DA468发动机曲轴加工工艺与专用机床夹具设计说明书

XXX（设计）题目专业作者姓名学号单位指导教师20年月教务处编第1章曲轴毛坯的选择1.1分析曲轴零件图1.1.1曲轴使用的性能与工作条件曲轴将直线运动转换成旋转运动或将旋转运动转换成直线运动部分。它是活塞式发动机，压缩机，压力机和剪切机的重要组成部分。受到曲轴的高扭转应力，工件的尺寸和方向改变是弯曲应力，因此曲轴必须具有足够的强度和刚性以支撑。曲轴，曲轴轴颈和连杆销的非常高的工作速度需要足够的耐磨性，曲轴必须是平衡质量分布，以防止不平衡载荷产生的离心力由于补充。图2.2曲轴零件图。1.1.2曲轴的结构与技术要求1，曲轴根据上述结构特点和需求，可以看出曲轴复杂，结构薄，多极折叠，刚度差异大，截面形状大的技术要求。比2，曲轴的主要技术要求为了保证曲轴的正常运行，曲轴是严格的技术要求之一。主要技术要求如下：而整体尺寸耳轴心轴IT6〜IT7，同心度公差为0.015mm，表面粗糙度为0.2〜0.4s。长度公差IT9〜IT10。订购公差范围内的公差数，例如圆度。圆柱公差的设计为0.005。它包括平行度定位的主要精度和数量：通常大于100mm，小于0.02mm;中心曲柄杆：0.025微轴曲柄低0.03〜0.08mm，曲柄位置不超过±20°。在这种设计中，曲轴的轴颈必须在同一平面内，公差为0.2。1.2曲轴毛坯的选择1.2.1选择毛坯工作曲轴可以承受高扭矩和交替的弯曲应力，受到扭矩振动，刀库的破损和磨损，使得材料必须具有高强度，耐疲劳性和耐磨性。对于材料的选择有一定的要求：35,40,45一般是钢或球墨铸铁曲轴QT600-2，因为高速，重曲轴，可以使用35CrMoAl，42Mn2V等材料。对于QT800-2零件，鉴于零件形状更为复杂，必须使用铸造金属片数量来最小化，以确保高效率和低消耗。图2.3曲轴铸件图1.2.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差从图中可以看出，球墨铸铁曲柄，等级QT800-2，铸造，检验“加工简单手册”表1.3-1知道，CT9，MA-G级，使用壳铸。CT96，MA-G和曲轴基本尺寸见表2.2-4。处理余量如表2-1所示表2-1曲轴铸件毛坯各段尺寸公差以及加工余量项目曲轴前端主轴颈连杆轴颈全部曲柄法兰端公差等级CT99999加工面尺寸40705784105铸件尺寸公差3.63.63.63.63.6机械加工余量等级GGGGG加工余量2.52.5332.5毛坯基本尺寸457563901101.3本章小结通过曲柄元件的分析，曲柄手柄的性能和运行条件，了解曲轴的结构和技术要求，并确定生产零件的配置类型，参考部件的加工技术，，并选择选择了适当的毛坯。

曲轴机械加工工艺设计2.1工艺基准的选择选择基础面的设计过程中的重要任务之一。选择正确合理的依据和质量保证流程，提高生产效率。否则，这个过程会造成问题。拆卸，不能生产。有一个类似锚和非常良好的基线，它首先确定一个参考，则该近似参考的确定。⑴选择基本选项选择基础面的设计过程中的重要任务之一。选择正确合理的依据和质量保证流程，提高生产效率。否则，这个过程会造成问题。拆卸，不能生产。有一个类似锚和非常良好的基线，它首先确定一个参考，则该近似参考的确定。⑵原料的选择标准选择近似参考应遵循以下原则：①相称的统一原则;②确保适当的表面处理的位置的原理，近似参考可以使用原则;稳定可靠④基本原则。的右和左第八粗糙度粗糙表面曲轴的选择。2.2加工阶段的划分曲轴的曲轴部分和加工精度相对较高。⑴粗加工步骤①两端钻孔，实际位置和后续工作。②准确的准备基础如下，可用于精密定位加工，其他表面处理以确保精度要求。③形状研磨，曲轴和螺丝刀杆连接。半成品符合要求。批量生产曲轴的类型生产，加工更多。