【正文】 39。由于所選擇的進(jìn)給量 f遠(yuǎn)小于 f＇及 f＇＇，故所選 f 可用。 rdn ???? ?? 表＇ 按 Z535 機(jī)床說(shuō)明書(shū)取 min/195rn? ,則這時(shí)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(xiàn) [1]表 查出： MF ?? MNk,故有 ??? 17 ???? N (4) 校驗(yàn)機(jī)床功率：切削功率 Pm 為 kwknp MMm 39。 ????? ? 由于 mEp p39。 2. 鉸孔 (1) 鉸刀，選用φ 12高速鋼鉸刀。 確定切削速度 v 及 n，根據(jù)文獻(xiàn) [1]表 ，取 m in/ m?表 ，切削速度的修正系數(shù)可按文獻(xiàn) [1]表 ： ?MK , ? ，故 m i n/39。 rdn ???? ?? 表＇ 根據(jù) Z535 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選擇 min/100n r? ,這時(shí)實(shí)際鉸孔速度 v為： m i n/ mdnv ????? ?? 根據(jù)以上計(jì)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 ???? 18 第 2 章 熱處理工藝設(shè)計(jì) 35CrMo 熱處理的技術(shù)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(yàn)→粗加工→去應(yīng)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(yàn) ， 35CrMo 的熱處理要求如 表 21 材料 預(yù)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(yīng)為 850℃較合適。 淬火介質(zhì)：油淬 回火溫度： 560℃ 保溫時(shí)間 : 1h 回火介質(zhì)：油 加熱設(shè)備：箱式電阻爐 19 組織性能的分析 試樣經(jīng)淬火（未回火）后的金相組織如圖 21，可以看出其顯微組織為板條馬氏體。淬火時(shí)，冷卻介質(zhì)選用油淬。這種冷卻特性是比較理想的，因而正好使鋼的過(guò)冷奧氏體組織在最不穩(wěn)定的區(qū)域有最快的冷速，如此，可獲得最大的淬硬層深度；而在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)有最小的冷卻速度，可使組織應(yīng)力減至最小，故減 小了變形開(kāi)裂傾向，有利于后續(xù)加工及處理。如圖 22 可以看出調(diào)制后獲得索氏體晶粒均勻細(xì)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(shù)要求。 去應(yīng)力退火工藝 在熱處理、切削加工和其他工藝過(guò)程中，制品可能產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。殘余應(yīng)力可導(dǎo)致工件破裂、變形或尺寸變化，殘余應(yīng)力也提高金屬化學(xué)活性，在殘余拉應(yīng)力作用下特別容易造成晶間腐蝕破裂。所以需要去應(yīng)力退火來(lái)消除之前加工過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。在去應(yīng)力退火時(shí)，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(shí)間后，緩慢冷卻，以防止產(chǎn)生新的殘余應(yīng)力。 [15] 加熱設(shè)備 :GP— 25A 高頻淬火爐 淬火溫度： 860—— 930℃ （普通淬火溫度 +30～ 200℃） 冷卻介質(zhì)：水冷 回火溫度： 160℃ 保溫時(shí)間： 回火介質(zhì)：水 如圖 (23) 22 圖 24 低溫回火工藝圖 組織性能的分析 圖 25，圖 26 分別為試樣 1 的金相顯微組織圖。其原因是高頻淬火時(shí)加熱時(shí)間太長(zhǎng)而引起的。因此是不希望獲得的組織，在加熱時(shí)一定要嚴(yán)格控制溫加熱溫度范圍和加熱時(shí)間。 圖 25 試樣 1 邊部過(guò)熱組織 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(guò)渡 圖 28 試樣 2邊界層針狀馬氏體 24 圖 27，圖 28是由試樣 2做的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。組織為細(xì)小的針狀馬氏體。由圖可以看出，其表層為針狀馬氏體，而心部則保存了原始的組織與性能。由于高頻淬火時(shí)，奧氏體成分不均勻，奧氏體晶粒得到了細(xì)化，且有殘余壓應(yīng)力的存在，所以一般高頻淬火或的硬度比普通加熱淬火硬度高 2～ 3個(gè)洛氏硬度單位，其抗疲勞性能和耐磨性都得到了顯著的提高。 高頻淬火后，為了降低殘余應(yīng)力和鋼的脆性，而又不至于降低硬度因此需要進(jìn)行低溫回火。 25 第 3 章 夾具設(shè)計(jì) 夾具 設(shè)計(jì)應(yīng)該具備的基本要求 1. 足夠的精度 由于工件的定位是通過(guò)定位副的接觸（或配合）實(shí)現(xiàn)的。 如 ，必須保證各鉆套的位置精度要求。因此還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免使用中變形和損壞。當(dāng)定位精度下降至不能保證加工精度時(shí)則應(yīng)更換定位元件。 4. 良好的工藝性 定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理、便于加工、裝配和更換。