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R180柴油机曲轴加工工艺及K面四孔钻、铰Φ8孔钻床夹具设计【优秀含14张CAD图纸+工艺夹具课程毕业设计】【CYJQZ02】

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R180柴油机曲轴加工工艺及K面四孔钻、铰Φ8孔钻床夹具设计【优秀含14张CAD图纸+工艺夹具课程毕业设计】【CYJQZ02】.rar

R180柴油机曲轴工艺设计及夹具设计课程毕业设计外文文献翻译.doc---(点击预览)

工艺过程工序卡片

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K面四孔钻铰夹具装配图.dwg

V形块--2.dwg

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带肩六角螺母--9.dwg

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曲轴零件图.dwg

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钻铰套--6.dwg

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关键词：: r180柴油机曲轴加工工艺夹具设计毕业设计 R180柴油机曲轴加工工艺及K面四孔钻、铰Φ8孔钻床夹具设计工艺夹具课程毕业设计

资源描述：

R180柴油机曲轴工艺设计及夹具设计

柴油机曲轴加工工艺及夹具设计

曲轴机械加工工艺规程及夹具设计

R180柴油机曲轴加工工艺及K面四孔钻、铰Φ8孔钻床夹具设计【优秀含14张CAD图纸+工艺夹具设计】【CYJQZ02】

【带工艺过程、工序卡片全套】【带任务书+开题报告+中期检查表+文献综述+外文翻译】【33页@正文11600字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

R180柴油机曲轴工艺设计及夹具设计课程毕业设计外文文献翻译.doc

中期检查表.doc

任务书.doc

开题报告.doc

指导记录表.doc

文献综述.doc

设计说明书.doc

诚信承诺书.doc

K面四孔钻铰夹具装配图.dwg

V形块--2.dwg

压板--8.dwg

垫圈--4.dwg

夹具体--1.dwg

工艺过程工序卡片

带肩六角螺母--9.dwg

支承钉--3.dwg

曲轴零件图.dwg

曲轴零件毛坯图.dwg

螺栓--10.dwg

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设计文档

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铰链叉座--11.dwg

R180柴油机曲轴工艺设计及夹具设计

任务书

毕业设计（论文）题目R180柴油机曲轴工艺设计及夹具设计

毕业设计（论文）主要内容和要求：

已知R180柴油机曲轴年产量为5000件。

设计内容：

①对R180柴油机曲轴加工工艺进行工装设计；

②对曲轴某一道工序级夹具进行设计，要求定位合理，夹紧可靠，结构简单，操作方便。

设计要求：

①查阅相关资料，完成开题报告。

②结合设计内容，完成外文翻译。

③分析R180柴油机曲轴结构和加工工艺。

④确定加工工艺路线及编制加工工艺卡。

⑤完成夹具设计与计算，绘出相应图纸。

⑥按照要求撰写设计说明出。

毕业设计（论文）主要参考资料：

1、本科毕业论文（设计）指导杨高峰/主编中国地质大学出版社有限责任公司

2、机械制造工艺学第3版王先逵/主编机械工业出版社

3、李云.机械制造工艺及设备设计指导手册.机械工业出版社，1996

4、薛源顺.机床夹具设计.机械工业出版社，2000

5、李益民.机械制造工艺设计简明手册.机械工艺出版社，1993

6、上海标准化协会.机械精度设计手册.中国标准出版社，1990

7、袁长良.机械制造工艺装备设计手册.中国计量出版社，1989

毕业设计（论文）应完成的主要工作：

①：R180曲轴结构和加工工艺的分析

②：工艺路线的确认及工艺卡编制

③：工装夹具的设计与计算，夹具图纸绘制

④：设计说明书的撰写

毕业设计（论文）进度安排：

序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注

1毕业设计动员大会及选题12月1日-7日

2与指导老师见面12月8日—12月10日

3召开开题报告2015年1月

4撰写文献综述2015年1月1日-1月20日

5毕业设计（论文）的撰写阶段2015年1月21日-3月6日

6完成毕业设计（论文）雏形3月9日—3月31日

7中期检查阶段4月1日—4月15日

摘要

曲轴是柴油机的关键部件之一,主要用于往复式机械,在柴油机中与活塞连接，通过其旋转运动转换成活塞的直线运动。其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，二是球墨铸铁曲轴。曲轴关键技术是整个产业中占有非常重要的地位。曲轴在发动机中是非常难以加工的零件之一。在发动机中，曲轴工作需要承载巨大载荷，工作条件极其恶劣，对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。本设计结合实际进行理论分析，在保证产品质量，提高生产效率，降低生产成本的的前提下，对R180柴油机曲轴工艺进行优化设计。

从目前的总体水平看,低下的生产率,落后的技术和设备,粗糙的机械性能导致毛坯铸造工艺存在不稳定,精度低、废品率高等等问题。球墨铸铁具有良好的切削性能，也能进行热处理和表面硬化来提高曲轴疲劳强度和耐磨性。在本次设计中曲轴的材质为球墨铸铁。

本设计利用所学知识，查找资料设计可取的工艺路线，选取了加工工艺完善也比较精密和经济的作为方案，并设计其中一到二个工序的加工夹具。夹具设计的思路如下：（1）根据设计任务书收集设计资料；（2）初步拟订夹具的结构方案、绘制零件图；（3）绘制夹具总装图。

关键词：曲轴；球墨铸铁；工艺路线；夹具。

R180 diesel engine crankshaft process design and fixture design

ABSTRACT

The graduation design is about R180 diesel engine crankshaft process design and its two process to fixture design.

Crankshaft is one of the key parts of diesel engine, the material can be divided into two categories: one is forged steel crankshaft, 2 it is ductile iron crankshaft. The crankshaft key technology is one of the most concern of the whole industry. Is engine crankshaft under impact load, the power of the important parts of the engine five big one of the most difficult to guarantee machining quality. Because crankshaft working conditions, material for crankshaft blank and processing technology, precision, surface roughness, heat treatment and surface strengthening is very strict, dynamic balance, etc.

This design based on Auto CAD, draw the corresponding part drawing and design desirable process route finding out information, and select the processing craft is more precise and the economy as a solution.

Fixture design train of thought is: (1) clear design task, design information collection; 2) to formulate the fixture structure scheme, the structure of the drawing sketch; (3) map clamp assembly.

