【工装夹具类】三拐曲轴加工工艺及其夹具设计【全套CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】
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【工装夹具类】三拐曲轴加工工艺及其夹具设计【全套CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】,工装,夹具,曲轴,加工,工艺,及其,设计,全套,cad,图纸,毕业论文,答辩,通过
- 内容简介：
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前 言 2 曲轴的工艺分析及生产类型的确定 轴的作用及工作状况 轴的工艺分析 轴的生产类型 3 选择毛坯，确定毛坯尺寸 坯材料及其制造工艺 坯的材料 坯的制造工艺 坯尺寸的确定 定毛坯尺寸的公差 4 选择加工方法，制定加工路线 位基准的选择 件表面加工方法的选择 定工艺路线 7 5 工序设计 择加工设备与工艺装备 定工序尺寸 工小端外圆柱面 工小端外圆柱面 工法兰外圆柱面 工主轴颈外圆柱面 工连杆轴颈外圆柱面 6 确定切削用量及基本工时 削用量 本时间的确定 7 曲轴加工质量研究 轴的加工方法 轴加工工艺的发展 轴轴颈加工工艺分析 处理和表面强化处理 处理和强化工艺 压工艺参数对曲轴疲劳强度的影响 轴加工设备 8 夹具设计 两端面夹具设计 斜油孔夹具设计 9 结论 参考文献 机械加工工序卡 片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 10 毛坯检测 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205净重 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 下道工序 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 毛坯检测 大量程游标卡尺 拟定 谢翔 日期 导 期 1 页 共 37 页 机械加工工序卡 片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 20 粗铣两端面 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 双端面铣床 夹具名称及编号 专用 铣床 夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 毛坯检测 下道工序 划两端中心 孔线 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 粗铣 端面 面铣刀 大量程游标卡尺 150 1 定 谢翔 日期 导 期 2 页 共 37 页 机械加工工序卡 片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 30 划两端中心孔线 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 夹具名称及编号 可调 V 型架 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 上道工序 粗 铣两端 面 下道工序 钻中心孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀 量 切削深度 1 划两端中心孔线 划线工具 游标卡尺 拟定 谢翔 日期 导 期 3 页 共 37 页 机械加工工序卡 片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 40 钻中心孔 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 双面中心孔钻床 夹具名称及编号 中心架 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 划两端中 心孔线 下道工序 粗车法兰及 小端外圆 工歩号 工 歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 钻中心孔 中心钻 140 1 拟定 谢翔 日期 导 期 4 页 共 37 页 机械加工工序卡 片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 50 粗车法兰及小端外圆 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 专用 车床 夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 钻中心孔 下道工序 精车法兰及 小端外圆 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 粗车法兰外圆 可转位车刀 游标卡尺 200 1 粗车小端外圆 可转位车刀 游标卡尺 200 1 倒角 可转位车刀 游标卡尺 200 1 定 谢翔 日期 导 期 5 页 共 37 页 机械加工工序卡 片 车间 工序号 工序名称 零件号 零 件名称 毛坯种类 60 精车法兰及小端外圆 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 专用车床夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 粗车法兰 及外圆 下道工序 铣平衡块两 侧 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 精车法兰外圆 可转位车刀 普通 千分表 200 1 精车小端外圆 可转位车刀 普通千分表 200 1 定 谢翔 日期 导 期 6 页 共 37 页 机械加工工序卡 片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 70 铣平衡块两侧 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 数控曲轴铣床 夹具名称及编号 专用铣床夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 精车法兰及 小端外圆 下道工序 粗 车第四主 轴颈 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 铣平衡块两侧 盘铣刀 200 1 定 谢翔 日期 导 期 7 页 共 37 页 机械加工工序卡 片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 80 粗车第 2 主轴颈 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 专用 车床 夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 铣平衡块 两侧 下道工序 粗磨第四主 轴颈 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 粗车第 2 主轴颈 可转位车刀 游标卡尺 200 1 定 谢翔 日期 导 期 8 