空气压缩机曲轴毕业设计

陕西航空职业技术学院毕业设计
陕西航空职业技术学院毕业设计
3L-10/8空气压缩机曲轴零件
的机械加工工艺及夹具设计
学生姓名：
学生学号：
院（系）：
年级专业：
指导教师：
二〇一一年六月
陕西航空职业技术学院毕业设计目录
目录
摘要 ·········································································································································
1 绪论 (1)
2 零件分析 (2)
2.1零件的作用 (2)
2.2零件的工艺分析 (2)
2.3零件加工的主要问题和工艺过程设计分析 (2)
3 工艺规程设计 (5)
3.1确定毛坯的制造形式 (5)
3.2基面的选择 (5)
3.2.1 粗基准选择 (5)
3.2.2 精基准的选择 (5)
3.3制定工艺路线 (5)
3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)
3.5 确定切削用量及基本工时 (11)
3.6 时间定额计算及生产安排 (31)
4 专用夹具设计 (40)
4.1加工曲拐上端面油孔夹具设计 (40)
4.1.1定位基准的选择 (40)
4.1.2切削力的计算与夹紧力分析 (40)
4.1.3夹紧元件及动力装置确定 (41)
4.1.4钻套、衬套及夹具体设计 (42)
4.1.5夹具精度分析 (44)
4.2加工曲拐上侧面油孔夹具设计 (45)
4.2.1定位基准的选择 (45)
4.2.2切削力的计算与夹紧力分析 (45)
4.2.3夹紧元件及动力装置确定 (46)
4.2.4钻套、衬套及夹具体设计 (47)
4.2.5夹具精度分析 (48)
4.3铣曲拐端面夹具设计 (49)
4.3.1定位基准的选择 (49)
4.3.2定位元件的设计 (49)
4.3.3铣削力与夹紧力计算 (50)
4.3.4对刀块和塞尺设计 (51)
4 结论 (53)
参考文献 (54)
陕西航空职业技术学院毕业设计摘要
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。

在夹具的设计过程中，主要以V形块和支承板来定位，靠直压板和弹簧来夹紧，钻拐径两孔应采用长型快换钻套，在钻拐径倾斜30 的孔时采用平面倾斜的夹具体，在钻拐径倾斜0
40的孔时使用的是卧式钻床，铣面时2个V形块与铣刀不能干涉，因此V形块高度要降低，夹具设计要方便、简单。

陕西航空职业技术学院毕业设计绪论
1 绪论
夹具结构设计在加深我们对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。

选择曲轴的夹具设计能很好的综合考查我们大学四年来所学的知识。

本次所选设计内容主要包括：工艺路线的确定，夹具方案的优选，各种图纸的绘制，设计说明书的编写等。

机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。

它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。

利用更好的夹具可以保证加工质量，机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件是加工面与定位面以及被加工表面相互之间的位置精度。

提高生产率，降低成本，使用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多工位加工。

扩大机床工艺范围，在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范围。

减轻工人劳动强度，保证生产安全。

为了让夹具有更好的发展，夹具行业应加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时局进地创新和发展夹具技术。

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陕西航空职业技术学院毕业设计 1 零件分析
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2 零件分析
2.1零件的作用
题目所给定的零件是3L —10/8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，是连杆获得所需的动力。

2.2零件的工艺分析
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平面需要进行加工，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它们之间有一定的位置要求.现分析如下:
2.2.1以拐径为Ø95mm 为中心的加工表面
这一组加工表面包括: 拐径Ø950.0360.071-- mm 加工及其倒圆角,两个Ø8的斜油孔,两个油孔孔口倒角，它的加工表面的位置要求是Ø950.036
0.071-- mm 圆跳动公差为0.01 mm 。

2.2.2以轴心线两端轴为中心的加工表面
这一组加工表面：1：10锥度面的键槽240.052
0+ mm 并左端倒角，端面Ø15 mm 深16.8 mm 的中心孔,2个M12深24 mm 的螺纹孔，各轴的外圆表面, 右端面Ø950.025
0.003++ mm 的孔Ø300.0840+ mm 。

这组加工表面有一定的位置要求，主要是：
(1)键槽240.052
0+mm ×110mm 与 1：10锥度轴心线的对称度公差为0.10mm 。

(2)1：10锥度轴心线对A-B 轴心线的的圆跳动公差0.025mm ；
(3)Ø900.220.57-- mm 轴表面的圆柱度公差为0.01 mm
这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有：
(1)曲轴拐径Ø950.0360.071-- mm 轴心线与A-B 轴心线的平行度公差Ø0.03mm
又以上分析可知，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。

