曲轴的工艺设计及相关夹具设计

本科毕业设计(论文)题目： 曲轴的工艺设计及相关夹具设计 院 系： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 姓 名： 指导教师： 2016年3月摘要本篇毕业设计曲轴的工艺设计及相关夹具设计，曲轴零件的主要加工表面是主轴颈外圆及连杆体上下，左右表面，油孔，以及螺纹孔和键槽的加工。一般来说，保证平面的加工精度与保证轴系的加工精度相比，保证平面的加工精度比较容易。键槽加工都是选用专用铣床夹具，夹紧方式一般选用手动夹紧，夹紧可靠。因此生产效率较高。能够满足设计要求。文章的重点在于对曲轴零件的工艺性和力学性能分析，对加工工艺进行合理分析，选择确定合理的毛坯、加工方式、高效设计、省力的夹具，经过实践证明，最终加工出合格的曲轴零件。关键词：曲轴加工表面,铣槽夹具,夹具IIIABSTRACT keyway fixture based on. Crankshaft parts of the main surface is on the main shaft neck of the outer circle of the connecting rod and the body, left and right surface, oil hole, and screw hole and keyway processing. In general, to ensure the accuracy of the machining process and the accuracy of the system to ensure that the accuracy of the plane is relatively easy to ensure the accuracy of the plane. Keyseating is the special milling fixture, the clamping way generally manual clamping, clamping reliable. So the production efficiency is higher. Be able to meet the design requirements.The emphasis of this paper is to analyze the process and mechanical properties of the air compressor crankshaft, and to select the reasonable blank, processing method, high efficiency design and saving fixture. The innovation of this paper lies in keyway milling fixture 3D assembly drawings and part drawings drawn by using UG software, its main characteristic is 3D modeling, the fixture assembly sequence and visual effects are clear.Key words: keyway;right surface;milling fixtureIII目 录 摘要I AbstractII 1绪论1 2零件结构工艺分析1 2.1 零件的分析1 2.1.1 零件的作用2 2.1.2 零件的工艺分析3 2.2 曲轴加工的加工顺序和加工方案的选择3 2.2.1 孔和平面的加工顺序5 2.2.2 加工方案选择5 3工艺规程设计6 3.1 曲轴加工定位基准的选择7 3.1.1 粗基准的选择8 3.1.2 精基准的选择9 3.2 曲轴加工主要工序安排10 3.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定11 3.4 选择加工设备及刀、量具13 4 确定切削用量及基本工时13 4.1 切削用量及基本工时的计算2.4 选择加工设备及刀、量具13 工序10车曲轴两端面钻中心孔14 工序20 粗车主轴颈右端外圆15 工序30 粗车主轴颈左端外圆并倒角16 工序40 半精车主轴颈右端外圆至尺寸17 工序50 半精车、精车主轴颈左端至尺寸18 工序60 钻18III 工序70 钻18 工序80 钻19 工序90 钻深20盲孔20 工序100钻2-油孔20 工序110铣2-6X6键槽21 工序120铣5X37.5键槽21 工序130粗铣、精铣连杆上、下及前、后端22 工序140磨削主轴颈右端23 工序150磨削主轴颈左端24 4.2时间定额计算及生产安排245 曲轴铣键槽夹具设计25 5.1铣键槽夹具设计26 5.2定位基准的选择28 5.3切削力的计算与夹紧力分析28 5.4定位误差的分析30 5.5夹具设计简要操作说明31 结 论32 参考文献33 致 谢34III1 绪论 机床夹具是生产技术准备工作中一项重要组成部分，为了适应现代机械工业的上述生产特点，机床夹具发展方向主要表现为：标准化：完善的标准化，不仅指现有夹具零部件（包括毛坯及半成品）的标准，而且应有各种类型夹具结构的标准。