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1、制造工程基础课程设计东 南 大 学制造工程基础课程设计说明书单拐曲轴的机械加工工艺规程学号： 姓名： 专业： 指导老师： 目录制造工程基础课程设计任务书1第一部分工艺设计说明书21. 零件图工艺性分析22. 毛坯选择33机加工工艺路线确定34. 工序尺寸及其公差确定65. 设备及其工艺装备确定86切削用量及工时定额确定8第二部分工序夹具设计说明书141. 工序尺寸精度分析142. 定位方案确定143.定位元件确定15参考文献16机械加工工艺过程卡片附录机械加工工序卡片附录 16 制造工程基础课程设计任务书题目：设计单拐曲轴的机械加工工艺规程原始资料：零件图一张；生产纲领为大批生产要求完成的内容
2、：（1）零件毛坯合图 1张 （2）机械加工工艺过程综合卡片 1张 （3）关键工序的机械加工工序卡片 若干张 () 课程设计说明书 1份班级及学号 姓 名 2015年.5月第一部分工艺设计说明书1 零件图工艺性分析1.1零件结构功用分析曲轴是将直线运动转变成旋转运动，或将旋转运动转变为直线运动的零件。它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。曲轴的结构与一般轴不同，它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成。1.2零件技术条件分析 1）主轴颈、连杆轴颈本身精度：主轴颈110+0.003+0.025尺寸公差等级IT6，表面粗糙度Ra为3.2m,1.6m；连杆轴颈110-0.
3、071-0.036尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度Ra为1.6m,圆柱度误差0.015；轴颈长度1100.003+0.025，公差等级为IT13，圆柱度误差0.015。 2）位置精度和其他分析主轴颈与连杆轴颈的平行度0.02mm，两个主轴颈的同轴度误差为0.02mm。曲轴的拐颈和轴颈的偏心距为1200.10 mm，在加工时要注意回转平衡。键槽28-0.074-0.022mm176mm对1:10锥度轴线的对称度公差为0.05mm，且锥度对A-B轴线的平行度公差为0.03mm。轴颈和拐颈的连接处为光滑圆角，目的是减少应力集中。是包容原则。加工后应清除油孔中的一切杂物。1.3零件结构工艺性分析 曲轴
4、的结构与一般轴不同，它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成，其L/D=818/110=7.412，钢性差，易变形，形状复杂，它的工作特点是在变动和冲击载荷下工作，对曲轴的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排曲轴加工过程应考虑到这些特点。2 毛坯选择2.1毛坯类型 曲轴工作时要承受很大的转矩及变形的弯曲硬力，容易产生扭振、折断及轴颈磨损，要求材料应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性，所以要求用球墨铸铁QT600-2.曲轴的毛坯：此零件属大量生产，固采用铸造毛坯。2.2毛坯余量确定由书机械加工工艺设计资料表1.2-10查得毛坯加工余量为5，毛坯尺寸偏差由表
5、1.2-2查得为1.4.2.3毛坯零件合图草图3机加工工艺路线确定3.1加工方法分析确定该零件是单拐曲轴，大批生产。故选用中心孔定位，它是辅助基准，装夹方便、定心准确、节省矫正时间，又能保证连杆轴颈的位置精度。连杆轴颈与主轴颈的中心距为60，不能直接在轴端面上钻中心孔。加工连杆时，可利用以加工过的主轴颈定位，安装到专用的偏心卡盘分度夹具中使连杆轴颈的轴线与转动轴线重合。3.2加工顺序的安排先以主轴颈为粗基准连杆轴颈作支撑铣两端面，粗打中心孔。该零件的刚性差，应按先粗后精的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度。主轴颈与连杆轴颈的加工顺序：先粗加工主轴颈、再半精加工主轴颈，然后粗加工连杆轴颈、磨主轴
6、颈，再磨连杆轴颈。 3.3定位基准选择在加工中，首先使用的是粗基准，但在选样定位基准时，为了保证零件的加工精度，首先考虑的是选择精基准，精基准选定以后，再考虑合理地选择粗基准。考虑多种基准选择的原则，制定定位基准如下：先以主轴颈为基准铣曲轴两端面并打中心孔，再以两顶尖定位方式粗加工主轴颈，半精加工主轴颈，再以偏心卡盘分度夹具夹住主轴颈加工连杆轴颈、磨主轴颈，最后磨连杆轴颈。3.4加工阶段的划分说明加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。3.5单拐曲轴机械加工工艺路线初步拟定工序号工序名称工序内容(单位：mm)工艺装备1铸造铸造、清砂2热处理正火3锯锯式样、涂漆划线4钻中心孔铣曲轴两
