汽車汽油機JLQ曲軸加工工藝設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 汽車汽油機JL465Q曲軸加工工藝設(shè)計 學 院 機械與動力工程學院 專業(yè)班級 熱動2010-01 學生姓名 學號 指導教師 職稱 副教授 評閱教師 職稱 201_年 6 月 2 日注 意 事 項1.設(shè)計（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數(shù)要求：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于1.2萬字

2、。3.附件包括：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它學生畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明本人以信譽

3、聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是在導師的指導下進行的設(shè)計（研究）工作及取得的成果，設(shè)計（論文）中引用他（她）人的文獻、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學院或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對本設(shè)計（研究）所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。畢業(yè)設(shè)計（論文）作者（簽字）： 年 月 日摘要曲軸是發(fā)動機重要的機件之一，它的尺寸參數(shù)在很大程度上不但影響著發(fā)動機的整體尺寸和質(zhì)量，而且影響著發(fā)動機的可靠性與壽命。曲軸的破壞事故可能引起其他零部件的嚴重損壞，在發(fā)動機的改進中，曲軸的改進也占有重要的地位。

4、隨著內(nèi)燃機的發(fā)展與強化，曲軸的工作條件愈加苛刻，因此，采用足夠好的加工工藝來滿足曲軸的強度和剛度變得更加重要。曲軸材質(zhì)的選擇，毛坯的加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強化、動平衡等要求都十分嚴格，因此要制定合理的加工工藝。首先要根據(jù)要求選擇合適的毛坯，在加工過程中要選擇合理的加工設(shè)備及刀具、通用夾具、量具及測量方法。在加工工藝中要進行加工工序設(shè)計，加工尺寸計算，零件加工要設(shè)計合理的專用夾具。伴隨著曲軸加工工藝的發(fā)展，加工方法不斷改進，加工方法越來越先進，所以設(shè)計合理的曲軸加工工藝和裝夾的夾具，不但可以提高加工精度，還可以提高生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)的成本，以期提高產(chǎn)品的競爭力。關(guān)鍵詞：曲軸

5、 工藝 夾具ABSTRACT Crankshaft is one of the important parts of the engine, its size parameters largely affects not only the overall size and quality of the engine, but also affects the engine's reliability and longevity. Crankshaft damage accidents can cause serious damage to other parts of the engi

6、ne improvements, improved crankshaft also plays an important role. With the development and strengthening of the internal combustion engine, the crankshaft even more harsh working conditions, and therefore, the strength and stiffness of the crankshaft becomes more serious. So to crank shaft material

7、, semi-finished product processing technology, accuracy, surface rough degree, hot processing and the surface enhance, move balance etc. request all very strict. Therefore want to draw up reasonable of process a craft, want first according to request choice reasonable of semi-finished product, in th

8、e process of process in want to choose reasonable of process equipments and knife, tongs, quantity and measure method, want to carry on to process a work preface design in process the craft, process size, time settle sum of calculation, the spare parts process to want design reasonable of appropriat

9、ion tongs. Accompany with crank shaft to process a develop of craft, process a method to not only improve, process a method more and more advanced, so the crank shaft of design reasonable process a craft and pack to clip of tongs, not only can raise to process accuracy, but also can raise production

10、 efficiency, the cost for lowering produce thus with expect exaltation product of competition ability.KEY WORDS: Crank shaft；Technology；Jig 目錄摘要IABSTRACTII1 緒論12 曲軸的結(jié)構(gòu)特點及其材料22.1 零件的工作條件22.2 曲軸的材料要求32.3 JL465Q曲軸的材料和毛坯42.3.1 確定毛坯材料42.3.2 確定機械加工余量42.3.3 確定毛坯尺寸43 曲軸加工工藝63.1 主要技術(shù)要求63.2 加工工藝路線擬定73.3 曲軸加工主

11、要工藝過程分析93.3.1 主軸頸的車削93.3.2 連桿軸頸磨削113.3.3 軸頸深油孔加工133.3.4 軸頸的光整加工144曲軸加工刀具、夾具及檢具設(shè)計154.1 中心鉆的設(shè)計154.2 專用夾具的設(shè)計174.2.1粗磨主軸頸專用夾具設(shè)計174.2.2 銑端面專用夾具的設(shè)計184.3 檢具的設(shè)計205 重要工藝過程設(shè)備的選擇225.1 汽油機JL465Q曲軸加工設(shè)備簡述225.2 MQ8260曲軸磨床225.3 M1420外圓磨床236 結(jié)論25參考文獻26致謝271 緒論汽車發(fā)動機是有許多的零件組成的。曲軸就是其中的零件之一，并且是相當重要的。曲軸是將活塞的直線往復(fù)運動的動能轉(zhuǎn)化為旋

