曲軸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及數(shù)控加工程序編制

1 1 緒論 1 機(jī)械加工工藝概述 械加工工藝的重要性 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械制造工業(yè)也在不斷的推陳出新。而加工工藝技術(shù)是制造技術(shù)的重要組成部分，提高工藝技術(shù)水平是機(jī)電產(chǎn)品提高質(zhì)量、增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的有力措施，工藝技術(shù)水平是制約中國(guó)制造企業(yè)迅速發(fā)展的因素之一。目前，中國(guó)普遍存在著“重設(shè)計(jì)、輕工藝”的現(xiàn)象，有關(guān)部門(mén)已經(jīng)將發(fā)展工藝技術(shù)和制造裝備列為中國(guó)打造制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的重要舉措之一，提出了“工藝出精品 ,精品出效益”的論斷。合理的和先進(jìn)的工藝技術(shù)可以優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的完成對(duì)零件的加工和產(chǎn)品的裝配，同時(shí)工藝 的發(fā)展也促進(jìn)了設(shè)備和工藝裝備的改進(jìn)和發(fā)展。因此，工藝技術(shù)是重要的，必須重視。 械加工工藝的發(fā)展 近代，由于科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化及競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的制造技術(shù)通過(guò)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源及現(xiàn)代管理等技術(shù)成果，使其發(fā)展到了一個(gè)嶄新的階段。 （ 1）廣義制造論 長(zhǎng)期以來(lái)，由于設(shè)計(jì)和工藝的分離，制造被定位于加工工藝，這是一種狹義制造的概念。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技進(jìn)步，需要綜合、融合和復(fù)合多種技術(shù)去研究和解決問(wèn)題，特別是集成制造技術(shù)的問(wèn)世，人們提出了廣義制造的概念，亦稱為“大制造”的概念 ，它體現(xiàn)了制造概念的擴(kuò)展。 （ 2）制造工藝已形成系統(tǒng) 隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代制造技術(shù)已經(jīng)不是單獨(dú)的加工方法和工匠的“手藝”，已經(jīng)逐步發(fā)展成為一個(gè)系統(tǒng)，在制造工藝?yán)碚摵图夹g(shù)上有了很大的發(fā)展。在制造生產(chǎn)模式上出現(xiàn)了柔性制造系統(tǒng)、集成制造系統(tǒng)、虛擬制造系統(tǒng)和共生制造系統(tǒng)等。 械加工工藝過(guò)程的主要問(wèn)題 對(duì)于機(jī)械加工工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，正確與合理的工藝過(guò)程，應(yīng)滿足下列基本要求： 保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)圖和技術(shù)條件所規(guī)定的要求。 保證生產(chǎn)加工具有較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率。 2 保證經(jīng)濟(jì)上的合理性。 因此， 設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝過(guò)程的主要問(wèn)題包括以下幾點(diǎn)： 設(shè)計(jì)工藝路線的原則和方法。 工序的詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括尺寸換算以及工序尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算、尺寸圖表法在 設(shè)計(jì)工藝過(guò)程上的應(yīng)用。 影響加工精度的因素分析，質(zhì)量分析和質(zhì)量控制方法等。 影響表面質(zhì)量的因素分析，改善表面質(zhì)量的措施。 提高質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的措施。 在對(duì)機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，主要著力于解決上述的問(wèn)題，如果上述問(wèn)題能夠得到合理有效的解決，那么所設(shè)計(jì)的工藝過(guò)程既是正確合理的工藝過(guò)程。 2 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)中，主要完成的內(nèi)容包括：工藝路線的制定、加工編 程和實(shí)體造型。而圍繞這些內(nèi)容又有若干的工作需要完成，如畫(huà)圖、翻譯、填寫(xiě)工藝卡片，還包括撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。 上述工作大概可以分為四個(gè)方面： 查閱相關(guān)資料，分析零件的加工要求，如尺寸精度、形位精度、熱處理等，確定零件的毛坯制造方式。 制定工藝路線，查相關(guān)手冊(cè)，對(duì)要求加工的部位進(jìn)行工藝計(jì)算，確定機(jī)床型號(hào)，選擇適當(dāng)?shù)墓ぱb設(shè)備。 畫(huà)出相應(yīng)的毛坯圖和零件圖。 填寫(xiě)工藝過(guò)程卡、工序卡，并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 對(duì)工件進(jìn)行實(shí)體造型和加工編程。 