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大紅鷹學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計
CA-10型汽油機(jī)曲軸加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
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摘 要
此次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)是對三拐曲軸零件的機(jī)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
III
ABSTRACT
The 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, fixture
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT I
1 緒論 1
1.1機(jī)械加工工藝概述 1
1.2機(jī)械加工工藝流程 1
1.3夾具概述 2
1.4機(jī)床夾具的功能 2
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 3
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 3
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 3
2 零件分析 5
2.1零件的作用 5
2.2零件的工藝分析 5
2.2.1以拐徑為?55mm為中心的加工表面 6
2.2.2以軸心線兩端軸為中心的加工表面 6
2.2.3零件圖樣分析分析 6
3 工藝規(guī)程設(shè)計 6
3.1確定毛坯的制造形式 6
3.2基面的選擇 6
3.2.1 粗基準(zhǔn)選擇 7
3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 7
3.3制定工藝路線 7
3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9
3.4.1加工兩端中心線上的外圓表面 9
3.4.3 銑1：10圓錐處鍵槽 10
3.4.4 車磨拐徑為Φ55 mm 10
3.5 確定切削用量 10
4 銑曲拐端面夾具設(shè)計 26
4.1設(shè)計要求 26
4.1.1定位基準(zhǔn)的選擇 26
4.1.2定位元件的設(shè)計 26
4.1.3銑削力與夾緊力計算 27
4.1.4加緊原件的選擇 31
4.1.5對刀塊和塞尺設(shè)計 31
4.2 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 32
4.3 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 33
5 銑曲軸鍵槽專用夾具設(shè)計 34
5.1定位基準(zhǔn)的選擇 34
5.2定位元件的設(shè)計 34
5.3銑削力與夾緊力計算 35
5.4對刀塊和塞尺設(shè)計 36
6 數(shù)控加工程序 38
總 結(jié) 39
參 考 文 獻(xiàn) 40
致 謝 41
1 緒論
1.1機(jī)械加工工藝概述
機(jī)械加工工藝是指用機(jī)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(jìn)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(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)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(jī)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(jī)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(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。
總的來說，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(jī)械加工工藝流程
機(jī)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(jìn)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。
6) 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(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)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(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。
1.3夾具概述
現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)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(jī)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(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在機(jī)床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。
1.4機(jī)床夾具的功能
在機(jī)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(jī)床夾具的主要功能
機(jī)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，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
2．機(jī)床夾具的特殊功能
機(jī)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(jìn)行鉆削。。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)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(jī)床夾具的現(xiàn)狀
數(shù)控機(jī)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(jī)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(jī)床夾具。
2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。
3）提高機(jī)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(jī)床夾具。
6）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)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(jī)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，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(jī)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(dá)±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(dá)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(qiáng)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(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)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(jī)床夾具等。可變因素主要有：工序特征、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。
2 零件分析
2.1零件的作用
題目所給定的零件是單杠內(nèi)燃機(jī)上的曲軸，它位于內(nèi)燃機(jī)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。
2.2零件的工藝分析
由內(nèi)燃機(jī)的曲軸零件圖可知，它的外表面上有多個平面需要進(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.現(xiàn)分析如下:
2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3零件圖樣分析分析
1、零件圖樣分析
l）φ55mm兩軸徑同軸度公差為φ0.03mm。
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。
3 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1確定毛坯的制造形式
零件材料QT600-3。考慮到內(nèi)燃機(jī)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。
3.2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(jìn)行。
3.2.1 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。
3.2.2 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。
3.3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(jì)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(jī)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
7
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B4
X55W
（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）
CW6163
9
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）
CW6163
10
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
X52K
12
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(jìn)行三等分分度）留加工余量5mm
專用工裝
CW6163
13
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~1mm
CW6163
14
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1mm
CW6163
15
精車
倒頭，采用兩頂尖裝夾工件，車左端尺寸φ55mm至φ55mm，倒角R5
CW6163
16
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φ55mm，靠磨拐徑兩側(cè)及圓角R5
M8240
18
磨
以兩中心孔定位裝夾工件，磨軸徑兩處φ55mm至圖樣尺寸磨φ50mm至圖樣尺寸
M1432A
19
磨
夾工件左端，中心架夾右端φ55mm處，找正，磨1：20錐度至圖樣尺寸
M1432A
錐度環(huán)規(guī)銅皮
20
劃線
劃12mm×6mm鍵槽
21
銑
以兩軸徑定位裝夾工件銑12mm×6mm鍵槽
