空氣壓縮機(jī)曲軸零件畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、空氣壓縮機(jī)曲軸零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)目 錄摘要IABSTRACTI1 緒論12 零件分析22.1零件的作用22.2零件的工藝分析22.3零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)分析23 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)53.1確定毛坯的制造形式53.2基面的選擇53.2.1 粗基準(zhǔn)選擇53.2.2 精基準(zhǔn)的選擇53.3制定工藝路線53.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定73.5 確定切削用量及基本工時(shí)113.6 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排314 專用夾具設(shè)計(jì)404.1加工曲拐上端面油孔夾具設(shè)計(jì)40定位基準(zhǔn)的選擇40切削力的計(jì)算與夾緊力分析40夾緊元件及動(dòng)力裝置確定41鉆套、襯套及夾具體設(shè)計(jì)42夾具精度分析444.

2、2加工曲拐上側(cè)面油孔夾具設(shè)計(jì)45定位基準(zhǔn)的選擇45切削力的計(jì)算與夾緊力分析45夾緊元件及動(dòng)力裝置確定46鉆套、襯套及夾具體設(shè)計(jì)47夾具精度分析484.3銑曲拐端面夾具設(shè)計(jì)49定位基準(zhǔn)的選擇49定位元件的設(shè)計(jì)49銑削力與夾緊力計(jì)算50對(duì)刀塊和塞尺設(shè)計(jì)514 結(jié)論53參考文獻(xiàn)54致謝55摘 要此次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)3L-10/8空氣壓縮機(jī)曲軸零件的機(jī)械加工工藝、夾具的設(shè)計(jì),在曲軸零件的加工工藝過程中軸與軸中心線之間要有位置要求, 以毛坯軸兩端定位先加工兩中心孔,以兩端中心孔定位再粗、精加工各軸的表面，然后以粗、精后的兩軸徑定位鉆螺紋、銑鍵槽和銑曲拐端面，采用專用夾具加工兩斜油孔，最后粗、精磨各軸。在

3、夾具的設(shè)計(jì)過程中，主要以V形塊和支承板來定位，靠直壓板和彈簧來夾緊，鉆拐徑兩孔應(yīng)采用長(zhǎng)型快換鉆套，在鉆拐徑傾斜的孔時(shí)采用平面傾斜的夾具體，在鉆拐徑傾斜的孔時(shí)使用的是臥式鉆床，銑面時(shí)2個(gè)V形塊與銑刀不能干涉，因此V形塊高度要降低，夾具設(shè)計(jì)要方便、簡(jiǎn)單。關(guān)鍵詞曲軸，加工工藝，夾具設(shè)計(jì)。ABSTRACTThis graduation project duty is to the 3L-10/8 air compressor crank components machine-finishing craft, the jig design, between the crank components pr

4、ocessing technological process middle axle and the axle must have the position request ,processes two center bores first by the semifinished materials axis both sides localization ,by both sides center bore localization again thick, precision work various axes surface.Then after thick, the essence t

5、wo axle diameter localization drills the thread, the keyseat and the mill crank end surface.,uses the unit clamp to process two slanting oil holes, finally thick, correct grinding various axes. In the jig design process, mainly locates by V shape block and the support plate, depends on the straight

6、clamp and the spring clamps, drills turns diameter two to be supposed to use long trades quickly drills the wrap, when drills turns the diameter incline hole uses the plane incline the jig body, when drills turns the diameter incline hole uses is the horizontal-type drilling machine, when face milli

7、ng 2 V shape blocks and the milling cutter cannot interfere ,therefore V shape block altitude must reduce, the jig design must be convenient, be simple.Keywords crank, processing craft, jig design.1 緒 論夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在加深我們對(duì)課程基本理論的理解和加強(qiáng)對(duì)解決工程實(shí)際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。選擇曲軸的夾具設(shè)計(jì)能很好的綜合考查我們大學(xué)四年來所學(xué)的知識(shí)。本次所選設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：工藝路線

8、的確定，夾具方案的優(yōu)選，各種圖紙的繪制，設(shè)計(jì)說明書的編寫等。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，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(jī)械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。利用更好的夾具可以保證加工質(zhì)量，機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件是加工面與定位面以及被加工表面相互之間的位置精度。提高生產(chǎn)率，降低成本，使用夾具后可以減少劃線、找正等輔助時(shí)間，且易于實(shí)現(xiàn)多工位加工。擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，在機(jī)床上

