空压机曲轴加工工艺
毕业设计（论文）
类型： 毕业设计说明书□毕业论文题目：空压机曲轴加工工艺
学生姓名：
指导教师：
专业：
时间：2013年3月~5月
目录
摘要............................................................................................................I Abstract 0
1 绪论 (1)
1.1课题的目的 (1)
1.2 曲轴加工技术现状 (1)
1.3 综述及设计内容，意义 (2)
1.3.1 综述 (2)
1.3.2设计内容、意义 (2)
2 零件分析 (3)
2.1 零件的作用 (3)
2.2零件的工艺分析 (3)
2.2.1以拐径?95mm为中心的加工表面 (3)
2.2.2以轴心线两端轴为中心的加工表面 (3)
2.3零件加工的主要问题和工艺过程设计分析 (4)
3 工艺规程设计 (7)
3.1确定毛坯的制造形式 (7)
3.2基面的选择 (7)
3.2.1 粗基准选择 (7)
3.2.2 精基准的选择 (7)
3.3制定工艺路线 (7)
3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (10)
3.4.1加工两端中心线上的外圆表面。 (10)
3.4.2 粗车?86 mm 与?93 mm外圆端面 (11)
3.4.3 攻M12深24mm螺孔，及攻4—M20螺纹 (11)
3.4.4 在轴径?86 mm的端面钻左端?6的锥形孔 (11)
3.4.5 铣右端轴径?93mm的上的槽 (11)
3.4.6 铣?86处键槽 (12)
3.4.7 钻右端轴径?95 mm的孔（?30mm） (12)
3.4.8 铣115mm左右两侧面 (12)
3.4.9 铣60mm×115 mm平面 (13)
3.4.10钻拐径?95处的两个油孔（?8） (13)
3.4.11 车磨拐径为?95 mm (13)
3.5 确定切削用量及基本工时 ................................................................................... 13 3.6 时间定额计算及生产安排 ................................................................................... 40 3.6.1粗车左端外圆?95 mm . (40)
3.6.2粗车左端轴径?90mm ................................................................................ 41 3.6.3 粗车左端轴径?86 mm .............................................................................. 41 3.6.4 粗车拐径外侧左、右端面并粗车台肩 ..................................................... 41 3.6.5 粗车拐径?95 mm ...................................................................................... 42 3.6.6 精车拐径?95mm 尺寸 .............................................................................. 42 3.6.7 精车右端轴径?95 mm .............................................................................. 42 3.6.8 精车右端轴径?93 mm (43)
3.6.9 精车左端轴径?950.025
0.003++ mm (43)
3.6.10 精铣底面60mm×115mm .......................................................................... 43 3.6.11 钻、攻4—M20螺纹 ................................................................................ 43 3.6.12 铣键槽24mm×110mm (44)
3.6.13铣右端轴径?93mm 的槽440.50.2++mm (44)
3.6.14 粗镗、精镗右端?30mm 孔 (45)
3.6.15 钻拐径?950.0360.071-- mm 斜油孔?8mm (45)
3.6.16 钻曲拐左侧孔?8mm ............................................................................... 45 3.6.17 粗磨左端轴径 ........................................................................................... 45 3.6.18 磨左端轴径?90mm ................................................................................. 46 3.6.19磨右端轴径?95 mm ................................................................................. 46 3.6.20精磨拐径?95mm 至规定尺寸 ................................................................. 46 3.6.21精磨左右两轴径?95mm 至规定尺寸 ..................................................... 47 3.6.22精磨?90mm 至规定尺寸 ......................................................................... 47 3.6.23车1：10圆锥 ............................................................................................ 47 3.6.24磨1：10圆锥?86长124mm (47)
4 专用夹具设计 (49)
4.1加工曲拐上端面油孔夹具设计 (49)
4.1.1定位基准的选择 .......................................................................................... 49 4.1.2切削力的计算与夹紧力分析 ...................................................................... 50 4.1.3夹紧元件及动力装置确定 .......................................................................... 50 4.1.4钻套、衬套及夹具体设计 .......................................................................... 52 4.1.5夹具精度分析 .............................................................................................. 54 4.2加工曲拐上侧面油孔夹具设计 . (55)
4.2.1定位基准的选择 (55)
4.2.2切削力的计算与夹紧力分析 (55)
4.2.3夹紧元件及动力装置确定 (56)
4.2.4钻套、衬套及夹具体设计 (57)
4.2.5夹具精度分析 (59)
4.3铣曲拐端面夹具设计 (60)
4.3.1定位基准的选择 (60)
4.3.2定位元件的设计 (61)
4.3.3铣削力与夹紧力计算 (62)
4.3.4对刀块和塞尺设计 (62)
参考文献 (65)
致谢 (66)
南通职业大学毕业设计空压机曲轴加工工艺
摘要
曲轴是空压机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到空压机的质量和寿命.曲轴在空压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。空压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。
本课题是空压机曲轴的加工工艺与夹具设计进行探讨。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。所撰写的工艺路线合理与否，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卡片。
关键词：空压机曲轴工艺分析夹具设计
空压机曲轴加工工艺
Abstract
The car engine crankshaft is one of the key parts and its direct influence on the performance of the quality of life and the car engine crankshaft in engine. For maximum load and power, with all of the changes direction, bending and torque through long run, so the crankshaft material wear high rigidity, fatigue strength and wear resistance. Engine crankshaft role of piston is reciprocal linear motion through the link into the rotary motion, thus realize engine by chemical energy into mechanical energy output.
This topic is only diesel engine crankshaft process analysis and design is discussed. The process route plan is the key stage procedure formulation of regulations, is the overall design process. Which route reasonable or not, not only influence processing quality and productivity, and affect worker, equipment, and process equipment and production sites, which affect the reasonable utilization of production cost?
Therefore, the design is in the careful analysis of the crankshaft parts processing technical requirements and machining precision, reasonably determines the blank type, after consulting relevant reference, manuals, charts, standards, and technical data to determine the locating datum, mechanical process and procedure limits. But dimensions and tolerances, eventually developing a crank parts processing process card.
