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攀枝花学院本科毕业设计3L-10/8空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计学生姓名： 徐 庆 学生学号： 200310621029 院 院系）： 机电工程学院 年级专业： 机械制造及自动化1班 指导教师： 卢宗彪 副教授 二七年六月攀枝花学院本科毕业设计 目 录目 录摘 要IABSTRACTI1 绪 论12 零件分析22.1零件的作用22.2零件的工艺分析22.3零件加工的主要问题和工艺过程设计分析23 工艺规程设计53.1确定毛坯的制造形式53.2基面的选择53.2.1 粗基准选择53.2.2 精基准的选择53.3制定工艺路线53.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定73.5 确定切削用量及基本工时113.6 时间定额计算及生产安排314 专用夹具设计404.1加工曲拐上端面油孔夹具设计404.1.1定位基准的选择404.1.2切削力的计算与夹紧力分析404.1.3夹紧元件及动力装置确定414.1.4钻套、衬套及夹具体设计424.1.5夹具精度分析444.2加工曲拐上侧面油孔夹具设计454.2.1定位基准的选择454.2.2切削力的计算与夹紧力分析454.2.3夹紧元件及动力装置确定464.2.4钻套、衬套及夹具体设计474.2.5夹具精度分析484.3铣曲拐端面夹具设计494.3.1定位基准的选择494.3.2定位元件的设计494.3.3铣削力与夹紧力计算504.3.4对刀块和塞尺设计514 结 论53参考文献54致 谢55攀枝花学院本科毕业设计 摘 要摘 要此次毕业设计任务是对3L-10/8空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺、夹具的设计,在曲轴零件的加工工艺过程中轴与轴中心线之间要有位置要求, 以毛坯轴两端定位先加工两中心孔,以两端中心孔定位再粗、精加工各轴的表面，然后以粗、精后的两轴径定位钻螺纹、铣键槽和铣曲拐端面，采用专用夹具加工两斜油孔，最后粗、精磨各轴。在夹具的设计过程中，主要以V形块和支承板来定位，靠直压板和弹簧来夹紧，钻拐径两孔应采用长型快换钻套，在钻拐径倾斜的孔时采用平面倾斜的夹具体，在钻拐径倾斜的孔时使用的是卧式钻床，铣面时2个V形块与铣刀不能干涉，因此V形块高度要降低，夹具设计要方便、简单。关键词 曲轴，加工工艺，夹具设计。I攀枝花学院本科毕业设计 ABSTRACTABSTRACTThis graduation project duty is to the 3L-10/8 air compressor crank components machine-finishing craft, the jig design, between the crank components processing technological process middle axle and the axle must have the position request ,processes two center bores first by the semifinished materials axis both sides localization ,by both sides center bore localization again thick, precision work various axes surface.Then after thick, the essence two axle diameter localization drills the thread, the keyseat and the mill crank end surface.,uses the unit clamp to process two slanting oil holes, finally thick, correct grinding various axes. In the jig design process, mainly locates by V shape block and the support plate, depends on the straight clamp and the spring clamps, drills turns diameter two to be supposed to use long trades quickly drills the wrap, when drills turns the diameter incline hole uses the plane incline the jig body, when drills turns the diameter incline hole uses is the horizontal-type drilling machine, when face milling 2 V shape blocks and the milling cutter cannot interfere ,therefore V shape block altitude must reduce, the jig design must be convenient, be simple.Key words crank, processing craft, jig design.II攀枝花学院本科毕业设计 绪 论1 绪 论夹具结构设计在加深我们对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。选择曲轴的夹具设计能很好的综合考查我们大学四年来所学的知识。本次所选设计内容主要包括：工艺路线的确定，夹具方案的优选，各种图纸的绘制，设计说明书的编写等。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。利用更好的夹具可以保证加工质量，机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件是加工面与定位面以及被加工表面相互之间的位置精度。提高生产率，降低成本，使用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多工位加工。扩大机床工艺范围，在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范围。减轻工人劳动强度，保证生产安全。为了让夹具有更好的发展，夹具行业应加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时局进地创新和发展夹具技术。 55攀枝花学院本科毕业设计 1 零件分析2 零件分析2.1零件的作用题目所给定的零件是3L10/8空气压缩机上的曲轴，它位于空气压缩机连杆处，曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，并将旋转转为直线运动，它在工作过程中将承受周期性的复杂的交变载荷。其主要作用是传递转矩，是连杆获得所需的动力。2.2零件的工艺分析由3L-10/8空气压缩机的曲轴零件图可知，它的外表面上有多个平面需要进行加工，此外各表面上还需加工一系列螺纹孔和键槽。因此可将其分为两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求它们之间有一定的位置要求.现分析如下:2.2.1以拐径为95mm为中心的加工表面这一组加工表面包括: 拐径95 mm加工及其倒圆角,两个8的斜油孔,两个油孔孔口倒角，它的加工表面的位置要求是95 mm圆跳动公差为0.01 mm。