GY03-004@468曲轴工艺规程及钻模夹具的设计
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共45页)
编号：491758
类型：共享资源
大小：9.51MB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-06
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
20
积分
- 关 键 词：
-
机械毕业设计全套
- 资源描述：
-
GY03-004@468曲轴工艺规程及钻模夹具的设计,机械毕业设计全套
- 内容简介：
-
本科 学 生 毕业设计 468 曲 轴 工艺规程及 钻 模 夹具 的 设计 The Graduation Design for Bachelors Degree The Design of Bored Fixture And Process for the 468 Crankshafts nts I 摘 要 本文介绍了曲轴加工 过程 中定位、装夹、加紧、钻模 以及曲轴加工方面、夹具设计上的相关知识。综述了国内外目前微型车曲轴的制造技术及发展趋势。通过对曲轴的使用性能、工作条 件、结构、技术要求的了解，对曲轴的加工工艺 规程 进行 研究 改进 ,提出了在加工过程中常出现的问题及改进的办法，使曲轴的精度和表面质量得到很大提高，降低了废品率，提高了劳动生产率。 并绘制夹具的二维与三维图形。与 在对国内外夹具的设计现状进行分析的基础上，针对中小企业广泛使用夹具常出现的情况，我们有必要对夹具进行设计，具有现代机床夹具设计的相关知识，这样可有效地提高夹具设计的速度和质量，从而提高企业效益。此外，本文顺应现代机械设计发展趋势，利用 Pro/E 绘出曲轴及重要工序夹具的三维图。 关键词 ： 曲 轴 ； 夹 具 ； 设计 ； 三 维图 ； Pro/E nts II ABSTRACT This paper introduces the crankshaft machining process of location 、 clamping、intensify、 jig and the relevant knowledge on crankshaft processing and the design of fixture. Reviewed the current micro-car crankshaft manufacturing technology and development trends. Through the use of performance, working conditions, structure and understanding of the technical requirements of the crankshaft processing improvements in the processing of those problems and improving the method, so that the crankshaft precision and surface quality can be improved greatly, reduced the reject rate, improved labor productivity. Furthermore, I am conversing the size of the chain. In considering the reasonableness of the crankshaft design, stress analysis for the crankshaft and the related calculation and verification. In the domestic and international fixture design for the analysis of the status quo, based on extensive use of the regular fixture. We need to design fixture, fixture with modern design knowledge, This