12、轉(zhuǎn)動能的部件。它主要是由一根會旋轉(zhuǎn)的長軸構(gòu)成的。為了將往復(fù)式的運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，曲軸上會有“曲軸臂”或曲軸銷部份，其軸心和曲軸的軸心有徑向位移，而活塞連桿的較大一端會連到曲軸的曲軸臂或曲軸銷。曲軸的作用是將活塞的往復(fù)運動通過連桿變成回轉(zhuǎn)運動，并帶動發(fā)動機的其他機件的運動并且向外源源不斷的輸出著動力，因此曲軸不但承受著周期性的彎曲力矩和扭轉(zhuǎn)力矩。曲軸的高轉(zhuǎn)速使得發(fā)動機的每個工作行程都有很大的燃氣壓力，通過活塞、連桿機構(gòu)傳遞到曲軸上面，并以一定的頻率反復(fù)沖擊到曲軸上。曲軸在傳遞動力的過程中主要承受交變周期性的彎曲轉(zhuǎn)載荷和承受一定的沖擊載荷的作用，同時承受著不斷變化的氣體壓力、活塞和連桿運動所產(chǎn)生

13、的慣性力和離心力作用，即曲軸的各部件產(chǎn)生變形、扭轉(zhuǎn)、剪切、拉伸等復(fù)雜交變應(yīng)力。同時還受到逆轉(zhuǎn)振動的附加應(yīng)力作用。這樣就是的曲軸的受力情況變得極其復(fù)雜了。曲軸的主軸頸、連桿軸頸和曲軸臂各處會受到較嚴重的磨損，且受力各不相同。此外，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不斷提高，平均有效壓力不斷增加，發(fā)動機日益強化來提高功率，各軸頸要在很高的比壓下高速的轉(zhuǎn)動。所以要求曲軸有很高的強度、剛度、耐磨性、耐疲勞性及沖擊韌性。發(fā)動機曲軸的加工質(zhì)量嚴重影響著發(fā)動機整體質(zhì)量及功效等。由于曲軸一直在惡劣的條件下工作，因此我們嚴格的要求曲軸的材質(zhì)以及毛坯加工技術(shù)、精度要求、動平衡等。每一個環(huán)節(jié)都必須嚴格把控，否則可能對曲軸的使用壽命和整機的

14、可靠性造成嚴重影響。在發(fā)動機JL465Q曲軸的加工工藝過程中，曲軸連桿頸的加工以及軸頸深油孔的加工等重要的加工工序的加工質(zhì)量很難得到保證。通過合理的編制曲軸的加工工藝，改進這些難以保證加工質(zhì)量的部位的加工工藝，并且還要著重分析影響某些工序加工質(zhì)量的因素，并盡量避免這些問題，提高工件的質(zhì)量乃至于發(fā)動機的整機性能。2 曲軸的結(jié)構(gòu)特點及其材料本課題將主要針對對汽車汽油機JL465Q曲軸進行加工工藝分析，以及后面對夾具的設(shè)計。圖 汽油機JL465Q曲軸實物圖圖 汽油機JL465Q曲軸零件圖部分2.1 零件的工作條件（1） 曲軸承受大小及方向都在周期性變化的彎曲力，產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。1 很大的瞬間燃氣壓力（

15、）以50100次/s的頻率反復(fù)沖擊曲軸，如圖2-1所示；2 承受往復(fù)、旋轉(zhuǎn)運動的慣性力。（2） 由于高速旋轉(zhuǎn)，主軸頸承受很大的扭轉(zhuǎn)力矩，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。（3） 振動1 彎曲力矩引起的彎曲振動縱向振動；2 扭轉(zhuǎn)力矩引起的扭轉(zhuǎn)振動橫向振動。（4） 摩擦和磨損由于運動副之間的相對旋轉(zhuǎn)，以及主軸承的不同心度誤差而引起的磨損。彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力引起的疲勞斷裂是曲軸的主要破壞形式。如圖2-2所示，破壞位置在曲柄銷和曲柄壁過渡圓角處，由于受彎曲應(yīng)力，在方向產(chǎn)生彎曲疲勞斷裂和裂紋，油孔邊緣的應(yīng)力集中。2.2 曲軸的材料要求（1）具有足夠的機械強度和高的疲勞強度1 對彎曲交變應(yīng)力要求高的彎曲疲勞強度；2 對扭轉(zhuǎn)變

16、焦應(yīng)力要求高的扭轉(zhuǎn)疲勞強度；3 對功率輸出端靜應(yīng)力。提高疲勞強度的措施有表面噴丸處理和滾壓圓角。（2） 具有足夠的剛度和高的沖擊韌性，減小曲軸撓曲變形，提高抗振動沖擊韌性。（3） 具有良好的耐磨性能，表面需要氮化處理。2.3 JL465Q曲軸的材料和毛坯 2.3.1 確定毛坯材料由于鑄鐵容易成形，切削性能好，價格低廉，且具有耐磨、減震、可鑄性好等特點。在此我們選用高強度的球墨鑄鐵，QT800-2。由于零件的年產(chǎn)量達到了數(shù)十萬臺，已是大批量生產(chǎn)的水平，通常采用金屬模機器造型，毛坯的精度較高，毛坯加工余量可適當減少。 2.3.2 確定機械加工余量鑄件的機械加工余量按GB/T64141999確定。1

17、. 翻砂件質(zhì)量根據(jù)零件的估算質(zhì)量為12kg，估計鍛件質(zhì)量為17kg。2. 鑄件加工精度的確定在加工過程中，曲軸大頭端和小頭端外圓表面均用磨削加工工序，同時，主軸頸和連桿軸頸都有較高的磨削要求，因此，曲軸各處外圓加工表面為磨削加工精度。3. 鑄件形狀復(fù)雜系數(shù)S式中外廓包容體的質(zhì)量。假設(shè)鑄件的外廓包容體為60×121×407的長方體，則6×12.1×40.7×7.85=23.2kg查文獻1可確定鑄件的形狀復(fù)雜系數(shù)為S1，屬于簡單級。根據(jù)制造件質(zhì)量F1，查文獻1，可得該鑄造件模子為2.53mm，水平方向也是2.53mm，即該鑄造件外徑的單面加工余量為

