畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱 三拐曲軸加工工藝及夾具設(shè)計課題來源 教師擬定 課題類型 工程設(shè)計 指導(dǎo)教師學(xué)生姓名 專 業(yè) 機 械 設(shè) 計 制 造 及 其 自 動 化 學(xué) 號一、選題的目的及意義三拐曲軸加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計是本人在基本完成大學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)后完成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)的一個過程，將我在大學(xué)期間學(xué)習(xí)到的東西全部整合到一起運用到實踐當(dāng)中去，使本人對自己所學(xué)的專業(yè)知識，專業(yè)技能，和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學(xué)習(xí)與了解，為我以后的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝主要是實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度，加工操作，生產(chǎn)安全，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個非常重要的組成部分，好的夾具可以提高勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本，還可以擴大機床的使用范圍，而這個三拐曲軸的精度，材料的好壞，加工的工藝將直接影響到發(fā)動機的使用效率和壽命，所以本次設(shè)計要實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量還要在保證產(chǎn)品加工精度的同時提高生產(chǎn)率，節(jié)約成本。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀從英國莫里斯的“工藝美術(shù)運動” ，到德國的包豪斯設(shè)計革命以及美國的廣泛傳播改革開放以來，隨著中國與世界的接軌，中國不斷的引進了西方先進的加工技術(shù)，而且隨著世界科技的飛速發(fā)展，數(shù)控機床，加工中心，柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)等一系列高端設(shè)備得以廣泛的運用，使得我國的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改變。[1][3]產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，產(chǎn)品需求的多樣化，是制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，特別像三拐曲軸這種不規(guī)則零件就出現(xiàn)了重大問題，現(xiàn)階段三拐曲軸零件加工還打不到自動化加工，它的工藝好需要人工畫線的方法來保證，而零件的裝夾也是通過人工來完成的，所以現(xiàn)階段我國對三拐曲軸這種不規(guī)則零件的加工的效率還是比較低的階段。夾具方面人們也從過去傳統(tǒng)的夾具的裝夾，定位，刀具的引導(dǎo)定位為夾具的裝夾和定位，隨著數(shù)字化加工設(shè)備的擴大化，已經(jīng)將夾具的引導(dǎo)刀具功能完全替代，給今后的夾具的快速裝夾與定位提出了更高的要求。 [2]三、本課題的研究手段和預(yù)期結(jié)果1、研究內(nèi)容(1)查閱文獻資料，詳細(xì)研究零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)。(2)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)選取毛坯的種類和制造方法毛坯余量的選擇。(3)制定工藝規(guī)程和可行性分析。(4)選擇粗精基準(zhǔn)，計算和選擇金屬切削機床的技術(shù)參數(shù)。(5)根據(jù)三拐曲軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計工序過程中的專用夾具。2、本課題可能遇到的問題及其研究方法（1）在剛開始的時候工序的劃分以及定位基準(zhǔn)會比較難選擇，所以就在過程中腰認(rèn)真分析零件圖，了解三拐曲軸的結(jié)構(gòu)特點及相關(guān)的技術(shù)要求而加工工序要根據(jù)生產(chǎn)類型，零件的結(jié)構(gòu)來認(rèn)真分析。（2）在夾具設(shè)計的時候也可能遇到問題，比如工件的定位是否正確，定位精度是否滿足要求等等，所以要調(diào)查現(xiàn)階段國內(nèi)外比較先進的三拐曲軸結(jié)構(gòu)，從整體上把握設(shè)計的方向，了解三拐曲軸的加工工藝規(guī)程及夾具的設(shè)計原理。（3）通過大量的資料，研究零件的結(jié)構(gòu)，選擇合適的加工方法，及選擇合理的基準(zhǔn)和工序安排。（4）熟悉夾具的結(jié)構(gòu)選擇合理的機床及裝夾設(shè)備，確定加工余量和工序，進行精細(xì)的準(zhǔn)確的尺寸計算，和時間的估算。3、課題預(yù)期結(jié)果（1）了解了三拐曲軸的作用，完成對零件的結(jié)構(gòu)分析，并制作出合理的夾具及裝夾方案（2）在保證經(jīng)濟和尺寸精度的要求下制定出合理的加工方法及加工工序。（3）在老師的要求下及自己的計劃內(nèi)完成各項任務(wù)。4、完成課題所需的工作條件在前期得做好各項準(zhǔn)備，要查閱大量的文獻了解三拐曲軸的結(jié)構(gòu)，并在CAD， PRO/E 上畫出這個零件，認(rèn)真去了解他的結(jié)構(gòu)，這當(dāng)中就需要一些工具書比如機械加工工藝手冊，夾具設(shè)計圖冊，刀具設(shè)計手冊以及有關(guān)教材及參考資料，最后如果有需要還可以選擇去工廠調(diào)研，以上條件具備完成本課題所需的工作條件。四、研究進度第 1—第 2 周 完成收集資料，開題報告，文獻綜述及外文翻譯等第 3--第 5 周 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和尺寸要求，完成工藝規(guī)程設(shè)計第 6—第 9 周 工藝裝備設(shè)計第 10—第 12 周 編寫設(shè)計說明書 第 13 周 畢業(yè)設(shè)計答辯 五、主要參考文獻資料[1] 于勇. 我國機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 山西焦煤科技 ,2010,(S1) :75-76[2] 應(yīng)雷. 淺談我國機械制造業(yè)的困境和發(fā)展戰(zhàn)略對策[J]. 科技資訊, 2010,(27) :112[3] 侯志楠. 淺析機械制造技術(shù)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及趨勢[J]. 2010/20[4] 濮良貴，紀(jì)名剛 . 機械設(shè)計[M] .高等教育出版社，2006[5] 黎震，朱江峰 . 先進制造技術(shù)[M] . 北京理工大學(xué)出版，2009[6] 鄭修本. 機械制造工藝學(xué)[M] . 北京：機械工業(yè)出版社，2007[7] 徐鴻本. 機床夾具設(shè)計手冊[M].遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2004[8] 聞邦椿. 機械設(shè)計手冊（第 5 版）第 1 卷 機械工業(yè)出版社， 2010[9] 張捷. