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CA 10 汽油机 曲轴

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CA-10型汽油机曲轴加工工艺规程及夹具设计【铣键槽】,CA,10,汽油机,曲轴

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大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共10页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工70铣QT600-3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数端铣铣床X55W11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1经两轴径部分定位压紧分别铣两个端面保证总长尺寸520mm，钻左端中心孔B4铣刀，游标卡尺，专用夹具5001.270.8311510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共10页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工80粗车QT600-3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CW616311夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1夹右端外圆，找正两轴径外圆。顶左端中心孔，车两轴径处，其中1：20一端（右端）尺寸为55mm，另一端（左端）尺寸为70mm（工艺尺寸）车刀，游标卡尺，专用夹具800231.5211812 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共10页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工90粗车QT600-3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CW616311夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1倒头装夹工件左端70mm处，中心架夹带锥一端55mm轴径上，钻右端中心孔B4，粗车锥度一端各部尺寸，留加工余量5mm（其中70mm车至图样尺寸）车刀，游标卡尺，专用夹具800231.5211812 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共10页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工100、110铣QT600-3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1在左端70mm轴径上划键槽线深5mm、宽12mm、长75mm（工艺用键槽），注意与靠70mm最近的拐在同一平面内2以两55mm定位装夹工件铣键槽宽12mm、长75mm铣刀，游标卡尺，专用夹具5001.270.8311510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共10页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工120、130粗精车QT600-3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CW616311夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1采用专用工装装病例工件粗车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，（专用工装为转夹具，可进行三等分分度）留加工余量5mm车刀，游标卡尺，专用夹具800231.52118122采用专用工装装夹工件精车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，留磨量0.8mm1mm车刀，游标卡尺，专用夹具120030.51111812 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共10页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工140、150粗精车QT600-3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CW616311夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1夹工件左端，顶右端中心孔，车工件右端各部尺寸，留加工余量0.81mm，车1：20锥度留加工余量1mm车刀，游标卡尺，专用夹具800231.52118122倒头，采用两顶尖装夹工件，车左端尺寸55mm至55mm，倒角R5车刀，游标卡尺，专用夹具120030.51111812 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共10页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工170磨QT600-3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数磨床M824011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1以两中心孔定位装夹工件（专用工装），磨拐径三处至图样尺寸55mm，靠磨拐径两侧及圆角R5磨刀，游标卡尺，专用夹具80034.70.5112015 