18、2.53mm，各軸向尺寸的單面加工余量也是2.53mm。 2.3.3 確定毛坯尺寸上面查的加工余量數(shù)據(jù)，適用于加工表面粗糙度Ra1.6m ，對于表面粗糙度Ra<1.6m的表面，余量需要適當?shù)姆糯笠稽c，分析本零件，兩端主軸頸表面和連桿軸頸表面的粗糙度Ra均為0.63m，故需要增加精車余量及磨削余量0.5mm，參考文獻1得毛坯的主要尺寸詳見表2-1。并根據(jù)毛坯尺寸繪制毛坯圖，如圖2-3所示。表2-1 曲軸毛坯主要尺寸零件尺寸（mm）單面加工余量（mm）鍛件尺寸（mm）5312.5392453562.545365.6圖2-3 毛坯圖3 曲軸加工工藝我們定制工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)該是使零件的幾何形

19、狀，尺寸精度和形位公差等技術(shù)要求能得到合理的保證，除此之外，還要考慮經(jīng)濟效益，以便使生產(chǎn)的成本盡量降低。3.1 主要技術(shù)要求在加工制造曲軸時，應(yīng)使軸頸具有足夠的耐磨性，并且對曲軸各部分的尺寸精度、形狀精度和位置精度以及表面粗糙度都有嚴格的技術(shù)要求。以汽油機JL465Q曲軸的加工為例，如圖2-4所示。圖2-4 JL465Q曲軸技術(shù)要求1.尺寸精度（1）主軸頸，IT6IT7，表面粗糙度Ra為0.63；連桿軸頸，IT6IT7，表面粗糙度Ra為0.63。加工：精磨，光整后加工，拋光。（2） 主軸頸寬，IT9IT11，,表面粗糙度Ra為0.63；連桿軸頸寬IT9IT11，表面粗糙度Ra為0.63。加工：

20、精車（3） 軸頸中心距（曲柄直徑D），IT10，D；（4） 所有油孔，IT7IT8，表面粗糙度Ra為6.3，精加工。2.形狀精度（1） 主軸頸、連桿軸頸，圓度和圓柱度小于0.005mm；（2） 后端法蘭平面度，小于0.02mm；（3） 圓弧過渡處，用樣板檢查，間隙。3. 位置精度（1） 各主軸頸的同軸度小于0.05mm，應(yīng)在同一安裝中加工，遵守基準統(tǒng)一原則，中心孔定位。（2） 各連桿軸頸軸線與主軸頸軸線平行度小于0.005mm，以主軸頸為定位基準加工連桿軸頸。（3） 曲軸的止推面對主軸頸軸線的垂直度小于0.1mm；后端法蘭面的徑向圓跳動小于0.01mm；（4） 連桿軸頸相位角偏差。3.2 加工

21、工藝路線擬定在安排加工順序時一般要注意以下兩點： 1. 定位基準選擇應(yīng)首先安排被選作精基準的表面的加工，再以加工出的精基準為定位基準，安排其它表面的加工。加工各主軸頸，以頂針孔為定位基準；加工各連桿軸頸，以主軸頸為定位基準。2. 先粗加工，后精加工 這是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。粗加工：加工定位基準（打中心孔）、粗加工主軸頸、連桿軸頸和曲柄臂；精加工：精磨各主軸頸和連桿軸頸。根據(jù)以上的基本要求可以確定JL465Q曲軸加工工藝路線如表2-2所示：表2-2曲軸的加工工藝路線工序號工序內(nèi)容設(shè)備刀具0進料毛坯檢測1畫線打兩端中心孔自制打中心孔機床中心鉆B4/12.52粗車夾位普通車床外圓車刀

22、3粗車主軸頸外圓及小頭數(shù)控車床尖刀、外圓、端面車刀4銑定位面立式升降銑床細齒錐柄立銑刀5車連桿扇板普通車床雙刃端面外圓車刀6車扇板外圓普通車床倒角外圓車刀7精車主軸頸、及大頭倒角數(shù)控車床尖刀、外圓端面車刀8精車主軸頸、及小頭倒角數(shù)控車床尖刀、外圓端面車刀9精車連桿軸頸普通車床尖刀、圓弧車刀10各扇板棱邊倒圓手提砂輪機11車大頭孔普通車床錐柄麻花鉆、錐面锪鉆、內(nèi)孔挖刀12車小頭內(nèi)孔普通車床端面車刀、錐柄麻花鉆、錐柄锪鉆13粗磨連桿軸頸曲軸磨床砂輪14鉆斜油孔搖臂鉆床直柄麻花鉆15锪油窩臺鉆直柄麻花鉆16噴砂噴砂機棕剛玉、玻璃珍珠粉等17半精磨主軸頸外圓磨床砂輪18定位銷孔鉆、鉸及倒角臺鉆直柄麻花

