曲轴铣端面打中心孔专用夹具毕业设计说明书.doc

曲轴铣端面打中心孔专用夹具毕业设计说明书.doc

《曲轴铣端面打中心孔专用夹具毕业设计说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《曲轴铣端面打中心孔专用夹具毕业设计说明书.doc（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

毕业设计说明书

作者：

学号：

专业：

题目：

曲轴铣端面打中心孔专用夹具设计

指导者：

（姓名）（专业技术职务）

评阅者：

（姓名）（专业技术职务）

年月日

23

毕业设计中文摘要

曲轴铣端面打中心孔专用夹具设计

摘要：

此次毕业设计任务是对曲轴零件的夹具的设计及机械加工工艺设计。

曲轴零件的加工过程中对曲轴主轴中心线有位置要求。

加工时先以毛坯两主轴外圆面定位先铣端面，再加工中心孔，之后以两端中心孔定位再粗、精加工各轴的表面、螺纹、铣键槽和铣曲拐端面，最后粗、精磨各轴颈。

在夹具的设计过程中，曲轴以V形块和支承钉来定位，靠直压板夹紧。

采用圆柱铣刀立铣曲轴端面，加工中心孔采用可换钻套。

铣端面时两个钻套与铣刀不能干涉，因此钻套在铣端面时要远离毛坯，故通过设计燕尾槽导轨，满足钻套需要移动的问题。

铣刀通过两个直角对刀块进行对刀。

关键词：

曲轴，加工工艺，夹具设计

毕业设计外文摘要

TitleCrankshaftendmillingandcentralholedrillinganditsdedicatedfixturedesign

Abstract

Thegraduationprojectisataskthedesignofthecrankshaftpartsofthefixturedesignandmachiningtechnology.

Therearerequirementsonalocationofcrankshaftmaincenterline.First,roughlymachinethetwocylindricalsurfacepositioning,millspindleendandprocessthecenterhole.Thenmachinethesurfaceofthecrankshaft,thread,keywaywiththelocationofthecenterhole.Finallyrough,finegrindingthejournal.

Inthefixturedesignprocess,crankshaftlocatestoV-blockandbearingscrewsbydirectclampingplate.Crankshaftmillwithcylindricalcutteranddrillthecenterholewithrenewablebushing.Inthemachiningprocess,therenewablebushingandcylindricalcuttercannotinterfere.Sotherenewablebushingshouldbeawayfromtheroughendmilling.Itisbydesigndovetailrailtomeettheneedsofmobilitydrillingunitproblem.Millingthroughtworightanglesonthebladeoftheknifeblock.

Keywords：

crankshaft,processing,fixturedesign

目次

1引言………………………………………………………………………………1

1.1曲轴的结构特点………………………………………………………………1

1.2曲轴的工艺特征………………………………………………………………1

1.3零件的技术要求………………………………………………………………2

1.4需要注意的形位公差…………………………………………………………2

1.5国内曲轴加工技术现状………………………………………………………2

1.6国际曲轴加工现状……………………………………………………………3

1.7夹具……………………………………………………………………………3

2.工艺规程的制定…………………………………………………………………4

2.1曲轴材料及毛坯………………………………………………………………5

2.2生产类型………………………………………………………………………5

2.3曲轴典型加工工艺………………………………………………………………6

2.4定位基准的选择………………………………………………………………6

2.5工艺路线的拟定………………………………………………………………7

2.6毛坯机械加工余量确定………………………………………………………8

2.7刀具选择及切削用量的选取…………………………………………………9

2.8切削力的计算…………………………………………………………………10

2.8.1铣削力的计算………………………………………………………………10

2.8.2钻削力矩的计算……………………………………………………………11

2.9曲轴工序图的绘制……………………………………………………………11

2.9.1被加工零件工序图的作用和要求…………………………………………11

2.9.2被加工零件工序图的内容曲轴工序图的绘制……………………………11

3.专用夹具设计…………………………………………………………………12

3.1夹具定位支撑系统……………………………………………………………12

3.1.1工件定位方案………………………………………………………………13

3.1.2定位误差分析………………………………………………………………14

3.2夹紧机构………………………………………………………………………15

3.1夹具定位支撑系统……………………………………………………………15

3.2.1夹紧元件的选择……………………………………………………………15

3.2.2夹紧动力部件的选择………………………………………………………16

3.2.3夹紧力的计算………………………………………………………………16

4.对刀引导装置设计……………………………………………………………18

4.1对刀块的设计…………………………………………………………………18

4.2钻套、衬套设计………………………………………………………………19

5.夹具体结构设计………………………………………………………………20

结论…………………………………………………………………………………21

参考文献……………………………………………………………………………22

致谢…………………………………………………………………………………23

1引言

1.1曲轴的结构特点

曲轴是轴类零件的分类中属于异形轴，它是活塞式发动机中最重要、承受负荷最大的零件之一。

曲轴承受由活塞通过连杆传来的力，活塞的往复直线运动通过连杆传递给曲轴而转变为旋转运动，曲轴在发动机工况中既要承受着周期变化的气压冲击力，活塞连杆往复运动和自身旋转运动的惯性力，离心力。