Keywords: engine crankshaft process analysis and process design
1 绪论
1.1课题的目的
此次毕业设计是对空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺规程的制订及专用夹的设计。设计曲轴零件的机械加工工艺规程的制订及专用夹具的设计是对一名机械专业的毕业生三年所学知识的最基本的考查。通过工艺规程的制定，可以对机械加工方法、机械制造技术有进一步的了解，也可以进一步熟悉工艺规程制订的步骤方法，能更好的提升学生的机械制图水平；能有效的提高学生查阅机械设计、工艺手册、图册的能力；能极大的加强学生对机械设计的计算、工艺分析、工序安排的了解和动手能力。这是我们在毕业之前对我们所学各课程的一次深入的综合性的总测验，也是一次理论联系实际的训练，它在我们将来的工作中占有举足轻重的地位。
1.2 曲轴加工技术现状
曲轴是空压机的关键零件之一，其结构复杂，生产批量大，品种更换频繁，精度要求高。主轴连杆颈的尺寸精度为IT6～IT7，圆度≤0.005mm，表面粗糙度Ra0.2～0.4。因此，一条先进的曲轴生产线不仅要实现柔性换产以面对市场需求，还要满足工艺要求，保证加工精度，最终生产出合格的产品。锻钢曲轴生产线拥有世界顶级的数控机床、先进的加工工艺及日臻完善的管理制度，不仅大幅提升了曲轴的加工效率，实现了柔性快速换产能力，而且更好地保证了曲轴的加工质量。当前，曲轴的质量主要通过机加工和热处理的过程控制来保证，其途径大致有以下三种：
1. 人为检测：指通过专业质检人员(或操作人员自检、互检)对每道工序按照工艺要求
进行在线测量，及时调整工艺参数，避免不合格产品周转到下道工序或出现批量废品。
2. 设备控制：指依靠较高设备精度保证当前工序的加工精度，是保证尺寸精度、形
状精度和位置精度的有效方式，也是先进曲轴加工生产线的标志之一。
3. 工艺保障：工艺是机加工过程中将曲轴毛坯转化成成品的法律准绳，是产品质量
的根本保证，也是提高加工效率的前提。
通过不断地改进人们发现：人为检测相对难度较低，但是后期改善效果不明显。通过先进设备控制加工精度已在锻钢生产线和部分铁轴生产线上实施，改善效果可观。
对于工艺保障，由于国内外曲轴的加工工艺大同小异，且刀具、砂轮、切削液、淬火涨量、加工参数及加工余量等影响质量因素涉及改善周期长、优化空间小及普及性差等特点，因此要通过加工工艺的改进、优化来提高产品质量。
1.3 综述及设计内容，意义
1.3.1 综述
空压机曲轴是空压机中接受电动机以扭矩形式输入的动力、并将旋转运动变为直线运动的一个重要零件，它在工作过程中将承受周期性的、复杂的交变载荷，曲轴常用材料有优质碳素结构钢和球墨铸铁等，因此曲轴毛坯也就有锻造曲轴和铸造曲轴两大类。本设计当中，曲轴采用铸造毛坯。
1.3.2设计内容、意义
曲轴是空压机的主要零部件之一，用来将活塞的往复运动转变为旋转运动。根据发动机气缸的数目，曲轴一般分单缸、双缸、三缸、四缸和六缸曲轴。曲轴的加工工艺复杂，特别是轴颈有很高的尺寸和形位公差要求，一般按6级精度制造，粗糙度不高于Ra0.8μm。轴颈表面需要热处理以提高其耐磨性，常用的热处理形式为氮化和高频淬火。
本设计是3L-10/8固定式空压机曲轴的工艺及工装设计。要求年生产任务为5000件。本曲轴的材料为QT600-2。近年来，球墨铸铁和稀土球墨铸铁得到了广泛的运用，其特点为：可铸性好，有较高的强度和较小的缺口敏感性，有较好的减振性及耐磨性。
对典型零件的工艺及夹具结构设计，在加深我们对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。使我们能够将大学三年所学知识融会贯通，也使我们在设计过程中不断学习一些新知识。同时，为我们即将步入工作岗位，作为机械设计制造技术人员从事机械设计制造工作打下一定基础。通过毕业设计环节，培养我们广泛查找资料、分析问题、解决问题的能力，使我们养成认真仔细，精益求精的科学工作习惯。
2 零件分析
2.1 零件的作用
零件是空气压缩机上的曲轴，它位于空气压缩机连杆处，曲轴产生旋转运动，带
动连杆使活塞产生往复运动，并将旋转转为直线运动，它在工作过程中将承受周期性的复杂的交变载荷。其主要作用是传递转矩，是连杆获得所需的动力。
2.2零件的工艺分析
从曲轴的形状来看，其横断面会沿轴线方向急剧变化，应力的分布极不均匀，尤其是曲柄臂和曲轴颈、过渡圆角部分以及油孔附近会产生应力集中。曲轴要承受自身的扭转振动所引起的附加力，曲轴在长期的运行过程中，在应力集中区产生疲劳破坏，因此弯曲和疲劳断裂是主要的破坏形式，曲轴连杆轴颈、主轴颈及轴承副在较高的比压下进行高速的相对旋转，轴颈与曲轴过渡处疲劳引起的裂纹，将会造成磨损发热和烧伤，其中曲轴表面的磨削下当将产生严重后果。[7]
根据曲轴的工作状况，为保证曲轴进行可靠的工作，曲轴必须有足够的强度、硬度、良好的耐磨性和高的抗疲劳性能，质量要小，各工作标表面要求耐磨、润滑良好。具体来讲曲轴应具有以下力学性能：
(1) 具有足够的强度，减少轴颈的翘曲变形，提高自抗振能力。 (2) 表面有高的硬度、弯曲疲劳强度、扭转强度和耐磨性。 (3) 有良好的抗疲劳强度和冲击性。 (4) 有良好的润滑作用。
曲轴失效的形式主要有以下两种：
(1) 疲劳破坏。一是在轴颈与轴柄过渡圆角处产生疲劳裂纹；二是轴颈中部的油道内壁产生环行的裂纹，逐渐发展为曲柄处的断裂。
(2) 轴颈表面严重磨损。
2.2.1以拐径?95mm 为中心的加工表面
这一组加工表面包括: 拐径?950.036
0.071-- mm 加工及其倒圆角,两个?8的斜油孔,两个油孔孔口倒角，它的加工表面的位置要求是?950.036
0.071-- mm 圆柱度公差为0.01 mm 。
2.2.2以轴心线两端轴为中心的加工表面
这一组加工表面：1：10锥度面的键槽240.0520+ mm 并左端倒角，左端面?15 mm 深
16.8 mm 的中心孔,2个M12深24 mm 的螺纹孔，各轴的外圆表面, 右端面?950.025
0.003++ mm
的孔?300.0840+ mm 。
这组加工表面有一定的位置要求，主要是：
(1)键槽240.052
0+mm ×110mm 与 1：10锥度轴心线的对称度公差为0.10mm 。
(2)1：10锥度轴心线对A-B 轴心线的的圆跳动公差0.025mm ；
(3)?900.220.57-- mm 轴表面的圆柱度公差为0.01 mm
这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有：
(1)曲轴拐径?950.0360.071-- mm 轴心线与A-B 轴心线的平行度公差?0.03mm
又以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并保证他们的位置精度要求。
2.3零件加工的主要问题和工艺过程设计分析
（1）曲轴在铸造时，左端?95
0.025
0.003
++ mm 要在直径方向上留出工艺尺寸量，铸造
尺寸为105mm ，这样为开拐前加工出工艺键槽准备。该工艺键槽与开拐工装配合传递扭转。
（2）为保证加工精度，对所有加工的部位均应采用粗、精加工分开的原则。 （3）曲轴加工应充分考虑在切削时平衡装置。 1）车削拐径用专用工装及配重装置。
图1-1 车削拐径
2）粗、精车轴径及粗、精磨轴径都应在曲轴拐径的对面加装配重。
图1-2 车、磨轴径
（4）1：10锥度环规与塞规要求配套使用，环规检测曲轴锥度，粗加工时，用粉笔的加工零件上细画一条线，用环规套上，转半圏。看零件上磨擦的痕迹，小头被抹掉表示锥度小了，大头抹掉表示锥度大了。精加工时，用红丹粉涂。除了锥度，还要注意表面的接触面积要大于85%以上才算合格。塞规检测与之配套的电机转子锥孔或联轴器锥孔，以保证配合精度。
（5）曲轴偏心距100+-0.1mm 的检验方法如图2-3。
将两个短V 形块放在工作平台上，以曲轴两轴径?950.0250.003++ mm 作为测量基准。将曲轴放在V 形块上。首先用百分表将两
轴径的最高点调整到等高（可用纸垫V 形块的方法），并同时用高度尺测出轴径的最高点实际尺寸32,H H 如两轴径均在公差范围内，这时32,H H 应等高)。用百分表将曲轴拐径调整到最高点位置上，同时用高度尺测出拐径最高点实际尺寸1H 。1在用外径千分尺测出拐径1φ和轴径32,φφ的实际尺寸。这样经过计算可得出偏心距的实际尺寸。
图1-3 曲轴偏心距检测示意图
1-2)2/()2/(2211式偏心距φφ---=H H
式中 1H —— 曲轴拐径最高点 2H （ 3H ）——曲轴轴径最高点
1φ —— 曲轴拐径实际尺寸
)(32φφ ——曲轴轴径实际尺寸
（6）曲轴拐径轴线与轴径轴线平行度的检查，可参照图2-3进行。当用百分表将两轴径的最高点，调整到等高后，可用百分表再测出拐径1φ最高点两处之差，然后通过计算可得出平行度值。
（7）曲轴拐径、轴径圆度测量，可在机床上用百分表测出。圆柱度的检测，可以在每个轴上选取2~3个截面测量，通过计算可得出圆柱度值。
3 工艺规程设计
3.1确定毛坯的制造形式
