毕业论文：R180柴油机曲轴的工艺设计及夹具设计 ㊣ 精品文档 值得下载

导手册表表选择零件主要表面依次为从长头到短头的加工方法与方案如下螺纹粗车精车割槽车螺纹。

圆锥面粗车半精车铣键槽磨削。

圆柱面粗车半精车磨削抛光。

圆柱面粗车半精车割槽粗磨精磨。

圆柱面粗车半精车。

面铣钻孔铰孔钻孔攻丝。

连杆颈圆柱面粗车半精车粗磨精磨抛光。

斜孔钻。

斜油孔钻抛光。

圆柱面粗车半精车。

圆柱面粗车半精车粗磨精磨。

圆柱面粗车半精车割槽铣键槽粗磨精磨。

孔钻孔铰孔。

螺纹钻孔攻丝。

确定工艺过程方案拟定方案由于各表面加工方法已基本确定，现按照先粗后精先主后次先面后孔基准先行的原则，初步拟定两种工艺过程方案，见表。

表工艺过程方案方案Ⅰ方案Ⅱ工序号工序内容工序号工序内容毛坯毛坯按铸件要求检验批量毛坯抽检热处理铣两端面批量毛坯抽检钻中心孔铣两端面检测曲轴硬度方案Ⅰ方案Ⅱ工序号工序内容工序号工序内容钻中心孔粗车短头，依次为检测曲轴硬度粗车长头，依次为，圆锥面，粗车短头，依次为精车短头，依次为粗车长头，依次为，圆锥面，精车长头，依次为，圆锥面，车开档，粗车连杆颈割槽，割槽，割槽精车短头，依次为，割槽车开档精车长头，依次为，圆锥面割槽，割槽粗精车连杆颈精车连杆颈钻孔钻孔钻斜油孔钻斜油孔钻孔，铰孔钻孔，铰孔修正中心孔修正中心孔粗磨两端主轴颈按工艺要求进行中间检验粗磨连杆颈粗磨两端主轴颈铣键槽粗磨连杆颈铣键槽铣键槽铣面铣键槽钻铰铣面钻攻钻铰钻攻钻攻精磨主轴颈磨钻攻精磨连杆颈精磨主轴颈磨磨圆锥面精磨连杆颈车螺纹磨油孔抛光磨圆锥面在处打厂标及检验标记车螺纹探伤方案Ⅰ方案Ⅱ柴油机曲轴工艺设计及夹具设计工序号工序内容工序号工序内容油孔抛光清洗探伤氮化检验各相关尺寸抛光连杆颈油封档在处打厂标及检验标记清洗检验包装清洗氮化按氮化工艺要求检验抛光连杆颈油封档清洗检验包装方案论证方案Ⅰ的优点在于基本遵循粗精加工划分阶段的原则。

方案Ⅱ的不足之处是加工过程中的检验太少，不利于控制曲轴的加工质量。

根据以上分析，确定方案Ⅰ为曲轴零件加工的工艺路线。

选择加工设备与工艺装备选择机床考虑到大量生产，尽量选用高效机床。

工序均为圆柱面的车削加工，用数控车床加工方便且效率高。

工序均为圆柱面的磨削加工，用数显曲轴磨床加工方便且效率高。

其余表面加工均采用通用机床。

如卧式车床万能铣床立式钻床等。

选择夹具考虑到大量生产，均采用专用夹具。

选择刀具在车床上加工的工序，均采用硬质合金外圆车刀，并尽量采用成形车刀。

在铣床上加工的工序，铣平面选用硬质合金圆盘铣刀，铣键槽选用键槽铣刀。

在磨床上加工的工序，磨主轴颈选用砂轮其外径为，厚度为，内径为磨连杆颈选用砂轮其外径为，厚度为，内径为。

④在钻床上加工的工序，均选用麻花钻和机用丝锥。

选择量具工序粗加工可选通用量具。

现按计量器具的不确定度选择量具。

粗车至。

查互换性技术测量应用手册表知计量器具不确定度允许值。

查互换性技术测量应用手册表，选择分度值的游标卡尺，其不确定度，可以选用。

其他工序所用量具详见工序卡片。

确定工序尺寸径向各圆柱表面加工时的工艺基准与设计基准重合。

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现依据机械制造工艺及设备设计指导手册第十五章有关资料确定各表面精加工半精加工余量，由后向前推算工序尺寸，并确定其公差，见表。