2 曲軸的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 件的分析 零件圖見(jiàn)附頁(yè) 零件圖是制造零件的主要技 術(shù)依據(jù)，在設(shè)計(jì)工藝路線之前，首先需要仔細(xì)進(jìn) 3 行工藝分析。通過(guò)了解零件的功用和工作條件，分析精度及其他技術(shù)要求，以便更好的掌握構(gòu)造特點(diǎn)和工藝關(guān)鍵。 在零件圖上，應(yīng)有完整的表達(dá)構(gòu)型的視圖、剖面和剖視等，應(yīng)有表示輪廓的定性尺寸，合理的精度及其他技術(shù)要求，還應(yīng)有零件材料的牌號(hào)、熱處理、表面處理與特種檢驗(yàn)等的要求。在對(duì)零件圖有了一定的了解后，一般要進(jìn)行下列幾個(gè)方面的分析： 零件主要表面的要求及保證方法。 重要的技術(shù)要求及保證的方法。 表面位置尺寸的標(biāo)注。 由上述可見(jiàn)，在對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析時(shí)，應(yīng)從構(gòu)型、技術(shù)要求和材料各 方面進(jìn)行分析，尤其是對(duì)主要表面、重要的技術(shù)要求和主要的位置尺寸標(biāo)注應(yīng)重點(diǎn)分析研究，從而掌握在加工過(guò)程中的工藝關(guān)鍵，以及主要工序的大致情況，為具體編制工藝路線提供必要的技術(shù)基礎(chǔ)。 軸的作用 曲軸是柴油機(jī)中最重要的零件之一。它的功用是將活塞和連桿傳來(lái)的氣體力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩輸出，以驅(qū)動(dòng)與其相連的動(dòng)力裝置，此外還驅(qū)動(dòng)柴油機(jī)本身的配氣機(jī)構(gòu)及各種附件。 軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 曲軸一般由主軸頸，連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端等組成。一個(gè)主軸頸、一個(gè)連桿軸頸和一個(gè)曲柄組成了一個(gè)曲拐，曲軸的曲拐數(shù)目等于氣缸數(shù) (直列式發(fā)動(dòng)機(jī) )； V 型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。 主軸頸是曲軸的支承部分，通過(guò)主軸承支承在曲軸箱的主軸承座中。主軸承的數(shù)目不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)目有關(guān)，還取決于曲軸的支承方式。曲軸的支承方式一般有兩種，一種是全支承曲軸，另一種是非全支承曲軸。 全支承曲軸：曲軸的主軸頸數(shù)比氣缸數(shù)目多一個(gè)，即每一個(gè)連桿軸頸兩邊都有一個(gè)主軸頸。如六缸發(fā)動(dòng)機(jī)全支承曲軸有七個(gè)主軸頸。四缸發(fā)動(dòng)機(jī)全支承曲軸有五個(gè)主軸頸。這種支承，曲軸的強(qiáng)度和剛度都比較好，并且減輕了主軸承載荷，減小了磨損。柴油機(jī)和大部分汽油機(jī)多采用這種 形式。 非全支承曲軸：曲軸的主軸頸數(shù)比氣缸數(shù)目少或與氣缸數(shù)目相等。這種支 4 承方式叫非全支承曲軸，雖然這種支承的主軸承載荷較大，但縮短了曲軸的總長(zhǎng)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)的總體長(zhǎng)度有所減小。有些汽油機(jī)，承受載荷較小可以采用這種曲軸型式。 曲軸的連桿軸頸是曲軸與連桿的連接部分，通過(guò)曲柄與主軸頸相連，在連接處用圓弧過(guò)渡，以減少應(yīng)力集中。直列發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿軸頸數(shù)目和氣缸數(shù)相等。V 型發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿軸頸數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。 曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，斷面為橢圓形，為了平衡慣性力，曲柄處鑄有 (或緊固有 )平衡重塊。平衡重塊用來(lái)平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡的離心力矩，有時(shí)還用來(lái)平衡一部分往復(fù)慣性力，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 曲軸前端裝有正時(shí)齒輪，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和水泵的皮帶輪以及起動(dòng)爪等。為了防止機(jī)油沿曲軸軸頸外漏，在曲軸前端裝有一個(gè)甩油盤(pán)，在齒輪室蓋上裝有油封。曲軸的后端用來(lái)安裝飛輪，在后軸頸與飛輪凸緣之間制成檔油凸緣與回油螺紋，以阻止機(jī)油向后竄漏。 曲軸的形狀和曲拐相對(duì)位置 (即曲拐的布置 )取決于氣缸數(shù)、氣缸排列和發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序。安排多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序應(yīng)注意使連續(xù)作功的兩缸相距盡可能遠(yuǎn)，以減輕主軸承的載荷 ，同時(shí)避免可能發(fā)生的進(jìn)氣重疊現(xiàn)象。