【正文】 重慶機(jī)電學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)課題： JH125 摩托車左曲柄零件制造工藝及工裝夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)者： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2021 . 5 . 25 目錄 第一章零件的分析 一零件的作用． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 5 一 6 二零件的主要技術(shù)要求． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 6 第二章零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 確定零件的生產(chǎn)類型． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 6 二確定零件的毛坯的制造形式． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 6 一 7 三毛坯的種類． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 四零件的熱處理． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 五工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 7 一 8 第三章工藝基準(zhǔn)的選擇與方案設(shè)計(jì) 一工藝基準(zhǔn)的選擇． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 8 二方案的設(shè)計(jì)． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 8 一 10 第四章方案的細(xì)劃 一方案一的細(xì)劃． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 10 一 13 二方案二的細(xì)劃． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 13 一 14 三兩工序的比較． . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ．? ? 14 一 17 第五章確定機(jī)械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸 第六章確定各工序裝配 及切削用量 第七章確定各工序機(jī)動時(shí)間的計(jì)算 第八章夾具的設(shè)計(jì) 一慨述 二方案的設(shè)計(jì) 三切削力及夾緊力的計(jì)算 四夾具的工作原理 第九章技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 一工藝成本的計(jì)算 二工藝方案的比較方法 一漁 2 涪．一魚一月 U 舌 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)工科學(xué)生的一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它是在學(xué)完整個(gè)學(xué)科后所必需要完成的結(jié)業(yè)內(nèi)容，并是在做過課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的． 課程設(shè)計(jì)的主要目的是：培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論課、技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課知識和技能分析與解決本專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)的 一般程序、規(guī)范和方法；通過課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固、擴(kuò)大和深化學(xué)生所學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能，提高學(xué)生設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖、編寫技術(shù)文件、正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊等工具書的獨(dú)立工作的能力；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，樹立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生向工程技術(shù)人員的過渡。 本次課程設(shè)計(jì)的實(shí)際設(shè)計(jì)程序，針對學(xué)生在設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問題給予指導(dǎo)?？紤]到機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院和輔導(dǎo)老師不能給予的參考資料，適當(dāng)?shù)鼐幦胍恍┰O(shè)計(jì)的必需的資料，它也可以供學(xué)生課程后從事技術(shù)工作時(shí)查閱。編寫是從 中培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力出發(fā)，以工藝為主線，從工藝角度來進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。 