三拐曲軸加工工藝及夾具設(shè)計【銑鍵槽】【說明書+CAD】

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湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第一章 緒論 1.1本設(shè)計的研究內(nèi)容 本設(shè)計是根據(jù)被加工曲軸的技術(shù)要求，進(jìn)行機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計，然后運(yùn)用夾具設(shè)計的基本方法，擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要工作有：繪制產(chǎn)品零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，根據(jù)生產(chǎn)類型和所在企業(yè)的生產(chǎn)條件，對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析，確定毛坯的種類及制造方法；擬定零件的機(jī)械加工工藝過程，選擇各工序的切削用量和工時定額；填寫機(jī)械加工工藝過程卡片，機(jī)械加工工序卡片等；設(shè)計并繪制指定的專用夾具的裝配總圖和主要零件圖。 1.2研究意義 三拐曲軸是發(fā)動機(jī)的重要零件。它可以是由若干個相互錯開一定角度的曲柄（或曲拐）加上功率輸出端和自由端構(gòu)成的。每個曲柄又是由主軸頸、曲柄銷及曲柄臂組成。曲軸的作用是把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來驅(qū)動工作機(jī)械發(fā)動機(jī)各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作，曲軸在工作時承受著不斷變化的力，慣性力和它們的力矩作用，受力情況十分復(fù)雜。因此，各要素的尺寸精度，位置精度和表面質(zhì)量要求相當(dāng)高。曲軸中幾個主要加工表面，連桿表面，軸承軸頸及錐面鍵槽的精度要求都較高，連桿軸頸需經(jīng)過拋光，所以研究曲軸加工工藝對曲軸的生產(chǎn)具有一定的實際意義。 第二章 曲軸機(jī)械加工工藝規(guī)程及工裝設(shè)計 2.1曲軸機(jī)械工藝分析及生產(chǎn)類型確定 2.1.1曲軸的作用 曲軸是發(fā)動機(jī)的重要零件。它可以是有若干個相互錯開一定角度的曲柄（或曲拐）加上功率輸出端和自由端構(gòu)成的。每個曲柄又是由主軸頸、曲柄銷及曲柄臂組成。曲軸的作用是把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來驅(qū)動工作機(jī)械和發(fā)動機(jī)各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作，曲軸在工作時承受著不斷變化的力，慣性力和它們的力矩作用，受力情況十分復(fù)雜。其精度要求非常高，它的加工質(zhì)量對內(nèi)燃機(jī)的工作性能，對裝配勞動量都有很大影響。因此，各要素的尺寸精度，位置精度和表面質(zhì)量要求相當(dāng)高。曲軸中幾個主要加工表面，連桿表面，軸承軸頸及錐面鍵槽的精度要求都較高，連桿軸頸需經(jīng)過拋光，所以研究曲軸加工工藝及夾具設(shè)計對曲軸的生產(chǎn)具有一定的實際意義。 2.1.2曲軸的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn) 三拐曲軸一般由主軸頸，連桿軸頸、曲柄，（平衡塊）等組成。一個主軸頸、一個連桿軸頸和一個曲柄組成了一個曲拐。 主軸頸是曲軸的支承部分，通過主軸承支承在曲軸箱的主軸承座中。主軸承的數(shù)目不僅與發(fā)動機(jī)氣缸數(shù)目有關(guān)，還取決于曲軸的支承方式。連桿軸頸是曲軸與連桿的連接部分，在連接處用圓弧過渡，以減少應(yīng)力集中。 曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，為了平衡慣性力，曲柄處鑄有(或緊固有)平衡重塊。平衡重塊用來平衡發(fā)動機(jī)不平衡的離心力矩，有時還用來平衡一部分往復(fù)慣性力，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 2.1.3曲軸的主要技術(shù)要求分析 三拐曲軸零件圖如圖2.1所示。 圖2.1 三拐曲軸零件圖 如2.1圖所示，可知道其主要技術(shù)要求列表2.1所示： 表2.1 曲軸技術(shù)要求 φ22 -00.12 mm 24 φ20-0 0.021mm 25mm 加工表面 尺寸及偏差(mm) 公差及精度等級 表面粗糙度Ra(μm) 形位公差（mm） 主軸左端面 φ25 IT6 10 ◎ φ0.015 A-B 主軸右端面 φ20-0 0.021 IT7 10 ◎ φ0.015 A-B 三個拐軸頸 24 IT6 1.25 // φ0.015 A-B ⊕ φ0.06 A-B/D φ25軸 φ25 IT6 1.25 φ22 軸 φ22 -00.12 IT8 2.5 鍵槽 21 IT8 5 2.1.4確定離心機(jī)主軸的生產(chǎn)類型 依設(shè)計要求知：年生產(chǎn)綱領(lǐng)為20萬，故該曲軸為大批量生產(chǎn)。 2.2確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.2.1曲軸的材料 三拐曲軸工作時要承受很大的轉(zhuǎn)矩及交變的彎曲應(yīng)力，容易產(chǎn)生扭振、折斷及軸頸磨損。因此要求用材應(yīng)較高的強(qiáng)度、沖擊韌度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性。常用材料有35、40、45鋼或球墨鑄鐵QT600—2；對于高速、重載曲軸，可采用40Cr、42Mn2V等材料。本設(shè)計采用球墨鑄鐵QT600—2,查表2.2-30可知其拉伸強(qiáng)度為600mpa,屈服強(qiáng)度為412mpa硬度為229~302HB。 曲軸的毛坯根據(jù)批量大小、尺寸、結(jié)構(gòu)及材料品種來決定。批量較大的小型曲軸采用模鍛；單件小批的中大型曲軸采用自用鍛造；而對于球墨鑄鐵材料則采用鑄造毛坯。 2.2.2毛坯的確定 年生產(chǎn)綱領(lǐng)為20萬，故該曲軸為大批量生產(chǎn)。查詢機(jī)械加工工藝手冊第一卷，表3-1，選用金屬砂型鑄造，公差等級為8~12，去公差等級CT10, 鑄造尺寸公差數(shù)值取1，查表3-3.可知單邊余量數(shù)值取4.0。雙邊余量取3.0。 機(jī)械加工余量等級在E-G，取F級。 