后者如通用可调夹具标准；组合夹具标准；自动线夹具标准等，并在上述两种标准化的基础上，对专用夹具零部件，通用可调夹具零部件及组合夹具零部件等，实行统一的标准化，以便使有一部分零部件，能在各类夹具上通用。另外把一些夹具部件、组件，做成一个独立单元，使夹具的设计、制造和装配工作简化，这也是夹具标准化的一个发展方向。作为发展趋势，有些国家不仅有上述各种夹具标准，而且有制造标准零部件和各类标准夹具的专业工厂，使原来单件生产的夹具，转变为专业化批量生产，有利于缩短生产周期和降低成本。 可调化、组合化：当前机床夹具结构发展的两个主要方面，一是要把专门用于某一特点工序的专用夹具，扩大其应用范围，使能用于同一类型零件的加工，并实现快速调整；二是改变专用夹具在产品稍有修改或改变就报废的现象，使夹具能重复利用，实行组合化的原则，用少数元件能满足多种需要。精密化：随着机械产品加工精度日益提高，高精度机床大量涌现，势必要求机床夹具也相应越来越精密。 高效自动化：为了改善劳动条件，实现文明生产，提高生产效率，降低加工成本，不仅大批量生产有此要求，对多品种、小批量生产同样可考虑采用合适的高效自动化夹具，使获得良好的经济效益。2 零件结构工艺分析 本文首先对曲轴的零件进行分析，通过对曲轴进行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，与指导老协商后，感觉用夹具比较合适。随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了夹具设计。整个设计得指导思想“简便、效率高、非常经济”。2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用：题目给出的零件是曲轴。曲轴主要是柴油发动机上面的零件，保证活塞的正常运行。故曲轴零件的加工精度和表面光洁度直接影响着传动的精度和效率，可以说，一个加工精度高的曲轴与加工精度的低的曲轴相比，其传动效果很明显。 图1 曲轴2.1.2 零件的工艺分析：由曲轴零件图可知，曲轴的左右轴颈表面以及中间的连杆侧板的上下、左右表面以及内孔都需要进行加工。此外各表面列螺纹孔。因此加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以主视图为主要加工表面的加工面。这组加工表面包括主轴颈左端外圆面的加工，以及右端的外圆面的加工，它们的表面粗糙度要求为Ra1.6。6X6键槽的铣削加工，2-油孔的加工，其表面粗糙度均为。（2）以俯视图为主要加工面的加工表面。这一组加工表面包括4-M6螺纹孔的加工，盲孔的加工，5X35.5键槽的铣削加工，其表面粗糙度为。（3）以左视图为主要加工表面的加工面，这组加工表面包括3-M4螺纹孔的加工，盲孔的钻削加工，以及中心孔的加工，其表面粗糙度均为。2.2 曲轴加工的加工顺序和加工方案的选择由以上分析可知。该曲轴零件的主要加工表面是主轴颈外圆面以及连杆上下、左右表面。因此，对于曲轴来说，加工过程中的主要问题是保证主轴颈外圆面的同轴度，处理好孔和平面。2.2.1 孔和平面的加工顺序：曲轴类零件的加工应：即先加工曲轴上的基准平面，以基准平，然后再加工孔系，曲轴的加工这个原则。2.2.2 加工方案选择：曲轴孔系加工方案，。除了从，也要适当考虑经济因素。依据零件图我们确定曲轴的加工工艺及加工路线，我们应该在镗磨床上进行加工比较合适。3 工艺规程的设计3.1 曲轴加工定位基准的选择3.1.1 粗基准的选择：粗基准选择毛坯的圆柱面。3.1.2 精基准的选择：精基准选择的外圆柱面。3.2 曲轴加工主要工序安排 本次设计的零件是曲轴的加工工艺，根据先面后孔原则，本次先以内孔定位加工曲轴零件的各个面，然后再是孔。后续工序安排应当遵则。先粗加面，再粗加工孔。对于曲轴，需要精加面。按上述原则亦应工孔系，但在实际生产中互垂直。加工工后，将工件清净。清洗后用压净。保证零件于。根据以上，确定曲轴加工工艺路线如下：工艺路线一：10 铸铸造，清理20 热处理正火30 锯式样 40 车曲轴两端面钻中心孔 50 粗车主轴颈右端外圆 60 粗车主轴颈左端外圆并倒角 70 半精车主轴颈右端外圆至尺寸 80 半精车、精车主轴颈左端至尺寸 90 钻 100 钻 110 钻 120 钻深20盲孔 130 钻2-油孔 140 铣2-6X6键槽 150 铣5X37.5键槽 160 粗铣、精铣连杆上、下及前、后端 170 校直 180 淬火 190 去毛刺 200 清理并吹净 210 检验以上加工尺寸 220 修正中心孔 230 磨削主轴颈右端 240 磨削主轴颈左端 250 去毛刺吹净 260 检验 270 动平衡 280 去除不平衡量 290 校直 300 终检工艺路线二：10 铸铸造，清理20 热处理正火30 锯式样 40 车曲轴两端面钻中心孔 50 粗车主轴颈右端外圆 60 粗车主轴颈左端外圆并倒角 70 半精车主轴颈右端外圆至尺寸 80 半精车、精车主轴颈左端至尺寸 90 铣2-6X6键槽 100 铣5X37.5键槽110 钻 120 钻 130 钻 140 钻深20盲孔 