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 90 粗磨第 2 主轴颈 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 粗车第四 主轴颈 下道工序 车拉全部主 轴颈 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 粗磨第 2 主轴颈 砂轮 外径千分尺 1100 1 定 谢翔 日期 导 期 9 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工 序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 100 车拉全部主轴颈 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 数控曲轴车拉机床 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 粗磨第四 主轴颈 下道工序 铣曲轴连杆 轴颈 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 车拉全部主轴颈 车拉刀盘 500 1 定 谢翔 日期 导 期 10 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 110 铣曲轴连杆轴颈 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 数控曲轴内铣床 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 车拉全部 主轴颈 下道工序 车平衡块外 圆及倒角 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 铣曲轴连杆轴颈 盘铣刀 350 1 定 谢翔 日期 导 期 11 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 120 车平衡块外圆及倒角 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 多刀车床 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 铣曲轴连 杆轴颈 下道工序 钻大头端定 位销孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切 削深度 1 车平衡块外圆 可转位车刀 200 1 倒角 可转位车刀 200 1 拟定 谢翔 日期 导 期 12 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 130 钻大头端定位销孔 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 钻床专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上 道工序 车平衡块外 圆及倒角 下道工序 钻直油孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 钻大头端定位销孔 直柄麻花钻 钻花 游标卡尺 160 1 定 谢翔 日期 导 期 13 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 140 钻直油孔 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 钻床专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 钻大头端定位销孔 下道工序 钻斜油孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 钻直油孔 直柄长麻花钻 160 1 定 谢翔 日期 导 期 14 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零 件号 零件名称 毛坯种类 150 钻斜油孔 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 钻床专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 钻直油孔 下道工序 去毛刺、清洗 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 钻斜油孔 直柄长麻花钻 160 1 定 谢翔 日期 导 期 15 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 160 去毛刺、清洗 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 高压去毛刺清洗机 夹具名 称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 钻斜油孔 下道工序 中频淬火 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 去毛刺、清洗 拟定 谢翔 日期 导 期 16 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 170 中频淬火 曲轴 球墨铸铁 设备名称及 型号 中频淬火机床 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 冷却液 上道工序 去毛刺、清 洗 下道工序 精磨主轴颈和连杆轴颈 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 中频淬火 拟定 谢翔 日 期 导 期 17 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 180 精磨主轴颈和连杆轴颈 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 数控曲轴磨床 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 中频淬火 下道工序 铣键槽 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 精磨主轴颈 砂轮 外径千分尺 1200 1 定 谢翔 日期 导 期 18 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 190 铣键槽 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 精磨主轴颈和连杆轴颈 下道工序 钻两端孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 铣键槽 键槽铣刀 游标卡尺 250 1 定 谢翔 日期 导 期 19 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 200 钻两端孔 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 铣键槽 下道工序 