柴油發(fā)動機曲軸機械加工工藝規(guī)程設(shè)計與夾具

1、柴油發(fā)動機曲軸機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計由 吳祖德t053329于 星期五,2009/06/19 - 12:41 下午 發(fā)表? 學(xué)士學(xué)位? 機電與汽車工程學(xué)院學(xué)號：05120332專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化研究方向：機械設(shè)計與制造 導(dǎo)師姓名： 曾宏達 中圖分類號：TH16論文總頁碼：47參考文獻總數(shù)：20曲軸是柴油發(fā)動機的重要零件。它的作用是把活塞的往復(fù)直線運動變成旋轉(zhuǎn)運動，將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來驅(qū)動工作機械和柴油發(fā)動機各輔助系統(tǒng)進行工作。曲軸在工作時承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用，因此要求曲軸具有強度高、剛度大、耐磨 性好，軸頸表面加工尺寸精確，且潤滑可靠。

2、本設(shè)計是根據(jù)被加工曲軸的技術(shù)要求，進行機械工藝規(guī)程設(shè)計， 然后運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要工作有：繪制產(chǎn)品零件圖，了解零件的 結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求；根據(jù)生產(chǎn)類型和所在企業(yè)的生產(chǎn)條件，對零件進行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析；確定毛坯的種類及制造方法；擬定零件的機械加工工藝過程，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝設(shè) 備，確定各工序的加工余量和工序尺寸，計算各工序的切削用量和工時定額；填寫機械加工工 藝過程卡片、機械加工工序卡片等工藝卡片；設(shè)計指定的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件 圖。中文關(guān)鍵字：機械制造，加工工藝，曲軸，夾具英文題目：Tech no logical proc

3、ess desig n and fixture desig n of diesel engine cran kshaft英文摘要:Crankshaft is a very important parts of diesel engine. Ist action is change the to and fro straight-line motion of the piston into rotary motion,and change the gas pressure on the piston into torque, that is used to drive executive bod

4、y and accessory system of the diesel engine. Crankshaft is withstanding the changing pressure, inertia force and the torque. So the crankshaft mast have high strength, high rigidity, high abrasion resistance and the surface of axle journal must have high precision with well lubricating. This design

5、is on the basis of technical requirement of the crankshaft to design the technological procedure. And then use the fundamental and method of the fixture design to fix the fixture design programme,and complete the structural of the fixture. The main work is: Parts drawing, understand the characterist

6、ic of structure and technical requirement; Accroding to the types of manufacturing and the plant conditions of the company we will analyse the structure and craft of the crankshaft;Fix the type and manufacturing method of the roughcast; Fix the processing technic of the crankshft,select device and e

7、quipmentfix the machining allowance and workingprocedure size and count the cutting specifications and time allowance.; Fix the Processing technological process card and Machine-finishing operation card; Design the special fixture and plan the assembling drawing and main parts drawing.英文關(guān)鍵字 :Machine

8、 manufacture, Processing craft, Crankshaft, Fixture 論文文件 :、八前言機械制造工藝與機床夾具設(shè)計是機械制造工藝與機床夾具教學(xué)的一個不可少的輔 助環(huán)節(jié)。它是學(xué)生全面綜合運用本課程及有關(guān)先修課程的理論聯(lián)系實際的一次重要實 踐。它對于培養(yǎng)學(xué)生編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設(shè)計的能力，及以后到工廠從 事工藝與夾具設(shè)計具有十分重要的意義。機械制造工藝是機械工業(yè)的基礎(chǔ)，是機械產(chǎn) 品的生產(chǎn)的基本技術(shù)，工藝工作是每一個機械企業(yè)基本的活動內(nèi)容，加強工藝技術(shù)研 究，提高工藝水平，搞好工藝管理是提高機械產(chǎn)品質(zhì)量，降低消耗的根本措施。此次 設(shè)計的目的在于：根據(jù)被加

9、工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，制 定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計。法國出生的德裔工程師狄塞爾，在 1897 年研制成功可供實用的四沖程柴油機。由 于它明顯地提高了熱效率而引起人們的重視。起初，柴油機用空氣噴射燃料，附屬裝 置龐大笨重，只用于固定作業(yè)。二十世紀初，開始用于船舶， 1905 年制成第一臺船用 二沖程柴油機。 1922 年，德國的博施發(fā)明機械噴射裝置，逐漸替代了空氣噴射。二十 世紀 20 年代后期出現(xiàn)了高速柴油機，并開始用于汽車。到了 50 年代，一些結(jié)構(gòu)性能 更加完善的新型系列化、通用化的柴油機發(fā)展起來，從此柴油機進入了專業(yè)化大量生 產(chǎn)階段。特別是在采用了廢氣渦