150 钻2-油孔 160 粗铣、精铣连杆上、下及前、后端 170 校直 180 淬火 190 去毛刺 200 清理并吹净 210 检验以上加工尺寸 220 修正中心孔 230 磨削主轴颈右端 240 磨削主轴颈左端 250 去毛刺吹净 260 检验 270 动平衡 280 去除不平衡量 290 校直 300 终检工艺路线三： 10 铸铸造，清理 20 热处理正火30 锯式样 40 车曲轴两端面钻中心孔 50 粗车主轴颈右端外圆 60 粗车主轴颈左端外圆并倒角 70 半精车主轴颈右端外圆至尺寸 80 半精车、精车主轴颈左端至尺寸 90 铣2-6X6键槽 100 铣5X37.5键槽 110 粗铣、精铣连杆上、下及前、后端 120 钻 130 钻 140 钻 150 钻深20盲孔 160 钻2-油孔 170 校直 180 淬火 190 去毛刺 200 清理并吹净 210 检验以上加工尺寸 220 修正中心孔 230 磨削主轴颈右端 240 磨削主轴颈左端 250 去毛刺吹净 260 检验 270 动平衡 280 去除不平衡量 290 校直 300 终检 通虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，由于主轴颈左端以及右端外圆面粗糙度达不到要求，综合选择方案一：10 铸铸造，清理20 热处理正火30 锯式样40 车曲轴两端面钻中心孔50 粗车主轴颈右端外圆60 粗车主轴颈左端外圆并倒角70 半精车主轴颈右端外圆至尺寸80 半精车、精车主轴颈左端至尺寸90 钻100 钻110 钻120 钻深20盲孔130 钻2-油孔140 铣2-6X6键槽150 铣5X37.5键槽160 粗铣、精铣连杆上、下及前、后端170 校直180 淬火190 去毛刺200 清理并吹净210 检验以上加工尺寸220 修正中心孔230 磨削主轴颈右端240 磨削主轴颈左端250 去毛刺吹净260 检验270 动平衡280 去除不平衡量290 校直300 终检3.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定(1)毛坯种类的选择由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用QT-60-2铸铁作为毛坯的制作形式，从而提高劳动生产率，降低成本。(2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的型材造型，查取机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，“曲轴”零件材料采用灰铸铁制造。材料为QT-60-2，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。3.4 选择加工设备及刀、量具由图样分析，该图样需要车削外圆，车螺纹，钻孔，在这里我们在车轮廓时选用外圆车刀，螺纹刀，扩孔钻，铰刀。而钻削加工时我们可以选用麻花钻头，量具可选用0-150mm为75-100mm的测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺等。4 确定切削用量及基本工时4.1切削用量及基本工时的计算工序10，20,30无切削加工，无需计算工序40. 曲轴两端面钻中心孔1） 确定背吃刀量。根据相关标注，确定背吃刀量ap的数值如下： 2）确定进给量。根据查切削用量简明手册得，刀杆尺寸为，以及工件直径为时 按CA6140车床说明书选择 根据CA6140车床说明书，其进给机构允许的进给力。当钢的强度，（预计）时，进给力为。3）确定切削速度 当用硬质合金车刀加工钢料，切削速度4）选择车刀磨钝标准以及刀具寿命根据查切削用量简明手册得，车刀后刀面最大磨损量取为1.4mm，因为车刀的材料为硬质合金，所以车刀的寿命T=60min。5）确定车削速度和每分钟进给量 根据切削用量简明手册表1.27与1.28中公式计算：=8.88m/min；根据一下公式，可得：= 工序50 粗车主轴颈右端外圆本工序为粗车主轴颈右端外圆的工序，我们选择机床：普通车床 CA6140，功率P=13kw；刀具：选用高速钢外圆车刀， 查 机械制造工艺设计简明手册3.139，刀具数据如下：d=16 1)车削进宽度的选择根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册3.127可知12 这里取1.52)选择进给量 经过查表可知：0.23 3)选择车削的速度经查表可知所以：4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.415 可知： 所以，5)计算车削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ：式中： 所以， 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表3.28有 所以，机床的功率足够； 工序60 粗车主轴颈左端外圆并倒角 本工序为粗车主轴颈左端外圆的工序，所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。