JH125摩托车右曲轴零件制造工艺及工装夹具设计.doc
GY01-048@JH125摩托车右曲轴零件制造工艺及工装夹具设计
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机械毕业设计全套
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GY01-048@JH125摩托车右曲轴零件制造工艺及工装夹具设计,机械毕业设计全套
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毕业设计（论文） 题 目 JH125 摩托车右曲轴零件制造工艺及工装夹具设计 姓 名 专 业 班 级 指导教师 nts 设计任务书 设计课题 :JH125 摩托车右曲轴零件制造工 艺及工装夹具设计 设计题号 :21 课题各称 : JH125 摩托车曲轴零件制造工艺及工装夹具设计 夹具题号 :21-1 加工花键 设计要求 :设计右曲轴零件制造工艺及工装夹具。生产纲领 150万件 /年。 主要设计内容：零件图一张；毛坯图一张；机械加工工艺规程卡片一套；夹具装配图一张， 0 号；夹具零件图若干张；设计说明书 10000 字以上；专业外文资料及相应的中文翻译 2000 字以上。 nts 目录 1.前言 .4 2.毕业设计说明书 .5 3.方案设计 .9 4.零件分析 .12 5.零件的主要技术要求分析 .17 6.机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的确定 .21 7.确定切削用量及基本工时的计算 .39 8.专用夹具设计 .41 9.经济分析 .44 10.外文资料 .48 11.心得体会 .49 12.参考资料 .50 nts 前 言 毕业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 毕业设计的主要目的是：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；通过毕业设计进一步巩固、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。 本次毕业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，它也可以供学生毕业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。 nts 毕业设计说明书 毕业设计题目 : JH125 摩托车右曲轴零件制造工艺及工装夹具设计 (加工右曲轴的花键的夹具的设计 ) 一 零件的分析 1. 1 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 ,发动机在工作时 ,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 .各工作表面要耐磨而且润滑良好 JH125 右曲轴零件的作用在发动机内部与左曲轴结合对连杆与其 连接进行在汽缸内进行燃烧 .该零件的作用在与连接 .推动 .传动等 .零件有销孔 直油孔以花键作为连接作用 . 1.2 零件的工艺分析： JH125 右曲轴零件的主要加工的工序： （ 1） 对该零件销孔加工 （ 2） 钻深孔（直油孔） （ 3） 钻油孔及径向油孔 （ 4） 铣花键 （ 5） 淬火以及对表面的磨削加工 由以上分析可知 ,都于这两组加工表面而言 ,可以先加工右曲轴的表面 ,用专用夹具加工滚齿机铣削花键 .在保证右曲轴的精度下 ,应对零件的刚度 .强度 .重平衡等进行严格的控制 . 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 . 曲轴材料必须满足以下要求 : (1) 具有较高的疲劳强度 (2) 必要的轴径表面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 820-870aMP抗拉强度ab MP720588屈服强度as MP430350对称弯曲疲劳极限aMP310220对称拉压疲劳极限ae MP2901901 对称扭转疲劳极限aMP2101201 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 2.1 确定零件的生产类型 生产纲领的确定 )1( nQN 零 nts 式中 :零N:零件的生产纲领 :零件的备品率一般情况下为 %5%3 Q:产品的生产纲领 :零件的平均废品率 n :每一产品中包含该零件的数量 题目已经给出“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。 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 . 2. 2 毛坯的种类 由于该零件的轮毂尺寸不大 ,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 ,减少工人的劳动强度 ,确定采用锻造 .因此该零件的材料为圆钢 50-GB702-86/Y45CaS-QD740-87. 2.3 零件的热处理 曲轴的材料为 45 钢 ,属于调质钢 ,故用调质处理 ,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 . 