X52K
22
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
3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
內(nèi)燃機(jī)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。
3.4.1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，根據(jù)工序要求，軸徑Φ55mm還要研磨。
粗車：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-22，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取。
精車：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-39，其余量規(guī)定為 1mm
粗磨：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-42，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取。
研磨：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-44，其余量規(guī)定為 現(xiàn)取。
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(jī)械加工工藝手冊》表2.3-18,鍛件尺寸公差為，現(xiàn)取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=69mm
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(dá)到要求，此時直徑粗加工余量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Rm故粗車就能達(dá)到要求。
3.4.3 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，此時的余量2Z=3mm已能滿足加工要求。
3.4.4 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)工序要求，拐徑Φ55 mm加工分粗、精車，還有粗、研磨。
粗車：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-5，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取。
精車：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-39，其余量規(guī)定為 。
粗磨：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-42，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取。
研磨：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-44，其余量規(guī)定為 ，現(xiàn)取。
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。
根據(jù)《機(jī)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：
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。
3.5 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：QT600-3
在專用夾具中。
刀具：YG8硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《機(jī)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。
1）確定背吃刀量ap：
2）確定進(jìn)給量f：
根據(jù)《機(jī)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
3）確定切削速度v：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》第2版，表3.4-25，可選擇=50m/min。
按X52K機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇，所以實際切削速度v：
工作臺每分鐘進(jìn)給量為：
按X52k機(jī)床工作臺進(jìn)給量表，選擇=130mm/min。
則實際每齒進(jìn)給量為：
工額定時的計算：
式中：=485mm，取l1=86mm，
取，，。
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(jī)床：仿型車床 刀具：YG6
1)被吃刀量：取單邊余量Z=2mm，
2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3] 表2.4-3，取。
3)切削速度：
按[3] 表2.4-20，切削速度，
4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床說明書，與相近的轉(zhuǎn)速為400 ，則：.
實際銑削速度：
5)檢驗機(jī)床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-9，可查得
由仿型車床說明書可知，車床主電動機(jī)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(jī)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=52.5mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0,L1=2mm
刀具切出長度：取
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。
機(jī)床：仿型車床 刀具：YG6
1) 被吃刀量：取單邊余量Z=4mm，
2) 進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，取。
3) 切削速度：
按[3]表2.4-20，
切削速度：，
4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為400r/min，則實際速度：
。
5)檢驗機(jī)床功率：主切削力Fc按[3]表2.4-20，可查得
由車床說明書可知，車床主電動機(jī)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(jī)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=44mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
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(jìn)行三等分分度）留加工余量5mm
機(jī)床：仿型車床 刀具：YG6
（1）粗車拐徑Φ55 mm
1)被吃刀量：參照[3]表2.3-5，其余量規(guī)定為 ， 現(xiàn)也取。分兩次加工，=2.5mm。
2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-3，取。
3)切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為590r/min，則實際速度
。
5)檢驗機(jī)床功率：主切削力Fc按[2]表1.29所示公式計算
式中：
所以：
切削時消耗功率PC為:
由機(jī)床說明書可知，主電動機(jī)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(jī)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=123mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機(jī)動時間：
工序5： 精車拐徑Φ55 mm尺寸
機(jī)床：仿型車床 刀具：YG6
1 )被吃刀量：=0.6mm。
2) 進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度
1.33，取。
3) 切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為1000r/min，則實際速度
。
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=89mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機(jī)動時間：
工序6：精車軸徑Φ55 mm
機(jī)床：仿型車床 刀具：YG6
1) 被吃刀量：=0.6mm。
2) 進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。
3) 切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床說明書，與相近的轉(zhuǎn)速為700r/min，則實際速度
。
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=52.5mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機(jī)動時間：
工序7： 精車軸徑Φ65 mm
機(jī)床：CW6180B臥式車床 刀具：YG6
1 )被吃刀量：=0.6mm。
2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。
3) 切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為740r/min，則實際速度
。
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=74mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機(jī)動時間：
工序8：粗車錐度1：10軸
機(jī)床：仿型車床 刀具：YG6
1)被吃刀量：=0.6mm。
2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。
3)切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為540r/min，則實際速度。
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=145mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機(jī)動時間：
工序9：精車錐度1：10軸
機(jī)床：仿型車床 刀具：YG6
1)被吃刀量：=0.6mm。
2)進(jìn)給量f：根據(jù)[3]表2.4-4，預(yù)估切削速度1.33，取。
3)切削速度：
按[2]表1.27，切削速度計算公式（壽命選T=60min）。
式中： 所以：
4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按[3]表3.1-22可得，與相近的轉(zhuǎn)速為740r/min，則實際速度。
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=145mm
刀具切入長度：L1=/tg+(2~3)
主偏角=0, L1=2mm
刀具切出長度：取
本工序機(jī)動時間：
工序10：銑鍵槽12mm×6mm鍵槽
機(jī)床：X52k
刀具：高速鋼鑲齒三面刃槽銑刀 ，齒數(shù) L=20
1) 銑削深度：
2) 每齒進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-76，取
3) 銑削速度：參照[3]表2.4-86，?。?
