課程設計----設計“單拐曲軸”零件的機械加工工藝規(guī)程

1、<p>　　機械制造工程學課程設計任務書</p><p>　　題目：設計“單拐曲軸”零件的機械加工工藝規(guī)程</p><p><b>　　（小批生產）</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1、曲軸零件及其工藝特點……………………………………………………1

2、</p><p>　　2、曲軸的材料和毛坯…………………………………………………………1</p><p>　　3、曲軸加工的工藝特點分析…………………………………………………2</p><p>　　4、尺寸公差等級……………………………………………………………………2</p><p>　　5、技術要求………………………………………………………

3、……………2</p><p>　　6、工藝路線……………………………………………………………………3</p><p>　　7、確定切削用量及基本工時…………………………………………………4</p><p>　　工序01：鑄造，清理……………………………………………………………4</p><p>　　工序02：正火………………………………………

4、…………………………4</p><p>　　工序03：粗刨兩側面、上下面和斜角…………………………………………4</p><p>　　工序04：超聲波檢查…………………………………………………………4</p><p>　　工序05：劃左端頂尖孔線………………………………………………………4</p><p>　　工序06：鉆左端頂尖孔……………

5、……………………………………………4</p><p>　　工序07：車兩端主軸頸…………………………………………………………4</p><p>　　工序08：粗、精車連桿軸頸和連桿軸頸內測面………………………………6</p><p>　?。?）車連桿軸頸內測面……………………………………………………6</p><p>　?。?）粗、精車連桿軸

6、頸，留加工余量0.6mm……………………………7</p><p>　　工序09：精車兩軸頸…………………………………………………………8</p><p>　　工序10：精車左端面，鉆和，倒角，忽棱邊…………10</p><p>　?。?）精車左端面……………………………………………………………10</p><p>　?。?）鉆……………………

7、………………………………………11</p><p>　?。?）鉆……………………………………………………………11</p><p>　　工序11：精車1：10錐體，車端面，倒角，鉆右端頂尖孔………………12</p><p>　?。?）精車1：10錐體…………………………………………………12</p><p>　?。?）車端面………………………

8、…………………………………………12</p><p>　　工序12：精刨左右側面和270mm上下兩面……………………13</p><p>　　工序13：劃鍵槽，螺孔，油孔各處…………………………………………13</p><p>　　工序14：鉆各處油孔和鉆螺紋孔內經（按線加工）………………………13</p><p>　　（1）鉆…………………

9、…………………………………………13</p><p>　?。?）鉆……………………………………………………………14</p><p>　　工序15： 磨兩主軸頸和軸頸…………………14</p><p>　　工序16：磨連桿頸……………………………………………15</p><p>　　工序17：磨1;10錐頸………………………………………………

10、……15</p><p>　　工序18：磁粉檢驗…………………………………………………………15</p><p>　　工序19：銑鍵槽……………………………………………………………15</p><p>　　工序20：攻三處螺紋，修連桿軸頸上油孔孔口，刨邊倒鈍………16</p><p>　　工序21：按圖紙要求檢驗………………………………………

11、……………16</p><p>　　工序22：上油入庫……………………………………………………………16</p><p>　　8、參考文獻…………………………………………………………………………16</p><p>　　9、附錄一 機械加工工藝過程卡片………………………………………………17</p><p>　　10、附錄二 機械加工工序

12、卡片……………………………………………………19</p><p>　　11、附錄三 零件圖………………………………………………………………35</p><p>　　1、曲軸零件及其工藝特點</p><p>　　曲軸是將直線運動轉變?yōu)樾D運動，或將旋轉運動轉變成直線運動的零件。曲軸工作時的受力情況非常復雜。它不但受到很大的扭轉應力和大小、方向都在周期性變化的彎曲應力

13、的作用，而且還受到振動所產生的附加應力的作用。因此曲軸應具有足夠的強度、剛度、抗疲勞強度及抗沖擊韌性。同時，由于曲軸工作時的旋轉速度高，所以在設計曲軸時，應使曲軸的主軸頸和連桿軸頸有足夠的耐磨性，且曲軸的質量應當平衡分布，以減少不平衡帶給曲軸的附加載荷。</p><p>　　曲軸的工藝特點主要取決于結構特點和技術要求。作為曲軸加工，其主要問題就是工件本身剛性差、零件技術要求高。這就需要在加工過程中采用一系列相應的

