【正文】 (2) 計算切削力與夾緊力 工件在加工時受到軸向力的作用。相應 夾具上的定位元件為在兩主軸頸處選 V 型塊定位，連桿頸處 和扇形面處 選支承釘定位。 需限制工件 Y 方向旋轉(zhuǎn)自由度，其定位基準為連桿頸?，F(xiàn)根據(jù)加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及其基準選擇的合理性。 ③ 本工序是在工件其他表面粗 加工后進行加工的，所以工件獲得比較精確的定位基面。 2. 保證 主軸頸中心線與連桿頸定位位置的水平距離為 ，誤差不超過 1% 垂直距離為為 ，誤差不超過 1%。 ，弄清楚加工加工余量，注意孔的鑄造偏心及鑄造毛刺的大小，以便設計相應尺寸的鏜桿（以鏜床為例），保證加工能正常進行。 、精度、表面粗糙度、形狀、位置尺寸精度及技術要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊蟆? 刀具：材料黑 炭化硅，代號 C，粒度 6090，硬度等級中 1，代號 M，使用樹脂結合劑，平型砂輪，代號 P，砂輪尺寸外徑寬度內(nèi)徑 375 60 305。故 ccP ＜ cMP ，因此所選擇的切削用量可采用。 fF 的修正系數(shù)為 0Ffk? =， sFfk? =， rkFfk =（《切削用量簡明手冊》表 ），故實際進給力為 fF =720 = 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選的 f =。 （ 2）車刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表 ， 0? =12? ， 0? =6? ， s? =0? ， rk =90? ， k‘ r =10? 。故 ccP ＜ cMP ，因此所選擇的切削用量可采用。 安徽理工大學 畢業(yè)設計 19 fF 的修正系數(shù)為 0Ffk? =， sFfk? =， rkFfk =（《切削用量簡明手冊》表 ），故實際進給力為 fF =760 = 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選的 f =。 （ 2）車刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表 ， 0? =12? ， 0? =6? ， s? =0? ， rk =90? ， k‘ r =10? 。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 的公式進行計算。 =— 5176。（假定 αcmax ） , α 。 κ rε =30176。但已知銑削寬度 ae為 70mm，故應根據(jù)銑削寬度 ae≤ 49mm，選擇 d。當基準不重合時，工序尺寸應用工藝尺寸鏈解算。工序尺寸及其公差的確定 對 于供需余量大小、工序尺寸的標注方法、基準選擇、中間工序安排安徽理工大學 畢業(yè)設計 17 等密切相關，是一項細致的工作。同樣的毛坯制造 方法，總余量的大小又與生產(chǎn)類型有關，批量大，總余量就可小些。對于外圓這樣的旋轉(zhuǎn)表面而言，加工余量是從直徑上考慮的，故稱為對稱余量（雙邊余量），但實際所切除的金屬層厚度是是直徑上的加工余量之半。 確定加工余量和毛坯尺寸 在切削加工時，為了保證零件的加工質(zhì)量，從某加工表面上所必須切除的金屬層厚度，稱為加工余量。 表 21 工藝路線方案 010 鑄造 020 人工時效 030 熱處理 040 銑端面鉆中心孔 050 粗車短頭，依次為 Ф 30, Ф 70 060 粗車長頭，依次為 Ф 45， 1： 20 圓錐面，Ф 50，Ф 70, 070 粗車 Ф 65連桿軸頸 080 粗銑兩扇形面外端 090 鉆 、擴 階梯孔 Ф 25Ф 20 100 鉆 Ф 4孔 110 鉆 Ф 6斜油孔 120 修正中心孔 130 半精車短頭，依次為 Ф 30, Ф 70 140 半精車長頭， 依次為Ф 45， 1： 20圓錐面，Ф 50，Ф 70 150 半精車 Ф 65連桿軸頸 160 銑 40X12鍵槽 170 銑 X 8 鍵槽 180 車螺紋 M45X2 190 攻 2G 1/2 螺紋 200 檢驗各主要尺寸 210 粗磨兩端主軸頸 220 粗磨連桿軸頸 230 淬火 +回火 240 精磨主軸頸 250 精磨連桿軸頸 260 清洗油孔 270 檢驗 280 入庫 安徽理工大學 畢業(yè)設計 15 具體劃分為以下四個階段： （ 1）加工準備階段 工序 010030為加工準備階段，毛坯的制造和熱處理。 