基于ug的左曲柄车床夹具设计(含工艺).doc

重庆机电学院课程设计设计课题：JH125 摩托车左曲柄零件制造工艺及工装夹具设计指导老师：设计者：设计时间：2006 . 5 . 25 目录第一章零件的分析一零件的作用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 一6 二零件的主要技术要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 第二章零件工艺规程设计 确定零件的生产类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 二确定零件的毛坯的制造形式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 一7 三毛坯的种类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 四零件的热处理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 五工艺规程的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 一8 第三章工艺基准的选择与方案设计一工艺基准的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 二方案的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 一10 第四章方案的细划一方案一的细划. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 一13 二方案二的细划. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 一14 三两工序的比较. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 一17 第五章确定机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸第六章确定各工序装配及切削用量第七章确定各工序机动时间的计算第八章夹具的设计一慨述二方案的设计三切削力及夹紧力的计算四夹具的工作原理第九章技术经济分析一工艺成本的计算二工艺方案的比较方法一渔2 涪一鱼一月U 舌课程设计是培养工科学生的一个实践性教学环节，它是在学完整个学科后所必需要完成的结业内容，并是在做过课程设计的基础上进行的课程设计的主要目的是：培养学生综合运用所学的基础理论课、技术基础课、专业课知识和技能分析与解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法；通过课程设计进一步巩固、扩大和深化学生所学的基本理论、基本知识和基本技能，提高学生设计、计算、制图、编写技术文件、正确使用技术资料、标准、手册等工具书的独立工作的能力；培养学生严肃认真，一丝不苟和实事求是的工作作风，树立正确的生产观点、经济观点和全局观点，从而实现学生向工程技术人员的过渡。本次课程设计的实际设计程序，针对学生在设计中常出现的问题给予指导。考虑到机电职业技术学院和辅导老师不能给予的参考资料，适当地编入一些设计的必需的资料，它也可以供学生课程后从事技术工作时查阅。编写是从中培养学生的综合职业能力出发，以工艺为主线，从工艺角度来进行技术改进，在原有的基础上进行创新。本次设计是在课程设计的基础上进行的，在原有基础上进一步的加深，让同学们自觉的进行学习，并在规定的时间内完成，锻炼自学能力及自我适应能力，为以后的工作打下基础。本次设计重点有零件分析、零件工艺规程设计、技术设计、改进分析及夹具设计等方面的分析。提高设计思维，开拓创新意识。为以后社会实践作一个有利的基础训练。课程设计说明书课程设计题目：JH125 摩托车左曲轴零件制造工艺及工装夹具设计。课程设计内容：l 零件图一张2 毛坯图一张3 机械加工L 艺规程卡片一套4 夹具零件图若干张5 设计说明书二第一章零件的分析一零件的作用曲轴是承受连杆传来的力，并变成绕其自身轴线的力矩扭矩，然后传给传动系，同时还驱动配气机构和其他辅助装置，发动机在下作时，曲轴受到旋转质量的离心力，周期变化的气体压力和往复惯性力的共同作用，使曲轴受到弯曲和扭转载荷，为保证工作可靠。因此要求曲轴具有足够的刚度和强度。各上作表面要耐磨而且润滑良好。曲轴材料必须满足以下要求：( l ）具有较高的疲劳强度( 2 ）必要的轴径表而硬度以及较好的循环韧性（欠摩擦所消耗的功）和淬透力。( 3 ）考虑工艺性，资源和经济性常用的材料为优质炭素钢及合金钢，对于JH125 摩托车可采用45 钢45 钢：正火820 一870 彬抗拉强度，。