4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，
取
實際銑削速度：
5) 給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
6) 刀具切入長度：精銑時
被切削層長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
工序11：粗磨軸徑Φ55 mm
機(jī)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=0.355，
3)軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-148，查得
=(0.5~0.8)B，取=45
4）徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-1480，
預(yù)估=0.355mm可查得=0.0176~0.0110，取=0.155
5）每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機(jī)動時間：
被磨削層長度：
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機(jī)動時間
工序12：粗磨軸徑Φ70m
機(jī)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=0.355，
3) 軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-148，查得=(0.5~0.8)B，取=45
4）徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-1480，預(yù)估
=0.355mm可查得=0.0176~0.0110，取=0.155
5）每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機(jī)動時間：
被磨削層長度：
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機(jī)動時間
工序13：粗磨拐徑Φ55 mm
機(jī)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 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=0.355，
3) 軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-148，查得=(0.5~0.8)B，取=45
4) 徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-1480，預(yù)估=0.355mm可查得=0.0176~0.0110，取=0.155
5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機(jī)動時間：
被磨削層長度：
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機(jī)動時間
工序14：研磨拐徑Φ55 mm
機(jī)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 mm
2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-149，取=0.6 ，
3) 軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-149，查得=(0.5~0.8)B，
4) 徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-149，預(yù)估=0.6mm可查得=0.0028
5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機(jī)動時間：
被磨削層長度：
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機(jī)動時間
工序15：精磨軸徑Φ55 mm
機(jī)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 mm
2) 工件回轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)數(shù)：根據(jù)[3]表2.4-149，取=0.6 ，
3) 軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-149，查得=(0.5~0.8)B，
4) 徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-149，預(yù)估=0.6mm可查得=0.0028
5) 每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機(jī)動時間：
被磨削層長度：，
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機(jī)動時間
本工序的機(jī)動時間：=+=0.34
工序16：磨1：10圓錐
（1）粗磨1：10圓錐
機(jī)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=0.355，
3） 軸向進(jìn)給量:根據(jù)[3]表2.4-148，查得=(0.5~0.8)B，取=45
4）徑向切入進(jìn)給量：根據(jù)[3]表2.4-1480，預(yù)估=0.355mm可查得=0.0176~0.0110，取=0.155
5）每分種金屬磨除量Z可用公式計算：
Z=1000 mm
6) 機(jī)動時間：
被磨削層長度：
單面余量：
局部修磨的系數(shù)k：根據(jù)[3]表2.5-11，
機(jī)動時間
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。
4 銑曲拐端面夾具設(shè)計
4.1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(jìn)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(qiáng)度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。
4.1.1定位基準(zhǔn)的選擇
在進(jìn)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。
4.1.2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(jìn)行定位元件的設(shè)計主要是對V形塊進(jìn)行設(shè)計。
