机械设计制造及其自动化专业毕业设计论文VF67空气压缩机曲轴加工工艺及夹具设计含全套图纸.doc
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1、毕业设计说明书毕 业 设 计(论 文)说 明 书全套CAD图纸及加工过程卡片联系QQ153893706题 目 VF6/7空气压缩机曲轴加工工艺及夹具设计 学 生 系 别 机电工程系 专 业 班 级 机制032班 学 号 指 导 教 师 VF-工艺及夹具设计机械设计制造及其自动化专业学生: 指导教师: 摘要:机械制造业是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一,无论是传统产业,还是新兴产业,都离不开各式各样的机械装备。而加快产品上市的时间,提高质量,降低成本,加强服务是制造业追求的永恒主题。此篇论文主要内容是对VF-空压机曲轴加工工艺路线(共包括53道工序)进行的研究、设计,其中包括了各道工序的
2、加工方法,机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择,基准面的选取,定位和夹紧方案的拟定;以及对第13、28道工序(粗车、精车曲拐)中所使用专用车模进行了研究设计。此次研究的主要内容在于如何使加工工序简单化、降低加工难度,从而达到提高产品加工效率,加快产品上市时间的目的。向着制造业所追求的主题进发!关键词:曲轴 曲拐 夹具 工序卡 Abstract Machinery manufacturing is a national technological progress and social development one of the pillar industries, whether in tra
3、ditional industries, or emerging industries, and is inseparable from the wide range of machinery and equipment Speeding up the time to market, improve quality, reduce costs and enhance service is the eternal pursuit of manufacturing theme. Main content of this paper is to VF- air compressor cranksha
4、ft processing routes (including a total of 53 processes) for the research, design, which includes the processing of a process, machine, tool, fixture, ATD, Gauge choice datum selection, positioning and clamping of programming; and the right processes Road No. 13, 28 (crude cars, Accurately crankshaf
5、t), which use a special truck design. This study is the main content of how to simplify processes and reduce processing difficulties so as to improve processing efficiency, accelerate time-to-market goals. Toward manufacturing towards the pursuit of the theme! Keywords : crankshaft fixture card proc
6、ess 目 录中文 摘要.英文摘要.绪 论.第一章 VF-6/7空压机曲轴工艺规程制定. 1.1 编制工艺应注意的问题.1.2 曲轴加工工艺过程分析 . 1.2.1曲轴零件功用、结构特点和技术要求1.3曲轴的机械加工工业步骤制定1.3.1曲轴特点及工艺措施1.3.2毛坯形式选择1.3.3 定位基准选择1.3.4 零件加工工艺路线1.3.5 零件加工工艺路线分析1.3.6 毛坯加工余量确定1.3.7 选择加工设备、刀具、量具及夹具等 1.3.8 切削用量选择第二章工序计算过程.第三章夹具设计3.1 机床夹具概述3.1.1工件的装夹方法3.1.2 夹具的作用、组成及分类3.2粗精车曲拐夹具设计方案