作功間隔應(yīng)力求均勻，也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)在完成一個(gè)工作循環(huán)的曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)，每個(gè)氣缸都應(yīng)發(fā)火作功一次，而且各缸發(fā)火的間隔時(shí)間以曲軸轉(zhuǎn)角表示，稱為發(fā)火間隔角。四行程發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈，其轉(zhuǎn)角為 720，在曲軸轉(zhuǎn)角 720 內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣缸應(yīng)該點(diǎn)火作功一次。且點(diǎn)火間隔角是均勻的，因此四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火間隔角為 720/i， (i 為氣缸數(shù)目 )，即曲軸每轉(zhuǎn) 720/i，就應(yīng)有一缸作功，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 軸的技術(shù)要求 重要的技術(shù)要求一般指表面的形狀精度和位置精度、熱處理、 表面處理、無(wú)損探傷及其他特種檢驗(yàn)等。重要的技術(shù)要求是影響工藝路線設(shè)計(jì)的重要因素之一，特別是位置精度要求較高時(shí)，會(huì)有很大的影響。 由零件圖知，曲軸的主要技術(shù)要求如下： （ 1） 主軸頸： 尺寸公差等級(jí) 表面粗糙度 5 m，圓柱度誤差 （ 2）連桿軸頸 尺寸公差等級(jí)為 面粗糙度 m，圓柱度誤差 （ 3）主軸頸與連桿軸頸 平行度誤差為 軸頸的同軸度誤差為 （ 4）鍵槽的對(duì)稱度為 （ 5）錐度處的圓跳動(dòng)為 軸的工藝分析 通過(guò)對(duì)曲軸零件圖進(jìn)行分析可知，曲軸的各項(xiàng)技術(shù)要求可歸納為以下幾個(gè)方面：軸的精度、軸的圓柱度、軸的同軸度、軸線的平行度、鍵槽的對(duì)稱度、錐度的圓跳動(dòng)及表面粗糙度。 鑒于上述的分析可知，曲軸主要有以下幾組加工表面： （ 1） 外圓柱面 加工外圓柱面包括： 的外圓柱面， 的外圓柱面 的外圓柱面。 （ 2）平面 加工平面包括：連桿上、下面，連桿前、后面， 外圓端面，兩側(cè)板面。 （ 3）孔系 加工孔包括： 20的油孔， 10的直油孔， 10的斜油孔， 20的底孔， 30 的油孔。其中 20 的油孔和底孔有 內(nèi)螺紋。 10 的直油孔有 （ 4）錐度 加工錐度包括：主軸 1:10的錐度。 6 （ 5） 鍵槽 加工鍵槽包括：寬度 28長(zhǎng)度 176深 10 的鍵槽。 有上述分析可知，對(duì)于這幾組加工可以先進(jìn)行外圓柱端面加工，然后通過(guò)中心孔對(duì)工件進(jìn)行“一夾一頂”或者“雙頂尖”的方式進(jìn)行加工。再通過(guò)加工后的外圓柱面進(jìn)行定位從而對(duì)平面進(jìn)行加工。然后對(duì)各處的孔進(jìn)行加工，最后對(duì)精度和粗糙度要求較高的外圓柱面和平面進(jìn)行磨削加工。 藝規(guī)程設(shè)計(jì) 在進(jìn)行工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)時(shí)，首先要擬定好工藝路線，然后再詳細(xì)的進(jìn)行工序的設(shè)計(jì)。它們是兩個(gè)相互聯(lián)系的過(guò)程，應(yīng)進(jìn)行綜合的分析。同時(shí)，設(shè)計(jì)者一般還應(yīng)提出幾種方案，通過(guò)分析對(duì)比，從中 選擇最佳的方案。關(guān)于工藝路線的擬定，目前還沒(méi)有一套精確的計(jì)算方法，而是采用經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)出的一些帶有經(jīng)驗(yàn)性和綜合性的原則。根據(jù)對(duì)箱體零件在構(gòu)造上的特點(diǎn)與零件圖上的技術(shù)要求，在工藝上常用下列措施來(lái)保證零件的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求。 合理的選擇定位基準(zhǔn)，以保證零件表面間的位置要求。 合理的選擇表面加工方法，以保證零件在獲得較高的精度、復(fù)雜表面的同時(shí)，能夠擁有較高的經(jīng)濟(jì)性。 為適應(yīng)零件剛性差、精度要求高的特點(diǎn)，在進(jìn)行機(jī)械加工工序安排的時(shí)候，可適當(dāng)?shù)膭澐旨庸るA段，以實(shí)現(xiàn)逐步保證技術(shù)要求。 為了保證零件能獲得規(guī)定的力 學(xué)，有效的改善材料的加工性能，消除殘余應(yīng)力，需合理的安排熱處理工序。 根據(jù)集中和分散原則，合理地將各表面的加工組合成若干工序，以利于保證位置精度并提高生產(chǎn)率。 定毛坯的制造形式 （ 1） 毛坯制造方式及類型 曲軸工作時(shí)要承受很大的轉(zhuǎn)矩及變形的彎曲硬力，容易產(chǎn)生扭振、折斷及軸頸磨損，要求材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性，所以要求用球墨鑄鐵 由于生產(chǎn)類型為小批量，所以制造形式為：鑄造 （ 2） 毛坯尺寸公差等級(jí) 7 根據(jù)毛坯的要求，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 鑄件公差等級(jí)為 件機(jī)械加工余量等級(jí)為 H。 （ 3） 確定毛坯技術(shù)要求 鑄件表面不得有缺陷。 未注明圓角為 R=3 機(jī)加工前進(jìn)行實(shí)效處理。 （ 4） 繪制毛坯圖 見(jiàn)附頁(yè)。 位基準(zhǔn)的選擇 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，正確選擇定位基準(zhǔn)對(duì)保證零件表面間的位置要求和安排加工順序都有很大的影響。