【正文】 裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。如曲軸的各軸臺(tái)的加工都是以大 頭的軸臺(tái)為精基準(zhǔn)加工。 ，故能夠滿足加工要求。 由于采用了鉸鏈壓板，用 M20 的螺栓完全能夠滿足要求。另外方案一用螺釘和 V型塊聯(lián)結(jié)夾緊工件，看起來(lái)比較繁雜又剛度不夠。采用兩個(gè)鉸鏈壓板（半圓弧形）夾緊工件，在兩個(gè)壓板中間部位固 定一個(gè)鉆模板， 28 考慮到產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)，選用可換式鉆套可以克服固定式鉆套磨損后無(wú)法更換的特點(diǎn)。 確定設(shè)計(jì)方案 本道工序?yàn)殂@曲柄下底面四配通孔，參考文獻(xiàn) [13]曲柄下 底面對(duì)曲軸的主軸線有位置精度的要求，按照基準(zhǔn)重合原則，并考慮目前曲軸兩端Φ 70m6(mm)主軸頸已經(jīng)精加工，則定位基面選擇為曲軸兩端Φ 70m6(mm)主軸頸圓柱面，本道工序夾具選用普通通用夾具結(jié)構(gòu)即可。 2. 扇形墊片厚度的計(jì)算 在車削偏心距較大（ e6mm）的工件時(shí)，可以應(yīng)用扇形墊片如圖 32。 墊片的形狀和厚度，可以根據(jù)偏心距的大小不同來(lái)選擇。為延長(zhǎng)定位元件更換周期，提高夾具使用壽命，定位元件工作表面應(yīng)有較高的耐磨性。 2. 足夠的強(qiáng)度和剛度 底面定位不僅限制工件的自由度，還有支承工件、承受夾緊力和切削力的作用?；鼗饻囟热?160℃，保溫 小時(shí)。 調(diào)質(zhì)態(tài)的 35CrMo 雖然具有良好的綜合性能，但是曲軸的表面要求有良好 的耐磨性，調(diào)制態(tài)的硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因此需要進(jìn)行高頻淬火來(lái)增加表面硬度及其耐磨性。圖 28 為高頻淬火后的表層組織。這種粗大的組織硬度比細(xì)馬氏體降低很多。 表面處理及用材分析 表面熱處理工藝 目的：在工件表面一定深度內(nèi)獲得馬氏體組織，而其心部仍保持著表面淬火前的組織狀態(tài)，以獲得表面層硬而耐磨，心部又有足夠塑性、韌性的工件。因此，殘余應(yīng)力將影響材料的使用性能或?qū)е鹿ぜ^(guò)早失效。 [16] 圖 21 35CrMo淬火態(tài)（ 500x） 20 圖 22 35CrMo調(diào)制態(tài)（ 500x） 由于隨回火溫度的升高，馬氏體的塑性韌性上升，強(qiáng)度硬度下降，因而，調(diào)質(zhì)獲得的組織具有良好的綜合性能，使強(qiáng)度、塑性、韌性得到了良好的配合，且改善了材料 的機(jī)械加工性能，并為后續(xù)的熱處理及加工做了組織上的準(zhǔn)備。這是因?yàn)橛屠淅渌僭?500～ 350℃時(shí)最快，其下比較慢。其保溫時(shí)間可由經(jīng)驗(yàn)公式 t≈（ ～）? D ，由于實(shí)驗(yàn)室一般取上限所以可得出淬火保溫時(shí)間大約為 25min。 (2) 鉸孔切削用量 確定進(jìn)給量 f：根據(jù)文獻(xiàn) [1]表 r/~ ?表 ,按該表注 4，取較小的進(jìn)給量，按 Z535 機(jī)床說(shuō)明書取 rmmf /? 。m ??????? 表 機(jī)床有效功率 P＇ E為： kwP E E39。 ???表 按 Z535 立式鉆床說(shuō)明書取 rmm / ? 根據(jù)文獻(xiàn) [1]表 ，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 rmm / ＞‘ ，根據(jù)文獻(xiàn) [1]表 ，由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 5690?mzxF，允許的進(jìn)給量 rmm/ ＞‘’ 。 Φ Φ 4加工：分別選用 Φ Φ 4 的直柄麻花鉆（參考文獻(xiàn) [1]表 ）。 rd v ???? ?? 按機(jī)床說(shuō)明書取 min/710rn? ,則車削速度為： m i n/1561000 707101000v mdn ????? ?? 故：精車切削用量為： m i n )/710m i n (/156,/,1 ???? nnrmmfmmap 工件中孔的加工 工件中的孔和螺紋孔的精度和加工步驟 孔加工方法如表 14 表 14孔加工方法 加工要求 加工精度 加工步驟 M12 IT8 鉆孔 — 鉸孔 — 攻絲 M15 IT11 鉆孔 — 攻絲 M33 IT11 鉆孔 — 攻絲 Φ 6 IT12 鉆孔 Φ 4 IT11 鉆孔 16 M12 加工：選用Φ 的直柄麻花鉆（參考文獻(xiàn) [1]表 ）。 