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共10页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工180磨QT600-3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数磨床磨床M1432A11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1以两中心孔定位装夹工件，磨轴径两处55mm至图样尺寸磨50mm至图样尺寸磨刀，游标卡尺，专用夹具80034.70.5112015 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共10页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工190磨QT600-3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数磨床磨床M1432A11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1夹工件左端，中心架夹右端55mm处，找正，磨1：20锥度至图样尺寸磨刀，游标卡尺，专用夹具80034.70.5112015 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共10页第10页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工200、210铣QT600-3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1划12mm6mm键槽2以两轴径定位装夹工件铣12mm6mm键槽铣刀，游标卡尺，专用夹具5001.270.8311510 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共3页第1页材 料 牌 号QT600-3毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸毛坯件数1每 台 件 数1备 注大批生产 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时 （min） 准终 单件10铸铸造（左端55mm处铸造尺寸为75mm）铸造一20清砂清砂铸造一30热处理人工时效处理铸造一40清砂细清砂铸造一50涂漆非加工表面涂红色防锈漆铸造一60划线按毛坯外形找正，照顾各加工面，划外形尺寸线铸造一70铣经两轴径部分定位压紧分别铣两个端面保证总长尺寸520mm，钻左端中心孔B4金工二铣床X55W（端铣）铣刀，游标卡尺，专用夹具151080粗车夹右端外圆，找正两轴径外圆。顶左端中心孔，车两轴径处，其中1：20一端（右端）尺寸为55mm，另一端（左端）尺寸为70mm（工艺尺寸）金工二卧式车床CW6163车刀，游标卡尺，专用夹具181290粗车倒头装夹工件左端70mm处，中心架夹带锥一端55mm轴径上，钻右端中心孔B4，粗车锥度一端各部尺寸，留加工余量5mm（其中70mm车至图样尺寸）金工二卧式车床CW6163车刀，游标卡尺，专用夹具1812100划线在左端70mm轴径上划键槽线深5mm、宽12mm、长75mm（工艺用键槽），注意与靠70mm最近的拐在同一平面内金工二105 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共3页第2页材 料 牌 号QT600-3毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸毛坯件数1每 台 件 数1备 注大批生产 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时 （min） 准终 单件110铣以两55mm定位装夹工件铣键槽宽12mm、长75mm金工二铣床X52K铣刀，游标卡尺，专用夹具1510120粗车采用专用工装装病例工件粗车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，（专用工装为转夹具，可进行三等分分度）留加工余量5mm金工二卧式车床CW6163车刀，游标卡尺，专用夹具1812130精车采用专用工装装夹工件精车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，留磨量0.8mm1mm金工二卧式车床CW6163车刀，游标卡尺，专用夹具1812140精车夹工件左端，顶右端中心孔，车工件右端各部尺寸，留加工余量0.81mm，车1：20锥度留加工余量1mm金工二卧式车床CW6163车刀，游标卡尺，专用夹具1812150精车倒头，采用两顶尖装夹工件，车左端尺寸55mm至55mm，倒角R5金工二卧式车床CW6163车刀，游标卡尺，专用夹具1812160检验检查曲轴偏心距170磨以两中心孔定位装夹工件（专用工装），磨拐径三处至图样尺寸55mm，靠磨拐径两侧及圆角R5金工二磨床M8240磨刀，游标卡尺，专用夹具2015180磨以两中心孔定位装夹工件，磨轴径两处55mm至图样尺寸磨50mm至图样尺寸金工二磨床M1432A磨刀，游标卡尺，专用夹具2015 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称三拐曲轴零件名称三拐曲轴共3页第3页材 料 牌 号QT600-3毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸毛坯件数1每 台 件 数1备 注大批生产 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时 （min） 准终 单件190磨夹工件左端，中心架夹右端55mm处，找正，磨1：20锥度至图样尺寸金工二磨床M1432A锥度环规铜皮磨刀，游标卡尺，专用夹具2015200划线划12mm6mm键槽金工二210铣以两轴径定位装夹工件铣12mm6mm键槽金工二铣床X52K铣刀，游标卡尺，专用夹具1510220钳修锉飞刺230检验磁粉探伤240检验按图样检验工件各部尺寸精度250入库涂油入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期大红鹰学院本科毕业设计CA-10型汽油机曲轴加工工艺规程及夹具设计学生姓名： 学生学号： 院 系： 年级专业： 指导教师： 摘 要此次毕业设计任务是对三拐曲轴零件的机械加工工艺夹具的设计，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对三拐曲轴零件的工序的加工设计了专用夹具.