用夾具裝夾時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇還會(huì)影響夾具的結(jié)構(gòu)。因此，定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)很重要的工藝問(wèn)題。在加工過(guò)程當(dāng)中必須對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)考慮。 （ 1） 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇的要求應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置要求及合理分配各加工面的余量，同時(shí)要為后續(xù)工序提供精基 準(zhǔn)。一般可按下列原則選取。 a) 對(duì)于不需要全部加工表面的零件，應(yīng)使用始終不加工的表面做粗基準(zhǔn)，以保證不加工表面與加工表面之間的相互位置要求。當(dāng)工件上有多個(gè)非加工面與加工面之間有位置要求時(shí)，則應(yīng)以其中要求較高的非加工面為粗基準(zhǔn)。 b) 為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)。 c) 為了保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選重要加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)工件上有多個(gè)重要加工面都要求保證余量均勻時(shí)，應(yīng)選余量要求最嚴(yán)的面為粗基準(zhǔn)。 d) 粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上通常只能使用一次，不應(yīng)重復(fù)使用，以免產(chǎn)生不必要的定位誤差。 e) 選作 粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，要避開(kāi)鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面、毛毛刺等缺陷，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。當(dāng)用夾緊裝夾時(shí)，選擇的 8 粗基準(zhǔn)面還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、操作方便。 （ 2） 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使工件的定位誤差較小，能保證加工精度和裝夾可靠，一般可按下列原則選取。 a) 基準(zhǔn)重合原則 為避免基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差，保證加工精度應(yīng)遵循基準(zhǔn)重合原則。 b) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 在工件的加工過(guò)程中盡可能采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，這樣不僅能減少夾具種類，裝夾次數(shù)，簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，還能避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶來(lái)的誤差 。 c) 自為基準(zhǔn)原則 當(dāng)某些表面精加工要求加工余量小而均勻時(shí)，可以選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率。 d) 互為基準(zhǔn)原則 為了使加工面間有較高的位置精度，又為了使其加工余量小而均勻，可以采取反復(fù)加工、互為基準(zhǔn)的原則。 e) 保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便的原則 所選擇的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，夾緊可靠。而且，精基準(zhǔn)應(yīng)該是精度較高、表面粗糙度值較小、支承面積較大的表面。 粗、精基準(zhǔn)選擇的各條原則，都是從不同方面提出的要求。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，這些要求可能會(huì)出現(xiàn)相互矛盾的情況，甚 至在一條原則內(nèi)也會(huì)存在相互矛盾的情況，這就要求我們?nèi)孓q證地分析，分清主次，解決主要矛盾。使所選擇的基準(zhǔn)，能有有效合理的滿足零件的加工要求。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，結(jié)合曲軸零件的具體結(jié)構(gòu)以及其技術(shù)要求，確定基準(zhǔn)如下： 先以主軸頸為基準(zhǔn)銑曲軸兩端面并打中心孔，再以兩頂尖定位方式粗加工主軸頸，再以粗加工后的外圓柱面定位加工連桿的上、下端，再以連桿前端定位加工連桿后端，再以連桿后端定位加工前端。再以兩頂尖定位方式半精加工主軸頸，再以偏心卡盤(pán)分度夾具夾住主軸頸加工連桿軸頸，再以加工后的外圓柱面定位加工油孔，再 磨主軸頸，最后磨連桿軸頸。 藝路線的擬定 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等 9 技術(shù)要求能得到合理保證。除了合理的選擇定位基準(zhǔn)外，還應(yīng)綜合考慮選擇各加工面的加工方法、安排工序的先后順序、確定工序的集中與分散程度以及選擇設(shè)備與工藝裝備等。 （ 1） 擬定曲軸加工工藝需要考慮的因素 a) 表面加工方法的選擇 在加工過(guò)程當(dāng)中，同一表面的加工，有多種加工方法可以達(dá)到所需的要求，因此合理的選擇表面加工方法，不僅可以提高加工的效率，還能提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。