10、輪增壓技術(shù)以后，柴油機已成為現(xiàn)代動力機械中最重 要的部分?，F(xiàn)代柴油機應(yīng)該在減少PM（顆粒物）和NQ （氮氧化物）排放量的同時，不斷改進 其可操作性和耐用性，大量采用電子設(shè)備，降低操作和維修的綜合費用。柴油機用燃 料硫含量越高，對發(fā)動機活塞環(huán)、缸壁等的腐蝕、磨損也越大，柴油機油的變質(zhì)也越 快。因此，歐美等發(fā)達國家主張使用低硫柴油燃料。這就產(chǎn)生了一個問題，通常柴油 機油規(guī)格升級時，可以由API CF-4升級到API CG-4，但是API CG-4僅僅是對低硫柴油 燃料而言，為滿足最近的排放控制 Tier-2 法規(guī)標準，使用高硫柴油燃料的發(fā)動機可以 采用API CH-4或ACEA E規(guī)格的柴油機油。

11、現(xiàn)代柴油機在使消費者滿意的同時，必須符合排放法規(guī)的要求 因此其設(shè)計要求， 關(guān)鍵在于如何平衡提高柴油發(fā)動機性能與減少排放的兩者之間的關(guān)系。 (1) 增加柴油發(fā) 動機比功率。經(jīng)過多年的研究發(fā)展，柴油機的體積變得越來越小維修費用越來越低， 而且也更加節(jié)能；在汽缸容積不變的前提下，增加發(fā)動機比功率，必須提高操作效率、 改進發(fā)動機材質(zhì)、精確控制發(fā)動機。 (2) 改進柴油發(fā)動機的耐用性。 (3) 柴油發(fā)動機大 修周期加倍延長。柴油機汽車行駛百萬英里后，仍能保證其燃辯經(jīng)濟性和排放性能。伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，我國的發(fā)動機曲軸生產(chǎn)得到較大的發(fā)展，總量已具相當(dāng) 的規(guī)模，無論是設(shè)計水平，還是產(chǎn)品品種、質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模

12、、生產(chǎn)方式都有很大的發(fā) 展。曲軸在發(fā)動機中是承受載荷傳遞動力的重要零部件，也是發(fā)動機五大零部件中最 難以保證加工質(zhì)量的零部件，其性能、水平直接影響整機的性能水平及可靠性。因此， 各工業(yè)發(fā)達國家十分重視曲軸的生產(chǎn)，不斷改進其材質(zhì)及加工手段， 以提高其性能水 平，滿足發(fā)動機行業(yè)的需要。近幾年來， 國內(nèi)曲軸加工發(fā)展十分迅速。尤其是大功率 柴油機曲軸。先進的加工工藝加工出的曲軸質(zhì)量好、效率高且穩(wěn)定，伴隨著汽車工業(yè) 的發(fā)展，我國的發(fā)動機曲軸生產(chǎn)得到較大的發(fā)展，總量已具相當(dāng)?shù)囊?guī)模，無論是設(shè)計 水平，還是產(chǎn)品品種、質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式都有很大的發(fā)展。 本設(shè)計的指導(dǎo)思想：1. 應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)性

13、能可靠，使用安全，操作方便。2. 盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗。3. 具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于制造，調(diào)整，維修，且便于切屑的清理，盡量減輕工人的勞動強度，工藝規(guī)程正確，完整，統(tǒng)一，清晰。4. 工藝規(guī)程中的計算單位應(yīng)全部使用法定計量資料。本設(shè)計應(yīng)解決的主要問題1. 熟悉原始資料及對零件進行工藝分析。2. 計算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。3. 選擇毛坯類型和制造方法，繪制毛坯圖。4. 零件的機械加工工藝過程。5. 工藝的分析計算。6. 填寫工藝文件。7. 審核 。目錄摘 要 IABSTRAC.T II第 1 章 緒 論 11.1 設(shè)計的主要內(nèi)容 11.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 1第 2 章 零件分析

14、22.1 零件的作用 22.2 曲軸工藝分析 2第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計 33.1 確定毛坯的材料和制造形式 33.2 基面的選擇 33.2.1 粗基準的選擇 33.2.2 精基準的選擇 43.3 制定工藝路線 43.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 63.4.1 確定加工余量 63.4.2 確定工序尺寸及其公差 63.4.3 具體的計算 73.5 確定切削用量及基本工時 11第 4 章 專用夾具設(shè)計 334.1 設(shè)計主旨 334.2 確定夾具設(shè)計方案 334.2.1 選擇定位基準，并確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu) 334.2.2 確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊機構(gòu) 334.