Key words：The crankshaft; Ductile iron; Process route; fixture

1前言1

1.1曲轴的概念1

1.2柴油机曲轴的制造技术1

1.2.1曲轴材料1

1.2.2曲轴加工2

1.3论文结构2

2 R180柴油机曲轴工艺设计4

2.1 分析零件4

2.1.1 零件的作用4

2.1.2 零件的工艺分析4

2.2确定生产类型4

2.3确定毛坯4

2.3.1 确定毛坯种类4

2.3.2 确定铸件加工余量4

2.3.3 绘制曲轴零件毛坯图5

2.4 机械加工工艺过程设计5

2.4.1 选择定位基准5

2.4.2 选择表面加工方法5

2.4.3 确定工艺过程方案6

2.5 选择加工设备与工艺装备8

2.5.1 选择机床8

2.5.2 选择夹具8

2.5.3 选择刀具8

2.5.4 选择量具8

2.6 确定工序尺寸9

2.7 确定切削用量及时间定额11

2.7.1 工序070（粗车长头）切削用量及时间定额11

2.7.2 工序130（钻孔Ф14.2）切削用量及时间定额13

2.7.3 工序240（铣K面）切削用量及时间定额15

2.8 填写工艺规程卡16

2.8.1 机械加工工序卡片16

2.8.2 机械加工工艺过程卡片16

3 R180柴油机曲轴夹具设计17

3.1 明确设计任务、收集分析原始资料17

3.1.1 加工工件的零件图17

3.1.2 设计任务书17

3.1.3 工序简图17

3.1.4 分析原始资料17

3.2 确定夹具的结构方案18

3.2.1 根据六点定位规则确定工件的定位方式18

3.2.2 选择定位元件，设计定位装置18

3.2.3 分析计算定位误差18

3.2.4 确定工件的夹紧装置20

3.3 绘制夹具结构草图20

3.3.1 拟订夹具总装图的尺寸、公差与配合以及技术要求21

3.3.2 绘制夹具总装图21

参考文献25

致谢26

附录A 机床27

附录B 夹具28

附录C 刀具29

附录D 量具30

1前言

1.1曲轴的概念

曲轴是各类发动机上的一个非常重要的旋转零件，装上连杆后，可通过旋转将活塞的往复运动变成循环运动。其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，二是球墨铸铁曲轴。有两个重要的曲轴加工部分:主轴颈和连杆颈。主轴颈与缸体配合安装，连杆颈和连杆大头孔连接,连杆小头和活塞连接,形成一个典型的曲柄滑块机构。柴油机的工作过程是:活塞压缩空气混合燃爆后,推动活塞直线运动并通过连杆将推动力传给曲轴,曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转发动机的动力源,故曲轴加工的优良程度将直接影响发动机的整体性能。

曲轴的结构包括轴颈、曲轴臂、曲轴销、侧盖以及连杆大端轴承。轴颈具有一第一油路。曲轴臂与轴颈相连接。曲轴销嵌于曲轴臂之中，并与轴颈直接连接。曲轴销具有第一、第二机油缓冲室以及第二油路。第一、第二机油缓冲室相连接，第二油路连接于第二机油缓冲室。侧盖设置于曲轴臂中，侧盖与曲轴销之间成形有一空间，该空间连接于第一油路与第一机油缓冲室之间。连杆大端轴承设置于曲轴臂之中，曲轴销套设于连杆大端轴承之中，第二油路连接于第二机油缓冲室与连杆大端轴承之间。

