【正文】 梁春光老師 在此次畢業(yè)設(shè)計中認真細心 地輔導(dǎo)我們，開拓我們的思路，給我們指明方向，給予我們極大的幫助和支持。 9.《工程材料》 化學(xué)工業(yè)出版社。 ，能快速查表得到所需的數(shù)據(jù)。 (6). 結(jié)構(gòu)特點 該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，容易鑄成，加工定位方便，利于銑鍵槽加工。在加工本道工序時，錐面已經(jīng)進行了加工，因此，在本道工序中主要考慮加工 鍵槽與錐面之間的要求，其次是考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度 (1).定位方案 工件以軸頸和外圓輪廓定位，采用一面兩 V型塊和壓板定位方案。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師的協(xié)商，決定設(shè)計第 33道工序 — 銑鍵槽，本夾具將用于立式銑床，刀具為高速鋼細齒圓鋸片銑刀，對工件進行加工 （見 附 圖 1,圖 2,圖 3） 。 工序 31 銑鍵槽 : 切削用量及基本工時的確定：銑 12 的槽 選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù) 6?Z ⑴第一次走刀： /Zf mm Z? 15 / mincVm?查 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 .5 ( / m in )13cVnrd?? ?? ? ??查查 按機床選取 375 / minnr?機 0 3 7 5 1 3 1 5 . 3 1 ( / m in )1 0 0 0 1 0 0 0c dnV m m? ? ??? ? ?機機 工作臺進給量： 0. 25 6 37 5 56 .2 5 ( / m in)fZV f Z n m m? ? ? ? ?機 基本工時： (m in ) ??t ⑵第二次走刀： 15 / mincVm?查 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 5 ( / m in )13cVnrd?? ?? ? ??查查 ++++第 35 頁 共 42 頁 按機床選取 375 / minnr?機 工作臺進給量： 0. 25 6 37 5 56 .2 5 ( / m in)fZV f Z n m m? ? ? ? ?機 基本工時： (m in ) ??t 工序 32 車螺紋 : 選擇 M10mm 高速鋼機用絲錐 f等于工件螺紋的螺距 p，即 /f mm r? / mincVm?機 1000 1 0 0 0 7 . 5 2 9 8 ( / m in )8cVnrD?? ?? ? ??查 按機床選取 272 / minnr?機 / mincVm?機 基本 工時： (m in ) 7 220 ?? ?t 工序 33 試靜平衡并去不平衡重 : 選擇Φ 高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表 － 6） 由《切削》表 和《工藝》表 － 16 查得 /f mm r?機 14 / mincVm?查 （《切削》表 ） 1000 1 0 0 0 1 4 3 4 3 ( / m in )13cVnrD?? ?? ? ??查查 按機床選取 272 / minnr?機 m in )/( 272513 mVc ?? ?? 。 切削工時： 由于是粗銑，整個銑刀不要銑過整個工件，利用作圖法，可得出銑刀的行程： mmL 37? 則 機動工時為： m ??? fmtm 工序 11 切削用量及基本工時 的確定：鉆→粗鉸→精鉸Φ 4H7 油孔，選用機床： Z525 立式鉆床 ⑴鉆Φ 4 孔： 選擇Φ 高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表 － 6） 由《切削》表 和《工藝》表 － 16 查得 /f mm r?機 23 / mincVm?查 （《切削》表 ） m in )/( 4 783 231 0 0 0 rn ?? ? ?。 第 16 頁 共 42 頁 3 經(jīng)濟效益 用 QT602鑄鐵 替代 S53C 鋼制造柴油機曲軸，不但能滿足各項技術(shù)要求，解決切削加工中的實際問題，而且能較大幅度降低柴油機曲軸的制造成本，經(jīng)濟效益顯著。