【正文】 修改核對后問題都一一解決。 該畢業(yè)設計使曲軸具有有足夠的強度、硬度、良好的耐磨 性和高的抗疲勞性能，并完成了曲軸加工工藝路線擬定以及加工工序的設計。用紫外線燈照射，此時曲軸顯淺色，而裂紋處為黑色，如檢查縱向裂紋則采用小電流進行探傷，該方法僅局限于表面和表面和近表面處的裂紋。 12的合金鋼擴孔麻花鉆， M12 加工：選用Φ 的直柄麻花鉆（參考文獻 [1]表 ）。 2. 當工件以一組精基準定位可以方便的加工其他表面時，盡可能 多數(shù)工序中采用此組精基準定位，實現(xiàn)基準統(tǒng)一。 計算夾緊力 由于主切削力是向下，加緊力也是向下的，主切削力起著幫助夾緊工件的作用，所以當其它的切削力均較小時，通常不必計算，僅需較小的夾緊力來防止工件在加工時產(chǎn)生的振動和轉(zhuǎn)動即可。 方案二：工件用兩個 V型塊、兩個中間定位螺栓及及左 V 型 塊后端面定位。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 26 圖 31 方形墊片示圖 其墊片厚度可用下面近似公式計算： )211( de ?? 式中： X— 墊片厚度（ mm） e— 偏心工件的偏心距（ mm） d— 偏心工件卡爪夾住部分的直徑（ mm）。當定位精度下降至不能保證加工精度時則應更換定位元件。 高頻淬火后，為了降低殘余應力和鋼的脆性，而又不至于降低硬度因此需要進行低溫回火。 圖 25 試樣 1 邊部過熱組織 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 23 圖 26 試樣 2心部的回火索氏體 圖 27 試樣 2表面淬火層與心部的過渡 圖 28 試樣 2邊界層針狀馬氏體 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 24 圖 27，圖 28是由試樣 2做的對比實驗。在去應力退火時，工件一般緩慢加熱至較低溫度 (一般小于回火溫度 20℃ )，保溫一段時間后，緩慢冷卻，以防止產(chǎn)生新的殘余應力。如圖 22 可以看出調(diào)制后獲得索氏體晶粒均勻細密，具有良好的硬度與韌性，其硬度值在 32HRC 左右，且硬度值分布均勻，符合曲軸的技術要求。 rdn ???? ?? 表＇ 根據(jù) Z535 機床說明書，選擇 min/100n r? ,這時實際鉸孔速度 v為： m i n/ mdnv ????? ?? 根據(jù)以上計算，切削用量如下： 鉆孔： m i n/14m i n ,/195,/, mvnrmmfmmd ???? 鉸孔： m i n/ i n ,/100,/,12 mvnrmmfmmd ????洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 18 第 2 章 熱處理工藝設計 35CrMo 熱處理的技術要求 由以下加工工序：（鍛坯）調(diào)制（淬火 +高溫回火）→矯直→清理→檢驗→粗加 工→去應力退火→精加工→表面熱處理（高頻淬火 +低溫回火）→矯直→磨削→檢驗 ， 35CrMo 的熱處理要求如 表 21 材料 預備熱處理 HBS 最終熱處理 淬硬層深度 HRC 35CrMo 調(diào)制 216～ 269 高頻淬火 +低溫回火 3～ 5mm 53～ 58 表 21 35CrMo的熱處理要求 調(diào)質(zhì)工藝與用材分析 調(diào)質(zhì) 工藝參數(shù)的確定 淬火溫度：由于 35CrMo 是亞共析鋼，所以淬火溫度取 AC3+30～ 50℃ ,所以可確定出材料的淬火溫度應為 850℃較合適。 rdn ???? ?? 表＇ 按 Z535 機床說明書取 min/195rn? ,則這時的切削速度 v為 m / m i n141000950221000n ???? ?? dn 切削力和扭矩的修正系數(shù)可由文獻 [1]表 查出： MF ?? MNk,故有 ??? 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 17 ???? N (4) 校驗機床功率：切削功率 Pm 為 kwknp MMm 39。 M33 加工：鏜孔引至Φ ，保證內(nèi)圓表面光潔度為 ，再 攻螺紋 M33（參考文獻 [2]表 ）。又查文獻 [1]表 ，查出修正系數(shù)為： ,mv ??? mZ mpmF kk。 計算 39。n 及進給速度f‘v m i n/132125 39。 在加工工序 50 中，兩端主軸頸采用精車主要是保證工序 20 工序尺寸精度，為下道工序使用偏心夾具車連桿頸時，保證零件的安裝精度。在安排好主要表面加工順序后，常常從加工的方便與經(jīng)濟角度出發(fā)，安排次要表面的加工。 