14、措施，以使加工后的零件符合圖紙的設計要求。應采用的措施大致有：</p><p>　　盡量減小或抵消切削力；</p><p>　　提高曲軸的支承剛性，以減小受力變形；</p><p>　　加工工藝要分階段，以減小粗加工對精加工的影響。</p><p>　　2、曲軸的材料和毛坯</p><p>　　曲軸的材料一般采用45鋼

15、、45Mn2、50Mn、40Cr、35CrMo、QT60-2球墨鑄鐵等。</p><p>　　根據不同的生產類型和工廠的具體條件，該曲軸為球墨鑄鐵QT60-2材料所以采用鑄造毛坯。</p><p>　　3、曲軸加工的工藝特點分析</p><p>　　1）該零件的生產批量不大，因此選用中心孔定位，它是輔助基準，裝夾方便，節(jié)省找正時間，又能保證位置精度。</p&g

16、t;<p>　　2）該零件剛度較差，故粗車、精車和磨均以工序分開。</p><p><b>　　4、尺寸公差等級</b></p><p><b>　　5、技術要求</b></p><p><b>　　6、工藝路線</b></p><p>　　7、確定切削用量及基本

17、工時</p><p>　　工序01：鑄造，清理</p><p><b>　　工序02：正火</b></p><p>　　工序03：粗刨兩側面、上下面和斜角。</p><p>　　工件材料：QT60-2,190—270HB，鑄造</p><p>　　加工要求：粗刨左右側面和27mm上下面和斜角，留加

18、工余</p><p><b>　　量5mm</b></p><p>　　機 床：B6050牛頭刨</p><p>　　刀 具：W18Cr4V</p><p>　　1）切削深度：2mm</p><p>　　2）進 給 量：f=1.0mm/雙行程</p><p>　

19、　3）切削速度：v=20m/min</p><p>　　工序04：超聲波檢查</p><p>　　工序05：劃左端頂尖孔線。</p><p>　　加工要求：劃左端頂尖孔線，照顧左右側面和兩端主軸頸</p><p><b>　　的加工余量均勻</b></p><p>　　工 具：劃線工具&l

20、t;/p><p>　　工序06：鉆左端頂尖孔</p><p>　　加工要求：劃左端頂尖孔線，照顧左右側面和兩端主軸頸的加工余量均勻</p><p>　　機 床：C620-1臥式車床</p><p>　　刀 具：復合中心鉆B3</p><p>　　工序07：車兩端主軸頸（），同時應校驗機床功率及進給機構強度。

21、</p><p>　　加工要求：兩端主軸頸（）車至，表面粗糙度</p><p><b>　　值</b></p><p>　　機 床：C620-1臥式車床</p><p>　　刀 具：刀片材料YT15、刀桿尺寸、、、</p><p><b>　　、</b></

22、p><p>　　1）切削深度：單邊余量2mm，可一次切除</p><p>　　2）進 給 量：查《切削用量簡明手冊》，第9頁，表1.4</p><p>　　選用 f=1.0mm/r</p><p>　　3）計算切削速度：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.27</p><p><b>　　、、、</b&g

23、t;</p><p><b>　　4）確定主軸轉速：</b></p><p>　　按機床選取n=150r/min</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p>　　5）檢驗機床功率：主切削力查《切削用量簡明手冊》第38頁，表1.29計算公式</p><p&

24、gt;　　其中：、、 、 切削時消耗功率Pc為：</p><p>　　查《切削用量簡明手冊》第40頁，表1.30中C620-1機床說明書可知，C620-1主電動機功率為7.8kw，當主軸轉速為150r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.9kw，所以機床功率足夠，可以正常加工。</p><p>　　6）檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力，徑向切削力Fp查《