零件材料为球墨铸铁，根据型号为QT600-3。考虑到空气压缩机曲轴的零件较大，零件比较复杂，应采用铸件。而且投资较少，成本较低，生产周期短。3.2基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，不盲目的选择基面。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。
参照参考文献《机械制造技术基础》[1]
，正确选择加工基准面。
3.2.1 粗基准选择
在小批生产的条件下，通常都是采取划线找正。所以曲轴加工的第一道工序是钳工划线，划出主轴颈端面的十字中心线以及待加工表面的轮廓线，然后按划线找正将曲轴安装在机床上进行加工。这样兼顾了各部分的加工余量，以减少毛坯的废品率。
3.2.2 精基准的选择
加工曲轴的主轴颈止以及与主轴颈同旋转轴心线的其它配合部分和曲柄外圆弧面、外端面时，同轴类零件外圆表面加工一样，采用辅助精基准－顶针孔。用顶针孔作为精基准，符合基面同一的原则，从而可以保证一次安装中加工的各表面的同轴度或垂直度。对于主轴颈较大而偏心距又较小的曲轴，可以在曲轴两端面上分别各打出两个顶针孔A及B，使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。
3.3制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能
得到合理的保证。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 根据参考文献《机械加工工艺手册》[2]
，制定出下面工艺方案。
工艺路线方案（一）：
1）画线，以毛坯外形找正，划主要加工线，偏心距1000.1±mm 及外形加工。 2）划轴两端中心孔线，顾各部加工余量。
3）工件平放在镗床工作台上，压轴950.025
0.003++ mm 两处，钻右端中心孔。 4）夹右端（1：10锥度一边）顶右端中心孔，粗车左端外圆?950.0250.003++ mm ，粗
车左端所有轴径，粗车拐径外侧左、右端面，保证拐径外侧的对称性及尺寸，粗铣凸台?25。
5）夹右端，左端上中心架车端面，去长短保证总长尺寸610mm ，钻左端中心孔，钻左端?6的孔，深16.8mm ，锪60°角，深7.8mm ，再锪120°角，深1.8mm 。
6）粗车拐径?950.0360.071-- mm 尺寸。 7）精车拐径?950.0360.071-- mm 尺寸。
8）夹左端，顶右端中心孔，精车右端轴径?950.0250.003++ mm ，长度尺寸至87mm ，保
证曲拐端面60mm 尺寸，精车右端轴径?93至图示长度12mm 。
9）夹右端，顶左端中心孔，精车左端轴径?950.0250.003++ mm ，长度尺寸至85mm ，保
曲拐端面60mm 尺寸。
10）以两中心孔定位，磨左端轴径?950.0250.003++ mm ，磨左端轴径?900.220.57--mm 。 11）以两中心孔定位，倒头装夹，磨左端轴径?950.0250.003++ mm 。
12）底面60mm ×115mm ，以两侧面定位并压紧，保证距中心高70mm ，总高236mm 。 13）以两轴径定位压紧钻、攻4—M20螺纹。
14）以两端中心孔定位，精磨拐径?950.0360.071-- mm 至图样尺寸，磨圆角R6。 15）以两端中心孔定位，精磨两轴径?950.0250.003++ mm 至图样尺寸，磨圆角R6，精磨?900.22
0.57--mm 至图样尺寸，倒角2.5×45°。
16）夹右端，顶右端中心孔车1：10圆锥，留余量1.5mm 。
17）以两端中心孔定位，磨1：10圆锥?86长124mm ，磨圆角R6。 18）磁粉探伤各轴径，拐径。
19）划键槽线24mm ×110mm ，铣键槽，以两轴径?950.025
0.003++ mm 定位，采用专用
工装装夹铣键槽24mm ×110mm 至图样尺寸。
20）铣右端轴径?93mm 的槽440.50.2++mm 至图样尺寸。
21）粗镗、精镗右端?300.084
0+mm 孔至图样尺寸，深75mm 。锪60°角，深5.5mm ，
再锪120°角，深2mm 。。
22）重新装夹工件，采用专用工装装夹，钻拐径?950.0360.071-- mm 两斜油孔?8mm。
27）钳工，修油孔，倒角，清污垢。 28）检查。 工艺路线方案（二）：
1）钻两端中心孔 2)粗车左端外圆?95 mm
3）粗车左端轴径?90mm 4）粗车左端轴径?86 mm 5）粗车拐径外侧左、右端面并粗车台肩
6）粗车拐径?95 mm 7） 精车拐径?95 mm 尺寸 8）精车右端轴径?95 mm 9）精车右端轴径?93 mm 10）精车左端轴径?95 mm 11）精铣底面60mm ×115mm 12）钻、攻4—M20螺纹 13）铣键槽24mm ×110mm 14）铣右端轴径?93mm 的槽44mm 15） 粗镗、精镗右端?30mm 孔 16）钻拐径?95 mm 两斜油孔?8mm 17）钻曲拐左侧孔 18）粗磨左端轴径?95 mm 19）磨左端轴径?90mm 20）磨右端轴径?95 mm 21）精磨拐径?95 mm 22）精磨左右两轴径?95 mm 23）精磨?90mm
24)车1：10圆锥 25）磨1：10圆锥?86长124mm 26）钳工，修油孔，倒角，清污垢。 27)检查。
通过两种工艺方案的比较可得出第一种方案中在精磨以后再铣键槽、钻油孔，这样会影响精磨后各轴的加工精度。而第二种方案则比较好些，它在铣键槽、钻油孔后粗、精磨各轴保证了各轴的精度要求。
3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“3L-10/8空气压缩机”曲轴零件材料为球墨铸铁，硬度190~270HBS ，毛坯
重量约为40.3kg ，生产类型为大批生产，采用毛坯铸件。 3.4.1加工两端中心线上的外圆表面。
由于这些表面的粗糙度要求较高，它们的表面粗糙度都是R a 1.6μm ，根据工
序要求，轴径?900.220.57--mm ，?950.025
0.003++ mm 加工分粗、精车，还有粗、精磨。
粗车：其余量规定为 3..5~5mm ，现取4.5mm 。 精车：其余量规定为 1.1mm
粗磨：其余量规定为 0.40.5mm -，现取0.45mm 。 精磨：其余量规定为 0.0080.012mm -现取0.01mm 。
轴径?900.220.57--mm ，?950.0250.003++ mm 铸造毛坯的基本尺寸分别为：
90+4.5+1.1+0.45+0.01=96.15mm,95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.15mm 。
铸件尺寸公差为4.4~9mm ，现取7mm 。对轴径?900.22
0.57--mm 有：
毛坯的名义尺寸为：90+4.5+1.1+0.45+0.01=96.15mm 毛坯最小尺寸为：96.15-3.5=92.65 mm 毛坯最大尺寸为：95.05+3.5=99.65mm 精车后尺寸为：90+1.1+45+0.01=91.56
精磨后尺寸与零件图尺寸相同，即?900.220.57--mm 对轴径?950.0250.003++ mm 有：
毛坯的名义尺寸为：95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.15mm 。 毛坯最小尺寸为：101.15-3.5=96.65mm 毛坯最大尺寸为：101.15+3.5=104.65mm 精车后尺寸为：95+1.1+0.45+0.01=96.56 mm
精磨后尺寸与零件图尺寸相同, 即?950.025
0.003++ mm
而对于轴径?86 mm、?93mm 粗糙度要求为R a 1.6μm ,精车能达到要求，此时直径粗加工余量2Z=3mm 精加工为0.5mm 能满足加工要求。 3.4.2 粗车?86 mm 与?93 mm 外圆端面
根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为R a 12.5μm 。只需要粗车加工就可以了。
粗车：其余量规定为 5~6.5mm ，现取6mm 。铸造毛坯的基本尺寸为： 610+6+6=622mm 。
3.4.3 攻M12深24mm 螺孔，及攻4—M20螺纹
毛坯为实心，不冲孔。参照参考文献《机械加工工艺手册: 系统技术卷》[4]
，
现确定螺孔加工余量为： 2螺孔12M
钻孔： φ10.5mm
攻丝： 1224M m m 深 4螺孔20M
钻孔： 18mm φ 攻丝： M 20
3.4.4 在轴径?86 mm 的端面钻左端?6的锥形孔
毛坯为实心，不冲孔。参照参考文献《机械加工工艺手册: 系统技术卷》[4]
，
确定工序尺寸为：
钻孔：?6mm，深16.8mm 。 锪角: 锪60°角，深7.8mm 。
锪角：锪120°角，深1.8mm ，圆口径?15mm。 3.4.5 铣右端轴径?93mm 的上的槽
根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为R a 12.5μm ，只需要粗铣就可以了，此时的余量2Z=3mm 已能满足加工要求。
3.4.6 铣?86处键槽