2.2.2以轴心线两端轴为中心的加工表面这一组加工表面：1：10锥度面的键槽24 mm并左端倒角，端面15 mm深16.8 mm的中心孔,2个M12深24 mm的螺纹孔，各轴的外圆表面, 右端面95 mm的孔30 mm。这组加工表面有一定的位置要求，主要是：(1)键槽24mm110mm与 1：10锥度轴心线的对称度公差为0.10mm。(2)1：10锥度轴心线对A-B轴心线的的圆跳动公差0.025mm；(3)90 mm轴表面的圆柱度公差为0.01 mm这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有：(1)曲轴拐径95 mm轴心线与A-B轴心线的平行度公差0.03mm又以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并保证他们的位置精度要求。2.3零件加工的主要问题和工艺过程设计分析（1）曲轴在铸造时，右端95 mm要在直径方向上留出工艺尺寸量，铸造尺寸为105mm，这样为开拐前加工出工艺键槽准备。该工艺键槽与开拐工装配合传递扭转。 （2）为保证加工精度，对所有加工的部位均应采用粗、精加工分开的原则。 （3）曲轴加工应充分考虑在切削时平衡装置。 1）车削拐径用专用工装及配重装置。图2-1 车削拐径2）粗、精车轴径及粗、精磨轴径都应在曲轴拐径的对面加装配重。 图2-2 车、磨轴径（4）1：10锥度环规与塞规要求配套使用，环规检测曲轴锥度，塞规检测与之配套的电机转子锥孔或联轴器锥孔，以保证配合精度。（5）曲轴偏心距1100.1mm的检验方法如图1-3。将等高V形块放在工作平台上，以曲轴两轴径95 mm作为测量基准。将曲轴放在V形块上。首先用百分表将两轴径的最高点调整到等高（可用纸垫V形块的方法），并同时用高度尺测出轴径的最高点实际尺寸H,H(如两轴径均在公差范围内，这是H和 H应等高)。用百分表将曲轴拐径调整到最高点位置上，同时用高度尺测出拐径最高点实际尺寸H。在用外径千分尺测出拐径1和轴径2，3的实际尺寸。这样经过计算可得出偏心距的实际尺寸。 图2-3 曲轴偏心距检测示意图偏心距=（H-/2）-（H-/2）式中 H曲轴拐径最高点式(1)H（ H）曲轴轴径最高点式(2)曲轴拐径实际尺寸式(3) （3）曲轴轴径实际尺寸式(4)（6）曲轴拐径轴线与轴径轴线平行度的检查，可参照图1-3进行。当用百分表将两轴径的最高点，调整到等高后，可用百分表再测出拐径最高点两处之差（距离尽可能远些），然后通过计算可得出平行度值。（7）曲轴拐径、轴径圆度测量，可在机床上用百分表测出。圆柱度的检测，可以在每个轴上选取个截面测量，通过计算可得出圆柱度值。攀枝花学院本科毕业设计 2 工艺规程设计3 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为球球墨铸铁，型号为QT600-3。考虑到空气压缩机曲轴的零件较大，零件比较复杂，应采用铸件。而且投资较少，成本较低，生产周期短。3.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，不盲目的选择基面。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1 粗基准选择在小批生产的条件下，通常都是采取划线找正。所以曲轴加工的第一道工序是钳工划线，划出主轴颈端面的十字中心线以及待加工表面的轮廓线，然后按划线找正将曲轴安装在机床上进行加工。这样兼顾了各部分的加工余量，以减少毛坯的废品率。3.2.2 精基准的选择加工曲轴的主轴颈止以及与主轴颈同旋转轴心线的其它配合部分和曲柄外圆弧面、外端面时，同轴类零件外圆表面加工一样，采用辅助精基准顶针孔。用顶针孔作为精基准，符合基面同一的原则，从而可以保证一次安装中加工的各表面的同轴度或垂直度。对于主轴颈较大而偏心距又较小的曲轴，可以在曲轴两端面上分别各打出两个顶针孔A及B，使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。3.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能得到合理的保证。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案（一）： 1）画线，以毛坯外形找正，划主要加工线，偏心距100mm及外形加工。 2）划轴两端中心孔线，顾各部加工余量。 3）工件平放在镗床工作台上，压轴95 mm两处，钻右端中心孔。4）夹右端（1：10锥度一边）顶右端中心孔，粗车左端外圆95 mm，粗车左端所有轴径，粗车拐径外侧左、右端面，保证拐径外侧的对称性及尺寸，粗铣凸台25。5）夹右端，左端上中心架车端面，去长短保证总长尺寸610mm，钻左端中心孔，钻左端6的孔，深16.8mm，锪60角，深7.8mm，再锪120角，深1.8mm。6）粗车拐径95 mm尺寸。7）精车拐径95 mm尺寸。8）夹左端，顶右端中心孔，精车右端轴径95 mm，长度尺寸至87mm，保证曲拐端面60mm尺寸，精车右端轴径93至图示长度12mm。9）夹右端，顶左端中心孔，精车左端轴径95 mm，长度尺寸至85mm，保曲拐端面60mm尺寸。10）以两中心孔定位，磨左端轴径95 mm，磨左端轴径90mm。11）以两中心孔定位，倒头装夹，磨左端轴径95 mm。12）底面60mm115mm，以两侧面定位并压紧，保证距中心高70mm，总高236mm。13）以两轴径定位压紧钻、攻4M20螺纹。14）以两端中心孔定位，精磨拐径95 mm至图样尺寸，磨圆角R6。15）以两端中心孔定位，精磨两轴径95 mm至图样尺寸，磨圆角R6，精磨90mm至图样尺寸，倒角2.545。16）夹右端，顶右端中心孔车1：10圆锥，留余量1.5mm 。17）以两端中心孔定位，磨1：10圆锥86长124mm，磨圆角R6。 18）粉探伤各轴径，拐径。 19）划键槽线24mm110mm，铣键槽，以两轴径95 mm定位，采用专用工装装夹铣键槽24mm110mm至图样尺寸。 20）铣右端轴径93mm的槽44mm至图样尺寸。21）粗镗、精镗右端30mm孔至图样尺寸，深75mm。锪60角，深5.5mm，再锪120角，深2mm。22）重新装夹工件，采用专用工装装夹，钻拐径95 mm两斜油孔8mm。27）钳工，修油孔，倒角，清污垢。 28）检查。工艺路线方案（二）： 1）画线，以毛坯外形找正，划主要加工线，偏心距100mm及外形加工。 2）划轴两端中心孔线，顾各部加工余量。 3）工件平放在镗床工作台上，压轴95 mm两处，钻右端中心孔。4）夹右端（1：10锥度一边）顶右端中心孔，粗车左端外圆95 mm，粗车左端所有轴径，粗车拐径外侧左、右端面，保证拐径外侧的对称性及尺寸，粗铣凸台25。5）夹右端，左端上中心架车端面，去长短保证总长尺寸610mm，钻左端中心孔，钻左端6的孔，深16.8mm，锪60角，深7.8mm，再锪120角，深1.8mm。6）粗车拐径95 mm尺寸。7）精车拐径95 mm尺寸。8）夹左端，顶右端中心孔，精车右端轴径95 mm，长度尺寸至87mm，保证曲拐端面60mm尺寸，精车右端轴径93至图示长度12mm。9）夹右端，顶左端中心孔，精车左端轴径95 mm，长度尺寸至85mm，保曲拐端面60mm尺寸。10）以两轴径定位压紧钻、攻4M20螺纹。 11）粉探伤各轴径，拐径。 12）划键槽线24mm110mm，铣键槽，以两轴径95 mm定位，采用专用工装装夹铣键槽24mm110mm至图样尺寸。 13）铣右端轴径93mm的槽44mm至图样尺寸。14）粗镗、精镗右端30mm孔至图样尺寸，深75mm。锪60角，深5.5mm，再锪120角，深2mm。15）重新装夹工件，采用专用工装装夹，钻拐径95 mm两斜油孔8mm。16）以两中心孔定位，磨左端轴径95 mm，磨左端轴径90mm。