本文主要对三拐曲轴零件主要以V形块和支承板来定位，靠直压板和弹簧来夹紧，铣键槽时2个V形块与铣刀不能干涉，因此要降低V形块高度，夹具设计要方便、简单。关键词：加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具IIIABSTRACTThe graduation design task is to design the fixture machining process of crank shaft parts, including the parts of the analysis, the choice of blank, the clamping, the formulation process route, tool selection, cutting dosage, process documents. Choose the correct methods for processing, manufacturing process design. In addition, processing of loom crank parts design process special fixture.This paper focuses on the loom crankshaft parts mainly in the V block and the support plate to locate, near the straight plate and spring clamp, keyway milling for 2 V block interference and the cutter can not, so to reduce the V block height, fixture design to be convenient, simple.Keywords: processing technology, processing methods, process, fixture目 录摘 要IIABSTRACTI1 绪论11.1机械加工工艺概述11.2机械加工工艺流程11.3夹具概述21.4机床夹具的功能21.5机床夹具的发展趋势31.5.1机床夹具的现状31.5.2现代机床夹具的发展方向32 零件分析52.1零件的作用52.2零件的工艺分析52.2.1以拐径为55mm为中心的加工表面62.2.2以轴心线两端轴为中心的加工表面62.2.3零件图样分析分析63 工艺规程设计63.1确定毛坯的制造形式63.2基面的选择63.2.1 粗基准选择73.2.2 精基准的选择73.3制定工艺路线73.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定93.4.1加工两端中心线上的外圆表面93.4.3 铣1：10圆锥处键槽103.4.4 车磨拐径为55 mm103.5 确定切削用量104 铣曲拐端面夹具设计264.1设计要求264.1.1定位基准的选择264.1.2定位元件的设计264.1.3铣削力与夹紧力计算274.1.4加紧原件的选择314.1.5对刀块和塞尺设计314.2 确定夹具体结构和总体结构324.3 夹具设计及操作的简要说明335 铣曲轴键槽专用夹具设计345.1定位基准的选择345.2定位元件的设计345.3铣削力与夹紧力计算355.4对刀块和塞尺设计366 数控加工程序38总 结39参 考 文 献40致 谢411 绪论1.1机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。 比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明。比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。总的来说，加工工艺是每个步骤的详细参数工艺流程是纲领，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。3) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 4) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。5) 填写工艺文件。 6) 选择毛坯。 7) 拟订工艺路线。 8) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在机床夹具设计是一项重要的技术工作。1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。定位 定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。确定工件在夹具中占有正确位置的过程。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧 由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。（2）导向 导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置并引导其进行钻削。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。特别是近年来，对机床夹具提出了如下新的要求：1）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）提高机床夹具的标准化程度。4）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。