畢業(yè)設(shè)計(jì)曲軸加工工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-06 16:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 10931154023424226462483123542399241001021247249 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。曲軸零件的重量為35kg，形狀復(fù)雜系數(shù)為S1?！?，%，按文獻(xiàn)[1]，鍛件的材質(zhì)系數(shù)為M1，采取平直分模線，鍛件為普通精度等級(jí)，則毛坯公差可從文獻(xiàn)[1]、。本零件曲軸毛坯尺寸的允許偏差如下表12所示。表12 曲軸毛坯尺寸的允許偏差鍛件尺寸(mm)偏差(μm)根據(jù)Φ35+文獻(xiàn)[2]Φ76+Φ42+Φ56+Φ75+R39+文獻(xiàn)[2]343+48++115+45+34+ 確定圓角半徑鍛件的圓角半徑按文獻(xiàn)[1]，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：；為簡化起見，本鍛件圓角半徑均取相同值，用最大的H=40mm計(jì)算，該數(shù)值即能保證各表面的加工余量. 確定拔模角度由文獻(xiàn)[11]—23外起模角度a=10176。 確定分模位置由于毛坯是軸類零件，所以采用徑向分模，為了便于起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模在模鍛過程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)移，分模線位置選在徑向?qū)ΨQ面，分模線為直線。 確定毛坯及毛坯的熱處理方式鋼制曲軸毛坯經(jīng)鍛造后要安排正火，以消除殘留的鍛造應(yīng)力，并使不均勻繁榮金相組織，通過重新結(jié)晶得到細(xì)化均勻的組織，從而改善加工性。 加工工藝路線擬定 主要技術(shù)要求糙度要求：，小頭、各軸臺(tái)、M12法蘭螺紋孔、底面、小頭端面、 M15和M33螺紋孔、 。圓柱度、圓度要：連桿頸外圓、主軸頸外、。相對(duì)主軸中心線跳動(dòng)度：、。垂直度：，底面相對(duì)于主軸中心線為100：。平行度：兩側(cè)相對(duì)于主軸中心線為100：。位置度：M12螺紋孔相對(duì)于大頭軸臺(tái)、。[8] 加工方法：外圓表面粗車（銑），由于為大批量生產(chǎn)，兩端面選銑；～ 面：粗車（銑）—半精車（銑），粗糙度為 ～：最終加工方法為精車（銑）,如:小頭精車?！鹤罱K加工方法為磨,如：連桿頸、主軸頸。～：鉆孔—擴(kuò)孔；～:鉆孔—擴(kuò)孔—鉸孔。 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。該原則還有另外一層意思，是指精加工前應(yīng)先修一下精基準(zhǔn)。例如本工件的第一道工序銑兩端面打中心定位孔 。2. 先粗后精 這是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。如該零件的上下表面的加工。3. 先主后次 主要表面一般指零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面和重要工作面。這些表面是決定零件質(zhì)量的主要因素，對(duì)其進(jìn)行加工是工藝過程的主要內(nèi)容，因而在確定加工順序時(shí)，要首先考慮加工主要表面的工序安排，以保證主要表面的加工精度。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(jì)角度出發(fā)，安排次要表面的加工。4. 先面后孔 一般這類零件上既有平面，又有孔或孔系，這時(shí)應(yīng)先將平面（通常是裝配基準(zhǔn)）加工出來，再以平面為基準(zhǔn)加工孔或孔系。 鍛鋼曲軸加工路線為：鍛坯調(diào)質(zhì)（或正火）—校直—清理表面—檢查—機(jī)械加工—去應(yīng)力退火—精加工—表面熱處理—校直—磨削加工—檢驗(yàn)。[10]根據(jù)以上的基本原則可以確定曲軸加工工藝路線如表13所示：表13曲軸的加工工藝路線序號(hào)工序內(nèi)容簡要說明1234567891011121314151617181920212223242526272829鍛造熱處理校直清理表面檢查銑兩端面打中心定位孔銑側(cè)面及底面粗車小頭及法蘭粗車主軸頸粗車連桿頸鉆連桿孔及攻絲鉆油孔鉆法蘭孔及攻絲精車連桿頸精車大、小頭及軸臺(tái)車油槽及越程槽小頭攻絲及大、小頭倒角車螺紋銑鍵槽淬火校直粗磨主軸頸磨連桿頸精磨連桿頸拋光清洗總檢模鍛調(diào)質(zhì)或正火超聲波檢查專用夾具磁粉探傷該單拐曲軸在加工連桿軸頸Φ68時(shí)，177。此工藝過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。另一種加工方法，可以先鉆兩端面頂尖孔，用頂尖孔定位，安裝方便，基準(zhǔn)統(tǒng)一。因零件重量大，固采用前一種方法。