will effectively increase the speed fixture design and quality, there by improving enterprise efficiency. In addition, the paper conform to the modern mechanical design development trends, using the Pro/E to draw the 3D map of crankshaft and the important processes on the fixture. Key words： Crank； Fixture； Design； 3D Map； Pro/E nts 目 录 摘要 . II Abstract . II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 选题背景 . 1 1.2 国内外曲轴制造技术的发展趋势 . 1 1.2.1 国外曲轴制造技术的发展趋势 . 1 1.2.2 国内曲轴制造技术的发展趋势 . 2 1.3 选题的目的和意义 . 4 1.4 课题研究的主要内容 . 5 第 2 章 曲轴加工工艺研究及钻模 夹具 的设计 . 6 2.1 概述 . 6 2.1.1 曲轴使用的性能与工作条件 . 10 2.1.2 曲轴的结构与技术要求 . 10 2.1.3 材料与毛坯 . 11 2.2 曲轴加工工艺分析 . 11 2.2.1 曲轴加工工艺过程 . 11 2.2.2 定位基准的选择 . 8 2.2.3 加工工序的安排 . 9 2.3 夹具的设计 . 10 2.3.1 夹 具的定义和作用 . 14 2.3.2 夹具的分类 . 14 2.3.3 进行夹具设计的意义 . 11 2.4 夹具设计中需注意的问题 . 11 2.4.1 清根问题 . 11 2.4.2 让刀问题 . 11 2.4.3 更换问题 . 11 2.4.4 防松问题 . 12 2.4.5 对夹具体的要求 . 12 nts 2.4.6 钻模夹 具体毛坯的类型 . 13 2.5 钻模夹具 的设计 . 13 2.5.1 部分基本件的选择 . 13 2.5.2 主要零件的选择 . 14 2.5.3 工步的制定 . 14 2.5.4 钻模夹具 应注意的问题 . 14 2.5.5 钻模夹具的定位及设计原则 . 14 2.5.6 斜孔钻模夹具的改进思路 . 18 2.6 本章小结 . 18 第 3 章 液压系统的设计 . 19 3.1 滑板 液压系统的设计 . 19 3.2 液压系统回路的设计 . 19 3.2.1 减速回路 . 19 3.2.2 锁紧回路 . 19 3.2.3 液压缸的设计计算 . 20 3.3 液压系统的组成 . 20 3.3.1 液压系统的组成 . 20 3.3.2 液压缸的组成 . 21 3.3.3 齿轮泵 . 22 3.3.4 单向阀 . 22 3.3.5 溢流阀 . 22 3.3.6 滤油器 . 22 3.3.7 节流阀 . 23 3.3.8 油箱 . 23 3.4 油缸的计算与选型 . 23 3.4.1 液压缸推力及行程的确定 . 23 3.4.2 油缸直径及行程的确定 . 23 3.4.3 滑板机构油缸直径与行程的计算 . 24 3.4.4 油缸的选型 . 24 3.4.5 油缸壳体的设计 . 24 3.5 油泵的计算与选型 . 25 3.5.1 油泵工作压力的计算 . 25 nts 3.5.2 油泵理论流量的计算 . 25 3.5.3 油泵排量的计算 . 26 3.5.4 油泵功率的计算 . 26 3.5.5 油泵的选型 . 26 3.6 油箱与油管的计算与选型 . 26 3.6.1 油箱容积 V 的计算 . 27 3.6.2 油管内径 d 的计算 . 27 3.7 本章小结 . 27 第 4 章 曲轴三维图及夹具的设计图 . 28 4.1 概述 . 28 4.1.1 PROE 的主要特点及概念 . 28 4.1.2 Pro/E 在机械设计中的应用 . 28 4.2 在 Pro/E 环境下生成曲轴 . 29 4.2.1 画曲轴的 方法及思路 . 29 4.2.2 画曲轴 的步骤 . 29 4.2.3 画曲轴中使用到的几种功能 . 29 4.2.4 Pro/E 环境下的成型曲轴 . 