柴油机曲轴加工工艺说明书

1、HL195柴油机曲轴零件的工艺及钻床夹具设计学 院机电工程学院专 业机械设计制造及其自动化班 级24060108学 号2012040601365姓 名谈振兴指导教师负责教师沈阳航空航天大学2016年6月沈阳航空航天大学毕业设计（论文）摘 要曲轴是车辆发动机的关键零件之一，其性能好坏直接影响到车辆发动机的质量和寿命。曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率，承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。发动机曲轴的作

2、用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。本课题以HL195型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行研究。工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。工艺路线合理与否，不但影响加工质量和生产率，而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。所以，本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料，确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最终制定出曲轴零件的加工工序。关键词：曲轴；发动机；工艺规程设计；夹具设计；毛坯制造；

3、工艺分析AbstractCrankshaft is one of the key parts of the vehicle engine, its performance directly affects the quality and life of the vehicle engine. Bear in the engine crankshaft and the maximum total power load, under strong direction changing moment and torque, high-speed operation while experiencin

4、g prolonged wear, thus requiring the crankshaft of a material having high rigidity, fatigue strength and good resistance grinding performance. The role of the engine crankshaft is linear reciprocation of the piston into rotational motion through the link, in order to achieve the engine by the chemic

5、al energy into mechanical energy output.The role of the engine crankshaft is linear reciprocation of the piston into rotational motion through the link, in order to achieve the engine by the chemical energy into mechanical energy output.This paper to analyze and design HL195 diesel engine crankshaft

6、 processing technology was studied. Routing is the process of preparation of regulations to develop the critical stage is to develop the overall design process specification. Reasonable process route or not, will not only affect the processing quality and productivity, but also affects the rational

7、use of workers, equipment, process equipment and production sites, etc., thus affecting production costs. Therefore, this design is, after careful analysis of crank parts processing technology and precision requirements, reasonably determine the rough type, through access to relevant reference books

8、, manuals, diagrams, standards and other technical information, reference to determine the positioning of each step, machining allowance , step dimensions and tolerances, and ultimately to develop parts of the crankshaft machining process.Keywords： Crankshaft; Engine; Technologiral process design; J

9、ig design; Blank manufacturing；Process design目 录1 机械加工工艺规程设计11.1 生产纲领和生产类型11.1.1 生产纲领11.1.2 生产类型11.2 分析零件图及零件的工艺分析21.2.1 零件的作用21.2.2 零件的精度要求21.2.3 初步拟定加工方案21.3 毛坯的制造形式和选择31.3.1 选择毛坯时考虑的因素31.3.2 零件毛坯的选择41.4 表面加工方法的确定41.5 制定零件的机械加工工艺路线51.5.1 工序安排的原则61.5.2 热处理工序的按排61.5.3 辅助工序的安排71.5.4 确定零件的工艺路线71.6 定位基

10、准的选择81.6.1 定位基准的选择要求81.6.2 粗基准的选择91.6.3 精基准的选择原则91.6.4 确定曲轴的定位基准101.7 各工序机床及工序装备的选择101.7.1 机床的选择原则101.7.2 刀具的选择原则111.7.3 量具的选择原则111.7.4 确定曲轴个加工工序的机床及装备111.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定181.8.1 加工余量的概念181.8.2 影响加工余量的因素181.8.3 确定加工余量的方法181.8.4 确定曲轴的工艺尺寸191.9 切削用量的选择及工时定额的计算211.9.1 切削用量的选择211.9.2 工时定额的计算211.9.3 曲

11、轴的切削用量及工时定额的计算221.10 加工方案的技术经济分析351.10.1 工艺方案的选择351.10.2 工艺方案的经济计算361.10.3 最佳生产纲领的分析371.10.4 临近生产纲领和投资回收期限的分析392 专用夹具412.1 专用夹具的设计方案412.2 专用夹具的设计步骤412.2.1 钻螺塞孔夹具设计422.2.2 钻斜油道孔夹具的设计45结论47参考文献48致谢49511 机械加工工艺规程设计1.1 生产纲领和生产类型1.1.1 生产纲领零件的生产纲领是指包括备品和废品在内的该产品的年产最。零件的生产纲领可按公式计算：N=Q×n×（1+%）

12、5;（1+%）式中：N 零件的生产纲领（件/年）Q 零件的生产纲领（台/年）N 每年产品中该零件的数量（件/台）% 零件的生产纲领（台/年）% 零件的生产纲领（台/年）其中，备品百分率的多少要根据用户和维修单位的需要来考虑，一半有调查及可在0-100%内变化。零件的废品百分率根据生产条件不同，各生产工生产条件稳定、产品定型，如汽车、机床等产品废品率一半为0.5%一1.0%。根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1. 单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设备和修配件的制造等。2. 成批生产：产品数量相比之下较大，一年中分批制造相同的产品，周期性重复生产

