机械工艺夹具毕业设计57曲轴箱零件加工工艺设计

目录绪 论 2第1章 零件分析 31. 1 零 件 的 作 用 -31. 2 零 件 的 工 艺 分 析 -3第 2章 工 艺 规 程 设 计 -42. 1 确 定 毛 坯 的 制 造 形 式 及 材 料 42. 2 基 准 的 选 择 - 4第3章 制定工艺路线 5第 4 章 机 械 加 工 余 量 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸的 确 定 64. 1 轴 承 孔 加 工 余 量确 定 64. 2 缸 套 孔 机 械 加 工余 量 确 定 64. 3侧面孔056加工余量确定64. 4曲 轴 箱 侧 面 加 工余 量确 定 64. 5轴 承 孔 端 面 加 工余 量确 定 64. 6顶 平 面 及 底 平 面加 工余 量 确 定 7第5章确 定 切削用量及基本工 时95. 1工序I:粗精铣底面95. 2工序II：粗铣顶平面115. 3 工 序 I I I ：磨 平 面 -1 25. 4工序IV :钻铰底面孔135. 5工序V :铣侧面粗铣轴承孔端145. 6工序VI ：粗扩缸套孑L 055土 0. 1155. 7 工 序VII： 粗扩轴 承孔 051+0. 1165. 8 工 序VIII： 扩侧 面孔 056175. 9 工 序 IX： 精 铣 轴 承 孔 端 面 保证 尺 寸 40土0. 0 5 1 75. 10 工 序 X： 钻斜油孔锪平面倒角攻丝-175. 11 工 序 XI： 在侧 面钻孔倒角攻丝185. 12工序XII :半精镗精镗轴承孔精镗缸套座 孔 195. 13 工 序 XIII： 在顶面钻孔倒角攻丝205. 14工序XIV :在轴承孔端面钻孔攻丝20第6章 工 艺过程卡21体 会 与 感 受 22参考资料 23绪论机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的 支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力，技术水平、生活水准和 国防实力。机械制造工业是制造农业机械、动力机械、运输机械、矿山机械等机 械产品的工业生产部门，也是为国民经济各部门提供冶金机械、化工设备和工作 母机等装备的部门。机械制造业是国民经济的装备部，是为国民经济提供装备和 为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开 各种各样的机械装备。机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的它的内容极其广 泛，包括零件的毛坯制造，机械加工及热处理和产品的装配等。但是在研究工艺 问题上，可归纳为质量，生产率和经济性三类。（1）保证和提高产品质量：产品 质量包括整台机械的装配精度、使用性能、使用寿命和可靠性，以及零件的加工 精度和加工表面质量。（2）提高劳动生产率：提高劳动生产率的方法一是提高切 削用量、采用高速切削、高速磨削和重磨削。二是改进工艺方法、创造新工艺。 （3）降低成本：要节省和合理选择原材料，研究新材料；合理使用和改进现有 设备，研制新的高效设备等。对于上述三类问题要辨证地全面地进行分析。要在 满足质量要求的前提下，不断提高劳动生产率和降低成本。以优质、高效、低耗 的工艺去完成零件的加工和产品的装配，这样的工艺才是合理的和先进的工艺。第 1 章 零件分析1.1 零件的作用 题目所给的零件是小型40拖拉机的曲轴箱,它的主要作用是固定曲轴以及汽 缸活塞与曲轴的连接.用于传递运动和动力.1.2 零件的工艺分析 曲轴箱这个零件,从零件图上可以看出,主要是由一些面和孔所组成.其主要 平面有五组,现将五组平面分述如下:1. 以052K7轴承孔轴线即基准A为中心的加工平面包括汽缸孔056H8轴线位置 度误差不超过0.05，轴承孔端面与基准A的垂直度误差不超过0.1,轴承孔 端面与基准A的位置度误差不超过0.32. 以056H8汽缸孔轴线即基准B为中心的加工面，包括汽缸端面螺纹孔与基准 B 的位置度误差不超过 0.3。3. 以曲轴箱底面即基准 C 为中心的加工平面与基准 C 的平面度误差不大于 0.025。轴承孔内圆柱面与基准C的平行度为0.05,与内表面圆柱度为0.013。4. 底面四个 09 孔相互位置度为 0.5。5. 斜油孔轴线与汽缸孔轴线偏转角为 22.5 度。由以上分析可知，对于上述这些加工平面而言，为保证其加工精度即相互位 置精度，而且考虑到生产批量比较大，我们可以借助专用夹具来进行加工，以保 证它们之间的加工精度和相互位置精度，以提高劳动生产率。第2 章 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式及材料考虑到轴承在运动时的偏心载荷产生的振动，为保证零件工作可靠，零件采 用吸振性，稳定性较好，切削加工性好，价格也比较低廉的灰铸铁 HT-33。由于生产批量较大，零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用铸造的形 式，从而提高劳动生产率，降低成本。2.2基准的选择1. 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择正确，可以较 容易的保证加工质量，提高劳动生产率，否则将给加工带来困难或无法 加工。2. 粗基准的选择： 按粗基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以 这个不加工面为粗基准。如果零件有若干个不加工表面时，则应以粗糙 度要求最高的哪个表面为粗基准。