曲轴形状复杂，结构细长，多曲拐，刚性极差，而技术要求较高，使得曲轴的加工难度比较大。

曲轴在工作时承受的是很大的扭转力矩以及大小和方向都周期变化的弯曲力，这就要求曲轴具有足够的强度和刚度以及高精度。

1.2曲轴的工艺特征[1]

（1）刚性差

曲轴的长度比较大，并有曲拐。

因此曲轴的刚度很差。

加工中，曲轴在其自重和切削里的作用下，会产生严重的扭转变形和弯曲变形，特别是在单边传动的机床上。

加工时的扭转变形更为严重，另外，精加工之前的热处理，加工后的内应力重新分布都会造成曲轴变形，所以在加工过程中应当注意采取一些有效措施保证曲轴不发生变形。

（2）形状复杂

曲轴连杆轴颈和主轴颈不在同一轴线上。

（3）技术要求高

曲轴的技术要求是比较高的，而且形状复杂，加工表面多。

这就决定了曲轴的工序数量多，加工量大。

在各种生产规模中，与内燃机的其他零件比较，曲轴的工艺路线是比较长的，而且磨削工序占相当大比例。

如何更多的采用新工艺、新技术，提高各工序的生产率，是工艺过程自动化，这些是曲轴加工工艺设计的重要问题。

1.3零件的技术要求

（1）坯料经锻造后，应进行调质处理硬度达HRC45～50,去除氧化皮。

（2）曲轴油封轴和连杆轴颈应经表面淬火，淬火层深为2.5mm，硬度HRC55～63,连杆轴颈和主轴颈圆角处的硬度应过渡到调质处理的硬度，淬火层应自表面开始到测到50%马氏体止。

淬火表面不应有铁素体，在50%马氏体处铁素体含量不应超过磨片面积的5%。

（3）曲轴加工表面应光洁，不得有裂缝、压痕、毛刺、凹痕以及非金属杂物。

磨光表面不得有刻痕和黑点。

清除油道以及其它部分的金属屑、污染物以及其它杂物，并清洗吸干。

（4）曲轴应经动平衡试验，精加工后，应磁力探伤并退磁。

（5）未注尺寸公差按IT14级，未注形位公差按C级。

1.4需要注意的形位公差

长短轴的同轴度为φ0.012mm，

长短轴的平行度为φ0.015mm，

光洁度：

端面中心孔粗糙度为R12.5，

锥面的圆度为0.007mm，

另：

位置度一般公差为±0.5mm即可。

1.5国内曲轴加工技术现状[2]

目前，国内曲轴陈旧生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。

粗加工设备一般采用多刀车床车削曲轴主轴颈及连杆轴颈，工序质量稳定性差，容易产生较大的加工应力，难以达到合理的加工余量。

精加工普遍采用普通曲轴磨床进行，而粗磨、半精磨、精磨、抛光等通常要靠人工操作，加工质量不稳定、尺寸一致性差。

老式生产线一个主要的特点就是普通设备太多，一条生产线有35～40台设备。

由此导致产品周转线长、场地占用面积大，其生产效率完全是靠多台设备分解工序和余量来提高的。

而当今的曲轴制造业面临的却是以下几个问题：

（1）多品种、小批量生产；

（2）交货期大大缩短；

（3）降低生产成本；

（4）难切削材料的出现使加工难度明显增加，加工中提出了许多需要解决的课题，如硬切削；

（5）为保护环境，要求少用或不用切削液，即实现干式切削或准干式切削；

而国内现有机床及技术还不能很好的满足市场多变的要求，使得国内企业在激烈的市场竞争中逐渐失去优势。

要改变当前现状，最根本就就是引进国际先进曲轴加工技术，并在先进的技术上再对其进行技术改进升级，使其更适应市场发展。

但是这种技术升级的投资一般企业很难承受。

较可行的一种方法是