13、。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3. 大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性的进行相同的工序。1.1.2 生产类型根据生产纲领，产品复杂程度和重量不同可分为单件生产，成批生产（小批、中批、大批）和大量生产三种类型。当零件重量<100kg，零件的生产纲领在500-50000件属于大批生产。因为曲轴的年产量为20000件，所以曲轴零件属于大批量生产。（参照机械加工手册李洪主编.北京出版、1990）取%=5% %=3%Q=20000台/年 n=1N=20000×1×（1+5%）×（1+3%）=21630（件/年）1.

14、2 分析零件图及零件的工艺分析1.2.1 零件的作用曲轴零件的连杆轴颈与连杆相连，曲轴的一端与飞轮连接，另一端与齿轮连接，它是柴油机的动力传递元件。通过柴油的燃烧膨胀让活塞作直线运动，通过连杆和曲轴将活塞的直线运动转化为曲轴的圆周运动，通过齿轮传动将扭矩传向外界。1.2.2 零件的精度要求曲轴的加工表面主要是回转表面和端面，而且两主轴颈、曲轴的连杆轴颈以及锥度锥面，不仅有自身的精度要求，而且还要有较高的相互位置精度要求。主要要求有：（1）70h6两主轴颈同轴度为0.04mm，圆柱度为0.008mm。（2）50h6的轴颈对两主轴颈轴线的跳动0.03mm。（3）6斜油道孔对于基准F，D的位置精度为

15、2mm。（4）1:10锥度对于两主轴颈轴线的跳动量为0.025mm，键槽中心线对主轴颈轴线的对称度为0.03mm。1.2.3 初步拟定加工方案根据对零件的精度要求分析，首先应加工工件端面及钻中心孔，然后加工轴颈。并且在轴颈的加工中，应该用粗、精加工分开，互为基准的方法进行加工，这样才能满足同轴度的要求。同时，在零件的加工中，要求内部宏观组织不允许有缩孔、疏松、渣子等及影响曲轴结构强度的缺陷;要求加工表面光洁，不允许有碰痕、气孔、裂纹、凹陷、气孔、黑点、蜂窝孔、缩孔、夹渣和非金属杂物等缺陷。在非加工表面上允许有个别不影响曲轴结构强度的凹陷、刻痕等缺陷。由此可知，在制定工艺路线是应该将粗、细加工分

16、开进行。而且在精加工轴颈后安排检查工作，这样可以及早发现上述各种缺陷，以便及早采取措施.否则，由于在粗加工时，切除的金属较多，切屑热较多，所需夹紧力也较大，产生的切屑力较大、工艺系统的受力变形，受热变形和应力也非常大，不能保证所要求的较高的尺寸精度和表面粗糙度。此外，50h10对两主轴颈的中心线跳动要求0.03，可通过磨削加工达到要求而且70h6两主轴颈的同轴度要求为0.04，圆柱度为0.08，所以需精磨才能满足要求1:10锥度的要求也较高，用锥形环规涂色检查，贴合度不小于70%。对于6斜油道孔采用专用夹具，保证加工要求，对于30的轴颈也通过磨削加工来保证精度要求。1.3 毛坯的制造形式和选择

17、毛坯的选择包括选择毛坯的种类和确定毛坯的制造方法两方面。本工艺设计的零件柴油机曲轴，所采用的零件材料为QT600-3，=600N/mm。概括起来而言，毛坯的制造方法越先进、毛坯制造精度越高，形状和尺寸越接近于零件，就能使机械加工的劳动量大大减少，材料的损失也会降低，是机械加工成本降低，可是毛坯的制造费用会因为使用了先进的设备而大大提高。所以在选择毛坯时需要全面考虑各方面的因素。1.3.1 选择毛坯时考虑的因素选择毛坯时主要考虑以下因素：1、零件的材料及其力学性能零件的材料能够确定毛坯的种类。而且材料力学性能的高低也是会在一定程度上影响毛坯的种类的选择，比如力学性能要求比较高的刚件，其毛坯就最好

18、是采用锻件。2、生产类型不同种类的生产类型决定不同的毛坯制造方法。大批大量生产中，应该选择精度和生产率都相对比较高的先进毛坯制造方法，单件小批址生产所以采用木模手工造型或者自由端等相对方便的毛坯制造方法。3、零件的几何形状和外形尺寸在充分分析了上述的两个因素后，而且零件的结构形状和外形也是会影响毛坯的种类和制造方法。4、充分考虑利用新技术和新材料的可能性为了能够节约能源，尽量减少机械加工余址，同时提高经济效益，就必须尽量采用精密铸造、粉末冶金冷挤压、和工程塑料等新工艺和新材料。在考虑上述因素的同时，还应当结合具体的生产条件，如毛坯车间近期的发展情况以及现场毛坯制造的实际水平和能力等。1.3.2