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M] . 西南交通大學(xué)出版社 ，2006[10]盧秉桓. 機械制造基礎(chǔ)[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2008[11] 王先逵. 機械制造工藝學(xué)[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2004[12] Handbook of Machine Tools Manfred weck[J] ,2005 [13]Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME[J],2006指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）文獻綜述論文題目 三拐曲軸加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計學(xué) 院 專 業(yè) 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 2015 年 1 月 5 日文獻綜述1、 前言機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)工生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)律性文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。而機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義。機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。2、 發(fā)展歷史從 1949 年以來，我國機械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全、具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)部門之一，其機械加工和夾具也有很大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達國家相比，我們這方面的水平還存在著階段性的差距，主要表現(xiàn)在機械產(chǎn)品質(zhì)量和水平不夠高，加工工藝過程不合理，夾具應(yīng)用也比較少，使其加工工人勞動強度大，加工出來的產(chǎn)品也不理想。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工緊。人們越來越認(rèn)識到中不可缺少的工藝裝備。3、 發(fā)展現(xiàn)狀長期以來，加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個零件的工藝規(guī)程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。這是因為工藝設(shè)計涉及的因素多，因果關(guān)系錯綜復(fù)雜。CAPP 將是機械加工工藝的發(fā)展趨勢，它不僅提高了工藝設(shè)計的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問題。制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，隨著以計算機技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題，在現(xiàn)階段像后鋼板彈簧吊耳類的加工還沒達到現(xiàn)代自動化的水平。在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中，它的加工工藝還需人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工的方法進行的。因此我國對后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、成本高的階段。機床夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85％左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3～4 年就要更新 50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為 10～20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。4、發(fā)展趨勢隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展。（1）特種加工 它是指一些物理的、化學(xué)的加工方法，如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工，如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可達分子級加工單位或原子級加工單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結(jié)合的復(fù)合加工有較大的發(fā)展前途。（2）快速成形 利用離散、堆積成形概念，可將一個三維實體分解為若干二維實體制造出來，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實體。（3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細(xì)加工和超微細(xì)加工技術(shù)、微型機械和納米技術(shù)等方面。當(dāng)前，以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細(xì)加工為手段的微型機械技術(shù)有重要意義，它們代表了這一時期精密工程的方向。（4）傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術(shù)潛力很大，如高速切削、超高速切削、強力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面，舊設(shè)備的改造和挖潛，如普通機床改造成數(shù)控機床等，對機械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。5、設(shè)計面臨的問題在設(shè)計中，需要對零件加工工藝方案和夾具進行設(shè)計，在確定加工工藝方案時，可能會出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設(shè)計時，可能因定位基準(zhǔn)選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機構(gòu)時由于機構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。所以在設(shè)計過程中應(yīng)制訂多套方案，以供比較選擇最優(yōu)，同時還要多請教指導(dǎo)老師和同學(xué)，并多查閱相關(guān)的書籍來盡可能好的完成設(shè)計。6、總結(jié)在機械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。夾具設(shè)計的基礎(chǔ)理論一個好的機床夾具，首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，所設(shè)計的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項要求：第一，在未受外力作用時，加工件對刀具和機床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)有正確的定位。