31 4.3 主要夹具的建模 . 31 4.3.1 V 型块的建模 . 31 4.3.2 滑板的建模 . 32 4.3.3 底座的建模 . 32 4.3.4 钻模板的建模 . 33 4.3.5 V 型块夹板的建模 . 33 4.3.6 定位凹槽的建模 . 34 4.3.7 支座的建模 . 34 4.4 本章小结 . 35 结论 . 36 参考文献 . 37 致谢 . 38 附录 . 39 nts 1 第 1 章 绪 论 1.1 选题背景 微型汽车在我国有很大的市场，从 0.9L 到 1.3L，价格也适合我国国情，同时适合正在发展的中国的现况，曲轴飞轮组结构、材料及加工手段等也在不断发展。 曲轴是内燃机中承受冲击载荷传递动力的关键零件，也是在内燃机 5 大件 (机体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴 )中最难以保证加工质量的零件。由于曲轴工况条件恶劣，因此对曲轴的材质、毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。其中任何一个环节的质量对曲轴的寿命和整机的可靠性都具有很大的影响。因此世界 各国对曲轴的加工都十分重视，都在不断地改进曲轴加工工艺，最大可能地提高曲轴寿命。 曲轴质量约占内燃机质量的 10%，成本约占整机的 10%12%，其材质大体可分 2 类：一类是锻钢，一类是球墨铸铁。由于球墨铸铁的切削性能良好，并可通过各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨性。球墨铸铁中的内摩擦所耗功比钢大，减小了工作时的扭转振动的振幅和应力，应力集中也没有钢质曲轴敏感，所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛的应用。近年来，我国内燃机曲轴专业生产厂家通过引进技术消化吸收和自行开发，总体水平有了较大的 提高。但是我国距世界先进水平仍相差很远，甚至于还满足不了我国内燃机工业技术发展的要求。我们只有充分了解国内外内燃机曲轴制造技术现状及发展趋势，及时改进和提高曲轴制造技术水准，才能制造出具有世界一流水平的内燃机曲轴，以实力参与市场竞争。 1.2 国内外曲轴制造技术的发展趋势 1.2.1 国外曲轴制造技术的发展趋势 1、 锻 造技 术 随着锻压 技 术 的 进 步，在 变形理论 上采用有限元法借助 电 子 计 算机 应 力和 变形状态 。在 20 世 纪 70 年发达国 家 对 新建或改建的大的 专业锻 造厂 点 ，大都是以微机数 控和群控的模 锻压力 机或 电动 液 压锤 及螺 旋压力 机 为 主机的生 产线 大批量生 产曲轴 等 锻 件。近年 来 ， 随着 计算机辅助设计（ Computer Aided Design，简称 CAD）、计算机辅助制造（ Computer Aided Manufacturing，简称 CAM） 的 广泛 采用，管理信息系 统 和集成生 产 系 统 的引入， 锻 造生 产软 件、硬件和 数 据 库 的研究，以 实现锻 造nts 2 生 产从 原材料、 工艺 和 工艺装备 最佳方案的 选择 和整 个过 程的控制，推 动着锻 造生产 向合理化、自 动 化方向 发 展。 2、 机加工技 术 由于 数 控技 术 的 飞 速 发 展， 国 外的机加工自 动线将具 有更高的 适应 性和 灵 活性 ,大批量生 产 的曲 轴轴颈 粗加工， 国 外采用 车削、铣 削和 车 拉三种方式，其中 数控内铣 和 车 拉 逐渐显 示出其高效和 经济性 ，是曲 轴 粗加工 的发 展 趋势。 曲 轴 的磨削 广泛在全数 控、全 封闭 自 动在线进 行。 广泛 采用 圆 角 滚压工艺强 化 圆 角， 轴颈抛 光 广泛 采用砂 带抛 光机。曲 轴动 平衡采用自 动线 ，一般均 为计 算机控制， 进 行自 动测 量和修正。 曲 轴 的 检测将广泛 采用 在线自动检测和终检相结合 的方式， 关键设备设 有 电 子量 仪 ，能 连续监 控加工精度，提高生 产 率，保 证产品质 量。 3、 热处 理技 术 主要是表面 强 化技 术 的 进 一步 发 展和材 质 的 开发和选择 。 非 调质钢 、微量合金 钢 、高 强 度 贝 氏 体铸铁 等 将广 泛的 应 用于曲 轴 。 