曲轴铣端面打中心孔机床总体设计及夹具设计

曲轴铣端面打中心孔机床总体设计及夹具设计

Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

目录

1 绪论..................................................................

2 组合机床总体设计 (3)

总体方案论证 (3)

工艺方案的拟定 (3)

机床配置形式的选择 (4)

定位基准的选择 (5)

滑台型式的选择 (5)

确定切削用量 (6)

选择切削用量 (6)

计算切削力、切削扭矩及切削功率 (6)

组合机床总体设计—三图一卡 (8)

被加工零件工序图 (8)

加工示意图 (8)

机床尺寸联系总图 (9)

机床生产率计算卡 (11)

3 夹具设计 (14)

夹具设计的基本要求 (14)

夹具设计的方法与步骤 (14)

设计前的准备 (14)

拟定夹具结构方案绘制草图 (15)

定位误差分析 (16)

夹紧力的计算 (17)

绘制夹具总图 (18)

绘制夹具零件图 (18)

4 结论 (19)

参考文献 (20)

致谢 (21)

附录 (22)

1 绪论

曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。是上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，（还有其他）。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸连接，是一个典型的滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑．曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个的源动力。

目前国内曲轴生产线多数由普通和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。粗加工设备多采用多刀曲轴主轴颈及拐颈，工序的质量稳定性差，容易产生较大的

内应力，难以达到合理的加工余量。一般精加工采用MQ8260等粗磨-半精磨-精磨-抛光，通常靠手工操作，加工质量不稳定。

随着贸易全球化的到来，各厂家已意识到了形势的严峻性，纷纷进行技术改造，全力提升企业的竞争力，近年来引进了许多先进设备和技术，进展速度很快。就目前状况来讲，这些设备和技术基本依赖进口。

组合机床是按系列化、标准化、设计通用部件和被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床，组合机床是按具体加工对象专门设计，可以按最合理的工艺过程进行加工，也可以同时以几个方面采用多把道具对工件进行加工，它是实行工序集中的最佳途径，是提高生产率的有效设备。

专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。最早的组合机床是1908年在美国制成的，用于加工汽车零件。

组合机床的设计，目前基本上有两种方式：其一，是根据具体加工对象的特征进行专门设计，这是当前最普遍的做法。其二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人和技术人员总结出生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工艺范围内的组合机床是极其相似的，有可能设计为通用机床，这种机床称为“专能组合机床”。这种组合机床不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产，而是设计成通用品种，组织成批生产，然后按被加工零件的具体需要，配以简单的夹具及刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。

为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。

组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。

我毕业设计的课题是曲轴铣端面打中心孔机床总体设计及夹具的设计。该课题来源于盐城市高精装备机电有限公司，主要对曲轴的两个端面面进行铣削和钻孔的机床设计。设计的思路是先进行总体方案的论证，对所选的方案进行计算，然后再完成“三图一卡”和各个零件图的设计。设计后的组合机床能较好的保证面的铣削及位置精度，改变了以往烦琐的加工工艺过程，大大的节约了加工时间，提高了劳动生产率，降低了工人的劳动强度。

夹具部分的设计，是在完成对组合机床的总体设计并绘制出“三图一卡”的基础上再设计的，并绘制出夹具设计的装配图。夹具设计是组合机床设计中的重要部分，夹具设计的合理与否，直接影响到被加工零件的加工精度等参数。设计首先要确定工件的定位方式，然后进行误差分析，确定夹紧方式，进行夹紧力的计算，并对夹具的主要零件进行结构设计。

在进行设计之前我们要做好以下几方面的工作：

首先，要有丰富的实践经验。整个设计，仅靠一些参考资料是远远不够的，这样设计出来的组合机床只是结构完美，外形美观，但实用性差，因此，在设计工作开始

前，指导老师特地带我们到江淮动力集团、盐城长虹涂装有限公司、东风悦达二厂等企业进行了实地参观考察，与企业工程技术人员共同讨论，积累了一些宝贵的实践经验。

其次，运用四年来所学的专业知识，针对现实中遇到的实际情况，做到举一反三。整个设计过程不仅涉及到以前所学的知识，还涉及到一些新的概念，这就要求我们一边温习以前的知识，一边还要学习新的知识，可以说，整个设计过程就是我们不断复习和学习的过程。

第三，通过自身的努力，理论联系实际，从合理性、经济性、工艺性、实用性及对被加工零件的具体要求对现有机床进行研究和分析，找出可以进行改进的地方，通过反复推敲对比，拟订较为合理的铣削组合机床的总体方案。

在设计过程中，由于组合机床大部分是由标准零件构成，另外一些非标准件尽量适应工厂的生产条件，使加工和维修方便，大大减少了设计工作量。

限于本人知识水平有限，又缺乏相应的实践经验，在设计中定存在不到之处，敬请老师批评指正，提出宝贵意见，以便及时纠正。

2 组合机床总体设计

总体方案论证

组合机床是按高度集中工序原则，针对被加工零件的特点及工艺要求设计的一种高效率专用机床。加工对象为曲轴，材料是QT60-2,硬度240～290HB。

工艺方案的拟定

本机床加工零件特点

轴类零件的功用为支撑传动零件、传递扭矩和承受载荷以及保证装在轴上的工件具有一定的回转精度。

曲轴在轴类零件分类中属于异型轴，是发动机上的一个重要零件，承受由活塞通过连杆传来的力，并将活塞往复运动通过曲柄连杆机构变为旋转运动，将发动机所做的功传递出去。曲轴在工作时所承受的是很大的扭转力矩以及大小和方向都有变化的弯曲力。它的工作过程是：在外力作用下是曲轴旋转，通过连杆轴颈上的连杆将运动传递到缸筒内的活塞，从而压缩缸内的高压油将油点燃，燃烧的高压油将自身的内能转换为动能推动活塞运动，运动又传递到连杆再通过连杆带动连杆轴颈，这样曲轴继续旋转。

被加工零件工艺路线的拟定