9、使用夾具可使加工變得方便，并可擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)局進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。 2 零件分析2.1零件的作用題目所給定的零件是3L10/8空氣壓縮機(jī)上的曲軸，它位于空氣壓縮機(jī)連桿處，曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng)，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(dòng)力。2.2零件的工藝分析由3L-10/8空氣壓縮機(jī)的曲軸零件圖可知，它的外表面上

10、有多個(gè)平面需要進(jìn)行加工，此外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它們之間有一定的位置要求.現(xiàn)分析如下:以拐徑為Ø95mm為中心的加工表面這一組加工表面包括: 拐徑Ø95 mm加工及其倒圓角,兩個(gè)Ø8的斜油孔,兩個(gè)油孔孔口倒角，它的加工表面的位置要求是Ø95 mm圓跳動(dòng)公差為0.01 mm。以軸心線兩端軸為中心的加工表面這一組加工表面：1：10錐度面的鍵槽24 mm并左端倒角，端面Ø15 mm深16.8 mm的中心孔,2個(gè)M12深24 mm的螺紋孔，各軸的外圓表面, 右端面Ø95 m

11、m的孔Ø30 mm。這組加工表面有一定的位置要求，主要是：(1)鍵槽24mm×110mm與 1：10錐度軸心線的對(duì)稱度公差為0.10mm。(2)1：10錐度軸心線對(duì)A-B軸心線的的圓跳動(dòng)公差0.025mm；(3)Ø90 mm軸表面的圓柱度公差為0.01 mm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Ø95 mm軸心線與A-B軸心線的平行度公差Ø0.03mm又以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并保證他們的位置精度要求。2.3零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)分析（1）曲

12、軸在鑄造時(shí)，右端Ø95 mm要在直徑方向上留出工藝尺寸量，鑄造尺寸為105mm，這樣為開拐前加工出工藝鍵槽準(zhǔn)備。該工藝鍵槽與開拐工裝配合傳遞扭轉(zhuǎn)。 （2）為保證加工精度，對(duì)所有加工的部位均應(yīng)采用粗、精加工分開的原則。 （3）曲軸加工應(yīng)充分考慮在切削時(shí)平衡裝置。 1）車削拐徑用專用工裝及配重裝置。圖2-1 車削拐徑2）粗、精車軸徑及粗、精磨軸徑都應(yīng)在曲軸拐徑的對(duì)面加裝配重。圖2-2 車、磨軸徑（4）1：10錐度環(huán)規(guī)與塞規(guī)要求配套使用，環(huán)規(guī)檢測(cè)曲軸錐度，塞規(guī)檢測(cè)與之配套的電機(jī)轉(zhuǎn)子錐孔或聯(lián)軸器錐孔，以保證配合精度。（5）曲軸偏心距1100.1mm的檢驗(yàn)方法如圖1-3。將等高V形塊放在工作平

13、臺(tái)上，以曲軸兩軸徑Ø95 mm作為測(cè)量基準(zhǔn)。將曲軸放在V形塊上。首先用百分表將兩軸徑的最高點(diǎn)調(diào)整到等高（可用紙墊V形塊的方法），并同時(shí)用高度尺測(cè)出軸徑的最高點(diǎn)實(shí)際尺寸H,H(如兩軸徑均在公差范圍內(nèi)，這是H和 H應(yīng)等高)。用百分表將曲軸拐徑調(diào)整到最高點(diǎn)位置上，同時(shí)用高度尺測(cè)出拐徑最高點(diǎn)實(shí)際尺寸H。在用外徑千分尺測(cè)出拐徑Ø1和軸徑Ø2，Ø3的實(shí)際尺寸。這樣經(jīng)過計(jì)算可得出偏心距的實(shí)際尺寸。圖2-3 曲軸偏心距檢測(cè)示意圖偏心距=（H-Ø/2）-（H-Ø/2）式中 H曲軸拐徑最高點(diǎn)式(1)H（ H）曲軸軸徑最高點(diǎn)式(2)Ø曲軸拐徑實(shí)際