扩小端孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 钻法兰端孔 直柄麻花钻 160 1 钻小端孔 直柄麻花钻 160 1 定 谢翔 日期 导 期 20 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 210 扩小端孔 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 钻两端孔 下道工序 扩、铰法兰端 孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 扩小端孔 直柄麻花钻 160 1 定 谢翔 日期 导 期 21 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 220 扩、铰法兰端孔 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 扩小端孔 下道工序 钻六个螺纹 底孔 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 扩孔 直柄扩孔钻 160 1 铰孔 机用铰刀 160 1 定 谢翔 日期 导 期 22 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 230 钻六个螺纹底孔 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 扩、铰法兰 端孔 下道工序 攻六个螺纹 底孔螺纹 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 钻六个螺纹底孔 直柄麻花钻 160 1 定 谢翔 日期 导 期 23 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 240 攻六个螺纹底孔螺纹 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 上道工序 钻六个螺 纹底孔 下道工序 油孔孔口倒 角抛光 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 攻六个螺纹底孔螺纹 机用丝锥 拟定 谢翔 日期 导 期 24 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 250 油孔孔口倒角抛光 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 上道工序 攻六个螺纹 底孔螺纹 下道工序 擦拭及吹净 曲轴 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 油孔口倒角抛光 油孔口抛光工具 、砂布 拟定 谢翔 日期 导 期 25 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 260 擦拭及吹净曲轴 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 高压曲轴清洗机 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 上道工序 油孔孔口倒角抛光 下道工序 磁力探伤及 退磁 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 擦拭及吹净曲轴 拟定 谢翔 日期 导 期 26 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 270 磁力探伤及退磁 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 磁力探伤机 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 上道工序 擦拭及吹 净曲轴 下道工序 轴颈滚压 工歩号 工歩 内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 磁力探伤 2 退磁 拟定 谢翔 日期 导 期 27 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 280 轴颈滚压 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 曲轴圆角滚压机 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 上道工序 磁力探伤 及退磁 下道工序 轴颈变形检 测 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 轴颈滚压 60 拟定 谢翔 日期 导 期 28 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 290 轴颈变形检测 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 上道工序 轴颈滚压 下道工序 滚压校直 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 轴颈变形检测 拟定 谢翔 日期 导 期 29 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 300 滚压校直 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 曲轴圆角滚压机 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 上道工序 轴颈变形 检测 下道工序 轴颈修磨 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 滚压校直 60 拟定 谢翔 日期 导 期 30 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 310 轴颈修磨 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 数控曲轴磨床 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅 助 合计 却润滑液 乳化液 上道工序 滚压校直 下道工序 动平衡测量、 去重 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 轴颈修磨 砂轮 外径千分尺 1200 1 定 谢翔 日期 导 期 31 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 320 动平衡测量、去重 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 动平衡机 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 轴颈修磨 下道工序 清理表面铁 屑 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 动平衡测量 600 2 去除重量 直柄麻花钻 拟定 谢翔 日期 导 期 32 