按 JB3258《汽車發(fā)動機曲軸疲勞臺架試驗方法》要求，曲軸安全系數(shù)大于 就可以滿足要求，故 QT602 曲軸達到了 S53C 鋼水平，能夠滿足柴油機曲軸的性能要求。 機械性能 根據(jù)曲軸服役條件，曲軸直徑 的大小，按圖 1所示部位取樣 (均為標準試樣 )，試驗方法為每批次取 2 件曲軸， 4個抗拉試樣， 4個沖擊試樣。 QT602 的室溫組織為珠光體 +鐵素體，硬度均勻，工件表面硬度差小于 20HBS， 斷面硬度差小于 15HBS，且鋼中硫含量較高，大大改善了切削性能。10 1 150177。四行程發(fā)動機完成一個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈，其轉(zhuǎn)角為 720，在曲軸轉(zhuǎn)角 720內(nèi)發(fā)動機的每個氣缸應(yīng)該點火作功一次。 曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，斷面為橢圓形，為了平衡慣性力，曲柄處鑄有 (或緊固有 )平衡重塊。這種支承，曲軸的強度和剛度都比較好，并且減輕了主軸承載荷，減小了磨損。 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。統(tǒng)計表明，曲軸失效的主要形式是彎曲疲勞斷裂和軸頸磨損失效。 根據(jù)以上兩種工藝路線方案的分析比較，可以從兩個工藝路線方案中，結(jié)合成為一個較為合理的工藝路線方案，其具體工藝路線如下： 工序 1 鑄 工序 2 銑端面，打中心孔 工序 3 粗車長頭 工序 4 粗車短頭 工序 5 車平衡塊外圓 工序 6 鉆斜油孔 工序 7 中檢 工序 8 精車長頭 工序 9 精車短頭 工序 10 銑開擋 工序 11 銑連桿軸頸 工序 12 鉆φ 4 油孔 工序 13 油孔口倒角并拋光 工序 14 擴、攻油塞孔 工序 15 清洗油塞孔雜物 工序 16 試平衡，去不平衡重 工序 17 中檢 工序 18 等溫淬火 工序 19 理油塞孔螺紋 第 9 頁 共 42 頁 工序 20 鉆修長頭中心孔 工序 21 鉆修短頭中心孔 工序 22 修φ 90 端 面 工序 23 粗磨兩主軸頸及油塞軸頸 工序 24 粗磨連桿軸頸 工序 25 半精磨兩主軸頸及油塞軸頸 工序 26 半精磨連桿軸頸 工序 27 精磨連桿軸頸 工序 28 精磨兩主軸頸 工序 29 磨錐面 工序 30 磨小頭 工序 31 中檢 工序 32 磁力探傷，退磁 工序 33 銑鍵槽 工序 34 車螺紋 工序 35 試靜平衡并去不平衡重 工序 36 曲軸拋光 工序 37 清洗，去毛刺 工序 38 成品檢驗 工序 39 油封入庫 四 .機械 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 曲軸零件的材料是 QT602，硬度為 190~270HB，為大批量生產(chǎn)，所以采用鑄造的形式。 、夾緊安全可靠、操作方便、省力的原則 選擇精基準應(yīng)考慮的主要問題是保證加工精度要求，特別是加工表面的相互位置精度要求，以及實現(xiàn)裝夾的方便、可靠、準確，要考慮到基準重合原則，基準統(tǒng)一原則，互為基準原則，便于裝夾原則。 (8)在同一尺寸方向上粗基準通常只允許使用一次，這是因為粗基準一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準所加工的兩組表面之間位置誤差會相當大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用。 否則，加工工藝過程中會問題百出，第 3 頁 共 42 頁 更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。第 1 頁 共 42 頁 曲軸的機械加工工藝規(guī)程的編制 及工藝裝備的設(shè)計 一 課題簡介 本零件主要用于曲軸和傳遞及動力的場合，它要求的精度較高。 (1)應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計基準為精基準，這樣可以避免由于基準不重合引起的定位誤差。 粗基準的選擇 粗基準的選擇要保證粗基準定位所加工出的精基準有較高的精度 ，通過精基準定位使后續(xù)各被加工表面具有較高的均勻的加工余量，并與非加工表面保持應(yīng)有的相對位置精度。 在本零件中，我選擇曲軸軸線作為精基準，先對中心孔進行加工，保證中心孔的位置精度；以粗糙度要求為 來加工φ 70的圓柱表面，在加工φ 70 的圓柱表面的時候，要保證其加工精度要求，然后加工長頭和短頭的其余表面，對表面 精度要求較高的表面還要采取精加工，以保證加工精度要求。