19、 零件毛坯的选择曲轴的材料为QT600-3，主要金相组织为珠光体+铁素体，与其他铸铁相比，由于球磨铸铁碳粒成球状，对金属的割裂作用小，有较高的耐磨性，塑性，韧性都较低，适合做柴油机主轴，其机械性能山于其他铸铁，接近于钢。但球磨铸铁与灰铸铁有相似的铸造特性，而且有较低的铸造成本，尺寸精度和光洁度都很高。本次工艺设计，曲轴的年产量20000件，是属于大批址生产，光洁度和尺寸精苗要求都相对比较高，所以可以选用砂型机械造型。这种造型法铸件成本较低，加工余量小，光洁度和尺寸精度都很高。机械造型和制芯，和机械化砂处理、浇注和落砂等组成流水生长线。由于曲轴的产量很大，所以生产的机械化程度很高，机械造型正适合

20、本次工艺设计要求，并且克服了手工造型的缺点。1.4 表面加工方法的确定在实践中，各种加工方法(如车、铣、刨、磨、钻等)所能达到的表面粗糙度和加工精度是有一定范围的。任何一种加工方法，如果拥有技术水平高超的熟练工人，并且能够在精密完好的设备上仔细谨慎地操作，必然会降低加工误差，并且能够得到较小的表面粗糙度和较高的加工精度，可是这样是会使成本大大增加；但是如果是技术水平较低的工人，在精度较差的设备上并且快速操作，虽然成本能够下降，但必然会大大增加加工误差，甚至加工精度降低。对于某一表面加工方法的确定，主要是由该表面所要求的粗糙度和加工精度来确定。一般由零件图上己经给定的某些表面的加工要求，按加工经

21、济精度来确定使用的最终加工方法。在实际选择加工方法时，还有工件的形状、尺寸、工件材料的性质和热处理要求等因素全面考虑。并且除此此外，还应该考虑产品的生产类型，即经济性和生产率的要求。综合以上分析，对主要加工工艺方案确定如下：70h6两主轴颈的加工：精度等级IT6表面粗糙度Ra0.4m采用加工方案：粗车精车粗磨精磨抛光65h6连杆轴颈的加工：精度等级IT6表面粗糙度Ra0.4m采用加工方案：铣削粗磨精磨抛光5Oh10轴颈的加工：精度等级IT10表面粗糙度Ra0.8m30r6轴的加工：精度等级IT6表面粗糙度Ra1.6m1：10椎体的加工表面粗糙度Ra0.8m采用加工方案方案：粗车一精车一磨削1.

22、5 制定零件的机械加工工艺路线零件机械加工的工艺路线是指在零件的生产过程中，由毛坯一直到成品所经历的所有工序先后顺利.制定工艺路线的主要内容是：选择定位基准、加工表面的加工方法、安排工序的顺序、确定工序的分散和集中程度，以及设备和工艺装备的选择.本工艺设计的曲轴属于大批生产，有一些特殊的加工面，如果用普通机床是难以加工或者会使生产率较低，所以这里我们选择专用机床.如曲轴开档铣床、连杆铣床、曲轴磨床、键槽铣床等专用机床.采用这些专用机床，可以大大提高生产效率，保证加工精度，改善劳动条件。当然我们还需要考虑工厂设备情况及技术条件，用现有的设备、现有的技术条件达到最大的生产能力和经济效益。1.5.1

23、 工序安排的原则工序的安排顺序主要有以下原则：1、“先基面，后其他”原则工艺路线开始安排的加工表面，精基准的表面应该选择后续工序，然后以该基准面定位来加工其他面。比如主轴，应该先铣端面，钻中心孔，然后以中心孔定位来加工其他表面。2、“先面后孔”在实际生产中，零件上有比较大的平面能够让我们作为定位基准，那么我们就先加工该平面，然后用该平面定位孔，这样孔和平面之间的位置精度就得到了保证。这样定位会比较稳定，装夹也会更加方便。3、“先主后次”我们一般把零件上的加工表面分为主要表面和次要表面两大类别。主要表面通常是指精度要求较高的基准面和工作表面，而次要表面就是指精度要求较低，对零件的整个工艺过程影晌

