机械工艺夹具毕业设计97单拐曲轴”零件的机械加工工艺规程

1、曲轴零件及其工艺特点

曲轴是将直线运动转变为旋转运动，或将旋转运动转变成直线运动的零件。曲轴工作时的受力情况非常复杂。它不但受到很大的扭转应力和大小、方向都在周期性变化的弯曲应力的作用，而且还受到振动所产生的附加应力的作用。因此曲轴应具有足够的强度、刚度、抗疲劳强度及抗冲击韧性。同时，由于曲轴工作时的旋转速度高，所以在设计曲轴时，应使曲轴的主轴颈和连杆轴颈有足够的耐磨性，且曲轴的质量应当平衡分布，以减少不平衡带给曲轴的附加载荷。

曲轴的工艺特点主要取决于结构特点和技术要求。作为曲轴加工，其主要问题就是工件本身刚性差、零件技术要求高。这就需要在加工过程中采用一系列相应的措施，以使加工后的零件符合图纸的设计要求。应采用的措施大致有：1）尽量减小或抵消切削力；

2）提高曲轴的支承刚性，以减小受力变形；

3）加工工艺要分阶段，以减小粗加工对精加工的影响。

2、曲轴的材料和毛坯

曲轴的材料一般采用45钢、45Mn2、50Mn、40Cr、35CrMo、QT60-2球墨铸铁等。

根据不同的生产类型和工厂的具体条件，该曲轴为球墨铸铁QT60-2材料所以采用铸造毛坯。

3、曲轴加工的工艺特点分析

1）该零件的生产批量不大，因此选用中心孔定位，它是辅助基准，装夹方便，节省找正时间，又能保证位置精度。

2）该零件刚度较差，故粗车、精车和磨均以工序分开。

4、尺寸公差等级

5、技术要求

6、工艺路线

7、确定切削用量及基本工时

工序01：铸造，清理 工序02：正火

工序03：粗刨两侧面、上下面和斜角。

工件材料：QT60-2,190—270HB ，铸造

加工要求：粗刨+0.022

0.008140mm +左右侧面和27mm 上下面和斜角，留加工余

量5mm

机 床：B6050牛头刨 刀 具：W18Cr4V 1）切削深度：2mm

2）进 给 量：f=1.0mm/双行程 3）切削速度：v=20m/min

工序04：超声波检查 工序05：划左端顶尖孔线。

加工要求：划左端顶尖孔线，照顾+0.022

0.008140mm +左右侧面和两端主轴颈

0.025

0.003110mm φ++的加工余量均匀

工 具：划线工具 工序06：钻左端顶尖孔

加工要求：划左端顶尖孔线，照顾+0.022

0.008140mm +左右侧面和两端主轴颈

0.0250.003110mm φ++的加工余量均匀

机 床：C620-1卧式车床

刀 具：复合中心钻B3

工序07：车两端主轴颈（+0.025

+0.003110mm φ），同时应校验机床功率及进给机构强度。

加工要求：两端主轴颈（+0.025

+0.003110mm φ）车至00.070113mm φ-，表面粗糙度

a R 值5m μ

机 床：C620-1卧式车床

刀 具：刀片材料YT15、刀杆尺寸21625mm ⨯、kr=90︒、0=15γ︒、

0=12α︒、r =0.5mm ε

1）切削深度：单边余量2mm ，可一次切除

2）进 给 量：查《切削用量简明手册》，第9页，表1.4 选用 f=1.0mm/r

3）计算切削速度：查《切削用量简明手册》第9页，表1.27 140v C =、0.15v x =、0.45v y =、0.2m =

0.20.50.45

140

1.440.80.810.97602 1.0

50.29(/min)

v

v

v

c v x y m p C v k T a f

m ==⨯⨯⨯*⨯⨯=

4）确定主轴转速：

1000100050.29

136.89(/min)3.14117

c s w v n r

d π⨯=

==⨯

按机床选取n=150r/min 所以实际切削速度 3.14117150

55.11(m /min)1000

1000

dn

v π⨯⨯=

=

=

5）检验机床功率：主切削力Fc 查《切削用量简明手册》第38页，表1.29

计算公式

Fc

Fc

y n xFc

Fc p

c Fc Fc C a f

v k =

其中：

795Fc C =、 1.0Fc x =、0.75Fc y = 、0Fc

n =

1.00.750c=795

2.0 1.055.110.940.89=1330.194N

F ⨯⨯⨯⨯⨯切削时消耗功率Pc 为：

1330.1955.11

1.22()6000060000

Fc vc Pc kw ⨯⨯=

==

查《切削用量简明手册》第40页，表1.30中C620-1机床说明书可知，C620-1主电动机功率为7.8kw ，当主轴转速为150r/min 时，主轴传递的最大功率为5.9kw ，所以机床功率足够，可以正常加工。

6）检验机床进给系统强度：已知主切削力c=1330.194N F ，径向切削

力Fp 查《切削用量简明手册》第38页，表1.29计算公式

Fp

Fp

Fp

x y n p Fp p

c p F C a f

v kF =

其中： 420Fp C =、0.9Fp x =、0.75Fp y =、p 0F n =

0.90.750420 2.0 1.055.110.8970.5351.51()p F N =⨯⨯⨯⨯⨯=

进给力：

Ff

Ff

Ff

x y n f Ff f

c Ff

F C a f

v k =

其中： 375Ff

C =、 1.0Ff x =、0.4Ff y =、p 0F n =