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機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)-vf67空氣壓縮機曲軸加工工藝及夾具設(shè)計-在線瀏覽

2025-02-08 03:52本頁面
  

【正文】 4 目 錄 中文 摘 要 .......................................................... 英文摘要 ........................................................... 緒 論 ............................................................. 第一章 VF6/7 空壓機曲軸 工藝規(guī)程制定 .......................... 編制工藝應注意的問題 ........................................ 曲軸加工工藝過程分析 ....................................... 曲軸零件功用、結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求 曲軸的機械加工工業(yè)步驟制定 曲軸特點及工藝措施 毛坯形式選擇 定位基準選擇 零件加工工藝路線 零件加工工藝路線分析 毛坯加工余量確定 選擇加工設(shè)備、刀具、量具及夾具等 切削用量選擇 第二章 工序計算過程 ............................................. 第三章 夾具設(shè)計 機床夾具概述 工件的裝夾方法 夾具的作用、組成及分類 粗精車曲拐夾具設(shè)計方案分析 切削力及加緊力計算 定位誤差分析 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 結(jié)論 ...................................................... 參考文獻 ........... 畢業(yè)設(shè)計說明書 5 緒論 機械工程科學是 — 門有著悠久歷史的學科,是國家建設(shè)和社會發(fā)展的支柱學科之— 。 金屑切削機床、特種加上機床、機器人以及機械加工工藝系統(tǒng)中的其他工藝裝備是機械制造的主要設(shè)備和工裝,它們是機械制造賴以實現(xiàn)的重要手段。 機械的制造工藝 過程通常可區(qū)分為熱加工工藝過程 (包括鑄造、塑性加工、焊接、熱處理、表面改性等 )及冷加工工藝過程,它們都是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等,使之成為成品或半成品的過程。 1. 1. 2 統(tǒng)籌兼顧、全面考慮:產(chǎn)品的 制造包括毛坯生產(chǎn)、切削加工、熱處理和裝配等工藝過程,這些過程都是有機地聯(lián)系在一起的。 1. 1. 3 零件結(jié)構(gòu)工藝性的優(yōu)劣隨生產(chǎn)條件的不同而異:在進行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,必須考慮現(xiàn)有設(shè)備條件、生產(chǎn)類型和技術(shù)水平等生產(chǎn)條件。 曲軸的加工工藝復雜,特別是軸頸有很高的尺寸和形位公差要求,一般按 6 級精度制造,粗糙度不高于 m。 本曲軸的材料為 45 鋼 。 本設(shè)計 結(jié) VF 76 空氣壓縮 機,主要對 VF 76 曲軸的機械加工工藝進行分析。 2)曲柄銷處理后 硬度為 50~ 63HRC,同一曲軸上的硬度差不得超過六個單位,其余調(diào)質(zhì)處理到 217~ 255HB。 ? 176。 5)校靜平衡,不平衡量不大于 20g。 7)錐度 1: 10 接觸表面用著色發(fā)檢查不少于 75% 畢業(yè)設(shè)計說明書 7 曲軸 的機械加工工藝 規(guī)程的制定步驟 曲軸特點及工藝措施 曲軸(見圖 1)是帶有曲拐的軸,它仍具有軸的一般加工規(guī)律,如銑兩端面、鉆中心孔、車、磨及拋光等,但也有它的特點,包括形狀復雜、剛度差及技術(shù)要求高,應采取相應的工藝措施,分析如下: 剛度差 該 曲軸的長徑比較大( L/d=11),又具有 多 來增強剛性,從而減少變形和振動;采用具有兩邊傳動或中間傳動的剛度高的機床來進行加工,可以減少扭轉(zhuǎn)變形、彎曲變形和振動;在加工中盡量使切削力的作用互相抵消;合理安排工位順序以減少加工變形;增設(shè)校直工序。 