《汽車發(fā)動機四缸曲軸加工工藝及夾具設計【畢業(yè)論文】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《汽車發(fā)動機四缸曲軸加工工藝及夾具設計【畢業(yè)論文】（50頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 畢 業(yè) 論 文 （科 學 研 究 報 告） 題 目 汽車發(fā)動機四缸曲軸加工工藝及夾具設計 院(系)別 機電及自動化學院 專 業(yè) 機械工程及自動化 級 別 2009 學 號 ***** 姓 名 *** 指導老師 *** 副教授 ** 大 學 教 務 處 2013年6月 1 摘 要 曲軸是汽車發(fā)動機的重要零件。它的作用是把活塞的往復直線運動變成傳動軸的旋轉運動，將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來驅動工作機械和發(fā)動機各輔助系統(tǒng)進行工作。曲軸在工

2、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，軸頸表面加工的尺寸精確，且潤滑可靠。 本設計是根據被加工曲軸的技術要求，進行機械工藝規(guī)程的設計，然后運用夾具設計基本原理和方法，擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計。主要工作有：繪制產品零件圖，了解零件結構特點和技術要求；根據生產類型和所在企業(yè)生產條件，對零件進行結構分析及工藝分析；確定毛坯種類及制造方法；擬定零件機械加工工藝過程，選擇各工序的加工設備與工藝設備，確定各工序的加工余量與工序尺寸，計算各工序的切削用量與工時定額；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；設計指定的專用夾具，繪制

3、裝配總圖和主要零件圖。 本次設計主要是為了提高曲軸零件的生產效率，以及加工精度。因此，制定工藝路線時嚴格按照基準先行，先主后次，先粗后精，先面后孔的工藝設計準則。先加工出基準，再用精基準定位加工其它工序。在夾具設計時，選擇的是車曲軸連桿軸頸的工序，定位時選擇兩個V形塊和周向定位釘定位，用壓板夾緊，并且在夾具上設置合適的偏心距。 通過本次設計我查閱了許多書籍和行業(yè)資料，了解到行業(yè)的發(fā)展進程和部分先進技術，擴展了我的專業(yè)視野，為將來的學習生活都有著重要的影響。 關鍵詞：機械制造，加工工藝，曲軸，夾具 I ABSTRACT Crankshaft is a very impor

4、tant 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 system of the diesel engine. Crankshaft is withstanding the changing pressu

5、re, 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 technical requirement of the crankshaft to design the technological p

6、rocedure. 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 and technical requirement; Accroding to the types of manufacturing and t

7、he 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 machining allowance and working procedure size and count the cutting s

8、pecifications 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. This design is in order to improve the crankshaft parts production efficiency, and the machinin

9、g accuracy. Therefore,when drawing up the process we strict accordance with the design criteria that benchmark first,main first then secondary, rough first then essence, surface first ，hole after . First, work out benchmark, again with pure reference positioning processing other processes. In fixtu

10、re design,I choose the car process of crankshaft connecting rod , When location,I choose two V block and circumferential locating pin to positioning, pressed powder compact, and set up appropriate eccentricity on the jig. Accroding to this design I looked through many books and industry information

11、, understand some of the industry development process and advanced technologies,and also expanded my professional field.It has important influence on my future study and life. KEYWORDS: Machine manufacture Processing craft Crankshaft fixture 1 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 第一章 緒

12、論 3 1.1設計的主要內容 3 1.2國內外的研究現(xiàn)狀 3 第二章 零件分析 7 2.1零件的作用 7 2.2曲軸工藝分析 7 第三章 工藝規(guī)程設計 8 3.1確定毛坯的材料和制造形式 8 3.2基面的選擇 8 3.2.1粗基準的選擇 8 3.2.2精基準的選擇 8 3.3制定工藝路線 8 3.4工藝路線方案 9 3.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 3.4.1確定加工余量 10 3.4.2確定工序尺寸及其公差 11 3.4.3加工余量計算 11 3.5確定主要工序的切削用量及基本工時 16 第四章 專用夾具設計 37 4.1設計主旨 37

13、 4.2需要解決的主要問題 37 4.2.1形狀復雜 37 4.2.2剛性差 37 4.2.3技術要求高 37 4.2確定夾具設計方案 38 4.2.1選擇定位基準，并確定工件的定位方式及定位元件的結構 38 4.2.2確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊機構 38 4.2.4確定銑床夾具與機床間的正確位置 39 4.3夾緊力的計算 39 4.3.1切削力的計算 39 4.3.2工件正確夾緊所需力的計算 40 4.3.3螺釘夾緊力 40 4.4夾具的定位精度分析 40 4.4.1確定的定位方案 40 4.4.2誤差分析與計算 41 第五章 結束語 42 致 謝

