毕 业 设 计题 目 曲轴箱箱体的工艺及工装 英文题目 Crancase technology and tooling cabinet 学生姓名： 学 号： 专 业： 机械制造及自动化 系 别： 机械工程系 指导教师： 二零一二年六月 摘要摘 要曲轴箱是一种典型的箱体零件，它的作用是容纳和支承其内的所有零部件，保证它们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。曲轴箱的分割面与轴承孔，箱盖左右两侧缸孔精度要求较高，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面及孔的粗精加工工序分开。在制定曲轴箱工艺过程中，还确定了切削参数，工时定额，并填写了工序卡片。分别设计了一套钻联接孔的钻模与镗轴承孔的镗模，并进行了定位误差分析。关键词：工艺过程； 切削用量； 工时定额；曲轴箱箱体；专用夹具； 定位误差分析I 东华理工大学长江学院毕业设计 AbstractABSTRACTCrankcase is a typical box part, its role is to hold and all the parts inside the bearing to ensure the correct position between them, so that better coordination to operate and work. Split the crankcase and the bearing bore surface, the to major rough surface and hole finishing operations separately. In the development process card. Were designed a drill hole jig join bearing hole boring and boring model, and location error analysis out.Key words: Process； cutting the amount of fixed working hours； special fixtures； positioning error analysisII 东华理工大学长江学院毕业设计 目录目 录绪 论11曲轴箱结构特点分析21.1曲轴箱的结构特点21.2曲轴箱图样分析21.3生产纲领的确定21.4确定毛坏的制造形式31.5材料的选择32拟定箱体加工工艺路线42.1定位基准的选择原则42.2切削用量的选择原则42.2.2精加工时切削用量的选择42.3曲轴箱的机械加工工艺过程分析52.4曲轴箱加工工艺路线的确定53毛坯尺寸、机械加工余量和工序尺寸的确定63.1曲轴箱箱体：63.2曲轴箱合箱73.2.2主要孔加工的工序尺寸及加工余量74确定切削参数和工时定额的计算84.1粗铣箱体底面84.2铣箱体分割面104.3精铣箱体底面144.4钻底面418mm孔，锪440mm凸台154.5钻1216mm孔，锪1232mm凸台平面184.6锪60mm凸台平面，钻、攻3M6mm螺纹214.7磨削分割面254.8粗镗100mm轴承孔，留精镗余量0.4mm264.9精镗100mm轴承孔264.10镗左右两侧100mm缸孔274.11铣箱盖上斜面50mm160mm294.12钻、攻箱盖缸孔6M8螺孔314.13钻、攻轴承孔端面6M8螺孔335专用夹具的设计37 5.1概述375.2专用铣床夹具设计37结 论42致 谢43参考文献44 东华理工大学长江学院毕业设计 绪论绪 论箱体类零件是箱体类零部件装配时的基础零件，它的作用是容纳和支承其内的所有零部件，并保证它们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。因而，箱体类零件的精度对箱体内零部件的装配精度有决定性影响。它的质量，将直接影响着整机的使用性能、工作精度和寿命。本课题所涉及的曲轴箱零件是一种典型的、相对复杂的、加工技术要求较高的箱体类零件。曲轴箱箱盖、箱体主要加工部分是分割面、轴承孔、缸孔、通孔和螺孔。其中轴承孔及箱盖上缸孔要在箱盖、箱体合箱后再进行镗孔及铣削端面的加工。其结构有多种孔、面，而且要求都相对较高。通过对曲轴箱结构的分析，了解曲轴箱加工的特点，通过对机床夹具总体设计的过程，深入生产实际调查研究，了解工件的工艺过程、本工序的加工要求、工件已加工面及待加工面的情况、基准面选择的情况、可以选用的机床设备及切削用量等。在设计过程中，不仅可以巩固相关的专业知识，还将提高查阅设计手册及图册的能力，并熟悉相关的国家标准，锻炼独立解决问题的能力，提高应用绘图软件绘制工程图的 熟练度等。可以有效地将大学所学的各方面知识加以运用，为以后毕业就业，从事制造业行业方面的工作，打好基础。