根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为R a 6.3μm ,只需要粗铣键槽就可以了，此时的余量2Z=3mm 已能满足加工要求。 3.4.7 钻右端轴径?95 mm 的孔（?30mm ）
根据工序要求，后端面孔的加工分为粗镗、精镗两个工序完成，工序余量如下：
粗镗：?0.084030mm +孔，其余量值为1.5mm ；
精镗：其余量值为0.3mm ； 铸件毛坯的基本尺寸为：
0.084030mm φ+孔毛坯基本尺寸为：?30mm-1.5mm-0.3mm = ?28.2mm；
根据参考文献《机械加工工艺手册: 系统技术卷》[4]
，铸件尺寸公差等级选用CT12，可得铸件尺寸公差为：1.1mm.
0.084030mm φ+孔毛坯名义尺寸为30 1.50.328.2mm φφ--=;
毛坯最大尺寸为28.2mm φ+0.55mm=28.78mm φ; 毛坯最小尺寸为28.2mm φ-0.55mm=27.65mm φ; 粗镗工序尺寸为28.50.1mm φ±;
精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即0.084030mm φ+
3.4.8 铣115mm 左右两侧面
由工序要求可知，两侧面只需进行粗铣加工。其工序余量如下： 参照参考文献《机械加工工艺手册: 系统技术卷》
[4]
，其余量规定为
2.7mm ~2.0,现取其为mm 5.2。
铸件毛坯的基本尺寸115 2.5117.5mm +=。根据参考文献《机械加工工艺手册:
系统技术卷》
[4]
，铸件尺寸公差等级选用CT12，可得铸件尺寸公差为7m 。
毛坯名义尺寸为：115 2.5117.5mm +=; 毛坯最小尺寸为：117.5mm -3.5mm=114mm; 毛坯最大尺寸为：117.5mm +3.5mm=121mm; 粗铣后尺寸与零件图尺寸相同，即11500.087-mm 。 3.4.9 铣60mm ×115 mm 平面
根据工艺要求，底面精度要求不高粗糙度为R a 12.5μm ，只需要粗铣就可以了，此时的余量2Z=3mm 已能满足加工要求。 3.4.10钻拐径?95处的两个油孔（?8）
根据工艺要求，油孔精度要求不高粗糙度为R a 25μm ，毛坯为实心，不冲出孔，参照参考文献《机械制造工艺学》[5]
确定工序尺寸及余量为：
钻孔： 6mm φ
扩孔： 8mm φ 2Z=2mm
3.4.11 车磨拐径为?95 mm
根据参考文献《机械制造工艺学》[5]
,铸件尺寸公差等级选用CT11~13，再查
表2.3-9可得铸件尺寸公差为4.4~9mm ，现取7mm 。对轴径?950.036
0.071-- mm 有：
毛坯的名义尺寸为：95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.06mm ； 毛坯最小尺寸为：101.06mm-3.5mm=97.56mm; 毛坯最大尺寸为：101.06mm+3.5mm=104.56mm; 精车后尺寸为：95+0.45+0.01=95.46mm ；
精磨后尺寸与零件图尺寸相同，即?950.036
0.071-- mm 。
3.5 确定切削用量及基本工时
工序1：粗车左端外圆?95 mm。
加工条件
工件材料：QT600-3, 600b a MP σ=，铸件。
加工要求：粗车左端外圆?950.025
0.003++ mm 。
机床：CW6180B 卧式车床 根据参考文献《金属切削刀具》
[6]
，刀具：YG6
（1）粗车左端外圆?950.0250.003++ mm
1)被吃刀量p a ：取单边余量Z=2mm ， 2)进给量f ：根据参考文献《机械制造工艺学》[5]
表2.4-3，取0.5/f mm r =。
3)切削速度：
按参考文献《切削加工简明实用手册》
[10]
，切削速度 1.38/C V m s =，
1.38608
2.8/min C V m =?=
4)机床主轴转速：
1000100082.8
/min /min 95
c s w v n r r
d ππ?=
=?≈277.6 c v -切削速度 w d -曲轴直径
按机床说明书，与/min r 277.6相近的转速为300 /min r ，则：. 实际铣削速度V '： 3.1495300
89.5/min 1000
1000
w d n
V m π??'=
=
≈
5)检验机床功率：主切削力F c 按参考文献《机械加工工艺手册》[2]
表2.4-9，
可查得 Fc=1.5kw
由CW6180B 卧式车床说明书可知，CW6180B 卧式车床主电动机功率为13KW ，当主轴转速为300 r/min 时，主轴传递的功率为7.5kW ，所以机床功率足够，可以正常工作。
6)计算切削工时：按参考文献《机械加工工艺手册》[2]
表2.5-3，取
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=85mm
机械加工工艺过程
机械加工工艺过程第一节基本概念 第二节工件的安装与基准 第三节工艺过程的制定 第四节机械加工工艺过程制定实例
§6.1 基本概念 一、工艺过程 生产过程中直接改变原材料的性能、尺寸和形状、使之变为成品的过程称为工艺过程 工艺过程由一系列工序、安装、工位、工步和进给等组成。 二、生产过程 在机械制造中，从原材料到成品之间各个相互关联的劳动过程的总和，称为生产过程． 生产过程实际上是由原材料到成品之间各个相互关联的劳动过程的总和。 三、生产纲领和生产类型 1、生产纲领 工厂或产品的生产纲领是指包括备品和废品在的该产品的年产量。零件的生产纲领可按下 式计算: 式中,N 为零件的生产纲领（件/年）;Q 为机器产品的年产量（台/年）;n 为每台机器中该零 件的数量（件/台）;a 为备件百分率（%）;β为废品百分率（%）. 2、生产类型 单件生产、大量生产和成批生产 )1)(1(βα++=Qn N
§6.2 工件的安装与基准 一、 工件的安装 直接找正安装 划线找正安装 使用夹具安装 二、工件的定位 （一）六点定位原则 机床夹具 物体的六个自由度 一个物体在空间可以有六个独立运动。以右图为例，它在直角坐标系OXYZ 中可以有三个平 移运动和三个转动。三个平移运动分别是沿X 、Y 、Z 轴平移运动，记为Z Y X \\ 三个转动分别是绕X 、Y 、Z 轴的转动，记为Z Y X // 习惯上把六个独立运动称作六个自由度，如果采用一定的约束措施，消除物体的六个自由 度，则物体被完全定位 X 自由度示意图
六点定位原理 任何一个物体在空间直角坐6个自由度——用Z Y X Z Y X ,,,,, 表示。 要确定其空间位置，就需要限制其 6 个自由度 将 6 个支承抽象为6个“点”，6个点限制了工件的6 个自由度，这就是六点定位原理。 （二）六点定则的应用 完全定位 不完全定位 超定位 （三）工件的基准 基准的概念： 是在确定零件上其他面、线或点的位置准确度时所依据的该零件上的面、线或点。 基准的分类： 设计基准：是指设计零件图样时用以确定其他面、线或点的位置所依据的基准。 工艺基准：在制造过程中采用的各种基准，总称为工艺基准。可分为工序基准、定位基准、 度量基准和装配基准。
曲轴的加工工艺
曲轴的加工工艺、设计步骤、流程 曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。曲轴是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，（还有其他）。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑．这个一般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。发动机工作过程就是，活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个船的源动力。 曲轴制造技术/工艺的进展 1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术 （1）熔炼 高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。 （2）造型 气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点，这对于多拐曲轴尤为重要。目前，国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，
