單拐曲軸加工工藝及車連桿軸頸夾具設(shè)計【軸長384mm】

XX大學(xué) 課程設(shè)計論文 單拐曲軸加工工藝及車連桿軸頸夾具設(shè)計 所在學(xué)院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要單拐曲軸零件加工工藝及車床夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差目 錄摘 要 II目 錄 III第1章 序 言 5第2章 零件的分析 62.1零件的形狀 62.2零件的工藝分析 6第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 73.1 確定毛坯的制造形式 73.2 基面的選擇 73.3 制定工藝路線 83.3.1 工藝路線方案一 83.3.2 工藝路線方案二 93.3.3 工藝方案的比較與分析 103.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 113.4.1 機床選用 113.4.2 選擇刀具 113.4.3 選擇量具 113.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 113.6確定切削用量及基本工時 13第四章 車連桿軸頸夾具設(shè)計 184.1 車床夾具設(shè)計要求說明 184.2車床夾具的設(shè)計要點 184.3 定位機構(gòu) 204.4夾緊機構(gòu) 204.5零件的車床夾具的加工誤差分析 214.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 214.6 零件的車床專用夾具簡單使用說明 22總 結(jié) 24致 謝 25參 考 文 獻 25 第1章 序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。

機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標單拐曲軸零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下，進行的一個全面的考核正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是單拐曲軸零件，主要作用是起連接作用零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單具體尺寸，公差如下圖所示2.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為QT600-2，該材料為QT600-2，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。

單拐曲軸零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度值為3.22.車外圓及端面，表面粗糙度值3.23.車裝配孔，表面粗糙度值3.24.半精車側(cè)面，及表面粗糙度值3.25.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5，法蘭面粗糙度值6.3單拐曲軸共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求現(xiàn)分述如下：(1)．右端的加工表面： 這一組加工表面包括：左端面，Φ80外圓，Φ120外圓，Φ96外圓這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序2). 左端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；Φ80的外圓，粗糙度為6.3其要求也不高，粗車后半精車就可以達到精度要求第3章 工藝規(guī)程設(shè)計本單拐曲軸假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺，每臺車床需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班該零件材料為QT600-2，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造依據(jù)設(shè)計要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和 廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為QT600-2，不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件。

考慮到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)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(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行粗基準的選擇，對像單拐曲軸這樣的零件來說，選好粗基準是至關(guān)重要的對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準)對于精基準而言，主要應(yīng)該考慮基準重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。

在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降3.3.1 工藝路線方案一10 鑄 鑄造，清理20 熱處理 正火30 鋸式樣 40 鉆中心孔 銑曲軸兩端面鉆中心孔50 粗車 粗車主軸頸右端60 粗車 粗車主軸頸左端70 半精車 半精車主軸頸右端80 半精車 半精車主軸頸右端90 粗車 粗車連桿軸頸切第一、二側(cè)板100 粗銑 粗銑連桿上、下及前、后端110 校直 校直120 熱處理 淬火130 去毛刺 在所有側(cè)面去除機械加工所留下的毛刺140 清理并吹凈 在乳化液中清洗頂尖和油孔保證沒有贓物并吹凈150 檢驗 檢驗以上加工尺寸160 修正中心孔 修正中心孔170 磨削 磨削主軸頸右端并倒角180 磨削 磨削主軸頸左端并倒角190 磨削 磨削連桿軸頸第一、二側(cè)板并倒角180 磨削 磨削連桿上、下及前、后端并倒角190 去毛刺吹凈 在所有孔口處拋光棱邊在主軸頸、連桿軸頸上去毛刺并吹凈200 檢驗 檢驗210 動平衡 曲軸動平衡量每端不大于120g.cm n=600r/min220 去除不平衡量 去除不平衡量230 校直 校直240 終檢 終檢3.3.2 工藝路線方案二10 鑄 鑄造，清理20 熱處理 正火30 鋸式樣 40 粗車 粗車主軸頸右端50 粗車 粗車主軸頸左端60 半精車 半精車主軸頸右端70 半精車 半精車主軸頸右端80 粗車 粗車連桿軸頸切第一、二側(cè)板90 粗銑 粗銑連桿上、下及前、后端100 鉆中心孔 銑曲軸兩端面鉆中心孔110 校直 校直120 熱處理 淬火130 去毛刺 在所有側(cè)面去除機械加工所留下的毛刺140 清理并吹凈 在乳化液中清洗頂尖和油孔保證沒有贓物并吹凈150 檢驗 檢驗以上加工尺寸160 修正中心孔 修正中心孔170 磨削 磨削主軸頸右端并倒角180 磨削 磨削主軸頸左端并倒角190 磨削 磨削連桿軸頸第一、二側(cè)板并倒角180 磨削 磨削連桿上、下及前、后端并倒角190 去毛刺吹凈 在所有孔口處拋光棱邊在主軸頸、連桿軸頸上去毛刺并吹凈200 檢驗 檢驗210 動平衡 曲軸動平衡量每端不大于120g.cm n=600r/min220 去除不平衡量 去除不平衡量230 校直 校直240 終檢 終檢3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。