毛坯圖如圖2.2所示： 圖2.2 三拐曲軸毛坯圖 2.3擬定三拐曲軸的工藝路線 2.3.1 三拐曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn) 三拐曲軸除了具有軸的一般加工規(guī)律外，也有它的工藝特點(diǎn)，主要包括形狀復(fù)雜，剛性差，部分加工面要求高及相關(guān)技術(shù)要求高，針對這些特點(diǎn)應(yīng)采取相應(yīng)的措施，分析如下： (1)形狀復(fù)雜 曲軸主軸頸與連桿軸頸不在同一軸上線，偏心距有一定的尺寸要求，并且兩軸有較高的位置度要求，同時主軸頸與連桿軸頸間有較大的平衡塊，因此在工藝設(shè)計中應(yīng)解決以下幾點(diǎn)問題： i：設(shè)計加工連桿軸頸的偏心夾具，即連桿軸頸與機(jī)床主軸重合，并使夾具能回轉(zhuǎn)180°，加工另一連桿軸頸，故采用專用夾具。 ii：為消除加工時的不平衡力的產(chǎn)生，設(shè)計夾具時應(yīng)精確合理的設(shè)計平衡塊的重量。 (2)剛性差 由于本曲軸長徑比較大，同時具有曲拐，因此剛性較差。曲軸在切削力及自重的作用下會產(chǎn)生嚴(yán)重的扭曲及彎曲變形，在工藝設(shè)計中應(yīng)解決以下問題： i：粗加工時由于切削余量大，切削力也較大，可用中間支撐架來增強(qiáng)剛性，減小變形和振動，同時機(jī)床刀具及夾具都應(yīng)有較高的剛度，同時也達(dá)到徑向定位，便于后續(xù)的銑鍵槽。 ii：在加工時盡量使切削力的作用相互抵消，可用前后刀架同時橫向進(jìn)給。 iii：合理安排工位次序以減少加工變形，按先粗后精的原則安排加工工序，循環(huán)多次進(jìn)行加工，逐步提高精度。 (3) 技術(shù)要求高 曲軸技術(shù)要求較高，加工面多，需要保證的尺寸、形狀、位置精度較多。因而總的工藝路線較長，粗，精加工占有大部分比例。加工時應(yīng)要解決以下問題： i：正確分配粗加工、半精加工及精加工，磨削余量。 ii：粗基準(zhǔn)選擇用曲軸兩端的中心孔。中心孔的加工以主軸頸外圓作為基準(zhǔn)，這樣能保證曲軸加工徑向及軸向加工余量的均勻性。 iii：精加工時仍用中心孔作為基準(zhǔn)，但要重新修磨中心孔，避免精加工時因中心孔磨損引起加工誤差。也可一端用主軸頸定位，另一端用中心孔定位以提高剛度。 iv：曲軸軸向定位以主軸頸軸肩定位，工藝設(shè)計時定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計基準(zhǔn)一致。 2.3.2 三拐曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn)分析 ⑴ 該零件是三拐小型曲軸，生產(chǎn)批量大，故選用中心孔定位，它是輔助基準(zhǔn)，裝夾方便，節(jié)省找正時間，又能保證三處連桿軸頸的位置精度。但軸兩端的軸頸分別是φ20mm和φ25mm，而三處連桿軸頸中心距分布在φ32mm的圓周上，故不能直接在軸端面上鉆三對中心孔。于是，在曲軸毛坯制造時，預(yù)先鑄造兩端φ45mm的工藝搭子，這樣就可以在工藝搭子上鉆出四對中心孔，達(dá)到用中心孔定位的目的。 ⑵ 在工藝搭子端面上鉆四對中心孔，先以兩主軸頸φ25mm為粗基準(zhǔn)，鉆好主軸頸的一對中心孔；然后以這一對中心孔定位，以連桿軸頸為粗基準(zhǔn)劃線，再將曲軸放到回轉(zhuǎn)工作臺上，加工φ32mm、圓周120°均布的三個連桿軸頸的中心孔，這樣就保證了它們之間的位置精度。 ⑶ 該零件剛性較差，應(yīng)按先粗后精的原則安排加工順序，逐步提高加工精度。對于主軸頸與連桿軸頸的加工順序是，先加工三個連桿軸頸，然后再加工主軸頸及其他各處的外圓，這樣安排可以避免一開始就降低工件剛度，減少受力變形，有利于提高曲軸加工精度。 ⑷ 由于使用了工藝搭子，銑鍵槽工序安排在切除中心孔后進(jìn)行，故磨外圓工序必須提前在還保留工藝搭子中心孔時進(jìn)行，同時要注意防止已磨好的表面被碰傷。 2.3.3三拐曲軸的機(jī)械加工工藝過程 曲軸的尺寸精度、加工表面形狀精度以及位置精度的要求都很高，但剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給曲軸的機(jī)械加工帶來了很多困難，必須予以充分的重視。 曲軸需要加工的表面有：連桿軸頸、鍵槽、主軸頸φ25，φ20、φ22的外圓。由于使用了工藝搭子，銑鍵槽安排在切除工藝搭子后，磨削外圓安排在保留工藝搭子前。 根據(jù)曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及機(jī)械加工的要求，加工順序大致可歸納為：銑工藝搭子兩端面；鉆中心孔；粗、精車三連桿軸頸；精磨連桿軸頸、粗、精車各處外圓；主軸頸和φ20、φ22外圓；切除工藝搭子、車端面、銑鍵槽等。 2.3.4三拐曲軸主要加工工序分析 加工順序的安排 先以主軸頸為粗基準(zhǔn)銑兩端面打中心孔。該零件的剛性差，應(yīng)按先粗后精的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，主軸頸與連桿軸頸的加工順序：先粗加工主軸頸再半精加工主軸頸，然后粗加工連桿軸頸再半精加工連桿軸頸，再磨主軸頸，再磨連桿軸頸。 定位基準(zhǔn)選擇 先以主軸頸為基準(zhǔn)銑曲軸兩端面并打中心孔，再以兩頂尖定位方式粗加工主軸頸，再半精加工主軸頸，再以偏心卡盤分度夾具夾住主軸頸加工連桿軸頸，再磨主軸頸，最后磨連桿軸頸。 (1)銑曲軸兩端面,鉆中心孔 本工序在鉆銑車組合車床上完成，主要保證曲軸總長及中心孔的質(zhì)量，若端面不平則中心鉆上的兩切削刃的受力不均，鉆頭可能引偏，使中心孔位置誤差大，嚴(yán)重可能使刀具折斷，因此采用先面后孔的原則。中心孔除影響曲軸質(zhì)量分布外，它還是曲軸加工的重要基準(zhǔn)貫穿整個曲軸加工始終。因而直接影響曲軸加工精度。打中心孔在本次工藝設(shè)計中因考慮設(shè)備因素，采用找出曲軸的幾何中心代替質(zhì)量中心。打中心孔以毛坯的外表面作為基準(zhǔn)，因而毛坯外表面質(zhì)量好壞直接影響孔的位置誤差。 (2)曲軸連桿軸頸的車削 以工藝搭子三對連桿軸頸中心孔為基準(zhǔn)，采用專用的車夾具、車削連桿軸頸，車削同樣在普通車床上進(jìn)行。車削連桿軸頸需要解決的是角度定位以及曲軸旋轉(zhuǎn)的不平衡問題由專用夾具來保證，車削過程中，一端與曲軸工藝搭子定位并夾緊，另一端用頂尖頂緊中心孔，這樣就能保證連桿軸頸軸線與車床主軸線一致。安裝夾具體上有平衡塊，消除曲軸旋轉(zhuǎn)時不平衡力矩。曲軸加工時由于受到離心力和兩頂尖的軸向壓緊偏心力的作用，容易發(fā)生彎曲變形，為了加強(qiáng)工件剛度，使切削力不致于太大，粗車時，每次車削余量控制在1~2mm內(nèi)，同時車床旋轉(zhuǎn)不能太高。 (3)曲軸主軸頸的車削 由于曲軸年產(chǎn)量大，主軸頸加工采用車削，在剛度較強(qiáng)的普通車床上進(jìn)行。