ca6110發(fā)動機(jī)曲軸的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)論文(文件)
【正文】 內(nèi)徑刀片號 168 各數(shù)據(jù)計(jì)算 步驟從略 工序 29 精磨第四主軸頸及其過渡圓角切削用量及基本時間的確定 本工序?yàn)榫庸すば蜻x用 MQ1350B 外圓磨床是用頂尖定位雞心頭夾緊并使用中心架所選砂輪的寬度為 工序 35 精磨六個連桿軸頸切削用量及基本時間的確定 本工序?yàn)榫庸すば蜻B用 MB0350B 外圓磨床使用精磨連桿曲軸專業(yè)夾具所選砂輪的寬度 各數(shù)據(jù)計(jì)算 步驟從略 工序 36 銑鍵槽切削用量及基本時間的確定 各數(shù)據(jù)計(jì)算 步驟從略 3 夾具設(shè)計(jì) 一個機(jī)床的機(jī)械制造工藝系統(tǒng)由機(jī)床工件刀具和夾具組成機(jī)床夾具的用以裝夾工件的一種裝置其作用是使工件相對于機(jī)床或刀具有一個正確的位置并在加工過程中這個位置不變可以看出夾具在機(jī)械加工中占有很重要的地位尤其是在成批生產(chǎn)時更是大量采用機(jī)床夾具它們是機(jī)床和工 件之間的連接裝置使工件相對機(jī)床或刀具獲得正確的位置機(jī)床夾具的好壞直接影響工件加工表面的位置精度所以機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作 31 機(jī)床夾具的分類基本組成和功用 機(jī)床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型通用夾具專用夾具通用可調(diào)整夾具和成組夾具組合夾具隨行夾具機(jī)床夾具的基本組成根據(jù)功用一般可分為 1定位原件或裝置用以確定工件在夾具中的正確位置 2刀具導(dǎo)向原件或裝置用以引導(dǎo)刀具或用以調(diào)整刀具相對于工件的位置 3夾緊元件或裝置用以夾緊元件 4連接原件用以確定工件在機(jī)床上的正確位置并與機(jī)床相連接 5 夾具體用以連 接各夾具元件及裝置使之成為一個整體并通過它將夾具安裝在機(jī)床上 6 其他元件及裝置如分度裝置防錯裝置等 機(jī)床夾具的功用一般為 1保證加工質(zhì)量 2提高生產(chǎn)率降低成本 3擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍做到一機(jī)多能 4平衡各工序時間以便組織流水生產(chǎn) 5減輕工人勞動強(qiáng)度保證生產(chǎn)安全 32 6110 發(fā)動機(jī)曲軸夾具的設(shè)計(jì)思路 曲軸除了具有軸的一般加工規(guī)律外也有它的工藝特點(diǎn)主要包括形狀復(fù)雜剛性差及技術(shù)要求高針對這些特點(diǎn)應(yīng)采取相應(yīng)的措施分析如下 形狀復(fù)雜 曲軸主軸頸與連桿軸頸不在同一軸上線偏心距有一定的尺寸要求并且兩軸有較高的位置度要求同時主軸頸與連桿軸頸間有較大的平衡塊因此在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下幾點(diǎn)問題 a 設(shè)計(jì)加工連桿軸頸的偏心夾具即連桿軸頸與機(jī)床主軸重合并使夾具能回轉(zhuǎn) 180度加工另一連桿軸頸 b為消除加工時的不平衡力的產(chǎn)生設(shè)計(jì)夾具時應(yīng)精確設(shè)計(jì)平衡重 剛性差 因本曲軸長徑比較大同時具有曲拐因此剛性較差曲軸在切削力及自重的作用下會產(chǎn)生嚴(yán)重的扭曲及彎曲變形特別在單邊傳動的機(jī)床上加工更為嚴(yán)重在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下問題 1 粗加工時由于切削余量大切削力也較大可用中間托架 來增強(qiáng)剛性減小變形和振動同時機(jī)床刀具及夾具都應(yīng)有較高的剛度 2 在加工時盡量使切削力的作用相互抵消可用前后刀架同時橫向進(jìn)給 3 合理安排工位次序以減少加工變形按先粗后精的原則安排加工工序逐步提高精度 4 在有可能產(chǎn)生變形的工序后面增設(shè)校直工序 技術(shù)要求高 曲軸技術(shù)要求較高加工面多需要保證的尺寸形狀位置精度較多因而總的工藝路線較長精加工占有相當(dāng)比例 