23、鉆、直柄鉸刀、錐柄麻花鉆19飛輪孔鉆、倒角及攻絲搖臂鉆、搖臂鉆床直柄麻花鉆、錐柄麻花鉆、機用絲錐20小頭螺紋孔攻絲搖臂鉆機用絲錐21銑扁方立式銑床硬質(zhì)合金立銑刀22銑鍵槽立式銑床半圓鍵銑刀23精磨連桿軸頸、曲軸磨床砂輪24精磨連桿軸頸、曲軸磨床砂輪25曲軸動平衡調(diào)整動平衡機直柄麻花鉆26精磨主軸頸外圓磨床砂輪27斜油孔孔口拋光氣動拋光機砂布28磁粉探傷磁粉探傷機29精磨大小頭軸頸外圓磨床砂輪30止推瓦端面砂帶拋光自制拋光機砂布31理絲、吹渣空壓機絲錐32校直簡易手壓機33精去毛刺空壓機細平銼、油石34各軸頸砂帶拋光自制拋光機砂布35檢驗、分組36打包入庫該曲軸在加工連桿軸頸時，要使用到專用的偏

24、心夾具來保證它的偏心量為36.5±0.05mm尺寸。此工藝過程中的粗加工和半精加工，要用一夾一頂或著一托一夾的安裝方法，這樣做就增加了零件的剛度。另外一種加工方法，可以先鉆兩端面頂尖孔，用頂尖孔定位，安裝也很方便，基準統(tǒng)一。因零件重量大，固我們在此采用前一種方法。在加工工序29中，兩端主軸頸采用精車主要是為了保證工序20工序中的尺寸精度，為下道工序使用偏心夾具車連桿軸頸時，保證零件的安裝精度。精車兩主軸頸時，采用兩頂尖裝夾，因工件軸向剛度較差。為了防止變形，在曲拐中間安裝螺釘支承，但是一定要注意支承力的大小。磨削主軸頸時，要配裝平衡鐵，使工件旋轉(zhuǎn)保持平衡，從而保證磨削精度。曲軸是發(fā)動

25、機的重要零件之一，對其機械性能的要求很高，固安排工序?qū)α慵骱统善纷鲊栏竦臋z驗。3.3 曲軸加工主要工藝過程分析 3.3.1 主軸頸的車削1. 主軸頸的車削主軸頸一般作為加工曲柄銷的基準，所以在銑曲軸兩端面和鉆中心孔后，先車削主軸頸及其他外圓面，然后車削曲柄銷。在大量生產(chǎn)中，曲軸的加工一般是在專用的多刀自動車床上進行的，我們在這里采用了數(shù)控車床，采用寬刃成形車刀和切線偏刀，實現(xiàn)橫向進給。切削力很大，所以對車床系統(tǒng)的剛度要求特別高。為了使切削力的相互抵消，前后刀架是同時相對作出橫向進給而進行切削的。曲軸車削的順序是先車中間主軸頸及相鄰的兩曲柄臂端面（工序36），然后粗磨此主軸頸（工序17），以

26、便用來傳動和支承軸承本身并以中心孔定位來加工其余的主軸頸及能同時加工的其它表面。車軸頸是從車曲柄臂端面開始，用切線偏刀向回轉(zhuǎn)中心進給。在轉(zhuǎn)速固定時切削速度將降低，刀具的利用就不夠充分。因此這些專用車床應(yīng)能自動加大主軸的轉(zhuǎn)速，以便在車曲柄臂端面過程中加工直徑減小后仍能使切削速度相差不大。另一方面，由于模鍛斜度的關(guān)系，越靠近工件的中心則切削深度越大，切削力也越大，因此也要求主軸的轉(zhuǎn)速自動增加，而主軸每轉(zhuǎn)的進給量能自動降低。（1） 工序3粗車主軸頸1）選擇刀具 選擇外圓車刀。 根據(jù)參考文獻2表1.1，由于車床的中心高度為200mm（表1.3），故選用刀桿尺寸H×B25×16mm，

27、刀片厚度為4.5mm。 根據(jù)參考文獻2表1.2，可選用YG8牌號硬質(zhì)合金。 車刀幾何形狀（見表1.3），選擇平面帶倒棱型，。2）選擇切削用量 確定切削深度由于粗加工余量僅為1.5，可以在一次走到內(nèi)切完，故。 確定進給量f，根據(jù)參考文獻2表1.6，在粗車鑄鐵表面粗糙度Ra=12.5時f=0.250.40根據(jù)數(shù)控車床的有關(guān)信息選擇f=0.36 選擇車刀磨鈍標準及壽命根據(jù)參考文獻2表1.9，車刀后刀面最大磨損量取1.0，車刀壽命T=60min。 確定切削速度，可根據(jù)公式計算，也可以直接從表中查出。根據(jù)參考文獻2表1.27 式中故 對于數(shù)控車床，選擇，這時。如圖3-1所示，粗車主軸頸外圓，為保證這一次