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 4 的加工 鉆孔 φ 3 擴孔 φ 鏜孔 φ 4 第 10 頁 共 42 頁 2Z= 70表面和φ 90的前后表面的加工 (1).按照 工藝手冊 ,取加工精度后 ,鑄件復(fù)雜系數(shù) S3,則三個表面 的單邊余量為 ~，取 Z=，鑄件的公差按《工藝手冊》， 材質(zhì)系數(shù)取 M1，復(fù)雜系數(shù)為 Sn1，則鑄件的上偏差為 +，下偏差 為 。表 1為 S53C 鑄鐵 調(diào)質(zhì)與正火狀態(tài)下的機械性能。一個主軸頸、一個連桿軸頸和一個曲柄組成了一個曲拐，曲軸的曲拐數(shù)目等于 氣缸數(shù) (直列式發(fā)動機 )； V 型 柴油機 曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。 柴油機 和大部分 汽油機 多采用這種形式。平衡重塊用來平衡發(fā)動機不平衡的離心力矩，有時還用來平衡一部分往復(fù)慣性力，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。且點火間隔角是均勻的，因此四行程發(fā)動機的點火間隔角為 720/i， (i為氣缸數(shù)目 )，即曲軸每 720/i，就應(yīng)有一缸作功，以保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 2 對比試驗及分析 選材 選用非調(diào)質(zhì)材料制造柴油機曲軸 ，要求材料既要滿足 S53C 鋼主要機械性能指標 (特別是抗拉強度和疲勞強度 )，又能大大改善切削性能，提高生產(chǎn)率，降低成本。20 1 050177。從表 3可看出，切削量大的工序，刀具壽命提高幅度也大，解決了車 拉軸頸工序 (調(diào)質(zhì)鋼曲軸加工瓶頸工序 )的切削加工問題，刀具壽命提高 250%以上。進行兩種材料的對比試驗結(jié)果 見 表 4。 臺架試驗 臺架耐久試驗是考核曲軸裝機后使用性能及壽命的一種強化試驗。 QT602鑄鐵 曲軸投產(chǎn)后，用數(shù)理統(tǒng)計的方法分析了一段時間的生產(chǎn)記錄，結(jié)果證明，每件 QT602 鑄鐵 曲軸的加工制造成本可節(jié)省約 48 元，加上降低曲軸毛坯采購價 95 元 /件，實際每件 QT602鑄鐵 曲軸可節(jié)約制造成本 143 元左右。查 ? 按機床選取 960 / minnr?機 m in )/( rVc ?? ???機 基本工時： 12 4 3 4 3 0 . 3 1 ( m in )9 6 0 0 . 1 7l l lt nf?? ??? ? ??機 機 ⑵粗鉸Φ 孔： 選擇Φ 的高速鋼鉸刀（《工藝》表 ） 由《切削》表 和《工藝》表 － 15 查得 /f mm r?機 第 23 頁 共 42 頁 6 / mincV mm?查 01000 1 0 0 0 6 1 9 1 .8 5 ( / m in )9 .9 6cVnrd?? ?? ? ??查查 按機床選取 195 / minnr?機 m in )/( rVc ?? ???機 基本工時： 12 4 3 2 3 0 . 1 9 ( m in )1 9 5 1 . 3l l lt nf?? ??? ? ??機 機 工序 12 油孔口倒角并拋光 : 選擇銑刀半徑為 ，齒數(shù) Z=6（見《工藝手冊》表 － 27） /f mm Z?Z 0 50d mm? ， 180minT ? （《切削》表 和《切削》表 ） 20 / mincVm?查 （《切削》表 ） 01000 1 0 0 0 2 0 1 2 7 .4 ( / m in )50cVnrd?? ?? ? ??查查 按機床選取 160 / minnr?機 實際切削速度： 1 6 0 5 0 2 5 . 1 2 ( / m in )1 0 0 0 1 0 0 0nc ndVm? ? ??? ? ?機機 工作臺每分鐘進給量： 0 .1 5 6 1 6 0 1 4 4 ( / m in)fV f Zn m m? ? ? ? ?Z 機 銑床工作臺進給量： 150 / m infV mm?橫 向 基本工時： ( m in ) )( ?? ???t 工序 13 擴 ,攻油塞孔 : 1. 鉆Φ 孔： 選擇Φ 高速鋼錐柄麻花鉆（《工