空气压缩机曲轴加工工艺及夹具设计.docx

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1、摘要IAbstractII引言11零件分析21.1 零件的用途21.2 零件的结构工艺分析21.3 零件的生产类型32毛坯分析42.1 确定毛坯种类42.2 毛坯的加工余量42.3 绘制毛坯图43加工基准的确定及工艺路线的设计63.1 定位基准的确定63.1.1 选择粗基准63.1.2 选择精基准63.2 工艺路线的制定63.2.1 选择表面加工方法63.2.2 确定工艺过程中的加工方案63.2.3 工艺路线分析1004切削参数计算1224.1 切削用量的选择124.2 切削参数的计算125夹具设计275.1 夹具结构和类型275.2 夹具的装夹方法及作用275.2.1 夹具的概述275.2.

2、2 工件装夹的方法275.2.3 夹具的作用285.3 粗精车的夹具方案分析295.3.1 夹具计算295.3.2 定位误差计算305.3.3 夹据的设计及操作说明30结论30参考文献31致谢33摘要曲轴是位于空气压缩机中的连杆处，曲轴将进行一个旋转运动，从而可以带动空压机中的活塞，使空压机中的活塞进行往复的运动，并且将旋转转为直线运动1,而针对夹具的设计是为来了减少在机床中的划线以及找正等的辅助时间，从而达到提高生产效率，降低成本的作用，而且使用夹具也可以减轻劳动者的工作负担，也相对安全一些，易于实现多工位加工。主要的说明了针对空压机曲轴加工的工艺路线，以及其夹具设计进行的研究，其中运用了S

3、olidWorkS进行三维模型的制作，CAD对图纸进行的绘制，而且本文中也包含了各道工序的加工方法，机床的选择、刀具的大小、夹具的设计、量具的选择以及基准面的选取，定位和夹紧方案的拟定；以及对第各道工序中所使用专用车模进行了研究设计巴。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；工艺规程设计；加工工艺；夹具设计AbstractThecrackislocatedinthelinkoftheaircompressor,itwillcarryonarotatingmotion,sothatthe

4、pistonintheaircompressorcanbedriventoreciprocatingmotion,andtakelinearmotion.Thefixtureisdesignedtoreducethemarkinginthemachinetoolandfindtheauxiliarytime,soastoimprovetheproductionefficiencyandletthecostdegrade,notonlytheuseofthefixturecanrelivetheworkers,butalsorelativelysafe.anditiseasytoachievem

5、ulti-stationprocessing.Itmainlydescribetheaircompressorcrack,sprocessingprocess,includingthedesignofitsfixtureresearch,inwhichtheuseofSolidWorkstomakeathree-dimensionalmodelandCADdrawings.ltalsocontainstheprocessingmethodsofeachprocess,heselectionofmachinetool,thesizeoftools,thedesignofthefixture,th

6、eselectionofmeasuringtoolandtheselectionofreferencesurfacepositioningandclampingschemeformulation;italsoincludedthedesignaboutthespecialvehiclemodelsineachprocess.Themaincontentofthisresearchishowtosimplifytheprocessandreducethedifficultyofprocessing,soastoimprovetheefficiencyofprocessingandspeedupt

7、heproduct,smarketingtime.TowardsthethemeOfmanufacturing!Keywords:Crankshaft;Processplanning;Processingtechnology;Fixturedesign;引言毕业设计是对我们大学四年的一个总结，运用了大学四年说学到的知识，此次毕业设计的主题是空气压缩曲轴加工工艺及夹具设计3,运用了我们所学习的SoIidWOrkS,CAD,UG等软件，主要针对曲轴的加工以及夹具的设计，工艺不仅仅是制造技术的核心技术，它也是生产过程中最为活跃的因素4。整个加工公的这个过程中通常都是采用金属的切削刀具，钻削或是磨具等

8、加工方法来进行加工工件，并使工件达到图纸尺寸和金属的特有性能15,从而生产出合格零件。夹具的使用过程中可以有效的保证零件的加工精度，质量并且提高劳动效率，减轻劳动力。考虑到机械零件的加工工艺的设计和零件夹具的设计过程中都可以直接的影响机油泵体的加工质量和经济的精度等等，所以在设计夹具和安排工序方面对零件的生产有着重要的意义。毕业设计是先将进行了零件图分析，并绘制出零件图并对零件图的结构进行分析0,最后确定生产的类型。之后确定好毛坯的种类7,因为在前一部分我们进行了工艺的分析，使用在这里我们采用了45号刚为材料进行加工处理，在毛坯轴两端先加工两个中心孔，再以两端中心孔定位，之后再进行粗加工以精加

9、工，以中心孔为精基准再进行加工，之后确定加工工艺路线产,并进行分析，根据参考文献来确定毛坯的加工余量，选择需要的刀具，量具以及夹具等等，最后再根据公式来确定切削用量。接下来先对粗基准进行了选择19,再进行精基准的选择之后进行工序的计算，计算过程是通过参考书机械加工工艺手册10,以及参考文献来进行计算，最后是夹具的设计，如何正确的使用夹具，以及夹具的概述，再确定夹具的作用及其组成，先将元件进行定位，之后再进行加紧，再完成对刀，最后再进行粗精车的夹具的方案分析11,最后根据根据网上查阅的公式来对定位的误差等做出相应的计算12。1零件分析1.1 零件的用途空气压缩机中的曲轴，是空压机的主要零件之一，