第二，在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位，即對加工件應(yīng)有正確的夾緊。綜上，機械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學(xué)。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素。現(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動強度，但同時對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J(rèn)知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學(xué)習(xí)中需要我們?nèi)轿坏膶W(xué)習(xí)其各個相關(guān)領(lǐng)域的知識，不能只注重一點，為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。參考文獻[1] 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Jig and Fixture Design.America, VNR Co.,1980.[13] Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME,1982.大紅鷹學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計三拐曲軸加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號： 院 系： 年級專業(yè)： 指導(dǎo)教師： II摘 要此次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)是對三拐曲軸零件的機械加工工藝夾具的設(shè)計，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對三拐曲軸零件的工序的加工設(shè)計了專用夾具.本文主要對三拐曲軸零件主要以 V 形塊和支承板來定位，靠直壓板和彈簧來夾緊，銑鍵槽時 2 個 V 形塊與銑刀不能干涉，因此要降低 V 形塊高度，夾具設(shè)計要方便、簡單。關(guān)鍵詞：加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具IABSTRACTThe graduation design task is to design the fixture machining process of crank shaft parts, including the parts of the analysis, the choice of blank, the clamping, the formulation process route, tool selection, cutting dosage, process documents. Choose the correct methods for processing, manufacturing process design. In addition, processing of loom crank parts design process special fixture.This paper focuses on the loom crankshaft parts mainly in the V block and the support plate to locate, near the straight plate and spring clamp, keyway milling for 2 V block interference and the cutter can not, so to reduce the V block height, fixture design to be convenient, simple.Keywords: processing technology, processing methods, process, fixtureII目 錄1 緒論 .11.1 機械加工工藝概述 .11.2 機械加工工藝流程 .11.3 夾具概述 .21.4 機床夾具的功能 .21.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 .31.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀 31.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 31 零件分析 .51.1 零件的作用 .5題目所給定的零件是單杠內(nèi)燃機上的曲軸，它位于內(nèi)燃機連桿處，曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，帶動連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運動，并將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為直線運動，它在工作過程中將承受周期性的復(fù)雜的交變載荷。其主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩，是連桿獲得所需的動力。 .51.2 零件的工藝分析 .51.2.1 以拐徑為 ?55mm 為中心的加工表面 .61.2.2 以軸心線兩端軸為中心的加工表面 61.2.3 零件圖樣分析分析 62 工藝規(guī)程設(shè)計 .62.1 確定毛坯的制造形式 .62.2 基面的選擇 .62.2.1 粗基準(zhǔn)選擇 .72.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 .72.3 制定工藝路線 .72.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .92.4.1 加工兩端中心線上的外圓表面 92.4.3 銑 1：10 圓錐處鍵槽 .102.4.4 車磨拐徑為 Φ55 mm 102.5 確定切削用量 101)被吃刀量 pa：取單邊余量 Z=2mm， .126)計算切削工時：按[3] 表 2.5-3，取 121) 被吃刀量 p：取單邊余量 Z=4mm， .136) 計算切削工時：按《工藝手冊 》表 2.5-3，取 .131)被吃刀量 pa：參照[3]表 2.3-5，其余量規(guī)定為 4~5.m， 現(xiàn)也取 4.01m。分兩次加工， =2.5mm。 136) 計算切削工時：按[3] 表 2.5-3，取 141 )被吃刀量 pa： =0.6mm。 .15III5) 計算切削工時：按[3] 表 2.5-3，取 151) 被吃刀量 pa： =0.6mm。 155) 計算切削工時：按[3] 表 2.5-3，取 161 )被吃刀量 p： =0.6mm。 .165) 計算切削工時：按[3] 表 2.5-3，取 17工序 8：粗車錐度 1：10 軸 17機床：仿型車床 刀具：YG6 171)被吃刀量 pa： =0.6mm。 175) 計算切削工時：按[3] 表 2.5-3，取被切削層長度 l：由毛坯尺寸可知 L=145mm .18工序 9：精車錐度 1：10 軸 18機床：仿型車床 刀具：YG6 181)被吃刀量 pa： =0.6mm。 185) 計算切削工時：按[3] 表 2.5-3，取被切削層長度 l：由毛坯尺寸可知 L=145mm .183 銑曲拐端面夾具設(shè)計 243.1 設(shè)計要求 .243.