故 m in/ 039。 ＞ ，故上述切削用量可用，即 mmap 5? , rmmf /? , min/80mv? , min/320rn? 求三個(gè)切削力 zF 、yF和xF, zF 已由前面算出 NFz 3556? ，查文獻(xiàn) [1]表 和文獻(xiàn) [1]表 得 NFyT 1170?, NFxT 1280?。n m i n/32680 8210001000n 39。 mT ???? NZT 3 5 5 8 6 5F 39。 rd vn ???? ?? m i n/1 5 81 3 mmzna ff ?????‘ 根據(jù) X5032 立 式銑 床 說(shuō)明 書取 ： min/158rn? ， m in/150v mmRf ?, min/59vR m? ， zmmR / f ? 3. 校驗(yàn)機(jī)床功率 考慮工件材料硬度及實(shí)際銑削功率為： m ????表 此外，銑削功率還與銑削速度有關(guān)，由表查出 min/mm59v ?表，現(xiàn)在實(shí)際上選用 min/59v R mm? 。 13 加工工序設(shè)計(jì) 工序 20 銑側(cè)面及底面 1. 刀具，此工件可用端面銑刀加工，也可用圓柱銑刀加工；可用硬質(zhì)合金銑刀，也可用高速鋼銑刀，先采用硬質(zhì)合金斷面銑刀。 精車兩主軸頸時(shí)，用兩頂尖裝夾，因工件軸向剛度差。此工藝過(guò)程的粗加工和半精加工，用一夾一頂或一托一夾的安裝方法，增加了零件的剛度。 4. 先面后孔 一般這類零件上既有平面，又有孔或孔系，這時(shí)應(yīng)先將平面（通常是裝配基準(zhǔn)）加工出來(lái)，再以平面為基準(zhǔn)加工孔或孔系。如該零件的上下表面的加工。 11 加工順序的安排 在安排加工順序時(shí)一般應(yīng)遵循以下原則： 1. 基準(zhǔn)現(xiàn)行 應(yīng)首先安排被選作精基準(zhǔn)的表面的加工，再以加工出的精基準(zhǔn) 為定位基準(zhǔn)，安排其它表面的加工。 位置度： M12 螺紋孔相對(duì)于大頭軸臺(tái)、主軸中心線為 。 圓柱度、圓度要：連桿頸外圓、主軸頸外、油槽底面為 。 表 12 曲軸毛坯尺寸的允許偏差 鍛件尺寸 (mm) 偏差 (μm) 根據(jù) Φ 35 + 9 Φ 76 + 文獻(xiàn) [2]表 Φ 42 + Φ 56 + Φ 75 + R39 + 文獻(xiàn) [2]表 343 + 48 + + 115 + 45 + 34 + 確定圓角半徑 鍛件的圓角半徑按文獻(xiàn) [1]表 確定，本鍛件各部件的 H/B 均小于 2，故可以用下列公式計(jì)算：外圓角公式： ? ? ? ； 為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，本鍛件圓角半徑均取相同值，用最大的 H=40mm 計(jì)算 40 m m? ? ? ? 則本鍛件中外圓角取值均為 ，該數(shù)值即能保證各表面的加工余量 . 10 確定拔模角度 由文獻(xiàn) [11]知本鍛件由于上下模膛深度相等查表 — 23外起模角度 a=10176。 表 11 曲軸毛坯尺寸 零件尺寸 (mm) 單面加工余量 (mm) 鍛件尺寸 (mm) Φ 25f7 5 Φ 35 8 Φ 30s7 Φ 35 Φ 70m6 3 Φ 76 Φ 68g10 Φ 75 Φ 50h10 3 Φ 56 M44X26h 3 Φ 51 337 3 343 36 109 3 115 40 2 34 24 2 26 46 2 48 31 2 35 42 39 92 4 100 10 2 12 47 2 49 設(shè)計(jì)毛坯圖 確定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差，根據(jù)鍛件重量、形狀復(fù)雜系數(shù)、分模線形狀種類及鍛件精度等，從有關(guān)的表中查得。 假設(shè)鍛件的外廓包容體為 105 145 342 的長(zhǎng)方體，則 1 0 .5 1 4 .5 3 4 .2 7 .8 0 4 0 .6wkm k g? ? ? ? ? 35djm kg? 35 wkms m? ? ? 查文獻(xiàn) [1]P45，表 — 10 可確定鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為 S1，屬于簡(jiǎn)單級(jí)。確定時(shí)，根據(jù)估算 的鍛件質(zhì) 7 加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由文獻(xiàn) [5]表 — ,可查得各加工表面的加工余量（表中余量值為單邊余量）。 [6] 確 定毛坯 確定毛坯 根據(jù)零件材料，確定毛坯材料為 35CrMo。 5. 車削偏心工件，切削速度不宜選得過(guò)高，車刀前角與后角不宜磨得過(guò)大。所以，精度要求較高的偏心工件，中心孔一般都應(yīng)在精度較高的坐標(biāo)鏜床上加工。 6. 車偏心工件時(shí)頂尖受力不均勻，前頂尖容易損壞或移位。 2. 在兩頂尖上裝夾偏心工件，由于工件外圓上的受力點(diǎn)分布不均勻，會(huì)使裝夾不牢固，開(kāi)車后或切削加工中將產(chǎn)生較大的離心力和沖擊振動(dòng)，會(huì)使工件出現(xiàn)不圓度和工件外圓切削振動(dòng)等，甚至?xí)l(fā)生嚴(yán)重事故。 [3] 的螺紋孔用來(lái)安放油堵，實(shí)現(xiàn)連桿軸頸處滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑。曲軸兩端Φ 70m6(mm)的主軸頸用來(lái)安裝軸承，將曲軸支承在發(fā)動(dòng)機(jī)箱體中。 曲軸失效的形式主要有以下兩 種： (1) 疲勞破壞。具體來(lái)講曲軸應(yīng)具有以下力學(xué)性能： (1) 具有足夠的強(qiáng)度，減少軸頸的翹曲變形，提高自抗振能力。對(duì)于工藝保障，由于國(guó)內(nèi)外鍛鋼曲軸的加工工藝大同小異，且 刀具、砂輪、切削液、淬火漲量、加工參數(shù)及加工余量等影響質(zhì)量因素涉及改善周期長(zhǎng)、優(yōu)化空間小及普及性差等特點(diǎn)，因此要通過(guò)加工工藝的改進(jìn)、優(yōu)化來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量。 2. 設(shè)備控制：指依靠較高設(shè)備精度保證當(dāng)前工序的加工精度，是保證尺寸精度、形狀精度和位置精度的有效方式，也是先進(jìn)曲軸加工生產(chǎn)線的標(biāo)志之一。主軸連桿頸的尺寸精度為 IT6～ IT7，圓度≤ ，表面粗糙度～ 。 由以上演變可以看出，曲軸的加工工藝正向著高速、高效、復(fù)合化方向發(fā)展。英國(guó) LANDIS 公司生產(chǎn)的曲軸磨床，磨削速度高達(dá) 120m/s，用扒皮法一次裝夾從毛坯到精磨完畢，耗時(shí)僅幾分鐘的時(shí)間，這將會(huì)出現(xiàn)以磨代替其它粗加工工藝的新局面。另外， CNC 車－車?yán)に嚰庸?連桿軸頸要二道工序， CNC 高速外銑只要一道工序就能完成，具有以下優(yōu)點(diǎn)：切削速度高 (可高達(dá) 350m/min)、切削時(shí)間較短、工序循環(huán)時(shí)間較短、切削力較小、工件溫升較低、刀具壽命高、換刀次數(shù)少、加工精度更高、柔性更好。精加工工藝多采用半自動(dòng)曲軸磨床，頭架和尾座同步傳動(dòng)，加工精度有一定的提高。通?？渴止げ僮?，加工質(zhì)量不穩(wěn)定，廢品率較高。采用這種方式加工精度較低、柔性很差、工序質(zhì)量穩(wěn)定性低，且容易產(chǎn)生較大的 內(nèi)部應(yīng)力，難以達(dá)到合理的加工余量。曲軸的作用是將做功沖程經(jīng)連桿傳來(lái)的力變成扭矩，并帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)其他機(jī)件運(yùn)動(dòng)和向外輸出動(dòng)力。 I 曲軸加工工藝設(shè)計(jì) 摘 要 曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中承受沖擊載荷、傳遞動(dòng)力的重要零件，由于曲軸服役條件惡劣，因此對(duì)曲軸材質(zhì) 的選擇 ，毛坯 的 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 ，因此要制定合理的加工工藝。 關(guān)鍵詞： 曲軸，工藝，夾具 II 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, semifinished product processing technology, accuracy, surface rough degree, hot processing and the surface enhance, move balance etc. request all very strict. Therefore want to draw up reasonable of process a craft, want first according to request choice reasonable of semifinished product, in the proce