单拐曲轴加工工艺分析

单拐曲轴加工工艺分析

一、零件分析

1．零件的作用和结构

单拐曲轴的作用是将输入的直线运动转变成旋转运动并输出

由主轴颈、连杆轴颈、连接板组成

其L/D=818/110=7.44<12,刚性差，易变性，形状复杂

2．零件材料

连杆轴颈承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。要求材料应有较高的强度、冲击韧性、抗疲劳强度和耐磨性，球墨铸铁能很好满足要求。

采用QT600-3牌号球墨铸铁，并调质处理获得良好的综合性能。

3、零件工艺分析

，尺寸公差等级为IT6，表面粗糙度Ra为1.6um,（1）、主轴颈:两处φ110+0.025

+0.003

圆柱度误差为0.015，其轴线与A、B公共基准轴线的同轴度为0.02

，尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度Ra为0.8um，（2）、连杆轴颈：φ110 -0.036

-0.071

圆柱度误差为0.015，其轴线与A、B公共基准轴线的平行度误差为0.02 （3）、输出轴：其外圆锥面锥度为1:10，表面粗糙度为1.6um，圆锥面对A、B

公共基准轴线的径向跳动公差为0.03。

（4）、输出轴键槽：28 -0.022

，尺寸公差等级为IT9，其中心平面与C基准平面

-0.074

的对称度误差为0.05。

有上面的数据，分析可知该单拐曲轴的主轴颈和连杆轴颈精度要求高，加工难度大。

二、毛坯选择

1、毛坯类型选择

此零件材料为QT600-3号球墨铸铁，小批量生产，拟采用铸造毛坯。

2、毛坯制造方法选择

铸造分为普通铸造和特种铸造，该零件结构较简单且为小批量生产，故采用普通铸造，。

3、毛坯形状及尺寸的确定

根据铸件毛坯公差等级GB 6414-86CT11。

长度方向：铸造毛坯尺寸为818+4=822mm。分配公差至各部分，则左端主轴颈长度尺寸为94-1=93mm,两连接板及轴颈毛坯长度为：314+2=316,右端轴颈及输出部分毛坯长度有尺寸链决定即：822-93-316=413mm

直径方向：两主轴颈、连杆轴颈毛坯直径为：110+3=113mm,φ105轴颈及输出部分毛坯直径：105+3=108mm，两连接板毛坯高度尺寸：270+4=274mm,宽度尺寸：140+4=144mm。

具体形状如下图所示：

三、机加工工艺路线的确定

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。

选用中心孔定位，作为辅助基准，它有装夹方便，节省找正时间，重复精度高等优点。

2、主要机加工工序

遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——各处轴颈圆柱面，后加工次要平面——连接板各端面。遵循“先面后孔”原则，先主轴颈端面、加工连接板各端面，再加工

3、工序尺寸及公差确定

mm外圆表面的加工

1)主轴颈φ110+0.025

+0.003

本道工序尺寸为左右轴颈的加工尺寸，以左右端面为基准，粗车和半精车选用

CA6140车床进行加工，最后以主轴颈中心线为基准，使用万能外圆磨床加工。

右轴颈工序尺寸及公差

工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸113 1.4 φ113±1.4

粗车111.4 1 0.140 φ111.40

-0.140半精车110.4 0.6 0.054 φ110.40

-0.054磨110 0.4 0.022 φ110+0.025

+0.003

mm外圆表面的加工

2)连杆轴颈φ110-0.036

-0.071

本道工序为连杆轴颈的基本工序尺寸，以左右两端面为基准，粗车和半精车

选用CA6140车床进行加工，最后以主轴颈中心线为基准，使用万能外圆磨床加

工。

左轴颈工序尺寸及公差 (mm) 工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸

铸113 ±1.4 φ113±1.4

半精车110.4 0.6 0.087 φ110.40

-0.087磨110 0.4 0.035 φ110-0.036

-0.071

3)φ105-0.24-0.40mm外圆表面的加工

本道工序为1：10锥度左端的基本工序尺寸，以左右两端面为基准，粗车和半精车选用CA6140车床进行加工，最后以主轴颈中心线为基准，使用万能外圆磨床加工。

锥度左端工序尺寸及公差

工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸108 ±1.4 φ108±1.4

粗车106 1 0.087 φ1060

-0.87半精车105.4 0.6 0.035 φ105.40

-0.35磨105 0.4 0.016 φ105

-0.24-0.40 mm外圆表面的加工

4)φ140+0.022

+0.008

本道工序为曲轴最大外圆的基本工序尺寸，以左右两端面为基准，粗车和精车选用CA6140车床进行加工。

外圆表面工序尺寸及公差

工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸铸145 ±1.4

粗刨144.5 4.5 0.2 φ144.50

-0.2粗车141 1 0.063 φ1410

-0.063半精车140 0.4 0.016 φ140+0.022

+0.008

5) 轴向长度94mm的端面加工

本道工序为曲轴左端的基本工序尺寸，以左右两端面为基准，粗车和半精车选用CA6140

车床进行加工。

曲轴左端工序尺寸及公差

工艺路线工序余量工序尺寸

铸93