因此，选型阶段布置集中曲轴工作原理。高性能设备和加工设备提高生产效率，夹紧过程数量，保证表面之间的表面精度也可以减少工艺，缩短生产周期⑵半定义步骤包括：研磨曲轴和连接杆，精加工，钻孔，膨胀定位，倾斜孔，定位孔法兰，安装孔。⑶精加工步骤，与球磨机连接，钻孔。⑷薄相;抛光处理。2.3工序的集中与分散曲轴生产型批量生产，工艺多。因此，选择曲轴加工的阶段为主要元帅。专业设备和加工设备的有效利用提高了生产效率，精密频率夹紧容易确保表面积，可缩短生产周期的过程。2.4工序顺序的安排1.排列加工方法，①遵循“第一基础”的原则，第一个参考加工精度-铣前八。②按照“先粗后精”的原则，先粗，精整。③按照“主要同步”原则，处理主表面。每个段和曲轴，处理后的基底直径-法兰的表面。④根据“第一基地”原则，首先驾驶飞机，完成螺纹孔2.热处理工艺的布置铸钢坯，厚度不均匀，加热冷却时相变不均匀，壁厚不均匀。产生应力，应该用来消除这种应力，工厂有相应的热处理空，这个过程将被省略。在预磨前，为了提高球墨铸铁表面的机械性能和精度，必须配备淬火工艺，采用电加热淬火。冷却后，由于去除残余应力而回火。规定应予以缓和。辅助步骤的布置聚合过程①：复杂的结构，连同工艺，严格的质量控制流程，保证精度和流平整度的芯片，必须调整处理多个处理阶段，处理器排列47处理03，14，33，35，使用液压机。②检查过程：与结构相同的过程更复杂的原因，废物控制率，组织几个测试，测试程序在协议程序5,7,13,26,44,51之前。③清洗和去毛刺：为了方便随后的定位程序，主要工艺必须清洁，清除切屑，消除表面质量的检查过程。总而言之，订单形式为：转型基-大部分粗糙主面的边缘部分-半成品和二次表面的主表面-热处理-表面处理。2.5确定工艺路线机床设备及工艺装备见表3-1。表3.1工序目录表2.6加工余量、工序尺寸和公差的确定在这两种情况下确定尺寸和公差的方法。A是零件，尺寸或其他相关工艺的尺寸和尺寸的公差。它必须由要分析的字符串的大小决定。另一个是过程的大小，而不是与峰值过程相关的公差，因为转换过程不存在。在这种情况下，该过程可以确定以下尺寸和公差：（1）确定工作面的总面积，然后确定基本方法，以及根据边缘线检查处理可能性的第一步骤的边缘。（2）从过程的开始，即从设计维度的过程，随后（在）减除极限或过程中（包含在表面上）的过程流程。⑶作为最终工艺，也是制造公差，表面根据粗糙度和精度的技术和方法确定。⑷“原则”，品牌单向过程差异可以相应调整。分布，尺寸和公差：⑴圆柱面分布，在公差，粗糙度，从“曲轴设计机器配方书”的表3.2（a），（b），（c）可以看出，归结于曲轴的每个圆柱面，步幅，公差和精加工，。表3.2加工余量、工序尺寸以及公差、和粗糙度（a）加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ra(µｍ)M36X2螺纹铸件车螺纹精车半精铣粗铣50.41.03.6CT9IT6IT10IT12Ф41±1.00.86.312.51：8圆锥面铸件磨削半精铣粗铣50.41.03.6CT9IT6IT10IT120.86.312.5Ф45油封档铸件研磨磨削半精车50.41.0CT9IT6IT10Ф50±1.00.80.86.3表3.2加工余量、工序尺寸以及公差、和粗糙度（b）加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ra(µｍ)Ф45油封档粗铣3.6IT1212.5Ф40主轴颈铸件精磨粗磨半精铣粗铣50.20.61.13.1CT9IT6IT7IT10IT12Ф55±1.00.80.86.312.5Ф60铸件半精铣粗铣51.13.9CT9IT10IT12Ф65±1.16.312.5Ф60铸件半精车粗车51.13.9CT9IT10IT12Ф65±1.16.312.5Ф50主轴颈铸件精磨粗磨半精铣粗铣50.20.61.13.1CT9IT6IT7IT10IT12Ф55±1.00.80.86.312.5Ф40圆柱面铸件精磨粗磨半精铣粗铣50.20.61.03.2CT9IT6IT7IT10IT12Ф45±1.00.80.86.312.5表3.2加工余量、工序尺寸以及公差、和粗糙度（c）加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ra(µｍ)Ф45连杆颈铸件研磨精磨粗磨半精铣粗铣50.20.61.03.2CT9IT5IT6IT7IT10IT12Ф50±1.00.40.80.86.312.54—Ф8孔铰孔钻孔0.27.8IT8IT12Ф7.81.612.52—M10X1.25攻丝钻孔8.8IT12Ф8.812.5Ф19孔铰孔钻孔0.518.5IT8IT12Ф18.51.612.52—M6攻丝钻孔5IT12Ф512.5Ф14.2斜孔钻孔14.2IT12Ф14.212.5Ф5斜油孔抛光钻孔5IT8IT12Ф50.812.52.7确定切削用量及时间定额1.铣各轴颈切削用量及时间1）空白处理步骤Ф40h61）选择工具①选择外部旋转工具。表②“手动切割量”1.1，距加工中心200mm（表1.30），BZH选择=尺寸16mmX25mm，厚度4.5mm的刀片。③“简单切割”表1.2，作为YG6碳化物的替代品。④旋转刀具的几何形状（见表1.3），选择平面倒角球拍，kr=60°，kr«=10°，α。=6°，γ。=12°，Xs=-10°，γε=0.8mm，=-10°，=0.4mm。2）选择剪切参数①切割深度为1.6毫米厚确定边缘，切割仅切割，使：Αp=（45-41.8）/2mm=1.6mm②进料量f测定表“主切”1.6，铸铁，表面粗糙度Ra=12.5μm：F=0.25〜0.40mm/r手动数控铣床：F=0.36mm/sec③切割寿命的选择标准和1.9，根据侧壁台面的最大磨损为1.0mm“切割量的配方”的寿命T=旋转60分钟。④公式也可以直接从表中分离出来。根据“减少收入”的表格1.27(1—1)式中：=故由公式(1-1)得：Vc=69.6m/minn=492r/min按数控铣床说明书，选择n=500r/min，这时Vc=110m/min。最后决定的铣削用量为：αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。3）计算基本工时：（1—2）当L=1+y+△时，l=12mm，根据表1.26，切割和磨削量超切“食谱切割参数”y+△=2.1mm，则L=12+2.1mm=14.1mm，因此（1-2）由下式得到：Tm=0.08min（2）粗加工步骤Ф50k6主耳轴21）选择工具①选择外圆切割机。表②“手动切割量”1.1，距加工中心200mm（表1.30），BZH选择=尺寸16mmX25mm，厚度4.5mm。表③“易手动切割”1.2，或碳化物级YG6。④切削几何（见表1.3），倒角切削面的选定平面，kr=60°，κr«=10°，α。=6°，γ。=12°，Xs=-10°，rε=0.8mm，=-10°，=0.4mm。2）选择切割参数①确定切削余量的深度只有1.55mm厚的αp，切割可以切割，使：Αp=（55-51.9）/2mm=1.55mm②进料速度根据f“切割手册”确定表1.6，当粗轧时，表面粗糙度Ra=12.5μm：F=0.25〜0.40mm/r③钝刀的选择标准和使用寿命根据表1.9中的“简单手动切割量”，侧刀最大磨损量为1.0mm，转动寿命T=60min。切削速度Vc确定④切削速度Vc可以计算，可以从表中直接找到。