目录设计任务书…………………………………………………………………………工艺工装设计说明书正文序言一、零件分析与工艺路线拟订………………………………………二、工艺参数确定及工艺文件填写…………………………………三、拟订夹具结够方案………………………………………………四、夹具设计…………………………………………………………五、设计总结…………………………………………………………六、参考文献…………………………………………………………机制专业工艺工装设计任务书设计题目曲轴箱零件的工艺工装设计（生产纲领10000）设计内容：1．零件图 1份 2．工艺过程卡及工序卡 1套 3．夹具设计装配图 1份 4．夹具设计零件图 1~2张 5．课程设计说明书 1份班级学号设计人员指导教师序言工艺工装设计是一项实践性很强的工作，也是对所学课程的一次深入综合性锻炼。
我希望通过这次课程设计，能从中锻炼和提高自己分析问题、解决问题的能力，为今后走上工作岗位打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计中还会有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
一、零件分析与工艺路线拟定1．零件的作用曲轴箱是箱体类零件，它是运动的主体部件，主要起支撑、保护和防尘作用，以及保证主轴回转精度，从而保证机器运转正常。
该曲轴箱ф98.4和ф52的孔同轴度的保证对机械性能的保证尤为重要，而且两孔的精度等级分别为7级和6极，加工难度很大。
为保证精度要求我们采用浮动镗保证。
其它表面加工为次加工表面，容易保证。
2．零件工艺分析零件的材料为HT150，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是曲轴箱的加工表面之间的位置要求：⑴曲轴箱上下面以及左右端面，ф98.4和ф52的同轴孔，4-M8、6-M8-25、6-M6的螺纹孔及4-ф9通孔。
⑵平面表面粗糙度均为3.2，螺纹孔及ф9孔表面粗糙度为6.3，ф98.4和ф52的孔粗糙度为1.6且两孔有同轴度和圆柱度要求，左右端面与ф98.4和ф52的中心线有垂直度要求。
由上面分析可知，可以以底面为基准粗加工顶面，再以顶面为基准加工底面。
以顶面作为精加工基准加工ф98.4和ф52的同轴孔，设计专用夹具，保证位置和尺寸要求。
再根据各种加工方法的经济精度及机床所达到的位置精度，并且曲轴箱没有复杂的加工表面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
3.工艺规程设计⑴选择定位基准a.粗基准选择：以零件底面为主要定位粗基准，以箱体外行为辅助基准。
b.精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以曲轴箱顶面半精加工后的表面为基准，以顶面两对角孔外圆表面为辅助的定位基准精基准。
⑵制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已经内确定的情况下，可以考虑采用万能性机床以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本降低。
方法及工艺路线如下：工序01：粗铣曲轴箱顶面，底面为粗基准，采用X51立式铣床加专用铣夹具。
工序02：粗铣曲轴箱底面，顶面为定位基准，采用X51立式铣床加专用铣夹具。
工序03：钻铰6-ф6孔至6-ф6.8，底面为定位基准，采用Z512立式台钻加专用钻夹具。
工序04：钻铰6-ф9，顶面为定位基准，采用Z512立式台钻加专用钻夹具。
工序05：半精铣曲轴箱顶面，底面为定位基准，采用X51立式铣床加专用铣夹具。
工序06：半精铣曲轴箱低面，顶面为定位基准，采用X51立式铣床加专用铣夹具。
工序07：粗铣曲轴箱左右端面，顶面为定位基准，采用组合铣床加专用铣夹具。
工序08：粗镗ф98.4和ф52的孔，顶面为定位基准，采用T616镗床加专用镗夹具。
工序09：钻铰4-ф6至4-ф5，顶面为定位基准，采用Z512立式台钻加专用钻夹具。
工序10：钻铰6-ф6至6-ф5，顶面为定位基准，采用Z512立式台钻加专用钻夹具。
工序11：半精镗ф98.4和ф52的孔，顶面为定位基准，采用T616镗床加专用镗夹具。
工序12：攻左端面螺纹4-M8，顶面为定位基准，采用Z512钻床加专用夹具。
工序13：攻右端面螺纹6-M6，顶面为定位基准，采用Z512钻床加专用夹具。
工序14：精镗ф98.4和ф52的孔，顶面为定位基准，采用T616镗床加专用镗夹具。
工序15：半精铣曲轴箱左右端面，顶面为定位基准，采用组合铣床加专用铣夹具。
工序16：浮动镗ф52的孔，顶面为定位基准，采用T616镗床加专用镗夹具。
工序15：攻顶面螺纹6-M8-25，底面为定位基准，采用Z512钻床加专用夹具。
⑶机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1）圆柱表面工序尺寸：前面资料已初步确定工件各表面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：2）平面工序尺寸：3）确定切削用量及时间定额：工序01 粗铣顶面，①加工条件工件材料：HT150，δb=120~175Mpa，铸造：工件尺寸：aemax=118mm，l=203mm加工要求：粗铣顶面，加工余量3.5mm机床：X51立式铣床，刀具：YG6硬质合金端铣刀。