我们选择机床：普通车床 CA6140，功率P=11kw； 刀具：选用高速钢外圆车刀， 查 机械制造工艺设计简明手册3.139，刀具数据如下：d=16 1)车削进宽度的选择根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册3.127可知12 这里取1.52)选择进给量 经过查表可知：0.23 3)选择车削的速度经查表可知所以：4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.415 可知： 所以，5)计算车削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ：式中： 所以， 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表3.28有 所以，机床的功率足够； 70 半精车主轴颈右端外圆至尺寸半精车的外圆该工序与工序20的计算方法完全一样，在此不一一计算。 80 半精车、精车主轴颈左端至尺寸 已知加工材料为QT-60-2，有外皮，机床为CA6140型普通车床，工件装卡在专用车床夹具中。1）确定背吃刀量。工序为粗加工，根据加工工艺要求，可以在一个工序里面完成这个工序，所以有： 2）确定进给量。根据查切削用量简明手册得，刀杆尺寸为，以及工件直径为时 按CA6140车床说明书选择 进给量根据机床的强度有直接关系，所有在某种程度下面，需要进行校核。根据CK6140车床说明书，其进给机构允许的进给力。当钢的强度，（预计）时，进给力为。切削时的修正系数为，故实际进给力为 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故选的进给量可用。3）确定切削速度 当用硬质合金车刀加工钢料，切削速度4）选择车刀磨钝标准以及刀具寿命根据查切削用量简明手册得，车刀后刀面最大磨损量取为1.4mm，因为车刀的材料为硬质合金，所以车刀的寿命T=60min。5）确定车削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表1.27与1.28中公式计算： =8.88m/min； 根据一下公式，可得：=工序90 钻机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：进给量：根据相关资料，查3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：工序100 钻机床：台式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39，选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度： =2/4 根据相关资料，查3表查得：进给量,切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取。实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取。加工基本时间： 工序130 钻2-油孔钻3油孔机床：台式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39，选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度： =2/4 根据相关资料，查3表查得：进给量,切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取。实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取。加工基本时间： 工序140 铣2-6X6键槽 已知曲轴的材料为QT-60-2，在这里，根据加工工艺，选择机床：普通铣床X5032刀具：根据参照参考文献3表4.39，选硬质合金键槽铣刀。切削深度： =2/4 根据相关资料，查3表查得：进给量,切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取。实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取。加工基本时间： 工序150 铣5X37.5键槽 已知曲轴的材料为QT-60-2，在这里，根据加工工艺，选择机床：普通铣床X5032刀具：根据参照参考文献3表4.39，选硬质合键槽铣刀。切削深度： =2/4 根据相关资料，查3表查得：进给量,切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取。实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取。