7、分析 3.2.1 切削力及加紧力计算3.2.2 定位误差分析3.2.3 夹具设计及操作的简要说明结论.参考文献.绪论机械工程科学是门有着悠久历史的学科,是国家建设和社会发展的支柱学科之。机械制造(冷加工)是机械工程的一个分支学科是一门研究各种机械制造过程和方法的科学。 金屑切削机床、特种加上机床、机器人以及机械加工工艺系统中的其他工艺装备是机械制造的主要设备和工装,它们是机械制造赖以实现的重要手段。研究各种机械制造设备和工艺装备的设计和制造,发展新的设备和工装,是机械制造学科的一项重要内容。 机械的制造工艺过程通常可区分为热加工工艺过程(包括铸造、塑性加工、焊接、热处理、表面改性等)及冷加工工
8、艺过程,它们都是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使之成为成品或半成品的过程。57第一章 VF空气压缩机曲轴工艺规程11 编制工艺应该注意的问题零件在切削加工过程中具有良好的工艺性,应考虑以下几方面问题:111 满足使用要求:这是设计、制造零件的根本目的,是考虑零件结构工艺性的前提。112 统筹兼顾、全面考虑:产品的制造包括毛坯生产、切削加工、热处理和装配等工艺过程,这些过程都是有机地联系在一起的。在结构设计时,要尽可能使各个生产阶段都具有良好的结构工艺性。113 零件结构工艺性的优劣随生产条件的不同而异:在进行零件的结构设计时,必须考虑现有设备条件、生产类型和技术水平等生产条件。1
9、2 曲轴加工工艺过程分析 1.2.1 曲轴零件功用、结构特点和技术要求一、曲轴的功用曲轴是空气压缩主要零部件之一,用来将活塞的往复运动转变为旋转运动。曲轴的加工工艺复杂,特别是轴颈有很高的尺寸和形位公差要求,一般按6级精度制造,粗糙度不高于Ra0.8m。轴颈表面需要热处理以提高其耐磨性,常用的热处理形式为氮化和高频淬火。本曲轴的材料为45钢。但近年来,球墨铸铁和稀土球墨铸铁得到了广泛的运用,其特点为:可铸性好,有较高的强度和较小的缺口敏感性,有较好的减振性及耐磨性。本设计结VF空气压缩机,主要对VF曲轴的机械加工工艺进行分析。二、曲轴的技术要求1)锻件不得有裂纹、白点、气孔、夹层、皱叠、疏松
10、的缺陷。 2)曲柄销处理后硬度为5063HRC,同一曲轴上的硬度差不得超过六个单位,其余调质处理到217255HB。3)以曲轴轴颈中心为顶点,两轴拐轴颈中心的夹角为1801.5。4)作探伤检查。5)校静平衡,不平衡量不大于20g。6)材质机械性能按GB699-1999标准。7)锥度1:10接触表面用着色发检查不少于75% 1.3 曲轴的机械加工工艺规程的制定步骤1.3.1曲轴特点及工艺措施曲轴(见图1)是带有曲拐的轴,它仍具有轴的一般加工规律,如铣两端面、钻中心孔、车、磨及抛光等,但也有它的特点,包括形状复杂、刚度差及技术要求高,应采取相应的工艺措施,分析如下:1、刚度差该曲轴的长径比较大(L
11、/d=11),又具有多来增强刚性,从而减少变形和振动;采用具有两边传动或中间传动的刚度高的机床来进行加工,可以减少扭转变形、弯曲变形和振动;在加工中尽量使切削力的作用互相抵消;合理安排工位顺序以减少加工变形;增设校直工序。 2、形状复杂连颈和主颈不在同一根轴线上,在连颈加工中易产生不平衡的现象,应配备能迅速找正连颈的偏心夹具,且应加平衡块。3、技术要求高空压机曲轴的技术要求是较高的,其机械加工工艺过程随生产纲领的不同和曲轴的复杂程度而有很大的区别,但一般均包括以下几个主要阶段:定位基准的加工;粗、精车和粗磨各主颈及其它外圆;车连颈;精磨各主颈及其他外圆;精磨连颈;大、小头及键槽加工;轴颈表面处
12、理;动平衡;超精加工各轴颈。可以看出,主颈或连颈的车削工序都与磨削工序分开,往往中间安排一些不同的加工面或不同性质的工序。粗加工后会发生变形,因此常把粗、精加工分开,并在切削力较大的工序后面安排校直工序,以保证加工精度。为了减小切削力所引起的变形,保证精加工的精度要求,精磨各轴颈时,一般采用单砂轮依次磨削。轴颈的加工要求高,主颈和连颈采用多次加工,使加工余量越来越小,切削力逐渐降低;同时由于粗、精加工工序分开进行,后工序就有可能消除前工序的误差,最终获得很高的精度和很低的粗糙度。个连颈,因此刚度较差。为防止变形,在加工过程中应当采取下列措施:选用有较高刚度的机床、刀具及夹具等,并用中心架1.3
13、2 毛坯形式选择该曲轴的毛坯材料为45号钢毛坯为锻件,其锻造方法由生产批量和锻件精度而确定,由于该曲轴的年产量为3000件因此选择自由锻为毛坯锻造方法。为消除毛坯的内应力改善其加切削工性能在加工前应对毛坯进行正火热处理。1.3.3 定位基准选择定位基准选择1、粗基准的选择为了保证中心孔钻在主颈毛坯外圆面的轴线位置上,选用主颈的外圆面为粗基准。同时为了保证所加工的基准面的轴向尺寸,选用第四主颈两侧扇板面为轴向粗基准。2、辅助粗基准的选择在扇板上铣出两个工艺平面即是加工连颈时所用的辅助粗基准。3、精基准的选择加工主颈及与其同轴心的轴颈外表面时,以中心孔为精基准。加工连颈时,用加工的法兰和小头的外
