曲轴铣端面打中心孔专用夹具毕业设计中期报告Word文件下载.docx
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1。
1零件的技术要求
1)坯料经压力铸造后,应进行调质处理硬度达HRC45~50,去除氧化皮.
2)曲轴油封轴和连杆轴颈应经表面淬火,淬火层深为2.5mm,硬度HRC55~HRC63,连杆轴颈和主轴颈圆角处的硬度应过渡到调质处理的硬度,未注尺寸公差按IT14级,未注形位公差按C级。
2。
工艺规程的制定
2.1曲轴材料及毛坯
本零件选用压力铸造件,选曲轴材料为球墨铸铁(QT60-2).该材料强度高,耐磨,并有一定得韧性。
铸件:
包括铸钢,铸铁,有色金属及合金的铸件等。
在大批量生产中,采用精度和生产率高的毛坯制造方法,如金属型铸造,可以使毛坯的形状接近于零件的形状,可以减少切削加工用量,提高材料利用率,降低机械加工成本。
2重要工序分析
1)主轴颈的加工精度为R1。
6,先粗加工作为定位面.在以后精加工工序中加工至R1.6.
2)为保证端面中心孔位置精度,采用安装在夹具上的可换钻套来保证精度。
3)端面经铣削后与轴线的垂直度,本工序为粗加工工序,依靠夹具能水平定位工件来实现,并在以后精加工过程中加以修正。
4)工序前后分配的注意事项:
在大批大量生产过程中,粗精加工应分开进行,这样工件能得到较好的冷却,减少热应变及内应力变形的影响,有利于保证加工精度。
同时可以避免粗加工产生振动等不利因素,也有利于精加工机床精度的保持。
3工艺路线
拟定工艺路线的出发点是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到保证。
工艺路线的拟定一般需要做两个方面的工作:
一是根据生产纲领确定加工工序和工艺内容,根据工序的集中和分散程度划分工艺;
二是选择工艺基准,即主要选择定位基准和检验基准.拟定的工艺路线如下:
10铸造毛坯
15调质处理
20铣端面,打中心孔
30粗车长轴端外圆及侧面
40粗车短轴端外圆及侧面
50粗车扇形外圆及侧面
60粗车锥面1:
10
70精车长轴端外圆及侧面
80精车短轴端外圆及侧面
90铣扇形侧面
100铣连杆轴颈
110检验
120淬火
130修整中心孔
140粗磨主轴颈
150铣键槽
160磨锥面1:
170粗磨连杆轴颈
180精磨主轴颈
190精磨连杆轴颈
200车退刀槽
210车螺纹M42
220抛光主轴颈及联杆轴颈
230检验,探伤,退磁
4毛坯机械加工余量及工序尺寸确定
目前,我国曲轴毛坯的加工余量都比较大,通常轴径单边余量为5~7mm,止推面5~7mm。
查《机械加工工艺手册》,《机械加工余量标准》,确定曲轴各处加工余量。
曲轴毛坯图见图1。
2
图1。
2曲轴毛坯件图
3。
刀具选择及切削用量的选取
3.1技术分析
工件材料是球墨铸铁(QT60-2),硬度为HRC45~50.轴颈端面中心孔国标为GB145—85.轴颈两侧端面加工精度要求不高,粗糙度为R12.5。
2刀具选择
中心孔钻规格:
d
k12
d1
h9
l
l1
基本尺寸
极限偏差
15
8
50
±
3.9
+1.0
专用夹具设计
1工件的定位方案
曲轴虽然属于异形轴,但是它的定位与一般轴类零件基本相同,即:
圆柱面定位。
本道工序加工曲轴两个端面。
根据零件的结构特点和加工部位确定其定位方案为:
采用两个V型块分别在两主轴颈处定位,限制4个自由度;
为防止加工过程在工件的轴向移动,用一个定位销在扇形处定位。
工件沿轴向转动不影响加工的准确性,此处自由度可不限制。
至此,工件的五个自由度全部被限制住了,可保证工件的准确性。
图2—1零件定位示意图
本工序选用的定位基准为两个V形块和支承板作定位,所以相应的夹具上的定位元件应主要是两个V形块。
因此进行定位元件的设计主要是对V形块进行设计。
由机床夹具设计手册查的可知:
根据工件的直径D=80mm可知V形块的结构尺寸如下:
表2-2V形块的结构尺寸
H
D
d2
h
h1
A2
L
A1
42
〉60-80
14
22
12
25
125
20
V形块设计如图:
图2-3V形块
1.2对刀块和塞尺设计
由于本道工序是完成曲轴端面的铣加工,所以选用直角对刀块。
根据GB2242—80直角对刀块的结构和尺寸如图所示:
图2—4对刀块图
2.夹紧机构
在机械加工过程中,工件将受到切削力、离心力、惯性力等外力单独或共同作用.为保证在这些外力的作用下,工件能在夹具中保持由元件所确定的加工位置,而不至于发生振动或位移,一般在夹具结构中都必须设置一定得夹具装置,将工件可靠的夹紧.夹紧装置的组成一般如下:
1)动力装置:
力源装置是产生夹紧的装置。
此处采用液压夹紧。
2)中间传递力机构:
将力源传递给夹紧元件。
3)夹紧元件和夹紧机构:
夹紧元件时夹紧装置的最终执行元件,通过它和工件受压面得直接接触而完成夹紧动作,对夹紧元件要求如下:
i.在夹紧过程中,工件应能保持在既定位置,即在夹紧力的作用下,工件不应离开定位支撑.
ii.夹紧力的大小要适当,可靠,既要使工件在加工过程中不产生移动和振动,又不使工件产生不允许的变形和损伤。
iii.夹紧装置应操作方便,安全,省力.
2.3夹紧力的模型
确定夹紧力时应注意的几个问题:
1)组合机床通常都是多面多工序同时加工,粗加工时切削力很大,加工时振动也很大。
2)由于工件材料硬度不均匀,加工余量不均匀和刀具磨钝等因素,往往使实际的切削力大大增加。
3)组合机床夹具是保证加工精度的主要部件,因此要注意夹紧后产生的变形对加工精度的影响,尤其是在工作刚性差,精度要求高的情况下,更应注意.
4)为保证夹紧可靠,应选择机床工作过程中最不利的工作状态来确定所需的夹紧力.
夹紧力的力学模型如下图所示:
3.钻套、衬套及夹具体设计
中心孔的加工需钻、扩两次切削才能满足加工要求。
故选用快换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。
根据工艺要求:
工艺孔8mm分钻、扩两个工步完成加工.即先用φ7mm的麻花钻钻孔,根据GB1141—84的规定钻头上偏差为零,故钻套孔径为
即
.再用φ8mm标准扩孔钻扩孔,根据GB1141—84的规定φ8mm扩孔钻的尺寸为
。
图2-9可换钻套图
工艺孔钻套结构参数如下表:
表2—10可换钻套结构参数
D1
D2
m
m1
r
a
公称尺寸
允差
+0.018
+0。
007
18
4
7
16
0。
5
衬套选用钻套用衬套(GB2263——80)其结构如图所示:
图2—11定衬套图
其结构参数如下表:
表2—12A型固定衬套结构参数
C
C1
034
+0.016
+0.023
012
0.5
4.夹具结构方案
夹具结构夹具的结构示意图如图2-13所示:
图2-13夹具结构示意图
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