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车 间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 330 清理表面铁屑 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 高压清洗机 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 动平衡测量、去重 下道工序 抛光所有轴 颈 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 清洗表面铁屑 拟定 谢翔 日期 导 期 33 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 340 抛光所有轴颈 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 曲轴抛光机 夹具名称及编号 专用夹具 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 上道工序 清理表面 铁屑 下道工序 清洗、吹风 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 抛光所有轴颈 砂带 100 拟定 谢翔 日期 导 日期 34 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 350 清洗、吹风 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 高压清 洗机 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 却润滑液 上道工序 抛光所有 轴颈 下道工序 最终检验 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 清洗、吹风 拟定 谢翔 日期 导 期 35 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 360 最终检验 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 清洗、吹风 下道工序 防锈 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 最终检验 拟定 谢翔 日期 导 期 36 页 共 37 页 械制造教研室 机械加工工序卡片 车间 工序号 工序名称 零件号 零件名称 毛坯种类 370 防锈 曲轴 球墨铸铁 设备名称及型号 夹具名称及编号 材料 牌号 格 毛重公斤 205 净重 175 硬度 时定额 （分） 机动 辅助 合计 冷却润滑液 上道工序 最终检验 下道工序 工歩号 工歩内容 刀具 辅助工具 量具 转数 /分 走刀次数 走刀量 切削深度 1 防锈 拟定 谢翔 日期 导 期 37 页 共 37 页 机械加工工艺过程卡片 产品名称 三拐曲轴 零件图号 第 1 页 零件名称 三拐曲轴 共 3 页 材料 牌号 坯 种类 铸件 单件毛坯尺寸 毛重 净重 硬度 每台件数 每批件数 工序号 工序内容 生产车间 设备名称及型号 设备编号 夹具名称及编号 单件工时 准备终结 清砂 铸工 退火 铸工 10 毛坯检测 铸工 20 粗铣两端面 金工 双端面铣床 专用 铣床 夹具 30 划两端中心孔线 金工 可调 V 型架 40 钻中心孔 金工 双面中心孔钻床 中心架 50 粗车法兰及小端外圆 金工 普通车床 用车床夹具 60 精车法兰及小端外圆 金工 普通车床 用车床夹具 70 铣平衡块两侧 金工 数控 三拐曲轴 铣床 专用铣床夹具 80 粗车第 三 主轴颈 金工 普通车床 用车床夹具 90 粗磨第 三 主轴颈 金工 磨床 用 磨床 夹具 100 车拉全部主轴颈 金工 数控 三拐曲轴 车拉机床 专用 拉床 夹具 110 铣 三拐 曲轴 连杆轴颈 金工 数控 三拐曲轴 内铣床 专用 铣床 夹具 拟定 日期 指导 日期 更改记事 签字 日期 机械加工工艺过程卡片 产品名称 三拐曲轴 零件图号 第 2 页 零件名称 三拐曲轴 共 3 页 材料 牌号 坯 种类 铸件 单件毛坯尺寸 毛重 净重 硬度 每台件数 每批件数 205 工序号 工序内容 生产车间 设备名称及型号 设备编号 夹具名称及编号 单件工时 准备终结 120 车平衡块 外圆及倒角 金工 多刀车床 专用 车床 夹具 130 钻大头端定位销孔 金工 立式钻床 用钻床夹具 140 钻直油孔 金工 立式钻床 用钻床夹具 150 钻斜油孔 金工 立式钻床 用钻床夹具 160 去毛刺、清洗 金工 高压去毛刺清洗机 170 中频淬火 金工 中频淬火机床 180 精磨主轴颈和连杆轴颈 金工 数控 三拐曲轴 磨床 专用磨床夹具 190 铣键槽 金工 立式铣床 用铣床夹具 200 钻两端孔 金工 摇臂钻床 用钻床夹具 210 扩小端孔 金工 摇臂钻床 用钻床夹具 220 扩、铰法兰端孔 金工 摇臂钻床 用钻床夹具 230 钻六个螺纹底孔 金工 摇臂钻床 用钻床夹具 240 攻六个螺纹底孔螺纹 金工 摇臂钻床 用钻床夹具 拟定 日期 指导 日期 更改记事 签字 日期 机械加工工艺过程卡片 产品名称 三拐曲轴 零件图号 第 3 页 零件名称 三拐曲轴 共 3 页 材料 牌号 坯 种类 铸件 单件毛坯尺寸 毛重 净重 硬度 每台件数 每批件数 工序号 工序内容 生产车间 设备名称及型号 设备编号 夹具名称及编号 单件工时 准备终结 250 油孔孔口倒角抛光 金工 260 擦拭及吹净 三拐曲轴 金工 高压 三拐曲轴 清洗机 270 磁力探伤及退磁 金工 磁力探伤机 280 轴颈滚压 金工 三拐曲轴 圆角滚压机 290 轴颈变形检测 金工 300 滚压校 直 金工 三拐曲轴 圆角滚压机 310 轴颈修磨 金工 数控 三拐曲轴 磨床 专用磨床夹具 320 动平衡测量、去重 金工 动平衡机 330 清理表面铁屑 金工 高压清洗机 340 抛光所有轴颈 金工 三拐曲轴 抛光机 专用抛光夹具 350 清洗、吹风 金工 高压清洗机 360 最终检验 金工 370 防锈 金工 拟定 日期 指导 日期 更改记事 签字 日期 湖南农业大学东方科技学 院 全日制普通本科生 毕业设计 6170 曲轴加工工艺及 其 夹具设计 F 6170 生姓名 ： 谢 翔 学 号： 200741914221 年级专业 及班级 ： 2007 级 机械设计制造及其自动化（ 2） 班 指导老师 及职称 ： 陈志亮 副 教授 湖南长沙 提交日期 ： 2011 年 5 月 目 录 摘要 1 关键词 1 1 前 言 2 2 曲轴的工艺分析及生产类型的确定 2 轴的作用及工作状况 2 轴的工艺分析 3 轴的生产类型 3 3 选择毛坯，确定毛坯尺寸 4 坯材料及其制造工艺 4 坯的材料 4 坯的制造工艺 4 坯尺寸的确定 5 定毛坯尺寸的公差 6 4 选择加工方法，制定加工路线 6 位基准的选择 6 件表面加工方法的选择 7 定工艺路线 7 5 工序设计 8 择加工设备与工艺装备 8 定工序尺寸 11 11 工小端外圆柱面 11 工法兰外圆柱面 12 工主轴颈外圆柱面 12 工连杆轴颈外圆柱面 13 6 确定切削用量及 基本工时 13 削用量 13 本时间的确定 14 7 曲轴加工质量研究 16 轴的加工方法 16 轴加工工艺的发展 16 轴轴颈加工工艺分析 18 处理和表面强化处理 22 处理和强化工艺 22 压工艺参数对曲轴疲劳强度的影响 23 轴加工设备 25 8 夹具设计 25 两端面夹具设计 25 斜油孔夹具设计 26 9 结论 26 参考文献 27 致谢 28 附录 28 1 三拐 曲轴加工工艺及其夹具设计 摘 要 ： 三拐 发动机广泛应用于工程机械、船舶和发电机中。