17）以两中心孔定位，倒头装夹，磨左端轴径95 mm。18）底面60mm115mm，以两侧面定位并压紧，保证距中心高70mm，总高236mm。19）以两端中心孔定位，精磨拐径95 mm至图样尺寸，磨圆角R6。20）以两端中心孔定位，精磨两轴径95 mm至图样尺寸，磨圆角R6，精磨90mm至图样尺寸，倒角2.545。21）夹右端，顶右端中心孔车1：10圆锥，留余量1.5mm 。22）以两端中心孔定位，磨1：10圆锥86长124mm，磨圆角R6。23）钳工，修油孔，倒角，清污垢。 24）检查。 通过两种工艺方案的比较可得出第一种方案中在精磨以后再铣键槽、钻油孔，这样会影响精磨后各轴的加工精度。而第二种方案则比较好些，它在铣键槽、钻油孔后粗、精磨各轴保证了各轴的精度要求。3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“3L-10/8空气压缩机”曲轴零件材料为球墨铸铁，硬度190270HBS，毛坯重量约为40.3kg，生产类型为大批生产，采用毛坯铸件。3.4.1加工两端中心线上的外圆表面。 由于这些表面的粗糙度要求较高，它们的表面粗糙度都是Ra1.6，根据工序要求，轴径90mm，95 mm加工分粗、精车，还有粗、精磨。粗车：参照机械加工工艺手册表2.3-5，其余量规定为 ，现取。精车：参照机械加工工艺手册表2.3-39，其余量规定为 1.1mm粗磨：参照机械加工工艺手册表2.3-42，其余量规定为 ，现取。精磨：参照机械加工工艺手册表2.3-44，其余量规定为 现取。轴径90mm，95 mm铸造毛坯的基本尺寸分别为：90+4.5+1.1+0.45+0.01=96.15mm,95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.15mm。根据机械加工工艺手册表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT1113，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为，现取7mm。对轴径90mm有：毛坯的名义尺寸为：90+4.5+1.1+0.45+0.01=96.15mm毛坯最小尺寸为：96.15-3.5=92.65 mm毛坯最大尺寸为：95.05+3.5=99.65mm精车后尺寸为：90+1.1+45+0.01=91.56精磨后尺寸与零件图尺寸相同，即90mm对轴径95 mm有：毛坯的名义尺寸为：95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.15mm。毛坯最小尺寸为：101.15-3.5=96.65mm毛坯最大尺寸为：101.15+3.5=104.65mm精车后尺寸为：95+1.1+0.45+0.01=96.56 mm精磨后尺寸与零件图尺寸相同, 即95 mm而对于轴径86 mm、93mm粗糙度要求为Ra 1.6,精车能达到要求，此时直径粗加工余量2Z=3mm精加工为0.5mm能满足加工要求。3.4.2 粗车86 mm 与93 mm外圆端面，及M12深24mm螺孔根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为Ra12.5。只需要粗车加工就可以了。粗车：参照机械加工工艺手册表2.3-5，其余量规定为 ，现取。铸造毛坯的基本尺寸为： 610+6+6=622mm。3.4.3 攻M12深24mm螺孔，及攻4M20螺纹毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3-71，现确定螺孔加工余量为：2螺孔 钻孔： 攻丝： 4螺孔钻孔： 攻丝： 3.4.4 钻轴径86 mm的端面钻左端6的锥行孔毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3-，确定工序尺寸为： 钻孔：6mm，深16.8mm。 锪角: 锪60角，深7.8mm。 锪角：锪120角，深1.8mm，圆口径15mm。3.4.5 铣右端轴径93mm的上的槽根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为Ra12.5，只需要粗铣就可以了，此时的余量2Z=3mm已能满足加工要求。3.4.6 铣86处键槽根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为Ra6.3,只需要粗铣键槽就可以了，此时的余量2Z=3mm已能满足加工要求。3.4.7 钻右端轴径95 mm的孔（30mm）根据工序要求，后端面孔的加工分为粗镗、精镗两个工序完成，工序余量如下：粗镗：孔，参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；精镗：孔，参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；铸件毛坯的基本尺寸为：孔毛坯基本尺寸为：30mm-1.5mm-0.3mm= 28.2mm；根据机械加工工艺手册表2.3-11，铸件尺寸公差等级选用CT12，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为：1.1mm.孔毛坯名义尺寸为; 毛坯最大尺寸为+0.55mm=; 毛坯最小尺寸为-0.55mm=;粗镗工序尺寸为; 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即3.4.8 铣115mm左右两侧面由工序要求可知，两侧面只需进行粗铣加工。其工序余量如下：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2-23，其余量规定为,现取其为。铸件毛坯的基本尺寸。根据机械加工工艺手册表2.3-11，铸件尺寸公差等级选用CT12，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为7m。毛坯名义尺寸为：;毛坯最小尺寸为：-3.5mm=114mm;毛坯最大尺寸为：+3.5mm=121mm;粗铣后尺寸与零件图尺寸相同，即115mm。3.4.9 铣60mm115 mm平面 根据工艺要求，底面精度要求不高粗糙度为Ra12.5，只需要粗铣就可以了，此时的余量2Z=3mm已能满足加工要求。3.4.10钻拐径95处的两个油孔（8）根据工艺要求，油孔精度要求不高粗糙度为Ra25，毛坯为实心，不冲出孔，参照参照机械加工工艺手册表2.3-9及2.3-12确定工序尺寸及余量为：钻孔： 扩孔： 2Z=2mm3.4.11 车磨拐径为95 mm由于表面的粗糙度要求较高，它们的表面粗糙度都是Ra0.8，根据工序要求，拐径95 mm加工分粗、精车，还有粗、精磨。粗车：参照机械加工工艺手册表2.3-5，其余量规定为 ，现取。 精车：参照机械加工工艺手册表2.3-39，其余量规定为 。粗磨：参照机械加工工艺手册表2.3-42，其余量规定为 ，现取。精磨：参照机械加工工艺手册表2.3-44，其余量规定为 ，现取。拐径95 mm铸造毛坯的基本尺寸为：95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.06mm。根据机械加工工艺手册表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT1113，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为，现取7mm。