14、圆及连颈1外圆作为精基准基面,这样便于保证技术要求。此外,轴向定位基准采用第四主颈的两个台阶面,与设计基准一致。1.3.4 零件加工工艺路线此次毕业设计的年常量为3000支,材料为45号钢,毛坯为锻件。拟订两套工艺过程编制如下:(见表1)表1工序号工序名称设备名称型号夹具、刀检具及辅具1铣端面打中心孔双面铣床Z35钻床A5中心钻2划线画线工具3粗车长头阶台及V、斜度C61404掉头粗车阶台及V、斜度5车两头端面中心架6检验7找正压紧 粗铣尺寸90X52K8画线CA61409车曲拐10去毛刺11检验12粗车曲拐13检验14调质HB217-255、机械试样同时进行15检验 机械性能试样 检验合格后
15、 零件才能加工16车两端面钻中心孔17车半精车个阶台及R18车外圆 斜度19检验 20精铣90两平面X52角尺游 标卡尺21划线斜度止口线70.5hg槽线4-2022找正铣槽塞规20Fg 游标卡尺23找正铣斜度 角尺 游标卡尺24找正铣止口25去毛刺 并编号打字 去氧化皮26检验工序号工序名称设备名称型号夹具、刀检具及辅具27精车曲拐CA6140游标卡尺28检验并做超声波探伤29曲柄销高频淬火HRC50-63并校直 硬度试样同时进行30检验31车2-56K6修正两端中心孔C620中心架 百分表32精车外圆 外锥 槽对刀板2280.15 游标卡尺33检验34钻4-M1212.5底孔至10.738
16、 倒角45攻螺纹Z35钻头17 丝锥35去毛刺 回螺纹4-M1212.5-6H36检验 37配平衡锤 平衡螺钉校静平衡 做记号、38在平衡锤上钻孔去重Z3539复校静平衡 40划键槽线16N9 8N9 平台41找正铣槽16N9塞规16N9 槽铣刀 42找正铣槽8N9塞规8N9 槽铣刀43 去毛刺44 检验45粗精磨长头各个阶台 及M 451.45外圆卡规4300.1265K6 50J7 R样规粗精磨短头各个阶台 及M 451.45外圆46粗精磨外锥47U8110锥度环规47U811047找正粗精磨曲拐MQ8260卡规65g6 塞规80AII 百分表 尺样规48检验49车M 451.45-6g外
17、圆 倒角 车螺纹C620环规M 451.45-6g 游标卡尺50去毛刺51检验 并做磁力探伤52清洗干净 装上平衡锤 及不衡锤螺钉表2工序号工序名称设备名称型号夹具、刀检具及辅具1铣端面双面铣床2划线画线工具3打中心孔中心孔钻床A5中心钻4粗车长头阶台及V、斜度C61405掉头粗车阶台及V、斜度6车两头端面中心架7检验8找正压紧 粗铣尺寸90X52K9画线CA614010车曲拐11去毛刺12检验13粗车曲拐14检验15调质HB217-255、机械试样同时进行16检验 机械性能试样 检验合格后 零件才能加工17车两端面钻中心孔18车半精车个阶台及R19车外圆 斜度20检验 21精铣90两平面X5
18、2角尺游 标卡尺22划线斜度止口线70.5hg槽线4-2023找正铣槽塞规20Fg 游标卡尺24找正铣斜度 角尺 游标卡尺25找正铣止口26去毛刺 并编号打字 去氧化皮27检验工序号工序名称设备名称型号夹具、刀检具及辅具28精车曲拐CA6140游标卡尺29检验并做超声波探伤30曲柄销高频淬火HRC50-63并校直 硬度试样同时进行31检验32车2-56K6修正两端中心孔C620中心架 百分表33精车外圆 外锥 槽对刀板2280.15 游标卡尺34检验35钻4-M1212.5底孔至10.738 倒角45攻螺纹Z35钻头17 丝锥36去毛刺 回螺纹4-M1212.5-6H37检验 38配平衡锤 平
19、衡螺钉校静平衡 做记号、39在平衡锤上钻孔去重Z3540复校静平衡 41车两端面钻中心孔平台42车半精车个阶台及R塞规16N9 槽铣刀 43车外圆 斜度塞规8N9 槽铣刀44车两端面钻中心孔45 检验46粗精磨长头各个阶台 及M 451.45外圆卡规4300.1265K6 50J7 R样规粗精磨短头各个阶台 及M 451.45外圆47粗精磨外锥47U8110锥度环规47U811048找正粗精磨曲拐MQ8260卡规65g6 塞规80AII 百分表 尺样规49检验50车M 451.45-6g外圆 倒角 车螺纹C620环规M 451.45-6g 游标卡尺51去毛刺52检验 并做磁力探伤53清洗干净
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