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畢業(yè)設(shè)計(jì)論文—ca6110發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)-閱讀頁

2024-11-12 12:10本頁面
  

【正文】 0r/min. ( 5)確定粗磨齒輪軸項(xiàng)的基本時(shí)間 同上可知 2 ( 35 2 1 ) 5 2 m in73 .5 12 47 4j w B tL hKTin f f ? ? ? ?? ? ? ??? ( 212) 工序的基本時(shí)間為 12T 0. 32 0. 32 0. 64 m inj j jTT? ? ? ? ? 工序 9(精車第二、三、五、六、七主軸頸、油封軸頸和法蘭)切削用量即基本時(shí)間的確定 本工序?yàn)榫庸すば?,選用 CK6140 數(shù)控車床和 YT15 硬質(zhì)合金車刀,選用可轉(zhuǎn)位車刀( GB207887,GB208087) ,刀具副偏角 10rk ??,刀尖圓弧半徑 mm? ? 。已知條件同工序 1,查 GFM 公司曲軸內(nèi)銑床型號(hào)及技術(shù)參數(shù)表選用 FKP20/1 型單刀盤內(nèi)銑床,選用刀盤型號(hào)為 MKJ,內(nèi)徑 300mm? ,刀片號(hào) 16/8。 mm? 125 / minvm? /f mm r? 600 / minnr? ? 工序 29(精磨第四主軸頸及其過渡圓角)切削用量及基本時(shí)間的確定 本工序 為精 加工 工序 ,選用 MQ1350B 外 圓磨 床, 是用 頂尖定 位、1 0 0 ~ 1 3 0 3 3 9 2 8 3JB ?雞心頭夾緊,并使用中心架,所選砂輪的寬度為 32Mb mm? 。 mm? 30 /v m s? 10 /bf mm r? 3850 / minnr? ? 工序 36(銑鍵槽)切削用量及基本時(shí)間的確定 各數(shù)據(jù)計(jì)算方法同 、 ,步驟從略。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(duì)于機(jī)床或刀具有一個(gè)正確的位置,并在加工過程中這個(gè)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(shí)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(duì)機(jī)床或刀具獲得正確的位置。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。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(duì)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(gè)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(cuò)裝置等。 6110 發(fā)動(dòng)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(duì)這些特點(diǎn)應(yīng)采取相應(yīng)的措施,分析如下: 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(shí)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: ,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。 因本曲軸長徑比較大,同時(shí)具有曲拐,因此剛性較差。 ( 2):在加工時(shí)盡量使切削力的作用相互抵消,可用前后刀架同時(shí)橫向進(jìn)給。 ( 4):在有可能產(chǎn)生變形的工序后面增設(shè)校直工序。因而總的工藝路線較長,精加工占有相當(dāng)比例。 B:粗基準(zhǔn)選擇用曲軸兩端的中心孔。 C:精加工時(shí)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(shí)因中心孔磨損引起加工誤差。 D:曲軸軸向定位以主軸頸軸肩定位,工藝設(shè)計(jì)時(shí)定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致。 本夾具可同時(shí)粗磨位于同一軸心線上的連桿軸頸、兩側(cè)面及過度圓角。連桿軸頸側(cè)面有較高的端 面跳動(dòng)要求,并同時(shí)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。 綜合分析以上問題,本夾具的設(shè)計(jì)存 在特殊之處,對(duì)各部分的要求都相對(duì)較高,在設(shè)計(jì)時(shí)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。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 6110 曲軸連桿軸頸粗磨夾具設(shè)計(jì) 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(gè)方面,這里只討論工件在夾具上的定位。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。 在制定曲軸的粗磨工藝規(guī)程時(shí),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。 177。177。177。 3 0 ′ 以 內(nèi) 圖 31 6110 曲軸連桿軸頸粗磨工序圖 計(jì)算切削力 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 刀具: 8 0 8 1 3 4 6 5 3 5P S A A L B? ? ? ? ?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(gè)分力,即; tF 切向磨削力(砂輪旋轉(zhuǎn)的切向方向) nF 法向磨削力(砂輪和工件接觸面的法線方向) aF 軸向磨削力(縱向進(jìn)給方向) 其中,切向磨削力 tF 是確定磨床電動(dòng)機(jī)功率的主要參數(shù),又稱為主磨削力:法向力 nF 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 aF 作用于機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng),但與 tF 和 nF 相比較數(shù)值較小,一般不考慮。外 圓磨床磨削力的實(shí)驗(yàn)公式: t F p s w a sF C a v v f b N? