減少，一條轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)線(xiàn)，全線(xiàn)僅有十幾臺(tái)設(shè)備左右便可完成曲軸的整個(gè)加工過(guò)程，產(chǎn)品周轉(zhuǎn)線(xiàn)短，加工效率高，易于質(zhì)量管理。 因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，務(wù)求在結(jié)合國(guó)內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀的情況下，充分學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)加工技術(shù)，在理論上對(duì)傳統(tǒng)的工藝進(jìn)行改進(jìn)，這也是本次設(shè)計(jì)的核心理念。本說(shuō)明書(shū)就是對(duì)本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行介紹和說(shuō)明。摘要：本說(shuō)明書(shū)主要介紹了六缸汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的加工工藝，及其中一道工序的的夾具設(shè)計(jì)，還包含了測(cè)量連桿軸頸的單頭雙極限卡規(guī)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的理念是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡量提高生產(chǎn)率、降低成本、保證工人有良好且安全的勞動(dòng)條件。在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中

3、，設(shè)計(jì)充分考慮現(xiàn)有加工水平，并對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行分析，在理論上進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中大量收集曲軸加工相關(guān)資料，多工件材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求及工藝分析的基礎(chǔ)上，并在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)出了符合曲軸加工的理論工藝路線(xiàn)。關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)、曲軸、工藝、夾具Keywords: engine, crankshaft, process, fixture一、零件分析1、零件介紹曲軸是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件之一，用于將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。曲軸工作時(shí)要承受很大的轉(zhuǎn)矩及大小和方向都發(fā)生變化的彎矩，因此曲軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、支承剛度及耐磨性。曲軸的質(zhì)量分布平衡，防止因不平衡產(chǎn)生離心力，使曲軸承

4、受附加載荷。曲軸的形狀和曲柄的相互位置，決定于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的數(shù)目、行程數(shù)、排列情況及各氣缸的工作順序。在單列式多缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，連桿軸頸的數(shù)目與氣缸數(shù)相同，主軸頸的數(shù)目由發(fā)動(dòng)機(jī)的型式和用途決定。多主軸頸曲軸的優(yōu)點(diǎn)是：提高了曲軸承載能力，減少了軸頸載荷。但也使曲軸長(zhǎng)度增加，材料消耗增加，機(jī)械勞動(dòng)量也隨之增加。2、零件的工藝分析根據(jù)已完成曲軸的零件圖，尺寸、公差和技術(shù)要求齊全；零件選用材料為QT700-2，該材料具有較高的強(qiáng)度、韌性和塑性，切削性能良好；結(jié)構(gòu)工藝性較好。根據(jù)各加工方法的精度及機(jī)床所能達(dá)到的敬加工精度，該零件沒(méi)有不可完成加工表面，零件要求的各加工表面均可完成。3、零件的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：曲軸

5、一般由主軸頸，連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端等組成。一個(gè)主軸頸、一個(gè)連桿軸頸和一個(gè)曲柄組成了一個(gè)曲拐。直列式發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸的曲拐數(shù)目等于氣缸數(shù)；V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于汽缸數(shù)的一半。主軸頸是曲軸的支承部分，通過(guò)主軸承支承在曲軸箱的主軸承座中。主軸承的數(shù)目不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)目有關(guān)，還取決于曲軸的支承方式。  曲軸的連桿軸頸是曲軸與連桿的連接部分，通過(guò)曲柄與主軸頸相連，在連接處用圓弧過(guò)渡，以減少應(yīng)力集中。直列發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿軸頸數(shù)目和氣缸數(shù)相等。V型發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿軸頸數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，斷面為橢圓形，為了平衡慣性力，曲柄處鑄有(或緊固有)平衡重塊。平衡重塊