在提高曲 轴 的 弯 曲疲 劳 性能方面 圆 角 滚压 最 为 有效；曲 轴 的感 应处 理采用中 频圆 角 轴颈 淬火能同 时 提高耐磨性和疲 劳强 度；曲 轴 的表面化 学热处 理以德 国 的二段式气体 软 氮化法 (Deganit 法 )较 先 进 ，可 获 得 单 相 化合物 层 ，大大提高 产 品的 质量和性能， 估计将会 得到 广泛 的 应 用；曲 轴 化 学 复合表面 热处 理 强 化、中 频 淬火、圆 角 滚压 复合 强 化等 也将会 得到 广泛应 用。 1.2.2 国内 曲 轴 制造技 术 的 发 展 趋势 目 前国内曲轴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。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈，工序的质量稳定性差，容易产生较大的内应力，难以达到合理的加工余量。一般精加工采用 MQ8260等曲轴磨床粗磨 -半精磨 -精磨 -抛光，通常靠手工操作，加工质量不稳定。 曲轴的热处理关键技术是表面强化处理。球墨铸铁曲轴一般均采用正火处理，为表面处理做好组织准备，表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺。锻钢曲轴则采用轴颈与圆角淬火工艺。引进的设备有 AEG 全自动曲轴淬火机床、 EMA 淬火机床等。而在近几年里，国内制造技术将向以下方向发展： 1、 锻 造 艺术 （ 1） 计算机技 术的应用 计 算机 将广泛应 用于生 产过 程的自 动 化控制，能 实现锻 造 温 度控制， 过热 和欠热 棒料的自 动 化分 选 、 润 滑油 点温监 控、 设备 公 称 力 显 示、自 动喷雾冷却 模具、 设nts 3 备 操 纵 系 统 控制、故障自 动诊断、报 警、 工艺编 程、模具 设计 与制造。 计 算机的 广泛应 用 对工艺过 程的 规 范化管理、促 进曲轴 乃至 内 燃机 锻 造行 业 的生 产 技 术进 步 ,发挥着 重要的作用 1。 （ 2） 形成柔性制造系统 以 热模锻压力 机、 电 液 锤为 主机的自 动线 是今后生 产曲轴的发 展方向， 这 些生产线将 普遍采用精密剪切下料、 辊锻 (楔 横轧 )制坯、中 频 感 应 加 热、 精整液 压 机精压 等先 进工艺 ，同 时 配有机械 手、 输 送 带 、 带回转 台的 换 模 装 置等 辅 机，形成柔性制造系 统 。通 过 FMS 可自 动 更 换 工件和模具以及自 动进 行 参数调节 ，在工作 过 程中不 断测 量。 显 示和 记录锻 件厚度和最大 压力 等 资 料并与定值比 较 ， 选择 最佳 变形量以 获 得 优质产 品。由中央控制室 监 控整 个系统 ， 实现无 人化操作。 （ 3） 发展电液锤锻造生产线 随着 市 场竞争 的激烈 ,质 量价格在市 场竞争中 的作用日 显 重要， 电 液 对击锤 也就应运 而生了。出 现了 以行程、打 击 能量、速度可控与 预选 的 电 液 锤为 主机的曲 轴现 代化水平生 产线。 由于 电 液 锤锻 造生 产线 投 资小 ，技 术 水准高， 适应性强 ，所以21 世 纪电 液 锤 与 热模 锻压力机将 同 时 得到 发 展，都 将为 各种新型或改 进 型 内 燃机提供合格的精密 锻 造毛坯。 2、 机械加工技术 曲 轴 粗加工 将广泛 采 用数 控 车床 、 CNC(Computerized numerical control)数控内铣 床、 CNC 车削 、拉削机床等先 进设备对 主 轴颈 、 连 杆 轴颈进 行 数 控 车削 、 内铣 削、车削 、拉削加工，以有效的 减 少曲 轴加 工的 变形 量。曲 轴 精加工 将广泛 采用 CNC控制的曲 轴 磨床 对 其 轴颈进 行精磨加工，此种磨床 将 配 备砂轮自动动 平衡 装 置、中心架自 动 跟 踪装 置、自 动测 量、自 动补偿装 置 ,实现砂轮自动 修整、 恒线 速度等功能要求，以保 证 磨削 质 量的 稳 定。 工件的 输 送， 将广泛 采用 带 自 动编码识码的 机 动滚 道 输 送， 龙门 式机械手上下工件， 减 少 输 送中的 人为 碰撞， 实现 曲 轴 的自 动 加工。 曲 轴 超精加工 将广泛 采用砂 带抛 光机 抛 光加工，以改善曲 轴表 面粗糙度和提高曲 轴 抗疲 劳强 度。 