14、 43 參考文獻 44 1 第一章 緒 論 制造業(yè)生產的是具有直接使用價值的產品，而這些產品與社會的生產活動和人民生活息息相關。當今制造業(yè)不僅是科學發(fā)展和技術發(fā)明轉換為現(xiàn)實規(guī)模生產力的關鍵環(huán)節(jié)，并已成為為人類提供生活所需物質財富和精神財富的重要基礎。良好的居住環(huán)境，充分的能源供給，便捷的交通和通信設施，豐富多彩的應刷出版、廣播影視和網絡媒體，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害的能力等，均需要制造業(yè)的支持。 1.1設計的主要內容 汽車發(fā)動機曲軸機械加工工藝規(guī)程與夾具設計（生產綱領：大批量生產）。 掌握工業(yè)規(guī)程設計的基本要求，設計工藝規(guī)程內容及步驟

15、，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計的基本要求，設計主軸箱零件加工1主要工序的專用機床夾具，掌握夾具設計的程序與內容，繪制夾具總圖和主要零件圖，編寫夾具設計使用說明書。 1.2國內外的研究現(xiàn)狀 伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，我國的發(fā)動機曲軸生產得到較大的發(fā)展，總量已具相當?shù)囊?guī)模，無論是設計水平，還是產品品種、質量、生產規(guī)模、生產方式都有很大的發(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，不斷改進其材質及加工手段， 以提高其性能

16、水平，滿足發(fā)動機行業(yè)的需要。近幾年來， 國內曲軸加工發(fā)展十分迅速。尤其是大功率汽車機曲軸。先進的加工工藝加工出的曲軸質量好、效率高且穩(wěn)定，伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，我國的發(fā)動機曲軸生產得到較大的發(fā)展，總量已具相當?shù)囊?guī)模，無論是設計水平，還是產品品種、質量、生產規(guī)模、生產方式都有很大的發(fā)展。 曲軸是柴油機中關鍵零件之一，其材質大體分為兩類：一是鋼鍛曲軸，二是球墨鑄鐵曲軸。由于采用鑄造方法可獲得較為理想的結構形狀，從而減輕質量，且機加工余量隨鑄造工藝水平的提高而減小。球鐵的切削性能良好，并和鋼制曲軸一樣可以進行各種熱處理和表面強化處理，來提高曲軸的抗疲勞強度和耐磨性。而且球鐵中的內摩擦所耗功比剛大，

17、減小了工作時的扭轉振動的振幅和應力，應力集中也沒有鋼制曲軸的敏感。所以球磨鑄鐵曲軸在國內外得到廣泛采用。 從目前整體水平來看，毛坯的鑄造工藝存在生產效率低，工藝裝備落后，毛坯機械性能還不穩(wěn)定、精度低、廢品率高等問題。從以下幾個工藝環(huán)節(jié)采取措施對提高曲軸質量具有普遍意義。①熔煉 國內外一致認為高溫低硫純凈鐵水的獲得是生產高質量球鐵的關鍵所在。為獲得高溫低硫磷的純凈鐵水，可用沖天爐溶化鐵水，經爐外脫硫，然后在感應電爐中升溫并調整成分。②球化處理 ③孕育處理 沖天爐熔化球鐵原鐵水對銅鉬合金球鐵采用二次孕育。這對于防止孕育衰退，改善石墨形態(tài)，細化石墨及保證高強度球鐵機械性能具有重要作用。④合金化

18、 配合好銅和鉬的比例對形成珠光體組織十分有利，可提高球鐵的強度，而且銅和鉬還可大大降低球鐵件對壁厚的敏感性。⑤造型工藝 氣流沖擊造型工藝由于粘土造型工藝，課獲得高精度的曲軸鑄件，該工藝制作的砂型具有無反彈變形量的特點，這對于多拐曲軸尤為重要。⑥澆注冷卻工藝采用立澆-立冷，斜澆-斜冷、斜澆-反斜冷三種澆注方式較為理想，其中后一種最好。斜澆-反斜冷的特點是：型腔排氣充分，鐵水充型平穩(wěn)，澆注系統(tǒng)撇渣效果好，冒口對鑄件的補縮效果好，適應大批量流水線生產。 目前，國內大部分專業(yè)廠家普遍采用普通機床和專用組合機床組成的流水線生產，生產效率、自動化程序較低。曲軸的關鍵技術項目仍與國外相差1-2個數(shù)量級