28、裝夾，完成多個尺寸和形位尺寸，在數(shù)控車床上采用兩項一夾的裝夾方式，并且以主軸頸作為定位基準。為不影響在裝機中把密封圈劃破，兩端采用R角，該角也是在數(shù)控中走出。在加工中，不光要保證開檔尺寸，還要把各個分段保證好，同時注意保證主軸頸和小頭的跳動尺寸。加工完成后，用游標卡尺檢測各主軸頸的外圓尺寸。圖 3-1 粗車主軸頸（2）工序7、8精車主軸頸根據(jù)參考文獻2，選用外圓車刀、尖刀和端面刀，選擇YG8牌號硬質(zhì)合金。數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速，切削速度。如圖3-2所示，精車主軸頸、，以兩中心孔定位裝夾，用尖刀先后刀削第、主軸頸和第、主軸頸外圓；用端面刀先后車削第、主軸頸和第、主軸頸內(nèi)開檔過渡圓弧和；用外圓刀車削大頭端

29、面、倒角及外圓。加工完成后，用游標卡尺檢測各主軸頸的外圓尺寸。圖3-2 精車主軸頸 3.3.2 連桿軸頸磨削軸頸寬度不大時，通常是用橫向進給磨削法，生產(chǎn)效率高。磨輪的外形需要仔細地修整，因為直接影響軸頸及圓角的形狀。橫向進給量不大，粗磨時，工件每轉(zhuǎn)進給0.0080.02mm，精磨時為0.0010.012mm。磨削余量根據(jù)車削后的精度而定，一般粗磨余量值是每邊為0.10.15mm。在大批量生產(chǎn)中為了提高生產(chǎn)效率，磨削通常是在半自動磨床上進行的。這類機床配備有液壓卡盤、工作臺定位尺及自動測量儀等專用裝置。磨輪的快速進退、切入進給、微量進給、工件測量都是自動的。工件磨到規(guī)定的尺寸，機床會自動停車。從

30、磨輪停止進給以至磨輪退出，期間應(yīng)有0.30.6分鐘的時間實行無火花修光，以切去在彈性恢復(fù)后存在余量。（1） 工序13粗磨連桿軸頸粗磨連桿軸頸是為精加工做準備，主要是削去多余的量，然后留下更小的余量。以便于連桿軸頸的精磨加工，是連桿軸頸加工精度得到保證的必要加工工序。如圖3-3所示，以連桿軸頸為例，其基圓尺寸，第、連桿軸頸軸線和主軸頸軸線組成的平面對基準H的角度偏差為。先用曲軸磨床MQ8260對其進行磨削加工，砂輪主軸頸轉(zhuǎn)速設(shè)定為100，頭架轉(zhuǎn)速，砂輪修磨速度設(shè)定為小于0.08，夾具采用曲軸磨專用夾具，砂輪型號采用A46N8V35，砂輪修磨次數(shù)為10件/次，冷卻液采用磨削液。在加工的過程中，要注

31、意防止燒傷、裂紋等的出現(xiàn)。在加工完畢后，要對連桿軸頸的基圓半徑、各分段、偏心距等進行檢驗。加工完成后，用游標卡尺檢測各連桿軸頸的外圓尺寸mm，及偏心距。圖3-3 粗磨連桿軸頸（2） 工序23、24精磨連桿軸頸精磨連桿軸頸是連桿軸頸加工的最后一道工序，是最后確定連桿軸頸尺寸的工藝過程。其加工質(zhì)量的好壞嚴重影響著曲軸的質(zhì)量，故在此過程中，對加工設(shè)備有著很高的要求。如圖3-4所示，裝夾夾、主軸頸，以連桿軸頸為例，軸頸外圓為基準H。確保第連桿軸頸軸線和主軸頸軸線組成的平面對基準H的角度偏差為，圓度0.005，軸向平行度0.005，和粗糙度等。先用曲軸磨床MQ8260對其進行磨削加工，砂輪主軸頸轉(zhuǎn)速設(shè)定

32、為100，頭架轉(zhuǎn)速，砂輪修磨速度為低速，夾具采用曲軸磨專用夾具。砂輪型號采用A70N8V35，砂輪修磨次數(shù)為3件/次，冷卻液采用磨削液。在加工的過程中，要注意防止燒傷、裂紋等的出現(xiàn)。在加工完成后，必須依據(jù)精度要求用游標卡尺對連桿軸頸直徑、各分段尺寸、偏心距等進行檢測；用粗糙度儀對粗糙度進行檢測。圖3-4 精磨連桿軸頸 3.3.3 軸頸深油孔加工主軸頸與相鄰的曲柄銷之間常有貫穿的深油孔，其深度多為200250mm，直徑為58mm。對于大批量生產(chǎn)來說，深油孔是在組合機床、專用機床及專門的自動線上進行加工的。深油孔加工是有一些困難的。首先是排除切屑不方便。切屑阻塞會使扭矩增大，造成鉆頭折斷。其次是刀

33、具冷卻困難，使鉆頭壽命降低。還有就是鉆頭容易引偏，對于軸頸深油孔，由于軸心線與軸頸表面形成一定的角度，鉆頭剛性差，容易造成孔軸線歪斜，并可能導致鉆頭折斷。解決這些困難所采取的措施是：1. 采取分級進給以便于排除切屑和改善刀具的冷卻。深孔鉆組合機床動力頭都備有分級進給機構(gòu)，控制動力頭的進退。鉆頭每鉆入一定深度后就退出拍屑，再次鉆入一定深度后又退出，如此循環(huán)，直到鉆至所需的深度為止。2. 鉆深孔所用的機床采用臥式布置，有利于切屑排出。3. 用強力噴嘴把冷卻液從鉆頭與孔壁之間的間隙及鉆頭的拍屑槽注入，加強冷卻。4. 適當加大鉆頭螺旋槽和螺旋角，以改善拍屑。5. 細長的鉆頭在開始鉆入時的加工精度，對孔