25、切削用量簡明手冊》第38頁，表1.29計算公式</p><p><b>　　其中： 、、、</b></p><p><b>　　進給力：</b></p><p><b>　　其中： 、、、</b></p><p>　　取機床的導軌和床鞍之間的摩擦系數，則切削力在縱向進給方向對進

26、給機構的作用力為</p><p>　　查《切削用量簡明手冊》第40頁，表1.30中C620-1機床說明書可知，機床的進給機構可承受的最大縱向力為3530N，故機床的進給系統(tǒng)可以正常加工。</p><p><b>　　7）切削工時：</b></p><p><b>　　其中：、、</b></p><p&g

27、t;<b>　　所以：</b></p><p>　　工序08：粗、精車連桿軸頸和連桿軸頸內測面</p><p>　　加工要求：粗、精車連桿軸頸，留加工余量0.6mm，連桿軸頸內測面至尺寸要求（專用偏心夾具）</p><p>　?。?）車連桿軸頸內測面</p><p>　　1）切削深度：連桿軸頸內測面的最大加工余量，分兩次

28、加工，</p><p><b>　　計</b></p><p>　　2）進 給 量：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.4</p><p>　　選用 f=1.0mm/r</p><p>　　3）計算切削速度：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.27</p><p><b>　　、、、&

29、lt;/b></p><p><b>　　4）確定主軸轉速：</b></p><p>　　按機床選取n=76r/min</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p><b>　　5）切削工時：</b></p><p><

30、;b>　　其中：、、</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　?。?）粗、精車連桿軸頸，留加工余量0.6mm</p><p>　　1）切削深度：單邊余量2mm，可一次切除</p><p>　　2）進 給 量：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.4</p>&l

31、t;p>　　選用 f=1.0mm/r</p><p>　　3）計算切削速度：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.27</p><p><b>　　、、、</b></p><p><b>　　4）確定主軸轉速：</b></p><p>　　按機床選取n=150r/min</p>

32、<p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p><b>　　5）切削工時：</b></p><p><b>　　其中：、、</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　工序09：精車兩軸頸</p&g

33、t;<p>　　加工要求：精車兩軸頸，留加工余量0.6mm</p><p>　　機 床：C620-1臥式車床</p><p>　　刀 具：刀片材料YT15、刀桿尺寸、、、</p><p><b>　　、</b></p><p>　　1）切削深度：單邊余量1.5mm，可一次切除</p>

34、<p>　　2）進 給 量：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.4</p><p>　　選用 f=1.0mm/r </p><p>　　3）計算切削速度：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.27</p><p><b>　　、、、</b></p><p><b>　　4）確定主軸轉速：</

35、b></p><p>　　按機床選取n=230r/min</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p>　　5）檢驗機床功率：主切削力查《切削用量簡明手冊》第38頁，表1.29計算公式</p><p>　　其中：、、 、 </p><p

36、>　　切削時消耗功率Pc為：</p><p>　　查《切削用量簡明手冊》P40，表1.30中C620-1機床說明書可知，C620-1主電動機功率為7.8kw，當主軸轉速為150r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.9kw，所以機床功率足夠，可以正常加工。</p><p>　　6）檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力，徑向切削力Fp查《切削用量簡明手冊》第38頁，表1.29計算公式<

37、;/p><p><b>　　其中： 、、、 </b></p><p><b>　　進給力：</b></p><p><b>　　其中： 、、、</b></p><p>　　取機床的導軌和床鞍之間的摩擦系數，則切削力在縱向進給方向對進給機構的作用力為</p><p

38、>　　查《切削用量簡明手冊》第40頁，表1.30中C620-1機床說明書可知，機床的進給機構可承受的最大縱向力為3530N，故機床的進給系統(tǒng)可以正常加工。</p><p><b>　　7）切削工時：</b></p><p><b>　　其中：、、</b></p><p><b>　　所以：</b>

39、;</p><p>　　工序10：精車左端面，鉆和，倒角，忽棱邊。</p><p>　　機 床：C620-1臥式車床</p><p>　　刀 具：刀片材料YT15、刀桿尺寸、、、</p><p><b>　　、</b></p><p><b>　?。?）精車左端面</b