发动机中最重要的部件当属曲轴。由于曲轴工作条件恶劣，因此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。本设计主要进行 三拐 曲轴的加工工艺路线的编制以及关键工序的夹具设计，通过曲轴加工工艺路线的编制以及有关工序夹具设计，对影响曲轴加工质量的因素加以研究并提出针对性的改进方案，以提高产品质量和生产率。 关键词 ： 三拐 ; 发动机 ; 曲轴 ; 加工工艺路线 ; 夹具设计 ; 加工质量 of s in be in As in it is to be to of at of of of I of so as to of of 前言 三拐 发动机（柴油机）广泛应用于工程机械、船舶以及发电机组中。发动机曲轴的加工质量对于发动机的功效等尤为重要。曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件，在发动机各个部件中最难以保证加工质量。由于曲轴工作条件恶劣，因此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 2 要求都十分严格。如果其中任何一个环节质量没有得到保证，则可严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性。 而在 三拐 发动机曲轴的加工工艺中，曲轴连杆轴颈的加工以及钻斜油孔等关键工序很难加工，因此通过对曲轴加工工艺进行合 理的编制，改进这些难保证加工质量部位的加工工艺，并着重分析影响曲轴加工质量的因素，提出改进措施。提高工件质量乃至整个发动机的功效。 本次毕业设计是我们在大学期间的最后一次设计，也是我们在学完了大学全部基础课、专业基础课以及全部专业课之后进行的。本次毕业设计也是需要综合运用大学四年所学的课程知识来解决生产实际中的问题。这是我们在进入生产实际以前对所学各门课程的一次综合应用，也是一次理论联系实际的好机会。 通过本次设计，我希望能锻炼自己综合运用所学知识的能力，接触现实生产中实际设计所遇到的问题，提高正确分析问题 、解决问题的能力，为今后进入社会参加实践积累经验，打下良好的基础。 本次毕业设计是对我们的一次全面综合的考验，由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 2 曲轴的工艺分析及生产类型的确定 曲轴的作用及工作状况 曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件，是发动机的心脏，它需要承受活塞通过连杆传来的力，将活塞的往复运动变为旋转运动，并将这一旋转运动传递给其他部分。 曲轴工作时的受力情况非常复杂。它不但受到很大的扭转应力和大小、方向都在周期性变化的弯曲应力的作用，而且 还受到振动所产生的附加应力的作用。因此曲轴应具有足够的强度、刚度、抗疲劳强度和抗冲击韧性。同时，曲轴工作时旋转速度很高，曲轴的主轴颈和连杆轴颈应具有足够的耐磨性。再加上曲轴工作的环境十分复杂、工作条件恶劣，因此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。 如果其中任何一个环节质量没有得到保证，则可能 严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性。 3 曲轴的工艺分析 曲轴属于细长轴类零件，它的几乎所有表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度通过加工即可 获得，由于其工作环境的恶劣，加工精度要求较高。为了保证曲轴正常的工作，曲轴要有相对严格的技术要求。主要有： 曲轴主轴颈和连杆轴颈尺寸公差等级不低于 颈的圆度和轴颈母线间的平行度不大于 轴颈表面粗糙度 为 m ； 连杆轴颈轴线对主轴颈轴线的平行度允差为 曲柄半径公差为 ； 主轴颈、 连杆轴颈与曲柄连接圆角的表面粗糙度 不大于 m 曲轴各连杆轴颈轴线之间的角度偏差不大于 30 ； 曲轴的主轴颈和连杆轴颈，应经过表面淬火或氮化，硬度应在 范围内等。 曲轴的生产类型 本次毕业设计的生产类型为大批大量生产。 整体来看，曲轴加工的工艺原则： 曲轴具有完全互换性； 毛坯精度中等，加工余量中等； 设备采用通用机床、专用机 床和数控机床等集中加工； 广泛采用夹具； 刀具以通用刀具为主，量具以通用量、检具为主； 需要一定熟练程度的工人。 3 选择毛坯，确定毛坯尺寸 毛坯材料及其制造工艺 毛坯的材料 在发动机工作过程中，曲轴承受着很大的方向不断变化的弯矩和扭矩，也经受着高速运转中长时间的磨损，因此，要求曲轴的材质具有较高的疲劳强度以及良好的耐磨性能。 制造曲轴的材料目前主要有三大类，即锻钢、铸钢、和球墨铸铁。锻钢曲轴可以按一定规定的 45 钢或 245 合金制造，也有的需要用机械性能不 4 低于上述牌号的其他钢材制造。铸钢的曲轴一般采用 45 钢制造。而球墨铸铁曲轴则一般采用不低于牌号 3600 球墨铸铁制造。 我们在实际生产实践中要根据不同的生产类型、不同的工作环境以及工厂的具体条件等选择合适的材料加工曲轴。由于球墨铸铁的切削性能良好，可以获得较理想的结构形状，并且和钢 质曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨性。而球墨铸铁曲轴成本只有调质钢曲轴成本的 1/3 左右，可以为工厂生产节省成本，提高效率等，所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛应用。因此本次设计 三拐 曲轴选用球墨铸铁 800为曲轴的毛坯材料。 毛坯的制造工艺 在进行曲轴加工工艺过程设计中，曲轴毛坯类型是选择加工总余量及前几道工序的加工余量的决定因素，也是选择刀具材料及设备性能的依据。毛坯的种类和其质量对机械加工的质量、材料的节约、劳 动生产率的提高和成本的降低都有密切的关系。 好的毛坯制造工艺和毛坯质量，往往可大幅度降低机械加工劳动强度、提高劳动生产率，而且比采取某些高生产率的机械加工工艺措施更为有效。如自由锻件改进为模锻件，球墨铸铁件取代铸钢件等。前者可提高毛坯制造和机械加工效率，大批量生产条件下也可降低毛坯制造生产成本，同时可保证非加工面的结构一致性，便于曲轴的静、动平衡，提高柴油机性能。球墨铸铁取代铸钢曲轴，降低了毛坯制造成本和机械加工生产成本，节约资源和提高了劳动生产率。 曲轴属于细长轴类零件，质量较大，近年来采用电渣熔铸技术 1铸造钢质曲轴使得铸件质量大大提高，铸造废品率得以降低，曲轴的使用寿命也有所延长，会在将来成为广泛应用的新技术。 目前在工厂中广泛使用的曲轴毛坯制造工艺有铸造成型、锻造成型以及全纤维锻造成型等工艺。 本次设计选用切削性能较好，生产成本较低的球墨铸铁做为曲轴材料。采用铸造成型的方法制造球墨铸铁曲轴。球墨铸铁曲轴铸造时容易产生夹渣和皮下气孔等缺陷 ,因此，浇注系统应能保证铁水平稳的流入铸型，并要求有良好的挡渣作用。同时，由于球墨铸铁的浇注温度一般比灰铸铁低，为了防止冷隔和浇注不足发生，必须采取较快的浇注速度，相 应的增加浇道的尺寸，以保证铁水进入横浇道后流速显著减小，在略有压力的作用下平稳的进入型腔，而不会出现喷射飞溅现象。 