5）适用于精密加工的高精度机床夹具。6）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化四个方面。标准化机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。精密化精密化夹具的结构类型很多，随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m；精密心轴的同轴度公差可控制在1m内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。2 零件分析2.1零件的作用题目所给定的零件是单杠内燃机上的曲轴，它位于内燃机连杆处，曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，并将旋转转为直线运动，它在工作过程中将承受周期性的复杂的交变载荷。其主要作用是传递转矩，是连杆获得所需的动力。2.2零件的工艺分析由内燃机的曲轴零件图可知，它的外表面上有多个平面需要进行加工，此外各表面上还需加工一系列螺纹、孔和键槽。因此可将其分为两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求.现分析如下:2.2.1以拐径为55mm为中心的加工表面这一组加工表面包括: 拐径55mm加工及其倒圆角,它的加工表面的位置要求是55 mm平行度公差为0.04 mm。2.2.2以轴心线两端轴为中心的加工表面这一组加工表面：1：10锥度面上75x12mm的键槽，各轴的外圆表面, 右。这组加工表面有一定的圆柱度要求，主要是：这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有：(1)曲轴拐径55 mm轴心线与A基准轴心线的平行度公差0.04mm又以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可在仿型车床上一起加工。2.2.3零件图样分析分析1、零件图样分析l）55mm两轴径同轴度公差为0.03mm。2）1:20锥度部分对A-B轴心线同轴度公差为0.03mm。3）三个拐径分别对A-B轴心线平行度公差为0.03mm。4）热处理，人工时效处理227270HBS。5）曲轴材料为QT600-3。3 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料QT600-3。考虑到内燃机曲轴的零件较大，零件比较复杂，且大批量生产应采用模锻。而且投资较少，成本较低，生产周期短。3.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。不盲目的选择基面，否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1 粗基准选择在大批生产的条件下，通常都是采取夹具中装夹。3.2.2 精基准的选择加工曲轴的主轴颈止以及与主轴颈同旋转轴心线的其它配合部分和曲柄外圆弧面、外端面时，同轴类零件外圆表面加工一样，采用辅助精基准顶针孔。用顶针孔作为精基准，符合基面同一的原则，从而可以保证一次安装中加工的各表面的同轴度或垂直度。对于主轴颈较大而偏心距又较小的曲轴，可以在曲轴两端面上分别各打出两个顶针孔A及B，使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。3.3制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能得到合理的保证。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案：表2-10三拐曲轴机械加工工艺过程卡工序号工序名称工序内容工艺装备1铸铸造（左端55mm处铸造尺寸为75mm）2清砂清砂3热处理人工时效处理4清砂细清砂5涂漆非加工表面涂红色防锈漆6划线按毛坯外形找正，照顾各加工面，划外形尺寸线7铣经两轴径部分定位压紧分别铣两个端面保证总长尺寸520mm，钻左端中心孔B4X55W（端铣）8粗车夹右端外圆，找正两轴径外圆。顶左端中心孔，车两轴径处，其中1：20一端（右端）尺寸为55mm，另一端（左端）尺寸为70mm（工艺尺寸）CW61639粗车倒头装夹工件左端70mm处，中心架夹带锥一端55mm轴径上，钻右端中心孔B4，粗车锥度一端各部尺寸，留加工余量5mm（其中70mm车至图样尺寸）CW616310划线在左端70mm轴径上划键槽线深5mm、宽12mm、长75mm（工艺用键槽），注意与靠70mm最近的拐在同一平面内11铣以两55mm定位装夹工件铣键槽宽12mm、长75mmX52K12粗车采用专用工装装病例工件粗车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，（专用工装为转夹具，可进行三等分分度）留加工余量5mm专用工装CW616313精车采用专用工装装夹工件精车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，留磨量0.8mm1mmCW616314精车夹工件左端，顶右端中心孔，车工件右端各部尺寸，留加工余量0.81mm，车1：20锥度留加工余量1mmCW616315精车倒头，采用两顶尖装夹工件，车左端尺寸55mm至55mm，倒角R5CW616316检验检查曲轴偏心距17磨以两中心孔定位装夹工件（专用工装），磨拐径三处至图样尺寸55mm，靠磨拐径两侧及圆角R5M824018磨以两中心孔定位装夹工件，磨轴径两处55mm至图样尺寸磨50mm至图样尺寸M1432A19磨夹工件左端，中心架夹右端55mm处，找正，磨1：20锥度至图样尺寸M1432A锥度环规铜皮20划线划12mm6mm键槽21铣以两轴径定位装夹工件铣12mm6mm键槽X52K22钳修锉飞刺23检验磁粉探伤24检验按图样检验工件各部尺寸精度25入库涂油入库3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定内燃机曲轴零件材料为QT600-3，硬度190270HBS，毛坯重量约为40.3kg，生产类型为大批生产，采用毛坯锻件。