对轴径95 mm有： 毛坯的名义尺寸为：95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.06mm；毛坯最小尺寸为：101.06mm-3.5mm=97.56mm;毛坯最大尺寸为：101.06mm+3.5mm=104.56mm;精车后尺寸为：95+0.45+0.01=95.46mm；精磨后尺寸与零件图尺寸相同，即95 mm。3.5 确定切削用量及基本工时工序1：粗车左端外圆95 mm。加工条件 工件材料：QT60-2, ，铸件。 加工要求：粗车左端外圆95 mm。 机床：CW6180B卧式车床 刀具：YG6（1）粗车左端外圆95 mm1)被吃刀量：取单边余量Z=2mm， 2)进给量f：根据3 表2.4-3，取。3)切削速度： 按3 表2.4-20，切削速度，4)机床主轴转速： 按机床说明书，与相近的转速为300 ，则：.实际铣削速度：5)检验机床功率：主切削力Fc按3表2.4-9，可查得 由CW6180B卧式车床说明书可知，CW6180B卧式车床主电动机功率为13KW，当主轴转速为300 r/min时，主轴传递的功率为7.5kW，所以机床功率足够，可以正常工作。6)计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=85mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0,L1=2mm刀具切出长度：取工序2：粗车左端轴径90mm加工条件 工件材料：QT60-2, ，铸件。 加工要求：粗车左端外圆90 mm。 机床：CW6180B卧式车床 刀具：YG61)被吃刀量：取单边余量Z=2mm， 2)进给量f：根据3表2.4-3，取。3)切削速度： 按3表2.4-20，切削速度， 4)机床主轴转速： 根据3表3.1-22可得，与相近的转速为300r/min，则实际速度。 5)检验机床功率：主切削力Fc按机械加工工艺手册表2.4-20，可查得 由CW6180B卧式车床说明书可知，CW6180B卧式车床主电动机功率为13KW，当主轴转速为300 r/min时，主轴传递的功率为7.5kW，所以机床功率足够，可以正常工作6)计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=67mm刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取工序3：粗车左端轴径86 mm加工条件 工件材料：QT60-2, ，铸件。 加工要求：粗车左端外圆86mm。 机床：CW6180B卧式车床 刀具：YG61) 被吃刀量：取单边余量Z=3mm， 2) 进给量f：根据3表2.4-3，取。3) 切削速度： 按3表2.4-20，切削速度：，4) 机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为300r/min，则实际速度：。5)检验机床功率：主切削力Fc按3表2.4-20，可查得 由CW6180B卧式车床说明书可知，CW6180B卧式车床主电动机功率为75KW，当主轴转速为300r/min时，主轴传递的功率为4.5kW，所以机床功率足够，可以正常工作。6) 计算切削工时：按工艺手册表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=124mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取工序4：粗车拐径外侧左、右端面并粗车台肩（1）粗车拐径外侧左、右端 机床：CA6140卧式车床 刀具：YG61）已知毛坯长度，拐径外侧左、右端面参照3表2.3-5，其余量规定为 ，现也取。分两次加工，=3mm。2) 进给量f：根据3表2.4-3，当刀杠尺寸为25mm25mm, 3mm以及工件直径60mm时取 3）计算切削速度：按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4)机床主轴转速：按3表3.1-22可得，与相近的转速为320r/min。则实际切削速度：。5）计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=112mm刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间：（2）粗铣凸台25机床：组合铣床刀具：硬质合金端铣刀YG8，铣刀直径，齿数铣削深度：每齿进给量：根据3表2.4-77，取铣削速度：参照3表2.4-88，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：走刀次数为1机动时间：（其中）本工序机动时间：工序5：粗车拐径95 mm机床：CW6180B卧式车床 刀具：YG6（1）粗车拐径95 mm 1)被吃刀量：参照3表2.3-5，其余量规定为 ， 现也取。分两次加工，=3mm。2)进给量f：根据3表2.4-3，取。 3)切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4)机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为405r/min，则实际速度。5)检验机床功率：主切削力Fc按2表1.29所示公式计算 式中：所以： 切削时消耗功率PC为: 由CW6180B机床说明书可知，CW6180B主电动机功率为75KW，当主轴转速为405r/min时，主轴传递的功率为45kW，所以机床功率足够，可以正常工作。6) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=123mm刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间：工序6： 精车拐径95 mm尺寸机床：CW6180B卧式车床 刀具：YG6 1 )被吃刀量：=0.6mm。2) 进给量f：根据3表2.4-4，预估切削速度1.33，取。 3) 切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4) 机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为540r/min，则实际速度。5) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=123mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间：工序7：精车右端轴径95 mm机床：CW6180B卧式车床 刀具：YG6 1) 被吃刀量：=0.6mm。2) 进给量f：根据3表2.4-4，预估切削速度1.33，取。 3) 切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4) 机床主轴转速： 按机床说明书，与相近的转速为540r/min，则实际速度。5) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=74mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间： 工序8： 精车右端轴径93 mm 机床：CW6180B卧式车床 刀具：YG6 1 )被吃刀量：=0.6mm。2)进给量f：根据3表2.4-4，预估切削速度1.33，取。3) 切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4) 机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为540r/min，则实际速度。5) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=12mm刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间： 工序9：精车左端轴径95 mm机床：CW6180B卧式车床 刀具：YG6 1)被吃刀量：=0.6mm。2)进给量f：根据3表2.4-4，预估切削速度1.33，取。 3)切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4) 机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为540r/min，则实际速度。5) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=85mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间：工序10：精铣底面60mm115mm机床：X62W铣床刀具：硬质合金端铣刀YG6 ，齿数1) 铣削深度：2) 每齿进给量：根据3表2.4-73，取3) 铣削速度：参照3表2.4-81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：4) 给量：工作台每分进给量：5) 刀具切入长度：精铣时 由工序3可知： 走刀次数为1机动时间：工序11：钻、攻4M20螺纹（1）钻孔机床：组合钻床刀具：麻花钻 1) 进给量：根据3表2.4-39，其取值范围为，取2) 切削速度：参照3表2.4-41，取3) 机床主轴转速：，取 实际切削速度： 4) 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：（2）攻4M20螺纹丝机床：组合攻丝机刀具：钒钢机动丝锥1) 进给量：由于其螺距,因此进给量2) 切削速度：参照3表2.4-105，取3) 机床主轴转速：，取 丝锥回转转速：取实际切削速度： 4) 机动时间被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 走刀次数为1机动时间：本工序机动时间：工序12：铣键槽24mm110mm 机床：X52k 刀具：高速钢镶齿三面刃槽铣刀 ，齿数 L=201) 铣削深度：2) 每齿进给量：根据3表2.4-76，取3) 铣削速度：参照3表2.4-86，取：4) 机床主轴转速：，取实际铣削速度：5) 给量：工作台每分进给量：6) 刀具切入长度：精铣时 被切削层长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1机动时间：工序13：铣右端轴径93mm的槽44mm 机床：X52k 刀具：高速钢镶齿三面刃槽铣刀 ，齿数 L=201) 铣削深度：2) 每齿进给量：根据3表2.4-76，取3) 铣削速度：参照3表2.4-86，取：4) 机床主轴转速：，取实际铣削速度：5) 给量：工作台每分进给量：6) 刀具切入长度：精铣时 被切削层长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1机动时间：工序14：粗镗、精镗右端30mm孔机床：组合镗床刀具：高速钢刀具（1）粗镗孔切削深度：进给量：根据3表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照3表2.4-66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间： （2） 粗镗孔机床：组合镗床刀具：高速钢刀具切削深度：进给量：根据切削深度，再参照3表2.4-66,因此确定进给量切削速度：参照3表2.4-66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：本工序的机动时间： 工序15：钻拐径95 mm两斜油孔8mm 机床：组合钻床刀具：麻花钻、扩孔钻（1） 钻拐径上端孔机床：组合钻床 刀具：麻花钻、扩孔钻切削深度：进给量：根据3表2.4-39，取切削速度：参照3表2.4-41，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：（2） 扩拐径上端孔机床：卧式钻床 刀具：麻花钻、扩孔钻切削深度：进给量：根据3表2.4-52，取切削速度：参照3表2.4-53，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：加工加油孔机动时间：工序16：钻曲拐左侧孔（1） 钻曲拐左侧下偏30的孔切削深度：进给量：根据3表2.4-39，取切削速度：参照3表2.4-41，取机床主轴转速：，取，实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：（2）扩曲拐左侧下偏30的孔切削深度：进给量：根据3表2.4-52，取切削速度：参照3表2.4-53，取机床主轴转速：，取，实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：加工加油孔机动时间：工序17：粗磨左端轴径95 mm机床：M1450A磨床 1）砂轮的直径与宽度：砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=500mm，砂轮的宽度取B=75 mm2)工件回转速度与转数：根据3表2.4-148，查得=0.2330.476,取=0.350， 3)轴向进给量:根据3表2.4-148，查得=(0.50.8)B，取=45 4）径向切入进给量：根据3表2.4-1480，预估=0.350mm可查得=0.01760.0110，取=0.150 5）每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 工序18：磨左端轴径90mm机床：M1450A磨床 1）砂轮的直径与宽度：砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=500mm，砂轮的宽度取B=75 mm 2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-148，查得=0.2330.476,取=0.350， 3) 轴向进给量:根据3表2.4-148，查得=(0.50.8)B，取=45 4）径向切入进给量：根据3表2.4-1480，预估=0.350mm可查得=0.01760.0110，取=0.150 5）每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 工序19：磨右端轴径95 mm 机床：M1450A磨床 1) 砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=500mm，砂轮的宽度取B=75 mm 2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-148，查得=0.2330.476,取=0.350， 3) 轴向进给量:根据3表2.4-148，查得=(0.50.8)B，取=45 4) 径向切入进给量：根据3表2.4-1480，预估=0.350mm可查得=0.01760.0110，取=0.150 5) 每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 工序20：精磨拐径95 mm机床：M1432A磨床 1) 砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=400mm，砂轮的宽度取B=50 mm2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-149，取=0.6 ， 3) 轴向进给量:根据3表2.4-149，查得=(0.50.8)B， 4) 径向切入进给量：根据3表2.4-149，预估=0.6mm可查得=0.0028 5) 每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 工序21：精磨左右两轴径95 mm 机床：M1432A磨床 1) 砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=400mm，砂轮的宽度取B=50 mm2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-149，取=0.6 ，3) 轴向进给量:根据3表2.4-149，查得=(0.50.8)B，4) 径向切入进给量：根据3表2.4-149，预估=0.6mm可查得=0.00285) 每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：，单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 本工序的机动时间：=+=0.9工序22：精磨90mm机床：M1432A磨床 1) 砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=400mm，砂轮的宽度取B=50 mm 2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-149，取=0.6 ， 3) 轴向进给量:根据3表2.4-149，查得=(0.50.8)B， 4) 径向切入进给量：根据3表2.4-149，预估=0.6mm可查得=0.0028 5) 每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 工序23：车1：10圆锥机床：CW6180B卧式车床 刀具：YG8 1) 被吃刀量：参照3表2.3-5，其余量规定为 ，现也取。分两次加工，=3mm。2) 进给量f：根据3表2.4-3，取。 3) 切削速度： 按3表2.4-20，切削速度，4)机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为300r/min，则实际速度。5) 检验机床功率：主切削力Fc按3表2.4-20，可查得 由CW6180B机床说明书可知，CW6180B主电动机功率为75KW，当主轴转速为300r/min时，主轴传递的功率为45kW，所以机床功率足够，可以正常工作。6) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=124mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取机动时间：工序24：磨1：10圆锥86长124mm （1）粗磨1：10圆锥86 机床：M1450A磨床 1) 砂轮的直径与宽度：砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=500mm，砂轮的宽度取B=75 mm2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-148，查得=0.2330.476,取=0.350， 3） 轴向进给量:根据3表2.4-148，查得=(0.50.8)B，取=454）径向切入进给量：根据3表2.4-1480，预估=0.350mm可查得=0.01760.0110，取=0.150 5）每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 工序25：磁粉探伤各轴径，拐径工序26：钳工，修油孔，倒角，清污垢。工序27：检查。3.6 时间定额计算及生产安排根据设计任务要求，该曲轴的年产量为5000件。一年以300个工作日计算，每天的产量应不低于25件。设每天的产量为25件。再以每天16小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于38.4min。参照3表2.5-2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为： （大量生产时） 因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： 其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间） 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值3.6.1粗车左端外圆95 mm加工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-42，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.2粗车左端轴径90mm加工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-42，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.3 粗车左端轴径86 mm加工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-42，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.4 粗车拐径外侧左、右端面并粗车台肩加工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-42，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.5 粗车拐径95 mm加工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-42，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.6 精车拐径95mm尺寸加工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-42，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.7 精车右端轴径95 mm加工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-42，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.8 精车右端轴径93 mm加工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-42，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.9 精车左端轴径95 mm工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-42，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.10 精铣底面60mm115mm工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-45，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-46，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.11 钻、攻4M20螺纹1） 钻18.5mm孔机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。