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇 243.1.2 定位元件的設(shè)計 243.1.3 銑削力與夾緊力計算 253.1.4 加緊原件的選擇 283.1.5 對刀塊和塞尺設(shè)計 283.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) .303.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .31總 結(jié) .32參 考 文 獻 .33致 謝 .3411 緒論1.1 機械加工工藝概述機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。 比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，機械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細(xì)說明。比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少?？偟膩碚f，加工工藝是每個步驟的詳細(xì)參數(shù)工藝流程是綱領(lǐng)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2 機械加工工藝流程機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。3) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 4) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。5) 填寫工藝文件。 26) 選擇毛坯。 7) 擬訂工藝路線。 8) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。1.3 夾具概述現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。1.4 機床夾具的功能在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。1．機床夾具的主要功能機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。定位 定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。確定工件在夾具中占有正確位置的過程。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。因此，3夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2．機床夾具的特殊功能機床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。（1）對刀 如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。（2）導(dǎo)向 導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置并引導(dǎo)其進行鉆削。 。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀數(shù)控機床（NC） 、加工中心（MC） 、成組技術(shù)（GT） 、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。特別是近年來， ，對機床夾具提出了如下新的要求：1）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。4）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。5）適用于精密加工的高精度機床夾具。6）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化四個方面。標(biāo)準(zhǔn)化機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，4降低生產(chǎn)總成本。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。精密化精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為 5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在 1μm 內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.2～0.5μm。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。51 零件分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是單杠內(nèi)燃機上的曲軸，它位于內(nèi)燃機連桿處，曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，帶動連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運動，并將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為直線運動，它在工作過程中將承受周期性的復(fù)雜的交變載荷。其主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩，是連桿獲得所需的動力。1.2 零件的工藝分析由內(nèi)燃機的曲軸零件圖可知，它的外表面上有多個平面需要進行加工，此外6各表面上還需加工一系列螺紋、孔和鍵槽。因此可將其分為兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求.現(xiàn)分析如下:1.2.1 以拐徑為 ?55mm 為中心的加工表面這一組加工表面包括: 拐徑 ?55mm 加工及其倒圓角,它的加工表面的位置要求是 Φ55 mm 平行度公差為 Φ0.04 mm。1.2.2 以軸心線兩端軸為中心的加工表面這一組加工表面：1：10 錐度面上 75x12mm 的鍵槽， ，各軸的外圓表面, 右。這組加工表面有一定的圓柱度要求，主要是：這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要有：(1)曲軸拐徑 Φ55 mm 軸心線與 A 基準(zhǔn)軸心線的平行度公差 Φ0.04mm又以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可在仿型車床上一起加工。1.2.3 零件圖樣分析分析1、零件圖樣分析l）φ55 mm 兩軸徑同軸度公差為 φ0.03mm。025.?2）1:20 錐度部分對 A-B 軸心線同軸度公差為 φ0.03mm。3）三個拐徑分別對 A-B 軸心線平行度公差為 φ0.03mm 。4）熱處理，人工時效處理 227~270HBS。5）曲軸材料為 QT600-3。2 工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料 QT600-3?？紤]到內(nèi)燃機曲軸的零件較大，零件比較復(fù)雜，且大批量生產(chǎn)應(yīng)采用模鍛。而且投資較少，成本較低，生產(chǎn)周期短。72.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。不盲目的選擇基面，否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。2.2.1 粗基準(zhǔn)選擇在大批生產(chǎn)的條件下，通常都是采取夾具中裝夾。