【正文】 效率低，工藝裝備落后，毛坯機(jī)械性能不穩(wěn)定、精度低、廢品率高等問(wèn)題。球鐵的切削性能良好，并和鋼制曲軸一樣可以進(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)度和耐磨性。0 引言本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于R180柴油機(jī)曲軸的工藝設(shè)計(jì)及其中兩道工序的夾具設(shè)計(jì)。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)有鋼制曲軸來(lái)的敏感。從以下幾個(gè)工藝環(huán)節(jié)采取措施對(duì)提高曲軸質(zhì)量具有普遍意義。這對(duì)于防止孕育衰退，改善石墨形態(tài)，細(xì)化石墨及保證高強(qiáng)度球鐵機(jī)械性能具有重要作用。斜澆—反斜冷的優(yōu)點(diǎn)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(duì)鑄件的補(bǔ)縮效果好，適應(yīng)大批量流水線生產(chǎn)。①?gòu)V泛采用數(shù)控技術(shù)和自動(dòng)線，生產(chǎn)線一般由幾段獨(dú)立的自動(dòng)化生產(chǎn)單元組成，具有很高的靈活性和適應(yīng)性。工序質(zhì)量可達(dá)到國(guó)內(nèi)粗磨后的水平，且切削變形小、效率高。⑥曲軸的拋光采用CNC控制的砂帶拋光機(jī)，所有軸頸一次拋光只需20多秒，大大減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的磨合期。⑩廣泛采用了軸頸過(guò)渡圓角滾壓技術(shù)。表面強(qiáng)化處理一般采用感應(yīng)淬火或氮化工藝，少數(shù)廠家還引進(jìn)了圓角淬火技術(shù)和設(shè)備。制定工藝規(guī)程的思路是：①收集和熟悉制定工藝規(guī)程的有關(guān)資料圖樣，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性；②確定毛坯的類(lèi)型及制造方法；③選擇定位基準(zhǔn)；④擬定工藝路線；⑤確定各工序的工序余量、工序尺寸及其公差；⑥確定各工序的設(shè)備，刀具、夾具、量具和輔助工具；⑦確定各工序的切削用量及時(shí)間定額；⑧確定主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法；⑨進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案；⑩編制工藝文件。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理和自動(dòng)存取等。夾具裝配圖由若干夾具元件圖形拼接而成。 零件的工藝分析曲軸圖樣的視圖、尺寸、公差和技術(shù)要求齊全、正確；零件選用材料為QT8002，該材料具有較高的強(qiáng)度、韌性和塑性，切削性能良好；結(jié)構(gòu)工藝性比較好。這樣生產(chǎn)效率高。 確定鑄件余量及形狀根據(jù)《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》表15—7，取加工余量為MAG級(jí)。1：8圓錐面：粗車(chē)（IT12）—半精車(chē)（IT10）—銑鍵槽12N9（IT8）—磨削（IT6）。K面：銑（IT9）—鉆孔4—Ф8（IT12）—鉸孔4—Ф8（IT9）—鉆孔2—M10（IT12）—攻絲2M10。Ф60圓柱面：粗車(chē)（IT12）—半精車(chē)（IT10）。M6螺紋：鉆孔2—Ф5（IT12）—攻絲2M6。根據(jù)以上分析，確定方案Ⅰ為曲軸零件加工的工藝路線。③ 其余表面加工均采用通用機(jī)床。② 在銑床上加工的工序，銑平面選用YG6A硬質(zhì)合金圓盤(pán)銑刀，銑鍵槽選用鍵槽銑刀。現(xiàn)按計(jì)量器具的不確定度選擇量具。其他工序所用量具詳見(jiàn)工序卡片。ｍ)M36X2螺紋鑄件車(chē)螺紋精車(chē)半精車(chē)粗車(chē)5CT9IT6IT10IT12Ф41177。Ф60（長(zhǎng)頭）鑄件半精車(chē)粗車(chē)5CT9IT10IT12Ф65177。加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度Ra(181。(1) 工步1粗車(chē)Ф40h61）選擇刀具① 選擇外圓車(chē)刀。κr′=10176。=12176。2）選擇切削用量① 確定切削深度αp ，可在一次走刀內(nèi)切完，故αp=（45—）/2mm=② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，在粗車(chē)鑄鐵、表面粗糙度Ra=f=～按CJK6140數(shù)控車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇f=③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，車(chē)刀壽命T=60min。