根据“手册手册”，表1.27（1—1）式中：=故由公式(1-1)得：Vc=69.9m/minn=405r/min按数控铣床说明书，选择n=500r/min，这时Vc=86m/min。最后决定的车削用量为：αp=1.55mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=86m/min。3）计算基本工时(1—2)式中L=l+y+△，l=21mm，根据《切削用量简明手册》表1.26，铣削时的入切量及超切量y+△=2.1mm，则L=21+2.1mm=23.1mm，故由公式(1-2)得：tm=0.13min3）工序步骤3大致Ф601）选择工具R3是选择成型工具。2）选择切割参数①确定切割余量的深度为1.95mm厚的αp，切割不切割，使：Αp=（65至61.1）/2mm=1.95mm②进料速度根据f“切割手册”确定，表1.6，粗轧时，表面粗糙度Ra=12.5μm：F=0.25〜0.40mm/r③钝头的选择标准和使用寿命根据表1.9，切割面的最大磨损量“单次手动切割”为1.0mm，刀具寿命T=60min。切削速度Vc确定④切削速度Vc可以计算，也可以从表中直接找到。根据“手册剪切”，表1.27（1-1）其中：=因此，（1-1）由式得到Vc=59.7M/minN=271r/min数控铣床根据说明书，n=500r/min，时间Vc=110m/min。铣削参数为最终决定：Αp=1.95mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。3）计算基本工时（1—2）式中L=l+y+△，l=6mm，根据《切削用量简明手册》表1.26，铣削时的入切量及超切量y+△=3.6mm，则L=6+3.6mm=9.6mm，故由公式(1-2)得：tm=0.05min钻孔切削用量及时间（1）选择刀具选择高速钢麻花钻头，其直径d。=14.2mm。钻头几何形状为：双锥修磨横刃，β=30°，2φ=118°，2φ1=70°，bε=3.5mm，α。=12°，ψ=55°，b=2mm，l=4mm。（2）选择切削用量1）决定进给量f①根据加工要求确定进料量：根据“简易切割手册”表2.7，当加工要求为H12〜H13的精度时，铸铁硬度大于200HBS，d。=14.2mm，f=0.37〜0.45mm/r。由于l/d=47/14.2=3.3>3，应该乘以深度校正因子k1f=0.915，然后：F=0.37〜0.45×0.915mm/r=0.34〜0.41mm/r②根据钻头的强度确定进料量：表2.8中的“简单切割手册”，当硬度高于灰铸铁213HBS时，d。=14.2mm，钻头分配强度f=1.0mm/r。③机器进给机构进给量的强度确定为“简单切割手册”表2.9，当硬度高于铸铁210HBS时，d。≤14.5mm，进给机构允许轴向力为8830N，进给速度为0.81mm/r。根据上述比较，在限制为三次进料量的进料过程中，可以看到f=0.34〜0.41mm/r的值。钻指示Z5125，选择f=0.36mm/r。2）确定钻头的寿命和标准毛刺“配方切削参数”表2.12d。当=14.2mm时，侧壁上的最大磨损量为0.8mm，使用寿命为T=60min。3）确定切割速度从表2.15中的食谱“切割参数”，当f=0.36mm/r，Vt=13m/min。切割速度校正系数为：KTV=1.0，KCV=1.0，klv=0.85，KTV=1.0，因此：V=vt·kv=13X1.0X1.0X0.85X1.0m/min=11.1/minN=1000V/（δd）=248.8r/min钻孔规格Z5125可以考虑选择n=272r/min，但是计算高转数的转数，减少寿命，从而可以减小功率，即f=0.28mm/R“也可以表示较低的转数n=195R/min，再次f=0.36mm/r，比较两个图：第一实施方案f=0.28mm/r，n=272r/minN=272×0.28mm/min=76.16mm/min第二实施方案f=0.36mm/r，n=195R/minNf=195×0.28mm/min=70.2mm/min因为第一实施例的产品要小得多，所以是第一优选实施例。