34、的全長的不直度有很大的影響。由于深油孔和軸頸表面形成一個角度，鉆頭容易引偏，因此常在鉆油孔前用專用鉆床或手電鉆在軸頸表面锪一個半球形的凹坑，這樣在鉆深油孔時鉆頭不至偏斜。同時，應(yīng)提高鉆模套的位置精度，縮短鉆模套與工件表面的距離，并使鉆模套的長度不小于孔徑的三倍。工序14鉆斜油孔，如圖3-5所示，裝夾、主軸頸，以連桿軸頸為定位瓦，鉆的4個斜油孔。圖3-5 鉆斜油孔采用搖臂鉆床Z3025，將鉆速保持在8001400，使用專用夾具。用直柄麻花鉆手動鉆孔，切記要小心謹慎。最后使用游標卡尺檢測油孔的位置精度。 3.3.4 軸頸的光整加工為了使汽油機曲軸軸在機械加工后，使得曲軸的表面達到一定的粗造度要求，

35、使工件變得更美觀，去除氧化皮、降低表面應(yīng)力，提高工件的使用壽命，需對曲軸進行拋光、去毛刺處理。如果拋光時間過短，產(chǎn)品表面質(zhì)量將不合格。如圖3-6所示，現(xiàn)選用自制拋光機對其拋光，拋光時間設(shè)定為時間5-10 min。選用砂布粒度400目，拋光各主軸頸及連桿頸，將曲軸表面清洗干凈。注意在清洗后至少濾液5分鐘，再進行下一工序。拋光后的零件必須防銹。對拋光完畢的工件，檢查其外觀是否有鋒邊毛刺、表面是否有碰傷刮痕等缺陷。圖3-6 各軸頸拋光4曲軸加工刀具、夾具及檢具設(shè)計一個機床的機械制造系統(tǒng)由機床、工件、刀具和夾具組成。在汽油機曲軸的加工工藝過程中，將會使用種類繁多的刀具，如車刀、砂輪、直柄麻花鉆、中心鉆

36、等，刀具選擇和設(shè)計的正確與否，關(guān)系到曲軸加工的精度與效率。機床夾具是用以裝夾工件的一種裝置，其作用就是使工件相對于機床或刀具有一個正確的位置，并在加工過程中這個位置保持不變?？梢钥闯鰥A具在機械加工中所占據(jù)的重要地位，尤其是在批量生產(chǎn)時大量采用機床夾具。它們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對機床和刀具獲得正確的位置。機床夾具的好壞直接是影響了工件表面的位置精度的。本節(jié)將對所用到的刀具、夾具及檢具做簡單的介紹。4.1 中心鉆的設(shè)計鑒于打端面中心孔是汽油機曲軸加工工藝的第一個重要工序，本工藝過程加工質(zhì)量的好壞直接影響后面工藝過程的加工質(zhì)量，本工藝過程有著舉足輕重的地位，故選擇本工藝過程的刀具來作

37、為本次畢業(yè)設(shè)計刀具設(shè)計的樣本。1、中心鉆概述中心鉆用于孔加工的預(yù)制精確定位，引導麻花鉆進行孔加工，減少誤差。 它還用于軸類等零件端面上的中心孔加工。 圖4-1中心鉆該產(chǎn)品切削輕快、排屑好。中心鉆有二種型式：A型：不帶護錐的中心鉆；B型：帶護錐的中心鉆。加工直徑d=110mm的中心孔時,通常采用不帶護錐的中心鉆(A型)；工序較長、精度要求較高的工件，為了避免60度定心錐被損壞，一般采用帶護錐的中心錐（B型）。2、中心鉆的分類中心孔是軸類工件在頂尖上安裝的定位基面。中心孔的60°錐孔與頂尖上的60°錐面相配合；里端的小圓孔，為保證錐孔與頂尖錐面配合貼切，并可存儲少量潤滑油（黃油

38、）。中心孔常見的有A型和B型。A型中心孔只有60°錐孔。B型中心孔有2個錐面，外端的120°錐面又稱保護錐面，用以保護60°錐孔的外緣不被碰壞。A型和B型中心孔，分別用相應(yīng)的中心鉆在車床或?qū)Ｓ脵C床上加工。加工中心孔之前應(yīng)先將軸的端面車平，防止中心鉆折斷，標準中心鉆的峰角一般為118度。綜合以上分析，我們在此選用B型中心鉆可以達到更好的效果。3、中心鉆設(shè)計過程工藝過程產(chǎn)品圖，銑端面打中心孔工藝，如圖4-2所示。 圖4-2銑端面打中心孔工藝鑒于本工藝過程的特點及中心孔的要求，參照國家標準GB/T4459.5-1999 B型中心鉆，其各尺寸如圖4-3所示：圖4-3中心鉆

