3l-108空氣壓縮機曲軸零件設計畢業(yè)設計

1、<p>　　3L-10/8空氣壓縮機曲軸零件</p><p>　　的機械加工工藝及夾具設計</p><p><b>　　二〇〇七年六月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><

2、;p>　　ABSTRACTI</p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p><b>　　2 零件分析2</b></p><p>　　2.1零件的作用2</p><p>　　2.2零件的工藝分析2</p><p>　　2.3零件加工的主

3、要問題和工藝過程設計分析2</p><p>　　3 工藝規(guī)程設計5</p><p>　　3.1確定毛坯的制造形式5</p><p>　　3.2基面的選擇5</p><p>　　3.2.1 粗基準選擇5</p><p>　　3.2.2 精基準的選擇5</p><p>　　3.3制定工

4、藝路線5</p><p>　　3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定7</p><p>　　3.5 確定切削用量及基本工時11</p><p>　　3.6 時間定額計算及生產(chǎn)安排31</p><p>　　4 專用夾具設計40</p><p>　　4.1加工曲拐上端面油孔夾具設計40</p>

5、;<p>　　4.1.1定位基準的選擇40</p><p>　　4.1.2切削力的計算與夾緊力分析40</p><p>　　4.1.3夾緊元件及動力裝置確定41</p><p>　　4.1.4鉆套、襯套及夾具體設計42</p><p>　　4.1.5夾具精度分析44</p><p>　　4.2加

6、工曲拐上側面油孔夾具設計45</p><p>　　4.2.1定位基準的選擇45</p><p>　　4.2.2切削力的計算與夾緊力分析45</p><p>　　4.2.3夾緊元件及動力裝置確定46</p><p>　　4.2.4鉆套、襯套及夾具體設計47</p><p>　　4.2.5夾具精度分析48<

7、;/p><p>　　4.3銑曲拐端面夾具設計49</p><p>　　4.3.1定位基準的選擇49</p><p>　　4.3.2定位元件的設計49</p><p>　　4.3.3銑削力與夾緊力計算50</p><p>　　4.3.4對刀塊和塞尺設計51</p><p>　　4 結 論

8、53</p><p><b>　　參考文獻54</b></p><p><b>　　致 謝55</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　此次畢業(yè)設計任務是對3L-10/8空氣壓縮機曲軸零件的機械加工工藝、夾具的設計,在曲軸零件的加工工

9、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。</p><p>　　在夾具的設計過程中，主要以V形塊和支承板來定位，靠直壓板和彈簧來夾緊，鉆拐徑兩孔應采用長型快換鉆套，在鉆拐徑傾斜的孔時采用平面傾斜的夾具體，在鉆拐徑傾斜的孔時使用的是臥式鉆床，銑面時2

10、個V形塊與銑刀不能干涉，因此V形塊高度要降低，夾具設計要方便、簡單。</p><p>　　關鍵詞 曲軸，加工工藝，夾具設計。</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This graduation project duty is to the 3L-10/8 air compressor crank comp

11、onents machine-finishing craft, the jig design, between the crank components processing technological process middle axle and the axle must have the position request ,processes two center bores first by the semifinished

12、materials axis both sides localization ,by both sides center bore localization again thick, precision work various axes surface.Then after thick, the essence two axle diameter localization drills the thread, </p>

13、<p>　　In the jig design process, mainly locates by V shape block and the support plate, depends on the straight clamp and the spring clamps, drills turns diameter two to be supposed to use long trades quickly drills

14、 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 milling 2 V shape blocks and

15、 the milling cutter cannot interfere ,therefore V shape block altitude </p><p>　　Key words crank, processing craft, jig design.</p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　夾具結構設計在加

16、深我們對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。選擇曲軸的夾具設計能很好的綜合考查我們大學四年來所學的知識。本次所選設計內(nèi)容主要包括：工藝路線的確定，夾具方案的優(yōu)選，各種圖紙的繪制，設計說明書的編寫等。機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產(chǎn)的重要的技術性文件。它直接關系到產(chǎn)品的質量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，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