6、用來(lái)平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡的離心力矩，有時(shí)還用來(lái)平衡一部分往復(fù)慣性力，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 曲軸前端裝有正時(shí)齒輪，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和水泵的皮帶輪以及起動(dòng)爪等。為了防止機(jī)油沿曲軸軸頸外漏，在曲軸前端裝有一個(gè)甩油盤(pán)，在齒輪室蓋上裝有油封。曲軸的后端用來(lái)安裝飛輪，在后軸頸與飛輪凸緣之間制成檔油凸緣與回油螺紋，以阻止機(jī)油向后竄漏。曲軸零件展開(kāi)圖：4、零件生產(chǎn)類(lèi)型根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，本次設(shè)計(jì)的零件加工批量為大量生產(chǎn)。故初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)椋杭庸ぴO(shè)備以自動(dòng)化和專(zhuān)用設(shè)備為主，通用該設(shè)備為輔；機(jī)床按流水線(xiàn)或自動(dòng)化線(xiàn)排列；廣泛采用專(zhuān)業(yè)量具、量?jī)x和自動(dòng)檢驗(yàn)裝置。5、零件毛坯確定毛坯種類(lèi)由于曲軸要求有較高

7、的強(qiáng)度、干股和良好的耐磨性，因此一般都選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵或合金鑄鐵材料制作。今年來(lái)稀土球墨鑄鐵應(yīng)用廣泛，它有鑄造性好、較小的缺口敏感度等優(yōu)點(diǎn)。因此本次設(shè)計(jì)選用球墨鑄鐵。依據(jù)曲軸的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和生產(chǎn)類(lèi)型，毛坯的制造方法選用金屬膜機(jī)械砂型鑄造。根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，表23鑄件尺寸公差等級(jí)采用CT8級(jí)，表24機(jī)械加工余量RMAG級(jí)，毛坯的鑄造技術(shù)要求本次設(shè)計(jì)沒(méi)有涉及，因此不在敘述。確定鑄件余量及形狀根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表2-5，確定敬愛(ài)工余量等級(jí)為MA-G級(jí)，查表2-4，確定各加工表面的機(jī)械加工余量。對(duì)于金屬模機(jī)械砂型鑄造，根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基

8、礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)最小鑄出孔的直徑，故本零件上的孔不鑄出。零件毛坯圖二、機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)1、確定各表面加工方法根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表1-20選擇零件表面的加工方法與方案如下：主軸頸：車(chē)（IT11）粗磨（IT8）精磨（IT6）拋光（IT6）連桿軸頸：粗銑（IT10）精銑（IT8）半精磨（IT7）精磨（IT6）拋光（IT6）前端軸頸：車(chē)（IT10）精磨（IT8）拋光（IT7）油封軸頸：車(chē)（IT10）精磨（IT8）拋光（IT7）法蘭盤(pán)端面：銑（IT10）精車(chē)（IT8）前端軸端面：銑（IT10）平衡塊外圓：粗車(chē)（IT12）鍵槽：銑（IT1

9、0）油孔：鉆（IT12）法蘭盤(pán)端面孔：鉆（IT12）擴(kuò)（IT10）精絞（IT8）前端軸頸端面螺紋孔：鉆（IT12）絞（IT10）攻螺紋（IT8）2、 確定工藝過(guò)程方案擬定方案 各表面的加工方法已基本確定，現(xiàn)按照“先基準(zhǔn)后其它”、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原則，初步擬定兩種工藝過(guò)程方案，如下：方案一方案二工序號(hào)工序內(nèi)容工序號(hào)工序內(nèi)容1制造毛坯1制造毛坯2毛坯檢驗(yàn)2銑端面打中心孔3銑端面打中心孔3毛坯檢驗(yàn)4檢驗(yàn)4銑工藝定位面5車(chē)全部主軸頸、及前端軸頸和油封軸頸5檢驗(yàn)6檢驗(yàn)6粗車(chē)主軸頸及兩端軸頸和法蘭盤(pán)端面7粗銑連桿軸頸7檢驗(yàn)8檢驗(yàn)8精車(chē)1、3、4、6主軸頸及小端軸頸9車(chē)平衡外圓9精