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇加工曲軸的主軸頸止以及與主軸頸同旋轉(zhuǎn)軸心線的其它配合部分和曲柄外圓弧面、外端面時，同軸類零件外圓表面加工一樣，采用輔助精基準(zhǔn)－頂針孔。用頂針孔作為精基準(zhǔn)，符合基面同一的原則，從而可以保證一次安裝中加工的各表面的同軸度或垂直度。對于主軸頸較大而偏心距又較小的曲軸，可以在曲軸兩端面上分別各打出兩個頂針孔 A 及 B，使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)該是使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案：表 2-10 三拐曲軸機械加工工藝過程卡工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備1 鑄 鑄造（左端 φ55mm 處鑄造尺寸為 φ75mm）2 清砂 清砂3 熱處理 人工時效處理4 清砂 細(xì)清砂5 涂漆 非加工表面涂紅色防銹漆6 劃線 按毛坯外形找正，照顧各加工面，劃外形尺寸線87 銑 經(jīng)兩軸徑部分定位壓緊分別銑兩個端面保證總長尺寸 520mm，鉆左端中心孔 B4X55W（端銑）8 粗車 夾右端外圓，找正兩軸徑外圓。頂左端中心孔，車兩軸徑處，其中 1：20 一端（右端）尺寸為 φ55mm，另一端（左端）尺寸為φ70mm（工藝尺寸）CW61639 粗車 倒頭裝夾工件左端 φ70mm 處，中心架夾帶錐一端 φ55mm 軸徑上，鉆右端中心孔 B4，粗車錐度一端各部尺寸，留加工余量5mm（其中 φ70mm 車至圖樣尺寸）CW616310 劃線 在左端 φ70mm 軸徑上劃鍵槽線深 5mm、寬 12mm、長75mm（工藝用鍵槽） ，注意與靠 φ70mm 最近的拐在同一平面內(nèi)11 銑 以兩 φ55mm 定位裝夾工件銑鍵槽寬 12mm、長 75mm X52K12 粗車 采用專用工裝裝病例工件粗車曲軸三個拐徑及拐徑兩個側(cè)面， （專用工裝為轉(zhuǎn)夾具，可進行三等分分度）留加工余量 5mm專用工裝CW616313 精車 采用專用工裝裝夾工件精車曲軸三個拐徑及拐徑兩個側(cè)面，留磨量 0.8mm~1mmCW616314 精車 夾工件左端，頂右端中心孔，車工件右端各部尺寸，留加工余量0.8~1mm，車 1：20 錐度留加工余量 1mmCW616315 精車 倒頭，采用兩頂尖裝夾工件，車左端尺寸 φ55 mm 至 φ55025.?mm，倒角 R518.0?CW616316 檢驗 檢查曲軸偏心距17 磨 以兩中心孔定位裝夾工件（專用工裝） ，磨拐徑三處至圖樣尺寸φ55 mm，靠磨拐徑兩側(cè)及圓角 R5025.?M824018 磨 以兩中心孔定位裝夾工件，磨軸徑兩處 φ55 mm 至圖樣尺寸025.?磨 φ50 mm 至圖樣尺寸02.?M1432A19 磨 夾工件左端，中心架夾右端 φ55 mm 處，找正，磨 1：20 錐025.?度至圖樣尺寸M1432A錐度環(huán)規(guī)銅皮920 劃線 劃 12 mm×6mm 鍵槽04.?21 銑 以兩軸徑定位裝夾工件銑 12 mm×6mm 鍵槽04.? X52K22 鉗 修銼飛刺23 檢驗 磁粉探傷24 檢驗 按圖樣檢驗工件各部尺寸精度25 入庫 涂油入庫2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定內(nèi)燃機曲軸零件材料為 QT600-3，硬度 190~270HBS，毛坯重量約為40.3kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用毛坯鍛件。2.4.1 加工兩端中心線上的外圓表面由于這些表面的粗糙度要求較高，它們的表面粗糙度有 Ra1.6 和 Ra3.2?m，根據(jù)工序要求，軸徑 Φ55mm 還要研磨。m0.3+-粗車：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3-22，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)2.5~取 。2.5精車：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3-39，其余量規(guī)定為 1mm粗磨：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3-42，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)0.6m-取 。0.m研磨：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3-44，其余量規(guī)定為 現(xiàn)取 。.8.15-0.1m軸徑 Φ55mm，鍛造毛坯的基本尺寸分別為：55+（2.5+1+0.5）*2=76mm,65+（2.5+1+0.5+0.01）*2=73.02mm 。根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.3-18,鍛件尺寸公差為 ，現(xiàn)取1~2m-1mm。對軸徑 Φ55mm 有：毛坯的名義尺寸為：55+（2.5+1.1+0.5 ）*2=76mm毛坯最小尺寸為：76-1=75 mm毛坯最大尺寸為：76+1=77mm精車后尺寸為：55+0.5*2=69mm10粗磨后尺寸與零件圖尺寸相同，即 Φ55mm而對于錐度為 1：10 的軸徑粗糙度要求為 Ra 3.2 ,精車能達到要求，此時?m直徑粗加工余量 2Z=5mm 精加工為 0.5mm 能滿足加工要求。而對于飛輪外螺紋表面粗糙度要求為 R m 故粗車就能達到要求。3.6a?2.4.3 銑 1：10 圓錐處鍵槽根據(jù)工藝要求，端面精度要求不高粗糙度為 Ra3.2 ,需要粗精銑鍵槽，此?m時的余量 2Z=3mm 已能滿足加工要求。2.4.4 車磨拐徑為 Φ55 mm由于表面的粗糙度要求較高，它們的表面粗糙度都是 Ra ，根據(jù)工序6.1?m要求，拐徑 Φ55 mm 加工分粗、精車，還有粗、研磨。0.39+-粗車：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3-5，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取2.5~。2.5m精車：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3-39，其余量規(guī)定為 。1粗磨：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3-42，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)0.6m-取 。0.研磨：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3-44，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取 。.8.15m-0.1拐徑 Φ55 mm 鍛造毛坯的基本尺寸為：55+（2.5+1+0.5+0.01）*2=58.02mm。0.39+根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.3-18,鑄件尺寸公差等級選用-1~2，取鍛件尺寸公差為 ，對軸徑 ?95 mm 有：0.39+-毛坯的名義尺寸為：55+（2.5+1+0.5+0.01 ）*2=58.02mm；毛坯最小尺寸為：58.02mm-1mm=57.02mm;毛坯最大尺寸為：58.02mm+1mm=59.02mm;精車后尺寸為：55+0.5+0.01=55.51mm ；研磨后尺寸與零件圖尺寸相同，即 Φ55 mm。0.39+-2.5 確定切削用量工序 1：經(jīng)兩軸徑部分定位壓緊分別銑兩個端面保證總長尺寸 520mm，鉆左端中心孔 B4加工材料：QT600-311在專用夾具中。