15、2.3 確定刀具的對刀、導(dǎo)向方式，選擇對刀、導(dǎo)向元件 344.2.4 確定銑床夾具與機床間的正確位置 354.3 夾緊力的計算 354.3.1 切削力的計算 354.3.2 工件正確夾緊所需力的計算 364.3.3 螺釘夾緊力 374.3.4 驗算結(jié)果 374.4 夾具的定位精度分析 374.4.1 確定的定位對刀方案 374.4.2 誤差分析與計算 374.4.3 誤差分析 38第 5 章 結(jié)論與展望 39致謝 40參考文獻 41摘要曲軸是柴油發(fā)動機的重要零件。它的作用是把活塞的往復(fù)直線運動變成旋轉(zhuǎn)運動, 將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來驅(qū)動工作機械和柴油發(fā)動機各輔助系統(tǒng)進行 工作。曲軸

16、在工作時承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用，因此要求曲 軸具有強度高、剛度大、耐磨性好，軸頸表面加工尺寸精確，且潤滑可靠。本設(shè)計是根據(jù)被加工曲軸的技術(shù)要求，進行機械工藝規(guī)程設(shè)計，然后運用夾具設(shè) 計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要工作有：繪制產(chǎn) 品零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求；根據(jù)生產(chǎn)類型和所在企業(yè)的生產(chǎn)條件， 對零件進行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析；確定毛坯的種類及制造方法；擬定零件的機械加工 工藝過程，選擇各工序的加工設(shè)備和工藝設(shè)備，確定各工序的加工余量和工序尺寸， 計算各工序的切削用量和工時定額；填寫機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片 等工藝卡片；設(shè)計

17、指定的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。關(guān)鍵詞：機械制造，加工工藝，曲軸，夾具ABSTRACTCrankshaft is a very important parts of diesel engine. Ist action is change the to and fro straight-line motion of the piston into rotary motion,and change the gas pressure on the piston into torque, that is used to drive executive body and accessory s

18、ystem of the diesel engine. Crankshaft is withstanding the changing pressure, inertia force and the torque. So the crankshaft mast have high strength, high rigidity, high abrasion resistance and the surface of axle journal must have high precision with well lubricating.This design is on the basis of

19、 technical requirement of the crankshaft to design the technological procedure. And then use the fundamental and method of the fixture design to fix the fixture design programme,and complete the structural of the fixture. The main work is: Parts drawing, understand the characteristic of structure an

20、d technical requirement; Accroding to the types of manufacturing and the plant conditions of the company we will analyse the structure and craft of the crankshaft; Fix the type and manufacturing method of the roughcast; Fix the processing technic of the crankshft,select device and equipment fix the

21、machining allowance and working procedure size and count the cutting specifications and time allowance.; Fix the Processing technological process card and Machine-finishing operation card; Design the special fixture and plan the assembling drawing and main parts drawing.KEYWORDSM: achine manufacture

22、, Processing craft, Crankshaft, fixture第 1章 緒 論制造業(yè)生產(chǎn)的是具有直接使用價值的產(chǎn)品， 而這些產(chǎn)品與社會的生產(chǎn)活動和人民生 活息息相關(guān)。當(dāng)今制造業(yè)不僅是科學(xué)發(fā)展和技術(shù)發(fā)明轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實規(guī)模生產(chǎn)力的關(guān)鍵環(huán) 節(jié)，并已成為為人類提供生活所需物質(zhì)財富和精神財富的重要基礎(chǔ)。良好的居住環(huán)境， 充分的能源供給，便捷的交通和通信設(shè)施，豐富多彩的應(yīng)刷出版、廣播影視和網(wǎng)絡(luò)媒 體，優(yōu)良的醫(yī)療保健手段，可靠的國家和社會安全以及抵抗自然災(zāi)害的能力等，均需 要制造業(yè)的支持。 101.1 設(shè)計的主要內(nèi)容柴油發(fā)動機曲軸機械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計（生產(chǎn)綱領(lǐng)： 20000 件）。 掌握工

23、業(yè)規(guī)程設(shè)計的基本要求， 設(shè)計工藝規(guī)程內(nèi)容及步驟， 制作機械加工工藝過程 卡片，機械加工工序卡片。掌握專用機床夾具設(shè)計的基本要求，設(shè)計主軸箱零件加工 1 到 2 個主要工序的專 用機床夾具，掌握夾具設(shè)計的程序與內(nèi)容，繪制夾具總圖和主要零件圖，編寫夾具設(shè) 計使用說明書 。1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，我國的發(fā)動機曲軸生產(chǎn)得到較大的發(fā)展，總量已具相當(dāng) 的規(guī)模，無論是設(shè)計水平，還是產(chǎn)品品種、質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式都有很大的發(fā) 展。曲軸在發(fā)動機中是承受載荷傳遞動力的重要零部件，也是發(fā)動機五大零部件中最 難以保證加工質(zhì)量的零部件，其性能、水平直接影響整機的性能水平及可靠性。因此， 各工業(yè)