10、車(chē)2、5、7主軸頸、油封軸頸、法蘭外圓及端面10在油封軸頸上銑右旋回油螺紋10檢驗(yàn)11銑鍵槽11車(chē)平衡塊外圓12精銑連桿軸頸12銑第1、12曲臂定位面13在六個(gè)連桿軸頸上鉆孔13檢驗(yàn)14在第1、2、3、5、6、7主軸頸锪14車(chē)曲軸連桿軸頸15鉆油孔15檢驗(yàn)16鉆油孔16在油封軸頸上銑右旋回油螺紋17鉆有空17在六個(gè)連桿軸頸上鉆孔18清洗18锪球窩19檢驗(yàn)19鉆油孔20中頻淬火及回火20鉆油孔21檢驗(yàn)21鉆油孔22粗磨主軸頸22清洗23半精磨主軸頸23檢驗(yàn)24探傷檢驗(yàn)24中頻淬火25精磨前端軸經(jīng)25檢驗(yàn)26精磨油封軸頸及法蘭盤(pán)端面26半精磨1、7主軸頸27精磨主軸頸及連桿軸頸27檢驗(yàn)28檢驗(yàn)28

11、精磨連桿軸頸29鉆、絞孔，攻螺紋29加油30精車(chē)法拉盤(pán)端面及退刀槽30精磨第4主軸頸31擴(kuò)、絞、鏜孔31精磨第1主主軸頸及齒輪、帶輪軸頸32動(dòng)平衡試驗(yàn)32精磨第2、3、5、6主軸頸33粗拋光33精磨第7主軸頸34精拋光34拋光油封軸頸35清洗35精磨法蘭外圓36檢驗(yàn)36檢驗(yàn)37銑鍵槽38鉆、絞孔，螺紋39檢驗(yàn)40去毛刺41動(dòng)平衡檢驗(yàn)及去重42精車(chē)法蘭端面及退刀槽43擴(kuò)、鏜、絞孔44拋光45清洗46檢驗(yàn)方案討論方案一：工序基本遵循工藝設(shè)計(jì)原則，且適當(dāng)集中，保證了加工精度要求和效率要求，采用了專(zhuān)用的曲軸加工機(jī)床，適合大量生產(chǎn)類(lèi)型。方案二：工序分散，但部分工序安排不合理，且基本運(yùn)用普通機(jī)床，不利于效

12、率的提高，適合中小批量的生產(chǎn)。根據(jù)以上分析，及實(shí)際情況的考慮，確定方案一為曲軸零件的加工工藝方案。3、確定工序尺寸根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的各表，現(xiàn)將各表面的加工方法、加工尺寸、精度等級(jí)、表面粗糙度查出，見(jiàn)下表：加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)表面粗糙度Ra（um）主軸頸鑄件拋光精磨粗磨車(chē)4.50.40.63.5CT8IT6IT7IT8IT100.20.40.63.2連桿軸頸毛坯拋光半精磨精銑銑4.50.81.22.5CT8IT6IT7IT8IT100.20.81.63.2選取前端軸頸毛坯拋光精磨車(chē)2.70.42.3CT8IT7IT8IT100.81.63.2油封軸頸毛坯精磨車(chē)30.62.4

13、CT8IT8IT101.63.2法蘭盤(pán)端面毛坯精車(chē)銑2.20.61.6CT8IT8IT100.81.6前端軸端面毛坯銑0.70.7CT8IT101.6平衡塊外圓毛坯車(chē)2.22.2CT8IT101.6鍵槽毛坯銑IT106.3油孔鉆法蘭盤(pán)端面孔絞擴(kuò)鉆IT8IT10IT121.66.312.6前端軸頸端面螺紋孔攻螺紋擴(kuò)鉆IT8IT10IT121.66.312.54、確定主要工序時(shí)間定額基本時(shí)間tj的計(jì)算 工序3：銑端面、鉆中心孔銑端面：根據(jù)公式：選取參數(shù)：進(jìn)給量：齒數(shù)：轉(zhuǎn)速：基本加工時(shí)間：鉆孔：根據(jù)公式：選取參數(shù)：基本時(shí)間：所以，基本時(shí)間：。工序5：車(chē)全部主軸頸、前端軸頸及油封軸頸和法蘭外圓車(chē)主軸頸