19、。國外的加工工藝大致可歸納為如下幾個特點：①廣泛的采用數(shù)控技術和自動線，生產線一般由幾段獨立的自動化生產單元組成，具有很高的靈活性和適應性。采用龍門式自動上下料，集放式機動滾道傳輸，切削液分粗加工與精加工兩段集中供應和回收處理。②曲軸的主要加工工序基準中心孔，一般采用質量定心加工方式，這樣在靜平衡時，加工量很少。③軸頸的粗加工一般采用數(shù)控銑削或車拉工藝。工序質量科達到國內粗磨后的水平，且切削變形小、效率高。銑削和車拉是曲軸粗加工的發(fā)展方向。④國外的曲軸軸磨床均采用CNC控制技術，具有自動進給、自動修正砂輪、自動補償和自動分度功能，使曲軸的磨削精度和效率顯著提高。⑤油孔的加工采用鼓輪鉆床和自動線

20、，近幾年隨著槍鉆技術應用，油孔的加工大已采用槍鉆自動線鉆孔-修緣-拋光。⑥曲軸拋光采用CNC控制的砂帶拋光機，所有軸頸一次拋光只需20秒，粗糙度可達Ra0.4以下，大大減小了發(fā)動機的磨合期。⑦動平衡一般采用CNC控制的綜合平衡機，測量，修正一次完成。⑧檢驗一般生產線上配備MARPOSS或HOMWORK綜合檢測機，實現(xiàn)在線檢測，對曲軸的幾乎所有機加工項目均可一次完成檢測、顯示和打印。⑨曲軸的清潔采用專用精洗機定點定位清洗，保證了曲軸清潔度要求。⑩廣泛采用了軸頸過度圓角滾壓技術。專用圓角滾壓機自動控制，對所用軸頸圓角進行一次滾壓，而且滾壓力和滾壓角可自動調節(jié)，使圓角處產生最佳的殘余應力，提高了曲軸

21、的疲勞強度。 曲軸熱處理的關鍵技術是表面強化處理，一般均為正火處理，為表面處理做好準備。表面強化處理一般采用感應淬火或氮化工藝，少數(shù)廠家還引用了圓角淬火技術和設備。 球鐵曲軸具有諸多優(yōu)點，國內外廣泛采用。但整體水平與國外還有相當差距，出生產規(guī)模小，管理落后外，主要差距仍是制造工藝的落后。借鑒國外的先進技術和工藝方法是提高我國曲軸制造水平的捷徑。 夾具是工藝裝備的主要組合部分，在機械制造中占有重要地位。夾具對保證產品質量，提高生產率，減輕勞動強度，擴大機床使用范圍，縮短產品試制周期等都具有重要意義。目前，單件、小批量生產正逐漸成為現(xiàn)代機械制造業(yè)新的生產模式。在這種生產模式中，要求加工

22、機床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產準備時間，降低生產成本，所以，按單一品種設計專用夾具的方法已不能滿足生產發(fā)展的要求，而組合夾具正式適應這一生產模式的柔性工裝設備。它對縮短工藝裝備的設計，制造周期，以及產品換型后對原有工裝夾具延續(xù)使用起到至關重要的作用。國外為了適應這種生產模式，也把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產品的有效手段，并將其作為機械制造業(yè)的主要發(fā)展。 我國于80年代末開始對組合夾具元件的設計和管理進行了研究和開發(fā)，在總結和吸取我國應用和發(fā)展槽系夾具經驗的基礎上，根據現(xiàn)代機械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢，研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調性和孔的旋轉可調性的優(yōu)勢，可直

23、接組裝獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個系列的原件郵寄融為一體，可在一塊多夾具基礎板上，既能組裝單個大工件，又能組裝多個中小零件夾具，有利于裝夾具基礎板長期固定在機床工作臺上，次系統(tǒng)還設有孔系和槽系過渡元件，便于實現(xiàn)孔、槽系夾具元件混合使用。北京工商大學麻建東和劉璇開開發(fā)的組合夾術應用，油孔的加工大已采用槍鉆自動線鉆孔-修緣-拋光。⑥曲軸拋光采用CNC控制的砂帶拋光機，所有軸頸一次拋光只需20秒，粗糙度可達Ra0.4以下，大大減小了發(fā)動機的磨合期。⑦動平衡一般采用CNC控制的綜合平衡機，測量，修正一次完成[12]。⑧檢驗一般生產線上配備MARPOSS或HOMWORK綜合檢測機，實現(xiàn)