技術(shù)要求 高 空壓機曲軸的技術(shù)要求是較 高的,其機械加工工藝過程隨生產(chǎn)綱領(lǐng)的不同和曲軸的復雜程度而有很大的區(qū)別,但一般均包括以下幾個主要階段:定位基準的加工;粗、精車和粗磨各主頸及其它外圓;車連頸;精磨各主頸及其他外圓;精磨連頸;大、小頭及鍵槽加工;軸頸表面處理;動平衡;超精加工各軸頸。粗加工后會發(fā)生變形,因此常把粗、精加工分開,并在切削力較大的工序后面安排校直工序,以保證加工精度。 軸頸的加工要求高,主頸和連頸采用多次加工,使加工余量越來越小,切削力逐漸降低;同時由于粗、精加工工序分開進行,后工序就有可能消除前工序的誤差,最終獲得很高的精度和很低的粗糙度。為防止變形,在加工過程中應當采取下列措施:選用有較高剛度的機床、刀具及夾具等,并用中心架 毛坯形式選擇 該曲軸的毛坯材料 為 45 號鋼 毛坯為鍛件,其鍛造 方法 由生產(chǎn)批量 和鍛件精度而確定 ,由于該曲軸的年產(chǎn)量為3000 件因此選擇自由鍛為毛坯鍛造方法 。 定位基準 選擇 定位基準選擇 粗基準的選擇 為了保證中心孔鉆在主頸毛坯外圓面的軸線位置上,選用主頸的外圓面為粗基準。 輔助粗基準的選擇 在扇板上銑出兩個工藝平面即是加工連頸時所用的輔助粗基準。加工連頸時,用加工的法蘭和小頭的外圓及連頸 1外圓作為精基準基面,這樣便于保證技術(shù)要求。 零件加工工藝路線 此次畢業(yè)設(shè)計的年常量為 3000 支,材料為 45號鋼 ,毛坯為 鍛 件。攻螺紋 Z35 鉆頭 Φ 17 絲錐 35 去毛刺 回螺紋4M12? 36 檢驗 37 配平衡錘 平衡螺釘校靜平衡 做記號 、 38 在平衡錘上鉆孔去重 Z35 39 復校靜平衡 40 劃鍵槽線 16N9 8N9 平臺 41 找正銑槽 16N9 塞規(guī) 16N9 槽銑刀 42 找正銑槽 8N9 塞規(guī) 8N9 槽銑刀 43 去毛刺 44 檢驗 45 粗精磨長頭各個階臺 及 M 45? 外圓 卡規(guī) 430? 65K6 Φ 50J7 R樣規(guī) 粗精磨短頭各個階臺 及 M 45? 外圓 第一章 VF6/7 空氣機壓縮機曲軸工藝規(guī)程 10 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱型號 夾具、刀檢具及輔具 46 粗精 磨外錐Φ 47U8?1∶ 10 錐度環(huán)規(guī) Φ 47U8? 1∶ 10 47 找正粗精磨曲拐 MQ8260 卡規(guī) Φ 65g6 塞規(guī) 80AII 百分表 尺樣規(guī) 48 檢驗 49 車 M 45? 外圓 倒角 車螺紋 C620 環(huán)規(guī) M 45? 游標卡尺 50 去毛刺 51 檢驗 并做磁力探傷 52 清洗干凈 裝上平衡錘 及不衡錘螺釘 表 2 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱型號 夾具、刀檢具及輔具 1 銑端面 雙面銑床 2 劃線 畫線工具 3 打中心孔 中心孔鉆床 A5中心鉆 4 粗車 長頭階臺及 V、斜度 C6140 5 掉頭 粗車 階臺及 V、斜度 6 車兩頭端面 中心架 7 檢驗 8 找正壓緊 粗銑尺寸 90 X52K 9 畫線 CA6140 10 車曲拐 11 去毛刺 12 檢驗 13 粗車曲拐 14 檢驗 15 調(diào)質(zhì) HB21725機械試樣同時進行 16 檢驗 機械性能試樣 檢驗合格后 零件才能加工 17 車兩端面鉆中心孔 18 車半精車個階臺及 R 19 車外圓 斜度 20 檢驗 21 精銑 90兩平面 X52 角尺游 標卡尺 22 劃線斜度 8090 止口線 槽線 4Φ 20 23 找正銑槽 塞規(guī) 20Fg 游標卡尺 24 找正銑斜度 角尺 游標卡尺 25 找正銑止口 畢業(yè)設(shè)計說明書 11 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱型號 夾具、刀檢具及輔具 26 去毛刺 并編號打字 去氧化 皮 27 檢驗 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱型號 夾具、刀檢具及輔具 28 精車曲拐 CA6140 游標卡尺 29 檢驗并做超聲波探傷 30 曲柄銷高頻淬火 HRC5063并校直 硬度試樣同時進行 31 檢驗 32 車 2Φ 56K6修正兩端中心孔 C620 中心架 百分表 33 精車外圓 外錐 槽 對刀板 228? 游標卡尺 34 檢驗 35 鉆 4M12? 底孔至Φ ?38 倒角 45176。 