方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具而且在磨削過程有一定難度，要設(shè)計專用夾具因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：10 鑄 鑄造，清理20 熱處理 正火30 鋸式樣 40 鉆中心孔 銑曲軸兩端面鉆中心孔50 粗車 粗車主軸頸右端60 粗車 粗車主軸頸左端70 半精車 半精車主軸頸右端80 半精車 半精車主軸頸右端90 粗車 粗車連桿軸頸切第一、二側(cè)板100 粗銑 粗銑連桿上、下及前、后端110 校直 校直120 熱處理 淬火130 去毛刺 在所有側(cè)面去除機械加工所留下的毛刺140 清理并吹凈 在乳化液中清洗頂尖和油孔保證沒有贓物并吹凈150 檢驗 檢驗以上加工尺寸160 修正中心孔 修正中心孔170 磨削 磨削主軸頸右端并倒角180 磨削 磨削主軸頸左端并倒角190 磨削 磨削連桿軸頸第一、二側(cè)板并倒角180 磨削 磨削連桿上、下及前、后端并倒角190 去毛刺吹凈 在所有孔口處拋光棱邊在主軸頸、連桿軸頸上去毛刺并吹凈200 檢驗 檢驗210 動平衡 曲軸動平衡量每端不大于120g.cm n=600r/min220 去除不平衡量 去除不平衡量230 校直 校直240 終檢 終檢3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機床選用①.工序粗車和精車。

各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140臥式車床參考根據(jù)《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表4.2-7②.工序Ⅸ是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床③.工序Ⅹ是磨零件左右外圓面,這兩個面的要求精度都比較高,從經(jīng)濟角度看,采用外圓磨床3.4.2 選擇刀具①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)③.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪是磨削加工所使用的“刀具”磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸參考《簡明機械加工工藝手冊》（主編 徐圣群） 表12-47，選擇雙斜邊二號砂輪3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。

采用其中的一種方法即可3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“單拐曲軸” 零件材料為QT600-2，查《機械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17 各種的性能比較，球墨鑄鐵的硬度HB為143～269，表2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能，QT600-2密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2表3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量[件]重型（零件重>2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重<100kg）單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)5~10010~200100~500中批生產(chǎn)100~300200~500500~5000大批生產(chǎn)300~1000500~50005000~50000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟合理性，采用機器砂模造型鑄件。