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ( 31) 式中 FC 切除單位體積的切屑所需壓力( 2/N mm ); pa 切削深度( mm); wv 工件 速度( m/min); sv 砂輪速度( m/s); af 軸向進(jìn)給量( mm); sb 砂輪寬度( mm); 參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 ,可查得 FC =22, a =, ? =, ? =,? =, ? =;由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 sv =35m/s;已知 pa =,工件磨削表面直徑 wd =62mm,由《機(jī)械 加工工藝手冊(cè)》表 wv =24m/min;砂輪寬度 sb =8mm, (0 . 5 ~ 0 . 8 ) 8 0 . 4 ~ 0 . 6 4af m m? ? ?,本工序取 mm? ,由此算得: 0. 6 0. 76 0. 76 0. 62 0. 382 2 0 .1 3 5 2 4 0 .5 8 1 3 2 2 .32 .0 4 2 .0 4 1 3 2 2 .3 2 6 9 7 .5tntFNF F N N? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) 1 2 3 4K K K K K? ? ? ? ( 32) 式中 1K 基本安全系數(shù), ; 2K 加工性質(zhì)系數(shù), ; 3K 磨具鈍化系數(shù), ; 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 4K 斷續(xù)切削系數(shù), ; 則: 1 . 5 1 . 2 1 . 2 1 . 1 1 3 2 2 . 3 3 1 4 1 . 8tF K F N N? ? ? ? ? ? ? ? 由于法向切削力有左右兩夾具體承受,因此在計(jì)算所需夾緊 力時(shí)只需考慮切向磨削力 tF 。 將 N值帶入上世的實(shí)際夾緊力為: 22122si n2si n2MG fDW ff????? ( 35) 其中已知 D=, G=, 1f = 2f =, 090?? , 3 1 4 1 .8 3 7 .5 5 5 8 9 8 7 .322FDM N m m?? ? ? ? ? ?,算得: 002 5 8 9 8 7 . 3 7 4 8 . 7 2 0 . 2 57 5 . 1 sin 4 5 2 6 8 6 . 50 . 2 50 . 2 5 sin 4 5WN? ????? ii :壓蓋夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 1213 螺母夾緊力可得用扳手的 M20 六角螺母許黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 用夾緊力 0W =7950N,顯然 0 2WW> ,故本夾具可以安全的工作。 產(chǎn)生定位誤差的原因有以下兩個(gè)方面: 1)定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合; 2)定位基準(zhǔn)位移。 2Dw B g j ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ( 36) 本夾具的主要定位元件為 V型塊,軸向定位時(shí)定位基準(zhǔn) —— 右夾具體的左端面與止推面的接合面即為曲軸連桿軸頸工序基準(zhǔn),即不存在基準(zhǔn)位移公差也不存在基準(zhǔn)不重合誤差,所以 0?? 。0.05沉 孔 φ 3 3 深 1 04 φ 2 2 通B B 視 圖2 4 5 C C 視 圖1 1 02 4 5 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 4 φ 2 2 通沉 孔 φ 3 3 深 1 0D D 視 圖157 圖 32MQ1350B 外圓磨床 6110 曲軸連桿軸頸夾具裝備圖 該夾具主要由左夾具體 右夾具體 左夾具 V型塊 右夾具 V型塊 1分度盤 壓蓋 定位塊 14和翻轉(zhuǎn)塊 19等零件組 成。左右夾具體的中心線即為主軸的回轉(zhuǎn)中心線。分度盤 0120 的分度精度等級(jí)要高出連桿軸頸等級(jí) 1級(jí)以上。 V型塊的定位靠定位銷 8來實(shí)現(xiàn)。 加工時(shí),將精磨后的第七主軸頸和第一主軸頸只與夾具的左右 V型塊上,用百分表調(diào)整第 1或第 6連桿軸頸軸心線,使其處于磨床主軸回轉(zhuǎn)中心位置,然后夾緊曲軸,再將分度盤套在曲軸皮帶輪軸頸上,使 3 個(gè)齒面中的一個(gè)緊靠在翻轉(zhuǎn)塊上,然后用內(nèi)六角螺釘將其固在皮帶輪軸頸上,這樣就可以磨削第 6 連桿軸頸了。由于分度盤的 3 個(gè)齒面為 0120 精確分度,因此保證了個(gè)連桿軸頸的角度偏差并滿足了工藝要求。 ( 1)調(diào)整曲軸連桿軸頸軸心線的平行度誤差采用修磨側(cè)面墊板來實(shí)現(xiàn) ( 2)調(diào)整曲軸的回轉(zhuǎn)中心半徑采用修磨地面板來完成 ( 3)加工回轉(zhuǎn)半徑不同的曲軸時(shí),可以通過更換不同厚度的地面板來實(shí)現(xiàn) 總體來說,該夾具能夠大 大提高生產(chǎn)效率,因?yàn)榭梢哉{(diào)整,所以其加工范圍增大,能夠解決設(shè)備不足的情況;能夠有效的保證加工精度,無需高技能操作者;結(jié)構(gòu)簡單。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 總結(jié) 對(duì)任何制造業(yè)來說,制造工藝的基本要求主要是兩個(gè)方面:一是質(zhì)量要達(dá)到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求;二是生產(chǎn)時(shí)消耗的物質(zhì)和勞動(dòng)量最少。對(duì)大量生產(chǎn)的汽車制造業(yè)來說,這兩個(gè)基本要求尤為重要。 當(dāng)然,目前國際上還有更加先進(jìn)的曲軸加工工藝和機(jī)床設(shè)備,只鉆一對(duì)質(zhì)量中心孔,選用日本的 Mazak 五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行一系列的加工。但是對(duì)于新技術(shù)、新工藝的追求是不會(huì)止步的,這就需要我們當(dāng)代的青年和科技工作者的不斷努力。首先要感謝的是我的指導(dǎo)老師 王老師 , 在整個(gè)過程中他給了我很大的幫助。 老師淵博的專業(yè)知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),誨人不倦的高尚師德,嚴(yán)以律己、寬以待 人的崇高風(fēng)范,樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。同時(shí) 感謝所有任課老師 四 年來對(duì)我的培養(yǎng) 。借此,感謝大學(xué)三年中我的班主任和任課老師們給予的教誨,你們的教誨,不僅讓我學(xué)到了書本的基礎(chǔ)知識(shí),更重要的是讓我學(xué)會(huì)了如何做一名優(yōu)秀的大學(xué)生,如果沒有你們的辛勤教誨,也不會(huì)有我今天的成長。
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