加工基本时间： 工序160 粗铣、精铣连杆上、下及前、后端（1）、铣削宽度的选择查机械制造工艺设计简明手册表3.127可知：粗铣：38 这里取3（2）、铣削每齿进给量的选择查机械制造工艺设计手册表328 329可知：0.10.3 这里取0.2 1（3）、铣削速度的选择查机械制造工艺设计手册表330可知：V = 0.40.6 m/s 这时取0.5m/s = 30m/min 查机械制造工艺设计实用手册表1151 取 由于是粗铣，故整个铣刀盘不必铣过整个工件 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.415 可知： 所以，查机械制造工艺设计手册表325有 ：式中： 所以， 4.2 时间定额计算及生产安排假设该零件年产量为10万件。设每天的产量为420件。根据相关标准，当零件的加工批量为中小批量的时候，时间定额的计算公式为： （大量生产时）故，相对于大批量生产，其计算公式如下： 其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间） 辅助时间。 一些除了加工工件以外时间的总和。工序：粗、精铣结合面机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.43，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.5.48，单间时间定额： 因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时， 即能满足生产要求。（1）、铣削宽度的选择查机械制造工艺设计简明手册表3.127有半精铣 这里取（2）、铣削每齿给量的选择查机械制造工艺设计手册表328有 （3）、铣削深度的选择查机械制造工艺设计手册表329有 （4）、铣削速度的选择 查机械制造工艺设计手册表330有 所以：（5） 计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.415 可知： 所以，（6）计算铣削力 查机械制造工艺设计手册表325有 ：式中： 所以， 工序：粗铣平面机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.45，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.5.48，单间时间定额： 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序：铣端面机动时间：辅助时间：参照机械加工工艺手册表2.5.45，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则：根据机械加工工艺手册表2.5.48，单间时间定额： 因此布置一台机床即能满足生产要求。（1）、铣削宽度的选择查机械制造工艺设计简明手册表3.127有半精铣 这里取（2）、铣削每齿给量的选择查机械制造工艺设计手册表328有 （3）、铣削深度的选择查机械制造工艺设计手册表329有 （4）、铣削速度的选择 查机械制造工艺设计手册表330有 所以：（5） 计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.415 可知： 所以，（6）计算铣削力 查机械制造工艺设计手册表325有 ：式中： 所以， 265 曲轴铣键槽夹具设计 在给定的零件中，对本步加工的定位需要基准孔和平面保证垂直度，定位要求比较高。因此，本步的重点应在保证垂直度上。还应考虑如何提高生产率。从对工件的结构形状分析，若工件以底面放置在夹具底板上，定位夹紧都比较可靠，也容易实现，待夹紧后就能满足加工要求。 本次设计的铣键槽夹具为以曲轴主轴颈左、右端外圆面为定位基准，铣5X35.5键槽，方案：做一定位夹具底板和工作台连接，然后将曲轴放置在上面，通过固定压板固定工件底面五处，这样就很好地限制住了工件的自由度，从而方便进行了键槽的铣削加工。5.1定位基准的选择由零件图可知，工艺孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻、铰的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣两侧表面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。定位基准采用的是加工后的曲轴主轴颈左、右端外圆面。5.2切削力的计算与夹紧力分析刀具材料：（硬质合金铣刀） 刀具有关几何参数： 由参考文献16机床夹具设计手册表1-2-9 可得铣削切削力的计算公式： 式（4.1）查参考文献16机床夹具设计手册表得：对于灰铸铁： 式（4.2）取 ， 即所以 由参考文献17金属切削刀具表1-2可得：垂直切削力 ：（镗削） 式（4.3）背向力：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： 式（4.4） 安全系数K可按下式计算： 式（4.5）式中：为各种因素的安全系数，见机床夹具设计手册表可得： 所以 式（4.6） 式（4.7） 式（4.8）由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用压板夹紧机构。