24、相对较小的表面，如螺纹、紧固小孔等。在次要表面与主要表面之间也要有一定的位置精度要求，一般是先加工主要表面，然后用主要表面定位加工次要表面，在整个工艺过程中，把次要表面的加工安排在主要表面的级终精加工之前。4、“先粗后精”如上所述，我们在对于精度要求相对较高的零件，加工应划分有粗加工阶段。这一点对于刚性较差的零件，是尤其不能忽视。本工艺设计零件曲轴是属于大批大量生产类型，所以应该用工序分散的方法来安排工序。1.5.2 热处理工序的按排我们在制定工艺路线的时候，能否把热处理的位置安排的恰当，会对零件的使用性能产生非常大的影响。我们为了改善材料的切屑性能、并能够消除毛坯制造时所产生的内自力，所以在

25、机械加工之前安排正火工序。井且在粗磨轴颈之前应该安排淬火工序来提高零件的硬度和耐磨性。1.5.3 辅助工序的安排常见的辅助工序有检查、清洗、去毛刺、静平衡或动平衡、涂防锈油、打标记等。一般是在重要的关键的工序前后，各加工阶段之间以及工序过程的最后都需要安排检验工序，来保证加工质量。这里十分重要的是能否正确的安排辅助工序是，如果造成了遗漏，就会给装配和后续工序带来很大的困难，甚至影响到产品的质量问题，所以值得我们给予重视认真对待。1.5.4 确定零件的工艺路线综合了以上所有的因素分析，确定零件的工艺路线。如下：0铸毛坯5正火10抛丸去氧化皮15铣两端面钻中心孔20粗车长轴颈25车扇形30粗车短轴

26、颈35半精车长轴颈40精车短轴颈45精车长轴颈50检验55铣开档60铣连杆轴颈65钻斜油道孔70钻小油孔75孔口倒角80钻攻螺塞孔85吹风90高频淬火95修整中心孔100粗车主轴颈105粗磨连杆轴颈110精磨主轴颈115精磨连杆轴颈120磨50轴颈125磨小头轴颈130磨椎体135检查140车螺纹145粗铣键槽150精铣键槽155找平衡160抛光轴颈、清洗165检查170磁力探伤、探伤后退磁1.6 定位基准的选择1.6.1 定位基准的选择要求基准是我们用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面按功能不同可以把基准分为设计基准和工艺基准两大类。工件上的哪些表面可以选为定位基准，

27、是制定工艺规程过程中一个十分重要的问题，在最开始的工序中，只能用工件上还没有加工的毛坯表面来作为定位基准，这种定位基准为粗基准。在之后的工序中，我们采用己经加工过的表面来作为定位基准，这种基准称为精基准。1.6.2 粗基准的选择1、余量均匀原则余量均匀加工时工艺系统的弹性变形均匀，不会轻易发生振动，而且能够保留毛坯制造时得到的较好的表面力学性能，对于获得规定的形状精度和表面祖糙度是十分有利。2、保证不加工面位置正确的原则对于工件不加工的表面，我们需要保证不加工表面与加工表面之间的相对位置要求，一般粗基准用从不加工表面选择。3、粗基准平整光沽，定位可靠的原则虽然粗基准是毛坯表面，但应当尽量光洁、

28、平整、无飞边，不能选分模面所在的表面或毛坯分型面作为粗基准。4、粗基准避免重复使用的原则因为粗丛准都是未经过机械加工的毛坯表面，所以精度和表面粗糙度都较低，如果在某一个自由度上一直在使用粗基准，保证不了两次装夹下工件与刀具、机床相对位置的一致性，就会使得位置精度下降。1.6.3 精基准的选择原则精基准的选择主要是考虑如何保证加工精度和安装准确、方便。因此选择精基准时应遵循以下原则：1、基准重合原则使设计基准与定位基准重合，减小定位误差。2、基准统一原则在零件加工有关的某几道工序的设计基准或者定位基准中，应该尽可能采用同一个(或一组)定位基准来进行定位，称为基准统一原则。使用基准统一原则，能够简

29、化制适工作和夹具设计，减少工件在加工过程中的翻转次数，在自动化生产和流水作业中有着十分广泛的应用。3、互为基准原则当两个加工表面的加工精度和相互位置精度的要求够较高时，可以用A面为精基准加工B面、再以B面为精基准加工A面，这样反复，能够逐渐提高定位基准的精度，最后达到高水平的加工要求。4、自为基准原则有些精加工或者光整加工的余量是很小，并且要求加工时的余量要均匀，如果以其他因定位误差过大而难以达到要求得加工表面做为精基准，加工时就应选择加工表面自身作为加工的精基准，而且该表面与其它的表面之间的位置精度则由前工序保证。1.6.4 确定曲轴的定位基准本工艺设计的加工工件为曲轴，属于轴类零件。根据曲

