KCSJ-14曲柄的鉆φ10孔夾具設計及加工工藝裝備含非標5張CAD圖,kcsj,14,曲柄,10,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,非標,cad XXXXX 機械加工工藝卡片 零件名稱： 曲柄 學 生： 指導教師： 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 HT250 毛坯種類 鑄造 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 1 每臺件數 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鑄造 鑄造 20 時效處理 時效處理 30 粗銑 粗銑端面B保證厚度工序尺寸為22 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 40 粗銑 粗銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為19 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 50 精銑 精銑端面B保證厚度工序尺寸為18 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 60 精銑 精銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為17 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 70 鉆擴鉸 鉆擴鉸φ18H8孔 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，游標卡尺 80 鉆擴鉸 鉆擴鉸2-φ10H9孔 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，游標卡尺 90 粗銑 粗銑φ9端面，保證尺寸11 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 100 粗銑 粗銑另外一處φ9端面，保證尺寸11 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 110 粗銑 粗銑φ4端面，保證尺寸16 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 120 鉆孔 鉆徑向孔φ4 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆游標卡尺 130 鉆孔 鉆另一徑向孔φ4孔 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 140 鉗 去毛刺 150 檢 檢驗入庫 XXXX 機械加工工藝卡片 零件名稱： 曲柄 學 生： 指導教師： 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 HT250 毛坯種類 鑄造 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 1 每臺件數 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鑄造 鑄造 20 時效處理 時效處理 30 粗銑 粗銑端面B保證厚度工序尺寸為22 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 40 粗銑 粗銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為19 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 50 精銑 精銑端面B保證厚度工序尺寸為18 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 60 精銑 精銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為17 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 70 鉆擴鉸 鉆擴鉸φ18H8孔 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，游標卡尺 80 鉆擴鉸 鉆擴鉸2-φ10H9孔 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，游標卡尺 90 粗銑 粗銑φ9端面，保證尺寸11 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 100 粗銑 粗銑另外一處φ9端面，保證尺寸11 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 110 粗銑 粗銑φ4端面，保證尺寸16 機加工 二 X52K 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 120 鉆孔 鉆徑向孔φ4 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆游標卡尺 130 鉆孔 鉆另一徑向孔φ4 機加工 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 140 鉗 去毛刺 150 檢 檢驗入庫 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 粗銑端面B保證厚度工序尺寸為22 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 370 73.2 0.18 3 1 0.26 0.5 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 粗銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為19 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 370 73.2 0.18 3 1 0.26 0.5 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 精銑端面B保證厚度工序尺寸為18 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 460 91.2 0.15 1 1 0.33 0.4 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 精銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為17 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 460 91.2 0.15 1 1 0.33 0.4 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式鉆床 Z525 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 鉆，擴，鉸Φ18H8孔 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 700 1.22 0.33 9 1 0.5 0.3 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式鉆床 Z525 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 鉆擴鉸2-φ10H9孔 鉆頭，游標卡尺、工裝XJ001 600 0.31 2.0 5 1 0.03 0.5 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 粗銑φ9端面，保證尺寸11 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 370 73.2 0.18 3 1 0.33 0.59 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 粗銑另外一處φ9端面，保證尺寸11 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 370 73.2 0.18 3 1 0.33 0.59 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式銑床 X52K X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 粗銑φ4端面，保證尺寸16 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 370 73.2 0.18 3 1 0.33 0.59 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式鉆床 Z525 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 鉆徑向孔φ4孔 鉆頭，游標卡尺、工裝XJ001 960 0.34 0.13 2 1 0.12 0.5 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 KCSJ-14 零(部)件圖號 KCSJ-14 產品名稱 曲柄 零(部)件名稱 曲柄 共 頁 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 HT250 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式鉆床 Z525 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Jiaju001 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 qiju001 專用器具 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 工步工時 機動 輔動 鉆另一徑向孔φ4孔 鉆頭，游標卡尺、工裝XJ001 960 0.34 0.13 2 1 0.12 0.5 XX 設 計 題 目 曲柄加工工藝及夾具設計 所屬系部 所屬專業(yè) 機械設計與制造 所屬班級 學 號 學生姓名 指導教師 起訖日期 摘 要 本設計是基于曲柄零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。