然后在三爪卡盤的一個(gè)或兩個(gè)卡爪上墊上適當(dāng)形狀和厚度的墊片，就可以車削偏心部分了。由于墊片的形狀不同，所以墊片厚度尺寸的計(jì)算方法也有所不同。 26 圖 31 方形墊片示圖 其墊片厚度可用下面近似公式計(jì)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）。 圖 32 扇形墊片示圖 扇形墊片的厚度可用下面的近似的公式計(jì)算： )621( edee ??? 27 X 墊片的厚度 d 偏心工件的偏心距 e 爪夾部分的直徑 零件圖中可知 d＝ 、 e＝ 70 ) 701( ???????? 3. 墊片厚度的修正 由于通過(guò)計(jì)算得出的墊片厚度只是個(gè)近似值，而三爪卡盤卡爪精度、墊片材料的硬度和強(qiáng)度等因素也影響著偏心距；而且在實(shí)際操作中，使用按計(jì)算厚度的墊片加工偏心零件，往往大于所需要的偏心距，這就需要用試驗(yàn)的方法修正墊片厚度。 專用夾具設(shè)計(jì) 問(wèn)題的提出 利用本夾具主要是鉆曲下底面，在后道工序中需在曲柄下底面上鉆孔，因此，對(duì)曲柄下底面有平行度要求，在本夾具設(shè)計(jì)中，其定位基面是曲軸兩端Φ 70m6 主軸頸圓柱面，即定位基準(zhǔn)為主軸線，故足以滿足其對(duì)主軸的平行度要求，因此本道工序的加工，主要是應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)的生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問(wèn)題。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，采用 V型塊結(jié)構(gòu)。 方案二：工件用兩個(gè) V型塊、兩個(gè)中間定位螺栓及及左 V 型塊后端面定位。 方案比較：方案一用一個(gè)中間浮動(dòng)型塊，來(lái)限制曲軸的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，其定位精度高 ，但使得夾具的總體高度增加，降低了夾具的剛度和穩(wěn)定性。由于此道工序加工精度要求不是很高，因此定位方案足可以滿足其加工要求，并以總體上降低了夾具的高度，增加了剛度。而方案二，采用兩個(gè)鉸鏈壓板夾緊工件看起來(lái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單又緊湊。 計(jì)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(dāng)其它的切削力均較小時(shí)，通常不必計(jì)算，僅需較小的夾緊力來(lái)防止工件在加工時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)即可。但從夾具的剛度和整體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性考慮，這里選用 M22 的螺栓。根據(jù)零件圖上的要求，及對(duì)端面的垂直度又要求，定位 精度與浮動(dòng)的偏移量為177。 29 第 4 章 檢驗(yàn)方法設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇上表面為粗基準(zhǔn)，選擇要加工面為粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)加工余量要均勻，粗基準(zhǔn)之能用一次且表面平整。 2. 當(dāng)工件以一組精基準(zhǔn)定位可以方便的加工其他表面時(shí)，盡可能多數(shù)工序中采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一。 3. 當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量小，而均勻時(shí)，應(yīng)該選擇加工表面自身作為精基準(zhǔn)，即遵守自為基準(zhǔn)原則，如連桿頸的磨加工。由于零件的結(jié)構(gòu)原因，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具和通用夾具為主，輔以專用夾具。 粗銑、粗精銑削兩側(cè)面。 12的合金鋼擴(kuò)孔麻花鉆， M12 加工：選用Φ 的直柄麻花鉆（參考文獻(xiàn) [1]表 ）。 在車削加工中選用 CA6140 車床，游標(biāo)卡尺。 磨削加工中選用萬(wàn)能磨床，專用夾具，千分表、游標(biāo)卡尺。 圖 41平行度的測(cè)量示圖 端面跳動(dòng)度測(cè)量方法 (如圖 42)，采用兩頂尖把曲軸頂住，把百分表安裝在刀架上，百分表的觸頭指在已精車主軸的軸臺(tái)上，將曲軸作圓周的轉(zhuǎn)動(dòng)，在曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)百分表的讀數(shù)變化可以讀出端面跳動(dòng)度。用紫外線燈照射，此時(shí)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(jìn)行探傷，該方法僅局限于表面和表面和近表面處的裂紋。 磁粉探傷可直接顯示裂紋的特征和嚴(yán)重程度，具有很高的檢測(cè)靈敏度、不受零件大小限制、檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。非熒光磁粉是將少量油與磁粉混合，使磁粉全部濕潤(rùn)，攪拌均勻成糊狀，最后加入其余的油。在磁化過(guò)程中磁場(chǎng)強(qiáng)度峰值起主導(dǎo)作用，磁化時(shí)間為 ～ 1s，噴灑 2～ 3 遍，充分濕潤(rùn)或停留 10～ 20s，該方法的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、判讀磁痕簡(jiǎn)便、目視檢查可靠性好、可達(dá)到足夠的探傷靈敏度等。 