2.3零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Ø950.0250.003++ mm 要在直径方向上留出工艺尺寸量，
铸造尺寸为105mm ，这样为开拐前加工出工艺键槽准备。

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。

陕西航空职业技术学院毕业设计 1 零件分析
3 （3）曲轴加工应充分考虑在切削时平衡装置。

1）车削拐径用专用工装及配重装置。

图2-1 车削拐径
2
）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2-2 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1-3。

将等高V 形块放在工作平台上，以曲轴两轴径Ø950.025
0.003++ 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 2,H 3(如两轴径均在公差范围内，这是H 2和 H 3应等高)。

用百分表将曲轴拐径调整到最高点位置上，同时用高度尺测出拐径最高点实际尺寸H 1。

在用外径千分尺测出拐径Ø1和轴径Ø2，Ø3的实际尺寸。

这样经过计算可得出偏心距的实际尺寸。

陕西航空职业技术学院毕业设计 1 零件分析
4
图2-3 曲轴偏心距检测示意图
偏心距=（H 1-Ø1/2）-（H 2-Ø2/2）
式中 H 1——曲轴拐径最高点………………………………式(1)
H 2（ H 3）——曲轴轴径最高点…………………………式(2)
Ø1——曲轴拐径实际尺寸……………………………式(3)
Ø2（Ø3）——曲轴轴径实际尺寸……………………式(4)
（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Ø1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，可在机床上用百分表测出。

圆柱度的检测，可以在每个轴上选取2~3个截面测量，通过计算可得出圆柱度值。

陕西航空职业技术学院毕业设计 2 工艺规程设计
5
3 工艺规程设计
3.1确定毛坯的制造形式
零件材料为球球墨铸铁，型号为QT600-3。

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。

3.2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。

3.2.1 粗基准选择
在小批生产的条件下，通常都是采取划线找正。

所以曲轴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。

3.2.2 精基准的选择
加工曲轴的主轴颈止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 ，使用典型的一面两孔定位方法，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。

3.3制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，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）画线，以毛坯外形找正，划主要加工线，偏心距1000.1±mm 及外形加工。

2）划轴两端中心孔线，顾各部加工余量。

3）工件平放在镗床工作台上，压轴950.0250.003++ mm 两处，钻右端中心孔。

4）夹右端（1：10锥度一边）顶右端中心孔，粗车左端外圆Ø950.0250.003++ mm ，粗
车左端所有轴径，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Ø25。

陕西航空职业技术学院毕业设计 2 工艺规程设计
6 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Ø6的孔，深16.8mm ，锪60°角，深7.8mm ，再锪120°角，深1.8mm 。

6）粗车拐径Ø950.036
0.071-- mm 尺寸。

7）精车拐径Ø950.0360.071-- mm 尺寸。

8）夹左端，顶右端中心孔，精车右端轴径Ø950.0250.003++ mm ，长度尺寸至87mm ，保
证曲拐端面60mm 尺寸，精车右端轴径Ø93至图示长度12mm 。

9）夹右端，顶左端中心孔，精车左端轴径Ø950.0250.003++ mm ，长度尺寸至85mm ，保
曲拐端面60mm 尺寸。

10）以两中心孔定位，磨左端轴径Ø950.0250.003++ mm ，磨左端轴径Ø900.220.57--mm 。

11）以两中心孔定位，倒头装夹，磨左端轴径Ø950.0250.003++ mm 。

12）底面60mm ×115mm ，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4—M20螺纹。

14）以两端中心孔定位，精磨拐径Ø950.0360.071-- mm 至图样尺寸，磨圆角R6。

15）以两端中心孔定位，精磨两轴径Ø950.0250.003++ mm 至图样尺寸，磨圆角R6，精磨Ø900.22
0.57--mm 至图样尺寸，倒角2.5×45°。