24、在線檢測，對曲軸的幾乎所有機加工項目均可一次完成檢測、顯示和打印。⑨曲軸的清潔采用專用精洗機定點定位清洗，保證了曲軸清潔度要求。⑩廣泛采用了軸頸過度圓角滾壓技術。專用圓角滾壓機自動控制，對所用軸頸圓角進行一次滾壓，而且滾壓力和滾壓角可自動調節(jié)，使圓角處產生最佳的殘余應力，提高了曲軸的疲勞強度。 曲軸熱處理的關鍵技術是表面強化處理，一般均為正火處理，為表面處理做好準備。表面強化處理一般采用感應淬火或氮化工藝，少數(shù)廠家還引用了圓角淬火技術和設備。 球鐵曲軸具有諸多優(yōu)點，國內外廣泛采用。但整體水平與國外還有相當差距，出生產規(guī)模小，管理落后外，主要差距仍是制造工藝的落后。借鑒國外的先進技術和工藝方法是

25、提高我國曲軸制造水平的捷徑。 夾具是工藝裝備的主要組合部分，在機械制造中占有重要地位。夾具對保證產品質量，提高生產率，減輕勞動強度，擴大機床使用范圍，縮短產品試制周期等都具有重要意義。目前，單件、小批量生產正逐漸成為現(xiàn)代機械制造業(yè)新的生產模式。在這種生產模式中，要求加工機床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產準備時間，降低生產成本，所以，按單一品種設計專用夾具的方法已不能滿足生產發(fā)展的要求，而組合夾具正式適應這一生產模式的柔性工裝設備。它對縮短工藝裝備的設計，制造周期，以及產品換型后對原有工裝夾具延續(xù)使用起到至關重要的作用。國外為了適應這種生產模式，也把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產品的有效手段，并

26、將其作為機械制造業(yè)的主要發(fā)展。 我國于80年代末開始對組合夾具元件的設計和管理進行了研究和開發(fā)，在總結和吸取我國應用和發(fā)展槽系夾具經驗的基礎上，根據現(xiàn)代機械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢，研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調性和孔的旋轉可調性的優(yōu)勢，可直接組裝獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個系列的原件郵寄融為一體，可在一塊多夾具基礎板上，既能組裝單個大工件，又能組裝多個中小零件夾具，有利于裝夾具基礎板長期固定在機床工作臺上，次系統(tǒng)還設有孔系和槽系過渡元件，便于實現(xiàn)孔、槽系夾具元件混合使用。北京工商大學麻建東和劉璇開開發(fā)的組合夾具元件庫，元件庫模塊的核心程序用ohjec

27、tARX SDK2.02工具包開發(fā)，界面程序用AU TOCAD提供的對話框控制語言DCL(Dialog Cont rol Language)語言開發(fā)，在VC++6.0的編譯和聯(lián)接，生成的ARX課執(zhí)行程序在AU TOCAD14下直接加載運行。元件庫可為使用者提供7類組合夾具元件三維圖形的瀏覽以及交互設計功能，并生成三維組合夾具構型圖，在CAD的環(huán)境中可進行修改或刪除，山東工業(yè)大學的徐志剛在“廣義隱射原理”的指導下，開發(fā)了支持“top-down”風范的夾具設計軟件自動化系統(tǒng)。吳玉光博士在這個機構領域取得了較大的突破。提出孔系基礎板組合夾具設計的系統(tǒng)方法。該方法利用連桿機構原理自動確定由直線和圓弧組

28、成定位邊界的零件全部候選定位方案，并提出定位銷可見錐概念和定位銷轉動支點的概念，進行定位方案的卸裝方便性分析。進一步提出瞬心三角形和同向邊的概念，對工件進行可夾緊分析、確定工件邊界的可夾緊范圍。其理論水平在國內外相關領域內開拓了新的局面。 第二章 零件分析 2.1零件的作用 曲軸是汽車發(fā)動機的重要零件。它的作用是把活塞的往復直線運動變成旋轉運動，將作用在活塞上的氣體壓力變成扭矩，用來驅動工作機械和汽車發(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。 2.2曲軸工藝分析 曲軸一

29、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，四個連桿軸頸在主軸頸兩側呈兩兩分布，相互夾角180。 曲軸的工藝特點是：結構復雜，加工的尺寸精度、形位精度和表面質量要求較高；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要求之外還應滿足以下要求： 曲軸半徑公差為0.05mm。 主軸頸、連桿軸頸與曲柄連接圓角的R≤0.4μm。 各連桿軸頸線之間的角度偏差不大于30′。 主軸頸、連桿軸頸需高頻淬火，硬度為55—62HRC

30、，淬火層深度不小于3mm。 曲軸的動力平衡不得大于120gcm。 圖2-1 圖2-1 零件圖 第三章 工藝規(guī)程設計 3.1確定毛坯的材料和制造形式 曲軸要求較高的剛性和沖擊韌性，其形狀尺寸以軸為主，毛坯形狀較復雜，采用QT600-3較合適。 大批量生產曲軸可用鍛造，由于生產綱領是大批量生產，是大批量生產故采用模鍛。 3.2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。 用已經加工過的表面作定位基準則稱為精基準。 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計要求，然后考慮選擇怎樣的