扇形 面：銑（ IT9） — 鉆 階梯 孔 2Ф 25— 擴階梯孔 2Ф 25— 攻絲 2M20。 磨削主軸頸一般在外圓磨床上進行面前后兩頂尖都采用高精度的固定頂尖，并注意頂尖和中心孔的接觸面積，必要時要研磨頂尖孔。曲軸的加工過程中， 曲軸主軸頸 以及連桿軸頸各外圓表面的加工是主要加工面。這樣，可以實現(xiàn)基準統(tǒng)一，能在一次安裝中加工出各段外圓表面及其端面，可以很好的保證各外圓表面的同軸度以及外圓與端面的垂直度，加工效率 高并且所用卡具結構簡單。 此外，還應選擇工件上精度高。 （ 4）自為基準原則。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 （ 2）基準統(tǒng)一原則。 精基準的選擇 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準確、牢固、方便。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。以求壁厚均勻、外形對稱 、少裝夾等。 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。定位基準分為精基準和粗基準。 （ 4）確定毛坯時既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術、新材料的可能性。 （ 3）依據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。各種型材和工程塑料件等。 （ 6）保證主軸頸的外圓全跳動公差為 （ 7）保證連桿軸頸Φ 65軸線對Φ 70h6 軸線平行度公差為 。 （ 2）主軸頸和兩岸軸頸連接 的 各處為光滑圓角，其目的是減少應力集中。曲軸在整個運動和能量傳遞過程中受力狀況復雜 :一方面承 受很大的交變扭矩，另一方面又承受著大小和方向不斷變化著的彎曲力矩，是承受載荷最大的零件之一。 安徽理工大學 畢業(yè)設計 8 2 制訂機械加工工藝規(guī)程 計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了個工序所需專業(yè)化和自動化的程度以及所選用的工藝方法 和工藝裝備。發(fā)動機工作過程就是，活塞經(jīng)過混合壓縮氣的燃爆，推動活塞做直線運動，并通過連桿將力傳給曲軸，由曲軸將直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動。 本文研究內(nèi)容 曲軸 是發(fā)動機上的一個重要的機件 ， 其材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵制成的，有兩個重要部位：主軸頸 和 連桿頸。 （ 2） 大力研制推廣實用新型機床夾具 在單件，小批生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制中，應推廣使用組合夾具和半組合夾具。 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。二是改進工藝方法、創(chuàng)造新工藝如利用鍛壓設備實現(xiàn)少無切削加工，對高強度、高硬度的難切削材料采用特種加工等。 （ 1） 保證和提高產(chǎn)品的質(zhì)量 由于航空航天、精密機械、電子工業(yè)和軍工的需要，對零件的精度和表面質(zhì)量的要求越來越高，相繼出現(xiàn)了新工藝和新技術。 (9) 曲軸的清洗采用專用精洗機定點定位清洗 , 保證了曲軸清潔度要求。 (5) 油孔的加工采用鼓輪鉆床和自動線 , 近幾年隨著槍鉆技術的應用 , 油孔的加工大多已采用槍鉆自動線鉆孔 — 修緣 — 拋光。工序質(zhì)量可達到國內(nèi)粗磨后的水平 , 且切削變形小、效率高。采用龍門式自動上下料 , 集放式機動滾道傳輸 , 切削液分粗加工與精加工兩段集中供應和回收處理。通?？渴止げ僮?, 加工質(zhì)量不穩(wěn)定 , 廢品率高。粗加工設備多采用 S1 20 S1 217 或 S1130 車主支承頸及連桿銷頸 , 工序質(zhì)量的穩(wěn)定性較差 , 難以達到合理加工余量。 1． 5 曲軸加工工藝總的發(fā)展趨勢 由以上演變可以看出，曲軸的加工工藝正向著高速、高效、復合 化方向發(fā)展。該機床代表了我國同類機床的最高水平。過去將加工中心稱為復合加工機床，但因工具交換加工的品種受到限制，而且也走不出切削加工的領域，現(xiàn)在已經(jīng)不再將一般的加工中心稱之為復合加工機床了。 