箱体镗缸孔机床及夹具设计(附件)
摘 要曲轴箱体是摩托车上的一个重要零件，其加工质量的好坏直接影响发动机性能和整车质量，该零件的缸孔加工要求较高。针对某右曲轴箱体缸孔加工比较困难，文章分析了曲轴箱体的结构特点及加工工艺，设计出简单易用镗孔加工专用夹具及机床。介绍了该夹具的结构及工作原理、夹具的特点及夹紧力，采用此夹具加工右曲轴体提高了生产效率同时也节约了生产成本。
目 录
第一章 绪论 1
1.组合机床概述 1
1.2本课题研究的目的及内容 1
第二章 箱体镗孔组合机床的总体设计 3
2.工艺方案的制定设计 3
2.1原始资料数据介绍 3
2.2加工方案制定 3
2.2.1定位基准的确定 3
2.3选择切削用量 4
2.3.1镗孔专用机床切削用量的选择 4
2.4确定刀具 5
2.5.“三图一卡”的编制 5
2.5.1被加工零件工序图 5
2.5.2加工示意图 6
2.5.3被加工零件示意图 7
2.6确定动力部件的工作循环和工作行程 9
2.7机床尺寸联系图 10
2.7.1联系尺寸图的作用及内容 10
2.7.2选择动力部件 11
2.7.3电动机的选用 11
2.8机床生产率计算卡 12
第三章 夹具设计 14
3.1曲轴箱的工艺分析 14
3.2夹紧定位与夹紧方案 14
3.3 定位支承系统 15
3.3.1定位销 圆柱定销、菱形销 15
3.3.2定位方案的确定：一面两孔定位 16
3.4夹紧机构 16
3.5夹具体设计的要求 17
3.6夹紧力计算 18
3.7误差的分析 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.组合机床概述
随着科学技术的不断发展，市场对产品的需求量越来越多，对产品的要求也越来越高，如以卡车的箱体零件为例
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
，采用通用机床加工已经不能满足其生产的要求。比如：通用机床加工时，所能用到的刀具受到限制，大大地降低了机床的生产效率；其次，当工件多个加工表面加工时需要对工件进行多次定位及夹紧，降低了零件的加工精度；更重要的是，当某些机床重复加工一类工件时，通用机床的很多部件变得毫无作用，造成了设计上的浪费。因此专用机床就应运而生了。
近几十年来，随着科技和现代工业的发展这些技术都有了很大的进步，作为组合机床的最大用户的汽车制造的行业的不断更新，其产品市场不断更新发展，且其产品质量的不断要求。组合机床在这些因素下不断的更新发展。
专用机床是为了完成某一工件的某一工序而专门设计制造的，其结构要比通用机床简单，加工精度稳定，生产率和自动化程度都较高。但是，专用机床也有很多缺点，比如设计制造的周期长，不能尽快适应工件的变化，一旦被加工工件的尺寸、形状和结构有所变化，就必须重新设计制造。所以专用机床成本高，不利于产品的更新换代。为消除上述两种机床的弊端，在生产实践过程中发展了一种新型机床——组合机床。
当前数控机床的新产品的热点集中在高速、高精、复合加工和五轴联动上。高效发挥高端机床的性能使其能产生较高的经济效益，是我们面临的问题。在未来一段时间内，各国机床制造商和研发机构将把重点放在虚拟机床、绿色机床、聪明机床和e机床等领域。
1.2本课题研究的目的及内容
1.2.1本课题研究的目的
机床舍得目的在于通过机床的总体设计，使我们在虚拟设计方案过程中，获得设计构想、工艺方案的比较、机械绘图、计算与查阅文献等能力的综合训练。学习掌握基本的设计方法，锻炼自己独立思考的能力，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
1.2.1本课题研究的内容