引进整条生产线的只有极少数厂家，如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。 2、钢曲轴毛坯的锻造技术 近几年来，国内已引进了一批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他一些设施跟不上，使一部分先进设备未发挥应有的作用。从总体上来讲，需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多，同时，落后的工艺和设备仍占据主导地位，先进技术有所应用但还不普遍。 3、机械加工技术 目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈，工序的质量稳定性差，容易产生较大的内应力，难以达到合理的加工余量。一般精加工采用MQ8260等曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光，通常靠手工操作，加工质量不稳定。 随着贸易全球化的到来，各厂家已意识到了形势的严峻性，纷纷进行技术改造，全力提升企业的竞争力，近年来引进了许多先进设备和技术，进展速度很快。就目前状况来讲，这些设备和技术基本依赖进口。下面就哈尔滨东安动力、一汽大柴、文登天润曲轴、滨州海得曲轴等公司的情况作以介绍。 哈尔滨东安集团曲轴生产线为全自动柔性流水生产线，粗加工生产线由德国的专机自动线（LINDENMAIER）、数控车-车拉、数控高速随动外铣（BOEHRINGER）、圆角滚压机（HEGENSCHEIDT-MFD）和止推面车滚专机、淬火机（EMA）等组成；精加工生产线由日本的数控高速CBN磨床（TOYODA）、动平衡机、抛光机（IMPCO-NACHI）、检测机、清洗机等组成。连杆轴颈加工则采用了数控高速随动加工技术，全线采用高速CBN砂轮磨削技术，磨削线速度达到120m/s。 文登天润曲轴通过引进德、美、意等发达国家的先进设备，组建了具有当今国
机械工艺夹具毕业设计97单拐曲轴”零件的机械加工工艺规程
1、曲轴零件及其工艺特点 曲轴是将直线运动转变为旋转运动，或将旋转运动转变成直线运动的零件。曲轴工作时的受力情况非常复杂。它不但受到很大的扭转应力和大小、方向都在周期性变化的弯曲应力的作用，而且还受到振动所产生的附加应力的作用。因此曲轴应具有足够的强度、刚度、抗疲劳强度及抗冲击韧性。同时，由于曲轴工作时的旋转速度高，所以在设计曲轴时，应使曲轴的主轴颈和连杆轴颈有足够的耐磨性，且曲轴的质量应当平衡分布，以减少不平衡带给曲轴的附加载荷。 曲轴的工艺特点主要取决于结构特点和技术要求。作为曲轴加工，其主要问题就是工件本身刚性差、零件技术要求高。这就需要在加工过程中采用一系列相应的措施，以使加工后的零件符合图纸的设计要求。应采用的措施大致有：1）尽量减小或抵消切削力； 2）提高曲轴的支承刚性，以减小受力变形； 3）加工工艺要分阶段，以减小粗加工对精加工的影响。 2、曲轴的材料和毛坯 曲轴的材料一般采用45钢、45Mn2、50Mn、40Cr、35CrMo、QT60-2球墨铸铁等。 根据不同的生产类型和工厂的具体条件，该曲轴为球墨铸铁QT60-2材料所以采用铸造毛坯。 3、曲轴加工的工艺特点分析 1）该零件的生产批量不大，因此选用中心孔定位，它是辅助基准，装夹方便，节省找正时间，又能保证位置精度。 2）该零件刚度较差，故粗车、精车和磨均以工序分开。 4、尺寸公差等级
5、技术要求 6、工艺路线
7、确定切削用量及基本工时 工序01：铸造，清理 工序02：正火 工序03：粗刨两侧面、上下面和斜角。 工件材料：QT60-2,190—270HB ，铸造 加工要求：粗刨+0.022 0.008140mm +左右侧面和27mm 上下面和斜角，留加工余 量5mm 机 床：B6050牛头刨 刀 具：W18Cr4V 1）切削深度：2mm 2）进 给 量：f=1.0mm/双行程 3）切削速度：v=20m/min
发动机曲轴加工工艺分析与毕业设计
发动机曲轴加工工艺分析与设计 摘要 曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车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。 本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。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。所撰写的工艺路线合理与否，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卡片。 关键词：发动机，曲轴，工艺分析，工艺设计
目录 第一章概述 (1) 第二章确定曲轴的加工工艺过程 (3) 2.1曲轴的作用 (3) 2.2曲轴的结构及其特点 (3) 2.3曲轴的主要技术要求分析 (4) 2.4曲轴的材料和毛坯的确定 (4) 2.5曲轴的机械加工工艺过程 (4) 2.6曲轴的机械加工工艺路线 (5) 第三章曲轴的机械加工工艺过程分析 (6) 3. 1曲轴的机械加工工艺特点 (6) 3. 2曲轴的机械加工工艺特点分析 (7) 3. 3曲轴主要加工工序分析 (8) 3.3.1铣曲轴两端面,钻中心孔 (8) 3.3.2曲轴主轴颈的车削 (8) 3.3.3曲轴连杆轴颈的车削 (8) 3.3.4键槽加工 (9) 3.3.5轴颈的磨削 (9) 第四章机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) 4.1曲轴主要加工表面的工序安排 (9) 4.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (10) 4.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定 (10) 4.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 (10) 4.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定 (10) 4.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定 (11) 4.3 确定工时定额 (11) 4.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订 (11) 谢辞 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
曲轴的加工工艺
论曲轴的加工工艺 曲轴是发动机及气缸式压缩机上的一个重 要的旋转机件，装上连杆后，可承接活寒的上下(往复)运动变成循环运动。曲 轴的材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有几个重要部位：主轴颈、 连杆颈、曲柄等。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。 1确定曲轴的加工工艺法方案 1.1曲轴作为一个重要的旋转机件，其加工方法仍冇一般轴的加工 规律，如铣两端面，钻中心孔，车、磨及抛光，但是曲轴也是有它的特点，它由主轴颈，连杆轴颈与连杆轴颈之间的连接板组成，其结构细长、曲拐多、刚性差，因而安排曲轴加工工艺应采取相应的工艺措施。 1.2在曲轴的机械加工中，采用新技术和提高自动化程度都不 断取得进展。国内以往的曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。粗加工 设备一般采用多刀车床车削曲轴主轴颈及连杆轴颈，工质质量 稳定性差，容易产生较大的加工应力，难以达到合理的加工余量。精加工 普遍采用 MQ8260等普通曲轴磨床进行粗磨、半精磨、精磨、抛光，通常靠人 工操作,加工质量不稳，尺寸一致性差。现在加工曲轴粗加工 比较流行的工艺是：主轴颈采用车拉工艺和高速外铣,连杆颈采用高速外铣，而且倾向于高速随动外铣，全部采用干式切削。在对连杆颈进行随动磨削时， 曲轴以主轴颈为轴线进行旋转，并在一次装夹下磨削所有连杆颈。 在磨削过程中，磨头实现往复摆动进给，跟踪着偏心回转的连杆颈进行磨削加工。 2 确定曲轴的加工工艺过程 2.1 曲轴的结构及其特点。 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个 主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式)。 主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴 承的数目不仅与气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。 连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，在连接处用圆 弧过渡，以减少应力集中。 曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力， 曲柄处铸有(或紧固有)平衡重块。平衡里块用来平衡发动机不平衡的离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力，从而使曲轴旋转平稳。 2.2曲轴的主要技术要求分析。1)主轴颈、连杆轴颈本身的精度，即尺寸公关等级IT6,表面粗糙度Ra值为1.25~0.63μ m。轴颈长度公差等级为IT9~IT10。轴颈的形状公差，如圆度、圆
曲轴介绍及其工艺流程修订稿
曲轴介绍及其工艺流程 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