曲軸安裝在前、后頂尖上線一端用大盤夾住而另一端用頂尖頂住，用硬質(zhì)合金車幾道工序上完成主軸頸的車削。由于加工余大且不均勻，旋轉(zhuǎn)不平衡，加工時產(chǎn)生沖擊，因此工件要夾牢固。車床、刀具、夾具要有足夠的剛性。主軸頸車削順序是先精車一端主軸頸及軸肩，然后以車好的主軸頸定位。另一側(cè)用頂尖以工藝搭子端中心孔定位。車另一端主軸頸、肩及各個軸頸，半精度及精車都按此順序進(jìn)行，逐漸提高主軸頸及其他軸頸的加工精度。 (4)軸頸的磨削 由于主軸頸及連桿軸頸精度較高，尺寸精度為IT6級，表面粗糙度1.6~0.8μm，并且具有較高的形狀精度及位置精度。因此主軸頸與連桿軸頸精車后要進(jìn)行磨削，以提高精度表面粗糙度。 在工藝設(shè)計中，首先磨主軸頸然后磨連桿軸頸。中間主軸頸磨好后才能磨其余軸頸，磨主軸頸和連桿軸頸的安裝方法基本上與車軸頸相同，磨主軸頸是以中心孔定位，在外圓磨床上進(jìn)行，磨連桿軸頸則以經(jīng)過精磨的兩端主軸頸定位，以保證與主軸頸的軸線距離及平行度要求，磨連桿軸頸是在曲軸磨床上進(jìn)行的。 由于軸頸寬度不大，采用橫向進(jìn)給磨削法，生產(chǎn)率較高，磨輪的外形需仔細(xì)地修整，因為直接影響軸頸與圓角的形狀，磨削余量根據(jù)車削后的精度而定，粗磨余量值每邊0.2~0.3mm，精磨余量控制在0.1~0.15 mm內(nèi)。 在橫向進(jìn)給磨削中，磨輪對工件的壓力很大，為避免曲軸彎曲，采用可以調(diào)節(jié)的中心架，否則就不能去掉上道工序留下的彎曲度，最好待這個軸頸的擺差減小才開始使用中心架。 磨削主軸頸時應(yīng)把兩頂尖孔倒角處抹干凈，去砂粒及油泥，確保加工基準(zhǔn)——中心孔的精度，磨削工序之前必須修研中心孔。 (5)鍵槽加工 這個鍵槽主要用于飛輪，加工此鍵槽應(yīng)安排在主軸頸精車工序之后，這樣能保證定位精度及控制鍵槽的深度以及對稱度。鍵槽加工是以兩主軸頸定位，同樣用專用夾具在普通銑床上進(jìn)行。 (6)三拐曲軸的機(jī)械加工工藝具體過程如表2.2所示。 表2.2 曲軸的機(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 2 清砂 清砂 3 熱處理 人工時效處理,消除內(nèi)應(yīng)力。 4 清洗 清理鑄造后遺留的殘留物 5 涂漆 非加工表面涂紅色防銹漆 6 銑 經(jīng)兩主軸徑部分定位壓緊，分別銑兩個端面保證總長尺寸270mm，銑兩端面，便于鉆孔時保證基準(zhǔn)的精度。 X62W（端銑），YG8硬質(zhì)合金面銑刀 7 鉆孔 鉆主軸頸中心孔，鉆連桿軸頸中心孔，共四對中心孔便于后續(xù)加工定位。 Z8205型平端面 中心孔鉆床 8 檢驗 檢查中心孔的位置誤差是否在容許范圍內(nèi)。 專用檢測裝置 9 車削 粗車三個連桿軸頸，留余量2.5mm CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 10 車削 精車三個連桿軸頸，留余量0.5mm CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 11 磨 磨削三個連桿軸頸外圓φ24mm M1320型外圓磨床 砂輪 12 車削 粗車外圓φ31，φ28，φ26，留加工余量2.5 粗車外圓φ38至φ32。 CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 13 車削 精車外圓φ22.50-0.033，φ27.50-0.033，φ24.50-0.033，留余量0.5mm CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 14 磨 磨各外圓φ20.50-0.033，φ25.50-0.033，φ22.50-0.033至圖紙相應(yīng)尺寸。 M1320型外圓磨床 砂輪 15 車削 車掉兩端工藝搭子 CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 續(xù)表2.2 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 16 車削 車兩端面保證兩端面距離215 CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 17 銑 銑鍵槽以兩軸徑定位裝夾工件銑6mm×3.5mm鍵槽 X62型立式銑床，YG8硬質(zhì)合金面銑刀 18 磨床 按圖紙相應(yīng)要求倒出相應(yīng)的圓角和倒角 M1320型外圓磨床 砂輪 19 鉗 修銼飛刺 20 檢驗 按圖樣檢驗工件各部尺寸精度 21 入庫 涂油入庫 2.4確定工序的加工余量，計算工序尺寸及公差 2.4.1曲軸主軸頸φ25工序尺寸及公差如表2.3所示 表2.3 曲軸φ25主軸頸的工序及公差 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鑄造 φ31±1 粗車 3.5mm IT11 φ27.50-0.13 精車 2.0mm IT8 φ25.50-0.033 磨削 0.5mm IT6 φ25 2.4.2 曲軸連桿軸頸φ24工序尺寸及公差如表2.4所示 表2.4 曲軸φ24連桿軸頸的工序及公差 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鑄造 φ30±1 粗車 3.5mm IT10 φ26.50-0.084 精車 2.0mm IT8 φ24.50-0.033 磨削 0.5mm IT6 φ24 2.4.3 曲軸φ220-0.12mm外圓工序尺寸及公差如表2.5所示 表2.5 曲軸φ220-0.12mm外圓的工序及公差 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鑄造 φ28±1 粗車 3.5mm IT11 φ24.50-0.13 精車 2mm IT8 φ22.50-0.033 磨削 0.5mm IT6 φ220-0.12 2.4.4 曲軸φ20-0 0.021mm外圓工序尺寸及公差如表2.6所示 表2.6 曲軸φ20-0 0.021mm外圓的工序及公差 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鑄造 φ26±1 粗車 3.5mm IT11 φ22.50-0.13 精車 2mm IT8 φ20.50-0.033 磨削 0.5mm IT7 φ20-0 0.021 其中，外圓φ32的主軸無加工精度要求，故只需粗加工即可。 2.5切削用量、時間定額的計算 2.5.1 銑工藝搭子左右兩端面 （1）切削用量 選擇機(jī)床為X62型臥銑床,電動機(jī)功率為7.5kw，查表5-16，選擇直徑為d=100mm，齒數(shù)為z=5的YG8硬質(zhì)合金面銑刀， ①確定銑削深度，粗銑余量為2.5mm，其加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)切完。 ②確定每齒進(jìn)給量，由表5-7查得每齒進(jìn)給,取。 由d=100mm ，z=5 查表5-13 取64 m/min。 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表表4-19，選擇n=235 r/min，則實際切削速度為： 工作臺每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進(jìn)給量表，選擇，則實際的每齒進(jìn)給量為： 故所選切削用量為： （2）基本時間 查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-10可知面銑刀的基本時間為： （2.1） （2.2） L=40mm 所以取 且銑銷寬度 ，又，所以，則： 銑左端面時 故銑左右兩端面總需時t=0.408min 銑兩端面：作業(yè)時間tm=0.408min, 輔助時間ta= 15% tb =0.0612min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.408+0.0612)=0.0375min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.408+0.0375=0.446min 2.5.2 鉆中心孔 （1）切削用量 機(jī)床為Z8205型平端面中心孔鉆床,由《機(jī)械加工工藝手冊》表4.3-2選， 的中心鉆。 ①確定進(jìn)給量f，由《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-38查得進(jìn)給量f=0.22~0.26mm/r,取f=0.24mm/r。 ③確定切削速度v，查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-68可知Z8205型平端面中心孔鉆床主軸轉(zhuǎn)速范圍為450~1100r/min，級數(shù)為4，取n=640r/min，則實際切削速度為： 所采用的切削用量為： （2）基本時間 查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-10可知端銑刀的基本時間為： （2.3） 所以： (2) 鉆中心孔，由于有四對，每對需耗時t=0.2min, ta= 15% tb =0.12min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.8+0.12)=0.0736min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.0736+0.8=0.87min 2.5.3 粗車三個連桿軸頸 粗車三個連桿軸頸至φ26.50-0.084。選用選擇機(jī)床CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率取7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8。 粗車：參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷表8.4-1；粗車外圓直徑，因為材料為球磨鑄鐵，故車刀刀桿尺寸選B x H為16x25，由加工前外圓直徑少于40mm，車削深度為=(-)/2=1.75mm<3mm，進(jìn)給量f為0.4~0.5mm，取0.5mm。 查機(jī)械加工工藝手冊第一卷表表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=35m/min。 又，故n=1000v/=371.5r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=320 r/min; 計算切削工時：被切削層長度=3×22=66mm ，因為粗車走刀兩次，故tm=0.826min 粗車三個連桿軸頸：作業(yè)時間tm=0.826min, ta= 15% tb =0.124min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.826+0.124)=0.076min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.076+0.826=0.902 min 2.5.4.精車三個連桿軸頸 精車三個連桿軸頸至φ26.50-0.084。選用選擇機(jī)床CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6。 精車：參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷表8.4-2；材料為球磨鑄鐵，要求的粗糙度Ra為1.25~2.5mm，進(jìn)給量為f為0.15~0.2mm，取0.2mm, 查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6； 參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=70m/min。 又，故n=1000v/=743r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=710 r/min; 計算切削工時：被切削層長度=3×22=66mm ，因為精車走刀兩次，故tm=0.930min 精車三個連桿軸頸故，tm=0.930min , ta= 15% tb =0.140min 求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.93+0.14)=0.0856min 單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.0675+0.734=1.016min 2.5.5 粗車φ25mm軸頸至相應(yīng)尺寸 粗車軸頸至φ27.5mm。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì) 合金外圓車刀YG8。 粗車：參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷表8.4-1；粗車外圓直徑，因為材料為球磨鑄鐵，故車刀刀桿尺寸選B x H為16x25，由加工前外圓直徑少于40mm，車削深度為=(-)/2=1.75mm <3mm，進(jìn)給量f為0.4~0.5mm，取0.5mm。 參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=35m/min。 