曲柄零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度?；鶞蔬x擇以曲柄的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以頂面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。整個加工過程均選用組合機床。 關鍵詞：曲柄類零件；工藝；夾具； ABSTRACT The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Key words: type parts process; fixture; 目 錄 摘 要 1 ABSTRACT 2 第1章 緒論 4 第2章 加工工藝規(guī)程設計 6 2.1 零件的分析 6 2.1.1 零件的作用 6 2.2 曲柄加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 7 2.2.1 孔和平面的加工順序 7 2.2.2 孔系加工方案選擇 7 2.3 曲柄加工定位基準的選擇 7 2.3.1 粗基準的選擇 7 2.3.2 精基準的選擇 8 2.4 曲柄加工主要工序安排 8 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 11 3 鉆Φ10孔夾具設計 20 3.1 研究原始質料 20 3.2 定位、夾緊方案的選擇 20 3.3切削力及夾緊力的計算 20 3.4 誤差分析與計算 21 3.5 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 22 3.6 確定夾具體結構尺寸和總體結構 23 3.7 夾具設計及操作的簡要說明 25 總 結 26 參 考 文 獻 27 第1章 緒論 機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，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 細的數據了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術人員根據產品數量、設備條件和工人素質等情況，確定采用的工藝過程，并將有關內容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數，工藝規(guī)程是某個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產綱領，確定生產類型。 2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 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容進行調整，以提高經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應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。在現代生產中，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、勞動生產率和產品的制造成本等，幫機床夾具設計在企業(yè)的產品設計和制造以及生產技術準備中占有極其重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術工作。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現代制造技術與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質量、生產率和產品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 隨著科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展為門類齊全的工藝裝備。 國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工作品種已占工件種類總數的85%左右?，F代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新換代，以適應市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術的應用，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品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機床夾具。 4）適用于各種現代化制造技術的新型機床夾具。 5）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率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 27 第2章 加工工藝規(guī)程設計 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目給出的零件是曲柄。曲柄的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，曲柄是一個重要的零件，曲柄是用來轉換機器運轉速率的零件，在傳遞力矩的過程中其要承受很強的沖擊力。 2.1.2 零件的工藝分析 曲柄圖 由曲柄零件圖可知。曲柄是一個連桿類零件，它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F分析如下： （1）以B端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：B端面的銑削加工 （2）以φ18H8、2-φ10H9的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：1個φ18H8、2個φ10H9孔；尺寸為17的前后端面；、的孔。 （3）以φ9凸臺面為主要加工平面的加工面。 2.2 曲柄加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 由以上分析可知。該曲柄零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于曲柄來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。 由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 2.2.1 孔和平面的加工順序 曲柄類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工曲柄上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。曲柄的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 曲柄零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 2.2.2 孔系加工方案選擇 曲柄孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。 根據曲柄零件圖所示的曲柄的精度要求和生產率要求，當前應選用在鉆床上用鉆孔鉸孔較為適宜。 2.3 曲柄加工定位基準的選擇 2.3.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入曲柄的零件與壁厚有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以曲柄的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 2.3.2 精基準的選擇 從保證曲柄孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證曲柄在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從曲柄零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果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)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是曲柄的裝配基準，但因為它與曲柄的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。 