一5 : ：一720 砂屈服强度J 二350 一430 柳对称弯曲疲劳极限，一2 加一310 胭，对称拉压疲劳极限，一190 一290 砂对称扭转疲劳极限吞一120 一21 。柳 摩托车发动机大都采用锻造曲轴二零件的主要技术要求分析曲轴要求用强度，冲击忍性和耐磨性好的材料制造，一般都采用碳钢或中碳钢合金钢模锻为了提高其耐磨性，其主轴颈和曲柄销表面均需淬火，或氮化处理，再经过精磨以达到较高的光结度和精度。第二章零件工艺规程设计一确定零件的生产类型生产纲领的确定N , = Q . ( l + a 刀）式中：N , ：零件的生产纲领。：零件的备品率一般情况下为。一3 一5 % Q ：产品的生产纲领夕：零件的平均废品率。：每一产品中包含该零件的数量题目己经给出“设计左曲轴零件加工工艺及工装夹具，生产纲领150 万件年”，属于大批量生产。二确定零件的毛坯的制造形式影响毛坯选择的因素通常包括：1 零件材料的工艺性及对材料组织的要求。2 零件的结构形状和外行尺寸。3 零件对毛坯精度，表面粗糙度和表面层性能及要求。4 零件生产纲领的大小。5 现有生产能力和发展前途。三毛坯的种类由于该零件的轮毅尺寸不大，生产类型为大批量生产，又考虑零件的加工条件较高，为了保证加工质量，提高生产率，降低成本，减少工人的劳动度，确定采用锻造。四零件的热处理，曲轴的材料为45 钢，调质处理，调质即淬火后的高温回火，调质处理后材料内部应力集中，组织均匀，零件具有较高的强度和良好的塑性与韧性，即具有良好的饱和机械性能。五工艺规程的设计1 工艺过程的安排在曲轴加工中，影响加上精度的主要因素有：l ）曲轴本身的刚度比较低，在外力（切削力，夹紧力）的作用下，容易变形。2 ）因曲轴是锻造件，加工时，将产生的残余内应力，导致应力重新分布。因此，在安排工艺过程中，就需要把各主要表面进行粗精加上工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面，这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力，夹紧力必然大，加工后容易变形，粗精加工分开后，粗加工产生的变形，可以在半精加工修正，半精加工中产生的变形可以在精加工中修正，这样逐步减少加工余量，切削力及内应力作用，逐步修正加工后的变形就能最后达到零件的技术要求。2 加工方案的选择在现实生产当中，曲轴的加工也是粗精加工分开进行的，但有一点不同的是，在现实生产当中，并没有专门的半精加工工序，它是将半精加工和精加工并在一起的，统称为精加工。所以，我的工艺路线为：铣端面车各级外圆铣键槽粗磨粗锁精磨精键第三章工艺基准的选择与方案设计一工艺基准的选择粗基准：首道工序是车曲轴两端面钻中心孔，以两端面曲柄外圆作为粗基准。精基准，加工曲柄销孔以轴颈和曲柄外圆作为精基准。二方案设计方案一：工序内容设备1 铣端面扩中心孔铣端而扩中心孔机2 车削曲柄外圆液压仿型车床3 车削轴颈外圆多刀半自动车床4 粗磨轴颈外圆专用斜置外圆磨床5 撞曲柄销孔卧式幢床6 钻孔攻丝7 铣半圆键8 高频淬火9 精磨轴颈外圆10 精加工曲柄销孔11 磁力探伤12 退磁处理13 清洗14 打印15 终检方案二1 铣端面扩中心孔2 车各级外圆3 钻曲柄销孔4 钻孔攻丝5 铣键槽6 高频淬火7 多级成型磨床8 铣悄孔端面9 精铿曲柄销孔10 刻标记11 清洗KCW 左半轴12 终检臣卜室铣床高频淬火机专用斜置外圆磨床精锁机床清洗装置销孔间距测定机铣端面扩中心孔专机数控车床R13 钻曲柄销孔专机臣卜式铣床高周波磨多级外圆立铣床F13 精锉曲柄销孔专机刻标记专机清洗机第四章方案的细划取毛坯的尺寸与加工尺寸的加工余量为3 。一方案一的细划工序一：铣端面采用铣端面扩中心孔专机，圆柱形铣刀。首先铣端而，将轴颈曾坚直向F 放入专用夹具的轴颈孔中，夹具上还有一销子，曲柄销孔要对准销子放置，然后进行铣削，由于是大批量生产，进给量，切削速度，机床主轴转速都采用查表来取值。在机械切削手册中（以下进给量和切削速度都在机械切削手册中查得，所以以下的机械切削手册都省略不写）表7 一40 中查得侮齿进给量了二一。2 mml : ，切削速度，= 255 m 1 min ，机床主轴转速为113 , / min 工序二：车削曲柄外圆采用液压仿型车床，硬质合金车刀将轴颈放在专用夹具的定位孔中，销孔用定位销卜住，夹具倾斜度为45 度，然后进行车削同上，采用查表法取值，在表7 一34 中查得进给量了0 . : , mm lr ，切削速度，= 0 . 87 ml , ，机床主轴转速为42 ; lm 工序三：车削各级外圆采用多刀半自动车床，将曲柄外圆放在用夹具的V 形槽内，曲柄销孔用销子卡住，使轴颈曾水平位置，然后进行车削。