3）計(jì)算基本工時(shí) （1—2）式中L=l+y+△，l=12mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=，則L=12+=，故tm=(2) 工步2粗車(chē)Ф50k6主軸頸1）選擇刀具① 選擇外圓車(chē)刀。κr′=10176。=12176。2）選擇切削用量① 確定切削深度αp ，可在一次走刀內(nèi)切完，故αp=（55—）/2mm=② 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，在粗車(chē)鑄鐵、表面粗糙度Ra=f=～③ 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，車(chē)刀壽命T=60min。3）計(jì)算基本工時(shí) (1—2)式中L=l+y+△，l=21mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+△=，則L=21+=，故tm=(3) 工步3粗車(chē)Ф601）選擇刀具選擇R3成形車(chē)刀。最后決定的車(chē)削用量為αp=，f=，n=500r/min，Vc=110m/min。鉆頭幾何形狀為：雙錐修磨橫刃，β=30176。=12176。=，f=～?！?，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8830N時(shí)。=，壽命T=60min。)=根據(jù)Z5125鉆床說(shuō)明書(shū)，可考慮選擇n=272r/min,但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)為高，會(huì)使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即取f=；也可選擇較低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)n=195r/min,仍用f=，比較這兩種方案：第一方案 f=,n=272r/min nf=272第二方案 f=,n=195r/min nf=195因?yàn)榈谝环桨竛f的乘積較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，銑削深度αp≤4mm時(shí)，圓盤(pán)銑刀直徑d。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金圓盤(pán)銑刀，故齒數(shù)z=12（）。α。, λs= —10176。=80mm，故刀具壽命T=180min（）。n/1000=*80*60/1000m/min=15m/minfzc=Vfc/n z=235/(60*12)mm/z=（3）計(jì)算基本工時(shí) （1—3）式中L=l+y+△，l=40mm，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，入切量及超切量y+△=17mm，則L=40+17mm=57mm，故tm=其余工序切削用量及基本時(shí)間見(jiàn)工序卡片。 分析原始資料 主要從以下幾方面分析：① 工件的輪廓尺寸小，剛性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。④ 生產(chǎn)類(lèi)型為大量生產(chǎn)。為保證工序尺寸32mm、18mm，應(yīng)限制工件6個(gè)自由度。 選擇定位元件，設(shè)計(jì)定位裝置根據(jù)已確定的定位基面結(jié)構(gòu)形式，確定定位元件的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)尺寸。 分析計(jì)算定位誤差通過(guò)定位誤差分析，判斷所設(shè)計(jì)的定位裝置是否合理。—i方向與加工尺寸方向間的夾角。Y= （22）式中，—工件定位基準(zhǔn)的直徑公差。B=0, Y=0即D=0所以，此方案能滿足加工要求。=，取f=，其余各參數(shù)值可由《金屬切削用量手冊(cè)》查出，代入上式得Fx=(3) 設(shè)計(jì)夾緊裝置本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的夾緊機(jī)構(gòu)如圖∶圖示的夾緊機(jī)構(gòu),能產(chǎn)生的夾緊力F′可由下圖壓板受力分析圖求得。主要尺寸指決定夾具精度和使用的那些尺寸,主要技術(shù)條件通常是指夾具上某些表面的形位公差要求和其他一些特殊技術(shù)說(shuō)明。3 R180柴油機(jī)曲軸第二套夾具設(shè)計(jì) 明確設(shè)計(jì)任務(wù)、收集分析原始資料 加工工件的零件圖（見(jiàn)曲軸零件毛坯圖） 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（見(jiàn)表4）表4 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)工件名稱曲軸夾具類(lèi)型鉆床夾具材 料QT8002生產(chǎn)類(lèi)型大量