本次設(shè)計(jì)是在課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步的加深，讓同學(xué)們自覺的進(jìn)行學(xué)習(xí)，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，鍛煉自學(xué)能力及自我適應(yīng)能力，為以后的工作打下基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)有零件分析、零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、改進(jìn)分析及夾具設(shè)計(jì)等方面的分析。提高設(shè)計(jì)思維，開拓創(chuàng)新意識。為以后社會實(shí)踐作一個(gè)有利的基礎(chǔ)訓(xùn)練。 課程設(shè)計(jì)說明書 課程設(shè)計(jì)題目： JH125 摩托車左曲軸零件制造工藝及工裝夾具設(shè)計(jì)。 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容： l ．零 件圖一張． 2 ．毛坯圖一張． 3 ．機(jī)械加工＿ L 藝規(guī)程卡片一套． 4 ．夾具零件圖若干張． 5 ．設(shè)計(jì)說明書二 第一章零件的分析 一零件的作用 曲軸是承受連桿傳來的力，并變成繞其自身軸線的力矩 扭矩，然后傳給傳動系，同時(shí)還驅(qū)動配氣機(jī)構(gòu)和其他輔助裝置，發(fā)動機(jī)在下作時(shí)，曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力，周期變化的氣體壓力和往復(fù)慣性力的共同作用，使曲軸受到彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，為保證工作可靠。因此要求曲軸具有足夠的剛度和強(qiáng)度。各上作表面要耐磨而且潤滑良好。曲軸材料必須滿足以下要求： ( l ）具有較高的疲勞強(qiáng)度 ( 2 ） 必要的軸徑表而硬度以及較好的循環(huán)韌性（欠摩擦所消耗的功）和淬透力。( 3 ）考慮工藝性，資源和經(jīng)濟(jì)性 常用的材料為優(yōu)質(zhì)炭素鋼及合金鋼，對于 JH125 摩托車可采用 45 鋼 45 鋼：正火 820 一 870 彬．抗拉強(qiáng)度。一 5 : ：一 720 砂 屈服強(qiáng)度 J 二 350 一 430 柳 對稱彎曲疲勞極限，一 2 加一 310 胭，對稱拉壓疲勞極限，＿一 190 一 290 砂．對稱扭 轉(zhuǎn)疲勞極限吞＿一 120 一 21 。柳 摩托車發(fā)動機(jī)大都采用鍛造曲軸 二零件的主要技術(shù)要求分析 曲軸要求用強(qiáng)度，沖擊忍性和耐磨性好的材料 制造，一般都采用碳鋼或中碳鋼合金鋼模鍛為了提高其耐磨性，其主軸頸和曲柄銷表面均需淬火，或氮化處理，再經(jīng)過精磨以達(dá)到較高的光結(jié)度和精度。 第二章零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 一確定零件的生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定 N , = Q . ( l + a ＋刀） 式中： N , ：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)。：零件的備品率一般情況下為。一 3 ％一 5 % Q ：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)夕：零件的平均廢品率 。：每一產(chǎn)品中包含該零件的數(shù)量 題目己經(jīng)給出“設(shè)計(jì)左曲軸零件加工工藝及工裝夾具，生產(chǎn)綱領(lǐng) 150 萬件／年”，屬于大批量生產(chǎn)。 二確定零件的毛坯的制造形式 影響毛坯選擇的因素通常包括： 1 ．零件材料的工藝性及對材料組織的要求。 2 ．零件的結(jié)構(gòu)形狀和外行尺寸。 3 ．零件對毛坯精度，表面粗糙度和表面層性能及要求。 4 ．零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。 5 ．現(xiàn)有生產(chǎn)能力和發(fā)展前途。 三毛坯的種類 由于該零件的輪毅尺寸不大，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，又考慮零件的加工條件較高，為了保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本，減少工人的勞動度，確定采用鍛造。 四零件的熱處理， 曲軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)即淬火后的高溫回火，調(diào)質(zhì)處理后材料內(nèi)部應(yīng)力集中，組織均勻，零件具有較高的 強(qiáng)度和良好的塑性與韌性，即具有良好的飽和機(jī)械性能。五工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 1 ．工藝過程的安排 在曲軸加工中，影響加上精度的主要因素有： l ）曲軸本身的剛度比較低，在外力（切削力，夾緊力）的作用下，容易變形。2 ）因曲軸是鍛造件，加工時(shí)，將產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致應(yīng)力重新分布。 