铣削宽度ae≤120mm,深度ap≤6mm，铣刀直径100~200，根据《机械设计工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表3.16，取刀具直径d o=160，Z=14，根据《切削手册》γo=5°,αo=8°, αo`=10°λs=-10°,κr`=5°,K rε=60°②切削用量a、确定切削深度ap因为余量较小，故选择ap=3.5mm,一次走刀即可完成b、确定每齿进给量f z由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，以提高进给量和加工效率。
根据《切削手册》表3.5使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5Kw（根据《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）时：f z=0.14~0.24mm/z故选择f z=0.24mm/zc、确定刀具寿命及磨钝标准根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d o=160mm故刀具寿命T=180min（根据《简明手册》表3.8）d、计算切削速度Vc和每分钟进给量Vf根据《切削手册》表3.16，当d o=160，Z=14，ap≤7.5mm，ap≤0.24mm时，v t=77m/min，n t=153r/min，v ft=470mm/min。
各修正系数：K=1.12，K=0.8。
切削速度计算公式为：v C=c v d o q v k v/T m a p x v f z y v a e u v z pv其中a e=72mm，a p =3.5mm，c v=245mm，q v=0.2，x v=0.15，y v=0.35，k v=k Mv*k Sv=1.12*0.8=0.896,u v=0.2,p v=0,m=0.32,T=180min,f z=0.24m m/z,Z=14,将以上数据代入公式：得v c=0.7m/min确定主轴转速：n s=1000v c/d oπ=200r/min.根据《简明手册》表4.2-36，选择n c=210r/min,v fc=300mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：v c=πd o n/1000=3.14*160*210/1000=106m/minf zc=v fc/n c z=300/210*14=0.1mm/ze、检验机床功率根据《切削手册》表3.24近似为p cc=1.9kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率p cm=4.5*0.75=3.375kw>p cc.最终确定：ap=3.5mm,n c=210r/min,v f=300mm/min,v c=106mm/min,f z=0.1mm/z。
f、计算基本工时t m=L/v f,L=l+y+△ ,l=203mm。
根据《切削手册》表3.26，入切量及超切量为：△+y=34mm,则：t m=L/v f=0.79min。
工序02粗铣底面，以顶面为基准刀具：YG6硬质合金端铣刀，d o=40mm,Z=10机床：X51立式铣床根据《切削手册》查得，f z=0.13mm/z,ap=3.5mm。
根据《切削手册》表4.2-36查得，取n w=300r/min,故实际切削速度为v=d w n wπ/1000=37.7m/min当n w=300r/min时，工作台每分钟进给量应为f m=f z*Z*n w=0.13*10*300=390mm/min查机床使用说明书得：f m=400 mm/min计算切削基本工时：L=72+y+△=180+10=190 mm，t m=L/ f m=0.487 mm工序03钻、铰6×M8孔，以外形和底座为基准，保证对Ø52的轴线的位置度不超过0.05，孔的粗糙度为6.3。
1.钻孔至Ø6.7（1）选择钻头根据《切削手册》表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时d0=6.7，钻头采用标准钻头。
（2）选择切削用量a. 确定进给量按加工要求确定进给量：查《切削手册》，f=0.36~0.44mm/r，l/d=25/6.7=3.67＞3，由《切削手册》表2.7，系数为0.9，则：f=(0.36~0.44)×0.9=（0.324~0.396）mm/r按钻头强度选择：查《切削手册》表 2.8，钻头允许进给量为f=0.86mm/r；按机床进给机构强度选择：查《切削手册》表2.9，机床进给机构允许轴向力为4270N时，进给量为f=0.81mm/r。
以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.324~0.265mm/r。
根据《简明手册》表 4.2-16，最终选择进给量f=0.33mm/r。
根据《切削手册》表2.9查出，钻孔时轴向力F f=2110N，轴向力修正系数为0.85，故F f=1793.5N。
根据Z512台式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为4900N＞F f，故所选进给量可用。
b. 确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度查（《简明手册》）为0.6mm，寿命T=45min。
c.确定切削速度查《切削手册》表2.15，v=23m/min，计算主轴转速n s=1000v/πd0=1000×23/π×6.7=1093.36r/min按机床选取850r/min，所以实际切削速度为：v=πd0ns/1000=π×6.7×850/1000=17.88m/mind.检验机床扭矩及功率查《切削手册》表2.20，当f≤0.26,do≤11.1mm时，M C=7.35N·m,修正系数均为0.85，故M C=6.2475N·m。