14、尺寸式(3)Ø（Ø3）曲軸軸徑實(shí)際尺寸式(4)（6）曲軸拐徑軸線與軸徑軸線平行度的檢查，可參照?qǐng)D1-3進(jìn)行。當(dāng)用百分表將兩軸徑的最高點(diǎn)，調(diào)整到等高后，可用百分表再測(cè)出拐徑Ø最高點(diǎn)兩處之差（距離盡可能遠(yuǎn)些），然后通過計(jì)算可得出平行度值。（7）曲軸拐徑、軸徑圓度測(cè)量，可在機(jī)床上用百分表測(cè)出。圓柱度的檢測(cè)，可以在每個(gè)軸上選取個(gè)截面測(cè)量，通過計(jì)算可得出圓柱度值。3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式零件材料為球球墨鑄鐵，型號(hào)為QT600-3。考慮到空氣壓縮機(jī)曲軸的零件較大，零件比較復(fù)雜，應(yīng)采用鑄件。而且投資較少，成本較低，生產(chǎn)周期短。3.2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)

15、計(jì)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(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)選擇在小批生產(chǎn)的條件下，通常都是采取劃線找正。所以曲軸加工的第一道工序是鉗工劃線，劃出主軸頸端面的十字中心線以及待加工表面的輪廓線，然后按劃線找正將曲軸安裝在機(jī)床上進(jìn)行加工。這樣兼顧了各部分的加工余量，以減少毛坯的廢品率。 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(shí)，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，

16、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(duì)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(gè)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(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。3.3制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案（一）： 1）畫線，以毛坯外形找正，劃主要加工線，偏心距100mm及外形加工。 2）劃軸兩端中心孔線，顧各部加工余量。 3）工件平放在鏜床工作臺(tái)上，壓軸95 mm兩處，鉆右端中心孔。4）夾右端（1：10錐度一邊）頂

17、右端中心孔，粗車左端外圓Ø95 mm，粗車左端所有軸徑，粗車拐徑外側(cè)左、右端面，保證拐徑外側(cè)的對(duì)稱性及尺寸，粗銑凸臺(tái)Ø25。5）夾右端，左端上中心架車端面，去長(zhǎng)短保證總長(zhǎng)尺寸610mm，鉆左端中心孔，鉆左端Ø6的孔，深16.8mm，锪60°角，深7.8mm，再锪120°角，深1.8mm。6）粗車拐徑Ø95 mm尺寸。7）精車拐徑Ø95 mm尺寸。8）夾左端，頂右端中心孔，精車右端軸徑Ø95 mm，長(zhǎng)度尺寸至87mm，保證曲拐端面60mm尺寸，精車右端軸徑Ø93至圖示長(zhǎng)度12mm。9）夾右端，頂左端中心孔，

18、精車左端軸徑Ø95 mm，長(zhǎng)度尺寸至85mm，保曲拐端面60mm尺寸。10）以兩中心孔定位，磨左端軸徑Ø95 mm，磨左端軸徑Ø90mm。11）以兩中心孔定位，倒頭裝夾，磨左端軸徑Ø95 mm。12）底面60mm×115mm，以兩側(cè)面定位并壓緊，保證距中心高70mm，總高236mm。13）以兩軸徑定位壓緊鉆、攻4M20螺紋。14）以兩端中心孔定位，精磨拐徑Ø95 mm至圖樣尺寸，磨圓角R6。15）以兩端中心孔定位，精磨兩軸徑Ø95 mm至圖樣尺寸，磨圓角R6，精磨Ø90mm至圖樣尺寸，倒角2.5×45°。16）夾右端，頂右端中心孔車1：10圓錐，留余量1.5mm 。17）以兩端中心孔定位，磨1：10圓錐Ø86長(zhǎng)124mm，磨圓角R6。 18）粉探傷各軸徑，拐徑。 19）劃鍵槽線24mm×110mm，銑鍵槽，以兩軸徑Ø95 mm定位，采用專用工裝裝夾銑鍵槽24mm×110mm至圖樣尺寸。 20）銑右端軸徑Ø93mm的槽44mm至圖樣尺寸。21）粗鏜、精鏜右端Ø30mm孔至圖樣尺寸，深75mm。锪60°角，深5.5mm，再锪120