刀具：YG8 硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第 2 版，表 3.4-63，可選銑刀直徑 =220mm,齒數(shù) Z=6。wd1）確定背吃刀量 ap：m5.?2）確定進給量 f：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第 2 版，表 3.4-15，可查得=0.20~0.29mm/z。選擇 =0.20mm/z，故 zf zfrmZ/.160.???3）確定切削速度 v：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第 2 版，表 3.4-25，可選擇 =50m/min。cvin/41.850910rdvnwcs ????按 X52K 機床的轉(zhuǎn)速，選擇 ，所以實際切削速度 v：min/rin/08.69102vw??工作臺每分鐘進給量為：mi/22.Mznfw?按 X52k 機床工作臺進給量表，選擇 =130mm/min。Mzf則實際每齒進給量為：zmznfw/2.0163???工額定時的計算 ：jT12min85.2130486521 ?????iflTMzj式中： =485mm，取 l1=86mm，l取 ， ， 。m5~32?42?in/fmz 2?工序 2：夾右端外圓，找正兩軸徑外圓。頂左端中心孔，車兩軸徑處，其中 1：20 一端（右端）尺寸為 φ55mm，另一端（左端）尺寸為 φ70mm（工藝尺寸）加工條件工件材料：QT600-3, 鍛件。加工要求：粗車左端外圓 Φ55 mm。機床：仿型車床 刀具：YG61)被吃刀量 ：取單邊余量 Z=2mm， pa2)進給量 f：根據(jù) [3] 表 2.4-3，取 。0.5/fmr=3)切削速度： 按[3] 表 2.4-20，切削速度 ，1.38/CVs62.8/in′4)機床主軸轉(zhuǎn)速： 102./min/i8cswvnrrdp′=≈ 7.cv-切 削 速 度wd曲 軸 直 徑按機床說明書，與 相近的轉(zhuǎn)速為 400 ，則：./inr37. /inr實際銑削速度： m16.8104*65pdVvc ???5)檢驗機床功率：主切削力 Fc 按[3]表 2.4-9，可查得 Fc=.5kw由仿型車床說明書可知，車床主電動機功率為 13KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為 400 r/min 時，主軸傳遞的功率為 7.5kW，所以機床功率足夠，可以正常工作。6)計算切削工時：按[3]表 2.5-3，取被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 L=52.5mml刀具切入長度 ：L 1= / tg +(2~3)park主偏角 =0,L1=2mmrk刀具切出長度 ：取2l0m????100. ~,.~.0dccd?131231052min0.54i4.mslltinf++===′工序 3：倒頭裝夾工件左端 φ70mm 處，中心架夾帶錐一端 φ55mm 軸徑上，鉆右端中心孔B4，粗車錐度一端各部尺寸，留加工余量 5mm（其中 φ70mm 車至圖樣尺寸）加工條件工件材料：QT600-3, ，鍛件。60baMPs=機床：仿型車床 刀具：YG61) 被吃刀量 ：取單邊余量 Z=4mm， pa2) 進給量 f：根據(jù) [3]表 2.4-3，取 。.8/fmr3) 切削速度： 按[3]表 2.4-20，切削速度： ，1.4/CVs=1.460./inCV=′4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：08.//5cswvnrsrsdp′≈ 3.1cv-切 削 速 度wd曲 軸 直 徑按[3]表 3.1-22 可得，與 相近的轉(zhuǎn)速為 400r/min，則實際速/minr3.1度：i/6.804*651pdVvc ???。5)檢驗機床功率：主切削力 Fc 按[3]表 2.4-20，可查得 Fc=2.3kw由車床說明書可知，車床主電動機功率為 75KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為 400r/min 時，主軸傳遞的功率為 4.5kW，所以機床功率足夠，可以正常工作。6) 計算切削工時：按《工藝手冊》表 2.5-3，取被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 L=44mml刀具切入長度 ：L 1= / tg +(2~3)park主偏角 =0, L1=2mmrk刀具切出長度 ：取2l0m123482in0.47mi.mwltinf++=′工序 4：采用專用工裝裝病例工件粗車曲軸三個拐徑及拐徑兩個側(cè)面， （專用工裝為轉(zhuǎn)夾具，可進行三等分分度）留加工余量 5mm14機床：仿型車床 刀具：YG6（1）粗車拐徑 Φ55 mm1)被吃刀量 ：參照[3]表 2.3-5，其余量規(guī)定為 ， 現(xiàn)也取 。pa4~5.m4.01m分兩次加工， =2.5mm。2)進給量 f：根據(jù) [3]表 2.4-3，取 。0.8/fr=3)切削速度： 按[2]表 1.27，切削速度計算公式（壽命選 T=60min） 。vcxympkTaf式中： 24,0.15,.3,0.2vvvcxy==[]v見 表 1.8， 即所以：1.84897vmskkrbkmin/*1*36035015.2.Vc ???4)機床主軸轉(zhuǎn)速：92.0/in/icswvnrrdp′=≈ 586.cv-切 削 速 度wd曲 軸 直 徑按[3]表 3.1-22 可得，與 相近的轉(zhuǎn)速為 590r/min，則實際速度/minr586. in/98.2610*34pdVvc ???。5)檢驗機床功率：主切削力 Fc 按[2]表 1.29 所示公式計算 FCxnpcavk=式中： 2795,1.0,.75,0.1CCCFFFxy=-所以： Nc 894*82*31.05. ??切削時消耗功率 PC 為:KWVcc 1.5106.3.10644?由機床說明書可知，主電動機功率為 75KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為 590r/min 時，主軸傳遞的功率為 45kW，所以機床功率足夠，可以正常工作。6) 計算切削工時：按[3]表 2.5-3，取被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 L=123mml刀具切入長度 ：L 1= / tg +(2~3)park主偏角 =0, L1=2mmrk15刀具切出長度 ：取2l0m=本工序機動時間 ：t123892in0.31mi5.mwllinf++=′工序 5： 精車拐徑 Φ55 mm 尺寸機床：仿型車床 刀具：YG61 )被吃刀量 ： =0.6mm。pa2) 進給量 f：根據(jù) [3]表 2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取 。CV30.2/fmr=3) 切削速度： 按[2]表 1.27，切削速度計算公式（壽命選 T=60min） 。vcxympkTaf式中： 189.,0.5,.2,0.vvvcx==[2]v見 表 1.8， 即所以：.4,4897vmskkrbkmin/*4.12.*6.03501502.Vc ???4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：9./in/i0cswvnrrdp′=≈ 51.6按[3]表 3.1-22 可得，與 相近的轉(zhuǎn)速為 1000r/min，則實際速51.6/mi度 in/1570*340nVc ??。5) 計算切削工時：按[3]表 2.5-3，取被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 L=89mml刀具切入長度 ：L 1= / tg +(2~3)park主偏角 =0, L1=2mmrk刀具切出長度 ：取2l0m本工序機動時間 ：t123892in0.45mi.mwllinf++===′工序 6：精車軸徑 Φ55 mm機床：仿型車床 刀具：YG6161) 被吃刀量 ： =0.6mm。