16）夹右端，顶右端中心孔车1：10圆锥，留余量1.5mm 。

17）以两端中心孔定位，磨1：10圆锥Ø86长124mm ，磨圆角R6。

18）粉探伤各轴径，拐径。

19）划键槽线24mm ×110mm ，铣键槽，以两轴径Ø950.0250.003++ mm 定位，采用专用
工装装夹铣键槽24mm ×110mm 至图样尺寸。

20）铣右端轴径Ø93mm 的槽440.50.2++mm 至图样尺寸。

21）粗镗、精镗右端Ø300.084
0+mm 孔至图样尺寸，深75mm 。

锪60°角，深5.5mm ，
再锪120°角，深2mm 。

22）重新装夹工件，采用专用工装装夹，钻拐径Ø950.0360.071-- mm 两斜油孔Ø8mm。

27）钳工，修油孔，倒角，清污垢。

28）检查。

工艺路线方案（二）：
1）画线，以毛坯外形找正，划主要加工线，偏心距1000.1±mm 及外形加工。

2）划轴两端中心孔线，顾各部加工余量。

3）工件平放在镗床工作台上，压轴950.0250.003++ mm 两处，钻右端中心孔。

4）夹右端（1：10锥度一边）顶右端中心孔，粗车左端外圆Ø950.0250.003++ mm ，粗
车左端所有轴径，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Ø25。

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Ø6的孔，深16.8mm ，锪60°角，深7.8mm ，再锪120°角，深1.8mm 。

6）粗车拐径Ø950.036
0.071-- mm 尺寸。

7）精车拐径Ø950.0360.071-- mm 尺寸。

8）夹左端，顶右端中心孔，精车右端轴径Ø950.0250.003++ mm ，长度尺寸至87mm ，保
证曲拐端面60mm 尺寸，精车右端轴径Ø93至图示长度12mm 。

9）夹右端，顶左端中心孔，精车左端轴径Ø950.0250.003++ mm ，长度尺寸至85mm ，保
曲拐端面60mm 尺寸。

10）以两轴径定位压紧钻、攻4—M20螺纹。

11）粉探伤各轴径，拐径。

12）划键槽线24mm ×110mm ，铣键槽，以两轴径Ø950.025
0.003++ mm 定位，采用专用
工装装夹铣键槽24mm ×110mm 至图样尺寸。

13）铣右端轴径Ø93mm 的槽440.50.2++mm 至图样尺寸。

14）粗镗、精镗右端Ø300.084
0+mm 孔至图样尺寸，深75mm 。

锪60°角，深5.5mm ，
再锪120°角，深2mm 。

15）重新装夹工件，采用专用工装装夹，钻拐径Ø950.0360.071-- mm 两斜油孔Ø8mm。

16）以两中心孔定位，磨左端轴径Ø950.0250.003++ mm ，磨左端轴径Ø900.220.57--mm 。

17）以两中心孔定位，倒头装夹，磨左端轴径Ø950.0250.003++ mm 。

18）底面60mm ×115mm ，以两侧面定位并压紧，保证距中心高70mm ，总高236mm 。

19）以两端中心孔定位，精磨拐径Ø950.0360.071-- mm 至图样尺寸，磨圆角R6。

20）以两端中心孔定位，精磨两轴径Ø950.0250.003++ mm 至图样尺寸，磨圆角R6，精磨Ø900.22
0.57--mm 至图样尺寸，倒角2.5×45°。

21）夹右端，顶右端中心孔车1：10圆锥，留余量1.5mm 。

22）以两端中心孔定位，磨1：10圆锥Ø86长124mm ，磨圆角R6。

23）钳工，修油孔，倒角，清污垢。

24）检查。

通过两种工艺方案的比较可得出第一种方案中在精磨以后再铣键槽、钻油孔，这样会影响精磨后各轴的加工精度。

而第二种方案则比较好些，它在铣键槽、钻油孔后粗、精磨各轴保证了各轴的精度要求。

3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“3L-10/8空气压缩机”曲轴零件材料为球墨铸铁，硬度190~270HBS ，毛坯
重量约为40.3kg ，生产类型为大批生产，采用毛坯铸件。

3.4.1加工两端中心线上的外圆表面。

由于这些表面的粗糙度要求较高，它们的表面粗糙度都是R a 1.6μm ，根据工
序要求，轴径Ø900.220.57--mm ，Ø950.025
0.003++ mm 加工分粗、精车，还有粗、精磨。

粗车：参照《机械加工工艺手册》表2.3-5，其余量规定为 3..5~5mm ，现取
4.5mm 。

精车：参照《机械加工工艺手册》表2.3-39，其余量规定为 1.1mm 粗磨：参照《机械加工工艺手册》表2.3-42，其余量规定为 0.40.5mm -，现取0.45mm 。

精磨：参照《机械加工工艺手册》表2.3-44，其余量规定为 0.0080.012mm -现取0.01mm 。

轴径Ø900.220.57--mm ，Ø950.0250.003++ mm 铸造毛坯的基本尺寸分别为：
90+4.5+1.1+0.45+0.01=96.15mm,95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.15mm 。