30、轴的技术要求，在保证产品质量的前提下，综合考虑精基准的选择原则，灵活应用。为了能够保证轴上各个重要表面间的相互位置精度要求，选择定位基准时尽量做到使各工序的基准能够互为基准。主要圆柱表面的加工，一般选顶尖作辅助基准，拨杆作转向定位及选择顶尖作定位基准来达到基准的统一。曲轴的装配为两支承主轴颈，为了保证其他表面相对两主轴颈的行为公差的要求，以两主轴颈为定位基准来加工其他表面。总而言之，通过以上这些基准选择的分析，曲轴的加工应以顶尖孔及两主轴颈为精基准，这样就能够达到基准统一和基准重合，并且两者可以交替作用，互为基准，最终达到设计要求。1.7 各工序机床及工序装备的选择一般情况下，单件小批生产时选

31、用通用机床及通用工艺设备，成批生产时选用通用机床及通用工艺装备，大批大量生产时选用专用机床及专用工艺装备。1.7.1 机床的选择原则选择机床的基本原则是：1、机床的加工尺寸范围能够与零件的外廓尺寸相适应。2、机床的精度能够与工序所要求的精度相适应。3、机床的生产率能够与零件的生产类型相适应。4、与现有的机床相适应。1.7.2 刀具的选择原则刀具的选择最主要的选择因素在于工序采用的加工方法，工件材料，所要求的粗糙度和精度，加工表面的尺寸，生产率及经济性等。1.7.3 量具的选择原则量具主要根据生产类型及所要求检验的尺寸与精度来选择。1.7.4 确定曲轴个加工工序的机床及装备根据上述原则，现选择机

32、床及工艺装备如下：1、工序15：铣两端面中心孔机床：铣两端而钻中心孔机床夹具：专用夹具刀具：端铣刀W18Cr4V，B5中心钻2、工序20：粗车长轴颈机床：C620普通机床夹具：顶尖、拨杆刀具：45度外圆乍刀量具：卡尺3、工序25：车扇形机床：C730-1多刀半自动车床夹具：气动三爪卡盘刀具：45度车刀，扇形车刀量具：卡尺、深度尺4、工序30：粗车短轴颈机床：C730-1多刀半自动车床夹具：气功三爪卡盘刀具：75度外圆车刀量具：卡尺，深度尺5、工序35：半精车长轴颈机床C730-1多刀半自动车床夹具：气动三爪卡盘刀具：75外圆车刀，R4车刀量具：卡尺、深度尺6、工序40：精车短轴颈机床：C730

33、-1多刀半自动车床夹具：气动三爪卡盘刀具：75外圈车刀、R5车刀、切槽刀量具：卡尺、深度尺、300卡板7、工序45：精车长轴预机床：CE7120仿形车床夹具：顶尖、拨杆刀具：75外圆车刀、车梢刀量具：卡尺、深度尺、300卡板8、工序50：检查（1）曲轴全长306 400游标卡尺（2）曲轴主轴颈70.40 100卡尺（3）小轴颈30.3 150卡尺（4）全部圆角R5 R规（5）两曲臂宽100.6土0.1 200卡尺（6）卡环槽与端面距离19槽宽2.2 150卡尺200深度尺（7）退刀槽至端面距离219.3土0.2 300卡尺（8）轴颈50.3 150卡尺（9）螺纹轴颈44 150卡尺（10）端面

34、至锥度距离73 200深度尺（11）两主轴颈长度39.7士0.1 200深度尺（12）R5粗糙度Ral.65m 电动轮廓仪（13）各轴颈粗糙度Ra1.6m 电动轮廓仪9、工序55：铣开档机床：铣开档机床夹具：专用夹具刀具：圆盘铣刀(左铣刀片、右铣刀片)YT15最具：150卡板10、工序60：铣连杆轴颈机床：铣连杆轴颈铣床夹具：专用夹具刀具：成型铣刀YG8量具：150卡板11、工序65：钻斜油道孔机床：液压深孔钻夹具：钻斜油道孔夹具刀具：6长柄钻头W18Cr4V量具：150卡板12、工序70：钻小油道孔机床：台钻夹具：钻小油道孔夹其刀具：3长柄钻头W28Cr4V量具：150卡尺13、工序75：孔