3.4.1加工两端中心线上的外圆表面 由于这些表面的粗糙度要求较高，它们的表面粗糙度有Ra1.6和Ra3.2，根据工序要求，轴径55mm还要研磨。粗车：参照机械加工工艺手册表2.3-22，其余量规定为 ，现取。精车：参照机械加工工艺手册表2.3-39，其余量规定为 1mm粗磨：参照机械加工工艺手册表2.3-42，其余量规定为 ，现取。研磨：参照机械加工工艺手册表2.3-44，其余量规定为 现取。轴径55mm，锻造毛坯的基本尺寸分别为：55+（2.5+1+0.5）*2=76mm,65+（2.5+1+0.5+0.01）*2=73.02mm。根据机械加工工艺手册表2.3-18,锻件尺寸公差为，现取1mm。对轴径55mm有：毛坯的名义尺寸为：55+（2.5+1.1+0.5）*2=76mm毛坯最小尺寸为：76-1=75 mm毛坯最大尺寸为：76+1=77mm精车后尺寸为：55+0.5*2=69mm粗磨后尺寸与零件图尺寸相同，即55mm而对于锥度为1：10的轴径粗糙度要求为Ra 3.2,精车能达到要求，此时直径粗加工余量2Z=5mm精加工为0.5mm能满足加工要求。而对于飞轮外螺纹表面粗糙度要求为Rm故粗车就能达到要求。3.4.3 铣1：10圆锥处键槽根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为Ra3.2,需要粗精铣键槽，此时的余量2Z=3mm已能满足加工要求。3.4.4 车磨拐径为55 mm由于表面的粗糙度要求较高，它们的表面粗糙度都是Ra，根据工序要求，拐径55 mm加工分粗、精车，还有粗、研磨。粗车：参照机械加工工艺手册表2.3-5，其余量规定为 ，现取。 精车：参照机械加工工艺手册表2.3-39，其余量规定为 。粗磨：参照机械加工工艺手册表2.3-42，其余量规定为 ，现取。研磨：参照机械加工工艺手册表2.3-44，其余量规定为 ，现取。拐径55 mm锻造毛坯的基本尺寸为：55+（2.5+1+0.5+0.01）*2=58.02mm。根据机械加工工艺手册表2.3-18,铸件尺寸公差等级选用-12，取锻件尺寸公差为，对轴径95 mm有： 毛坯的名义尺寸为：55+（2.5+1+0.5+0.01）*2=58.02mm；毛坯最小尺寸为：58.02mm-1mm=57.02mm;毛坯最大尺寸为：58.02mm+1mm=59.02mm;精车后尺寸为：55+0.5+0.01=55.51mm；研磨后尺寸与零件图尺寸相同，即55 mm。3.5 确定切削用量工序1：经两轴径部分定位压紧分别铣两个端面保证总长尺寸520mm，钻左端中心孔B4加工材料：QT600-3在专用夹具中。刀具：YG8硬质合金端铣刀。根据机械加工工艺师手册第2版，表3.4-63，可选铣刀直径=220mm,齿数Z=6。1）确定背吃刀量ap： 2）确定进给量f：根据机械加工工艺师手册第2版，表3.4-15，可查得=0.200.29mm/z。选择=0.20mm/z，故 3）确定切削速度v：根据机械加工工艺师手册第2版，表3.4-25，可选择=50m/min。 按X52K机床的转速，选择，所以实际切削速度v： 工作台每分钟进给量为： 按X52k机床工作台进给量表，选择=130mm/min。则实际每齿进给量为： 工额定时的计算： 式中：=485mm，取l1=86mm， 取，。工序2：夹右端外圆，找正两轴径外圆。顶左端中心孔，车两轴径处，其中1：20一端（右端）尺寸为55mm，另一端（左端）尺寸为70mm（工艺尺寸）加工条件 工件材料：QT600-3, 锻件。 加工要求：粗车左端外圆55 mm。 机床：仿型车床 刀具：YG61)被吃刀量：取单边余量Z=2mm， 2)进给量f：根据3 表2.4-3，取。3)切削速度： 按3 表2.4-20，切削速度，4)机床主轴转速： 按机床说明书，与相近的转速为400 ，则：.实际铣削速度：5)检验机床功率：主切削力Fc按3表2.4-9，可查得 由仿型车床说明书可知，车床主电动机功率为13KW，当主轴转速为400 r/min时，主轴传递的功率为7.5kW，所以机床功率足够，可以正常工作。6)计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=52.5mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0,L1=2mm刀具切出长度：取工序3：倒头装夹工件左端70mm处，中心架夹带锥一端55mm轴径上，钻右端中心孔B4，粗车锥度一端各部尺寸，留加工余量5mm（其中70mm车至图样尺寸）加工条件 工件材料：QT600-3, ，锻件。 机床：仿型车床 刀具：YG61) 被吃刀量：取单边余量Z=4mm， 2) 进给量f：根据3表2.4-3，取。3) 切削速度： 按3表2.4-20，切削速度：，4) 机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为400r/min，则实际速度： 。5)检验机床功率：主切削力Fc按3表2.4-20，可查得 由车床说明书可知，车床主电动机功率为75KW，当主轴转速为400r/min时，主轴传递的功率为4.5kW，所以机床功率足够，可以正常工作。6) 计算切削工时：按工艺手册表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=44mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取工序4：采用专用工装装病例工件粗车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，（专用工装为转夹具，可进行三等分分度）留加工余量5mm机床：仿型车床 刀具：YG6（1）粗车拐径55 mm 1)被吃刀量：参照3表2.3-5，其余量规定为 ， 现也取。分两次加工，=2.5mm。2)进给量f：根据3表2.4-3，取。 3)切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4)机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为590r/min，则实际速度。