24、發(fā)達國家十分重視曲軸的生產(chǎn)，不斷改進其材質(zhì)及加工手段， 以提高其性能水 平，滿足發(fā)動機行業(yè)的需要。近幾年來， 國內(nèi)曲軸加工發(fā)展十分迅速。尤其是大功率 柴油機曲軸。先進的加工工藝加工出的曲軸質(zhì)量好、效率高且穩(wěn)定，伴隨著汽車工業(yè) 的發(fā)展，我國的發(fā)動機曲軸生產(chǎn)得到較大的發(fā)展，總量已具相當(dāng)?shù)囊?guī)模，無論是設(shè)計 水平，還是產(chǎn)品品種、質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式都有很大的發(fā)展。 13第 2 章 零件分析2.1 零件的作用曲軸是柴油發(fā)動機的重要零件。它的作用是把活塞的往復(fù)直線運動變成旋轉(zhuǎn)運動，將作用在活塞上的氣體壓力變成扭矩，用來驅(qū)動工作機械和柴油發(fā)動機各輔助系統(tǒng)進 行工作 6 。曲軸在工作時承受著不斷變化的壓力

25、、 慣性力和它們的力矩作用， 因此要求曲軸具 有強度高、剛度大、耐磨性好，軸頸表面加工尺寸精確。 62.2 曲軸工藝分析曲軸一般是由自由端、 功率輸出端和若干個曲拐組成。 曲拐由主軸頸、 連桿軸頸和 曲柄組成。如零件圖所示，該曲軸是整體式曲軸，有四個曲拐；主軸頸和連桿軸頸分 布在同一平面內(nèi)，四個連桿軸頸在主軸頸兩側(cè)呈兩兩分布，相互夾角180°。曲軸的工藝特點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工的尺寸精度、形位精度和表面質(zhì)量要求較高； 剛性差，屬于易彎曲變形的異性軸類零件。曲軸的主要加工表面有： 主軸頸、 連桿軸頸及法蘭盤端等。 除了在零件圖上的技術(shù) 要求之外還應(yīng)滿足以下要求：1）曲軸半徑公差為土 0.

26、05mm2）主軸頸、連桿軸頸與曲柄連接圓角的 Ra w 0.4卩3）各連桿軸頸線之間的角度偏差不大于土 30'。4） 主軸頸、連桿軸頸需高頻淬火，硬度為 55 62HRC淬火層深度不小于3mm5）曲軸的動力平衡不得大于120g cm。第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計3.1 確定毛坯的材料和制造形式機械零件常用的毛坯主要有鑄件、鍛件、焊接件、各種型材及板料等。選擇毛坯 要綜合考慮零件材料及其力學(xué)性能、零件材料的工藝性、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、生 產(chǎn)類型、工廠生產(chǎn)條件。曲軸要求較高的剛性和沖擊韌性，其形狀尺寸以軸為主，毛 坯形狀較復(fù)雜，采用 45 鋼較合適，大批量生產(chǎn)曲軸可用鍛造，由于生產(chǎn)綱領(lǐng)是 2

27、0000 件，是大批量生產(chǎn)故采用模鍛。其鍛造工藝為：將坯料加熱至11801240C，經(jīng)模鍛錘彎曲預(yù)鍛及終鍛；在壓床上切邊；再在模鍛錘上進行熱校正；最后經(jīng)熱處理消除內(nèi)應(yīng) 力，調(diào)整硬度值到 207241HBS。曲軸毛坯主要技術(shù)要求有：1 ）熱處理：調(diào)質(zhì) 2 0724 1 HBS。2） 法蘭端面對主軸中心線的垂直度不大于 1mm其上孔（45）中心線對主軸頸 的中心線同軸度不大于 2mm。3）錯磨誤差：連桿軸頸縱向不大于 2.5mm徑向不大于1mm4）曲軸彎曲不大于 1mm3.2 基面的選擇機械加工的最初工序只能用共件毛坯上未加工表面作為定位基準， 這種定位基準稱 為粗基準。用已經(jīng)加工過的表面作定位基

28、準則稱為精基準。在制定零件機械加工工藝 規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準定位把工件加工到設(shè)計要求，然后考慮選擇怎 樣的粗基準定位，把用作精基準的表面加工出來。 33.2.1 粗基準的選擇粗基準選擇的要求應(yīng)能保證加工面與非加工表面之間的位置要求及合理分配各加 工面的余量。同時要為后續(xù)工序提供精基準。具體有以下原則：為了保證加工面與非 加工面之間的位置要求，應(yīng)選擇非加工面為粗基準；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；為了保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選擇為粗基準；粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上，通常只允許使用一次；作 粗基準的表面應(yīng)平整光潔，以使工件定位穩(wěn)