3、 热处理技术和表面强化技术 （ 1） 曲轴中频感应淬火 曲 轴 中 频 感 应 淬火， 将 采用微机 监 控死循 环 中 频 感 应 加 热装 置， 该装 置的特 点主要 为：能动态 的 显 示系 统 工 况 ，具有多任 务 、多窗口及 动态数 据交 换 等功能，操作方便；多幅 画 面，各 画 面 之间以动态图 像 实时显 示中 频设备运 行 过 程中各重要 参nts 4 数状态 、各 点温监 控 画 面，具有 显 示曲 轴 多 点温 度、 时间 等情 况 及根据不同直 径、材 质选用加热温 度的功能； 记录实时及历 史 趋势曲线 ， 记录 打印 装 置 运 行 过 程中某一范 围内 的各 项参数 ，主要用 于档 案管理及 过 程分析； 报 警功能， 当 某 项关键参数达 到相 应 极限值 时自动报 警。 该装 置具有高效率， 质 量 稳 定， 运 行可靠等特 点 ，今后 将得 到 广泛应 用。 （ 2） 曲轴软氮化 为 了提高 产品质 量， 对 于大批量生 产 的曲 轴将 采用微机控制的氮基气氛气体 软氮化生 产线 是今 后的发 展方向。氮基气氛气体 软 氮化生 产线 由前清洗机 (清洗干燥 )、 预热炉 、 软 氮化 炉 、冷 却 油槽、后清洗机 (清洗干燥 )、控制系 统 及制气配气等系 统组 成 2。 该工艺 具有安全、 节 能、 工艺 控制可靠、气源成本低、 产品质 量 稳 定、性能重现 性好、易 实现 自 动 化、 计 算机管理、生 产 率高等 显著 特 点 ，具有 较 高的 实 用性和应 用推 广 前景。 （ 3） 曲轴表面强化技术 为 了 大幅度提高曲 轴 的抗疲 劳强 度， 圆 角 滚压强 化 将大量应 用于曲 轴加 工中。另外，曲 轴圆 角 滚压强 化和 轴颈表 面淬火等复合 强 化 工艺也将大量应 用于曲 轴加 工中。 1.3 选题的目的和意义 了解曲轴飞轮组的功用及工作条件和受力情况，及了解相关零部件的材质及加工和使用特点。确定加工工艺方案，通过对加工工艺方案的改进及加工工艺分析，提出相应加工方案，从而达到对曲轴飞轮组在发动机运转的工况了解和原理认知，为将来设计发动机打下坚实基础。同时了解机床夹具的功用、组成和分类。以及机床夹具设计的步骤和方法，夹具总图的设计和绘制方法，及了解曲轴三维图的画法。 曲轴是发动机中承受冲击载荷，传递动力的重要零件，在发动机五大件中最难以保证加工质量。由于曲轴工作条件恶劣，因此对曲轴工艺规程的编制、夹具的选择都要有严格的要求。如果其中任何一个环节质量没有得到保证，则可严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性，因此我们应不断改进曲轴加工工艺。 我国曲轴专业生产厂 家不是很多，且整体规模小、专业化程度低、企业设备陈旧、产品设计和工艺落后、性能寿命和可靠性差、品种杂乱和“三化”程度低，这些都影响了整机适应国内及国际市场的能力。随着我国加入 WTO，内燃机零部件行业将面临更加激烈的市场竞争，也将迎来新的发展机遇。我们只有充分了解国内外内燃机曲轴制造技术现状及发展趋势，及时改进和提高曲轴制造技术水准，才能nts 5 制造出具有世界一流水平的内燃机曲轴，以实力参与市场竞争。 1.4 课题研究的主要内容 本设计主要是通过了解曲轴飞轮组的功用及工作条件和受力情况，以及了解相关零部件的材质及加工 和使用特点。确定加工工艺方案，通过对加工工艺方案的改进及加工工艺的分析，提出相应加工方案。通过了解机床夹具的功用，分类，组成以及在设计中应注意的问题，完成机床夹具总图与零件图的设计和绘制。另外，了解 目前曲轴制造业的一些情况及其未来的发展趋势，熟悉曲轴 夹具设计的相关知识。从设计方法、结构原理、材料及应用等方面分析曲轴加工技术，提出自己的设计思想、加工方法及改进方法。 nts 6 第 2 章 曲轴 加工 工艺 研究 及 钻模 夹具的设计 2.1 概述 2.1.1 曲轴使用的性能与工作条件 曲轴是 将直线运动变成旋转运动，或将旋转运动变成直线运动的零件。它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。 曲轴工作时要承受很大的扭应力及大小和方向都在不断变化的弯曲应力的作用，因此曲轴应具有足够的强度和支承刚性。曲轴工作时的旋转速度很高，曲轴的轴颈和连杆轴颈需要足够的耐磨性，且曲轴的质量分布应当平衡，以防因不平衡而产生离心力使曲轴承受附加载荷。 