31、粗基準定位，把用作精基準的表面加工出來。 3.2.1粗基準的選擇 粗基準選擇的要求應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，應選擇為粗基準；粗基準應避免重復使用，在同一尺寸方向上，通常只允許使用一次；作粗基準的表面應平整光潔，以使工件定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便。 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

32、 精基準選擇時應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該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 本曲軸主要選用加工過的第三主軸頸為精基準。 3.3制定工藝路線 工藝路線是工藝規(guī)程設計的總體布局。其主要任務是選擇零件表面的加工方法、確定加工順序、劃分加工階段。根據工藝路線，可以選擇各工序的工藝基準，確定工序尺寸、設備、工裝、切削用量和時間定額等。在擬定工藝路線時應從實際情況出發(fā)，充分考慮應用各種新工藝、新技術的可行性和經濟性。 選擇零件表

33、面加工方法的主要根據：零件材料性質及熱處理要求；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；生產類型；具體的生產條件。 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。當零件需要分階段進行加工時，即先進行粗加工，再進行半精加工，最后進行精加工和光整加工。總之表面粗糙度值最低的表面和最終加工工序必須安排在最后加工，盡

34、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），然后再加工內孔。 熱處理工序的安排：預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力處。最終熱處理的目的是提高力學性能，如調質、淬火、滲碳淬火、滲氮等。調質、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。 輔助工序的安排：輔助工序主要包括動平衡檢測、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，零件全部加工結束之后都要檢驗。去毛刺也

35、是不可缺少的工序，在成批生產中，對于車削回轉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。 3.4工藝路線方案 1. 車曲軸前端面，并從兩端面鉆中心孔 2. 粗車第一、五主軸頸 3. 半精車第一、五主軸頸 4. 粗磨第一、五主軸頸 5. 粗車第二、三、四主軸頸 6. 半精車第二、三、四主軸頸 7. 粗磨曲軸第二、三、四主軸頸 8. 銑定位面E 9. 粗車第一、四連桿軸頸 10. 半精車第一、四連桿軸頸 11. 粗車第二、三連桿軸頸 12. 半精車第二、三連桿軸頸 13. 粗磨曲軸第一、四連桿軸頸 14. 粗磨曲軸第二、三連桿軸頸 15. 粗車

36、曲軸法蘭外圓及端面 16. 半精車曲軸法蘭外圓及端面并倒角 17. 粗車前端軸及前端鍵槽軸及端面 18. 半精車前端軸及前端鍵槽軸及端面 19. 粗磨法蘭盤外圓、前端軸及前端鍵槽軸 20. 在曲軸法蘭上鉆、鉸八個螺栓孔 21. 擴、鉸孔Φ34 22. 在曲軸第一五主軸頸上和第二三連桿軸頸上鉆四個Φ6斜油孔 23. 電熱淬火 24. 精磨曲軸第一、五主軸頸 25. 精磨曲軸第二、三、四主軸頸 26. 精磨曲軸法蘭外圓和端面 27. 精磨曲軸前端軸 28. 精磨四個連桿軸頸 29. 在曲軸前端銑鍵槽 30. 鉆孔10并攻螺紋 31. 動平衡檢測 32. 去毛刺并吹

37、凈 33. 終檢、入庫 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QT600-3鋼生產類型為大批量生產，以此為依據確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 3.4.1確定加工余量 合理選擇加工余量對零件的加工質量和整個工藝過程的經濟性都有很大影響，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，影響加工質量，造成廢品。故應在保證加工質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 實際生產中，加工余

38、量常常是按有關工藝手冊和資料結合具有具體情況加以修正確定的； 3）經驗估算法 由一些有經驗的工程技術人員或工人根據經驗，采用類比估算法確定加工余量。 3.4.2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系。工序基準或定位基準與設計基準重合時，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濟精度，按入體原則確定極限偏差，毛坯尺寸公差及偏差按相應的標

39、準確定。在復雜的零件加工中，常常是工藝基準不能直接選作設計基準，而必須經過基準換算，將設計尺寸換算成加工工藝所需要的尺寸即工藝尺寸。 3.4.3加工余量計算 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（Φ59.35mm） （1）確定加工方案 表2.40，對于基本尺寸59.35mm，公差為0.019mm,公差等級為IT6。 表2.23，確定加工方案為粗車－半精車－粗磨－精磨。 （2）用查表法確定加工余量 表2.15，毛坯總余量為=6mm。 查表2.44、2.45、2.46： 精磨余量=0.1mm； 粗磨余量=0.40mm； 半精車余量=1.