表3-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級鑄造方法公差等級CT球墨鑄鐵砂型手工造型11~13砂型機器造型及殼型8~10金屬型7~9低壓鑄造7~9熔模鑄造5~7根據(jù)上表選擇金屬型公差等級為7級3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值鑄件基本尺寸公差等級CT大于至8631001601001602501.61.82.0根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級為8級的公差數(shù)值為1.8表3-4 鑄鐵件機械加工余量（JB2854-32）如下鑄件基本尺寸加工余量等級 6澆注時位置>120~2506.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸3.6確定切削用量及基本工時切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度現(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別1） 銑曲軸兩端面并從兩面鉆中心孔時：（T1=T輔 T2=T機 T3=T工 T4=T休）切削用量：ap=5 由表7.3-5得：f=0.5mm/r 由表7.3-11得 v=16m/min 則n=318x16/22=231.3=232r/mm工時定額：由表7.4-1得鉆中心孔時機動時間為：lf=2/dxcotkr=2/22xcot120=18.7T2=lw+lf/fxn=26.66+18.7/0.5x232=0.4min由表3.3-1得：裝夾工件時間為1.1min由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.76min，由表3.3-3得：操作機床時間為：0.02+0.04+0.03+0.09+0.08+0.02+0.01+0.02+0.03+0.06+0.04+0.04+0.03=0.51min由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.14=0.24minT1=0.76+1.1+0.51+0.24=2.61min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=53min、T4=15minT基=lz/nfap=26.66x5/232x0.5x5=0.3min則T總=T1+T2+T3+T4+T基=69.31min（2）粗車主軸頸右端時：切削用量：（車刀刀桿尺寸BXH取25X25）ap=2.6 ，由表5.3-1得f=1.3，由表5.3-20查得v=59m/min，則n=318v/d=318x59/112.4=166.9=167r/min工時定額：由表3.3-1得：裝夾工件時間為1.1min由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.76min，由表3.3-3得：操作機床時間為：0.02+0.04+0.03+0.09+0.08+0.02+0.01+0.02+0.03+0.06+0.04+0.04+0.03=0.51min由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.14=0.24minT1=0.76+1.1+0.51+0.24=2.61min由表5.4-1得機動時間為：T2=0.07+0.06+0.04+0.03=0.2min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=53min、T4=15minT基=lz/nfap=412.8x5/167x1.3x2.6=3.7min則T總=T1+T2+T基+53+15=77.51（3）粗車主軸頸左端時：切削用量：ap=2.6 由表5.3-1得：f=1.3mm/r 由表5.3-20得：v=59m/min 則n=318v/d=318x59/112.4=166.9=167r/min工時定額：（同上）T1=2.61min T2=0.2min T3=53min T4=15minT基=91.6x5/167x1.3x2.6=0.81minT總=T1+T2+T3+T3+T基=74.62min(4)半精車主軸頸右端時：切削用量：（刀尖圓弧半徑取0.5）ap=2 由表5.3-2得f=0.1mm/r 由表5.3-20得v=120m/min 則n=318v/d=318x120/110.4=346r/min工時定額：（同上）T1=2.61min T2=0.2min T3=56min T4=15min T基=lz/nfap=410.8x5/346x0.1x2=29.7minT總=T1+T2+T3+T4+T基=103.5min(5)半精車主軸頸左端時：切削用量：ap=2 由表5.3-2得f=0.1mm/r 由表5.3-20得v=120m/min 則n=318v/d=318x120/110.4=346r/min工時定額：（同上）T1=2.61min T2=0.2min T3=56min T4=15minT基=93.6x5/346x0.1x2=6.8minT總=80.61min(6)粗車連桿軸頸，切第一、二側(cè)板切削用量：ap=4.6 由表5.3-1得f=1.2mm/r由表5.3-20得v=48m/min 則n=318v/d=318x48/110.4=139r/min工時定額：由表3.3-21得裝夾工件時間為0.6min由表3.3-23得操作時間為0.02+0.02+0.05+0.05+0.01=0.15min由表3.3-24得測量工件時間為0.14minT1=0.6+0.4+0.15+0.14=1.29min T2=0.2min T3=56min T4=15minT基=lz/nfap=163.5x5/139x1.2x4.6=1.1minT總=73.6min(7)粗銑連桿上、下端及前、后端：切削用量：ap=4.5 由表6.3-2得f=0.25mm/r 由表6.3-21的硬質(zhì)合金銑刀銑削灰鑄鐵時v=120m/min 則n=318v/d=318x120/270.5=142r/min工時定額：由表6.4-1得T2=lw+l1+l2/vf=313+10+10/0.25x142=9.4min由表3.3-7得操作時間為：0.83min由表3.3-8得測量工件時間為：0.14minT1=2.27min T3=51min T4=15minT基=lz/nfap=313x5/142x0.25x4.5=9.8minT總=87.5min(8)在第一側(cè)板鉆油孔，在主軸頸左淀鉆油孔：切削用量：ap=230 由表7.3-1得f=0.5mm/r 由表7.3-11得v=16m/min則n=318v/d=318x16/20=254.4r/min工時定額：當(dāng)鉆φ20深230油孔時：T2=lw+lf+lt/fn=230+17+0/0.5x254.4=1.9min(lf=dm/2cotkr=20/2cot120=17) T基=230x20/254.4x0.5x230=0.16min當(dāng)鉆φ20 深160油孔時：由表7.4-1得T2=lw+lf+lt/fn=160+17+0/0.5x254.4=1.4min(lf=dm/2cotkr=20/2cot120=17) T基=160x20/254.4x0.5x0.6=0.16min當(dāng)鉆φ10 深200油孔時:T2=lw+lf+lt/fn=200+8.5+0/0.5X254.4=1.7min(lf=dm/2cotkr=10/2cot120=8.5) T基=200x10/254.4x0.5x200=0.08min由表3.3-9得裝夾工件時間為0.17min由表3.3-10得松卸工件時間為0.15min由表3.3-11得操作時間為0.4min由表3.3-12得測量工件時間為0.04minT1=0.76min T3=47min T4=15minT總=68.07min(9)在主軸頸右端粗銑鍵槽：切削用量：ap=9.7 由表6.3-2得f=0.3mm/r 由表6.3-11得v=49m/min 則n=318v/d=318x49/105=149r/min工時定額：由表6.4-1得T2=(t+lw)/vf2+(lw-d0)/vf=(10+179.7)/49x9.7+(179.7-105)/(49x0.3)5.5min由表3.3-5得裝夾工件時間為0.11min 由表3.3-6得松卸工件時間為0.1min由表3.3-7得操作時間為0.68 min 由表3.3-8得測量工件時間為0.18minT1=1.07min T3=51min T4=15minT基=lz/nfap=179.7x10/149x0.3x9.7=4.2minT總=76.8min(10)磨削主軸頸右端并倒角：切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min n=318v/d=318x22/110=64r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸工件時間為：0.19min 0.10min由表3.3-15得操作時間為0.37min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.74min T基=403x0.4/64x0.5x0.4=13min T3=60min T4=15minT總=88.74min(11)磨削主軸頸左端并倒角：切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=64r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.19 min 0.10 min由表3.3-15得操作時間為0.37min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.74min T3=60min T4=15min T基=94x0.4/64x0.5x0.4=3minT總=78.74min（12）磨削連桿軸頸第一、二側(cè)板并倒角切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=64r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.09 min 0.08 min由表3.3-15得操作時間為0.39min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.64min T3=60min T4=15min T基=164x0.4/64x0.5x0.4=5.2minT總=82.9min（13）磨削連桿上、下端并倒角：切削用量：ap=0.5 由表10.2-2得f=0.5mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/270=26r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.19 min 0.10 min由表3.3-15得操作時間為0.41min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.78min T3=60min T4=15min T基=270x0.5/26x0.6x0.5=17.3minT總=93.1min（14）擴孔φ32切削用量：ap=45 由表7.3-2得f=1mm/r 由表7.3-12得v=20.9m/min則n =318v/d=318X20.9/32=208r/min工時定額：由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(45+10.2)/(1x208)=0.3min【lf=(dm-dw)/2cotkr=(32-20/2cot120=10.2)】由表3.3-9得裝夾工件時間為0.17min 由表3.3-10的松卸工件時間為0.15min由表3.3-11得操作機床時間為0.42 min 由表3.3-12得測量工件時間為0.05minT1=0.79min T3=47min T4=15min T基=45x32/208x1x45=0.16minT總=63.25min第四章 車連桿軸頸夾具設(shè)計4.1 車床夾具設(shè)計要求說明車床夾具主要用于車連桿軸頸夾具。