摩托车曲轴箱的箱体是一个结构复杂的薄壁腔体件，加工要求高，加工批量大，其加工质量的好坏直接影响发动机性能及整车质量[1]。大批量生产加工中，若采用普通加工方法，既难保证质量，又不经济。为此设计了一台工艺、结构、布局及性能都针对某曲轴箱箱体的专用机床，该专用机床既能保证零件的加工精度，且操作方便，运行效果良好[2]。本次设计加工工序是镗孔来加工箱体缸孔，设计专用机床及夹具能很好的地加强生产效率降低生产的成本 ，本次设计是对某摩托车右曲轴箱箱体缸孔制作专用专用机床及夹具来进行镗孔加工。
第二章 箱体镗孔组合机床的总体设计
2．工艺方案的制定设计
组合机床加工生产出来工件的质量、生产产品的效率、组合机床总体的布局及其夹具的总体结构是零件的加工工艺决定的。在设计零件加工工艺时，要分析零件图，了解所要加工零件的大小尺寸、要加工孔的直径和深度及其孔的粗糙度，来选择工件的定位方式和夹紧方法及其合理的切削用量。要查找各种设计手册和网上机床和夹具的设计方案，来做出比较合理的加工工艺方案。
本设计研究内容是：完成箱体镗缸孔机床及夹具设计。
2.1原始资料数据介绍
工件材质：PV铸铁，其硬度为157HBS236HBS。
工艺内容：箱体缸孔精镗一个孔。生产纲领：40万台/年，两班制。箱体上缸孔镗一个?50的孔，本课题要求镗?50的孔。
箱体是一个结构复杂的薄壁腔体件，镗孔的加工要求高，
2.2加工方案制定
2.2.1定位基准的确定
加工箱体的孔，以圆柱销和菱形销来分别限制2个自由度和1个自由度，以以多个支承块所形成的大平面来限制3个自由度。
在保证加工精度的前提下，提升加工效率和减轻工人的劳动量，而工件生产批量大，由夹具设计采用的是液压系统，人工夹紧。
2.3选择切削用量
2.3.1镗孔专用机床切削用量的选择
现知道工件的材料是PV铸铁，所以在镗孔加工时刀具的选择为硬质合金钢镗刀。
已知需要镗孔的直径能够确定镗刀的直径为50mm。此道加工为精加工，根据材料为PV铸铁，查由《组合机床设计简明手册》表615镗孔切削用量来估算出切削速度V=170m/min。
1．确定切削用量及切削速度
查阅《实用金属切削手册》，采用硬质合金刀头，精镗时的切削用量下：
表21 加工的切削用量
加工直径
d(mm)
切削速度
V(m/min)
每转进给量
目 录
第一章 绪论 1
1.组合机床概述 1
1.2本课题研究的目的及内容 1
第二章 箱体镗孔组合机床的总体设计 3
2.工艺方案的制定设计 3
2.1原始资料数据介绍 3
2.2加工方案制定 3
2.2.1定位基准的确定 3
2.3选择切削用量 4
2.3.1镗孔专用机床切削用量的选择 4
2.4确定刀具 5
2.5.“三图一卡”的编制 5
2.5.1被加工零件工序图 5
2.5.2加工示意图 6
2.5.3被加工零件示意图 7
2.6确定动力部件的工作循环和工作行程 9
2.7机床尺寸联系图 10
2.7.1联系尺寸图的作用及内容 10
2.7.2选择动力部件 11
2.7.3电动机的选用 11
2.8机床生产率计算卡 12
第三章 夹具设计 14
3.1曲轴箱的工艺分析 14
3.2夹紧定位与夹紧方案 14
3.3 定位支承系统 15
3.3.1定位销 圆柱定销、菱形销 15
3.3.2定位方案的确定：一面两孔定位 16
3.4夹紧机构 16
3.5夹具体设计的要求 17
3.6夹紧力计算 18
3.7误差的分析 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.组合机床概述
随着科学技术的不断发展，市场对产品的需求量越来越多，对产品的要求也越来越高，如以卡车的箱体零件为例
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
，采用通用机床加工已经不能满足其生产的要求。比如：通用机床加工时，所能用到的刀具受到限制，大大地降低了机床的生产效率；其次，当工件多个加工表面加工时需要对工件进行多次定位及夹紧，降低了零件的加工精度；更重要的是，当某些机床重复加工一类工件时，通用机床的很多部件变得毫无作用，造成了设计上的浪费。因此专用机床就应运而生了。