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(shí)，保證零件的安裝精度。精車兩主軸頸時(shí)，用兩頂尖裝夾，因工件軸向剛度差。為防止變形，在曲拐中間安裝螺釘支承，但是要注意支承力的大小。磨削主軸頸時(shí)，配裝平衡鐵，使工件旋轉(zhuǎn)平衡，保證磨削精度。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件，對(duì)其機(jī)械性能要求很高，固安排工序?qū)α慵骱统善纷鲊?yán)格檢驗(yàn)。 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。根據(jù)文獻(xiàn)[1]—85，選擇銑刀直徑,齒數(shù)z＝62. 銑削用量(1) 確定銑削深度a p由于加工余量的關(guān)系故可在一次走刀切完，故(2) 確定每齒進(jìn)給量根據(jù)文獻(xiàn)[1]，,故每齒的進(jìn)給量，取。(3) 確定銑削速度v及銑削功率查文獻(xiàn)[1],，又查文獻(xiàn)[1]，, ，考慮修正系數(shù)后的銑削速度計(jì)算出刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度根據(jù)X5032立式銑床說明書?。?，, ， 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：此外，銑削功率還與銑削速度有關(guān)，由表查出，現(xiàn)在實(shí)際上選用。根據(jù)文獻(xiàn)[1]，考慮銑削速度變化對(duì)銑削功率的影響，由于 ，故實(shí)際銑削功率為：由于機(jī)床有效功率其值大于銑削功率P m，故選擇的銑削用量可在該機(jī)床上使用。 工序40粗主軸頸，工序50精車主軸頸1. 粗車根據(jù)文獻(xiàn)[1]，在車刀HB＝2516mm，工件直徑ΦD≤100，取時(shí)，零件小很多，而實(shí)際車削深度又達(dá)到表中的上限，故f要取規(guī)定范圍的小值，暫取，因本工序?yàn)榉菑?qiáng)力重負(fù)荷切削，故對(duì)車刀的強(qiáng)度、刀桿強(qiáng)度和機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度不進(jìn)行校驗(yàn)。查文獻(xiàn)[1]，切削力F，功率Pm得：，，又查文獻(xiàn)[1]：，，故：根據(jù)計(jì)算根據(jù)CA6140車床說明書取，這時(shí),.檢驗(yàn)機(jī)床功率，CA6140機(jī)床的主電機(jī)功率＝＝，則機(jī)床的有效功率為：因，故上述切削用量可用，即 , , ,求三個(gè)切削力、和, 已由前面算出，查文獻(xiàn)[1][1], 。F y和F x的修正系數(shù)按文獻(xiàn)[1]： , , , 得：2. 精車(1) 選用精車切削用量，取確定進(jìn)給量 f,根據(jù)文獻(xiàn)[1]，,按機(jī)床說明書取。(2) 確定車削速度V, 車削力F和車削功率Pm,查文獻(xiàn)[1]：，, 。又查文獻(xiàn)[1]，查出修正系數(shù)為：。故按機(jī)床說明書取,則車削速度為：故：精車切削用量為： 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M12IT8鉆孔—鉸孔—攻絲M15IT11鉆孔—攻絲M33IT11鉆孔—攻絲Φ6IT12鉆孔Φ4IT11鉆孔M12加工：（參考文獻(xiàn)[1]）。先選擇Φ12的合金鋼擴(kuò)孔麻花鉆（參考文獻(xiàn)[1]），再攻絲到M12。M15加工：（參考文獻(xiàn)[1]），再攻絲至M15。M33加工：，再攻螺紋M33（參考文獻(xiàn)[2]）。ΦΦ4加工：分別選用ΦΦ4的直柄麻花鉆（參考文獻(xiàn)[1]）。 工序80中鉆、鉸，攻絲至M121. 鉆孔(1) 刀具選擇。(2) 確定鉆削用量確定進(jìn)給量f：根據(jù)文獻(xiàn)[1],由于孔深與孔徑之比, 。按Z535立式鉆床說明書取根據(jù)文獻(xiàn)[1]，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量，根據(jù)文獻(xiàn)[1]，由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力，允許的進(jìn)給量 。由于所選擇的進(jìn)給量f遠(yuǎn)小于f＇及f＇＇，故所選f可用。(3) 確定切削速度v、軸向力F、扭矩M及切削功率Pm：用不同的刀具材料進(jìn)行鉆、鉸孔的V、F、M、Pm均可按文獻(xiàn)[1]，采用插入法查文獻(xiàn)[1]：，, , ，于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同而查文獻(xiàn)[1]： , ,則有：按Z535機(jī)床說明書取,則這時(shí)的切削速度v為切削力和扭矩的修正系數(shù)可由文獻(xiàn)[1]：,故有(4) 校驗(yàn)機(jī)
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