因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸1） 安裝在車床主軸上的夾具這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進給運動定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構(gòu)角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計專用夾具這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔這類夾具不對稱，要注意平衡2） 安裝在托板上的夾具某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運動，夾具做進給運動由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機床改裝范疇而生產(chǎn)中需自行設(shè)計的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具4.2車床夾具的設(shè)計要點（1）定位裝置的設(shè)計特點和夾緊裝置的設(shè)計要求 當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。

當(dāng)加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定位元件的位置工件的夾緊應(yīng)可靠由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形2）夾具與機床主軸的連接車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示這種連接方式定心精度較高2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。

圖1-b所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好圖1 車床夾具與機床主軸的連接過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計夾具時應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸過渡盤的材料通常為鑄鐵各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊4.3 定位機構(gòu)由零件圖分析孔F的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個自由度，才可以達到加工要求。

先設(shè)計夾具模型如下：選擇定位元件為：支承板，支撐釘，定位銷，上下蓋板支撐板限制了X,Y,Z方向的移動自由度，X,Y方向的轉(zhuǎn)動自由度，支撐釘限制了Z方向的轉(zhuǎn)動自由度可見，定位方案選擇合理4.4夾緊機構(gòu)選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快選擇夾緊機構(gòu)時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點夾緊裝置的基本要求如下：1. 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；2. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形3. 夾緊機構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力4. 機構(gòu)應(yīng)盡量簡單，制造、維修要方便分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖4.5零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：（1）定位誤差由于C面既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差為零工件在夾具上定位時，定位基準與限位基準是重合的，基準位移誤差為零。

因此，尺寸的定位誤差等于零2）夾具誤差夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01.（3）安裝誤差因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計4）加工方法誤差如車床主軸上安裝夾具基準與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的車床夾具總加工誤差是： 精度儲備：故此方案可行4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁葹槭箠A具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理2）應(yīng)有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強筋3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。

在滿足剛度和強度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單4）應(yīng)便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽5）在機床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的當(dāng)夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖詳見繪制的夾具裝配圖4.6 零件的車床專用夾具簡單使用說明（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸2）當(dāng)工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。

因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應(yīng)該加防護罩總 結(jié)課程設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)課程設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們課程設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步致 謝這次課程設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計。

這次課程設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意參 考 文 獻[1] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980[2] 張進生機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)［Ｍ］機械工業(yè)出版社，1995[3] 李慶壽機床夾具設(shè)計［Ｍ］機械工業(yè)出版社，1991[4] 李洪機械加工工藝手冊［Ｍ］北京出版社，1996[5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會金屬切削手冊［Ｍ］上海科學(xué)技術(shù)出版社，2544[6] 黃如林，劉新佳，汪群切削加工簡明實用手冊［Ｍ］化學(xué)工業(yè)出版社，2544[7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。

[8] [周永強，高等學(xué)校課程設(shè)計指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542[9]劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987[10] 王光斗，王春福機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］上海科學(xué)技術(shù)出版社，2542[11] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社，2540：9-19[14] [王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17。