17、段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質量的重要保證的重要依據(jù)。</p><p>　　利用更好的夾具可以保證加工質量，機床夾具的首要任務是保證加工精度，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、找正等輔助時間，且易于實現(xiàn)多工位加工。擴大機床工藝范圍，在機床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴大機床工藝范圍。減輕工

18、人勞動強度，保證生產(chǎn)安全。為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡技術，與時局進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。 </p><p><b>　　2 零件分析</b></p><p><b>　　2.1零件的作用</b></p><

19、;p>　　題目所給定的零件是3L—10/8空氣壓縮機上的曲軸，它位于空氣壓縮機連桿處，曲軸產(chǎn)生旋轉運動，帶動連桿使活塞產(chǎn)生往復運動，并將旋轉轉為直線運動，它在工作過程中將承受周期性的復雜的交變載荷。其主要作用是傳遞轉矩，是連桿獲得所需的動力。</p><p>　　2.2零件的工藝分析</p><p>　　由3L-10/8空氣壓縮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，

20、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:</p><p>　　2.2.1以拐徑為Ø95mm為中心的加工表面</p><p>　　這一組加工表面包括: 拐徑Ø95 mm加工及其倒圓角,兩個Ø8的斜油孔,兩個油孔孔口倒角，它的加工表面的位置要求是Ø95 mm圓跳動

21、公差為0.01 mm。</p><p>　　2.2.2以軸心線兩端軸為中心的加工表面</p><p>　　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M12深24 mm的螺紋孔，各軸的外圓表面, 右端面Ø95 mm的孔Ø30 mm。</p><p>　　這組加工表面有一定的位置

22、要求，主要是：</p><p>　　(1)鍵槽24mm×110mm與 1：10錐度軸心線的對稱度公差為0.10mm。</p><p>　　(2)1：10錐度軸心線對A-B軸心線的的圓跳動公差0.025mm；</p><p>　　(3)Ø90 mm軸表面的圓柱度公差為0.01 mm</p><p>　　這兩組加工表面之間有著

23、一定的位置要求，主要有：</p><p>　　(1)曲軸拐徑Ø95 mm軸心線與A-B軸心線的平行度公差Ø0.03mm</p><p>　　又以上分析可知，對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。</p><p>　　2.3零件加工的主要問題和工藝過程設計分析</p>

24、<p>　?。?）曲軸在鑄造時，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備。該工藝鍵槽與開拐工裝配合傳遞扭轉。</p><p>　?。?）為保證加工精度，對所有加工的部位均應采用粗、精加工分開的原則。</p><p>　　（3）曲軸加工應充分考慮在切削時平衡裝置。</p><p>　　1

25、）車削拐徑用專用工裝及配重裝置。</p><p>　　圖2-1 車削拐徑</p><p>　　2）粗、精車軸徑及粗、精磨軸徑都應在曲軸拐徑的對面加裝配重。</p><p>　　圖2-2 車、磨軸徑</p><p>　?。?）1：10錐度環(huán)規(guī)與塞規(guī)要求配套使用，環(huán)規(guī)檢測曲軸錐度，塞規(guī)檢測與之配套的電機轉子錐孔或聯(lián)軸器錐孔，以保證配合精度。&

26、lt;/p><p>　?。?）曲軸偏心距1100.1mm的檢驗方法如圖1-3。將等高V形塊放在工作平臺上，以曲軸兩軸徑Ø95 mm作為測量基準。將曲軸放在V形塊上。首先用百分表將兩軸徑的最高點調(diào)整到等高（可用紙墊V形塊的方法），并同時用高度尺測出軸徑的最高點實際尺寸H,H(如兩軸徑均在公差范圍內(nèi)，這是H和 H應等高)。用百分表將曲軸拐徑調(diào)整到最高點位置上，同時用高度尺測出拐徑最高點實際尺寸H。在用外徑千分尺