14、： 根據(jù)公式：選取參數(shù)：基本時(shí)間： 車(chē)前端軸頸：根據(jù)公式：選取參數(shù)：基本時(shí)間：所以本工序基本時(shí)間：工序7：粗銑連桿軸頸根據(jù)公式：選取參數(shù)：基本時(shí)間：工序9：車(chē)平衡外圓根據(jù)公式：選取參數(shù)： 基本時(shí)間：工序11：銑鍵槽根據(jù)公式：選取參數(shù)：d=6mm = =4.96mml2=3.5mmz=3n=160r/min基本時(shí)間： = =0.29min工序14：在六個(gè)連桿軸上鉆孔根據(jù)公式：選取參數(shù)：f=0.1mm/rn=960r/minkr=54°D=6mm = =3.28mml2=0mm基本時(shí)間： = =0.84min輔助時(shí)間的tf計(jì)算 根據(jù)公式，輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tj的關(guān)系為tf=（0.15

15、0.2）tj，取tf=0.15tj，則各工序的輔助時(shí)間分別為： 工序3：tf=1.83×0.15=0.275min；工序5：tf=2.2×0.15=0.33min；工序7: tf=0.44×0.15=0.066min；工序9: tf=0.43×0.15=0.0645min。工序11：tf=0.29×0.15=0.0435min工序14：tf=0.8×0.15=0.126min、其他時(shí)間的計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單間時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息時(shí)間與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于本次設(shè)計(jì)撥叉的生產(chǎn)類(lèi)型為大量生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫?/p>

16、個(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)甚微，可以忽略不計(jì)；布置工作地時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%7%,休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%4%，本例均取為3%，則各工序的其他時(shí)間（tb+tx）可按關(guān)系式（3%+3%）×（tj+tf）計(jì)算，他們分別為：工序3的其他時(shí)間：tb+tx=（3%+3%）×（tj+tf）=6%×（1.83+0.275）=0.126min工序5的其他時(shí)間：tb+tx=（3%+3%）×（tj+tf） =6%×（2.2+0.33） =0.52min工序7的其他時(shí)間：tb+tx=（3%+3%）×（tj+tf） =6%×（0.44

17、+0.066） =0.030min工序9的其他時(shí)間：tb+tx=（3%+3%）×（tj+tf） =6%×（0.43+0.0645） =0.030min工序11的其他時(shí)間：tb+tx=（3%+3%）×（tj+tx） =6%×（0.29+0.0435） =0.02min工序14的其他時(shí)間：tb+tx=（3%+3%）×（tj+tx） =6%×（0.84+0.126） =0.058min、單件工作時(shí)間各工序的單間加工時(shí)間分別為：工序3的單件時(shí)間：tdj=tj+tb+tx+tf= 1.63+0.275+0.126=2.031min工序5的單件時(shí)

18、間：tdj=tj+tb+tx+tf=2.2+0.33+0.52=3.05min工序7的單件時(shí)間：tdj=tj+tb+tx+tf =0.44+0.066+0.03=0.536min工序9的單件時(shí)間：tdj=tj+tb+tx+tf =0.43+0.0645+0.03=0.525min工序11的單件時(shí)間：tdj=tj+tb+tx+tf =0.29+0.0435+0.02 =0.3535min工序14的單件時(shí)間：tdj=tj+tb+tx+tf =0.84+0.126+0.058 =1.024min三、夾具設(shè)計(jì)1、夾具原理本夾具為工序一“銑端面、鉆中心孔”組合機(jī)床夾具。根據(jù)零件特點(diǎn)，粗步擬定夾具原理：方