又，故n=1000v/=371.5r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=320 r/min; 計算切削工時： 被切削層長度=15 粗車兩次故t=0.188min 粗車φ25mm軸頸至相應(yīng)尺寸, t=0.188min，ta= 15% tb =0.028min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.188+0.028)=0.017 min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.017+0.188=0.205min 2.5.6 精車φ25mm軸頸 精車軸頸至φ25.50-0.084。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6。 精車：參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷表8.4-2；材料為球磨鑄鐵，要求的粗糙度Ra為1.25~2.5mm，進(jìn)給量為f為0.15~0.2mm，取0.2mm, 查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6； 參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=70m/min。 又，故n=1000v/=743r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=710 r/min; 計算切削工時：被切削層長度=15mm 精車兩次，t=0.212 精車軸頸φ25mm, t=0.212min，ta= 15% tb =0.032min 求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.032+0.212)=0.02min 單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.02+0.212=0.232min 2.5.7 粗車φ22mm軸頸至相應(yīng)尺寸 粗車軸頸至φ24.5mm。選用選擇機(jī)床CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8。 粗車：參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷表8.4-1；粗車外圓直徑，因為材料為球磨鑄鐵，故車刀刀桿尺寸選B x H為16x25，由加工前外圓直徑少于40mm，車削深度為=(-)/2=1.0mm <3mm，進(jìn)給量f為0.4~0.5mm，取0.5mm。 查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知， 取v=35m/min。 又，故n=1000v/=371.5r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=320 r/min; 計算切削工時： 被切削層長度=20mm 粗車兩次故t=0.25min 粗車φ22mm軸頸至相應(yīng)尺寸, t=0.25min，ta= 15% tb =0.038min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.25+0.038)=0.023 min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.25+0.023=0.273min 2.5.8 精車φ22mm軸頸 精車軸頸至φ22.50-0.084。選用選擇機(jī)床為CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6。 精車：參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷表8.4-2；材料為球磨鑄鐵，要求的粗糙度Ra為1.25~2.5mm，進(jìn)給量為f為0.15~0.2mm，取0.2mm, 查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6； 參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=70m/min。 又，故n=1000v/=743r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=710 r/min; 計算切削工時：被切削層長度=20mm 精車二次t=0.282min 精車軸頸φ22mm, t=0.282min，ta= 15% tb =0.042min 求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.282+0.042)=0.026min 單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.026+0.282=0.308min 2.5.9 粗車φ20mm軸頸至相應(yīng)尺寸 粗車軸頸至φ27.5mm。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8。 粗車：參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷表8.4-1；粗車外圓直徑，因為材料為球磨鑄鐵，故車刀刀桿尺寸選B x H為16x25，由加工前外圓直徑少于40mm，車削深度為=(-)/2=1.0mm <3mm，進(jìn)給量f為0.4~0.5mm，取0.5mm。 參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=35m/min。 又，故n=1000v/=371.5r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=320 r/min; 計算切削工時： 被切削層長度=30 粗車兩次故t=0.376min 粗車φ20mm軸頸至相應(yīng)尺寸, t=0.376min，ta= 15% tb =0.056min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.376+0.056)=0.035 min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.035+0.376=0.411min 2.5.10 精車φ20mm軸頸 精車軸頸至φ20.50-0.084。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6。 精車：參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷表8.4-2；材料為球磨鑄鐵，要求的粗糙度Ra為1.25~2.5mm，進(jìn)給量為f為0.15~0.2mm，取0.2mm, 參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6； 參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=70m/min。 