5)检验机床功率：主切削力Fc按2表1.29所示公式计算 式中：所以： 切削时消耗功率PC为: 由机床说明书可知，主电动机功率为75KW，当主轴转速为590r/min时，主轴传递的功率为45kW，所以机床功率足够，可以正常工作。6) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=123mm刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间：工序5： 精车拐径55 mm尺寸机床：仿型车床 刀具：YG6 1 )被吃刀量：=0.6mm。2) 进给量f：根据3表2.4-4，预估切削速度1.33，取。 3) 切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4) 机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为1000r/min，则实际速度。5) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=89mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间：工序6：精车轴径55 mm机床：仿型车床 刀具：YG6 1) 被吃刀量：=0.6mm。2) 进给量f：根据3表2.4-4，预估切削速度1.33，取。 3) 切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4) 机床主轴转速： 按机床说明书，与相近的转速为700r/min，则实际速度。5) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=52.5mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间： 工序7： 精车轴径65 mm 机床：CW6180B卧式车床 刀具：YG6 1 )被吃刀量：=0.6mm。2)进给量f：根据3表2.4-4，预估切削速度1.33，取。3) 切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4) 机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为740r/min，则实际速度。5) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=74mm刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间： 工序8：粗车锥度1：10轴机床：仿型车床 刀具：YG6 1)被吃刀量：=0.6mm。2)进给量f：根据3表2.4-4，预估切削速度1.33，取。 3)切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4) 机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为540r/min，则实际速度。5) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=145mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间：工序9：精车锥度1：10轴机床：仿型车床 刀具：YG6 1)被吃刀量：=0.6mm。2)进给量f：根据3表2.4-4，预估切削速度1.33，取。 3)切削速度： 按2表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min）。 式中： 所以： 4) 机床主轴转速： 按3表3.1-22可得，与相近的转速为740r/min，则实际速度。5) 计算切削工时：按3表2.5-3，取被切削层长度：由毛坯尺寸可知L=145mm 刀具切入长度：L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度：取本工序机动时间：工序10：铣键槽12mm6mm键槽 机床：X52k 刀具：高速钢镶齿三面刃槽铣刀 ，齿数 L=201) 铣削深度：2) 每齿进给量：根据3表2.4-76，取3) 铣削速度：参照3表2.4-86，取：4) 机床主轴转速：，取实际铣削速度：5) 给量：工作台每分进给量：6) 刀具切入长度：精铣时 被切削层长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1机动时间：工序11：粗磨轴径55 mm机床：M1455A磨床 1）砂轮的直径与宽度：砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=550mm，砂轮的宽度取B=75 mm2)工件回转速度与转数：根据3表2.4-148，查得=0.2330.476,取=0.355， 3)轴向进给量:根据3表2.4-148，查得=(0.50.8)B，取=45 4）径向切入进给量：根据3表2.4-1480，预估=0.355mm可查得=0.01760.0110，取=0.155 5）每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 工序12：粗磨轴径70m机床：M1455A磨床 1）砂轮的直径与宽度：砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=550mm，砂轮的宽度取B=75 mm 2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-148，查得=0.2330.476,取=0.355， 3) 轴向进给量:根据3表2.4-148，查得=(0.50.8)B，取=45 4）径向切入进给量：根据3表2.4-1480，预估=0.355mm可查得=0.01760.0110，取=0.155 5）每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 工序13：粗磨拐径55 mm 机床：M1455A磨床 