pa2) 進給量 f：根據(jù) [3]表 2.4-4，預(yù)估切削速度 1.33，取 。CV30.2/fmr=3) 切削速度： 按[2]表 1.27，切削速度計算公式（壽命選 T=60min） 。vcxympkTaf=式中： 189.,0.5,.2,0.vvvcx=v見 [2]表 1.8， 即所以：.4,48197vmskkrbkmin/*4*6.03501502.Vc ???4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：19./in/i68cswvnrrdp′=≈ 69.7cv-切 削 速 度wd曲 軸 直 徑按機床說明書，與 相近的轉(zhuǎn)速為 700r/min，則實際速度69.7/minrmin/46.190*83140pdVc ??。5) 計算切削工時：按[3]表 2.5-3，取被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 L=52.5mml刀具切入長度 ：L 1= / tg +(2~3)park主偏角 =0, L1=2mmrk刀具切出長度 ：取2l0m本工序機動時間 ：t123152in0.76mi7.mwlltinf++===′工序 7： 精車軸徑 Φ65 mm機床：CW6180B 臥式車床 刀具：YG61 )被吃刀量 ： =0.6mm。pa2)進給量 f：根據(jù) [3]表 2.4-4，預(yù)估切削速度 1.33，取 。CV30.2/fmr=3) 切削速度：按[2]表 1.27，切削速度計算公式（壽命選 T=60min） 。vcxympkTaf=17式中： 189.,0.5,.2,0.vvvcxym==[2]vk見 表 1.8， 即所以：.4,4897vmskkrbkmin/*4.1.*6.03501502.Vc ???4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：9./in/i6cswvnrrdp′=≈ 731.9cv-切 削 速 度wd曲 軸 直 徑按[3]表 3.1-22 可得，與 相近的轉(zhuǎn)速為 740r/min，則實際速731.9/minr度 in/03.5104*60npdVc ??。5) 計算切削工時：按[3]表 2.5-3，取被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 L=74mml刀具切入長度 ：L 1= / tg +(2~3)park主偏角 =0, L1=2mmrk刀具切出長度 ：取2l0m本工序機動時間 ：t1231482in1.0mi7.mwllinf++===′工序 8：粗車錐度 1：10 軸機床：仿型車床 刀具：YG61)被吃刀量 ： =0.6mm。pa2)進給量 f：根據(jù) [3]表 2.4-4，預(yù)估切削速度 1.33，取 。CV30.2/fmr=3)切削速度： 按[2]表 1.27，切削速度計算公式（壽命選 T=60min） 。vcxympkTaf=式中： 189.,0.5,.2,0.vvvcxy=[2]v見 表 1.8， 即所以：.4,4897vmskkrbk min/.0.*4.1.*6.3501502.Vc ???4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：1810149./min/in65cswvnrrdp′=≈ 0.8cv-切 削 速 度wd曲 軸 直 徑按[3]表 3.1-22 可得，與 相近的轉(zhuǎn)速為 540r/min，則實際速度0.8/inrmi/1.6154*3npdVwc ??。5) 計算切削工時：按[3]表 2.5-3，取被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知lL=145mm刀具切入長度 ：L 1= / tg +(2~3)lpark主偏角 =0, L1=2mmrk刀具切出長度 ：取2l0m本工序機動時間 ：t1231452min1.36i0.mwllinf++===′工序 9：精車錐度 1：10 軸機床：仿型車床 刀具：YG61)被吃刀量 ： =0.6mm。pa2)進給量 f：根據(jù) [3]表 2.4-4，預(yù)估切削速度 1.33，取 。CV30.2/fmr=3)切削速度： 按[2]表 1.27，切削速度計算公式（壽命選 T=60min） 。vcxympkTaf=式中： 189.,0.5,.2,0.vvvcxy=[2]v見 表 1.8， 即所以：.4,4897vmskkrbk min/.0.*4.1.*6.3501502.Vc ???4) 機床主軸轉(zhuǎn)速：9./in/i6cswvnrrdp′=≈ 732cv-切 削 速 度wd曲 軸 直 徑按[3]表 3.1-22 可得，與 相近的轉(zhuǎn)速為 740r/min，則實際速度732/minr19min/03.15074*631npdVwc ??。5) 計算切削工時：按[3]表 2.5-3，取被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知lL=145mm刀具切入長度 ：L 1= / tg +(2~3)lpark主偏角 =0, L1=2mmrk刀具切出長度 ：取2l0m本工序機動時間 ：t1231452in0.9mi7.mwllinf++===′工序 10：銑鍵槽 12 mm×6mm 鍵槽04.?機床：X52k刀具：高速鋼鑲齒三面刃槽銑刀 ，齒數(shù) L=206wd=12Z=1) 銑削深度 ：pa3.5m=2) 每齒進給量 ：根據(jù)[3]表 2.4-76，取f 0.5/fam3) 銑削速度 ：參照[3]表 2.4-86，?。篤4Vs4) 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：，in/1.62*1.30rpdnw??取 75/minr=V-切 削 速 度實際銑削速度 ：smnpdVwc /49.06*1752340??￠5) 給量 ： Zanff /5.?f工作臺每分進給量 ：m./13/inf s==6) 刀具切入長度 ：精銑時 1l()(1~37(25)0.75eeaDm=-+-+被切削層長度 ： l56刀具切出長度 ： 2走刀次數(shù)為 1機動時間 ：in25.0367.21????mjfltj工序 11：粗磨軸徑 Φ55 mm20機床：M1455A 磨床 1）砂輪的直徑與寬度：砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表 3.1-45，砂輪的直徑D=550mm， 砂輪的寬度取 B=75 mm2)工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表 2.4-148，查得=0.233~0.476 ,取 =0.355 ，WV/msWV/s2.5/nrs=3)軸向進給量 :根據(jù)[3]表 2.4-148，查得af=(0.5~0.8)B，取 =45BaBf/r4）徑向切入進給量 ：根據(jù)[3] 表 2.4-1480，rf預(yù)估 =0.355mm 可查得 =0.0176~0.0110 ，取 =0.155WVrf /mrf/mr5）每分種金屬磨除量 Z 可用公式計算：Z=1000 mmWVafr3/inin/5.264*15.03.