参考文献

[1] 刘守勇.机械制造工艺与机床夹具.北京：机械工业出版社.1994

[2] 李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工艺出版社.1993

[3] 薛源顺.机床夹具设计.北京机械工业出版社.2000

[4] 王伯平.互换性与测量技术基础.北京：机械工业出版社.2009

[5] 艾兴.切削用量简明手册.北京：机械工业出版社.1994

[6] 王之煦.简明机械设计手册.机械工业出版社.1997

[7] 袁长良.机械制造工艺装备设计手册.中国计量出版社.1989

[8] 朱龙根.简明机械零件设计手册. 机械工业出版社.1997

[9] 孔德淳.化学热处理.航空工业出版社.1992

[10] 上海市金属切削技术协会.金属切削手册.上海科学技术出版社.1982

K面四孔钻铰夹具装配图.gif

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内容简介：: 中国地质大学长城学院本科毕业设计外文资料翻译系别：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化姓名：刘庆鹏学号： 05211602 年月日 nts外文资料翻译原文 R180 柴油机曲轴工艺设计及夹具设计一、研究目的及意义曲轴是柴油机的关键零部件之一，主要用于往复运动的机械中，与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力。而随着机械化生产逐渐成为当今主流，传统的制造工艺已经不能满足人们的需求。结合实际进行理论分析，在保证产品质量，提高生产效率，降低生产成本的的前提下，对 R180 柴油机曲轴工艺进行优化设计。二、 R180 曲轴工艺现状从目前的整体水平来看， R180 柴油机曲轴基本都是两种材质：一是钢锻曲轴；二是球墨铸铁曲轴。根据材质选择的不同，其生产方式也不同。为了保证生产精度，铸造方式生产的曲轴已经广泛运用于 R180 柴油机的运行。球墨铸铁具有良好的切削性能，并且可以进行各种热处理以及表面强化处理，故球墨铸铁被广泛运用于曲轴的生产。但是，曲轴毛坯的铸造工艺生产效率低下，工艺装备参差不齐，性能不够稳定、精度低、报废率高居不下，这一系列的问题都需要优化。从目前整体水平来看 , 毛坯的铸造工艺存在生产效率低，工艺装备落后，毛坯机械性能不稳定、精度低、废品率高等问题。从以下几个工艺环节采取措施对提高曲轴质量具有普遍意义。熔炼国内外一致认为 ,高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球铁的关键所在。为获得高温低硫磷的纯净铁水，可用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。球化处理孕育处理冲天炉熔化球铁原铁水 ,对铜钼合金球铁采用二次孕育。这对于防止孕育衰退，改善石墨形态，细化石墨及保证高强度球铁机械性能具有重要作用。合金化配合好铜和钼的比例对形成珠光体组织十分有利 ,可提高球铁的强度 ,而且铜和钼还可大大降低球铁件对壁厚的敏感性。造型工艺气流冲击造型工艺优于粘土砂造型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量的特点 ,这对于多拐曲轴尤为重要。浇注冷却工艺采用立浇立冷，斜浇斜冷、斜浇反斜冷三种浇注方式较为理想 ,其中后一种最好。斜浇反斜冷的优点是：型腔排气充分，铁水充型平稳，浇注系统撇渣效果好，冒口对铸件的补缩效果好，适应大批量流水线生产。目前，国内大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产，生产效率、自动化程度较低。曲轴的关键技术项目仍与国外相差 1 2 个数量级。国外的机加工工艺大致可归纳为如下几个特点。广泛采用数控技术和nts自动线，生产线一般由几段独立的自动化生产单元组成，具有很高的灵活性和适应性。采用龙门式自动上下料，集放式机动滚道传输，切削液分粗加工与精加工两段集中供应和回收处理。曲轴的主要加工工序基准中心孔，一般采用质量定心加工方式，这样在静平衡时，加工量很少。轴颈的粗加工一般采用数控铣削或车拉工艺。工序质量可达到国内粗磨后的水平，且切削变形小、效率高。铣削和车拉是曲轴粗加工的发展方向。国外的曲轴磨床均采用 CNC 控制技术，具有自动进给、自动修正砂轮、自动补偿和自动分度功能，使曲轴的磨削精度和效率显著提高。油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线，近几年随着枪钻技术的应用，油孔的加工大多已采用枪钻自动线钻孔修缘抛光。曲轴的抛光采用 CNC控制的砂带抛光机，所有轴颈一次抛光只需 20 多秒，粗糙度可达 Ra0.4 以下，大大减小了发动机的磨合期。动平衡一般采用 CNC 控制的综合平衡机，测量、修正一次完成。检验一般在生产线上配备 MARPOSS 或 HOMWORK 综合检测机，实现在线检测，对曲轴的几乎所有机加工项目均可一次完成检测、显示和打印。曲轴的清洗采用专用精洗机定点定位清洗，保证了曲轴清洁度要求。广泛采用了轴颈过渡圆角滚压技术。专用圆角滚压机自动控制，对所有轴颈圆角进行一次滚压，而且滚压力和滚压角度可自动调节，使圆角处产生最佳的残余压应力，提高了曲轴的疲劳强度。曲轴热处理的关键技术是表面强化处理。一般均正火处理，为表面处理作好组织准备。表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺，少数厂家还引进了圆角淬火技术和设备。球铁曲轴具有诸多优点，国内外广泛采用。但整体水平与国外还有相当差距，除生产规模小、管理落后外，主要差距仍是制造工艺的落后。借鉴国外的先进技术和工艺方法是提高我国曲轴制造水平的捷径。 nts 外文资料翻译译文 1.the purpose and significance Crankshaft is one of the key components of diesel engines, mainly for reciprocating machinery, and the link will be acting on the piston with the gas pressure into motivation rotation. With mechanized production gradually become mainstream, conventional manufacturing processes can not meet peoples needs. Actual theoretical analysis, to ensure product quality, increase productivity, reduce production costs under the premise of R180 diesel engine crankshaft technology to optimize the design. 2.R180 Status crankshaft technology From the current point of view the overall level, R180 diesel engine crankshaft are basically two materials: one is forging steel crankshaft; two ductile iron crankshaft. Depending on the choice of materials, their production in different ways. In order to ensure the production of precision casting way to produce the crankshaft has been widely used to run R180 diesel engine. Ductile iron has good cutting, and can be a variety of heat treatment and surface hardening process, it is widely used in nodular cast iron crankshaft production. However, the crankshaft casting production inefficiencies, process equipment varies, an unstable, low accuracy, scrap rate remains high, this series of questions needs to be optimized. From the current overall level, the presence of low productivity, backward technology and equipment, rough mechanical properties of instability, low accuracy, scrap rate and other issues blank casting process. Take measures from the following step of the process to improve the quality of the crankshaft has universal significance. smelting and abroad agreed that the high temperature molten sulfur to obtain pure is the key to producing high-quality ductile iron. In order to obtain high-temperature