同上，采用查表法取值，在表7 一34 中查得进给量f 一0 . 15 mml ; , 切削速度，。9 . m , , ，机床主轴转速为720 , / ? 工序四：粗磨各级外圆采用专用斜置外圆磨床，夹紧原理与工序二的夹紧原理几乎相同，只需将工序二的夹具曾逆时针旋转45 度，即可进行磨削。同上，采用查表法取值，在表7 一4 中查得进给量了二一0 . oo7m 。, , tjJ 削速度v 一22 m lmin ，机床主轴转速为275r / m 认。l 二序五：各外圆倒角采用C6140 车床，将曲柄外圆放在专用夹具上，并用一销子卡住销孔即可进行加上，同上，采用查表法取值，在表7 一34 中查得进给量f 二。1 , m , l , ，切削速度，。7m 机床主轴转速为：2 。，lm ，。工序六：镬曲柄销孔采用卧式铿床，铿刀YT15 。将曲柄的轴颈外圆水平插入专用夹具主体的定位孔中，使曲柄外圆在v 行块上，夹具上还有一孔对应曲柄销孔，另外夹具还附有两销子，在夹具的另一部分上，用来顶住曲柄的端面，在加工时先将曲柄放在专用夹具的主体上，放好后，另一部分采用气动装置推动它将曲柄的外圆顶住即可进行加上。同上，采用查表法取值，在表7 一31 中查得进给量f 。smmi , ，切削速度，二Zm / , ，机床主轴转速为劝。；imin 工序七：铣半圆键采用卧式铣床进行加工，夹具原理同工序三相同，同上采用查表法取值，机床主轴转速为000 在表7 一40 中查得进给量少二012 mm / : , tjJ 削速度v = . 90 m lmin 工序八：钻孔攻丝将曲柄的外圆放在专用夹具的V 形块上，同时保证销孔被一定位销卜住，即可进行加工。同上，采用查表法取值，在表7 一31 中查得进给量f : = 0 . smm / , ，切削速度, = 0 31 ml 了，机床主轴转速为700 , lm 认工序九：高频淬火采用淬火机，由于曲柄外圆不需进行淬火处理，在高频淬火机上配有专用夹具，即将几个工件的曲柄外圆同时放在V 形块上，放好后，夹具采用气动，将一！二件推如淬火机内进行高频淬火，采用高周波。工序1 - ：精磨轴颈外圆采用专用斜置外圆磨床，夹紧原理与工序四相同，同上采用查表法取值，在表7 一45 中查得进给量f : 。0034 mm / , ，切削速度，= 40nt / ? ，机床主轴转速为450 rl ? 工序I 一：精加工曲柄销孔采用精撞机床，夹紧原理与1 序五相同，同上采用查表法取值，查得进给量f 二二。2m , / : ，切削速度，= 4m / , ，机床主轴转速为2000 r 1 min 工序！甲二：磁力探伤工序一！ 三：退磁处理工序卜四：清洗采用专用的清洗装置工序1 一五：打印采用销孔间距测定机工序十六：终检二方案二的细化工序一：铣端而采用铣端面扩中心孔专机进行加工，夹具的原理与方案一的工序一的原理相同，同上采用查表法取值，在表7 一40 查得进给量f 二一。2 mml : ，切削速度，= 255 。? ，机床主轴转速为272 。，/ m 认工序二：车各级外圆采用数控车床进行加工，夹具的原理与方案一的工序二的夹紧原理相同，同上采用查表法取值，在表7 一34 中查得进给量f 二。，5 mm / r ，切削速度，。7 ml , ，机床主轴转速为1 13 r 1 min 工序三：钻曲柄销孔采用R13 钻曲柄销孔专机进行加工，夹具原理同方案一的工序五的夹紧原理相同，同上采用查表法取值，在表7 一54 中查得进给量f 。26m 二, ，切削速度，= 20 m 1 min ，机床主轴转速为500 , Inun 工序四：铣半圆键采用卧式铣床进行加工，夹具原理同工序三相同，同上采用查表法取值，在表7 一40 中查得进给量人o 二2 . ml : ，切削速度，一90 0 lmm ，机床主轴转速为000 , lm 祖工序五：钻孔攻丝将曲柄的外圆放在专用夹具的V 形块上，同时保证销孔被一定位悄卜住，即可进行加工。同上，采用查表法取值，在表7 一31 中查得进给量f 。5 , , l , ，切削速度, = 0 . 3 . ml , ，机床主轴转速为700 , Inun 工序六：高频淬火采用淬火机进行加工，淬火原理与夹紧原理同上。工序七：磨多级外圆采用多级成型磨床，夹具的原理与工序二的原理相同，同上采用查表法取值，在表7 一45 中查得进给量f 二二0 . 0034 mml , ，切削速度，一4om / l ? ，机床主轴转速为450 r 11 咖工序八：铣销孔端面采用立铣床进行加工，夹紧原理与锁曲柄销孔的夹紧原理相同，同上采用查表法取值，在表7 一40 中查得进给量f 二一。Zmm 二，切削速度p = 255m / min ，机床主轴转速为1 13 r 1 min 工序九：精锁曲柄销孔采用F13 精幢曲柄销孔专机进行加工，夹紧原理同上，同上采用查表法取值，查得进给量了：= o . Zmml , , tjJ 削速度，= 4m / , ，机床主轴转速为2000 / / m 认工序一i 一：刻标记采用刻标记专机进行加工工序！