多拐曲轴是多个曲柄连杆机构的组合，主轴颈和连杆轴颈不在同一条在线，各连杆轴颈间应有一定的角度位置要求，曲轴在各个连杆轴颈处形成了多个开檔，因此曲轴设计时应根据 这些特点，正确确定其结构及尺寸、位置、形状精度，满足曲轴使用性能要求。 2.1.2 曲轴的结构与技术要求 1、 曲轴的结构 根据上述的使用要求及结构特点，可以看出曲轴是一个形状复杂、结构细长、多曲拐、刚性极差、技术要求高的异形轴类零件。 2、 曲轴的主要技术要求 为了保证曲轴的正常工作，对曲轴规定了严格的技术要求。其主要技术要求如下： 主轴颈和连杆轴颈的尺寸精度通常为 IT6IT7，同轴度允许偏差 0.015mm，表面粗糙度aR值为 0.20.4um。轴颈长度公差等级 IT9IT10。轴颈的形状公差，如圆度、圆柱度控制在尺寸公差之内。本次设计圆柱度公差为 0.005。 位置精度，包括主轴颈与连杆轴颈的平行度：一般为 100mm 之内不大于0.02mm；曲轴各主轴颈的同轴度：小型高速曲轴为 0.025mm，中大型低速轴为 0.030.08mm；各连杆轴颈的位置度不大于 20 。 本设计中各连杆轴颈的轴心线应与主轴颈中心线在同一平面内，位置公差为0.2。 nts 7 2.1.3 材料与毛坯 曲轴工作时要承受很大的转矩及交变的弯曲应力，容易产生扭振、折断及轴颈磨损，因此要求所用材料应有较高的强度、疲 劳强度和耐磨性。对于材料的选择有一定的要求：一般曲轴为 35、 40、 45 钢或球墨铸铁 QT600-2；对于高速、重载曲轴，可采用 35CrMoAl、 42Mn2V 等材料。本次设计曲轴所采用的材料为 45 钢。 曲轴是发动机的重要零件，在工作时承受很大的扭矩以及大小和方向都在变化的弯曲应力。为增强曲轴的强度，其毛坯一般采用锻造毛坯，对于复杂的曲轴也可采用铸造毛坯。曲轴的毛坯根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来决定。本次设计的曲轴是批量较大的小型曲轴，采用模锻。 2.2 曲轴加工工艺分析 2.2.1 曲轴加工工艺过程 曲轴 的材料为 45 钢，经模锻和调质处理，发动机为 4 缸驱动，因此曲轴可分为 4 段曲轴，小头连齿轮及凸轮：大头为动力输出。其加工工艺过程如表 2.1 所示。 表 2.1 工序目录表 工序号 工序名称 设备名称 110 铣两端面、钻中心孔 铣端面钻中心孔机床 130 检查 150 铣工艺定位面 双柱铣床 170 粗车各主轴颈 数控车床 190 半精车各主轴颈 数控车床 210 铣定位基准面 铣床 230 粗车各连杆轴颈 数控车床 250 半精车各连杆轴颈 数控车床 270 钻、铰工艺孔 专用钻床 290 钻油孔 深孔组合钻床 310 清洗 330 中间检查并热校正 350 粗磨各主轴颈 数控磨床 370 粗磨各连杆轴颈 数控磨床 390 精磨各主轴颈 数控磨床 410 精磨各连杆轴颈 数控磨床 nts 8 430 铣键槽 键槽铣床 450 磁力探伤 470 倒角、去毛刺 490 中间检查 510 校直 油压机 530 动平衡检查 动平衡机 550 粗抛光各轴颈 抛光机床 570 精抛光各轴颈 抛光机床 590 清洗 清洗机 610 尺寸检验 630 最终检查 2.2.2 定位基准的选择 1、 基准的概念 ：在构成零件形状的点、线、面中，总有这样的一些点、线、面是用以确定其它点、线、面相对位置或方向的，这样的一些点、线、面称作基准。选择基准是加工的第一步。 2、 粗基准的选择 ：精基准选定之后，就应在最初的工序中把这些精基准的基面加工出来。这时，工件的各个表面均为经过加工，选择粗基准时，主要要求保证各加工表面有足够的余量，一般应考虑下列原则： （ 1） 如果必须首先保证工件上各表面加工余量均匀，则应选择此种表面为粗基准。 （ 2） 若在设计上要求保证加工面与不加工面间的相互位置精度，则 应选不加工面为粗基准。 （ 3） 作为粗基准的表面，应尽量平整光洁，有一定面积，不能有飞边、浇口、冒口或其它缺陷，以使工件定位可靠、夹紧方便。 （ 4） 粗基准一般只在第一工序中使用一次，以尽量避免重复使用。因为毛坯面粗糙且精度低，重复使用将产生较大的误差。 3、 精基准的选择 ：选择精基准时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准确、牢固、方便。