20世紀 90年代 開發(fā)的 CBN 高速磨削。精加工使用數(shù)控磨床，采用靜壓主軸、靜壓導軌、靜壓進給絲杠 (砂輪頭架 )和線性光柵閉環(huán)控 制等控制裝置，使各尺寸公差及形位公差得到可靠的保證，精加工還廣泛使用數(shù)控砂帶 拋光機 進行超精加工，經(jīng)超精加工后的曲軸軸頸表面粗糙度至少提高一級精度 20世紀 90年代中期又開發(fā)出 CNC 高速外銑，它對平衡塊側面需要加工的曲軸，比 CNC 車削、 CNC 內(nèi)銑、車 車拉的生產(chǎn)效率還要高。曲軸精加工已少量采用數(shù)控磨床磨削工藝，尺寸的一致性得到改善 。精加工仍以普通磨床磨削工藝為主。因此粗加工需要給后續(xù)精加工工序留較大的加工余量，以去除彎曲變形量。為了消除粗加工后零件內(nèi)應力，不管最終熱處理采用什么方式，曲軸在半精加工之前還必須進行去應力處理。結合不同的最終熱處理方式，精加工和光整加工的順序也有所不同 :采用淬火工藝，則在半精加工后淬火處理，在精加工后進行冰冷處理及低溫回火，最后再進行光整加工 。以兩端主軸外圓作為精基準，在機床上統(tǒng)一用 V 型定位塊定位，在粗磨和精磨連桿軸頸外圓兩道工序中均以此為精基準。所以不在前幾道工序就對其某一部位完成高精度面的最終加工，而是先完成各表面的粗加工，然后再完成各表面精加工，主要表面的精加工和光整加工放在最后進行。但由于曲軸呈拐狀，曲柄銷與主軸頸偏離了一定的距離，不在同一軸心線上，形狀較復雜，剛性不足，余量較大等結構上的特點，因此，在制訂曲軸機械加工工藝過程時，應著重考慮下述幾個問題：基準的選擇；加工曲柄銷對偏心裝夾而引起的不平衡；粗加工后內(nèi)應力重新分布引起的變形等。氮化層的脆性、疏松、氮化物形態(tài)按 GB11354評定。好的毛坯制造工藝和毛坯質(zhì)量，往往可大幅度降低機械加工勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率，而且比采取某些高生產(chǎn) 率的機械加工工藝措施更為有效。工藝過程設計中，曲軸的材料因素是決定熱處理工序和選用設備及切削用量的依據(jù)。重要表面粗糙度一般不低于 Ra值 。圓柱度公差等級為 7級 。曲軸在整個運動和能量傳遞過程中受力狀況復雜 :一方面承受很大的交變扭矩，另一方面又承受著大小和方向不斷變化著的彎曲力矩，是承受載荷最大的零件之一。 曲軸專用夾具設計一般是在曲軸的機械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進行的。 本次設計研究了柴油機曲軸生產(chǎn)工藝，對曲軸表面強化處理、 軸向尺寸控制、工藝流程、車間平面布置、鍵槽位置公差、軸頸平行度等技術問題的解決保證了曲軸制造質(zhì)量，強化曲軸生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和一致性，在實際生產(chǎn)中效益顯著。 本科畢業(yè)設計說明書 曲軸加工工藝及 Φ 4 小孔鉆夾具設計 CRANK DRILL HOLE PROCESSING TECHNOLOGY AND FIXTURE DESINGΦ 4 學院（部）： 機械工程學院 專業(yè)班級： 機設 063 學生姓名： 陶思勤 指導教師： 何慶教授 2021 年 6 月 2 日 安徽理工大學 畢業(yè)設計 I 曲軸加工工藝及 Φ 4 小孔鉆夾具設計 摘要 零件的加工工藝編制，在機械加工 中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關系到零件最終能否達到質(zhì)量要求；夾具的設計也是不可缺少的一部分，它關系到能否提高其加工效率的問題。 關鍵詞：柴油機，曲軸，工藝，夾具 安徽理工大學 畢業(yè)設計 II CRANK DRILL HOLE PROCESSING TECHNOLOGY AND FIXTURE DESINGΦ 4 ABSTRACT Designing that originally time is that the pression engine box experiences and observes the design processing handicraft and the clamp , the main effect of pression engine is that the cryogen vapor body inhales the highhanded vapor pressing Cheng in experiences and observes. Diesel