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摘要

此次畢業設計任務是對3L-10/8空氣壓縮機曲軸零件的機械加工工藝、夾具的設計,在曲軸零件的加工工藝過程中軸與軸中心線之間要有位置要求,以毛坯軸兩端定位先加工兩中心孔,以兩端中心孔定位再粗、精加工各軸的表面，然后以粗、精后的兩軸徑定位鉆螺紋、銑鍵槽和銑曲拐端面，采用專用夾具加工兩斜油孔，最后粗、精磨各軸。

在夾具的設計過程中，主要以V形塊和支承板來定位，靠直壓板和彈簧來夾緊，鉆拐徑兩孔應采用長型快換鉆套，在鉆拐徑傾斜的孔時采用平面傾斜的夾具體，在鉆拐徑傾斜的孔時使用的是臥式鉆床，銑面時2個V形塊與銑刀不能干涉，因此V形塊高度要降低，夾具設計要方便、簡單。

關鍵詞曲軸，加工工藝，夾具設計。

ABSTRACT

Thisgraduationprojectdutyistothe3L-10/8aircompressorcrankcomponentsmachine-finishingcraft,thejigdesign,betweenthecrankcomponentsprocessingtechnologicalprocessmiddleaxleandtheaxlemusthavethepositionrequest,processestwocenterboresfirstbythesemifinishedmaterialsaxisbothsideslocalization,bybothsidescenterborelocalizationagainthick,precisionworkvariousaxessurface.Thenafterthick,theessencetwoaxlediameterlocalizationdrillsthethread,thekeyseatandthemillcrankendsurface.,usestheunitclamptoprocesstwoslantingoilholes,finallythick,correctgrindingvariousaxes.

Inthejigdesignprocess,mainlylocatesbyVshapeblockandthesupportplate,dependsonthestraightclampandthespringclamps,drillsturnsdiametertwotobesupposedtouselongtradesquicklydrillsthewrap,whendrillsturnsthediameterinclineholeusestheplaneinclinethejigbody,whendrillsturnsthediameterinclineholeusesisthehorizontal-typedrillingmachine,whenfacemilling2Vshapeblocksandthemillingcuttercannotinterfere,thereforeVshapeblockaltitudemustreduce,thejigdesignmustbeconvenient,besimple.

Keywordscrank,processingcraft,jigdesign.

夾具結構設計在加深我們對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養方面發揮著極其重要的作用。選擇曲軸的夾具設計能很好的綜合考查我們大學四年來所學的知識。本次所選設計內容主要包括：工藝路線的確定，夾具方案的優選，各種圖紙的繪制，設計說明書的編寫等。機械加工工藝是規定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產的重要的技術性文件。它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經濟效益，生產規模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現，因此工藝規程的編制的好壞是生產該產品的質量的重要保證的重要依據。

利用更好的夾具可以保證加工質量，機床夾具的首要任務是保證加工精度，特別是保證被加工工件是加工面與定位面以及被加工表面相互之間的位置精度。提高生產率，降低成本，使用夾具后可以減少劃線、找正等輔助時間，且易于實現多工位加工。擴大機床工藝范圍，在機床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴大機床工藝范圍。減輕工人勞動強度，保證生產安全。為了讓夾具有更好的發展，夾具行業應加強產、學、研協作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創建夾具專業技術網站，充分利用現代信息和網絡技術，與時局進地創新和發展夾具技術。

3工藝規程設計

3.1確定毛坯的制造形式

零件材料為球球墨鑄鐵，型號為QT600-3。考慮到空氣壓縮機曲軸的零件較大，零件比較復雜，應采用鑄件。而且投資較少，成本較低，生產周期短。

3.2基面的選擇

基面選擇是工藝規程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高，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，使生產無法正常進行。

3.2.1粗基準選擇

在小批生產的條件下，通常都是采取劃線找正。所以曲軸加工的第一道工序是鉗工劃線，劃出主軸頸端面的十字中心線以及待加工表面的輪廓線，然后按劃線找正將曲軸安裝在機床上進行加工。這樣兼顧了各部分的加工余量，以減少毛坯的廢品率。

3.2.2精基準的選擇

加工曲軸的主軸頸止以及與主軸頸同旋轉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－頂針孔。用頂針孔作為精基準，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一的基準定位的要求。

3.3制定工藝路線

制定工藝路線的出發點，應該是使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術要求能得到合理的保證。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。

工藝路線方案（一）：

1）畫線，以毛坯外形找正，劃主要加工線，偏心距100mm及外形加工。

2）劃軸兩端中心孔線，顧各部加工余量。

3）工件平放在鏜床工作臺上，壓軸95mm兩處，鉆右端中心孔。

4）夾右端（1：10錐度一邊）頂右端中心孔，粗車左端外圓Ø95mm，粗車左端所有軸徑，粗車拐徑外側左、右端面，保證拐徑外側的對稱性及尺寸，粗銑凸臺Ø25。

5）夾右端，左端上中心架車端面，去長短保證總長尺寸610mm，鉆左端中心孔，鉆左端Ø6的孔，深16.8mm，锪60°角，深7.8mm，再锪120°角，深1.8mm。

