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1、 山东-学院毕业设计题题 目目 3L-10-8 空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺设计 专专 业业 机械制造与自动化 年 级 - 学生姓名 - 指导老师 -年年 - 月月 - 日日摘 要此次毕业设计任务是对 3L-10/8 空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺、夹具的设计，在曲轴零件的加工工艺过程中轴与轴中心线之间要有位置要求, 以毛坯轴两端定位先加工两中心孔，以两端中心孔定位再粗、精加工各轴的表面，然后以粗、精加工后的两轴径定位钻螺纹、铣键槽和铣曲拐端面，采用专用夹具加工两斜油孔，最后粗、精磨各轴。关键词：加工工艺，曲轴，工序I目 录1 零件分析11.1 零件的作用11.2 零件的工艺分析11.3
2、 零件加工的主要问题和工艺过程设计分析22 工艺规程设计42.1 确定毛坯的制造形式42.2 基面的选择42.2.1 粗基准选择42.2.2 精基准的选择42.3 制定工艺路线42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.5 确定切削用量及基本工时 102.6 时间定额计算及生产安排 31结 论40致 谢41参考文献42山东凯文科技职业学院毕业论文01零件分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是 3L10/8 空气压缩机上的曲轴，它位于空气压缩机连杆处，曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，并将旋转转为直线运动，它在工作过程中将承受周期性的复杂的交变载荷。其主要作用是传递转矩，
3、是连杆获得所需的动力。1.2 零件的工艺分析由 3L-10/8 空气压缩机的曲轴零件图可知，它的外表面上有多个表面需要进行加工，此外各表面上还需加工一系列螺纹孔和键槽。因此可将其分为两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：1.2.1 以拐径 95mm 为中心的加工表面这一组加工表面包括： 拐径 95 mm 的加工及其倒圆角；两个 8 的斜油孔；两0.036 0.071 个油孔孔口倒角。加工表面的位置要求是 95 mm 外圆表面的圆跳动公差为 0.01 mm。0.036 0.071 1.2.2 以两端轴心线为中心的加工表面这一组加工表面：1：10 锥度面的键槽 24 mm 并左端倒
4、角；端面 15 mm 深 16.8 0.052 0mm 的中心孔；2 个 M12 深 24 mm 的螺纹孔；各轴的外圆表面； 右端面 95 mm 的孔0.025 0.003 30 mm。0.084 0这组加工表面有一定的位置要求，主要是：(1)键槽 24mm110mm 与 1：10 锥度轴心线的对称度公差为 0.10mm。0.052 0(2)1：10 锥度轴对主轴颈 A-B 轴心线的的圆跳动公差 0.025mm；(3)90 mm 轴表面的圆柱度公差为 0.01 mm0.22 0.57 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有：曲轴拐径 95 mm 轴心线与主轴颈 A-B 轴心线的平行度公差
5、 0.03mm。0.036 0.071 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并保证他们的位置精度要求。1.3 零件加工的主要问题和工艺过程设计分析(1)曲轴在铸造时，右端 95 mm 要在直径方向上留出工艺尺寸量，铸造尺寸为0.025 0.003 山东凯文科技职业学院毕业论文1105mm，这样为开拐前加工出工艺键槽做准备。该工艺键槽与开拐工装配合传递扭转。(2)为保证加工精度，对所有加工的部位均应采用粗、精加工分开的原则。(3)曲轴加工应充分考虑在切削时的平衡装置。1）车削拐径用专用工装及配重装置。1100.1图 1.1 车削拐径2
6、）粗、精车轴径及粗、精磨轴径都应在曲轴拐径的对面加装配重。图 1.2 车、磨轴径(4)1：10 锥度环规与塞规要求配套使用，环规检测曲轴锥度，塞规检测与之配套的电机转子锥孔或联轴器锥孔，以保证配合精度。(5)曲轴偏心距 110 0.1mm 的检验方法如图 2-3。将等高 V 形块放在工作平台上，以曲 轴两轴径 95 mm 作为测量基准。将曲轴放在 V 形块上。首先用百分表将两轴径的最0.025 0.003 高点调整到等高（可用纸垫 V 形块的方法） ，并同时用高度尺测出轴径的最高点实际尺寸 H、H (如两轴径均在公差范围内，这时 H 和 H 应等高)。用百分表将曲轴拐径调整到最2323高点位置
7、上，同时用高度尺测出拐径最高点实际尺寸 H 。再用外径千分尺测出拐径 1 和1轴径 2，3 的实际尺寸。这样经过计算可得出偏心距的实际尺寸。 山东凯文科技职业学院毕业论文2H1图 1.3 曲轴偏心距检测示意图偏心距=（H - /2）-（H - /2） (1.1)1122式中 H 曲轴拐径最高点1H1（ H2）曲轴轴径最高点1曲轴拐径实际尺寸2（3）曲轴轴径实际尺寸(6)曲轴拐径轴线与轴径轴线平行度的检查，可参照图 1.3 进行。当用百分表将两轴径的最高点，调整到等高后，可用百分表再测出拐径 1 最高点两处之差（距离尽可能远些） ，然后通过计算可得出平行度值。(7)曲轴拐径、轴径圆度测量，可在机