7、端面，钻中心孔5粗车粗车主轴颈右端，自端面起右侧长度为412.8，直径107.4-0.870；主轴颈长度为100.6，直径112.4-0.140CA6140工序号工序名称工序内容(单位：mm)工艺装备6粗车粗车主轴颈左端，自端面起左侧轴颈长为91.6，112.4-0.140CA61407半精车中心孔顶左端，半精车主轴颈右端CA61408半精车中心孔顶右端，半精车主轴颈左端CA61409粗车粗车连杆轴颈左右侧板特种多刀车床10粗铣粗铣连杆侧板上下及前后端铣床11钻孔在左侧板及主轴颈上钻油孔特种两面四轴钻床12扩孔扩孔32特种两面四轴钻床13攻螺纹在油孔上攻螺纹4-M24、M12并倒角特种双面卧式
8、四轴攻螺纹机床14铣键槽在主轴颈右侧粗铣键槽铣床15校直校直压床16热处理淬火17去毛刺在所有侧面去除机械加工所留下的毛刺辊道18清理并吹净在乳化液中清洗顶尖和油孔的所有脏物清洗机19检验检验以上尺寸检验台20修正中心孔修正中心孔21磨削磨削主轴颈右侧并倒角外圆磨床22磨削磨削主轴颈左侧并倒角外圆磨床23磨削磨削连杆轴颈侧板并倒角外圆磨床24磨削磨削连杆上下、前后端并倒角外圆磨床25去毛刺吹净在所有孔口处抛光棱边，在主轴颈、连杆轴颈上去毛刺并吹净辊道26检验检验检验台27动平衡曲轴动平衡量每端不大于120gcm(n=600 r/min)动平衡机28去除不平衡量去除不平衡量立式钻床、立式铣床29
9、校直校直液压床30终检终检检验台4. 工序尺寸及其公差确定1）110+0.003+0.025外圆表面的加工本道工序尺寸为轴颈的加工尺寸，以左右两端面为基准，粗车和精车选用CA6140车床进行加工，最后使用外圆磨床加工到要求的精度。工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸1151.41151.4粗车112.42.60.140112.4-0.1400半精车110.420.054110.4-0.0540磨1100.40.022110+0.003+0.0252）110-0.071-0.036外圆表面的加工本道工序为拐颈的基本工序尺寸。以左右两端面为基准，粗车选用CA6140车床进行加工，最后使用外圆
10、磨床加工到要求的精度。工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸1151.41151.4粗车110.44.60.087110.4-0.0870磨1100.40.035110-0.071-0.0363）105-0.40-0.24 外圆表面的加工本道工序为1:10锥度的基本工序尺寸。以左右两端面为基准，粗车和精车选用CA6140车床进行加工，最后使用外圆磨床加工到要求的精度。工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸1101.41101.4粗车107.42.60.87107.4-0.0870半精车105.420.35105.4-0.350磨1050.40.16105.4-0.40-0.244）14
11、0+0.008+0.022外圆表面的加工本道工序为曲轴最大外圆的基本工序尺寸，以左右两端面为基准，粗车和精车选用CA6140 车床进行加工，最后使用万能外圆磨床加工。工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸1451.41451.4粗车142.54.50.1140.5-0.10磨1400.50.016140+0.008+0.0225）轴向长度 94mm 的左轴颈加工本道工序为曲轴左端的基本工序尺寸，以右端面为基准，粗车和精车选用 CA6140 车床进行加工，最后使用万能外圆磨床加工。工艺路线工序余量工序尺寸铸89粗车2.691.6半精车293.6磨0.494 6）右端长度为 103mm 的主轴
12、颈轴向长度的加工以左右两端面为基准，粗车和精车选用 CA6140 车床进行加工，最后使用万能外圆磨床加工。工艺路线工序余量工序尺寸铸98粗车2.6100.4半精车2102.4磨0.41037）轴向长度为1640+0.53的跨距的加工本道工序为曲轴内槽长度的基本工序尺寸，以左右两端面为基准，粗车和精车选用CA6140 车床进行加工，最后使用万能外圆磨床加工。工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸1591.41591.4粗车163.54.50.63163.50+0.63磨1640.50.531640+0.638）径向 270mm 轴宽的加工以左右两端面为基准，粗车和精车选用 CA6140 车床进行加工，最后使用万能外圆磨床加工。工艺路线工序余量工序尺寸铸275粗铣4.5270.5磨0.52709）宽度为28-0.074-0.022键槽的加工本道工序为曲轴右端键槽的基本工序尺寸，以左端面为基准，选用 X6132 铣床进行加工，最后使用万能外圆磨床加工。工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸粗铣27.70.1327.70+0.13磨280.30.05228-0.074-0.02210）10油孔的加工本道工序为曲轴油槽的基本工序尺寸，以