19、案一：采用手動(dòng)偏心夾具。夾具簡(jiǎn)要原理為，設(shè)定定位元件，將曲軸置于定位元件之上，在工件兩頭采用壓板夾緊，夾緊力來(lái)自手動(dòng)偏心輪，以手動(dòng)分別操作兩邊偏心輪夾緊工件。此定位夾緊方案有如下特點(diǎn)：a、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；b、操作繁瑣、復(fù)雜、不可靠；c、生產(chǎn)效率不高，適合小批量生產(chǎn)加工。方案二：采用液壓自動(dòng)夾緊夾具。夾具簡(jiǎn)要原理為，設(shè)定定位元件，將工件置于定位元件之上，在工件兩頭采用壓板自動(dòng)夾緊，力源來(lái)自液壓缸，利用電氣控制，使液壓缸的自動(dòng)夾緊。此定位夾緊方案有如下特點(diǎn)：a、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；b、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；c、生產(chǎn)效率較高，適合大批量生產(chǎn)加工。綜合考慮，工序一的中心孔將作為后工序的加工基準(zhǔn)，且零件生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，

20、因此本夾具要求快速，高精度等特點(diǎn)。所以?shī)A具原理選定方案二。2、定位方案本工序加工端面及中心孔，因此只需限制5個(gè)自由度，繞工件軸心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)自由度不需限制?？紤]到曲軸零件的結(jié)構(gòu)特征，選定一、七主軸頸為主定位面，第四主軸頸為輔助定位面，因?yàn)榭缍容^大，所以第四主軸頸又作為輔助支承。一、七主軸頸限制2個(gè)移動(dòng)，2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，共4個(gè)自由度。第四主軸頸限制1個(gè)移動(dòng)自由度。3、定位及導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)工件定位由夾具方案可知，零件需要定位的自由度為5個(gè),3個(gè)移動(dòng)，2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)合定位面的結(jié)構(gòu)，及曲軸零件的結(jié)構(gòu)，很難采用標(biāo)準(zhǔn)定位元件，所以主定位元件設(shè)計(jì)為非標(biāo)準(zhǔn)V形塊，輔助定位支承設(shè)計(jì)為側(cè)面定位、圓弧面支承的非標(biāo)件。非標(biāo)V形塊

21、如下圖：夾具體定位及固定 本夾具是組合機(jī)床夾具，所以設(shè)計(jì)為配作定位銷(xiāo)孔定位。在夾具體兩翻邊分別配作一個(gè)定位銷(xiāo)孔，將夾具體完全定位。本工序?yàn)殂?、鉆加工，在銑床加工時(shí)受力復(fù)雜且受力較大，所以在夾具體兩翻邊分別裝兩根雙頭螺柱實(shí)現(xiàn)具體的固定。定位元件的定位及固定兩個(gè)非標(biāo)V形塊在夾具體上定位和標(biāo)準(zhǔn)V形塊一樣，用兩銷(xiāo)和兩螺釘定位夾緊，在裝配時(shí)應(yīng)按技術(shù)要求執(zhí)行。它于結(jié)合基面的垂直度必須保證在工件尺寸公差帶的1/3到1/2之間。4、夾緊裝置設(shè)計(jì)考慮到夾緊的可靠及安全，所以工件的夾緊采用非標(biāo)壓板。壓板的尾部開(kāi)槽與液壓缸連接提供夾緊力。壓板的中前放開(kāi)銷(xiāo)釘孔與支架連接，作為一個(gè)支點(diǎn)。因?yàn)榱慵A緊表面為毛坯面，所以壓

22、板為頭部為弧形，開(kāi)有銷(xiāo)釘孔，與另一個(gè)弧形壓板連接形成一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，提高了夾緊的可靠性。因?yàn)榱慵庸r(shí)還是毛坯，所以活動(dòng)的鉸鏈可以使夾緊更可靠。壓板如圖所示：5、夾緊力的計(jì)算切削力的計(jì)算在銑、鉆加工當(dāng)中，銑削的切削力比鉆銷(xiāo)要大且復(fù)雜，所以本工序的切削力按銑削力來(lái)計(jì)算，根據(jù)公式：選取參數(shù)：銑削深度：t=1.8mm每齒進(jìn)給量：0.5mm刀具直徑：D=60mm銑削寬度：B=141mm齒數(shù)：Z=3銑削力：夾緊力的計(jì)算液壓缸提供的最大推力為394N，x為支點(diǎn)對(duì)壓板的拉力，y點(diǎn)零件對(duì)壓板的支承力，既是y就是壓板對(duì)零件的壓力，計(jì)算如下：由方程：394+Y=X394×110-60Y=0解得：X=