在这种情况下，Vc=12m/minf=0.28mm/r。（3）计算基础工作（1-2）当L=1+y+△，l=47mm时，根据“配方切割参数”表2.29，切割量和超切割量y+△=6mm，然后L=47+53mm，方程（12）得到：Tm=0.70min第3步。细磨时间和切割柱（1）选择一个工具1）“配方切削剂量”表1.2，选择硬质合金刀片YG6A。“切割参数书”表3.1，当铣削深度αp≤4mm时，切割圆盘的直径d。80毫米，60毫米。但是，已知铣削宽度为70mm必须为49mm，请选择铣削宽度d。=80mm。作为标准硬质合金切削盘，所以齿数z=12。2）铣刀几何形状（表3.2）；由于铸铁硬度大于200HBS，故选择κr=60°，10°，γ。1=—5°。（2）选择切割参数1）确定铣削深度αp不受影响，可以完全切割一次，然后：Αp=h=3毫米2）确定每牙齿进给量fz“切割参数表”3.3，使用YG6A时，铣削进给4.5KW时：Fz=0.20〜0.30mm/z采取：Fz=0.30mm/z3）“配方”表的标准参数和使用寿命的选择参数3.8，根据刀具直径d。=80mm，所以T=180min的寿命。4）确定每分钟的进给速率切削速度VcVc和Vf可以从“配方书”工具3.27的参数公式表中计算出来，可以直接从表中进行隔离。计算公式根据表3.27，食谱书“切割参数”。每个校正因子为：Kmv=0.72，KSV=0.8（见表1.28）Kv=KmvKSV=0.576所以：Vc=14.5m/minN=58R/min选择X62w铣床的说明：N=60r/min，Vfc=235mm/min切割速度和实际每牙齿进给量：Vc=nD。N/1000=3.14*80*60/1000m/min=15m/minFZC=Vfc/nz=235/（60*12）mm/z=0.33mm/z（3）计算基础工作（1-3）当L=1+y+△，l=40mm时，根据“配方的切割参数”表3.25，切割量和超切割量y+△=17mm，则L=40+17mm=57mm，使得通过等式（13）得到：Tm=0.32min切割步骤和剩余时间响应基本地图。第3章钻床夹具的设计3.1钻斜油孔专用夹具设计3.2.1部分基本件的选择模型选择：有几种类型的模板。在模具设计中，需要选择形状，重量，所需处理类型和模具工作量。在这篇文章中，选择照明。选择钻孔：钻孔和钻孔模板是钻头的特殊部分。钻头安装在模板上，其功能是确定工件和导向孔的位置。这里可以选择钻套。当钻头磨损时，拆下螺丝并更换新钻头。在处理过程中，防止钻套筒的旋转并且螺钉被缩回到工具中。钻头尺寸，公差和材料选择：底座尺寸限制，最大尺寸的导孔钻头，轴与间隔重合。座椅盖的高度略大，性能提高，高强度工具，高精度，但钻孔和增加磨损工具。通常采取（孔直径）。对于具有高精度加工中心的小孔或孔，运动的刚度相当不同，取值越大，反之亦然，取决于较小的。钻具的底部必须留在表面的一些空间，以方便切屑排出[5]。钻孔模板的选择：必须具有足够的刚度，以确保钻套位置的准确性。3.2.2钻模夹具的定位及设计原则本文设计的钻模夹具，主要有两个作用。首先它是曲轴在钻油路孔时的钻模夹具。另外可以用作油路孔检验夹具。当然这两个部分，它的定位是有区别的。主要体现在夹紧和量具方面。1、钻模夹具的定位当在倾斜底部的水平倾斜钻出的油孔中的一个被设计成用于25°，所以该钻孔刀具的阙LA倾斜可以穿透曲轴的曲柄，从水平到25°。下面的两个V形支持物具有机械夹持装置，其具有一个V形的V形座体和设计成允许V形曲轴下信息通信技术自身重力压力，曲轴的定位中产生。