在選擇加工方法時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)綜合考慮工件的材 料性質(zhì)、工件的形狀和尺寸以及生產(chǎn)類型、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，結(jié)合具體的生產(chǎn)條件，充分考慮利用新工藝、新技術(shù)的可能性，做到最優(yōu)、最合理的選擇。 b) 加工順序的安排 復(fù)雜工件的機(jī)械加工工藝路線中，需要經(jīng)過(guò)切削加工、熱處理和輔助工序。因此，在擬定工藝路線時(shí)，工藝人員要全面地把切削加工、熱處理和輔助工序三者加在一起考慮。例如：粗加工時(shí)，熱處理工序的合理安排，可以幫助改善粗加工時(shí)材料的加工性能或者消除殘余應(yīng)力。此外，對(duì)于零件的加工，還應(yīng)遵循先基準(zhǔn)后其他、先粗加工后精加工、先面后孔的原則，這樣對(duì)保證零件的加工質(zhì)量、降低生產(chǎn)成 本有著重要的作用。因此，加工順序的合理安排是十分必要的。 c) 工序集中與分散程度的選擇 在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，當(dāng)選定了各表面的加工方法并確定了階段劃分后，就可將同一階段中的各加工表面組成若干工序。組織時(shí)可采用集中或分散的原則。工序集中與分散各有利弊，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、現(xiàn)有生產(chǎn)條件、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等進(jìn)行綜合分析后選用。單間小批量生產(chǎn)采用組織集中，以便簡(jiǎn)化生產(chǎn)組織工作。大批大量生產(chǎn)可采用較復(fù)雜的機(jī)械集中，如多刀、多軸機(jī)床，各種高效組合機(jī)床和自動(dòng)加工機(jī)床。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)知，此箱體零件的生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，因此在工序的設(shè) 計(jì)過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)盡量采用機(jī)械集中，提高生產(chǎn)質(zhì)量及生產(chǎn)效率。 d) 設(shè)備與工藝裝備的選擇 加工設(shè)備的選擇，不僅要根據(jù)工序的集中或分散程度來(lái)選擇，還要考慮機(jī)床的精度、規(guī)格能否滿足工件的加工要求。而工藝裝備的選擇，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、具體加工條件、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等選擇，這樣才能滿足工件加工精度、 10 生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性方面的要求。對(duì)于此箱體零件來(lái)說(shuō)，其夾具應(yīng)采用專用高效夾具，量具也應(yīng)使用專用的檢驗(yàn)量具。 （ 2） 曲軸加工工藝路線的擬定 方案一： 工 序 號(hào) 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 鑄造 批量生產(chǎn)，采用鍛造 鍛造車間 2 清理 清除毛刺等 鍛造車間 3 熱處 理 時(shí)效 4 油漆 非 加 工 表 面 涂 以紅醇底漆 鍛造車間 5 銑 銑曲軸兩端面 機(jī)加車間 型塊、測(cè)量工具、 銑刀 6 鉆 鉆 110 處 中心孔。 機(jī)加車間 型塊、測(cè)量工具、鉆頭 7 粗車 粗車主軸頸右端，車 110 處至 112，車 107 機(jī)加車間 爪卡盤(pán)、頂尖、測(cè)量工具、車刀 8 粗車 粗車主軸頸左端，車 110 處至 112 機(jī)加車間 爪卡盤(pán)、頂尖、測(cè)量工具、車刀 9 粗銑 銑連桿上、下及前、后 端，銑 270處至 加車間 型塊、銑刀、專用 量具 10 半精 車 粗車主軸頸右端，車 110 處至 加車間 爪卡盤(pán)、頂尖、測(cè)量工具、車刀 11 半精 車 粗車主軸頸左端，車 機(jī)加車間 爪卡盤(pán)、頂尖、測(cè) 量工具、車刀 11 110 處至 2 粗車 粗車連桿軸頸側(cè)板，粗車 至 112，粗車 164 處至 加車間 心分度夾具、測(cè)量工具、車刀 13 半精 車 半精車連桿軸頸側(cè)板，車 至 加車間 心分度夾具、測(cè)量工具、車刀 14 精銑 銑連桿上、下及前、后 端，銑 270處至 270 機(jī)加車間 型塊、銑刀、專用 量具 15 車 車錐度并倒角，在 216處車 1:10的錐度 機(jī)加車間 爪卡盤(pán)、頂尖、測(cè) 量工具、車刀 16 粗銑 粗銑鍵槽 機(jī)加車間 型塊、銑刀、專用量 具 17 精銑 精銑鍵槽 機(jī)加車間 型塊、銑刀、專用量 具 18 鉆 鉆 20 的油孔， 鉆10 的直油孔，鉆 10的斜油孔，擴(kuò) 32 油孔，攻 紋 機(jī)加車間 用夾具、測(cè)量工具、鉆頭、絲錐 19 修正中心孔 20 磨 磨主軸頸右端并圓角，磨 1:10錐度，磨 105 處并 角，磨 110 處并 角，磨連桿上下及前后端并倒圓角 機(jī)加車間 用磨床夾具、測(cè)量工具、砂輪 21 車 切斷主軸右端中心孔，保證軸長(zhǎng) 818 機(jī)加車間 爪卡盤(pán)、中心架、 測(cè)量工具、車刀 22 去毛刺 去毛刺，清洗 23 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)、入庫(kù) 方案二： 12 工 序 號(hào) 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 鑄造 批量生產(chǎn)，采用鍛造 鍛造車間 2 清理 清除毛刺等 鍛造車間 3 熱處 理 時(shí)效 4 油漆 非 加 工 表 面 涂 以紅醇底漆 鍛造車間 5 粗銑 銑連桿上、下及前、后 端，銑 270處至 加車間 型塊、測(cè)量工具、 銑刀 6 銑 銑主軸端面 機(jī) 加車間 型塊、測(cè)量工具、 銑刀 7 鉆 鉆 110 處 中心孔。 