23、1116N；Y=722N。因?yàn)橐簤焊诪樽笥覂蓚€(gè)，所以?shī)A緊力：F=2Y =2×722=1444N6、壓板的受力分析因?yàn)榍S零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，本夾具中的壓板寬度受到限制，所以在壓板上的開(kāi)槽位置需經(jīng)過(guò)計(jì)算確定，以提高加工的安全性。壓板彎矩圖如下：所以，在壓板的支點(diǎn)處受彎矩最大。因此，壓板在尾端開(kāi)槽，支桿置于壓板內(nèi)，開(kāi)銷(xiāo)孔，用銷(xiāo)與壓板構(gòu)成連接。支點(diǎn)處用外夾方式，支桿從兩側(cè)貼近壓板，用銷(xiāo)與壓板構(gòu)成連接。這種連接方式盡量的避免了，因?yàn)槿藶榈拈_(kāi)槽降低壓板的抗彎性。示意圖如下：7、 夾具體設(shè)計(jì)夾具體設(shè)計(jì)的基本要求夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的所有組成部分都必須最終這一基礎(chǔ)聯(lián)接成一個(gè)有機(jī)整體。設(shè)計(jì)夾具體

24、時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足如下基本要求：a.足夠的剛度和強(qiáng)度 應(yīng)保證在加緊力和切削力等外力作用下，不產(chǎn)生過(guò)大的變形和振動(dòng)。b.夾具安裝穩(wěn)定 機(jī)床夾具重心和切削力等力的作用點(diǎn)應(yīng)處在夾具安裝基面內(nèi)。機(jī)床夾具高度越大要求夾具體底平面面積也越大。為使夾具體平面與機(jī)床工作臺(tái)接觸良好，夾具體底平面中間部位應(yīng)適當(dāng)挖空。c.夾具體結(jié)構(gòu)工藝性良好 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意夾具體的毛坯制造工藝性、機(jī)械加工工藝性和裝配的工藝性。d.便于清除切屑 為防止加工中切屑聚積在定位元件工作表面或其他裝置中，影響工件的正確定位和夾具的正常工作，在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，要考慮切屑的排除問(wèn)題。夾具體的材料及制造方法夾具體可以用鑄造或焊接的方法制造。由于鑄造夾具體有以下

25、特點(diǎn)：a.鑄造工藝性良好；b.鑄造夾具體吸振性良好；c.鑄造夾具體承受抗壓能力大。所以采用鑄造夾具體。鑄造夾具體的材料一般采用HT150或HT200，本次設(shè)計(jì)采用HT200。夾具體外形尺寸夾具體的制造屬于單件生產(chǎn)，通常都參照類(lèi)似結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法確定其結(jié)構(gòu)尺寸。所以本夾具的基本尺寸如下：夾具體壁厚：h=30mm；夾具體加強(qiáng)筋厚度：h1=16mm夾具體長(zhǎng)度：L=1100mm；夾具體寬度：B=590mm；夾具體高度：G=220mm。8、定位誤差的計(jì)算 一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，各個(gè)工件位置不一致的原因有兩個(gè)方面：一是定位基準(zhǔn)與工件基準(zhǔn)不重合;二是定位基準(zhǔn)發(fā)生位移。、基準(zhǔn)不重合誤差如圖所示：工件的