由機(jī)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
55
55
12
18
12
30
15
25
125
V形塊設(shè)計如圖：
圖4.6 V形塊圖
4.1.3銑削力與夾緊力計算
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查得：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查得：銑削力計算公式為
圓周分力
查表可得：
代入得
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：
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
1．液動夾緊裝置
液動夾緊裝置以壓縮空氣作為動力源推動夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。常用的氣缸結(jié)構(gòu)有活塞式和薄膜式兩種。
活塞式氣缸按照氣缸裝夾方式分類有固定式、擺動式和回轉(zhuǎn)式三種，按工作方式分類有單向作用和雙向作用兩種，應(yīng)用最廣泛的是雙作用固定式氣缸。
2．液壓夾緊裝置
液壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理基本與液動夾緊裝置相同，所不同的是它所用的工作介質(zhì)是壓力油。與氣壓夾緊裝置相比，液壓夾緊具有以下優(yōu)點：①傳動力大，夾具結(jié)構(gòu)相對比較小；②油液不可壓縮，夾緊可靠，工作平穩(wěn)Z③噪聲小。它的不足之處是須設(shè)置專門的液壓系統(tǒng)，應(yīng)用范圍受限制。
根據(jù)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應(yīng)該根據(jù)機(jī)械平衡原理來設(shè)計。最后，為了確?？煽繆A緊，數(shù)值乘以安全系數(shù)實際所需夾緊力。
初步確定液壓缸參數(shù)
表5-1 按負(fù)載選擇工作壓力[1]
負(fù)載/ KN
<5
5~10
10~20
20~30
30~50
>50
工作壓力/MPa
< 0.8~1
1.5~2
2.5~3
3~4
4~5
≥5
表5-2 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力[1]
機(jī)械類型
機(jī) 床
農(nóng)業(yè)機(jī)械
小型工程機(jī)械
建筑機(jī)械
液壓鑿巖機(jī)
液壓機(jī)大中型挖掘機(jī)
重型機(jī)械
起重運輸機(jī)械
磨床
組合
機(jī)床
龍門
刨床
拉床
工作壓力/MPa
0.8~2
3~5
2~8
8~10
10~18
20~32
由于鉆削力為4239N，往往要取大一些，在這取負(fù)載約為10000N，初選液壓缸的設(shè)計壓力P1=3MPa，為了滿足工作這里的液壓缸課選用單桿式的，并在快進(jìn)時差動連接，則液壓缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2（即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足：d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖，液壓缸需保持一定的背壓，暫取背壓為0.5MPa，并取液壓缸機(jī)械效率。則液壓缸上的平衡方程
故液壓缸無桿腔的有效面積：
液壓缸直徑
液壓缸內(nèi)徑：
按GB/T2348-1980，取標(biāo)準(zhǔn)值D=80mm；因A1=2A，故活塞桿直徑d=0.707D=56mm（標(biāo)準(zhǔn)直徑）
則液壓缸有效面積為：
2.缸體壁厚的校核
查機(jī)械設(shè)計手冊，取壁厚為10mm。則
根據(jù)時； （4-2）
可算出缸體壁厚為：
<10mm
則液壓缸的外徑
式中 ————許用應(yīng)力；（Q235鋼的抗拉強(qiáng)度為375-500MPa，取400MPa，為位安全系數(shù)取5，即缸體的強(qiáng)度適中），P-缸筒試驗壓力。
3.缸筒結(jié)構(gòu)設(shè)計
缸筒兩端分別與缸蓋和缸底鏈接，構(gòu)成密封的壓力腔，因而它的結(jié)構(gòu)形式往往和缸蓋及缸底密切相關(guān)[6]。因此，在設(shè)計缸筒結(jié)構(gòu)時，應(yīng)根據(jù)實際情況，選用結(jié)構(gòu)便于裝配、拆卸和維修的鏈接形式，缸筒內(nèi)外徑應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整。
活塞桿是液壓缸傳遞力的主要零件，它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動沖擊等多種作用，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。其材料取Q235鋼。
1.活塞桿直徑的計算[1]
由=2 可知活塞桿直徑：
按GB/T2348—1993將所計算的d值圓整到標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封裝置。圓整后得：
d=56mm
按最低工進(jìn)速度驗算液壓缸尺寸，查產(chǎn)品樣本，調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量，因工進(jìn)速度v=0.4m/min為最小速度，則由式
（4-3）
本例=78.5>1.25，滿足最低速度的要求。
2.活塞桿強(qiáng)度計算：
<56mm （4-4）
式中 ————許用應(yīng)力；（Q235鋼的抗拉強(qiáng)度為375-500MPa，取400MPa，為位安全系數(shù)取5，即活塞桿的強(qiáng)度適中）
3．活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計
活塞桿的外端頭部與負(fù)載的拖動電機(jī)機(jī)構(gòu)相連接，為了避免活塞桿在工作生產(chǎn)中偏心負(fù)載力，適應(yīng)液壓缸的安裝要求，提高其作用效率，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的具體情況，選擇適當(dāng)?shù)幕钊麠U端部結(jié)構(gòu)。
4.活塞桿的密封與防塵
活塞桿的密封形式有Y形密封圈、U形夾織物密封圈、O形密封圈、V形密封圈等[6]。采用薄鋼片組合防塵圈時，防塵圈與活塞桿的配合可按H9/f9選取。薄鋼片厚度為0.5mm。為方便設(shè)計和維護(hù)，本方案選擇O型密封圈。
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(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用液壓缸夾緊機(jī)構(gòu)。