曲轴介绍及其工艺流程 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式发动机)；V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴，另一种是非全支承曲轴。曲轴的形状和曲拐相对位置(即曲拐的 布置)取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。曲轴的作用:它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。工作时，曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂，并且承受交变负荷的冲击作用。同时，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力。 曲轴加工材料与毛胚： 曲轴毛坯的制造方法有锻造和铸造两种。曲轴采用的材料有45钢、45Mn2和40Cr等。锻造钢件毛坯有好的耐磨性，可得到有利的纤维组织，可获得最佳的截面模量和紧密的细晶粒相组织。曲轴铸件一般是球墨铸铁，球墨铸铁曲轴铸造工艺好，有利于获得较合理的结构形式，在大批量生产中可采用精密铸造，其机械性能以接近一般中碳钢，切削性能好，耐磨性高。
发动机曲轴工艺流程： 1、粗车第四主轴颈 2、粗磨第四主轴颈 3、粗车其余主轴颈、两端面 4、精车1、3、4、6主轴颈及小端面 5、精车2、5、7主轴颈及大端面 6、在后端面打零件号 7、铣削加工6个连杆颈 8、在后端面上铰第一个孔 9、2、7主轴颈上钻直油孔 10、连杆颈上钻斜油孔，油孔倒角去毛刺 11、零件中间清洗
(完整版)曲轴加工工艺设计毕业设计论文
优秀论文审核通过未经允许切勿外传 曲轴加工工艺设计 摘要 曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件，由于曲轴服役条件恶劣，因此对曲轴材质的选择，毛坯的加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格，因此要制定合理的加工工艺。首先要根据要求选择合适的毛坯，在加工过程中要选择合理的加工设备及刀具、通用夹具、量具及测量方法，在加工工艺中要进行加工工序设计，加工尺寸计算，零件加工要设计合理的专用夹具。伴随着曲轴加工工艺的发展，加工方法不断改进，加工方法越来越先进，所以设计合理的曲轴加工工艺和装夹的夹具，不但可以提高加工精度，还可以提高生产效率，从而降低生产的成本，以期
提高产品的竞争力。 关键词：曲轴，工艺，夹具
CRANK SHAFT PROCESSING TECHNOLOGY ABSTRACT The crank shaft is to launch to bear pound at to carry a lotus and deliver in the machine motive of importance spare parts, because of the crank shaft undergo military service a condition bad, so to crank shaft material, semi-finished product processing technology, accuracy, surface rough degree, the 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 appropriation 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,
曲轴的加工工艺、设计步骤、流程
引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。 是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，（还有其他）。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑．这个一般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。发动机工作过程就是，活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个船的源动力。 曲轴制造技术/工艺的进展 1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术 （1）熔炼 高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。 （2）造型 气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点，这对于多拐曲轴尤为重要。目前，国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家，如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。 2、钢曲轴毛坯的锻造技术 近几年来，国内已引进了一批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他一些设施跟不上，使一部分先进设备未发挥应有的作用。从总体上来讲，需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多，同时，落后的工艺和设备仍占据主导地位，先进技术有所应用但还不普遍。 3、机械加工技术 目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈，工序的质量稳定性差，容易产生较大的内应力，难以达到合理的加工余量。一般精加工采用 MQ8260等曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光，通常靠手工操作，加工质量不稳定。随着贸易全球化的到来，各厂家已意识到了形势的严峻性，纷纷进行技术改造，全力提升企业的竞争力，近年来引进了许多先进设备和技术，进展速度很快。就目前状况来讲，这些设备和技术基本依赖进口。下面就哈尔滨东安动力、一汽大柴、文登天润曲轴、滨州海得曲轴等公司的情况作以介绍。 哈尔滨东安集团曲轴生产线为全自动柔性流水生产线，粗加工生产线由德国的专机自动线（LINDENMAIER）、数控车-车拉、数控高速随动外铣（BOEHRINGER）、圆角滚压机（HEGENSCHEIDT-MFD）和止推面车滚专机、淬火机（EMA）等组成；精加工生产线由日本的数控高速CBN磨床
单拐曲轴机械加工工艺
单拐曲轴机械加工工艺 第一部分 工艺设计说明书 一. 零件图工艺性分析 1. 零件结构及工艺特点 曲轴是将直线运动转变成旋转运动，或将旋转运动转变为直线运动的零件。它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。曲轴的结构与一般轴不同，它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成。其长径比L/D=818/110 =7.44<12.该曲轴形状复杂，刚性较差，易变形.曲轴在交变和冲击载荷下工作，所以 要求该轴应具有高强度，高韧性，高耐磨性等特点。 2. 零件技术条件分析 a. 主轴颈：φ110003.0025 .0++ 尺寸公差等级IT6, 表面粗糙度Ra 为1.25μm ， 圆柱度误差0.015。 b. 连杆轴颈φ110071.0036 .0--尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度Ra 为0.63μm ， 圆柱度误差0.015。 由数据可知，主轴颈与连杆轴颈精度要求高，加工难度大。 c. 位置精度 主轴颈与连杆轴颈平行度误差为0.02，主轴颈的同轴度误差为0.02。 该曲轴位置要求也比较高。 3．零件图见附图 二．毛坯确定 1. 毛坯类型 曲轴工作时要承受很大的转矩及变形弯曲应力，容易产生扭转、折断及轴颈磨损，要求材料应有较高的强度、冲击韧度、抗疲劳强度和耐磨性，球墨铸铁能很好的满足上述要求。该零件为小批生产，采用铸造毛坯。材料为QT600-2. 2. 毛坯余量确定 由机械加工工艺设计资料表 1.2-10查得毛坯加工余量为5，毛坯尺寸偏差由表 1.2-2查得为±1.4. 3. 毛坯－零件合图草图
三．机加工工艺路线确定 1.加工方法分析确定 该零件是单拐曲轴。小批量生产。故选用中心孔定位，它是辅助基准，装夹方便节 省找正时间又能保证连杆轴颈的位置精度，连杆轴颈与主轴颈的中心距为120，加工连 杆轴颈时，可利用以加工过的主轴颈定位，安装到专用的偏心卡盘分度夹具中使连杆轴 颈的轴线与转动轴线重合。 2. 加工顺序的安 先以主轴颈为粗基准连杆轴颈作支撑铣两端面，打中心孔。该零件的刚性差，应按先粗后精的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度。 关键工序加工：先粗加工主轴颈，再半精加工主轴颈，以此为基准，粗加工连杆轴颈，再磨主轴颈，最后磨连杆轴颈。 3．定位基准选择 先以主轴颈为基准铣曲轴两端面并打中心孔，再以两顶尖定位方式粗加工主轴颈， 再半精加工主轴颈，再用偏心卡盘分度夹具以主轴颈为基准，加工连杆轴颈，再磨主轴 颈，以此为精基准，最后磨连杆轴颈。 4．加工阶段的划分 粗加工阶段 a. 毛坯处理清理及时效处理 b. 粗加工 目的：最大限度的切除余量，及时发现毛坯缺陷，采取必要措施。 半精加工阶段 目的：为精加工作最后的准备。