8、床上用百分表测出。圆柱度的检测，可以在每个轴上选取个截面测量，通过计算可得出圆柱度值。2 3山东凯文科技职业学院毕业论文32 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为球墨铸铁，型号为 QT600-2。考虑到空气压缩机曲轴的零件较大，零件比较复杂，应采用铸件。而且投资较少，成本较低，生产周期短。2.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，不盲目的选择基面。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。2.2.1 粗基准选择在中小批生产的条件下，通常都是采取划线找正。所以曲轴
9、加工的第一道工序是钳工划线，划出主轴颈端面的十字中心线以及待加工表面的轮廓线，然后按划线找正将曲轴安装在机床上进行加工。这样兼顾了各部分的加工余量，以减少毛坯的废品率。2.2.2 精基准的选择加工曲轴的主轴颈以及与主轴颈同旋转轴心线的其它配合部分和曲柄外圆弧面、外端面时，同轴类零件外圆表面加工一样，采用辅助精基准顶针孔。用顶针孔作为精基准，符合基面同一的原则，从而可以保证一次安装中加工的各表面的同轴度或垂直度。对于主轴颈较大而偏心距又较小的曲轴，可以在曲轴两端面上分别各打出两个顶针孔 A 及 B，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。2.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点
10、，应该是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能得到合理的保证。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案（一）：1）划线，以毛坯外形找正，划主要加工线，偏心距 100mm 及外形加工。0.12）划轴两端中心孔线，顾及各部加工余量。 3）工件平放在镗床工作台上，压轴 95 mm 两处，钻右端中心孔。0.025 0.003 4）夹右端（1：10 锥度一边）顶右端中心孔，粗车左端外圆 95 mm，粗车左端0.025 0.003 所有轴径，粗车拐径外侧左、右端面，保证拐径外侧的对称性及尺寸，粗铣凸台 25。5）夹右端，左端上中心架车端面，去长短保证总长尺寸 610mm，钻左端中
11、心孔，钻左山东凯文科技职业学院毕业论文4端 6 的孔，深 16.8mm，锪 60角，深 7.8mm，再锪 120角，深 1.8mm。6）粗车拐径 95 mm 尺寸。0.036 0.071 7）精车拐径 95 mm 尺寸。0.036 0.071 8）夹左端，顶左端中心孔，精车右端轴径 95 mm，长度尺寸至 87mm，保证曲拐0.025 0.003 端面 60mm 尺寸，精车右端轴径 93 至图示长度 12mm。9）夹右端，顶左端中心孔，精车左端轴径 95 mm，长度尺寸至 85mm，保曲拐端0.025 0.003 面 60mm 尺寸。10）以两中心孔定位，磨左端轴径 95 mm，磨左端轴径 9
12、0mm。0.025 0.003 0.22 0.57 11）以两中心孔定位，掉头装夹，磨左端轴径 95 mm。0.025 0.003 12）底面 60mm115mm，以两侧面定位并压紧，保证距中心高 70mm，总高 236mm。13）以两轴径定位压紧钻、攻 4M20 螺纹。14）以两端中心孔定位，精磨拐径 95 mm 至图样尺寸，磨圆角 R6。0.036 0.071 15）以两端中心孔定位，精磨两轴径 95 mm 至图样尺寸，磨圆角 R6，精磨 900.025 0.003 mm 至图样尺寸，倒角 2.545。0.22 0.57 16）夹右端，顶右端中心孔车 1：10 圆锥，留余量 1.5mm 。
13、17）以两端中心孔定位，磨 1：10 圆锥 86 长 124mm，磨圆角 R6。18）磁粉探伤各轴径，拐径。19）划键槽线 24mm110mm，铣键槽，以两轴径 95 mm 定位，采用专用工装装夹0.025 0.003 铣键槽 24mm110mm 至图样尺寸。20）铣右端轴径 93mm 的槽 44mm 至图样尺寸。0.5 0.2 21）粗镗、精镗右端 30mm 孔至图样尺寸，深 75mm。锪 60角，深 5.5mm，再锪0.084 0120角，深 2mm。 。22）重新装夹工件，采用专用工装装夹，钻拐径 95 mm 两斜油孔 8mm。0.036 0.071 27）钳工，修油孔，倒角，清污垢。2
14、8）检查。工艺路线方案（二）：1）划线，以毛坯外形找正，划主要加工线，偏心距 100mm 及外形加工。0.12）划轴两端中心孔线，顾及各部加工余量。 3）工件平放在镗床工作台上，压轴 95 mm 两处，钻右端中心孔。0.025 0.003 4）夹右端（1：10 锥度一边）顶右端中心孔，粗车左端外圆 95 mm，粗车左端0.025 0.003 所有轴径，粗车拐径外侧左、右端面，保证拐径外侧的对称性及尺寸，粗铣凸台 25。5）夹右端，左端上中心架车端面，去长短保证总长尺寸 610mm，钻左端中心孔，钻左端 6 的孔，深 16.8mm，锪 60角，深 7.8mm，再锪 120角，深 1.8mm。6）粗车拐径 95 mm 尺寸。0.036 0.071 山东凯文科技职业学院毕业论文57）精车拐径 95 mm 尺寸。0.036 0.071 8）夹左端，顶左端中心孔，精车右端轴径 95 mm，长度尺寸至 87mm，保证曲拐0.025 0.003 端面 60mm
