【正文】 。軸頸長度公差等級為IT9～ IT10。軸頸的形狀公差，如圓度、圓柱度控制在尺寸公差之半。 ，包括主軸頸與連桿軸頸的平行度：一般為 100mm 之內(nèi)不大于；曲軸各主軸頸的同軸度：小型高速曲軸為 ，中大型低速曲軸為～ 。 177。20′。 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 解放 CA6110 發(fā)動機(jī)的曲軸，該產(chǎn)品年產(chǎn)量 Q=100000（臺 /年）， n=1（件 /臺），設(shè)其備品率 a%為 10%，機(jī)械加工廢品率β %為 1%，現(xiàn)制定該曲軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 年生 產(chǎn)綱領(lǐng)： n (1 % % )1 0 0 0 0 0 1 (1 1 0 % % )111000N Q a ??? ? ? ? ?? ? ? ? ?? （ 21） 曲軸的年產(chǎn)量為 111000 件，現(xiàn)在已知該產(chǎn)品為中型機(jī)械，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》表 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 審查零件圖樣工藝性 曲軸零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)基本要求齊全。但油封軸頸端軸承孔的內(nèi)表面粗糙度未給出，一般 7 級孔的表面粗糙度為 m? 即可。第四主軸頸，齒輪軸頸和皮帶 輪軸頸的表面粗糙度也未給，一般 7 級基準(zhǔn)要求黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 m? 即可。本零件的各表面加工并不困難。斜油孔傾斜較深，但由于只做儲油孔用，位置精度不需要太高的要求，只要鉆到軸頸的中間靠外就可以了，所以斜油孔的加工也不成問題。 選擇毛坯 曲軸是發(fā)動機(jī)上必須的傳動件，要求具有較高的剛度、強(qiáng)度、耐磨性和平衡。該零件的材料為整體軟氮化，輪廓尺寸不大且形狀比較復(fù)雜，又屬于大批量生產(chǎn)，因此采用模鍛成型。 曲軸零件的形狀比較復(fù)雜，因此毛坯形狀要與零件的形狀盡量接近，即外形鍛成六拐形式，兩 端空寂臺階不用鍛出。毛坯尺寸通過確定加工余量后決定。 工藝過程設(shè)計 （一）粗基準(zhǔn)的選擇 曲軸的毛坯一般都呈彎曲狀態(tài)，為保證兩端中心孔都能在兩端面的幾何中心上，粗基準(zhǔn)應(yīng)選靠近曲軸兩端的軸頸。為保證其他軸頸外圓余量均勻，在鉆中心孔后，應(yīng)對曲軸進(jìn)行校直。 由于大批量生產(chǎn)的曲柄毛坯的精度高，曲柄不加工，所以軸向的定位基準(zhǔn)一般選取中間主軸頸兩邊的曲柄。因為中間主軸頸兩邊的曲柄處于曲軸的中間部位，用作粗基準(zhǔn)可以減少其它曲柄的位置誤差。 （二）精基準(zhǔn)的選擇 曲軸和一般的軸類零件相同，最重 要的精基準(zhǔn)三中心孔。 曲軸軸向上的精基準(zhǔn)，一般選取曲軸一端的端面或軸頸的止推面。但在曲軸加工的過程中，定位基準(zhǔn)要經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換。曲軸圓周方向上的精基準(zhǔn)一般選取曲軸上的定位平臺或法蘭上的定位孔。 曲軸的主要加工部位是主軸頸和連桿軸頸，次要加工部位是法蘭盤、曲柄、斜黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 油孔、螺孔和鍵槽等。除機(jī)械加工外還有軸頸淬火、磁探傷、動平衡等。在加工過程中還要安排校直、檢驗、清洗等工序。 （一）加工階段的劃分 曲軸的機(jī)械加工工藝過程大致可分為：加工基準(zhǔn)面 —— 粗加工主軸頸和連桿軸頸 —— 加工 斜油孔等次要表面 —— 主軸頸和連桿軸頸的熱處理 —— 精加工主軸頸和連桿軸頸 —— 加工鍵槽和兩端孔等 —— 動平衡 —— 光整加工主軸頸和連桿軸頸。 曲軸的主軸頸和連桿軸頸的技術(shù)要求都很嚴(yán)格，所以各軸頸表面加工一般安排為：粗車 —— 精車 —— 粗磨 —— 精磨 —— 超精加工。 