因此，在开始加工时，我们选取底板 上表面作为粗基准。3. 精基准的选择原则：应遵照尽可能减小工件的定位误差，保证工件的加 工精度，同时也要考虑装夹工件的方便，夹具结构简单。选择精基准时 一般应遵循下列原则：（1）基准重合原则（2）基准统一原则（3）自为基准原则（4）互为基准原则 对于曲轴箱的精基准的选择，由于其结构较复杂，为保证其精度，因 此应尽可能遵守基准重合原则和基准统一原则，当工序基准和设计基准不 重合时，要进行尺寸换算。第 3 章 制定工艺路线制定工艺路线的出发点应该使零件的几何形状尺寸精度及位置精度等技术 性能得到妥善的保证。在生产纲领已确定为成匹生产的条件下，可以考虑采用万 能性机床。配以专用夹具。并尽量使工序集中，来提高生产率。除此之外，还应 考虑经济效果以便使生产成本尽量降低。工序： I 粗精铣底面II 粗铣顶面III 磨顶面IV 钻铰底面孔V 铣侧面，粗铣轴承孔端面VI 粗扩缸套座孔 倒角VII 粗扩轴承孔VIII粗精扩侧面孔056IX 精细轴承孔端面X 钻斜油孔 锪平面 倒角 攻丝XI在侧面钻孔倒角攻丝XII 半精镗 精镗轴承孔 精镗缸套座孔XIII 在顶面上钻孔 倒角 攻丝XIV 在轴承孔端面上钻孔 倒角 攻丝XV 清洗 吹净XVI 检验第 4 章 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定曲轴箱材料：H715-33硬度：HB170-241毛坯重量约： 3 公斤生产类型： 中匹生产毛坯形式： 铸件精度等级：II 级精度等级4.1 轴承孔加工余量的确定：为了减少轴承孔的加工余量和节省材料。在铸造时应把孔铸出来。由于加工 后的精度为052K7(+o.oo9 0 02i)，所以按机械制造工艺设计手册(表1-49) 一以 下均称“手册”知，机械加工余量为3.5。由于本零件较小，所以取3mm,两边为 6mm.所以毛坯轴承孔铸造尺寸为046,并经粗扩，半精镗，精镗加工到到各工序 尺寸。其加工余量为(表1-29)粗扩 051mmZz=5mm半精镗 051.8mm Zz=0.8mm 精镗 052mmZz=0.2mm4.2缸套孔的机械加工余量的确定缸套孔同样是在铸造时应直接铸出。由于要求尺寸为056H8,查手册(1-49) 可知加工余量为3.5mm.同样对于本零件取3mm,Zz=6mm.所以缸套孔毛坯尺寸为 050。经粗扩，精镗至加工要求尺寸。各工序加工余量为表(1-29)粗扩 055Zz=5mm精镗 056H8Zz=1mm4.3侧面孔 056加工余量的确定侧面孔在铸造时铸出，要求尺寸为056查手册(1-49)，并根据本零件尺寸 取侧面毛坯尺寸为050，孔的机械加工总余量为6mm。由于此孔要求精度不高, 所以经粗精扩到要求尺寸。加工尺寸及加工余量如下(表1-29)4.4 曲轴箱侧面加工余量的确定零件侧面与缸套孔轴线的距离为 42，查表(1-49)知机械加工总余量为 2.5mm,根据本零件特点取3mm加工余量。所以缸套孔轴线与侧面距离为45mm。4.5.轴承孔端面加工余量确定由于零件要求轴承孔端面与缸套孔轴线的距离为72-o.2mm查手册得机械加 工总余量为3mm。所以轴承孔端面与缸套孔轴线的距离为75mm。并由表(1-46) 知偏差为0+mm。加工中粗精加工分开进行，各工序尺寸及加工余量如下(表 1-28)。粗铣09孔与轴承孔端面为42mm。Z=lmm。精铣09孔与轴承孔端面为40+mmo Z=2mm。4.6 顶平面加工余量及底平面加工余量的确定按计算确定加工余量1）铸造毛坯余量（底面）不平度+粗糙度R2=800mm （表1-13）弯=0.7um/mm （表 1-14）以平面为基准的铸件P=P翘=A弯P=A 弯*L=0.7*136=95.2毛坯公差T=2000um （表1-46）2）粗铣余量加工精度IT15 Ra 25 （表1-15）T=1.4mm=1400um剩余空间偏差P剩我精P毛P =0.06 95.2=5.7um剩K精为提高精度系数，由表1-22知K=0.06P 毛坯空间偏差为 95.2 见前毛定位误差£ =0.5mm由图纸尺寸要求得不平度R=100um（表1-16）z缺陷层下缺=100um （表1-15）Zmm=Rz+T 缺+P+£ 安=800+95.2+500=1395.23）精铣余量加工表面粗糙度按图纸要求Ra=6.3尺寸公差按图纸要求为0.5mm不平度R=25um （表 1-15）所以P=K精*P毛=0.04*5.7=0.23由表1-22知，K精取0.04£为安装误差，取尺寸公差的3即£ =166umZmm=100+100+5.7+166=371.7mm粗铣计算尺寸为 104.5+0.371*2=105.24mm将上面由手册中查得的各项收据分别填入下表，同时按“机械工艺设计手册”第4 页规定的步骤，计算出这个表的各工序的极限尺寸余量，也并填入表中。加工余量计算表底面加工 工序工步余量组成um计算余量Zmmum计算尺 寸mm公差Tmm极限尺寸mm余量极限mmRzTP£最 大最小最大最小铣底面计 算 尺寸 105-0.5铸造毛坯80095.2108.032000110108.4粗铣底面1001005.75002* 1395.2105.241400106105.23.42.8精铣底面250.0231662* 371.7104.55001051041.640.74同样确定顶面余量为 2mm.于是毛坯高度尺寸为110+lmm.第5 章 确定切削用量及基本工时5.1工序I:粗精铣底面本工序用计算法1. 加工条件:铸铁 HT15-33'加工要求:粗精铳底面，保证尺寸108+0.5,粗糟度Ra=3.2.机床：立式铣床 X52。刀具：端铳刀0110刀片YG8齿数6个