39、設(shè)計圖主要技術(shù)指標：材料為：W18Cr4V其他部分粗糙度為Ra1.6熱處理：6366HRC，其余按國家相關(guān)標準執(zhí)行轉(zhuǎn)速335n/min，刀具修磨頻次：200-350件/次4、使用說明用戶必須根據(jù)被加工零件的孔型及直孔尺寸合理選用中心鉆的型號。 被加工工件的硬度在170-200HBS之間最宜。 刀具在使用前，必須洗凈防銹油脂，以免切屑粘在刀刃上影響切削性能。被加工工件表面應(yīng)平直，不得有砂眼或硬質(zhì)點，以免刀具受損傷。 鉆孔前的中心鉆應(yīng)達到所需的位置精度。 切削用量（見圖） 切削液：根據(jù)加工對象選擇不同的切削液，冷卻應(yīng)充分。注意事項：在加工時出現(xiàn)有異常情況應(yīng)立即停止，查清原因后方可加工；注意刃口的磨

40、損情況及時修復(fù)；刀具使用后要清洗上油，妥善保管。4.2 專用夾具的設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工汽車曲軸零件時，需要設(shè)計專用夾具。夾具的設(shè)計應(yīng)該滿足一下要求：（1）應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求由于工件的定位就是通過定位副的接觸（或配合）實現(xiàn)的。定位元件工作表面的精度直接影響工件的定位精度，因此定位元件工作表面應(yīng)有足夠的精度，以保證加工精度要求。（2）應(yīng)具有夠用的剛度及強度底面定位不僅僅限制了工件的自由度，還有著支承工件、承受夾緊力和切削力的作用。因此還應(yīng)該有足夠的剛度及強度，以免使用中出現(xiàn)了變形和損壞。 （3）應(yīng)有較高的耐磨性工件的裝卸會磨損定位元件工件表面，導致定

41、位元件工件表面精度下降，引起定位精度的下降。當定位精度下降至不能保證加工精度時則應(yīng)更換定位元件。為延長定位元件更換周期，提高夾具使用壽命，定位元件工作表面應(yīng)有較高的耐磨性。（4）要有良好的工藝性定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理、便于加工、裝配和更換維修。（5）夾具元件還應(yīng)滿足通用化、標準化、系列化的“三化”要求。 4.2.1粗磨主軸頸專用夾具設(shè)計粗磨主軸頸的專用夾具，該夾具根據(jù)JL465Q曲軸的偏心距360.1mm，主軸頸粗磨后尺寸mm，保證其錐度，扭曲0.10，1800.10度等。翻180度的時候最好采用死定位基準，以保證基準尺寸的統(tǒng)一。繪制夾具結(jié)構(gòu)簡圖，如圖4-4所示。圖4-4 夾具結(jié)構(gòu)簡圖

42、 4.2.2 銑端面專用夾具的設(shè)計銑端面夾具將選用用X62W銑床，刀具為兩把硬質(zhì)合金端銑刀YG8。對曲軸兩個端面同時進行加工。本夾具主要用來銑JL465Q曲軸端面。由加工本道工序的工序簡圖（如圖4-2）可知。銑端面時，左右端面均有表面粗糙度要求Ra12.5。本道工序僅是對端面進行加工。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。1. 定位基準的選擇 在進行端面銑加工工序時，左右兩端的軸沒加工，用兩個V形塊定位。因此工件選用兩端軸中心線作為定位基準。選擇兩個V形塊作為定位基面限制了工件的四個自由度，還要一個擋板，限制一個自由度。夾具上的定位元件

43、是：其中定位元件為擋板和兩個V形塊。2. 定位元件的設(shè)計本工序選用的定位基準為兩個V形塊和定位銷作定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)主要是兩個V形塊。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對V形塊進行設(shè)計。由機床夾具設(shè)計手冊查的可知: 根據(jù)工件的直徑 D=56mm，可知V形塊的結(jié)構(gòu)尺寸如圖4-4所示。圖4-4 V形塊3. 加緊方式圖4-5 銑端面夾具確定工件以2個V形塊定位，限制了y的移動，z的移動，y的轉(zhuǎn)動，z的轉(zhuǎn)動，然后用壓板加緊，加緊方式為液壓加緊，如圖4-5所示。主要元件有：1盤頭螺釘M4、2圓柱銷8m6、3支撐柱、4圓柱銷8m6、5開口銷、6圓柱銷10m6、7盤頭螺釘M10、8V形塊、9底座。

44、利用杠桿原理可以輕松壓緊壓緊臂，整個過程方便而快捷，滿足生產(chǎn)時的要求。4.3 檢具的設(shè)計在曲軸加工的過程中，加工了較多的孔。汽油機JL465Q曲軸各個孔徑的精度與質(zhì)量，嚴重影響著整個曲軸的質(zhì)量。所以用塞規(guī)對孔徑的檢測是尤為重要的。圓孔塞規(guī)做成圓柱形狀，兩端分別為通端和止端,用來檢查孔的直徑。它的最小極限尺寸一端叫做通端，最大極限尺寸一端叫做止端，常用的塞規(guī)形式如圖所示，塞規(guī)的兩頭各有一個圓柱體，長圓柱體一端為通端，短圓柱體一端為止端。檢查工件時，合格的工件應(yīng)當能通過通端而不能通過止端。這里以小頭內(nèi)孔為例，介紹一下塞規(guī)的設(shè)計。1. 查參考文獻1確定工作塞規(guī)的制造公差T和位置要素Z值。T=0.00