對于本 6110 發(fā)動機(jī)曲軸進(jìn)行粗加工時，以中間主軸頸為輔助定位基準(zhǔn)，所以先粗加工和半精加工中間主軸頸，然后再加工其他主軸頸。而連桿軸頸的粗、精加工，一般都要以曲軸兩端主軸頸定位，所以連桿的粗精加工都安排在主軸頸加工之后進(jìn)行的。 （二）工序安排 斜油孔的進(jìn)出口都安排 在曲軸的軸頸上，所以在軸頸淬火之前加工。鉆 斜油孔時，用加工過的軸頸定位，可以保證其位置精度。 主軸頸是連桿軸頸的設(shè)計基準(zhǔn)，所以，主軸頸與連桿軸頸的車削（銑削）和磨削，一般都是先加工主軸頸再加工連桿軸頸。 在精磨主軸頸的過程中，先精磨第四主軸頸，這樣在精磨其他主軸頸、油封軸頸時就可以以第四主軸頸為輔助支撐面，因而可以大大降低曲軸精磨后的彎曲變形。 在最后檢查后，以曲軸兩端的主軸頸為測量基準(zhǔn)，測量其他軸頸的徑向跳動。鋼曲軸在加工的過程中，軸頸產(chǎn)生跳動的原因之一是，曲軸經(jīng)加工后應(yīng)力重新分布，從而造成變形，所以在 曲軸的第一主軸頸精磨之后，應(yīng)緊接著安排齒輪軸、皮帶輪軸頸的精磨工序，在第七主軸頸精磨工序之后，應(yīng)緊接著安排油封軸頸的精磨工序，以免內(nèi)應(yīng)力重新分布，造成過大的影響。同時為了避免曲軸剛度降低造成這些軸頸磨削后徑向跳動增大，其他主軸頸的精磨應(yīng)該放在這些軸頸的精磨之后。 校直對曲軸的疲勞強(qiáng)度有著不利的影響，在制定曲軸的加工工藝過程中，應(yīng)盡量減少曲軸的校直的次數(shù)。為了保證余量均勻、減少變形的影響，在關(guān)鍵工序上，如第四主軸頸加工前、淬火后、動平衡去重后仍需安排校直。 曲軸各軸頸的表面粗糙度要求較高，所以把各軸頸的超精密 加工放在最后。如黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 果在超精密加工后再安排其他工序，則有可能破壞已加工好的軸頸表面。 制定工藝路線 制定 6110 曲軸工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)使曲軸的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，在大批量的生產(chǎn)情況下，可以考慮采用專用機(jī)床和專用夾具等，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素，以降低生產(chǎn)成本。 由于曲軸在加工過程中塑性變形大，因此為了保證余量均勻、減少變形的影響，應(yīng)該在關(guān)鍵工序上安排一些校直工序，而方案一中只有一次校直。斜油孔口在淬火時由于受熱不均勻很容易發(fā)裂，因 此必須在熱處理前對其進(jìn)行壓堵處理，而方案一也忽略了這一點。方案二對方案一中的問題作了一些較大改進(jìn)，但如果仔細(xì)分析其在工序安排上仍然存在問題，如連桿軸頸的粗、精銑最好安排在相鄰兩道工序中以減少工件的搬運，在一臺機(jī)器上進(jìn)行加工完畢，提高生產(chǎn)效率。 因此，經(jīng)過綜合考慮，最終確定 6110 曲軸加工工過程如下表 21。 表 21 曲軸的加工工序 序號 工序名稱 定位基準(zhǔn) 1 2 3 4 5 6 7 銑端面中心孔 粗車第四主軸頸 校直第四主軸頸 半精車第四主軸頸 粗磨第四主軸頸 粗車第四主軸頸以外的主軸頸、齒輪軸頸和皮帶輪軸頸 校直主軸頸擺差 第一、七主軸頸及第四主軸頸側(cè)面，并以三、四主軸頸為輔助支撐面 頂尖孔、油封軸頸，并以第二、六主軸頸為輔助支撐面 第一、七主軸頸 頂尖孔、油封軸頸，并以第二、六主軸頸為輔助支撐面 頂尖孔，并以第四主軸頸為輔助支撐面 頂尖孔和第四主軸頸 第一、第七主軸頸 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 粗磨第一主軸頸和齒輪軸頸 精車第二、三、五、六、七主軸頸、油封軸頸和法蘭 粗磨第七主軸頸 粗磨第二、三、五、六、七主軸頸 在第一、十二曲柄上銑定位面 內(nèi)銑六個連桿軸頸及過度圓角 內(nèi)精銑六個連桿軸頸過度圓角 清洗 在連桿軸頸、主軸頸上锪球窩 鉆一、二和六、七軸頸上兩道斜油孔 鉆四、五和三、四軸頸上兩道斜油孔 