35、口倒角机床：台钻夹具：钻小油道孔夹具刀具：10锪钻T12量具：150卡尺14、工序80：钻攻螺塞孔机床：J7扩孔钻床夹具：钻攻螺塞孔夹具刀具：复合扩孔钻W18Cr4VGI/2螺纹丝谁量具：150卡尺G1/2螺纹塞规15、工序85：吹风16、工序90：高频淬火17、工序95：修整中心孔机床：Z52台钻夹具：专用夹具刀具：B5中心钻18、工序100：粗磨主轴颈机床：M131外圆磨床夹具：顶尖刀具：GW46ZRAP600×75×305砂轮量具：50-75外径千分尺、卡尺、卡板19、工序105：粗磨连杆轴颈机床：M8230曲怕机床夹具：专用夹具刀具：GW46ZRAP750X40X3

36、05砂轮量具：50-75外径千分尺、卡尺、31.3卡板20、工序110：粗磨主轴颈机床：M131外圆磨床夹具：顶尖，拨杆刀具：GW46ZRAP750×40×905，砂轮量具：50-75外径千分尺，卡尺，31.3卡板.21、工序115：粗车连杆轴颈机床：M8230曲轴机床夹具：粗车连杆轴颈夹具刀具：GW46ZRAP75OX40X305砂轮量具：50-75外径千分尺，卡尺，31.3卡饭22、工序120：磨50轴颈机床：M131外圆磨床夹具：顶尖、拨杆刀具：GW60ZRAP600×75×305砂轮量具：60-75外径干分尺23、工序125：磨小头轴颈机床：M1

37、31外圆磨床夹具：顶尖刀具：GW60ZRAP600×75×305砂轮量具：25-50外径千分尺24、工序130：磨椎体机床：M120外圆磨床夹具：顶尖刀具：GW60ZRAP600×75×305砂轮量具：圆锥环规、卡板25、工序135：检査(1)主轴颈粗糙度Ra0.4µm 50-75千分尺(2)连杆轴颈粗糙度Ra0.4µm 50-75千分尺(3)小头轴颈粗糙度Ra1.6µm 5-50千分尺(4)50轴颈粗糙度Ra0.8µm 50-75千分尺(5)椎体1：10粗糙度Ra0.8µm贴合度不小于70%圆锥环规(6

38、)椎体至断面距离72 卡板(7)两曲臂宽100±0.07 卡板(8)曲臂宽31±0.1 31卡板(9)连杆轴颈38 38卡板(10)行程半径57.5行程检具顶尖座、百分表(l1)主轴颈圆柱度0.008 50-75千分尺(12)连杆轴颈圆柱度0.008 50-75千分尺(13)主轴颈同轴度0.04 顶尖座、百分表(14)30轴颈对主轴颈跳动0.025 顶尖座、百分表(15)连杆轴颈对主轴颈平行度0.01 顶尖座、百分表(16)50轴颈对主軸颈跳动0.03 顶尖座、百分表(17)锥面对主轴颈跳动0.03 顶尖座、百分表26、工序140：车螺纹机床：C620普通机床夹具：顶尖刀具

39、：螺纹车刀量具：螺纹环规(止)、螺纹环规(通)27、工序145：粗铣键槽机床：曲轴键槽铣床夹具：专用夹具刀具：10键槽铣刀、6键槽刀量具：键槽塞规28、工序l50：精铣键槽机床：曲轴键槽铣床夹具：专用夹具刀具：12键槽铣刀、8键槽铣刀量具：键槽塞规29、工序155：找平衡机床：Z535立式钻床夹具：V型底座刀具：12钻头量具：平衡力矩检具30、工序160：磁力探伤、探伤后退磁31、工序165：抛光轴颈、清洗机床：抛光机床夹具：专用夹具刀具：细锉刀、W40研磨膏32、工序170：检査(1)大键槽宽12粗糙度Ra3.2µm 键槽塞规(2)小键槽宽8粗糙度Ra3.2µm 键槽塞规

40、(3)大小键槽对称中心线90±30 顶尖座、杠杆表(4)大小键槽对称公共轴线0.04±0.03 顶尖座、杠杆表(5)大小键槽对称公共轴线平行度0.04±0.03 顶尖座、杠杆表(6)螺纹粗糙度Ra1.6µm 螺纹塞规(通止)(7)平衡力矩0.756±0.005Nm 平衡力矩检具1.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定1.8.1 加工余量的概念加工余量，是指加工表面在达到所需的精度和表面质量时需要切除的金属表面。如果切除的余量太大，就会产生浪费。在増加切削工时、增加机床，有时可能将加工表面所需保存的最耐磨层切掉。然而切除的余量太小，就不能去掉加