查3表2.5-42取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。（2） 攻2-M8螺纹孔机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。查3表2.5-42取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：22.8min因此，达到生产要求。3.6.12 铣键槽24mm110mm工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-45，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-46，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.13铣右端轴径93mm的槽44mm工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-45，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-46，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.14 粗镗、精镗右端30mm孔工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-37，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-46，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-27，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.15 钻拐径95 mm斜油孔8mm机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。查3表2.5-42取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.16 钻曲拐左侧孔8mm机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。查3表2.5-42取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.17 粗磨左端轴径95 mm机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-56，取工步辅助时间为。查3表2.5-57取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.18 磨左端轴径90mm机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-56，取工步辅助时间为。查3表2.5-57取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。3.6.19磨右端轴径95 mm机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-56，取工步辅助时间为。查3表2.5-57取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.20精磨拐径95mm至规定尺寸机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-56，取工步辅助时间为。查3表2.5-57取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.21精磨左右两轴径95mm至规定尺寸机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-56，取工步辅助时间为。查3表2.5-57取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.22精磨90mm至规定尺寸机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-56，取工步辅助时间为。查3表2.5-57取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.23车1：10圆锥加工机动时间：辅助时间：参照3表2.5-41，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查3表2.5-42，取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单件时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：3.6.24磨1：10圆锥86长124mm机动时间： 辅助时间：参照3表2.5-56，取工步辅助时间为。查3表2.5-57取装卸工件时间为。则：根据3表2.5-43，单间时间定额有：38.4min因此，达到生产要求。单件时间为：攀枝花学院本科毕业设计 3专用夹具设计 4 专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工汽车变速箱箱体零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工两油孔夹具及铣曲拐端面夹具各一套。其中加工两油孔的夹具将用于卧式钻床、组合钻床，刀具分别为两把麻花钻、扩孔钻对工件上的两个工艺孔同时进行加工，铣曲拐端面夹具将用于X62W铣床，刀具为两把硬质合金端铣刀YG8 ，齿数对变速箱箱体的前后两个端面同时进行加工。4.1加工曲拐上端面油孔夹具设计本夹具主要用来钻、扩油孔，油孔倾斜的角度不一样，曲拐上端处的油孔较深选择钻头时要选择较为合理的，强度硬度还有长度都要考虑清楚，曲拐上顶面油孔并应与顶面成40角，加工到本道工序前要完成曲拐的粗、精磨。因此本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求。以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。4.1.1定位基准的选择由零件图可知，油孔位于零件曲拐上，其尺寸精度要求和表面粗糙度要求不高，曲拐上顶面油孔并应与顶面成40角。为了保证所钻、扩的孔与顶面顶面成40角并保证油孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择油孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精磨顶面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工油孔的定位基准应选择曲轴两端轴中心线作为主要定位基面以限制工件的四个自由度，用支承板在曲拐端面限制工件的一个自由度。4.1.2切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩加工，而钻削力远远大于扩的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由切削手册得：钻削力 钻削力矩 式中： 当用两把刀具同时钻削时： 本道工序加工油孔时，工件前后两轴承放在两V形块上。