2.4 基准的选择 (1) 粗基准的选择 :对于本次设计 JH125 右曲轴零件的加工而言 ,以右曲轴的最大外圆作为粗基准是完全合理的 . (2) 精基 准的选择 : 精基准的选择主要应该考虑基准重合问题 ,当设计基准与工序基准不重合时 ,应该进行尺寸的计算 . 2.5 制订工艺路线 : 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 ,使各工序的时间相对平衡 ,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。 由于是 JH125 右曲轴零件的生产为大批生产 .因此采用万 能机床配以专用工夹具 .并尽量使工序集中来提高生产率 .初此以外还应该使零件的制造更加方便 .对零件的加工工艺应使零件的精度、刚度达到零件的所需的要 ,JH125 右曲轴零件应进行与左曲轴连接和连杆的接合 .应保证右曲轴的垂直度、平行度、同轴度等 . (1) 主要的工艺路线方案一 : 1.铣花键 Y631K 淬火 2.钻深孔 专机 E-K 3.钻斜油孔及径向孔 EK-2、 3 4.NC 斜切入磨床 EK-7、 8 5.立式加工中心 JK-4 6.精镗销孔 销孔精镗专用机床 7.滚丝机 JK-5 nts 8.高频淬火 9.探伤 10.平衡实验 (2)主要工艺路线方案二 : 1.铣花键 Y631K 2.钻斜油孔及径向孔 EK-2、 3 3.钻深孔 专机 E-K 4.NC 斜切入磨床 EK-7、 8 5.立式加工中心 JK-4 6.精镗销孔 销孔精镗专用机床 7.高频淬火 8.滚丝机 JK-5 9.探伤 10.平衡实验 11.检验 (3)工艺路线方案二者的比较与分析 :方案一的 8 步工序应该在提前几步以 JH125 右曲轴为轴为基准 (中心轴线 )以至于左右配合时保证同轴度等 .方案二中 2 与 3 应该对调一下长能保证斜油孔与深孔的配合间隙 .经过比较与分析最终拟订以下方案 : 工序 1：车端面 CM6125 卧式车床（数控）； 工序 2:车 M16端面： 工序 3：钻中心孔 工序 4：粗车各级外圆 工序 5、半精车各级外圆： 工序 6.铣花键 Y631K 淬火 工序 7.钻深孔 专机 E-K 工序 8.钻斜油孔及径向孔 EK-2、 3 工序 9.NC 斜切入磨床 EK-7、 8 工序 10.精镗销孔 销孔精镗专用机床 工序 11.滚丝机 JK-5 工序 12.高频淬火 工序 13.探伤 工序 14.平衡实验 工序 15.检验 (4)以上的加工方案是综和我所设计的工艺规程的工序方案所综和拟订的对工序的一些细节问题详见工序卡片 (如切削液、定位基准等 ).在设计加工的工序卡片时是采用的主要的工是主要的工艺路线方案一 : 1.铣花键 Y631K 淬火 2.钻深孔 专机 E-K 3.钻斜油孔及径向孔 EK-2、 3 4.NC 斜切入磨床 EK-7、 8 5.立式加工中心 JK-4 6.精镗销孔 销孔精镗专用机床 7.滚丝机 JK-5 nts 8.高频淬火 9.探伤 10.平衡实验 11.检验 12.对零件的编号进行统计与登记并交付发动机装配车间 . 以上的工序才是我所设计的工序卡片编制的内容 . 2.6 加工阶段的划分 : 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 ;工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工中得到修正 ,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。在粗加工各表面后可及早地发现毛坯缺陷 ,避免损失更多的工时和费用。 三 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ JH125右曲轴”零件材料为圆钢 50-GB702-86/Y45CaS-QD740-87 硬度 HBS为 207-241,毛坯质量约为 1.5kg .生产类型为大批生产采用模锻成型 .根据上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量 .工序尺寸及毛坯尺寸如下 : (1) 外圆表面 ( mm112 02.0)考虑其加工长度为 86mm 与其联接的 mm112 的平面 .在其加工的过程中为了加工的方便直接采用模锻成型 .(九方厂生产 )最大外圆的直径为 mm115 表面 粗糙度值要求为 mR 2002.只要求粗加工此时直径余量 2Z=3mm 已能满足加工要求 (2) 外圆表面沿州线长度方向的经过余量及公差 ( mm112 02.0的端面 )查机械制造工艺设计简明手册以下简称工艺手册表 2.2-14.其中锻件质量约为1.5kg 锻件复杂现状系数为 S1、锻件材质系数为 M1、锻件轮廓尺寸 (长度方向 )及 Y631 花键轴铣床的联系尺寸 ,对工件的定位以及工件的装夹的原则问题 :切削的处理问题进行了系统化的处理 ,同时也编制老工艺工序卡片 ,制定了曲轴的加工方案 ,对于设计中出现的问题 ,我查阅了 相关的手册 ,例如 :机械工艺人员手册的一些基本问题 ,在此次设计中 ,灵活运用了所学的 CAD 以及金属工艺学中的理论知识 ,从本次设计中 ,锻炼了个人处理问题的能力 ,加强理论联系实际的能力 ,培养了独立思考的能力 ,此次设计是我素质的一个提升 ,我将以次来面对人生 ,面对未来 ,迎接新的挑战 . 在本次设计的过程得到了重庆机电职业技术学院的大力支持，能力有限在设计中有许多
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