一：清洗KCW 左半轴采用专用清洗装置工序十二：终检三两工序的比较与确定两工序相比较，工序一的工序比工序二的工序要分散一些。但工序二的工序粗精加工无法分辨，也就是说粗精加工是一道工序加工完成的，而现实生产当中，粗精加1 一工序是分开的。这是由于粗加工工序的切削余量大，粗加工产生的变形可以在半精加工或精加工中得到修正，这样逐步减少加工余量，切削力及内应力作用，逐步修正加工后的变形就能最后达到零件的技术要求。一曲轴的加工表现得更明显它是采用锻造件，毛坯在锻造车厂就进行了曲轴所有工序的粗加工，买方只需进行精加L 。足以证明曲轴要采用粗精加工分开进行加工。所以以上两工序，我采用工序一进行加工所以正确的加工方案路线为：方案一：工序内容设备1 铣端面扩中心孔铣端而扩中心孔机2 车削曲柄外圆液压仿型车床3 车削轴颈外圆多刀半自动车床4 粗磨轴颈外圆专用斜置外圆磨床5 各外圆倒角C6 140 6 撞曲柄销孔卧式撞床7 钻孔攻丝8 铣半圆键卧式铣床9 高频淬火高频淬火机10 精磨轴颈外圆专用斜置外圆磨床11 精加工曲柄销孔精性机床12 磁力探伤13 退磁处理14 清洗清洗装置巧打印销孔间距测定机16 终检此种方案的特点在于：连杆是锻造键，孔的加工余最大，切削时将产生较大的内应力，并引起内应力重新分布。( l ）加工阶段划分得较合理因此，在安排工艺过程时，就需要把各表面的粗，精加工的工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面这样避免了由于粗加工工序切削余量大，切削力，夹紧力必然大，加工后易产生变形；如：内应力产生的变形；夹紧力较大引起的变形；切削温度过高引起的变形江艺系统的热变形等的影响粗，精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工及精加L 中得到修正，就能最后达到零件的技术要求。同时，还能合理地使用设备，保证加工质量。在粗加l 二各表而后可及早地发现毛坯缺陷，避免损失更多的工时和费用。( 2 ）定位基准的选择曲柄加工作为精基准的表而是轴颈及曲柄外圆，而作为精基准的表面应提前加工完在选择粗基准时考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表而的尺寸，位置符合图纸要求。因此按照粗基准选择原则，减少了因基准不重合而产生的定位误差，提高了定位精度。定位基准的选择还满足基准统一的原则，简化了工艺过程的制定，使夹具的设计，制造简单，降低成本( 3 ）按照工序分散的原则来拟定工艺路线：曲柄的加工过程中，各加工工序的组合基本上是按照工序分散的原则进行的由于曲柄的形状复杂，要加工表面不便于集中加工，为了适应大批量生产的快节奏，必须在各工序采用高效率的专用机床和夹具，以提高生产率，保证加工质量，使各上序的时间相对平衡，按一定的节拍组织流水生产。虽然现代的发展偏向于工序集中，但工序分散在大批量生产中仍应用很广泛。第五章确定机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸曲柄材料为45 钢，调质处理。机械加工余量对工艺过程有一定的影响，余量不够，不能保证零件的加工质量余量过大，不但增加机械加工的劳动量，而且增加了材料，刀具，能源的消耗，从而增加了成本所以必须合理地安排加工余量。本设计采用查表法确定各表面的加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。( 1 ）曲柄销孔加工余量的确定在简明手册表2 . 3 一12 中查得粗撞余量0 . 2n 卫几精撞余量0 . 1 。( 2 ）各级外圆加工余量的确定在简明手册表2 . 3 一中查得粗车余量0 . ，且m ，在表2 . 3 一3 中查得精车余量为0 . 3 ? ，在表2 . 3 一4 中查得磨削余量0 . 3 。在表2 . 3 一21 中查得铣削余量0 . 15 ? . 第六章确定各工序工艺装配及切削用量工序一：铣端面( l ）机床：采用铣端面扩中心孔专机( 2 ）夹具：专用夹具（3 ）量具：千分尺( 4 ）刀具：圆柱形铣刀( 5 ）切削用量切削深度：。，= 3mm 每齿进给量：f 二一。2 om 二切削速度：计算转速：V = 255 用000 x 60v 汀D = 4 . 25 脚l , 1000 x 60 x 4 . 25 r 1 mln , , 39 气一, ，少按机床（X5012 ）取实际转速。3 . 14 = 2720 实际速度：, 汀Dn 3 . 