29、定可靠，夾緊方便。 3曲軸也是屬于軸類零件，以外圓作為粗基準，可分別以主軸頸和連桿軸頸作為粗 基準。3.2.2 精基準的選擇精基準選擇時應(yīng)能保證加工精度和裝夾可靠方便，有以下原則：基準重合原則； 基準同一原則；自為基準原則；互為基準原則；保證工件定位準確、夾緊可靠、操作 方便的原則。精基準的選擇主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不 重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。 33.3 制定工藝路線工藝路線是工藝規(guī)程設(shè)計的總體布局。 其主要任務(wù)是選擇零件表面的加工方法、 確 定加工順序、劃分加工階段。根據(jù)工藝路線，可以選擇各工序的工藝基準，確定工序 尺寸、設(shè)備、工裝、切削用量和時間定額等。在擬定工

30、藝路線時應(yīng)從實際情況出發(fā)， 充分考慮應(yīng)用各種新工藝、新技術(shù)的可行性和經(jīng)濟性。 8選擇零件表面加工方法的主要根據(jù)： 零件材料性質(zhì)及熱處理要求； 零件加工表面的 尺寸公差等級和表面粗糙度；零件加工表面的位置精度要求；零件的形狀尺寸；生產(chǎn) 類型；具體的生產(chǎn)條件。 8機械加工工序的安排原則：概括為十六字訣：基準先行，先主后次，先粗后精，先 面后孔。在零件切削加工工藝過程中，首先要安排加工基準面得工序。作為精基準表 面，一般都安排在第一道工序進行加工，以便后續(xù)工序利用該基準定位加工其它表面。 其次安排加工主要表面。至于次要表面則可在主要表面加工后穿插進行加工。當(dāng)零件 需要分階段進行加工時，即先進行粗加工

31、，再進行半精加工，最后進行精加工和光整加工?？傊砻娲植诙戎底畹偷谋砻婧妥罱K加工工序必須安排在最后加工，盡量避免磕碰高光潔的表面。所有機械零件的切削加工總是先加工出平面（端面） ，然后再加工內(nèi)孔8熱處理工序的安排： 預(yù)備熱處理的是改善加工性能， 為最終熱處理作好準備和消除 殘余應(yīng)力，如正火、退火和時效處理。它安排在粗加工前后和需要消除應(yīng)力處。最終 熱處理的目的是提高力學(xué)性能，如調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火、滲氮等。調(diào)質(zhì)、淬火、滲 碳淬火安排在半精加工之后，精加工之前進行，以便在精加工磨削時糾正熱處理變形。8輔助工序的安排：輔助工序主要包括檢驗、去毛刺、清洗、涂防銹油等。檢驗工序是主要的輔助工序，重要零

32、件粗加工或半精加工后，重要工序加工之前，零件外送車 間加工之前，零件全部加工結(jié)束之后都要檢驗。去毛刺也是不可缺少的工序，在成批 生產(chǎn)中，對于車削回轉(zhuǎn)表面的毛刺均由車工去除；對于刨、銑、磨、鉆等表面毛刺均 由鉗工去除。工藝路線方案1. 銑曲軸前端面，并從兩面轉(zhuǎn)中心孔2. 切曲軸第四、五側(cè)版面并車第三主軸頸3. 粗磨第三主軸頸4. 車曲軸一、二、四、五主軸頸和前后端5. 粗磨曲軸第一、五主軸頸6. 粗磨曲軸第二、四主軸頸7. 銑定位面 E8. 切曲軸第一、二、七、八側(cè)板，并粗車第一、四連桿軸頸9. 切曲軸第三、四、五、六側(cè)板，并粗車第二、三連桿軸頸10. 粗磨曲軸第一、二、三、四連桿軸頸11. 精

33、車曲軸法蘭外圓及端面，車油封軸頸并倒角12. 在曲軸第一五主軸頸上和第二三連桿軸頸上鉆四個8.4斜油孔13. 在曲軸法蘭上銑缺口14. 在曲軸連桿軸頸側(cè)板上鉆四個 31.4 孔15. 在油孔上擴孔倒角，并在濾油孔上鉆小孔16. 在四個孔中攻螺紋M331.517. 電熱淬火18. 精車曲軸前端19. 精磨曲軸第三主軸頸20. 精磨曲軸第一、五主軸頸21. 精磨曲軸第二、四主軸頸22. 精磨曲軸法蘭外圓和油封軸頂頸23. 精磨曲軸齒輪輪軸頸與前端24. 精磨曲軸法蘭端面25. 在曲軸后端擴、鏜、較軸承孔26. 精磨四個連桿軸頸27. 在曲軸法蘭上鉆、擴、鉸兩個定位孔和四個螺栓孔28. 在曲軸前端銑

34、鍵槽鉆孔并攻螺紋29. 裝管子30. 去毛刺并吹凈31. 終檢3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定選零件材料為 45 鋼生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，以此為依據(jù)確定各加工表面的機械加 工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。確定加工余量合理選擇加工余量對零件的加工質(zhì)量和整個工藝過程的經(jīng)濟性都有很大影響，余 量過大，則浪費材料及工時、增加機床和刀具的消耗；余量過小，則不能去掉加工前 存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。故應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下盡量 減少加工余量。確定加工余量有以下三種方法：1）分析計算法 通過分析影響加工余量的諸因素并應(yīng)用理論公式進行計算來確定 工序余量；2）查表修正法 實際生產(chǎn)