27、測出拐徑Ø1和軸徑Ø2，Ø3的實際尺寸。這樣經(jīng)過計算可得出偏心距的實際尺寸。 </p><p>　　圖2-3 曲軸偏心距檢測示意圖</p><p>　　偏心距=（H-Ø/2）-（H-Ø/2）</p><p>　　式中 H——曲軸拐徑最高點………………………………式(1)</p><p>　　H

28、（ H）——曲軸軸徑最高點…………………………式(2)</p><p>　　Ø——曲軸拐徑實際尺寸……………………………式(3)</p><p>　　Ø（Ø3）——曲軸軸徑實際尺寸……………………式(4)</p><p>　?。?）曲軸拐徑軸線與軸徑軸線平行度的檢查，可參照圖1-3進行。當用百分表將兩軸徑的最高點，調(diào)整到等高后，可用百分

29、表再測出拐徑Ø最高點兩處之差（距離盡可能遠些），然后通過計算可得出平行度值。</p><p>　?。?）曲軸拐徑、軸徑圓度測量，可在機床上用百分表測出。圓柱度的檢測，可以在每個軸上選取個截面測量，通過計算可得出圓柱度值。</p><p><b>　　3 工藝規(guī)程設計</b></p><p>　　3.1確定毛坯的制造形式</p&g

30、t;<p>　　零件材料為球球墨鑄鐵，型號為QT600-3?？紤]到空氣壓縮機曲軸的零件較大，零件比較復雜，應采用鑄件。而且投資較少，成本較低，生產(chǎn)周期短。</p><p><b>　　4 專用夾具設計</b></p><p>　　為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工汽車變速箱箱體零件時，需要設計專用夾具。</p><

31、p>　　根據(jù)任務要求中的設計內(nèi)容，需要設計加工兩油孔夾具及銑曲拐端面夾具各一套。其中加工兩油孔的夾具將用于臥式鉆床、組合鉆床，刀具分別為兩把麻花鉆、擴孔鉆對工件上的兩個工藝孔同時進行加工，銑曲拐端面夾具將用于X62W銑床，刀具為兩把硬質合金端銑刀YG8 ，齒數(shù)對變速箱箱體的前后兩個端面同時進行加工。</p><p>　　4.1加工曲拐上端面油孔夾具設計</p><p>　　本夾具主要

32、用來鉆、擴油孔，油孔傾斜的角度不一樣，曲拐上端處的油孔較深選擇鉆頭時要選擇較為合理的，強度硬度還有長度都要考慮清楚，曲拐上頂面油孔并應與頂面成40角，加工到本道工序前要完成曲拐的粗、精磨。因此本道工序加工時主要應考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求。以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。</p><p>　　4.1.1定位基準的選擇</p><p>　　由零件圖可知，油孔位于零件曲拐

33、上，其尺寸精度要求和表面粗糙度要求不高，曲拐上頂面油孔并應與頂面成40角。為了保證所鉆、擴的孔與頂面頂面成40角并保證油孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇油孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即粗、精磨頂面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。因此加工油孔的定位基準應選擇曲軸兩端軸中心線作為主要定位基面以限制工件的四個自由度，用支承板在曲拐端面限制工件的一個自由度。<

34、;/p><p>　　4.1.2切削力的計算與夾緊力分析</p><p>　　由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴加工，而鉆削力遠遠大于擴的切削力。因此切削力應以鉆削力為準。由《切削手冊》得：</p><p>　　鉆削力 </p><p><b>　　鉆削力矩 </b></p><p>

35、;<b>　　式中： </b></p><p>　　當用兩把刀具同時鉆削時： </p><p>　　本道工序加工油孔時，工件前后兩軸承放在兩V形塊上。再使工作臺面上升一段距離。夾緊力方向與鉆削力方向不同。有40的夾角的偏向，所以夾緊力1995.5N 。</p><p>　　4.1.3夾緊元件及動力裝置確定</p><p