又，故n=1000v/=743r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=710 r/min; 計算切削工時：被切削層長度=30mm 精車兩次t=0.422min 精車軸頸φ20mm, t=0. 422min，ta= 15% tb =0.063min 求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.422+0.063)=0.039min 單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.039+0.422=0.461min 2.5.11 粗車φ32mm軸頸至相應(yīng)尺寸 粗車軸頸至φ27.5mm。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8。 粗車：參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷表8.4-1；粗車外圓直徑，因為材料為球磨鑄鐵，故車刀刀桿尺寸選B x H為16x25，由加工前外圓直徑少于40mm，車削深度為=(-)/2=3.0mm，進(jìn)給量f為0.35~0.65mm，取0.5mm。 參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=50m/min。 又，故n=1000v/=398r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=400 r/min; 計算切削工時： 被切削層長度=17 粗車兩次故t=0.17min 粗車φ32mm軸頸至相應(yīng)尺寸, t=0.17min，ta= 15% tb =0.0136min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.17+0.0136)=0.015 min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.015+0.17=0.185min 2.5.12 車掉工藝搭子 粗車左右兩端工藝搭子。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率為7.5kw，由切斷及車槽的進(jìn)給量表，表5-3（機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計），選擇切斷刀寬度為2mm，刀頭15mm，進(jìn)給量f=0.10-0.13mm/r，進(jìn)給量f：取f=0.12mm/r。 參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷，查表8.4-7（機(jī)械加工工藝手冊第一卷），可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，由表5-4，刀具選YG6，切削速度取v=70m/min, 又，故n=1000v/=743r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=710 r/min; 計算切削工時： 被切削層長度=12.5 作業(yè)時間tm=0.147in, 輔助時間ta= 15% tb =0.022min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.147+0.022)=0.0135min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.147+0.0135=0.16min 同樣可知車掉右端工藝搭子φ25mm，選用選擇機(jī)床CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動機(jī)功率為7.5kw，選擇切斷刀寬度為2mm，刀頭15mm，進(jìn)給量f=0.10-0.13mm/r 1) 被吃刀量：取=(-)/2=10mm 2) 進(jìn)給量f：取f=0.12mm/r 4) 切削速度：取 5) 計算切削工時：L=10mm 作業(yè)時間tm=0.117min, 輔助時間ta= 15% tb =0.018min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.117+0.018)=0.011min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.147+0.011=0.158min 2.5.13 在主軸頸右端銑鍵槽 （1）切削用量 選擇機(jī)床為X62型立式銑床,電動機(jī)功率為7.5kw，選擇直徑為D=6mm， YG8硬質(zhì)合金直柄立銑刀 ①確定銑削深度和銑削寬度，，所以一次走刀完。，。 ②確定每齒進(jìn)給量，由《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73查得每齒進(jìn)給=0.07-0.1mm/z，=0.08mm/z。 根據(jù)X62型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=475r/min，則實際切削速度為： 工作臺每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62型立式銑床工作臺進(jìn)給量表，選擇，則實際的每齒進(jìn)給量為： 由表《機(jī)械加工工藝手冊》3.1-17知X62型立式銑床的電動機(jī)功率為7.5kw，故所選切削用量可用。所采用的切削用量為： （2）基本時間 查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-10可知銑鍵槽的基本時間為： min 作業(yè)時間tm=0.25min, 輔助時間ta= 15% tb =0.0375min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.25+0.0375)=0.023min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.25+0.023=0.273min 2.5.14 磨主軸至要求尺寸 （1）切削用量 選擇機(jī)床為M1320型外圓磨床,電動機(jī)總功率為4.98kw，砂輪主軸轉(zhuǎn)速為，選擇砂輪：。 