表各表面工序尺寸及公差加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度螺纹铸件车螺纹精车半精车粗车圆锥面铸件磨削半精车粗车油封档铸件研磨磨削半精车加工表面加工内容加工精度工序尺寸表面柴油机曲轴工艺设计及夹具设计余量等级粗糙度油封档益。

确定夹具的结构方案根据六点定位规则确定工件的定位方式由工序简图可知，该工序限制了工件六个自由度。

现根据加工要求来分析其必须限制的自由度数目及其基准选择的合理性。

为保证工序尺寸，应限制工件个自由度。

定位基准为两主轴颈连杆颈外圆和主轴颈轴肩。

为了保证相对面的垂直度，需限制工件方向旋转自由度，其定位基准为连杆颈。

由以上分析可知，根据工件加工要求分析工件应限制的自由度采用的定位基准与工序简图所限制的自由度使用的定位基准相同。

选择定位元件，设计定位装置根据已确定的定位基面结构形式，确定定位元件的类型和结构尺寸。

选择定位元件根据以上分析，本工序限制了工件个自由度，定位基准为两主轴颈连杆颈和主轴颈轴肩。

相应夹具上的定位元件为在两主轴颈处选型块定位，连杆颈处选支承钉定位。

确定定位元件尺寸及配合偏差型块的设计参照工件尺寸设计，具体尺寸详见夹具零件图支承钉根据设计。

分析计算定位误差通过定位误差分析，判断所设计的定位装置是否合理。

造成定位误差的原因是定位基准与工序基准不重合以及定位基准的位移误差两个方面。

基准不重合误差由于定位基准与工序基准不重合而造成的定位误差，称为基准不重合误差。

尺寸的定位误差式中，定位基准与工序基准间尺寸链组成环的公差。

方向与加工尺寸方向间的夹角。

柴油机曲轴工艺设计及夹具设计由于用型块定位加工孔，即所以即基准不重合误差为。

基准位移误差由于定位基准的误差或定位支承的误差而造成的定位基准位移，即工件实际位置对确定位置的理想要素的误差，这种误差称为基准位移误差。

在本道工序中，若不计形块的误差而仅有工件基准面的圆度误差时，其工件的定位中心会发生偏移，产生基准位移误差。

式中，工件定位基准的直径公差。

形块的半角形块的对中性好，即其沿向的位移误差为零。

本次设计的形块的所以左端代入上式，右端代入上式，误差的合成由于左端∶右端∶而左右因此该方案能满足位置尺寸的要求。

相对面垂直度的定位误差计算同上。

，即所以，此方案能满足加工要求。

确定工件的夹紧装置确定夹具类型由工序简图可知，本工序所加工的四孔，位于同平面内，孔径不大，轮廓尺寸小及生产批量大等原因，采用钻模。

计算切削力与夹紧力工件在加工时受到轴向力的作用。

根据金属切削用量手册查知已知。

，取，其余各参数值可由金属切削用量手册查出，代入上式得设计夹紧装置本设计所设计的夹紧机构如图∶图示的夹紧机构，能产生的夹紧力可由下图压板受力分析图求得。

式中，夹紧机构效率，取螺栓的许用夹紧力选取，由机床夹具设计表查得当螺杆螺纹公称直径时，所以，绘制夹具结构草图上述得到的夹具结构总体设计，按照相关资料绘制夹具结构草图。