機(jī)加車間 型塊、測(cè)量工具、鉆頭 8 粗車 粗車主軸頸右端，車 110 處至 112，車 107 機(jī)加車間 爪卡盤(pán)、頂尖、測(cè)量工具、車刀 9 粗車 粗車主軸頸左端，車 110 處至 112 機(jī)加車間 爪卡盤(pán)、頂尖、測(cè)量工具、車刀 10 精車 粗車主軸頸右端，車 110 處至 加車間 爪卡盤(pán)、頂尖、測(cè)量工具、車刀 11 精車 粗車主軸頸左端，車 110 處至 加車間 爪卡盤(pán)、頂尖、測(cè)量工具、車刀 12 粗車 粗車連桿軸頸側(cè)板，粗車 至 112，粗車 164 處至 加車間 心分度夾具、測(cè)量工具、車刀 13 13 精車 半精車連桿軸頸側(cè)板，車 至 加車間 心分度夾具、測(cè)量工具、車刀 14 精銑 銑連桿上、下及前、后 端，銑 270處至 270 機(jī)加車間 型塊、測(cè)量工具、 銑刀 15 車 車錐度并倒角，在 216處車 1:10的錐度 機(jī)加車間 爪卡盤(pán)、頂尖、測(cè) 量工具、車刀 16 粗銑 粗銑鍵槽 機(jī)加車間 型塊 、銑刀、專用量 具 17 精銑 精銑鍵槽 機(jī)加車間 型塊、銑刀、專用量 具 18 鉆 鉆 20 的油孔，鉆10 的直油孔，鉆 10的斜油孔，擴(kuò) 32 油孔，攻 紋 機(jī)加車間 用夾具、測(cè)量工具、鉆頭、絲錐 19 修正中心孔 20 磨 磨主軸頸右端并圓角，磨 1:10錐度，磨 105 處并 角，磨 110 處并 角，磨連桿上下及前后端并倒圓角 機(jī)加車間 用磨床夾具、測(cè)量工具、砂輪 21 車 切斷主軸右端中心孔 ，保證軸長(zhǎng) 818 機(jī)加車間 爪卡盤(pán)、中心架、 測(cè)量工具、車刀 22 去毛刺 去毛刺，清洗 23 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)、入庫(kù) 經(jīng)分析方案一比方案二更加合理。所以選擇方案一。 械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的確定 查閱相關(guān)資料，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （ 1） 外圓柱面 查實(shí)用機(jī)制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 45 頁(yè)表 2知：毛坯的加工余量為 14 粗車的加工余量為 精車的加工余量為 削的加工 因此，外圓柱面的毛坯尺寸為 （ 2） 上、下及前、后端面 查實(shí)用機(jī)制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 45 頁(yè)表 2知：上、下端面：毛坯的加工余量為 銑的加工余量為 6銑的加工余量為 因此，上、下端的毛坯尺寸為 、后端面：毛坯的加工余量為 銑的加工余量為 3銑的加工余量為 因此，前、后端的毛坯尺寸為 3） 軸長(zhǎng) 因最后需要切掉左端中心孔，所以毛坯的加工余量左端為 端為5銑的加工余量為 5斷的加工余量為 因此軸長(zhǎng)的毛坯尺寸為 （ 4） 兩側(cè)板間距離 查實(shí)用機(jī)制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 45 頁(yè)表 2知：毛坯的加工余量為 削的加工余量為 因此兩側(cè)板間的毛坯尺寸為 定主要工序的切削用量及基本工時(shí) 工序五銑曲軸兩端面 A 粗銑軸端面 選擇刀具 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 8擇高速鋼面銑刀，因?yàn)殂娤鲗挾葹?此，選擇面銑刀的直徑 d=125 確定切削深度 工序確定的 余量 以二次走刀完成； 確定每齒進(jìn)給量 據(jù) 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 8z ?。?z,f=z=14=r 15 確定切削速度 n 根據(jù) 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 8 計(jì)算機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=1000 d)= 128r/詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 定 n=150r/ 實(shí)際切削速度為 000= 000=59m/后確定切削用量為 f=r； n=150r/ 9m/ 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 l+l1+； 40mm/ 所以得基本時(shí)間 l+l1+（ +4） /40=3助時(shí)間 、鉆中心孔 選擇刀具 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 擇 A 型中心鉆，因?yàn)榍S的長(zhǎng)度為 818此，選擇中心鉆的直徑 d=5 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 8f=r 確定切削速度 n 因鉆鉆中心孔與銑端面在同一機(jī)床上加工，所以得 9m/ n=150r/后確定切削用量為 f=r； n=150r/ 9m/ 計(jì)算基本工時(shí) 16 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 （ l+l1+； ； 所以得基本時(shí)間 l+l1+（ 選擇刀具 