其选择的原则有： （ 1） 基准重合原则 ：应尽量选用零件的设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。 （ 2） 基准统一原则 ：应尽可能采用同一组基 准定位加工零件上尽可能多的表nts 9 面，这就是基准统一的原则。 （ 3） 互为基准原则 ：当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复加工，以保证位置精度要求。 （ 4） 自为基准原则 ：某些加工工序，加工余量小而不均匀，常选择加工表面本身作为定位基准。 4、 基准的选择 曲轴本身的结构特点是主要表面的位置精度要求都决定了以轴线为定位基准是最理想的。这样既基准统一，又基准重合。在曲轴加工工艺过程中，除了主要表面的加工外，还有基准的准备与转换的有关工序。在机加工开始，先以第二、四主轴颈定位（ 粗基准）加工两端面和中心孔，就是为后续工序准备精基准，用曲轴的两中以孔来定位即可。 在选择第一道工序的定位基准时，应考虑以后各道工序中都应保持基准不变的原则。在不能保持各工序基准统一的情况下，对有关工序应通过计算工艺尺寸，并根据尺寸链原理给出它们的极限偏差。工艺基准选定后，还应考虑夹紧方式，并用定位、夹紧符号在工艺简图上标明。 5、 选择工艺定位基准必须遵循的原则 （ 1） 尽可能选用设计基准作为工艺定位基准，以保证基准统一，避免或减少定位误差。 （ 2） 在工件的各个主要加工工序中，尽可能使各加工表面选用同一基准， 尤其是有相互位置精度要求的表面更应如此。 （ 3） 粗加工后定位基准应尽量选用不加工或加工余量小的平整面，可提高加工精度。 （ 4） 精加工工序定位基准应是已加工表面。 （ 5） 所选用的定位基准应保证必须使工件定位、夹紧方便、加工时稳定可靠。主要定位基准面应尽量选用工件上较大的表面。 （ 6） 所选用的定位基准面应保证工件在一次安装中能加工出尽可能多的表面，以保证各加工表面间的位置精度和提高加工效率。 2.2.3 加工工序的安排 1、 加工顺序的安排 先粗后精：先安排粗加工，中 间 安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。本文 的曲 轴 是先粗加工、半精加工各 轴颈 ，然后再安排精加工和光整加工。 先主后次：先安排主要表面的加工，后安排次要表面的加工。曲 轴 的主要加工nts 10 表 面为 主 轴颈 、 连 杆 轴颈 、各 轴颈 与 轴 肩端面 间 的 圆 角等；次要加工端 面为键槽 、斜油孔、 法兰 端面螺栓孔及回油螺 纹 等。 先基面后其它面：加工 开始 ，首先 应该把 精基准加工出 来 。如果精基准不只一个 ， 应该 按照基准 转换 的 顺 序逐 个进 行加工。曲 轴 的 工艺 基准依次 为 中心孔、曲柄上的定位平台及 法兰 上的定位孔、作 轴 向定位的 轴 肩。作 为 精基准的中心孔 应该 首先加工，加工 两 端面及中心孔 时 以 两 端主 轴颈 和中 间轴颈开档作为 粗基准。曲柄定位平台 应 在 连 杆 轴颈加 工之前 进 行。粗加工主 轴颈时 要以中 间主轴颈 作 为辅 助支承，所以中 间主轴颈 的加工 应该 在其它 轴颈 之前， 进 行粗加工和半精加工。 2、 热处理及辅助工序的安排 包括 轴颈 淬火、平衡、探 伤 、校直、 检验 、清洗等工序。淬火放 在轴颈 精加工之前，平衡放在精加工之后，毛坯探 伤 放在粗加工之前，磁力探 伤 主要用 来检 查零件的 细 微裂 纹 和其它缺陷。磁力探 伤 一般安排在精加工之后。校直放在容易引起 弯曲变形 的工序后 进 行。 检 查分中 间检 查和最 终检 查，中 间检 查放在重要工序之后。零件全部加工完 毕 后， 进 行最 终检验 。最后清洗一般放 在曲 轴 光整加工之后，最 终检验 工序之前 进 行。 3、 加工阶段的划分 曲 轴 的 结 构比 较 复 杂， 精度要求高，表面粗糙度值小，所以不能在几 个 工 序内全部完成所有表面的加工。 对 于曲 轴 ， 总 是先粗加工而后再精加工。粗加工主要是用 来 高效地切掉大部分余量，精加工是 为 了 达 到 规 定的精度和表面粗糙度。因此，按加工性 质 的不同， 将 主要表面的加工，一般划分 为 粗加工、半精加工、精加工和光整加工 四个阶 段。 