V形夹持块，定位，三个角色支持。除了在X方向上，曲轴完全呼叫限制了自由的需要在钻井过程中能够安装在五度围绕曲轴和V夹具的V形限制的自由。在曲轴端部X的旋转的设计自由度，工作曲轴自动选择一个第二基准曲轴定位均值聚类，可以在曲轴和类似槽的旋转轴X的管理被设计布置完全呼叫限制的六度的自由曲轴，以确保治疗的精度。旁边的曲轴基座安装支架。它的主要作用是提供更好的支撑钻孔模板钻孔角度和高度。调节钻井位置的位置。钻模板的定位和钻套的定位。主要是作为一种工具来提供咨询。检查时，就足够了选择模型的测量工具。直径测量工具和角落的选择。固体直径芯棒。为了测试的角度来看，你必须使用角度测量工具。在图中所示的夹紧装置的布置。在钻井过程中，夹紧装置聚类用于添加磁带检查孔测量工具。在孔检查具有销孔即可。心轴的孔直径取决于在直径上和设计的变化。为了检查角度恩特雷里奥斯LES两个孔，当两个针孔，当用于测量角度恩特雷里奥斯LES油通孔，通孔中的角γ恩特雷里奥斯LES采取在规格远滑动连接机构。图4.1钻模夹具布置方案1.液压缸2.底座3.左V型块夹板4.左V型块5.定位凹槽6.钻模板7.支座8.滑板9.右V型块夹板10.右V型块2、V形块的设计V型结构的设计如图4.2所示。V型块设计是曲轴完整的位置，起到曲轴支撑和附件和V型夹具的作用，旨在考虑到三者的设计。V型挡板连接到滑动构件，使得两个基本上V形的块和胶合板彼此连接，凸缘将能够实现V形定位并支撑曲轴。因此，V型块设计用于两个螺栓，连接到滑板四个孔。或者，在90°的双V形斜面：——V形块的标准心轴直径；——V形块高度；——检验时，V形块放标准心轴的标准定位高度。根据曲轴零件图，可知工件直径=50mm，尺寸mm，取=59mm。当=90°时，(4-1)(4-2)式中：a=(0.14~0.16)=(0.14~0.16)×50mm=(7~8)mm此处取：a=7.5mm则由公式(4-2)得：mm由公式(4-1)得：=60+0.707×50-0.5×55.5=71mm基本尺寸确定。用定位块对曲轴主轴颈进行定位，上面采用V型块夹板配合采用机械夹紧。图4.2V形块3、底座的设计4.5图中所示的基本设计主要是为了支撑液压缸等的基座的稳定的轴承位置，还必须确保燕尾滑块能够稳定地移动到基座的滑块中，用于铸造的基端，例如使用HT150材料。根据曲轴角度25°的基本枢轴孔的选定角度调整曲轴开口的角度，设计需要一定的角度，使倾斜孔位置的精度在垂直方向上钻根据权利要求。为了固定支撑管并固定在基座上，钻在四个定位孔和定位垫片底部的底座上，还可以钻螺栓孔8并固定在缸体和支撑件上。图4.5底座4、设计的原则首先，确保紧固装置的设计，另一方面要保证整个曲轴定位，以避免过程中的错误，从而提高所产生的油通孔的精度。三是确保高效生产。3.2.3斜孔钻模夹具的改进思路选择可互换钻套设计。当钻套磨损时，准备更换。为了确保钻头架不会破坏使用中的型号，将其安装在外钻套套中。使用插座和H7/g6干扰形式之间的钻孔模板，使用衬套和钻套之间的H7/r7间隙配合。钻套材料选自主要耐磨性考虑到钻头夹持器，对于9SiCr或硬化硬度HRC62-64。钻头的部分由较高的基体碳化物磨损，提高了耐磨性，延长了夹具的使用寿命。钻孔的尺寸应大大限制所使用的工具的最大尺寸，并且工具钻头夹具是配合的，一般应根据加工精度和公差来选定刀架座钻孔。结论本次毕业设计中，主要完成了曲轴加工工艺分析设计与专用机床夹具设计。加工工艺方面，通过分析曲轴零件图，确定了零件的生产类型和加工余量，了解了曲轴的详细加工过程、技术要求，审查了零件加工工艺。通过分析设计加工工艺，确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务