間檢驗,這樣很關(guān)鍵,可以及時發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品提早返工。 ,更有利于窗口面的結(jié)合。 零件加工工藝路線 分析 ( — ) 完善的工藝技術(shù)條件是為了滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求,故工藝技術(shù)條件應切實可行,便于操作。若端面不平,則中心鉆上兩個切削刃的受力不均,鉆頭引偏而折斷。 中心孔的重要性:中心孔除影響曲軸的質(zhì)量分布外,它的重要性還在于它是曲軸加工的重要精基準,直接影響曲軸的加工精度,因此中心孔必須滿足其質(zhì)量要求??捎糜褪蛳鹉z砂輪修研。毛坯外表光潔圓整,則打出的中心孔位置誤差就小。主頸四是加工長度尺寸的一個 基準,其兩側(cè)扇板的厚度應分均勻,否則極易使整根曲軸的軸向尺寸發(fā)生偏移,即單邊,致使曲軸各扇板厚度不一而致廢??滋顣绊懙谄咧鬏S頸及法蘭的強度 ,太淺會影響內(nèi)裝黃油的空間和裝軸承的軸向位置。為了使車連頸時角度分 布均勻,按照煅造毛坯雙拐曲軸的角度均布原理去掉鍛造 造余量 ,故必須銑好定位面。 粗磨連頸是一道重要工序。的三等分 ,保證中心高尺寸。此外若中心架調(diào)整不恰當會引起曲軸變形而致中心高超差,而砂輪進刀太快則會引起角度偏移 ,甚至曲軸斷裂。 該曲軸自身沒有油孔,它的潤滑方式是在連桿上鉆油孔,由該油孔對曲軸進行潤滑,防止軸瓦抱死。 1 精磨開始前,要提前啟動機床,使砂輪運轉(zhuǎn)一定時間后 ,利用修整器把砂輪的厚度和圓弧修整。砂輪的圓周表面要修細致 ,否則不能保證磨削后軸頸的粗糙度而形成螺旋紋印。為了使整根曲軸在加工運轉(zhuǎn)時的剛性和緊 固性增強,可采用 V型夾具來裝夾曲軸主頸一、主頸七位置。 1小頭精磨一般單獨安排一道工序。加工前應先用百分表檢查主頸一跳動,若超差,則應重新修正小頭中心孔倒角,直到跳動合格。鍵槽的對稱度是從兩個方面要求,一是對連 1軸頸中心線的對稱度,二是對主軸頸的對稱度。 1隨著技術(shù)的發(fā)展,曲軸動不平衡的要求越來越嚴 格,動不平衡量越小,曲軸工作時運轉(zhuǎn)越平穩(wěn),噪音越小,磨損越少,壽命越長。曲軸精加工將廣泛采用 CNC 控制的曲軸磨床對其軸頸進行精磨加工,此種磨床將配備砂輪自動動平衡裝置、中心架自動跟蹤裝置、自動測量、自動補償裝置、砂輪自動修整、恒線速度等功能要求,以保證磨削質(zhì)量的穩(wěn)定?,F(xiàn)代曲軸磨床除了要有很高的靜態(tài)、動態(tài)剛度和很高的加工精度外,還要求有很高的磨削效率和更多的柔性。隨著現(xiàn)代驅(qū)動和控制技術(shù)、測量控制、 CBN(立方氮化硼)砂輪和先進的機床部件的應用,為曲軸磨床的高精度、高效磨削加工創(chuàng)造了條件。正是體現(xiàn)了這些新技術(shù)綜合應用的具體成果。在對連桿頸進行隨動磨削時,曲軸以主軸頸為軸線進行旋轉(zhuǎn),并在一次裝夾下磨削所有連桿頸。要實現(xiàn)隨動磨削, X軸除了必須具有高的動態(tài)性能外,還必須具有足夠的跟蹤精度,以確保連桿頸所要求的形狀公差。由于 CBN 砂輪耐磨性高,在磨削過程中砂輪的直徑幾乎是不變的,一次修整可磨削 600~ 800 條曲軸。 毛坯加工余量確定 機械加工中毛坯尺寸與完全零件尺寸之差,稱為毛坯的加工余量。 二、鍛件 件的機械加工余量 指鍛件 在機械加工過程中被切除的厚度。又按零件的公稱尺寸大小分為 10 個尺寸組。鑄件在澆注時在底面的機械加工余量不同于頂側(cè)面的要求。 畢業(yè)設(shè)計說明書 15 由于機械加工和 鍛 造等工藝上的要求、允許挑選其他等級的加工余量;也允許在同一鑄件上某局部范圍內(nèi)挑選不同等級的加工余量。 選擇 加工設(shè)備、刀具、量具及夾具等 一、設(shè)備的選擇原則 零件大小適應; ; 。 刀具:能使用通用刀具的盡量使用 通用刀具,如鉆、擴、鉸,銑都可以用通用刀具。因為他們應用簡單、方便。 夾具選擇:箱體加工必須大量使用專業(yè)夾具,無法使用通用夾具。 切削工時fnLtj?《機械加工工藝手冊》表 m 30 ???tj 工步 2 粗車外圓至φ ? 及 r5 工件材料: 45 號剛正火 b? =,,自由鍛。 刀具: YT15 外圓車刀。 0r =15 0a =12176。 式中修正系數(shù) kv 《機械加工工藝手冊》表( ) Kmv= Ksv= Ktv= Kkrv= Kbv= vy = V= 242 ????? 。 切削工時:fn lllltj 321 ????
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