40、></p><p>　　1）切削深度：連桿軸頸內測面的最大加工余量，分兩次加工， 計</p><p>　　2）進 給 量：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.4</p><p>　　選用 f=1.0mm/r</p><p>　　3）計算切削速度： </p><p><b>　　4）確定主軸轉速：<

41、;/b></p><p>　　按機床選取n=120r/min</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p><b>　　5）切削工時：</b></p><p><b>　　其中：、、</b></p><p><b>

42、;　　所以：</b></p><p><b>　　（2）鉆</b></p><p>　　機 床：C620-1臥式車床</p><p>　　刀 具：高速鋼、標準鉆頭、直徑20mm</p><p>　　1）進給量的確定：查《切削用量簡明手冊》，第50頁，表2.7</p><p>

43、;<b>　　f=0.8mm/r</b></p><p>　　2）切削速度的確定：查《切削用量簡明手冊》，第55頁，表2.13及2.14</p><p><b>　　V=13m/min</b></p><p>　　按機床選取n=230r/min</p><p><b>　　所以實際切削速度

44、</b></p><p><b>　　3）切削工時：</b></p><p><b>　　（3）鉆 </b></p><p>　　刀 具：高速鋼、標準鉆頭、直徑32mm</p><p>　　1）進給量的確定：查《切削用量簡明手冊》，第50頁，表2.7</p><

45、p><b>　　f=1.0mm/r</b></p><p>　　2）切削速度的確定：查《切削用量簡明手冊》，第55頁，表2.13及2.14</p><p><b>　　V=14m/min</b></p><p>　　按機床選取n=150r/min</p><p><b>　　所以實際

46、切削速度</b></p><p><b>　　3）切削工時：</b></p><p>　　工序11：精車1：10錐體，車端面，倒角，鉆右端頂尖孔</p><p>　?。?）精車1：10錐體</p><p>　　1）切削深度：最大切削余量1mm，可一次切除</p><p>　　2）進 給

47、 量：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.4</p><p>　　選用 f=1.0mm/r</p><p>　　3）計算切削速度：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.27</p><p><b>　　、、、</b></p><p><b>　　4）確定主軸轉速：</b></p>&l

48、t;p>　　按機床選取n=230r/min</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p><b>　　5）切削工時：</b></p><p><b>　　其中：、、</b></p><p><b>　　所以：</b></

49、p><p><b>　?。?）車端面</b></p><p>　　1）切削深度：連桿軸頸內測面的最大加工余量，分兩次加工， 計</p><p>　　2）進 給 量：查《切削用量簡明手冊》第9頁，表1.4</p><p>　　選用 f=1.0mm/r</p><p>　　3）計算切削速度： </

50、p><p><b>　　4）確定主軸轉速：</b></p><p>　　按機床選取n=120r/min</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p><b>　　5）切削工時：</b></p><p><b>　　其中：、、

51、</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　工序12：精刨左右側面和270mm上下兩面</p><p>　　加工要求：精刨左右側面和270mm上下兩面至圖紙要求</p><p>　　機 床：B6050牛頭刨床</p><p>　　刀 具：W18

52、Cr4V</p><p>　　1）切削深度：2.5mm，分兩次加工</p><p>　　2）進 給 量：f=1.0mm/雙行程</p><p>　　3）切削速度：v=20m/min</p><p>　　工序13：劃鍵槽，螺孔，油孔各處。</p><p>　　工 具：劃線工具</p><p>

53、;　　工序14：鉆各處油孔和鉆螺紋孔內經（按線加工）</p><p>　　機 床：Z525鉆床</p><p>　　刀 具：高速鋼、標準鉆頭、直徑10、20mm</p><p><b>　?。?）鉆</b></p><p>　　1）進給量的確定：查《切削用量簡明手冊》，第50頁，表2.7</p>

54、<p><b>　　f=0.8mm/r</b></p><p>　　2）切削速度的確定：查《切削用量簡明手冊》，第55頁，表2.13及2.14</p><p><b>　　V=13m/min</b></p><p>　　按機床選取n=230r/min</p><p><b>　