2.4 曲柄加工主要工序安排 對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。曲柄加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到曲柄加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于曲柄，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據以上分析過程，現將曲柄加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 10 鑄造 鑄造 20 時效處理 時效處理 30 粗銑 粗銑端面B保證厚度工序尺寸為22 40 粗銑 粗銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為19 50 精銑 精銑端面B保證厚度工序尺寸為18 60 精銑 精銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為17 70 鉆擴鉸 鉆擴鉸φ18H8孔 80 鉆擴鉸 鉆擴鉸2-φ10H9孔 90 粗銑 粗銑φ9端面，保證尺寸11 100 粗銑 粗銑另外一處φ9端面，保證尺寸11 110 粗銑 粗銑φ4端面，保證尺寸16 120 鉆孔 鉆徑向孔φ4 130 鉆孔 鉆另一徑向孔φ4孔 140 鉗 去毛刺 150 檢 檢驗入庫 工藝路線二： 10 鑄造 鑄造 20 時效處理 時效處理 30 粗銑 粗銑端面B保證厚度工序尺寸為22 40 粗銑 粗銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為19 50 精銑 精銑端面B保證厚度工序尺寸為18 60 精銑 精銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為17 70 粗銑 粗銑φ9端面，保證尺寸11 80粗銑 粗銑另外一處φ9端面，保證尺寸11 90 粗銑 粗銑φ4端面，保證尺寸16 100 鉆擴鉸 鉆擴鉸φ18H8孔 110 鉆擴鉸 鉆擴鉸2-φ10H9孔 120 鉆孔 鉆徑向孔φ4 130 鉆孔 鉆另一徑向孔φ4孔 140 鉗 去毛刺 150 檢 檢驗入庫 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現仍有問題， 方案二把底面的鉆孔工序調整到后面了，這樣導致銑削加工定位基準不足，特別φ9端面凸臺工序。 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡片。綜合選擇方案一： 工藝路線一： 10 鑄造 鑄造 20 時效處理 時效處理 30 粗銑 粗銑端面B保證厚度工序尺寸為22 40 粗銑 粗銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為19 50 精銑 精銑端面B保證厚度工序尺寸為18 60 精銑 精銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為17 70 鉆擴鉸 鉆擴鉸φ18H8孔 80 鉆擴鉸 鉆擴鉸2-φ10H9孔 90 粗銑 粗銑φ9端面，保證尺寸11 100粗銑 粗銑另外一處φ9端面，保證尺寸11 110 粗銑 粗銑φ4端面，保證尺寸16 120 鉆孔 鉆徑向孔φ4 130 鉆孔 鉆另一徑向孔φ4孔 140 鉗 去毛刺 150 檢 檢驗入庫 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “曲柄”零件材料采用HT250制造。材料為HT250，硬度HB為HB235-HB255，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。 （1）端面的加工余量。 根據工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 （2）頂面孔 毛坯為實心，不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表2.3.71，現確定其工序尺寸及加工余量為： （3）前后端面加工余量。（計算長度為16） 根據工藝要求，前后端面分為粗銑、精銑加工。各工序余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》，其加工余量取為。 鉆孔： 毛坯為實心，不沖孔。 由工序要求可知，凸臺只需進行粗銑加工。其工序余量如下： 參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23，其余量規(guī)定為，現取其為。 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序30：粗銑端面B保證厚度工序尺寸為22 機床：雙立軸圓工作臺銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 式（1.1） 實際銑削速度： 式（1.2） 進給量： 式（1.3） 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 式（1.4） 取 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 式（1.5） 工序40：粗銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為19 機床：雙立軸圓工作臺銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 式（1.1） 實際銑削速度： 式（1.2） 進給量： 式（1.3） 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 取 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 式（1.5） 工序50 精銑端面B保證厚度工序尺寸為18 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速，由式（1.1）有： ， 實際銑削速度，由式（1.2）有： 進給量，由式（1.3）有： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1。 機動時間，由式（1.5）有： 本工序機動時間 工序60 精銑端面B面的反面保證厚度工序尺寸為17 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速，由式（1.1）有： ， 實際銑削速度，由式（1.2）有： 進給量，由式（1.3）有： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1。 機動時間，由式（1.5）有： 本工序機動時間 工序70 鉆擴鉸φ18H8孔 工件材料為HT250，硬度200HBS?？椎闹睆綖?8mm，公差為H8，表面粗糙度。加工機床為Z525立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——Φ15mm標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ17.7mm標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔——Φ18mm標準高速鉸刀。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進給量 根據參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z525立式鉆床說明書，取。 根據參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠小于及，故所選可用。 2）確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率 根據表28-15，由插入法得： ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。 由參考文獻[7]表28-3，，，故 查Z525機床說明書，取。實際切削速度為： 由表28-5，，故 3）校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應地 ，， （2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 根據參考文獻[7]表28-31，。根據Z525機床說明書，取=0.57mm/r。 2）確定切削速度及 根據參考文獻[7]表28-33，取。修正系數： ， 故 查機床說明書，取。實際切削速度為 （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進給量 根據參考文獻[7]表28-36，，按該表注4，進給量取小植。查Z525說明書，取。 2）確定切削速度及 由參考文獻[7]表28-39，取。由 參考文獻[7]表28-3，得修正系數， 故 查Z525說明書，取，實際鉸孔速度 （4）各工序實際切削用量 根據以上計算，各工序切削用量如下： 鉆孔：，，， 擴孔：，，， 鉸孔：，，， 工序80: 鉆擴鉸2-φ10H9孔 機床：Z525 刀具：硬質合金錐柄麻花鉆頭。