近几十年来，随着科技和现代工业的发展这些技术都有了很大的进步，作为组合机床的最大用户的汽车制造的行业的不断更新，其产品市场不断更新发展，且其产品质量的不断要求。组合机床在这些因素下不断的更新发展。
专用机床是为了完成某一工件的某一工序而专门设计制造的，其结构要比通用机床简单，加工精度稳定，生产率和自动化程度都较高。但是，专用机床也有很多缺点，比如设计制造的周期长，不能尽快适应工件的变化，一旦被加工工件的尺寸、形状和结构有所变化，就必须重新设计制造。所以专用机床成本高，不利于产品的更新换代。为消除上述两种机床的弊端，在生产实践过程中发展了一种新型机床——组合机床。
当前数控机床的新产品的热点集中在高速、高精、复合加工和五轴联动上。高效发挥高端机床的性能使其能产生较高的经济效益，是我们面临的问题。在未来一段时间内，各国机床制造商和研发机构将把重点放在虚拟机床、绿色机床、聪明机床和e机床等领域。
1.2本课题研究的目的及内容
1.2.1本课题研究的目的
机床舍得目的在于通过机床的总体设计，使我们在虚拟设计方案过程中，获得设计构想、工艺方案的比较、机械绘图、计算与查阅文献等能力的综合训练。学习掌握基本的设计方法，锻炼自己独立思考的能力，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
1.2.1本课题研究的内容
摩托车曲轴箱的箱体是一个结构复杂的薄壁腔体件，加工要求高，加工批量大，其加工质量的好坏直接影响发动机性能及整车质量[1]。大批量生产加工中，若采用普通加工方法，既难保证质量，又不经济。为此设计了一台工艺、结构、布局及性能都针对某曲轴箱箱体的专用机床，该专用机床既能保证零件的加工精度，且操作方便，运行效果良好[2]。本次设计加工工序是镗孔来加工箱体缸孔，设计专用机床及夹具能很好的地加强生产效率降低生产的成本 ，本次设计是对某摩托车右曲轴箱箱体缸孔制作专用专用机床及夹具来进行镗孔加工。
第二章 箱体镗孔组合机床的总体设计
2．工艺方案的制定设计
组合机床加工生产出来工件的质量、生产产品的效率、组合机床总体的布局及其夹具的总体结构是零件的加工工艺决定的。在设计零件加工工艺时，要分析零件图，了解所要加工零件的大小尺寸、要加工孔的直径和深度及其孔的粗糙度，来选择工件的定位方式和夹紧方法及其合理的切削用量。要查找各种设计手册和网上机床和夹具的设计方案，来做出比较合理的加工工艺方案。
本设计研究内容是：完成箱体镗缸孔机床及夹具设计。
2.1原始资料数据介绍
工件材质：PV铸铁，其硬度为157HBS236HBS。
工艺内容：箱体缸孔精镗一个孔。生产纲领：40万台/年，两班制。箱体上缸孔镗一个?50的孔，本课题要求镗?50的孔。
箱体是一个结构复杂的薄壁腔体件，镗孔的加工要求高，
2.2加工方案制定
2.2.1定位基准的确定
加工箱体的孔，以圆柱销和菱形销来分别限制2个自由度和1个自由度，以以多个支承块所形成的大平面来限制3个自由度。
在保证加工精度的前提下，提升加工效率和减轻工人的劳动量，而工件生产批量大，由夹具设计采用的是液压系统，人工夹紧。
2.3选择切削用量
2.3.1镗孔专用机床切削用量的选择
现知道工件的材料是PV铸铁，所以在镗孔加工时刀具的选择为硬质合金钢镗刀。
已知需要镗孔的直径能够确定镗刀的直径为50mm。此道加工为精加工，根据材料为PV铸铁，查由《组合机床设计简明手册》表615镗孔切削用量来估算出切削速度V=170m/min。
1．确定切削用量及切削速度
查阅《实用金属切削手册》，采用硬质合金刀头，精镗时的切削用量下：
表21 加工的切削用量
加工直径
d(mm)
切削速度
V(m/min)
每转进给量
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