曲轴箱体机械加工工艺及夹具设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 第一节 机床夹具设计的基本要求和一般步骤 一、对专用夹具的基本要求 专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。 专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。 专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片 等。 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外。还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 二、专用夹具设计步骤 夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表 面及所用的机床、刀具、量具等。 其次是根据设计任务收集有关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。 1） 确定工件的定位方案，设计定位装置。 2） 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。 3） 确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。 4） 确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。 5） 确定和设计其它装置及元件的结构形式。如分度装置、预定位装置 及吊装元件等。 6） 确定夹 具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。 7） 绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。 1. 进行必要的分析计算 工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。 夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。 夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用 1： 1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具的工作原理 、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。 夹具总图绘制次序如下： 1） 用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具上的线条。 2） 依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 体及连接元件和安装基面。 3） 标注必要的尺寸、公差和技术要求。 4） 编制夹具明细表及标题栏。 完整的夹具装配总图的参阅“夹具图册”中的图。 夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。 、 精铣 曲轴箱 体上平面 夹具设计 本夹具主要用来粗、精铣 曲轴 箱上平面。由于加工本道工序的工序简图可知。粗、精铣 曲轴箱上平面时 ，粗糙度要求 ， 曲轴 箱上平面与下平面有平行度要求 ,并与工艺孔轴线分别垂直度的要求，本道工序是对 曲轴 箱上平面进行粗精加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图 具装配图 位基准的选择 由零件图可知工艺孔的轴线所在平面有垂 直度的要求，从定位和夹紧的角度来看，本工序中，定位基准是下平面，设计基准也是要求保证上、下两平面的平行度要求，定位基准与设计基准重合，不需要重新计算上下平面的平行度，便可保证平行度的要求。在本工序只需保证下平面放平就行，保证下平面与两定位板正确贴合就行了。 为了提高加工效率，现决定用两把铣刀 曲轴 箱体的上平面同时进行粗精铣加工。同时进行采用手动夹紧。 位误差分析 本夹具选用的定位元件为两 面定位。其定位误差主要为： 为下平面与工件在轴向产生的误差 ,只要保证工件与底平面贴合就不会出现误差 30/32=见这种定位方案是可行的。 削力与夹紧力计算 本夹具是在铣床上使用的，用于定位螺钉的不但起 到定位用，还用于夹紧，为了保证工件在加工工程中不产生振动，必须通过压紧手柄对螺栓 施加一定的夹紧力。由计算公式 + 1)/2+r) 式（ 螺旋轴线作用的夹紧力 用在六角螺母 L作用力的力臂 ( 纹中径 (螺纹升角 ( ) 1螺纹副的当量摩擦 ( ) 2螺杆 (或螺母 )端部与工件 (或压块 )的摩擦角 ( ) r螺杆 (或螺母 )端部与工件 (或压块 )的当量摩擦半径 ( ) 根据 参考文献 6其回归方程为 中 栓夹紧力 (N)； 矩系数 (1) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 用在 螺母上的力矩 ( 5 2000=10000N 具体槽形与对刀装置设计 定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 U 形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。 根据 参考文献 11定向键的结构如图 示。 图 定向键 根据 参考文献 11夹具 U 型槽的结构如 图 示。 图 U 型槽 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 主要 结构 尺寸参数如下表 示。 表 U 型槽的结构尺寸 螺栓直径 d D 112 14 30 20 对刀装置由对刀块来实现，用来确定刀具与夹具的 相对位置。 由于本道工序是完成传动箱体上平面尺寸为 210 315粗、精铣加工，所以选用直角对刀块。根据 80 直角对到刀块的结构和尺寸如图 示。 1014737825图 直角对刀块 塞尺选用平塞尺，其结构如图 示。 标记 四周倒圆图 平塞尺 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 塞尺尺寸如表 示。 表 平塞尺结构尺寸 公称尺寸 H 允差 d C 3 夹紧装置及夹具体设计 夹紧装置采用移动的 夹紧螺栓 来夹紧工件，采用的移动 夹紧螺栓 的好处就是加工完成后，可以将 夹紧螺栓 松开，然后退后一定距离把工件取出。 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构夹具装配图 如附图 所示。 具设计及操作的简要说明 本夹具用于在立式铣床上加工 曲轴 箱体上平面，工件以与 此相平行的下平面为及其侧面和水平面底为定位基准，在短销、支承板 上实现定位。采用转动 螺旋夹紧螺栓 夹紧工件。当加工完一边， 可松开螺 栓 来加工另一边。如夹具装配图所示。 6 11 孔夹具设计 位基准的选择 在加工 6 11 孔工序时， 曲轴 箱体上、下两平面及工艺孔已经加工到要求尺寸。因此选用上平面及与其垂直的任意孔上表面加作为定位基准。 工件周向定位是采用弹簧压紧定位块 ，一共限制了工件的 6 个自由度，符合六点定位法则。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图 夹具装配图 位误差分析 机械加工 过程中，产生加工误差的因素有很多。在这些因素中，有一项因素于机床夹具有关。使用夹具时，加工表面的位置 误差与夹具在机床上的对定及工件在夹具中的定位密切相关。为了满足工序的加工要求，必须使工序中各项加工误差之总和等于或小于该工序所规定的工序公差。 本夹具选用的定位元件为 二 面 一 销定位。其定位误差主要为： 销与孔的配合 模与销的误差 套与衬套 公式 e=(H/2+h+b) 30/32=见这种定位方案是可行的。 削力与夹紧力的计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻加工 。因此切削力应以钻削力为准。由 参考文献 9得： 钻削力 钻削力矩 式中： 8D 2321872553125531 m i nm a xm a x 0 . 8 0 . 62 6 8 0 . 1 5 2 3 2 1 2 0 1 . 7 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 8 0 . 1 5 2 3 2 3 0 0 3T N m m 本套夹具采用活动垫板夹紧，活动垫板主要靠上下旋动垫板上的螺母来实现夹紧。根据 参考文献 11可知该机构属于单个螺旋夹紧。 由式（ 据 参考文献 11表 1表 1查得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 0 3 5 1 0 4 30335 . 5 1 3 2 2 9 9 5 0 )（ 套、衬套、钻模板及夹具体设计 6 11 孔的加工需钻切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求： 6 11 孔分钻 完成加工。钻 加工刀 具为：钻孔 11 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。 根据 参考文献 11表 2查得钻套 孔径结构如图 示。 图 快换钻套 钻 6 11 孔钻套结构参数如表 示。 表 3.9 d H D 1D 2D h 1h r 公称尺寸 允差 11 20 15 +2 18 10 4 7 7 16 50 根据 参考文献 11表 2得衬套选用固定衬套其结构如图 示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图 固定衬套 其结构参数如表 示。 表 d H D C 1C 公称尺寸 允差 公称尺寸 允差 15 +0 20 + 根据 参考文献 11夹具 U 型槽的结构如 图 示。 图 U 型槽 主要 结构 尺寸参数如表 示。 表 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 螺栓直径 d D 112 14 30 20 紧装置的设计 夹紧装置采用活动的垫板来夹紧工件，采用的活动垫板的好处就是加工完成后，可以将压板松开，然后向下退后一定距离把工件取出。主要用的螺旋夹紧原理。 具设计及操作的简要说明 本套夹具用于加工 6 11 孔。 曲轴 箱体上平面 ,侧平面 及其内孔来实现完全定位。主要考虑工件便于取出夹紧装置采用活动垫板夹紧。工件加工完成后，移动压板向后