单个压板夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算： 式（4.9）式中参数由参考文献16机床夹具设计手册可查得： 其中： 夹紧力：易得：经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。5.3定位误差分析气压机曲轴键槽夹具定位误差的大小直接决定着这套夹具是否能够用于实际的生产之中，正确的计算出工件在这套夹具中的定位误差是设计夹具时必须认真考虑的重要问题之一。夹具的定位误差由夹具中的定位元件所决定，因此，在本课题中定位误差的计算是在主要的定位元件(V形块)重新生成以后立即进行定位误差的计算。这样可以避免如下情况的出现：在整个夹具设计完成后进行夹具定位误差的计算，如果定位误差不合适则可能需要重新设计整个的夹具，避免了人力、物力的更大浪费。V形块适用于以外圆作为主要定位面的工件的定位，使用长V形块定位可以限制工件的4个自由度。v形块结构简单，制造方便，定位可靠，是以外圆定位的加工工序中经常选用的定位元件。V形块的定位误差主要和V形块的形状(V形角)、工件外圆公差和工序基准有关，在本课题中选用的V形块为90角。按照工序基准的不同，常见的V形块定位误差计算有六种情况(下图4.1所示)：定位方式一 定位方式二 定位方式三定位方式四 定位方式五 定位方式六图4.1 V形块定位的六种形式示意图各种定位方式的定位误差分别为(V形角均为90)：定位方式一： 定位方式二： 定位方式三： 定位方式四： 定位方式五： 定位方式六： 以上公式中：一一各定位方式的定位误差；一一作为主要定位面的外圆的公差。以上各式中需要注意的是，由于V形块定位的特点，这六种定位方式的定位误差计算公式中已包含了基准不重误差和基准位移误差。根据本课题的设计键槽深度和定位误差要求，当采用上述定位方式二的情况，工序尺寸由下素线注出，其定位误差最小。故本文工序基准选择的是工件的下素线。5.4夹具设计操作及简要说明如前所述，应该注意提高生产率，该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较方便、可靠。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，压板顶杆和气缸连接板采用可调节环节。以便随时根据情况进行调整。其铣键槽夹具装配图如下图所示： 曲轴铣键槽夹具CAD装配图结 论在最近的一段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本次设计的题目是曲轴的工艺设计及相关夹具设计，通过初期的定稿，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最后，发自内心地感谢我的老师和同学们的帮助，因为有了大家的帮助和支持，我才能够顺利地完成这次的毕业论文，最后，向大家表示深深的感谢和祝福。参考文献1 刘德荣组合夹具结构简图的初步探讨组合夹具，1982. (1)2 孙已德机床夹具图册M北京：机械工业出版社，1984：20-23。3 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册M贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。4 刘友才机床夹具设计 北京：机械工业出版社，1992 。5 孟少龙机械加工工艺手册第1卷M，北京：机械工业出版社，1991。6 金属机械加工工艺人员手册修订组金属机械加工工艺人员手册M上海：上海科学技术出版社，1979。7 李洪机械加工工艺师手册M北京：机械工业出版社，1990。8 马贤智机械加工余量与公差手册M北京：中国标准出版社，1994。9 上海金属切削技术协会金属切削手册M上海：上海科学技术出版社，1984。III 43 致 谢 时间如流水，经过几个月的努力和付出，我的论文总算完成了！感谢您这四年对我们的谆谆教导，您不仅在学习学业上给我以精心的指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀支持和理解，给予我人生的启迪，使我在顺利地完成专科阶段的学业同时，也学到了很多有用的做人的道理，明确了人生目标。知道自己想要什么，知道以后的人生目标是什么，通过这几年的学习，让我知道了我们亲爱的导师严谨求实的治学态度，以及认真对待每个同学毕设的工作态度和务实的行为规范。也让我懂得了对待任何事情都需要仔细，认真，不能有丝毫的马虎。经过近半年努力的设计与计算，通过查找了各类的夹具，编程手册论文终于可以完成了，我感到很开心，也很激动，因为这是我知识的积累。虽然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因为我自己已经尽力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大学三年来对所学知识的应用和体现。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力，更重要的是从周围的老师和同学们身上潜移默化的学到了许多有用的知识。III