型號：E211和E101 帶導柱直柄平底锪鉆（GB4260-84） 公制/莫式4號錐直柄鉸刀 刀具材料： Φ10H7孔先鉆Φ9.5孔，然后鉸孔至Φ10 切削深度： 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-52，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-53，取 機床主軸轉速，由式（1.1）有： ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度： 式（1.8） 刀具切出長度： 取 走刀次數為1 機動時間： 式（1.9） ．鉸孔 切削深度：， 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-58，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-60，取 機床主軸轉速，由式（1.1）有： ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.8）有： 刀具切出長度： 取 走刀次數為1 機動時間，由式（1.9）有： 工序90 粗銑φ9端面，保證尺寸11 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 式（1.1） 實際銑削速度： 式（1.2） 進給量： 式（1.3） 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 式（1.4） 取 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 式（1.5） 工序100與工序90的計算方法完全一樣，不一一列舉了。 工序110與工序90的計算方法完全一樣，不一一列舉了。 工序120鉆徑向孔φ4 加工條件：機床：立式鉆床. Z525 刀具：麻花鉆 其中d=4mm, 計算切削用量：=2mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： 進給量：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.39，.f=0.13mm/r 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41， v=0.35m/s 確定主軸轉速： n==.998r/min . 按機床選?。? 實際機床選?。?v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時： . 工序130、鉆另一徑向孔φ4孔 加工條件：機床：立式鉆床. Z525 刀具：麻花鉆 其中d=4mm, 計算切削用量：=2mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： 進給量：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.39，.f=0.13mm/r 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.41， v=0.35m/s 確定主軸轉速： n==.998r/min . 按機床選?。? 實際機床選?。?v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時： . 3 鉆Φ10孔夾具設計 3.1 研究原始質料 利用本夾具主要用來加工鉆Φ10孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。 3.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對孔進行加工前，底平面進行了加工以一個平面一個心軸和和1個擋銷定位，從而保證其尺寸公差要求。 夾緊方式采用螺旋夾緊機構. 3.3切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻[5]查表可得： 切削力公式： 式中D=10MM 查表得： 其中： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得： 有： 安全系數K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[5]表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 取，， 查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算： 式中參數由參考文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數由參考文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 3.4 誤差分析與計算 該夾具以一個平面一個心軸和和1個擋銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 由[5]和[6]可得： 1 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 尺寸表 鉆模板選用固定式鉆模板，用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。 3.6 確定夾具體結構尺寸和總體結構 夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設計夾具體時，必須考慮結構應便于排屑。此外，夾具體結構的工藝性、經濟性以及操作和裝拆的便捷性等，在設計時也應加以考慮。 夾具體設計的基本要求 （1）應有適當的精度和尺寸穩(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或導向元件的表面以及夾具體的安裝基面，應有適當的尺寸精度和形狀精度，它們之間應有適當的位置精度。 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。 （2）應有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。 （3）應有良好的結構工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結構比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結構工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應便于排除切屑 在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。 （5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 3.7 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現象，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。 總 結 本次設計從零件的毛坯生產到最終成品，中間經過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。 在本次設計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。 參 考 文 獻 [1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1． [2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002． [4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機床夾具設計手冊[M] ．遼寧科學技術出版社，2003．10． [6] 都克勤．機床夾具結構圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4 [7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5． [8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，1994．12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學技術出版社，2007 [12] 王光斗．機床夾具設計手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002．8． 致謝 在畢業(yè)設計即將結束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設計就會做得很困難。 這次畢業(yè)設計是在老師悉心指導下完成的。XX老師以其淵博的學識、嚴謹的治學風范、高度的責任感使我受益非淺。在做設計的過程中也遇到了不少的問題，XX老師給了我許多關懷和幫助，并且隨時詢問我畢業(yè)設計的進展情況、細心的指導我們，也經常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導我的設計。 在論文工作中，得到了機電學院有關領導和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。 最后，在即將完成畢業(yè)設計之時，我再次感謝對我指導、關心和幫助過老師、領導及同學。謝謝了！ 43