夾具在裝夾時，由在定位時造成圓周上存在定位誤差；夾具體在零件的內(nèi)孔端面上定位時，也存在定位誤差，從而會造成由原來的面接觸變成點接觸，從而使零件在定位時發(fā)生。
4.1.4加緊原件的選擇
用液壓缸加壓板加緊曲軸曲拐側(cè)面
4.1.5對刀塊和塞尺設(shè)計
由于本道工序是完成三拐曲軸端面的銑加工，所以選用直角對刀塊。根據(jù)GB2243—80直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：
圖4.7 直角對刀塊圖
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖4.8 平塞尺圖
塞尺尺寸為：
表4.8 塞尺尺寸
公稱尺寸H
允差d
C
3
-0.006
0.25
夾具體的設(shè)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(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。
4.2 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對夾具體的設(shè)計的基本要求
（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。
（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。
（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯
夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。
（4）應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。
（5）安裝應(yīng)牢固、可靠
夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
4.3 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
在夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計中，常常遇到工件需要多點同時夾緊，或多個工件同時夾緊，有時需要使工件先可靠定位再夾緊，或者先鎖定輔助支承再夾緊等等，這是為了操作方便、迅速、提高生產(chǎn)率，減輕勞動強(qiáng)度，就需要采用聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)。如圖4所示。
聯(lián)動夾緊有夾緊和松開兩種狀態(tài)，由電磁鐵控制油缸來實現(xiàn)。
鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)是一種增力機(jī)構(gòu)，增力倍數(shù)較大，應(yīng)用廣泛。鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的特點是動作迅速，增力比大，易于改變力的作用方向。缺點是自鎖性能差。如圖5所示。
鉸鏈夾緊有夾緊和松開兩種狀態(tài)，由電磁鐵控制油缸來實現(xiàn)。
如前所述，該工件為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了液動夾緊方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)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(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
該夾具方案符合生產(chǎn)要求，效率高，做了可活動銷，滿足保持正確的加工位置
41
5 銑曲軸鍵槽專用夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度。在加工零件時，需要設(shè)計專用夾具。
本夾具主要用來銑曲軸鍵槽。由加工本道工序的工序簡圖可知。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(qiáng)度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。
5.1定位基準(zhǔn)的選擇
在進(jìn)行端面銑加工工序時，左右兩端的軸已加工，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，而支承板作為定位基面，限制了工件的一個自由度。夾具上的定位元件是：其中定位元件為支承板和兩個V型塊 .
5.2定位元件的設(shè)計
本工序選用的定位基準(zhǔn)為兩個V形塊和支承板作定位，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(jìn)行定位元件的設(shè)計主要是對V形塊進(jìn)行設(shè)計。
由機(jī)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
>50-100
50
12
18
12
30
15
25
140
V形塊設(shè)計如圖：
圖4-6 V形塊圖
5.3銑削力與夾緊力計算
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查得：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查得：銑削力計算公式為
高速鋼鑲齒三面刃槽銑刀
圓周分力
查表可得：
代入得
=
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：
當(dāng)用兩把銑刀同時加工時銑削水平分力
銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。
即： （）
計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力
即： 取k=2
5.4對刀塊和塞尺設(shè)計
由于本道工序是完成曲軸曲拐端面的銑加工，所以選用直角對刀塊。根據(jù)GB2243—80直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：
圖3-7 直角對刀塊圖
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖4-8 平塞尺圖
塞尺尺寸為：]
表4-8 塞尺尺寸
公稱尺寸H
允差d
C
3
-0.006
0.25
夾具體的設(shè)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(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖所示。
6數(shù)控加工程序
O0010
N05 % //起始
N10 T07M0