鉆五、六和二、三軸頸上兩道斜油孔 各油孔口倒角 攻各油孔口螺紋 去除各油孔口銳邊毛刺 清洗各油孔及螺孔 各油孔口壓堵 校直曲軸 精磨第四主軸頸及其過度圓角 精磨第七主軸頸及其過度圓角 頂尖孔、第七主軸頸 ，并以第一、第四主軸頸為輔助支撐面 頂尖孔、第一主軸頸，并以第六主軸頸為輔助支撐面 頂尖孔、第一主軸頸，并以第三、五主軸頸為輔助支撐面 頂尖孔、第七主軸頸，并以第四主軸頸為輔助支撐面 第一、第七主軸頸及第一連桿軸頸 第一、第七主軸頸及曲柄定位面 第一、第七主軸頸及曲柄定位面 第一主軸頸和油封軸頸，并以第四主軸頸為輔助支撐面 第一主軸頸和油封軸頸，并以第三主軸頸為輔助支撐面 第一主軸頸和油封軸頸，并以第四主軸頸為輔助支撐面 齒輪軸頸和油封軸頸 第一、七主軸頸 頂尖孔、油封軸頸，并以第四主軸頸為輔助 支撐面 頂尖孔、第四主軸頸，并以第六黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 精磨第一主軸頸與齒輪軸頸及其圓角 精磨油封軸頸和法蘭 精磨二、三、五、六主軸頸及其過度圓角 粗磨六個 連桿軸頸 精磨六個連桿軸頸 在皮帶輪軸頸、齒輪軸頸上銑鍵槽 鉆擴(kuò)鉸中心孔 52? 鉆中心孔 ? 鏜中心孔 52? 及 55? 內(nèi)環(huán)槽和中心孔 ? 的 060 錐面 攻 27 ? L 螺紋 鉆油 封軸頸 6孔 12? 攻 6 14 ??螺紋 曲軸動平衡，去不平衡重 去毛刺 校直曲軸 氮化 拋光主軸頸和連桿軸頸 清洗 檢驗 主軸頸為輔助支撐面 頂尖孔、第七主軸頸，并以第四主軸頸為輔助支撐面 頂尖孔、第一主軸頸，并以第四、七主軸頸為輔助支撐面 油封軸頸、第一主軸頸，并以第四、七主軸頸為輔助支撐面 頂尖孔，第一、七主軸頸，并以其他主軸頸為輔助支撐面 頂尖孔，第一、七主軸頸，并以其他主軸頸為輔助支撐面 齒輪軸頸，并以第二、七主軸頸為輔助支撐面 第七主軸頸、皮帶輪軸頸 第一、七主軸頸 第七主軸頸、皮帶輪軸頸 第二、六主軸頸 第二、六主軸頸 第二、六主軸頸 第一、七主軸頸 第一、七主軸頸 第一、 七主軸頸，并以第四主軸頸為輔助支撐面 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 確定加工余量及毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖 鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按 JB383585 確定，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 查得。表中余量值為單面余量。 （ 1）鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件成品質(zhì)量 估算為 。 （ 2）加工精度 零件除兩端孔外的各表面為磨削加工精度 2F 。 （ 3）鍛件的形狀復(fù) 雜系數(shù) 2S 122MS M? （ 22） M1 為鍛件質(zhì)量， M2 為鍛件包容體的質(zhì)量，假設(shè)鍛件的最大直徑為Φ 220mm，長965mmm 2 22( ) 96 .5 7. 85 28 78 14 28 7. 142m g g k g?? ? ? ? ? 1 kg? 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 可查得形狀復(fù)雜系數(shù) 2S ，屬于一般級別。 （ 4） 機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量、 2F 、 2S 查《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷表 查得直徑方向為 ，水平方向為 。以上查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度 Ra≥ m， Ra＜ m的表面余量要適當(dāng)增大。 設(shè)計毛胚圖 （一）確定毛胚尺寸公差 本零件的鍛件質(zhì)量 ，形狀復(fù)雜系數(shù) 2S ，含 C 為 %～ %，按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 ，鍛件的材質(zhì)