41、工表面在加工前存在的误差导致产品的分裂，所以做到正确规定加工余量是一项十分重要的工作。在单边余量中，当一次工作行程切除工序余量时，切深应该和工序余量相等，而在双边余量中，切深应该为工序余量的一半。1.8.2 影响加工余量的因素确定加工余量的基本原则就是在保证加工质量的前提下减少加工余量。为了合理的确定加工余量，一定要弄清楚影响加工余量的各项因素。具体如下：1、加工前的表面质量在前一道工序加工后的表面上会有微观的表面缺陷层深度Ha和表面粗糙度Ra，在本工序加工时就要去掉这部分的厚度。2、上道工序的表面本身尺寸公差Ta，因为前工序加工后，表面会遗留下形状误差和尺寸误差，这些误差的总和正常情况不会超

42、过前工序的尺寸误差Ta，因此在本工序的加工余量在不考虑其他误差的存在时，不应小于Ta。3、本道工序加工时的安装误差，包括夹紧误差和定位误差两种误差，会直接影响被加工表面的工序基准和切屑刀具的相对位置，是可能造成余量不够的现象，所以要用一定的余量给予补偿。1.8.3 确定加工余量的方法一般地，合理确定加工余量的方法有以下几种：l、计算方法根据具体公式来进行相应的余量计算，确定最适合的加工余量，节省金属，可是必须拥有可靠的实验数据资料，不然很难进行。有时在大批大量的生产中会采用。2、经验估计法如果工序余量不够就会产生废品，所以所估余量一般情况都会较大，因此这种方法常用于单间小批生产。3、査表修正法

43、此法是根据实际生产情况和实验研究积累的有关加工余量的资料数据，而且结合实际情况修正进而来确定加工余量的方法。1.8.4 确定曲轴的工艺尺寸根据本厂加工的零件的具体情况，本次设计的加工余量所釆用的是査表修正法来确定的。曲轴的工艺尺寸确定如下：1、铣端面曲轴总长度：306mm加工余量：4mrn(单侧)毛坯尺寸：314±1mm2、两主轴颈70mm精磨加工工序尺寸：70mm精磨加工余量：0.15mm粗磨加工工序尺寸：70.15mm粗磨加工余量：0.25rnrn精车加工工序尺寸：70.40mm精车加工余量：2.6mm粗车加工工序尺寸：70.30mm毛坯尺寸：78.5±0.8mm3、连

44、杆轴颈精磨加工工序尺寸：65mm精磨加工余量：0.15mm粗磨加工工序尺寸：65.15mm粗磨加工余量：0.25mm铣削加工工序尺寸：65.40mm铣削加工余量：8.6mm毛坯尺寸：74±0.8mm4、50轴颈磨削工序尺寸：50mm磨削加工余量：0.3mm精车工序尺寸：50.3mm精车加工余量：1.8mm半精车工序尺寸：52.1mm半精车加工余量：1.9mm粗车工序尺寸：54mm粗车加工余量：4mm毛坯尺寸：58±0.7mm5、30轴颈轴颈工序尺寸：30mm磨削加工余量：0.3mm精车工序尺寸：30.3mm精车加工余量：1.2mm粗车工序尺寸：31.5mm粗车工序尺寸：5m

45、m毛坯尺寸：36.5±0.7mm6、扇形粗车工序尺寸：R95mm粗车加工余量：2mm毛坯尺寸：R97±0.8mm7、其他的端面余量皆为3.5mm1.9 切削用量的选择及工时定额的计算1.9.1 切削用量的选择选择正确的切屑用量，对保证产品质量，提高经济效率和切屑效率，是具有十分重要的作用。必须全面考虑工件材料的加工精度、表面粗糙度要求、机床功率等其他因素。切削用量的选择不仅需要发挥刀具的用处，还需要能保证加工质量并且降低加工成本。所以综合上述分析，切削用量的选择可根据査表确定。1.9.2 工时定额的计算时间定额是指在一定的生产条件下，生产一件产品或者完成一道工序所需要的时间

46、。它是生产计划、成本核算的重要依据，在设计新厂时，又是布置车间面积、计算设备的依据。合理的确定时间定额可以达到提高劳动生产率和企业管理水平的效果，获得可观的经济效益。时间定额是由基本时间、辅助时间、工作地点服务时间、休息时间和准备与终结时间共同组成的。1、基本时间Tj对机械加工来说，就是机动时间，是用来改变工件形状、尺寸和表面性质所需要的时问。一般可采用计算法：Tj=I1+I2+I3·if·n式中：Tj基本时间，minL切削时间，mmI1加工表面长度，mmI2刀具切入长度，mmI3刀具切出长度，mm一般取13mmi走刀次数n工件转数，r/minf刀具进给量，mm/r各种加工