45、7mm，Z=0.015mm。2. 計算塞規(guī)的極限偏差和工作尺寸。通規(guī)“T” 上偏差=EI+Z+T/2=(0+0.015+0.007/2)mm=0.0185mm 下偏差=EI+Z-T/2=(0+0.015-0.007/2)mm=0.0115mm 工作尺寸為止規(guī)“Z” 上偏差=ES=0.2mm 下偏差=ES-T=（0.2-0.007）mm=0.193mm 工作尺寸為mm3. 計算通規(guī)的磨損極限尺寸孔用通規(guī)的磨損極限尺寸=被檢測孔的最大實體尺寸=10.7mm通規(guī)在使用過程中會不斷的磨損，孔用通規(guī)的尺寸可以小于設(shè)計的最小極限尺寸10.7115mm。但當尺寸接近磨損極限尺寸時，就不能再用做工作量規(guī)，而應(yīng)

46、轉(zhuǎn)作驗收量規(guī)使用。當期尺寸磨損到磨損極限尺寸后，通規(guī)就應(yīng)報廢。4. 畫出塞規(guī)的公差帶圖，如圖3-6所示。圖4-6 塞規(guī)公差帶圖（）5. 繪制塞規(guī)的工作圖，如圖3-7所示。圖4-7 塞規(guī)的工作圖5 重要工藝過程設(shè)備的選擇5.1 汽油機JL465Q曲軸加工設(shè)備簡述本次汽車汽油機JL465Q曲軸加工工藝設(shè)計中的機加工設(shè)備主要有車床、磨床、鉆床、銑床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床等。這些設(shè)備選擇的正確與否直接關(guān)系到產(chǎn)品的加工質(zhì)量和加工成本，以及加工效率等，故設(shè)備的選擇是汽油機曲軸加工工藝過程的重要一環(huán)。5.2 MQ8260曲軸磨床曲軸各個軸頸的要求是非常高的，其磨床的要求也很高，現(xiàn)在選用MQ8260曲軸磨床，其

47、主要參數(shù)為：（1） 主要規(guī)格最大工件回轉(zhuǎn)直徑×最大工件長度 580×3000mm（2）加工范圍中心高 300mm 工件最大回轉(zhuǎn)直徑 580mm在中心架上可磨直徑 最大120mm 最小50mm 工件最大安裝長度 頂尖間3100mm曲軸的曲柄回轉(zhuǎn)半徑 120mm工件最大重量 600kg（3） 頭尾架中心高 300mm主軸轉(zhuǎn)速（變頻調(diào)速） 2590r/min無級（4）工作臺手輪一轉(zhuǎn)工作臺移動量 粗進給： 5.88mm， 精進給1.68mm最大縱向移動量 手動 3000mm機動 3000mm（5） 砂輪架砂輪尺寸 最大900×32×305mm 最小650

48、5;32×305mm主軸轉(zhuǎn)速 最大890r/min，最小740r/min沿絲桿最大行程 185mm快速進退量 10mm橫進給手輪一轉(zhuǎn)移動量 1mm橫進給手輪一格移動量 0.005mm可修砂輪圓弧半徑 0-15mm（6）液壓系統(tǒng)油泵流量 10L/min油泵壓力 2.5Mpa（7）冷卻系統(tǒng)冷卻泵流量 200L/min（8）機床電動機功率 砂輪電動機功率 11KW頭架電動機功率 7.5KW油泵電動機功率 0.55KW冷卻泵電動機功率 3KW工作臺面電動機功率 3KW（9）機床外形尺寸和凈重 長×寬×高 （mm） 9450×2200×1584凈重（kg

49、） 11000（10）機床裝箱尺寸毛重長×寬×高 （mm） 9650×2400×1950毛重（kg） 130005.3 M1420外圓磨床精磨曲軸大小頭時我們選用M1420外圓磨床，其主要參數(shù)如表5-1。表5-1 M1420外圓磨床技術(shù)參數(shù)機床型號M1420-520最大回轉(zhuǎn)直徑220mm頂尖距550mm中心高125mm最大磨削直徑200mm磨削孔徑范圍8-80mm磨削孔徑深度125mm頂尖間最大重量60kg砂輪尺寸400×40×203砂輪線速度38m/min-45m/min砂輪架全行程150mm手輪一轉(zhuǎn)的移動量0.01mm(粗） 0.

50、005mm（細）手輪一格的移動量0.01mm(粗） 0.0025mm(細）工作臺進給速度0.14m/min工作臺回轉(zhuǎn)角度-5°+7°工作臺最大行程550mm頭架主軸錐孔莫氏號4#or3#頭架轉(zhuǎn)速60,85,230,120,170,460r/min頭架旋轉(zhuǎn)角度-30°90°尾架套筒錐孔莫氏號4#or3#尾架頂尖行程25mm砂輪電機功率4kw頭架電機功率0.75kw油泵電機功率0.75kw冷卻泵電機功率0.125kw機床總功率約7kw圓度0.002mm粗糙度0.32Ra機床重量2100kg機床尺寸(m)2.2×1.6×1.66 結(jié)論本設(shè)計綜合考慮了多方面的可行性，不僅使其在使用方