40、10mm； 粗車余量=4.4mm。 （3）計算工序尺寸的基本尺寸。精磨以后工序基本尺寸為Φ59.35mm（設計尺寸），各工序基本尺寸依次為： 粗磨(59.35＋0.1)mm=59.45mm； 半精車(59.45＋0.3)mm=59.75mm； 粗車(59.75＋1.0)mm=60.75mm； 毛坯(60.75＋5)mm=65.75mm。 （4）確定各工序尺寸的公差及基本偏差。查表2.40： 精磨IT6；公差值為0.019mm； 粗磨IT7；公差值為0.030mm； 半精車IT9；公差值為0.074mm； 粗車IT11；公差值為0.190mm； 毛坯CT10；公差值為2.

41、8mm（表2.7）。 工序尺寸按“入體原則”標注： 精磨Φ59.35； 粗磨Φ59.45； 半精車Φ59.75； 粗車Φ60.75； 毛坯Φ65.75。 步驟基本同上，為了簡明以下用表格列出： 表3.1主軸頸（Φ59.35mm） 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 0.1 Φ59.35 0.019 Φ59.35 粗磨 0.4 Φ59.45 0.030 Φ59.45 半精車 1.1 Φ59.85 0.074 Φ59.85 粗車 4.4 Φ60.95 0.190 Φ60.95 毛坯 6.0 Φ6

42、5.35 2.800 Φ65.35 表3.2連桿軸頸（Φ49.35mm） 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 0.14 Φ49.35 0.016 Φ49.35 粗磨 0.4 Φ49.49 0.025 Φ49.49 半精車 1.0 Φ49.79 0.062 Φ49.79 粗車 5.0 Φ50.79 0.160 Φ50.79 毛坯 6.43 Φ55.79 2.800 Φ55.79 表3.3前端軸（Φ35mm） 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 0.03

43、35.00 0.016 Φ35 粗磨 0.20 35.03 0.025 Φ35.03 半精車 1.00 35.23 0.062 Φ35.23 粗車 5.00 36.23 0.160 Φ36.23 毛坯 6.23 41.23 2.600 Φ41.23 表3.4前端鍵槽軸（Φ23mm） 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 0.03 23.00 0.013 Φ23 粗磨 0.3 23.03 0.021 Φ23.03 半精車 0.9 23.33 0.052 Φ23.33 粗車 5.0

44、 24.23 0.130 Φ24.23 毛坯 6.23 29.23 2.600 Φ29.23 表3.5第一主軸頸軸向長（mm） 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 半精車 1.2 26.0 0.033 粗車 2.4 27.2 0.084 毛坯 3.6 29.6 2.600 表3.6第五主軸頸軸向長（mm） 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 半精車 1.2 29.0 0.033 粗車 2.4 30.2 0.084 毛坯 3.6 32.6 2

45、.600 表3.7其它主軸頸軸向長（mm） 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 半精車 1.2 28.0 0.033 粗車 2.4 29.2 0.084 毛坯 3.6 31.6 2.600 表3.8曲軸連桿軸向長（mm） 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 半精車 1.2 26.0 0.033 粗車 2.4 27.2 0.084 毛坯 3.6 29.6 2.600 表3.9法蘭盤外圓（mm） 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差

46、 工序尺寸及偏差 精磨 0.035 91.000 0.022 粗磨 0.400 91.035 0.035 半精車 1.100 91.435 0.087 粗車 6.000 92.535 0.220 毛坯 7.535 98.535 3.200 表3.10油封軸頂頸（Φ48mm） 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 半精車 1.0 48.0 0.062 Φ48 粗車 2.0 49.0 0.160 Φ49 毛坯 3.0 51.0 2.800 Φ51 表3.11法蘭盤上孔（

47、mm） 工序內容 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 鉸孔 0.3 34.0 0.039 Φ34 擴孔 2.0 34.3 0.100 Φ34.3 毛坯 2.3 36.3 2.600 Φ36.3 表3.12法蘭上的八個螺栓孔（Φ10mm） 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 鉸 0.20 10 0.015 Φ10 鉆 9.8 9.8 0.058 Φ9.80.09 毛坯 —— ―― ―― ―― 表3.13曲軸主軸與連桿軸頸間的四個孔（Φ6mm） 工序名稱 工序余量 工序尺