根据《机械加工工艺手册》表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT11~13，再查
表2.3-9可得铸件尺寸公差为4.4~9mm ，现取7mm 。

对轴径Ø900.220.57--mm 有：
毛坯的名义尺寸为：90+4.5+1.1+0.45+0.01=96.15mm 毛坯最小尺寸为：96.15-3.5=92.65 mm 毛坯最大尺寸为：95.05+3.5=99.65mm 精车后尺寸为：90+1.1+45+0.01=91.56
精磨后尺寸与零件图尺寸相同，即Ø900.22
0.57--mm 对轴径Ø950.0250.003++ mm 有：
毛坯的名义尺寸为：95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.15mm 。

毛坯最小尺寸为：101.15-3.5=96.65mm 毛坯最大尺寸为：101.15+3.5=104.65mm 精车后尺寸为：95+1.1+0.45+0.01=96.56 mm
精磨后尺寸与零件图尺寸相同, 即Ø950.025
0.003++ mm
而对于轴径Ø86 mm、Ø93mm 粗糙度要求为R a 1.6μm ,精车能达到要求，此时直径粗加工余量2Z=3mm 精加工为0.5mm 能满足加工要求。

3.4.2 粗车Ø86 mm 与Ø93 mm 外圆端面，及M12深24mm 螺孔
根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为R a 12.5μm 。

只需要粗车加工就可以了。

粗车：参照《机械加工工艺手册》表2.3-5，其余量规定为 5~6.5mm ，现取6mm 。

铸造毛坯的基本尺寸为： 610+6+6=622mm 。

3.4.3 攻M12深24mm 螺孔，及攻4—M20螺纹
毛坯为实心，不冲孔。

参照《机械加工工艺手册》表2.3-71，现确定螺孔加工余量为：
2螺孔12M
钻孔： φ10.5mm
攻丝： 1224M m m 深 4螺孔20M
钻孔： 18mm φ 攻丝： M 20
3.4.4 钻轴径Ø86 mm 的端面钻左端Ø6的锥行孔
毛坯为实心，不冲孔。

参照《机械加工工艺手册》表2.3-，确定工序尺寸为： 钻孔：Ø6mm，深16.8mm 。

锪角: 锪60°角，深7.8mm 。

锪角：锪120°角，深1.8mm ，圆口径Ø15mm。

3.4.5 铣右端轴径Ø93mm 的上的槽
根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为R a 12.5μm ，只需要粗铣就可以了，此时的余量2Z=3mm 已能满足加工要求。

3.4.6 铣Ø86处键槽
根据工艺要求，端面精度要求不高粗糙度为R a 6.3μm ,只需要粗铣键槽就可以了，此时的余量2Z=3mm 已能满足加工要求。

3.4.7 钻右端轴径Ø95 mm 的孔（Ø30mm ）
根据工序要求，后端面孔的加工分为粗镗、精镗两个工序完成，工序余量如下：
粗镗：Ø0.084
030mm +孔，参照《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为1.5mm ； 精镗：0.084030mm φ+孔，
参照《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为0.3mm ； 铸件毛坯的基本尺寸为：
0.084030mm φ+孔毛坯基本尺寸为：Ø30mm-1.5mm-0.3mm = Ø28.2mm；
根据《机械加工工艺手册》表2.3-11，铸件尺寸公差等级选用CT12，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为：1.1mm.
0.084030mm φ+孔毛坯名义尺寸为30 1.50.328.2mm φφ--=;
毛坯最大尺寸为28.2mm φ+0.55mm=28.78mm φ; 毛坯最小尺寸为28.2mm φ-0.55mm=27.65mm φ; 粗镗工序尺寸为28.50.1mm φ±;
精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即0.084030mm φ+
3.4.8 铣115mm 左右两侧面
由工序要求可知，两侧面只需进行粗铣加工。

其工序余量如下：
参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23，其余量规定为 2.7mm ~2.0,现取
其为mm 5.2。

铸件毛坯的基本尺寸115 2.5117.5mm +=。

根据《机械加工工艺手册》表2.3-11，铸件尺寸公差等级选用CT12，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为7m 。

毛坯名义尺寸为：115 2.5117.5mm +=; 毛坯最小尺寸为：117.5mm -3.5mm=114mm; 毛坯最大尺寸为：117.5mm +3.5mm=121mm; 粗铣后尺寸与零件图尺寸相同，即11500.087-mm 。

3.4.9 铣60mm ×115 mm 平面
根据工艺要求，底面精度要求不高粗糙度为R a 12.5μm ，只需要粗铣就可以了，此时的余量2Z=3mm 已能满足加工要求。