47、方法基本时间计算查有关資料。2、辅助时间Tf辅助时间是工人为了完成主要工作而进行的各种辅助运动所需要的时间。如装卸工件，改变切削速度或者进给量、测量工件尺寸等时所需要的时间。3、工作地点服务时间Tfw工作地点服务时间，主要分为组织服务时间及技术服务时间。组织服务时间指为了保持工作状态所需要的时间，如更换刀具、修理砂轮等花费的时间，技术服务时间是指工作开始时分配工艺文件及工作，在工作班结東后，收拾工具及清扫切屑、润滑机床等所需的时间。工作地点的服务时间是很难精确计算出来的，我们一般釆用基本时间的(1520)%来进行估算。4、休息和自然需要的时间Tx休息和自然需要的时间，指工人在工作班内所必要的休

48、息和生理上自然的时间，采用基本时间的(26)%来进行估算。5、准备终结时间Tz准备终结时间一般采用基本时间的(35)%进行来估算。对于一批工件来说，准备终结时间是只有一次的。批量越大，分配到到每个工件上的时间就会越少，所以，大批大量生产时不能忽略准备终结时间。1.9.3 曲轴的切削用量及工时定额的计算下面是几种类型的曲轴定位加工工序的切削用量和工时定额的确定过程。(主要数据查李洪主编机械加工工艺手册1、 工序15：铣两端面，钻中心孔 (1)铣两端面 p=4mm 查表2.4-72得T=10800s查表2.4-74得r=0.2mm/r则f=p·z=0.2×8=1.6mm/ra=

49、56mm由表2.4-96查得铣削速度V=18.9d00.2KvT0.15ap0.1ar0.1a0.1z0.1600.85=18.9×10000.21108000.1540.10.20.1560.80.1600.85=0.327m/sKv切削速度修正系数Kv=1主轴转速：n=1000×60×Vd=62.48r/min=1000×60×0.3273.14×100取n=60r/minV=100×3.14×601000×60=0.314m/s工时定额计算：（表2.5-10）Tj=l+l1+l2fMz式中：l被切削

50、层长度，mml1刀具切入长度，mml2刀具切出长度，mm一般取13mmi走刀次数fMz工作台的水平进给量，mm/min fMz=fMzzn L1=0.5D-D2+a212+13 =0.5100-1002+56212+13 =10.5D铣刀直径L2=13取L2=2Tj=36+10.5+2×10.2×8×80=0.535minTr=10%Tj=0.053min(2)钻中心孔p=2.5mm查表2.4-38得f=0.22mm查表2.4-41得V=0.25mm主轴转速：n=1000×60×Vd=1000×60×0.253.14

51、5;5=955r/min取n=955r/minV=0.25m/s工时定额计算：（表2.5-10）Tj=l+l1+l2fnl=14mml1=D2cotkr+12=52cot60°+12=3.44mml2=0Tj=14+3.44+00.22×950=0.0834minTr=10%Tj=0.008min2、 工序20：粗车长轴颈 p=2mm 查表2.4-3得f=0.5mm 查表2.4-9得V=1.38m/s主轴转速：n=1000×60×Vd=1000×60×1.383.14×58=454.6r/min取n=450r/minV=45

52、0×3.14×1.381000×60=1.37工时定额计算：Tj=l+l1+l2+l3fnl=95mml1=aptankr+23=2tan45°+2=4mml2=0l3=5mmTj=95+4+0+50.5×450=0.462minTr=10%Tj=0.0462min3、 工序25：车扇形 p=2mm 查表2.4-3得f=0.7mm/r 查表2.4-9得V=1.2m/s 主轴转速n=1000×60×Vd=1000×60×1.23.14×97=236.39r/min取n=236r/minV=236&

53、#215;3.14×9781000×60=1.2m/s工时定额计算：l=100mml1=aptankr+23=2tan45°+3=5mml2=35mm取量l2=4mml3=5mmTj=100+5+4+50.7×236=0.69minTr=10%Tj=0.07min4、 工序40：精车短轴颈查表参考文献11 车70.40-0.074ap=0.9mm査表得f=0.20mm/rV=1.833m/s车30.3_oo52ap=0.6mm査表得f=0.20mm/rV=1.333m/s车端面I：ap=1.2mm査表得f=0.20mm/rV=1.5m/s车端面：ap=1.2mm査表得f=0.20mm/rV=1.3m/s车槽：ap=0.9mm査表得f=0.11mm/rV=1.26m/s主轴转速：n=1000×60×V/·d经计算，所得的主轴转速依次为：497.5r/min840.6r/min218r/min352r/min848.4r/min因为本工序是在多刀半自动车床加工，所以转速取最小值300r/min。车70.4-0.074切削速度：V=70.4×3.14×30.31000×60=1.11m/s车30