*13??6) 機動時間 ：jt被磨削層長度 ：lm=單面余量 ：bZ.2局部修磨的系數(shù) k：根據(jù)[3]表 2.5-11， 1.k=機動時間 jtmin85.24*.50??raBjfnKLZt工序 12：粗磨軸徑 Φ70m機床：M1455A 磨床 1）砂輪的直徑與寬度：砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表 3.1-45，砂輪的直徑D=550mm， 砂輪的寬度取 B=75 mm 2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表 2.4-148，查得 =0.233~0.476 ,取WV/ms=0.355 ，WV/ms2.5/nrs=3) 軸向進給量 :根據(jù)[3]表 2.4-148，查得 =(0.5~0.8)B，取 =45af aBfaBf/r4）徑向切入進給量 ：根據(jù)[3] 表 2.4-1480，預(yù)估r=0.355mm 可查得 =0.0176~0.0110 ，取 =0.155f /mrrf/5）每分種金屬磨除量 Z 可用公式計算：Z=1000 mmWVafr3/inin/5.264*15.03.*13??6) 機動時間 ：jt被磨削層長度 ：l8m=21單面余量 ：bZ0.25=局部修磨的系數(shù) k：根據(jù)[3]表 2.5-11， 1.k=機動時間 jtmin02.45*.048??raBjfnKLZt工序 13：粗磨拐徑 Φ55 mm機床：M1455A 磨床 1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表 3.1-45，砂輪的直徑 D=550mm，砂輪的寬度取 B=75 mm2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表 2.4-148，查得 =0.233~0.476 ,取WV/ms=0.355 ，WV/ms2.5/nrs=3) 軸向進給量 :根據(jù)[3]表 2.4-148，查得 =(0.5~0.8)B，取 =45af aBfaBf/r4) 徑向切入進給量 ：根據(jù)[3] 表 2.4-1480，預(yù)估 =0.355mm 可查得r=0.0176~0.0110 ，取 =0.155rf /rf/mr5) 每分種金屬磨除量 Z 可用公式計算：Z=1000 mmWVafr3/inmin/5.264*15.0.*13??6) 機動時間 ：jt被磨削層長度 ：l89m=單面余量 ：bZ0.4局部修磨的系數(shù) k：根據(jù)[3]表 2.5-11， 1.k=機動時間 jtmin42.5*.1089??raBjfnKL工序 14：研磨拐徑 Φ55 mm機床：M1432A 磨床 1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表 3.1-45，砂輪的直徑 D=400mm，砂輪的寬度取 B=55 mm2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表 2.4-149，取 =0.6 ，WV/ms2.5/nrs=3) 軸向進給量 :根據(jù)[3]表 2.4-149，查得 =(0.5~0.8)B，af aBf0.653/aBfmr=′4) 徑向切入進給量 ：根據(jù)[3]表 2.4-149，預(yù)估 =0.6mm 可查得 =0.0028f rf/r225) 每分種金屬磨除量 Z 可用公式計算：Z=1000 mmWVafr3/mini/4.5028.*06.13??6) 機動時間 ：jt被磨削層長度 ：l89m=單面余量 ：bZ0.局部修磨的系數(shù) k：根據(jù)[3]表 2.5-11， 1.2k=機動時間 jtmin5.03*.08.9??raBjfnKLZt工序 15：精磨軸徑 Φ55 mm機床：M1432A 磨床 1) 砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表 3.1-45，砂輪的直徑 D=400mm，砂輪的寬度取 B=55 mm2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表 2.4-149，取 =0.6 ，WV/ms2.5/nrs=3) 軸向進給量 :根據(jù)[3]表 2.4-149，查得 =(0.5~0.8)B，af aBf0.653/aBfmr=′4) 徑向切入進給量 ：根據(jù)[3]表 2.4-149，預(yù)估 =0.6mm 可查得f=0.0028rf/5) 每分種金屬磨除量 Z 可用公式計算：Z=1000 mmWVafr3/mini/4.5028.*06.13??6) 機動時間 ：1jt被磨削層長度 ： ，l30m=23l單面余量 ：bZ.局部修磨的系數(shù) k：根據(jù)[3]表 2.5-11， 1.2k=機動時間 jtmin7.03*5.208.1 ??raBjfnKLi1.2raBjfZt本工序的機動時間： = + =0.34jt12jtin工序 16：磨 1：10 圓錐23（1）粗磨 1：10 圓錐機床：M1455A 磨床 1) 砂輪的直徑與寬度：砂輪的直徑與寬度：根據(jù)[3]表 3.1-45，砂輪的直徑D=550mm， 砂輪的寬度取 B=75 mm2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表 2.4-148，查得 =0.233~0.476 ,取WV/ms=0.355 ，WV/ms2.5/nrs=3） 軸向進給量 :根據(jù)[3]表 2.4-148，查得 =(0.5~0.8)B，取 =45af aBfaBf/r4）徑向切入進給量 ：根據(jù)[3]表 2.4-1480，預(yù)估 =0.355mm 可查得rf WV=0.0176~0.0110 ，取 =0.155rf /rf/mr5）每分種金屬磨除量 Z 可用公式計算：Z=1000 mmWVafr3/inin/5.264*15.0.*13??6) 機動時間 ：jt被磨削層長度 ：l45m=單面余量 ：bZ0.局部修磨的系數(shù) k：根據(jù)[3]表 2.5-11， 1.k=機動時間 jt工序 18：磁粉探傷各軸徑，拐徑工序 19：鉗工，修油孔，倒角，清污垢。工序 20：檢查。243 銑曲拐端面夾具設(shè)計3.1 設(shè)計要求本夾具主要用來銑三拐曲軸端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。銑端面時，左右端面有尺寸要求520，以及端面均有表面粗糙度要求Rz12.5 。本道工序僅是對端面進行加工。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。3.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇在進行端面銑加工工序時，左右兩端的軸沒加工，用兩個 V 型塊定位。因此工件選用兩端軸中心線作為定位基準(zhǔn)。選擇兩個 V 型塊作為定位基面限制了工件的四個自由度，還要一個擋板，限制一個自由度。夾具上的定位元件是：其中定位元件為擋板和兩個 V 型塊。3.1.2 定位元件的設(shè)計本工序選用的定位基準(zhǔn)為兩個 V 形塊和定位銷作定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)主要是兩個 V 形塊。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對 V 形塊進行設(shè)計。由機床夾具設(shè)計手冊查的可知:根據(jù)工件的直徑 D=55mm 可知 V 形塊的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表 4.6 V 形塊的結(jié)構(gòu)尺寸H D 1d2dh1l2AL125555512 18 12 30 15 25 125 20V 形塊設(shè)計如圖：圖 4.6 V 形塊圖3.1.3 銑削力與夾緊力計算根據(jù)《機械加工工藝手冊》可查得：根據(jù)《機械加工工藝手冊》可查得：銑削力計算公式為圓周分力 0.9741.0815pfFzFzaZdke-=′查表可得： 032dm2m=0.15/faz=.p .6Fz代入得 NZ .2694.*3*.4*.9 ?? 查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： /0.8LEF=/0.6VEF=/0.53xEF=