因此，在安排工藝過程中，就需要把各主要表面進(jìn)行粗精加上工序分開，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面，這是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力，夾緊力必然大，加工后容易變形，粗精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形，可以在半 精加工修正，半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正，這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力作用，逐步修正加工后的變形就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。 2 ．加工方案的選擇 在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)當(dāng)中，曲軸的加工也是粗精加工分開進(jìn)行的，但有一點(diǎn)不同的是，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)當(dāng)中，并沒有專門的半精加工工序，它是將半精加工和精加工并在一起的，統(tǒng)稱為精加工。所以，我的工藝路線為： 銑端面車各級外圓銑鍵槽粗磨粗鎖精磨精鍵 第三章工藝基準(zhǔn)的選擇與方案設(shè)計(jì) 一工藝基準(zhǔn)的選擇 ．粗基準(zhǔn)：首道工序是車曲軸兩端面鉆中心孔，以兩端面曲柄外圓作為粗基準(zhǔn)。．精基 準(zhǔn)，加工曲柄銷孔以軸頸和曲柄外圓作為精基準(zhǔn)。 二方案設(shè)計(jì) 方案一： 工序內(nèi)容設(shè)備 1 ．銑端面擴(kuò)中心孔銑端而擴(kuò)中心孔機(jī) 2 ．車削曲柄外圓液壓仿型車床 3 ．車削軸頸外圓多刀半自動車床 4 ．粗磨軸頸外圓專用斜置外圓磨床 5 ．撞曲柄銷孔臥式幢床 6 ．鉆孔攻絲 7 ．銑半圓鍵 8 ．高頻淬火 9 ．精磨軸頸外圓 10 ．精加工曲柄銷孔 11 ．磁力探傷 12 ．退磁處理 13 ．清洗 14 ．打印 15 ．終檢 方案二 1 ．銑端面擴(kuò)中心孔 2 ．車各級外圓 3 ．鉆曲柄銷孔 4 ．鉆孔攻絲 5 ．銑鍵槽 6 ．高頻淬火 7 ．多級成型磨床 8 ．銑悄孔端面 9 ．精鏗曲柄銷孔 10 ．刻標(biāo)記 11 ．清洗 KCW 左半軸 12 ．終檢 臣卜室銑床高頻淬火機(jī)專用斜置外圓磨床精鎖機(jī)床 清洗裝置銷孔間距測定機(jī) 銑端面擴(kuò)中心孔專機(jī)數(shù)控車床 R13 鉆曲柄銷孔專機(jī) 臣卜式銑床 高周波 磨多級外圓立銑床 F13 精銼曲柄銷孔專機(jī)刻標(biāo)記專機(jī)清洗機(jī) 第四章方案的細(xì)劃 取毛坯的尺寸與加工尺寸的加工余量為 3 ～。 一方案一的細(xì)劃 工序一：銑端面 采用銑端面擴(kuò)中心孔專機(jī)，圓柱形銑刀。首先銑端而，將軸頸曾堅(jiān)直向 F 放入專用夾具的軸頸孔中，夾具 上還有一銷子，曲柄銷孔要對準(zhǔn)銷子放置，然后進(jìn)行銑削，由于是大批量生產(chǎn)，進(jìn)給量，切削速度，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都采用查表來取值。在機(jī)械切削手冊中（以下進(jìn)給量和切削速度都在機(jī)械切削手冊中查得，所以以下的機(jī)械切削手冊都省略不寫）表 7 一 40 中查得侮齒進(jìn)給量了二一。． 2 mml : ，切削速度， = 255 m 1 min ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為 113 , / min 工序二：車削曲柄外圓 采用液壓仿型車床，硬質(zhì)合金車刀．將軸頸放在專用夾具的定位孔中，銷孔用定位銷卜住，夾具傾斜度為 45 度，然后進(jìn)行車削．同上，采用查表法取值，在 表7 一 34 中查得進(jìn)給量了＝ 0 . : , mm lr ，切削速度， = 0 . 87 ml , ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為． 42 。 lm 39。 工序三：車削各級外圓 采用多刀半自動車床，將曲柄外圓放在用夾具的 V 形槽內(nèi)，曲柄銷孔用銷子卡住，使軸頸曾水平位置，然后進(jìn)行車削。同上，采用查表法取值，在表 7 一 34 中查得進(jìn)給量 f 一 0 . 15 mml 。 , 切削速度，＝。． 9 . m , , ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為 720 , / ? 工序四：粗磨各級外圓 采用專用斜置外圓磨床，夾緊原理與工序二的夾緊原理幾乎相同，只需將 工序二的夾具曾逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 45 度，即可進(jìn)行磨削。同上，采用查表法取值，在表 7 一4 中查得進(jìn)給量 了二一 0 . oo7m 。／ , , tjJ 削速度 v 一 22 m lmin ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為 275r / m 認(rèn)。 l 二序五：各外圓倒角 采用 C6140 車床，將曲柄外圓放在專用夾具上，并用一銷子卡住銷孔即可進(jìn)行加上， 同上，采用查表法取值，在表 7 一 34 中查得進(jìn)給量 f 二。． 1 , m , l , ，切削速度，＝。．。 7m 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為： 2 。， lm 。 工序六：鑊曲柄銷孔 采用臥式鏗床，鏗刀 YT15 。將曲柄的軸頸外圓水平插入專用夾具主體的定位孔中，使曲柄外圓在 v 行塊上，夾具上還有一孔對應(yīng)曲柄銷孔，另外夾具還附有兩銷子，在夾具的另一部分上，用來頂住曲柄的端面，在加工時(shí)先將曲柄放在專用夾具的主體上，放好后，另一部分采用氣動裝置推動它將曲柄的外圓頂住．即可進(jìn)行加上。同上，采用查表法取值，在表 7 一 31 中查得進(jìn)給量 f ＝。． smmi , ，切削速度，＝二 Zm / , ，機(jī)床主