曲轴
目录
摘要I
ABSTRACT Ⅱ
1绪论1
2零件分析2
2.1零件的作用2
2.2零件的工艺分析2
2.3零件加工的主要问题和工艺过程设计分析2
3工艺规程设计5
3.1确定毛坯的制造形式5
3.2基面的选择5
3.2.1粗基准选择5
3.2.2精基准的选择5
3.3制定工艺路线5
3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定7
3.5确定切削用量及基本工时10
3.6时间定额计算及生产安排30
4专用夹具设计39
4.1加工曲拐上端面油孔夹具设计40
4.1.1定位基准的选择40
4.1.2切削力的计算与夹紧力分析40
4.1.3夹紧元件及动力装置确定40
4.1.4钻套、衬套及夹具体设计41
4.1.5夹具精度分析43
4.2加工曲拐上侧面油孔夹具设计44
4.2.1定位基准的选择44
4.2.2切削力的计算与夹紧力分析44
4.2.3夹紧元件及动力装置确定46
4.2.4钻套、衬套及夹具体设计46
4.2.5夹具精度分析47
4.3铣曲拐端面夹具设计49
4.3.1定位基准的选择49
4.3.2定位元件的设计49
4.3.3铣削力与夹紧力计算49
4.3.4对刀块和塞尺设计50
5结论52
参考文献53
此次设计任务是对曲轴零件的机械加工工艺、夹具的设计,在曲轴零件的加工工艺过程中轴与轴中心线之间要有位置要求,以毛坯轴两端定位先加工两中心孔,以两端中心孔定位再粗、精加工各轴的表面，然后以粗、精后的两轴径定位钻螺纹、铣键槽和铣曲拐端面，采用专用夹具加工两斜油孔，最后粗、精磨各轴。
在夹具的设计过程中，主要以V形块和支承板来定位，靠直压板和弹簧来夹紧，钻拐径两孔应采用长型快换钻套，在钻拐径倾斜的孔时采用平面倾斜的夹具体，在钻拐径倾斜的孔时使用的是卧式钻床，铣面时2个V形块与铣刀不能干涉，因此V形块高度要降低，夹具设计要方便、简单。
2.1零件的作用
加工的零件是空气压缩机上的曲轴，它位于空气压缩机连杆处，曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，并将旋转转为直线运动，它在工作过程中将承受周期性的复杂的交变载荷。其主要作用是传递转矩，使连杆获得所需的动力。
2.2零件的工艺分析
由空气压缩机的曲轴零件图可知，它的外表面上有多个平面需要进行加工，此外各表面上还需加工一系列螺纹孔和键槽。因此可将其分为两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求，现分析如下：
2.2.1以拐径为Ø95mm为中心的加工表面
这一组加工表面包括:拐径Ø95 mm加工及其倒圆角,两个Ø8的斜油孔,两个油孔孔口倒角，它的加工表面的位置要求是Ø95 mm圆跳动公差为0.01 mm。
2.2.2以轴心线两端轴为中心的加工表面
这一组加工表面：1：10锥度面的键槽25 mm并左端倒角，端面Ø15 mm深16.8 mm的中心孔,2个M12深24 mm的螺纹孔，各轴的外圆表面,右端面Ø95 mm的孔Ø30 mm。
这组加工表面有一定的位置要求，主要是：
(1)键槽25 mm×110mm与1：10锥度轴心线的对称度公差为0.10mm。
(2)1：10锥度轴心线对A-B轴心线的的圆跳动公差0.025mm；
(3)Ø90 mm轴表面的圆柱度公差为0.01 mm
这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有：
(1)曲轴拐径Ø95 mm轴心线与A-B轴心线的平行度公差Ø0.03mm
又以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并保证他们的位置精度要求。
2.3零件加工的主要问题和工艺过程设计分析
（1）曲轴在铸造时，右端Ø95 mm要在直径方向上留出工艺尺寸量，铸造尺寸为105mm，这样为开拐前加工出工艺键槽准备。该工艺键槽与开拐工装配合传递扭转。
（2）为保证加工精度，对所有加工的部位均应采用粗、精加工分开的原则。
（3）曲轴加工应充分考虑在切削时平衡装置。
3.2基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，不盲目的选择基面。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。
3.2.1粗基准选择
在小批生产的条件下，通常都是采取划线找正。所以曲轴加工的第一道工序是钳工划线，划出主轴颈端面的十字中心线以及待加工表面的轮廓线，然后按划线找正将曲轴安装在机床上进行加工。这样兼顾了各部分的加工余量，以减少毛坯的废品率。
3.2.2精基准的选择
加工曲轴的主轴颈止以及与主轴颈同旋转轴心线的其它配合部分和曲柄外圆弧面、外端面时，同轴类零件外圆表面加工一样，采用辅助精基准－顶针孔。用顶针孔作为精基准，符合基面同一的原则，从而可以保证一次安装中加工的各表面的同轴度或垂直度。对于主轴颈较大而偏心距又较小的曲轴，可以在曲轴两端面上分别各打出两个顶针孔A及B，使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。
3.3制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能得到合理的保证。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案（一）：
1）画线，以毛坯外形找正，划主要加工线，偏心距100 mm及外形加工。
2）划轴两端中心孔线，顾各部加工余量。
3）工件平放在镗床工作台上，压轴95 mm两处，钻右端中心孔。
4）夹右端（1：10锥度一边）顶右端中心孔，粗车左端外圆Ø95 mm，粗车左端所有轴径，粗车拐径外侧左、右端面，保证拐径外侧的对称性及尺寸，粗铣凸台Ø25。
5）夹右端，左端上中心架车端面，去长短保证总长尺寸610mm，钻左端中心孔，钻左端Ø6的孔，深16.8mm，锪60°角，深7.8mm，再锪120°角，深1.8mm。
铣端面夹具装配图
铣端面夹具体
钻8油孔夹具装配图
钻孔夹具体
画轴中心线钻中心孔工艺卡片
曲轴毛坯图
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