low-parathion pure molten iron, can be used to melt iron cupola, the furnace desulfurization, then warmed in an induction furnace and adjust ingredients. ball handling inoculation of ductile iron melting cupola base iron, ductile iron alloy of copper and molybdenum using second inoculation. This is to prevent breeding of ntsrecession, to improve the graphite morphology, refined graphite and ensure the mechanical properties of high strength ductile iron plays an important role. alloyed with a good proportion of copper and molybdenum is very favorable for the formation of pearlite structure can improve the strength of ductile iron, and copper and molybdenum also greatly reduce the sensitivity of ductile iron pieces of wall thickness. molding process air impact molding process is better than clay sand molding process, the obtained precision casting crankshaft, the fabrication of sand with no rebound deformation characteristics, which is particularly important for multi-throw crankshaft. pouring cooling process using Li pouring - stand the cold, pouring oblique - oblique cold, oblique pouring - pouring in three ways backslash cold ideal, after one of the best of them. Oblique pouring - backslash cold advantages are: exhaust cavity full of molten filling smooth, good gating system skimming effect, casting riser effect of feeding a good, adapt to large-volume production lines. Currently, the most widely used professional factory assembly line production of general machine tools and special combination of machine components, production efficiency, low degree of automation. Key technology projects with foreign crankshaft still a difference of 1 to 2 orders of magnitude. Foreign machining process can be broadly grouped into the following characteristics. extensive use of CNC technology and automatic line, production line generally consists of paragraphs independent automated production unit, has a high degree of flexibility and adaptability.Gantry automatic loading and unloading, Drop motorized roller transmission, coolant roughing and finishing two points focus on the supply and recycling. The principal processes reference center hole crank, the general quality of the centering processing methods, so that when the static equilibrium, processing small amounts. journal roughing general use of CNC milling or broaching process. Step up to the level of quality kibble after domestic and cutting deformation, high efficiency. Milling and broaching crankshaft rough direction of development. abroad crankshaft grinding machine adopts CNC control technology, with automatic feed, automatic correction wheel, automatic compensation and automatic indexing features that make the crankshaft grinding accuracy and efficiency improved significantly. hole machining using drum drilling and automatic line, in recent years, with the application of gun drilling technology has been used mostly processed hole gun drilling automatic line drilling - repair edge - polishing. crankshaft polishing using CNC-controlled belt polishing machine, a polishing all journal just over 20 seconds, roughness up Ra0.4 less, greatly reducing the run-in period of the engine. balancing the general overall balance CNC machine control, measurement, correction once completed. general inspection on the production line with MARPOSS or HOMWORK comprehensive testing machine, line measurement of ntscrankshaft machining almost all projects can be a complete inspection, display and printing. crank cleaning using special fine cleaning machine fixed positioning cleaning to ensure cleanliness requirements crankshaft. extensive use of journal fillet rolling technology. Special fillet rolling machine automatic control of all journal fillet once rolling, and rolling force and rolling angle can be adjusted automatically, so fillet to produce the best residual compressive stress and improve fatigue strength of the crankshaft. The key technology is the crankshaft surface hardening heat treatment. Generally normalizing, make organizational preparations for the surface treatment. Surface Treatment generally use induction hardening or nitriding process, a few manufacturers have also introduced a rounded quenching technology and equipment. Ductile iron crankshaft has many advantages, widely used at home and abroad. But