14 对56 x 2720 姗60x “洲刃60 x 1 000 m 15 工序二：车削曲柄外圆( l ）机床：采用液压仿行车床( 2 ）夹具：专用夹具( 4 ）刀具：硬质合金车刀( 5 ）切削用量切削深度：。，= 2 . 7m . 切削速度：, 。：: m , , 计算转速：, 竺二竺丝止二竺( 3 ）量具：千分尺进给量：a , = ” 5 mm lr = 148 r 1 mln 3 14 x 1122 按机床（336 一l ）取实际转速。一！42 , 占，己嗦血3 . 14 x 112 . 2 x 142 失肺迷反：气- 。 盯ml . , 6 ( ) x1000 工序三；车削各级外圆( l ）机床：采用多刀半自动车床( 2 ）夹具；专用夹具工步l ：车轴颈至。28 . 3mm 量具：千分尺刀具：硬质合金车刀切削用量切削深度：。，= 2 . 7m . 进给量：15 功m 切削速度：计算转速：= 0 . 87 爪分60 x 1000 x 0 . 87 n = - = 589 . srlmin 3 . 14 x 28 . 3 按机床（336 一l ）取实际转速720 , 1 mon . _ _ _ . 3 . 14 x 28 . 2 x 720 头师迷佼：气二 二1 06m 了60 x 1 000 工步2 ：车各级外圆留余量。3 mm 取平均直径小24 量具：千分尺刀具：硬质合金车刀切削用量切削深度：。，切削速度：, = 计算转速：n = = 2 7mm 进给量：a , = 0 15 mm lr 686 . 95 r 1 mjn 0 . 87 份 60 x IOIM 】 x 0R7 3 14 x 242 按机床（336 一l ）取实际转速，一720 , 实际速度：, 卫二二里二上业生。91 。l , 60 减1000 工序四：粗磨轴颈外圆( l ）机床：采用专用斜置外圆磨床( 2 ）夹具：专用夹具刀具：翻100 、100 x 47 滩100 乙5 刀35 量具：卜板切削用量切削深度：a 进给量：a ，二0 刀07 mml 切削速度：, - 计算转速：。= 0 . 29 加附22 俐j nln ? 0 . 37 份js 60 x 1000 xo 37 - = 2524rlrnm 3 14 x 28 . 01 按机床（Mlls ）取实际转速。，= 275 , lm 、实际速度：, 兰竺二兰竺尘兰生0 4 。l , 60 x 1 000 工序五；撞曲柄销孔至。29 。m . ( l ）机床：采用卧式锉床( 2 ）夹具：专用夹具( 3 ）刀具：锁刀YT15 ( 5 ）切削用量( 4 ）量具：千分尺切削深度：。，切削速度：计算转速：, = = 3mm 1 . 2 脚15 I00 ( ) x 60 x 1 . 2 3 14 x 298 进给量：f 二05mml , = 8 18 . 9 按机床（T42100 ）取实际转速。800 实际速度： 兰竺二兰竺竺竺竺6 ）x 10 峨为工序六：铣半圆键( 1 ）机床：采用卧式铣床( 2 ）夹具：专用夹具( 4 ）量具：千分尺( 5 ）切削用量切削深度：。，= , 7 , m , r 1 min 18 ml 了( 3 ）刀具：键槽铣刀进给量：了：= 0 . 2 mm 切削速度：计算转速：F = 190 邢1 min = 17 ml , 60 xl 以洲）x 3 . 17 = - = 1009 . sr 1 min 3 14 x 60 按机床（T61 IH ）取实际转速。，一1 000 实际速度：，一兰竺二竺二型生_ 60 x l0 （均工序七：高频淬火机床：采用淬火机工序八：精磨轴颈外圆至尺寸( 1 ）机床：采用专用斜置外圆磨床( 2 ）夹具：专用夹具( 3 ）刀具；( 4 ）量具：长板( 5 ）切削用量切削深度：。切削速度：, 计算转速：n = 40 用mlll = 0 . 67 60 xl000 x0 . 67 3 . 14 x 28 m / s = 457 r 1 rnl 】 1 按机床（Mll5W ）取实际转速n , = 450 r Inun 实际速度：, 卫二止些止土生0 . 66 , / , 60 x 1 000 工序九：精加工曲柄销孔至尺寸( l ）机床：采用精幢机床( 2 ）夹具：专用夹具( 4 ）量具：塞规( 5 ）切削用量( 3 ）刀具：撞刀YT30 切削深度：。，切削速度：，二计算转速：n = = Zmm 4m 15 进给量：f 。Zmm 60 xl 州力x4 - = 2547r / rnln 3 14 x 30 按机床（142100 ）取实际转速n , = 2000 , lm 山命l 爆嘴吹3 . 14 x 30 x 2000 去气阴、义卜之文：v = - = 3 . 14m / s 钟60 城1000 第七章各工序机动时间的计算工序一铣端面铣削常用符号二 铣刀齿数；f , 铣刀每齿的进给量；( mml : f , 工作台的进给量；( mm 1 min f , = fz , f . 