3.4.10钻拐径Ø95处的两个油孔（Ø8）
根据工艺要求，油孔精度要求不高粗糙度为R a 25μm ，毛坯为实心，不冲出孔，参照参照《机械加工工艺手册》表2.3-9及2.3-12确定工序尺寸及余量为： 钻孔： 6mm φ
扩孔： 8mm φ 2Z=2mm
3.4.11 车磨拐径为Ø95 mm
由于表面的粗糙度要求较高，它们的表面粗糙度都是R a0.8μm ，根据工序要
求，拐径Ø950.036
0.071-- mm 加工分粗、精车，还有粗、精磨。

粗车：参照《机械加工工艺手册》表2.3-5，其余量规定为 3..5~5mm ，现取
4.5mm 。

精车：参照《机械加工工艺手册》表2.3-39，其余量规定为 1.1mm 。

粗磨：参照《机械加工工艺手册》表 2.3-42，其余量规定为 0.40.5mm -，现取0.45mm 。

精磨：参照《机械加工工艺手册》表2.3-44，其余量规定为 0.0100.014mm -，现取0.01mm 。

拐径Ø950.0360.071-- mm 铸造毛坯的基本尺寸为：95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.06mm 。

根据《机械加工工艺手册》表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT11~13，再查
表2.3-9可得铸件尺寸公差为4.4~9mm ，现取7mm 。

对轴径Ø950.0360.071-- mm 有：
毛坯的名义尺寸为：95+4.5+1.1+0.45+0.01=101.06mm ； 毛坯最小尺寸为：101.06mm-3.5mm=97.56mm; 毛坯最大尺寸为：101.06mm+3.5mm=104.56mm; 精车后尺寸为：95+0.45+0.01=95.46mm ；
精磨后尺寸与零件图尺寸相同，即Ø950.036
0.071-- mm 。

3.5 确定切削用量及基本工时
工序1：粗车左端外圆Ø95 mm。

加工条件
工件材料：QT60-2, 600b a MP σ=，铸件。

加工要求：粗车左端外圆Ø950.025
0.003++ mm 。

机床：CW6180B 卧式车床 刀具：YG6
（1）粗车左端外圆Ø950.0250.003++ mm
1)被吃刀量p a ：取单边余量Z=2mm ，
2)进给量f ：根据[3] 表2.4-3，取0.5/f mm r =。

3)切削速度：
按[3] 表2.4-20，切削速度 1.38/C V m s =，
1.38608
2.8/min C V m =⨯=
4)机床主轴转速：
1000100082.8
/min /min 95
c s w v n r r
d ππ⨯=
=⨯≈277.6 c v -切削速度 w d -曲轴直径
按机床说明书，与/min r 277.6相近的转速为300 /min r ，则：. 实际铣削速度V '： 3.1495300
89.5/min 1000
1000
w d n
V m π⨯⨯'=
=
≈
5)检验机床功率：主切削力F c 按[3]表2.4-9，可查得 Fc=1.5kw
由CW6180B 卧式车床说明书可知，CW6180B 卧式车床主电动机功率为13KW ，当主轴转速为300 r/min 时，主轴传递的功率为7.5kW ，所以机床功率足够，可以正常工作。

6)计算切削工时：按[3]表2.5-3，取 被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=85mm 刀具切入长度1l ：L 1=p a /tg r k +(2~3) 主偏角r k =0,L 1=2mm
刀具切出长度2l ：取20l mm =
123852
min 0.58min 3000.5
m s l l l l t i n f ++++=
==⨯
工序2：粗车左端轴径Ø90mm
加工条件
工件材料：QT60-2, 600b a MP σ=，铸件。

加工要求：粗车左端外圆Ø900.22
0.57-- mm 。

机床：CW6180B 卧式车床 刀具：YG6
1)被吃刀量p a ：取单边余量Z=2mm ，
2)进给量f ：根据[3]表2.4-3，取0.8/f mm r =。

3)切削速度：
按[3]表2.4-20，切削速度 1.20/C V m s =， 1.206072/min C V m =⨯= 4)机床主轴转速： 1000100072
/min /min 90
c s w v n r r
d ππ⨯=
=⨯≈254.78 c v -切削速度
w d -曲轴直径
根据[3]表3.1-22可得，与/min r 254.78相近的转速为300r/min ，则实际
速度 3.1490300
84.78/min 1000
1000
w d n
V m π⨯⨯'=
=
≈。