1) 砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=550mm，砂轮的宽度取B=75 mm 2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-148，查得=0.2330.476,取=0.355， 3) 轴向进给量:根据3表2.4-148，查得=(0.50.8)B，取=45 4) 径向切入进给量：根据3表2.4-1480，预估=0.355mm可查得=0.01760.0110，取=0.155 5) 每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 工序14：研磨拐径55 mm机床：M1432A磨床 1) 砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=400mm，砂轮的宽度取B=55 mm2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-149，取=0.6 ， 3) 轴向进给量:根据3表2.4-149，查得=(0.50.8)B， 4) 径向切入进给量：根据3表2.4-149，预估=0.6mm可查得=0.0028 5) 每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 工序15：精磨轴径55 mm 机床：M1432A磨床 1) 砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=400mm，砂轮的宽度取B=55 mm2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-149，取=0.6 ，3) 轴向进给量:根据3表2.4-149，查得=(0.50.8)B，4) 径向切入进给量：根据3表2.4-149，预估=0.6mm可查得=0.00285) 每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：，单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间 本工序的机动时间：=+=0.34工序16：磨1：10圆锥 （1）粗磨1：10圆锥 机床：M1455A磨床 1) 砂轮的直径与宽度：砂轮的直径与宽度：根据3表3.1-45，砂轮的直径D=550mm，砂轮的宽度取B=75 mm2) 工件回转速度与转数：根据3表2.4-148，查得=0.2330.476,取=0.355， 3） 轴向进给量:根据3表2.4-148，查得=(0.50.8)B，取=454）径向切入进给量：根据3表2.4-1480，预估=0.355mm可查得=0.01760.0110，取=0.155 5）每分种金属磨除量Z可用公式计算： Z=1000 mm 6) 机动时间：被磨削层长度：单面余量：局部修磨的系数k：根据3表2.5-11，机动时间工序18：磁粉探伤各轴径，拐径工序19：钳工，修油孔，倒角，清污垢。工序20：检查。4 铣曲拐端面夹具设计4.1设计要求本夹具主要用来铣三拐曲轴端面。由加工本道工序的工序简图可知。铣端面时，左右端面有尺寸要求520，以及端面均有表面粗糙度要求Rz12.5。本道工序仅是对端面进行加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。4.1.1定位基准的选择在进行端面铣加工工序时，左右两端的轴没加工，用两个V型块定位。因此工件选用两端轴中心线作为定位基准。选择两个V型块作为定位基面限制了工件的四个自由度，还要一个挡板，限制一个自由度。夹具上的定位元件是：其中定位元件为挡板和两个V型块。4.1.2定位元件的设计本工序选用的定位基准为两个V形块和定位销作定位，所以相应的夹具上的定位元件应主要是两个V形块。因此进行定位元件的设计主要是对V形块进行设计。由机床夹具设计手册查的可知:根据工件的直径 D=55mm可知V形块的结构尺寸如下：表4.6 V形块的结构尺寸HD 5555121812301525125V形块设计如图：图4.6 V形块图4.1.3铣削力与夹紧力计算根据机械加工工艺手册可查得：根据机械加工工艺手册可查得：铣削力计算公式为圆周分力 查表可得： 代入得 查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为： 夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。1液动夹紧装置液动夹紧装置以压缩空气作为动力源推动夹紧机构夹紧工件。常用的气缸结构有活塞式和薄膜式两种。活塞式气缸按照气缸装夹方式分类有固定式、摆动式和回转式三种，按工作方式分类有单向作用和双向作用两种，应用最广泛的是双作用固定式气缸。2液压夹紧装置液压夹紧装置的结构和工作原理基本与液动夹紧装置相同，所不同的是它所用的工作介质是压力油。与气压夹紧装置相比，液压夹紧具有以下优点：传动力大，夹具结构相对比较小；油液不可压缩，夹紧可靠，工作平稳Z噪声小。它的不足之处是须设置专门的液压系统，应用范围受限制。根据切削力，夹紧力的影响因素，在夹紧不利状态过程，该夹紧力的计算应该根据机械平衡原理来设计。最后，为了确保可靠夹紧，数值乘以安全系数实际所需夹紧力。初步确定液压缸参数表5-1 按负载选择工作压力1负载/ KN50工作压力/MPa 0.811.522.5334455表5-2 各种机械常用的系统工作压力1机械类型机 床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.82352881010182032由于钻削力为4239N，往往要取大一些，在这取负载约为10000N，初选液压缸的设计压力P1=3MPa，为了满足工作这里的液压缸课选用单杆式的，并在快进时差动连接，则液压缸无杆腔与有杆腔的等效面积A1与A2应满足A1=2A2（即液压缸内径D和活塞杆直径d应满足：d=0.707D。为防止切削后工件突然前冲，液压缸需保持一定的背压，暂取背压为0.5MPa，并取液压缸机械效率。则液压缸上的平衡方程故液压缸无杆腔的有效面积：液压缸直径液压缸内径： 按GB/T2348-1980，取