加工時應(yīng)要解決以下問題 A 正確分配粗加工半精加工及精加工余量 B 粗基準(zhǔn)選擇用曲軸兩端的中心孔中心孔的加工以主軸頸外圓作為基準(zhǔn)這樣能保證曲軸加工徑向及軸向加工余量的均勻性 C 精加工時仍用中心孔作為基準(zhǔn)但要重新修磨中心孔避免精加工時因中心孔磨損引起加工誤差也可一端用主軸頸定位另一端用中心孔定位以提高剛度 D 曲軸軸向定位以主軸頸軸肩定位工藝設(shè)計(jì)時定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致 之內(nèi)對夾具的分度裝置精度要求較高同時連桿軸頸有較高的尺寸和位置精度對夾具的定位夾緊機(jī)構(gòu)精度要求較高連桿軸頸側(cè)面有較高的端面跳動要求并同時滿足和磨削表面的粗糙度要求這就要求夾具有較好的定位和夾緊裝置盡量減少定位和夾緊誤差由于只能同時磨削在同一軸心線上的連桿軸頸所以在每一組磨削完兩道軸頸之后都要將工件進(jìn)行角度調(diào) 整使待磨削的連桿軸頸和機(jī)床中心線能夠在同一條軸心線上這就可以考慮在夾具上設(shè)計(jì)出專用的分度盤進(jìn)行分度來提高生產(chǎn)效率不過 分度裝置的精度等級要高出連桿軸頸精度等級 1 級以上 綜合分析以上問題本夾具的設(shè)計(jì)存在特殊之處對各部分的要求都相對較高在設(shè)計(jì)時必須認(rèn)真思考和全面地衡量盡可能地減少夾具導(dǎo)致的加工誤差和降低精度的因素在保證加工質(zhì)量的前提下還要考慮提高生產(chǎn)率和降低成本減輕工人的勞動強(qiáng)度 33 6110 曲軸連桿軸頸粗磨夾具設(shè)計(jì) 準(zhǔn)的選擇 工件在機(jī)床上的定位實(shí)際上包括工件在夾具上的定位和夾具在機(jī)床上的定位兩個方面這 里只討論工件在夾具上的定位在本夾具設(shè)計(jì)中由零件圖可知曲軸六個連桿軸頸中心線對主軸中心線有平衡度要求其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為主軸頸中心線為了使定位誤差為零應(yīng)該選擇以主軸頸為定位面的夾具其軸向定位面為第一主軸頸上的止推面因此這里設(shè)計(jì)以第一七主軸頸和止推面為定位基準(zhǔn)面的夾具 采用翻轉(zhuǎn)壓蓋式機(jī)械夾緊具有結(jié)構(gòu)簡單通用性好夾緊可靠增力比大等特點(diǎn) 在制定曲軸的粗磨工藝規(guī)程時已經(jīng)初步考慮了加工工藝基準(zhǔn)問題并繪制了工序簡圖如 31 圖 31 6110 曲軸連桿軸頸粗磨工序圖 及夾緊力的計(jì)算 計(jì)算切削力 刀具型砂輪 在一般外圓磨削情 況下磨削力可分為相互垂直的三個分力即 切向磨削力砂輪旋轉(zhuǎn)的切向方向 法向磨削力砂輪和工件接觸面的法線方向 軸向磨削力縱向進(jìn)給方向 其中切向磨削力是確定磨床電動機(jī)功率的主要參數(shù)又稱為主磨削力法向力作用于砂輪的切入方向壓向工件直接影響工件的精度和加工表面的質(zhì)量軸向磨削力作用于機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)但與和相比較數(shù)值較小一般不考慮由《機(jī)械加工工藝手冊》表 1313 查得 204 外圓磨床磨削力的實(shí)驗(yàn)公式 31 式中 切除單位體積的切屑所需壓力 切削深度 mm 工件速度 mmin 砂輪速度 ms 軸向進(jìn)給量 mm 砂輪寬度 mm 參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 1314 可查得 22 06 076 076 08 062 由《機(jī)械加工工藝手冊》表 1345 取 35ms 已知 01 工件磨削表面直徑 62mm 由《機(jī)械加工工藝手冊》表 1346 可查得 24mmin 砂輪寬度 8mm 本工序取由此算得 在計(jì)算切削力 時必須考慮安全系數(shù)安全系數(shù) 32 式中 基本安全系數(shù) 15 加工性質(zhì)系數(shù) 12 磨具鈍化系數(shù) 12 斷續(xù)切削系數(shù) 11 則 由于法
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