曲轴箱设计说明书[文书借鉴]

1、一、零件的分析（一） 零件的作用起到支撑主轴的作用，曲轴箱承载受力，箱体内有润滑油保证润滑散热。（二） 零件的工艺分析加工表面：149mm的两端面及小端面117.2mm，主轴孔及孔80.3mm内的槽2.7mm，两端面上的槽3.57mm, 99mm孔的两面，5mm的注油孔，二、工艺规程设计（一）确定毛坯零件材料为HT200铸件，零件年产量4000件，已达大批生产水平，采用金属型机器铸造成型。（二）基面的选择1、粗基准的选择按照粗基准的选择原则，按重要表面原则，选定下表面做粗基准，一个支持板，两个支撑钉定位，用专用夹具夹紧。2、精基准的选择主要应考虑基准统一的原则。当无法实现基准统一时，选择基准重

2、合。当设计基准与工序基准不重合时，应进行尺寸链的计算。（三）制定工艺路线采用万能型机床配以专用夹具，使工序相对集中来提高生产率。工序1粗铣两端面；工序2粗铣顶面及下面；工序3精铣顶面；工序4钻顶面螺纹底孔M6.6mm；工序5钻34mm的内孔；工序6粗车主轴孔79mm；工序7车2.7mm槽内孔及端面止口；工序8车法兰背面；工序9修整大端面；工序10镗顶孔99mm；工序11精镗主轴孔80mm，保证与孔34mm之间的平行度为0.04，同轴度为0.02；.工序12精车端面止口及3.57mm槽，并保证其与主轴孔的同轴度为0.05；工序13车小端面及孔；工序14钻回油口；工序15钻大端三孔；工序16钻锪攻

3、进油孔；工序17 钻5mm斜油口；工序18钻小端四孔4*6.7mm；工序19攻上面四孔螺纹4*M8；工序20攻小端四孔螺纹4*M8；工序21清理终检。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定该零件材料为HT200生产类型为大批生产，采用金属型铸件毛坯根据上述原始材料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下。1、 毛坯铸出后进行回火处理。2、 由切削手册表2.2-5该种铸件的尺寸公差等级为CT为10级，加工余量等级为MA为G级。3、 由简明手册2.2-4及2.2-1可用查表法确定各表面总余量及公差 零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT120mm412411177mm41

4、811180mm2+276834mm2+230899mm3+393112.7mm35.793.57mm36.579117mm3120915.5mm318.59149mm31529151mm3+314511 由此，即可绘制出零件的毛坯图。 4、 加工两端面由简明手册表31-27，上表面由粗铣一次完成，采用硬质合金端铣刀。5、 铣顶面下表面由粗铣、精铣两次加工完成，采用高速钢端铣刀。由切削手册表23-21查的精加工余量为1mm，故粗加工余量为4-1=3mm.6、 钻孔内孔表面由钻两次、扩、铰加工完成，采用硬质合金刀具。第一次钻至20mm第二次扩至33mm，铰至34mm.（五）确定切削用量及基本工时

5、工序 粗铣两端面1、加工条件：HT200 铸造 加工要求：粗铣两端面 机床：X6132A 刀具：YG6硬质合金刀片（由切削手册表1.2查得） 由切削手册表3.1，铣削深度a4mm时，端铣刀直径d为200mm，a为180mm。但已知铣削宽度a为170mm，故应根据铣削宽度a180mm，选择d为200mm。由切削手册表3.16，齿数Z=16。由表3.2 后角=8 K=90 K=30 K=5过渡刃宽度 b= =10铣刀前角 r=5 刀齿斜角 =-102、选择切削用量 （1）决定切削深度aa=h=4mm。 （2）决定每齿进给量f由切削手册表3.5，当使用YG6，铣床功率为7.8kw时，f=（0.140

6、.24）mm/z，但由于采取对称铣，故去f=0.18mm/z。 （3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命由切削手册表37查得，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为2.0mm由切削手册表38查得，d=200mm，故刀具寿命T=240min （4）决定切削速度v和每分钟进给量v由切削手册表316得： 当d=200mm，Z=16，a=1.5mm,f0.18mm/z时v=89m/min v=358mm/min n=142r/min各修正系数为: k=k=k=1.2k=k=k=1.0故v= vk=89 *1.12*1.0=99.68m/min v= vk=358*1.0*1.12=400.96mm/min n= nk14

7、2*1.0*1.12=159.04r/min由切削手册表330，X6132A说明书，则：n=190r/min ， v=375mm/min因此，实际切削速度和每齿进给量为：= m/min* = mm/z（5）校验机床功率 由切削手册表3.24，当HBS163-200 近似=3.8kw=5.63kw, 因此，所选择的切削用量可以采用。a=4mm v=375mm/min n=190r/min =119.3m/min =0.12mm/z（6）计算基本工时 = 式中L=l+y+ l=120mm 由切削手册表3.26，入切量和超切量y+=44mm，则L=（120+44）mm=164mm故=164/375=