工作台的水平进给里；( . ml ? ) ; 瓜 工作台的垂直进给量；( mm 1 min ) ; 铣削宽度（垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸）( ? ) ; , 铣削深度（平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸）( ? ) ; 铣刀直径（? ) 根据表4 . 2 一23 （简明手册）查得了，= 4 : 竺二二生坐止三, 6 ? f , z 工序二车削曲柄外圆至尺寸车削常用符号T , 机动时间（m 山刀具或工作台行程长度（? ) ; 切削加工长度（? ) ; I , 刀具切入长度（? ) ; 12 刀具切出长度（? ) ; , 切削速度（m / m 访或ml , ) ; d 工件或刀具直径（? ) ; 。 机床主轴转速（? ) ; f 工件每转刀具进给量（二ml , 。， 切削深度（? ) ; 进给次数d 一d 十人1 15 一1 12 L = - + 7 = 3 . 5 mm - = - = 0 . 16 mln 户0 . 15 x 142 工序三车削各级外圆车削常用符号同上工步l 车轴颈至28 I , = 4 （表6 . 2 一l ) I , = 4 （表6 . 2 一2 ) + 11 + I , 房脚+ I 、= 024 工步2 车各级外圆至尺寸TJ 一加l + l , + 12 + l ; 16 . 5 + 2 + 4 十4 1 一0 15 x 720 49 . 5 + 2 + 4 + 4 ，艺2 一0 . 15 x 720 O 凡凡min 工序四粗磨轴颈外圆磨削常用符号：。 单而加工余量 ) B , 砂轮宽度（? ) 了 轴（纵）向进给量（mo lr ) 。 工件每分钟转速（, / m 访）f _ 单行程磨削深度（或横向）进给量（mm 几 双行程磨削深度（或横向）进给量（m , fr 切入法磨削进给量（, , n 1 nun ) 单行程双行程f , 切入法磨削深度进给量（mml ; ) k 考虑磨削加工终了时的无火花磨削以及为消除加上而形状误差而进行局部修磨的系数，其值见表6 . 2 一9 ，表6 . 2 一10 . Lz ok 可。f , L 为磨轮行程长度（? ) = 16 . 5 一 = 1 1 . 5 优从2 . 3 （表6 . 2 一9 ) 月275 r 1 1llln f 。0 007 mml 护f 。o 145 mm LZ ok 矿。f 。11 。5 X 0 . 145 xl . 3 - = 7 . 8 min 275 x 0 . 007 x 0 . 145 一 序五键曲柄销孔至护29 mm 撞削的常用符号和车削相同Ll + 1 . + I _ + 1 . 20 . 5 + 2 + 4 + 4 尸川u . Jx 石因工序六钻孔攻丝钻削的常用符号T , 机动时间（分）I 加工长度（深度）（毫米）。 刀具的切入长度（毫米）。 刀具的超出长度（毫米）。及。当钻孔时见表11 一6 表11 . 7 ; 当扩钻时见表11 一11 ? 8 ; 当扩孔时见表n 一9 ; 当铰孔时见表11 一10 ; 。 切削深度（毫米）; 。 刀具或零件的进给量（毫米转）; 。 刀具或零件侮分钟的转数（转分）。工序七铣半圆键至尺寸铣削的常用符号同工序一了一5 。（表4 . 2 一25 ) 一I 十1 Ih 十11 54 + 2 工序九精磨轴颈外圆至，2 : . , _ Lz ok 几一蔽万L = 1 15 Z 二0005 。一1 . 3 （表6 . 2 一9 ) 月二450 尸1 min LZ ok Tj 一 - nf 0 f . = 00034 州们1 15 xo 侧）5 x 13 4 弓O 丫000034 衬000 弓厂。0005 二98 nlin 工序十精加工曲柄销孔至，3 。，. 进二；竺二二二二止二竺匕生兰三土二土二。， _ ; _ （各符号同工序五相同）户户02 x 2000 第八章夹具的设计一概述：在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件的正确位置固定不动，这一任务就是由夹具完成。对于单件，小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。但由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往较费时间，并且操作复杂，生产效率低。本零件属于大批量生产，零件外形也不适用于使用通用夹具，为了保证工件加工精度，提高生产效率，设计专用夹具就显得非常必要。