汽车发动机曲轴材料的选择及工艺设计
专业课程设计任务书 学生姓名：班级： 设计题目：汽车发动机曲轴材料的选择及工艺设计 设计内容： 1、根据零件工作原理，服役条件，提出机械性能要求和技术要求。 2、选材，并分析选材依据。 3、制订零件加工工艺路线，分析各热加工工序的作用。 4、制订热处理工艺卡，画出热处理工艺曲线，对各种热处理工艺进行分 析，并分析所得到的组织，说明组织及性能的检测方法与使用的仪器设备。 5、分析热处理过程中可能产生的缺陷及补救措施。 6、分析零件在使用过程中可能出现的失效方式及修复措施。
目录 0 前言 (1) 1 汽车发动机曲轴的工作条件及性能要求 (2) 1.1 汽车发动机曲轴的工作条件 (3) 1.2 汽车发动机曲轴的性能要求及技术要求 (3) 2 汽车发动机曲轴的材料选择及分析 (4) 2.1 零件材料选择的基本原则 (4) 2.2 曲轴常用材料简介 (5) 2.3 汽车发动机曲轴材料的确定 (5) 3 曲轴的加工工艺路线及热处理工艺的制定 (6) 3.1 35CrMo曲轴热处理要求 (6) 3.2 汽车曲轴的热处理工艺的制定 (6) 3.2.1 调质处理 (7) 3.2.2 去应力退火 (8) 3.2.3 圆角高频淬火和低温回火 (9) 4 曲轴热处理过程中可能产生的缺陷及预防措施 (11) 4.1 校直过程引起材料原始裂纹 (11) 4.2 曲轴圆角淬火不当引起裂纹源 (12) 4.3 淬火畸变与淬火裂纹 (12) 4.4 淬火导致氧化、脱碳、过热、过烧 (13) 4.5 淬火硬度不足 (13) 5 曲轴在使用过程中可能产生的失效形式及分析 (13) 6 课程设计的收获与体会 (14) 7 参考文献 (15) 8 工艺卡 (16)
发动机曲轴加工工艺简介
曲轴线加工工艺简介
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提纲
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曲轴介绍 曲轴线工艺 – 曲轴线布局图 – 曲轴工艺流程 – 曲轴重要特征及关键尺寸 – 关键工位和设备 – 重要刀具 设备验收流程
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曲轴简介
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曲轴与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。 曲轴一般由主轴颈、连杆颈、曲拐、平衡块、油孔、芯轴端和法兰端等组成。
B12
C14
B15 Gen2
B12 MCE
B12&15T
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曲轴重要特征
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轴颈尺寸和表面质量 冲程和相位 发信盘安装孔位置度 键槽位置度
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中心孔 动平衡 沟槽滚压
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一期布局和工艺流程
OP 130 OP 140 UNLOAD
OP 75
OP 70B
OP 70A OP30A OP30B OP40
OP20C
OP20B
OP20A LOAD
二期布局和工艺流程
UNLO AD
OP15 0 OP 50 OP 140 Induction harder 预 留 OP 130 OP 70A OP 45 OP 70B OP 120 OP 110B OP 110A OP 80A OP 40B OP 40A OP 20A 外铣预 留 OP 60C OP 10A OP 10B
OP 60A OP 60B
OP 05
外铣预 留
OP 100B OP 100A
OP 80B
OP 30B
OP 20B
OP 90
OP 80C
OP 30A
OP 20C
LOAD
汽车发动机曲轴机械加工工艺规程与夹具设计
毕业论文 （科学研究报告） 题目汽车发动机四缸曲轴加工工艺 及夹具设计 院(系)别机电及自动化学院 专业机械工程及自动化 级别2009 学号***** 姓名*** 指导老师*** 副教授 ** 大学教务处 2013年6月
摘要 曲轴是汽车发动机的重要零件。它的作用是把活塞的往复直线运动变成传动轴的旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和发动机各辅助系统进行工作。曲轴在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好，轴颈表面加工的尺寸精确，且润滑可靠。 本设计是根据被加工曲轴的技术要求基准先行，先主后次，先粗后精，先面后孔的工艺设计准则。先加工出基准，再用精基准定位加工其它工序。在夹具设计时，选择的是车曲轴连杆轴颈的工序，定位时选择两个V形块和周向定位钉定位，用压板夹紧，并且在夹具上设置合适的偏心距。通过本次设计我查阅了许多书籍和行业资料，了解到行业的发展进程和部分先进技术，扩展了我的专业视野，为将来的学习生活都有着重要的影响。 关键词
ABSTRACT 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 body 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 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 characteristic 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 equipment fix the 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. This design is in order to improve the crankshaft parts production efficiency, and the machining 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 fixture 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, 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
柴油机曲轴工艺过程及夹具毕业设计论文
重庆大学网络教育学院 毕业设计（论文） 柴油机曲轴零件加工工艺及夹具设计 学生所在校外学习中心江苏张家港校处学习中心批次层次专业111 专升本机械设计制造及其自动化学号 w11107861 学生 指导教师 起止日期 2013.1.21--2013.4.14
摘要 曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件，装上连杆后，可承接活塞的上下(往复)运动变成循环运动。曲轴主要有两个重要加工部位：主轴颈和连杆颈。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。发动机工作过程就是：活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体性能的表现。曲轴的材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈。 这次毕业设计介绍柴油机曲轴加工工艺规程及相关夹具的设计，及曲轴的规程制定中遇到问题的分析，经济性分析，工时定额，切削用量的计算。同时还介绍曲轴加工中用到的两套夹具的设计过程。在工艺设计中，结合实际进行设计，对曲轴生产工艺进行了改进，优化了工艺过程和工艺装备，使曲轴的生产加工更经济、合理。 根据现阶段机械零件的制造工艺和技术水平，本着以制造技术的先进性，合理性，经济性进行零件的形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、材料等技术分析。并根据以上分析来选择合理的毛坯制造方法，设计工艺规程，夹具设计。 关键词：柴油机曲轴工艺夹具