再使工作台面上升一段距离。夹紧力方向与钻削力方向不同。有40的夹角的偏向，所以夹紧力1995.5N 。4.1.3夹紧元件及动力装置确定由于空气压缩机曲轴的生产量很大，采用手动夹紧的夹具虽然结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，原始夹紧力可以连续作用，夹紧可靠，方便实用。本道工序夹具的夹紧元件选用两个V形块、一个支承板来对曲轴定位。再用一个直压板对工件夹紧，从倾斜方向夹紧工件。但工件仍可绕轴心线转动所以采用了一个支承板来限制它的转动。由于夹紧力方向与钻削力方向不同，轴心线方向上受到力的作用，所以用一个支承板来定位。根据工件的直径 D=95mm可知V形块的结构尺寸如下：表4-1 V形块的各参数HD 80-10050121812301525140V形块设计如图 图4-1 V形块图4.1.4钻套、衬套及夹具体设计工艺孔的加工需钻、扩两次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：工艺孔8mm分钻、扩两个工步完成加工。即先用的麻花钻钻孔，根据GB114184的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为即。再用标准扩孔钻扩孔，根据GB114184的规定扩孔钻的尺寸为。图4-2 长型快换钻套图工艺孔钻套结构参数如下表：表4-2 钻套结构参数dHD公称尺寸允差86012+0.018+0.00726221047716衬套选用固定衬套其结构如图所示： 图4-3 固定衬套图 其结构参数如下表：表4-3 固定衬套结构参数dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差12+0.034+0.0162018+0.023+0.0120.52 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。整个夹具的结构见夹具装配图2所示。4.1.5夹具精度分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。由工序简图可知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面为主要定位基面，故定位误差很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保证两油孔尺寸。直径为，并采用钻套，导套孔径为，外径为同轴度公差为。固定衬套采用孔径为，同轴度公差为。该油孔的位置度应用的是最大实体要求。即要求：（1）各孔的实际轮廓受最大实体实效边界的控制即受直径为的理想圆柱面的控制。（2）各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸。（3）当各孔的实际轮廓偏离其最大实体状态，即其直径偏离最大实体尺寸时可将偏离量补偿给位置度公差。（4）如各孔的实际轮廓处于最小实体状态即其实际直径为时，相对于最大实体尺寸的偏离量为，此时轴线的位置度误差可达到其最大值。即孔的位置度公差最小值为。工艺孔的尺寸，由选用的扩孔尺寸满足。由本工序所选用的加工工步钻、扩满足。影响油孔位置度的因素有：（1）钻模板上两个装衬套孔的尺寸公差：（2）两衬套的同轴度公差：（3）衬套与钻套配合的最大间隙：（4）钻套的同轴度公差：所以能满足加工要求。4.2加工曲拐上侧面油孔夹具设计本夹具主要用来钻、扩油孔，曲拐侧面则要左侧下偏30角，曲拐上端处的油孔较深选择钻头时要选择较为合理的，强度硬度还有长度都要考虑清楚，加工到本道工序前要完成曲拐的粗、精磨。因此本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求。以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。4.2.1定位基准的选择由零件图可知，油孔位于零件曲拐左侧下上，其尺寸精度要求和表面粗糙度要求不高，曲拐侧面则要左侧下偏30角。为了保证所钻、扩的孔与侧面成30角并保证油孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择油孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精磨顶面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。4.2.2切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩加工，而钻削力远远大于扩的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由切削手册17得：钻削力 钻削力矩 式中： 当用两把刀具同时钻削时： 本道工序加工油孔时，工件前后两轴承放在两V形块上。夹紧力方向与钻削力方向不同，有30的夹角的偏向，所以夹紧力N 。 4.2.3夹紧元件及动力装置确定由于空气压缩机曲轴的生产量很大，采用手动夹紧的夹具虽然结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，原始夹紧力可以连续作用，夹紧可靠，方便实用。本道工序夹具的夹紧元件选用两个V形块、一个支承板来对曲轴定位。再用一个直压板对工件夹紧，从倾斜方向夹紧工件。但工件仍可绕轴心线转动所以采用了一个支承板来限制它的转动。由于夹紧力方向与钻削力方向不同，轴心线方向上受到力的作用，所以用一支承板来定位。V形块设计如图图4-4 V形块结构图根据工件的直径 D=90mm可知V形块的结构尺寸如下：表4-4 V形块的各参数HD 80-100501218123015251404.2.4钻套、衬套及夹具体设计工艺孔的加工需钻、扩两次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：工艺孔8mm分钻、扩两个工步完成加工。即先用的麻花钻钻孔，根据GB114184的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为即。再用标准扩孔钻扩孔，根据GB114184的规定扩孔钻的尺寸为。图4-5 长型快换钻套图工艺孔钻套结构参数如下表：表4-5长型快换钻套结构参数dHD公称尺寸允差86012+0.018+0.00726221047716衬套选用固定衬套其结构如图所示： 图4-5 固定衬套图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。整个夹具的结构见夹具装配图2所示。其结构参数如下表：表4-5 固定衬套结构参数dHDC公称尺寸允差公称尺寸允差12+0.034+0.0162018+0.023+0.0120.524.2.5夹具精度分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。由工序简图可知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面为主要定位基面，故定位误差很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保证两油孔尺寸。直径为，并采用钻套，导套孔径为，外径为同轴度公差为。固定衬套采用孔径为，同轴度公差为。该油孔的位置度应用的是最大实体要求。即要求：（1）、各孔的实际轮廓受最大实体实效边界的控制即受直径为的理想圆柱面的控制。（2）、各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸。（3）、当各孔的实际轮廓偏离其最大实体状态，即其直径偏离最大实体尺寸时可将偏离量补偿给位置度公差。（4