柴油機(jī)曲軸零件機(jī)械加工工藝過(guò)程及加工用的夾具設(shè)計(jì)-wenkub
2022-11-15 09:20:12 本頁(yè)面
【正文】 5 工藝過(guò)程 設(shè)計(jì) 粗、精加工的定位基準(zhǔn) 曲軸 的尺寸精度、加工表面形狀精度以及位置精度的要求都很高，但剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給 曲軸 的機(jī)械加工帶來(lái)了很多困難，必須予以充分的重視。常用材料有：一般曲軸為 3 45 鋼或球墨鑄鐵 QT7002；對(duì)于高速、重載曲軸，可采用 40Cr、 42Mn2V 等材料。連桿軸頸的位置度不大于 177。 4 加工表面的尺寸和形狀精度 .主軸頸、連桿軸頸本身的精度，即尺寸公關(guān)等級(jí) h6， 軸頸長(zhǎng)度公差等級(jí)為 IT9～ IT10。 曲軸前端裝有齒輪，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和水泵的皮帶輪以及起動(dòng)爪等。主軸承 的數(shù)目不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)目有關(guān)，還取決于曲軸的支承方式。 曲軸應(yīng)有足夠的抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)的疲勞強(qiáng)度和剛度；軸頸應(yīng)有足夠大的承壓表面和耐磨性；曲軸的質(zhì)量應(yīng)盡量小；對(duì)各軸頸的潤(rùn)滑應(yīng)該充分。 N— 每臺(tái)產(chǎn)品中該曲軸的數(shù)量（件 /臺(tái)）； a%備用率； b%廢品率； 本 次設(shè)計(jì)的柴油機(jī)曲軸年產(chǎn)量為 5000 臺(tái)，其中 n=1， a=8， b=1， 故生產(chǎn)綱領(lǐng)： N=5000 1（ 1+8%）（ 1+1%） =5454（件 /年） 生產(chǎn)類型為企業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)專業(yè)化程度分類為，單件生產(chǎn)、小批量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)。隨著我國(guó)加入 WTO，內(nèi)燃機(jī)零部件行業(yè)將面臨更加激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，也將迎來(lái)新的發(fā)展與機(jī)遇。國(guó)內(nèi)采用球鐵曲軸的趨勢(shì)則更加明顯，中小型功率柴油機(jī)曲軸 85%以上用球鐵。另外球墨鑄鐵的切削性能良好，并且和鋼質(zhì)曲軸一樣可以進(jìn)行各種熱處理和表面強(qiáng)化處理來(lái)提高曲軸的抗疲勞強(qiáng)度、硬度和耐磨性。由于曲軸工況條件惡劣，因此對(duì)曲軸的材質(zhì)、毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強(qiáng)化、動(dòng)平衡等要求都十分嚴(yán)格。若其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有保證質(zhì)量，即可嚴(yán)重影響曲軸的壽命和整機(jī)的可靠性，因此包括中國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)對(duì)曲軸的加工都十分重視，都在不斷的改進(jìn)曲軸加工工藝，最大可能的提高曲軸壽命。而且球鐵中的內(nèi)摩擦所耗功比鋼大，減小了工作時(shí)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振幅和應(yīng)力，應(yīng)力集中也沒(méi)有剛質(zhì)曲軸敏感。 近年來(lái)隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，通過(guò)引進(jìn)技術(shù)消化吸收和自行開(kāi)發(fā)總體水平有了較大的提高。我們只有充分了解國(guó)內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)曲軸制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)的改進(jìn)和提高曲軸制造技術(shù)水平，生產(chǎn)出具有世界一流水平的內(nèi)燃機(jī)曲軸，才能以實(shí)力參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。 本次設(shè)計(jì)的柴油機(jī)曲軸生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5454 件，零件重量不超過(guò) 20KG,根據(jù)有關(guān)資料分析得出結(jié)論為，中批量生產(chǎn)。 3 圖 11 曲軸 的結(jié)構(gòu)圖 曲軸一般由主軸頸，連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端等組成。 連桿軸頸是曲軸與連桿的連接部分，在連接處用圓弧過(guò)渡，以減少應(yīng)力集中。為了防止機(jī)油沿曲軸軸頸外漏，在曲軸前端裝有一個(gè)甩油盤，在齒輪室蓋上裝有油封。軸頸的形狀公差，如圓度、圓柱度控制在尺寸公差之半。20′。 本次設(shè) 計(jì)的曲軸材質(zhì)采用 。 粗加工 在粗車主軸頸的時(shí)候用兩端的中心孔定位，大頭卡在卡盤上，進(jìn)行加工。 鍵槽加工以連桿定位 工件表面加工方法的選擇 曲軸 需要加工的表面有： 主軸頸、連桿軸頸、鍵槽、外圓、磨削外圓、銑鍵槽。中心孔除影響曲軸質(zhì)量分布外，它還是曲軸加工的重要基準(zhǔn)貫穿整個(gè)曲軸加工始終。 曲軸主軸頸的粗、精車削： 由于曲軸年產(chǎn)量大，主軸頸加工采用車削，在剛度較強(qiáng)的普通車床上進(jìn)行。主軸頸車削順序是先精車一端主軸頸及軸肩，然后以車好的主軸頸定位。車削連桿軸頸需要解決的是角度定位（兩連桿軸頸軸線需要控制在 180 度 +30 度 或 180 度 — 30度）以及曲軸旋轉(zhuǎn)的不平衡問(wèn)題。車削過(guò)程中，一端與曲軸主軸頸定位并夾緊，另一端靠偏中心座夾緊，中心座上鉆有中心孔，中心孔偏心距同樣為一個(gè)曲軸半徑。車削連桿軸頸時(shí)為了使切削力不致于太大，每次車削余量控制在 1~ 內(nèi)，同時(shí)車床旋轉(zhuǎn)不能太高，刀具采用高速鋼或 Yg8的合金刀具。中間主軸頸磨好后才能磨其余軸頸，磨主軸頸 和連桿軸頸的安裝方法基本上與車軸頸相同，磨主軸頸是以中心孔定位，在外圓磨床上進(jìn)行，磨連桿軸頸則以經(jīng)過(guò)精磨的兩端主軸頸定位，以保證與主軸頸的軸線距離及平行度要求，磨連桿軸頸是在曲軸磨床上進(jìn)行的。 鉆連桿軸頸孔： 鉆連桿直徑 25 的孔，使用專用的鉆孔胎具，使用旋轉(zhuǎn)胎具保證位置的精度，可以長(zhǎng)頭和短頭兩面的連桿孔快速的反轉(zhuǎn)。 加工設(shè)備與工藝裝備的選擇 工序號(hào) 工序名稱 設(shè)備名稱型號(hào) 夾具、刀檢具及輔具 004 銑兩側(cè)面 斷面銑床 ZBT82161 銑刀 005 打中心孔 中心孔鉆床 ZBT82161 可調(diào)中心架 中心鉆 007 粗車短頭 CW6130 頂尖 車刀 008 粗車長(zhǎng)頭 CW6130 頂尖 車刀 009 粗車連桿軸頸 CW6130 專用偏心 車床 車刀 010 精車連桿軸頸 CA6140 專用偏心車床 車刀 011 精車短頭 CJK6140 頂尖 車刀 012 精車長(zhǎng)頭 CJK6140 頂尖 車刀 014 修正中心孔 CA6140 頂尖，中心鉆 016 粗磨主軸頸 MQ8260 軸瓦 千分尺、卡板 017 粗磨連桿軸頸 MQ8260
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