10、主要阐述的是活塞式空气压缩机，曲轴的主要工作原理是进行往复运动，曲轴带动连杆随后将往复运动转变为旋转运动，由于曲轴的加工相对工艺复杂，而且对轴颈的尺寸以及公差有较高的要求，一般按6级精度制造，粗糙度不高于RaO.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。曲轴主要采用的材料为45钢13。如下图Ll所示。图1.1零件的图纸分析1.2 零件的结构工艺分析通过对该零件图的分析，可以得出完整得工具加工图纸标注，给出的尺寸、粗糙度及技术要求也很清楚，零件的加工工艺也很合理。在制定零件时，首先要对其工艺性进行分析，其次对产品的零件的二维图进行分析并针对问题进行修改，这是加工一

11、个零件的工艺不可缺少的一个重要的工作。此次的设计是一个空压机的曲轴零件。1.3 零件的生产类型因为零件加工起来相对比较复杂，而且为了减少加工得成本由于该零件直接加工起来比较复杂，为了减少加工成本，降低劳动得时间，我们选用45号刚为毛坯，进行加工工艺，先进行粗加工再进行精加工，根据零件图以及毛坯图来进行加工工艺得处理，根据要求进行大批量得生产。2毛坯分析1 .1确定的毛坯种类曲轴我们采用45号钢为毛坯材料，由于曲轴为锻造件，不适宜用于批量生产，如果想要批量生产，可以使用磨具进行铸件，而且没有了铳削的加工，降低了一定的成本，但是没有锻造件结实耐用，而且因为锻造件是通过外力挤压进行锻造的，而且不易变

12、形且工艺性能好成本较低，所以锻造件的机械性优于铸件，所以我们选用锻造件的方法。2 .2毛坯的加工余量加工余量就是在机械加工中毛坯的尺寸于零件的尺寸出现的差值就叫做加工余量，我们称之为毛坯的加工余量。毛坯加工余量的多少决定在加工过程中的每一道工序在进行切削时切削的厚度之后，如果切削多的话加工余量就要更大一些，而毛坯的加工尺寸与零件的规定加工尺寸之间出现的偏差也叫做加工余量。锻件的机械加工余量，一般就是指锻造件在机械加工过程中被切削出来的厚度。锻件的机械加工余量分为9个等级一一5-13级。分完等级之后又按零件的公称尺寸大小分为10个尺寸组。锻件机械加工余量的等级选择是按模型种类、造型方法和锻件大小

13、等综合因素来决定的。工件的最大尺寸：长：880直径：65120-250所以机械加工余量等级取6级。2.3绘制毛坯图毛坯图当中包含了加工余量，不需要零件图一样绘制的精细，因为零件图是需要具体尺寸等数据的，所以在绘制毛坯图的时候，我们使用粗实线来进行绘制，在绘制的时候我使用了0.5的线条，尺寸标注使用的是0.25的线条，在绘制的过程中还应该标注出毛坯的尺寸，公差以及技术要求等。(1)先通过计算算出毛坯图的加工余量(2)标出尺寸以及粗糙度，再标上上下公差，及其加工余量(3)计算出拔模的角度，并进行绘制(4)锻造件不得有裂纹、白点、气孔、夹层、皱叠、疏松等缺陷。图2.1毛坯图3加工基准的确定及工艺路线

14、的设计3.1 定位基准的确定3.1.1 选择粗基准粗基准是在毛坯未加工零件表面的来进行定位的，使用我们在选择粗基准的时候，在所有的未加工零级的加工表面应该都有一定的加工余量，而且加工余量均匀，而且应该对位置有一定的精准度，对空压机的曲轴我们为了使得中心孔钻在主颈的毛坯外圆上，我们先决定以主颈的外圆为粗基准面，而且为了保证我们所加工的基准面的加工余量，所以我们选择了第四个主颈为粗基准。3.1.2 选择精基准我们为了方便快捷的获得进行加工，我们根据基准重合原则，这样不会有较大的误差，将精基准选择在已加工表面，所以我们取中心孔为精基准，这样便于保证要求，随后根据基准统一原则，意思就是其中一组的精基准

15、相对来说比较方便快捷，就尽可能的在其他的加工中也使用这个精基准，这样不仅可以减少一定的成本，还可以减少误差，不用更换基准所以也提高了生产的效率，所以我们以连颈的外圆来作精基准面，保证了定位的稳定性，而且便于加工，对精度也有了一定的提高。3.2 制定工艺路线3.2.1 表面加工的方法由于我们加工的是曲轴根据加工图纸中的要求，所以我们采用铳削的方法来进行表面的加工。如表格3.1所示14表3.1空压机曲轴表面的加工方法零件左表面TI粗铳(ITI2)-精铳(IT8)零件右表面T2粗铳(1T12)-精铳(1T8)零件台阶面T3粗铳(112)表面要求不高零件底面T4粗铳(IT12)-精铳(IT8)零件的中17的孔钻孔(Im)-扩孔(TTlO)零件的中22的孔D2钻孔(ITII)-扩孔(ITlO)-较孔(IT8)零件的中5的孔D3钻孔(ITlI)-扩孔(ITlo)-较孔(IT8)零件的心)16钻孔(Im)-理丝(IT8)3. 2.2确定工艺过程中的加工方案因为已经确定好了粗精基面，所以如表格3.2所示为我们的加工方案。表3.2机械零件加工工艺过程方案一23456710U12131415161718192021222324252627282930313233343536造热