5)检验机床功率：主切削力F c 按《机械加工工艺手册》表2.4-20，可查得
Fc=1.7kw
由CW6180B 卧式车床说明书可知，CW6180B 卧式车床主电动机功率为13KW ，当主轴转速为300 r/min 时，主轴传递的功率为7.5kW ，所以机床功率足够，可以正常工作
6)计算切削工时：按[3]表2.5-3，取
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=67mm 刀具切入长度1l ：L 1=p a /tg r k +(2~3) 主偏角r k =0, L 1=2mm 刀具切出长度2l ：取20l mm =
123672
min 0.14min 3000.8
m w l l l l t i n f ++++=
==⨯
工序3：粗车左端轴径Ø86 mm
加工条件
工件材料：QT60-2, 600b a MP σ=，铸件。

加工要求：粗车左端外圆Ø86mm 。

机床：CW6180B 卧式车床 刀具：YG6
1) 被吃刀量p a ：取单边余量Z=3mm ， 2) 进给量f ：根据[3]表2.4-3，取0.8/f mm r =。

3) 切削速度： 按[3]表2.4-20，
切削速度： 1.14/C V m s =， 1.146068.4/min C V m =⨯= 4) 机床主轴转速：
1000100068.4
//86
c s w v n r s r s
d ππ⨯=
=⨯≈253.3 c v -切削速度 w d -曲轴直径
按[3]表3.1-22可得，与/m i n r 253.3相近的转速为300r/min ，则实际速度： 3.148630081.01/min 10001000
w d n V m π⨯⨯'==≈。

5)检验机床功率：主切削力F c 按[3]表2.4-20，可查得 Fc=2.3kw
由CW6180B 卧式车床说明书可知，CW6180B 卧式车床主电动机功率为75KW ，当主轴转速为300r/min 时，主轴传递的功率为4.5kW ，所以机床功率足够，可以正常工作。

6) 计算切削工时：按《工艺手册》表2.5-3，取 被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=124mm 刀具切入长度1l ：L 1=p a /tg r k +(2~3) 主偏角r k =0, L 1=2mm 刀具切出长度2l ：取20l mm =
1231242
min 0.53min 3000.8
m w l l l l t i n f ++++=
==⨯
工序4：粗车拐径外侧左、右端面并粗车台肩 （1）粗车拐径外侧左、右端
机床：CA6140卧式车床 刀具：YG6
1）已知毛坯长度6106mm ±，拐径外侧左、右端面参照[3]表2.3-5，其余量规定为 5~6.5mm ，现也取6mm 。

分两次加工，p a =3mm 。

2) 进给量f ：根据[3]表2.4-3，当刀杠尺寸为25m m ×25mm, p a ≤3mm 以及工件直径60mm 时
0.5~0.7/f mm r =取0.5/f mm r =
3）计算切削速度：
按[2]表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min ）。

v
v v
c v x y m p c v k T a f
=
式中：242,0.15,0.35,0.2v v v c x y m ====v k 见[2]表1.28，即
1.44,0.8, 1.04,0.81,0.97v m sv kv krv bv k k k k k ===== 所以：
0.2
0.150.35
242
1.440.8 1.040.810.97/min 108.6/min 6030.5
c v m m =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯ 4)机床主轴转速：
10001000108.6
/min /min 112
c s w v n r r
d ππ⨯=
=⨯≈308.8 c v -切削速度 w d -曲轴直径
按[3]表3.1-22可得，与/min r 308.8相近的转速为320r/min 。

则实际切削速度：
3.14112320
112.5/min 1000
1000
w d n
V m π⨯⨯'=
=
≈。

5）计算切削工时：按[3]表2.5-3，取
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=112mm 刀具切入长度1l ：L 1=p a /tg r k +(2~3) 主偏角r k =0, L 1=2mm 刀具切出长度2l ：取20l mm = 本工序机动时间：
1231122
min 0.713min 3200.5
m w l l l l t i n f ++++=
==⨯
（2）粗铣凸台Ø25
机床：组合铣床
刀具：硬质合金端铣刀YG8， 铣刀直径mm d w 50=，齿数6=Z 铣削深度p a ：mm a p 3=
每齿进给量f a ：根据[3]表2.4-77，取Z mm a f /22.0= 铣削速度V ：参照[3]表2.4-88，取s m V /33.0= 机床主轴转速n ：min /12650
14.360
33.010*******r d V n ≈⨯⨯⨯==
π，
0d -曲轴直径，取min /150r n = 实际铣削速度V '：s m n
d V /39.060
1000150
5014.31000
0≈⨯⨯⨯=
=
'π
进给量f V ：s mm Zn a V f f /360/15062.0=⨯⨯== 工作台每分进给量m f ：min /180/3mm s mm V f f m === 走刀次数为1 机动时间2j t ：min 46.0180
26
14.30
2≈⨯=
=
m
j f D t π（其中mm D 260=） 本工序机动时间j t ：21 1.173min j j j t t t =+=
工序5：粗车拐径Ø950.036
0.071-- mm
机床：CW6180B 卧式车床 刀具：YG6
（1）粗车拐径Ø950.0360.071-- mm
1)被吃刀量p a ：参照[3]表2.3-5，其余量规定为 4~5.5mm ， 现也取5mm 。