拟订夹具总装图的尺寸公差与配合以及技术要求这里包括夹具总图的主要尺寸和技术要求。

主要尺寸指决定夹具精度和使用的那些尺寸，主要技术条件通常是指夹具上些表面的形位公差要求和其他些特殊技术说明。

尺寸公差与配合柴油机曲轴工艺设计及夹具设计夹具轮廓尺寸长宽高工件与定位元件间的联系尺寸两形块要保证定的同轴度要求。

夹具内部的配合尺寸这部分的主要配合尺寸有制订技术条件主要包括以下几个方面两形块形表面待装配时进行调整加工配打形块与夹具体钻模板与夹具体定位用销钉加工前调整垫圈，使支承钉对工件定位④钻套与衬套配合，衬套与钻模板配合。

绘制夹具总装图步骤如下∶根据工件在几个视图上的投影关系，分别画出其轮廓线布置定位元件布置夹紧机构④安排联接元件设计夹具体并完成夹具总装图标注总图尺寸公差与配合技术要求。

柴油机曲轴第二套夹具设计明确设计任务收集分析原始资料加工工件的零件图见曲轴零件毛坯图设计任务书见表表设计任务书工件名称曲轴夹具类型钻床夹具材料生产类型大量生产机床型号同时装夹工件数工序简图见图图工序卡片本夹具设计的是第道工序钻孔的钻床夹具。

本工序加工要求如下保证工序图所示尺寸斜角。

分析原始资料主要从以下几方面分析工件的轮廓尺寸小，刚性好，结构简单。

工件在夹具上装夹方便，且定位夹紧元件较好布置。

本工序所使用的机床为立钻，刀具为通用标准刀具。

本工序是在工件其他表面半精加工后进行加工的，所以工件获得比较精确的定位基面。

④生产类型为大量生产。

所以应在保证工件加工精度要求和适当提高生产率的前提下，尽可能地简化夹具结构，以缩短夹具设计与制造周期，降低设计与制造成本，获得良好的经济效益。

确定夹具的结构方案此道工序的定位夹紧方式和上面设计的夹具基本相同，由于设计说明书篇幅所柴油机曲轴工艺设计及夹具设计限，这里就不再重述。

这里主要确定引导元件的结构类型和主要尺寸。

钻套结构，由夹具零部件国家标准来选取。

主要尺寸如下钻套内径为钻套外径为夹具定位误差分析由于定位方式夹紧方式和上面所设计夹具的定位方式夹紧方式基本相同，经计算该夹具定位方案是可行的。

拟订夹具总装图的尺寸公差与配合及技术要求这里包括夹具总图的主要尺寸和技术要求。

主要尺寸指决定夹具精度和使用的那些尺寸，主要技术条件通常是指夹具上些表面的形位公差要求和其他些特殊技术说明。

尺寸公差与配合夹具轮廓尺寸长宽高工件与定位元件间的联系尺寸两定位块要保证定的同轴度要求。

夹具内部的配合尺寸这部分的主要配合尺寸有。

制订技术条件主要包括以下几个方面两定位块定位表面待装配时进行调整加工配打定位块与夹具体钻模板与夹具体定位用销钉加工前调整垫圈，使支承钉对工件定位。

绘制夹具总装图步骤如下∶根据工件在几个视图上的投影关系，分别画出其轮廓线布置定位元件布置夹紧机构④安排联接元件设计夹具体并完成夹具总装图标注总图尺寸公差与配合技术要求。

结论为期两个半月的毕业设计即将结束，回顾整个过程，我觉得受益匪浅。

毕业设计是应用所学基础理论，专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的次综合训练。

通过这次毕业设计巩固扩大和强化了自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算制图编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料标准手册等工具书，并在设计中培养自己理论联系实际，严肃认真的工作作风和工作能力，为毕业后从事技术工作打下了良好的基础。

柴油机曲轴工艺设计及夹具设计我是在保证产品质量提高生产率降低成本并充分利用现有生产条件保证工人具有良好而安全的劳动条件的前提下，进行工艺设计和夹具设计的。

由于自己能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师同学们批评指正。

致谢为期两个半月的毕业设计结束了，这是毕业之前最后次也是最为复杂的次综合设计。

这次毕业设计能顺利完成，首先，感谢母校多年来的辛勤培育。

其次，要衷心地感谢我的指导老