毛坯图如下图所示： 5 图 2 三拐 曲轴毛坯图 of 毛坯尺寸的确定 根据 三拐 曲轴的功用和技术要求，确定其铸件毛坯精度中等，公差等级 达97 级（参照参考文献 2机械制造技术课程设计指导查表 23 ），再根据参考文献2 机械制造技术课程设计指导 ，查表 33 查得各毛坯尺寸的单边加工余量。 见表 1： 表 1 毛坯尺寸 件尺寸 单面加工余量 铸件毛坯尺寸 6 100 200 135 150 1690 3 4 4 4 5 106 208 143 158 1700 确定毛坯尺寸公差 曲轴毛坯尺寸公差同样根据 参考文献 2机械制造技术课程设计指导表 33 和 表 43 中查得。 见表 2 ： 表 2 毛坯尺寸偏差 件毛坯尺寸 偏 差 208 106 143 158 1700 4 选择加工方法，制定加工路线 定位基准的选择 制定工艺路线首先要选择好定位基准，包括粗、精基准的选择。选择的粗基准要便于加工精基准，使所有加工表面有足够的加工余量并且保证相互位置精度，还要满足方便装夹等要求。选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便；要保证零件的加工精度 ，满足基准重合、基准统一、互为基准、自为基准和便于装夹原则等。 三拐 曲轴为细长轴类零件，在曲轴加工过程中，为了保证质量中心孔钻在主颈毛坯外圆面的轴线位置上，选用主轴颈的外圆面为粗基准同时为了保证所加工的基准面的轴向尺寸，选用第四主轴颈两侧面为轴向粗基准。同时，在第四主轴颈两侧上铣出 7 两个工艺平面作为加工连杆颈时的辅助粗基准；在加工主轴颈及同轴心的轴颈外圆时，以质量中心孔为精基准；加工连杆颈时，用加工的法兰和小头的外圆及连杆颈外圆作为精基准。这样便于保证技术要求。 零件表面加工方法的选择 曲轴的加工表 面有外圆、内孔、端面、键槽及螺纹孔等，材料为 800各加工表面加工方法选择如下。 外圆 曲轴两端外圆面表面粗糙度为 粗车和精车后可达到要求。 各主轴颈、连杆轴颈表面粗糙度 先经过车拉加工，再经过磨削可达到要求。 孔 曲轴直油孔和斜油孔，表面粗糙度为 通过钻孔后可满足加工要求。 曲轴两端中心孔采用钻削即可达到加工要求。 曲轴两端孔通过 钻、扩满足要求，法兰端孔还要经过铰孔以达到加工要求。 端面 曲轴零件为回转体，以两端面作为定位基准，考虑到生产效率等要求可采用铣削端面，后道工序采用车削可达到要求的精度。 键槽 根据键槽要求达到的表面粗糙度可采用铣键槽。 螺纹孔 先钻孔，利用丝锥攻丝。 制定工艺路线 机械加工工艺路线是机械加工工艺规程的核心。按照先加工基准面后加工其他表面，先粗基准表面后精基准表面，先主要表面后次要表面以及先加工平面后加工孔等原则进行加工，制订出适合工厂自身条件，确保加工质量、高效和低成本的最佳工艺路线。本次设 计的曲轴加工工艺路线如下： 工序 1 毛坯检测 工序 2 粗铣两端面 工序 3 划两端中心孔线 工序 4 钻中心孔 工序 5 粗车法兰及小端外圆 工序 6 精车法兰及小端外圆 工序 7 铣平衡块两侧 工序 8 粗车第四主轴颈 工序 9 粗磨第 3 主轴颈 工序 10 车拉全部主轴颈 8 工序 11 铣曲轴连杆轴颈 工序 12 车平衡块外圆及倒角 工序 13 钻 大头端上定位销孔 工序 14 钻直油孔 工序 15 钻斜油孔 工序 16 去毛刺、清洗 工序 17 中频淬火 工序 18 精磨主轴颈和连杆轴颈 工序 19 铣键槽 工序 20 钻两端孔 工序 21 扩小端孔 工序 22 扩、铰法兰端孔 工序 23 钻 3 个螺纹底孔 工序 24 攻 6 个螺纹底孔螺纹 工序 25 油孔孔口倒角、抛 光 工序 26 擦拭及吹净曲轴 工序 27 磁力探伤及退磁 工序 28 轴颈滚压 工序 29 轴颈变形检测 工序 30 滚压校直 工序 31 轴颈修磨 工序 32 动平衡测量、去重 工序 33 清洗表面铁屑 工序 34 抛光所有轴颈 工序 35 清洗、吹风 工序 36 最终检验 工序 37 防锈。 5 工序设计 选择加工设备与工艺装备 拟定出加工工艺路线后，需要选择各工序的加工设备和工艺装备。合理的加工设备、工艺装备（机床、刀具、夹具以及量具等）使得加工出来的曲轴达到正常工作的要求，也能够提高加工生产率从而提高企业的经济效益。本设计加工设备、工艺装备选择如下： （ 1）第 2 道工序为粗铣两端面。由于曲轴尺寸较大，在大批大量生产的前提下，采用双面铣床可以满足两端面所需生产率要求以及加工精度等要求。本道工序选用双端面铣床。采用专用夹具定位加紧。双端面铣床上使用硬质合金面铣刀。 （ 2）第 3 道工序为划两端中心孔线。本道工序在生产车间将曲轴毛坯放置于 工作台 V 型架上划线。 （ 3）第 4 道工序为钻两端中心孔。曲轴两端中心孔孔径尺寸不大，由于曲轴尺寸较大，采用双面中心孔钻床。采用可调中心架，使用中心钻（ 1998）。 （ 4）第 5、 6 道工序是粗、精车法兰及小端外圆，可采用 车床进行车削。通过普通游标卡尺（ 1996）和普通式千分表（ 1219 2000）检验。 （ 5）第 7 道工序是铣平衡块两侧，采用数控曲轴铣床进行铣削。铣床上采用盘铣刀进行加工。 9 （ 6）第 8 道工序是粗车第四主轴颈，可采用 车床进行 车削。采用两端中心孔定位。由于曲轴加工为大批大量生产，考虑到生产效率等方面的因素，在车床上选用可转位车刀（ 2076 1987）减少换刀时间以提高劳动生产率。通过普通游标卡尺（ 1996）检验。 （ 7）第 9 道工序是粗磨第四主轴颈。由于第四主轴颈在后续加工中起到定位基准以及辅助支撑的作用，因此先要将其加工出来，两端并且保证一定的精度。本道工序选用 磨床。采用外径千分尺（ 1216 2004）来检验加工后是否达到要求的精度。 （ 8）第 10 道工序是车拉全部主轴颈， 可采用数控曲轴主轴颈车拉机床进行加工。以主轴颈为回转中心，通过夹具装夹。 （ 9）第 11 道工序是铣连杆轴颈，连杆轴颈的加工是曲轴加工工艺中重点难点所在，由于其轴颈与主轴颈偏心，在曲轴旋转加工中由于偏心力的作用加工容易出现较大误差，因此要注意本道工序的加工，保证加工精度。采用数控曲轴内铣床。 （ 10）第 12 道工序是车平衡块外圆及倒角，平衡块位于曲拐上，是偏心的，因此要采用多刀车床进行偏心车削。 （ 11）第 13 道工序是钻大头端上定位销孔，使用专用钻床夹具装夹，使用摇臂钻床 行钻削。使用直柄麻花钻（ 1996）。 （ 12）第 14 道工序是钻直油孔，可采用 臂钻床使用专用钻直油孔钻模定位夹紧曲轴钻出所要求的直油孔，钻头使用直柄长麻花钻（ 1996）。 （ 13）第 15 道工序是钻斜油孔，柴油机曲轴斜油孔的加工是曲轴加工工艺过程中比较关键的工序，由于其要求为斜油孔，位置与角度要求比较高，加工中要保证其位置精度。本道工序采用 臂钻床进行钻削加工。要使用专用钻斜油孔钻模定位夹紧工件，定位要满足角度及位置要求，防止不能与直油孔对接等情况的发生。钻头使用直柄长麻花钻（ 1996）即可。 （ 14）第 16 道工序是去毛刺、清洗，使用高压去毛刺清洗机器，通过高压水形成多方向高压水流的柔性刀具对各复杂表面、孔等进行清洗及去毛刺。 （ 15）第 17 道工序是中频淬火，采用曲轴淬火机床，进行感应淬火，以此改善曲轴材料表面组织，提高材料的表面强度。 （ 16）第 18 道工序是精磨主轴颈和连杆轴颈，采用数控曲轴磨床一次装夹磨削。 （ 17）第 19 道工序是铣键槽，采用 卧式万能升降台铣床进行铣削。通过专用铣床夹具定位夹紧曲轴，铣削键槽。 10 （ 18）第 20道工序是钻两端孔，采用 头使用锥柄麻花钻（ 1996）。 （ 19）第 21道工序是扩小端孔，采用 头使用直柄扩孔钻（ 4256 2004）。 （ 20）第 22 道工序是扩铰法兰端孔，采用 摇臂钻床。钻头使用锥柄扩孔钻（ 4256 2004），铰刀型号为机用铰刀（ 1132 2004）。 （ 21）第 23 道工序是钻 6 个螺纹底孔，采用 摇臂钻床。钻头使用直柄麻花钻（ 1996）。 （ 22）第 24 道工序是攻 6 个螺纹 底孔螺纹，采用丝锥攻丝。丝锥类型为机用丝锥（ 1994）。 （ 23）第 25 道工序是油孔孔口倒角及抛光，采用油孔孔口倒角工具对孔口倒角，并利用砂布抛光孔口锐边。 （ 24）第 27 道工序是磁力探伤及退磁，根据国家颁布的曲轴技术条件规定，每根曲轴必须经磁力探伤并执行严格的磁力探伤标准。磁力探伤后要退磁。使用磁力探伤机进行检测。 （ 25）第 28 道工序是轴颈滚压，进行轴颈滚压工艺是为了提高曲轴圆角强度，起到冷作硬化的作用，在曲轴加工工艺中是较好的提高曲轴表面强度的工序。 球墨铸铁曲轴圆角滚压强化 将广泛应用于曲轴加工中 。采用曲轴圆角滚压机床进行滚压强化表面。 （ 26）第 29 道工序是轴颈变形检测，第 30 道工序是滚压校直。通过曲轴滚压、校直机床对曲轴滚压强化后的轴颈进行直线度等的检测，并对直线度没有达到要求的轴颈进行滚压校直，保证曲轴精度。 （ 27）第 32 道工序是动平衡测量、去重，这是发动机曲轴加工过程中较为关键的一道工序，发动机在工作时要保证传给作用力的大小和方向不随时间变化，曲轴各个质点具有离心惯性力，而曲轴质量分布不均匀，因此需要对曲轴进行动平衡去重。采用动平衡机检测，并去重。 （ 28）第 33 道工 序是清洗表面铁屑，采用清洗机进行清洗。 （ 29）第 34 道工序是抛光所有轴颈，采用抛光机利用砂带进行抛光。 确定工序尺寸 确定曲轴主要加工表面的工序尺寸：主轴颈等圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各 11 工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。 三拐 曲轴零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如下： 加工小端外圆柱面 80尺寸精度要求为 ，表面粗糙度 要求为 其工艺路线为：粗车精车即可达到加工要求。 由参考文献 2、参考文献 5中相关资料得精车余量： 粗车余量： 则总加工余量可定为 查参考文献 4机械制造工艺学中表 74 以及毛坯精度要求得：精车后选定 车后选定 据上述经济加工精度查标准公差表（参考文献 2表 244 ），将查得的标准公差值按照“入体原则”标注。毛坯公差为 。计算各加工工序的基本尺寸。 见表 3： 表 3 80 外圆加工余量计算 80序名称 工序间 余量 工 序 工序基本尺寸 标注工序 尺寸公差 经济精度 表面粗糙度 精车 粗车 10 81 毛坯 86 加工小端外圆柱面 100尺寸精度要求为 ，表面粗糙度要求为 其工艺路线为：粗车精车即可达到加工要求。 由参考文献 2、参考文献 5中相关资料得 精车余量： 粗车余量： 则总加工余量可定为 查参考文献 4机械制造工艺学中表 74 以及毛坯精度要求得：精车后选定 车后选定 据上述经济加工精度查标准公差表（参考文献 2表 244 ），将查得的标准公差值按照“入体原则”标注。毛坯公差为 。计算各加工工序的基本尺寸。 见表 4： 表 4 100圆加工余量计算 100序名称 工序间 工 序 工序基本尺 标注工序 12 余量 经济精度 表面粗糙度 寸 尺寸公差 精车 粗车 10 101 毛坯 106 加工法兰外圆柱面 200尺寸精度要求为 ，表面粗糙度要求为 工艺路线为：粗车精车。由参考文献 2；参考文献 6中相关资料得：精车余量： 粗车余量： 则总加工余量为 计算各加工工序的基本尺寸。 见表 5 ： 表 5 200圆加工余量计算 200序名称 工序间 余量 工 序 工序基本尺寸 标注工序 尺寸公差 经济精度 表面粗糙度 精车 粗车 10 201 毛坯 208 加工主轴颈外圆柱面 150尺寸精度要求为 ，表面粗糙度要求为 工艺路线为：粗车精车精磨。由参考文献 2；参考文献 5中相关资料得：精磨余量： 精车余量：粗车余量： 则总加工余量为 计算各加工工序的基本尺寸。 见表 6： 表 6 150圆加工余量计算 150序名称 工序间 工 序 工序基本尺 标注工序 13 余量 经济精度 表面粗糙度 寸 尺寸公差 精磨 150 车拉 毛坯 158 加工连杆轴颈外圆柱面 135尺寸精度要求为 ，表面粗糙度要求为 工艺路线为：粗车精车精磨。由参考文献 5；参考文献 6中相关资料得：精 磨余量： 精车余量：粗车余量： 则总加工余量为 计算各加工工序的基本尺寸。 见表 7： 表 7 135圆加工余量计算 135序名称 工序间 余量 / 序 工序基本尺寸 /注工序 尺寸公差 /济精度 /面粗糙度 m 精磨 135 内铣 毛坯 143 6 确定切削用量及基本工时 切削用量 切削用量包括背吃刀量给量 f 和切削速度 v 。确定顺序是确定f ，再确定 v 6。 工序 2 为粗铣两端面。已知加工材料为 800铸造，机床为双端面铣床，所选刀具为硬质合金面铣刀。 确定外圆加工的切削用量。 （ 1）确定背吃刀量 （ 2）确定进给量 f 由参考文献 6中表 1465 查得 ， 选择 。 （ 3） 确定切削速度 v 根据参考文献 2中表 1245 铣削时切削速度选择 00 p ， ， 00 。 根据以上算法及查工艺手册 7，得出部分工序切削用量： 14 工序 4 为钻中心孔，钻削余量查表可得： ， ； 工序 5 为粗车法兰及小端外圆， ， 00 ； 工序 6 为精车法兰及小端外圆， ， 00 ； 工序 7 为铣平衡块两侧， ， 00 ； 工序 8 为粗车第 3 主轴颈， ， 0 ； 工序 9 为粗磨第 3 主轴颈， ， 30 ； 工序 10 为车拉全部主轴颈 , ， 00 ； 工序 11 为铣曲轴连杆轴颈， ， 00 ； 工序 12 为车平衡块外圆及倒角，车外圆， ， 0 ， 倒角， ， 0 ； 工 序 13 为钻大头端定位销孔， ， 5 ； 工序 14 为钻直油孔， ， 0 ； 工序 15 为钻斜油孔， ， ； 工序 18 为精磨主轴颈和连杆轴颈， ， 30 ； 工序 19 为铣键槽， ， 5 50 ； 工序 20 为钻两端孔， ， 5 ； 工序 21 为扩小端孔， ， 5 ； 工序 22 为扩铰法兰端孔，扩孔， ， 5 ； 铰孔 ， ， 0 ； 工序 23 为钻六个螺纹底孔， ， 0 ； 工序 31 为轴颈修磨， ， 30 ； 基本时间的确定 在进行生产加工工艺制订时，要确定好时间定额。时间定额是指在一定生产条件下，规定一件产品或完成一 道工序所需消耗的时间。它是安排作业计划、进行成本核算、确定设备数量、人员编制以及规划生产面积的重要依据。合理的制订时间定额对保证产品质量、提高劳动生产率、降低生产成本都是十分重要的。 直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、以及表面状态或材料性质的工艺过程所消耗的时间称为基本时间。它是时间定额组成中最基本的要素。