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 8擇硬質(zhì)合金車刀 ，選擇硬質(zhì)合金車刀的刀桿尺寸 B=20H=30 確定切削深度 工序確定的余量 以一次走刀完成； 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 8f=r ?。?f=r 確定切削速度 n 根據(jù) 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 8 0m/ 計(jì)算機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=1000 d)=1000 166r/詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 定 n=200r/ 實(shí)際切削速度為 000= 000=72m/后確定切削用量為 f=r； n=200r/ 2m/ 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 i/ L+l+l1+i/中 L=l=3； 100mm/i=1； 17 所以得基本時(shí)間 L+l+l1+i/（ +4） /100=助時(shí)間 =序八粗車主軸頸左端 選擇刀具 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 8擇硬質(zhì)合金車刀，選擇硬質(zhì)合金車刀的刀桿尺寸 B=20H=30 確定切削深度 工序確定的余量 以一次走刀完成； 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 8f=r 取： f=r 確定切削速度 n 根據(jù) 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 8 0m/ 計(jì)算機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=1000 d)=1000 166r/詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 定 n=200r/ 實(shí)際切削速度為 000= 000=72m/后確定切削用量為 f=r； n=200r/ 2m/ 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 i/ L+l+l1+i/中 L=94； l=3； 100mm/i=1； 所以得基本時(shí)間 L+l+l1+i/（ 94+3+4） /100=1助時(shí)間 18 序九粗銑連桿上、下及前、后端 A 粗銑連桿上、下端 選擇刀具 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 擇高速鋼立銑刀，選擇高速鋼立銑刀的直徑 D=50 確定切削深度 工序確定的余量 以二次走 刀完成； 確定進(jìn)給量 據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 z ?。?r； f=z=4=1mm/r 確定切削速度 n 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 6m/ 計(jì)算機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=1000 d)=1000 229r/詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 定 n=235r/ 實(shí)際切削速度為 000= 000=37m/后確定切削用量為 f=1mm/r； n=235r/ 7m/ 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 l+l1+i/其中 l=140345mm/i=2； 所以得基本時(shí)間 l+l1+i/（ 140+13+3） 5=7助時(shí)間 粗銑連桿前、后端 19 選 擇刀具 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 擇高速鋼立銑刀，選擇高速鋼立銑刀的直徑 D=50 確定切削深度 工序確定的余量 以一次走刀完成； 確定進(jìn)給量 據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 z 取： r； f=z=4=1mm/r 確定切削速度 n 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 6m/ 計(jì)算機(jī)床的主軸轉(zhuǎn) 速為 n=1000 d)=1000 229r/詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 定 n=235r/ 實(shí)際切削速度為 000= 000=37m/后確定切削用量為 f=1mm/r； n=235r/ 7m/ 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 l+l1+i/其中 l=270345mm/i=1； 所以得基本時(shí)間 l+l1+i/（ 270+13+3） /45=助時(shí)間 =序十半精車主軸頸右端 選擇刀具 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 8擇硬質(zhì)合金車刀，選擇硬質(zhì)合金車刀的刀桿尺寸 B=20H=30 20 確定切削深度 工序確定的余量 以一次走刀完成； 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 f=r ?。?f=r 確定切削速度 n 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 0m/ 計(jì)算機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=1000 d)=1000 227r/詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 