单拐曲轴加工 工艺说明书

机械制造工艺学

课程设计说明书

设计题目：单拐曲轴机械加工工艺规程设计学生：XXX

学号：XXXXXXXX

班级：XX级机械设计X班

指导教师：X X 副教授

2012年7月

目录

1 零件的分析 (1)

1.1零件结构工艺性分析 (1)

1.2 零件的技术要求分析 (1)

2 毛坯的选择 (2)

2.1 毛坯种类的选择 (2)

2.2毛坯制造方法的选择 (2)

2.3毛坯形状及尺寸的确定 (2)

3 工艺路线的拟定 (3)

3.1 定位基准的选择 (3)

3.2零件表面加工方案的选择 (4)

3.3加工顺序的安排 (5)

3.3.1加工阶段的划分 (5)

3.3.2机械加工顺序的安排 (5)

3.3.3热处理工序的安排 (6)

3.3.4辅助工序的安排 (6)

4 工序设计 (7)

4.1 机床和工艺装备的选择 (7)

4.2切削用量的确定 (8)

4.3 工序尺寸的确定 (9)

4.4 工时定额的计算 (9)

结语 (10)

参考文献 (10)

1.零件的分析

1.1 零件结构工艺性分析

由图纸得知，该单拐曲轴材料为QT60-2。QT60-2是球墨铸铁的老牌号，相当于新标准QT600-3。该牌号铸铁为珠光体型球墨铸铁，具有中高等强度、中等韧性和塑性，综合性能较高，耐磨性和减振性良好，铸造工艺性能良好等特点。能通过各种热处理改变其性能。主要用于各种动力机械曲轴、凸轮轴、连接轴、连杆、齿轮、离合器片、液压缸体等零部件。

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，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。

该单拐曲轴主要加工面为主轴颈端面、轴颈、倒圆、倒角以及阶梯部分，连接板侧面部分，连杆轴颈轴颈、倒圆以及阶梯部分，各油孔以及甩油板连接螺纹。

1.2 零件的技术要求分析

曲轴图样的尺寸、公差及技术要求齐全。结构公艺性良好。对该曲轴要求加工部分汇总，见表1-1 零件技术要求分析。

表1-1 零件技术要求分析

要求加工部分

基本尺寸（mm ）

公差等级（IT ）

表面粗糙度（μm ） 形状精度（mm ） 位置精度（mm ）

主轴颈

φ110003.0+ ×94

6 Ra1.25 Ra20 圆柱度0.015

同轴度 φ0.02

连杆轴颈

φ110

071

.0036.0--×16453.00+

6

Ra0.63

圆柱度0.015

平行度 φ0.02

连接板

140022

.0008

.0++

×270 ×75

Ra6 Ra5 Ra20

φ105轴段 φ10524

.040.0--

5 Ra1.25 动力输出部分轴段 大端φ105 ×216(锥度1:10)

Ra1.25

键槽

28022.0074

.0--mm

对称度0.05

2.毛坯的选择

2.1 毛坯种类选择

此零件属小批生产，考虑到成本以及工艺可行性，选择铸造毛坯。

2.2毛坯制造方法的选择

铸造分普通铸造和特种铸造，该零件结构简单且为小批量生产，故选择普通铸造，采用手工造型沙箱铸造方式。

2.3毛坯形状及尺寸的确定

根据GB 6414-86，铸件毛坯公差等级GB 6414-86CT11。

长度方向：铸造毛坯长度方向尺寸818+4=822mm 。分配公差至各个部分，则左端主轴颈长度方向尺寸94+1=95mm ，两连接板及连杆轴颈长度方向尺寸314+2=316，右端轴颈至动力输出部分长度方向尺寸机动。

直径方向：两主轴颈、连杆轴颈、φ105轴颈及连接部分直径尺寸φ105+3=φ108mm 。两连接板高度方向尺寸270+4=274mm ，宽度方向尺寸140+4=144mm 。具体形状见图2-1 零件毛坯尺寸图

左侧主轴端面 Ra20 动力输出部分右端面

Ra20 轴端倒圆 R3 Ra1.25

连接板下面螺纹孔 M24 M12 7H 7H 左侧连接板左面螺纹孔 M24

7H

左侧连接板左面光孔 φ20 左侧主轴颈左面孔

φ32 φ20 连杆轴颈光孔

φ10

图2-1 零件毛坯尺寸图

3.工艺路线的拟定

3.1 定位基准的选择

定位基准分为粗基准和精基准。如果用做定位的零件表面是未被机械加工过的毛坯表面，则称为粗基准。如果用作定位基准的零件表面是经过机械加工的表面，则定位表面为精基准。

粗基准有如下选择原则：

（1）选择重要表面做为粗基准。

（2）选择不加工表面作为粗基准。

（3）选择加工余量最小的表面为粗基准。

（4）选择定位可靠、装卡方便、面积较大的表面为粗基准。

（5）粗基准在同一自由度方向上只能使用一次。

精基准有如下选择原则：

（1）基准重合原则。

（2）基准统一原则。

（3）互为基准原则。

（4）自为基准原则。

（5）工件装卡方便，重复定位精度高。

各加工表面定位基准、装卡位置及选择原则见表3-1 各加工表面定位基准、装卡位置及其选择原则表。

表3-1 各加工表面定位基准、装卡位置及其选择原则表

加工表面定位基准装卡位置基准选择原则

主轴颈两端面及中心孔主轴颈中心线主轴外径选择定位可靠、装卡方便、面积

较大的表面为粗基准

两主轴外径主轴颈中心线主轴两侧顶尖基准重合原则

两主轴两端倒圆及突台主轴颈中心线主轴两侧顶尖工件装卡方便，重复定位精度高φ105轴颈主轴颈中心线主轴两侧顶尖工件装卡方便，重复定位精度高