下面确定 三拐 曲轴加工工艺中各工序主要的基本时间： 粗铣两端面的基本时间：根据参考文献 2机械制造技术课程设计指导中表1445 端面铣刀铣平面时间的计 算公式： 15 f 1 （ 1） 式中：小端 50 ， 0)31()(21 ， 2 ， 则 钻中心孔的基本时间：根据参考文献 2机械制造技术课程设计指导中表 1425钻中心孔时间的计算公式得： 粗车法兰及小端外圆的基本时间由计算公式得：法兰外圆， 0 小端外圆， 20 ； 精车法兰及小端外圆的基本时间由计算公式得：法兰外圆， 00 小端外圆， 20 ； 铣平衡块两侧的基本时间由计算公式得： 26 粗车第四主轴颈的基本时间由计算公式得： 7 粗磨第四 主轴颈的基本时间由计算公式得： 8 车拉全部主轴颈基本时间为： 0 铣曲轴连杆轴颈的基本时间为： 0 车平衡块外圆及倒角的基本时间由计算公式得：外圆， 0 ；倒角， 5 钻定位销孔的基本时间由计算公式得： 0 钻直油孔的基本时间由计算公式得： 00 钻斜油孔的基本时间由计算公式得： 50 精磨主轴颈和连杆轴颈的基本时间为： 0 铣键槽的基本时间由计算公式得： 0 钻两端孔的基本时间由计算公式得：法兰端， 3 ；小头端， 8 16 扩小端孔的基本时间由计算公式得： 扩铰法兰端孔的基本时 间由计算公式得：扩孔， 0 ；铰孔， 0 钻六个螺纹底孔的基本时间 0 7 曲轴加工质量研究 曲轴是发动机的关键部件，它将发动机内活塞的往复直线运动变为旋转运动，并将这一旋转运动传递给所需动力的部分。可以说，柴油机的全部功率是由曲轴传给发动机的。 曲轴在整个运动和能量传递过程中受力状况复杂，是承受载荷最大的零件之一。由于曲轴的工作环境十分恶劣，而曲轴在工作中要承受较大的冲击载荷、较大的 弯矩和扭矩等，又要经受很高的旋转速度，因此其在发动机各个部件中最难以保证加工质量。曲轴的材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化及动平衡等要求都十分严格。其中任何一个环节质量没有的到保证，将会严重的影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性。 在曲轴加工过程中，曲轴的材料、加工设备、表面强化乃至加工方法等都将影响曲轴加工质量。下面对影响曲轴加工质量的一些因素进行分析并提出相应对策： 曲轴的加工方法 曲轴是结构较复杂的零件，由于其为细长轴类零件，其长径比一般都大于 10，其轴向刚度和横向刚度相对 较弱，给机械加工带来了很大困难。曲轴的加工工艺难点主要在主轴颈和连杆轴颈外圆的加工，其各个轴颈需要保证有较高的表面精度，而且要对表面进行热处理和表面的强化处理，才能够使加工的曲轴能够满足工作时的要求。 在曲轴加工过程中各工序的加工方式常常影响曲轴的加工精度、表面强度、使用寿命以及企业的生产效率等。下面从机械加工工艺技术和热处理及表面处理等方面分析影响曲轴加工质量的因素。 曲轴加工工艺的发展 曲轴属于细长轴类零件，其长径比往往大于 10。而其在发动机中的工作环境比较恶劣，这就要求其加工质量要达到 一定精度。采用什么样的加工工艺往往决定着曲轴的加工质量，并且关系到企业的生产效率等方面的问题。从机械加工技术工艺方面来看，曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度较好。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及连杆轴颈。一般的精加工采用 床进 17 行磨削，并进行抛光。能够达到所要达到的加工要求。 但从零件 加工精度、 制造 柔性 以及加工 工序质量稳定性 等方面考虑，上述曲轴的加工工艺还存在着一些问题，如零件的加工精度相对较低、制造柔性差并且其加工工序质量不太稳定。曲轴加工工艺还需要不断向前发展 。 在 20 世纪 70 年代到 80 年代左右，曲轴粗加工 开始 采用 削、 铣加工，加工状况有所改善。精加工仍以普通磨床磨削工艺为主。 控技术的广泛应用给零件的加工带来了很多方便。 削、铣削系统取代了通用机床的手工操作，具有充分的柔性。加工零件的一致性很好，避免了通用机床加工时人为因素的影响。数控机床系统易于调整机床，减少了调整时间，可以大大提高企业生产效率。另外还可以建立网络连接，便于自动化生产。 随后又 出现了 铣工艺， 铣加工性能指标要高于 铣加工，尤其是对于锻钢曲轴，内铣 更有利于断屑。精加工工艺采用半自动曲轴磨床，头架和尾座同步传动，加工精度有一定的提高。 随着对零件精度和生产效率的高追求，又 开发出了曲轴车拉、车车拉工艺，该工艺具有精度高、效率高等优点，特别适合于平衡块侧面不需要加工且轴颈有沉割槽(包括轴向沉割槽 )的曲轴，加工后曲轴可直接进行精磨，省去粗磨工序。曲轴精加工采用数控磨床磨削工艺， 使得 尺寸的一致性得到改善。 20 世纪 90 年代中期又开发出 速外铣，它对平衡块侧面需要加工的曲轴，比削、 铣、车车拉的生产效率还要高。另外， 车拉工艺 加工连杆轴颈 需 要二道工序， 速外铣只要一道工序就能完成，具有以下优点：切削速度高(可高达 350m/切削时间较短、工序循环时间较短、切削力较小、工件温升较低、刀具寿命高、换刀次数少、加工精度更高、柔性更好。所以 速外铣将是曲轴主轴颈和连杆轴颈粗加工的发展方向。精加工使用数控磨床，采用静压主轴、静压导轨、静压进给丝杠 (砂轮头架 )和线性光栅闭环控制等控制装置，使各尺寸公差及形位公差得到可靠的保证，精加工还广泛使用数控砂带抛光机进行超精加工，经超精加工后的曲轴轴颈表面粗糙度至少提高一级精度。 进入 21 世纪以后，复合加工工艺已进入曲轴制造业中。复合机床应具有工序集成功能，多种加工集成功能。奥地利 司生产的卧式车铣复合加工中心 (图 3 为 能在曲轴硬化前 “ 一次装夹，全部加工 ” ，加工后的曲轴可直接转入精加工工序；曲轴精加工方面，也出现了工序集成的 控磨床，即一次装夹磨削全部曲轴主轴颈和连杆轴颈 (摆动跟踪磨削 )。 18 由以上演变可以看出，曲轴的加工工艺正向着高速、高效、复合化方向发展。目前较为流行的粗加工工艺是主轴颈采用车车拉工艺和高速外铣，连杆颈采用高速随动外铣，全部采用干式切削；精 加工采用数控磨床加工，具有自动进给、自动修正砂轮、尺寸和圆度自动补偿、自动分度和两端电子同步驱动等功能。主轴颈和连杆颈可一次装夹全部磨削完毕 。 8 曲轴轴颈加工工艺分析 三拐 发动机（柴油机）广泛应用于汽车、工程机械、船舶以及发电机组中。随着经济和科技的发展进步，这类型号的曲轴加工工艺需要不断改进。本次 三拐 曲轴的加工工艺路线中采用了较为先进的加工工艺，能够提高曲轴加工质量。 曲轴轴颈是曲轴的重要部位，通过轴颈连接连杆进行动力的传动。为保证传动的精确性，曲轴的主轴颈和连杆轴颈的加工要达到工作要求 的高精度。根据技术要求，曲轴轴颈要满足： 曲轴主轴颈和连杆轴颈尺寸公差等级不低于 颈的圆度和轴颈母线间的平行度不大于 轴颈表面粗糙度 为 m 。 曲轴外圆的粗加工和半精加工经历了车削加工、铣削加工和车拉加工几个阶段。车削加工： 车削加工是曲轴轴颈外圆加工发展过程中最早出现的一种加工方法，即直接利用车削加工曲轴的主轴颈和连杆轴颈。其加工中存在如下不足 : （ 1）曲轴的质量理论 上是以主轴颈轴线为中心对称分布的，在用车削工艺加工曲轴连杆轴颈时，以连杆轴颈轴线为旋转中心，偏心质量将产生很大的离心惯性力，转速越高，离心惯性力越大。周期性的离心惯性力会引起振动，振动严重时会导致扎刀现象，从而影响加工表面质量，且工件圆周上各处切削深度不均，使得工件外圆产生圆度误差。 （ 2）车削加工曲轴时，由于切削力和切削热的影响，会使工件产生较大弯曲变形，增大连杆轴颈轴线对主轴颈轴线的平行度误差。 曲轴铣削加工： 在车削加工过程中，为避免产生较大离心力，工件要以较低的速度转动，为提高加工效率，通过提高刀刃 线速度的方法即铣削加
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