定 n=250r/ 實(shí)際切削速度為 000= 000=88mm/后確定切削用量為 f=r； n=250r/ 8m/ 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 i/ L+l+l1+i/中 L=l=3； 25mm/i=1； 所以得基本時(shí)間 L+l+l1+i/（ +4） /75=助時(shí)間 =1序十一精車主軸頸左端 選擇刀具 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 8擇硬質(zhì)合金車刀，選擇硬質(zhì)合金車刀的刀桿尺寸 B=20H=30 確定切 削深度 工序確定的余量 以一次走刀完成； 確定進(jìn)給量 f 21 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 f=r ?。?f=r 確定切削速度 n 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 0m/ 計(jì)算機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=1000 d)=1000 227r/詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 定 n=250r/ 實(shí)際切削速度為 000= 000=88mm/后確定切削用量為 f=r； n=250r/ 8m/ 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 i/ L+l+l1+i/中 L=94； l=3； 75mm/i=1； 所以得基本時(shí)間 L+l+l1+i/（ 94+3+4） /75=助時(shí)間 =序十二粗車連桿軸頸側(cè)板 選擇刀具 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 8擇硬質(zhì)合金車刀，選擇硬質(zhì)合金車刀的刀桿尺寸 B=20H=30 確定切削深度 工序確定的余量 以一次走刀完成； 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 8f=r ?。?f=r 確定切削速度 n 22 根據(jù) 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 8 0m/ 計(jì)算機(jī) 床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=1000 d)=1000 166r/詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 定 n=200r/ 實(shí)際切削速度為 000= 000=72m/后確定切削用量為 f=r； n=200r/ 2m/ 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 i/ L+l+l1+i/中 L=164； l=3； 100mm/i=1； 所以得基 本時(shí)間 L+l+l1+i/（ 164+3+4） /100=助時(shí)間 =序十三精車連桿軸頸側(cè)板 選擇刀具 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 8擇硬質(zhì)合金車刀，選擇硬質(zhì)合金車刀的刀桿尺寸 B=20H=30 確定切削深度 工序確定的余量 以一次走刀完成； 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì) 表 f=r 取： f=r 確定切削速度 n 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 0m/ 計(jì)算機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=1000 d)=1000 227r/23 查詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 定 n=250r/ 實(shí)際切削速度為 000= 000=88mm/后確定切削用量為 f=r； n=250r/ 8m/ 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 i/ L+l+l1+i/中 L=164； l=3； 75mm/i=1； 所以得基本時(shí)間 L+l+l1+i/（ 164+3+4） /75=助時(shí)間 =序十四精銑連桿上、下及前、后端 A 精銑連桿上、下端 選擇刀具 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 擇高 速鋼立銑刀，選擇高速鋼立銑刀的直徑 D=50 確定切削深度 工序確定的余量 以一次走刀完成； 確定進(jìn)給量 據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 ?。?r； f=z=6=r 確定切削速度 n 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 4m/ 計(jì)算機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=1000 d)=1000 344r/詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 定 n=375r/ 實(shí)際切削速度為 24 000= 000=59m/后確定切削用量為 f=r； n=375r/ 9m/ 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 l+l1+i/其中 l=140345mm/i=1； 所以得基本時(shí)間 l+l1+i/（ 140+13+3） /45= 助時(shí)間 = 精銑連桿前、后端 選擇刀具 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 擇高速鋼立銑刀，選