工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速，查機(jī)械加工工藝手冊表2.4-149知工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速，加工鑄鐵，取回轉(zhuǎn)速度上限，由表取工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速。 軸向進(jìn)給量和徑向進(jìn)給量，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-148可得，取工件每轉(zhuǎn)軸向進(jìn)給量，由此知其徑向進(jìn)給量，工作臺一次往復(fù)行程。 （2）基本時間 查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-11可知磨削的基本時間為： ，代入數(shù)據(jù)得 作業(yè)時間tm=16.8min, 輔助時間ta= 15% tb =2.52 min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(16.8+2.52)=1.55min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =16.8+1.55=18.35min 2.5.15 磨三個連桿軸頸的切削用量 （1）切削用量 選擇機(jī)床為M1320型外圓磨床,電動機(jī)總功率為4.98kw，砂輪主軸轉(zhuǎn)速為，選擇砂輪：。 工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-149知工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速，加工鑄鐵，取回轉(zhuǎn)速度上限，由表取工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速。 軸向進(jìn)給量和徑向進(jìn)給量，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-148可得 ，取工件每轉(zhuǎn)軸向進(jìn)給量，由此知其徑向進(jìn)給量，工作臺一次往復(fù)行程。 （2）基本時間 查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-11可知磨削的基本時間為： ，代入數(shù)據(jù)得 作業(yè)時間tm=6.64min, 輔助時間ta= 15% tb =0.996min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(6.64+0.996)=0.61min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =6.64+0.61=7.25min 2.5.16 銑左右兩端面 （1）切削用量 選擇機(jī)床為X62型臥銑床,電動機(jī)功率為7.5kw，查表5-16，選擇直徑為d=100mm，齒數(shù)為z=5的YG8硬質(zhì)合金端面銑刀， ①確定銑削深度，粗銑余量為2.5mm，其加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)切完。 ②確定每齒進(jìn)給量，由表5-7查得每齒進(jìn)給,取。 由d=100mm ，z=5 查表5-13 取64 m/min。 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表表4-19，選擇n=235 r/min，則實際切削速度為： 工作臺每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進(jìn)給量表，選擇，則實際的每齒進(jìn)給量為： 故所選切削用量為： （2）基本時間 查《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-10可知面銑刀的基本時間為： L=40mm 所以取 且銑銷寬度 ，又，所以，則： 銑左端面時 故銑左右兩端面總需時t=0.408min 銑兩端面：作業(yè)時間tm=0.408min, 輔助時間ta= 15% tb =0.0612min 所以求得其他時間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.408+0.0612)=0.0375min 故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.408+0.0375=0.446min 2.6輔助時間的計算方法 輔助時間ta與基本時間tb之間的關(guān)系為ta=（0.15~0.2）tb；我們可以選擇系數(shù)為0.15，則各個工序輔助時間為：，參考如實用機(jī)械加工工藝手冊簡化版p153。 其他時間不僅包括各道工序的單件時間，還有布置工作地時間ts、休息及生理需要時間tr，準(zhǔn)備與終結(jié)時間te等等，其中工人的生理需求時間ts為作業(yè)時間的2%~4%，可以取為3%，布置工作地時間ts按作業(yè)時間的2%~7%，取5%，準(zhǔn)備與終結(jié)時間te, 當(dāng)批量足夠大時刻忽略。故其他時間（ts+tr）的關(guān)系式為8%*（tb+ta ）, 總時間,由于曲軸是大批量生產(chǎn)故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr 其中 以銑左右兩端面為例，作業(yè)總需時t=0.408min，ta= 15% tb =0.0612min 所以求得其他時間為：8%* (tb+ta )=8%*(0.408+0.0612)=0.0375min 由于曲軸是大批量生產(chǎn)故單件生產(chǎn)時間tc=tb+ta +ts +tr =0.408+0.0375=0.445min 第三章 曲軸銑鍵槽夾具設(shè)計 3.1夾具機(jī)床的功能 3.1.1 保證加工精度 工件通過機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含了兩層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位。二是通過夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過程中保持不變，稱為夾緊。這樣，就可以保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。 3.1.2 提高生產(chǎn)率 使用夾具來安裝工件，可以減少劃線，找正，對刀等輔助時間，采用多件，多工位夾具，以及氣動，液壓動力裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)率。 