the overall level and that there is a considerable gap, with the exception of small production scale, poor management, the main gap is still lagging behind the manufacturing process. Learn from foreign advanced technology and technology is to increase the level of the crankshaft manufacturing shortcut. nts附表 2：长城学院本科毕业设计（论文）中期检查表系：专业：检查日期：学生姓名论文题目 R180 柴油机曲轴工艺设计及其夹具设计任务书已完成（），进行中（）参考文献篇：其中外文文献篇外文翻译已完成（），进行中（）；完成字数约：字（翻译成的汉字字数）开题报告已完成（），进行中（）；完成字数约：字正文已完成（），进行中（）；完成比比例： % 已完成的任务待完成的任务存在的问题采取的办法指导教师意见指导教师签名：注：按表中的要求填写，选项打钩（）； nts中国地质大学长城学院毕业设计（论文）任务书学生姓名刘庆鹏学号 05211602 班级 11 级机制六班指导教师孙晓燕职称讲师单位中国地质大学长城学院毕业设计（论文）题目 R180 柴油机曲轴工艺设计及夹具设计毕业设计（论文）主要内容和要求：已知 R180 柴油机曲轴年产量为 5000 件。设计内容：对 R180 柴油机曲轴加工工艺进行工装设计；对曲轴某一道工序级夹具进行设计，要求定位合理，夹紧可靠，结构简单，操作方便。设计要求：查阅相关资料，完成开题报告。结合设计内容，完成外文翻译。分析 R180 柴油机曲轴结构和加工工艺。确定加工工艺路线及编制加工工艺卡。完成夹具设计与计算，绘出相应图纸。按照要求撰写设计说明出。毕业设计（论文）主要参考资料： 1、本科毕业论文（设计）指导杨高峰 /主编中国地质大学出版社有限责任公司 2、机械制造工艺学第 3 版王先逵 /主编机械工业出版社 3、李云 .机械制造工艺及设备设计指导手册 .机械工业出版社， 1996 4、薛源顺 .机床夹具设计 .机械工业出版社， 2000 5、李益民 .机械制造工艺设计简明手册 .机械工艺出版社， 1993 6、上海标准化协会 .机械精度设计手册 .中国标准出版社， 1990 7、袁长良 .机械制造工艺装备设计手册 .中国计量出版社， 1989 nts毕业设计（论文）应完成的主要工作：： R180 曲轴结构和加工工艺的分析：工艺路线的确认及工艺卡编制：工装夹具的设计与计算，夹具图纸绘制：设计说明书的撰写毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注 1 毕业设计动员大会及选题 12 月 1 日 -7 日 2 与指导老师见面 12 月 8 日 12 月 10 日 3 召开开题报告 2015 年 1 月 4 撰写文献综述 2015 年 1 月 1 日 -1 月 20日 5 毕业设计（论文）的撰写阶段 2015 年 1 月 21 日 -3 月 6日 6 完成毕业设计（论文）雏形 3 月 9 日 3 月 31 日 7 中期检查阶段 4 月 1 日 4 月 15 日 8 毕业设计（论文）答辩 2015 年 5 月课题信息：课题性质：设计论文课题来源：教学科研生产其它发出任务书日期：指导教师签名：年月日 nts教研室意见：教研室主任签名：年月日学生签名： nts中国地质大学长城学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名刘庆鹏学号 05211602 专业班级 11 级机制六班指导教师孙晓燕职称讲师单位中国地质大学长城学院课题性质设计论文课题来源科研教学生产其它毕业设计（论文）题目 R180 柴油机曲轴工艺设计及夹具设计一、研究目的及意义曲轴是柴油机的关键零部件之一，主要用于往复运动的机械中，与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力。而随着机械化生产逐渐成为当今主流，传统的制造工艺已经不能满足人们的需求。结合实际进行理论分析，在保证产品质量，提高生产效率，降低生产成本的的前提下，对 R180 柴油机曲轴工艺进行优化设计。二、 R180 曲轴工艺现状从目前的整体水平来看， R180 柴油机曲轴基本都是两种材质：一是钢锻曲轴；二是球墨铸铁曲轴。根据材质选择的不同，其生产方式也不同。为了保证生产精度，铸造方式生产的曲轴已经广泛运用于 R180 柴油机的运行。球墨铸铁具有良好的切削性能，并且可以进行各种热处理以及表面强化处理，故球墨铸铁被广泛运用于曲轴的生产。但是，曲轴毛坯的铸造工艺生产效率低下，工艺装备参差不齐，性能不够稳定、精度低、报废率高居不下，这一系列的问题都需要优化。目前，国内大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产，生产效率、自动化程度较低。曲轴的关键技术项目仍与国外相差 1 2 个数量级。国外的机加工工艺大致可归纳为如下几个特点。广泛采用数控技术和自动线，生产线一般由几段独立的自动化生产单元组成，具有很高的灵活性和适应性。采用龙门式自动上下料，集放式机动滚道传输，切削液分粗加工与精加工两段集中供应和回收处理。曲轴的主要加工工序基准中心孔，一般采用质量定心加工方式，这样在静平衡时，加工量很少。轴颈的粗加工一般采用数控铣削或车拉工艺。工序质量可达到国内粗磨后的水平，且切削变形小、效率高。铣削和车拉是曲轴粗加工的发展方向。国外的曲轴磨床均采用 CNC 控制技术，具有自动进给、自动修正砂轮、自动补偿和自动分度功能，使曲轴的磨削精度和效率显著提高。油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线，近几年随着枪钻技术的应用，油孔的加工大多已采用枪钻自动线钻孔修缘抛光。曲轴的抛光采用 CNC 控制的砂带抛光机，所有轴颈一次抛光只需 20 多秒，粗糙度可达 Ra0.4 以下，大大减小了发动机的磨合期。动平衡一般采用 CNC 控制的综合平衡机，测量、修正一次完成。检验一般在生产线上配备 MARPOSS 或 HOMWORK综合检测机，实 nts现在线检测，对曲轴的几乎所有机加工项目均可一次完成检测、显示和打印。曲轴的清洗采用专用精洗机定点定位清洗，保证了曲轴清洁度要求。广泛采用了轴颈过渡圆角滚压技术。专用圆角滚压机自动控制，对所有轴颈圆角进行一次滚压，而且滚压力和滚压角度可自动调节，使圆角处产生最佳的残余压应力，提高了曲轴的疲劳强度。三、研究内容 1、分析 R180 柴油机曲轴结构和加工工艺。 2、确定加工工艺路线及编制加工工艺卡。 3、夹具设计与计算以及相应图纸绘制。四、研究方案 1、确定研究任务 2、查阅相关资料，完成开题报告。 3、结合设计内容，完成外文翻译。 4、分析 R180 柴油机曲轴结构和加工工艺。 5、确定加工工艺路线及编制加工工艺卡。 6、完成夹具设计与计算，绘出相应图纸。 7、按照要求撰写设计说明出。五、进度安排 1、 12 月 1 日 2 日，指导老师、辅导员组织学生开始初步选题。 2、 12 月 8 日 12 月 10 日，以教研室为单位，安排每组指导教师与学生见面，向学生讲明开题内容、形式、研究（设计）流程、写作要求和时间期限等具体要求，解答学生疑问，指定主要参考资料，并以书面形式将课题任务书下达给学生。 3、 12月 10日 -12日，学生在接到毕业设计（论文）任务书后，在查阅、收集、整理、归纳文献资料的基础上，向指导教师提呈调查研究提纲，并撰写毕业设计（论文）开题报告。 4、 2015年 1月上旬组织“开题报告会”。开题报告会要求学生利用 5-8分钟左右时间精要汇报论文工作内容和工作思路，回答审核小组成员的提问。 nts5、 2015年 1月中旬，学生向指导教师汇报开发设计进展、文献阅读情况，并撰写文献综述。 6、 2015年 1月下旬 -2015年 3月，开始编写毕业设计（论文）工作计划，进入毕业设计（论文）的撰写阶段。 7、 2015年 4月初，完成毕业设计（论文）雏形，并学生定期向指导教师汇报进度，听取指导教师的意见和指导。 8、 2015年 4月 1日 4月 15日，进入中期检查阶段，根据检查情况，填写“中期检查表”。 9、 2015年 4月 20日以前，提交论文终稿给指导教师，指导老师根据设计和论文情况填写“指导教师评阅书”，汇总指导教师评阅成绩。 10、 4月 29日 -30日，系里召开毕业设计（论文）中期检查总结会，汇集意见，整改论文。 11、 2015年 5月中旬， 2011届毕业生答辩正式开始。答辩未通过者限期整改，并申请参加第二次答辩。六、预期结果通过查阅书籍资料以及互联网的检索，完成总体设计；完成设计书的编写；设计完成 R180 柴油机曲轴工艺及夹具的设计与图纸绘制；完成论文综述和英文资料翻译。通过课题的设计锻炼和培养自己的机械的设计能力，使自己在大学四年所学的知识得到全面总结和巩固，使我初步了解和掌握了机械设计的基本步骤、基本方法和基本思维，并对以前所学的知识得以温故而知新，更好的掌握学过的知识，为将来的科研工作奠定一个良好基础。七、参考文献 1、本科毕业论文（设计）指导杨高峰 /主编中国地质大学出版社有限责任公司 2、机械制造工艺学第 3版王先逵 /主编机械工业出版社 3、李云 .机械制造工艺及设备设计指导手册 .机械工业出版社， 1996 4、薛源顺 .机床夹具设计 .机械工业出版社， 2000 5、李益民 .机械制造工艺设计简明手册 .机械工艺出版社， 1993 nts6、上海标准化协会 .机械精度设计手册 .中国标准出版社， 1990 7、袁长良 .机械制造工艺装备设计手册 .中国计量出版社， 1989 8、王之煦 .简明机械设计手册 .机械工业出版社， 1997 9、孔德淳 .化学热处理 .航空工业出版社， 1992 10、上海市金属切削技术协会 .金属切削手册 .上海科学技术出版社， 1982 11、朱龙根 .