35、中，加工余量常常是按有關(guān)工藝手冊和資料結(jié)合具有具 體情況加以修正確定的；3）經(jīng)驗估算法 由一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)經(jīng)驗，采用類比估算法 確定加工余量。 43.4.2 確定工序尺寸及其公差零件每一道工序加工規(guī)定達到的尺寸稱為工序尺寸。 工序尺寸及其公差的大小不僅 受到工序余量的影響，而且與工藝基準的選擇有密切的關(guān)系。工序基準或定位基準與 設(shè)計基準重合時，使用往前推算的方法就能得到其工序尺寸及公差，先確定各工序余 量的基本尺寸再由后往前逐個工序推算，即由零件上的設(shè)計尺寸開始，由最后一道工 序向前工序推算，直到毛坯尺寸，中間各工序尺寸公差等級都按經(jīng)濟精度，按入體原 則確定極限偏差，毛坯尺寸

36、公差及偏差按相應(yīng)的標準確定。在復(fù)雜的零件加工中，常將設(shè)計尺寸換算成加工常是工藝基準不能直接選作設(shè)計基準，而必須經(jīng)過基準換算, 工藝所需要的尺寸即工藝尺寸。4343具體的計算查得到鍛件毛坯各個尺寸的加工余量及公差如圖3.1圖3.1主軸頸和連桿軸頸(85 0.170 mm(1) 確定加工方案表2 409，對于基本尺寸85mm公差為0.015mm公差等級為IT6。表1 6，確定加工方案為粗車一粗磨一精磨。(2) 用查表法確定加工余量表2 4，毛坯總余量為Z總=7mm查表229:精磨余量Z精磨=0.1mm粗磨余量Z粗磨=0.9mm粗車余量Z粗車=6mm(3) 計算工序尺寸的基本尺寸。精磨以后工序基本尺

37、寸為85mm(設(shè)計尺寸)，各工 序基本尺寸依次為：粗磨(85 + 0.1)mm=85.1mm粗車(85.1 + 0.9)mm=86mm毛坯(86 + 6)mm=92mm(4) 確定各工序尺寸的公差及基本偏差。查表2409:精磨IT6 ;公差值為0.01mm粗磨IT9 ;公差值為0.14mm粗車IT11 ;公差值為1mm毛坯CT10公差值為4.5mm （表2 39）工序尺寸按“入體原則”標注:精磨850.175 .0.160 ；粗磨85.100.14 ；粗車86±）.50 ;3毛坯92 1。步驟基本同上，為了簡明以下用表格列出:工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精磨0.18

38、50.0150.175 85 0.160粗磨0.9 85.10.14 85.1 00.14粗車6861 86 ±).50毛坯7924392 3表3.1主軸頸和連桿軸頸（850.175 v0.160 mr)表3.2前端軸（38°0.1mn）工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗磨0.2380.1 38 00.1精車1.438.20.34 38.2 0.34粗車12.439.60.620 39.6 0.62毛坯14524.53 52 1.5表3.3前端鍵槽軸（45 0.009 mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗磨0.2450.025不"0.

39、034 45 0.009精車1.245.20.340 4520.34粗車5.646.40.62 46.4 0.62毛坯7524.53 52 1.5表3.4第一主軸軸向長（61o0.05mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精磨0.05610.056100.05半精磨0.160.950.1260.9500.12粗磨0.1560.850.1260.8500.12粗車2.760.70.260.7 0.20毛坯358458 2.0表3.5第三主軸軸向長（66.1500.35mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精磨0.266.150.3566.1500.35粗磨0.265.95

40、0.565.95。0.5粗車5.7565.750.565.7500.5毛坯6.1560360 1表3.6第五主軸軸向長（85 0 0.09mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精磨0.1850.098500.09半精磨0.384.90.1584.9。0.15粗磨0.284.60.284.6。0.2粗車8.684.40.1584.400.15毛坯9.276376 :0 2表3.7其它主軸及連桿軸向長（6Oo . mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精磨0.1600.260。0.2半精磨0.2559.90.259.9。0.2粗磨0.2559.750.2LC -7L0.25

41、9.750粗車9.559.50.259.500.2毛坯10.150350 1表 3.8 后端面(56°0.25 mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精磨0.3560.2556 0.25精車0.856.30.2556.3 0.25粗車8.257.30.2557 3°6 ° 0.25锪8.558.5858.5 0.5毛坯3.860260 8.0表3.9后端軸承孔（62 0.082 mr）i工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精鏜0.5620.046不 CC 0.084 62 0.082半精鏜8.568.50.074工l 0.074 68.5 0