55、　所以實際切削速度</b></p><p><b>　　3）切削工時：</b></p><p><b>　?。?）鉆</b></p><p>　　1）進給量的確定：查《切削用量簡明手冊》，第50頁，表2.7</p><p><b>　　f=0.5mm/r</b>&l

56、t;/p><p>　　2）切削速度的確定：查《切削用量簡明手冊》，第55頁，表2.13及2.14</p><p><b>　　V=9m/min</b></p><p>　　按機床選取n=272r/min</p><p><b>　　所以實際切削速度</b></p><p><

57、;b>　　3）切削工時：</b></p><p>　　工序15： 磨兩主軸頸和軸頸</p><p>　　加工要求：磨兩主軸頸和軸頸至圖紙要求</p><p><b>　　機 床：磨床</b></p><p>　　選擇砂輪：《查機械制造工藝簡明手冊》</p><p><

58、b>　　1）砂輪轉速：、</b></p><p><b>　　2）軸向進給量：</b></p><p><b>　　3）工件速度：</b></p><p><b>　　工序16：磨連桿頸</b></p><p><b>　　機 床：磨床<

59、/b></p><p>　　夾 具：偏心夾具</p><p>　　選擇砂輪：《查機械制造工藝簡明手冊》</p><p><b>　　1）砂輪轉速：、</b></p><p><b>　　2）軸向進給量：</b></p><p><b>　　3）工件速度：

60、</b></p><p>　　工序17：磨1;10錐頸</p><p>　　加工要求：磨1;10錐頸至圖紙要求</p><p><b>　　機 床：磨床</b></p><p>　　夾 具：偏心夾具</p><p>　　選擇砂輪：《查機械制造工藝簡明手冊》</p>

61、;<p><b>　　1）砂輪轉速：、</b></p><p><b>　　2）軸向進給量：</b></p><p><b>　　3）工件速度：</b></p><p><b>　　工序18：磁粉檢驗</b></p><p><b>

62、;　　工序19：銑鍵槽</b></p><p><b>　　加工要求：保證鍵寬</b></p><p>　　機 床：XA6132銑床</p><p>　　刀 具：高速鋼立銑刀 </p><p>　　1）切削深度：最大余量12mm，可一次切除</p><p>　　2）進 給

63、量：查《切削用量簡明手冊》第103頁，表3.22</p><p><b>　　選用 </b></p><p>　　3）計算切削速度：查《切削用量簡明手冊》第107頁，表3.27</p><p><b>　　、、、</b></p><p><b>　　、、</b></p&

64、gt;<p><b>　　4)確定主軸轉速：</b></p><p>　　根據XA6132型立銑床說明書《切削用量簡明手冊》第111頁，表3.30</p><p>　　選取n=300r/min</p><p>　　按機床選取n=150r/min</p><p><b>　　5）切削工時：</

65、b></p><p>　　工序20：攻三處螺紋，修連桿軸頸上油孔孔口，刨邊倒鈍</p><p>　　刀 具：絲錐M24、M12、板銼 </p><p>　　工序21：按圖紙要求檢驗</p><p><b>　　工序22：上油入庫</b></p><p><b>　　8、參考

66、文獻</b></p><p>　　[1] 趙家齊編. 機械制造工藝學課程設計指導書（第2版）[M]. 機械工業(yè)出版社,2009.6</p><p>　　[2] 艾興. 切削用量簡明手冊[M]. 機械工業(yè)出版社，2004.2</p><p>　　[3] 王先逵主編. 機械加工工藝手冊單行本[M].機械工業(yè)出版社，2008.6</p><

67、p>　　[4] 李益民. 機械簡明制造工藝設計簡明手冊[M].機械工業(yè)出版社,2004.7</p><p>　　[5] 陳宏鈞主編. 機械加工工藝設計員手冊[M]. 機械工業(yè)出版社，2009.1</p><p>　　[6] 徐勝群. 簡明機械加工工藝手冊[M].上海科學技術出版社,1991.2</p><p>　　[7] 邵青. 機械制造技術基礎課程設計指導教