3.1.3 擴(kuò)大機(jī)床使用的范圍 3.1.4 減輕工人的勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全 3.2夾具機(jī)床的類型 機(jī)床夾具的分類方法有多種，如按夾具的使用范圍來分，有以下五種類型。 通用夾具，專用夾具，可調(diào)整夾具和成組夾具，組合夾具，隨行夾具。 3.3機(jī)床夾具的基本組成 （1 ）定位元件及定位裝置：用于確定工件正確的元件或裝置。 （2 ）夾緊元件及夾緊裝置：用于固定工件已獲得的正確的元件或裝置 （3） 導(dǎo)向及對刀元件，用于確定工件與刀具相互位置的元件。 （4） 動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人的勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，采用氣動，液壓等動力裝置。 （5） 夾具體：用于將各種元件，裝置連接在一體，并通過它將整個家具安裝在機(jī)床上。 （6）其他元件及裝置：根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。 3.4工序分析 由加工要求知，銑端面鍵槽的表面要求為Ra5，故只需要粗銑一次即可，以φ25主軸頸進(jìn)行裝夾，為防止加工時曲軸旋轉(zhuǎn)，在中間曲拐處添加一個防旋轉(zhuǎn)支撐架，在加工右端添加一擋塊以達(dá)到右端定位，軸向定位在設(shè)計上一般只定一端，另一端留有膨脹空間。 三維裝配示意圖如圖3.1： 圖3.1 三維裝配示意圖如圖 3.5定位方案的確定 根據(jù)該工件的加工該工序要求限制工件6個自由度，以保證曲軸在加工該過程中保持固定狀態(tài)。由分析知定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，以φ25主軸頸進(jìn)行定位裝夾。其定位基準(zhǔn)如圖3.2： 圖3.2 曲軸零件圖 3.6確定定位元件及夾緊方案 3.6.1 V型塊的選擇 由于本工序的定位面是主軸頸中心線和右端面，故夾具的定位元件采用兩個V型塊和一個支撐架以及右端擋塊。 機(jī)械加工工藝手冊知，該加工要求不高，其V型的此存選擇如下： 其中選擇V型塊N=32，D=25，L=70，B=32，H=25，A1=12，A2=15，b=12,l=10,d1=9,d2=15,h=8,h1=14。3.6.2 工件夾緊形式的確定 (1)夾緊既不應(yīng)破壞工件的定位，或產(chǎn)生過大的夾緊變形，又要有足夠的夾緊力，防止工件在加工中產(chǎn)生振動； (2)足夠的夾緊行程，夾緊動作迅速，操縱方便、安全省力； (3)手動夾緊機(jī)構(gòu)要有可靠的自鎖性，機(jī)動夾緊裝置要統(tǒng)籌考慮夾緊的自鎖性和原動力的穩(wěn)定性； (4)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單緊湊，制造、維修方便 根據(jù)以上分析，鍵槽加工用壓板形式夾緊形式夾緊。 3.7夾緊方案的選擇 經(jīng)過初步確定有兩種壓緊方式可供選擇，如圖3.3與3.4所示; 圖3.3 銑鍵槽裝配圖一 圖3.4 銑鍵槽裝配圖二 第一種如左側(cè)所示為利用兩個液壓夾緊，方案二維右側(cè)所示，采用一個液壓缸通過一個長導(dǎo)桿來達(dá)到同時定位，通過仔細(xì)比較，如選用第二種方案，考慮到加工中可能產(chǎn)生一端夾緊而另一端處于浮動狀態(tài)這樣可能直接導(dǎo)致加工的零件出現(xiàn)未夾緊狀態(tài)，因此通過比較分析知，選擇第一種方案，通過兩個液壓缸，分別夾緊，充分保證夾緊的要求。 3.8夾緊力計算 圖3.5 曲軸銑鍵槽軸視圖 3.8.1銑削力與夾緊力計算 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》查表9.4-10材料為球磨鑄鐵，銑刀類型為立式銑刀，屬于硬質(zhì)合金YG8，故取,,由材料的類型可查表9.4-11的修正系數(shù)： s, 銑削力計算公式為: 圓周銑削力： =569x3.5x0.14^0.8x60^0.9x5x0.95/(100^0.9)=1253(N) 在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)查表6.3-2（第二卷） K=K1K2K3K4 式中：K1—一般安全系數(shù)，取1.8 K2—加工性質(zhì)系數(shù)，取1.2 K3—刀具鈍化系數(shù)，1.2 K2—斷續(xù)切削系數(shù)，1.0 則F/=K FH=1.8×1.2×1.2×1.0×1253 =3248N 故；安全的夾緊力需要3248N 銑削速度： 查表9.4-8； 查表9.4-11， V==33.28m/min 3.8.2液壓裝置的選擇與計算 為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用液壓夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，液壓活塞前后往復(fù)移動帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。 利用V型塊定位與鉸鏈壓板機(jī)構(gòu)的壓緊，如圖3.5所示，從而達(dá)到壓緊要求。 計算方式參考機(jī)械加工工藝手冊第一卷表6.3-11的夾緊力計算公式如下圖 （b）所示的夾緊力公式： W= 其中Q為液壓活塞的推力N，為機(jī)械效率，一般取0.85~0.95。 根據(jù)所需要的夾緊力F=3248N，來計算氣缸缸筒內(nèi)徑D’。 液壓缸活塞桿推力 其中W=F=3248N帶入上式公式， l=61mm,l1=50mm, =,D=16mm,d=6mm 取p=6x10^6(pa) 即W=Qx0.05x0.9/(0.061x(tan+6/16))，故Q=4403(N); 因為液壓缸伸出時, Q=F=PxAx=Px()x0.9= D’=3.23(cm)，取D’=3cm=30mm; 因為曲軸的加工屬于大批量生產(chǎn)，因而其夾緊機(jī)構(gòu)的動力來源可選擇液壓缸體，其中液壓缸的選擇參考（機(jī)械設(shè)計手冊第五卷）表37.7-1選擇相應(yīng)液壓缸的缸筒內(nèi)徑尺寸取D=30mm，液壓缸的活塞桿外徑尺寸查表37.7-2；取d=12mm, 而液壓缸的類型由工作性質(zhì)可知選擇雙作用液壓缸，活塞可雙向移動以便于產(chǎn)生雙向移動從而使零件達(dá)到壓緊與放松的效果。 3.9定位誤差的分析與計算 3.9.1定位誤差分析：工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的； （1）工件在夾具中的定位，夾緊誤差。 （2）夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，相對機(jī)床主軸或運(yùn)動導(dǎo)軌的位置誤差，也稱對