48、寸 工序公差 工序尺寸及偏差 鉆 6 6 1 Φ60.075 毛坯 —— —— —— —— 3.5確定主要工序的切削用量及基本工時 切削用量主要是指切削速度、經給量和切削深度。影響切削用量的因素有：刀具材料、結構形狀以及剛度；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工所需的時間，稱為序單件時間，由以下幾部分組成。直接用于改變生產對象的尺寸、形狀、相對位置、表面狀態(tài)或材料性質等工藝過程消耗的時間稱為基本時間。為實現(xiàn)上述過程所

49、進行的的各種輔助動作所消耗的時間，稱為輔助時間。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、休息與生理時間和準備與終結時間。由于 式（3.1） 設計中取18%計算； 式（3.2） 設計中取5%計算； 式（3.3） 設計中取3%計算； 設計中取4%計算； 式（3.4） 所以在以下計算中，僅算就可直接得到與。具體各工序的切削用量及工時定額確定如下： 工序1：車曲軸前端面，并從兩端面鉆中心孔 工步1鉆中心孔 1.進給量

50、的確定，由表選取=0.2mm/r 2.切削速度的計算，由表選取=12m/min，由公式 式（3.5） 求出318.47r/min。選取n=320r/min，將此轉速帶入公式 式（3.6） 求出實際切削速度v=12.057m/min。 3.基本時間的計算 l=10.21mm,查表得==12mm,l2=0將上述結果帶入公式 式（3.7） 求出0.347min=20.8s。輔助時間：=0.18=3.7s。 由于要鉆兩個端面的中心孔

51、，所以兩面轉中心孔時間相同。 工步2車曲軸端面 1．背吃刀量確定 ，1.5mm。 2．進給量的確定, 選取=0.5mm/r。 3．選取=100。 4．基本時間的計算車曲軸前端面：d=23mm，根據=2~6mm，取=6mm 將上述結果帶入公式 式（3.8） 本工序總的工時：=0.29min=17.4s。輔助時間：=0.18=3.13。 工序2：粗車第一、五主軸頸 工步1粗車第一主軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取2.2mm； 3.進給量的確定，由表選取0.7。 4.切削速度的計

52、算，由表選取=65，由公式（3.5），求出345選取=350，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度65.94。 5.基本時間的計算 l=26mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.24=14.2。輔助時間：=0.18=2.56。 工步2粗車第五主軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2．背吃刀量的確定，選取2.2mm； 3．進給量的確定，由表選取0.7。 4．切削速度的計算，由表選取=65，由公式（3.5），求出345。選取=350，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度65.94。 5．基本時間的計算

53、l=29mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.26=15.7。輔助時間：=0.18=2.8。 工序3：半精車第一、五主軸頸 工步1半精車第一主軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取1.1mm； 3.進給量的確定，由表選取0.5。 4.切削速度的計算，由表選取=80，由公式（3.5），求出424。選取=425，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度80.07。 5.基本時間的計算 l=26mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.14=8.2。

54、輔助時間：=0.18=1.5。 工步2半精車第五主軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2．背吃刀量的確定，選取1.1mm； 3．進給量的確定，由表選取0.5。 4．切削速度的計算，由表選取=80，由公式（3.5），求出424。選取=425，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度80.07。 5．基本時間的計算 l=29mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.15=9.0。輔助時間：=0.18=1.6。 工序4：粗磨第一、五主軸頸 工步1粗磨第一主軸頸 1.刀具選擇，砂輪； 2．背吃刀量，選取ap=0.4mm

55、； 3．進給量的確定，由表選取0.05。 4．磨削速度的計算，由表選取=40，由公式（3.5），求出212。選取=220，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度41.45。 5．基本時間的計算 l=26mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.55=32.73。輔助時間：=0.18=5.89。 工步2粗磨第五主軸頸 1.刀具選擇，砂輪； 2．背吃刀量，選取ap=0.4mm； 3．進給量的確定，由表選取0.05。 4．切削速度的計算，由表選取=40，由公式（3.5），求出221。選取=220，將此轉速代入公式（3.6），求出

56、實際切削速度41.45。 5．基本時間的計算 l=29mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.55=33。輔助時間：=0.18=6.12。 工序5：粗車第二、三、四主軸頸 工步1粗車第二主軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取2.2mm； 3.進給量的確定，由表選取0.7。 4.切削速度的計算，由表選取=65，由公式（3.5），求出345。 選取=350，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度65.94。 5.基本時間的計算 l=28mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。

57、將上述結果帶入公式（3.7），求出0.25=15.2。輔助時間：=0.18=2.73。 工步2粗車第三主軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取2.2mm； 3.進給量的確定，由表選取0.7。 4.切削速度的計算，由表選取=65，由公式（3.5），求出345。 選取=350，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度65.94。 5.基本時間的計算 l=28mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.25=15.2。輔助時間：=0.18=2.73。 工步3粗車第四主軸頸 1.刀具選擇，450硬質合