8、0. 43min工序2 粗铣顶面及下面1、 机床：X6132A 刀具：YG6硬质合金刀片 由切削手册表3.1，铣削深度a=34，端铣刀直径d为80，a为60。但已知铣削宽度a为112mm，故应根据铣削宽度a120，选择d为200。由表316，齿数Z=16。由表32 后角=8 K=60 K=30 K=5过渡刃宽度 b= =10铣刀前角 r=5 刀齿斜角 =-102、选择切削用量 （1）决定切削深度aa=3mm。 （2）决定每齿进给量由文献切削手册表35，当使用YG6，铣床功率为7.5kw时，f=0.140.24，但由于采取对称铣，故取f=0.18mm/z。 （3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命由切削

9、手册表37，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm由切削手册表38，d=200，故刀具寿命T=240min （4）决定切削速度v和每分钟进给量v由切削手册表316，v=89m/min v=358mm/min n=142r/mink=k=k=1.0故v= vk=89 m/min v= vk=358mm/min n= nk=142r/min由切削手册表330，X6132A说明书，则n=150r/min v=375mm/min因此，实际切削速度和每齿进给量为=94.2m/min =0.16mm/z （5）计算基本工时 = L=l+y+ L=112mm L=120mm 由切削手册P106 表3.26，y

10、+= 33mm故 =0.39miny+=24mm= 0.4min工序3、精铣顶面 由切削手册表3.1，铣削深度a=14，端铣刀直径d为80，a为60。但已知铣削宽度a为112mm，故应根据铣削宽度a180，选择d为200。由表316，齿数Z=16。由表32 后角=8 K=60 K=30 K=5过渡刃宽度 b= =10铣刀前角 r=5 刀齿斜角 =102、选择切削用量 （1）决定切削深度aa=1mm。 （2）决定每齿进给量由切削手册表35，每转进给量0.40.6mm/r，取f=0.6/16=0.03mm/z。 （3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命由切削手册表37，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.3mm

11、由切削手册表38，d=200，故刀具寿命T=240min （4）决定切削速度v和每分钟进给量v由切削手册表316，v=100r/min v=203mm/min n=127r/mink=k=k=1.0故v= vk=100 m/min v= vk=203mm/min n= nk=127r/min由切削手册表330，X6132A说明书，则n=150r/min v=235mm/min因此，实际切削速度和每齿进给量为=117.8m/min =0.098mm/z(5) 校验机床功率 切削手册 表3.24，近似=1.3kw2.25从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为 0.2880.

12、352mm/r，选择f=0.288mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。（2）选择钻头磨钝标准及寿命由切削手册 P54表2.12，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.50.8mm，寿命T=35min（3）决定切削速度v由切削手册 P57表2.15，v=16m/min k=k=k=1.0故v= vk=16m/min n=760.5r/min由Z5125A说明书，则n=680r/min1）第一方案 f=0.28mm/r n=680r/min nf=190.4mm/min2）第二方案 f=0.22mm/r n=960r/min nf=211.

13、2mm/min 方案二乘积较大，基本工时较少，故方案二较好。此时，V=16m/min f=0.22mm/r （4） 校验机床扭矩及功率 切削手册P62 表2.24，=8.82Nm 由Z5125A说明书，M=29.4Nm由切削手册P64 表2.23，1.0kw 由Z5125A说明书，=2.26kw 由于M,故切削用量可用，即f=0.22mm/r ， n=n=960r/min V=16m/min 3、 计算基本工时 = L=l+y+ l=6mm 由切削手册P68 表2.29，y+=5mm 故=11/0.22/960min=0.05min Tm=4*0.05=0.2min工序20攻小端四孔螺纹M8切

14、削用量的选择同工序19计算基本工时= L=l+y+ l=31.3mm由切削手册P68 表2.29，y+=5mm 故=36.3/0.22/960min=0.17min Tm=4*0.17=0.68min工序21清理、终检3 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，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计第3道工序精铣顶面的铣床夹具。本夹具将用于X6132A 万能铣床。刀具为YG6硬质合金端铣刀。（1） 问题的提出 本夹具用来精铣顶面（二）夹具设计 1.定位基准的选择 由零件图可知，上下表面有平行度要求，为了使其定位误差为零，应选择以下表面为定位基准。 2.切削力及夹紧力计算

15、 刀具：硬质合金端铣刀，200，Z=16 其中，=54.5，=1，=0.9，=0.16，=0.74，=132，=1.0，=200mm =1.0，=0 所以 F=213.6N 水平分力：=1.1F=234.96N 垂直分力：=0.3F=64.08N 安全系数K=K1K2K3K4K6=1.5*1.2*1.1*1.2*1.3=2.85 由机床夹具设计手册表1-2-1查得 K1 基本安全系数1.5 K2加工性质系数1.2 K3刀具钝化系数1.1 K4断续切削系数1.2 K6夹紧力稳定性系数1.3 实际所需夹紧力= =0.20.25 =0.16 所以 =1634N由机床夹具设计手册表1-2-25螺母M10提供的夹紧力为3550N，故夹具可安全工作。 3.定位误差的分析 （1）定位元件尺寸及公差的确定。 夹具的主要定位元件为两个底支撑板和一个侧支撑板 （2）加工尺寸55.2工序基准是34，定位基准是下表面。定位基准与设计基准不重合，存在基准不重