42、粗鏜4600.8不0.8960 0毛坯6563856 2表3.80油封軸頂頸（85 0.8 mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精磨0.2850.8壬 OE-0.8 85 0.2精車8.485.20.230 852 0.23粗車3.486.68 86.6 ±).5毛坯5902.4 90 ±1.2表3.88法蘭盤外圓（86O 00.04 mm工序內(nèi)容工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精磨0.88600.040 860 0.04精車8.9860.80.26 860.8 00.26粗車48628 862±).5毛坯68664.5 866 3.5表3.8

43、2后端軸肩（8 8O 00.46 mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精車0.78800.460 8 80 0.46粗車5.38 80.70.46 880.70.46毛坯68864.53 866 3.5表3.13法蘭上的孔16 00.019 mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差鉸0.15160.019壬"0.01916。擴0.8515.850.09工，LCL0.09 15.85 0鉆15150.2 15±).10毛坯0表3.14法蘭上的孔16.5 00.24mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差鉸0.216.50.24工 “ l 0.

44、24 16.5 0鉆16.316.30.3 16±).15毛坯0表3.15曲軸在連桿軸頸側(cè)板上四個孔（31.4 00.34mm工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差擴1.431.40.34木,0.34 31.4 0鉆30301 30 ±).50毛坯31.40一一3.5確定切削用量及基本工時切削用量主要是指切削速度、經(jīng)給量和切削深度。影響切削用量的因素有：刀具 材料、結(jié)構(gòu)形狀以及剛度；被加工零件的材料及其切削性能、零件的形狀和剛度；機 床的性能、功率和剛度；加工方法對加工精度及表面粗糙度的要求；對生產(chǎn)率的要求 等。工時定額計算的說明：在一個工序中，實際完成一個零件的加

45、工所需的時間，稱 為序單件時間tj，由以下幾部分組成。直接用于改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相對位 置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程消耗的時間稱為基本時間tj。為實現(xiàn)上述過程所進行的的各種輔助動作所消耗的時間，稱為輔助時間tf。除了作業(yè)時間（基本時間與輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地間tb、休息與生理時間和準備與終結(jié)時間。由于tf （0.15 0.2） tj式（3.1）設(shè)計中取0.175計算;設(shè)計中取4.5%tb （2% 4%） （tj tj式（3.3 ）設(shè)計中取3%+算。td tj tf tx tb 1.263tj式（3.4）所以在以下計算中，僅算tj就可直接得到t f與t

46、dj。具體各 工序的切削用量及工時定額確定如下：工序1：銑曲軸前端面，并從兩面鉆中心孔工步1鉆中心孔1. 背吃刀量的確定,選取ap=32mm2. 進給量的確定，由表選取 f =0.85mm/r3. 切削速度的計算，由表選取 v =22m/min,由公式n 1000V： d式（3.5）求出n 195.55r/min。參照表4-18，選取n=200r/min，將此轉(zhuǎn)速帶入公式v n d 1000式（3.6）求出實際切削速度v=22.50。4. 基本時間tj的計算l=170mm根據(jù)l2 =13mm取l2=3mm查表得l1=11mm由表得I3 =mm將上述結(jié)果帶 入公式tj （l l1 l2 lah

47、（f n）式（3.7）求出 tj 1.083min=65s。輔助時間：tf =0.175tj =11.375s。工步2銑曲軸端面1. 背吃刀量確定 ，ap 1.5mm2. 進給量的確定,由表選取d/z=100/5選取f =0.20 mm r。3. 速度的計算，由表選取v=15m min。由公式（3.5 ）求出轉(zhuǎn)速n 88.15 n min， 參照表選取n =100 r min。將此轉(zhuǎn)速帶入公式（3.6 ）求出實際銑削速度 v 16.328 m min。4. 基本時間tj的計算銑曲軸前端面：l =26mm根據(jù)l2=13mm取l2=3mm查表得l1=3.5mm由公式fMZ = fz z n式（3.

48、8 ）求出fMz =100mm/min將上述結(jié)果帶入公式tj （l h S'fMz式（3.9）本工序總的工時：tj=0.325min=19.5s。輔助時間：t f =0.175 tj =3.41 s。工序2:切曲軸第四、五側(cè)板面，并車第三主軸頸工步1切曲軸第四、五側(cè)板面1. 背吃刀量的確定，選取ap 4mm2. 進給量的確定，由表選取f 0.5 mm r。3. 切削速度的計算，由表選取v=26m min ,由公式（3.5 ）,求出n 98.15 n min。 參照表4 18,選取n =100r/min，將此轉(zhuǎn)速代入公式（3.6 ），求出實際切削速度v 27 m min。4. 基本時間t

49、j的計算l=131mm根據(jù)l2=13mm取l2=3mn，查表得l1 =6mm由表得l3 = 4mm將上述結(jié)果帶 入公式（3.7 ），求出 tj 2.88 mi n=172.8s。輔助時間：t f =0.175 tj =30.24 s。工步2車第三主軸頸1. 背吃刀量的確定，選取ap 6.0mm2. 進給量的確定，由表選取f 1.0 mm訂。3 .切削速度的計算，由表5 2選取v =60 m min，由公式（3.5 ）求出 n 210.35 r/min。參照表418,選取n =200r/min，將此轉(zhuǎn)速代入公式（3.6 ），求出 實際切削速度v 54 m min。4.基本時間tj的計算l=65.