該畢業(yè)設(shè)計(jì)使曲軸具有有足夠的強(qiáng)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(shè)計(jì)。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。根據(jù) 要求選擇合理的毛坯，在加工過(guò)程中要選擇合理的加工設(shè)備及刀具、通用夾具、量具及測(cè)量方法，在加工工藝中要進(jìn)行加工工序設(shè)計(jì)，加工尺寸計(jì)算，零件加工要設(shè)計(jì)合理的專用夾具。 33 謝 辭 本次設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從系統(tǒng)總體方案的提出到設(shè)計(jì)方案的確定完成，每一步都得到了劉老師的精心指導(dǎo)，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、勤勉的工作作風(fēng)、和藹大度的學(xué)者風(fēng)范 和對(duì)本人的嚴(yán)格要求使我受益匪淺、享用終生。 修改核對(duì)后問(wèn)題都一一解決。同時(shí)，對(duì)我尊敬的師長(zhǎng)給予本人的幫助和教導(dǎo)表示誠(chéng)摯的感謝。 設(shè)計(jì)過(guò)程中為了收取數(shù)據(jù)，查看過(guò)很多資料，得以完成本次設(shè)計(jì)，在此向所列各參考文獻(xiàn)的作者表示深深的謝意！ 向在百忙之中評(píng)閱本方案并提出寶貴意見(jiàn)的各位領(lǐng)導(dǎo)、老師們表示最誠(chéng)摯的謝意，同時(shí)向所有關(guān)心、幫助和支持本人的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬(wàn)事如意！ 34 參考文獻(xiàn) [1]孟少農(nóng) , 機(jī)械加工工藝手冊(cè) [M], 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , [2]李華 , 李煥峰 , 機(jī)械制造技術(shù) [M], 北京 : 高等教育出版社 , [3]張龍勛 , 機(jī)械設(shè)計(jì)工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)及習(xí)題 [J], 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 [M], [4]艾興 ,肖詩(shī)綱 , 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) [M], 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , [5]李益民 , 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) [M], 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , [6]馮冠大 , 典型零件機(jī)械加工工藝 [M], 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , [7]鄧文英 ,郭曉明 , 金屬工藝學(xué)上冊(cè) [M], 北京 : 高等教育出版社 , [8]冠世瑤 , 機(jī)械制圖 [M], 北京 : 航空工業(yè)出版社 , [9]薛彥成 , 公差與配合技術(shù)測(cè)量 [M], 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , [10]趙家齊 , 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) [M], 哈爾濱 : 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 , [11]王紹俊 , 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) [M], 哈爾濱 : 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 , [12]東北重型機(jī)械學(xué)院 , 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M], 上海 : 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 , [13]劉友才 ,肖繼德 , 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) [M], 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , [14]機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版 [15]簡(jiǎn)明機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) [M], 上海 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , [16]高一新 ,任偉霞 ,李全安 ,高速大功率柴油機(jī)曲軸的表面強(qiáng)化 [J]. 熱處理 , 2021 年 04 期 , [17] Fabr1ce Garcia,黃壯飛 ,蘇仕桓 ,田衛(wèi)華 , 曲軸感應(yīng)熱處理 [J]. 現(xiàn)代零部件 , 2021 年 04 期 ,