6）粗車拐徑Ø95mm尺寸。

7）精車拐徑Ø95mm尺寸。

8）夾左端，頂右端中心孔，精車右端軸徑Ø95mm，長度尺寸至87mm，保證曲拐端面60mm尺寸，精車右端軸徑Ø93至圖示長度12mm。

9）夾右端，頂左端中心孔，精車左端軸徑Ø95mm，長度尺寸至85mm，保曲拐端面60mm尺寸。

10）以兩中心孔定位，磨左端軸徑Ø95mm，磨左端軸徑Ø90mm。

11）以兩中心孔定位，倒頭裝夾，磨左端軸徑Ø95mm。

12）底面60mm×115mm，以兩側面定位并壓緊，保證距中心高70mm，總高236mm。

13）以兩軸徑定位壓緊鉆、攻4—M20螺紋。

14）以兩端中心孔定位，精磨拐徑Ø95mm至圖樣尺寸，磨圓角R6。

15）以兩端中心孔定位，精磨兩軸徑Ø95mm至圖樣尺寸，磨圓角R6，精磨Ø90mm至圖樣尺寸，倒角2.5×45°。

16）夾右端，頂右端中心孔車1：10圓錐，留余量1.5mm。

17）以兩端中心孔定位，磨1：10圓錐Ø86長124mm，磨圓角R6。

18）粉探傷各軸徑，拐徑。

19）劃鍵槽線24mm×110mm，銑鍵槽，以兩軸徑Ø95mm定位，采用專用工裝裝夾銑鍵槽24mm×110mm至圖樣尺寸。

20）銑右端軸徑Ø93mm的槽44mm至圖樣尺寸。

21）粗鏜、精鏜右端Ø30mm孔至圖樣尺寸，深75mm。锪60°角，深5.5mm，再锪120°角，深2mm。。

22）重新裝夾工件，采用專用工裝裝夾，鉆拐徑Ø95mm兩斜油孔Ø8mm。

27）鉗工，修油孔，倒角，清污垢。

28）檢查。

工藝路線方案（二）：

1）畫線，以毛坯外形找正，劃主要加工線，偏心距100mm及外形加工。

2）劃軸兩端中心孔線，顧各部加工余量。

3）工件平放在鏜床工作臺上，壓軸95mm兩處，鉆右端中心孔。

4）夾右端（1：10錐度一邊）頂右端中心孔，粗車左端外圓Ø95mm，粗車左端所有軸徑，粗車拐徑外側左、右端面，保證拐徑外側的對稱性及尺寸，粗銑凸臺Ø25。

5）夾右端，左端上中心架車端面，去長短保證總長尺寸610mm，鉆左端中心孔，鉆左端Ø6的孔，深16.8mm，锪60°角，深7.8mm，再锪120°角，深1.8mm。

6）粗車拐徑Ø95mm尺寸。

7）精車拐徑Ø95mm尺寸。

8）夾左端，頂右端中心孔，精車右端軸徑Ø95mm，長度尺寸至87mm，保證曲拐端面60mm尺寸，精車右端軸徑Ø93至圖示長度12mm。

9）夾右端，頂左端中心孔，精車左端軸徑Ø95mm，長度尺寸至85mm，保曲拐端面60mm尺寸。

10）以兩軸徑定位壓緊鉆、攻4—M20螺紋。

11）粉探傷各軸徑，拐徑。

12）劃鍵槽線24mm×110mm，銑鍵槽，以兩軸徑Ø95mm定位，采用專用工裝裝夾銑鍵槽24mm×110mm至圖樣尺寸。

13）銑右端軸徑Ø93mm的槽44mm至圖樣尺寸。

14）粗鏜、精鏜右端Ø30mm孔至圖樣尺寸，深75mm。锪60°角，深5.5mm，再锪120°角，深2mm。。

15）重新裝夾工件，采用專用工裝裝夾，鉆拐徑Ø95mm兩斜油孔Ø8mm。

16）以兩中心孔定位，磨左端軸徑Ø95mm，磨左端軸徑Ø90mm。

17）以兩中心孔定位，倒頭裝夾，磨左端軸徑Ø95mm。

18）底面60mm×115mm，以兩側面定位并壓緊，保證距中心高70mm，總高236mm。

19）以兩端中心孔定位，精磨拐徑Ø95mm至圖樣尺寸，磨圓角R6。

20）以兩端中心孔定位，精磨兩軸徑Ø95mm至圖樣尺寸，磨圓角R6，精磨Ø90mm至圖樣尺寸，倒角2.5×45°。

21）夾右端，頂右端中心孔車1：10圓錐，留余量1.5mm。

22）以兩端中心孔定位，磨1：10圓錐Ø86長124mm，磨圓角R6。

23）鉗工，修油孔，倒角，清污垢。

24）檢查。

通過兩種工藝方案的比較可得出第一種方案中在精磨以后再銑鍵槽、鉆油孔，這樣會影響精磨后各軸的加工精度。而第二種方案則比較好些，它在銑鍵槽、鉆油孔后粗、精磨各軸保證了各軸的精度要求。

目錄

摘要I

ABSTRACTI

1緒論1

2零件分析2

2.1零件的作用2

2.2零件的工藝分析2

2.3零件加工的主要問題和工藝過程設計分析2

3工藝規程設計5

3.1確定毛坯的制造形式5

3.2基面的選擇5

3.2.1粗基準選擇5

3.2.2精基準的選擇5

3.3制定工藝路線5

3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定7

3.5確定切削用量及基本工時11

3.6時間定額計算及生產安排31

4專用夾具設計40

4.1加工曲拐上端面油孔夾具設計40

4.1.1定位基準的選擇40

4.1.2切削力的計算與夾緊力分析40

4.1.3夾緊元件及動力裝置確定41

4.1.4鉆套、襯套及夾具體設計42

4.1.5夾具精度分析44

4.2加工曲拐上側面油孔夾具設計45

4.2.1定位基準的選擇45

4.2.2切削力的計算與夾緊力分析45

4.2.3夾緊元件及動力裝置確定46

4.2.4鉆套、襯套及夾具體設計47

4.2.5夾具精度分析48

4.3銑曲拐端面夾具設計49

4.3.1定位基準的選擇49

4.3.2定位元件的設計49

4.3.3銑削力與夾緊力計算50

4.3.4對刀塊和塞尺設計51

4結論53

參考文獻54

致謝55