2.3 夹具的设计 2.3.1 夹具的定义和作用 1、 夹具的定义 ：夹具是用以装夹工件的装置。机械制造过程中广泛地使用各种夹具，包括机床夹具、装配 夹具、焊接夹具、热处理夹具、检验夹具等。机床夹具用于切削加工。在切削加工中，用以固定加工对象，使之定位。机床、夹具、刀具、工件在加工时组成加工系统，工件实现定位和夹紧。 2、 夹具的作用 ：保证加工精度；减少安装工件的辅助时间，提高劳动生产率；改善劳动条件，减少劳动量和劳动强度；降低加工成本，扩大机床的使用范围；保证安全生产等 3。 2.3.2 夹具的分类 机床夹具一般按适用对象、使用特点、使用机床和动力源分类。具体说来，有： nts 11 1、 通用夹具 ：用以加工两种或两种以上工件的同一夹具。特点：能较好地适应加工工序和加 工对象的变换，一般结构均已定型，尺寸、规格系列化。 2、 专用夹具 ：专为某一工件的某一工序而设计的夹具。 我们设计的钻模夹具就是专用夹具的一种。 3、 可调夹具 ：通过调整或更换个别零、部件，能适用多种工件加工的夹具。特点：夹具的使用对象在设计前并不非常确定，通用性范围大。 4、 成组夹具 ：根据成组技术原理设计的用于成组加工的夹具。设计成组夹具的前提是成组工艺。特点：只需对个别定位和夹紧组件进行调整或更换，即可用于加工成组内的所有零件。 5、 组合夹具 ：由可循环使用的标准夹具零、部件组装成易于联接和拆卸的夹具。 6、 随行夹具 ：用以装夹工件，并由工件输送带送至自动线各工位的装置。 2.3.3 进 行 夹 具 设计 的意 义 夹 具是机械制造厂里使用的一种 工艺装备 。 对工 件 进 行机械加工 时 ， 为 了保 证加工要求，首先要使工件相 对 于刀具及机床有正确的位置，并使 这个 位置在加工 过程中不因外力的影 响 而 变动 。 为 此，在 进 行机械加工之前，先要 对 其 进 行 夹 具 设计 。 2.4 夹具设计中需注意的问题 在 夹 具 设计过 程中， 对 于被加工零件的定位、 夹紧 等主要 问题，设计 人 员 一般都 会考虑 的比 较 周全，但是， 夹 具 设计还经 常 会 遇到一些 小问题，这 些 小问题 如果处 理不好，也 会给夹 具的 使用造成 许 多不便，甚 至会 影 响 到工件的加工精度。在此归纳 一下在 夹 具 设计 中 经 常遇到的一些 小问题， 具体如下： 2.4.1 清根问题 在 设计 端面和 内 孔定位的 夹 具 时 ， 会 遇到 夹 具体定位端面和定位外 圆 交界 处清根 问题 。端面和定位外 圆 如不 连 接 就无 此 问题 。 夹 具要不要清根， 应根 据工件的 结 构而定。如果零件定位 内 孔孔口倒角 较 小或无 倒角， 则 必 须 清根；如果零件定位孔孔口倒角 较 大或孔口是空位， 则 不需要清根，而且交界 处 可以 倒为圆 角 R 。 端面与外 圆 定位 时 ，也采取一 样 的 规则 。 2.4.2 让刀问题 在 设计圆盘类 刀具（如 铣 刀、 砂轮 等）加工的 夹 具 时 ， 会 存在 让 刀 问题 。 设计这类夹 具 时 ， 应 考 虑铣 刀或 砂轮 完成切削或磨削后， 铣 刀或 砂轮 的退刀位置，其位置大小 应根 据所使用的 铣 刀或 砂轮 的直 径 大小，留出超 过 刀具半 径 的尺寸位置即可。 nts 12 2.4.3 更换问题 在 设计加 工 结 构相同或相似，尺寸不同的系列 产 品 零件夹 具 时 ， 为 了降低生 产成本，提高 夹 具的利用率，往往 会 把 夹 具 设计为只 更 换 某一 个 或几 个 零件的通用型夹 具。 定位件外 圆 与 夹 具体孔 之间 的配合不能有 间 隙，若有了 间 隙就 会 影 响夹 具的定位精度；但是， 两 者 之间 也不能有太大的 过 盈量， 如果 过 盈量太大，就使得零件更换 困 难 。所以， 设计时 一般采用 较紧 的 过 渡配合。 为 了使定位件能 够顺 利拆下 来 ，可以在定位件中心 设计一 螺孔，用一螺杆 拧 入螺孔 内 ，定位件就能 顺 利地被 顶出。当然 ，此螺孔直 径应 小于 夹 具体孔。 2.4.4 防松问题 在 夹 具 设计 中， 经 常 会 使用 双头 螺柱， 双头 螺柱一端固定于 夹 具上，另一端用螺母 压紧 于加工的零件
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号