50、75mn，根據(jù)l2=13mm取l2=3mm查表得l1=8mm由表得l3 = 4mn，將上述結(jié)果 帶入公式（3.7 ），求出 tj 0.404 mi n =24.2 s。輔助時間：tf =0.175 tj =4.235 s。工序3:粗磨曲軸第三主軸頸1. 背吃刀量的確定，選取ap 0.4mm2. 進給量的確定，由表 5 35,選取f 0.012 mmr。3. 磨削速度的計算，由表選取v=40m min ,由公式（3.5 ）求出n 148.01 n min。 參照表選取n =160 n min ,將此轉(zhuǎn)速代入公式（3.6 ）,求出實際切削速度 v 43.20 m min。4. 基本時間tj的計算粗

51、磨第三主軸頸：l=65.95mng根據(jù)l2=13mm取l2=3mn,查表得h=2.4mm由表得 l3 = 4mm 將上述結(jié)果帶入公式（3.7 ）,求出tj 29.43min。輔助時間： tf =0.175 tj =5.15min。工序4:車曲軸第一、二、四、五、主軸頸和前后端（采用硬質(zhì)合金刀YT15）工步1車前端軸一1. 背吃刀量的確定，選取ap 12.4mm2進給量的確定，由表選取f 0.8 mm r。3. 切削速度的計算，由表選取v=50m min ,由公式（3.5）,求出n 199.97 n min。 參照表n =200r/min，將此轉(zhuǎn)速代入公式（3.6），求出實際切削速度v 54.0

52、1 m/min。4. 基本時間tj的計算車前端軸一：l=58mm根據(jù)l2=13mm取l2=3mryi查表得li =14.4mm由表得I3 = 3mm 將上述結(jié)果帶入公式（3.7 ），求出tj 0.49 min = 29.4s。輔助時間:tf =0.175 tj =5.145s。工步2車前端軸二1. 背吃刀量的確定，選取ap 5.6mm2. 進給量的確定，由表選取f 0.8 mm r。3. 切削速度的計算，由表選取v=50m min，由公式（3.5），求出n 199.97 n min。 參照表n =200r/min，將此轉(zhuǎn)速代入公式（3.6 ），求出實際切削速度v 54.01 m/min。4.

53、基本時間tj的計算車前端軸二：l=64.65mm 根據(jù)l2=13mm取l2=3mm查表得l1 =7.6mm 由表得l3 = 3mm 將上述結(jié)果帶入公式（3.7 ），求出tj 0.49 min = 29.34s。輔助時間： tf =0.175 tj =5.1345s。工步3車法蘭外圓1. 背吃刀量的確定，選取ap 4.0mm2. 進給量的確定，由表選取f 0.8 mm r。3. 切削速度的計算，由表選取v=50m min，由公式（3.5），求出n 199.97 n min。 參照表n =200r/min，將此轉(zhuǎn)速代入公式（3.6 ），求出實際切削速度v 54.01 m/min。4. 基本時間tj

54、的計算車法蘭外圓：l=20mm根據(jù)l2=13mm取l2=3mm查表得l1=6mm由表得l3 = 3mm 將上述結(jié)果帶入公式（3.7 ），求出tj 0.21 min = 12.6s。輔助時間:tf =0.175 tj =2.205s。工步4車油封軸頂頸1. 背吃刀量的確定，選取ap 3.4mm2. 進給量的確定，由表選取f 0.8 mm r。3. 切削速度的計算，由表選取v=50m min，由公式（3.5），求出n 199.97 r min。 參照表n =200r/min，將此轉(zhuǎn)速代入公式（3.6 ），求出實際切削速度v 54.01 m/min。4. 基本時間tj的計算車油圭寸軸頂頸：l=29mm根據(jù)l2=13mm取l2=3mm查表得l1=5.4mm 由表得la = 3mm 將上述結(jié)果帶 入公式（3.7 ），求出tj 0.25 min = 15.15s。輔助 時間： t f =0.1751 j =2.65s。工步5車后端軸肩1背吃刀量的確定，選取ap 5.3mm2進給量的確定，由表選取f 0.8 mm r。3. 切削速度的計算，由表選取v=50m min，由公式（3.5）