58、金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取2.2mm； 3.進給量的確定，由表選取0.7。 4.切削速度的計算，由表選取=65，由公式（3.5），求出345。 選取=350，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度65.94。 5.基本時間的計算 l=28mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.25=15.2。輔助時間：=0.18=2.73。 工序6：半精車第二、三、四主軸頸 工步1半精車第二主軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取1.1mm； 3.進給量的確定，由表選取0.5。 4.切削

59、速度的計算，由表選取=80，由公式（3.5），求出424。選取=425，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度80.07。 5.基本時間的計算 l=28mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.146=8.7。輔助時間：=0.18=1.6。 工步2半精車第三主軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取1.1mm； 3.進給量的確定，由表選取0.5。 4.切削速度的計算，由表選取=80，由公式（3.5），求出424。選取=425，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度80.07。 5.基本時間

60、的計算 l=28mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.146=8.7。輔助時間：=0.18=1.6。 工步3半精車第四主軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取1.1mm； 3.進給量的確定，由表選取0.5。 4.切削速度的計算，由表選取=80，由公式（3.5），求出424。選取=425，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度80.07。 5.基本時間的計算 l=28mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.146=8.7。輔助時間：=0.18

61、=1.6。 工序7：粗磨第二、三、四主軸頸 工步1粗磨第二主軸頸 1.刀具選擇，砂輪； 2．背吃刀量，選取ap=0.4mm； 3．進給量的確定，由表選取0.05。 4．切削速度的計算，由表選取=40，由公式（3.5），求出212。選取=220，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度40.03。 5．基本時間的計算 l=28mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.45=27。輔助時間：=0.18=4.86。 工步2粗磨第三主軸頸（同工步1） 工步3粗磨第四主軸頸（同工步1） 工序8銑定位面E 1.刀具選擇，選取中齒莫

62、氏錐柄立銑刀 18117 GB/T6117.2-1996 2．背吃刀量的確定，選取3mm。 3．進給量的確定，查表5.110.15。 4．鉆削速度的計算，由表5.12選取=35，由公式（3.5），求出619。參照表選取=620，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度35.04。 5．基本時間的計算 銑定位面E：=20mm，根據表5.41，=1~3mm，取=3mm，由表計算得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7）求出0.21=12.5。輔助時間：=0.18＝2.2s。 工序9：粗車第一、四連桿軸頸 工步1粗車第一連桿軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀

63、量的確定，選取2.5mm； 3.進給量的確定，由表選取0.7。 4.切削速度的計算，由表選取=65，由公式（3.5），求出414。選取=420，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度65.94。 5.基本時間的計算 l=26mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.24=14.2。輔助時間：=0.18=2.57。 工步2粗車第四連桿軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取2.5mm； 3.進給量的確定，由表選取0.7。 4.切削速度的計算，由表選取=65，由公式（3.5），求出414。選取=4

64、20，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度65.94。 5.基本時間的計算 l=26mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.24=14.2。輔助時間：=0.18=2.57。 工序10：半精車第一、四連桿軸頸 工步1半精車第一連桿軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取1.0mm； 3.進給量的確定，由表選取0.4。 4.切削速度的計算，由表選取=100，由公式（3.5），求出637。選取=640，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度100.48。 5.基本時間的計算 l=26mm

65、，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.137=8.2。輔助時間：=0.18=1.5。 工步2半精車第四連桿軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取1.0mm； 3.進給量的確定，由表選取0.4。 4.切削速度的計算，由表選取=100，由公式（3.5），求出637。選取=640，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度100.48。 5.基本時間的計算 l=26mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.137=8.2。輔助時間：=0.18=1.5。 工

66、序11：粗車第二、三連桿軸頸 工步1粗車第二連桿軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取2.5mm； 3.進給量的確定，由表選取0.7。 4.切削速度的計算，由表選取=65，由公式（3.5），求出414。選取=420，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度65.94。 5.基本時間的計算 l=26mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.24=14.2。輔助時間：=0.18=2.57。 工步2粗車第三連桿軸頸 1.刀具選擇，450硬質合金外圓車刀； 2.背吃刀量的確定，選取2.5mm； 3.進給量的確定，由表選取0.7。 4.切削速度的計算，由表選取=65，由公式（3.5），求出414。選取=420，將此轉速代入公式（3.6），求出實際切削速度65.94。 5.基本時間的計算 l=26mm，根據=3~5mm，取=3mm，查表得=6mm。將上述結果帶入公式（3.7），求出0.24=14.2。輔助時間：=0.18=2.57。 工序12：半精車第二、三連桿軸頸