简明机械零件设计手册 . 机械工业出版社， 1997 12、艾兴 .金属切削用量手册 .机械工业出版社， 1996 13、李益民 .机械制造工艺设计简明手册 .机械工艺出版社， 1994 指导教师意见：指导教师签名：年月日 nts教研室意见：审查结果：同意不同意教研室主任签名：年月日 nts nts附表 3 毕业论文（设计）教师指导记录表毕业论文（设计）题目学生姓名系（部）学生学号专业班级指导教师姓名职称主要指导内容：指导时间：年月日主要指导内容：指导时间：年月日主要指导内容：指导时间：年月日主要指导内容：指导时间：年月日注：此表由指导教师按毕业论文（设计）的主要工作阶段填写主要指导内容。系主任签字（盖章）： nts nts 中国地质大学长城学院本科毕业设计（论文）文献综述系别：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化姓名：刘庆鹏学号： 05211602 2015 年 4 月 30 日 ntsR180 柴油机曲轴工艺设计级夹具设计文献综述一、前言曲轴是各类发动机上的一个非常重要的旋转零件，装上连杆后，可通过旋转将活塞的往复运动变成循环运动。其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，二是球墨铸铁曲轴。有两个重要的曲轴加工部分 :主轴颈和连杆颈。主轴颈与缸体配合安装，连杆颈和连杆大头孔连接 ,连杆小头和活塞连接 ,形成一个典型的曲柄滑块机构。柴油机的工作过程是 :活塞压缩空气混合燃爆后 ,推动活塞直线运动并通过连杆将推动力传给曲轴 ,曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转发动机的动力源 ,故曲轴加工的优良程度将直接影响发动机的整体性能。由于曲轴工作需要承载巨大载荷，工作条件恶劣，而随着机械化生产逐渐成为当今主流，传统的制造工艺已经不能满足人们的需求。曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。二、国内外现状从目前的整体水平来看， R180 柴油机曲轴基本都是两种材质：一是钢锻曲轴；二是球墨铸铁曲轴。根据材质选择的不同，其生产方式也不同。为了保证生产精度，铸造方式生产的曲轴已经广泛运用于 R180 柴油机的运行。球墨铸铁具有良好的切削性能，并且可以进行各种热处理以及表面强化处理，故球墨铸铁被广泛运用于曲轴的生产。但是，曲轴毛坯的铸造工艺生产效率低下，工艺装备参差不齐，性能不够稳定、精度低、报废率高居不下，这一系列的问题都需要优化。目前，国内大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产，生产效率、自动化程度较低。曲轴的关键技术项目仍与国外相差 1 2 个数量级。国外的机加工工艺大致可归纳为如下几个特点。广泛采用数控技术和自动线，生产线一般由几段独立的自动化生产单元组成，具有很高的灵活性和适应性。采用龙门式自动上下料，集放式机动滚道传输，切削液分粗加工与精加工两段集中供应和回收处理。曲轴的主要加工工序基准中心孔，一般采用质量定心加工方式，这样在静平衡时，加工量很少。轴颈的粗加工一般采用数控铣削或车拉工艺。工序质量可达到国内粗磨后的水平，且切削变形小、效率高。铣削和车拉是曲轴粗加工的发展方向。国外的曲轴磨床均采用CNC 控制技术，具有自动进给、自动修正砂轮、自动补偿和自动分度功能，使曲轴的磨削精度和效率显著提高。油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线，近几年随着枪钻技术的应用，油孔的加工大多已采用枪钻自动线钻孔修缘抛光。曲轴的抛光采用 CNC 控制的砂带抛光机，所有轴颈一次抛光只需 20 多秒，粗糙度可达 Ra0.4 以下，大大减小了发动机的磨合期。动平衡一般采用 CNC 控制的综合平衡机，测量、修正一次完成。nts检验一般在生产线上配备 MARPOSS 或 HOMWORK 综合检测机，实现在线检测，对曲轴的几乎所有机加工项目均可一次完成检测、显示和打印。曲轴的清洗采用专用精洗机定点定位清洗，保证了曲轴清洁度要求。广泛采用了轴颈过渡圆角滚压技术。专用圆角滚压机自动控制，对所有轴颈圆角进行一次滚压，而且滚压力和滚压角度可自动调节，使圆角处产生最佳的残余压应力，提高了曲轴的疲劳强度。三、总结从目前的总体水平看 ,低下的生产率 ,落后的技术和设备 ,粗糙的机械性能导致毛坯铸造工艺存在不稳定 ,精度低、废品率高等等问题。通过本次毕业设计的研究，力求得出一套更加完善的加工工艺工程。相比锻钢曲轴，球墨铸铁曲轴具有良好的切削性能，也能进行热处理和表面硬化来提高曲轴疲劳强度和耐磨性。并且球墨铸铁内部的摩擦功耗比钢的大、降低了扭转振动的振幅和应力 ,集中应力也不像钢制曲轴那么敏感。从而球墨铸铁曲轴在国内外得到广泛采用。在本次设计中曲轴的材质为球墨铸铁。为了提高曲轴质量，我们采取了以下几个环节的措施：（ 1）熔炼；（ 2）球化处理；（ 3）孕育处理；（ 4）合金化；（ 5）造型工艺；（ 6）浇注冷却工艺。四、参考文献 1 刘守勇 .机械制造工艺与机床夹具 .北京：机械工业出版社 .1994 2 李益民 .机械制造工艺设计简明手册 .北京：机械工艺出版社 .1993 3 薛源顺 .机床夹具设计 .北京机械工业出版社 .2000 4 王伯平 .互换性与测量技术基础 .北京：机械工业出版社 .2009 5 艾兴 .切削用量简明手册 .北京：机械工业出版社 .1994 6 王之煦 .简明机械设计手册 .机械工业出版社 .1997 7 袁长良 .机械制造工艺装备设计手册 .中国计量出版社 .1989 8 朱龙根 .简明机械零件设计手册 . 机械工业出版社 .1997 9 孔德淳 .化学热处理 .航空工业出版社 .1992 10 上海市金属切削技术协会 .金属切削手册 .上海科学技术出版社 .1982 nts 中国地质大学长城学院本科毕业设计题目 R180 柴油机曲轴工艺设计及夹具设计系别工程技术系专业机械设计制造及其自动化学生姓名刘庆鹏学号 05211602 指导教师孙晓燕职称讲师 2015 年 04 月 30 日 nts R180 柴油机曲轴工艺设计及夹具设计摘要曲轴是柴油机的关键部件之一 ,主要用于往复式机械 ,在柴油机中与活塞连接，通过其旋转运动转换成活塞的直线运动。其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，二是球墨铸铁曲轴。曲轴关键技术是整个产业中占有非常重要的地位。曲轴在发动机中是非常难以加工的零件之一。在发动机中，曲轴工作需要承载巨大载荷，工作条件极其恶劣，对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。本设计结合实际进行理论分析，在保证产品质量，提高生产效率，降低生产成本的的前提下，对 R180 柴油机曲轴工艺进行优化设计。从目前的总体水平看 ,低下的生产率 ,落后的技术和设备 ,粗糙的机械性能导致毛坯铸造工艺存在不稳定 ,精度低、废品率高等等问题。球墨铸铁具有良好的切削性能，也能进行热处理和表面硬化来提高曲轴疲劳强度和耐磨性。在本次设计中曲轴的材质为球墨铸铁。本设计利用所学知识，查找资料设计可取的工艺路线，选取了加工工艺完善也比较精密和经济的作为方案，并设计其中一到二个工序的加工夹具。夹具设计的思路如下：（ 1）根据设计任务书收集设计资料；（ 2）初步拟订夹具的结构方案、绘制零件图；（ 3）绘制夹具总装图。关键词：曲轴；球墨铸铁；工艺路线；夹具。 nts R180 diesel engine crankshaft process design and fixture design ABSTRACT The graduation design is about R180 diesel engine crankshaft process design and its two process to fixture design. Crankshaft is one of the key parts of diesel engine, the material can be divided into two categories: one is forged steel crankshaft, 2 it is ductile iron crankshaft. The crankshaft key technology is one of the most concern of the whole industry. Is engine crankshaft under impact load, the power of the important parts of the engine five big one of the most difficult to guarantee machining quality. Because crankshaft working conditions, material for crankshaft blank and processing technology, precision, surface roughness, heat treatment and surface strengthening is very strict, dynamic balance, etc. This design based on Auto CAD, draw the corresponding part drawing and design desirable process route finding out information, and select the processing craft is more precise and the economy as a solution. Fixture design train of thought is: (1) clear design task, design information collection; 2) to formulate the fixture structure scheme, the structure of the drawing sketch; (3) map clamp assembly. Key words： The crankshaft; Ductile iron; Process route; fixture nts 目录 1 前言 .1 1.1 曲轴的概念 .1 1.2 柴油机曲轴的制造技术 .1 1.2.1 曲轴材料 .1 1.2.2 曲轴加工 .2 1.3 论文结构 .2 2 R180柴油机曲轴工艺设计 .4 2.1 分析零件 .4 2.1.1 零件的作用 .4 2.1.2 零件的工艺分析 .4 2.2 确定生产类型 .4 2.3 确定毛坯 .4 2.3.1 确定毛坯种类 .4 2.3.2 确定铸件加工余量 .4 2.3.3 绘制曲轴零件毛坯图 .5 2.4 机械加工工艺过程设计 .5 2.4.1 选择定位基准 .5 2.4.2 选择表面加工方法 .5 2.4.3 确定工艺过程方案 .6 2.5 选择加工设备与工艺装备 .8 2.5.1 选择机床 .8 2.5.2 选择夹具 .8 2.5.3 选择刀具 .8 2.5.4 选择量具 .8 2.6 确定工序尺寸 .9 2.7 确定切削用量及时间定额 . 