分两次加工，p a =3mm 。

2)进给量f ：根据[3]表2.4-3，取0.8/f mm r =。

3)切削速度：
按[2]表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min ）。

v
v v
c v x y m p c v k T a f
=
式中：242,0.15,0.35,0.2v v v c x y m ====[2]v k 见表1.28，即
1.44,0.8, 1.04,0.81,0.97v m sv kv krv bv k k k k k ===== 所以：
0.20.15
0.35
242
1.440.8 1.040.810.97/min 9
2.10/min 6030.8c v m m =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯ 4)机床主轴转速：
1000100092.10
/min /min 95
c s w v n r r
d ππ⨯==⨯≈308.75
c v -切削速度 w
d -曲轴直径
按[3]表3.1-22可得，与/min r 308.75相近的转速为405r/min ，则实际速度 3.1495405120.81/min 10001000w d n V m π⨯⨯'==≈。

5)检验机床功率：主切削力F c 按[2]表1.29所示公式计算
F F C C C C x
n
C F p c F F C a v k =
式中：2795, 1.0,0.75,0.15C C C C F F F F C x y n ====-
0.75
6000.94,0.89650650F
P
n b M kr k k σ⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
所以：0.750.15279530.8120.810.940.892890.83C F N N -=⨯⨯⨯⨯⨯= 切削时消耗功率P C 为:
44
1344.31120.81
5.82610610
C C C F v P kW kW ⨯===⨯⨯ 由CW6180B 机床说明书可知，CW6180B 主电动机功率为75KW ，当主轴转速为405r/min 时，主轴传递的功率为45kW ，所以机床功率足够，可以正常工作。

6) 计算切削工时：按[3]表2.5-3，取
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=123mm 刀具切入长度1l ：L 1=p a /tg r k +(2~3) 主偏角r k =0, L 1=2mm 刀具切出长度2l ：取20l mm = 本工序机动时间m t ：
1231232
min 0.62min 4050.5
m w l l l l t i n f ++++=
==⨯
工序6： 精车拐径Ø950.036
0.071-- mm 尺寸
机床：CW6180B 卧式车床 刀具：YG6 1 )被吃刀量p a ：p a =0.6mm 。

2) 进给量f ：根据[3]表2.4-4，预估切削速度
C V ≥1.33，取0.2/f mm r =。

3) 切削速度：
按[2]表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min ）。

v
v v
c v x y m p c v k T a f
=
式中：189.8,0.15,0.2,0.2v v v c x y m ====[2]v k 见表1.28，即
1.44,0.8, 1.04,0.81,
v m s v k v k r v b v k k k k k ===== 所以： 0.20.15
0.35
189.8
1.440.8 1.040.810.97/min 149.4/min 600.60.2
c v m m =
⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯ 4) 机床主轴转速：
10001000149.4
/min /min 95
c s w v n r r
d ππ⨯=
=⨯≈500.8
按[3]表3.1-22可得，与500.8/min r 相近的转速为540r/min ，则实际速度
0 3.1495540161.1/min 10001000d n V m π⨯⨯'==≈。

5) 计算切削工时：按[3]表2.5-3，取
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=123mm 刀具切入长度1l ：L 1=p a /tg r k +(2~3) 主偏角r k =0, L 1=2mm 刀具切出长度2l ：取20l mm = 本工序机动时间m t ：
1231232
min 1.157min 5400.2
m w l l l l t i n f ++++=
==⨯
工序7：精车右端轴径Ø950.025
0.003++ mm
机床：CW6180B 卧式车床 刀具：YG6 1) 被吃刀量p a ：p a =0.6mm 。