粗糙度為 ～ 孔：鉆孔 — 擴孔；粗糙度為 ～ 孔 :鉆孔 — 擴孔 —鉸孔。 加工工藝路線擬定 主要技術要求 糙 度要求：基本尺寸為Φ 68 連桿頸為 ，基本尺寸為Φ 70 主軸頸為 ，小頭、各軸臺、 M44 螺紋粗糙度要求為 ， M12 法蘭螺紋孔、底面、鍵槽側(cè)面為，小頭端面、 M15 和 M33螺紋孔、Φ 4油孔為 ， Φ 6斜油孔為 。參考文獻 [2]具體毛坯尺寸詳見表 11。 確定機械加工余量 鋼制模鍛件的機械加工余量按 GB3835— 85確定。 4. 偏心工件裝夾后，原中心線已偏移一定距離，為了防止打壞車刀產(chǎn)生事故，進刀切削時應先從工件最高點開始。 5. 車削偏心工件，切削速度不宜選得過高，車刀前角與后角不宜磨得過大。左側(cè)Φ 30s(mm)的軸頸上安裝正時齒輪，驅(qū)動正時齒輪箱中的各種正時齒輪，實現(xiàn)發(fā)動機的配氣正時，燃油供給正時，并驅(qū)動潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，完成發(fā)動機正常工作時需要的各種輔助功能，其軸頸Φ 30s7(mm)環(huán)形槽內(nèi)放置彈性擋圈，實現(xiàn)正時齒輪的軸向定位，右端的主洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 傳動齒輪或皮帶輪用 M44X26H 螺母壓裝在Φ 50h10 的錐形軸上，同樣也可以實現(xiàn)軸向定位，曲柄下端 4 個 螺紋孔，用來安裝一對平衡塊 ,實現(xiàn)曲軸高速回轉(zhuǎn)時所必需的動平衡要求。 (4) 有良好的潤滑作用。通過先進設備控制加工精度已在鍛鋼生產(chǎn)線和部分鐵軸生產(chǎn)線上實施， 改善效果可觀。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 3 3 曲軸加工工藝現(xiàn)狀 曲軸是發(fā)動機的關鍵零件之一，其結(jié)構(gòu)復雜，生 產(chǎn)批量大，品種更換頻繁，精度要求高。 20 世紀 90 年代開發(fā)的 CBN 高速磨削。 20 世紀 80 年中期又出現(xiàn)了 CNC 內(nèi)銑 工藝， CNC 內(nèi)銑加工性能指標要高于CNC 外銑加工，尤其是對于鍛鋼曲軸，內(nèi)銑更有利于斷屑。 2 發(fā)動機曲軸加工工藝的歷史發(fā)展演變 20 世紀 70 年代以前，發(fā)動機曲軸粗加工采用的加工方式是多刀車床車削曲軸主軸頸和連桿軸頸。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） I 曲軸裝配圖 曲軸零件圖 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） II 購買請聯(lián)系958838939 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） III 曲軸加工工藝設計 摘 要 曲軸是發(fā)動機中承受沖擊載荷、傳遞動力的重要零件，由于曲軸服役條件惡劣，因此對曲軸材質(zhì) 的選擇 ，毛坯 的 加工技術、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強化、動平衡等要求都十分嚴格 ，因此要制定合理的加工工藝。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)部應力，難以達到合理的加工余量。精加工工藝多采用半自動曲軸磨床，頭架和尾座同步傳動，加工精度有一定的提高。英國 LANDIS 公司生產(chǎn)的曲軸磨床，磨削速度高達 120m/s，用扒皮法一次裝夾從毛坯到精磨完畢，耗時僅幾分鐘的時間，這將會出現(xiàn)以磨代替其它粗加工工藝的新局面。主軸連桿頸的尺寸精度為 IT6～ IT7，圓度≤ ，表面粗糙度～ 。對于工藝保障，由于國內(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、優(yōu)化空間小及普及性差等特點，因此要通過加工工藝的改進、優(yōu)化來提高產(chǎn)品質(zhì)量。 曲軸失效的形式主要有以下兩種： (1) 疲勞破壞。 [3] 的螺紋孔用來安放油堵，實現(xiàn)連桿軸頸處滑動軸承的潤滑。 6. 車偏心工件時頂尖受力不均勻，前頂尖容易損壞或移位。 5. 車削偏心工件，切削速度不宜選得過高，車刀前角與后角不宜磨得過大。