二方案设计方案设计是夹具设计的第一步，也是夹具设计关键的一步，方案设计的好与坏将直接影响工件的加上精度，加工效率，稍不注意就会造成不能满足工件加工要求，或加工精度不能达到设计要求，因此必须慎重考虑。设计方案的拟订必须遵循下列原则：定位装置要确保工件定位准确可靠，符合六点定位原则。夹具的定位精度能满足工件加工精度的要求。夹具结构尽量简单，操作力小而夹紧可靠，力争造价低。1 问题的指出本夹具为第六，十一工序锋曲柄销孔：精锁曲柄销孔的专用夹具，安装在卧式锁床上，加工销孔。2 . V 形块的选择材料：20 钢热处理：渗碳深度0 . 8 一1 . 2 ? HRC58 一64 V 形块的结构如下： 一刁梦。引 1 令类3 . V 形块的计算V 形块的工作角度取。V 形块基而到定位圆中心的距离H H = h + 0 . 707D 一0 . 5B = 150 朋功V 形块的开口尺寸B B = 2 ( h + 0 707D 一Hj = 128 mm 定位误差 夕 少0 4 偏心轮的选择材料：20 钢热处理：渗碳深度0 . 8 一1 . 2 ? HRC58 一64 选用叉形偏心轮，结构如下：在夹具设计手册中查得偏心轮的尺寸如下：D = IIX ) mm B = 52 脚脚d = 16 mm dl = 20 加脚d ，二6mm H = 98 沉爪二72 mm h , = 12 mm K = 80 加用r 二100 加份rt 二10 mm 切削力及夹紧力的计算 机械加工工艺手册 切削力公式为：一二查c 几xR 凡N / mm c 刀60 R 二50 , f = l 一10 mm ，一箫粉一2 , , N , 在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内，安全系数k = klkZk3k4 其中：k 为基木安全系数1 . 5 气为加工性质系数1 . 1 k3 为刀具钝化系数1 . 1 k 为断续切削系数1 . 1 所以F 二KP = 1 . SXI . lxl . l 只l . lx2930 二5849 . 7 ( N ) 选用气动夹紧机构，则其夹紧力应为扩力比为江3 . 67 N ( f , f : ) 甘所以N 二大尸人ffZ 其中不f ，为夹具定位面及夹紧而上的摩擦系数fl = f : = 0 . 6 则N = 5849 . 7 / 0 , 6 + 0 . 6 = 5849 . 7 / 1 . 2 = 4874 . 75 ( N ) 气缸选用中100 皿nnl 当压缩空气单位压力P = 0 . SMPa 时，气缸推力为3900N ，扩力比为1 = 1 . 5 ，则：气缸产生实际夹紧力为：N 气此时，N 气39 ( ) 0 x 1 . 5 = 5850 ( N ) 己大于所需的4874 。75 的夹紧力，故本夹具可安全操作。四夹具的工作原理本夹具是采用v 形块偏心轮联合夹紧，偏心轮采用气压传动，同时可加工两个零件，夹具操作步骤如下：活塞排气，带动偏心轮旋转，偏心轮带动连杆压块向上运动，将压紧块松开，然后将零件放在V 形块上，放好后活塞进气，带动偏心轮旋转，偏心轮带动连杆压块向下运动，将工件夹紧，即可进行加1 气压简图如下：第九章技术经济分析一工艺成本的计算工艺成本包括两种：一种是与年产量有关的可变费用；另一种是与年产量无关的不变费用。不变费用用！表示，包括：( l ）调整工人工资c 。：( 2 ）专用机床折旧费c ；。：( 3 ) 专用夹具折旧费C ，夹。可变费用用F 表示，包括：( l ）材料费c 。；( 2 ）机床工人工资C , ; ( 3 ）机床维护费c , ; ( 4 ）通用机床折旧费c 旧；( 5 ）刀具维护费及折旧费c 刀；( 6 ）通用夹具维护费及折旧费c ，。1 ）可变费用用犷( 1 ）材料费C 。C 。C 。伴。一C ， 尸。（元l 件）式中c 。一材料单位重量的价格（元公斤）；附。一零件毛坯重量（公斤卜c 。一切屑单位在量的价格（元公斤卜尸，一切屑重量（公斤）钢取甲，二（o 03 一0 05 ）甲。：C 。一c 二尸，一c 。 平。， 8 2 一2 0 . 04 = 3 . 52 （元l 件）( 2 ）机床工人工资c , T Z _ c 二一竺一一止巴资( . ，二）（元，件）气100 沪式中：T ，一单件时间（分钟与工资有关的杂费：如z ，一机床工人每小时工资劳保费和休假发的工资（元l 时），工伤等，口12 ? 14 C 资T 二2 口一（l + - ) = 4 . 3 甲4 . 6 / 60 ( l + 13 / l ( X ) ) = 0 . 2 （元l 件j ( 3 ）机床维护费1oo C 护机床维护费包括：电费、油料、冷却液、和抹布费等。实际上后三项费用很小，可忽略不计，主要计算电费。( 4 ）刀具维护费及折旧费c 刀s 刀n 二5 . T （。