11 2.7.1 工序 070（粗车长头）切削用量及时间定额 . 11 2.7.2 工序 130（钻孔 14.2）切削用量及时间定额 .13 2.7.3 工序 240（铣 K面）切削用量及时间定额 .15 2.8 填写工艺规程卡 .16 2.8.1 机械加工工序卡片 .16 2.8.2 机械加工工艺过程卡片 .16 3 R180柴油机曲轴夹具设计 .17 3.1 明确设计任务、收集分析原始资料 .17 3.1.1 加工工件的零件图 .17 3.1.2 设计任务书 .17 3.1.3 工序简图 .17 3.1.4 分析原始资料 .17 3.2 确定夹具的结构方案 .18 3.2.1 根据六点定位规则确定工件的定位方式 .18 3.2.2 选择定位元件，设计定位装置 .18 3.2.3 分析计算定位误差 .18 nts 3.2.4 确定工件的夹紧装置 .20 3.3 绘制夹具结构草图 .20 3.3.1 拟订夹具总装图的尺寸、公差与配合以及技术要求 .21 3.3.2 绘制夹具总装图 .21 参考文献 .22 致谢 .22 附录 A 机床 .24 附录 B 夹具 .25 附录 C 刀具 .26 附录 D 量具 .27 nts 1 1 前言 1.1 曲轴的概念曲轴是各类发动机上的一个非常重要的旋转零件，装上连杆后，可通过旋转将活塞的往复运动变成循环运动。其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，二是球墨铸铁曲轴。有两个重要的曲轴加工部分 :主轴颈和连杆颈。主轴颈与缸体配合安装，连杆颈和连杆大头孔连接 ,连杆小头和活塞连接 ,形成一个典型的曲柄滑块机构。柴油机的工作过程是 :活塞压缩空气混合燃爆后 ,推动活塞直线运动并通过连杆将推动力传给曲轴 ,曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转发动机的动力源 ,故曲轴加工的优良程度将直接影响发动机的整体性能。曲轴的结构包括轴颈、曲轴臂、曲轴销、侧盖以及连杆大端轴承。轴颈具有一第一油路。曲轴臂与轴颈相连接。曲轴销嵌于曲轴臂之中，并与轴颈直接连接。曲轴销具有第一、第二机油缓冲室以及第二油路。第一、第二机油缓冲室相连接，第二油路连接于第二机油缓冲室。侧盖设置于曲轴臂中，侧盖与曲轴销之间成形有一空间，该空间连接于第一油路与第一机油缓冲室之间。连杆大端轴承设置于曲轴臂之中，曲轴销套设于连杆大端轴承之中，第二油路连接于第二机油缓冲室与连杆大端轴承之间。 1.2 柴油机曲轴的制造技术随着工业技术的发展 ,柴油机曲轴生产也得到了相当大的发展 ,目前已经有相当数量的规模 ,无论是从设计层面 ,或产品品种、质量、生产规模、生产方法有快速的发展。曲轴在柴油机中承受负载和动力传递，是发动机的重要零部件之一，也是是最困难的五个部件之一，加工质量的好坏 ,直接影响整体性能水平的性能水平和可靠性。因此，各工业发达国家十分重视曲轴的生产，不断改进其材质及加工手段，以提高其性能水平，满足发动机行业的需要。近几年来，国内曲轴加工得到了迅速发展。尤其是大功率柴油机曲轴。 1.2.1 曲轴材料曲轴一般分为球墨铸铁曲轴 ,曲轴锻钢曲轴。球墨铸铁曲轴一般使用 QT700-2，QT800-2， QT900-2 等等。锻钢曲轴材料常用的 45、 35CrMo、 40Cr、 40MnB、 42CrMo和非调质钢如 C38+N2、 48MnV 等。其中非调质钢以其卓越的性能、低廉的成本广受赞誉。在曲轴上的应用已被正式纳入标准 ,成为锻钢曲轴的发展趋势。非调质钢是在碳钢的基础上添加一些微量合金元素，基体显微组织和析出相的强化决定其力学性能的好坏。这种钢在热轧、锻造、正火状态时的力学性能能够达到一般调质状态的力学性能水平。因此 ,可节省了钢的调质处理过程 ,不仅缩短生产周期 ,还节约能源。 nts 2 1.2.2 曲轴加工曲轴锻造工艺过程：下料加热辊锻（如需要）预成型终锻切边扭拐（部分曲轴）校正。选择在中频电感应连续加热炉内不断进行加热，直到坯料温度在 1150 50 ,与传统加热油相比 ,不仅简化了操作 ,也解决了加热温度不稳定 ,钢坯加热不均匀 ,导致过热 ,过烧的、材料散热高消耗和不利于环境保护的问题。扭拐是将连杆轴颈不在一个平面内的曲轴终锻在一个平面上，切边后在扭拐机上根据需要将连杆颈绕主轴颈中心线扭转到要求的角度，通常是 90或 120。增加扭拐工序解决了终锻模具分模复杂、型腔深、锻造工艺性差、毛坯缺肉等问题，并提高生产效率。曲轴毛坯热处理是决定曲轴机械性能的关键工序，正火、淬火、回火机组在热处理工序逐渐取代箱式炉，得到越来越广泛的应用，使热处理加热温度稳定，保证材料的机械性能和金相指标，并大大地提高生产效率。曲轴属于细长类零件，加工过程中以两端中心孔做为主要定位基准。质量定心机是使用平衡原理，采用计算机测控系统 ,确定曲轴中心轴 ,并在这个轴的轴线加工中心孔的设备。质量定心机可有效的减小曲轴加工后的初始不平衡量，从而提高最后平衡精度和生产效率。不平衡量小，平衡校正时在平衡配重块上只需要去掉少量质量，从而保证曲轴在结构设计上的质量补偿。几何中心孔会存在由于锻造毛坯外轮廓偏差和热处理，轴颈弯曲造成的质量中心线与几何中心线不重合而产生平衡量偏差的问题，用质量定心机钻中心孔替代几何中心孔能有效解决这些问题。加工过程 ,因为质量中心与几何中心线不重合 ,在旋转产生的离心力作用下会引起振动，造成损坏设备降低了加工精度的问题。精磨轴颈加工方法是数控磨床加工，有利于主轴、连杆轴颈尺寸精度、表面粗糙度、圆角尺寸精度以及相应的形位公差得到保证。数控磨床加工曲轴能达到精度见表 4。加工过程中，需要消除粗加工工序中产生的应力，来保证曲轴成品的形位公差。通常是采取的方法是在精加工前进行去应力回火处理。回火过程的加热温度应低于毛坯热处理温度 30 60。主轴颈、连杆轴颈的抛光采用砂带抛光机抛光，使轴颈表面粗糙度达到 Ra=0.25，提高了曲轴主轴颈、连杆轴颈表面精度。先进加工工艺制成质量好、效率高、稳定的曲轴，随着汽车工业的发展 ,我国的发动机曲轴生产取得很大的进步，已经有相当数量的规模，不论设计水平，或产品品种、质量、生产规模、生产方法大大发展。 1.3 论文结构第一部分：分析、绘制零件图确定加工工艺和方案计算切削用量及时间填写工艺规程卡片。 nts 3 第二部分：确定第一套夹具结构确定结构方案绘制夹具装配图第二套夹具。 nts 4 2 R180 柴油机曲轴工艺设计 2.1 分析零件 2.1.1 零件的作用曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件，装上连杆后，承接活塞的上下 (往复 )运动变成循环运动。 2.1.2 零件的工艺分析零件选用材料为 QT800-2，因为该材料具有较高的强度、韧性和塑性以及切削性能良好的优点；且结构工艺性比较好。从各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度角度考虑，由于该零件没有很难加工的表面，各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。 2.2 确定生产类型已知零件的年生产纲领为 5000 件，零件质量 3.35kg。由机械制造工艺与机床夹具表 1 3 可确定其生产类型为大量生产。初步确定工艺安排的基本确定为：采用高生产率专用机床及自动机床，按流水线形式排列；采用高生产率夹具、高生产率刀具和量具、还有自动检验装置。这样可以保证高效率生产。 2.3 确定毛坯 2.3.1 确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸件。因为毛坯精度要求高，生产批量很大，所以毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造。 2.3.2 确定铸件加工余量根据机械制造工艺设计简明手册表 2.2-3，球墨铸铁用砂型机器造型成批铸造，公差等级是 8-10,故铸件尺寸公差等级采用 CT9 级。 nts 5 根据机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5，取加工余量为 MA-G 级；再对应确定各加工余量。 2.3.3 绘制曲轴零件毛坯图图 2-1 曲轴零件毛坯图 2.4 机械加工工艺过程设计 2.4.1 选择定位基准在曲轴加工工艺中，曲轴基准中心孔加工的是否精确合理直接影响曲轴后续其它工序的加工。本设计中，首先以两主轴颈及短头扇形外侧定位钻中心孔，再以中心孔定位分别粗精车长短头。 