2) 进给量f ：根据[3]表2.4-4，预估切削速度C V ≥1.33，取0.2/f mm r =。

3) 切削速度：
按[2]表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min ）。

v
v v
c v x y m p c v k T a f
=
式中：189.8,0.15,0.2,0.2v v v c x y m ====v k 见[2]表1.28，即
1.44,0.8, 1.04,0.81,0.97v m sv kv krv bv k k k k k ===== 所以：
0.2
0.150.35
189.8
1.440.8 1.040.810.97/min 149.4/min 600.60.2c v m m =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯ 4) 机床主轴转速：
10001000149.4
/min /min 95
c s w v n r r
d ππ⨯=
=⨯≈500.8 c v -切削速度
w d -曲轴直径
按机床说明书，与500.8/min r 相近的转速为540r/min ，则实际速度 0 3.1495540161.1/min 10001000d n V m π⨯⨯'==≈。

5) 计算切削工时：按[3]表2.5-3，取
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=74mm 刀具切入长度1l ：L 1=p a /tg r k +(2~3)
主偏角r k =0, L 1=2mm 刀具切出长度2l ：取20l mm =
本工序机动时间m t ：
123742min 0.70min 5400.2
m w l l l l t i n f ++++===⨯
工序8： 精车右端轴径Ø93 mm
机床：CW6180B 卧式车床 刀具：YG6 1 )被吃刀量p a ：p a =0.6mm 。

2)进给量f ：根据[3]表2.4-4，预估切削速度C V ≥1.33，取0.2/f mm r =。

3) 切削速度：
按[2]表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min ）。

v
v v
c v x y m p c v k T a f
=
式中：189.8,0.15,0.2,0.2v v v c x y m ====[2]v k 见表1.28，即
1.44,0.8, 1.04,0.81,0.97v m sv kv krv bv k k k k k ===== 所以：
0.20.15
0.35
189.8 1.440.8 1.040.810.97/min 149.4/min 600.60.2
c v m m =
⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯ 4) 机床主轴转速：
10001000149.4
/min /min 93
c s w v n r r
d ππ⨯=
=⨯≈511.6 c v -切削速度 w d -曲轴直径
按[3]表3.1-22可得，与511.6/min r 相近的转速为540r/min ，则实际速度 0 3.1493540157.6/min 10001000d n V m π⨯⨯'==≈。

5) 计算切削工时：按[3]表2.5-3，取
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=12mm 刀具切入长度1l ：L 1=p a /tg r k +(2~3) 主偏角r k =0, L 1=2mm 刀具切出长度2l ：取20l mm =
本工序机动时间m t ：
123122min 0.13min 5400.2
m w l l l l t i n f ++++===⨯
工序9：精车左端轴径Ø950.025
0.003++ mm
机床：CW6180B 卧式车床 刀具：YG6 1)被吃刀量p a ：p a =0.6mm 。

2)进给量f ：根据[3]表2.4-4，预估切削速度C V ≥1.33，取0.2/f mm r =。

3)切削速度：
按[2]表1.27，切削速度计算公式（寿命选T=60min ）。

v
v v
c v x y m p c v k T a f
=
式中：189.8,0.15,0.2,0.2v v v c x y m ====[2]v k 见表1.28，即
1.44,0.8, 1.04,0.81,0.97v m sv kv krv bv k k k k k ===== 所以：
0.2
0.150.35189.8
1.440.8 1.040.810.97/min 149.4/min 600.60.2c v m m =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯ 4) 机床主轴转速：
10001000149.4
/min /min 95
c s w v n r r
d ππ⨯=
=⨯≈500.8 c v -切削速度
w d -曲轴直径
按[3]表3.1-22可得，与500.8/min r 相近的转速为540r/min ，则实际速度
3.1495540
161.1/min 1000
1000
w d n
V m π⨯⨯'=
=
≈。

5) 计算切削工时：按[3]表2.5-3，取被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=85mm 刀具切入长度1l ：L 1=p a /tg r k +(2~3) 主偏角r k =0, L 1=2mm 刀具切出长度2l ：取20l mm = 本工序机动时间m t ：
123852
min 0.81min 5400.2
m w l l l l t i n f ++++=
==⨯
工序10：精铣底面60mm ×115mm 机床：X62W 铣床
刀具：硬质合金端铣刀YG6 mm d w 320=，齿数12=Z 1) 铣削深度p a ：mm a p 5.1=
2) 每齿进给量f a ：根据[3]表2.4-73，取Z mm a f /15.0= 3) 铣削速度V ：参照[3]表2.4-81，取s m V /5.3= 机床主轴转速n ：10001000 3.560209/min 3.14320
w V n r d π⨯⨯=
=≈⨯，取min /235r n =。