一，) = （元件）几刀中C 式T 一刀具价格：刀具耐用度”居一可磨次数：（婚玉5 一每磨一次费用气（元）S _ + n _ . 5 _ c 二一巴一一一竺一止生T = 刀单10 + 10 * 20 ( 10 + 2 = 0 . 96 （元l 件）T ( n . + l ) l ) ( 5 ）通用夹具维护费及折旧费C . 爪S 央（p 央1 100 F . 60 P 夹，刀单央C s 夹夹具价格尸知p 央：夹具折旧率、一般以三年计算每年33 % ：维护费百分数约为25 ? 27 % F ：每年工作时间小时夹具利用率味C = 夹了夹（P 火100F 60 p 夹：刀单T ，一3000 ( 33 % + 26 % ) / 100 * 5280 * 60 * o 85 * 2 卜l 44 （元胜）2 ）不变费用s ( 1 ）调整工人上资c 。t . z _ / 二二竺一一2 上60 。戈口、，已，一+ - ！气儿I 千）100 ) 与式中：、一每调整一次所需时间n 一调整一次的零件数量：（分钟头a 一杂费。调整1 几人每小时工资元玉t 一2 . 口甲勺，. = 叹l + - 60 n 100 = 30 * 5 / 60 * l ( l + 3 / 100 ）粗575 （元胜）气( 2 ）专用机床折旧费c ，。C , ，一s , ( P , , + P , 2 ) （元式中：s 夹一夹具价格；尸夹，一夹具折旧率，般以三尸央，一维护费百分数，约为年计算，每年33 % : 25 ? 27 % c 。，= s 二（, ，一，, : ( 33 % + 260 , 0 ) = 247 . 8 （元l 年）( 3 ）专用夹具折旧费c , , C 令帆式中：= c , ( P 。一P 。2 ) （元年）机床价格（包括运费和安装费，此两项约片机床本身价格的15o o ) 价C P 。，一机床本身的折旧率，每尸帆：一维护费百分数，约为年约为10 % ; 80 % ? 95 。c , . 一c 。（P 。，+ P 。：）一，50000 ( , o 、: 5 殉一42500 （元l 年）二工艺方案的比较方法1 ）全年制品的上艺成本：E , 犷 N + s （元式中：犷c 材C 护c . + C 刀c 要3 52 + 02 + 4 二科0 . , 6 = 7 . 12 （元l 件）; S = c . + C 翎c ，夹2 575 + 247 . 5 + 14250 。14275 。375 （元l 年）；万一年产量（件）2 ）单件的二艺成本：E , 犷如图可知，单件工艺成本为一双曲线（如图a 所示）；全年的工艺成本为一直线（如图b 所示）。君叭引侧附旧陌 . . l . we 万尸门r 弓JU l 甲es 竹叮. . : 口份”盆口里竹L 甘万卜月】 ！一111 成）年量l l 心得体会这次设计不仅是对所学知识的应用，也是对自己能力的一个提高在这次设计刚开始时，觉得这次设计很轻松，时间是12 周，简直太充裕了但是一个月后，我感到这个想法完全错了，由于态度没有摆正，进度上差了很大一截在剩下的时间里，我开始认真的进行设计，随着设计一天天的进行下去，我却感觉越来越迷茫与手忙脚乱，经常翻工，本来一次就能查出来的数据，却常常要查两次甚至三次，这也表现出自己对设计的步骤与方法不够了解，缺少经验本次设计的难题还是夹具的设计，尤其是夹具装配图夹具的夹紧机构及夹紧原理在大脑中早就有了一个初步的慨念，但在实际画的过程中，始终不能够很好的表达出来，甚至在头一两次画出来的图是一个示意图，根本没有装配图的慨念在最后阶段，经过指导老师刘老师的指导及组长杨春露的帮助下，完成了本次设计的装配图，在这里我表示由衷的谢意经过12 周的设计生活，我深深的感觉到学海无崖这四个字的道理，自己学的东西还很多很多，不仅只局限与书本上的知识，还有就是为人处世方面 附件：大学本科生毕业论文(设计)规范一、毕业论文（设计）格式规范一份完整的毕业论文（设计）材料一般应包括下列内容：（一）题目；（二）目录；（三）论文主体（包括中英文摘要及关键词；正文；致谢；参考文献等）；（四）附录。具体分述如下： （一）题目题目应力求简短、精确、有概括性，直接反映毕业论文（设计）的中心内容和学科特点。题目一般不超过20个汉字，如确有必要，可用副标题作补充。（二）目录毕业论文（设计）必须按其结构顺序编写目录，要求层次分明，体现文章展开的步骤和作者思路。目录格式是论文的结构层次，反映作者的逻辑思维能力，所用格式应全文统一，每一层次下的正文必须另起一行。目录独立成页，以章、节、小节来编排。(三) 论文主体1、中英文摘要及关键词摘要一般不分段，不用图表，以精炼的文字对毕业论文（设计）的内容、观点、方法、成果和结论进行高度概括，具有独立性和自含性，自成一篇短文，具有报导作用。中文摘要一般以200-300个字为宜。关键词是反映毕业论文（设计）内容主题的词或词组，一般35个。