2.4.2 选择表面加工方法根据各表面加工要求以及各种加工方法的经济精度，由机械制造工艺与机床夹具表 1 9表 1 14 选择零件（依次为从长头到短头）的加工方案与进度如下：（ 1） M33X2 螺纹：粗车（ IT12）精车（ IT7）割槽 31X3（ IT11）车螺纹 M33X2。（ 2） 1： 8 圆锥面：粗车（ IT12）半精车（ IT10）铣键槽 12N9（ IT8）磨削（ IT6）。（ 3） 40圆柱面：粗车（ IT12）半精车（ IT10）磨削（ IT6）抛光（ IT5）。（ 4） 45 圆柱面：粗车（ IT12）半精车（ IT10）割槽 43X2 粗磨（ IT7）nts 6 精磨（ IT6）。（ 5） 55圆柱面：粗车（ IT12）半精车（ IT10）。（ 6） K面：铣（ IT9）钻孔 4 8（ IT12）铰孔 4 8（ IT9）钻孔 2 M10（ IT12）攻丝 2-M10。（ 7） 45 连杆颈圆柱面：粗车（ IT12）半精车（ IT10）粗磨（ IT7）精磨（ IT6）抛光（ IT5）。（ 8） 14.2 斜孔：钻（ IT12）。（ 9） 55圆柱面：粗车（ IT12）半精车（ IT10）。（ 10） 46 圆柱面：粗车（ IT12）半精车（ IT10）粗磨（ IT7）精磨（ IT6）。（ 11） 36 圆柱面：粗车（ IT12）半精车（ IT10）割槽 34X3（ IT10）铣键槽 5N9（ IT8）粗磨（ IT7）精磨（ IT6）。（ 12） 16 孔：钻孔 14（ IT12）铰孔 16（ IT8）。（ 13） M6螺纹：钻孔 2 5（ IT12）攻丝 2-M6。 2.4.3 确定工艺过程方案 1、拟定方案由于各表面加工方法已基本确定，现按照工艺顺序安排原则：先粗后精、先主后次、先面后孔、基准先行，初步拟定两种工艺过程方案，见表 1。表 1 工艺过程方案方案方案工序号工序内容工序号工序内容毛坯毛坯 010 按铸件要求检验 010 批量毛坯抽检 020 热处理 020 铣端面（两个） 030 批量毛坯抽检 030 钻中心孔 B5 040 铣端面（两个） 040 检测曲轴硬度 050 钻中心孔 B5 050 粗车短头，依次为 36h6， 46k6， 55 060 检测曲轴硬度 060 粗车长头，依次为 M33X2， 1：8圆锥面， 40h9， 45m6, 55 070 粗车短头，依次为 36h6， 46k6， 55 070 精车短头，依次为 36h6， 46k6， 55 080 粗车长头，依次为 M33X2，1： 8 圆锥面， 40h9，45m6, 55 080 精车长头，依次为 M33X2， 1：8圆锥面， 40h9， 45m6, 55 nts 7 续表 1： 090 车开档，粗车连杆颈 45 090 割槽 34X2,割槽 31X3,割槽 43X2 100 精车短头，依次为 36h6， 46k6， 55,割槽 34X2 100 车开档 110 精车长头，依次为 M33X2，1： 8 圆锥面， 40h9，45m6, 55, 割槽 31X3, 割槽 43X2 110 粗、精车连杆颈 45 120 精车连杆颈 45 120 钻孔 14.2 130 钻孔 14.2 130 钻斜油孔 5 140 钻斜油孔 5 140 钻孔 14，铰孔 16 150 钻孔 14，铰孔 16 150 修正中心孔 160 修正中心孔 160 粗磨两端主轴颈 45 170 按工艺要求进行中间检验 170 粗磨连杆颈 45 180 粗磨两端主轴颈 45 180 铣键槽 5N9 190 粗磨连杆颈 45 190 铣键槽 12N9 200 铣键槽 5N9 200 铣 K面 210 铣键槽 12N9 210 钻铰 4 8 220 铣 K面 220 钻攻 2 M10 230 钻铰 4 8 230 钻攻 2 M6 240 钻攻 2 M10 240 精磨主轴颈 45k6，45m6，磨 45h9 250 钻攻 2 M6 250 精磨连杆颈 45 260 精磨主轴颈 45k6，45m6，磨 40h9 260 磨 1： 8圆锥面 270 精磨连杆颈 45 270 车螺纹 M33X2 280 磨 36h6 280 油孔 5抛光 290 磨 1： 8 圆锥面 290 在 N处打厂标及检验标记 300 车螺纹 M33X2 300 探伤 310 油孔 5 抛光 310 清洗 320 探伤 320 氮化 330 检验各相关尺寸 330 抛光连杆颈、油封档 340 在 N处打厂标及检验标记 340 清洗、检验、包装 350 清洗 360 氮化 370 按氮化工艺要求检验 380 抛光连杆颈、油封档 390 清洗、检验、包装 nts 8 2.方案论证相比方案检验过程太少，不利于曲轴质量的控制的不足之处，方案的优点在于基本遵循粗精加工划分阶段的原则。根据以上分析，确定方案为曲轴零件加工的工艺路线。 2.5 选择加工设备与工艺装备 2.5.1 选择机床考虑到大量生产，尽量选用高效机床。（ 1）工序 070、 080、 090、 100 均为圆柱面的车削加工，用 CJK6140 数控车床加工方便且效率高。（ 2）工序 180、 190、 260、 270、 280、 290 均为圆柱面的磨削加工，用 JK101 数显曲轴磨床加工方便且效率高。（ 3）其余表面加工均采用通用机床。如： C6140 卧式车床、 X62W 万能铣床、 Z5125立式钻床等。 2.5.2 选择夹具考虑到大量生产，均采用专用夹具。 2.5.3 选择刀具（ 1）在车床上加工的工序，均采用 YG6 硬质合金外圆车刀，并尽量采用成形车刀。（ 2）在铣床上加工的工序，铣平面选用 YG6A 硬质合金圆盘铣刀，铣键槽选用键槽铣刀。（ 3）在磨床上加工的工序，磨主轴颈选用砂轮 P600 63 305， C46K2B35，其外径为 600mm，厚度为 63mm，内径为 305mm；磨连杆颈选用砂轮 P600 25 305， C46K2B35，其外径为 600mm，厚度为 25mm，内径为 305mm。（ 4）在钻床上加工的工序，均选用麻花钻和机用丝锥。 2.5.4 选择量具工序 070 粗加工可选通用量具。现按计量器具的不确定度选择量具。粗车 36h6mm 至 025.08.37 mm。查互换性技术测量应用手册表 5.1-1知计量器具不确定度允许值1U=0.029mm。查互换性技术测量应用手册表 5.1-2，选择分度值 0.02mm的游标卡尺，其不确定度 U=0.02mm， U3，故应乘孔深修正系数 k1f=0.915，则 f=（ 0.37 0.45） 0.915mm/r=0.34 0.41mm/r 按钻头强度决定进给量：根据切削用量简明手册表 2.8，当灰铸铁硬度大于 213HBS， d0=14.2mm，钻头强度允许的进给量 f=1.0mm/r。按机床进给机构强度决定进给量：根据切削用量简明手册表 2.9，当灰铸铁硬度大于 210HBS， d014.5mm，机床进给机构允许的轴向力为 8830N 时，进给量为0.81mm/r。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为 f=0.340.41mm/r。根据 Z5125 钻床说明书，选择 f=0.36mm/r。（ 2）决定钻头磨钝标准及寿命由切削用量简明手册表 2.12，当 d0=14.2mm时，钻头后刀面最大磨损量取为 0.8mm，寿命 T=60min。 3.决定切削速度由切削用量简明手册表 2.15，当 f=0.36mm/r 时， Vt=13m/min。切削速度的修正系数为： kTv=1.0 ， kcv=1.0 ， klv=0.85 ， ktv=1.0 ，故v=vtk v=131.01.00.851.0m/min=11.1m/min n=1000v/(d。 )=248.8r/min 根据 Z5125 钻床说明书，可考虑选择 n=272r/min,但因所选转数较计算转数为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取 f=0.28mm/r；也可选择较低一级转数n=195r/min,仍用 f=0.36mm/r，比较这两种方案：第一方案 f=0.28mm/r,n=272r/min nf=2720.28mm/min=76.16mm/min 第二方案 f=0.36mm/r,n=195r/min nf=1950.28mm/min=70.2mm/min 因为第一方案 nf 的乘积较大，基本工时较少，故第一方案较好。这时Vc=12m/min;f=0.28mm/r。 4.计算基本工时 nfLtm （ 2-2） nts 15 式中 L=l+y+ ， l=47mm，根据切削用量简明手册表 2.29，入切量及超切量y+ =6mm，则 L=47+6mm=53mm，故 tm=0.70min 2.7.3 工序 240（铣 K 面）切削用量及时间定额 1.选择刀具（ 1）根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YG6A 硬质合金刀片。根据切削用量简明手册表 3.1，铣削深度 p 4mm 时，圆盘铣刀直径 d。为 80mm，a 为 60mm。但已知铣削宽度 ae为 70mm，故应根据铣削宽度 ae 49mm，选择 d。 =80mm。由于采用标准硬质合金圆盘铣刀，故齿数 z=12（表 3.12）。（ 2）铣刀几何形状（表 3.2）；由于铸铁硬度大于 200HBS，故选择 r=60， r =30， r =5，。 =8（假定 cmax0.08mm ） , 。 =10 , s= -10，。 1=-5。 2.选择切削用量（ 1）决定铣削深 p 由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完，则 p=h=3mm （ 2)决定每齿进给量 fz 根据切削用量简明手册表 3.3，当使用 YG6A，铣床功率为 4.5KW 时， fz=0.20 0.30mm/z，取 fz=0.30mm/z （ 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册表 3.8，由于

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