S19505006型曲轴铣端面打中心孔组合机床及专用夹具设计.docx

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S19505006型曲轴铣端面打中心孔组合机床及专用夹具设计

摘要

本论文设计的主要内容是：

曲轴工艺规程的制定，完成工艺过程卡和部分加工工序卡，

铣端面打中心孔组合机床的总体设计以及专用夹具设计。

对于单曲轴铣端面和打中心孔设

计了专门的曲轴专用夹具。

通过机床的联系尺寸图显示夹具与机床的位置关系，绘制加工

示意图表达工件定位和选择合适的刀具、切削用量。

最后分析夹具的特点，对工件定位选

择方案最终完成整个夹具装配图。

关键词

曲轴；加工工艺；夹具设计

I

Abstract

The

main

contents

of

this

paper

are:

the

development

of

crankshaft

design

process,

complete

theprocess

cardand

process

card,

theoverall

design

center

boremodular

machine

milling

andspecial

fixture

design.

For

single

shaft

end

face

milling

and

the

center

hole

of

crankshaft

fixture

design

special.

Through

the

contact

size

map

machine

display

position

between

the

clamping

andthe

machine,drawing

processing

sketch

expression

of

workpiece

positioning

and

selection

of

cutters,

cutting

the

right.

Finally,

analysis

the

characteristic

of

fixture,schemeandultimatelycompletetheworkpiecepositioningoptions

Keywordsscrankshaftprocessingtechnologyfixturedesign

II

摘要...................................................................................................................................................................................................

Absttract........................................................................................................................................................................................

I

II

目录.......................................................................................................................................................................................

1绪论..............................................................................................................................................................................................

1.1序言....................................................................................................................................................................................

III

1

1

1.2曲轴的结构特点..........................................................................................................................................................1

1.3曲轴的工艺特征..........................................................................................................................................................1

1.4零件的技术要求..........................................................................................................................................................2

1.5设计要求..........................................................................................................................................................................2

2工艺规程的制定...................................................................................................................................................................3

2.1曲轴材料及毛坯........................................................................................................................................................3

2.2生产类型及工艺特征...............................................................................................................................................3

2.3定位基准的选择........................................................................................................................................................4

2.4工艺路线的拟定........................................................................................................................................................4

2.5毛坯机械加工余量及工序尺寸确定..............................................................................................................5

2.5.1毛坯机械加工余量确定...............................................................................................................................5

2.5.2主要切削用量的确定....................................................................................................................................6

3铣端面打中心孔组合机床的总体设计...................................................................................................................8

3.1组合机床结构方案的确定....................................................................................................................................8

3.2铣端面打中心孔组合机床配置形式的选择..............................................................................................8

3.2.1组合机床配置形式..........................................................................................................................................8

3.3被加工零件的工序图...............................................................................................................................................9

3.3.1被加工零件工序图的作用和要求...........................................................................................................9

3.3.2零件工序图的内容..........................................................................................................................................9

3.4被加工零件加工示意图......................................................................................................................................10

3.4.1加工示意图的作用和内容.......................................................................................................................10

3.4.2加工示意图的编制.......................................................................................................................................11

3.5组合机床联系尺寸图的绘制...........................................................................................................................12

III

3.5.1

3.5.2

3.5.3

机床装料高度的确定..................................................................................................................................12

夹具外形轮廓尺寸的确定.......................................................................................................................13

机床通用部件的选择..................................................................................................................................13

4专用夹具设计......................................................................................................................................................................16

4.1专用夹具特点及步骤............................................................................................................................................16

4.1.1组合机床专用夹具的特点........................................................................................................................16

4.1.2组合机床夹具设计步骤..............................................................................................................................16

4.2夹具定位支撑系统..................................................................................................................................................17

4.2.1工件定位方案...................................................................................................................................................17

4.2.2定位误差分析...................................................................................................................................................18

4.3夹紧机构.......................................................................................................................................................................18

4.4夹紧装置设计的步骤............................................................................................................................................19

4.5铣床夹具设计要点..................................................................................................................................................21

4.6对刀引导装置的设计............................................................................................................................................21

4.6.1对刀块的设计..................................................................................................................................................21

4.6.2钻套、衬套设计..........................................................................................................................................22

5夹具体结构设计................................................................................................................................................................25

结论...............................................................................................................................................................................................26

致谢...............................................................................................................................................................................................27

参考文献....................................................................................................................................................................................28

IV

1.1序言

1绪论

毕业设计是对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的

训练。

因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望通过这次的毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适

应性训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，为今后打下一个良好的基础。

在进入21世纪以来，高速、高精、高效的复合加工技术及装备在汽车轴类制造中

得到了迅速的应用，所以对轴类加工技术的研究有非常的重要的意义。

单曲轴在轴类

零件分类中属于异形轴，是发动机上的一个重要零件。

汽车、拖拉机的发动机和固定

式高速发动机的曲轴常用整体式模锻件。

组合机床是由大量的通用部件和少量的专用

部件组成的工序集中的高效率专用机床，它能够对一种或多种零件进行加工。

目前，

国内曲轴陈旧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，通过对曲轴加工技术的研究，实现曲轴的高速、高精、高效生产。

本设计书首先分析了曲轴的结构特点，工艺特征和要选取的零件要求，制定工艺

规程和工艺路线，之后对曲轴铣端面打中心孔组合机床的总体设计，最后对专用夹具

设计。

基本含概了我们所学到的所有专业知识。

1.2曲轴的结构特点

轴类零件的功用为支承传动零件、传递扭矩和承受载荷以及保证装在轴上的工件

（刀具）具有一定的回转精度。

曲轴在轴类零件分类中属于异形轴，是发动机上的一个重要零件，承受由活塞通

过连杆传来的力，并将活塞的往复运动通过曲柄连杆机构变为旋转运动，将发动机所

做的功传递出去。

曲轴在工作时所承受的是很大的扭转力矩以及大小和方向都变化的

弯曲力。

1.3曲轴的工艺特征

（1）刚性差

曲轴的长度比较大，并且有曲拐，因此曲轴的刚度很差。

加工中，曲轴

在其自重和切削力的作用下，会产生严重的扭转变形和弯曲变形。

（2）形状复杂

曲轴连杆轴颈和主轴颈不在同一条轴线上。

（3）技术要求高

1

曲轴的技术要求很高，并且形状比较复杂，而且加工表面比较多，因而

曲轴的加工工序数量多，加工量大，工艺路线长。

1.4零件的技术要求

（1）铸件经正火处理，硬度为240~290HB，显微组织按部标JB1802，石墨数不

低于5级，球化体大于75%，允许有少于5%的碳化铁+磷共晶，但磷共晶为0%~5%。

（2）曲轴加工表面应光洁，不得有裂缝、压痕、毛刺、凹痕以及非金属物。

磨

光表面不得有刻痕和黑点。

清除油道以及其他部分的金属屑、污染物以及其它杂物，

并清洗吸干。

（3）中心孔应保持完好无损。

（4）精加工后，应经磁力探伤并退磁。

（5）允许在R96表面上钻孔调整不