確定時，根據(jù)估算 的鍛件質(zhì)洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 7 加工精度及鍛件形狀復雜系數(shù)，由文獻 [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）。 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 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 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 設計毛坯圖 確定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差，根據(jù)鍛件重量、形狀復雜系數(shù)、分模線形狀種類及鍛件精度等，從有關 的表中查得。 圓柱度、圓度要：連桿頸外圓、主軸頸外、油槽底面為 。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 11 加工順序的安排 在安排加工順序時一般應遵循以下原則： 1. 基準現(xiàn)行 應首先安排被選作精基準的表面的加工，再以加工出的精基準為定位基準，安排其它表面的加工。 4. 先面后孔 一般這類零件上既有平面，又有孔或孔系，這時應先將平面（通常是裝配基準）加工出來，再以平面為基準加工孔或孔系。 精車兩主軸頸時，用兩頂尖裝夾，因工件軸向剛度差。 rd vn ???? ?? m i n/1 5 81 3 mmzna ff ?????‘ 根據(jù) X5032 立 式銑 床 說明 書取 ： min/158rn? ， m in/150v mmRf ?, min/59vR m? ， zmmR / f ? 3. 校驗機床功率 考慮工件材料硬度及實際銑削功率為： m ????表 此外，銑削功率還與銑削速度有關，由表查出 min/mm59v ?表，現(xiàn)在實際上選用 min/59v R mm? 。n m i n/32680 8210001000n 39。 故 m in/ 039。 Φ Φ 4加工：分別選用Φ Φ 4 的直柄麻花鉆（參考文獻 [1]表 ）。m ??????? 表 機床 有效功率 P＇ E為： kwP E E39。其保溫時間可由經(jīng)驗公式 t≈（ ～）? D ，由于實驗室一般取上限所以可得出淬火保溫時間大約為 25min。 [16] 圖 21 35CrMo淬火態(tài)（ 500x） 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 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，使強度、塑性、韌性得到了良好的配合，且改善了材料的機械加工性能，并為后續(xù)的熱處理及加工做了組織上的準備。 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。圖 28 為高頻淬火后的表層組織。回 火溫度取 160℃，保溫 小時。為延長定位元件更換周期，提高夾具使用壽命，定位元件工作表面應有較高的耐磨性。 2. 扇形墊片厚度的計算 在車削偏心距較大（ e6mm）的工件時，可以應用扇形墊片如圖 32。采用兩個鉸鏈壓板（半圓弧形）夾緊工件，在兩個壓板中間部位固定一個鉆模板，洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 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法更換的特點。 由于采用了鉸鏈壓板，用 M20 的螺栓完全能夠滿足要求。如曲軸的各軸臺的加工都是以大頭的軸臺為精基準加工。先選擇Φ 12的合金鋼擴孔鉸刀，再攻絲至 M12，專用夾具、游標卡尺、圓孔塞規(guī)。另外采用超聲波、 X 射線和渦流檢測等方法，同樣可以實現(xiàn)對表面和內(nèi)部裂紋的全面檢測，甚至可以明顯區(qū)分晶粒度的大小，為熱處理的產(chǎn)品質(zhì)量問題提供鑒定和區(qū)別的依據(jù)。根據(jù)曲軸的材料要求，機械性能要求及各項技術要求選用 35CrMo 為毛坯。設計過程中除了考察專業(yè)課的能力之外還培養(yǎng)了我們分析問題、解決問題和克服困難的能力，為以后的工作奠定了良好的基礎，更是對我們?nèi)陮I(yè)課學習的一個良好的總結(jié)。在設計過程中，劉老師不顧自身工作繁重，在百忙之中不辭勞苦地指導，在此，對劉老師表示誠摯的感謝。 [7] 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）