发动机曲轴加工工艺及夹具设计 下载本文

哈哈小毛 mjy2009@126.com

(1) 铸件机械加工余量等级 该值由铸件的成型方法和材料确定,成型方法为砂型

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机器铸造,材料为灰口铸铁,确定加工余量等级为G。 (2) 铸件尺寸公差 毛坯铸件的基本尺寸处于100~160之间,而铸件的尺寸

公差等级为8~10,取为8级,根据表2.2-1取铸件的尺寸公差为1.8mm。 3.确定机械加工余量

根据表2.25查得的毛坯的加工余量等级为G,以及铸件的尺寸,根据表2.2-4定铸件的机械加工余量为2.5mm。 4.确定毛坯尺寸

根据成型零件的基本尺寸,以及确定的机械加工余量和铸件的尺寸公差确定毛坯的尺寸为基本尺寸加上机械加工余量,即基本尺寸加上2.5mm。 5.确定毛坯尺寸公差

根据表2.2-1毛坯的尺寸公差等级为8级,确定尺寸公差为1.8mm。 6.设计毛坯图

毛坯图如下图所视。

注:图中尺寸小数点后的4应该为5,即92.5 ,10.5,17.5,32.5

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三.选择加工方法,制定工艺路线 1.定位基准的选择

本零件是带孔的杆状零件,孔是其设计基准,在铣削零件的三个平面以及钻孔的时侯,都应以孔为定位基准,避免基准不重合误差的产生,在铣削底面时应该以不需要加工的面为粗定位基准。

2.零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有端面,内孔,螺纹孔,其中端面有一个大底面和二个小端面,内孔有φ25mm和φ12.7mm各一个孔,螺纹孔有M6和M8各一个。材料为灰铸铁。以公差等级和表面粗糙度要求,参考本指南有关资料,其加工方法选择如下。

(1) 大底面据表面粗糙度3.2,考虑加工余量的安排,根据表5-16选用先粗铣后半精铣的方法加工。

(2) 25mm的孔根据表面粗糙度,选公差等级为IT8,根据表5-15选用先钻后扩再粗铰再精铰的加工方法。

(3) 端面一据表面粗糙度6.3,根据表5-16采用铣削的加工方法,铣一刀。 (4) 12.7mm的孔根据表5-15选用钻削的加工方法。

(5) 端面二根据表面粗糙度3.2,根据表5-16选用先粗铣后半精铣的加工方法。 (6) M6螺纹孔根据螺纹的加工方法,选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。 (7) M8螺纹孔根据螺纹的加工方法,选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。 3.制定工艺路线

根据该零件的结构以及需要选用的定位基准,按照先加工基准面,以及先粗后精的的原则,该零件应先加工大底面,再钻孔,再加工其他表面的方法,具体工艺路线如下:

工序Ⅰ:以不需要加工的底面为粗基准,铣削另一个底面;以铣削过的底面和一个支撑为定位,粗、精铣端面一,保证长度30mm的尺寸和粗糙度为3.2。

工序Ⅱ:以铣削过的底面和直径45的外圆表面定位,钻、扩、铰直径25的孔。

工序Ⅲ:以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位,铣削直径为12.7孔的端面二。 工序Ⅳ:以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位,粗、精铣2-M6端面三,保证长度90mm的尺寸和粗糙度3.2。

工序Ⅴ:以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位,钻、锪、攻M8的螺纹孔。 工序Ⅵ:以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位,钻、攻M6的螺纹孔。 工序Ⅶ:以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位,钻、扩直径12.7的孔。 四.工序设计(工序40,50,80)。 1. 选择加工设备与工艺装备

(1).选择机床 根据不同的工序选择机床。 a) 工序40是粗铣。

工序的工步数不多,成批生产不要求很高的生产率,故选用立式铣床。根据零件外廓尺寸,精度要求,选用功率为4.5KW的X51式立式铣床即能满足要求。 b) 工序50是钻、扩孔,80是钻孔、锪孔、攻螺纹。

由于加工面位置分散,表面粗糙度数值要求不同,因而选择Z535钻床。 (2).选择夹具

本零件结构不规则,不易进行装夹、定位,故工序40,50,80均选择专用夹具。 (3).选择刀具 根据不同的工序选择刀具。

a) 工序40铣端面一、二时,在立式铣床上加工,所以选择端铣刀。按表3.1-27和3.1-37

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查得,选用镶齿套式面铣刀根据零件加工尺寸,所选铣刀直径d=100mm,齿数Z=10。材料选择硬质合金钢。

b) 工序50钻孔d=12.7mm时,选择锥柄麻花钻头d=12mm,长度l=182mm,齿数Z=3。材料选择高速钢,1号莫氏圆锥。

c) 工序50钻底孔2-M6时,选择锥柄麻花钻头d=4.9mm,长度l=52mm,齿数Z=3。材料选择高速钢,1号莫氏圆锥。

d) 工序50扩孔d=12.7+0.10mm时,选择锥柄扩孔钻的d=12.7mm, 长度l=101mm,齿数Z=3。材料选择高速钢。

e) 工序80钻M8底孔时,选择直柄麻花钻头d=6.8mm,长度l=101mm,齿数Z=3。材料选择高速钢。 f) 工序80锪孔时,选择带导柱直柄平底锪钻。直径d=14mm,d1=6.6mm,长度L=150mm。材料选择高速钢。

g) 工序80攻螺纹M8时,根据螺纹公称直径选择M8丝锥,直径d=8mm,长度L=72mm,螺距P=1.25。

h) 工序80攻螺纹M6时,根据螺纹公称直径选择M6丝锥,直径d=6mm,长度L=66mm,螺距P=1。

i) 工序80钻120度的倒时,选择直柄锥面锪钻,直径d=16mm,d1=10mm,d2=3.2mm,长度l=20mm,齿数Z=6。材料选择高速钢。 (4).选择量具

本零件属成批生产,一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点,参考有关资料,选择如下。 a) 选择加工平面所用量具。

铣端面,选择读数值0.02,测量范围0~150游标卡尺。 b) 选择加工孔所用量具。

Φ12.7mm孔经过钻,扩两次加工,选择读数值0.01,测量范围5~30的内径千分尺。M8和6M螺纹经过钻,锪孔,攻螺纹加工,钻,锪孔时选择读数值0.01,测量范围5~30的内径千分尺,攻螺纹时选择螺纹塞规进行测量。 2. 确定工序尺寸

本零件各工序加工余量,工序尺寸及公差,表面粗糙度见下表。

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