目录 中文摘要…………………………………………………………………………………………I 1.引言 (1) 2.曲轴的生产纲领 (2) 3.零件的分析 (2) 3.1曲轴的用途及工作条件 (2) 3.2分析零件上的技术要求，确定要加工的表面 (3) 3.3加工表面的尺寸和形状精度 (4) 3.4尺寸和位置精度 (4) 3.5加工表面的粗糙度及其它方面的质量要求 (4) 3.6热处理要求 (4) 4.曲轴材料和毛坯的定 (4) 4.1确定毛坯的类型 (4) 4.2确定毛坯的生产方法 (4) 4.3确定毛坯的加工余量 (4) 5.曲轴的工艺过程设计 (5) 5.1粗、精加工的定位基准 (5) 5.1.1粗加工 (5) 5.1.2粗加工 (5) 5.2工件表面加工方法的选择 (5) 5.3曲轴机械加工的基本路线 (5) 5.4加工余量及毛坯尺寸 (6) 5.5工序设计 (6) 5.5.1加工设备与工艺装备的选择 (8) 5.5.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) 5.6确定工时定额 (11) 5.7机械加工工艺规程卡片和机械加工工序卡片 (12) 5.7.1机械加工工艺过程卡片 (12) 5.7.2机械加工工序卡片 (12) 6.柴油机曲轴加工键槽夹具设计 (13) 6.1.1夹具类型的分析 (13) 6.1.2工装夹具定位方案的确定 (13) 6.1.3工件夹紧形式的确定 (13) 6.1.4对刀装置 (13) 6.1.5分度装置的确定以及补补助装置 (14) 6.1.6夹具定位夹紧方案的分析论证 (14) 6.1.7夹具结构类型的设计 (15) 6.2夹具总图设计 (16) 6.4绘制夹具零件图 (16)
单拐曲轴零件的加工工艺规程设计
嘉兴学院 机械制造工程学课程设计任务书 题目：设计“单拐曲轴”零件的机械加工工艺规程（小批生产） 内容： 1、零件图 1张 2、机械加工工艺过程卡片 1张 3、机械加工工序卡片 1套 4、课程设计说明书 1份 班级： 学生： 指导教师： 系主任： 20**年3月
目 录 1、曲轴零件及其工艺特点 (1) 2、曲轴的材料和毛坯 (1) 3、曲轴加工的工艺特点分析 (2) 4、尺寸公差等级 (2) 5、技术要求 (2) 6、工艺路线 (3) 7、确定切削用量及基本工时.........................................................4 工序01：铸造，清理.....................................................................4 工序02：正火...........................................................................4 工序03：粗刨两侧面、上下面和斜角................................................4 工序04：超声波检查..................................................................4 工序05：划左端顶尖孔线...............................................................4 工序06：钻左端顶尖孔..................................................................4 工序07：车两端主轴颈..................................................................4 工序08：粗、精车连杆轴颈和连杆轴颈内测面 (6) （1）车连杆轴颈内测面 (6) （2）粗、精车连杆轴颈，留加工余量0.6mm .................................7 工序09：精车两轴颈..................................................................8 工序10：精车左端面，钻20mm φ和32mm φ，倒角，忽60?棱边 (10) （1）精车左端面 (10) （2）钻20mm φ (11)
柴油发动机曲轴机械加工工艺规程设计及夹具(毕业设计)
柴油发动机曲轴机械加工工艺规程设计及夹具设计 由吴祖德t053329 于星期五, 2009/06/19 - 12:41下午发表 ?学士学位 ?机电与汽车工程学院 学号: 05120332 专业: 机械设计制造及其自动化 研究方向: 机械设计与制造 导师姓名: 曾宏达 中图分类号: TH16 论文总页码: 47 参考文献总数: 20 曲轴是柴油发动机的重要零件。它的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和柴油发动机各辅助系统进行工作。曲轴在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好，轴颈表面加工尺寸精确，且润滑可靠。 本设计是根据被加工曲轴的技术要求，进行机械工艺规程设计，然后运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计。主要工作有：绘制产品零件图，了解零件的结构特点和技术要求；根据生产类型和所在企业的生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析；确定毛坯的种类及制造方法；拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺设备，确定各工序的加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用量和工时定额；填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片等工艺卡片；设计指定的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。 中文关键字: 机械制造，加工工艺，曲轴，夹具 英文题目: Technological process design and fixture design of diesel engine crankshaft 英文摘要: Crankshaft is a very important parts of diesel engine. Ist action is change the to
曲轴箱零件加工工艺及夹具设计
目录 绪论-----------------------------------2第1章零件分析--------------------------3 1.1零件的作用------------------------3 1.2零件的工艺分析--------------------3第2章工艺规程设计----------------------4 2.1确定毛坯的制造形式及材料----------4 2.2基准的选择------------------------4第3章制定工艺路线----------------------5第4章机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸 的确定----------------------------6 4.1轴承孔加工余量确定----------------6 4.2缸套孔机械加工余量确定------------6 4.3侧面孔?56加工余量确定-------------6 4.4曲轴箱侧面加工余量确定------------6 4.5轴承孔端面加工余量确定------------6 4.6顶平面及底平面加工余量确定--------7第5章确定切削用量及基本工时------------9 5.1工序I:粗精铣底面------------------9 5.2工序I I：粗铣顶平面----------------11 5.3工序I I I：磨平面-------------------12 5.4工序I V：钻铰底面孔-----------------13 5.5工序V：铣侧面粗铣轴承孔端---------14 5.6工序V I：粗扩缸套孔?55±0.1---------15 5.7工序V I I：粗扩轴承孔?51+0.1-------16 5.8工序V I I I：扩侧面孔?56------------17 5.9工序I X：精铣轴承孔端面保证尺寸40± 0.05-----------------------------17 5.10工序X：钻斜油孔锪平面倒角攻丝---17 5.11工序X I：在侧面钻孔倒角攻丝------18 5.12工序X I I：半精镗精镗轴承孔精镗缸套座 孔------------------------------19 5.13工序X I I I：在顶面钻孔倒角攻丝----20 5.14工序X I V：在轴承孔端面钻孔攻丝-----20第6章工艺过程卡------------------------21体会与感受------------------------------22 参考资料-------------------------------23