36、>　　由于空氣壓縮機曲軸的生產(chǎn)量很大，采用手動夾緊的夾具雖然結構簡單，在生產(chǎn)中的應用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用手動夾緊。采用手動夾緊，原始夾緊力可以連續(xù)作用，夾緊可靠，方便實用。</p><p>　　本道工序夾具的夾緊元件選用兩個V形塊、一個支承板來對曲軸定位。再用一個直壓板對工件夾緊，從傾斜方向夾緊工件。但工件仍可繞軸心線轉動所以采用了一個支承板來限制它的轉動。由于夾緊力方向與鉆削力方

37、向不同，軸心線方向上受到力的作用，所以用一個支承板來定位。</p><p>　　根據(jù)工件的直徑 D=95mm可知V形塊的結構尺寸如下：</p><p>　　表4-1 V形塊的各參數(shù)</p><p><b>　　V形塊設計如圖</b></p><p>　　圖4-1 V形塊圖</p><p>　

38、　4.1.4鉆套、襯套及夾具體設計</p><p>　　工藝孔的加工需鉆、擴兩次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：工藝孔8mm分鉆、擴兩個工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，</p><p>　　夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設計好后即可畫出夾

39、具的設計裝配草圖。整個夾具的結構夾具裝配圖所示。</p><p><b>　　4 結 論</b></p><p>　　機械制造畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎顆，技術基礎課以及所有的專業(yè)課之后進行的。這是我們在畢業(yè)之前對我們所學各課程的一次深入的綜合性的總測驗，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，它在我們將來的工作和生活中占有舉足輕重的地位。在本次設計中，對零件的工藝分

40、析是整個設計的前提，一個好的工藝規(guī)程還應考慮加工工藝裝備等，如工序的合理性、工人的勞動強度等。設計夾具時綜合分析夾具發(fā)展現(xiàn)狀，即高精、高效、經(jīng)濟。</p><p>　　就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力。因此在設計過程中，需仔細分析、計算各種參數(shù)，確保拉刀設計的合理性、經(jīng)濟性、可加工性等。可以在今后的工作中在知識,能力和素質方面得到

41、進一步提高。為今后參加祖國的四個現(xiàn)代化建設打下一個良好的基礎,為祖國的發(fā)展出一份力量。</p><p>　　設計尚有許多不足的地方，懇請各位老師給予指導和幫助。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 楊叔子，機械加工工藝師手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2004。</p><p>　

42、　[2] 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上海：上海科學技術出版社，2004。</p><p>　　[3] 李洪，機械加工工藝手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1990。</p><p>　　[4] 方昆凡，公差與配合手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1999。</p><p>　　[5]王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2000

43、。</p><p>　　[6] 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1979。</p><p>　　[7] 吳宗澤，機械設計實用手冊[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2000。</p><p>　　[8] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987。</p><p>　　[

44、9] 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1984。</p><p>　　[10] 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　[11]黃如林，切削加工簡明實用手冊[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2004。</p><p>　　[12] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重

45、慶大學出版社，1995。</p><p>　　[13] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1980。</p><p>　　[14] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。</p><p>　　[15] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量[M]，中國計量

46、出版社，2000。</p><p>　　[16] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2005。</p><p>　　[19] Machine Tools N.chernor 1984。[20] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973。[21] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984。&

47、lt;/p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先，我要感謝盧宗彪老師對畢業(yè)設計的指導。在畢業(yè)設計中，盧老師花了大量的時間提出了很多的設計問題，并給予了很多的建議，讓我知道了在做設計時應多方面考慮問題，同時，盧老師認真、負責的工作態(tài)度，讓我在此次設計路上走的更為平坦，衷心的感謝盧老師，您辛苦了！</p><p>　　同時，在

48、大學四年里我學到了很多很多知道，都離不開教導我的每一位老師，是他們辛勤的培養(yǎng)，使我受益匪淺，得到了不少對我論文有幫助的知識。我深深感謝謝</p><p>　　我還要感謝每一位關心我的親人和朋友們，使我在大學四年過完了一個充實而又開心的生活。還有我辛苦的父母給了我很多的愛，使我有個美好的學習生活。我想對你們說：你們辛苦了。我會好好的努力工作讓你們有個幸福的生活的。</p><p>　　最后，