26、工序簡(jiǎn)圖與定位簡(jiǎn)圖清楚的表達(dá)了，工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合。工件的工序基準(zhǔn)為前軸端軸心，定位基準(zhǔn)為主軸軸心。所以存在基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合誤差等于聯(lián)系尺寸的公差，聯(lián)系尺寸即為前端軸頸與主軸頸的同軸度，由零件圖可知，同軸度的公差即基準(zhǔn)不重合誤差等于：B=0.05mm工序簡(jiǎn)圖定位簡(jiǎn)圖、基準(zhǔn)不重合誤差由于一批工件的尺寸不可能一致，所以，工件的定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位移。根據(jù)V形塊定位誤差計(jì)算公式： =0.014mm所以孔加工的定位誤差：D=B+Y=0.05+0.014=0.064mm。孔的直徑為自由公差，查得公差為21mm。D1/3×21mm，此方案可行。四、量具設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)

27、內(nèi)容，要求設(shè)計(jì)一組測(cè)量曲軸連桿軸頸外圓直徑的量規(guī)。所以確定所需設(shè)計(jì)量具為單頭雙極限卡規(guī)。1、軸實(shí)際尺寸的驗(yàn)收原理軸的真實(shí)尺寸必須位于規(guī)定的最大與最小極限尺寸范圍內(nèi)才算合格?？紤]到車(chē)間實(shí)際情況，通常，工件的形狀誤差取決于加工設(shè)備及工藝裝備的精度，工件合格與否只按一次測(cè)量來(lái)判斷，對(duì)于溫度、壓陷效應(yīng)以及劑量器具的標(biāo)準(zhǔn)器的系統(tǒng)誤差均不進(jìn)行修改。因此，測(cè)量尺寸時(shí)，由于諸多因數(shù)的影響而產(chǎn)生了測(cè)量誤差，測(cè)得的實(shí)際尺寸通常不是真實(shí)尺寸，即測(cè)得的實(shí)際尺寸=真實(shí)尺寸+測(cè)量誤差。鑒于上述情況，測(cè)量軸實(shí)際尺寸時(shí)，首先應(yīng)確定判斷其合格與否的尺寸界線(xiàn)，即驗(yàn)收極限。2、量具設(shè)計(jì)的計(jì)算解 已知連桿軸頸的尺寸620-0.02m

28、m，因此工作量規(guī)的通規(guī)和止規(guī)的尺寸分別為62mm和61.98mm。由幾何量公差與檢測(cè)附表7-5查出量規(guī)定形尺寸公差T為2.8um，通規(guī)定形尺寸公差帶中心到被檢測(cè)軸頸的最大實(shí)體之間的距離Z為3.4um。通規(guī)定形尺寸的上偏差為-（Z-T/2）=-2um，下偏差為-（Z+T/2）=-4.8um。止規(guī)的上偏差為+T=+2.8um，下偏差為0。因此，檢測(cè)連桿軸頸的通規(guī)尺寸為mm即是；止規(guī)尺寸mm。3、量具的尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，表5.2-2軸用極限量規(guī)形式和尺寸，查得量規(guī)的外圓直徑：D1=116mm；高度:H=100mm；厚度B=10mm。量具簡(jiǎn)圖如下：五、刀具設(shè)計(jì)1、麻花鉆的結(jié)構(gòu) 麻花鉆包括四個(gè)部分，柄部、頸部、導(dǎo)向部分、切削部分。四個(gè)部分組合為一把刀具，完成各自功能，以下簡(jiǎn)述各部分的共能。柄部：用以?shī)A持并傳遞扭矩，分為錐柄和直柄兩類(lèi)。直徑12mm以上的鉆頭有錐柄，直徑在12mm以下的用直柄。頸部：頸部是工作部分和柄部的聯(lián)接部分，磨銷(xiāo)鉆頭是也是砂輪退刀槽。導(dǎo)向部分：鉆頭的整個(gè)螺旋槽部分，有來(lái)能干條排屑通道，切屑由此排除。來(lái)能干條螺旋形的刃瓣的中間由鉆心連接。鉆心直徑dc一般取外景的0.1250.15倍，并且從切削部分到尾部做出錐度。因此鉆頭要承受很大的軸向力合扭矩，如果鉆心厚度過(guò)小，易引起鉆頭損壞。切削部分：它由兩個(gè)