44 东华理工大学长江学院毕业设计 曲轴箱结构特点分析1曲轴箱结构特点分析1.1曲轴箱的结构特点1）孔径精度：孔径的尺寸精度和几何精度形状精度会影响轴的回转精度和轴承的寿命。其中曲轴箱合箱后对轴承孔与两侧缸孔精度要求较高，为IT7级。2）孔与孔的位置精度：同一轴线上各孔的同轴度误差和孔的端面对轴线的垂直度误差，会影响主轴的径向跳动和轴向窜动，同时也使温度增加，并加剧轴承磨损。一般同轴线上各孔的同轴度约为最小孔径尺寸公差的一半。其中曲轴箱全箱后对两个mm轴承孔的同轴度公差为0.03mm。3）主要平面的精度：箱体零件上的装配基面通常即是设计基准又是工艺基准，其平面度误差直接影响主轴与床身联接时的接触刚度，加工时还会影响轴孔的加工精度，因此这些平面必须本身平直，彼此相互垂直或平行。其中曲轴箱合箱后对箱盖分割面与箱体分割面的对称度要求为0.02mm。4）孔与平面的位置精度：箱体零件一般都要规定主要轴承孔和安装基面的平行度要求，它们决定了主要传动轴和机器上装配基准面之间的相互位置及精度。其中箱盖、箱体轴承孔的轴心线对分割面的对称度公差为0.02mm。5）表面粗糙度：重要孔和主要表面的粗糙度会影响联接面的配合性质和接触刚度，所以要求较严格，其中曲轴箱箱体与箱盖的分割面的粗糙度要求达到Rz1.6.1.2曲轴箱图样分析1）箱盖、箱体分割面的平面度公差为0.03mm。2）轴承孔由箱盖、箱体两部分组成，其尺寸mm的分割面位置，对上、下两个半圆孔有对称度要求，其对称度公差为0.02mm。3）两个mm轴承孔的同轴度公差为0.03mm。4）140mm端面对mm孔轴心线的垂直度公差为0.03mm。5）箱盖上部2mm 孔端面对其轴心线的垂直度公差为0.03mm，对mm轴承孔轴心线平行度公差为0.03mm。1.3生产纲领的确定生产纲领是指企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划。零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。计划期为一年的生产纲领称为年生产纲领，按下式计算：N=Qn(1+)(1+)式中N-零件的年产量，单位为件/年； Q-产品年产量，单位为台/年； n-每台产品中该零件数量，单位为件/台； -备品百分率；-废品百分率。已经该减速箱年产量Q=1200台/年，备品率=5%，废品率=3%即N=Qn(1+)(1+) =1200（1+5%）（1+3%） =1297件/年1.4确定毛坏的制造形式查机械制造工艺学P7表得，重型零件（30kg以上）年产量1000件/年，为大批量生产。采用金属模机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。1.5材料的选择由于曲轴箱的形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用，查阅机械加工工艺手册表2.2-2.3，考虑到灰铸铁容易成形，切削性能、强度、耐磨性、耐热性均较好且价格低廉，而且一般箱体零件的材料大都采用铸铁，故选用牌号为HT200的灰铸铁。表1-1 HT200的力学性能牌号抗压强度/MPa抗剪强度/MPa弹性模量/GPa疲劳极限/MPaHT2005887852437810888108东华理工大学长江学院毕业设计 拟定箱体加工工艺路线2拟定箱体加工工艺路线2.1定位基准的选择原则2.1.1精基准的选择大批量生产的曲轴箱，通常以底平面（或分割面）和两定位销孔为精基准。这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”原则，此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。2.1.2粗基准的选择加工曲轴箱箱体或箱盖底平面时，取要加工的面得对称面为粗基准，符合工作表面间相互位置要求原则。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体合装时对合面的变形。2.2切削用量的选择原则2.2.1粗加工时切削用量的选择粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。（1）切削深度的选择粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑几次走刀。（2）进给量的选择粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。（3）切削速度的选择粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削速率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。2.2.2精加工时切削用量的选择精加工时加工精度和表面质量要求较高，加